KR20050121405A - 하나의 전압 제어 발진기를 사용하는 다중 대역통신시스템의 국부 발진방법 및 국부 발진기 - Google Patents

하나의 전압 제어 발진기를 사용하는 다중 대역통신시스템의 국부 발진방법 및 국부 발진기 Download PDF

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Abstract

단 하나의 전압 제어 발진기를 이용하여 간단하게 다양한 대역의 국부 발진신호를 생성할 수 있는 국부 발진방법 및 국부 발진기가 개시되어 있다. 국부 발진방법은 전압 제어 발진단계, 위상고정단계, 및 분주단계를 포함한다. 전압 제어 발진단계는 제 1 내지 제 L대역 주파수를 각각 M1내지 ML배 한 주파수 대역을 포함하는 주파수 발진신호를 생성한다. 국부 발진기는 전압 제어 발진기, 위상고정루프, 및 국부 발진 생성기를 포함한다. 국부 발진 생성기는 전압 제어 발진기의 발진 신호를 M1내지 ML중 하나로 분주하여 국부 발진신호를 생성한다. 따라서 하나의 전압 제어 발진기를 사용하여 간단한 구성의 국부 발진 생성기를 사용할 수 있고, 칩 면적을 현저히 줄일 수 있다.

Description

하나의 전압 제어 발진기를 사용하는 다중 대역 통신시스템의 국부 발진방법 및 국부 발진기{METHOD OF LOCAL-OSCILLATING FOR MULTI-BAND COMMUNICATION SYSTEM USING ONE VCO AND LOCAL OSCILLATOR THERE OF}
본 발명은 무선 통신시스템에 관한 것으로, 특히 다중 대역 무선통신시스템에 사용되는 국부 발진기에 관한 것이다.
현재 무선통신은 800MHz 대의 주파수 대역을 사용하는 셀룰러 CDMA(Code Division Multiple Access)와 1900MHz대를 사용하는 PCS 방식이 대중화되어 있다. 통상 무선통신 단말기들은 상기 무선통신방식 중 어느 하나만을 지원하는 경우가 많다. 반면, 상기 셀룰러 CDMA 방식과 PCS 방식을 모두 지원하는 무선통신단말기도 개발되고 있으며 나아가 GPS(Global Positioning System)등의 다른 방식까지 지원하는 다중 대역 무선통신 단말기도 개발되고 있다. 원칙적으로 다중 대역 무선통신 단말기는 셀룰러 CDMA ,PCS 및 GPS의 주파수 대역에 해당하는 국부 발진기를 구비해야 하고 따라서 하나의 무선통신방식만을 지원하는 경우에 비하여 회로가 크고 소비전력도 크며 결국 가격도 높아질 수밖에 없었다.
최근 많이 사용되는 0-IF시스템의 경우 0-IF란, 말 그대로 IF(중간 주파수)가 0Hz인, 다시 말해서 IF를 사용하지 않는 직접 변환(Direct Conversion) 방식을 지칭하는 말이다. 이것은 현재 널리 이용되는 수퍼헤테로다인(Super Heterodyne) 방식의 반대되는 개념이다. 즉 IF(중간 주파수)를 사용하지 않고 반송파(carrier)를 기저대역(baseband)로 곧바로 끌어내리고 올리는 방식을 말한다. 엄밀히 따지자면 원래의 통신방식은 이러한 0-IF로 갔어야 하지만, 채널선택도를 비롯한 각종 문제로 인해 IF를 사용하는 방식으로 가게 된 것이다. 반대로 생각하면 0-IF 방식은 사용하기에 문제점이 많다는 것이다. 0-IF를 사용하면 IF가 없어서 표면 탄성파 필터 필터(Surface Acoustic Wave Filter; SAW Filter)와 믹서등을 절약할 수 있기 때문에 단가절감, 무게경량화, 시스템 1칩화 등이 가능하다는 강력한 장점이 있다. 그로인해 GSM을 필두로 0-IF를 여러모로 개선하여 무선통신에서도 사용이 가능하도록 하려는 노력이 있었으며 이러한 노력이 성과를 거두어 최근에는 0-IF 방식을 사용하는 무선통신 시스템이 늘어나고 있다. 그러나 국부발진 누설(LO Leakage), 직류 오프셋(DC offset), I/Q 불합치(I/Q mismatch)등의 문제점은 아직도 0-IF시스템의 보편화에 장애로 작용하고 있다. 상기 열거한 0-IF방식의 문제점들은 RF(Radio Frequency: 라디오 주파수)신호와 국부 발진 신호의 주파수가 같기 때문에 발생하는 것이며, 이러한 문제점을 해결하기 위하여 RF신호와 국부 발진기 내의 전압 제어 발진기의 주파수를 서로 다르게 사용하는 방식이 일반적이다.
