KR20030048969A - 기지국 송신기의 자동 이득 조절 회로 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기지국 송신기의 자동 이득 조절 회로 및 방법에 관한 것으로 특히, 기저대역과 고주파(RF)에서의 검출 신호로부터 출력신호의 이득을 계산한 후 현재 제어 이득값과 비교하고 그 비교 결과에 따라 IF 감쇠 이득을 가변함으로써 BB~RF 경로의 이득을 조절하도록 함에 목적이 있다. 이러한 목적의 본 발명은 송신 신호를 변조한 후 기저대역 신호로 변환하는 기저대역 처리 블록(210)과, 이 기저대역 처리 블록(210)의 출력 신호를 IF 신호로 변환한 후 증폭하는 IF 처리 블록(220)과, 상기 IF 처리 블록(220)의 출력 신호를 고주파 신호로 변환하여 감쇠 증폭하는 RF 처리 블록(230)과, 상기 기저대역 처리 블록(210)로부터 기저대역신호(BB)의 세기를 검출하는 BB 검출부(240)와, 상기 RF 처리 블록(230)에서의 RF 신호의 세기를 검출하는 RF 검출 블록(250)과, 상위 시스템에서의 이득 데이터, 기저대역의 전력 변화값 및 온도 변화에 의한 고주파 출력의 전력 변화값을 저장하는 이이피롬(270)과, 초기에 제어 전압을 산출한 후 상기에서 검출된 기저대역 및 RF의 세기를 전력값으로 변환하여 현재 BB~RF까지의 이득을 구하고 그 이득을 현재의 제어 이득과 비교하여 그 비교 결과가 일치하지 않는 경우 제어 이득을 보상하여 상기 RF 처리 블록(220)의 RF 감쇠 이득을 가변시키는 과정을 비교 결과가 일치할 때까지 반복하는 제어부(260)로 구성함을 특징으로 한다.

Description

기지국 송신기의 자동 이득 조절 회로 및 방법{AUTOMATION GAIN CONTROL CIRCUIT AND METHOD FOR TRANSMITTER IN BASE STATION}

본 발명은 이동통신 시스템에 관한 것으로 특히, 기지국 송신기의 자동 이득 조절 회로 및 방법에 관한 것이다.

종래 기지국 송신기의 자동 이득 조절 회로는 도1의 회로도에 도시된 바와 같이, 송신 신호를 변조한 후 FIR 필터링하여 기저대역 신호로 변환하고 이 기저대역 신호를 아날로그 변환하는 기저대역 처리 블록(110)과, 이 기저대역 처리 블록(110)의 출력 신호를 IF 신호로 변환한 후 증폭 출력하는 IF 처리 블록(120)과, 상기 IF 처리 블록(120)의 출력 신호를 입력으로 고주파 신호를 생성하고 그 고주파 신호를 증폭 출력하는 RF 처리 블록(130)과, 상기 IF 처리 블록(120)에서의 IF 신호의 세기를 검출하여 전압으로 변환하는 IF 검출부(140)와, 상기 RF 처리 블록에서의 RF 신호의 세기를 검출하여 전압으로 변환하는 RF 검출 블록(150)과, 제어부(170)에서의 고주파 출력 이득에 대응하는 출력 전압과 상기 RF 검출 블록에서의 출력 전압값을 비교하고 상기 IF 검출부(140)의 출력 전압값과 상기 RF 검출 블록(150)의 출력 전압값을 비교하여 상기 RF 처리 블록(130)의 고주파 감쇠 이득을 조절하는 AGC 처리부(160)로 구성된다.

상기 기저대역 처리 블록(110)은 송신 신호를 변조하는 변조기(111)와, 이 변조기(111)의 현재 출력 신호를 이전 출력 신호와 가중 처리하여 기저대역 신호로 변환하는 FIR 필터(112)와, 이 FIR 필터(112)의 출력 신호를 아날로그 변환하는 D/A변환기(113)가 구비되어 구성된다.

상기 IF 처리 블록(120)은 입력 신호의 소정 저역 성분만을 통과시키는 저역통과 필터(121)와, 이 저역통과 필터(121)의 출력신호를 소정 레벨 증폭하는 증폭기(122)와, IF 발진기(129)의 발진 주파수를 기준으로 상기 증폭기의 출력 신호를 주파수 상향 처리하여 IF 신호로 변환하는 혼합기(123)와, 이 혼합기(123)에서의 IF 신호의 소정 대역 성분만을 출력하는 대역통과 필터(124)와, 이 대역통과 필터(124)에서의 출력 신호 전력을 감쇠시키는 고정 패드(PAD)와, 이 고정 패드에서 감쇠된 신호를 2개의 신호로 분배하여 하나의 신호는 IF 검출부(140)으로 출력하기 위한 분배기(125)와, 이 분배기(125)의 다른 하나의 신호 전력을 감쇠시키는 전압제어 감쇠기(126)과, 이 감쇠기(126)의 출력 신호를 소정 이득으로 증폭하는 증폭기(127)와, 이 증폭기(127)의 출력 신호에 포함된 불필요한 잡음 성분을 제거하여 RF 처리블록(130)으로 출력하는 SAW 필터(128)로 구성된다.

