KR20010088149A - 이동 통신 시스템의 수신기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이동 통신 시스템에 관한 것으로, 특히 종단(Front End) 부분에 일정한 이득을 갖는 이동 통신 시스템의 수신기에 관한 것이다. 본 발명에 따른 수신기는 수신된 고주파 신호가 일정한 이득을 갖도록 조절하는 이득 조절부와, 상기 이득 조절부로부터 출력되는 이득 조절된 고주파 신호를 서로 다른 위상을 갖는 기저대역의 제1 신호와 제2 신호로 변환하여 출력시키는 주파수 변환부와, 상기 주파수 변환부로부터 출력된 제1 신호와 제2 신호를 각각 출력하기 위한 필터부와, 상기 필터부에서 출력된 제1 신호와 제2 신호의 크기를 외부에서 제공되는 제어 신호에 따라 조절하는 전압 제어부와, 상기 전압 제어부에서 출력된 제1 신호와 제2 신호를 검출하는 검출부와, 상기 검출된 제1 신호와 제2 신호를 분석하여 상기 필터부에서 출력되는 제1 신호와 제2 신호의 크기를 조절하기 위한 제어 신호를 상기 전압 제어부에 제공하는 자동 이득 제어 회로와, 상기 필터부에서 출력된 신호들과 상기 이득 조절부에 수신된 고주파 신호의 크기값들을 비교하여, 그 크기값들의 차이가 외부에서 제공되는 기준값이 되도록하는 제어 신호를 상기 이득 조절부에 제공하는 제어 회로부로 구성되는 것으로써, 한 번의 주파수 변환을 하는 직접 변환 방식에 의하여 기저대역으로 출력되어 수신기가 단순화되고, 기저대역의 신호에서 자동 이득 제어 회로를 동작시킴으로써 수반되던 수신기의 시간 지연 문제를 해결하는 효과가 있으며, 일정한 출력을 유지시켜 수신감도 및 수신특성을 개선시키는 효과가 있다.

Description

이동 통신 시스템의 수신기 {The Receiver in Mobile Communication System}

본 발명은 이동 통신 시스템에 관한 것으로, 특히 종단(Front End) 부분에 일정한 이득을 갖는 이동 통신 시스템의 수신기에 관한 것이다.

일반적으로 종래의 기술은 수신된 고주파의 신호를 두 번의 주파수 변환기를 이용하여 기저대역으로 변환시키는 방식을 이용하였다.

이하 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 구성 및 작용을 설명하면 다음과 같다.

도 1은 종래 기술에 따른 이동 통신 시스템의 수신기의 구조를 나타낸 도면이다.

종래 기술에 따른 수신기는 안테나로부터 수신된 고주파의 신호를 증폭하여 대역외 신호를 제거하는 전단부(101)와, 상기 고주파 신호의 이득을 조절하는 제1이득 조절부(102)와 RSSI 회로(104)와, 상기 조절된 신호를 제1 중간 주파수로 변환시켜주는 제1 중간 주파 변환부(105)와, 상기 중간 주파 신호의 이득을 일정하게 유지시키기 위한 제어 회로부(105) 및 제2 이득 조절부(106)와, 상기 조절된 제1 중간 주파수의 신호를 제2 중간 주파수로 변환하기 위한 제2 중간 주파 변환부(106)로 구성된다.

상기와 같이 두 번의 중간 주파 변환을 하는 이동 통신 시스템의 기지국 수신기는 먼저 안테나로부터 입력된 고주파 신호를 증폭(2)한 뒤 대역외 신호를 제거(3)하여 수신 감도가 좋은 신호를 제1 이득조절부(102)에 입력한다.

상기 제1 이득 조절부(102)는 상기 이득 조절된 고주파의 신호를 감쇄하여 기지국내의 셀반경을 조절하게 된다. 즉 감쇄기의 감쇄량이 커지면 기지국 셀 반경은 작아지고, 반대로 감쇄량이 작아지면 셀 반경은 커짐으로써 이동 통신 시스템의 셀 방식이 구현되는 것이다.

상기에서 감쇄된 고주파의 신호는 제1 중간 주파 변환부(103)에 의해 제1 중간 주파수의 신호로 변환되게 된다. 기 변환된 중간 주파수의 신호는 또 다시 대역외 신호를 포함하게 되므로 잡음 정도에 따라 여러 단수의 고정 감쇄기(PAD-9,12) 및 증폭기들(10,12)을 거쳐야 한다. 특히 종래 기술의 실시예는 대역 특성이 예리한 소필터(SAW BPF-11)를 증폭기(10)와 고정 감쇄기(12) 사이에 사용하여 원하는 중간 주파수의 대역 성분만 남고 나머지 불필요한 신호들을 예리하게 차단시켰다.