0-IF방식을 사용하는 다중 대역 무선통신 시스템에서는 효과적으로 다양한 대역의 국부 발진 주파수를 생성하면서 국부발진 누설(LO Leakage), 직류 오프셋(DC offset) 등의 문제를 해결하기 위하여 국부 발진기 내의 전압 제어 발진기의 발진주파수를 RF신호의 주파수와 다르게 하고, 이 전압 제어 발진기의 발진신호를 분주하고, 다른 발진신호와 혼합(mixing)하는 등의 방법으로 원하는 주파수의 국부 발진신호를 생성하였다.
도 1은 종래 기술에 따른 다중 대역 무선통신 시스템의 블록도이다. 도 1을 참조하면 PCS, 셀룰러, GPS신호가 안테나를 통해서 들어오면 먼저 해당하는 대역의 신호만을 필터링하기 위한 대역 통과 필터들을 통과하고, 이어서 저잡음 증폭기를 통하여 신호가 증폭되게 된다. 이후에 대역 통과 필터를 다시 한번 통과한 후 믹서에 의해 국부 발진기의 발진신호와 혼합(mixing)되어 0-IF신호가 생성되고, 저역 통과 필터를 통해 모뎀으로 들어가게 된다. 도 1에 도시된 국부 발진기는 두 개의 전압 제어 발진기 및 혼합기(mixer)등을 구비한 복잡한 국부 발진 생성기로 구성되어 있다. 도 1에 도시된 국부 발진기는 셀룰러를 위해서는 1700MHz대의 주파수를 제1 전압 제어 발진기에 의해 발진시켜서 이를 2분주하여 국부 발진신호로 사용하고, PCS를 위해서는 셀룰러와 동일한 전압 제어 발진기를 사용하지만 발진 신호를 8분주한 신호와 분주하지 않은 발진신호를 혼합(mixing)하여 국부 발진신호로 사용하며, GPS를 위해서는 제2 전압 제어 발진기를 이용하여 3150MHz주파수를 발진시킨 후 이를 2분주하여 사용하는 방법 등의 복잡한 방법으로 원하는 국부 발진주파수를 얻어낸다.
그러나 이와 같은 방법을 사용하면 전압 제어 발진기가 여러 개 필요하고, 원하는 주파수의 국부 발진신호를 얻어내기 위해서 믹서 등을 구비한 복잡한 회로를 구성할 필요가 있었기 때문에 하드웨어의 면적의 증가, 소비전력의 증가, 제품가격의 상승, 잡음 플로어 증가 및 불요파(spurious)발생 등의 문제점이 있었다.
상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 하나의 전압 제어 발진기를 이용하여 간단한 회로만으로 다양한 대역의 국부 발진신호를 생성할 수 있는 국부 발진기를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 하나의 전압 제어 발진기를 이용하여 간단한 회로만으로 다양한 대역의 국부 발진신호를 생성할 수 있는 국부 발진방법을 제공하는 것이다.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 국부 발진기는 제1 내지 제L(L은 자연수) 주파수 대역을 각각 M1내지 ML(M1 내지 ML은 2이상의 자연수)배 한 주파수 대역을 포함하는 주파수의 발진신호를 생성하는 전압 제어 발진기, 발진 신호에 기초하여 전압 제어 발진기에 인가되는 제어전압을 조절하는 위상고정루프, 전압 제어 발진기의 발진 신호를 M1내지 ML중 하나로 분주하여 국부 발진 신호를 생성하는 국부 발진 생성기를 포함한다.
또한, 상술한 본 발명의 다른 목적을 달성하기 국부 발진 방법은 제1 내지 제L(L은 자연수) 주파수 대역을 각각 M1내지 ML(M1 내지 ML은 2이상의 자연수)배 한 주파수 대역을 포함하는 주파수의 발진신호를 생성하는 전압 제어 발진단계, 발진신호에 기초하여 전압 제어 발진단계를 제어하는 위상고정단계, 발진신호를 M1내지 ML중 하나로 분주하는 단계를 포함한다.
