KR20040038561A - 중간 주파 대역 조정 방법 및 이를 이용한 무선 통신 단말기 - Google Patents

중간 주파 대역 조정 방법 및 이를 이용한 무선 통신 단말기 Download PDF

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KR20040038561A
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Abstract

본 발명은 무선 통신 시스템에서 단일의 중간 주파수를 가지면서 대역 조정이 가능한 중간주파 대역 필터에서 그 중간 주파수의 위상을 비교하여 제어하는 시스템으로서, 수신 신호에 따른 복조 대역을 조정하여 최대의 데이터 처리 능력을 가질 수 있도록 수신 대역을 조절할 수 있는 시스템에 관한 것이다. 광대역 무선 통신 시스템에서의 고주파 신호 복조시, 중간 주파 대역의 대역 통과 필터를 통과한 2개의 서로 다른 위상의 중간 주파수 신호의 위상을 비교하여 대역 통과 필터의 중간 주파수를 보정하며, 대역 통과 필터의 차단 주파수를 조정하여 대역폭을 조정한다. 외부 온도 변화 등에 의해 시스템의 중간 주파수가 변하는 경우 대역 통과 필터의 중간 주파수를 보정할 수 있도록 함으로써 단일의 중간 주파수를 사용하여 안정적으로 복조 데이터를 얻을 수 있고, 무선 송신기 또는 무선 수신기의 데이터 처리 능력을 극대화할 수 있다.

Description

중간 주파 대역 조정 방법 및 이를 이용한 무선 통신 단말기 {INTERMEDIATE FREQUENCY BANDWIDTH CONTROL METHOD AND WIRELESS DEVICE USING THE SAME}
본 발명은 무선 수신 장치 및 상기 무선 수신 장치에서의 단일의 중간 주파수를 가지는 중간 주파 대역 필터의 중간 주파 대역을 조정할 수 있는 방법에 대한 것이다.
최근의 무선 통신 시스템은 전송하고자 하는 데이터량이 증가하고 빠른 정보의 전송이 필요하므로 광대역의 전송 대역을 요구하는 추세이다.
특히, 고주파(Radio Frequency; RF) 신호를 처리하는 무선 통신 시스템에서는 간섭 신호 또는 사용자의 수에 대응하여 처리 정보의 전송량을 최대화하고 데이터량(data rate)이 큰 신호를 처리하기 위하여 수신 중간 주파 대역의 대역폭(Band Width; BW)을 조절할 수 있는 시스템이 필요하다.
낮은 중간 주파수(Low Intermediate Frequency)를 사용하는 RF 수신기에 있어서 기존의 높은 중간 주파수를 사용하는 경우의 문제점 또는 RF 전단에서의 직류 오프셋(dc-offset)에 의한 문제점을 보완하기 위하여 수신 중간 주파 대역의 대역폭(BW)을 조절하도록 하고 있다.
도 1은 종래의 무선 통신 시스템에서 중간 주파 대역을 이용한 무선 수신기의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이고, 도 2는 도1의 중간 주파 대역의 수신 대역을 제어하기 위한 시스템 구성 블록도를 나타내며, 도 3은 도 2에 의하여 조정된 수신 중간 주파 대역을 나타낸 그래프이다.
도 1을 참조하면, 먼저 종래의 중간 주파 대역을 이용한 무선 수신기는 중간 주파수 신호 발생부(10), 대역 통과 필터(Band Pass Filter, 18), 수신 대역 제어부(20) 및 복조기(demodulator, 30)를 포함한다.
중간 주파수 신호 발생부(10)는 안테나(12), 믹서(mixer, 14) 및 국부 발진기(local oscillator, 16)를 포함한다. 안테나(12)를 통하여 수신된 고주파 신호(Radio frequency; RF 신호)는 잡음까지 증폭되는 것이 최대한 억제되면서 저잡음 증폭기(Low Noise Amplifier, LNA, 도시하지 않음)를 통하여 증폭되고, 믹서(14)에서 국부 발진기(16)로부터 발생된 소정 주파수 신호와 혼합되어 중간 주파수(Intermediate Frequency; IF) 신호로 변환된다. 여기서, 상기 중간 주파수(IF)는 고정된 값이 아니라 외부적으로 조절되어 가변 될 수 있다.
