KR20020041950A - 피드포워드 방식 선형 전력증폭기의 불요파 대역 신호제거 장치 - Google Patents

피드포워드 방식 선형 전력증폭기의 불요파 대역 신호제거 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 선형 전력증폭기에서 불요파 대역의 신호를 제거하는 장치에 관한 것으로, 특히, 피드포워드 방식을 통해 송신 대역의 신호를 증폭함에 발생되는 혼변조 왜곡신호 및 불요파 대역의 신호를 동시에 제거할 수 있도록 하는 선형 전력증폭기의 불요파 대역 신호 제거 장치에 관한 것이다. 이러한 본 발명은, 일정 정도 증폭 및 위상 변환된 후 분리되는 주 경로상의 입력 신호를 다시 분리하는 분배기(122)와; 상기 분리된 입력 신호에 있어 어느 한 측 부분의 신호를 감쇄하는 감쇄기(131)와; 상기 감쇄된 입력 신호로부터 불요파 대역 신호를 추출하는 불요파 대역 신호 여파기(132)와; 상기 추출된 불요파 대역 신호를 가변하여 감쇄 및 위상 변환하는 가변 감쇄 및 위상변환기(133, 134)와; 상기 감쇄 및 위상 변환된 불요파 대역 신호를 소정 보정하여 증폭하는 에러증폭기(135)와; 군속도 지연된 보조 경로 상의 입력 신호와 상기 분리된 입력 신호에 있어 또 다른 측 부분의 신호가 소정 감산기(123)를 통해 감산된 후, 다시 감쇄 및 위상 변환, 그리고 보정 증폭되어 일정 정도 군속도 지연된 상기 주 경로상의 입력 신호와 합성되면, 상기 합성된 신호와 상기 에러 중폭기(135)로부터 보정되어 증폭된 신호를 다시 합성함으로서 입력된 신호로부터 불요파 대역 신호를 제거하여 출력하는 합성기(136)를 더 구비함을 특징으로 한다.

Description

피드포워드 방식 선형 전력증폭기의 불요파 대역 신호 제거 장치{APPARATUS FOR REMOVING A UNWANTED FREQUENCY BAND SIGNALS IN LENEAR POWER AMPLIFIER OF FEEDFORWARD TYPE}
본 발명은 선형 전력증폭기에서 불요파 대역의 신호를 제거하는 장치에 관한 것으로, 특히, 피드포워드 방식을 통해 송신 대역의 신호를 증폭함에 발생되는 혼변조 왜곡신호 및 불요파 대역의 신호를 동시에 제거할 수 있는 선형 전력증폭기의불요파 대역 신호 제거 장치에 관한 것이다.
최근 각광을 받고 있는 CDMA 방식 셀룰러 이동통신시스템 및 개인휴대통신(PCS) 이동통신시스템 등과 같은 통신시스템들의 경우, 신호를 변조하는 방식으로 통상 QAM (Quadrature Amplitude Modulation) 또는 QPSK(Quadrature Phase-Shift Keying)와 같은 선형 변조 방식을 사용하고 있다.
그러나, 상기 선형 변조 방식들의 경우 그 고유의 장점에도 불구하고, 해당 통신시스템으로 가입자들이 급속히 증가될 경우 이들 모두에게 원할한 통신 서비스를 제공하지 못하는 문제들을 내포하고 있다. 이는 가입자수 대비 주파수 대역의 부족 문제를 야기하는 무선 자원의 부족 상황에 따른 것으로, 미리 할당된 주파수 대역 내에서 이동통신서비스를 행하도록 하고 있는 현재의 조건 내에서는 발생될 수밖에 없는 문제이다.
따라서, 최근에는 무선 주파수 자원의 부족을 해소하고 그를 통한 통신 서비스의 품질 개선을 위해, 선형 변조 방식과 더불어 FA(Frequency Allocation) 할당 방식을 사용하고 있다. 이는 이동통신시스템의 기지국으로 FA를 여러개 할당함으로서 제한된 무선 주파수 자원을 최대한 이용하도록 하는 방식으로, 통상 기지국 당 3 FA 및 4FA를 할당하는 방식을 사용하고 있다. FA 개수는 기지국이 위치하는 지역의 통신 사용량 및 그에 따른 트래픽 상태, 그리고 시스템의 안정성 정도에 따라 적절히 정해져서 사용된다.
