KR20030051779A - 캐리어 신호의 진폭 및 위상 에러에 대한 저 민감도를가진 변조기 - Google Patents

캐리어 신호의 진폭 및 위상 에러에 대한 저 민감도를가진 변조기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 변조기에 관한 것으로, 두 개의 변조 유닛과 합산기(412c)를 포함한다. 제 1 및 제 2 변조 유닛 각각은 개별 변조 성분을 발생시키기 위해 특정 변조 설계에 따라 캐리어 신호 세트(I LO, Q LO)를 수신하여 정보 신호 세트(IIN, QIN)로 변조시키며, 제 2 변조 성분(b)은 제 1 변조 성분(a)에 대해 신호 반전을 가진다. 합산기는 변조 신호를 발생시키기 위해 제 1(a) 및 제 2(b) 변조 성분을 조합한다. 각각의 변조 유닛은 한 쌍의 혼합기(410a, 410b; 410c, 410d) 및 합산기(412a; 412b)를 포함한다. 제 1 혼합기(410a)는 동상 캐리어 신호(I LO)를 수신하여 제 1 정보 신호(IIN)로 변조시킨다. 제 2 혼합기(410b)는 4위상 캐리어 신호를 수신하여 제 2 정보 신호(QIN)로 변조시킨다. 합산기(412a)는 변조 성분을 제공하기 위해 제 1 및 제 2 혼합기로부터의 출력을 수신하여 조합한다. 제 1 및 제 2 변조 유닛에 제공된 정보 신호는 스와핑되고 반전된다.

Description

캐리어 신호의 진폭 및 위상 에러에 대한 저 민감도를 가진 변조기 {MODULATOR WITH LOW SENSITIVITY TO AMPLITUDE AND PHASE ERRORS OF THE CARRIER SIGNAL}
많은 현재의 통신 시스템에서, 디지털 전송은 개선된 효율 및 강화된 성능으로 인해 사용된다. 디지털 통신 포맷의 예는 이진 위상 편이 변조(BPSK), 직교 위상 편이 변조(QPSK), 오프셋 직교 위상 편이 변조(OQPSK), m-위상 편이 변조(m-PSK) 및 직교 진폭 변조(QAM)를 포함한다. 디지털 통신을 사용하는 통신 시스템의 예는 코드분할 다중접속(CDMA) 통신 시스템 및 고화질 텔레비전(HDTV) 시스템을 포함한다.
전형적인 디지털 통신 시스템에서, 전송된 신호는 디지털로 발생되고 기저대역에서 가장먼저 처리된다. 기저대역 처리는 버퍼링, 필터링 및 증폭을 포함할 수 있다. 처리된 기저대역 신호는 추가의 신호 처리(즉, 버퍼링, 필터링, 증폭 등)가 수행될 수 있는 중간 주파수(IF)로 변조된다. 변조 및 처리된 IF 신호는 무선 주파수(RF)로 업컨버팅되고, 추가로 처리되며 전송된다.
수신기에서, 전송된 RF 신호가 수신되며, 처리(즉, 증폭되고 필터링되며)되며, IF 주파수(송신기에서 IF 주파수와 정합 또는 부정합하는)로 다운컨버팅된다. 다음으로, IF 신호는 송신기에서 사용된 변조 설계를 보완하는 복조 설계를 사용하여 복조된다.
많은 통상적인 송신기 및 수신기 아키텍처에서, 변조 및 복조는 아날로그 회로를 사용하여 수행된다. 일반적인 변조기 아키텍처에서, 기저대역 I 및 Q 신호가 동상 캐리어 신호(I LO) 및 4위상 캐리어 신호(Q LO)를 각각 수신하나는 한 쌍의 혼합기에 제공된다. 제 1 혼합기는 I LO를 I 신호와 복조하여 I 복조 성분을 발생시키며, 제 2 혼합기는 Q LO를 Q 신호와 복조하여 Q 복조 성분을 발생시킨다. 다음으로 I 및 Q 변조 성분은 합산기에 의해 조합되어 변조 신호를 발생시킨다.
이러한 간략한 변조기는 I LO와 Q LO가 적절하게 발생될 때 수용가능한 성능을 제공한다(즉, 특정 한계내에서 진폭 및 위상 에러를 가진). 이러한 캐리어 신호는 전형적으로 컴포넌트 공차, 컴포넌트 부정합 등과 같은 여러 요인으로 인한 몇몇 에러량을 일정하게 나타내는 위상 편이 네트워크 또는 위상 스플리터와 같은 아날로그 회로에 의해 발생된다. 이러한 캐리어 신호내 진폭 및/또는 위상 에러는 4위상내에 존재하지 않으며(즉, 신호 사이의 90° 위상이 어긋(out-of-phase)나지 않은) 진폭 밸런싱되지 않은 I 및 Q 변조 성분을 생성한다. 변조 신호내 에러는 로킹되는 수신기에서 성능 저하를 초래하며 수신된 변조 신호를 복조한다. 이러한 저하는 열악한 이미지 제거, 캐리어 트래킹 루프내 여분 위상 에러, 변조 I 및 Q 성분 사이의 누화 등을 포함할 수 있다.
따라서, 캐리어 신호내 진폭 및/또는 위상 에러에 더욱 민감한 변조기 및 복조기가 매우 바람직하다. 또한 혼합기내 게인 및 위상 에러에 더욱 민감한 변조기 및 복조기, 및 이러한 변조기 및 복조기를 구성하는 다른 회로가 바람직하다.
본 발명은 통신 시스템에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 통신 시스템을 위한 새로운 및 개선된 4위상 변조기 및 복조기에 관한 것이다.
도 1은 두 개의 주파수 컨버전 스테이지를 사용하여 4위상 변조(예를 들면, QPSK 및 OQPSK)를 수행하는 송신기의 일 실시예의 간략 블럭도.
도 2는 단일 주파수 컨버전 스테이지를 사용하여 직접 4위상 변조를 수행하는 송신기의 일 실시예의 간략 블럭도.
도 3A는 통상적인 4위상 변조기의 일 실시예의 블럭도.
도 3B는 길버트 셀 혼합기를 구비하는 통상적인 4위상 변조기의 일 실시예의 개략도.
도 4는 본 발명의 4위상 변조기의 일 실시예의 블럭도.
도 5는 본 발명의 4위상 변조기의 특정 구현의 블럭도.
도 6A는 길버트 셀 곱셈기의 특정 실시예의 개략도.
도 6B는 입력 전압 신호를 수신하여 출력 전류 신호를 발생시키는 트랜스컨덕턴스 증폭기의 특정 실시예의 개략도.
도 7A는 통상적인 변조기의 이미지 제거 대 게인 에러의 도면.
도 7B는 도 4에 도시된 변조기의 이미지 제거 대 게인 에러의 도면.
도 8 및 도 9는 4위상 복조기의 두 개의 실시예의 블럭도.
도 10은 혼합 함수 MI(t) 및 MQ(t)의 도면.
본 발명은 통상적인 아키텍처에 대해 개선된 성능을 가진 변조기 및 복조기 아키텍처를 제공한다. 변조기는 두 개의 변조 유닛을 가진다. 각각의 유닛은 정보 신호 세트를 가진 캐리어 신호 세트를 수신 및 변조한다. 제 2 유닛에 대한 신호는 스와핑되고 반전될 수 있다. 두 개의 변조 유닛의 사용은 캐리어 신호내 진폭 및/또는 위상 에러와 캐리어 신호내 게인 및/또는 위상 에러에 대한 민감도를 적절하게 구성하여 감소시키고, 개선된 이미지 제거를 제공한다.