상기 중간 주파수(IF) 신호는 대역 통과 필터(18)를 통과하면서 이미지 주파수(image frequency) 등의 불필요한 주파수 성분이 제거되고, 상기 복수의 채널을포함하고 있는 중간 주파수(IF) 신호 중 원하는 채널만 선택된다.
수신된 RF 신호를 중간 주파수(IF) 신호로 변환한 후, 수신 대역 제어부(20)는 최적의 데이터 전송을 위하여 상기 중간 주파수(IF) 신호 중 소정 범위의 대역폭(bandwidth)만을 선택하도록 상기 대역 통과 필터(18)의 대역폭(BW)을 조절한다.
상기 대역 통과 필터(18)는 Gm-C 필터로서 소정 차수의 저역 통과 필터(low pass filter; LPF)와 고역 통과 필터(high pass filter; HPF)에 의하여 소정의 대역폭을 가지도록 구현될 수 있다.
상기 대역 통과 필터(18)의 대역폭은 조절이 가능하다. 즉, 대역 통과 필터(18)를 구성하는 고역 통과 필터(HPF)의 차단 주파수를 고정시키고, 저역 통과 필터(LPF)의 차단 주파수를 변화시킴으로써 대역폭을 조절할 수 있다.
또한, 상기 상호 컨덕턴스(transconductance) Gm 또는 커패시턴스(capacitance) C 값을 조정하여 상기 대역 통과 필터(18)의 중심 주파수(또는 중간 주파수)를 조절할 수 있다. 구체적으로 수신 대역 제어부(20)를 통한 중간 주파수(IF)의 대역폭을 제어하는 방법에 대해서는 도 2에서 상술하도록 한다.
대역 통과 필터(18)를 통과한 신호는 복조기(20)에서 복조 되어 베이스 밴드(baseband) 신호가 얻어진다.
도 2를 참조하면, 종래의 중간 주파 대역의 수신 대역을 제어하기 위한 수신 대역 조절부(20)는 차지 펌프 위상 동기 루프(charge pump phase locked loop, 22), 전압 제어 발진기(voltage controlled oscillator, 24), 비교기(26) 및 디코더(decoder, 28)를 포함한다.
차지 펌프 위상 동기 루프(22)는 외부로부터 입력된 기준 주파수 신호(FREF)와 궤환 주파수의 위상차를 검출하여 원하는 주파수를 가지는 직류 전압 신호를 출력하며, 전압 제어 발진기(24)는 복수의 차단 주파수, 예를 들어 f1, f2 및 f3의 신호를 제공한다.
여기서, 상기 차단 주파수 f1, f2 및 f3은 미리 원하는 차단 주파수 값으로 설정되며, 스위치를 통하여 외부에서 복수의 차단 주파수, 예를 들어 f1, f2 및 f3 중 하나의 값으로 선택할 수 있다. 상기 선택된 차단 주파수 신호는 피드백 되어 궤환 주파수 신호로 차지 펌프 위상 동기 루프(22)로 입력된다.
차지 펌프 위상 동기 루프(22)의 출력은 직류 전압 값을 가지며, 비교기(26)에 입력되어 미리 설정된 기준 전압 값(VREF)과 비교된 후 그 차이 값에 상응하는 레벨 값을 디코더(28)에 제공한다.
디코더(28)는 상기 비교기(26)의 출력을 입력받고, 상기 Gm-C 필터의 Gm (또는 C) 값을 조절하여 상기 대역 통과 필터(18) 내의 LPF의 차단 주파수를 조절하기 위한 차단 주파수 제어 신호를 발생시킨다.
상기 국부 발진기(16)에서는 외부로부터의 중간 주파수(IF) 쉬프트 제어신호에 따라 발진 주파수를 변화시켜(예를 들어, IF1, IF2 ,IF3, ...) 믹서(14)의 출력인 중간 주파수를 조절할 수 있다.
상기 대역 통과 필터(18)는 상기 중간 주파수(IF) 쉬프트 제어 신호에 의하여 중간 주파수(예를 들어, IF1, IF2,IF3)만큼 중심 주파수가 쉬프트된다.
