KR20010091141A - 이동 통신 시스템의 기지국 송신 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 이동 통신 시스템에 관한 것으로, 특히 기지국에서 원하는 송신출력을 일정하게 유지하는 이동 통신 시스템의 기지국 송신 장치에 관한 것이다. 이와 같은 본 발명에 따른 이동 통신 시스템의 기지국 송신 장치는 수신된 중간 주파수의 신호를 고주파 신호로 변환하고, 그 이득을 조절하여 출력하는 업 컨버터와,상기 업 컨버터로부터 출력되는 고주파 신호를 고전력으로 증폭하는 고전력 증폭기와, 상기 고전력 증폭기로부터 출력되는 고주파 신호를 커플링하는 커플링부와, 상기 커플링부에 의해 커플링된 신호의 크기를 검출하는 출력 검출기와, 상기 출력 검출기로부터 검출된 신호를 제공받아 그 크기에 따른 송신 고주파 이득 신호를 발생하는 제어 회로부와, 상기 제어 회로부에 의해 발생된 송신 고주파 이득 신호를 제공받거나 상기 출력 검출기에 의해 검출된 고주파 신호를 제공받아 각 신호의 크기에 따른 이득 제어 신호를 발생하여 상기 업 컨버터에 제공하는 자동 이득 제어 회로로 구성되는 것으로써, 종단 필터 출력단에서 커플링된 신호를 업컨버터의 출력 검출기에 바로 입력함으로써, 소형화는 물론 보다 넓은 출력 검출기의 동작 영역을 확보함으로써 기지국 송신기의 이득 제어 범위를 선형적으로 증가시켰다.
Description
본 발명은 이동 통신 시스템에 관한 것으로, 특히 기지국에서 원하는 송신출력을 일정하게 유지하는 이동 통신 시스템의 기지국 송신장치에 관한 것이다.
일반적으로 종래의 이동 통신 시스템의 기지국 송신기로부터 출력되는 송신 신호는 업 컨버터에 의해 이득 조절되어 안테나로 복사된다. 그러므로 송신기는 내부에 출력 검출기 및 감쇄기를 포함하여 출력되는 신호의 크기를 검출하여 이것에 의한 제어 신호를 업 컨버터에 제공하여 감쇄기에 의해 송신 신호의 이득을 조절하도록 한다.
이하 종래 기술의 실시 예에 따른 구성 및 방법을 설명하면 다음과 같다.
도 1은 종래 기술에 따른 이동 통신 시스템의 송신기 블록 구성도이다.
도 1을 참조하면, 이동 통신 시스템의 송신기는 수신된 중간 주파수 신호를 고주파 신호로 변환하고 이 고주파 신호의 이득을 제어하여 출력하는 업 컨버터(Up Converter-101)와, 상기 업 컨버터(101)로부터 출력된 고주파 신호를 고전력으로 증폭하는 고전력 증폭기(14)와, 상기 고전력 증폭기(14)로부터 출력된 신호의 대역외 신호를 제거하여 송신 안테나로 신호를 방사하는 한편 커플링(coupling) 신호를 추출하는 커플링부(102)와, 상기에서 추출된 커플링(coupling) 신호를 중간 주파수의 신호로 변환하여 그 크기를 검출하는 출력신호 검출부(103)와, 상기 검출된 고주파 신호의 크기를 제공받아 그 크기에 따른 송신 고주파 이득신호를 발생하는 제어 회로부(104)와, 상기 업 컨버터(101)내에서 추출된 저전력의 고주파 신호의 크기를 검출하는 제1 출력 검출기(105)와, 상기 업 컨버터(101)에서 검출된 중간 주파수 신호의 크기와 상기 송신 고주파 이득 신호와 상기 제1 출력 검출기(105)에 의해 검출된 신호의 크기를 제공받아 상기 업 컨버터(101)에 고주파 신호의 이득을 제어하는 이득 제어 신호를 발생하는 자동 이득 제어 회로(106)로 구성된다.
이와 같은 구성에 의하여 송신기의 업 컨버터(101)에 입력된 중간주파수의 신호(1)는 분배기(2)에 의해 이중 경로로 분리되어 고정 감쇄기(3)와, 증폭기(4) 및 소필터(5)를 통과하여 어느 정도 잡음이 제거된 이후에 주파수 변환기(8)와 제1 국부 발진기(6)에 의해 고주파 신호로 변환된다. 상기 제1 국부 발진기에 의해 생성되는 신호 또한 제1 대역 필터(7)에 의해 잡음이 제거된 이후에 상기 주파수 변환기(8)에 이용된다.