본 발명의 실시예는 4개의 혼합기 및 2개의 합산기를 포함하는 변조기를 제공한다. 제 1 혼합기는 제 1 변조 성분을 발생시키기 위해 동상 캐리어 신호를 수신하여 동상 정보 신호를 복조한다. 제 2 혼합기는 제 2 변조 성분을 발생시키기 위해 4위상 정보 신호를 수신하여 4위상 정보 신호로 복조한다. 제 3 혼합기는 신호 반전을 포함하는 제 3 변조 성분을 발생시키기 위해 동상 캐리어 신호를 수신하여 4위상 정보 신호와 복조한다. 제 4 혼합기는 제 4 복조 성분을 발생시키기 위해 동상 정보 신호를 수신하여 4위상 캐리어 신호로 복조한다. 제 1 합산기는 동상 변조 성분을 발생시키기 위해 제 1 및 제 4 변조 성분을 수신하여 조합한다. 제 2 합산기는 4위상 변조 성분을 발생시키기 위해 제 2 및 제 3 변조 성분을 수신하여 조합한다.
제 3 합산기는 변조 신호를 제공하기 위해 동상 및 4위상 변조 신호를 수신하여 조합하는데 사용될 수 있다. 신호 반전은 위상 캐리어 신호 또는 제 3 혼합기에 제공된 4위상 정보 신호중 하나를 반전함으로써 달성될 수 있다. 혼합기는 길버트 셀 곱셈기를 사용하여 구현될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예는 두 개의 변조 유닛을 포함하는 변조기를 제공한다. 제 1 변조 유닛은 제 1 변조 신호를 발생하기 위한 특정 변조 설계에 따라 정보 신호 세트로 캐리어 신호 세트를 수신하여 변조한다. 제 2 변조 유닛은 제 1 변조 성분에 대한 신호 반전을 포함하는 제 2 변조 신호를 발생시키기 위한 특정 변조 설계에 따라 정보 신호 세트와 캐리어 신호 세트를 수신하여 변조한다.
합산기는 변조 신호를 발생시키기 위해 제 1 및 제 2 변조 성분을 조합하는데 사용될 수 있다. 제 1 및 제 2 변조 유닛 각각은 적절한 3개의 신호 레벨을 가진 혼합 기능을 제공하도록 구성될 수 있다. 각각의 변조 유닛은 혼합기 및 합산기 쌍을 포함할 수 있다. 제 1 혼합기는 동상 캐리어 신호를 제 1 정보 신호로 수신하여 변조한다. 제 2 혼합기는 4위상 캐리어 신호를 수신하여 제 2 정보 신호로 변조한다. 합산기는 변조 성분을 제공하기 위해 제 1 및 제 2 혼합기로부터 출력을 수신하여 조합한다. 제 1 및 제 2 변조 유닛에 제공된 정보 신호는 스와핑되고 반전된다.
본 발명의 또다른 실시예는 신호 발생기에 결합된 변조기를 포함하는 송신기를 제공한다. 변조기는 상술된 실시예중 하나를 사용하여 구현될 수 있다. 신호 발생기는 제 1, 제 2 및 제 3 위상 편이 네트워크, 제 1 및 제 2 혼합기 및 제 1및 제 2 합산기를 포함한다. 제 1 위상 편이 네트워크는 제 1 중간 주파수를 수신하여 제 1 동상 및 4위상 신호를 발생한다. 제 1 및 제 2 혼합기는 제 1 위상 편이 네트워크에 결합되며 각각 제 1 4위상 및 동상 신호를 수신하여 제 2 중간 신호와 혼합한다. 제 2 및 제 3 위상 편이 네트워크는 각각 제 1 및 제 2 혼합기에 결합된다. 각각의 위상 편이 네트워크는 개별 혼합기로부터 출력을 수신하여 위상 편이 신호 세트를 발생시키도록 구성된다. 제 1 및 제 2 합산기는 제 2 및 제 3 위상 편이 네트워크에 결합된다. 각각의 합산기는 한 쌍의 위상 편이 네트워크를 수신하여 합산하도록 구성되고, 제 2 위상 편이 네트워크중 하나 및 제 3 위상 편이 네트워크중 하나는 개별(동상 또는 4위상) 캐리어 신호를 발생시킨다.
본 발명의 또다른 실시예는 제 4 혼합기 및 제 1 및 제 2 혼합기를 포함하는 변조기를 제공한다. 제 1 및 제 3 혼합기는 각각 제 1 및 제 3 복조 성분을 제공하기 위해 변조 신호를 수신하여 동상 캐리어로 복조한다. 제 2 및 제 4 혼합기는 각각 제 2 및 제 4 복조 성분을 제공하기 위해 변조 신호를 수신하여 4위상 캐리어 신호로 복조한다. 제 1 합산기는 동상 복조 신호를 제공하기 위해 제 1 및 제 4 복조 성분을 수신하여 복조한다. 제 2 합산기는 4위상 복조 신호를 제공하기 위해 제 2 복조 성분을 수신하여 제 3 복조 성분을 감산한다.
본 발명의 또다른 실시예는 한 쌍의 혼합기에 결합된 게인 스테이지를 포함하는 복조기를 제공한다. 게인 스테이지는 변조 신호를 수신하고 변조 신호를 나타내는 전류 신호를 제공한다. 제 1 혼합기는 제 1 복조 신호를 제공하기 위해 전류 신호를 수신하여 동상 캐리어 신호와 혼합한다. 제 2 혼합기는 제 2 복조 신호를 제공하기 위해 전류 신호를 수신하여 4위상 캐리어 신호와 혼합한다. 제 1 및 제 2 혼합기는 각각 대략 3개의 신호 레벨을 가진 혼합 기능을 제공하도록 구성될 수 있다.
본 발명은 상술된 실시예에 기초하여 신호를 변조 및 복조하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 특징, 특성 및 장점이 유사 부품에 대해 도면 전체적으로 유사 참조부호가 부여된 도면을 참조로한 이하의 상세한 설명을 통해 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 두 개의 주파수 컨버전 스테이지를 사용하여 4위상 변조(예를 들면, QPSK 및 OQPSK)를 수행하는 송신기(100)의 일 실시예의 간략 블럭도를 도시한다. 디지털 프로세서(11)가 데이터를 발생시키고 이러한 데이터를 인코딩하고 복조하며, 디지털 처리된 데이터를 동상(I) 신호 및 4위상(Q) 신호로 변환한다. 기저대역 I 및 Q 신호는 각각 기저대역 신호의 필터링을 수행하고 필터링된 I 및 Q 신호를 변조기(130)에 제공하는 한 쌍의 저대역통과 필터(122a, 122b)레 제공된다. 변조기(130)는 위상 스플리터(126)로부터 동상 캐리어 신호(I LO) 및 4위상 캐리어 신호(Q LO)를 수신하여 중간 주파수(IF)로 변조 신호를 발생시키기 위해 캐리어 신호를 기저대역 신호로 변조한다. IF 변조 신호는 변조기(130)로부터 IF 신호를 버퍼링하고 기저대역통과 필터(134)를 구동시키는 버퍼(132)에 제공된다. 필터(134)는 대역외 잡음 및 원하지 않는 신호와 이미지를 제거하기 위해 IF 신호를 필터링한다.