또한, 상기 대역 통과 필터(18)는 상기 HPF의 차단 주파수를 소정 주파수(예를 들어 5Mhz)로 고정시킨 채, 상기 차단 주파수 제어 신호를 입력받아 상기 LPF의 차단 주파수를 변화시킨다. 그 결과, 상기 대역 통과 필터(18)의 대역폭이 조절된다.
도 3을 참조하면, 상기 HPF의 차단 주파수가 소정 주파수로 고정되고, 전압 제어 발진기(24)의 출력인 f1, f2 및 f3에 의하여 상기 대역 통과 필터(18) 중 LPF의 차단 주파수가 결정된다. 그 결과, 상기 대역 통과 필터(18)의 대역폭은 각각 BW1, BW2 및 BW3로 조절될 수 있다. 상기 대역 통과 필터(18)의 주파수 응답 곡선 A1, B1 및 C1은 중간 주파수(IF1, IF2 ,IF3) 쉬프트 제어신호를 입력받은 경우 각각 전압 제어 발진기(24)의 출력이 f1, f2 및 f3 일 경우의 주파수 응답 곡선을 나타낸다.
즉, 상기 대역 통과 필터(18)는 믹서(14)로부터 입력된 중간 주파수(IF)를 중심으로 하여 상기 조절된 대역폭을 가지는 주파수 전달 특성을 가지게 된다.
상기와 같은 낮은 중간 주파수를 사용하는 RF 수신기의 경우에는 사용되는 중간 주파수가 입력되는 RF 대역의 주파수에 비하여 1/2이 않되므로 이미지 주파수(image frequency)를 제거할 수 있는 신호 처리가 필요하다.
또한, 낮은 중간 주파수를 사용하는 RF 수신기의 경우에는 처리 데이터량이나 간섭 신호의 가중을 고려한 최적의 데이터 전송을 위해서는 중간 주파 신호의대역폭이 가장 큰 영향을 준다.
상기와 같은 기존의 RF 수신기의 경우 먼저 중간 주파수(IF)를 변경하고, LPF의 차단 주파수를 변경하여 상기 대역 통과 필터의 수신 중간 주파수에 대한 주파수 응답 특성을 조절한다. 이 경우 대역폭을 고려하여 중간 주파수를 변경해야하는 문제점이 있다.
또한, 이미지 주파수를 고려하여 RF 수신기의 전단(front end)을 설계할 경우 감쇄 특성도 고려해야 하므로 각각의 대역의 중간 주파수를 모두 포함할 수 있는 넓은 대역폭을 필요로 하게 된다. 특히, 이 부분은 대역을 선택할 경우에 같이 변경할 수 있는 부분이 아니므로 전체적으로 RF 수신기의 전단의 노이즈 대역만 넓게 가져가야 하는 결과가 되어 수신 데이터 처리 능력이 극대화되지 못하고 RF 수신기의 전단(front end) 설계에 어려움을 초래한다.
본 발명의 제1 목적은 이와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 무선 통신 단말기에 있어서 수신 데이터 처리 능력을 극대화하도록 단일 중간 주파수의 중간 주파 대역 통과 필터의 대역폭을 조절할 수 있는 무선 통신 단말기를 제공하는 데 있다.
본 발명의 제2의 목적은 외부 온도 변화 등에 의해 무선 통신 단말기의 중간 주파수가 변하는 경우 이를 보정할 수 있도록 하여 안정적인 복조 데이터를 얻을 수 있는 무선 통신 단말기의 중간 주파 대역 조정 방법을 제공함에 있다.
도 1은 종래의 무선 통신 시스템에서 중간 주파 대역을 이용한 무선 수신기의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도.
도 2는 종래의 중간 주파 대역의 수신 대역을 제어하기 위한 시스템 구성 블록도.
도 3은 도 2에 의하여 조정된 수신 중간 주파 대역을 나타낸 그래프.
도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 중간 주파 대역의 수신 대역을 제어하기 위한 시스템 구성 블록도.
도 5 및 도 6은 도 4의 수신 대역 조절부에 의하여 수신 중간 주파 대역의 중심 주파수가 쉬프트 되는 것을 나타내는 그래프.