한편 이와 같이 FA 방식을 사용하는 경우, 이동통신 시스템의 양방통신에 있어 기지국으로 필히 구비되는 송신 대전력증폭기는 매우 좋은 선형성울 확보하고있어야 한다. 이에 통상은 별도의 선형화 장치를 대전력증폭기에 부가하여 구성하고 있으며, 이를 통해 대전력 증폭기 자체가 가지는 비선형 특성을 일정 정도 해결하고 있다.
한편, 대전력증폭기로 선형화 장치를 별도 부착한 대전력증폭기를 통상 선형 전력증폭기(LPA: Linear Power Amplifier) 또는 다중채널 증폭기(MCPA: Multi Channel Power Amplifier)라 칭하고 있다.
선형 전력증폭기를 실제 구현하는 방식으로는 여러 가지 방식이 있을 수 있으나, 현재에 있어서 가장 널리 사용되는 방식은 선형화 개선 효과가 상대적으로 높다고 평가되는 피드포워드 방식이다. 즉, 피드포워드 방식을 채택한 선형 전력증폭기가 가장 널리 사용되고 있는 것이다.
첨부된 도 1a는 바로 피드포워드(Feedforward) 방식이 적용된 통상의 선형 전력증폭기 회로 구성을 나타내는 도면이다.
상기 도 1a를 참조함으로서 그 동작 원리를 간략히 살펴본다.
먼저, 제1파일롯톤(fp1) 및 제2파일롯톤(fp2) 발생기를 통해 발생되어 입력으로 인가된 2개의 반송파는 전력분배기 10을 통해 제1가변감쇄기(A) 및 제1가변위상변환기(Φ) 20으로 구성되는 주 경로(Main path), 그리고 지연선로(Delay LIne) 40으로 구성되는 보조 경로(Sub Path)로 각각 나누어진다. 상기 주 경로에서는 대전력 증폭기 30에 의해 입력된 반송파 신호들이 원하는 출력 레벨까지 증폭되며, 증폭된 출력 신호들에 있어서 일부는 추출되어 감산기(Subtracter) 50으로 다시 인가된다.
한편, 상기 주 경로에서는 상기 반송파 신호가 증폭됨과 동시에 혼변조 왜곡 신호들 또한 증폭되는데, 상기 감산기 50으로 증폭된 반송파 신호 외에 상기 증폭된 혼변조 신호들 또한 동시에 인가되게 된다.
상기 보조 경로에서는 순수한 반송파만이 상기 감산기 50으로 인가된다.
그러면, 상기 감산기 50에서는 상기 주 경로에서 인가된 반송파와 혼변조 왜곡 신호들 중 혼변조 왜곡 신호들 만을 별도 선별하여 출력한다.
상기 감산기 50에서 선별되어 출력된 혼변조 왜곡 신호 성분들은 다시 상기 주 경로로 결합되게 된다. 이때 제2가변감쇄기(A)는 상기 주 경로의 혼변조 왜곡 신호와 레벨을 맞추는 역할을 하며, 상기 제2가변위상변환기(Φ)는 상기 혼변조 왜곡 신호 성분들이 상기 주 경로로 다시 결합될 경우 역(180˚)의 위상을 맞추어 주는 위상 조정을 하는 역할을 하게 된다.
따라서, 상기 주 경로에 다시 결합되기 직전의 혼변조 신호들은 주 경로에 있는 혼변조 왜곡 신호들과 크기는 같고 역위상이 되는데, 이를 통해 최종 단(Out)으로는 혼변조 신호 성분들이 상당부분 제거된 순수한 반송파 만이 남아 출력되는 것이다.
첨부된 도 1b는 상기 피드포워드(Feedforward) 방식이 적용된 통상의 선형 전력증폭기 회로 각 단(Node)에 있어서 신호 상태를 보여주는 도면으로, 이를 통해 혼변조 신호들의 감쇄가 이루어지는 상태를 알 수 있다.
그러나, 상기 도 1a에 있어 도시된 바와 같은 구성을 갖는 피드포워드(Feedforward) 방식의 선형 전력증폭기는, 송신 신호들을 증폭함에 부가적으로 발생하는 혼변조 왜곡 신호들의 레벨 감쇄에 있어서는 앞서 설명한 바와 같은 효과를 가져다 주나, 상기 선형 전력증폭기의 신호 증폭시 혼변조 왜곡 신호와 동시에 발생될 수 있는 불요파 대역의 신호들을 감쇄시키지는 못하였다.
