KR20080002177A - 송신 반송파 누설 보상 방법 및 이를 이용하는 송수신 회로 - Google Patents

송신 반송파 누설 보상 방법 및 이를 이용하는 송수신 회로 Download PDF

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Abstract

본 발명은 상향 변환 믹서(up-conversion mixer)의 반송파 누설을 보상하기 위한 송신 반송파 누설 보상 방법 및 이를 이용하는 송수신 회로에 관한 발명이다.
본 발명은 (a) 하향 변환 믹서의 출력으로부터 수신 반송파 누설에 의한 I 채널 DC 오차인 DCI0 및 Q 채널 DC 오차인 DCQ0를 측정하는 단계; (b) 상향 변환 믹서의 출력을 상기 하향 변환 믹서로 입력하는 상태에서 상기 상향 변환 믹서에 입력되는 보상 파라미터를 변경하면서 상기 하향 변환 믹서의 출력으로부터 I 채널 DC 오차인 DCI 및 Q 채널 DC 오차인 DCQ를 측정하여, (DCI-DCI0)의 절대값 및 (DCQ-DCQ0)의 절대값의 합이 최소가 되는 보상 파라미터를 구하는 단계; 및 (c) 송신하고자 하는 정보가 포함된 송신 BB 신호와 상기 (b) 단계에서 구한 상기 보상 파라미터의 합을 상기 상향 변환 믹서 및 안테나를 경유하여 송신함으로써, 송신 반송파 누설을 보상하는 단계를 포함하는 송신 반송파 누설 보상 방법을 제공한다.

Description

송신 반송파 누설 보상 방법 및 이를 이용하는 송수신 회로{METHOD FOR COMPENSATING TRANSMISSION CARRIER LEAKAGE AND TRANSCEIVING CIRCUIT USING THE SAME}
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 송수신 회로를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 송신 반송파 누설 보상 방법을 나타내는 순서도이다.
도 3 내지 5는 각각 수신 반송파 누설 측정 단계, 송신 반송파 누설 측정 단계의 초기 및 송신 반송파 누설 측정 단계의 말기의 중요 신호들을 나타내는 도면이다.
*도면의 주요 부분에 부호의 설명*
10 : 디지털 처리부 11 : 제어부
12 : 먹스 13 : 송신 반송파 누설 보상부
21 : DAC 22 : 상향 변환 먹스
23: 전력 증폭기 31 : 국부 발진기
32 : 듀플렉서 33 : 안테나
41 : 저잡음 증폭기 42 : 스위치
43 : 하향 변환 믹서 44 : 가변 이득 증폭기
45 : 필터 46 : ADC
본 발명은 상향 변환 믹서(up-conversion mixer)의 반송파 누설을 보상하기 위한 송신 반송파 누설 보상 방법 및 이를 이용하는 송수신 회로에 관한 발명이다.
믹서(mixer)를 사용하여 기저 대역 신호(base band signal, 이하 간략히 BB 신호라 함) 또는 중간 주파수 신호(intermediate frequency signal, 이하 간략히 IF 신호라 함)를 무선 주파수 신호(radio frequency signal, 이하 간략히 RF 신호라 함)로 변환하거나, RF 신호를 BB 신호 또는 IF 신호로 변환하는 기술은 무선 통신 분야에서 널리 사용되고 있다.
그러나, 실제의 믹서에는 반송파 누설(carrier leakage)이 발생한다. 반송파 누설은 입력 신호와 국부 발진기(local oscillator)에서 전달되는 LO 신호의 곱이 믹서의 출력단으로 전달될 뿐만 아니라, LO 신호 또한 믹서의 출력단으로 누설됨으로써 발생하는 현상이다. 이러한 반송파 누설이 발생하는 경우, 믹서의 출력에는 원하지 않는 잡음 성분이 존재하여 신호대 잡음 비(signal-to-noise ratio)를 저하시킨다.
상향 변환 믹서의 반송파 누설을 보상하기 위한 종래 기술로서, "한국전자통신연구원"이 출원한 한국 공개 공보 제2005-0066953호(발명의 명칭 : 직류 오차/이득 불일치/위상 불일치 보상 장치 및 그를 이용한 보상 시스템)에 개시된 기술이 있다. 이 특허에는 송신 RF 신호로부터 신호 레벨(I2+Q2)을 검출하기 위한 신호레벨 검출기, 신호레벨 검출기의 출력을 디지털 신호로 변환하기 위한 아날로그 디지털 변환기, 아날로그 디지털 변환기의 출력을 I 채널 및 Q 채널 부호와 곱하여 적분을 취하여 각 채널의 DC 오차를 검출하기 위한 DC 오차 검출기 및 DC 오차 검출기의 출력을 입력받아 DC 오차를 보상하기 위한 DC 오차 보상기를 포함하는 보상 회로가 개시되어 있다. 그러나, 이 특허에 개시된 기술은 반송파 누설을 보상하지 아니하는 일반적인 송수신 회로에 DC 오차 검출기 및 DC 오차 보상기 등의 디지털 회로 뿐만 아니라, 신호레벨 검출기 및 아날로그 디지털 변환기 등의 아날로그 회로 또한 추가되어야 한다는 문제점이 있다. 