필터링된 IF 신호는 신호를 버퍼링하여 혼합기(138)를 구동시키는 버퍼(136)에 제공된다. 혼합기(138)는 무선 주파수(RF LO)에서 캐리어 신호를 수신하여 RF LO와 버퍼링된 신호를 업컨버팅하여 RF 신호를 발생시킨다. RF 신호는 신호를 게인 제어 회로(미도시)로부터 게인 제어 신호에 의해 결정된 신호로 증폭하는 가변 게인 증폭기(VGA)(142)에 제공한다. 증폭된 RF 신호는 요구된 신호 드라이브를 제공하는 전력 증폭기(PA)(144)에 제공된다. PA(144)의 출력은 절연기 및 송수 전환기를 통해 안테나에 연결된다(모든 3 엘리먼트는 도 1에는 도시되지 않음).
도 2는 단일 주파수 컨버전 스테이지를 사용하여 직접 4위상 변조를 수행하는 송신기의 일 실시예의 간략 블럭도를 도시한다. 디지털 프로세서(210)는 도 1의 프로세서(110)와 유사하게 데이터를 발생시키고 이러한 데이터를 인코딩하고 변조시키며, 디지털 처리된 데이터를 I 신호 및 Q 신호로 변환한다. 기저대역 I 및 Q 신호는 각각 신호를 버퍼링하고 버퍼링된 기저대역 신호를 변조기(230)에 제공하는 한 쌍의 버퍼(222a, 222b)에 제공한다. 변조기(230)는 RF 변조 신호를 발생시키기 위해 LO 발생기(240)로부터 동상 캐리어 신호(I LO) 및 4위상 캐리어 신호(Q LO)를 수신하여 캐리어 신호를 기저대역 신호로 변조시킨다. 일 실시예에서, I LO 및 Q LO는 두 개의 주파수에서 캐리어 신호로부터 발생된다(예를 들면, IF LO 및 RF LO). RF 변조 신호는 게인 제어 신호(미도시)에 의해 결정된 게인으로 신호를 증폭하는 VGA(250)에 제공된다. 증폭된 RF 신호는 안테나를 구동하는 PA(252)에 제공된다.
여러 변경이 도 1 및 도 2에 도시된 송신기 실시예에 대해 만들어 질 수 있다. 예를 들면, 송신기 신호 경로는 더 적은 또는 추가의 버퍼와 증폭기 스테이지, 더 적은 또는 추가의 필터 스테이지 및 다른 회로를 포함하도록 설계될 수 있다. 예로서, 필터는 스퓨리어스 신호를 필터링하도록 도 2의 변조기(230) 이후에 제공될 수 있다. 더욱이, 신호 경로내 엘리먼트들이 다른 구성으로 배치될 수 있다. 특정 예에서, 디지털 프로세서로부터 PA로의 송신기 신호 경로는 이산 엘리먼트들이 사용될 수 있지만 하나 이상의 집적회로내에 구현될 수 있다.
도 3A는 통상적인 4위상 변조기(300)의 일 실시예의 블럭도를 도시한다. 변조기(300)는 각각 도 1 및 도 2의 변조기(130) 및 변조기(230)로서 사용될 수 있다. 변조기(300)내에서, 동상 정보 신호 IIN가 혼합기(310a)에 제공되며, 4위상 정보 신호 QIN가 혼합기(310b)에 제공된다. 동상 및 4위상 신호 IIN및 QIN가 각각 I 및 Q 신호의 버전을 처리된다. 혼합기(310a, 310b)는 캐리어 신호 I LO 및 Q LO를 수신한다. 각각의 혼합기는 변조 성분을 발생시키기 위해 캐리어 신호를 정보 신호와 변조한다. 혼합기(310a, 310b)로부터의 동상 및 4위상 변조 성분은 각각 변조 신호를 발생시키기 위해 성분을 조합하는 합산기(312)에 제공된다.
도 3B는 길버트 셀 혼합기를 구비한 통상적인 4위상 변조기(320)의 일 실시예의 개략도를 도시한다. 변조기(320)는 도 3A의 변조기(300)의 특정 예이다. 혼합기(310a, 310b)는 각각 길버트 셀 혼합기(330a, 330b)를 구비하며, 합산기(312)는 길버트 셀 혼합기의 콜렉터 출력을 상호-연결함으로써 구비된다. 동상 및 4위상 신호 IIN및 QIN신호를 나타내는 전류가 각각 혼합기(330a, 330b)에 결합된 개별 전류 소스(334a, 334b)에 의해 제공된다. 변조기(320)로부터의 차동 출력 전류IOUT는 다음과 같이 표현될 수 있다:
식(1)
여기서, Δi는 동상 정보 신호 IIN에 대한 차동 전류
이고,
Δq는 4위상 정보 신호 QIN에 대한 차동 전류
이고,
α는 전류 소스(334)의 트랜스컨덕턴스 게인에 대한 상수이며
MI,G(t) 및 MQ,G(t)는 길버트 셀 혼합 함수이며, 이들은 다음과 같이 표현될 수 있다:
식(2)
식(3)
2VT보다 훨씬 큰 I LO 및 Q LO에 대해, MI,G(t) 및 MQ,G(t)는 90도 편이된 구형파와 같고, MI,G(t)는 MQ,G(t) 를 90도 앞선다.
도 3A의 간략한 변조기 아키텍처는 캐리어 신호내 진폭 및 위상 에러를 가지기 쉽고, 이는 I 및 Q 변조 성분 사이의 누화를 야기한다. 변조기(300)에서, 두캐리어 신호내 어떠한 위상 에러(즉, 이상적으로 90°)는 변조 성분내 위상 에러로 직접 반영된다. 예를 들어, 만일 I 및 Q 캐리어 신호가 90+y로 위상이 벗어난다면, I 및 Q 변조 성분 또한 90+y로 위상이 벗어나고 y의 위상 에러를 포함하며, 여기서 y는 위상 에러를 나타낸다. 실제로, 캐리어 신호는 진폭 부정합 및 편차를 감소시키기 위해 한정(예를 들면, 클립핑)된다. 변조기(300)는 혼합기 자체내 게인 및 위상 에러를 가지기 쉽고, 이는 케리어 신호내 진폭 및 위상 에러와 유사한 방식으로 변조 신호를 저하시킨다. 예를 들어, 혼합기내 x퍼센트의 게인 에러(또는 y도의 위상 에러)는 캐리어 신호내 x 퍼센트의 진폭 에러(또는 y도의 위상 에러)와 동일하고, 여기서 x와 y는 선형적으로 관계되지 않는다. 변조기(300)에서, 혼합기내 게인 또는 진폭 에러는 변조 성분내 진폭 및 위상에 유사하게 (그리고 직접) 영향을 준다.
도 4는 4위상 변조기(400)의 일 실시예의 블럭도를 도시한다. 변조기(400)는 각각 도 1 및 도 2의 변조기(130) 및 변조기(230)를 구현하는데 사용된다. 변조기(400)내에서, 동상 정보 신호 IIN는 혼합기(410a, 410d)에 제공되고, 4위상 정보 신호 QIN은 혼합기(410b)에 제공되며, 반전된 4위상 정보 신호 -QIN은 혼합기(410c)에 제공된다. 각각의 혼합기(410a, 410c)는 동상 캐리어 신호 I LO를 수신하고 각각의 혼합기(410b, 410d)는 4위상 캐리어 신호 Q LO를 수신한다. 각각의 혼합기는 변조 성분을 발생시키기 위해 정보 신호로 캐리어 신호를 변조한다. 특히, 혼합기(410a)는 제 1 변조 성분을 발생시키기 위해 동상 신호 IIN으로 I LO를변조하고, 혼합기(410b)는 제 2 변조 성분을 발생시키기 위해 4위상 신호 QIN으로 Q LO를 변조하며, 혼합기(410c)는 제 3 변조 성분을 발생시키기 위해 반전된 4위상 신호 -QIN로 I LO를 변조하며, 혼합기(410d)는 제 4 변조 성분을 발생시키기 위해 동상 신호 IIN으로 Q LO를 변조한다. 제 1 및 제 변조 성분은 제 1(또는 좌측) 변조 유닛을 위한 변조 출력을 발생시키기 위해 합산기(420a)에 의해 조합되며, 제 3 및 제 4 변조 성분은 제 2(또는 우측) 변조 유닛을 위한 변조 출력을 발생시키기 위해 합산기(412b)에 의해 조합된다. 두 변조 유닛으로부터의 출력은 변조 신호를 발생시키기 위해 합산기(412c)에 의해 조합된다.
