KR20020069948A - 이동통신시스템의 송수신장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이동시스템의 송수신기에 관한 것으로, 특히 적어도 두 개 이상의 주파수 밴드를 사용하는 이동통신시스템에서 복잡도를 줄일 수 있는 송수신기에 관한 것이다. 이러한 본 발명은; 서로 다른 주파수 대역을 갖는 제1주파수 대역과 제2주파수 대역의 신호를 송수신하는 이동통신단말기의 송수신장치에 있어서, 소정의 제어를 받아 소정의 주파수 대역 범위내에서 무선국부발진주파수를 생성하여 출력하는 전압제어발진기와, 상기 무선국부발진주파수를 1/2 분주하여 출력하는 분주기와, 상기 제1주파수 대역의 제1 수신신호와 상기 무선국부발진주파수를 혼합하여 중간주파수를 출력하는 제1혼합기와, 상기 제2주파수 대역의 제2 수신신호와 상기 1/2 분주된 무선국부발진주파수를 혼합하여 중간주파수를 출력하는 제2혼합기와, 소정의 중간주파수 신호와 상기 무선국부발진주파수를 혼합하여 상기 제1주파수 대역의 제1송신신호를 출력하는 제3혼합기와, 소정의 중간주파수 신호와 상기 무선국부발진주파수를 혼합하여 상기 제2주파수 대역의 제2송신신호를 출력하는 제4혼합기와, 중간주파수 신호를 입력받고 통신할 송신 주파수 대역에 따라 상기 중간주파수 신호를 상기 제3혼합기 또는 제4혼합기로 출력하는 제2스위치부와, 상기 제1혼합기로부터 출력되는 중간주파수와 제2혼합기로부터 출력되는 중간주파수를 입력받고 수신되는 주파수 대역에 따라 상기 두 중간주파수 중 하나를 선택하여 출력하는 제1스위치부와, 상기 스위치부에서 선택 출력되는 중간주파수를 필터링하는 필터로 이루어짐을 특징으로 한다.

Description

이동통신시스템의 송수신장치{TRANCEIVER OF MOBILE COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 이동통신시스템의 송수신 장치에 관한 것으로, 특히 듀얼 밴드 이상의 밴드들을 갖는 이동통신시스템에서 전압제어발진기의 수를 줄여 회로의 복잡도를 줄일 수 있는 송수신장치에 관한 것이다.

현재 이동통신은 800MHz 대의 주파수 대역을 사용하는 셀룰라 CDMA(Coded Division Multiple Access)와 1900MHz 대를 사용하는 PCS 방식이 대중화되어 있다. 통상 이동통신단말기들은 상기 이동통신방식 중 어느 하나만을 지원하는 경우가 많다. 반면, 상기 셀룰라 CDMA 방식과 PCS 방식을 모두 지원하는 이동통신단말기(이하 "듀얼 이동통신단말기"라 함)도 개발되고 있다. 즉 상기 두 방식을 모두 지원하는 이동통신단말기는 800MHz 대의 주파수 대역(이하 "제1 주파수 대역"이라 함)과 1900MHz 대의 주파수 대역(이하 "제2주파수 대역"이라 함)을 모두 사용할 수 있어야 한다. 따라서 상기 두 방식을 모두 지원하는 이동통신단말기는 각각의 무선주파수를 발생시키기 위한 각각의 무선국부발진주파수 발생기를 구비해야 하고 중간주파수 대에서 상기 각 방식에 대한 각각의 중간국부발진주파수 발생기를 구비하여야 한다. 또한 중간주파수 필터도 상기 주파수 밴드 각각에 대한 필터들이 필요하였다.

도1은 일반적인 트라이 모드 이동통신단말기의 송수신장치의 구성을 나타낸 도면이다. 이하 도1을 참조하여 구체적으로 설명한다. 이하 도1을 설명함에 있어서, 상기 도1이 트라이 모드 상기 PCS와 셀룰라 CDMA 방식을 위주로 설명한다.