또한, 이 특허에 개시된 기술은 추가된 아날로그 디지털 변환기가 상대적으로 낮은 레벨을 가지는 반송파 누설에 의한 DC 오차뿐만 아니라 상대적으로 높은 레벨을 가지는 원래의 송신 신호도 디지털 변환하여야 하므로, 디지털 변환시 발생하는 양자 잡음(quantum noise) 등으로 인하여 DC 오차의 정확한 측정 및 보상이 용이하지 아니한다는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상기한 문제점들을 해결하 기 위한 것으로서, 상향 변환 믹서의 반송파 누설을 보상할 수 있는 송신 반송파 누설 보상 방법 및 이를 이용하는 송수신 회로를 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 별도의 아날로그 회로를 추가하지 아니하고도, 수신 회로를 활용하여 송신 반송파의 누설을 보상할 수 있는 송신 반송파 누설 보상 방법 및 이를 이용하는 송수신 회로를 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 송신 반송파 누설에 의한 DC 오차를 측정할 때 상대적으로 높은 레벨을 가지는 송신 BB 신호가 없는 신호를 이용함으로써, 즉 주로 DC 오차만이 포함된 신호를 이용함으로써, 아날로그 디지털 변환기의 해상도를 충분히 활용하고, 양자 잡음 등에 의한 영향을 적게 받고, 보다 정확한 DC 오차 측정이 가능한 방법 및 이를 이용하는 송수신 회로를 제공하는 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 제 1 측면은 (a) 하향 변환 믹서의 출력으로부터 수신 반송파 누설에 의한 I 채널 DC 오차인 DCI0 및 Q 채널 DC 오차인 DCQ0를 측정하는 단계; (b) 상향 변환 믹서의 출력을 상기 하향 변환 믹서로 입력하는 상태에서 상기 상향 변환 믹서에 입력되는 보상 파라미터를 변경하면서 상기 하향 변환 믹서의 출력으로부터 I 채널 DC 오차인 DCI 및 Q 채널 DC 오차인 DCQ를 측정하여, (DCI-DCI0)의 절대값 및 (DCQ-DCQ0)의 절대값 의 합이 최소가 되는 보상 파라미터를 구하는 단계; 및 (c) 송신하고자 하는 정보가 포함된 송신 BB 신호와 상기 (b) 단계에서 구한 상기 보상 파라미터의 합을 상기 상향 변환 믹서 및 안테나를 경유하여 송신함으로써, 송신 반송파 누설을 보상하는 단계를 포함하는 송신 반송파 누설 보상 방법을 제공한다.
본 발명의 제 2 측면은 (a) 하향 변환 믹서의 출력으로부터 수신 반송파 누설에 의한 I 채널 DC 오차인 DCI0 및 Q 채널 DC 오차인 DCQ0를 측정하는 단계; (b) 상향 변환 믹서의 출력을 상기 하향 변환 믹서로 입력하는 상태에서 상기 상향 변환 믹서에 입력되는 보상 파라미터를 변경하면서 상기 하향 변환 믹서의 출력으로부터 I 채널 DC 오차인 DCI 및 Q 채널 DC 오차인 DCQ를 측정하여, (DCI-DCI0)의 제곱 및 (DCQ-DCQ0)의 제곱의 합이 최소가 되는 보상 파라미터를 구하는 단계; 및 (c) 송신하고자 하는 정보가 포함된 송신 BB 신호와 상기 (b) 단계에서 구한 상기 보상 파라미터의 합을 상기 상향 변환 믹서 및 안테나를 경유하여 송신함으로써, 송신 반송파 누설을 보상하는 단계를 포함하는 송신 반송파 누설 보상 방법을 제공한다.
본 발명의 제 3 측면은 입력되는 신호를 아날로그 변환하여 출력하는 DAC; 상기 DAC의 출력을 상향 변환하여 출력하는 상향 변환 믹서; 입력되는 신호를 하향 변환하여 출력하는 하향 변환 믹서; 상기 하향 변환 믹서의 출력을 디지털 변환하여 출력하는 ADC; 상기 상향 변환 믹서의 출력을 스위치 제어 신호에 따라 상기 하향 변환 믹서에 입력하는 스위치; 및 상기 상향 변환 믹서의 출력이 상기 하향 변환 믹서에 입력되지 아니하고, 안테나로부터 수신 RF 신호가 상기 하향 변환 믹서 에 입력되지 아니하는 상태에서 상기 ADC의 출력으로부터 수신 반송파 누설에 의한 I 채널 DC 오차인 DCI0 및 Q 채널 DC 오차인 DCQ0를 측정한 후에, 상기 상향 변환 믹서의 출력이 상기 하향 변환 믹서에 입력되고, 상기 수신 RF 신호가 상기 하향 변환 믹서에 입력되지 아니하는 상태에서 상기 DAC에 입력되는 보상 파라미터를 변경시키면서 상기 ADC의 출력으로부터 I 채널 DC 오차인 DCI 및 Q 채널 DC 오차인 DCQ를 측정하여, (DCI-DCI0)의 절대값 및 (DCQ-DCQ0)의 절대값의 합이 최소가 되는 보상 파라미터를 구한 후에, 상기 상향 변환 믹서의 출력이 상기 안테나를 통하여 송신되는 정상 동작 기간에 상기 안테나를 통하여 송신하고자 하는 송신 BB 신호와 구해진 상기 보상 파라미터의 합을 상기 DAC에 입력하는 디지털 처리부를 포함하는 송수신 회로를 제공한다.