이러한 국부 발진기 및 국부 발진 방법에 따르면 하나의 전압 제어 발진기를 사용하여 간단한 회로를 구성하는 것만으로 다양한 대역의 국부 발진 주파수를 얻을 수 있다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 국부 발진기의 블록도이다. 도 2를 참조하면 본 발명의 제1 실시예에 따른 국부 발진기(200)는 전압 제어 발진기(210), 위상고정루프(220) 및 국부 발진 생성기(230)를 포함한다.
먼저, 전압 제어 발진기(210)는 PCS대역의 2배 대역인 3680~3980MHz, 셀룰러 대역의 4배 대역인 3328~3576MHz, 및 GPS대역의 2배 대역인 3150.84MHz를 포함하는 주파수를 생성한다. 따라서, 전압 제어 발진기(210)는 인가되는 제어 전압에 따라 3150.84MHz 내지 3980MHz정도의 주파수의 발진 신호를 생성하는 것이다.
국부 발진 생성기(230)는 전압 제어 발진기(210)가 발생하는 발진 신호를 받아서 이를 적절히 분주하여 원하는 주파수의 국부 발진 신호를 생성한다. 국부 발진 생성기(230)는 제1 버퍼(231) ,제2 버퍼(232), 제1 분주기(233), 스위칭 수단(234), 제2 분주기(235), 및 제3 버퍼(236)를 포함한다. 제1 버퍼(231) 및 제2 버퍼(232)는 각각 전압 제어 발진기(210)의 발진 신호를 버퍼링하여 출력한다. 특히 본 실시예에서 제1 버퍼(231)는 PCS대역의 2배 주파수의 발진신호를 버퍼링하는 용도로 쓰이고, 제2 버퍼(232)는 GPS대역의 2배 주파수의 발진신호를 버퍼링하는 용도로 쓰이며, 제1 분주기(233)는 셀룰러 대역의 4배 주파수의 발진신호를 분주하는데 쓰인다. 제1 분주기(233)는 발진 신호를 2분주하여 출력한다. 스위칭 수단(234)은 제1 버퍼(231), 제2 버퍼(232) 또는 제1 분주기(233)의 출력 신호 중 하나를 출력한다. 도 2에 도시되지는 않았지만 스위칭수단은 원하는 주파수 대역에 따라 제1 버퍼(231), 제2 버퍼(232) 또는 제1 분주기(233)의 출력 신호를 선택할 수 있도록 모드선택신호를 입력받으며, 스위치 또는 먹스를 이용하여 구현할 수 있음은 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 당업자라면 용이하게 이해할 수 있을 것이다. 제2 분주기(235)는 스위칭 수단(234)의 출력 신호를 2분주하여 출력한다. 제3 버퍼(236)는 전압 제어 발진기(210)와 위상 고정 루프(220) 사이에서 버퍼링 동작을 수행한다.
위상 고정 루프(220)는 국부 발진 생성기(230)와 전압 제어 발진기(210) 사이에서 전압 제어 발진기가 적절한 주파수의 신호를 발생하도록 제어 신호를 조절한다. 즉, 도 2에 도시된 위상 고정 루프(220)를 통하여 소정의 기준 신호(미도시)와 제3 버퍼(236)를 통하여 입력되는 신호와의 위상차를 보정할 수 있다.
따라서 PCS대역의 2배 주파수 발진신호가 발생된 경우 제1 버퍼(231)를 거쳐서 제2 분주기(235)를 통하여 출력됨으로써 원하는 PCS대역의 국부 발진 신호를 얻을 수 있다. 또한 셀룰러 대역의 4배 주파수 발진신호가 발생된 경우 제1 분주기(233) 및 제2 분주기(235)를 통하여 출력됨으로써 원하는 셀룰러 대역의 국부 발진신호를 얻을 수 있다. 또한 GPS대역의 2배 주파수 발진신호가 발생된 경우 제2 버퍼(232)를 거쳐서 제2 분주기(235)를 통하여 출력됨으로써 원하는 GPS대역의 국부 발진 신호를 얻을 수 있다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 국부 발진기의 블록도이다. 도 3을 참조하면 본 발명의 제2 실시예에 따른 국부 발진기(300)는 전압 제어 발진기(210), 위상고정루프(220) 및 국부 발진 생성기(330)를 포함한다.