도1에서 안테나(ANT)는 상기 제1주파수 밴드와 제2주파수 밴드들에 대한 모든 신호를 송수신할 수 있다. 분리기(1)는 상기 안테나(ANT)로 송수신되는 제1주파수 대역의 무선신호와 제2주파수 대역의 무선신호를 분리하는 역할을 한다. 각 대역의 무선신호들은 각각의 듀플렉서를 통해 수신부(10)로 입력한다. 상기 수신부(10)는 상기 주파수 밴드들 각각에 대해 저잡음 증폭기와 대역통과 필터를 구비한다. 상기 수신부(10)에서 출력되는 제2주파수 대역의 무선신호는 혼합기(21)로 입력하고 제1주파수 대역의 무선신호는 혼합기(23)로 입력한다. 상기 혼합기(21)는 무선국부발진주파수 발생기(70)의 제2 전압제어발진기(71)로부터 발생하는 제2무선국부발진주파수를 입력받아 상기 제2주파수 대역의 무선신호를 중간주파수의 신호로 변환하여 출력한다. 그리고 혼합기(23)는 제1 전압제어발진기(73)로부터 발생되는 제1무선국부발진주파수를 입력받아 중간주파수로 변환하여 출력한다. 상기 혼합기(21)로부터 출력되는 제2중간주파수는 대략 210MHz이고, 상기 혼합기(23)로부터 출력되는 제1중가주파수는 대략 85MHz이다. 상기 제1 및 제2 중간주파수의 차가 크기 때문에 상기 제1 및 제2 중간주파수를 각각의 베이스밴드 신호로 변환하기 위해 각각의 중간국부발진주파수를 발생하는 제1 전압제어발진기(31) 및 제2 전압제어발진기(33)를 가지는 복조기(30)에 구비해야 한다. 상기 복조기(30) 앞단에는 상기 제1 및 제2 중간국부발진주파수에 의해 변환된 제1 및 제2 베이스밴드 신호를 필터링하기 위한 필터들(25, 27)을 각각 구비하여야 한다. 트라이 모드일 경우 필터(29)를 더 추가하여야 한다.

또한 송신기에서는 입력되는 제1 및 제2 중간주파수를 제1 및 제2 주파수 대역의 무선신호로 업 컨버팅하기 위해 상기 제1 무선국부발진주파수(73) 및 제2 무선국부발진주파수(71) 각각으로부터 제1 무선국부발진주파수와 제2 무선국부발진주파수를 입력받아야 한다.

상술한 바와 같이 종래 듀얼모드 또는 트라이 모드의 이동통신단말기의 송수신장치는 무선 국부발진주파수를 발생하는 두 개의 전압제어발진기와 중간국부발진주파수들을 발생하는 두 개의 전압제어 발진기들을 구비해야 하며, 사용되는 중간주파수 대역의 수만큼의 필터를 구비해야 하므로 하드웨어 복잡도가 높아지고 이동통신단말기의 크기가 커지는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 이동통신단말기의 송수신장치에서 전압제어발진기의 수를 줄일 수 있는 송수신장치를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 이동통신단말기의 송수신장치에서 전압제어발진기의 수와 필터의 수를 줄임으로써 이동통신단말기의 크기를 줄일 수 있는 송수신장치를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위해서 본 발명은; 서로 다른 주파수 대역을 갖는 제1주파수 대역과 제2주파수 대역의 신호를 송수신하는 이동통신단말기의 송수신장치에 있어서, 소정의 제어를 받아 소정의 주파수 대역 범위내에서 무선국부발진주파수를 생성하여 출력하는 전압제어발진기와, 상기 무선국부발진주파수를 1/2 분주하여 출력하는 분주기와, 상기 제1주파수 대역의 제1 수신신호와 상기 무선국부발진주파수를 혼합하여 중간주파수를 출력하는 제1혼합기와, 상기 제2주파수 대역의 제2 수신신호와 상기 1/2 분주된 무선국부발진주파수를 혼합하여 중간주파수를 출력하는 제2혼합기와, 소정의 중간주파수 신호와 상기 무선국부발진주파수를 혼합하여 상기 제1주파수 대역의 제1송신신호를 출력하는 제3혼합기와, 소정의 중간주파수 신호와 상기 무선국부발진주파수를 혼합하여 상기 제2주파수 대역의 제2송신신호를 출력하는 제4혼합기와, 중간주파수 신호를 입력받고 통신할 송신 주파수 대역에 따라 상기 중간주파수 신호를 상기 제3혼합기 또는 제4혼합기로 출력하는 제2스위치부와, 상기 제1혼합기로부터 출력되는 중간주파수와 제2혼합기로부터 출력되는 중간주파수를 입력받고 수신되는 주파수 대역에 따라 상기 두 중간주파수 중 하나를 선택하여 출력하는 제1스위치부와, 상기 스위치부에서 선택 출력되는 중간주파수를 필터링하는 필터로 이루어짐을 특징으로 한다.