도 7은 도 4의 수신 대역 조절부에 의하여 조정된 수신 중간 주파 대역을 나타낸 그래프.
도 8은 도 4의 대역 통과 필터를 1차 전달함수를 이용하여 구현한 대역 통과 필터의 블록도.
도 9는 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 중간 주파 대역의 수신 대역을 제어하기 위한 시스템 구성 블록도.
도 10은 도 4 또는 도 9의 수신 대역 조절부에 의하여 수신 중간 주파 대역을 제어하는 과정을 설명하는 순서도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
14, 414 : 믹서16, 416 : 국부 발진기(LO)
18, 450 : 대역 통과 필터20 : 수신 대역 제어부
22, 422 : 차지 펌프 PLL
24, 424a, 424b : 전압 제어 발진기(VCO)
452, 454 : 제1 및 제2 LPF460: 위상 검출부
상기한 본 발명의 제1 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 고주파 신호를 입력받아 중간 주파수 대역의 제1 중간 주파수 신호로 변환하는 제1 중간 주파수 신호 발생부; 제1 위상을 가지는 제2 중간 주파수 신호 및 제2 위상을 가지는 제3 중간 주파수 신호를 발생하는 제2 중간 주파수 신호 발생부; 제1 동작 모드에서 상기 제1 중간 주파수 신호를 입력받고, 제2 동작 모드에서는 상기 제2 및 제3 중간 주파수 신호를 입력받아 필터링하는 대역 통과 필터; 상기 대역 통과 필터의 차단 주파수를 쉬프트 시키기 위한 차단 주파수 제어 신호를 발생하는 차단 주파수 제어 신호 발생부; 및 상기 대역 통과 필터를 통과한 제2 및 제3 중간 주파수 신호간의 위상차를 이용하여 상기 대역 통과 필터의 중심 주파수를 상기 제1 중간 주파수로 보정하기 위한 제어 신호를 상기 대역 통과 필터로 제공하는 위상 검출부를 포함하는 무선 통신 단말기를 제공한다.
상기 제2 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 제1 위상을 가지는 제1 중간 주파수 신호 및 제2 위상을 가지는 제2 중간 주파수 신호를 발생시켜 대역 통과 필터를 이용하여 대역 통과 필터링하는 단계; 상기 대역 통과 필터링된 제1 및 제2 중간 주파수 신호간의 위상을 비교하는 단계; 위상차가 있는 경우 상기 위상차를 이용하여 상기 대역 통과 필터의 중심 주파수를 기준 중심 주파수로 보정하는 단계; 및 차단 주파수 제어 신호를 발생시켜 상기 대역 통과 필터의 차단 주파수를 조절함으로써 상기 대역 통과 필터의 대역폭을 조절하는 단계를 포함하는 무선 통신 단말기의 중간 주파 대역 조정 방법을 제공한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명의 일 실시예를 통해 본 발명을 보다상세하게 설명하고자 한다.
도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 중간 주파 대역의 수신 대역을 제어하기 위한 시스템 구성 블록도를 나타낸다.
도 4를 참조하면, 상기 시스템은 제1 중간 주파수 신호 발생부(410), 상기 중간 주파수 신호 발생부(410)의 출력인 중간 주파수와 동일한 주파수를 가지며 두 개의 서로 다른 위상차를 가지는 기준 중간 주파수 신호를 발생시키기 위한 제2 중간 주파수 신호 발생부(440), 스위치(448), 대역 통과 필터(450), 위상 검출부(460), 차단 주파수 조절을 위한 제1 조절부(420a) 및 제2 조절부(430)를 포함한다.
제1 중간 주파수 신호 발생부(410)는 믹서(414) 및 국부 발진기(LO, 416)를 포함한다. 안테나(410), 믹서(414) 및 국부 발진기(LO, 416)를 통한 중간 주파수 신호(IF) 발생 과정에 대해서는 도 1에서 설명하였으므로 여기서는 설명을 생략한다.