상기 RF 처리 블록(130)은 RF 발진기(139)의 발진 주파수를 기준으로 IF 처리 블록(120)의 출력 신호를 주파수 상향 처리하여 RF 신호로 변환하는 혼합기(131)와, 이 혼합기(131)의 출력 신호중 소정 대역 성분만을 통과시키는 대역통과 필터(132)와, 이 대역통과 필터(132)의 출력 신호 전력을 감쇠시키는 전력제어 감쇠기(133)와, 이 전력제어 감쇠기(133)의 출력 신호를 소정 이득으로 증폭하는 증폭기(134)와, 이 증폭기(134)의 출력 신호 전력을 감쇠시키는 전력제어 감쇠기(135)와, 이 전력제어 감쇠기(135)의 출력 신호를 소정 이득으로 증폭하는 증폭기(136)와, 이 증폭기(136)의 출력 신호를 한쪽 방향으로만 흐르도록 하는 아이솔레이터(138)를 통해 출력 단자로 출력시키면서 일부 신호를 RF 검출 블록(150)으로 출력하는 방향성 결합기(137)로 구성된다.

상기 RF 검출 블록(150)은 RF 처리 블록(130)으로부터의 검출 신호중 소정 대역 성분만을 통과시키는 대역통과 필터(BPF)(151)와, 이 대역통과 필터(151)의 출력 신호를 입력으로 온도에 의한 오차만큼 전력을 가변하는 온도 보상부(152)와, 이 온도 보상부(152)의 출력 전압을 점검하여 고주파 신호의 세기를 검출한 후 전압으로 변환하여 AGC 처리부(160)로 출력하는 RF 검출부(153)로 구성된다.

상기 온도 보상부(152)는 RF 검출부(153)에서 발생하는 온도를 검출하기 위한 써멀 패드(thermal PAD)를 구비하여 구성된다.

이와같은 종래 기술의 동작 과정을 설명하면 다음과 같다.

기저대역 처리 블록(110)은 송신 신호가 입력되면 변조기(111)에서 변조한 후 FIR 필터(112)에서 이전의 유한개 출력 신호와 가중 처리하여 기저대역(BaseBand) 신호로 변환하고 D/A 변환기(113)에서 상기 기저대역 신호를 아날로그 변환하여 IF 처리 블록(120)으로 출력하게 된다.

상기 IF 처리 블록(120)은 저역통과 필터(121)가 기저대역 처리 블록(110)으로부터 입력되는 신호의 소정 저역 성분만을 통과시키면 증폭기(122)에서 소정 레벨 증폭한 후 혼합기(123)에서 IF 발진기(129)에서의 발진 주파수를 기준으로 주파수 상향 처리하여 IF 신호로 변환한다.

이후, 대역통과 필터(124)가 상기 혼합기(123)에서의 IF 신호의 소정 대역 성분만을 통과시키면 고정 패드(PAD)가 상기 소정 대역 성분의 출력 전력을 감쇠시키고분배기(125)가 2개의 신호로 분배하여 하나의 신호를 IF 세기 검출부(140)로 출력하게 된다.

그리고, 상기 분배기(125)의 다른 하나의 신호에 대해 전압제어 감쇠기(126)에서 전력 감쇠시키면 증폭기(127)가 소정 이득으로 증폭시키고 SAW 필터(128)가 상기 증폭기(127)의 출력 신호에 포함된 불필요한 잡음 성분을 제거하여 RF 처리블록(130)으로 출력하게 된다.

상기 RF 처리블록(130)은 혼합기(131)가 RF 발진기(139)의 발진 주파수를 기준으로 IF 처리 블록(120)의 출력 신호를 주파수 상향 처리하여 RF 신호로 변환하면 대역통과 필터(132)가 소정 대역 성분만을 통과시키고 상기 대역통과 필터(132)의 출력 신호는 전력제어 감쇠기(133)에서 전력 감쇠된 후 증폭기(134)에서 소정 이득으로 증폭되며 상기 증폭기(134)의 출력 신호는 전력제어 감쇠기(135)에서 전력 감쇠된 후 증폭기(136)에서 소정 이득으로 증폭된다.

이후, 방향성 결합기(137)는 증폭기(136)의 출력 신호를 한쪽 방향으로만 흐르게 하는 아이솔레이터(138)를 통해 출력 단자로 출력시키면서 일부 신호를 RF 검출 블록(150)으로 출력시키게 된다.