상기 고주파로 변환된 수신 신호는 제2 대역 필터에 의해 대역외 신호가 제거되고, 제1 감쇄기(10)에 의해 이득 조절된다. 상기 제1 감쇄기(10)를 통과한 고주파 신호는 감쇄를 수반하므로 증폭기(11)에 의해 감쇄가 보상된다. 그리고, 단향관(Isolator-13)에 의해 반사파 신호가 없는 상태에서 고전력 증폭기(14)에 출력된다.
상기 업 컨버터(101)로부터 출력된 신호는 고전력 증폭기(HPA-14)에서 고전력으로 증폭되고, 커플링부(102)에서 종단 필터(15)에 의해 잡음이 제거되어 송신 안테나로 방사된다. 한편, 안테나로 방사되는 신호는 커플링부(102)에 구비된 방향성 커플러(16)에 의해 커플링(coupling)되어 출력 신호 검출부(103)에 입력된다.
상기 출력 신호 검출부(103)에 입력된 커플링 신호는 제2 국부 발진기(18)와제2 주파수 변환기(17)에 의해 중간 주파수의 신호로 변환된다. 상기 주파수 변환 과정은 대역외 신호를 수반하게 되므로 증폭기(19)에 의해 증폭된 이후에 대역 필터(20) 및 제2 감쇄기(21)에 의해 잡음이 제거된다. 상기 잡음이 제거된 신호는 제2 출력 검출기(22)에 입력되어 그 크기가 검출된다.
상기 출력 신호 검출부(103)에 의해 검출된 신호는 제어 회로부(104)에 입력되어 디지털 신호로 변환(23)된다. 제어 회로(24)는 이 디지털 신호로 변환된 신호의 크기를 감지하여 송신기에서 원하는 출력인지 아닌지를 판단하게 된다. 상기 판단 결과가 기준 전압보다 크면 송신 고주파 이득신호를 낮추고 반대로 기준 전압보다 작으면 송신 고주파 이득 신호를 높여 자동이득 제어 회로(206)에 제공한다.
상기 자동이득 제어 회로(106)에 제공된 송신 고주파 이득 신호는 각 이득에 해당하는 이득 제어 신호를 상기 업 컨버터(101)의 제1 감쇄기(10)에 제공하여 송신기 전체 출력을 제어하도록 한다.
한편, 상기 업 컨버터(101)내에는 고전력 증폭기(14) 앞 단에 커플러(12) 단자가 있어 저전력의 고주파 신호를 커플링하여 제1 출력 검출기(105)에 제공한다.
상기 제1 출력 검출기(105)에 제공된 커플링 신호는 제1 출력 검출기(105)에 의해 그 크기가 검출되어 자동이득 제어 회로(106)에 입력된다.
상기 자동이득 제어 회로(106)에 입력된 검출된 신호는 그 크기에 따른 이득 제어 신호를 상기 업 컨버터(101)의 제1 감쇄기(10)에 제공되어 업 컨버터로부터 출력되는 신호의 크기를 조절하게 된다.
즉, 종래 기술에 의한 송신기의 이득 조절은 업 컨버터로부터 출력되기 전에커플링된 저전력의 고주파 신호의 크기에 따른 이득 제어 신호가 제공되어 업 컨버터의 출력 조절이 먼저 이루어진다.
그리고, 송신 안테나로 방사되는 신호의 크기를 검출하여 그 크기에 따른 이득 제어 신호를 제공하여 다시 한 번 송신 신호의 이득을 제어하는 것이다.
이와 같은 종래 이동 통신 시스템의 송신기는 최종 출력인 송신 안테나에서 복사되는 신호를 원하는 출력으로 조정하기 위해 두 번에 걸쳐 출력 신호를 추출하여 추출된 신호의 크기에 따라 변화하는 이득 제어 신호를 제공하고 있다.
그러나 출력 신호를 추출하기 위해서 사용되는 커플링 단자나 종단 필터들은 출력 검출기로 들어가는 신호를 더욱 낮게 만듦으로서 출력 검출기의 동작 영역을 제한한다.