제2 중간 주파수 신호 발생부(440)는 발진기(442), 제1 분주기(444) 및 중간 주파 발생부(446)를 포함한다. 제2 중간 주파수 신호 발생부(440)는 수정 발진기와 같은 외부의 발진기(442)로부터 발진된 소정의 주파수 신호를 제1 분주기(444)로 분주하여 상기 믹서(414)의 출력인 중간 주파수 신호(IF)의 주파수와 동일한 기준 중간 주파수 신호(IFo)를 생성한다. 이때, 중간 주파 발생부(446)에서는 서로 90°위상차를 가지는 2개의 기준 중간 주파수 신호(Iin, Qin)를 발생시켜 각각 대역 통과 필터(450)의 2개의 LPF의 입력으로 제공한다.
스위치(448)는 처음에 시스템에 전원이 인가되는 순간에 제2 중간 주파수 신호 발생부(440)에 연결되어 초기 중간 주파수 보정 과정이 수행되고, 그 후 정상 동작시에는 제1 중간 주파수 신호 발생부(410)에 연결된다.
제2 중간 주파수 신호 발생부(440)는 초기에 전원을 켜는 순간에 상기 스위치(448)를 통하여 대역 통과 필터(450)와 연결된다. 제2 중간 주파수 신호 발생부(440)로부터 제공된 서로 90°위상차를 가지는 2개의 중간 주파수 신호(Iin, Qin)를 이용하여 대역 통과 필터(450) 및 위상 검출기(460)를 통하여 대역 통과 필터(450)의 중심 주파수가 보정된다.
차단 주파수 조절을 위한 제1 조절부(420a)는 제2 분주기(426), 차지 펌프 PLL(422) 및 전압 제어 발진기(VCO, 424a)를 포함한다.
제2 분주기(426)는 외부로부터 중간 주파수 신호를 필터링하기 위한 대역 통과 필터(450)의 대역폭(BW)을 제어하기 위한 BW 제어신호를 입력받아 기준 주파수 신호 (FREF)를 분주하여 차지 펌프 PLL(422)로 제공한다. 즉, 상기 대역 통과 필터(450)의 제1 및 제2 LPF(452, 454)의 차단 주파수를 변경하기 위하여 상기 기준 주파수 신호(FREF)를 분주하여 f1, f2, f3, ...등의 차단 주파수 신호를 발생한다.
차지 펌프 PLL(422)은 상기 제2 분주기(426)의 출력인 분주된 기준 주파수 신호를 입력받아 전압 제어 발진기(424a)의 출력인 궤환 주파수 신호와의 위상차를검출하여 원하는 주파수를 가지는 직류 전압 신호를 출력한다.
차지 펌프 PLL(422)의 출력은 직류 전압 값을 가지며, 비교기(428)에 입력되어 미리 설정된 기준 전압 값(VREF)과 비교된 후 그 차이 값에 상응하는 레벨 값을 디코더(429)에 제공한다. 디코더(429)는 상기 비교기(428)의 출력을 입력받아 상기 대역 통과 필터(450) 내의 제1 및 제2 LPF(452, 454)의 차단 주파수를 조절하기 위한 차단 주파수 제어 신호를 발생시킨다.
상기 대역 통과 필터(450)는 제1 LPF(452), 제2 LPF(454) 및 중간 주파수 쉬프트 처리부(456)로 구성된다. 즉, 2개의 LPF를 이용하여 대역 통과 필터(450)를 구현한다. 대역 통과 필터(450)는 상기 IFo(Iin, Qin) 또는 IF 및 차단 주파수 제어 신호를 입력받아 후술하는 제어 동작에 의해 대역 통과 필터(450)의 대역폭 등의 주파수 응답 특성을 조절한다.
위상 검출부(460)는 상기 대역 통과 필터(450)의 출력 신호인 I 신호 및 Q 신호의 위상 변화를 감지하여 위상 변화가 있는 경우 위상차에 해당되는 값을 이용하여 상기 대역 통과 필터(450)의 중심 주파수(wC)를 초기에 설정된 중심 주파수 값으로 보정한다. 즉, 초기 시스템에 전원이 인가된 순간 또는 주변 온도 등의 변화에 의하여 대역 통과 필터(450)의 주파수 응답 특성이 변하는 경우에 특히, 대역 통과 필터(450)의 중심 주파수를 일정한 값으로 유지시켜 준다. 따라서, RF 수신기에 있어서 중간 주파수 처리 과정에서의 복조 신호의 위상 에러를 보정하는 작용을 한다.