변조기(400)는 두 개의 변조 유닛과 합산기를 포함하는 것으로 구현될 수 있다. 하나의 변조 유닛은 혼합기(410a, 410b)와 합산기(412a)를 포함하고, 다른 변조 유닛은 혼합기(410c, 410d)와 합산기(412b)를 포함한다. 각각의 변조 유닛은 정보 신호 세트(예를 들면, IIN및 QIN) 및 캐리어 신호 세트(예를 들면, I LO 및 Q LO)를 수신하고, 특정 변조 설계(예를 들면, QPSK)에 따라 정보 신호로 캐리어 신호를 변조한다. 제 2 변조 유닛내 혼합기로의 정보 신호는 스와핑되고 Q 신호 또는 I LO는 반전되고, 신호를 제 1 변조 유닛내 혼합기로 관련시킨다. 따라서, 각각의 변조 유닛은 다른 변조 성분을 발생시킨다.
도 4에 도시된 특정 변조기 실시예에서, 제 2 변조 유닛은 각각 Q LO 및 I LO를 변조시키는데 사용되는 정보 신호 IIN및 -QIN를 수신한다. 이는 제 1 변조 유닛과는 다르고, 이는 각각 I LO 및 Q LO를 변조시키는데 사용되는 정보 신호 IIN및 QIN을 수신한다. 제 1 및 제 2 변조 유닛의 변조 성분은 변조 성분을 발생시키기 위해 합산기(412c)에 제공되고 합산된다.
여러 변경이 도 4에 도시된 특정 실시예에 대해 가능하다. 예를 들면, 혼합기(410c)로의 I LO는 4위상 신호 QIN대신에 반전된다. 더욱이, 제 2 변조 유닛은 비반전 정보 및 캐리어 신호를 수신하며, 내부적으로 신호 반전을 수행하도록 고안될 수 있다. 예를 들면, 제 2 변조 유닛은 혼합기(410c) 이전에 4위상 신호 QIN또는 I LO를 내부적으로 반전하거나 또는 선택적으로 혼합기(410c)의 출력을 반전할 수 있다. 다른 신호를 사용하는 변조기에서, 캐리어 신호, 정보 신호 또는 혼합기 출력중 하나의 반전이 여러 신호 라인을 간단히 스와핑함으로써 쉽게 달성될 수 있다.
도 4에 도시된 변조기(400)의 특정 실시예는 4위상 변조(예를 들면, 정보 신호 IIN및 QIN의 타이밍 정력에 따라 QPSK 또는 OQPSK)를 수행할 수 있다. 본 발명은 다른 변조 설계(예를 들면, BPSK, PSK 등)로 확장될 수 있다. 일반적으로, 두 개의 변조 유닛이 제공된다. 하나의 유닛은 특정 변조 설계에 따라 정보 신호로 캐리어 신호를 변조한다. 다른 유닛은 정보 및 캐리어 신호를 수신하고, 필요한 적정 신호 스와핑 및 반전을 수행하고, 특정 변조 설계에 따라 정보 신호로 캐리어 신호를 변조한다. 두 개의 변조 유닛으로부터의 변조 성분은 변조 신호를 발생시키도록 조합된다.
도 4는 본 발명의 변조기와 관련되어 사용될 수 있는 LO 발생기(440)의 특정 실시예의 블럭도를 도시한다. LO 발생기(440)는 도 2의 LO 발생기(240)로서 사용될 수 있다. LO 발생기내에서, IF 캐리어 신호(IF LO)가 4위상인 즉, 하나의 캐리어 신호는 다른 캐리어 신호에 대해 추가로 90도의 위상 편이를 가진 두 개의 출력 캐리어 신호를 제공하는 위상 편이 네트워크(450)에 제공된다. 위상 편이 회로(450)로부터의 동상 및 4위상 출력은 각각 혼합기(452b< 452a)로 제공된다. 각각의 혼합기(452)는 RF 캐리어 신호(RF LO)를 수신하고 두 개의 수신된 캐리어 신호를 혼합한다. 혼합기(452a, 452b)로부터의 출력은 각각 위상 편이 네트워크(460a, 460b)에 제공된다. 각각의 위상 편이 네트워크(460)는 입력 신호의 동상 성분 및 4위상 성분을 발생시킨다. 위상 편이 네트워크(460a, 460B)로부터의 출력은 상호-결합되며 합산기(462a, 462b)에 제공된다. 합산기(462a)는 동상 캐리어 신호 I LO를 발생시키기 위해 위상 편이 네트워크(460a)로부터의 동상 성분 및 위상 편이 네트워크(460b)로부터의 4위상 성분을 수신하여 부가한다. 합산기(462b)는 4위상 캐리어 신호 Q LO를 발생시키기 위해 위상 편이 네트워크(460a)로부터 4위상 성분을 수신하여 위상 편이 네트워크(460b)로부터 동상 성분으로부터 감산한다.
만일 RL LO가 sin(ωRF)으로 표현되고 IF LO가 cos(ωIF)로 표현된다면:
식(4)
식(5)이다.
다른 LO 발생시키는 본 발명의 변조기 및 복조기를 사용할 수 있다. 예를 들어, 본 발명은 "4위상 로컬 발진기 네트워크"라는 명칭의 미국특허 제 5,412,351호에 개시된 LO 발생기와 조합될 수 있다.
도 5는 본 발명의 4위상 변조기(500)의 일 실시예의 블럭도이다. 변조기(500)는 도 4의 변조기(400)의 일례이다. 도 5의 혼합기(510a 내지 510b)는 도 4의 혼합기(410a 내지 410d)에 해당한다.
변조기(500)내에서, 동상 정보 신호 IIN은 동상 신호 IIN에 비례하는 전류를 제공하는 전류 소스(508a)로 표현될 수 있다. 이러한 전류 소스는 입력 전압 신호를 수신하고 입력 전류 신호를 발생시키는 트랜스컨덕턴스 회로의 일부일 수 있다. 유사하게, 4위상 정보 신호 QIN는 동상 신호 QIN에 비례하는 전류를 제공하는 전류 소스(508b)로 표현될 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 각각의 전류 소스(508)는 차동 출력(전류) 신호를 제공한다.
차동 동상 캐리어 신호 I LO는 혼합기(510a, 510c)의 입력에 제공되고, 차동 4위상 캐리어 신호 Q LO는 혼합기(510B, 510d)의 입력에 제공된다. 혼합기(510a, 510D)는 전류 소스(508a)에 결합되고, 혼합기(510b, 510d)는 전류 소스(508b)에 제공된다. 혼합기(510c)와 전류 소스(508b) 사이의 차동 신호 라인은 신호 반전을 제공하기 위해 스와핑된다. 특히, IIN에 대한 전류 신호는 반전없이 혼합기(510a,510d)에 제공되고, QIN에 대한 전류 신호는 반전없이 혼합기(510b)에 제공되며, 반전되어 혼합기(510c)에 제공된다.
