KR20010001804A

KR20010001804A - 휴대용 무선 단말기의 송·수신장치

Info

Publication number: KR20010001804A
Application number: KR1019990021255A
Authority: KR
Inventors: 임도현
Original assignee: 윤종용; 삼성전자 주식회사
Priority date: 1999-06-08
Filing date: 1999-06-08
Publication date: 2001-01-05

Abstract

전압제어발진기를 가지는 주파수합성기와 송신용 믹서 및 수신용 믹서를 구비한 휴대용 무선 단말기의 송·수신장치에 있어서, 상기 전압제어발진기로부터 출력되는 발진신호를 입력하여 상기 송신용 믹서와 수신용 믹서에 전력 레벨을 다르게 분배하는 전력 차등 분배기와, 상기 전력 차등 분배기와 상기 수신용 믹서 사이에 연결되는 밴드패스필터를 가짐을 특징으로 한다.

Description

휴대용 무선 단말기의 송·수신장치{TRANSCEIVER FOR PORTABLE RADIO TERMINAL EQUIPMENT}

본 발명은 휴대용 무선 단말기에 있어서 송·수신장치에 관한 것으로, 특히 수신용 믹서(mixer) 앞단에 밴드패스필터(Band Pass Filter: 이하 BPF라 함.)를 연결할 경우에도 송·수신 아이솔레이션(isolation) 및 효율성을 그대로 유지하는 송·수신장치에 관한 것이다.

다양한 통신 서비스가 창출되고 있고 이에 해당하는 일반 사용자용 통신 단말기들이 계속하여 생겨나고 향상되고 있다. 주파수 변환시 이용되는 믹서(mixer)에 제공되는 국부발진신호를 발생시키기 위해서는 주파수합성기(synthesizer)에 포함되는 전압제어발진기(Voltage Controlled Oscillator: 이하 VCO라 함.)가 쓰인다. 대부분의 통신 단말기에서는 하나의 VCO로부터 출력되는 신호가 송신용과 수신용으로 분배되며, 이를 위해 단순히 저항을 이용한 3dB 분배기나 6dB 분배기를 구현하고 있다.

도 1a ∼ 도 1c는 종래의 휴대용 무선 단말기 송·수신장치의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.

참조부호 100은 위상동기루프부(10)와 루프필터(20) 및 전압제어발진기(30)를 구비하는 주파수합성기 이다. 위상동기루프부(10)는 소정의 기준주파수와 궤환 입력되는 주파수신호를 비교하고 그 위상차에 대응하는 전압을 교류 성분의 신호로서 발생한다. 상기 위상동기루프부(10)는 송신 중간주파수를 일정하게 유지하기 위한 것이다. 루프필터(20)는 상기 위상동기루프부(10)로부터 입력한 교류 성분의 신호를 로우패스필터링하여 직류 성분의 신호를 발생한다. 상기 루프필터(20)로부터 직류 성분의 신호를 입력한 전압제어발진기(30)는 일정한 송신 중간주파수를 갖는 신호를 발진한다.

도 1a에 따르면, 수신용 믹서(10)와 송신용 믹서(20)는 각각 저항(R1∼R3)을 통해 상기 주파수합성기(100)의 전압제어발진기(30)로부터 소정 레벨의 전력을 공급받는다.

도 1b에 따르면, 수신용 믹서(10)와 송신용 믹서(20)는 각각 버퍼(B1, B2)와 저항(R1∼R3)을 통해 상기 주파수합성기(100)의 전압제어발진기(30)로부터 소정 레벨의 전력을 공급받는다.

도 1c에 따르면, 상기 도 1b의 구성에서 수신용 믹서(10)의 입력단에 연결된 버퍼(B1)에 BPF(60)가 연결된다는 점만 다르다.

휴대용 무선 전화기의 설계에 있어서 중요한 요소는 송·수신 아이솔레이션과 일정한 국부발진 전력 레벨의 제공 및 수신 부분의 저전류 소모 등 이다. 그런데 송·수신 부분으로 배분되는 전압제어발진기의 출력 레벨이 같으면 국부 발진 레벨이 일정 정도에 미치지 못할 경우에는 양쪽 모두 약간의 이득을 얻기 위해서 완충용 증폭기, 즉 버퍼(buffer)를 사용해야 한다. 그런데 버퍼는 자체의 입력 레벨이 크기 때문에 P1dB를 높게 설계해야 한다. 그러므로 전류값도 무척 높게 설계해야 한다.

또한 상기 도 1c에 도시한 바와 같이, 수신 부분에 BPF(60)를 사용하는 경우에는 자체 손실로 인해 수신(Rx)쪽 국부발진신호가 송신(Tx)쪽에 비하여 상대적으로 작아지는 경향이 있다. 그래서 국부발진신호 완충용 증폭기 등의 추가적인 회로가 필요하게 된다. 이렇게 되면 대기상태에서 항상 켜져 있어야 하는 수신 부분의 경우 매우 비효율적이 아닐 수 없다.

또한 송신할 신호가 수신 믹서로 유입되어 스퓨리어스(spurious)가 많이 생기게 되는 등 송·수신 아이솔레이션이 나빠지는 문제가 발생한다.

