KR20010091282A

KR20010091282A - The Receiver in Mobile Communication System

Info

Publication number: KR20010091282A
Application number: KR1020000012802A
Authority: KR
Inventors: 이창희
Original assignee: 서평원; 엘지정보통신주식회사
Priority date: 2000-03-14
Filing date: 2000-03-14
Publication date: 2001-10-23

Abstract

PURPOSE: A receiver for a mobile communication system is provided to decrease a reaction time of a receiving system by converting a baseband signal into a digital signal and operating an automatic gain control(AGC) circuit in a baseband. CONSTITUTION: A front terminating unit(201) receives an RF(Radio Frequency) signal and processes the received RF signal. The first gain adjusting unit(202) adjusts an entire cell radius. A frequency converting unit(203) converts the adjusted signal into a baseband signal. The second gain adjusting unit(204) maintains the baseband signal as a uniform level irrespective of an input. A control circuit unit provides an attenuation control signal for adjusting the cell radius.

Description

Receiver in Mobile Communication System

본 발명은 이동 통신 시스템에 관한 것으로, 특히 종단 부분에 일정한 이득을 갖는 이동 통신 시스템의 수신기에 관한 것이다.The present invention relates to a mobile communication system, and more particularly to a receiver of a mobile communication system having a constant gain at an end portion.

일반적으로 종래의 방식은 이중 변환에 의한 방식으로 입력되는 신호를 두 번의 중간 주파수로 변환시키는 방식이다. 따라서, 수신기에 수신된 고주파의 신호를 중간 주파수로 변환시킨 다음 대역외 신호를 제거하여 다시 기저대역의 신호로 변환하게 되는 방식을 채택하였다.In general, the conventional method is a method of converting the signal input by the double conversion method to two intermediate frequencies. Therefore, a method of converting a high frequency signal received by a receiver into an intermediate frequency and then removing an out-of-band signal and converting the signal into a baseband signal is adopted.

이하 종래 기술의 실시 예에 따른 구성 및 방법을 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a configuration and a method according to an embodiment of the prior art will be described.

도 1은 종래 기술에 따른 이동 통신 시스템의 수신기의 구조를 나타낸 도면이다.1 is a view showing the structure of a receiver of a mobile communication system according to the prior art.

종래 기술에 따른 수신기는 안테나로부터 수신된 고주파의 신호를 증폭하여 대역외 신호를 제거하는 전단부(101)와, 상기 고주파 신호의 이득을 조절하는 제1 이득 조절부(102)와, RSSI 회로(104)와, 상기 이득 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 크게 구성된다.The receiver according to the prior art amplifies the high frequency signal received from the antenna to remove the out-of-band signal, the front end portion 101, the first gain control unit 102 for adjusting the gain of the high frequency signal, RSSI circuit ( 104, a first intermediate frequency converter 105 for converting the gain-adjusted signal into a first intermediate frequency, a control circuit 105 and a second gain for maintaining a constant gain of the intermediate frequency signal. The adjusting unit 106 and the second intermediate frequency converter 106 for converting the adjusted first intermediate frequency signal to the second intermediate frequency are large.

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.The base station receiver of the mobile communication system which performs two intermediate frequency conversions as described above first amplifies the high frequency signal input from the antenna (2) and then removes the out-of-band signal (3) to adjust the first gain control signal having good reception sensitivity. Input to the unit 102.

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.The first gain control unit 102 adjusts the cell radius in the base station by attenuating the gain-adjusted high frequency signal. That is, as the attenuation amount of the attenuator increases, the base station cell radius decreases, and conversely, when the attenuation amount decreases, the cell radius of the mobile communication system is realized.

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.The attenuated high frequency signal is converted into a signal of a first intermediate frequency by the first intermediate frequency converter 103. Since the converted intermediate frequency signal includes the out-of-band signal again, it has to go through several stages of the fixed attenuators PAD-9 and 12 and the amplifiers 10 and 12 according to the noise level. In particular, embodiments of the prior art use a small bandpass filter (SAW BPF-11) between the amplifier 10 and the fixed attenuator 12 to sharply block the remaining unwanted signals, leaving only the desired intermediate frequency band components. .

