KR20000014543U - 다운 컨버터의 전단 감쇠 제어 장치 - Google Patents
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Abstract
본 고안은 CDMA(Code Division Multiple Access)방식의 수신 장치의 다운 컨버터 전단(front end)의 감쇠기를 제어하여 변조간왜곡(InterModulation Distortion;IMD)을 줄일 수 있도록한 다운 컨버터의 전단 감쇠 제어 장치에 관한 것으로, 안테나를 통해 들어온 RF 신호를 증폭하는 저잡음 증폭부와,저잡음 증폭된 신호에서 원하는 대역외로 입력된 신호를 감쇄시키고 대역내의 신호를 통과시키는 밴드 패스 필터와,밴드 패스 필터에 의해 대역 여과된 신호를 피드백되는 감쇠 제어 신호에 의해 감쇠하는 감쇠기와,감쇠되어 저잡음 증폭된 RF 신호를 IF 신호로 변환하고 증폭하여 출력하는 믹서 및 증폭부와,증폭된 신호를 필터링하여 원하는 대역만 필터링하고 증폭 출력하는 SAW 필터 및 증폭부와,SAW 필터링되어 증폭된 신호의 세기를 감지하여 전압으로 변환하고 신호의 세기를 감지하여 일정 신호 세기에 대하여 감쇠 제어 신호를 출력하는 수신 신호 세기 측정부를 포함하여 구성된다.
Description
본 고안은 CDMA(Code Division Multiple Access)방식의 수신 장치에 관한 것으로, 특히 수신 장치의 다운 컨버터 전단(front end)의 감쇠기를 제어하여 변조간왜곡(InterModulation Distortion;IMD)을 줄일 수 있도록한 다운 컨버터의 전단 감쇠 제어 장치에 관한 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 종래 기술의 CDMA 방식의 수신 장치에 관하여 설명하면 다음과 같다.
도 1은 종래 기술의 다운 컨버터의 전단 구성 블록도이다.
다운 컨버터는 출력 주파수가 입력 주파수보다 낮은 주파수를 말하는 것으로, 먼저, 안테나를 통해 들어온 RF 신호를 증폭하는 저잡음 증폭부(Low Noise Amplifier;LNA(1)와, 저잡음 증폭부(1)에서 증폭된 신호에서 원하는 대역외로 입력된 신호를 감쇄시키고 대역내의 신호를 통과시키는 밴드 패스 필터(Band Pass Filter;BPF)(2)와, 밴드 패스 필터(2)에 의해 대역 여과된 신호를 다시 저잡음 증폭하는 저잡음 증폭부(3)와, 저잡음 증폭부(3)에서 출력되는 RF 신호를 IF 신호로 변환 출력하는 믹서(4)와, 상기 믹서(4)에 의한 IF 변환 과정에 발생한 손실을 보상하기 위하여 증폭하는 증폭부(5)와, 증폭부(5)에서 증폭된 신호를 필터링하여 원하는 대역만 출력하는 SAW(Surface Acoustic Wave)필터(6)와, SAW 필터링 과정에서 발생하는 손실을 보상하기 위하여 증폭하는 증폭부(7)와, 증폭부(7)를 거친 신호의 세기를 감지하여 전압으로 변환하는 수신 신호 세기 측정부(Received Signal Strength Indication;RSSI)(8)를 포함하여 구성된다.
이와 같은 도 1의 구성은 CDMA 방식의 수신기에 채택되는 다운 카운터의 전단과 SAW 필터,증폭부를 중심으로 나타낸 것이다.
안테나를 통하여 들어온 신호는 저잡음 증폭부(1)를 거치면서 신호가 증폭되고, 밴드 패스 필터(2)에서 대역외로 들어온 신호는 감쇄되고 대역내의 신호는 통과된다.
그리고 다시 저잡음 증폭부(3)를 거치면서 다시 신호는 증폭되고 RF 신호는 믹서(4)를 통과해 IF 신호(70㎒)로 변환된다.
이어, 믹서(4)의 변환 손실(Conversion Loss)을 보상하기 위해 증폭부(5)에서 변환된 IF 신호를 증폭시킨다.
