KR20020078413A

KR20020078413A - 이동통신 단말기의 스퓨리어스 제거장치

Info

Publication number: KR20020078413A
Application number: KR1020010018771A
Authority: KR
Inventors: 정건필
Original assignee: 주식회사 팬택앤큐리텔
Priority date: 2001-04-09
Filing date: 2001-04-09
Publication date: 2002-10-18

Abstract

본 발명은 RF 위상 동기 루프 모듈과 IF 위상 동기 루프 모듈 사이에 저역통과 필터를 연결하여 위상 동기 루프 모듈에서 발생하는 스퓨리어스 (Spurious)를 제거하도록 한 이동통신 단말기의 스퓨리어스 제거장치에 관한 것으로서, 이러한 본 발명은 발진을 하여 단말기에 RF 국부발진 주파수를 공급하는 RF 위상 동기 루프 모듈 및 발진을 하여 단말기에 IF 국부발진 주파수를 공급하는 IF 위상 동기 루프 모듈을 구비한 이동통신 단말기에서 IF 위상 동기 루프 모듈 내의 전압제어발진기와 상기 RF모듈 내의 IF 위상검출기 사이에 연결되어 고주파 스퓨리어스를 제거하는 스퓨리어스 제거부를 구비하여 분리된 칩의 사용으로 인해 발생하는 스퓨리어스 간섭을 제거한다.

Description

이동통신 단말기의 스퓨리어스 제거장치{Apparatus for filtering spurious in mobile communication terminal}

본 발명은 이동통신 단말기의 주파수 동기 회로에 관한 것으로, 특히 RF 위상 동기 루프 모듈과 IF 위상 동기 루프 모듈 사이에 저역통과 필터를 연결하여, 위상 동기 루프 모듈에서 발생하는 스퓨리어스(Spurious)를 제거하도록 한 이동통신 단말기의 스퓨리어스 제거장치에 관한 것이다.

일반적으로 DCS(Digital Cellular System) 및 PCS(Personal Communication Service)를 비롯한 CDMA 이동통신 시스템의 단말기에는 전압제어발진기(Voltage Controlled Oscillator; VCO)에서 나오는 출력신호의 주파수와 위상을 기준 입력신호에 동기시키는 회로인 위상 동기 루프 회로(Phase Lock Loop)가 구비되어 오차 없이 주파수 출력을 공급한다.

도 1은 일반적인 이동통신 단말기에 구비된 위상 동기 루프 회로의 블록 구성도이다.

도시된 바와 같이, 이동단말기내에서 온도의 변화에 관계없이 일정 주파수가 흐르도록 기준주파수를 생성하는 온도 보상 수정 발진기(TCXO; Temperature Compensated Crystal Oscillator)(10)와, 내부에 위상검출부와 제 1 루프필터 및 제 1 VCO를 구비하여 국부발진 주파수를 공급하는 RF 위상 동기 루프(PLL; Phase Lock Loop)모듈(20)과, 내부에 제 2VCO(32) 및 믹서가 구현되어 IF(Intermediate Frequency) 국부발진 주파수를 공급하는 IF 위상 동기 루프 모듈(통상 IFT-3000칩을 사용한다)(30)로 이루어져 있다.

또한 IF 상기 RF 위상 동기루프 모듈(20)내 IF 위상 검출부(21)출력을 저역통과 시키는 제 2루프필터는 상기 RF위상 동기 루프 모듈(20) 내지 IF 위상 동기 루프 모듈(30)의 내부에 구현되어 있지 않고 따로 구비되어 두 모듈 사이에 연결되어 있다.

상기와 같이 구성된 일반적 위상 동기 루프 회로의 동작을 설명하면 다음과 같다. 상기 TCXO(10)가 위상 동기 루프 회로에 일정한 기준주파수를 공급하면 상기 RF 위상 동기 루프 모듈(20) 내의 IF 위상검출부(21)는 상기 입력신호와 피드백(Feedback)되는 출력신호간의 위상차를 검출한다. 마찬가지로 RF 위상검출부(22)도 상기 TCXO(10)의 출력주파수에서 RF신호를 구별하여 상기 입력신호와 피드백되는 출력신호간의 위상차를 검출한다.

상기한 IF 및 RF 위상검출부의 출력은 시스템의 안정적인 제어동작을 수행하기 위하여 각각 제 1 루프 필터(23)및 제 2 루프필터(31)에서 저역통과되어 제 1 VCO및(24) 제 2 VCO(32)에서 전압제어 발진 후 믹서(25)(33)로 출력됨과 동시에 다시 RF 및 IF 위상검출부로 피드백된다. 상기 IF 및 RF 위상검출부(21)(22)는 이렇게 피드백된 출력 신호와 상기 TCXO(10)에서 전달되는 입력신호와의 위상차를 검출하는 것이다. 여기서 RF 및 IF 국부발진신호는 송수신시에 믹서를 통하여 주파수를 올리거나 내릴때 사용된다.

