KR20080045825A - 광대역 수신기의 이득 조절 장치 및 그 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 광대역 수신기의 이득 조절 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 광대역 수신기에 있어서, 상기 광대역 수신기에 수신되는 신호를 감쇄시키는 감쇄기; 상기 감쇄기의 출력을 저잡음 증폭시키는 LNA; 상기 LNA의 출력을 RF 단에서 가변이득 증폭시키는 RF 가변이득 증폭부; 국부 발진 주파수를 출력하는 국부 발진부; 상기 국부 발진부에서 출력되는 신호의 주파수를 항상 일정하게 유지하도록 제어하는 PLL; 상기 LNA와 상기 국부 발진부의 출력을 결합시키는 제 1 믹서; 상기 RF 가변이득 증폭부와 상기 국부 발진부의 출력을 결합시키는 제 2 믹서; 상기 제 2 믹서의 출력을 입력받아 IF 단에서 가변이득 증폭시키는 IF 가변이득 증폭부; 상기 제 1 믹서의 출력에서 RSSI를 측정하여 상기 감쇄기를 제어하는 제 1 컨트롤러; 상기 제 2 믹서의 출력에서 RSSI를 측정하여 상기 RF 가변이득 증폭부를 제어하는 제 2 컨트롤러; 및 상기 IF 가변이득 증폭부의 출력에서 RSSI를 측정하여 상기 IF 가변이득 증폭부를 제어하는 제 3 컨트롤러;를 포함한 것을 특징으로 하는 광대역 수신기의 이득 조절 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
광대역 수신기, 이득 조절, 감쇄기, RSSI, 컨트롤러
Description
도 1은 일반적인 광대역 수신기 중 직접 변환을 수행하는 수신기의 블록구성도이다.
도 2는 종래 광대역 수신기의 이득 조절 장치의 블록구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 광대역 수신기의 이득 조절 장치의 블록구성도이다.
도 4는 도 3에서 RF 증폭부가 추가된 광대역 수신기의 이득 조절 장치의 블록구성도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 의한 광대역 수신기의 이득 조절 장치의 블록구성도이다.
도 6은 도 5에서 RF 증폭부가 추가된 광대역 수신기의 이득 조절 장치의 블록구성도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 광대역 수신기의 이득 조절 방법을 보인 흐름도이다.
도 8은 도 7에 의해 감쇄기의 동작에 따른 RSSI1의 출력 조절을 보인 도면이 다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
31 : 감쇄기 32 : LNA
33 : RF 증폭부 34 : RF 가변이득 증폭부
35 : 국부 발진부 36 : PLL
37, 38 : 믹서 39 : IF 가변이득 증폭부
41, 42, 43 : 컨트롤러
본 발명은 광대역 수신기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 광대역 수신기에서 감쇄기 조절을 위한 별도의 RSSI(Received Signal Strength Indicator, 수신신호 강도표시)와 컨트롤러(controller)를 사용하여 IM3(Third order Intermodulation, 3차 상호 변조) 발생을 최소로 유지할 수 있는 광대역 수신기의 이득 조절 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로 광대역 수신기는 광대역의 방송신호를 신호를 수신하여 처리하는 장치이다.
그리고 방송신호를 수신하는 안테나에는 원하는 채널의 신호 뿐만 아니라 원 하지 않는 채널의 신호(interferer)도 같이 수신된다. 안테나에서 수신된 모든 신호는 튜너를 거쳐 기저대역 신호로 변환된다. 주파수 환경은 매우 복잡하고 다양하며, 기지국, 중계기의 위치에 따라 신호의 세기가 수십 dB 가량 차이가 생기기도 하고, 원하는 신호보다 interferer의 세기가 더 크게 들어오는 경우도 발생한다. 이런 경우에 interferer는 능동소자를 거치면서 IM(intermodulation, 상호 변조) 성분을 발생시키게 되고, 이 IM이 원하는 신호와 인접하게 생길 수 있다.
이로 인하여 신호대 잡음비(Carrier to Noise Ratio, CNR)가 나빠져 신호의 복원이 어렵게 된다. 따라서 원하는 신호를 복원하기 위하여 interferer 들에 의하여 생기는 IM 성분을 최대한 줄여야 한다.
여기서 IM은 비선형 소자를 통한 RF 신호처리 과정에서, 두 개의 다른 입력 주파수 신호의 하모닉(harmonic) 주파수들끼리의 합과 차로 조합된 출력주파수 성분이 나오는 현상을 말한다. 즉, 두 개 이상의 주파수가 비선형 시스템 혹은 회로를 통과할 때 출력단에 입력에 없던 신호가 혼변조되어 튀어나오는 것을 의미하고, IMD(Intermodulation Distortion, 상호 변조 왜곡)는 그러한 혼변조(IM) 성분에 의한 왜곡(distortion) 그 자체를 의미한다.
그리고 두개의 주파수 f1 과 f2의 예를 든다면, 출력에는 여러 가지 잡종성분이 섞인 신호가 나오지만 2*f1, 3*f2 와 같은 완전배수성 하모닉들은 필터로 거를 수가 있다. 하지만 문제가 되는 것은 3차항, 즉 2*f1-f2 와 2*f2-f1 인데, 이것은 f1과 f2 신호 아주 가까이 붙어버리기 때문에 문제가 된다. IMD가 주로 지칭하는 것은 주로 이러한 3차항 혼변조 성분 때문이며, 그래서 보통 IMD라 부르는 신호 들은 IM3(3rd-order IMD)을 의미하는 경우가 많다. 특히 이 IM3은 수식적으로 풀어보면 입력신호가 증가함에 따라 3제곱으로 늘어나기 때문에, 처음에는 IMD가 작지만 입력신호가 증가하다보면 원신호 보다 빠른 기울기로 증가하면서 원신호의 전력에 접근하여 광대역 수신기 등의 성능을 저하시키는 경우가 발생한다. 그래서 이러한 IMD에 의한 신호 왜곡을 해결할 필요성이 있다.
도 1은 일반적인 광대역 수신기 중 직접 변환을 수행하는 수신기의 블록구성도이다.
여기서 도면번호 11은 신호의 감쇄를 수행하는 감쇄기이고, 12는 감쇄기(11)를 통과한 신호에 대한 RF(Radio Frequency) 단에서의 증폭을 수행하는 RF 가변이득 증폭부(Radio Frequency Variable Gain Amplifier, RFVGA)이며, 13은 출력 신호의 주파수를 항상 일정하게 유지하도록 구성된 주파수 부귀환 회로인 PLL(Phase Locked Loop, 위상 동기 루프)이고, 14는 PLL(13)의 제어를 받고 원하는 발진 주파수를 출력하는 VCO(Voltage Controlled Oscillator, 전압제어 발진기)이다.
또한, 도면번호 15는 RF 가변이득 증폭부(12)와 VCO(14)의 출력을 결합시키는 믹서(MIXER)이고, 16은 믹서(15)의 출력에 대해 IF(Intermediate Frequency) 단에서의 증폭을 수행하는 IF 가변이득 증폭부(Intermediate Frequency Variable Gain Amplifier, IFVGA)이며, 17은 IF 가변이득 증폭부의 출력을 필터링하는 필터(Filter)이며, 17은 필터(17)의 출력에 대해 IF 단에서의 증폭을 수행하는 IF 가변이득 증폭부이다.
