KR20010009635A

KR20010009635A - 고주파 전력증폭기의 이득감쇄회로

Info

Publication number: KR20010009635A
Application number: KR1019990028091A
Authority: KR
Inventors: 전민식
Original assignee: 윤종용; 삼성전자 주식회사
Priority date: 1999-07-12
Filing date: 1999-07-12
Publication date: 2001-02-05

Abstract

본 발명은 고주파 전력증폭기의 이득감쇄회로에 관한 것으로, 자동이득조절회로와 전압리미터를 이용하여 원하는 입력 전력 이상에서 이득을 감소시키므로 고주파 전력증폭기의 출력전력을 제한한다. 따라서, 본 발명은 고주파 전력증폭기의 출력 전력을 제한하므로써 고주파 전력증폭기내의 전력 소자를 보호할 수 있다.

Description

고주파 전력증폭기의 이득감쇄회로{CIRCUIT FOR REDUCING GAIN IN HIGH FREQUENCE POWER AMPLIFIER}

본 발명은 고주파 전력증폭기의 이득감쇄회로에 관한 것으로, 특히 자동이득조절회로와 전압리미터를 이용하여 고주파 전력증폭기의 출력전력을 제한하는 회로에 관한 것이다.

종래 자동 이득 조절기를 채용한 고주파 전력증폭기의 회로는 도 1에 도시된 것과 같이 입력 모니터링부(110)과 자동이득제어부(120)과 증폭부(130)과 출력 모니터링부(140)로 구성된다.

도 1을 참조하면, 입력 모니터링부(110)는 RF 커플러(111)와 RF 케이블과 RF증폭기(112)로 구성되며, 실제 입력 전력 레벨을 감지한다. 자동이득제어부(120)는 입력 검출기(121)와 감산기(122)와 출력 검출기(123)와 적분기(124)와 가변 감쇄기(125)로 구성되며, 입력신호의 검출된 전압값을 기준으로 출력 신호의 검출된 전압값이 동일하도록 주경로의 가변 감쇄를 조정한다. 즉, 자동이득제어부(120)는 어떤 환경적인 요인에 의해 증폭부(130)의 이득이 상승하게 되면 출력 검출 전압이 상승하게 되며, 이 상승분만큼 이득이 감소하도록 가변 감쇄기의 삽입 손실을 증가하게 한다. 출력 모니터링부(140)는 RF 커플러(141)와 RF 케이블과 감쇄기(142)로 구성되며, 실제 출력 전력 레벨을 감지한다. 따라서, 자동이득제어부(120)는 출력 모니터링부(130)의 전체 삽입 손실에서 입력 모니터링부(110)의 전체 삽입 손실을 뺀값으로 고주파 대전력 증폭기의 이득을 제어한다.

이러한 종래 고주파 전력증폭기의 감쇄회로는 자동이득조정회로가 적용된 대전력 증폭기의 경우 어떤 환경적인 변화 요소에도 항상 이득이 일정하도록 동작한다. 그러므로, 종래 고주파 전력증폭기의 감쇄회로에서 만약 입력 신호가 규격보다 높이 인가되는 경우(예를 들면, 디지털 통신시스템에서 사용자의 수가 급격히 증가한 경우)라도 자동이득조정회로가 적용된 증폭기는 동일한 이득을 갖게 된다. 따라서, 종래 대전력 증폭기는 정격 출력보다 높은 출력을 내게 되므로 대전력 증폭기 내부의 전력소자에 치명적인 손상을 가져오는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 정격보다 높은 입력신호가 인가되었을때 입력신호의 검출 전압 레벨을 정격입력으로 제한하는 회로를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 대전력 증폭기의 이득을 정격 입력 레벨 이상인 경우 감소시켜 자동 이득 조절 회로가 전력증폭기의 출력을 제한하도록 하는 회로를 제공함에 있다.

이러한 목적들을 달성하기 위한 본 발명은 대전력 증폭기의 입력 검출 레벨을 기준으로 하여 대전력 증폭기의 출력 검출 레벨을 항상 동일하도록 주증폭기 전단의 가변 감쇄기를 제어하는 것을 특징으로 한다. 즉, 본 발명은 정격 입력 전력보다 더 큰 입력 전력이 대전력 증폭기의 입력단자에 인가되더라도 검출기에 의해 변환된 DC 레벨을 일정 레벨 이상에서 제한시켜 출력 검출 레벨을 제한된 입력 검출 레벨과 같도록 자동 이득 조절 회로가 동작하여 전체 출력 전력을 제아한도록 동작한다.

도 1은 종래 자동 이득 조절기를 채용한 고주파 전력증폭기의 블럭도.

도 2는 본 발명에 따른 이득 감쇄 회로를 채용한 고주파 전력증폭기의 블럭도.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 리미터 회로도.

도 4는 본 발명에 따른 리미터의 입력과 출력 파형도.

도 5는 본 발명에 따른 고주파 전력증폭기의 이득감쇄회로의 신호 파형도.

이하 본 발명을 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 이득 감쇄 회로를 채용한 고주파 전력증폭기의 블럭도로서, 입력 모니터링부(110)와 자동이득제어부(200)와 대전력 증폭기(130)과 출력 모니터링부(140)로 구성된다.