이하, 도 5 내지 도 7을 이용하여 대역 통과 필터(450)의 중심 주파수(wC) 및 대역폭 등의 주파수 응답 특성을 조절하는 과정을 설명한다.
도 5 및 도 6은 도 4의 수신 대역 조절부에 의하여 수신 중간 주파 대역의 중심 주파수가 쉬프트 되는 것을 나타내는 그래프이고, 도 7은 도 4의 수신 대역 조절부에 의하여 조정된 수신 중간 주파 대역을 나타낸 그래프이다.
도 5 내지 도 7을 참조하면, 먼저 상기 대역 통과 필터(450)의 LPF의 중심 주파수를 wC만큼 쉬프트(shift) 시킨 후, 상기 LPF의 차단 주파수를 변화시켜 상기 대역 통과 필터(450)의 대역폭을 BW1', BW2', BW3' 와 같이 조절한다. 따라서, 상기 대역 통과 필터(450)의 주파수 응답 특성을 조절할 수 있다.
상기 대역 통과 필터(450)의 주파수 응답 곡선 A2, B2 및 C2는 상기 LPF가 단일한 기준 중간 주파수(IFo)-여기서 IFo는 wC와 동일함- 만큼 쉬프트된 상태에서 각각 차단 주파수가 f1, f2 및 f3인 경우의 주파수 응답 곡선을 나타낸다.
이와 같은 2개의 LPF(452, 454) 및 중심 주파수 쉬프트 처리부(456)로 이루어진 대역 통과 필터(450)는 예를 들어 1개의 극점(pole)을 가진 1차 전달 함수를 이용하여 구현할 수 있다. 또한, 2개 이상의 극점을 가지는 2차 이상의 전달 함수를 가지고도 구현할 수 있음은 물론이다.
먼저, 도 5에 도시된 LPF를 구현하기 위한 1차 전달함수는 다음과 같다.
(단, wo= 차단 주파수)
상기 수학식 1에 의한 LPF의 중심 주파수를 wc만큼 쉬프트 시켜 도 6에 도시된 대역 통과 필터(BPF)를 구현하기 위한 전달 함수는 다음과 같다.
(단, wc= 쉬프트할 중심 주파수, Q= 중심 주파수/ 대역폭)
도 8은 도 4의 대역 통과 필터를 1차 전달함수를 이용하여 구현한 대역 통과 필터의 블록도이다.
도 8을 참조하면, 상기 대역 통과 필터(450)는 상하에 대칭적으로 구현된 제1 LPF(452) 및 제2 LPF(454), 그리고 상기 제1 및 제2 LPF(452, 454)에 각각 양의 피드백 및 음의 피드백 신호를 제공하는 2개의 2Q 블록(456a, 456b)으로 구성된 중심 주파수 쉬프트 처리부(456)를 포함한다.
Iin 신호가 제1 LPF의 입력단으로 입력되고, Qin 신호가 제2 LPF의 입력단으로 입력된다. 또한, 위상 검출부(460)로부터의 궤한 제어 신호가 중심 주파수 쉬프트 처리부(456)의 입력단으로 입력되어 대역 통과 필터(450)의 wc가 보정된다. 또한, 디코더(429)로부터의 차단 주파수 제어 신호가 제1 및 제2 LPF(452, 454)에 입력되어 차단 주파수 wo를 조절한다.
상기 대역 통과 필터는 예를 들어 트랜스컨덕턴스(Gm)-커패시턴스(C) 필터를이용하여 구현할 수 있다. 이때, 상기 Gm-C 필터의 Gm 값을 변화시켜 상기 대역 통과 필터(450)의 중심 주파수 및 차단 주파수를 조정할 수 있다.
도 9는 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 중간 주파 대역의 수신 대역을 제어하기 위한 시스템 구성 블록도이다. 이하, 도 4와의 차이점을 위주로 설명한다.
도 9를 참조하면, 차단 주파수 제어 신호를 생성하기 위하여 차단 주파수 f1, f2, f3을 전압 제어 발진기(424b)에서 직접 발생시킨다는 점이 도 4와의 차이점이다.