또한, 출력 검출기에 의해 검출되는 출력 신호의 크기는 중간 주파로 변환된 신호이므로 변환 과정에서 발생하는 인접 주파수의 영향을 받아 신호의 크기가 부정확하다. 그러므로 검출된 신호의 크기에 따라 제공되는 제어 신호의 범위를 선형적으로 크게 할 수 없다는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 이상에서 언급한 종래 기술의 문제점을 감안하여 안출한 것으로서, 송신출력의 선형적인 조절이 최적인 상태에서의 이동 통신 시스템의 송신기를 제공하기 위한 것이다.
이상과 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 수신된 중간 주파수의 신호를 고주파 신호로 변환하고, 그 이득을 조절하여 출력하는 업 컨버터와,상기 업 컨버터로부터 출력되는 고주파 신호를 고전력으로 증폭하는 고전력 증폭기와, 상기 고전력 증폭기로부터 출력되는 고주파 신호를 커플링하는 커플링부와, 상기 커플링부에 의해 커플링된 신호의 크기를 검출하는 출력 검출기와, 상기 출력 검출기로부터 검출된 신호를 제공받아 그 크기에 따른 송신 고주파 이득 신호를 발생하는 제어 회로부와, 상기 제어 회로부에 의해 발생된 송신 고주파 이득 신호를 제공받거나 상기 출력 검출기에 의해 검출된 고주파 신호를 제공받아 각 신호의 크기에 따른 이득 제어 신호를 발생하여 상기 업 컨버터에 제공하는 자동 이득 제어 회로로 구성된다.
도 1은 종래 기술에 따른 이동 통신 시스템의 송신기 블록 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 이동 통신 시스템의 송신기 블록 구성도.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
31 : 중간 주파수 신호 44 : 종단 필터(FEF)
32 : 분배기 45 : 방향성 커플러(Directional Couppler)
33 : 고정 감쇄기(PAD) 46 : 디지털 변환기(A/D Converter)
34,41 : 증폭기(AMP) 47 : 제어 회로
35 : 소필터(SAW FILTER) 48 : 아날로그 변환기(D/A Converter)
36 : 국부 발진기 49 : 입력 검출기
37,39 : 대역 필터(BPF) 201 : 업 컨버터(Up Converter)
38 : 주파수 변환기(MIXER) 202 : 검출부
40 : 감쇄기(ATT) 203 : 제어 회로부
42 : 단향관(isolator) 204 : 출력 검출기
43 : 고전력 증폭기(HPA) 205 : 자동이득 제어 회로
이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 구성 및 작용을 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명에 따른 이동 통신 시스템의 송신기 블록 구성도이다.
본 발명에 따른 기지국 송신기는 수신된 중간 주파수 신호를 고주파 신호로 변환하고 이 고주파 신호의 이득을 제어하여 출력하는 업 컨버터(Up Converter-201)와, 상기 업 컨버터(201)로부터 출력된 고주파 신호를 고전력으로 증폭하는 고전력 증폭기(43)와, 상기 고전력 증폭기(43)로부터 출력된 신호의 대역외 신호를 제거하고 고주파 신호를 추출하는 커플링부(202)와, 상기 커플링부(202)에 의해 커플링된 신호의 크기를 검출하는 출력 검출기(203)와, 상기 검출된 고주파 신호의 크기를 제공받아 그 크기에 따른 송신 고주파 이득신호를 발생하는 제어 회로부(204)와, 상기 송신 고주파 이득 신호를 제공받아 상기 업 컨버터(201)의 고주파 신호의 이득을 제어하는 이득 제어 신호를 발생하는 자동 이득 제어 회로(205)로 구성된다.
이와 같은 구성에 의하여 송신기의 업 컨버터(201)에 입력된 중간주파수의 신호(31)는 분배기(32)에 의해 이중 경로로 분리되어 고정 감쇄기(PAD-33)와, 증폭기(34) 및 소필터(35)를 통과하여 어느 정도 잡음이 제거된다. 이후에 주파수 변환기(38)와 제1 국부 발진기(36)에 의해 고주파 신호로 변환된다. 상기 제1 국부 발진기(36)에 의해 발생하는 신호 또한 제1 대역 필터(37)에 의해 잡음이 제거된 이후에 상기 주파수 변환기(38)에 이용된다.