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.The signal converted and output by the first intermediate frequency converter 103 is divided into two paths through the divider 14 so that one signal is input to the control circuit 105 and the other signal is the RSSI circuit 15. Entered in to perform other functions.

상기 제어 회로부(105)에 입력된 중간 주파수의 한 신호는 여러단의 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.One signal of the intermediate frequency input to the control circuit section 105 passes through a plurality of stages of attenuators 16, 19, 21 and amplifiers 17, 20, 22, and once again an automatic gain control circuit (AGC circuit). Size is controlled.

즉, 상기 감쇄기들(16,19,21)은 자동 이득 제어 회로(24)에 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.That is, the attenuators 16, 19 and 21 detect the magnitude of the signal by the automatic gain control circuit 24 and adjust the amount of attenuation by the control signal provided according to the detected signal magnitude. Accordingly, the magnitude of the first intermediate frequency signal is maintained by the control circuit unit 104 at a constant magnitude.

상기 일정한 크기를 갖는 중간 주파수의 신호는 제2 이득 조절부(105)에 입력되어 최종적으로 조절되고 제2 중간 주파 변환부에 의해 기저대역 신호로 변환된다.The intermediate frequency signal having the constant magnitude is input to the second gain control unit 105 to be finally adjusted and converted into a baseband signal by the second intermediate frequency converter.

이와 같이 종래 기술에 따른 수신기는 많은 부품을 사용하게 되며, 특히 소필터(SAW BPG)의 크기가 크기 때문에 수신기의 소형화를 이루는데 제약이 있다.As described above, the receiver according to the prior art uses many components, and in particular, since the size of the small filter SAW BPG is large, there is a limitation in minimizing the receiver.

그리고, 소필터에 의한 손실도 크기 때문에 증폭기를 여러단 사용해야 하는 문제점이 있다.In addition, the loss due to the small filter is also large, there is a problem that the amplifier must be used in multiple stages.

또한, 두 번의 주파수 변환으로 원하지 않는 주파수 성분이 수신기의 수신대역에 존재하면 수신감도에 영향을 미치므로 신호의 품질이 나빠지는 문제점이 있다.In addition, if unwanted frequency components exist in the reception band of the receiver by two frequency conversions, there is a problem that the quality of the signal is deteriorated because it affects the reception sensitivity.

따라서, 본 발명의 목적은 이상에서 언급한 종래 기술의 문제점을 감안하여 안출한 것으로서, 종단(Front End)부분에 일정한 이득을 갖는 소형의 이동 통신 시스템 수신기를 제공하기 위한 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a compact mobile communication system receiver having a constant gain in a front end portion in view of the above-mentioned problems of the prior art.

이상과 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 수신된 고주파 신호의 이득을 조절하는 제1 이득 조절부와, 상기 제1 이득 조절부로부터 출력된 고주파의 신호를 서로 다른 위상의 제1 기저대역 신호와 제2 기저대역 신호로 변환하는 주파수 변환부와, 상기 주파수 변환부로부터 출력된 각 신호의 이득을 외부로부터 제공되는 제어 신호에 의해 조절하는 제2 이득 조절부로 구성되는 것을 특징으로 한다.According to a feature of the present invention for achieving the above object, the first gain adjusting unit for adjusting the gain of the received high frequency signal and the high frequency signal output from the first gain adjusting unit in a first phase of a different phase And a second gain adjusting unit for adjusting a gain of each signal output from the frequency converting unit by a control signal provided from the outside, and a frequency converting unit converting the baseband signal and the second baseband signal. .

도 1은 종래 기술에 따른 이동 통신 시스템의 수신기 구조 도면1 is a structural diagram of a receiver of a mobile communication system according to the related art.