도 3에 도시된 전압 제어 발진기(210) 및 위상 고정 루프(220)는 도 2에 도시된 전압 제어 발진기 및 위상 고정 루프와 동일하다. 도 3에 도시된 국부 발진 생성기(330)는 전압 제어 발진기(210)가 발생하는 발진 신호를 받아서 이를 적절히 분주하여 원하는 주파수의 국부 발진 신호를 생성한다. 국부 발진 생성기(330)는 제1 버퍼(331), 제1 분주기(332), 스위칭 수단(333), 제2 분주기(334), 및 제2 버퍼(335)를 포함한다. 제1 버퍼(331)는 전압 제어 발진기(210)의 발진 신호를 버퍼링하여 출력한다. 특히 본 실시예에서 제1 버퍼(331)는 PCS대역 및 GPS대역의 2배 주파수의 발진신호를 버퍼링하는 용도로 쓰이고, 제1 분주기(332)는 셀룰러 대역의 4배 주파수의 발진신호를 분주하는데 쓰인다. 제1 분주기(332)는 발진 신호를 2분주하여 출력한다. 스위칭 수단(333)은 제1 버퍼(331) 또는 제1 분주기(332)의 출력 신호 중 하나를 출력한다. 도 3에 도시되지는 않았지만 스위칭수단은 원하는 주파수 대역에 따라 제1 버퍼(331) 또는 제1 분주기(332)의 출력 신호를 선택할 수 있도록 모드선택신호를 입력받으며, 스위치 또는 먹스를 이용하여 구현할 수 있음은 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 당업자라면 용이하게 이해할 수 있을 것이다. 제2 분주기(334)는 스위칭 수단(333)의 출력 신호를 2분주하여 출력한다. 제2 버퍼(335)는 전압 제어 발진기(210)와 위상 고정 루프(220) 사이에서 버퍼링 동작을 수행한다.
위상 고정 루프(220)는 국부 발진 생성기(330)와 전압 제어 발진기(210) 사이에서 전압 제어 발진기가 적절한 주파수의 신호를 발생하도록 제어 신호를 조절한다. 즉, 도 3에 도시된 위상 고정 루프(220)를 통하여 소정의 기준 신호(미도시)와 제2 버퍼(335)를 통하여 입력되는 신호와의 위상차를 보정할 수 있다.
따라서 PCS대역 및 GPS대역의 2배 주파수 발진신호가 발생된 경우 제1 버퍼(331)를 거쳐서 제2 분주기(334)를 통하여 출력됨으로써 원하는 PCS대역 및 GPS대역의 국부 발진 신호를 얻을 수 있다. 또한 셀룰러 대역의 4배 주파수 발진신호가 발생된 경우 제1 분주기(332) 및 제2 분주기(334)를 통하여 출력됨으로써 원하는 셀룰러 대역의 국부 발진신호를 얻을 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 다중 대역 무선통신 시스템의 블록도이다. 도 4를 참조하면 PCS, 셀룰러, GPS신호가 각각 제1 내지 제3 안테나(411-413)를 통해서 들어오면 먼저 해당하는 대역의 신호만을 필터링하기 위한 제1 내지 제3 대역 통과 필터(421-423)들을 각각 통과하고, 이어서 제1 내지 제3 저잡음 증폭기(431-433)를 통하여 각각 신호가 증폭되게 된다. 이후에 PCS나 셀룰러 신호의 경우에 각각 제4 및 제5 대역 통과 필터(441, 442)를 다시 한번 통과하게 된다. 이후 제4 및 제5 대역 통과 필터(441, 442)의 출력 신호 및 제3 저잡음 증폭기(433)의 출력 신호는 제1, 제2 및 제3 프리앰프(451-453)를 통하여 증폭된 후 1개의 믹서(460)에 의해 국부 발진기(300)의 출력 신호인 국부 발진 신호와 혼합(mixing)되어 0-IF신호가 생성되고, 저역 통과 필터(471-473)를 통해 신호의 복/변조를 행하는 모뎀(480)으로 들어가게 된다. 도 4에 도시된 국부 발진기(300)는 도 3에 도시된 국부 발진기로, 한 개의 전압 제어 발진기 및 혼합기(mixer)등의 복잡한 회로가 없는 간단한 구성의 국부 발진 생성기를 포함한다. 따라서 도 4에 도시된 다중 대역 무선 통신 시스템은 하나의 전압 제어 발진기만을 이용한 간단한 국부 발진기를 이용하여 PCS, 셀룰러, GPS의 3가지 대역의 무선 통신이 가능하도록 한다.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 국부 발진기의 블록도이다. 도 5를 참조하면 본 발명의 제3 실시예에 따른 국부 발진기는 전압 제어 발진기(210), 위상고정루프(220) 및 국부 발진 생성기(530)를 포함한다.