상기 IF 검출부(140)는 IF 처리 블록(120)에서의 IF 신호의 세기를 검출하여 AGC 처리부(160)에 적합한 전압으로 변환하여 증폭시킨 후 상기 AGC 처리부(160)로 출력한다.

이때, IF 검출부(140)는 입력신호에 의한 출력 전압의 기울기(slope)()를 RF 처리 블록(130)에 구비된 전압제어감쇠기(133)(135)의 제어 전압 변화에 대한 감쇠 기울기와 맞추어 준다.

그리고, RF 검출 블록(150)은 RF 처리 블록(130)에서 출력 단자로 나가는 RF 신호의 세기를 검출하여 AGC 처리부(160)에 적합한 전압으로 증폭시킨 후 상기 AGC 처리부(160)으로 출력한다.

이때, RF 검출 블록(150)도 IF 검출부(140)에서와 마찬가지로 출력 전압의 기울기를 IF 검출부(140)의 기울기와 일치시키게 된다.

즉, RF 세기 검출 블록(150)은 대역통과 필터(151)가 RF 처리 블록(130)에 구비된 방향성 결합기(137)로부터의 출력 신호중 소정 대역 성분만을 통과시키면 온도 보상부(152)가 써멀 패드(thermal PAD)를 이용하여 RF 검출부(153)에서 발생하는 온도의 오차를 미리 검출, 측정한 후 그 오차만큼의 전력 변화를 고려하여 상기 RF 검출부(153)으로의 입력 전력을 보상하고 상기 RF 검출부(153)에서 RF 세기를 측정하여 AGC 처리부(160)로 출력하게 된다.

상기 AGC 처리부(160)는 IF 검출부(140)에서의 출력 전압과 기준 전압을 비교함과 아울러 RF 검출 블록(150)에서의 출력 전압과 제어부(170)에서 고주파 출력 이득을 아날로그 변환한 제어 전압과 비교한 후 상기 IF 검출부(140)에서의 출력 전압과 상기 RF 검출 블록(150)에서의 출력 전압을 비교하고 그 비교 결과에 따라 적분 회로를 이용하여 RF 처리 블록(130)에 구비된 전압제어 감쇠기(133)(135)의 제어 전압을 가변시키게 된다.

이에 따라, 상기 RF 처리 블록(130)은 전압제어 감쇠기(133)(135)가 AGC 처리부(160)에서의 제어 전압에 따라 감쇠량이 가변되어 RF 신호의 출력 전력 감쇠량을 가변함으로써 출력 단자로 나가는 고주파 신호의 이득을 조정하게 된다.

그런데, 상기와 같은 과정은 AGC 처리부(160)가 RF 검출 블록(150)에서의 출력 전압과 제어부(170)에서의 제어 전압과 일치하고 IF 검출부(140)에서의 출력 전압과 상기 RF 검출 블록(150)에서의 출력 전압을 비교한 결과가 일치할 때까지 반복함으로써 RF 검출 블록(130)으로부터 출력 단자로 나가는 고주파 신호의 이득이 항상 일정하도록 한다.

그러나, 종래에는 다음과 같은 문제점을 내포하고 있다.

1. 기지국의 송신전력의 크기를 결정하는 업 콘버터에서 복사되는 신호를 원하는 출력으로 조정하기 위해 자동 이득 조절 루프(AGC Loop)에는 3개의 연산 증폭기를 이용한 비교 회로와 적분기로 구성된 아날로그 회로를 필요로 하므로 회로 구현에 있어서 레지스터, 캐패시터, 가변 저항, 연산 증폭기 등의 회로에 많은 부품이 사용되어 회로가 복잡해 짐은 물론 제작 단가도 상승하는 문제점이 있다.

2. 업 콘버터의 원활한 자동 이득 조절을 위해서는 IF 및 RF 검출시 신호 변화에 대한 출력 전압의 변화를 일정하게 맞추어 주어야 함으로 처리 동작이 복잡해지는 문제점이 있다.

3. 자동 이득 조절(AGC) 회로 부분을 사용되는 외부 전원(+/-12V)의 변화에 의해 출력 신호가 변화될 수 있으므로 별도의 전원 안정화 회로가 요구됨으로 제품의 크기가 커짐은 물론 제작 단가도 상승하는 문제점이 있다.