도 2를 참조하면, 입력 모니터링부(110)와 대전력 증폭기(130)과 출력 모니터링부(140)은 도 1에 도시된 회로와 동일하게 구성된다. 한편, 본 발명에 따른 자동이득제어부(200)는 입력 검출기(121)와 감산기(122)와 출력 검출기(123)과 적분기(124)와 가변감쇄기(125)와 리미터(201)로 구성된다. 자동이득제어부(200)는 대전력 증폭기(130)의 입력 검출 레벨을 기준으로 하여 대전력 증폭기(130)의 출력 검출 레벨을 항상 동일하도록 가변감쇄기(125)를 조절한다. 또한, 자동이득제어부(200)는 입력 검출기(121)를 통해 검출된 입력 검출 레벨을 정격 입력 전력의 크기에 해당하는 입력 검출 레벨 이상에서 리미터(201)로 제한시킨다. 즉, 자동이득제어부(200)는 정격 입력 전력보다 더 큰 입력 전력이 대전력 증폭기(130)의 입력단자에 인가되더라도 리미터(201)에 의해 변환된 DC 레벨을 일정 레벨 이상에서 제한시킨다. 또한, 자동이득제어부(200)는 출력 검출 레벨을 제한된 입력 검출 레벨과 같도록 가변감쇄기(125)를 조절하여 전체 이득을 조절한다. 따라서, 대전력 증폭기(130)의 이득이 감소하게 되므로 출력을 제한할 수 있다.

도 3은 도 2에 도시된 리미터(201)의 구체적인 회로도이다.

도 4는 도 3에 도시된 리미터 회로의 입력과 출력 파형도이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 리미터(201)는 (410)과 같은 신호를 입력받아 (420)과 같은 출력 신호를 출력한다. 즉, 리미터(201)는 입력된 신호의 레벨이 일정 이상되는 것을 제한하여 출력한다.

도 5는 본 발명에 따른 대전력 증폭기의 이득감쇄회로의 각 신호 파형도이다.

도 2 내지 도 5를 참조하여 본 발명에 따른 대전력 증폭기 이득감쇄회로의 동작을 설명한다. 입력 검출기(121)는 입력단자로부터 입력되는 신호의 입력 레벨을 검출한다. 이때, 입력 검출기(121)는 입력 RF 신호가 점진적으로 증가하면, 도 5에 도시된 (510)과 같이 입력 신호의 레벨을 검출한다. 그리고, 리미터(201)는 전압 리미터로서 도 5에 도시된 (520)과 같이 입력 검출기(121)로부터 검출된 입력 신호의 레벨을 일정 전압(V1)의 크기로 제한한다. 자동이득제어부(200)는 출력 검출 레벨을 입력 검출 레벨과 같게 되도록 가변 감쇄기(125)를 변화시킨다. 그러므로, 출력 검출기(123)은 도 5에 도시된 (520)과 같은 출력 레벨을 검출한다. 따라서, 가변 감쇄기(125)는 삽입 손실이 도 5에 도시된 (530)과 같이 변한다. 대전력 증폭기(130)는 가변 감쇄기(125)의 삽입 손실이 도 5에 도시된 (530)과 같이 변화므로 전체 이득이 도 5에 도시된 (540)과 같다. 그러므로, 대전력 증폭기(130)는 전체 이득이 도 5에 도시된 (540)과 변하므로 출력 전력 레벨이 도 5에 도시된 (550)과 같이 제한된다.

상술한 바와 같이 본 발명은 고주파 대전력 증폭기에서 정격 이상의 입력에서는 출력 전력 레벨을 제한하므로 고주파 대전력 증폭기내의 전력 소자를 보호하고, 고주파 대전력 증폭기의 수명을 연장할 수 있는 이점이 있다.

Claims

고주파 전력증폭기의 이득감쇄회로에 있어서,

상기 고주파 전력증폭기로 입력되는 입력 신호를 검출하는 입력 검출기와,

상기 입력 검출기로부터 검출된 입력 신호의 크기를 제한하는 리미터와,

상기 고주파 전력증폭기로부터 출력되는 출력 신호를 검출하는 출력 검출기와,

상기 리미터로부터 출력되는 신호의 크기에서 상기 출력 검출기로부터 출력되는 신호의 크기를 감산하는 감산기와,

상기 감산기로부터 출력되는 신호를 적분하는 적분기와,

상기 적분기로부터 출력되는 신호를 인가받아 입력되는 신호를 변화시키는 가변감쇄기로 구성되는 것을 특징으로 하는 회로.
제1항에 있어서, 상기 리미터는,

전압을 제한함을 특징으로 하는 회로.
고주파 전력증폭기의 이득감쇄회로에 있어서,

상기 고주파 전력증폭기로 입력되는 신호의 입력 레벨을 검출하는 입력 검출기와,

상기 고주파 전력증폭기로부터 출력되는 신호의 출력 레벨을 검출하는 출력 검출기와,

상기 입력 검출기로부터 검출된 입력 검출 레벨을 기준으로 하여 상기 출력 검출기로부터 검출된 출력 검출 레벨을 항상 동일하도록 상기 고주파 전력증폭기의 전단에서 상기 고주파 전력증폭기로 입력되는 신호를 가변적으로 감쇄시키는 가변 감쇄기와,

상기 입력 검출기로부터 검출된 입력 검출 레벨이 정격 입력 전력의 크기 이상이면, 상기 입력 전력의 크기를 제한하는 리미터로 구성되는 것을 특징으로 하는 회로.
고주파 전력증폭기의 이득감쇄회로에 있어서,

상기 고주파 전력증폭기로 입력되는 신호의 입력 레벨을 검출하는 입력 검출기와,

상기 고주파 전력증폭기로부터 출력되는 신호의 출력 레벨을 검출하는 출력 검출기와,

상기 입력 검출기로부터의 입력 검출 레벨이 일정 레벨 이상이 되면 그 크기를 제한하여 상기 출력 검출기로부터의 출력 검출 레벨을 상기 제한된 입력 검출 레벨과 같도록 상기 고주파 전력증폭기의 이득을 제어하는 이득 제어기로 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.