또한, 도면번호 (1)은 RF 가변이득 증폭부(12)와 믹서(15)의 사이를 의미하 고, (2)는 믹서(15)와 IF 가변이득 증폭부(16)의 사이를 의미하며, (3)은 필터(17)와 IF 가변이득 증폭부(18)의 사이를 의미한다.
인터피어러(Interferer)에 의한 IM 성분을 줄이기 위해서는 능동소자의 선형성을 증가시거나, 감쇄기를 사용하여 능동소자 이전에 신호의 크기를 줄여야 한다. 능동소자의 선형성 향상에는 한계가 있기 때문에 감쇄기를 이용하여 IM 성분을 줄이는 방법이 많이 사용된다. 감쇄기는 조절 전압에 따라 미리 정해진 감쇄비 만큼 신호의 세기를 줄인다.
감쇄기를 조절하기 위해서는 신호의 세기를 감지하는 회로가 있어야 하며, 감지된 신호의 세기를 이용하여 제어 블록(control block)에서 감쇄기를 조절하는 신호를 발생하게 된다. 신호의 세기를 감지하는 회로에는 RSSI(received signal strength indicator)가 많이 사용되며, RSSI의 위치에 따라 RSSI에 요구되는 성능이 달라지게 된다.
여기서 RSSI가 Received Signal Strength Indication의 약자로 사용될 경우에는 수신 신호의 강도를 의미하는 것으로, 수신기에서 수신되는 전력이 얼마인지 그 수치를 말하는 것이다. 또한, RSSI가 Received Signal Strength Indicator의 약자로 사용될 경우에는 RSSI의 끝의 I가 Indicator라고 쓰인 것으로서, 이는 RSSI(수신신호강도)를 측정해주는 검출기를 의미한다. 그래서 RSSI(received signal strength indicator)는 수신 신호의 감도를 측정하는 검출기로서, 수신 신호의 강도를 측정하여 가변이득 제어를 통해 수신신호에 맞게 가변 증폭함으로써 전력 효율을 높일 수 있고, 그 외에도 수신신호측정을 통해 여러 가지 시스템에 반 영시킬 수 있는 장치이다. 본 발명에서는 RSSI가 수신 신호 강도를 의미하기도 하며, 때로는 수신 신호 강도 검출기를 의미하기도 한다. 즉, 도 1에서의 RSSI는 수신 신호 강도를 의미하며, 도 2 내지 도 6에서 컨트롤러와 결합된 RSSI는 수신 신호 강도 검출기를 의미하는 것으로, 수신 신호 강도 검출 및 그에 따른 제어를 컨트롤러에서 수행한다는 의미로 사용한다.
그래서 RSSI의 위치가 도 1에서 (1)의 위치에 존재하면 RSSI는 RF 가변이득 증폭부(12)를 거친 신호를 받아서 신호의 세기를 감지하게 된다.
상기 RSSI가 도 1에서 (2)의 위치에 존재하면 RSSI는 믹서(15)에 의하여 수신신호가 IF(intermediate frequency)로 변환된 신호의 세기를 감지하며, 상기 RSSI가 도 1에서 (3)의 위치에 존재하면 신호가 필터(17)를 지나면서 원하는 신호만 지나가기 때문에 RSSI는 원하는 채널의 신호세기를 감지한다.
한편, 종래 광대역 수신기에서의 이득 조절을 위한 장치에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2는 종래 광대역 수신기의 이득 조절 장치의 블록구성도이다.
여기서 참조번호 21은 안테나이고, 22는 감쇄기이며, 23은 LNA이고, 24는 믹서이며, 25는 AGC(Automatic Gain Control, 자동 이득 제어기)이고, 26은 컨트롤러(Controller)이다.
이때 컨트롤러(26)는 AGC(25)의 출력단으로부터 RSSI 정보를 전달받아 감쇄기(22)와 LNA(23)와 AGC(25)의 동작을 제어한다. 즉, 감쇄기를 조절하기 위한 종래 방식은 컨트롤러(26) 하나로 감쇄기(22), LNA(23), AGC(25)의 이득을 조절하는 것 이다.
컨트롤러(26)의 입력 정보는 RSSI(U.S Pat. No. 6,052,566 참조)를 통하여 들어온다. RSSI가 AGC(25)의 뒤에 위치하기 때문에 RSSI는 믹서(24)에 의하여 주파수가 변환된 후 AGC(25)를 거친 신호를 받는다. AGC(25)의 대역폭은 보통 채널 대역폭의 수 배 정도로 설계되기 때문에 RSSI가 감지하는 신호는 원하는 채널의 수배 정도의 주파수에 해당하는 신호이다. 이러한 시스템은 입력주파수가 CDMA(Code Division Multiple Access, 코드 분할 다중 접속)와 같은 협대역 시스템에 적합하다.
그러나, 위성방송(Digital Video Broadcasting Server, 디지털 비디오 방송 서버, DVBS : 950 MHz ~ 2150 MHz)과 같은 광대역 시스템에 이 방법을 적용하게 되면 RF 단의 선형성에 문제가 생길 수 있다.
즉, 도 2에서 감쇄기(22)로 들어오는 신호의 대역폭은 1.2 GHz의 광대역 시스템인데, 이 신호가 믹서(24)와 AGC(25)를 지나면서 실제로 RSSI의 입력으로 들어오는 신호의 주파수 범위는 원하는 채널의 수배에 해당한다.
그리고 컨트롤러(26)는 감쇄기(22)로 들어오는 신호의 세기가 아니라 AGC(25)의 신호의 세기를 입력정보로 받기 때문에 원하는 채널 보다 수 배 이상에서 인터피어러(interferer)들이 들어오게 된다면 이 인터피어러(interferer) 정보는 RSSI가 받지 못한다.
따라서, 감쇄기의 이득 조절이 되지 않은 상황에서 인터피어러(interferer)들에 의하여 IM 성분이 생겨 SNR(Signal to noise ratio)이 줄어들게 되는 문제점 이 있었다.
이와 같이, 위성방송과 같은 광대역 시스템에서 선형성을 향상시키기 위하여 감쇄기를 조절할 경우 종래기술에 의해서는 해결하지 못하여, 새로운 방법이 필요하게 되었다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은, 광대역 수신기에서 감쇄기 조절을 위한 별도의 RSSI와 컨트롤러를 사용하여 IM3 발생을 최소로 유지할 수 있는 광대역 수신기의 이득 조절 장치 및 그 방법을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 광대역 수신기의 이득 조절 장치는, 광대역 수신기에 있어서, 상기 광대역 수신기에 수신되는 신호를 감쇄시키는 감쇄기; 상기 감쇄기의 출력을 저잡음 증폭시키는 LNA; 상기 LNA의 출력을 RF 단에서 가변이득 증폭시키는 RF 가변이득 증폭부; 국부 발진 주파수를 출력하는 국부 발진부; 상기 국부 발진부에서 출력되는 신호의 주파수를 항상 일정하게 유지하도록 제어하는 PLL; 상기 LNA와 상기 국부 발진부의 출력을 결합시키는 제 1 믹서; 상기 RF 가변이득 증폭부와 상기 국부 발진부의 출력을 결합시키는 제 2 믹서; 상기 제 2 믹서의 출력을 입력받아 IF 단에서 가변이득 증폭시키는 IF 가변이득 증폭 부; 상기 제 1 믹서의 출력에서 RSSI를 측정하여 상기 감쇄기를 제어하는 제 1 컨트롤러; 상기 제 2 믹서의 출력에서 RSSI를 측정하여 상기 RF 가변이득 증폭부를 제어하는 제 2 컨트롤러; 및 상기 IF 가변이득 증폭부의 출력에서 RSSI를 측정하여 상기 IF 가변이득 증폭부를 제어하는 제 3 컨트롤러;를 포함한다.
