KR20010047138A

KR20010047138A - 부호분할 다중접속 단말기의 수신 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20010047138A
Application number: KR1019990051219A
Authority: KR
Inventors: 박형원
Original assignee: 윤종용; 삼성전자 주식회사
Priority date: 1999-11-18
Filing date: 1999-11-18
Publication date: 2001-06-15
Also published as: KR100617739B1

Abstract

가. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야

본 발명은 CDMA 방식을 이용한 무선 단말기의 수신단 구조에 관한 것이다.

나. 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제

CDMA 방식을 이용한 무선 단말기에서 혼변조에 강하고 전류 소모를 줄일 수 있도록 한다.

다. 발명의 해결방법의 요지

본 발명의 요지는 부호분할 다중접속 단말기의 수신 장치에 있어서, 수신신호를 저잡음 증폭하기 위한 저잡음증폭기와, 소정의 제어신호에 의해 온/오프되어 상기 저잡음증폭기의 입력 신호를 바이패스 시키기 위한 스위치와, 상기 저잡음 증폭기의 출력신호를 필터링하기 위한 수신소필터와, 상기 수신소필터의 출력신호를 증폭하기 위한 무선주파수증폭기와, 상기 무선주파수 증폭기의 출력 신호를 다운컨버팅 및 필터링하기 위한 믹서 및 중간주파수소필터와, 수신전계강도 또는 칩에너지 대 총수신전력밀도에 의해 상기 제어신호를 발생하기 위한 제어부를 구비함을 특징으로 한다.

라. 발명의 중요한 용도

CDMA 방식을 이용한 무선 단말기에서 혼변조에 강하고 전류 소모를 줄이는데 이용된다.

Description

부호분할 다중접속 단말기의 수신 장치 및 방법{APPARATUS FOR RECEIVING RADIO FREQUENCY IN CODE DIVISION MULTIPLE ACCESS TELECOMMUNICATION TERMINAL AND METHOD THEREOF}

본 발명은 부호분할 다중접속 단말기에 관한 것으로, 특히 수신기에 관한 것이다.

도 1은 종래 부호분할 다중접속 단말기의 수신기 구조를 나타낸 블록 구성도이다.

종래 CDMA 방식을 사용하는 무선 단말기의 수신기 구조를 도 1을 참조하여 하기에 설명한다. 안테나(100)에서 수신된 신호는 송신과 수신의 분리를 위한 듀플렉서(102)를 거치고, 잡음 억제를 위한 저잡음 증폭기(LNA : LOW NOISE AMPLIFIER : 이하 "저잡음증폭기"라 함 : 104)에 입력된다. 저잡음 증폭된 신호는 이미지 억압 역할을 위한 대역 통과필터(BPF : BAND PASS FILTER : 이하 "대역 통과필터"라 함 : 106)로 입력된다. 이후 믹서(MIXER : 108)로 입력된 신호는 전압제어발진기(VCO : VOLTAGE CONTROLED OSCILLATOR : 도시하지 않음)에서 발생된 주파수에 의해 다운 컨버팅(DOWN CONVERTING)된다. 이때 믹서(108)에서 출력되는 주파수는 중간주파수인 85.38MHz가 된다. 이후 전체적인 잡음 현상을 억제하기 위한 중간주파수증폭기(IF AMP : INTERMEDIATE FREQUENCY AMPLIFIER : 이하 중간주파수증폭기"라 함 : 110)에 의해 증폭되어 출력된다. 즉, 저잡음증폭기(104) 다음에 대역 통과필터(106) 및 믹서(108)가 있고, 필터(FIL : FILTER : 112)가 있기 때문에 시스템의 잡음 현상이 증가하게 된다. 따라서 잡음 현상을 개선하기 위하여 중간주파수 증폭기(110)가 위치하게 된다. 중간주파수 증폭기(110)에서 출력된 신호는 필터(112)에 의해 채널 필터링되어 출력된다. 수신 장치는 안테나(100)에서 입력되는 신호가 -25dBm에서 -104dBm까지 크게 변화되기 때문에 자동이득증폭기(AGC : AUTOMATIC GAIN CONTROL : 이하 "자동이득증폭기"라 함 : 114)를 통해 수신 신호를 기저대역 처리부(BBA : BASE BAND ANALOG : 이하 "기저대역처리부"라 함 : 116)가 신호처리를 할 수 있는 세기로 조절한다. 이후 기저대역 처리부(116)는 입력되는 신호를 복조하고 MSM(MOBILE SYSTEM MODEM : 이하 "제어부"라 함)에 의해 처리되어 출력된다.