도 1은 일반적인 이동통신시스템의 송수신장치의 구성을 나타낸 도면.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 이동통신시스템의 송수신장치의 구성을 나타낸 도면.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기의 설명에서는 본 발명에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.

도2는 본 발명의 실시 예에 따른 이동통신단말기의 송수신장치의 구성을 나타낸 도면이다. 이하 도2를 참조하여 설명한다.

본 발명에서는 상기 도1에서 제2주파수 대역의 무선신호를 제2 중간주파수로 변환하기 위해 제2 무선국부발진주파수를 발생하는 제2 전압제어발진기(71)와 제1주파수 대역의 무선신호를 제1 중간주파수로 변환하기 위해 제1 무선국부발진주파수를 발생하는 제1 전압제어발진기(73)를 구비하는 대신 UHF PLL(303)의 제어를 받아 특정 주파수대의 국부발진주파수의 대역을 가변할 수 있는 하나의 전압제어 발진기(301)와, 상기 전압제어발진기(301)에서 출력되는 무선국부발진주파수를 1/2분주하여 제1 무선주파수 혼합부(130)의 제1혼합기(132)로 출력하는 제1 분주기(133)와, 상기 무선국부발진주파수를 1/2분주하여 제2무선주파수 혼합부(230)의 제1혼합기(233)로 출력하는 제2분주기(135)를 구비하고, 도1에서 제1 중간 전압제어발진기(31)및 제2 중간 전압제어발진기(33) 대신 VHF PLL(305)의 제어를 받아 중간 국부발진주파수의 대역을 가변하는 하나의 중간 전압제어발진기(151)를사용한다. 도2에서 상기 1/2분주기가 두 개 사용되었으나 하나를 사용하여 구성할 수도 있다.

예를 들면, 1900MHz의 제2주파수 대역의 신호를 송수신해야 할 경우 UHF PLL(303)은 전압제어 발진기(301)를 제어하여 1900MHz의 무선국부발진주파수를 생성하여 혼합기(131)로 출력한다. 이 경우 상기 1900MHz의 무선국부발진주파수는 상기 1/2 분주기(133)와 1/2 분주기(155)에서 95MHz로 1/2 분주되어 혼합기(132)로 입력되나 이때는 제1주파수 대역에 대한 경로는 오프되므로 영향을 주지 않는다. 그러나 800MHZ대의 제1주파수 대역의 신호를 송수신해야 하는 경우 UHF PLL(303)은 상기 전압제어발진기(301)를 제어하여 1600MHz의 무선국부발진주파수를 생성하여 출력하며, 상기 무선국부발진주파수는 1/2 분주기(133)와 1/2 분주기(135)에서 800MHZ의 무선국부발진주파수로 분주되어 혼합기(132)와 혼합기(233)로 입력한다. 또한 상기 UHF PLL(303)은 상기 전압제어발진기(301)를 제어하여 상기 혼합기(131) 및 혼합기(132)로부터 출력되는 제1 중간주파수와 제2중간주파수의 대역을 동일하게 출력시킨다. 제1 중간주파수 필터(141)는 AMPS 모드에서 상기 혼합기(132)로부터 출력되는 제1중간주파수를 필터링하여 출력하고, 스위치부(140)는 제1주파수 대역의 제1중간주파수와 제2주파수 대역(셀룰라 CDMA)의 중간주파수를 입력받고 상기 두 중간주파수 중 하나를 선택적으로 출력한다. 제2중간주파수 필터(142)는 상기 스위치부(140)에서 스위칭되어 출력되는 중간주파수를 필터링하여 출력한다.