그리고 손실이 220dB인 SAW 필터(6)를 사용하는 경우 SAW 필터(6)를 거치면서 신호는 70㎒±700㎑외의 원하지 않는 신호는 40dB이상 감쇄시킨다.
그리고 SAW 필터링과정에서 발생하는 손실을 증폭부(7)에서 보상하고 보상된 신호는 신호세기를 감지하여 전압으로 바꾸어 주는 수신 신호 세기 측정부(8)를 거친다.
이때, 수신 신호 세기 측정부(8)는 단지 다운 컨버터로 입력되는 신호의 세기만을 전압으로 변환시키는 역할을 하고 전압값은 0-5V로 변한다. 0V는 낮은 신호 입력, 5V는 높은 신호 일 경우이다.
이와 같은 종래 기술의 CDMA 방식의 수신기에 채택되는 다운 컨버터는 다음과 같은 문제가 있다.
종래 기술의 다운 컨버터는 다운 컨버팅 동작에서 외부에서 원하지 않는 큰 신호들이 입력될 경우 회로의 증폭 회로 및 여러 액티브 소자들에 의해 원하는 특성을 얻을 수 없을 뿐만 아니라 더 많은 왜곡을 만들어 낼 수 있다.
이러한 왜곡에 대해서 영향을 받지 않기 위해 증폭부 및 액티브 소자들의 IP3(주기적으로 왜곡성을 나타내는 지수) 및 1dB COM.(compression point)특성들이 개선되어야 하는데, 이러한 특성 개선 방법은 소모 전류의 증가 및 열 발생 등의 문제를 유발한다.
그러므로 종래 기술의 다운 컨버터는 변조간왜곡에 대한 문제를 갖고 있다.
본고안은 이와 같은 종래 기술의 CDMA 방식의 수신기에 채택되는 다운 컨버터의 문제를 해결하기 위한 것으로, CDMA(Code Division Multiple Access)방식의 수신 장치의 다운 컨버터 전단(front end)의 감쇠기를 제어하여 변조간왜곡(InterModulation Distortion;IMD)을 줄일 수 있도록한 다운 컨버터의 전단 감쇠 제어 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안의 다운 컨버터의 전단 감쇠 제어 장치는 안테나를 통해 들어온 RF 신호를 증폭하는 저잡음 증폭부와,저잡음 증폭된 신호에서 원하는 대역외로 입력된 신호를 감쇄시키고 대역내의 신호를 통과시키는 밴드 패스 필터와,밴드 패스 필터에 의해 대역 여과된 신호를 피드백되는 감쇠 제어 신호에 의해 감쇠하는 감쇠기와,감쇠되어 저잡음 증폭된 RF 신호를 IF 신호로 변환하고 증폭하여 출력하는 믹서 및 증폭부와,증폭된 신호를 필터링하여 원하는 대역만 필터링하고 증폭 출력하는 SAW 필터 및 증폭부와,SAW 필터링되어 증폭된 신호의 세기를 감지하여 전압으로 변환하고 신호의 세기를 감지하여 일정 신호 세기에 대하여 감쇠 제어 신호를 출력하는 수신 신호 세기 측정부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
도 1은 종래 기술의 다운 컨버터의 전단 구성 블록도
도 2는 본 고안에 따른 다운 컨버터의 전단 구성 블록도
도 3은 본 고안에 따른 RSSI 블록의 상세 구성도
도 4는 다운 컨버터의 감쇠기의 동작 특성 그래프
도 5는 감쇠기의 상세 구성도
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
21.24. 저잡음 증폭부 22. 밴드 패스 필터
23. 감쇠기 25. 믹서
26.28. 증폭부 27. SAW 필터
29. 수신신호 세기 측정부 30. 수신 신호 검출부
31. 비반전 증폭부 32. 감산 회로부
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 고안에 따른 다운 컨버터의 전단 감쇠 제어 장치에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 고안에 따른 다운 컨버터의 전단 구성 블록도이다.
본 고안은 수신기의 IMD를 개선시키기 위한 전단 감쇠 제어(Front End attenuator Control)할 수 있도록한 것으로 그 구성은 다음과 같다.