본 발명의 제 4 측면은 입력되는 신호를 아날로그 변환하여 출력하는 DAC; 상기 DAC의 출력을 상향 변환하여 출력하는 상향 변환 믹서; 입력되는 신호를 하향 변환하여 출력하는 하향 변환 믹서; 상기 하향 변환 믹서의 출력을 디지털 변환하여 출력하는 ADC; 상기 상향 변환 믹서의 출력을 스위치 제어 신호에 따라 상기 하향 변환 믹서에 입력하는 스위치; 및 상기 상향 변환 믹서의 출력이 상기 하향 변환 믹서에 입력되지 아니하고, 안테나로부터 수신 RF 신호가 상기 하향 변환 믹서에 입력되지 아니하는 상태에서 상기 ADC의 출력으로부터 수신 반송파 누설에 의한 I 채널 DC 오차인 DCI0 및 Q 채널 DC 오차인 DCQ0를 측정한 후에, 상기 상향 변환 믹서의 출력이 상기 하향 변환 믹서에 입력되고, 상기 수신 RF 신호가 상기 하향 변환 믹서에 입력되지 아니하는 상태에서 상기 DAC에 입력되는 보상 파라미터를 변경시키면서 상기 ADC의 출력으로부터 I 채널 DC 오차인 DCI 및 Q 채널 DC 오차인 DCQ를 측정하여, (DCI-DCI0)의 제곱 및 (DCQ-DCQ0)의 제곱의 합이 최소가 되는 보상 파라미터를 구한 후에, 상기 상향 변환 믹서의 출력이 상기 안테나를 통하여 송신되는 정상 동작 기간에 상기 안테나를 통하여 송신하고자 하는 정보가 포함된 송신 BB 신호와 구해진 상기 보상 파라미터의 합을 상기 DAC에 입력하는 디지털 처리부를 포함하는 송수신 회로를 제공한다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시예들은 여러가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들로 인하여 한정되는 식으로 해석되어서는 안된다. 본 발명의 실시예들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 송수신 회로를 나타내는 도면이다. 도 1에는 시분할 이중화(time division duplex, 이하 간략히 TDD라 함) 방식에 의한 송수신 회로가 실시예로서 표현되어 있으나, 이는 바람직한 실시예를 설명하기 위함이며, 본 발명에 의한 송수신 회로는 TDD 방식에 한정되는 것은 아니다.
도 1을 참조하면, 송수신 회로는 디지털 아날로그 변환기(digital-to-analog converter, 이하 간략히 DAC라 함, 21), 상향 변환 믹서(up-conversion mixer, 22), 스위치(42), 하향 변환 믹서(43), 아날로그 디지털 변환기(analog-to-digital converter, 이하 간략히 ADC라 함, 46) 및 디지털 처리부(digital processor, 10)를 포함한다. 또한, 송수신 회로는 전력 증폭기(power amplifier, 23), 듀플렉서(duplexer, 32), 저잡음 증폭기(low noise amplifier, 41), 가변 이득 증폭기(variable gain amplifier, 44), 필터(45) 및 국부 발진기(local oscillator, 31)를 더 포함할 수 있다.
DAC(21)는 입력되는 신호를 디지털 변환하여 출력한다.
상향 변환 믹서(22)는 DAC(21)의 출력을 상향 변환하여 출력한다. 이를 위하여 상향 변환 믹서(22)는 DAC(21)에서 출력되는 I 채널 신호와 국부 발진기(31)에서 출력되는 동위상 신호(in-phase signal)를 곱한 값과 DAC(21)에서 출력되는 Q 채널 신호와 국부 발진기(31)에서 출력되는 직각 신호(quadrature signal)를 곱한 값의 합을 출력한다.
전력 증폭기(23)는 상향 변환 믹서(22)의 출력을 증폭하여 출력한다. 도면에 표현되지 않았으나, 상향 변환 믹서(22) 및 전력 증폭기(23) 사이에 추가적인 증폭기가 위치할 수도 있다.
듀플렉서(32)는 안테나(33)를 통하여 송신 및 수신을 수행하는 정상 동작 기간 중 송신 기간에는 전력 증폭기(23)의 출력을 안테나(33)로 전달하고, 수신 기간에는 안테나(33)로부터 전달되는 수신 RF 신호를 저잡음 증폭기(41)로 전달한다. 바람직하게, 듀플렉서(32)는 수신 반송파 누설 측정기간 및 송신 반송파 누설 측정 기간에는 수신 RF 신호를 저잡음 증폭기(41)로 전달하지 아니하며, 전력 증폭기(23)의 출력을 안테나(33)로 전달하지 아니한다.
저잡음 증폭기(41)는 듀플렉서(32)에서 전달된 수신 RF 신호를 저잡음 증폭하여 하향 변환 믹서(43)로 전달한다. 도면에 표현되지 않았으나, 저잡음 증폭기(41)와 하향 변환 믹서(43) 사이에 추가적인 증폭기가 위치할 수도 있다.
스위치(42)는 제어부(11)에서 출력되는 스위치 제어 신호에 따라 동작하여, 상향 변환 믹서(22)의 출력을 하향 변환 믹서(43)에 입력하거나 입력하지 아니하는 기능을 수행한다. 보다 구체적으로 정상 동작 기간 및 수신 반송파 누설 측정 기간에 스위치(42)는 상향 변환 믹서(22)의 출력을 하향 변환 믹서(43)에 입력하지 아니하고, 송신 반송파 누설 측정 기간에 스위치(42)는 상향 변환 믹서(22)의 출력을 하향 변환 믹서(43)에 입력한다. 도면에는 스위치(42)가 상향 변환 믹서(22)의 출력단 및 하향 변환 믹서(43)의 입력단에 접속된 것으로 표현되어 있으나, 상향 변환 믹서(22)의 출력을 하향 변환 믹서(43)에 선택적으로 입력할 수 있으면, 그 위치는 어디라도 상관이 없다. 가령, 도면과 달리 스위치는 듀플렉서(22)의 내부에 위치하여 증폭된 상향 변환 믹서(22)의 출력을 하향 변환 믹서(43)에 입력하거나 입력하지 아니할 수 있다.