각각의 혼합기(510)는 차동 출력 전류 신호를 발생시키기 위해 정보 및 캐리어 신호를 혼합한다. 전류 출력을 가진 혼합기(510)에 대해, 적정 신호 라인을 결합시킴으로써 합산 기능이 구현된다. 따라서, 혼합기(510a, 510d)로부터의 출력은 동상 변조 성분 IRF를 형성하도록 쉽게 결합되고, 혼합기(510b, 510c)로부터의 출력은 4위상 변조 성분 QRF를 형성하도록 쉽게 결합된다. 몇몇 변조기의 경우, 변조 성분 IRF및 QRF가 변조기 출력 신호로서 제공된다. 다른 변조기의 경우, 동상 및 4위상 변조 성분이 변조기로부터의 변조 신호 IMOD를 형성하도록 조합된다. 버퍼(520)는 전류 신호를 수신하여 버퍼링하고, 차동 전류 신호를 차동 전압 신호 VOUT로 변환하도록 고안될 수 있다.
변조기(500)로부터의 변조 성분은 쌍극 트랜지스터를 구비한 혼합기에 대해 다음과 같이 표현될 수 있고:
식(6)
식(7)
식(8)
여기서, IMOD는 변조 신호를 나타내는 출력이고,
IRF는 I 변조 성분이며.
QRF는 Q 변조 성분이며,
Δi는 동상 정보 신호 IIN에 대한 차동 전류
이고,
Δq는 4위상 정보 신호 QIN에 대한 차동 전류
이며,
α는 전류 소스(508)의 트랜스컨덕턴스 게인에 대한 상수이며,
MI(t)는 1 채널 혼합 함수이고,
MQ(t)는 Q 채널 함수이다.
혼합기(510a, 510d)에 결합된 전류 소스(508a) 및 혼합기(510b, 510c)에 결합된 전류 소스(508b)로, MI(t)와 MQ(t)는 다음과 같이 표현될 수 있다:
식(9)
식(10)
IMOD는 다음과 같이 표현될 수 있다:
식(11)
식(11)은 4개의 "sinh" 항을 포함하며, 첫 번째부터 네 번째까지의 sinh 항은 각각 혼합기(510a, 510d, 510b, 510c)에 의해 발생된다.
변조기(500)는 두 개의 변조 유닛을 포함한다. 하나의 변조 유닛은 혼합기(510a, 510b)를 포함하고, 다른 변조 유닛은 혼합기(510c, 510d)를 포함한다. 전류 소스(508a, 508b)는 정보 신호를 나타내는 전류를 제공한다. 각각의 전류 소스(508)는 두 개의 변조 유닛내 하나의 혼합기에 결합된다. 두 개의 변조 유닛은 4위상인 두 개의 단일 측파대(SSB) 출력(즉, 두 개의 변조 성분)을 제공한다. 각각의 SSB 출력은 식(9)과 식(10)에 표현된 혼합 함수 MI(t) 및 MQ(t)에 의해 부분적으로 제공된 이미지 제거 성능을 개선한다. SSB 출력은 변조 신호를 제공하기 위해 합산될 수 있다.
도 10은 혼합 함수 MI(t) 및 MQ(t)의 도면을 도시한다. 혼합 함수는 캐리어 신호의 진폭이 2VT보다 훨씬 클 때(즉, I LO 및 Q LO>>2VT) 3개의 적절 신호 레벨을 가진다. 신호 레벨이 증가함에 따라. 혼합 함수는 사인곡선을 따른다.
변조기(500)는 이하의 방식으로 동작한다. 각각의 정보 신호 IIN및 QIN은 개별 전류 소스를 제어한다. 각각의 전류 소스를 통한 전류는 개별 정보 신호의값에 따라 변한다. 각각의 전류 소스를 통한 전류는 캐리어 신호가 위상을 변화시킴에 따라 한 변조 유닛내 혼합기로부터 다른 변조 유닛내 혼합기로 효율적으로 조정되고, 그 결과 혼합기는 선택적으로 턴 온 및 턴 오프(즉, 매 90도마다)된다. 이는 통상적인 혼합기의 두 개의 신호 레벨 대신 3개의 신호 레벨을 가진 혼합 함수를 가진다. 전류 조정은 캐리어 신호의 스위칭 에지에 대한 변조기의 감도를 감소시킨다.
도 5에 도시된 예에서, 캐리어 신호가 혼합기의 입력에 제공된다. 케리어 신호는 혼합기의 스위칭을 제어하고 혼합기를 효율적으로 스위칭하기에 충분한 진폭을 가져야한다. 실제로, 한계에 다다르는 위상 에러에 대한 감도 감소가 캐리어 신호의 스위칭 에지를 날카롭게함으로써 얻어질 수 있다.
도 6A는 길버트 셀 곱셈기(또는 혼합기)(610)의 특정 실시예의 개략도를 도시한다. 혼합기(610)는 도 5의 혼합기(510)의 특정 예이고 한 쌍의 상호-결합 차동 증폭기를 포함한다. 제 1 차동 증폭기는 각각 캐리어 신호 LO+ 및 LO-에 결합된 베이스 및 함께 결합된 에미터를 가진 트랜지스터(612a, 612b)를 포함한다. 유사하게, 제 2 차동 증폭기는 각각 캐리어 신호 LO+ 및 LO-에 결합된 베이스 및 함께 결합된 에미터를 가진 트랜지스터(612c, 612d)를 포함한다. 차동 캐리어 신호 LO+ 및 LO-는 도 5의 동상 캐리어 신호 I LO 또는 4위상 캐리어 신호 Q LO에 해당한다.
트랜지스터(612a, 612b)의 에미터는 전류 신호 Ics-를 제공하는 전류 소스에 결합되고, 트랜지스터(612c, 612d)의 에미터는 전류 신호 Ics+를 제공하는 전류소스에 결합된다. 트랜지스터(612a, 612c)의 콜렉터는 함께 결합되어 혼합기 출력 OUT-를 형성하고, 트랜지스터(612b, 612d)의 콜렉터는 함께 결합되어 혼합기 출력 OUT+를 형성한다. 혼합기(610)의 각각의 6개의 입력 및 출력은 도 5에 도시된 (+) 및 (-)에 해당하는 (+) 또는 (-) 단자로서 적절하게 마킹된다. 혼합기(610)는 당업자에게 공지된 길버트 셀 곱셈기와 유사한 기능을 한다.
도 6B는 입력 전압 신호를 수신하여 출력 전류 신호를 발생시키는 트랜스컨덕턴스 증폭기(608)의 특정 실시예에 대한 개략도를 도시한다. 증폭기(608)는 도 5의 전류 소스(508)의 특정 예이다. 증폭기(608)는 차동 증폭기로서 구성되며 함께 회로 접지에 결합된 에미터를 가진 트랜지스터(614a, 614b)를 포함한다. 트랜지스터(614a, 614b)의 베이스는 각각 정보 신호 IN+ 및 IN-에 결합된다. 신호 IN는 도 5의 동상 또는 4위상 신호 IIN및 QIN일 수 있다. 트랜지스터(614a, 614b)의 콜렉터는 각각 출력 전류 신호 Ics- 및 Ics+를 제공한다. 차동 전류 신호가 혼합기에 제공된다. 도 5에서, 혼합기(510c)와 전류 소스(508b) 사이의 상호연결을 스와핑하여 반전된 4위상 정보 신호 -QIN를 발생시키도록 스와핑된다.