상기와 같은 구성에 따른 단말기는 하기 표와 같은 조건을 만족해야 한다.

측정	수신되는 반송파가 만족해야 하는 최소한의 신호 세기	반송파±900KHz에서 입력되는 신호세기	반송파±1.7MHz에서 입력되는 신호세기
1	-101dBm	-43	-43dBm
2	-90dBm	-32dBm	-32dBm
3	-79dBm	-21dBm	-21dBm

상기 표 1의 측정 3과 같이 2개의 간섭 신호가 입력되면 저잡음 증폭기(104) 앞단에 위치한 다이오드(도시하지 않음)를 동작시켜 신호를 감쇄시키게 된다. 하지만 저잡음증폭기(104)의 입력단 잡음 매칭이 틀어지는 문제가 있다. 또한 측정 1의 조건을 만족시키기 위하여 저잡음 증폭기(104)의 CP1(1dB COMPRESSION POINT)을 높여야하기 때문에 전류 소모가 증가하는 문제점이 있다.

즉, ±900KHz 및 ±1.7MHz의 강한 신호가 입력이 되면 혼변조(CROSS MODULATION)가 발생되고 신호대잡음비(SIGNAL/NOISE)가 나빠지는 문제점이 있다. 이로 인해 저잡음 증폭기(104)의 CP1을 높여 이득을 높여야만 된다. 이때 이득을 높이기 위해서는 저잡음 증폭기(104)의 CP1을 높여야 하는데, CP1을 높이기 위해서는 전류를 높이던가 전압을 높여야 한다. 그러나, 전원이 배터리가 되므로 전압을 높이는 것은 합당하지 않고 전류를 올려주어야 한다. 즉, 전류 소모가 증가하는 문제점이 있다.

따라서 본 발명의 목적은 CDMA 방식을 이용한 무선 단말기에서 혼변조에 강하고 전류 소모를 줄일 수 있는 장치 및 방법을 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 부호분할 다중접속 단말기의 수신 장치에 있어서, 수신신호를 저잡음 증폭하기 위한 저잡음증폭기와, 소정의 제어신호에 의해 온/오프되어 상기 저잡음증폭기의 입력 신호를 바이패스 시키기 위한 스위치와, 상기 저잡음 증폭기의 출력신호를 필터링하기 위한 수신소필터와, 상기 수신소필터의 출력신호를 증폭하기 위한 무선주파수증폭기와, 상기 무선주파수 증폭기의 출력 신호를 다운컨버팅 및 필터링하기 위한 믹서 및 중간주파수소필터와, 수신전계강도 또는 칩에너지 대 총수신전력밀도에 의해 상기 제어신호를 발생하기 위한 제어부를 구비함을 특징으로 한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 부호분할 다중접속 단말기의 수신기 구조를 나타낸 블록 구성도이다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명에서는 구체적인 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.

통상적인 송신 장치의 구조를 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

제어부(118)에서 출력된 신호는 변조기인 송신 기저대역처리부(116)를 거쳐 아날로그 신호로 변조된다. 출력되는 신호는 안테나 포트에서 요구되는 송신 출력에 맞도록 보내는 송신 자동이득증폭기( TX AGC : 216)를 거치게 된다. 송신 자동이득증폭기(216)에서 출력된 신호는 믹서(218)에 의해 무선 주파수(RADIO FREQUENCY)로 바뀌게 된다. 믹서(218)에서 출력된 신호는 하모닉(HARMONIC)을 제거하기 위한 송신RF소필터(TX RF SAW FILTER : 220) 및 TX RF 필터(224), 전력증폭기(POWER AMPLIFIER : 226)를 거쳐 듀플렉서(200)로 입력된다.

본 발명에 따른 수신 장치의 구성을 하기에 설명한다.