불요파 대역 신호의 레벨을 감쇄하는 것은 선형성 확보를 통한 전체 통신 시스템의 성능 개선을 위해 보다 필요한 사항이 되는데, 앞서 설명한 바와 같은 통상의 선형 전력증폭기의 경우 이를 적절히 해결하지 못하였다.
불요파 대역 신호의 발생 상태를 실 예로서 설명하면, 통상 통신 시스템에서 송신단 전력 증폭기인 선형전력증폭기(LPA)를 통과한 신호들은 송수신 대역 통과 여파기(BPF)의 결합체인 듀플렉서(Duplexer)의 송신 여파기(Tx Filter)를 거쳐 안테나(ANT)에서 전자기파를 송출하도록 하고 있다. 상기 안테나로 인가되는 수신 전자기파들은 듀플렉서의 수신 여파기(Rx Filter)를 거쳐 저잡음 증폭기(LNA)로 인가된다. 이때 상기 듀플렉서의 송신 및 수신 여파기는 각각 송신 대역과 수신 대역의 신호들만을 통과시키고 다른 신호들은 감쇄시키도록 하고 있다.
하지만, 듀플렉서의 불완전한 격리 특성으로 인하여 송신 여파기의 출력 신호들이 전부 안테나를 통하여 송출되는 것이 아니라 일부 신호는 수신 여파기를 통과하여 저잡음 증폭기에 인가된다. 그러한 불요파 대역 신호가 발생되는 것이다.
결국, 선형성이 보다 확보된 선형 전력증폭기의 구성을 위해서는 그와 같은 불요퍄 대역의 신호 또한 감쇄할 수 있어야 하는데, 통상의 선형 전력증폭기는 불요파 대역의 신호 감쇄를 적절히 해소하지 못하고 있었다. 더구나, 자기 대역 이외에 불요파 대역의 신호는 그 레벨이 크면 클수록 더욱 크게 증폭되는 특성을 가지게 되는데, 이는 불요파 대역 신호를 제거할 수 있는 장치가 보다 요구되는 조건이 된다.
그리고 코드분할다중접속(CDMA) 변조방식을 사용하는 통신 시스템에서는 각 신호들의 직교성(Orthogonality)를 이용하여 자기 신호이외에 다른 신호들은 모두 잡음으로 인지하고 잡음의 신호레벨이 작을수록 통화 품질이 좋아지고, 시스템 측면에서는 좀 더 많은 통화가 가능해지는 특성을 가지는데, 이에 기인하여 불요파 대역 신호를 제거하는 장치의 필요성이 보다더 요구되고 있다.
따라서 본 발명의 목적은, 피드포워드 방식을 통한 선형 전력증폭기의 경우에 있어 송신 대역 신호 증폭과 혼변조 왜곡 신호들의 제거와 더불어, 발생되는 불요파 대역의 신호 또한 제거할 수 있도록 하는 선형 전력증폭기의 불요파 대역 신호 제거 장치를 제공함에 있다.
또한, 송신단의 전력증폭기에서 증폭된 수신대역 잡음들, 또한 자기 대역 이외의 신호들이 저잡음 증폭기 인가됨에 발생되는 불요파 대역의 신호 제거할 수 있는 선형 전력증폭기의 불요파 대역 신호 제거 장치를 제공함에 있다.