상기한 바와 같이 위상 동기 루프 회로 모듈은 그 내부에 RF부분과 IF부분이 나뉘어져 있고 각각 위상 검출부와 루프필터 및 VCO와 믹서의 경로를 거치는데 IF 주파수를 처리함에 있어서는 제 2 VCO(32)와 믹서(33)가 동일한 모듈, 즉 상기 RF 위상 동기 루프 모듈(20)에 존재하지 않고 통상 IFT-3000이라고 불리는 칩 안에 구현되어 있다. 따라서 IF 주파수를 공급함에 있어서는 IF 위상검출부(21)의 출력 이후 독립적으로 구현된 제 2 루프필터(21) 및 IF 위상 동기 루프 모듈(30)에서 처리되어 다시 RF 위상 동기 루프 모듈(20) 내부로 피드백되는 구조를 가지고 있다.

이때 IF 주파수(220.38MHz)의 두 배인 440.76MHz의 주파수가 상기 IF 위상 동기 루프 모듈(30), 즉 IFT-3000 칩 내부에 구현된 제 2 VCO(32)를 통하여 나가게 되는데, 그 주파수 특성에서의 하모닉(Harmonic)성분인 440.76 * 2=881.52MHz, 440.76 * 3=1322.28MHz, 440.76 * 4=1763.04MHz의 주파수도 같이 출력된다.

상기한 하모닉 성분들은 요구하지 않은 신호, 즉 스퓨리어스(Spurious)성분으로서 특히 기준 IF 주파수(220.38MHz)의 4배 주파수에 해당하는 1763.04MHz의 주파수성분은 송신 주파수 대역에 해당하는 문제점이 있다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 일반적인 위상 동기 루프 모듈에서 고주파 성분 발생으로 인한 스퓨리어스 문제를 해결하기 위하여 제안된 것으로서,

본 발명의 목적은, RF 위상 동기 루프 모듈과 IF 위상 동기 루프 모듈 사이에 저역통과 필터를 연결하여, 위상 동기 루프 모듈에서 발생하는 스퓨리어스 (Spurious)를 제거하도록 한 이동통신 단말기의 스퓨리어스 제거장치를 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 이동통신 단말기의 스퓨리어스 제거장치는,

발진을 하여 단말기에 RF 국부발진 주파수를 공급하는 RF 위상 동기 루프 모듈 및 발진을 하여 단말기에 IF 국부발진 주파수를 공급하는 IF 위상 동기 루프 모듈을 구비한 이동통신 단말기에서, 상기 IF 위상 동기 루프 모듈 내의 전압제어발진기와 상기 RF모듈 내의 IF 위상검출기 사이에 연결되어 고주파 스퓨리어스를 제거하는 스퓨리어스 제거부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

도 1은 일반적인 이동통신 단말기에 구비된 위상 동기 루프 회로의 블록 구성도이고,

도 2는 본 발명에 따른 이동통신 단말기의 스퓨리어스 제거장치를 보인 블록 구성도이고,

도 3은 도 2의 스퓨리어스 제거부의 일실시예를 보인 회로도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

50: TCXO

60: RF 위상 동기 루프 모듈

63: 제 1 루프필터

70: IF 위상 동기 루프 모듈

71: 제 2 루프필터

80: 저역통과필터

이하, 상기와 같은 기술적 사상에 따른 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 이동통신 단말기의 스퓨리어스 제거장치를 보인 블록 구성도이다.

도시된 바와 같이, 이동단말기내에서 온도의 변화에 관계없이 일정 주파수가 흐르도록 기준주파수를 생성하는 온도 보상 수정 발진기(TCXO; Temperature Compensated Crystal Oscillator)(50)와, 내부에 위상검출부와 제 1 루프필터 및 제 1 VCO를 구비하여 국부발진 주파수를 공급하는 RF 위상 동기 루프(PLL; Phase Lock Loop)모듈(60)과, 내부에 제 2VCO(72) 및 믹서(73)가 구현되어 IF(Intermediate Frequency) 국부발진 주파수를 공급하는 IF 위상 동기 루프 모듈(통상 IFT-3000칩을 사용한다)(70)과, 상기 IF 위상 동기 루프 모듈(70) 및 RF 위상 동기 루프 모듈(60)에 연결되어 스퓨리어스를 제거하는 저역통과 필터(Low Pass Filter; LPF)(80)로 이루어져 있다

또한 상기 RF 위상 동기루프 모듈(60)내 IF 위상 검출부(61)출력을 저역통과시키는 제 2루프필터(71)는 상기 RF위상 동기 루프 모듈(60) 내지 IF 위상 동기 루프 모듈(70)의 내부에 구현되어 있지 않고 따로 구비되어 두 모듈 사이에 연결되어 있다.

상기와 같이 구성된 일반적 위상 동기 루프 회로에 대하여 좀더 상세하게 설명하면 다음과 같다. 상기 TCXO(50)가 위상 동기 루프 회로에 일정한 기준주파수를 공급하면 상기 RF 위상 동기 루프 모듈(60) 내의 IF 위상검출부(61)는 상기 입력신호와 피드백(Feedback)되는 출력신호간의 위상차를 검출한다. 마찬가지로 RF 위상검출부(62)도 상기 TCXO(50)의 출력주파수에서 RF신호를 구별하여 상기 입력신호와 피드백되는 출력신호간의 위상차를 검출한다.