혼합기(610)와 트랜스컨덕턴스 증폭기(608)는 혼합기(510)와 전류 소스(508)의 일례이다. 다른 예가 본 발명의 범위내에서 가능하다. 트랜스컨덕턴스 증폭기(608)는 전형적으로 비선형인 전달 함수를 가진다. 몇몇 예에서, 디지털-아날로그 컨버터(DAC)가 선형 전류를 제공하는데 사용될 수 있다. 하나의 DAC는 각각의 전류 소스(508a, 508b)에 제공될 수 있고, 관련 혼합기(510)에 직접 결합된다. 혼합기는 당업자에게 공지된 바와 같이 단일 밸런스 또는 이중 밸런스 다이오드 혼합기로서 구현될 수 있다. 일반적으로, 혼합기는 비선형 장치를 사용하여 구현될 수 있다. 개선된 성능을 위해, 혼합 기능은 전형적으로 특정 혼합기 구현에 정합될 수 있다.
본 발명의 변조기 아키텍처는 통상적인 변조기 아키텍처에 비해 개선된 성능 및 많은 장점을 제공한다. 이러한 개선은 캐리어 신호내 진폭 및 위상 에러에 대한 감도 감소 및 혼합기내 게인 및 위상 에러에 대한 감도 감소를 포함한다. 이들 장점중 몇몇은 이하에서 설명될 것이다.
가장먼저, 본 발명의 변조기 아키텍처는 통상적인 변조기 아키텍처에 비해 진폭 및 위상 에러에 대해 더 많은 허용성을 가진다.
다음으로, 본 발명의 변조기는 변조 혼합 기능을 사용함으로서 단일 측파대(SSB) 변조에 대해 개선된 이미지 제거를 제공한다. 몇몇 응용에서, SSB 변조가 바람직하다 또는 요구된다. 전형적으로, 캐리어 신호를 변조하는데 사용된 정보 신호는 양 및 음의 주파수를 가진 특정 성분을 포함한다. 캐리어 신호가 (도 3A의 변조기(300)를 사용하여) 이러한 정보 신호로 변조될 때, 이미지는 합 및 차 주파수에 나타나고, 결과적으로 이중 측파대(DSB) 변조 신호가 된다. 본 발명의 변조기는 두 개의 SSB 변조 성분(즉, 각각의 변조 유닛으로부터 하나씩)을 제공한다. 각각의 I 및 Q 변조 성분은 우수한 이미지 제거를 가진다.
도 7A는 통상적인 변조기에 대한 이미지 제거 대 게인 에러에 대한 도면을 도시한다. 이러한 통상적인 변조기는 도 3A의 변조기(300)와 유사한 한 쌍의 혼합기를 가진다. 통상적인 변조기는 대략 5.7도의 위상 에러와 0의 게인 에러를 가진 26dB의 이미지 제거를 제공한다. 이미지 제거는 3.4도의 위상 에러와 0의 게인 에러를 기진 대략 30Db로 개선한다. 6퍼센트의 게인 에러에서, 이미지 제거는 각각 5.7도 및 3.4도의 이상 에러에 대래 대략 25dB 및 28dB이다.
도 7B는 변조기(400)의 이미지 제거 대 게인 에러의 도면을 도시한다. 변조기(400)는 0 내지 16도의 위상 에러와 0의 게인 에러를 가진 50dB을 초과하는 이미지 제거를 제공한다. 6퍼센트의 게인 에러에서, 이미지 제거는 0 내지 16도의 위상 에러에 대해 대략 30dB이다.
세 번째로, 본 발명의 변조기 아키텍처는 복조 1 및 Q 신호 사이에 감소된 누화를 제공한다. 4위상 변조를 위해, 동상 및 4위상 정보 신호가 변조 신호를 형성하도록 조합되는 각각의 동상 및 4위상 변조 성분을 발생시키는데 사용된다. 수신기에서, 변조 신호는 변조 신호를 (각각 동상 및 4위상 신호에 해당하는) 동상 및 4위상 신호로 분해하기 위해 동상 캐리어 신호 및 4위상 캐리어 신호를 사용하여 복조된다. 이상적인 복조기로 복조되는 이상적인 변조 신호에 대해, 복조 동상 신호는 어떠한 4위상 성분도 포함하지 않고, 복조 4위상 신호는 어떠한 동상 성분도 포함하지 않는다. 하지만. 변조 신호내 임의의 진폭 및/또는 위상 에러도 수신기에서 I-Q 누화를 야기하거나 또는 소정량의 4위상 성분을 포함하는 복조 동상 신호를 야기하고, 반대의 경우 또한 그러하다. 본 발명의 변조기 아키텍처는 진폭 및 위상 에러로 인한 변조 신호내 저하를 효율적으로 감소시키며, 이는 수신기에서의 누화를 감소시킨다.
간략함을 위해, 본 발명은 송신기내 4위상 변조기의 관점에서 설명된다. 본 발명은 다른 형태의 변조기 즉, PSK 및 QAM 변조기 등에 적용될 수 있다. 본 발명은 또한 복조 신호를 발생시키기 위해 RF 변조 신호 및 복조 신호를 수신하는 복조기내에서 구현될 수 있다.
도 8은 4위상 복조기(800)의 일 실시예의 블럭도를 도시한다. 복조기(800)내에서, 변조 신호는 신호를 버퍼링하고 증폭하는 증폭기에 제공된다. 증폭 신호는 대략적으로 동일한 진폭 및 위상을 가진 4개의 출력 신호를 제공하는 신호 스플리터(808)에 제공된다. 4개의 신호는 혼합기(810a 내지 810d)에 제공된다. 각각의 혼합기(810a, 810c)는 동상 캐리어 신호 I LO를 수신하고, 각각의 혼합기(810b, 810d)는 4위상 캐리어 신호 Q LO를 수신한다. 각각의 혼합기는 복조 신호를 캐리어 신호로 복조하여 복조 성분을 제공한다. 혼합기(810a, 810d)로부터의 복조 성분은 합산기(814a)에 의해 조합되어 동상 복조 출력 IOUT를 제공한다. 혼합기(810c)로부터의 복조 성분이 합산기(814b)에 의해 혼합기((810b)로부터 복조된 성분으로부터 감산하여 4위상 복조 출력 QOUT를 발생시킨다. 복조 출력 IOUT및 QOUT는 송신기에서의 동상 및 4위상 신호 IIN및 QIN에 해당한다.
도 9는 4위상 복조기(900)의 다른 실시예의 블럭도를 도시한다. 복조기(900)내에서, 변조 신호가 차동 출력 전류 IIN을 제공하는 게인 스테이지(906)에 제공된다. 게인 스테이지(906)는 트랜스컨덕턴스 증폭기, 전류 소스 및 길버트 셀 혼합기의 입력 임피던스보다 훨씬 큰 출력 임피던스를 가진 다른 회로로서 구현될 수 있다. 게인 스테이지(906)의 출력은 각각의 혼합기(910a, 910b)의 하나의 입력에 결합된다. 혼합기(910a)는 동상 캐리어 신호 I LO를 수신하고, 혼합기(190b)는 4위상 캐리어 신호 Q LO를 수신한다. 동상 IOUT및 4위상 QOUT복조 성분은 다음과 같이 표현될 수 있고:
식(12)
식(13)
여기서, MI(t) 및 MQ(t)는 식 (9)와 식(10)에서 정의된 혼합 함수이다.
본 발명이 변조기와 복조기에 관해 설명되었다. 본 발명은 하나의 주파수로부터 다른 주파수로 신호를 업컨버팅하는 업컨버터내에 구현될 수 있다. 본 발명은 고주파수에서 저주파수로 RF 신호를 다운컨버팅하는 다운컨버터내에 구현될 수 있다. 다운컨버터는 복조기와 유사하게 구현될 수 있다.