상기 고주파로 변환된 수신 신호는 제2 대역 필터(39)에 의해 대역외 신호가 제거되어 감쇄기(40)에 의해 이득 조절된다. 상기 감쇄기(40)를 통과한 고주파 신호는 감쇄를 수반하므로 증폭기(41)에 의해 감쇄가 보상된다. 그리고, 단향관(Isolator-42)에 의해 반사파 신호가 없는 상태에서 고전력 증폭기(43)에 출력된다.
상기 출력된 고주파 신호는 고전력으로 증폭(HPA-43)되어 커플링부(202)에서 종단 필터(44)에 의해 대역외 신호가 제거되어 송신 안테나로 방사된다. 한편, 커플링부(202)에는 방향성 커플러(45)가 있어 상기 안테나로 방사되는 고주파 신호를 커플링하게 된다.
상기에서 커플링된 신호는 출력 검출기(203)에 입력되어 그 크기가 검출되어 제어 회로부(204)와 자동 이득 제어 회로(205)에 각각 입력된다.
상기 제어 회로부(204)는 상기 출력 검출기(203)로부터 커플링 신호의 크기를 제공받아 디지털 신호로 변환한다. 제어 회로(47)는 상기 변환된 디지털 신호가 송신기에서 원하는 크기의 신호인지 아닌지를 판단한다. 상기 판단 결과가 원하는 신호의 크기보다 크면 송신 고주파 이득신호를 낮게, 반대로 원하는 신호의 크기보다 작으면 송신 고주파 이득 신호를 높게 변경하여 상기 자동 이득 제어 회로(205)에 제공한다.
한편, 상기 분배기(32)에 의해 이중 경로로 분리된 중간 주파수의 신호는 다른 경로의 입력 검출기(49)에 입력되어 그 크기가 검출된다. 그리고, 상기 자동 이득 제어 회로(205)에 입력된다.
상기 자동 이득 제어 회로(205)는 상기 입력 검출기(49)와 출력 검출기(203)로부터 중간 주파수 신호 및 커플링 신호의 크기를 각각 제공받아 고전력 증폭기(43)에 의한 이득의 변화나 각 기기들을 연결하는 케이블을 통과하면서 손실된 변화를 보상해 주는 이득 제어 신호를 상기 업 컨버터(201)의 감쇄기(40)에 제공한다. 또는 상기 제어 회로부(204)로부터 제공되는 송신 고주파 이득신호에 해당하는 각 이득 제어 신호를 상기 업 컨버터(201)의 감쇄기(40)에 제공하여 송신기의 출력 신호의 이득을 변화시키게 된다.
표 1은 종래 기술에 의한 송신기의 출력 조절 이득 범위와 본 발명에 의한 송신기의 출력 조절 이득 범위를 비교해 놓은 결과이다.
| 송신 고주파 이득 | 종래 기술 | 본 발명 |
| 마커레벨(dBm) | 마커레벨(dBm) | |
| FFF | -17.28 | -17.55 |
| F00 | -21.86 | -21.67 |
| E00 | -27.37 | -24.87 |
| D00 | -31.05 | -29.22 |
| C00 | -35.94 | -33.87 |
| B00 | -40.19 | -38.34 |
| A00 | -45.15 | -43.15 |
| 900 | -51.67 | -47.67 |
| 800 | -51.91 | |
| 700 | -57.51 | |
| 600 | -62.54 | |
| 500 | -68.60 | |
| 400 | -73.30 |
즉, 종래 기술에 따라 업 컨버터로부터 출력된 신호를 커플링하여 중간 주파수로 변환하여 그 크기에 따른 송신 고주파 이득 신호를 제공하는 방법과 본 발명에 따라 업 컨버터로부터 출력된 신호를 커플링하여 변환 과정없이 그 크기에 따른 송신 고주파 이득 신호를 제공하는 방법을 사용하여 각각의 송신 고주파 이득 신호에 따라서 송신기의 출력 이득 제어 범위를 측정한 결과이다.
상기 표 1에서 송신 고주파 이득은 본 발명 또는 종래 기술에서 송신기의 셀 반경을 조절하게 되는 이득을 십육진수로 나타낸 것으로써, 상기 업 컨버터(101 또는 201)에 제공될 때는 각 이득에 해당하는 전압값으로 제공된다.
상기 송신 고주파 이득 신호가 크면 셀 반경도 마찬가지로 커지고 반대로 송신 고주파 이득 신호가 작아지면 셀 반경도 작아진다. 그러므로 상기 표 1로부터 본 발명에 의해 선형적으로 조절 가능한 송신 출력의 이득 제어 범위가 종래 기술보다 20dB 증가함을 확인할 수 있다.