도 5에 도시된 전압 제어 발진기(210) 및 위상 고정 루프(220)는 도 2에 도시된 전압 제어 발진기 및 위상 고정 루프와 동일하다. 도 5에 도시된 국부 발진 생성기(530)는 전압 제어 발진기(210)가 발생하는 발진 신호를 받아서 이를 적절히 분주하여 원하는 주파수의 제1 내지 제3 국부 발진 신호를 생성한다. 국부 발진 생성기(530)는 제1 버퍼(531), 제2 버퍼(532), 제1 분주기(533), 스위칭 수단(534), 제2 내지 제4 분주기(535-537), 및 제3 버퍼(538)를 포함한다. 제1 버퍼(531) 및 제2 버퍼(532)는 전압 제어 발진기(210)의 발진 신호를 버퍼링하여 출력한다. 제1 분주기(533)는 발진 신호를 2분주하여 출력한다. 특히 본 실시예에서 제1 버퍼(531)는 PCS대역의 2배 주파수의 발진신호를 버퍼링하는 용도로 쓰이고, 제2 버퍼(532)는 GPS대역의 2배 주파수의 발진신호를 버퍼링하는 용도로 쓰이며, 제1 분주기(533)는 셀룰러 대역의 4배 주파수의 발진신호를 분주하는데 쓰인다. 스위칭 수단(534)은 제1 버퍼(531), 제2 버퍼(532) 또는 제1 분주기(533)의 출력 신호 중 하나를 출력한다. 도 5에 도시되지는 않았지만 스위칭수단(534)은 원하는 주파수 대역에 따라 제1 버퍼(531), 제2 버퍼(532) 또는 제1 분주기(533)의 출력 신호를 선택할 수 있도록 모드선택신호를 입력받으며, 스위치 또는 먹스를 이용하여 구현할 수 있음은 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 당업자라면 용이하게 이해할 수 있을 것이다. 제2 분주기(535)는 제1 버퍼(531)의 출력 신호를 2분주하여 출력하고, 제3 분주기(536)는 제2 버퍼(532)의 출력 신호를 2분주하여 출력하며, 제4 분주기(537)는 제1 분주기(533)의 출력 신호를 2분주하여 출력한다. 제3 버퍼(538)는 전압 제어 발진기(210)와 위상 고정 루프(220) 사이에서 버퍼링 동작을 수행한다.
위상 고정 루프(220)는 국부 발진 생성기(530)와 전압 제어 발진기(210) 사이에서 전압 제어 발진기가 적절한 주파수의 신호를 발생하도록 제어 신호를 조절한다. 즉, 도 5에 도시된 위상 고정 루프(220)를 통하여 소정의 기준 신호(미도시)와 제3 버퍼(538)를 통하여 입력되는 신호와의 위상차를 보정할 수 있다.
따라서 PCS대역의 2배 주파수 발진신호가 발생된 경우 제1 버퍼(531) 및 제2 분주기(535)를 통하여 제1 국부 발진 신호로 출력됨으로써 원하는 PCS대역의 국부 발진 신호를 얻을 수 있으며, GPS대역의 2배 주파수 발진신호가 발생된 경우 제2 버퍼(532)를 거쳐서 제3 분주기(536)를 통하여 제3 국부 발진 신호로 출력됨으로써 원하는 GPS대역의 국부 발진 신호를 얻을 수 있다. 또한 셀룰러 대역의 4배 주파수 발진신호가 발생된 경우 제1 분주기(533) 및 제4 분주기(537)를 통하여 제2 국부 발진 신호로 출력됨으로써 원하는 셀룰러 대역의 국부 발진신호를 얻을 수 있다. 도 2, 도 3, 및 도 5에 도시된 실시예를 통하여 알 수 있듯이 본 발명에 의한 국부 발진기는 어떠한 경우에도 1개 이상의 분주기를 통하여 국부 발진 신호를 생성하므로 쉽게 I/Q신호를 생성할 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 다중 대역 무선통신 시스템의 블록도이다. 도 6을 참조하면 PCS, 셀룰러, GPS신호가 각각 제1 내지 제3 안테나(411-413)를 통해서 들어오면 먼저 해당하는 대역의 신호만을 필터링하기 위한 제1 내지 제3 대역 통과 필터(421-423)들을 각각 통과하고, 이어서 제1 내지 제3 저잡음 증폭기(431-433)를 통하여 각각 신호가 증폭되게 된다. 이후에 PCS나 셀룰러 신호의 경우에 각각 제4 및 제5 대역 통과 필터(441, 442)를 다시 한번 통과하게 된다. 이후 제4 및 제5 대역 통과 필터(441, 442)의 출력 신호 및 제3 저잡음 증폭기(433)의 출력 신호는 각각 제1, 제2 및 제3 믹서(651-653)를 통하여 제1, 제2 및 제3 국부 발진 신호와 혼합(mixing)되어 제1 내지 제3 0-IF신호가 생성된다. 제1 내지 제3 0-IF신호는 저역 통과 필터(471-473)를 통해 신호의 복/변조를 행하는 모뎀(480)으로 들어가게 된다. 도 6에 도시된 국부 발진기(500)는 도 5에 도시된 국부 발진기로, 한 개의 전압 제어 발진기 및 혼합기(mixer)등의 복잡한 회로가 없는 간단한 구성의 국부 발진 생성기를 포함한다. 따라서 도 6에 도시된 다중 대역 무선 통신 시스템은 하나의 전압 제어 발진기만을 이용한 간단한 국부 발진기를 이용하여 PCS, 셀룰러, GPS의 3가지 대역의 무선 통신이 가능하도록 한다.