또한, 광대역 수신기의 이득 조절 장치는, 상기 LNA와 상기 제 1 믹서 사이에 위치하여 상기 LNA의 출력을 RF 단에서 증폭하여 상기 제 1 믹서로 전달하는 RF 증폭부;를 더 포함한다.
또한, 광대역 수신기의 이득 조절 장치는, 광대역 수신기에 있어서, 상기 광대역 수신기에 수신되는 신호를 감쇄시키는 감쇄기; 상기 감쇄기의 출력을 저잡음 증폭시키는 LNA; 상기 LNA의 출력을 RF 단에서 가변이득 증폭시키는 RF 가변이득 증폭부; 국부 발진 주파수를 출력하는 국부 발진부; 상기 국부 발진부에서 출력되는 신호의 주파수를 항상 일정하게 유지하도록 제어하는 PLL; 상기 감쇄기와 상기 국부 발진부의 출력을 결합시키는 제 1 믹서; 상기 RF 가변이득 증폭부와 상기 국부 발진부의 출력을 결합시키는 제 2 믹서; 상기 제 2 믹서의 출력을 입력받아 IF 단에서 가변이득 증폭시키는 IF 가변이득 증폭부; 상기 제 1 믹서의 출력에서 RSSI를 측정하여 상기 감쇄기를 제어하는 제 1 컨트롤러; 상기 제 2 믹서의 출력에서 RSSI를 측정하여 상기 RF 가변이득 증폭부를 제어하는 제 2 컨트롤러; 및 상기 IF 가변이득 증폭부의 출력에서 RSSI를 측정하여 상기 IF 가변이득 증폭부를 제어하는 제 3 컨트롤러;를 포함한다.
또한, 광대역 수신기의 이득 조절 장치는, 상기 감쇄기와 상기 제 1 믹서 사 이에 위치하여 상기 감쇄기의 출력을 RF 단에서 증폭하여 상기 제 1 믹서로 전달하는 RF 증폭부;를 더 포함한다.
상기 제 1 내지 제 3 컨트롤러는 각각, RSSI를 측정하여 측정한 RSSI의 출력전압이 미리 설정한 RSSI 최소 전압값 및 RSSI 최대 전압값 범위 내에 있는지 판별하여 이득이 일정하게 유지되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
상기 제 1 내지 제 3 컨트롤러는 각각, 측정한 RSSI의 출력전압을 미리 설정한 RSSI 최소 전압값과 비교하는 비교기 1; 및 측정한 RSSI의 출력전압을 미리 설정한 RSSI 최대 전압값과 비교하는 비교기 2;를 포함한다.
상기 제 1 컨트롤러는, 상기 제 1 믹서의 출력이 미리 정해진 값과 동일하다면 상기 감쇄기의 이득을 유지시키고, 상기 제 1 믹서의 출력이 미리 정해진 값 보다 작다면 상기 감쇄기의 이득을 증가시키고, 상기 제 1 믹서의 출력이 미리 정해진 값 보다 크다면 상기 감쇄기의 이득을 감소시켜서 상기 제 1 믹서의 출력이 일정하게 유지되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
상기 제 2 컨트롤러는, 상기 제 2 믹서의 출력이 미리 정해진 값과 동일하다면 상기 RF 가변이득 증폭부의 이득을 유지시키고, 상기 제 2 믹서의 출력이 미리 정해진 값 보다 작다면 상기 RF 가변이득 증폭부의 이득을 증가시키고, 상기 제 2 믹서의 출력이 미리 정해진 값 보다 크다면 상기 RF 가변이득 증폭부의 이득을 감소시켜서 상기 제 2 믹서의 출력이 일정하게 유지되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
상기 제 3 컨트롤러는, 상기 IF 가변이득 증폭부의 출력이 미리 정해진 값과 동일하다면 상기 IF 가변이득 증폭부의 이득을 유지시키고, 상기 IF 가변이득 증폭부의 출력이 미리 정해진 값 보다 작다면 상기 IF 가변이득 증폭부의 이득을 증가시키고, 상기 IF 가변이득 증폭부의 출력이 미리 정해진 값 보다 크다면 상기 IF 가변이득 증폭부의 이득을 감소시켜서 상기 IF 가변이득 증폭부의 출력이 일정하게 유지되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 광대역 수신기의 이득 조절 방법은, 제 1 내지 제 3 컨트롤러를 구비한 광대역 수신기의 이득 조절 장치에 대한 이득 조절 방법에 있어서, a) 상기 제 1 내지 제 3 컨트롤러에서 상기 광대역 수신기에 수신되는 신호에서 각각 RSSI를 측정하는 단계; 및 b) 상기 a 단계 후 상기 제 1 내지 제 3 컨트롤러는 각각 RSSI의 출력전압이 미리 설정한 RSSI 최소 전압값 및 RSSI 최대 전압값 범위 내에 있는지 판별하여 이득이 일정하게 유지되도록 제어하는 단계;를 포함한다.
상기 b 단계는, b-1) 측정한 RSSI의 출력전압이 미리 설정한 RSSI 최소 전압값 보다 큰 지 판별하는 단계; b-2) 상기 b-1 단계에서 측정한 RSSI의 출력전압이 미리 설정한 RSSI 최소 전압값 보다 크다고 판별되면, 측정한 RSSI의 출력전압이 미리 설정한 RSSI 최대 전압값 보다 작은 지 판별하는 단계; b-3) 상기 b-1 단계에서 측정한 RSSI의 출력전압이 미리 설정한 RSSI 최소 전압값 보다 크지 않으면 이득 비율을 증가시키기 위한 신호를 출력한 다음 상기 a 단계로 리턴하는 단계; b-4) 상기 b-2 단계에서 측정한 RSSI의 출력전압이 미리 설정한 RSSI 최대 전압값 보다 작지 않으면 이득 비율을 감소시키기 위한 신호를 출력한 다음 상기 제 1 단계 로 리턴하는 단계; 및 b-5) 상기 b-2 단계에서 측정한 RSSI의 출력전압이 미리 설정한 RSSI 최대 전압값 보다 작으면 이득 비율을 현재 상태로 유지시키기 위한 신호를 출력한 다음 상기 a 단계로 리턴하는 단계;를 포함한다.
