KR200193634Y1 - Apparatus for compensating leakage of local oscillation signal - Google Patents
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Abstract
본 고안은 통신 시스템에 있어서, 특히 통신을 위한 송신기에서 주파수 상향 처리에 사용되는 국부발진신호의 누설을 보상하기 위한 국부발진신호의 누설 보상 장치에 관한 것으로, 국부발진신호를 발생시키는 국부 발진기와, 누설 보상값이 미리 가해진 입력 중간주파수 신호에 상기 국부 발진기에서 발생된 국부발진신호를 혼합하여 출력시키는 주파수 혼합기와, 상기 주파수 혼합기의 고주파수 출력에서 상기 국부발진주파수의 신호만을 검출하는 대역통과필터와, 상기 대역통과필터에 의해 검출된 국부발진신호에서 직류 옵셋 전압값을 검출하는 검출회로와, 상기 검출회로에 의해 검출된 직류 옵셋 전압값이 상기 주파수 혼합기의 고주파수 출력에 나타나는 누설값에 대해 그 크기는 같고 부호가 반대가 되도록 조정한 후 그 조정값을 입력되는 중간주파수 신호에 합산하여 상기 주파수 혼합기로 출력시키는 가산회로를 포함하여 구성되는 국부발진신호의 누설 보상 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a leakage compensator for a local oscillation signal for compensating for leakage of a local oscillation signal, which is used for frequency up-processing in a transmitter for communication, in particular, a local oscillator for generating a local oscillation signal, A frequency mixer for mixing and outputting the local oscillation signal generated by the local oscillator to an input intermediate frequency signal to which a leakage compensation value is applied in advance, and a bandpass filter for detecting only the local oscillation frequency signal at the high frequency output of the frequency mixer; The detection circuit for detecting a DC offset voltage value in the local oscillation signal detected by the bandpass filter, and the magnitude of the DC offset voltage value detected by the detection circuit with respect to the leakage value appearing at the high frequency output of the frequency mixer. After adjusting so that the sign is equal and the sign is reversed, input the adjustment value. By summing the frequencies between the signals it relates to a leakage compensating device of the local oscillation signal that is configured to include an addition circuit for output to the frequency mixer.
Description
본 고안은 통신 시스템에 관한 것으로, 특히 통신을 위한 송신기에서 주파수 상향 처리에 사용되는 국부발진신호의 누설을 보상하기 위한 국부발진신호의 누설 보상 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a communication system, and more particularly, to a device for compensating for leakage of a local oscillation signal for compensating for leakage of a local oscillation signal used for frequency uplink processing in a transmitter for communication.
일반적으로 통신 시스템은 고주파수(Radio Frequency ; 이하, RF 라 약칭함) 신호를 수신하는 수신기와, RF 신호를 송신하는 송신기로 구성된다.In general, a communication system includes a receiver for receiving a radio frequency (hereinafter referred to as RF) signal and a transmitter for transmitting an RF signal.
이들 수신기와 송신기에는 신호의 주파수 처리를 위해 국부 발진기(Local oscillator)와 주파수 혼합기(mixer)가 사용된다.These receivers and transmitters use local oscillators and frequency mixers for frequency processing of the signals.
수신기에서는 상기한 국부 발진기 및 주파수 혼합기를 사용하여 수신된 RF 신호를 일단 중간주파수 신호(Intermediate Frequency ; 이하, IF 라 약칭함)로 만들고, 이후 다시 기저대역주파수(Baseband Frequency) 신호로 만드는 하향 주파수 처리를 행한다.The receiver uses the above-described local oscillator and frequency mixer to convert the received RF signal into an intermediate frequency signal (hereinafter abbreviated as IF) once, and then to a baseband frequency signal again. Is done.
송신기에서도 상기한 국부 발진기 및 주파수 혼합기를 사용하는데, 이 때는 수신 시스템에서와 반대로 기저대역주파수 신호를 IF 신호로 만들고, 이후 다시 RF 신호로 만드는 상향 주파수 처리를 행한다.The transmitter also uses the above-described local oscillator and frequency mixer, in which the baseband frequency signal is converted into an IF signal as opposed to the reception system, and then the uplink frequency processing is performed again into an RF signal.
도 1은 종래 기술에 따른 송신기의 일부 구성을 나타낸 도면으로, 상향 주파수 처리에 사용되는 주파수 혼합기(1) 및 국부 발진기(2)를 나타낸 것이다.1 is a view showing a part of the configuration of a transmitter according to the prior art, showing a frequency mixer 1 and a local oscillator 2 used for uplink frequency processing.