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.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 국부 발진기 및 국부 발진 방법은 하나의 전압 제어 발진기 및 간단한 회로만으로 시스템을 구성함으로써 칩 면적이 현저히 줄어든다. 또한 높은 주파수를 발진할 수 있는 전압 제어 발진기를 사용함으로써 전압 제어 발진기의 LC 탱크의 인덕터가 높은 퀄러티 팩터를 가질 수 있으므로 잡음 특성이 좋은 전압 제어 발진기를 만들 수 있다. 또한, 전압 제어 발진기의 발진 회로가 1개 이상의 분주기를 통하여 출력됨으로써 쉽게 국부 발진기의 I/Q신호를 만들 수 있다. 나아가 기존의 복잡한 국부 발진회로의 구현으로 인한 잡음 플로어의 증가, 불요파 발생 등의 문제가 발생하지 않는다.
도 1은 종래 기술에 따른 다중 대역 무선통신 시스템의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 국부 발진기의 블록도이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 국부 발진기의 블록도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 다중 대역 무선통신 시스템의 블록도이다.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 국부 발진기의 블록도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 다중 대역 무선통신 시스템의 블록도이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
210 : 전압 제어 발진기
220 : 위상 고정 루프
230 : 국부 발진 생성기

Claims (20)

  1. 제1 내지 제L(L은 자연수) 주파수 대역을 각각 M1내지 ML(M1 내지 ML 은 2이상의 자연수)배 한 주파수 대역을 포함하는 주파수의 발진신호를 생성하는 전압 제어 발진기;
    상기 발진 신호에 기초하여 전압 제어 발진기에 인가되는 제어신호를 조절하는 위상고정루프; 및
    상기 전압 제어 발진기의 발진 신호를 M1내지 ML 중 하나로 분주하여 국부 발진 신호를 생성하는 국부 발진 생성기를 포함하는 것을 특징으로 하는 국부 발진기.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 L은 3이고 상기 M1 및 M2는 2이며, 상기 M3은 4인 것을 특징으로 하는 국부 발진기.
  3. 제 2 항에 있어서 상기 국부 발진기는 0-IF시스템에 사용되는 것을 특징으로 하는 국부 발진기.
  4. 제 3 항에 있어서 상기 제1 주파수 대역은 1840MHz내지 1990MHz의 PCS주파수 대역이고, 상기 제2 주파수 대역은 1575.42MHz정도의 GPS주파수 대역이며, 상기 제3 주파수 대역은 832MHz내지 894MHz의 셀룰러 주파수 대역인 것을 특징으로 하는 국부 발진기.
  5. 제 2 항 내지 제 4 항의 어느 한 항에 있어서 상기 국부 발진 생성기는
    상기 발진 신호를 버퍼링하는 제1 버퍼 및 제2 버퍼;
    상기 발진 신호를 2분주하는 제1 분주기;
    상기 제1 버퍼, 제2 버퍼 또는 제1 분주기의 출력 신호를 2분주하는 제2 분주기; 및
    상기 전압 제어 발진기와 위상 고정 루프 사이에서 버퍼링 동작을 하는 제3 버퍼를 포함하는 것을 특징으로 하는 국부 발진기.
  6. 제 2 항 내지 제 4 항의 어느 한 항에 있어서 상기 국부 발진 생성기는
    상기 발진 신호를 버퍼링하는 제1 버퍼;
    상기 발진 신호를 2분주하는 제1 분주기;
    상기 제1 버퍼 또는 제1 분주기의 출력 신호를 2분주하는 제2 분주기; 및
    상기 전압 제어 발진기와 위상 고정 루프 사이에서 버퍼링 동작을 하는 제2 버퍼를 포함하는 것을 특징으로 하는 국부 발진기.