상기 제1 중간 주파 변환부(103)에 의해 변환되어 출력된 신호는 분배기(14)를 거치면서 2개의 경로로 나뉘어져 한 신호는 제어 회로부(105)에 입력되고 나머지 다른 신호는 RSSI 회로(15)에 입력되어 다른 기능을 수행한다.

상기 제어 회로부(105)에 입력된 중간 주파수의 한 신호는 여러 단의 감쇄기들(16,19,21)과 증폭기들(17,20,22)을 거치면서 다시 한 번 자동 이득 제어 회로(AGC Circuit-24)에 의하여 크기가 제어된다. 즉, 상기 감쇄기들(16,19,21)은 자동 이득 제어 회로에 의해 신호의 크기가 검출되어 검출된 신호의 크기에 따라 제공되는 제어 신호에 의해 감쇄량을 조절한다. 따라서, 상기 제어 회로부(104)에 의해 제1 중간 주파 신호의 크기가 일정한 크기로 유지되게 된다.

상기 일정한 크기를 갖는 중간 주파수의 신호는 제2 이득 조절부(105)에 입력되어 최종적으로 조절되고 제2 중간 주파 변환부에 의해 기저대역 신호로 변환된다.

이와 같이 종래 기술에 따른 수신기는 이중 변환구조에 의해 두 번의 주파수 변환을 해야하기 때문에 국부 발진 주파수에 의한 불필요한 인접 주파수의 영향을 받으므로 수신감도가 저하되는 문제점이 있다.

그리고 이러한 인접 주파수의 제거를 위해 소필터 및 여러단의 증폭기를 사용해야 하므로 소형화를 이룰수 없는 문제점이 수반된다.

또한 자동 이득 제어 기능이 있지만 이득 제어를 담당하는 기기들의 편차 때문에 생기는 오차를 잡아줄 수 없는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 이상에서 언급한 종래 기술의 문제점을 감안하여 안출한 것으로서, 종단(FrontEnd) 부분의 이득이 일정하게 유지되어 수신 감도가좋은 신호를 출력하는 소형의 이동 통신 시스템 수신기를 제공하기 위한 것이다.

이상과 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 수신된 고주파 신호가 일정한 이득을 갖도록 조절하는 이득 조절부와, 상기 이득 조절부로부터 출력되는 이득 조절된 고주파 신호를 서로 다른 위상을 갖는 기저대역의 제1 신호와 제2 신호로 변환하여 출력시키는 주파수 변환부와, 상기 주파수 변환부로부터 출력된 제1 신호와 제2 신호를 각각 출력하기 위한 필터부와, 상기 필터부에서 출력된 제1 신호와 제2 신호의 크기를 외부에서 제공되는 제어 신호에 따라 조절하는 전압 제어부와, 상기 전압 제어부에서 출력된 제1 신호와 제2 신호를 검출하는 검출부와, 상기 검출된 제1 신호와 제2 신호를 분석하여 상기 필터부에서 출력되는 제1 신호와 제2 신호의 크기를 조절하기 위한 제어 신호를 상기 전압 제어부에 제공하는 자동 이득 제어 회로와, 상기 필터부에서 출력된 신호들과 상기 이득 조절부에 수신된 고주파 신호의 크기값들을 비교하여, 그 크기값들의 차이가 외부에서 제공되는 기준값이 되도록하는 제어 신호를 상기 이득 조절부에 제공하는 제어 회로부를 포함하여 이루어진다.

바람직하게, 상기 제어 회로부는 상기 이득 조절부에 수신된 고주파 신호의 크기를 검출하는 입력 검출기와, 상기 기저대역으로 변화된 제1 신호와 제2 신호의 크기를 검출하는 기저대역 레벨 검출기와, 상기 입력 검출기와 상기 기저대역 레벨 검출기로부터 출력되는 신호들의 크기를 서로 비교하여 그 차이값을 출력하는 비교기와, 상기 비교기의 출력값이 외부로부터 입력되는 기준값이 되도록 상기 이득 조절부에 제어 신호를 제공하는 적분기로 구성되며, 상기 기준값은 상기 주파수 변환부에서 출력된 신호들이 상기 이득 조절부에 입력된 고주파 신호에 대해 일정한 이득을 갖도록 하는 전압차를 제공하여 이루어진다.

도 1은 종래 기술에 따른 이동 통신 시스템의 수신기 구조 도면.