이러한 목적을 달성하기 위하여, 일정 정도 증폭 및 위상 변환된 후 분리되는 주 경로상의 입력 신호를 다시 분리하는 분배기(122)와; 상기 분리된 입력 신호에 있어 어느 한 측 부분의 신호를 감쇄하는 감쇄기(131)와; 상기 감쇄된 입력 신호로부터 불요파 대역 신호를 추출하는 불요파 대역 신호 여파기(132)와; 상기 추출된 불요파 대역 신호를 가변하여 감쇄 및 위상 변환하는 가변 감쇄 및 위상변환기(133, 134)와; 상기 감쇄 및 위상 변환된 불요파 대역 신호를 소정 보정하여 증폭하는 에러증폭기(135)와; 군속도 지연된 보조 경로 상의 입력 신호와 상기 분리된 입력 신호에 있어 또 다른 측 부분의 신호가 소정 감산기(123)를 통해 감산된 후, 다시 감쇄 및 위상 변환, 그리고 보정 증폭되어 일정 정도 군속도 지연된 상기 주 경로상의 입력 신호와 합성되면, 상기 합성된 신호와 상기 에러 중폭기(135)로부터 보정되어 증폭된 신호를 다시 합성함으로서 입력된 신호로부터 불요파 대역 신호를 제거하여 출력하는 합성기(136)를 더 구비하는 피드포워드 방식 선형 전력증폭기의 불요파 대역 신호 제거 장치를 특징으로 한다.
도 1a는 통상 사용되는 피드포워드(Feedforward) 방식 선형 전력증폭기의 회로 구성도.
도 1b는 도 1a에 도시된 피드포워드(Feedforward) 방식 선형 전력증폭기의 신호 제거 동작 상태를 보여주는 도면.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따라 제안된 불요파 대역 신호 제거 루프를 더 구비하는 피드포워드 방식 선형 전력증폭기의 회로 구성도.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따라 제안된 불요파 대역 신호 제거 루프가 WLL 시스템용 1 Watts 대전력증폭기에 구비된 상태를 보여주는 도면.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따라 제안되는 불요파 대역 신호 제거 루프가 적용되는 송신 전력증폭기의 실 구성도.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 불요파 대역 신호 제거 루프로 적용되는 에러 증폭기의 실 구성도.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 불요파 대역 신호 제거 루프가적용된 송신 전력증폭기의 동작 특성을 나타내는 그래프.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 불요파 대역 신호 제거 루프가 적용된 송신 대역 신호 제거용 대전력 증폭기에 있어서의 송신 대역 통과 여파기의 특성을 나타내는 그래프.
도 8은 본 발명이 바람직한 실시 예에 따른 불요파 대역 신호 제거 루프가 적용된 수신 대역 신호 제거용 대전력 증폭기에 있어서의 수신 대역 통화 여파기의 특성을 나타내는 그래프.
도 9는 본 발명이 적용되는 수신 대역 신호 제거용 대전력 증폭기에 있어서 송신 대역 통과 여파기와 전력 증폭기를 제외한 순수 수신 대역 제거 루프의 전달 특성을 보여주는 그래프.
도 10은 본 발명이 적용되는 수신 대역 신호 제거용 대전력 증폭기에 있어서 수신 대역 신호 제거 루프가 적용된 상태와 적용되지 않은 상태 각각에 있어서 송신단의 출력 특성을 상호 비교하여 보여주는 그래프.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 부가된 참조 부호를 통해 본 발명을 설명함에 있어, 비록 다른 도면상에 표시된 참조 부호일 지라도 동일한 구성 요소를 나타내는 경우에는 동일한 참조부호를 사용하고 있음에 유의해야 한다.
또한 하기 설명에서는 구체적인 회로의 구성 소자 등과 같은 많은 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.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따라 제안된 불요파 대역 신호 제거 루프를 더 구비하는 피드포워드 방식 선형 전력증폭기의 회로 구성도로서, 이를 통해 본 발명에 따른 피드포워드 방식 선형 전력증폭기의 고주파 불요파 대역 신호 제거 장치의 구성 및 그의 동작을 알 수 있다.
이를 참조하여 그 동작 원리를 살펴보면, 먼저, f1, f2 각각은 송신 대역 신호들, 그리고 f3, f4는 각각 불요파 대역 신호들(unwanted frequency band signals)이라 정한다.
상기 f3 및 f4는 특히 송신 대역에서 문제가 되는 수신 대역 잡음 신호들이라고 한정적으로 생각할 수도 있다.
입력 신호들은 제1분배기(divider 1) 100에 의해 주 경로와 보조 경로로 나뉘게 된다. 상기 주 경로로 나뉘어진 신호들은 제1가변감쇄기(A1) 111, 제1가변위상변환기(Φ1) 112, 그리고 주증폭기(Main amp) 113에 의해 증폭과 위상변화가 이루어진다.