4. 전압제어 감쇠기(VCA)를 이용하여 RF 처리 부분에서 자동 이득 조절(AGC) 동작을 수행하므로 IF 및 RF 처리 부분에서 불필요한 증폭기의 사용이 요구되어 전력 소비가 상승하는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 종래의 문제점을 개선하기 위하여 기저대역과 고주파(RF)에서의 검출 신호를 전압으로 변환하여 이이피롬에 저장하고 그 저장된 전압값으로부터 출력신호의 이득을 계산한 후 전력 테이블에 미리 저장되어 있는 이득값과 비교하여 RF 감쇠량에 대한 제어전압을 조절하도록 함으로써 BB~RF 경로의 이득을 원하는 값으로 조절 가능하도록 창안한 기지국 송신기의 자동 이득 조절 회로 및 방법을 제공함에 목적이 있다.

도1은 종래의 자동 이득 조절 회로도.

도2는 본 발명의 실시예를 위한 자동 이득 조절 회로도.

도3은 본 발명의 실시예에서 자동 이득 조절 루프의 개략적인 예시도.

도4는 본 발명의 실시예에서 자동 이득 조절을 위한 동작 순서도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호 설명 *

210 : 기저대역 처리 블록220 : IF 처리 블록

230 : RF 처리 블록240 : BB 검출부

250 : RF 검출 블록260 : 제어부

270 : 이이피롬(EEPROM)

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여 송신 신호를 변조한 후 기저대역 신호로 변환하고 그 기저대역 신호를 아날로그 변환하는 기저대역 처리 블록과, 이 기저대역 처리 블록의 출력 신호를 주파수 상향 처리하여 IF 신호로 변환한 후 증폭하는 IF 처리 블록과, 상기 IF 처리 블록의 출력 신호를 입력으로 고주파 신호를 생성하고 그 고주파 신호를 감쇠 증폭하는 RF 처리 블록과, 상기 기저대역 처리 블록으로부터 기저대역신호(BB)의 세기를 검출하는 BB 검출부와, 상기 RF 처리 블록에서의 RF 신호의 세기를 검출하는 RF 검출 블록과, 상위 시스템으로부터 전송받은 이득 데이터, 기저대역의 전력 변화 데이터 및 온도 변화에 의한 고주파 출력의 전력 변화 데이터를 제공하기 위한 룩업 테이블을 저장하는 이이피롬(EEPROM)과, 상위 시스템으로부터 전송받은 이득 데이터를 상기 이이피롬에 저장한 후 상기 IF 처리 블록의 감쇠량 조정을 위한 초기 제어 이득을 계산하고 상기 BB 검출부 및 RF검출 블록에서 검출한 세기값(envelope)을 상기 이이피롬에 저장함과 아울러 각각의 세기값에 대해 전력값을 계산하며 상기 각각의 전력값을 상호 연산하여 현재 이득값을 산출한 후 현재 제어 이득과 비교하고 그 비교 결과가 일치하지 않은 경우 새로운 제어 이득을 산출하여 상기 RF 처리 블록의 RF 감쇠 이득을 가변시키는 과정을 상기 비교 결과가 일치할 때까지 반복 수행하는 제어부로 구성함을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여 상위 시스템으로부터 전송된 이득 데이터를 저장한 후 RF 감쇠량을 위한 제어 이득을 계산하는 단계와, 기저대역 신호의 세기를 검출한 후 룩업 테이블을 참조하여 전력값으로 변환하는 단계와, 고주파 신호의 세기를 검출한 후 룩업 테이블을 참조하여 전력값으로 변환하는 단계와, 상기에서 변환된 각각의 전력값을 상호 연산하여 현재 이득을 계산하는 단계와, 상기에서 계산된 현재 이득과 제어 이득이 일치하는지 비교하는 단계와, 상기 비교 결과가 일치하지 않는 경우 현재 이득과 제어 이득의 차값을 산출한 후 룩업 테이블 및 이전 오프셋값을 참조하여 오프셋값을 계산하는 단계와, 제어 이득을 오프셋값만큼 보상하여 제어 이득을 가변하는 단계를 현재 이득과 제어 이득이 일치할 때까지 반복 수행함을 특징으로 한다.

이하, 본 발명을 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 실시예에서는 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