본 고안은 입력되는 신호의 세기를 감지하여 일정 신호 세기에 대하여 감쇠 크기를 제어하는 것으로 그 구성은 먼저, 안테나를 통해 들어온 RF 신호를 증폭하는 저잡음 증폭부(Low Noise Amplifier;LNA(21)와, 저잡음 증폭부(21)에서 증폭된 신호에서 원하는 대역외로 입력된 신호를 감쇄시키고 대역내의 신호를 통과시키는 밴드 패스 필터(Band Pass Filter;BPF)(22)와, 밴드 패스 필터(22)에 의해 대역 여과된 신호를 피드백되는 감쇠 제어 신호에 의해 감쇠하는 감쇠기(23)와, 감쇠된 신호를 다시 저잡음 증폭하는 저잡음 증폭부(24)와, 저잡음 증폭부(24)에서 출력되는 RF 신호를 IF 신호로 변환 출력하는 믹서(25)와, 상기 믹서(25)에 의한 IF 변환 과정에 발생한 손실을 보상하기 위하여 증폭하는 증폭부(26)와, 증폭부(26)에서 증폭된 신호를 필터링하여 원하는 대역만 출력하는 SAW(Surface Acoustic Wave)필터(27)와, SAW 필터링 과정에서 발생하는 손실을 보상하기 위하여 증폭하는 증폭부(28)와, 증폭부(28)를 거친 신호의 세기를 감지하여 전압으로 변환하고 입력되는 신호의 세기를 감지하여 일정 신호 세기에 대하여 감쇠 제어 신호를 출력하는 수신 신호 세기 측정부(Received Signal Strength Indication;RSSI)(29)를 포함하여 구성된다.
여기서, 수신 신호 세기 측정부(29)의 상세 구성은 다음과 같다.
도 3은 본 고안에 따른 RSSI 블록의 상세 구성도이고, 도 4는 다운 컨버터의 감쇠기의 동작 특성 그래프이다.
수신 신호 세기 측정부(29)는 입력되는 신호의 세기를 감지하여 일정 신호 세기에 대하여 감쇠기를 제어하는 감쇠 제어 신호를 출력하는 것으로, 다이오드 또는 LOG 증폭 수단으로 구성되어 선형적이고 넓은 동적 범위(Dynamic Range; 70dB 이상)를 갖고 수신 신호를 검출하는 수신 신호 검출부(30)와, 수신 신호 검출부(30)와, 수신 신호 검출부(30)의 검출신호를 증폭하여 감쇠기(23)의 전압 범위내의 값을 출력하는 비반전 증폭부(31)와, 가변 입력되는 기준 전압(Ref Voltage)에 의해 비반전 증폭부(31)에서 출력되는 값을 감산하여 감쇠 제어 신호(Attenuator control)출력하는 감산 회로부(32)로 구성된다.
그리고 감쇠기(23)는 도 4에서와 같은 특성을 갖는다. 감쇠기(23)의 감쇠 동작 범위는 40dB, 동작 전압 범위는 0 ~ 5V이다.
감쇠기(23)는 상세 구성을 나타낸 도 5에서와 같이, 입력되는 감쇠 제어 신호의 레벨을 일정 이하로 하는 역할을 하는 제너 다이오드(50)가 구성된다.
이와 같은 구성을 갖는 본 고안에 따른 다운 컨버터는 입력되는 RF 신호의 세기를 수신신호 세기 측정부(29)에서 신호 세기를 검출하고 이에 따라 감쇠기(23)를 제어하여 감쇠 크기를 조정하는 것이다.
안테나를 통하여 들어온 신호는 저잡음 증폭부(21)를 거치면서 신호가 증폭되고, 밴드 패스 필터(22)에서 대역외로 들어온 신호는 감쇄되고 대역내의 신호는 통과된다.
밴드 패스 필터(22)를 통과한 대역내의 신호는 수신 신호 세기 측정부(29)에서 피드백되는 감쇠 제어 신호에 의해 신호 세기에 따른 감쇠를 하는 감쇠기(23)를 거친다.
그리고 다시 저잡음 증폭부(24)를 거치면서 다시 신호는 증폭되고 RF 신호는 믹서(25)를 통과해 IF 신호(70㎒)로 변환된다.