하향 변환 믹서(43)는 입력되는 신호를 하향 변환하여 출력한다. 이를 위하여 하향 변환 믹서(43)는 입력되는 I 채널 신호와 국부 발진기(31)에서 출력되는 동위상 신호를 곱한 값, 및 입력되는 Q 채널 신호와 국부 발진기(31)에서 출력되는 직각 신호를 곱한 값을 출력한다.
가변 이득 증폭기(44)는 증폭기의 일종으로서, 하향 변환 믹서(43)의 출력을 증폭하여 출력한다. 가변 이득 증폭기(44)는 생략될 수도 있으며, 필터(45)와 ADC(46) 사이에 위치할 수도 있다. 또한, 가변 이득 증폭기(44)는 하향 변환 믹서(43)와 필터(45)의 사이 및 필터(45)와 ADC(46) 사이에 모두 위치할 수도 있다.
필터(45)는 가변 이득 증폭기(44)의 출력 중 소정 대역의 신호만을 선택적으로 출력하는 기능을 수행한다.
ADC(46)는 필터(45)의 출력을 디지털 변환하여 출력한다.
국부 발진기(31)는 상향 변환 믹서(22) 및 하향 변환 믹서(43)에 동위상 신호 및 직각 신호를 공급하는 기능을 수행한다. 도면에는 상향 변환 믹서(22) 및 하향 변환 믹서(43)가 동일한 국부 발진기(31)에서 출력되는 동위상 신호 및 직각 신호를 입력받는 경우가 표현되어 있으나, 상향 변환 믹서(22) 및 하향 변환 믹서(43)별로 별도의 국부 발진기를 구비하여도 무방하다. 즉, 도면과 달리 상향 변환 믹서는 제1 국부 발진기(미도시)에서 출력되는 동위상 신호 및 직각 신호를 입력받고, 하향 변환 믹서는 제2 국부 발진기(미도시)에서 출력되는 동위상 신호 및 직각 신호를 입력받아도 무방하다.
디지털 처리부(10)는 수신 반송파 누설 측정기간에 상향 변환 믹서(22)의 출력이 하향 변환 믹서(43)에 입력되지 아니하고, 안테나(33)로부터 수신 RF 신호가 하향 변환 믹서(43)에 전달되지 아니하는 상태에서 ADC(46)의 출력으로부터 수신 반송파 누설에 의한 I 채널 DC 오차(DCI0)및 Q 채널 DC 오차(DCQ0)를 측정한다. 그 후, 송신 반송파 누설 측정기간에 상향 변환 믹서(22)의 출력이 하향 변환 믹서(43)에 입력되고, 안테나(33)로부터 수신 RF 신호가 하향 변환 믹서(43)에 전달되지 아니하는 상태에서 DAC(21)에 입력되는 보상 파라미터를 변경시키면서 ADC(46)의 출력으로부터 I 채널 DC 오차(DCI) 및 Q 채널 DC 오차(DCQ)를 측정하여, (DCI-DCI0)의 절대값 및 (DCQ-DCQ0)의 절대값의 합이 최소가 되는 보상 파라미터를 구한다. 그 후, 상향 변환 믹서(22)의 출력이 안테나(33)를 통하여 송신되는 정상 동작 기간에 안테나(33)를 통하여 송신하고자 하는 정보가 포함된 송신 BB 신호와 구해진 보상 파라미터의 합을 DAC(21)에 입력한다. 이를 위하여 디지털 처리부(10)는 제어부(11), 먹스(12) 및 송신 반송파 누설 보상부(13)를 포함한다.
먹스(12)는 제어부(11)의 제어에 따라 동작하여, 송신 반송파 누설 측정 기간에는 소정의 테스트 신호를 출력하고, 정상 동작 기간에는 송신 BB 신호를 출력한다. 바람직하게 테스트 신호는 0에 해당하는 신호 즉 송신 반송파 누설 보상부(13)가 반송파 누설을 보상하지 아니하는 경우에 DAC(21)에서 출력되는 전력이 0이 되게끔 하는 신호를 의미한다.
송신 반송파 누설 보상부(13)는 먹스(12)의 출력 및 제어부(11)에서 출력되는 보상 파라미터의 합을 DAC(21)로 전달한다. 송신 반송파 누설 보상부(13)는 제어부(11)에서 출력되는 I 채널 보상 파라미터와 먹스(12)에서 출력되는 I 채널 신호의 합 및 제어부(11)에서 출력되는 Q 채널 보상 파라미터와 먹스(12)에서 출력되는 Q 채널 신호의 합을 구하는 2개의 합산기로 구성될 수 있다.
제어부(11)는 ADC(46)의 출력을 입력받으며, 먹스(12)를 제어하며, 스위치 제어 신호 및 보상 파라미터를 출력한다.
도면에는 제어부(11)가 ADC(46)의 출력으로부터 DCI0, DCQ0, DCI 및 DCQ를 측정하는 것으로 표현되어 있으나, 제어부(11)가 ADC(46)의 입력으로부터 DCI0, DCQ0, DCI 및 DCQ를 측정하여도 무방하다. 이때, 제어부(11)는 DCI0 및 DCQ0를 아날로그 도메인에서 일례로 커패시터를 사용하여 저장할 수 있다. 또한, 도면에는 송신 반송파 누설 보상부(13)가 DAC(21) 이전에 위치하여 송신 반송파 누설이 보상된 신호를 DAC(21)에 입력하나, 송신 반송파 누설 보상부(13)가 DAC(21) 이후에 위치하여도 무방하다. 즉, 송신 반송파 누설 보상부(13)가 DAC(21)의 출력을 입력받아 송신 반송파 누설을 보상한 후, 보상된 신호를 상향 변환 믹서(22)로 출력할 수도 있다. 이러한 경우 송신 반송파 누설 보상부(13)는 아날로그 회로를 포함할 수 있다.