상기 제 2 단계에서 상기 제 1 컨트롤러는, 상기 광대역 수신기 내의 제 1 믹서의 출력이 미리 정해진 값과 동일하다면 상기 광대역 수신기 내의 감쇄기의 이득을 유지시키고, 상기 제 1 믹서의 출력이 미리 정해진 값 보다 작다면 상기 감쇄기의 이득을 증가시키고, 상기 제 1 믹서의 출력이 미리 정해진 값 보다 크다면 상기 감쇄기의 이득을 감소시켜서 상기 제 1 믹서의 출력이 일정하게 유지되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
상기 제 2 단계에서 상기 제 2 컨트롤러는, 상기 광대역 수신기 내의 제 2 믹서의 출력이 미리 정해진 값과 동일하다면 상기 광대역 수신기 내의 RF 가변이득 증폭부의 이득을 유지시키고, 상기 제 2 믹서의 출력이 미리 정해진 값 보다 작다면 상기 RF 가변이득 증폭부의 이득을 증가시키고, 상기 제 2 믹서의 출력이 미리 정해진 값 보다 크다면 상기 RF 가변이득 증폭부의 이득을 감소시켜서 상기 제 2 믹서의 출력이 일정하게 유지되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
상기 제 2 단계에서 상기 제 3 컨트롤러는, 상기 광대역 수신기 내의 IF 가변이득 증폭부의 출력이 미리 정해진 값과 동일하다면 상기 IF 가변이득 증폭부의 이득을 유지시키고, 상기 IF 가변이득 증폭부의 출력이 미리 정해진 값 보다 작다면 상기 IF 가변이득 증폭부의 이득을 증가시키고, 상기 IF 가변이득 증폭부의 출력이 미리 정해진 값 보다 크다면 상기 IF 가변이득 증폭부의 이득을 감소시켜서 상기 IF 가변이득 증폭부의 출력이 일정하게 유지되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다.
또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
그럼, 이하 관련도면을 참조하여 본 발명에 따른 광대역 수신기의 이득 조절 장치 및 그 방법에 대하여 상세하게 설명한다.
먼저, 본 발명에 따른 광대역 수신기의 이득 조절 장치는, 감쇄기, LNA, RF 가변이득 증폭부, 국부 발진부, PLL, 제 1 및 제 2 믹서, IF 가변이득 증폭부, 제 1 내지 제 3 컨트롤러로 구성할 수 있다. 이때 RF 증폭부가 포함될 수 있다.
또한, 위성방송(DVBS: 950 MHz ~ 2150 MHz)과 같은 광대역 수신기의 RF 단의 선형성을 최대로 만들어 IM 성분의 최소로 유지시키기 위하여 본 발명에서 제시한 방법은 감쇄기를 조절하기 위한 별도의 컨트롤러(41 ~43)를 사용하는 것이다. RSSI의 동작주파수를 2 GHz 이상으로 만드는 것은 매우 어려운 일이다. RSSI의 성능을 고려하여 제안된 시스템에서 RSSI는 LNA(32), RF 증폭부(33), 제 1 믹서(37)를 지 나는 부가적인 신호 패스를 만든 후 제 1 믹서(37) 뒤에 위치한다(도 4). 제 1 믹서(37)는 제 2 믹서(38)와 같은 주파수의 국부 발진부(35)에서 출력 주파수를 입력으로 받아 동작한다.
도 3, 도 5, 도 7은 도 4에서 제시한 본 발명의 장치를 수정한 것이다. 즉, 도 4에서 RF 증폭부(33)의 사용은 제 1 믹서(37)에서 LNA(32)로의 아이솔레이션(isolation)을 증가시키기 위하여 사용하였는데, 제 1 믹서(37)의 아이솔레이션(isolation)이 뛰어나게 설계된다면, RF 증폭부(33)를 없앨 수 있다(도 3). 또한, 도 6의 구조는 RF 증폭부(33)가 LNA(32)의 출력이 아닌 LNA(32)의 입력에 연결된 구조이다. 도 5는 도 6에서 RF 증폭부(33)가 삭제되고, 제 1 믹서(37)가 LNA(32) 입력과 연결된 구조이다.
그래서 이하의 실시예 1에서는 도 3 및 도 4에서와 같이 제 1 컨트롤러에 연결된 제 1 믹서가 LNA의 출력단으로부터 신호를 공급받는 경우로 설정하여 설명하고, 실시예 2에서는 도 5 및 도 6에서와 같이 제 1 컨트롤러에 연결된 제 1 믹서가 LNA의 입력단으로부터 신호를 공급받는 경우로 설정하여 설명한다.
실시예
1
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 광대역 수신기의 이득 조절 장치의 블록구성도이다.
이에 도시된 바와 같이, 광대역 수신기에 있어서, 상기 광대역 수신기에 수신되는 신호를 감쇄시키는 감쇄기(31)와, 상기 감쇄기(31)의 출력을 저잡음 증폭시 키는 LNA(Low Noise Amplifier, 저잡음 증폭부)(32)와, 상기 LNA(32)의 출력을 RF 단에서 가변이득 증폭시키는 RF 가변이득 증폭부(Radio Frequency Variable Gain Amplifier, RFVGA)(34)와, 국부 발진 주파수를 출력하는 국부 발진부(Local Oscillator, LO)(35)와, 상기 국부 발진부(35)에서 출력되는 신호의 주파수를 항상 일정하게 유지하도록 제어하는 PLL(Phase Locked Loop, 위상 동기 루프)(36)과, 상기 LNA(32)와 상기 국부 발진부(35)의 출력을 결합시키는 제 1 믹서(MIXER)(37)와, 상기 RF 가변이득 증폭부(34)와 상기 국부 발진부(35)의 출력을 결합시키는 제 2 믹서(38)와, 상기 제 2 믹서(38)의 출력을 IF 단에서 가변이득 증폭시키는 IF 가변이득 증폭부(Intermediate Frequency Variable Gain Amplifier, IFAMP)(39)와, 상기 제 1 믹서(37)의 출력에서 RSSI(RSSI1)를 측정하여 상기 감쇄기(31)를 제어하는 제 1 컨트롤러(Controller)(41)와, 상기 제 2 믹서(38)의 출력에서 RSSI(RSSI2)를 측정하여 상기 RF 가변이득 증폭부(34)를 제어하는 제 2 컨트롤러(42)와, 상기 IF 가변이득 증폭부(39)의 출력에서 RSSI(RSSI3)를 측정하여 상기 IF 가변이득 증폭부(39)를 제어하는 제 3 컨트롤러(43)를 포함한다.
그래서 감쇄기(31)는 광대역 수신기에 수신되는 신호를 감쇄시키고, 제 1 컨트롤러(41)에 의한 이득제어를 받아 가변 이득 제어되어 감쇄된 신호를 LNA(32)로 출력한다.
상기 LNA(32)는 감쇄기(31)의 출력을 저잡음 증폭시켜 RF 가변이득 증폭부(34)와 제 1 믹서(37)로 출력한다.
상기 RF 가변이득 증폭부(34)는 LNA(32)의 출력을 RF 단에서 가변이득 증폭 시키고, 제 2 컨트롤러(42)에 의한 가변 이득 제어를 받아 제 2 믹서(38)로 출력한다.
또한, 상기 국부 발진부(35)는 국부 발진 주파수를 생성하여 PLL(36)과 제 1 및 제 2 믹서(37, 38)로 출력한다.
상기 PLL(36)은 국부 발진부(35)에서 출력되는 신호의 주파수가 항상 일정하게 유지하도록 제어한다.
상기 제 1 믹서(37)는 LNA(32)와 국부 발진부(35)의 출력을 결합시켜 제 컨트롤러(41)로 전달하여 제 1 컨트롤러(41)에서 RSSI를 측정하여 감쇄기(31)에 대한 이득 제어를 수행할 수 있도록 한다.
상기 제 2 믹서(38)는 RF 가변이득 증폭부(34)와 국부 발진부(35)의 출력을 결합시켜 IF 가변이득 증폭부(39)로 전달하고, 또한, 제 2 컨트롤러(42)에서 신호를 전달받아 RSSI를 측정하여 RF 가변이득 증폭부(34)에 대한 이득 제어를 수행할 수 있도록 한다.