이상 설명된 바와 같이, 캐리어 신호는 정보 반송 신호에 의해 복조되는 신호를 일컫는다. 캐리어 신호는 사인파, 구형파, 삼각파 등과 같은 여러 파형을 사용하여 구현될 수 있다. 캐리어 신호는 다수의 주파수 성분(예를 들면, 정현파)을 포함할 수 있으며, 주파수 성분중 하나는 복조 신호의 대부분이 존재하는 기본 주파수 성분으로서 지정된다.
변조기는 "적층된" 회로 형태 또는 "캐스캐이드형" 회로 형태로 구현될 수 있다. 적층된 회로 형태(즉, 도 5의 변조기(500))가 더 적은 전력을 소비하고, 이는 셀룰러 전화 응용에 특히 바람직하다. 캐스캐이드형 형태는 예를 들면 낮은 공급전력을 가진 응용에 사용된다.
변조기는 쌍극 정션 트랜지스터(BJT)를 사용하여 구현된 회로(예를 들면 길버트 셀 혼합기)로 설명되었다. 본 발명은 FET, MOSFET, MESFET, HBT, P-HEMT 등을 포함하는 다른 활성소자를 가지고 구현될 수 있다. 여기서 "트랜지스터"는 일반적으로 임의의 활성소자를 지칭하며 BJT에 국한되지는 않는다.
이상의 바람직한 실시예에 대한 설명은 당업자로 하여금 본 발명을 제조 및 사용할 수 있도록 할 것이다. 당업자라면 이러한 실시예에 대한 여러 변경이 가능하며, 일반적인 원리가 본 발명에 설명된 요소를 사용하지 않는 다른 실시예에도 적용될 수 있다. 따라서, 본 발명은 여기서 설명된 실시예에 한정되는 것이 아니라 설명된 원리 및 새로운 특징에 부합하는 최대 범위에 따른다.

Claims (32)

  1. 제 1 복조 신호를 발생시키기 위해 동상 캐리어 신호를 수신하여 동상 정보 신호로 복조하는 제 1 혼합기;
    제 2 복조 신호를 발생시키기 위해 4위상 캐리어 신호를 수신하여 4위상 정보 신호로 복조하는 제 2 혼합기;
    제 3 복조 신호를 발생시키기 위해 동상 캐리어 신호를 수신하여 4위상 정보 신호로 복조하는 제 3 혼합기를 포함하는데, 상기 변조 성분은 신호 반전을 포함하며;
    제 4 복조 신호를 발생시키기 위해 4위상 캐리어 신호를 수신하여 동상 정보 신호로 복조하는 제 4 혼합기;
    상기 제 1 민 제 4 혼합기에 결합되며, 동상 변조 성분을 발생시키기 위해 상기 제 1 및 제 4 변조 성분을 수신하여 조합하도록 구성된 제 1 합산기; 및
    상기 제 2 및 제 3 혼합기에 결합되며, 4위상 변조 성분을 발생시키기 위해 상기 제 2 및 제 3 변조 성분을 수신하여 조합하도록 구성된 제 2 합산기를 포함하는 변조기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 합산기에 결합되며, 변조 신호를 제공하기 위해 상기 동상 및 4위상 변조 성분을 수신하여 조합하도록 구성된 제 3 합산기를 더 포함하는것을 특징으로 하는 변조기.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제 3 변조 성분의 신호 반전은 상기 동상 캐리어 신호 또는 4위상 정보 신호중 하나를 반전시킴으로써 달성되는 것을 특징으로 하는 변조기.
  4. 제1항에 있어서, 상기 동상 및 4위상 캐리어 신호 각각은 차동 신호로서 제공되는 것을 특징으로 하는 변조기.
  5. 제1항에 있어서, 상기 동상 및 4위상 캐리어 신호는 서로에 대해 대략 90도 위상이 어긋나는 것을 특징으로 하는 변조기.
  6. 제1항에 있어서, 상기 혼합기는 길버트 셀 곱셈기를 구비하는 것을 특징으로 하는 변조기.
  7. 제6항에 있어서, 상기 길버트 셀 곱셈기는 쌍극 트랜지스터를 구비하는 것을 특징으로 하는 변조기.
  8. 제6항에 있어서, 상기 길버트 셀 곱셈기는 MOSFET를 구비하는 것을 특징으로 하는 변조기.
  9. 제6항에 있어서, 상기 합산기는 길버트 셀 곱셈기의 상호-연결 출력에 의해 구현되는 것을 특징으로 하는 변조기.
  10. 제1항에 있어서, 상기 동상 및 4위상 캐리어 신호는 두 개의 중간 캐리어 신호를 사용하여 발생되는 것을 특징으로 하는 변조기.
  11. 제10항에 있어서, 상기 두 개의 중간 캐리어 신호는 두 개의 다른 주파수인 것을 특징으로 하는 변조기.
  12. 제10항에 있어서, 상기 두 개의 중간 캐리어 신호는 IF 캐리어 신호 및 RF 캐리어 신호를 포함하는 것을 특징으로 하는 변조기.
  13. 제1항에 있어서, 상기 혼합기 및 상기 합산기는 적층된 회로 형태를 사용하여 구현되는 것을 특징으로 하는 변조기.
  14. 제1항에 따른 변조기를 포함하는 송신기.
  15. 제 1 변조 성분을 발생시키기 위해 특정 변조 설계에 따라 캐리어 신호 세트를 수신하여 정보 신호 세트로 변조하도록 구성된 제 1 변조 유닛; 및
    제 2 변조 성분을 발생시키기 위해 특정 변조 설계에 따라 캐리어 신호 세트를 수신하여 정보 신호 세트로 변조하도록 구성된 제 2 변조 유닛을 포함하며, 상기 제 2 변조 성분은 신호 반전을 포함하는 변조기.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 변조 유닛에 결합되며, 변조 성분을 발생시키기 위해 상기 제 1 및 제 2 변조 성분을 수신하여 조합하도록 구성된 합산기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 변조기.
  17. 제15항에 있어서, 상기 신호 반전은 정보 신호의 서브세트 또는 캐리어 신호의 서브세트중 하나를 반전시킴으로써 얻어지는 것을 특징으로 하는 변조기.
  18. 제15항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 변조 유닛은 각각 대략 3개의 신호 레벨을 가진 혼합 기능을 제공하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 변조기.
  19. 제15항에 있어서, 상기 각각의 변조 유닛은:
    동상 캐리어 신호를 수신하여 제 1 정보 신호로 변조하는 제 1 혼합기;
    4위상 캐리어 신호를 수신하여 제 2 정보 신호로 변조하는 제 2 혼합기; 및
    상기 제 1 및 제 2 혼합기에 결합되며, 변조 성분을 제공하기 위해 상기 제 1 및 제 2 혼합기로부터의 출력을 수신하여 조합하도록 구성된 합산기를 포함하며,
    상기 제 1 및 제 2 변조 유닛에 제공된 상기 정보 신호는 스와핑되는 것을 특징으로 하는 변조기.
  20. 제19항에 있어서, 상기 혼합기는 길버트 셀 곱셈기를 구비하는 것을 특징으로 하는 변조기.
  21. 제20항에 있어서, 상기 합산기는 상기 길버트 셀 곱셈기의 출력을 상호-결합시킴으로써 구현되는 것을 특징으로 하는 변조기.
  22. 제15항에 있어서, 상기 신호 반전은 캐리어 및 정보 신호를 제공하기 위해 사용된 차동 신호 라인을 스와핑함으로써 수행되는 것을 특징으로 하는 변조기.
  23. 제15항에 있어서, 상기 특정 변조 설계는 직교 위상 편이 변조(QPSK)인 것을 특징으로 하는 변조기.