도 2는 본 발명에 따른 이동 통신 시스템의 수신기 구조 도면2 is a structural diagram of a receiver of a mobile communication system according to the present invention;

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

1 : 수신신호 105 : 제2 이득 조절부1: reception signal 105: second gain adjusting unit

2,5,10,13 : 증폭기 106 : 제2 중간 주파 변환부2,5,10,13: amplifier 106: second intermediate frequency converter

3,27 : 대역필터(BPF) 39,41 : 증폭기3,27: Band filter (BPF) 39,41: Amplifier

4a,4b,28,30 : 감쇄기(ATT) 40,43.45 : 대역 필터(BPF)4a, 4b, 28, 30: Attenuator (ATT) 40, 43.45: Band filter (BPF)

6,9,12 : 고정 감쇄기(PAD) 42 : 감쇄기(ATT)6,9,12: fixed attenuator (PAD) 42: attenuator (ATT)

7,31 : 주파수 변환기(MIXER) 44 : 신디사이저(Synthesizer)7,31: MIXER 44: Synthesizer

8 : 고주파 국부 발진기 46 : 주파수 변환기(MIXER)8: high frequency local oscillator 46: frequency converter (MIXER)

11,18 : 소필터(SAW FILTER) 47a,49a,51a : 저역 필터(LPF)11,18: SAW FILTER 47a, 49a, 51a: low pass filter (LPF)

14,25 : 분배기 47b,49b,51b : 저역 필터(LPF)14,25: Splitter 47b, 49b, 51b: Low pass filter (LPF)

15 : RSSI 회로 48a,50a,48b,50b : 전압 제어 증폭기15: RSSI circuit 48a, 50a, 48b, 50b: voltage control amplifier

16,19,21,23,28,30 : 감쇄기(ATT) 52a,52b : 검출기16, 19, 21, 23, 28, 30: ATT 52a, 52b: detector

17,20,22,26,29 : 증폭기 53a,53b : 아날로그/디지털 변환기17,20,22,26,29: Amplifiers 53a, 53b: Analog-to-digital converters

32 : 중간 주파 국부 발진기 54 : 자동 이득 제어 회로(AGCcircuit)32: medium frequency local oscillator 54: automatic gain control circuit (AGCcircuit)

101 : 전단부 201 : 전단부101: shear portion 201: shear portion

102 : 제1 이득 조절부 202 : 제1 이득 조절부102: first gain control unit 202: first gain control unit

103 : 제1 중간 주파 변환부 203 : 중간 주파 변환부103: first intermediate frequency converter 203: intermediate frequency converter

104 : 제어 회로부 204 : 제2 이득 조절부104: control circuit section 204: second gain adjustment section

이하 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 구성 및 작용을 설명하면 다음과 같다.Hereinafter will be described the configuration and operation according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 이동 통신 시스템의 수신기의 구조를 나타낸 도면이다.2 is a view showing the structure of a receiver of a mobile communication system according to the present invention.

본 발명에 따른 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.The receiver according to the present invention includes a front end portion 201 for receiving and processing a high frequency signal, a first gain adjusting portion 202 for adjusting the overall cell radius, and a frequency converter for converting the gain adjusted signal to a base band ( 203 and a second gain adjuster 204 for maintaining the baseband signal at a constant level irrespective of the input, and a control circuit portion 205 for providing an attenuation control signal for adjusting the cell radius.

안테나로부터 수신된 고주파의 신호는 미약한 신호이므로 전단부(201)에 입력되어 증폭(39)되고 대역외 신호가 제거(40)되어 수신기에서 처리하기 쉬운 신호로 변환된다.Since the high frequency signal received from the antenna is a weak signal, it is input to the front end portion 201 and amplified 39 and the out-of-band signal is removed 40 and converted into a signal that is easy to process in the receiver.

상기 전단부(201)에서 변환된 신호는 제1 이득 조절부(202)에 입력되어 통신시스템의 셀 반경을 조절하는 감쇄기(42)에 의해 감쇄되는데 제어 회로부(205)로부터 제공되는 감쇄 제어 신호에 따라 그 감쇄되는 정도가 달라진다.The signal converted at the front end 201 is attenuated by the attenuator 42 which is input to the first gain adjusting unit 202 to adjust the cell radius of the communication system, and is attenuated by the attenuation control signal provided from the control circuit unit 205. The attenuation depends on the degree.