도 2는 본 발명에 따른 이동 통신 시스템의 수신기 구조 도면

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1 : 수신신호 40,43.45 : 대역 필터(BPF)

2,5,10,13 : 증폭기 42 : 감쇄기(ATT)

3,27 : 대역필터(BPF) 44 : 신디사이저(Synthesizer)

4a,4b,28,30 : 감쇄기(ATT) 46 : 주파수 변환기(MIXER)

6,9,12 : 고정 감쇄기(PAD) 47a,49a,51a : 저역 필터(LPF)

7,31 : 주파수 변환기(MIXER) 47b,49b,51b : 저역 필터(LPF)

8 : 고주파 국부 발진기 48a,50a,48b,50b : 전압 제어 증폭기

11,18 : 소필터(SAW FILTER) 52a,52b : 검출기

14,25 : 분배기 53a,53b : 아날로그/디지털 변환기

15 : RSSI 회로 54 : 자동 이득 제어 회로(AGCcircuit)

16,19,21,23,28,30 : 감쇄기(ATT) 55 : 기저대역 레벨 검출기

17,20,22,26,29 : 증폭기 56 : 입력 검출기

32 : 중간 주파 국부 발진기 57 : 비교기

101 : 전단부 58 : 적분기

102 : 제1 이득 조절부 201 : 전단부

103 : 제1 중간 주파 변환부 202 : 제1 이득 조절부

104 : 제어 회로부 203 : 주파수 변환부

105 : 제2 이득 조절부 204 : 제2 이득 조절부

106 : 제2 중간 주파 변환부 205 : 제어 회로부

39,41 : 증폭기

이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 구성 및 작용을 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 이동 통신 시스템의 수신기의 구조를 나타낸 도면이다.

상기 기지국 수신기는 고주파의 신호를 수신하여 처리하는 전단부(201)와, 전체 셀 반경을 조절하는 제1 이득 조절부(202)와, 상기 이득 조절된 신호를 기저 대역으로 변환하는 주파수 변환부(203)와, 상기 기저대역 신호를 입력에 상관없이 일정한 레벨로 유지시켜주는 제2 이득 조절부(204)와, 상기 셀 반경을 조절하기 위한 감쇄 제어 신호를 제공하는 제어 회로부(205)로 구성된다.

안테나로부터 수신된 고주파의 신호는 미약한 신호이므로 전단부(201)에 입력되어 증폭(39)되고 대역외 신호가 제거(40)되어 수신기에서 처리하기 쉬운 신호로 변환된다.

상기 전단부(201)에서 변환된 신호는 제1 이득 조절부(202)에 입력되어 통신 시스템의 셀 반경을 조절하는 감쇄기(42)에 의해 감쇄되는데 제어 회로부(205)로부터 제공되는 감쇄 제어 신호에 따라 그 감쇄되는 정도가 달라진다.

상기 감쇄된 신호는 대역외 신호가 제거(43)되어 주파수 변환부(203)에 입력된다.

상기 주파수 변환부(203)에 입력된 신호는 신디사이저(44)에 의해 발생하는 기저대역 신호와 합성되어 90도의 위상차를 갖는 기저 대역의 제1 신호(I)와 제2 신호(Q) 신호로 변환된다.

상기 변환된 기저 대역의 신호들(I,Q)은 각각 다른 경로로 제2 이득 조절부(204)에 입력되어 여러 단수의 저역 필터들(47a,47b,49a,49b,51a,51b) 및 전압 제어 증폭기들(48a,48b,50a,50b)을 통과한다.

상기 저역 필터들(47a,47b,49a,49b,51a,51b)은 대역폭의 반 신호만을 통과시키고 나머지 신호는 제거하는 역할을 하는 필터로써 종래의 소필터(SAW FILTER)를 대신하여 이용되었다.

상기 전압 제어 증폭기들(48a,48b,50a,50b)은 자동 이득 제어 회로(54)로부터 제공되는 전압 제어 신호에 의하여 감쇄량을 달리하여 일정한 레벨의 기저 대역 신호를 출력한다.

즉, 각각의 저역 필터(51a,51b)를 통과한 신호는 각각의 검출기(52a,52b)에 의해 신호의 크기가 검출된 뒤 자동 이득 제어 회로(54)에 입력되어 신호의 크기에 따라 전압 제어 증폭기(48a,48b,50a,50b)의 전압을 증가시킬 것인지 아니면 감쇄시킬 것인지를 판단하는 제어 신호를 제공받게 된다.

따라서, 상기 전압 제어 신호에 의하여 수신기 종단 부분의 기저대역 신호 제1 신호(I)와 제2 신호(Q)는 입력되는 신호의 크기에 상관없이 일정한 크기로 유지되어 수신기로부터 출력된다.