도2는 본 발명의 실시예를 위한 자동 이득 조절 회로의 구성도로서 이에 도시한바와 같이, 송신 신호를 변조한 후 FIR 필터링하여 기저대역 신호로 변환하고 그 기저대역 신호를 아날로그 변환하는 기저대역 처리 블록(210)과, 이 기저대역 처리 블록(210)의 출력 신호를 IF 신호로 변환한 후 증폭 출력하는 IF 처리 블록(220)과, 상기 IF 처리 블록(220)의 출력 신호를 입력으로 고주파 신호를 생성하고 그 고주파 신호를 감쇠 증폭하는 RF 처리 블록(230)과, 상기 기저대역 처리 블록(210)으로부터 기저대역신호(BB)의 세기를 검출하는 BB 검출부(240)와, 상기 RF 처리 블록(230)에서의 RF 신호의 세기를 검출하는 RF 검출 블록(250)과, 상위 시스템으로부터 전송받은 이득 데이터, 기저대역의 전력 변화 데이터 및 온도 변화에 의한 고주파 출력의 전력 변화 데이터를 제공하기 위한 룩업 테이블을 저장하는 이이피롬(EEPROM)(270)과, 상위 시스템으로부터 전송받은 이득 데이터를 상기 이이피롬(270)에 저장한 후 상기 RF 처리 블록(230)에서의 RF 감쇠량 조정을 위한 초기 제어 전압을 계산하고 상기 BB 검출부(240) 및 RF 검출 블록(250)에서 검출한 세기값(envelope)을 상기 이이피롬(270)에 저장한 후 상기 이이피롬(270)에 구비된 룩업 테이블을 참조하여 각각의 전력 변화량을 산출하며 그 각각의 전력 변화량을 상호 연산하여 현재 출력 신호의 이득을 계산한 후 현재의 제어 이득과 비교하고 그 비교 결과가 일치하지 않은 경우 새로운 제어 이득을 산출하여 상기 RF 처리 블록(230)의 RF 감쇠 이득을 가변시키는 과정을 상기 비교 결과가 일치할 때까지 반복 수행하는 제어부(260)로 구성한다.

상기 기저대역 처리 블록(210)은 송신 신호를 변조하는 변조기(211)와, 이 변조기(211)의 현재 출력 신호를 이전 출력 신호와 가중 처리하여 기저대역 신호(BB :BaseBand)로 변환하는 FIR 필터(212)와, 이 FIR 필터(212)의 출력 신호를 아날로그 변환하여 IF 처리 블록(220)으로 출력하는 D/A 변환기(213)로 구성한다.

상기 IF 처리 블록(220)은 기저대역 처리 블록(210)에서의 입력 신호중 소정 저역 성분만을 통과시키는 저역통과 필터(221)와, 이 저역통과 필터(221)의 출력신호를 소정 이득으로 증폭하는 증폭기(222)와, IF 발진기(229)의 발진 주파수를 기준으로 상기 증폭기의 출력 신호를 주파수 상향 처리하여 IF 신호로 변환하는 혼합기(223)와, 이 혼합기(223)에서의 IF 신호의 소정 대역 성분만을 출력하는 대역통과 필터(224)와, 이 대역통과 필터(224)에서의 출력 신호 전력을 감쇠시키는 고정 패드(PAD)(225)와, 이 고정 패드(225)에서 감쇠된 신호를 소정 이득으로 순차 증폭하는 증폭기(226)(227)와, 상기 증폭기(227)의 출력 신호에 포함된 불필요한 잡음 성분을 제거하여 RF 처리블록(230)으로 출력하는 SAW 필터(228)로 구성한다.

상기 RF 처리 블록(230)은 RF 발진기(237)의 발진 주파수를 기준으로 IF 처리 블록(220)의 출력 신호를 주파수 상향 처리하여 RF 신호로 변환하는 혼합기(231)와, 이 혼합기(231)의 출력 신호중 소정 대역 성분만을 통과시키는 대역통과 필터(232)와, 이 대역통과 필터(232)의 출력 신호 전력을 제어부(260)에서의 제어 전압에 의한 소정 이득으로 감쇠시키는 전압제어 감쇠기(233)와, 이 전압제어 감쇠기(233)의 출력신호를 소정 이득으로 증폭하는 증폭기(234)와, 상기 증폭기(234)의 출력 신호를 한쪽 방향으로만 흐르도록 하는 아이솔레이터(236)를 통해 출력 단자로 출력시키면서 일부 신호를 RF 검출 블록(250)으로 출력하는 방향성 결합기(235)로 구성한다.

상기 RF 검출 블록(250)은 RF 처리 블록(230)으로부터의 검출 신호중 소정 대역 성분만을 통과시키는 대역통과 필터(BPF)(251)와, 이 대역 통과 필터(251)의 출력 신호로부터 고주파 신호의 세기를 검출하는 RF 검출부(252)와, 이 RF 검출부(252)의 동작 온도를 검출하여 그 RF 검출부(252)의 출력 신호를 온도 오차만큼 보상하는 온도 보상부(253)와, 이 온도 보상부(253)의 출력 신호를 디지털 변환하여 제어부(260)로 출력하는 A/D 변환기(254)로 구성한다.

이와같이 구성한 본 발명의 실시예에 대한 동작 및 작용 효과를 설명하면 다음과 같다.

우선, 본 발명의 실시예에서 제어부(260)는 상위 시스템으로부터 전송된 이득 데이터를 이이피롬(270)에 저장한다.

그리고, 제어부(260)는 초기에 RF 처리 블록(220)에 구비되어 있는 전압제어 감쇠기(233)의 제어 전압을 계산한 후 제어 이득을 산출하여 상기 전압제어 감쇠기(233)의 감쇠량을 제어하게 된다.