상기 감쇄된 신호는 대역외 신호가 제거(43)되어 주파수 변환부(203)에 입력된다.The attenuated signal is input to the frequency converter 203 after the out-of-band signal is removed 43.

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.The signal input to the frequency converter 203 is combined with the baseband signal generated by the synthesizer 44 and converted into a baseband first signal I and a second signal Q having a phase difference of 90 degrees. do.

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.The converted baseband signals I and Q are input to the second gain control unit 204 through different paths, respectively, and the low-pass filters 47a, 47b, 49a, 49b, 51a, and 51b of multiple stages and voltage Passes control amplifiers 48a, 48b, 50a, 50b.

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.The low pass filters 47a, 47b, 49a, 49b, 51a, and 51b are used in place of the conventional SAW FILTER as a filter serving to pass only a half signal of the bandwidth and remove the remaining signals.

또한 상기 전압 제어 증폭기들(48a,48b,50a,50b)은 자동 이득 제어 회로(54)로부터 제공되는 전압 제어 신호에 의하여 감쇄량을 달리하여 일정한 크기의 기저 대역 신호를 출력한다. 상기 전압 제어 증폭기 소자들은 본 발명의 수신기에서 다이나믹 레인지(Dynamic Range)를 결정하는 중요한 소자들로써 다이나믹 레인지(Dynamic Range)가 70dB를 유지하기 위해서는 전압 제어 증폭기 한 단의 이득 변화 범위는 적어도 40dB이상을 가져야 한다. 여기에서 다이나믹 레이지는 신호가 왜곡되지 않고 선형성을 유지하는 최소 유효 레벨과 최대 유효 레벨의 비를 가리킨다.In addition, the voltage control amplifiers 48a, 48b, 50a, and 50b output baseband signals having a constant magnitude by varying the attenuation amount by the voltage control signal provided from the automatic gain control circuit 54. The voltage controlled amplifier elements are important elements for determining the dynamic range in the receiver of the present invention. In order for the dynamic range to maintain 70 dB, the gain variation range of one stage of the voltage controlled amplifier must be at least 40 dB. do. Dynamic rage here refers to the ratio of the minimum effective level to the maximum effective level where the signal is not distorted and maintains linearity.

그러므로 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.Therefore, the signal passing through each of the low pass filters 51a and 51b is input to the automatic gain control circuit 54 after the magnitude of the signal is detected by the respective detectors 52a and 52b, and is then controlled by the voltage control amplifier according to the magnitude of the signal. A control signal for determining whether to increase or decrease the voltage of (48a, 48b, 50a, 50b) is provided.

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.Therefore, the baseband signal first signal I and the second signal Q of the receiver end portion are maintained at a constant magnitude and output from the receiver by the voltage control signal regardless of the magnitude of the input signal.

이상의 설명에서와 같이 본 발명은 기저대역으로 신호를 변환시키기 위해 한 번의 주파수 변환을 하여 전류 소모량 및 부품의 수를 대폭 줄일 수 있기 때문에 기지국 장비의 소형화를 이룰수 있으며 특정용도의 직접회로 구성도 용이하다.As described above, the present invention can reduce the current consumption and the number of components by performing one frequency conversion to convert the signal to the baseband, thereby minimizing the size of the base station equipment, and making it easier to configure a specific-use integrated circuit. .

또한, 상기 기저대역 신호를 디지털 변환한 후에 기저대역에서 자동 이득 제어 회로를 동작시킴으로써 수신 시스템의 반응 시간을 줄이는 효과가 있다.In addition, by operating the automatic gain control circuit in the baseband after the digital conversion of the baseband signal has an effect of reducing the response time of the receiving system.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.Those skilled in the art will appreciate that various changes and modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정하는 것이 아니라 특허 청구 범위에 의해서 정해져야 한다.Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the examples, but should be defined by the claims.

Claims

A first gain adjusting unit adjusting a gain of the received high frequency signal;

A frequency converter for converting a high frequency signal output from the first gain adjuster into a first baseband signal and a second baseband signal having different phases;

And a second gain adjuster which adjusts a gain of each signal output from the frequency converter by a control signal provided from the outside.