또한, 상기 IF 가변이득 증폭부(39)는 제 2 믹서(38)의 출력을 입력받고, 제 3 컨트롤러(43)에 의한 가변 이득 제어를 받아 출력한다.
상기 제 1 컨트롤러(41)는 제 1 믹서(37)의 출력에서 RSSI(RSSI1)를 측정하여 감쇄기(31)를 제어한다. 그래서 제 1 컨트롤러(41)는 제 1 믹서(37)의 출력이 미리 정해진 값과 동일하다면 감쇄기(31)의 이득을 유지시키고, 제 1 믹서(37)의 출력이 미리 정해진 값 보다 작다면 감쇄기(31)의 이득을 증가시키고, 제 1 믹서(37)의 출력이 미리 정해진 값 보다 크다면 감쇄기(31)의 이득을 감소시켜서 제 1 믹서(37)의 출력이 일정하게 유지되도록 제어한다.
상기 제 2 컨트롤러(42)는 제 2 믹서(38)의 출력에서 RSSI(RSSI2)를 측정하여 RF 가변이득 증폭부(34)를 제어한다. 그래서 제 2 컨트롤러(42)는 제 2 믹서(38)의 출력이 미리 정해진 값과 동일하다면 RF 가변이득 증폭부(34)의 이득을 유지시키고, 제 2 믹서(38)의 출력이 미리 정해진 값 보다 작다면 RF 가변이득 증폭부(34)의 이득을 증가시키고, 제 2 믹서(38)의 출력이 미리 정해진 값 보다 크다면 RF 가변이득 증폭부(34)의 이득을 감소시켜서 제 2 믹서(38)의 출력이 일정하게 유지되도록 제어한다.
상기 제 3 컨트롤러(43)는 IF 가변이득 증폭부(39)의 출력에서 RSSI(RSSI3)를 측정하여 IF 가변이득 증폭부(39)를 제어한다. 그래서 제 3 컨트롤러(43)는 IF 가변이득 증폭부(39)의 출력이 미리 정해진 값과 동일하다면 IF 가변이득 증폭부(39)의 이득을 유지시키고, IF 가변이득 증폭부(39)의 출력이 미리 정해진 값 보다 작다면 IF 가변이득 증폭부(39)의 이득을 증가시키고, IF 가변이득 증폭부(39)의 출력이 미리 정해진 값 보다 크다면 IF 가변이득 증폭부(39)의 이득을 감소시켜서 IF 가변이득 증폭부(39)의 출력이 일정하게 유지되도록 제어한다.
도 4는 도 3에서 RFAMP가 추가된 광대역 수신기의 이득 조절 장치의 블록구성도이다.
그래서 RF 증폭부(33)는 LNA(32)의 출력단과 제 1 믹서(37) 사이에 위치하여 LNA(32)의 출력을 RF 단에서 증폭하여 제 1 믹서(37)로 전달한다.
그러면 제 1 컨트롤러(41)는 RF 증폭부(33)를 통과한 제 1 믹서(37)의 출력에서 RSSI(RSSI1)를 측정하여 감쇄기(31)를 제어한다. 그래서 제 1 컨트롤러(41)는 RF 증폭부(33)를 통과한 제 1 믹서(37)의 출력이 미리 정해진 값과 동일하다면 감쇄기(31)의 이득을 유지시키고, RF 증폭부(33)를 통과한 제 1 믹서(37)의 출력이 미리 정해진 값 보다 작다면 감쇄기(31)의 이득을 증가시키고, RF 증폭부(33)를 통과한 제 1 믹서(37)의 출력이 미리 정해진 값 보다 크다면 감쇄기(31)의 이득을 감소시켜서 RF 증폭부(33)를 통과한 제 1 믹서(37)의 출력이 일정하게 유지되도록 제어한다.
도 4에서 이 이외의 동작은 도 3에서의 동작과 동일하다.
실시예
2
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 의한 광대역 수신기의 이득 조절 장치의 블록구성도이다.
이에 도시된 바와 같이, 광대역 수신기에 있어서, 상기 광대역 수신기에 수신되는 신호를 감쇄시키는 감쇄기(31)와, 상기 감쇄기(31)의 출력을 저잡음 증폭시키는 LNA(Low Noise Amplifier, 저잡음 증폭부)(32)와, 상기 LNA(32)의 출력을 RF 단에서 가변이득 증폭시키는 RF 가변이득 증폭부(Radio Frequency Variable Gain Amplifier, RFVGA)(34)와, 국부 발진 주파수를 출력하는 국부 발진부(Local Oscillator, LO)(35)와, 상기 국부 발진부(35)에서 출력되는 신호의 주파수를 항상 일정하게 유지하도록 제어하는 PLL(Phase Locked Loop, 위상 동기 루프)(36)과, 상 기 감쇄기(31)와 상기 국부 발진부(35)의 출력을 결합시키는 제 1 믹서(MIXER)(37)와; 상기 RF 가변이득 증폭부(34)와 상기 국부 발진부(35)의 출력을 결합시키는 제 2 믹서(38)와, 상기 제 2 믹서(38)의 출력을 IF 단에서 가변이득 증폭시키는 IF 가변이득 증폭부(Intermediate Frequency Variable Gain Amplifier, IFAMP)(39)와, 상기 제 1 믹서(37)의 출력에서 RSSI(RSSI1)를 측정하여 상기 감쇄기(31)를 제어하는 제 1 컨트롤러(Controller)(41)와, 상기 제 2 믹서(38)의 출력에서 RSSI(RSSI2)를 측정하여 상기 RF 가변이득 증폭부(34)를 제어하는 제 2 컨트롤러(42)와, 상기 IF 가변이득 증폭부(39)의 출력에서 RSSI(RSSI3)를 측정하여 상기 IF 가변이득 증폭부(39)를 제어하는 제 3 컨트롤러(43)를 포함한다.
그래서 감쇄기(31)는 광대역 수신기에 수신되는 신호를 감쇄시키고, 제 1 컨트롤러(41)에 의한 이득제어를 받아 가변 이득 제어되어 감쇄된 신호를 LNA(32)와 제 1 믹서(37)로 출력한다.
상기 LNA(32)는 감쇄기(31)의 출력을 저잡음 증폭시켜 RF 가변이득 증폭부(34)로 출력한다.
상기 RF 가변이득 증폭부(34)는 LNA(32)의 출력을 RF 단에서 가변이득 증폭시키고, 제 2 컨트롤러(42)에 의한 가변 이득 제어를 받아 제 2 믹서(38)로 출력한다.
상기 국부 발진부(35)는 국부 발진 주파수를 생성하여 PLL(36)과 제 1 및 제 2 믹서(37, 38)로 출력한다.
또한, 상기 PLL(36)은 국부 발진부(35)에서 출력되는 신호의 주파수가 항상 일정하게 유지하도록 제어한다.
상기 제 1 믹서(37)는 LNA(32)와 국부 발진부(35)의 출력을 결합시켜 제 컨트롤러(41)로 전달하여 제 1 컨트롤러(41)에서 RSSI를 측정하여 감쇄기(31)에 대한 이득 제어를 수행할 수 있도록 한다.
상기 제 2 믹서(38)는 RF 가변이득 증폭부(34)와 국부 발진부(35)의 출력을 결합시켜 IF 가변이득 증폭부(39)로 전달하고, 또한, 제 2 컨트롤러(42)에서 신호를 전달받아 RSSI를 측정하여 RF 가변이득 증폭부(34)에 대한 이득 제어를 수행할 수 있도록 한다.