듀플렉서(200)을 통해 출력된 수신신호는 저잡음증폭기(202)를 거치게 된다. 이때 종전의 CP1을 올리기 위해 이득이 약 18~20dB인 전류 소모가 큰 저잡음 증폭기의 사용과는 달리 이득을 약 15dB로 낮춘다. 이득을 낮추도록 저잡음 증폭기(202)를 설계하여 혼변조의 특성을 좋게 한다. 따라서 저잡음 증폭기(202)의 CP1을 높이기 위하여 전류를 높이지 않아도 되는 장점이 있다. 저잡음 증폭기(202)를 거친 신호는 수신소필터(RX RF SAW FILTER : 204)에 의해 필터링 된다. 수신소필터(204)는 이미지를 제거하는 특성을 가질뿐 아니라 듀플렉서(200)에서 넘어오는 송신단 누설전력을 제거함으로 첫단의 저잡음증폭기(202)에서 발생하는 혼변조 문제가 적어진다. 수신소필터(204)를 거친 신호는 기존의 중간주파수 증폭기를 사용하는 것과는 달리 저잡음 증폭기(202)의 이득이 작으므로 무선주파수 증폭기(RF AMPLIFIER : 206)를 시스템에 도입하여 잡음 현상(NOISE FIGURE)을 개선시키게 된다. 무선주파수 증폭기(206)를 거친 신호는 다시 수신 장치의 중간주파수로 바뀌게 된다. 중간주파수로 다운컨버팅되고 필터링된 신호(208, 210)는 자동이득증폭기(212)에 의해 세기가 조절되어 기저대역처리부(116)로 입력된다. 상기 자동이득 증폭기(212)는 최대 최소전력의 다이나믹(DYNAMIC) 범위를 모두 커버할 수 있어야 한다. 자동이득증폭기(212)에서 출력된 신호는 기저대역처리부(116) 및 제어부(118)를 거치게 된다.

두개의 제밍(JAMMING)신호가 입력되었을 시에 제어부(118)는 RSSI(RECEIVED SIGNAL STRENGTH INDICATOR : 이하 "수신전계강도"라 함) 및 Ec/Io(Chip Energy / Total Received Power Spectral Density : 이하 "칩에너지 대 총수신전력밀도")에 의해 저잡음증폭기(202)의 스위치(2)를 제어하게 된다. 측정 3의 경우 저잡음증폭기(202)의 스위치(2)를 동작시켜 바이패스시키게 된다. 즉, 수신전계강도가 좋고 칩에너지 대 총수신전력밀도가 작은 경우 스위치(2)를 사용하여 수신신호를 바이패스시키게 된다. 이때 전류가 흐르지 않기 때문에 전류소비 측면에서 큰 장점을 가지게 된다. 바이패스된 신호는 종전의 다이오드 온/오프 동작과는 달리 전류가 소모되지 않는 장점이 있고 입력 임피던스가 다이오드의 영향으로 바뀌는 단점을 개선할 수 있다. 또한 혼변조 문제를 해결하기 위하여 저잡음 증폭기의 입력 전류를 높여야 하는 단점을 개선할 수 있다.

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

상술한 바와 같이 본 발명은 수신전계강도 및 칩에너지 대 총수신전력밀도에 따라 저잡음 증폭기를 사용하거나 바이패스시킴으로써, 혼변조에 강하고 전류 소모를 줄일 수 있다.

Claims

부호분할 다중접속 단말기의 수신 장치에 있어서,

수신신호를 저잡음 증폭하기 위한 저잡음증폭기와,

일단이 상기 저잡음 증폭기의 입력단에 연결되고 타단이 상기 저잡음 증폭기의 출력단에 연결되며 소정의 제어신호에 의해 온/오프되어 상기 저잡음증폭기의 입력 신호를 바이패스 시키기 위한 스위치와,

수신전계강도 또는 칩에너지 대 총수신전력밀도에 의해 상기 제어신호를 발생하기 위한 제어부를 구비함을 특징으로 하는 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 저잡음 증폭기의 출력신호를 필터링하기 위한 수신소필터를 더 구비함을 특징으로 하는 장치.
제 2 항에 있어서,

상기 수신소필터의 출력신호를 증폭하기 위한 무선주파수증폭기를 더 구비함을 특징으로 하는 장치.
제 3항에 있어서,

상기 무선주파수 증폭기의 출력 신호를 다운컨버팅 및 필터링하기 위한 믹서 및 중간주파수소필터를 더 구비함을 특징으로 하는 장치.
부호분할 다중접속 단말기의 수신 방법에 있어서,

수신전계강도 또는 칩에너지 대 총 수신전력밀도를 검사하는 과정과,

상기 검사한 값에 따라 수신 신호를 바이패스하거나 저잡음 증폭하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 방법.