상기 주증폭기 113을 통해 출력된 신호들은 제2분배기(divider2) 120에 의해 제2지연선로 (delay 2) 114와 제3분배기(divider 3) 122로 분리되어 전달되며, 상기 제3분배기 122로 분리된 신호들은 상기 제3분배기(divider 3) 122에 의해 감쇄기(Att) 131과 감산기(subtracter) 123으로 분리되어 인가된다.
한편 상기 제1분배기(divider 1) 100에서 보조 경로로 분리된 신호들은 제1지연 선로(delay 1) 101에 의해 군속도 지연 처리된 후, 상기 감산기(subtracter)123에 인가된다.
상기 감산기(subtracter) 123은 상기 제2가변감쇄기(A2) 124와 제2가변위상변환기(Φ2) 125의 동작을 통해 송신 대역 신호 f1, f2가 제거된 상태의 신호들을 출력시킨다.
상기 감산기 123에서 출력된 신호들은 제2가변감쇄기(A2) 124와 제2가변위상변환기(Φ2) 125, 그리고 송신 대역 에러증폭기(Error Amp) 126을 통과하며 증폭 및 위상변환이 이루어지게 된다.
상기 제2가변감쇄기(A2) 124와 제2가변위상변환기(Φ2) 125, 그리고 송신 대역 에러증폭기 126을 통해 증폭 및 위상변환된 신호들은 제1결합기(coupler 1) 127에 의해 제2지연 선로(delay 2) 114를 거친 신호들과 합성된다. 이때 송신 대역 신호들의 증폭 과정에서 파생된 혼변조 왜곡 신호들인 2f1 - f2, 2f2 - f1 들이 제거 처리된다.
한편, 이 상태에서 불요파 대역 신호들인 f3, f4는 아직 제거되지 않은 상태에 있게 된다.
제3분배기(divider 3) 122에 의하여 분리된 일부 신호들은 상기 감쇄기(att) 131을 거쳐 송신 대역을 저지하는, 그리고 불요파 대역 통과 여파기 132를 통과한다. 그러면, 불요파 대역의 신호들만 추출된다.
상기 추출된 불요파 대역의 신호들 또한 상기 제3가변감쇄기(A3) 133과 제3가변위상변환기 (Φ3) 134, 그리고 불요파 대역 에러증폭기 135를 통해 증폭 및 위상변환이 이루어진다.
상기 증폭 및 위상 변환된 불요파 대역의 신호들은 제2결합기(coupler 2) 136을 통해 상기 제1결합기(coupler1) 127을 통해 합성된 신호들과 합성이 이루어지며, 그 결과 송신 대역 신호들의 증폭 과정에서 증폭되어 문제가 되는 불요파 대역 신호들 f3, f4가 제거된다.
상기 f3 및 f4가 제거된 신호는 듀플렉서(Duplexer)의 송신 여파기(Tx Filter) 140 및 수신여파기 141, 그리고 저잡음 증폭기(LNA) 142를 통해 출력된다.
첨부된 도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따라 제안된 불요파 대역 신호 제거 루프가 WLL 시스템용 1 Watts 대전력증폭기에 구비된 상태를 보여주는 도면이다. 상기 도 3을 통해 본 발명에 따른 불요파 대역 신호 제거 루프가 기타 사용되는 통신시스템으로 적용된 경우의 구성을 알 수있다.
상기 도 3에 있어서 도시된 상태의 대전력 증폭기는 WLL 시스템 기지국의 송신단으로 구비되며, 이 경우 송신 주파수 대역은 2.37~2.4GHz에서 동작된다. 참고로 수신 주파수 대역은 2.3~2.33GHz가 된다.
이의 구성을 간략히 살펴보면, 송신단 대전력 증폭기 출력단으로는, 지연 선로, 두 개의 20dB 커플러, 수신 대역통과여파기(BPF), 감쇄기(Attenuator), 위상변환기(Phase Shifter), 에러 증폭기(Error Amp)로 구성되는 본 발명의 실시에 따른 불요파 대역 신호 제거 루프가 추가로 구성되고 있음을 알 수 있다.
상기 구성되는 불요파 대역 신호 제거 루프를 통해 WLL 시스템 기지국의 송신단에서 신호 송신에 따라 발생되는 불요파 대역 신호를 제거할 수 있게 된다.