이어, 믹서(25)의 변환 손실(Conversion Loss)을 보상하기 위해 증폭부(26)에서 변환된 IF 신호를 증폭시킨다.
그리고 손실이 22dB인 SAW 필터(27)를 사용하는 경우, SAW 필터(27)를 거치면서 신호는 70㎒±700㎑외의 원하지 않는 신호는 40dB이상 감쇄시킨다.
그리고 SAW 필터링과정에서 발생하는 손실을 증폭부(28)에서 보상하고 보상된 신호는 신호세기를 감지하여 전압으로 바꾸어 주는 수신 신호 세기 측정부(29)를 거친다.
이때, 수신 신호 세기 측정부(29)는 다운 컨버터로 입력되는 신호의 세기만을 전압으로 변환시키는 역할만을 하는 것이 아니라 감쇠기(23)를 제어하기 위한 감쇠 제어 신호를 출력한다.
이와 같은 본 고안에 따른 다운 컨버터의 전단 감쇠 제어 장치는 다음과 같은 효과가 있다.
입력되는 RF 신호의 세기에 따라 감쇠기를 제어하여 변조간왜곡을 현상을 줄일 수 있어 더 넓은 범위의 동적 범위를 갖는 수신기를 구현할 수 있고, 1 TONE 특성을 개선시킬 수 있다.
Claims (4)
- 안테나를 통해 들어온 RF 신호를 증폭하는 저잡음 증폭부와,저잡음 증폭된 신호에서 원하는 대역외로 입력된 신호를 감쇄시키고 대역내의 신호를 통과시키는 밴드 패스 필터와,밴드 패스 필터에 의해 대역 여과된 신호를 피드백되는 감쇠 제어 신호에 의해 감쇠하는 감쇠기와,감쇠되어 저잡음 증폭된 RF 신호를 IF 신호로 변환하고 증폭하여 출력하는 믹서 및 증폭부와,증폭된 신호를 필터링하여 원하는 대역만 필터링하고 증폭 출력하는 SAW 필터 및 증폭부와,SAW 필터링되어 증폭된 신호의 세기를 감지하여 전압으로 변환하고 신호의 세기를 감지하여 일정 신호 세기에 대하여 감쇠 제어 신호를 출력하는 수신 신호 세기 측정부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 다운 컨버터의 전단 감쇠 제어 장치.
- 제 1 항에 있어서, 수신 신호 세기 측정부는 다이오드 또는 LOG 증폭 수단으로 구성되어 선형적이고 70dB 이상의 동적 범위를 갖고 수신 신호를 검출하는 수신 신호 검출부와,상기 수신 신호 검출부의 검출신호를 증폭하여 감쇠기의 전압 범위내의 값을 출력하는 비반전 증폭부와,가변 입력되는 기준 전압(Ref Voltage)에 의해 비반전 증폭부에서 출력되는 값을 감산하여 감쇠 제어 신호(Attenuator control)출력하는 감산 회로부로 구성되는 것을 특징으로 하는 다운 컨버터의 전단 감쇠 제어 장치.
- 제 1 항에 있어서, 감쇠기의 감쇠 동작 범위는 40dB, 동작 전압 범위는 0 ~ 5V인 것을 특징으로 하는 다운 컨버터의 전단 감쇠 제어 장치.
- 제 1 항에 있어서, 감쇠기는 상세 구성을 나타낸 도 5에서와 같이, 입력되는 감쇠 제어 신호의 레벨이 일정 이하가 되도록 하는 제너 다이오드를 포함하는 것을 특징으로 하는 다운 컨버터의 전단 감쇠 제어 장치.
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| KR100318901B1 (ko) * | 2000-03-22 | 2001-12-29 | 윤종용 | 코드분할다중접속 휴대용 무선단말기의 혼변조 특성 개선장치 |
-
1998
- 1998-12-30 KR KR2019980027868U patent/KR20000014543U/ko not_active Application Discontinuation
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|---|---|---|---|---|
| KR100318901B1 (ko) * | 2000-03-22 | 2001-12-29 | 윤종용 | 코드분할다중접속 휴대용 무선단말기의 혼변조 특성 개선장치 |
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