본 발명의 상세한 설명에 있어서, 먹스(12), 송신 반송파 누설 보상부(13), DAC(21), 상향 변환 믹서(22), 하향 변환 믹서(43), 가변 이득 증폭기(44), 필터(45) 및 ADC(46)는 간단히 이와 같이 호칭되나, 실제로는 도면과 같이 각각 I 채널 및 Q 채널용 먹스, I 채널 및 Q 채널용 DAC, I 채널 및 Q 채널용 상향 변환 믹서, I 채널 Q 채널용 하향 변환 믹서, I 채널 Q 채널용 가변 이득 증폭기, I 채널 Q 채널용 필터, I 채널 Q 채널용 ADC를 구비한다.
상술한 설명에서, 수신 반송파 누설 측정기간 및 송신 반송파 누설 측정기간 에 수신 RF 신호가 하향 변환 믹서(43)로 입력되지 아니하도록 차단하는 기능을 듀플레서(32)가 수행하는 것으로 기술되어 있으나, 수신 RF 신호가 하향 변환 믹서(43)에 입력되지 않도록 차단할 수 있으면 그 기능이 어디에서 수행되어도 본 발명의 범주에 포함된다.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 송신 반송파 누설 보상 방법을 나타내는 순서도이고, 도 3 내지 5는 각각 수신 반송파 누설 측정 단계, 송신 반송파 누설 측정 단계의 초기 및 송신 반송파 누설 측정 단계의 말기의 중요 신호들을 나타내는 도면이다. 도 1 내지 도 5를 참조하면, 송신 반송파 누설 보상 방법은 수신 반송파 누설 측정 단계(S11), 송신 반송파 누설 측정 단계(S12) 및 정상 동작 단계(S13)를 포함한다.
수신 반송파 누설 측정 단계(S11)에서, 하향 변환 믹서(43)의 출력으로부터 수신 반송파 누설에 의한 I 채널 DC 오차(DCI0) 및 Q 채널 DC 오차(DCQ0)를 측정한다. 이 단계에서, 안테나(33)가 수신한 수신 RF 신호는 하향 변환 믹서(43)로 입력되지 아니하고, 상향 변환 믹서(22)의 출력 또한 하향 변환 믹서(43)로 입력되지 아니한다. 바람직하게, 이 단계에서 제어부(11)는 하향 변환 믹서(43)의 출력이 가변 이득 증폭기(44), 필터(45) 및 ADC(46)를 통과한 신호의 I 채널 DC 성분 및 Q 채널 DC 성분을 DCI0 및 DCQ0로서 저장한다.
수신 반송파 누설 측정 단계(S11)에 측정된 DC 오차(DCI0, DCQ0)의 일례가 도 3의 (a) 및 (b)에 표현되어 있다.
송신 반송파 누설 측정 단계(S12)에서, 상향 변환 믹서(22)의 출력을 하향 변환 믹서(43)로 입력하는 상태에서 상향 변환 믹서(22)에 입력되는 보상 파라미터를 변경하면서 하향 변환 믹서(43)의 출력으로부터 I 채널 DC 오차(DCI) 및 Q 채널 DC 오차(DCQ)를 측정하여, (DCI-DCI0)의 절대값 및 (DCQ-DCQ0)의 절대값의 합이 최소가 되는 보상 파라미터를 구한다. 이 단계에서, 안테나(33)가 수신한 수신 RF 신호는 하향 변환 믹서(43)로 입력되지 아니한다. 또한, 이 단계에서, 상향 변환 믹서(22)의 출력은 안테나(33)로 전달되지 아니한다. 바람직하게 제어부(11)는 하향 변환 믹서(43)의 출력이 가변 이득 증폭기(44), 필터(45) 및 ADC(46)를 통과한 신호의 I 채널 DC 성분 및 Q 채널 DC 성분을 DCI 및 DCQ로서 측정한다. 또한, 바람직하게, 이 단계에서 보상 파라미터를 상향 변환 믹서(22)에 입력함에 있어서, 제어부(11)에서 출력되는 디지털 값인 보상 파라미터를 DAC(21)를 통과시킨 후 상향 변환 믹서(22)에 입력한다.
송신 반송파 누설 측정 단계(S12)의 초기에 DAC(21)에서 출력되는 I 채널 및 Q 채널 신호의 일례가 도 4의 (a) 및 (b)에 표현되어 있으며, 상향 변환 믹서(22)에서 출력되는 신호의 일례가 도 4의 (c)에 표현되어 있으며, ADC(46)에서 출력되는 I 채널 및 Q 채널 DC 오차(DCI, DCQ)의 일례가 도 4의 (d) 및 (e)에 표현되어 있다. 도 4에 표현된 신호들은 초기 보상 파라미터가 0인 경우의 예를 나타내는 도면이다. 초기 보상 파라미터가 0이므로, 도 4의 (a) 및 (b)에 표현된 바와 같이 DAC(21)는 아무런 신호도 출력하지 아니한다. 그럼에도 불구하고, 도 4의 (c)에 표현된 바와 같이 상향 변환 믹서(22)는 반송파 주파수(ωLO)에 위치하는 송신 반송파 누설로 인한 신호를 출력한다. 이러한 송신 반송파 누설로 인한 신호로 인하여, 도 4의 (d) 및 (e)에 표현된 DC 오차(DCI, DCQ)가 이전(DCI0, DCQ0)과 다른 값을 가진다.