  24. 제15항에 있어서, 상기 특정 변조 설계는 오프셋 직교 위상 편이 변조(OQPSK)인 것을 특징으로 하는 변조기.
  25. 동상 성분 및 4위상 성분을 가진 정보 신호를 변조시키는 방법으로서,
    제 1 변조 성분을 발생시키기 위해 동상 캐리어 신호를 상기 성분으로 변조시키는 단계;
    제 2 변조 성분을 발생시키기 위해 4위상 캐리어 신호를 4위상 성분으로 변조시키는 단계;
    제 3 변조 성분을 발생시키기 위해 동상 캐리어 신호를 4위상 성분으로 변조시키는 단계를 포함하는데, 상기 제 3 변조 성분은 신호 반전을 포함하며;
    제 4 변조 성분을 발생시키기 위해 4위상 캐리어 신호를 동상 성분으로 변조시키는 단계;
    동상 변조 성분을 제공하기 위해 상기 제 1 및 제 4 변조 성분을 합산하는 단계; 및
    4위상 변조 성분을 제공하기 위해 상기 제 2 및 제 3 변조 성분을 합산하는 단계를 포함하는 변조 방법.
  26. 제25항에 있어서,
    변조 신호를 발생시키기 위해 상기 동상 및 4위상 변조 성분을 합산하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 변조 방법.
  27. 제25항에 있어서,
    상기 제 3 변조 성분을 발생시키기 위해 변조하는 단계 이전에 상기 동상 캐리어 신호 또는 상기 4위상 성분중 하나를 반전시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 변조 방법.
  28. 적어도 하나의 아날로그 신호를 수신하도록 구성된 적어도 하나의 버퍼;
    상기 적어도 하나의 버퍼에 결합되며, 변조 신호를 제공하기 위해 적어도 하나의 캐리어 신호를 수신하여 적어도 하나의 아날로그 신호로 변조시키는 변조기를 포함하는데, 상기 변조기는
    제 1 변조 성분을 발생시키기 위해 특정 변조 설계에 따라 적어도 하나의 캐리어 신호를 수신하여 적어도 하나의 아날로그 신호로 변조시키도록 구성된 제 1 변조 유닛;
    제 2 변조 성분을 발생시키기 위해 특정 변조 설계에 따라 적어도 하나의 캐리어 신호를 수신하여 적어도 하나의 아날로그 신호로 변조시키도록 구성된 제 2 변조 유닛을 구비하는데, 상기 제 2 변조 성분은 상기 제 1 변조 성분에 대해 신호 반전을 포함하며; 및
    상기 제 1 및 제 2 변조 유닛에 결합되며, 변조 신호를 발생시키기 위해 상기 제 1 및 제 2 변조 성분을 조합하도록 구성된 합산기를 구비하며; 및
    상기 변조기에 결합되며, 상기 변조 신호를 수신하여 증폭하도록 구성된 적어도 하나의 가변 게인 증폭기(VGA)를 포함하는 셀룰러 전화기용 송신기.
  29. 제28항에 있어서, 상기 각각의 변조 유닛은:
    동상 캐리어 신호를 수신하여 제 1 아날로그 신호로 변조시키도록 구성된 제 1 혼합기;
    4위상 캐리어 신호를 수신하여 제 2 아날로그 신호로 변조시키도록 구성된 제 2 혼합기; 및
    상기 제 1 및 제 2 혼합기에 결합되며, 변조 성분을 제공하기 위해 상기 혼합기로부터 출력을 수신하여 조합하도록 구성된 합산기를 구비하는 것을 특징으로 하는 셀룰러 전화기용 송신기.
  30. 동상 및 4위상 캐리어 신호와 동상 및 4위상 정보 신호를 수신하며 변조 신호를 제공하도록 구성된 변조기를 포함하는데, 상기 변조기는
    제 1 변조 성분을 발생시키기 위해 각각 상기 동상 및 4위상 캐리어 신호를 수신하여 상기 동산 및 4위상 정보 신호로 변조시키도록 구성된 제 1 변조 유닛;
    제 2 변조 성분을 발생시키기 위해 각각 상기 4위상 및 동상 캐리어 신호를 수신하여 상기 동상 및 4위상 정보 신호로 변조시키도록 구성된 제 2 변조 유닛; 및
    상기 제 1 및 제 변조 유닛에 결합되며, 변조 신호를 발생시키기 위해 상기 제 1 및 제 2 변조 성분을 조합하도록 구성된 합산기를 구비하며; 및
    상기 변조기에 결합되며, 제 1 및 제 2 중간 신호를 수신하며 상기 동상 및 4위상 캐리어 신호를 제공하도록 구성된 신호 발생기를 포함하며, 상기 신호 발생기는
    상기 제 1 중간 신호를 수신하여 제 1 동상 중간 신호 및 제 1 4위상중간 신호를 발생하도록 구성된 제 1 위상 편이 네트워크;
    상기 제 1 위상 편이 네트워크에 결합되며, 각각 상기 제 4위상 및 동상 중간 신호를 수신하여 상기 제 2 중간 신호로 변조시키도록 구성된 제 1 및 제 2 혼합기;
    상기 제 1 및 제 2 혼합기에 결합되며, 각각 상기 개별 혼합기로부터의 출력을 수신하여 위상 편이 신호 셀을 발생하도록 구성된 제 2 및 제 3 위상 편이 네트워크; 및
    상기 제 2 및 제 3 위상 편이 네트워크에 결합되며, 개별 캐리어 신호를 발생시키기 위해 각각 위상 편이 신호 쌍을 수신하여 합산하도록 구성된 제 1 및 제 2 합산기를 구비하는데, 상기 위상 편이 신호 쌍중 하나는 상기 제 2 위상 편이 네트워크로부터 수신하고 다른 하나는 상기 제 3 위상 편이 네트워크로부터 수신하는 송신기.
  31. 제 1 복조 성분을 제공하기 위해 변조 신호를 수신하여 동상 캐리어 신호로 복조시키도록 구성된 제 1 혼합기;
    제 2 복조 성분을 제공하기 위해 변조 신호를 수신하여 4위상 캐리어 신호로 복조시키도록 구성된 제 2 혼합기;
    제 3 복조 성분을 제공하기 위해 변조 신호를 수신하여 동상 캐리어 신호로 복조시키도록 구성된 제 3 혼합기;
    제 4 복조 성분을 제공하기 위해 복조 신호를 수신하여 4위상 캐리어 신호로복조시키도록 구성된 제 4 혼합기;
    상기 제 1 및 제 4 혼합기에 결합되며, 동상 복조 신호를 제공하기 위해 상기 제 1 및 제 4 복조 성분을 수신하여 조합하도록 구성된 제 1 합산기; 및
    상기 제 2 및 제 4 혼합기에 결합되며, 4위상 복조 신호를 제공하기 위해 상기 제 3 및 제 2 복조 성분을 수신하여 상기 제 2 복조 성분으로부터 감산하도록 구성된 제 2 합산기를 포함하는 복조기.
  32. 변조 신호를 수신하여 상기 변조 신호를 나타내는 전류 신호를 제공하도록 구성된 게인 스테이지;
    상기 게인 스테이지에 결합되며, 제 1 복조 신호를 제공하기 위해 상기 전류 신호를 수신하여 동상 캐리어 신호와 혼합하도록 구성된 제 1 혼합기; 및
    상기 게인 스테이지에 결합되며, 제 2 복조 신호를 제공하기 위해 상기 전류 신호를 수신하여 4위상 캐리어 신호와 혼합하도록 구성된 제 2 혼합기를 포함하는 복조기.
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