도 1을 참조하면, 송신기는 IF 신호를 변조하여 RF 신호를 출력하는 주파수 혼합기(1)와, 그 주파수 혼합기(1)의 입력 IF 신호와 혼합되는 국부발진신호를 발생시키는 국부 발진기(2)로 구성된다.Referring to FIG. 1, a transmitter includes a frequency mixer 1 for modulating an IF signal and outputting an RF signal, and a local oscillator 2 for generating a local oscillation signal mixed with an input IF signal of the frequency mixer 1. It is composed.
이와 같은 구성을 갖는 송신기에서 국부 발진기(2)에서 발생된 국부발진신호와 변조하고자 입력된 IF 신호가 함께 주파수 혼합기(1)에 인가된다.In the transmitter having such a configuration, the local oscillation signal generated by the local oscillator 2 and the IF signal input for modulation are applied to the frequency mixer 1 together.
주파수 혼합기(1)는 인가된 IF 신호와 국부발진신호를 혼합(Mixing)하여, 그 결과로써 RF 신호를 출력시킨다.The frequency mixer 1 mixes the applied IF signal and the local oscillation signal and outputs an RF signal as a result.
그러나, 상기한 종래의 송신기에서 주파수가 혼합될 때, 아이솔레이션(isolation)의 한계성과 회로 내부에서 발생된 직류 옵셋(DC offset) 때문에 국부발진신호의 누설이 발생되는 경우가 생긴다.However, when the frequencies are mixed in the conventional transmitter, leakage of the local oscillation signal may occur due to the limitation of isolation and the DC offset generated inside the circuit.
더욱이 국부발진신호의 누설은 송신기의 자동이득제어(AGC : Automatic Gain Control)를 위한 검출회로 등에 영향을 주기 때문에, 전체 송신기 성능을 저하시키는 원인으로 작용한다.In addition, since the leakage of the local oscillation signal affects the detection circuit for the automatic gain control (AGC) of the transmitter, it acts as a cause of degrading the overall transmitter performance.
따라서, 본 고안의 목적은 상기한 점들을 감안하여 안출한 것으로써, 송신기의 주파수 혼합기에서 발생될 수 있는 국부발진신호의 누설을 보상하여 송신기의 성능을 보장토록 해주는데 적당한 국부발진신호 누설 보상 장치를 제공하는데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a local oscillation signal leakage compensator suitable for ensuring the performance of a transmitter by compensating for leakage of a local oscillation signal that may occur in a frequency mixer of a transmitter. To provide.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 국부발진신호 누설 보상 장치의 특징은, 국부발진신호를 발생시키는 국부 발진기와, 누설 보상값이 미리 가해진 입력 중간주파수 신호에 상기 국부 발진기에서 발생된 국부발진신호를 혼합하여 출력시키는 주파수 혼합기와, 상기 주파수 혼합기의 고주파수 출력에서 상기 국부발진주파수의 신호만을 검출하는 대역통과필터와, 상기 대역통과필터에 의해 검출된 국부발진신호에서 직류 옵셋 전압값을 검출하는 검출회로와, 상기 검출회로에 의해 검출된 직류 옵셋 전압값이 상기 주파수 혼합기의 고주파수 출력에 나타나는 누설값에 대해 그 크기는 같고 부호가 반대가 되도록 조정한 후 그 조정값을 입력되는 중간주파수 신호에 합산하여 상기 주파수 혼합기로 출력시키는 가산회로를 포함하여 구성된다.Features of the local oscillation signal leakage compensation device according to the present invention for achieving the above object, a local oscillator for generating a local oscillation signal, and a local oscillation generated in the local oscillator to the input intermediate frequency signal to which the leakage compensation value is applied in advance A frequency mixer for mixing and outputting a signal, a band pass filter for detecting only a signal of the local oscillation frequency at a high frequency output of the frequency mixer, and a DC offset voltage value for detecting a local oscillation signal detected by the band pass filter The detection circuit and the DC offset voltage value detected by the detection circuit are equal in magnitude and opposite in sign to the leakage value appearing at the high frequency output of the frequency mixer, and then the adjustment value is input to the input intermediate frequency signal. And an addition circuit for summing and outputting to the frequency mixer.
바람직하게는, 상기 검출회로를 통해 검출된 직류 옵셋 전압값의 주변환경변화에 의한 손실을 보상해 주기 위한 적분회로가 더 구비된다.Preferably, an integrating circuit is further provided to compensate for the loss caused by the change of the surrounding environment of the DC offset voltage value detected by the detecting circuit.
도 1은 종래 기술에 따른 송신기의 일부 구성을 나타낸 도면.1 is a view showing a part of the configuration of the transmitter according to the prior art.