송신 반송파 누설 측정 단계(S12) 중 (DCI-DCI0)의 절대값 및 (DCQ-DCQ0)의 절대값의 합이 최소인 경우(특히 합이 0인 경우)의 DAC(21)에서 출력되는 I 채널 및 Q 채널 신호, 상향 변환 믹서(22)에서 출력되는 신호, ADC(46)에서 출력되는 I 채널 및 Q 채널 DC 오차(DCI, DCQ)의 일례가 도 5의 (a) 내지 (e)에 표현되어 있다. 이 경우, 보상 파라미터가 0이 아니므로, 송신 반송파 누설 보상부(13)는 보상 파라미터에 대응하는 신호를 출력하고, 이로 인하여, 도 5의 (a) 및 (b)에 표현된 바와 같이 DAC(21)는 보상 파라미터에 대응하는 DC 전력을 가지는 신호를 출력한다. 이로 인하여 송신 반송파 누설이 보상되어, 도 5의 (c)에 표현된 바와 같이 상향 변환 믹서(22)는 반송파 누설로 인한 신호를 출력하지 아니한다. 물론 도면에 표현된 예는 송신 반송파 누설이 완전히 보상되는 경우의 예이며, 본 발명의 실시예에 의한 방법을 사용하여도 송신 반송파 누설이 완전히 보상되지 아니할 수도 있으며, 이 경우에는 도면과 달리 반송파 주파수(ωLO)에 위치하는 잔여 신호가 존재할 수도 있다. 송신 반송파 누설이 보상된 경우, 도 5의 (d) 및 (e)에 표현된 DC 오차(DCI, DCQ)가 이전(DCI0, DCQ0)과 같은 값을 가진다. 물론 도면에 표현된 예는 (DCI-DCI0)의 절대값 및 (DCQ-DCQ0)의 절대값의 합의 최소값이 0인 경우의 예이며, 보상 파라미터를 변경하면서 (DCI-DCI0)의 절대값 및 (DCQ-DCQ0)의 절대값의 합을 구하였음에도 불구하고 그 합의 최소값이 0이 되지 않을 수도 있으며, 이 경우에는 도면과 달리 DCI 및 DCQ가 DCI0 및 DCQ0와 동일하지 아니할 수도 있다.
수신 반송파 누설 측정 단계(S11) 및 송신 반송파 누설 측정 단계(S12)는 적절한 시기에 수행될 수 있다. 가령, 송수신 회로에 전원이 공급될 때마다 수행될 수 있다. 또한, 송수신 회로에 전원이 공급된 이후에도, 온도 및 공급 전압(supply voltage) 중 적어도 어느 하나가 소정 범위를 벗어나는 경우에 수행될 수 있다. 이를 위하여 송수신 회로는 온도 센서(미도시) 및 공급 전압의 레벨을 측정하는 센서(미도시) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 물론 송수신 회로에 전원이 공급된 이후에 수행되는 경우에는 안테나를 통하여 송신할 신호 및 수신할 신호가 모두 없는 시간을 활용하여 수행되어야 한다.
정상 동작 단계(S13)에서, 송신하고자 하는 정보가 포함된 송신 BB 신호와 송신 반송파 누설 측정 단계(S12)에서 구한 보상 파라미터의 합을 상향 변환 믹서(22) 및 안테나(33)를 경유하여 송신함으로써, 송신 반송파 누설을 보상한다. 이 단계에서, 상향 변환 믹서(22)의 출력은 안테나(33)로 전달되며, 상향 변환 믹서(22)의 출력은 하향 변환 믹서(43)로 입력되지 아니한다. 바람직하게, 송신 BB 신호와 송신 반송파 누설 측정 단계(S12)에서 구한 보상 파라미터의 합을 상향 변 환 믹서(22)에 입력함에 있어서, 디지털 값인 송신 BB 신호와 디지털 값인 송신 반송파 누설 측정 단계(S12)에서 구한 보상 파라미터의 합을 DAC(21)를 통과시킨 후 상향 변환 믹서에 입력(22)할 수 있다.
본 발명의 실시예에 의한 송신 반송파 누설 보상 방법은 이와 같은 단계를 가짐으로써, 송신 반송파 누설을 보상한다.
상술한 본 발명의 실시예에 의한 송수신 회로 및 본 발명의 실시예에 의한 송신 반송파 누설 보상 방법은 (DCI-DCI0)의 절대값 및 (DCQ-DCQ0)의 절대값의 합을 이용하여 최적의 보상 파라미터를 구한다. 그러나, (DCI-DCI0)의 절대값 및 (DCQ-DCQ0)의 절대값의 합을 대신하여 (DCI-DCI0)의 제곱 및 (DCQ-DCQ0)의 제곱의 합을 이용하여 최적의 보상 파라미터를 구할 수도 있다. 양자는 성능 측면에서 미미한 차이가 있을 수는 있으나, 수신 회로를 이용하여 보상을 수행하고 정확한 보상을 할 수 있다는 측면에서 매우 유사한 기술이다. (DCI-DCI0)의 제곱 및 (DCQ-DCQ0)의 제곱의 합을 이용하는 송수신 회로 및 보상 방법은 상술한 송수신 회로 및 보상 방법과 비교하여 (DCI-DCI0)의 절대값 및 (DCQ-DCQ0)의 절대값의 합을 대신하여 (DCI-DCI0)의 제곱 및 (DCQ-DCQ0)의 제곱의 합을 사용하였다는 점 이외에는 완전히 동일하므로, 이에 대한 상세한 설명은 설명의 편의상 생략한다.