이후, 기저대역 처리 블록(210)은 송신 신호가 입력되면 변조기(211)에서 변조한 후 FIR 필터(212)에서 이전의 유한개 출력 신호와 가중 처리하여 기저대역 신호로 변환하고 D/A 변환기(213)에서 상기 기저대역 신호를 아날로그 변환하여 IF 처리 블록(220)으로 출력하게 된다.

상기 IF 처리 블록(220)은 저역통과 필터(221)가 기저대역 처리 블록(210)으로부터 입력되는 신호의 소정 저역 성분만을 통과시키면 증폭기(222)에서 소정 레벨 증폭한 후 혼합기(223)에서 IF 발진기(229)에서의 발진 주파수를 기준으로 주파수상향 처리하여 IF 신호로 변환한다.

이후, 대역통과 필터(224)가 상기 혼합기(223)에서의 IF 신호의 소정 대역 성분만을 통과시키면 고정 패드(225)가 상기 소정 대역 성분의 출력 전력을 감쇠시키고 다시 증폭기(226)(227)에서 소정 이득으로 순차 증폭시킨다.

이후, SAW 필터(228)가 상기 증폭기(227)의 출력 신호에 포함된 불필요한 잡음 성분을 제거하여 RF 처리블록(230)으로 출력하게 된다.

상기 RF 처리블록(230)은 혼합기(231)가 RF 발진기(237)의 발진 주파수를 기준으로 IF 처리 블록(220)의 출력 신호를 주파수 상향 처리하여 RF 신호로 변환하면 대역통과 필터(232)가 소정 대역 성분만을 통과시키고 전압제어 감쇠기(233)가 상기 대역통과 필터(232)의 출력 신호 전력을 제어부(260)에서의 제어 이득에 따라 감쇠시키며 증폭기(234)가 상기에서 감쇠된 출력 신호를 소정 이득으로 증폭한다.

이후, 방향성 결합기(235)는 증폭기(234)의 출력 신호를 한쪽 방향으로만 흐르게 하는 아이솔레이터(236)를 통해 출력 단자로 출력시키면서 일부 신호를 RF 검출 블록(250)으로 출력시키게 된다.

이때, 상기에서 BB 검출부(240)는 기저대역 처리 블록(210)에서의 기저대역 신호(BB)의 세기(envelope)를 검출하여 제어부(260)로 출력하게 된다.

그리고, RF 검출 블록(250)은 기저대역 신호가 검출된 시점으로부터 소정 지연 시간이 경과된 후 대역통과 필터(251)가 RF 처리 블록(230)에 구비된 방향성 결합기(235)로부터의 출력 신호중 소정 대역 성분만을 통과시키면 RF 검출부(252)에서 RF 세기(envelope)를 측정하고 온도 보상부(253)가 온도 센서를 이용하여 상기 RF검출부(252)에서 발생하는 온도의 오차를 측정한 후 그 온도 오차만큼의 전력 변화를 고려하여 상기 RF 검출부(252)에서의 출력 전력을 보상하며 A/D 변환기(254)에서 상기 온도 보상부(253)에서의 출력 신호를 디지털 신호로 변환하여 제어부(250)로 출력하게 된다.

즉, RF 검출 블록(250)은 RF 처리 블록(230)으로부터 출력 단자로 나가는 RF 신호의 세기를 검출하여 제어부(260)에 적합한 전압으로 증폭시킨 후 RF 검출부(252)에서 발생하는 온도 오차만큼 전력 보상하고 그 보상된 신호를 디지털 변환하여 상기 제어부(260)로 출력하게 된다.

상기에서 제어부(260)는 BB 검출부(240)에서의 전력값과 RF 검출 블록(250)에서의 전력값을 이이피롬(270)에 저장한 후 상기 이이피롬(270)에 저장되어 있는 기저대역의 전력값 변화량 및 온도 변화에 의한 고주파의 전력값 변화량을 참고하여 기저대역 처리 블록(210)으로부터 RF 처리 블록(230)까지의 신호 이득을 계산하게 된다.

이후, 제어부(260)는 현재 산출된 BB~RF까지의 이득을 이이피롬(270)에 저장되어 있는 이득 데이터와 비교하여 RF 처리 블록(230)으로부터 출력 단자로 나가는 현재 고주파 출력 이득을 산출하게 된다.

이에 따라, 제어부(260)는 현재 산출된 고주파 출력 이득을 제어 전압으로 변환하여 RF 처리 블록(230)에 구비된 전압제어 감쇠기(233)의 감쇠 이득을 조절하게 된다.

따라서, UP CONVERTER의 출력은 소정 이득을 갖는 고주파 신호가 출력단자를 통해 출력되어진다.