상기한 IF 및 RF 위상검출부의 출력은 시스템의 안정적인 제어동작을 수행하기 위하여 각각 제 1 루프 필터(63)및 제 2 루프필터(71)에서 저역통과되어 제 1 VCO및(64) 제 2 VCO(72)에서 전압제어 발진 후 믹서(65)(73)로 출력됨과 동시에 다시 RF 및 IF 위상검출부로 피드백된다. 상기 IF 및 RF 위상검출부(61)(62)는 이렇게 피드백된 출력 신호와 상기 TCXO(50)에서 전달되는 입력신호와의 위상차를 검출하는 것이다. 여기서 RF 및 IF 국부발진신호는 송수신시에 믹서를 통하여 주파수를 올리거나 내릴때 사용된다.

상기한 바와 같이 위상 동기 루프 회로 모듈은 그 내부에 RF부분과 IF부분이 나뉘어져 있고 각각 위상 검출부와 루프필터 및 VCO와 믹서의 경로를 거치는데 IF 주파수를 처리함에 있어서는 제 2 VCO(72)와 믹서(73)가 동일한 모듈, 즉 상기 RF위상 동기 루프 모듈(60)에 존재하지 않고 통상 IFT-3000이라고 불리는 칩 안에 구현되어 있다. 따라서 IF 주파수를 공급함에 있어서는 IF 위상검출부(61)의 출력 이후 독립적으로 구현된 제 2 루프필터(71) 및 IF 위상 동기 루프 모듈(70)에서 처리되어 다시 RF 위상 동기 루프 모듈(60) 내부로 피드백되는 구조를 가지고 있다.

그리고 본 발명에 따라 스퓨리어스를 제거하는 저역통과필터(Low Pass Filter; LPF)(80) 역시 두 모듈 외부에 따로 구비되어 IF 위상 동기 루프 모듈(70) 내부의 제 2 VCO(72)출력 저역통과시켜서 RF 위상 제어 루프 모듈(60) 내부의 IF 위상검출부(61)에 피드백시킴으로써 상기 제 2VCO(72)에서 출력되는 불요파인 고주파 성분을 제거하고 저주파수만을 통과시켜 상기 IF 위상검출부(61)에 피드백시키는 것이다.

도 3은 도 2에 구비된 스퓨리어스 제거부의 일실시예를 보인 회로도이다.

도시된 바와 같이, 입력단에 직렬로 각각 한개의 인덕터(L1)와 캐패시터(C1)가 연결되어 있고, 출력단에는 직렬연결된 두 개의 캐패시터(C1, C2)가 병렬로 연결되어 있다. 여기서 상기 입력단은 도 2의 제 2VCO(72)의 출력주파수를 받으며 출력단의 주파수는 도 2의 IF 위상검출부(61)에 피드백된다.

상기 출력단은 접지점에서 C1 및 C2에 걸리는 주파수출력이며, 모두 캐패시터로 구성되어 있으므로 동작주파수가 높을수록 캐패시터의 임피던스값이 0에 접근하여 단락과 비슷한 특성을 보인다. 따라서 상기 제 2 VCO(72)출력에서 불요파인 고주파를 제거할 수 있게 된다.

상기 캐패시터 및 인덕터의 파라미터값은 각각 L1=100nH, C1=200pF, C2=9pF,C3=1.5pF의 값을 가질때 440.76MHz의 주파수값을 통과시키고 1763.04MHz의 주파수값을 제거하는 특성을 보이며, 상기 파라미터로 설계한 저역통과 필터는 440.76MHz에서는 -3dB의 손실을, 1763.04MHz에서는 -32dB의 손실을 나타낸다.

상기한 바와 같은 본 발명 이동통신 단말기의 스퓨리어스 제거장치는 IF 위상 동기루프 모듈의 전압제어발진기 출력을 저역통과시켜 다시 RF위상동기루프 모듈에 피드백시키므로 분리된 칩의 사용으로 인해 발생하는 스퓨리어스 간섭을 제거할 수 있는 이점이 있다.

Claims

발진을 하여 단말기에 RF 국부발진 주파수를 공급하는 RF 위상 동기 루프 모듈 및 발진을 하여 단말기에 IF 국부발진 주파수를 공급하는 IF 위상 동기 루프 모듈을 구비한 이동통신 단말기에 있어서,

상기 IF 위상 동기 루프 모듈 내의 전압제어발진기와 상기 RF모듈 내의 IF 위상검출기 사이에 연결되어 고주파 스퓨리어스를 제거하는 스퓨리어스 제거부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 이동통신 단말기의 스퓨리어스 제거장치.
제 1항에 있어서 상기 스퓨리어스 제거부는,

상기 IF 위상 동기 루프 모듈내의 전압제어 발진기에서 출력되는 주파수의 스퓨리어스를 제거하는 저역 통과 필터를 구비한 것을 특징으로 하는 이동통신 단말기의 스퓨리어스 제거장치.