따라서 본 발명의 목적은 수신용 믹서 앞단에 BPF를 연결하더라도 송·수신 아이솔레이션 및 효율성을 그대로 유지하는 송·수신장치를 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 전압제어발진기를 가지는 주파수합성기와 송신용 믹서 및 수신용 믹서를 구비한 휴대용 무선 단말기의 송·수신장치에 있어서, 상기 전압제어발진기로부터 출력되는 발진신호를 입력하여 상기 송신용 믹서와 수신용 믹서에 전력 레벨을 다르게 분배하는 전력 차등 분배기와, 상기 전력 차등 분배기와 상기 수신용 믹서 사이에 연결되는 밴드패스필터를 가짐을 특징으로 한다.

도 1a ∼ 도 1c는 종래의 휴대용 무선 단말기 송·수신장치의 구성을 개략적으로 나타낸 도면

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 휴대용 무선 단말기 송·수신장치의 구성을 개략적으로 나타낸 도면

도 3은 도 2중 전력 차등 분배기의 구체적인 구성 예시도

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한 하기 설명에서는 구체적인 회로의 구성 소자 등과 같은 많은 특정(特定) 사항들이 나타나고 있는데, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐 이러한 특정 사항들 없이도 본 발명이 실시될 수 있음은 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다 할 것이다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 휴대용 무선 단말기 송·수신장치의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.

주파수합성기(100)는 위상동기루프부(10)와 루프필터(20) 및 전압제어발진기(30)를 구비한다. 위상동기루프부(10)는 소정의 기준주파수와 궤환 입력되는 주파수신호를 비교하고 그 위상차에 대응하는 전압을 교류 성분의 신호로서 발생한다. 상기 위상동기루프부(10)는 송신 중간주파수를 일정하게 유지하기 위한 것이다. 루프필터(20)는 상기 위상동기루프부(10)로부터 입력한 교류 성분의 신호를 로우패스필터링하여 직류 성분의 신호를 발생한다. 상기 루프필터(20)로부터 직류 성분의 신호를 입력한 전압제어발진기(30)는 일정한 송신 중간주파수를 갖는 신호를 발진한다.

전력 차등 분배기(unequal split in-line power divider)(70)는 다수의 코일과 다수의 캐패시터로 구성되어 송·수신 부분으로 전달되는 전력 레벨을 다르게 분배하는 역할을 한다.

수신용 믹서(10)는 BPF(60)를 통해 상기 전력 차등 분배기(70)에 연결되고, 송신용 믹서(20)는 버퍼(B2)를 통해 상기 전력 차등 분배기(70)에 연결된다.

도 3은 도 2중 전력 차등 분배기(70)의 구체적인 구성 예시도 이다.

전력 차등 분배기(70)는 다수의 저항, 캐패시터 및 코일 소자들로 구성하거나 마이크로스트립라인으로 구성할 수 있다. 전술한 도 2에서의 각 블록 A는 도시된 바와 같이 코일(L)과 캐패시터(C1, C2)로 이루어진다.

상기 전력 차등 분배기(70)는 양호한 송·수신 아이솔레이션 값과 전력 분배 비율을 고려하여 구현한다.

본 실시 예에서 상기 전압제어발진기(30)의 출력은 송신쪽 보다 수신쪽으로 더 많이 배분되도록 설계되는데, 이렇게 되면 송신쪽 버퍼(B2)의 입력이 작아져서 오히려 전류가 더 적게 소비된다. 버퍼(b2)를 설계할 때 이러한 점을 고려하여야 한다. 상기 버퍼(B2)를 송신용 믹서(20)에 연결함으로써 아이솔레이션 특성을 좋 게 할 수 있다.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐 만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

상술한 바와 같은 본 발명은 주파수합성기의 VCO 출력단에 전력 차등 분배기를 연결하여 송·수신 부분으로 전달되는 전력 레벨을 처음부터 다르게 함으로써 송·수신 아이솔레이션 및 효율성을 그대로 유지하는 장점이 있다. 즉, 수신측에만 사용하는 BPF로 인한 손실이 보상되며, 추가적인 버퍼로 인한 전류의 손상을 막을 수 있고, 송·수신 아이솔레이션도 큰 값을 갖는다.

Claims

전압제어발진기를 가지는 주파수합성기와 송신용 믹서 및 수신용 믹서를 구비한 휴대용 무선 단말기의 송·수신장치에 있어서,

상기 전압제어발진기로부터 출력되는 발진신호를 입력하여 상기 송신용 믹서와 수신용 믹서에 전력 레벨을 다르게 분배하는 전력 차등 분배기와,

상기 전력 차등 분배기와 상기 수신용 믹서 사이에 연결되는 밴드패스필터를 가짐을 특징으로 하는 송·수신장치.
제1항에 있어서,

상기 송신용 믹서의 입력단과 상기 전력 차등 분배기의 출력단 사이에 연결되는 버퍼를 더 구비함을 특징으로 하는 송·수신장치.
제1항 혹은 제2항중 어느 하나의 항에 있어서,

상기 전력 차등 분배기는 다수의 저항, 캐패시터 및 코일 소자들로 구성됨을 특징으로 하는 송·수신장치.
제3항에 있어서,

상기 전압제어발진기의 출력은 송신쪽 보다 수신쪽으로 더 많이 배분됨을 특징으로 하는 송·수신장치.
제1항 혹은 제2항중 어느 하나의 항에 있어서,

상기 전력 차등 분배기는 마이크로스트립라인으로 구성됨을 특징으로 하는 장치.
제5항에 있어서,

상기 전압제어발진기의 출력은 송신쪽 보다 수신쪽으로 더 많이 배분됨을 특징으로 하는 송·수신장치.