도 2는 본 고안에 따른 송신기에서 국부발진신호의 누설을 보상하기 위한 장치 구성을 나타낸 도면.2 is a view showing a device configuration for compensating for leakage of a local oscillation signal in a transmitter according to the present invention.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
10 : 가산회로(adder circuit) 20 : 주파수 혼합기(mixer)10: adder circuit 20: frequency mixer
30 : 국부 발진기 40 : 방향성 커플러30 local oscillator 40 directional coupler
50 : 대역통과필터(BPF) 60 : 검출회로50: band pass filter (BPF) 60: detection circuit
70 : 적분회로70: integral circuit
이하 본 고안에 따른 국부발진신호의 누설 보상 장치에 대한 바람직한 일 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment of a leakage compensator for a local oscillation signal according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 고안에 따른 송신기에서 국부발진신호의 누설을 보상하기 위한 장치 구성을 나타낸 도면이다.2 is a diagram illustrating a device configuration for compensating for leakage of a local oscillation signal in a transmitter according to the present invention.
도 2를 참조하면, 본 고안의 국부발진신호 누설 보상 장치를 포함하는 송신기는, 상향 주파수로의 주파수 변조를 위해 입력되는 IF 신호와 내부에서 발생된 직류 옵셋(DC offset) 값을 합산하여 출력시키는 가산회로(adder circuit)(10)와, 가산회로(10)의 출력과 이후 설명될 국부 발진기(30)의 출력인 국부발진신호에 대해 주파수를 혼합시키는 주파수 혼합기(mixer)(20)와, IF 신호의 RF 신호로의 상향 주파수 처리를 위한 국부발진신호를 발생시키는 국부 발진기(Local oscillator)(30)와, 주파수 혼합기(mixer)(20)로부터 출력되는 RF 신호를 커플링 시키기 위한 방향성 커플러(Directional coupler)(40)와, 방향성 커플러(40)에 의해 커플링된 RF 신호에서 국부발진주파수의 신호를 검출하기 위한 대역통과필터(BPF)(50)와, 검출회로(60)와, 적분회로(70)로 구성된다.Referring to FIG. 2, the transmitter including the local oscillation signal leakage compensator of the present invention sums and outputs an IF signal input for frequency modulation to an uplink frequency and a DC offset value generated therein. A frequency mixer 20 for mixing frequencies with an adder circuit 10, an output of the adder circuit 10, and a local oscillation signal which is an output of the local oscillator 30 to be described later; Local oscillator 30 for generating a local oscillation signal for up-frequency processing of the signal to the RF signal, and a directional coupler for coupling the RF signal output from the frequency mixer 20 coupler 40, a band pass filter (BPF) 50 for detecting a signal of local oscillation frequency in the RF signal coupled by the directional coupler 40, a detection circuit 60 and an integrating circuit ( 70).
상기와 같은 송신기 구성에서 입력되는 IF 신호는 다음 식 1과 같이 나타낸다.The IF signal input in the above transmitter configuration is represented by the following Equation 1.
그리고, 상기 국부 발진기(30)에서 발생된 국부발진신호는 다음 식 2와 같이 나타낸다.In addition, the local oscillation signal generated by the local oscillator 30 is represented by the following equation (2).
상기한 식 1과 식 2에 의해 이상적인 주파수 혼합기(20)의 RF 출력을 다음 식 3과 같이 나타낸다.According to Equation 1 and Equation 2, the RF output of the ideal frequency mixer 20 is expressed as Equation 3 below.
그러나, 국부발진신호의 누설에 의한 주파수 혼합기(20)의 RF 출력은 다음 식 4와 같이 나타낼 수 있다.However, the RF output of the frequency mixer 20 due to leakage of the local oscillation signal may be expressed as in Equation 4 below.
상기한 식 4에서 보인 바와 같이 국부발진신호의 누설에 의한 주파수 혼합기(20)의 RF 출력에는 새로운 항이 발생되는데, 이를 보상하기 위해 본 고안에서는 일단 방향성 커플러(40)가 주파수 혼합기(20)의 RF 출력을 커플링 한다.As shown in Equation 4, a new term is generated in the RF output of the frequency mixer 20 due to leakage of the local oscillation signal. In order to compensate for this, in the present invention, the directional coupler 40 is a RF of the frequency mixer 20. Couple the output.
이후 대역통과필터(50)는 커플링된 RF 출력의 RF 출력 주파수 성분인 ''와 ''에서 IF 주파수 성분을 제거하기 위해 국부발진신호의 주파수 성분인 ''만을 통과시킨다.Then, the bandpass filter 50 is a 'RF output frequency component of the coupled RF output' 'Wow ' To remove the IF frequency component from ', the frequency component of the local oscillation signal,' 'Pass only.