한편, 본 발명에서의 자동 이득 조절 루프의 동작을 도3의 예시도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

BB 검출부(240)가 FIR 필터(212) 후단에서 디지털 신호(BB)를 검출하면 제어부(260)에 구비된 제어기(261)는 이이피롬(270)에 저장되어 있는 룩업 테이블의 기저대역 전력 변화 데이터를 참조하여 상기에서 검출된 기저대역 신호의 변화량을 산출하고 RF 검출 블록(250)에서 디지털 신호가 출력되면 상기 제어부(260)는 이이피롬(270)에 저장되어 있는 룩업 테이블의 온도 변화에 의한 고주파 전력 변화 데이터를 참조하여 고주파 신호의 변화량을 산출하게 된다.

이후, 제어기(261)는 상기에서 산출된 각각의 변화량을 연산하여 현재 BB~RF까지의 현재 이득을 산출한 후 제어 이득과 일치하는지 비교하게 된다.

만일, 상기에서 산출된 현재 이득과 제어 이득이 일치하지 않는 경우 제어기(261)는 현재 이득과 제어 이득의 차값을 계산한 후 이이피롬(270)에 저장되어 있는 룩업 테이블과 이전 오프셋 값을 참조하여 오프셋값을 산출하고 그 오프셋값으로 제어 이득값을 보상하여 새로운 제어 이득을 산출하게 된다.

이에 따라, 상기에서 산출된 제어 이득을 아날로그 변환하여 RF 처리 블록(230)에 구비되어 있는 전압제어 감쇠기(233)의 제어 전압으로 출력하게 된다.

또한, 상기의 동작을 도4의 동작 순서도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

제어부(260)는 상위 시스템으로부터 이득 데이터(TX-RF-GAIN)를 받아 이이피롬(270)에 저장시킨다.

이후, 제어부(260)는 이이피롬(270)에 저장되어 있는 상위 시스템으로부터의 이득 데이터와 이전의 이득 조정 테이블을 이용하여 전압제어 감쇠기(233)의 초기 제어 전압을 계산한다.

이후, BB 검출부(240)는 기저대역 신호를 검출하여 제어부(260)로 입력시킨다.

이후, 제어부(260)는 기저대역 신호(BB)가 검출된 시점부터 RF 검출 블록(250)에서 고주파 신호(RF)가 검출될 때까지의 지연 시간만큼을 대기하게 된다.

이후, RF 검출 블록(250)는 온도 보상된 고주파 신호(RF)를 검출하여 디지털 신호로 변환하고 그 디지털 신호를 제어부(260)로 입력시키게 된다.

이에 따라, 제어부(260)는 이이피롬(270)의 룩업 테이블을 참조하여 기저대역 신호의 크기(power) 및 고주파 신호(RF)의 크기(power)를 계산한다.

이후, 제어부(260)는 고주파 신호의 크기와 기저대역 신호의 크기를 비교하여 그 차를 계산함으로써 BB~RF 부분의 현재 이득을 계산하고 현재 산출된 이득이 제어 이득과 일치하는지 판단한다.

만일, 현재 산출된 이득이 제어 이득과 일치하지 않으면 제어부(260)는 제어 이득과 현재 산출된 이득의 차값을 구하고 이이피롬(270)에 구비되어 있는 룩업 테이블과 이전의 오프셋값을 참조하여 오프셋값을 계산하게 된다.

이에 따라, 제어부(260)는 이득 제어 값에 오프셋값을 합산하여 제어 이득을 계산하고 이를 아날로그 변환하여 전압제어 감쇠기(233)의 감쇠량을 조정하게 된다.

상기와 같은 과정은 현재 산출된 이득과 제어 이득이 같을 때까지 반복 수행된다.

따라서, 상기의 과정을 일정 시간간격으로 반복 수행시킴으로써 RF 처리 블록(230)에서 출력되는 신호를 소정의 레벨로 유지시키게 된다.

상기에서 상세히 설명한 바와 같은 본 발명은 다음과 같은 효과를 달성하게 된다.

1. 복잡한 하드웨어의 구성없이 기저대역 신호 및 RF 신호의 크기만을 검출하여 제어부에서 AGC 제어를 수행하도록 구현함으로써 AGC 회로의 구성을 단순화할 수 있다.

2. 종래의 방식은 AGC 오프시에 입출력 검출 기울기(mV/dB) 튜닝, AGC 온시에 관련 전압 튜닝, 전압제어 감쇠기의 동작에 적당하도록 AGC 제어 전압의 튜닝 등의 복잡한 과정을 수행하였으나, 본 발명은 신호 입력후 RF 검출전압과 업 콘버터의 출력 데이터만을 측정함으로 튜닝 절차를 간소화하게 된다.