첨부된 도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따라 제안되는 불요파 대역 신호 제거 루프가 적용되는 송신 전력증폭기의 실제 소자 구성을 보여주는 도면으로, 이는 본 발명의 실시에 따른 수신 대역의 불요파 대역 신호를 제거하는 루프의 효과를 검증할 수 있는 송신 전력 증폭기의 구성 상태를 보여준다.
상기 송신 전력증폭기에 있어서는 왓킨스 존스(Watkins Johnson)사의 'Ah1'칩, 그리고 후찌쯔(Fujitsu)사의 'FLL 171 MZ'칩 및 'FLL 150 MK'칩이 사용되고 있다.
첨부된 도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 불요파 대역 신호 제거 루프로 적용되는 에러 증폭기의 실제 소자 구성을 보여주는 도면으로, 이는 본 발명의 실시에 따른 수신 대역의 불요파 대역 신호 제거 루프에서 사용되는 에러 증폭기의 구성이 된다.
이 경우 'FRA-5SM' 칩과 'AF-1'칩의 사용이 이루어졌다.
첨부된 도 6은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 불요파 대역 신호 제거 루프가 적용된 송신 전력증폭기의 동작 특성을 나타내는 그래프로서, 상기 도 4에 도시된 송신단 전력 증폭기의 동작 특성을 나타낸다.
이를 참조하면, 이득(Gain)이 29.82±0.25dB 이며 반사특성이 26.5dB 이하가 됨을 알 수 있다.
이는 보다 효과적으로 송신단에서 수신 대역에서 불요파 대역의 신호 제거 정도를 살펴 보기 위해 HP사의 HP8753D 벡터 네트웍 분석기를 이용하여 측정한 결과를 보여주는 것이다.
이를 통해 본 발명의 실시에 따른 불요파 대역 신호 제거 루프의 적용시, 에러 증폭기의 포화가 방지되고, 기지국 트랜시버의 송신 신호가 송신 주파수 대역에 비해 수신 주파수 대역의 신호 레벨이 매우 억제되어 있음을 알 수 있다.
그리고 상기 벡터 네트웍 분석기의 신호 출력에 송신 대역 통과 여파기를 사용함으로써 수신 대역 신호를 감쇄시키게 된다.
첨부된 도 7은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 불요파 대역 신호 제거 루프가 적용된 송신 대역 신호 제거용 대전력 증폭기에 있어서의 송신 대역 통과 여파기의 특성을 나타내는 그래프이다.
이는 SEMCO사의 세라믹 대역 통과 여파기 'DFM4R 2385CCA'를 적용한 경우의 측정 결과이다.
도 8은 본 발명이 바람직한 실시 예에 따른 불요파 대역 신호 제거 루프가 적용된 수신 대역 신호 제거용 대전력 증폭기에 있어서의 수신 대역 통화 여파기의 특성을 나타내는 그래프이다.
상기 도 8에 있어서는 수신 대역 통과 여파기로 SEMCO사의 세라믹 대역 통과 여파기 'DFM4R2315CCA'를 적용한 경우의 측정 결과이다.
도 9는 본 발명이 적용되는 수신 대역 신호 제거용 대전력 증폭기에 있어서 송신 대역 통과 여파기와 전력 증폭기를 제외한 순수 수신 대역 제거 루프의 전달 특성을 보여주는 그래프이다.
이를 통해 본 발명에 따른 수신 대역 제거 루프의 적용시 수신 주파수 대역에서 20dB의 제거 특성이 얻어 짐을 실험적으로 알 수 있다.
도 10은 본 발명이 적용되는 수신 대역 신호 제거용 대전력 증폭기에 있어서수신 대역 신호 제거 루프가 적용된 상태와 적용되지 않은 상태 각각에 있어서 송신단의 출력 특성을 상호 비교하여 보여주는 그래프이다.
상기 그래프로서 수신 대역 신호 제거 루프를 사용함으로서 수신 대역 신호들이 약 20dB 정도 감쇄됨을 알 수 있다.
따라서, 상술한 바와 같은 본 발명의 실시는, 피드포워드 방식을 통한 선형 전력증폭기의 경우에 있어 송신 대역 신호 증폭과 혼변조 왜곡 신호들의 제거와 더불어, 발생되는 불요파 대역의 신호 또한 제거할 수 있는 이점이 있다.