상기 IF 가변이득 증폭부(39)는 제 2 믹서(38)의 출력을 입력받고, 제 3 컨트롤러(43)에 의한 가변 이득 제어를 받아 출력한다.
상기 제 1 컨트롤러(41)는 제 1 믹서(37)의 출력에서 RSSI(RSSI1)를 측정하여 감쇄기(31)를 제어한다. 그래서 제 1 컨트롤러(41)는 제 1 믹서(37)의 출력이 미리 정해진 값과 동일하다면 감쇄기(31)의 이득을 유지시키고, 제 1 믹서(37)의 출력이 미리 정해진 값 보다 작다면 감쇄기(31)의 이득을 증가시키고, 제 1 믹서(37)의 출력이 미리 정해진 값 보다 크다면 감쇄기(31)의 이득을 감소시켜서 제 1 믹서(37)의 출력이 일정하게 유지되도록 제어한다.
상기 제 2 컨트롤러(42)는 제 2 믹서(38)의 출력에서 RSSI(RSSI2)를 측정하여 RF 가변이득 증폭부(34)를 제어한다. 그래서 제 2 컨트롤러(42)는 제 2 믹서(38)의 출력이 미리 정해진 값과 동일하다면 RF 가변이득 증폭부(34)의 이득을 유지시키고, 제 2 믹서(38)의 출력이 미리 정해진 값 보다 작다면 RF 가변이득 증 폭부(34)의 이득을 증가시키고, 제 2 믹서(38)의 출력이 미리 정해진 값 보다 크다면 RF 가변이득 증폭부(34)의 이득을 감소시켜서 제 2 믹서(38)의 출력이 일정하게 유지되도록 제어한다.
또한, 상기 제 3 컨트롤러(43)는 IF 가변이득 증폭부(39)의 출력에서 RSSI(RSSI3)를 측정하여 IF 가변이득 증폭부(39)를 제어한다. 그래서 제 3 컨트롤러(43)는 IF 가변이득 증폭부(39)의 출력이 미리 정해진 값과 동일하다면 IF 가변이득 증폭부(39)의 이득을 유지시키고, IF 가변이득 증폭부(39)의 출력이 미리 정해진 값 보다 작다면 IF 가변이득 증폭부(39)의 이득을 증가시키고, IF 가변이득 증폭부(39)의 출력이 미리 정해진 값 보다 크다면 IF 가변이득 증폭부(39)의 이득을 감소시켜서 IF 가변이득 증폭부(39)의 출력이 일정하게 유지되도록 제어한다.
도 6은 도 5에서 RFAMP가 추가된 광대역 수신기의 이득 조절 장치의 블록구성도이다.
그래서 RF 증폭부(33)는 LNA(32)의 입력단과 제 1 믹서(37) 사이에 위치하여 LNA(32)에 입력되는 감쇄기(31)의 출력을 RF 단에서 증폭하여 제 1 믹서(37)로 전달한다.
그러면 제 1 컨트롤러(41)는 RF 증폭부(33)를 통과한 제 1 믹서(37)의 출력에서 RSSI(RSSI1)를 측정하여 감쇄기(31)를 제어한다. 그래서 제 1 컨트롤러(41)는 RF 증폭부(33)를 통과한 제 1 믹서(37)의 출력이 미리 정해진 값과 동일하다면 감쇄기(31)의 이득을 유지시키고, RF 증폭부(33)를 통과한 제 1 믹서(37)의 출력이 미리 정해진 값 보다 작다면 감쇄기(31)의 이득을 증가시키고, RF 증폭부(33)를 통과한 제 1 믹서(37)의 출력이 미리 정해진 값 보다 크다면 감쇄기(31)의 이득을 감소시켜서 RF 증폭부(33)를 통과한 제 1 믹서(37)의 출력이 일정하게 유지되도록 제어한다.
이하, 관련도면을 참조하여 본 발명에 따른 광대역 수신기의 이득 조절 방법에 대하여 설명한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 광대역 수신기의 이득 조절 방법을 보인 흐름도이고, 도 8은 도 7에 의해 감쇄기의 동작에 따른 RSSI1의 출력 조절을 보인 도면이다.
도 7 및 도 8을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 광대역 수신기의 이득 조절 방법의 동작을 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도 7에 도시된 바와 같이, a) 제 1 내지 제 3 컨트롤러(41 ~ 43)를 구비한 광대역 수신기의 이득 조절 장치에 대한 이득 조절 방법에 있어서, 상기 제 1 내지 제 3 컨트롤러(41 ~ 43)에서 각각 RSSI를 측정하는 단계(S101); b) 상기 a 단계 후 상기 제 1 내지 제 3 컨트롤러(41 ~ 43)는 각각 RSSI의 출력전압(RSSI_M)이 미리 설정한 RSSI 최소 전압값(RSSI_Low) 및 RSSI 최대 전압값(RSSI_High) 범위 내에 있는지 판별하여 이득이 일정하게 유지되도록 제어하는 단계(S102 ~ S106);를 포함한다.
상기 b 단계는, b-1) 측정한 RSSI의 출력전압(RSSI_M)이 미리 설정한 RSSI 최소 전압값(RSSI_Low) 보다 큰 지 판별하는 단계(S102), b-2) 상기 a 단계에서 측정한 RSSI의 출력전압(RSSI_M)이 미리 설정한 RSSI 최소 전압값(RSSI_Low) 보다 크다고 판별되면, 측정한 RSSI의 출력전압(RSSI_M)이 미리 설정한 RSSI 최대 전압값(RSSI_High) 보다 작은 지 판별하는 단계(S103), b-3) 상기 a 단계에서 측정한 RSSI의 출력전압(RSSI_M)이 미리 설정한 RSSI 최소 전압값(RSSI_Low) 보다 크지 않으면 이득 비율을 증가시키기 위한 신호(ATT = Next state)를 출력한 다음 상기 a 단계로 리턴하는 단계(S104), b-4) 상기 b-1 단계에서 측정한 RSSI의 출력전압(RSSI_M)이 미리 설정한 RSSI 최대 전압값(RSSI_High) 보다 작지 않으면 이득 비율을 감소시키기 위한 신호(ATT = Previous state)를 출력한 다음 상기 a 단계로 리턴하는 단계(S105), b-5) 상기 b-1 단계에서 측정한 RSSI의 출력전압(RSSI_M)이 미리 설정한 RSSI 최대 전압값(RSSI_High) 보다 작으면 이득 비율을 현재 상태로 유지시키기 위한 신호(ATT = Current state)를 출력한 다음 상기 a 단계로 리턴하는 단계(S106)를 포함한다.
그리고 감쇄기(31)의 감쇄비는 2단계 또는 그 이상의 단계로 동작 가능하다. 여기에서 설명하는 것은 한 예로 감쇄기의 감쇄비가 3단계일 경우이다.
도 8은 도 7에 의해 감쇄기의 동작에 따른 RSSI1의 출력 조절을 보인 도면으로서, 감쇄기의 동작에 따른 RSSI1의 동작특성을 보인 것이다.