상기에서 하나의 중간주파수 대역으로 중간주파수 신호를 출력함으로써 복조부(150)에서 하나의 전압제어발진기(151)을 사용하여 베이스밴드 신호를 출력할 수있다.

변조부(200)는 송신 데이터를 A/D 변환을 하고 필터를 거친 데이터와 송신 중간주파수를 발진부에서 발진된 주파수에서 발진된 주파수가 I/Q 믹서로 입력되어서 변조된 송신 중간주파수 신호가 출력한다. 상기 중간주파수 신호는 AGC로 입력되며, 상기 AGC에서 원하는 송신 출력이 되도록 중간주파수 신호의 세기를 조절하는 역할을 수행한다. 송신 중간주파수 필터(210)는 원하는 중간주파수 신호만을 출력한다. 스위치부(41)는 송신할 주파수 대역에 따라 입력되는 중간주파수 신호를 혼합부(50)의 혼합기(233) 또는 혼합기(235)로 선택 출력한다.

송신부(240)는 송신 제1주파수 혼합부(230)에서 출력되는 신호를 필터를 통하고 드라이브 엠프에서 증폭되고 최적적으로 파워 엠프에서 원하는 송신레벨까지 증폭되어 듀플렉서(102)로 출력된다.

상술한 바와 같이 본 발명은 듀얼밴드 송/수신장치에서 필요한 두 개의 반송파 주파수를 한 개로 사용하고 수신 중간주파수를 한 개로 통일하여 사용함으로써 전압제어발진기의 수를 줄일 수 있는 이점이 있다.

또한 상기 전압제어발진기의 수를 줄임으로써 회로를 보다 간단하게 구현할 수 있으며, 재료비 절감 및 단말기의 크기를 줄일 수 있는 이점이 있다.

Claims (3)

1. 서로 다른 주파수 대역을 갖는 제1주파수 대역과 제2주파수 대역의 신호를 송수신하는 이동통신단말기의 송수신장치에 있어서,

   소정의 제어를 받아 소정의 주파수 대역 범위내에서 무선국부발진주파수를 생성하여 출력하는 전압제어발진기와,

   상기 무선국부발진주파수를 1/2 분주하여 출력하는 분주기와,

   상기 제1주파수 대역의 제1 수신신호와 상기 무선국부발진주파수를 혼합하여 중간주파수를 출력하는 제1혼합기와,

   상기 제2주파수 대역의 제2 수신신호와 상기 1/2 분주된 무선국부발진주파수를 혼합하여 중간주파수를 출력하는 제2혼합기와,

   소정의 중간주파수 신호와 상기 무선국부발진주파수를 혼합하여 상기 제1주파수 대역의 제1송신신호를 출력하는 제3혼합기와,

   소정의 중간주파수 신호와 상기 무선국부발진주파수를 혼합하여 상기 제2주파수 대역의 제2송신신호를 출력하는 제4혼합기와,

   중간주파수 신호를 입력받고 통신할 송신 주파수 대역에 따라 상기 중간주파수 신호를 상기 제3혼합기 또는 제4혼합기로 출력하는 제2스위치부와,

   상기 제1혼합기로부터 출력되는 중간주파수와 제2혼합기로부터 출력되는 중간주파수를 입력받고 수신되는 주파수 대역에 따라 상기 두 중간주파수 중 하나를 선택하여 출력하는 제1스위치부와,

   상기 스위치부에서 선택 출력되는 중간주파수를 필터링하는 필터로 이루어짐을 특징으로 하는 이동통신단말기의 송수신장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 제1주파수 대역에 엠스(AMPS) 방식을 지원할 때 상기 제2혼합기로부터 중간주파수 신호를 입력받아 필터링하는 제2필터를 더 포함함을 특징으로 하는 이동통신단말기의 수신장치.
3. 제2항에 있어서,

   중간국부발진주파수를 발생하는 전압제어발진기와,

   상기 필터에서 출력되는 중간주파수 신호와 상기 중간국부발진주파수를 혼합하여 기저대역신호를 출력하는 제5혼합기와,

   상기 제1필터에서 출력되는 중간주파수 신호와 상기 중간국부발진주파수를 혼합하여 기저대역 신호를 출력하는 제6혼합기를 더 포함함을 특징으로 하는 상기 이동통신단말기의 수신장치.