  7. 제어전압신호에 응답하여 제1주파수신호를 출력하는 전압제어발진기;
    상기 제1주파수신호를 버퍼링하기 위한 버퍼;
    상기 제1주파수신호를 분주하여 제2주파수신호를 발생하는 제1분주기;
    모드선택에 응답하여 상기 버퍼링된 제1주파수신호와 상기 분주된 제2주파수신호 중 어느 하나를 선택하는 스위칭 수단;
    상기 선택된 제1 또는 제2주파수신호의 기준신호와 위상차를 보상하기 위한 상기 제어전압신호를 발생하는 위상고정루프; 및
    상기 선택된 제1 또는 제2주파수신호를 분주하여 제3주파수신호를 선택된 모드의 국부 발진신호로 출력하는 제2분주기를 구비한 것을 특징으로 하는 다중대역 국부발진기.
  8. 제 7 항에 있어서 상기 제1 주파수 신호는 3150.84MHz 내지 3980MHz의 주파수 신호이고, 상기 국부 발진신호는 1840MHz내지 1990MHz의 PCS주파수 대역, 1575.42MHz정도의 GPS주파수 대역, 또는 832MHz내지 894MHz의 셀룰러 주파수 대역 주파수의 신호인 것을 특징으로 하는 다중대역 국부발진기.
  9. 제1 내지 제3 주파수 대역의 신호를 각각 수신하기 위한 제1, 제2 및 제3 안테나;
    상기 제1 내지 제3 주파수 대역의 신호를 각각 필터링하기 위한 제1, 제2 및 제3 대역 통과 필터;
    상기 제1 내지 제3 대역 통과 필터의 출력 신호를 각각 증폭하기 위한 제1 ,제2 및 제3 저잡음 증폭기;
    상기 제1 및 제2 저잡음 증폭기의 출력 신호를 각각 필터링하기 위한 제4 및 제5 대역 통과 필터;
    상기 제4 및 제5 대역 통과 필터의 출력 신호를 각각 증폭하기 위한 제1 및 제2 프리앰프;
    상기 제3 저잡음 증폭기의 출력 신호를 증폭하기 위한 제3 프리앰프;
    상기 제1 및 제3 주파수 대역의 2배 주파수 대역 및 상기 제2 주파수 대역의 4배 주파수 대역을 포함하는 주파수의 발진신호를 생성하는 전압 제어 발진기;
    상기 발진 신호에 기초하여 전압 제어 발진기에 인가되는 제어전압을 조절하는 위상고정루프;
    상기 전압 제어 발진기의 발진 신호를 2분주 또는 4분주하여 국부 발진 신호를 생성하는 국부 발진 생성기;
    상기 제1, 제2, 또는 제3 프리앰프의 출력신호 중 하나를 상기 국부 발진 신호와 혼합하여 제1, 제2, 또는 제3 0-IF신호를 생성하는 믹서;
    상기 제1, 제2, 및 제3 0-IF 신호를 각각 필터링하는 제1, 제2 및 제3 저역 통과 필터; 및
    상기 제1 내지 제3 저역 통과 필터의 출력 신호를 변/복조하는 모뎀을 포함하는 것을 특징으로 하는 다중대역 무선 통신시스템.
  10. 제 9 항에 있어서 상기 제1 주파수 대역은 1840MHz내지 1990MHz의 PCS주파수 대역이고, 상기 제2 주파수 대역은 832MHz내지 894MHz의 셀룰러 주파수 대역이며, 상기 제3 주파수 대역은 1575.42MHz정도의 GPS주파수 대역인 것을 특징으로 하는 다중대역 무선 통신시스템.
  11. 제1 및 제2 주파수 대역의 2배 주파수 대역 및 상기 제3 주파수 대역의 4배 주파수 대역을 포함하는 주파수의 발진신호를 생성하는 전압 제어 발진기;
    상기 발진 신호에 기초하여 전압 제어 발진기에 인가되는 제어전압을 조절하는 위상고정루프; 및
    상기 전압 제어 발진기의 발진 신호를 2분주 또는 4분주하여 제1 내지 제3 국부 발진 신호를 생성하는 국부 발진 생성기를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중대역 국부 발진기.
  12. 제 11 항에 있어서 상기 다중 대역 국부 발진기는 0-IF시스템에 사용되는 것을 특징으로 하는 국부 발진기.