도 8에서와 같이, RSSI는 입력신호의 세기에 비례하는 전압을 발생한다. 입력신호의 세기가 클 때 출력 전압이 크게 또는 작게 설계할 수 있다. 도 8에 제시된 RSSI1의 출력 특성은 입력신호가 클 때 출력전압이 적은 경우이다. 상태1은 감 쇄기의 감쇄비가 0 dB일 경우에 해당하는 RSSI1의 특성이고, 상태2는 감쇄기의 감쇄비가 10 dB일 경우이다. 마지막으로 상태3은 감쇄기의 감쇄비가 20 dB일 경우이다. 여기에 제시된 감쇄비 0, 10, 20 dB는 시스템 설계에 따라 변할 수 있는 값이다.
또한, 도 7은 RSSI1의 입력을 받아서 동작하는 제 1 컨트롤러(41)에 대한 동작의 예를 나타낸다.
그리고 도 7에서 RSSI1은 제 1 컨트롤러(41)에서 측정한 RSSI의 출력전압이고, RSSI2는 제 2 컨트롤러(42)에서 측정한 RSSI의 출력전압이며, RSSI3은 제 3 컨트롤러(43)에서 측정한 RSSI 출력전압이다.
또한 도 7에서 RSSI_M은 제 1 컨트롤러(41)에서 측정한 RSSI1의 출력전압이고, RSSI_Low, RSSI_High는 미리 정해진 값이다.
그래서 RSSI_M과 RSSI_Low, RSSI_High를 비교하며 제 1 컨트롤러(41)는 동작한다.
RSSI 시스템이 동작하게 되면 RSSI1에서 입력신호의 세기를 판단하여 RSSI_M값을 출력으로 내보낸다. 비교기 1은 RSSI_M을 받아서 RSSI_Low 보다 큰 값인지 판단한다.
이때 '예'이면 비교기 2에서 RSSI_M이 RSSI_High 보다 작은지 판단한다.
또한 이때 비교기 2에서 '예'라고 판단되면 제 1 컨트롤러(41)는 감쇄기(31)가 현재 상태를 유지하라는 신호를 보낸다.
비교기 1에서 '아니로'라고 판단되면, RSSI1의 입력신호에 큰 신호가 들어오 고 있는 상황이기 때문에 제 1 컨트롤러(41)는 감쇄기(31)가 다음 단계, 즉 감쇄비를 늘리라는 신호를 내보낸다.
비교기 2에서 '아니오'라고 판단되면, RSSI1의 입력신호가 작은 상황이기 때문에 제 1 컨트롤러(41)는 감쇄기(31)가 이전 단계의 상태를 유지하도록 제어한다. 즉, 감쇄비를 줄이라고 판단한다.
이렇게 감쇄기의 감쇄비가 결정되면, 정해지 시간 이후 다시 RSSI의 출력을 비교기 1, 비교기 2에서 판단하여 같은 동작을 반복한다.
이런 동작을 반복하면 입력신호의 세기가 변할 때에도 LNA(32)의 출력으로 IM 성분이 최소로 유지된다.
제 2 컨트롤러(42)는 RSSI2의 출력전압을 받아서 동작하며, 제 2 믹서(38)에서 IM 성분이 생기지 않도록 RF 가변이득 증폭부(34)의 이득을 조절한다. RSSI2의 출력이 미리 정해진 값과 동일하다면, 제 2 컨트롤러(42)는 RF 가변이득 증폭부(34)의 이득을 유지시킨다. RSSI2의 출력이 미리 정해진 값보다 작다면, RF 가변이득 증폭부(34)의 이득을 올리고, RSSI2의 출력이 미리 정해진 값보다 크다면, RF 가변이득 증폭부(34)의 이득을 낮추어서 제 2 믹서(38)의 출력이 항상 일정하게 유지된다.
제 3 컨트롤러(43)의 역할을 IF 가변이득 증폭부(39)의 출력이 일정하게 유지하도록 하는 역할을 하며, 그 동작은 제 1 및 제 2 컨트롤러(41, 42)에서의 동작과 유사하다.
이에 따라 본 발명에 의한 광대역 수신기의 이득 조절 장치 및 그 방법은, 광대역 수신기에서 감쇄기 조절을 위한 별도의 RSSI와 컨트롤러를 사용하여 IM3 발생을 최소로 유지하게 되는 이점이 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 바람직한 일실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이며, 이러한 치환, 변경 등은 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 의한 광대역 수신기의 이득 조절 장치 및 그 방법은, 광대역 수신기에서 감쇄기 조절을 위한 별도의 RSSI와 컨트롤러를 사용하여 IM3 발생을 최소로 유지시킬 수 있어 광대역 수신기의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
Claims (14)
- 광대역 수신기에 있어서,상기 광대역 수신기에 수신되는 신호를 감쇄시키는 감쇄기;상기 감쇄기의 출력을 저잡음 증폭시키는 LNA;상기 LNA의 출력을 RF 단에서 가변이득 증폭시키는 RF 가변이득 증폭부;국부 발진 주파수를 출력하는 국부 발진부;상기 국부 발진부에서 출력되는 신호의 주파수를 항상 일정하게 유지하도록 제어하는 PLL;상기 LNA와 상기 국부 발진부의 출력을 결합시키는 제 1 믹서;상기 RF 가변이득 증폭부와 상기 국부 발진부의 출력을 결합시키는 제 2 믹서;상기 제 2 믹서의 출력을 입력받아 IF 단에서 가변이득 증폭시키는 IF 가변이득 증폭부;상기 제 1 믹서의 출력에서 RSSI를 측정하여 상기 감쇄기를 제어하는 제 1 컨트롤러;상기 제 2 믹서의 출력에서 RSSI를 측정하여 상기 RF 가변이득 증폭부를 제어하는 제 2 컨트롤러; 및상기 IF 가변이득 증폭부의 출력에서 RSSI를 측정하여 상기 IF 가변이득 증폭부를 제어하는 제 3 컨트롤러;를 포함하는 광대역 수신기의 이득 조절 장치.
- 제1항에 있어서,상기 광대역 수신기의 이득 조절 장치는,상기 LNA와 상기 제 1 믹서 사이에 위치하여 상기 LNA의 출력을 RF 단에서 증폭하여 상기 제 1 믹서로 전달하는 RF 증폭부;를 더 포함하는 광대역 수신기의 이득 조절 장치.
- 광대역 수신기에 있어서,상기 광대역 수신기에 수신되는 신호를 감쇄시키는 감쇄기;상기 감쇄기의 출력을 저잡음 증폭시키는 LNA;상기 LNA의 출력을 RF 단에서 가변이득 증폭시키는 RF 가변이득 증폭부;국부 발진 주파수를 출력하는 국부 발진부;상기 국부 발진부에서 출력되는 신호의 주파수를 항상 일정하게 유지하도록 제어하는 PLL;상기 감쇄기와 상기 국부 발진부의 출력을 결합시키는 제 1 믹서;상기 RF 가변이득 증폭부와 상기 국부 발진부의 출력을 결합시키는 제 2 믹서;상기 제 2 믹서의 출력을 입력받아 IF 단에서 가변이득 증폭시키는 IF 가변이득 증폭부;상기 제 1 믹서의 출력에서 RSSI를 측정하여 상기 감쇄기를 제어하는 제 1 컨트롤러;상기 제 2 믹서의 출력에서 RSSI를 측정하여 상기 RF 가변이득 증폭부를 제어하는 제 2 컨트롤러; 및상기 IF 가변이득 증폭부의 출력에서 RSSI를 측정하여 상기 IF 가변이득 증폭부를 제어하는 제 3 컨트롤러;를 포함하는 광대역 수신기의 이득 조절 장치.