본 발명에 의한 송신 반송파 누설 보상 방법 및 이를 이용하는 송수신 회로는 송신 반송파 누설을 보상할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 의한 송신 반송파 누설 보상 방법 및 이를 이용하는 송수신 회로는 별도의 아날로그 회로를 추가하지 아니하고, 수신 회로 가령 하향 변환 믹서 및 ADC 등을 활용하여 송신 반송파 누설을 보상할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 의한 송신 반송파 누설 보상 방법 및 이를 이용하는 송수신 회로는 상대적으로 높은 레벨을 가지는 수신 RF 신호나 기저 대역 처리부로부터 전달되는 송신 신호가 없는 상태에서 송신 반송파 누설에 의한 DC 오차를 측정하므로, 보다 정확한 측정이 가능하다는 장점이 있다.

Claims (14)

  1. (a) 하향 변환 믹서의 출력으로부터 수신 반송파 누설에 의한 I 채널 DC 오차인 DCI0 및 Q 채널 DC 오차인 DCQ0를 측정하는 단계;
    (b) 상향 변환 믹서의 출력을 상기 하향 변환 믹서로 입력하는 상태에서 상기 상향 변환 믹서에 입력되는 보상 파라미터를 변경하면서 상기 하향 변환 믹서의 출력으로부터 I 채널 DC 오차인 DCI 및 Q 채널 DC 오차인 DCQ를 측정하여, (DCI-DCI0)의 절대값 및 (DCQ-DCQ0)의 절대값의 합이 최소가 되는 보상 파라미터를 구하는 단계; 및
    (c) 송신하고자 하는 정보가 포함된 송신 BB 신호와 상기 (b) 단계에서 구한 상기 보상 파라미터의 합을 상기 상향 변환 믹서 및 안테나를 경유하여 송신함으로써, 송신 반송파 누설을 보상하는 단계를 포함하는 송신 반송파 누설 보상 방법.
  2. (a) 하향 변환 믹서의 출력으로부터 수신 반송파 누설에 의한 I 채널 DC 오차인 DCI0 및 Q 채널 DC 오차인 DCQ0를 측정하는 단계;
    (b) 상향 변환 믹서의 출력을 상기 하향 변환 믹서로 입력하는 상태에서 상기 상향 변환 믹서에 입력되는 보상 파라미터를 변경하면서 상기 하향 변환 믹서의 출력으로부터 I 채널 DC 오차인 DCI 및 Q 채널 DC 오차인 DCQ를 측정하여, (DCI-DCI0)의 제곱 및 (DCQ-DCQ0)의 제곱의 합이 최소가 되는 보상 파라미터를 구하는 단 계; 및
    (c) 송신하고자 하는 정보가 포함된 송신 BB 신호와 상기 (b) 단계에서 구한 상기 보상 파라미터의 합을 상기 상향 변환 믹서 및 안테나를 경유하여 송신함으로써, 송신 반송파 누설을 보상하는 단계를 포함하는 송신 반송파 누설 보상 방법.
  3. 제1 또는 제2 항에 있어서,
    상기 (a) 단계에서, 상기 안테나가 수신한 수신 RF 신호는 상기 하향 변환 믹서로 입력되지 아니하고, 상기 상향 변환 믹서의 출력은 상기 하향 변환 믹서로 입력되지 아니하며,
    상기 (b) 단계에서, 상기 안테나가 수신한 수신 RF 신호는 상기 하향 변환 믹서로 입력되지 아니하는 송신 반송파 누설 보상 방법
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 (b) 단계에서, 상기 상향 변환 믹서의 출력은 상기 안테나로 전달되지 아니하며,
    상기 (c) 단계에서, 상기 상향 변환 믹서의 출력은 상기 안테나로 전달되며, 상기 상향 변환 믹서의 출력은 상기 하향 변환 믹서로 입력되지 아니하는 송신 반송파 누설 보상 방법.
  5. 제1 또는 제2 항에 있어서,
    상기 (a) 단계에서 상기 DCI0 및 DCQ0를 측정함에 있어서, 상기 DCI0 및 DCQ0는 상기 하향 변환 믹서의 출력이 필터 및 ADC를 통과한 신호의 I 채널 DC 성분 및 Q 채널 DC 성분이며,
    상기 (b) 단계에서 상기 DCI 및 DCQ를 측정함에 있어서, 상기 DCI 및 DCQ는 상기 하향 변환 믹서의 출력이 상기 필터 및 상기 ADC를 통과한 신호의 I 채널 DC 성분 및 Q 채널 DC 성분인 반송파 누설 보상 방법.
  6. 제1 또는 제2 항에 있어서,
    상기 (b) 단계에서 상기 보상 파라미터를 상기 상향 변환 믹서에 입력함에 있어서, 디지털 값인 상기 보상 파라미터를 DAC를 통과시킨 후 상기 상향 변환 믹서에 입력하며,
    상기 (c) 단계에서, 상기 송신 BB 신호와 상기 (b) 단계에서 구한 상기 보상 파라미터의 합을 상기 상향 변환 믹서에 입력함에 있어서, 디지털 값인 상기 송신 BB 신호와 디지털 값인 상기 (b) 단계에서 구한 상기 보상 파라미터의 합을 상기 DAC를 통과시킨 후 상기 상향 변환 믹서에 입력하는 송신 반송파 누설 보상 방법.
  7. 제1 또는 제2 항에 있어서,
    상기 (a) 및 (b) 단계는 전원이 공급될 때마다 수행되는 송신 반송파 누설 보상 방법.