표 2는 본 발명에 의한 이동 통신 시스템의 송신기내 고전력 증폭기(43)의 입력 단에 감쇄기를 두어 원하는 송신출력을 위해 보상되어지는 이득 범위를 측정하였다.
| 송신 고주파 이득 | 보상 범위(dB) |
| F00 | 4 |
| C00 | 16 |
| 900 | 30 |
상기 표 2로부터 본 발명에 의한 이동 통신 시스템의 송신기는 업 컨버터(201)로부터 출력된 고주파 신호의 크기를 검출하여 이용함으로써 업 컨버터(201)에 포함되는 자동 이득 제어 회로(50) 자체적으로도 송신 고주파 이득에 따라 송신출력이 상기와 같은 이득으로 보상되어짐을 확인할 수 있다.
따라서, 상기 표 1과 표 2에서 알 수 있듯이 본 발명에 의한 이동 통신 시스템의 송신기는 상기 제어 회로부(202)로부터 제공되는 송신 고주파 이득 신호에 따라 송신 출력의 이득범위를 증가시킬 뿐 아니라 업 컨버터(201)와 종단 필터(44) 사이의 고전력 증폭기(43)의 이득 변화나 각 소자의 연결 케이블을 통과하면서 감쇄된 이득이 보상되는 장점이 있다.
이상의 설명에서와 같이 본 발명은 종단 필터 출력단에서 커플링된 신호를 업컨버터의 출력 검출기에 바로 입력함으로써, 보다 넓은 출력 검출기의 동작 영역을 확보함으로써 기지국 송신기의 전력 제어의 범위를 선형적으로 넓게 했다.
종래의 구조에서 출력신호 검출부를 제거하여도 유사한 기지국의 출력 특성을 얻을 수 있어 비용절감 및 기지국의 소형화를 가능케 했다.
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 (1)
- 수신된 중간 주파수의 신호를 고주파 신호로 변환하고, 그 이득을 조절하여 출력하는 업 컨버터와;상기 업 컨버터로부터 출력되는 고주파 신호를 고전력으로 증폭하는 고전력 증폭기와;상기 고전력 증폭기로부터 출력되는 고주파 신호를 커플링하는 커플링부와;상기 커플링부에 의해 커플링된 신호의 크기를 검출하는 출력 검출기와;상기 출력 검출기로부터 검출된 신호를 제공받아 그 크기에 따른 송신 고주파 이득 신호를 발생하는 제어 회로부와;상기 제어 회로부에 의해 발생된 송신 고주파 이득 신호를 제공받거나 상기 출력 검출기에 의해 검출된 고주파 신호를 제공받아 각 신호의 크기에 따른 이득 제어 신호를 발생하여 상기 업 컨버터에 제공하는 자동 이득 제어 회로로 구성되는 것을 특징으로 하는 이동 통신 시스템의 기지국 송신 장치.
Priority Applications (1)
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| KR1020000012516A KR20010091141A (ko) | 2000-03-13 | 2000-03-13 | 이동 통신 시스템의 기지국 송신 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
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| KR1020000012516A KR20010091141A (ko) | 2000-03-13 | 2000-03-13 | 이동 통신 시스템의 기지국 송신 장치 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20010091141A true KR20010091141A (ko) | 2001-10-23 |
Family
ID=19654651
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| KR1020000012516A KR20010091141A (ko) | 2000-03-13 | 2000-03-13 | 이동 통신 시스템의 기지국 송신 장치 |
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|---|---|
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Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0603867A1 (en) * | 1992-12-25 | 1994-06-29 | Sony Corporation | Distortion compensating circuit of high-frequency power amplifier |
| EP0740422A2 (en) * | 1995-04-27 | 1996-10-30 | Sony Corporation | Power control circuit for transmission apparatus |
| KR19980048979A (ko) * | 1996-12-19 | 1998-09-15 | 정장호 | 송신출력레벨을 자동으로 조정하는 기능을 구비한 이동통신시스템 기지국의 송신회로 |
| KR20000043473A (ko) * | 1998-12-29 | 2000-07-15 | 김영환 | 이동통신 시스템에서의 아날로그 자동이득 조정회로 |
-
2000
- 2000-03-13 KR KR1020000012516A patent/KR20010091141A/ko not_active Application Discontinuation
Patent Citations (4)
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