한편, 상기 전단부(201)에서 출력된 신호는 또 다른 경로로 제어회로부(205)에 입력되어 로그 증폭기를 포함하는 입력 검출기(56)에 의해 디지털 신호로 변환되어 비교기(57)에 입력된다.

그리고, 상기 제2 이득 조절부에 입력되어 첫 단의 저역 필터(47a,47b)를 통과한 제1 신호(I)와 제2 신호(Q)는 제어 회로부(205)에 포함되는 기저대역 레벨 검출기(55)에 의해 크기가 검출된 뒤 디지털 신호로 변환되어 비교기(57)에 입력된다.

상기 비교기(57)는 상기 입력 검출기(56)와 기저대역 레벨 검출기(55)로부터 디지털 신호들을 입력받아 두 신호의 전압차를 적분기(58)에 제공한다.

상기 적분기(58)는 비교기(57)로부터 제공되는 전압차가 외부에서 입력된 기준 전압이 되도록 상기 제1 이득 조절부(202)에 포함되는 감쇄기(42)에 감쇄 제어 신호를 제공한다. 따라서, 상기 감쇄기(202)는 제어 회로부(205)로부터 제공되는 감쇄 제어 신호에 의해 전체 셀 반경을 조절하게 된다.

상기 외부에서 제공되는 기준 전압은 수신기에 수신되는 고주파의 신호가 기저대역의 신호로 변환될 때 일정한 이득을 갖도록 하는 전압차를 가리킨다.

이상의 설명에서와 같이 본 발명은 두 번의 주파수 변환 대신에 한 번의 주파수 변환을 하는 직접 변환 방식에 의하여 기저대역으로 출력되어 수신기가 단순화되어 특정용도의 직접회로 구성이 용이하다.

그리고 상기 기저대역의 신호가 디지털 변환 된 이후에 자동 이득 제어 회로를 동작시킴으로써 자동 이득 제어 회로에 의해 수반되던 수신기의 시간 지연 문제를 해결하는 효과가 있다.

그리고 제2 이득 조절부의 이득이 일정하게 유지되게 함으로써 온도 변화에 상관없이 일정한 출력을 유지시켜 수신감도 및 수신특성을 개선시키는 효과가 있다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.

따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정하는 것이 아니라 특허 청구 범위에 의해서 정해져야 한다.

Claims (3)

1. 수신된 고주파 신호가 일정한 이득을 갖도록 조절하는 이득 조절부와;

   상기 이득 조절부로부터 출력되는 이득 조절된 고주파 신호를 서로 다른 위상을 갖는 기저대역의 제1 신호와 제2 신호로 변환하여 출력시키는 주파수 변환부와;

   상기 주파수 변환부로부터 출력된 제1 신호와 제2 신호를 각각 출력하기 위한 필터부와;

   상기 필터부에서 출력된 제1 신호와 제2 신호의 크기를 외부에서 제공되는 제어 신호에 따라 조절하는 전압 제어부와;

   상기 전압 제어부에서 출력된 제1 신호와 제2 신호를 검출하는 검출부와;

   상기 검출된 제1 신호와 제2 신호를 분석하여 상기 필터부에서 출력되는 제1 신호와 제2 신호의 크기를 조절하기 위한 제어 신호를 상기 전압 제어부에 제공하는 자동 이득 제어 회로와;

   상기 필터부에서 출력된 신호들과 상기 이득 조절부에 수신된 고주파 신호의 크기값들을 비교하여, 그 크기값들의 차이가 외부에서 제공되는 기준값이 되도록하는 제어 신호를 상기 이득 조절부에 제공하는 제어 회로부로 구성되는 것을 특징으로 하는 이동 통신 시스템의 수신기.
2. 제 1항에 있어서, 상기 제어 회로부는 상기 이득 조절부에 수신된 고주파 신호의 크기를 검출하는 입력 검출기와, 상기 기저대역으로 변화된 제1 신호와 제2 신호의 크기를 검출하는 기저대역 레벨 검출기와, 상기 입력 검출기와 상기 기저대역 레벨 검출기로부터 출력되는 신호들의 크기를 서로 비교하여 그 차이값을 출력하는 비교기와, 상기 비교기의 출력값이 외부로부터 입력되는 기준값이 되도록 상기 이득 조절부에 제어 신호를 제공하는 적분기로 구성되는 것을 특징으로 하는 이동 통신 시스템의 수신기.
3. 제 2항에 있어서, 상기 기준값은 상기 주파수 변환부에서 출력된 신호들이 상기 이득 조절부에 입력된 고주파 신호에 대해 일정한 이득을 갖도록 하는 전압차를 제공하는 것을 특징으로 하는 이동 통신 시스템의 수신기.