도 10은 도 4 또는 도 5의 수신 대역 조절부에 의하여 수신 중간 주파 대역을 제어하는 과정을 설명하는 순서도이다.
도 10을 참조하면, 먼저 전원이 인가된 후 대역 통과 필터(450)의 중심 주파수를 보정하기 위하여 정확한 주파수를 얻을 수 있는 외부 수정 발진기(X-TAL) 등의 출력을 분주한 후, 서로 다른 위상을 가진 기준 중간 주파수 신호 Iin, Qin를 생성하여 대역 통과 필터(450)에 입력한다(단계 S1010). 대역 통과 필터(450)의 중간 주파수는 무선 수신기 등에 필요한 최대 데이터량(data rate) 및 상기 무선 수신기에 사용되는 능동 소자의 잡음 특성을 고려하여 정해진다. 또한, 주변 환경의 변화로 주변 온도가 변하여 상기 대역 통과 필터(450)의 중심 주파수 등의 주파수 응답 특성이 변하는 경우에 필요시 상기 대역 통과 필터(450)의 중심 주파수를 보정하기 위한 단계 S1010을 수행할 수도 있다.
상기 대역 통과 필터(450)의 출력인 기준 중간 주파수 신호 Iout, Qout의 위상차를 비교하여(단계 S1020), 위상차가 0이 아닌 경우는 상기 위상차를 이용하여 상기 대역 통과 필터(450)의 중심 주파수를 RF 수신기에서 사용하는 중간 주파수 값으로 보정한다(단계 S1030).
그 다음, 상기와 같이 대역 통과 필터(450)의 중심 주파수를 RF 수신기에서 사용하는 중간 주파수 값으로 보정하는 단계가 완료되면, 상기 보정된 정확한 중심 주파수를 기준으로 상기 대역 통과 필터(450)의 대역폭이 조절되도록 한다.
즉, 차단 주파수 제어 신호를 생성하여 상기 대역 통과 필터(450)의 차단 주파수를 조정한다(단계 S1050). 차단 주파수를 조정함으로써 상기 대역 통과 필터(450)의 대역폭이 조정되며, 상기 차단 주파수는 상기 대역폭을 고려하여 정해진다. 만일 위상차가 0인 경우는 단계 S1050을 수행한다.
본 발명은 RF 수신기뿐만 아니라 RF 송신기에도 적용이 가능하며, 무선 LAN(wireless LAN) 뿐만 아니라 일반적인 RF 통신 시스템에 적용이 가능하다.
실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
이상, 설명한 바와 같이 본 발명에서는 광대역 무선 통신 시스템에서의 고주파 신호 복조시, 중간 주파 대역의 대역 통과 필터를 통과한 2개의 서로 다른 위상의 중간 주파수 신호의 위상을 비교하여 상기 대역 통과 필터의 중간 주파수(또는 중심 주파수)를 보정하며, 상기 대역 통과 필터의 차단 주파수를 조정하여 대역폭을 조정한다.
따라서, 외부 온도 변화 등에 의해 시스템의 중간 주파수가 변하는 경우 상기 대역 통과 필터의 중간 주파수를 보정할 수 있도록 함으로써 단일의 중간 주파수를 사용하여 안정적으로 복조 데이터를 얻을 수 있고, 무선 송신기 또는 무선 수신기의 데이터 처리 능력을 극대화할 수 있다.
또한, 상기 대역 통과 필터의 중심 주파수 및 대역폭을 조절할 수 있도록 하여 수신 신호에 상응하여 복조 대역을 조정함으로써 무선 송신기 또는 무선 수신기의 데이터 처리 능력을 극대화 할 수 있다.