이렇게 대역통과필터(50)를 통과한 신호는 다음 식 5와 같게 된다.The signal passing through the band pass filter 50 is as shown in Equation 5 below.
상기 식 5에서 K12는 상기한 식 4에서의 ''을 포함한 값이며, 또한 K12는 방향성 커플러(40) 및 대역통과필터(50)를 통과하면서 생기는 손실들을 포함한 값이다.In Formula 5, K 12 is' Is a value including ', and K 12 is a value including losses occurring while passing through the directional coupler 40 and the bandpass filter 50.
대역통과필터(50)를 통과한 신호는 상기한 식 5에 나타난 바와 같이 국부발진주파수를 갖는 신호로써, 검출회로(60)는 그 신호에서 신호 전압을 검출한다.The signal passing through the band pass filter 50 is a signal having a local oscillation frequency as shown in Equation 5, and the detection circuit 60 detects a signal voltage from the signal.
이 검출된 신호 전압은 직류 옵셋(DC offset) 전압값으로, 이 값은 온도변화나 동작 주파수의 변화와 같은 주변환경변화에 의해 변동될 수 있다. 따라서 본 고안에서는 적분회로(70)를 더 두어 직류 옵셋 전압값의 주변환경에 의한 손실을 보상해 준다.The detected signal voltage is a DC offset voltage value, which may be changed by a change in the surrounding environment such as a temperature change or a change in operating frequency. Therefore, in the present invention, the integral circuit 70 is further provided to compensate for the loss caused by the surrounding environment of the DC offset voltage value.
이후 적분회로(70)를 통과한 직류 옵셋 전압값은 가산회로(10)에 인가된다.After that, the DC offset voltage value passing through the integration circuit 70 is applied to the addition circuit 10.
가산회로(10)에 구비된 각 저항(R1,R2,R3,R4)은 인가된 직류 옵셋 전압값이 주파수 혼합기(20)의 RF 출력에서 나타나는 누설값과 크기는 같고 부호만 반대가 되도록 조정하는 역할을 한다.Each resistor (R1, R2, R3, R4) provided in the addition circuit 10 adjusts the applied DC offset voltage so that the magnitude of the applied DC offset voltage is equal to the leakage value of the RF output of the frequency mixer 20 and the sign is reversed. Play a role.
이에 따라 가산회로(10)는 입력되는 IF 신호에 저항(R1,R2,R3,R4)에 의해 조정된 직류 옵셋 전압값을 미리 더해주어 다음 식 6과 같은 신호를 주파수 혼합기(20)에 인가시킨다.Accordingly, the addition circuit 10 adds the DC offset voltage value adjusted by the resistors R1, R2, R3, and R4 to the input IF signal in advance, and applies a signal as shown in Equation 6 to the frequency mixer 20. FIG. .
결국 본 고안에서는 국부발진신호의 누설을 보상해 주는 값이 주파수 혼합기(20)로 입력되는 IF 신호에 미리 가해진다. 상기한 식 6에서 '-'에 의해 국부발진신호의 누설이 보상된다.As a result, in the present invention, a value for compensating for leakage of the local oscillation signal is applied to the IF signal input to the frequency mixer 20 in advance. In the above formula 6 '- 'Is compensated for the leakage of the local oscillation signal.
이상의 설명에서와 같이 본 고안에 따른 국부발진신호의 누설 보상 장치를 사용함에 따른 효과는 다음과 같다.As described above, the effects of using the leakage compensator for the local oscillation signal according to the present invention are as follows.
본 고안에서는 송신기에서 주파수가 혼합될 때, 아이솔레이션(isolation)의 한계성과 회로 내부에서 발생된 직류 옵셋(DC offset) 때문에 생기는 국부발진신호의 누설을 적응적으로 보상해 주어, 발생되는 누설을 최소화시킨다.The present invention adaptively compensates for the leakage of local oscillation signal caused by the limitation of isolation and the DC offset generated inside the circuit when the frequencies are mixed in the transmitter, thereby minimizing leakage. .
결국 국부발진신호의 누설이 최소화되므로 누설에 의한 송신기 전체 성능 저하를 최소화시킬 수 있으며, 온도변화나 동작 주파수 변화에도 능동적으로 대처할 수 있다.As a result, since the leakage of the local oscillation signal is minimized, the overall performance degradation of the transmitter due to the leakage can be minimized, and it can actively cope with the temperature change or the operating frequency change.
Claims (2)
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20020051547A (en) * | 2000-12-22 | 2002-06-29 | 오길록 | An apparatus for deleting a leakage signal of a local oscillation signal |
| KR101356404B1 (en) | 2011-10-28 | 2014-01-27 | 브로드콤 코포레이션 | Down converter with offset cancellation and methods for use therewith |
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