3. 업 콘버터 출력 및 기저대역 신호를 검출하므로 종래의 아날로그적인 AGC 방식보다 업 콘버터 및 송신 경로의 오류 상황을 쉽게 확인할 수 있고 이로부터 빠른 시간내에 적절한 조치를 취할 수 있다.

4. 종래의 아날로그적 AGC 방식과는 달리 하드웨어적인 수정없이 소프트웨어만으로 변경 구현 가능하므로 특수한 목적의 시험이나 시스템 검증을 위하여 탄력적인 운용이 가능하다.

Claims (6)

1. 기지국 송신기에 있어서, 기저대역신호(BB)의 세기를 검출하는 BB 검출 수단과, 상기 기저대역의 디지털 신호를 IF 신호로 변환하여 증폭하는 IF 처리 수단과, 상기 IF 증폭 신호를 RF 신호로 변환하여 RF 감쇠 이득에 따라 증폭하는 RF 처리 수단과, 상기 RF 신호의 세기를 검출하여 RF 검출시의 온도 오차를 보정하는 RF 검출 수단과, 상기 BB 검출 수단과 RF 검출 수단의 출력 신호를 입력받아 RF 처리 수단으로 이득제어신호를 출력하는 제어 수단으로 구성함을 특징으로 하는 기지국 송신기의 자동 이득 조절 회로.
2. 제1항에 있어서, IF 처리 수단은 기저대역 신호중 소정 저역 성분만을 통과시키는 저역통과 필터(LPF)와, 이 저역통과 필터의 출력신호를 소정 이득으로 증폭하는 증폭기와, IF 발진기의 발진 주파수를 기준으로 상기 증폭기의 출력 신호를 주파수 상향 처리하여 IF 신호로 변환하는 혼합기와, 이 혼합기에서의 IF 신호의 소정 대역 성분만을 통과시키는 대역통과 필터와, 이 대역통과 필터에서의 출력 신호 전력을 소정 이득으로 순차 증폭하는 다단 증폭기와, 이 다단 증폭기의 출력 신호에 포함된 불필요한 잡음 성분을 제거하여 RF 처리 수단으로 출력하는 SAW 필터를 구비하여 구성함을 특징으로 하는 기지국 송신기의 자동 이득 조절 회로.
3. 제1항에 있어서, RF 처리 블록은 RF 발진기의 발진 주파수를 기준으로 IF 입력신호를 RF 신호로 변환하는 혼합기와, 이 혼합기의 출력 신호중 소정 대역 성분만을 통과시키는 대역통과 필터와, 제어 수단에서의 제어 전압에 따라 상기 대역통과 필터의 출력 신호 전력을 감쇠시키는 전압제어 감쇠기와, 이 전압제어 감쇠기의 출력 신호를 외부로 출력시키면서 일부 신호를 RF 검출 수단으로 출력하는 방향성 결합기로 구성함을 특징으로 하는 기지국 송신기의 자동 이득 조절 회로.
4. 제1항에 있어서, RF 검출 수단은 RF 출력 신호중 소정 대역 성분만을 통과시키는 대역통과 필터(BPF)와, 이 대역 통과 필터의 출력 신호로부터 고주파 신호의 세기를 검출하는 RF 검출부와, 이 RF 검출부에서 발생하는 동작 온도를 검출하여 온도 오차만큼 상기 RF 검출부의 출력 신호를 보상하는 온도 보상부와, 이 온도 보상부의 출력 신호를 디지털 변환하여 제어 수단으로 출력하는 A/D 변환기로 구성함을 특징으로 하는 기지국 송신기의 자동 이득 조절 회로.
5. 기지국 송신기에 구비되는 업 콘버터의 자동 이득 조절 방법에 있어서, 상위 시스템으로부터의 전송 이득 제어값을 참조하여 RF 감쇠를 위한 제어 이득을 계산하는 제1 단계와, 기저대역 신호의 세기를 검출하는 제2 단계와, 고주파 신호의 세기를 검출하는 제3 단계와, 상기에서 검출된 기저대역 신호 및 고주파 신호의 세기를 연산하여 현재 이득을 계산하는 제4 단계와, 상기에서 계산된 현재 이득과 제어 이득이 일치하는지 비교하는 제5 단계와, 상기 비교 결과가 일치하지 않는 경우 현재 이득과 제어 이득의 차값만큼 상기 제어 이득을 보상하는 제6 단계를 현재 검출 이득과 제어 이득이 일치할 때까지 RF 감쇠 이득의 가변을 반복 수행하는 것을 특징으로 하는 기지국 송신기의 자동 이득 조절 방법.
6. 제5항에 있어서, 제3 단계는 고주파 신호 세기 검출시의 동작 온도 변화를 보정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국 송신기의 자동 이득 조절 방법.