Claims (12)

  1. 고주파 신호를 입력받아 중간 주파수 대역의 제1 중간 주파수 신호로 변환하는 제1 중간 주파수 신호 발생부;
    제1 위상을 가지는 제2 중간 주파수 신호 및 제2 위상을 가지는 제3 중간 주파수 신호를 발생하는 제2 중간 주파수 신호 발생부;
    제1 동작 모드에서 상기 제1 중간 주파수 신호를 입력받고, 제2 동작 모드에서는 상기 제2 및 제3 중간 주파수 신호를 입력받아 필터링하는 대역 통과 필터;
    상기 대역 통과 필터의 차단 주파수를 쉬프트 시키기 위한 차단 주파수 제어 신호를 발생하는 차단 주파수 제어 신호 발생부; 및
    상기 대역 통과 필터를 통과한 제2 및 제3 중간 주파수 신호간의 위상차를 이용하여 상기 대역 통과 필터의 중심 주파수를 상기 제1 중간 주파수로 보정하기 위한 제어 신호를 상기 대역 통과 필터로 제공하는 위상 검출부
    를 포함하는 무선 통신 단말기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 대역 통과 필터는 상호컨덕턴스를 갖는 상호컨덕턴스(Gm)-커패시턴스(C) 필터로 이루어지는 것을 특징으로 하는 무선 통신 단말기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 차단 주파수는 상기 상호컨덕턴스(Gm)를 가변 시킴으로써 조정되는 것을 특징으로 하는 무선 통신 단말기.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 중심 주파수는 상기 상호컨덕턴스(Gm)를 가변 시킴으로써 조정되는 것을 특징으로 하는 무선 통신 단말기.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제2 중간 주파수 신호 발생부는 수정 발진기를 이용하여 상기 제1 중간 주파수 신호와 동일한 주파수를 가지는 제2 및 제3 중간 주파수 신호를 발생시키는 것을 특징으로 하는 무선 통신 단말기.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 위상은 서로 90도의 위상차를 가지는 것을 특징으로 하는 무선 통신 단말기.
  7. 제1항에 있어서, 차단 주파수 제어 신호 발생부는 소정의 기준 주파수를 분주한 복수의 차단 주파수를 가지는 신호를 이용하여 상기 차단 주파수 제어 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 단말기.
  8. 제7항에 있어서, 상기 차단 주파수 제어 신호 발생부는 차지 펌프 위상 동기 루프 및 전압 제어 발진기를 이용하여 상기 차단 주파수 제어 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 단말기.
  9. 제1 위상을 가지는 제1 중간 주파수 신호 및 제2 위상을 가지는 제2 중간 주파수 신호를 발생시켜 대역 통과 필터를 이용하여 대역 통과 필터링하는 단계;
    상기 대역 통과 필터링된 제1 및 제2 중간 주파수 신호간의 위상을 비교하는 단계;
    위상차가 있는 경우 상기 위상차를 이용하여 상기 대역 통과 필터의 중심 주파수를 기준 중심 주파수로 보정하는 단계; 및
    차단 주파수 제어 신호를 발생시켜 상기 대역 통과 필터의 차단 주파수를 조절함으로써 상기 대역 통과 필터의 대역폭을 조절하는 단계
    를 포함하는 무선 통신 단말기의 중간 주파 대역 조정 방법.
  10. 제9항에 있어서, 제2 및 제3 중간 주파수 신호는 수정 발진기를 이용하여 발생시키는 것을 특징으로 하는 무선 통신 단말기의 중간 주파 대역 조정 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 위상은 서로 90도의 위상차를 가지는 것을 특징으로 하는무선 통신 단말기의 중간 주파 대역 조정 방법.
  12. 제9항에 있어서, 상기 대역 통과 필터의 중심 주파수를 기준 중심 주파수로 보정하는 단계는 상기 무선 통신 단말기에 전원을 인가한 직후에 수행되는 것을 특징으로 하는 무선 통신 단말기의 중간 주파 대역 조정 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100779788B1 (ko) * 2004-02-18 2007-11-27 가부시키가이샤 덴소 수신기 및 수신기를 포함하는 전자 기기
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KR101102511B1 (ko) * 2008-10-21 2012-01-03 백종대 양궁 핸들 및 이를 포함하는 양궁
KR101337028B1 (ko) * 2011-12-21 2013-12-06 피앤피네트워크 주식회사 Ｄｒｍ 수신기를 위한 스펙트럼 보상 시스템 및 그 방법
KR101997633B1 (ko) 2018-07-25 2019-07-08 상명대학교산학협력단 Teo 및 desa를 이용한 자동 동기화 파라미터 측정 장치

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