  8. 제1 또는 제2 항에 있어서,
    상기 (a) 및 (b) 단계는 온도가 소정 범위를 벗어나는 경우에 수행되는 송신 반송파 누설 보상 방법.
  9. 제1 또는 제2 항에 있어서,
    상기 (a) 및 (b) 단계는 공급 전압의 레벨이 소정 범위를 벗어나는 경우에 수행되는 송신 반송파 누설 보상 방법.
  10. 입력되는 신호를 아날로그 변환하여 출력하는 DAC;
    상기 DAC의 출력을 상향 변환하여 출력하는 상향 변환 믹서;
    입력되는 신호를 하향 변환하여 출력하는 하향 변환 믹서;
    상기 하향 변환 믹서의 출력을 디지털 변환하여 출력하는 ADC;
    상기 상향 변환 믹서의 출력을 스위치 제어 신호에 따라 상기 하향 변환 믹서에 입력하는 스위치; 및
    상기 상향 변환 믹서의 출력이 상기 하향 변환 믹서에 입력되지 아니하고, 안테나로부터 수신 RF 신호가 상기 하향 변환 믹서에 입력되지 아니하는 상태에서 상기 ADC의 출력으로부터 수신 반송파 누설에 의한 I 채널 DC 오차인 DCI0 및 Q 채널 DC 오차인 DCQ0를 측정한 후에, 상기 상향 변환 믹서의 출력이 상기 하향 변환 믹서에 입력되고, 상기 수신 RF 신호가 상기 하향 변환 믹서에 입력되지 아니하는 상태에서 상기 DAC에 입력되는 보상 파라미터를 변경시키면서 상기 ADC의 출력으로부터 I 채널 DC 오차인 DCI 및 Q 채널 DC 오차인 DCQ를 측정하여, (DCI-DCI0)의 절대값 및 (DCQ-DCQ0)의 절대값의 합이 최소가 되는 보상 파라미터를 구한 후에, 상기 상향 변환 믹서의 출력이 상기 안테나를 통하여 송신되는 정상 동작 기간에 상기 안테나를 통하여 송신하고자 하는 송신 BB 신호와 구해진 상기 보상 파라미터의 합을 상기 DAC에 입력하는 디지털 처리부를 포함하는 송수신 회로.
  11. 입력되는 신호를 아날로그 변환하여 출력하는 DAC;
    상기 DAC의 출력을 상향 변환하여 출력하는 상향 변환 믹서;
    입력되는 신호를 하향 변환하여 출력하는 하향 변환 믹서;
    상기 하향 변환 믹서의 출력을 디지털 변환하여 출력하는 ADC;
    상기 상향 변환 믹서의 출력을 스위치 제어 신호에 따라 상기 하향 변환 믹서에 입력하는 스위치; 및
    상기 상향 변환 믹서의 출력이 상기 하향 변환 믹서에 입력되지 아니하고, 안테나로부터 수신 RF 신호가 상기 하향 변환 믹서에 입력되지 아니하는 상태에서 상기 ADC의 출력으로부터 수신 반송파 누설에 의한 I 채널 DC 오차인 DCI0 및 Q 채널 DC 오차인 DCQ0를 측정한 후에, 상기 상향 변환 믹서의 출력이 상기 하향 변환 믹서에 입력되고, 상기 수신 RF 신호가 상기 하향 변환 믹서에 입력되지 아니하는 상태에서 상기 DAC에 입력되는 보상 파라미터를 변경시키면서 상기 ADC의 출력으로부터 I 채널 DC 오차인 DCI 및 Q 채널 DC 오차인 DCQ를 측정하여, (DCI-DCI0)의 제곱 및 (DCQ-DCQ0)의 제곱의 합이 최소가 되는 보상 파라미터를 구한 후에, 상기 상향 변환 믹서의 출력이 상기 안테나를 통하여 송신되는 정상 동작 기간에 상기 안테나를 통하여 송신하고자 하는 정보가 포함된 송신 BB 신호와 구해진 상기 보상 파라미터의 합을 상기 DAC에 입력하는 디지털 처리부를 포함하는 송수신 회로.
  12. 제10 또는 제11 항에 있어서,
    상기 하향 변환 믹서 및 상기 ADC 사이에 연결된 필터를 더 포함하는 송수신 회로.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 상향 변환 믹서의 출력을 증폭하여 출력하는 전력 증폭기;
    입력되는 신호를 증폭하여 상기 하향 변환 믹서에 입력하는 저잡음 증폭기;
    상기 정상 동작 기간에 상기 안테나로부터 전달되는 상기 수신 RF 신호를 상기 저잡음 증폭기에 입력하거나, 상기 전력 증폭기의 출력을 상기 안테나로 전달하는 듀플렉서; 및
    상기 상향 변환 믹서 및 상기 하향 변환 믹서에 동위상 신호 및 직각 신호를 공급하는 국부 발진기를 더 포함하는 송수신 회로.
  14. 제10 또는 제11 항에 있어서,
    상기 디지털 처리부는
    상기 DCI 및 DCQ를 측정하는 기간에는 소정의 테스트 신호를 출력하고, 상기 정상 동작 기간에는 상기 송신 BB 신호를 출력하는 먹스;
    상기 먹스의 출력 및 상기 보상 파라미터의 합을 상기 DAC로 출력하는 송신 반송파 누설 보상부; 및
    상기 ADC의 출력을 입력받으며, 상기 먹스를 제어하며, 상기 스위치 제어 신호 및 상기 보상 파라미터를 출력하는 제어부를 포함하는 송수신 회로.
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