또한, 송신단의 전력증폭기에서 증폭된 수신대역 잡음들, 또한 자기 대역 이외의 신호들이 저잡음 증폭기 인가됨에 발생되는 불요파 대역의 신호 제거할 수 있는 이점이 있다.

Claims (6)

  1. 피드포워드 방식 선형 전력증폭기의 불요파 대역 신호 제거 장치에 있어서,
    일정 정도 증폭 및 위상 변환된 후 분리되는 주 경로상의 입력 신호를 다시 분리하는 분배기(122)와,
    상기 분리된 입력 신호에 있어 어느 한 측 부분의 신호를 감쇄하는 감쇄기(131)와,
    상기 감쇄된 입력 신호로부터 불요파 대역 신호를 추출하는 불요파 대역 신호 여파기(132)와,
    상기 추출된 불요파 대역 신호를 가변하여 감쇄 및 위상 변환하는 가변 감쇄 및 위상변환기(133, 134)와,
    상기 감쇄 및 위상 변환된 불요파 대역 신호를 소정 보정하여 증폭하는 에러증폭기(135)와,
    군속도 지연된 보조 경로 상의 입력 신호와 상기 분리된 입력 신호에 있어 또 다른 측 부분의 신호가 소정 감산기(123)를 통해 감산된 후, 다시 감쇄 및 위상 변환, 그리고 보정 증폭되어 일정 정도 군속도 지연된 상기 주 경로상의 입력 신호와 합성되면, 상기 합성된 신호와 상기 에러 중폭기(135)로부터 보정되어 증폭된 신호를 다시 합성함으로서 입력된 신호로부터 불요파 대역 신호를 제거하여 출력하는 합성기(136)를 더 구비함을 특징으로 하는 피드포워드 방식 선형 전력증폭기의 불요파 대역 신호 제거 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 불요파 대역 신호 여파기(132)는,
    송신 대역 신호를 여파함으로서 불요파 대역 신호를 추출함을 특징으로 하는 피드포워드 방식 선형 전력증폭기의 불요파 대역 신호 제거 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 분배기(122)는,
    소정 제1분배기(100)로부터 주 경로 상으로 1차 분리되어 일정 정도 증폭 및 위상 변환된 후, 소정 제2분배기(120)로부터 2차 분리된 입력 신호를 상기 감쇄기(131) 및 상기 감산기(123)로 3차 분리하는 제3분배기(122)로 이루어짐을 특징으로 하는 피드포워드 방식 선형 전력증폭기의 불요파 대역 신호 제거 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 감산기(123)는,
    상기 제1분배기(100)로부터 보조 경로 상으로 1차 분리되어 군속도 지연된 입력 신호와, 상기 제3분배기(122)로부터 3차 분리된 주 경로상의 입력 신호를 감산 처리한 결과로서 송신 대역이 제거된 신호를 소정 가변 감쇄 및 위상변환기(124, 125)로 전달함을 특징으로 하는 피드포워드 방식 선형 전력증폭기의 불요파 대역 신호 제거 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 가변 감쇄 및 위상 변환기(124, 125)는,
    후단으로 소정 에러증폭기(135)를 구비하여, 상기 감산 처리된 신호를 일정 정도 감쇄 및 위상 변환하여 증폭한 후, 상기 제2분배기(120)로부터 2차 분리되어 군속도 지연된 주 경로상의 입력 신호와 합성 처리함으로서 증폭시 파생된 혼변조 왜곡 신호들을 제거하는 소정 합성기(127)로 전달함을 특징으로 하는 피드포워드 방식 선형 전력증폭기의 불요파 대역 신호 제거 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 합성기(127)는,
    상기 합성 처리 결과로서 혼변조 왜곡 신호들이 제거된 주 경로상의 입력 신호를 상기 합성기(136)로 전달함으로서, 상기 합성기(136)를 통해 입력된 신호로부터 불요파 대역 신호가 제거되어 출력되도록 함을 특징으로 하는 피드포워드 방식 선형 전력증폭기의 불요파 대역 신호 제거 장치.
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KR20030094426A (ko) * 2002-06-04 2003-12-12 이시동 피드포워드 앰프의 최종 출력에서 혼변조성분만을추출하는 방법과 그 신호로 보정증폭기로 들어가는 입력을최적 값으로 조절하는 방법

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