- 제3항에 있어서,상기 광대역 수신기의 이득 조절 장치는,상기 감쇄기와 상기 제 1 믹서 사이에 위치하여 상기 감쇄기의 출력을 RF 단에서 증폭하여 상기 제 1 믹서로 전달하는 RF 증폭부;를 더 포함하는 광대역 수신기의 이득 조절 장치.
- 제1항 내지 제4항 중 어느 하나의 항에 있어서,상기 제 1 내지 제 3 컨트롤러는 각각,RSSI를 측정하여 측정한 RSSI의 출력전압이 미리 설정한 RSSI 최소 전압값 및 RSSI 최대 전압값 범위 내에 있는지 판별하여 이득이 일정하게 유지되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 광대역 수신기의 이득 조절 장치.
- 제5항에 있어서,상기 제 1 내지 제 3 컨트롤러는 각각,측정한 RSSI의 출력전압을 미리 설정한 RSSI 최소 전압값과 비교하는 비교기 1; 및측정한 RSSI의 출력전압을 미리 설정한 RSSI 최대 전압값과 비교하는 비교기 2;를 포함하는 광대역 수신기의 이득 조절 장치.
- 제5항에 있어서,상기 제 1 컨트롤러는,상기 제 1 믹서의 출력이 미리 정해진 값과 동일하다면 상기 감쇄기의 이득을 유지시키고, 상기 제 1 믹서의 출력이 미리 정해진 값 보다 작다면 상기 감쇄기의 이득을 증가시키고, 상기 제 1 믹서의 출력이 미리 정해진 값 보다 크다면 상기 감쇄기의 이득을 감소시켜서 상기 제 1 믹서의 출력이 일정하게 유지되도록 제어하 는 것을 특징으로 하는 광대역 수신기의 이득 조절 장치.
- 제5항에 있어서,상기 제 2 컨트롤러는,상기 제 2 믹서의 출력이 미리 정해진 값과 동일하다면 상기 RF 가변이득 증폭부의 이득을 유지시키고, 상기 제 2 믹서의 출력이 미리 정해진 값 보다 작다면 상기 RF 가변이득 증폭부의 이득을 증가시키고, 상기 제 2 믹서의 출력이 미리 정해진 값 보다 크다면 상기 RF 가변이득 증폭부의 이득을 감소시켜서 상기 제 2 믹서의 출력이 일정하게 유지되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 광대역 수신기의 이득 조절 장치.
- 제5항에 있어서,상기 제 3 컨트롤러는,상기 IF 가변이득 증폭부의 출력이 미리 정해진 값과 동일하다면 상기 IF 가변이득 증폭부의 이득을 유지시키고, 상기 IF 가변이득 증폭부의 출력이 미리 정해진 값 보다 작다면 상기 IF 가변이득 증폭부의 이득을 증가시키고, 상기 IF 가변이득 증폭부의 출력이 미리 정해진 값 보다 크다면 상기 IF 가변이득 증폭부의 이득을 감소시켜서 상기 IF 가변이득 증폭부의 출력이 일정하게 유지되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 광대역 수신기의 이득 조절 장치.
- 제 1 내지 제 3 컨트롤러를 구비한 광대역 수신기의 이득 조절 장치에 대한 이득 조절 방법에 있어서,a) 상기 제 1 내지 제 3 컨트롤러에서 상기 광대역 수신기에 수신되는 신호에서 각각 RSSI를 측정하는 단계; 및b) 상기 a 단계 후 상기 제 1 내지 제 3 컨트롤러는 각각 RSSI의 출력전압이 미리 설정한 RSSI 최소 전압값 및 RSSI 최대 전압값 범위 내에 있는지 판별하여 이득이 일정하게 유지되도록 제어하는 단계;를 포함하는 광대역 수신기의 이득 조절 방법.
- 제10항에 있어서,상기 b 단계는,b-1) 측정한 RSSI의 출력전압이 미리 설정한 RSSI 최소 전압값 보다 큰 지 판별하는 단계;b-2) 상기 b-1 단계에서 측정한 RSSI의 출력전압이 미리 설정한 RSSI 최소 전압값 보다 크다고 판별되면, 측정한 RSSI의 출력전압이 미리 설정한 RSSI 최대 전압값 보다 작은 지 판별하는 단계;b-3) 상기 b-1 단계에서 측정한 RSSI의 출력전압이 미리 설정한 RSSI 최소 전압값 보다 크지 않으면 이득 비율을 증가시키기 위한 신호를 출력한 다음 상기 a 단계로 리턴하는 단계;b-4) 상기 b-2 단계에서 측정한 RSSI의 출력전압이 미리 설정한 RSSI 최대 전압값 보다 작지 않으면 이득 비율을 감소시키기 위한 신호를 출력한 다음 상기 제 1 단계로 리턴하는 단계;및 b-5) 상기 b-2 단계에서 측정한 RSSI의 출력전압이 미리 설정한 RSSI 최대 전압값 보다 작으면 이득 비율을 현재 상태로 유지시키기 위한 신호를 출력한 다음 상기 a 단계로 리턴하는 단계;를 포함하는 광대역 수신기의 이득 조절 방법.
- 제10항 또는 제11항에 있어서,상기 제 2 단계에서 상기 제 1 컨트롤러는,상기 광대역 수신기 내의 제 1 믹서의 출력이 미리 정해진 값과 동일하다면 상기 광대역 수신기 내의 감쇄기의 이득을 유지시키고, 상기 제 1 믹서의 출력이 미리 정해진 값 보다 작다면 상기 감쇄기의 이득을 증가시키고, 상기 제 1 믹서의 출력이 미리 정해진 값 보다 크다면 상기 감쇄기의 이득을 감소시켜서 상기 제 1 믹서의 출력이 일정하게 유지되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 광대역 수신기의 이득 조절 방법.
- 제10항 또는 제11항에 있어서,상기 제 2 단계에서 상기 제 2 컨트롤러는,상기 광대역 수신기 내의 제 2 믹서의 출력이 미리 정해진 값과 동일하다면 상기 광대역 수신기 내의 RF 가변이득 증폭부의 이득을 유지시키고, 상기 제 2 믹서의 출력이 미리 정해진 값 보다 작다면 상기 RF 가변이득 증폭부의 이득을 증가시키고, 상기 제 2 믹서의 출력이 미리 정해진 값 보다 크다면 상기 RF 가변이득 증폭부의 이득을 감소시켜서 상기 제 2 믹서의 출력이 일정하게 유지되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 광대역 수신기의 이득 조절 방법.
- 제10항 또는 제11항에 있어서,상기 제 2 단계에서 상기 제 3 컨트롤러는,상기 광대역 수신기 내의 IF 가변이득 증폭부의 출력이 미리 정해진 값과 동일하다면 상기 IF 가변이득 증폭부의 이득을 유지시키고, 상기 IF 가변이득 증폭부의 출력이 미리 정해진 값 보다 작다면 상기 IF 가변이득 증폭부의 이득을 증가시키고, 상기 IF 가변이득 증폭부의 출력이 미리 정해진 값 보다 크다면 상기 IF 가변이득 증폭부의 이득을 감소시켜서 상기 IF 가변이득 증폭부의 출력이 일정하게 유지되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 광대역 수신기의 이득 조절 방법.
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- 2006-11-21 KR KR1020060114960A patent/KR100838287B1/ko not_active IP Right Cessation
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