  13. 상기 제 12항에 있어서 상기 제1 주파수 대역은 1840MHz내지 1990MHz의 PCS주파수 대역이고, 상기 제2 주파수 대역은 1575.42MHz 정도의 GPS주파수 대역이며, 상기 제3 주파수 대역은 832MHz내지 894MHz의 셀룰러주파수 대역인 것을 특징으로 하는 다중대역 국부 발진기.
  14. 제 13항에 있어서 상기 국부 발진 생성기는
    상기 발진 신호를 버퍼링하는 제1 버퍼 및 제2 버퍼;
    상기 발진 신호를 2분주하는 제1 분주기;
    상기 제1 버퍼, 제2 버퍼 및 제1 분주기의 출력 신호를 각각 2분주하여 제1, 제2 및 제3 국부 발진 신호를 생성하는 제2 내지 제4 분주기; 및
    상기 전압 제어 발진기와 위상 고정 루프 사이에서 버퍼링 동작을 하는 제3 버퍼를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중대역 국부 발진기.
  15. 제1 내지 제3 주파수 대역의 신호를 각각 수신하기 위한 제1, 제2 및 제3 안테나;
    상기 제1 내지 제3 주파수 대역의 신호를 각각 필터링하기 위한 제1, 제2 및 제3 대역 통과 필터;
    상기 제1 내지 제3 대역 통과 필터의 출력 신호를 각각 증폭하기 위한 제1 ,제2 및 제3 저잡음 증폭기;
    상기 제1 및 제2 저잡음 증폭기의 출력 신호를 각각 필터링하기 위한 제4 및 제5 대역 통과 필터;
    상기 제1 및 제3 주파수 대역의 2배 주파수 대역 및 상기 제2 주파수 대역의 4배 주파수 대역을 포함하는 주파수의 발진신호를 생성하는 전압 제어 발진기;
    상기 발진 신호에 기초하여 전압 제어 발진기에 인가되는 제어전압을 조절하는 위상고정루프;
    상기 전압 제어 발진기의 발진 신호를 2분주 또는 4분주하여 제1 내지 제3 국부 발진 신호를 생성하는 국부 발진 생성기;
    상기 제4 및 제5 대역 통과 필터의 출력 신호를 각각 상기 제1 및 제2 국부 발진 신호와 혼합하여 제1 및 제2 0-IF 신호를 생성하는 제1 및 제2 믹서;
    상기 제3 저잡음 증폭기의 출력 신호를 상기 제3 국부 발진 신호와 혼합하여 제3 0-IF 신호를 생성하기 위한 제3 믹서;
    상기 제1 내지 제3 0-IF 신호를 각각 필터링하기 위한 제1 내지 제3 저역 통과 필터; 및
    상기 제1 내지 제3 저역 통과 필터의 출력 신호를 변/복조하는 모뎀을 포함하는 것을 특징으로 하는 다중대역 무선 통신시스템.
  16. 제 15 항에 있어서 상기 제1 주파수 대역은 1840MHz내지 1990MHz의 PCS주파수 대역이고, 상기 제2 주파수 대역은 832MHz내지 894MHz의 셀룰러주파수 대역이며, 상기 제3 주파수 대역은 1575.42MHz 정도의 GPS주파수 대역인 것을 특징으로 하는 다중대역 무선 통신시스템.
  17. 제1 내지 제L(L은 자연수) 주파수 대역을 각각 M1내지 ML(M1 내지 ML 은 자연수)배 한 주파수 대역을 포함하는 주파수의 발진신호를 생성하는 전압 제어 발진단계;
    상기 발진신호에 기초하여 상기 전압 제어 발진단계를 제어하는 위상고정단계; 및
    상기 발진신호를 상기 M1내지 ML중 하나로 분주하는 분주단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 국부 발진방법.
  18. 제 17 항에 있어서, 상기 L은 3이고 상기 M1 및 M2는 2이며, 상기 M3는 4인 것을 특징으로 하는 국부 발진방법.
  19. 제 18 항에 있어서 상기 국부 발진방법은 0-IF시스템에 사용되는 것을 특징으로 하는 국부 발진방법.
  20. 제 19 항에 있어서 상기 제1 주파수 대역은 1840MHz내지 1990MHz의 PCS주파수 대역이고, 상기 제2 주파수 대역은 1575.42MHz 정도의 GPS주파수 대역이며, 상기 제3 주파수 대역은 832MHz내지 894MHz의 셀룰러주파수 대역인 것을 특징으로 하는 국부 발진방법.
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