KR20080093060A - 송신기의 엔벨로프 지연 교정을 위한 방법 및 시스템 - Google Patents

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Abstract

트랜시버 프론트엔드 내의 전파 지연 매칭을 위해 삼각파형 또는 톱니모양(sawtooth) 파형과 같은, 주기적 파형을 포함하는 테스트 신호가 사용된다. 테스트 신호가 엔벨로프 경로 및 위상변조 경로로 분리되어 공급된다. 전력 증폭기 스테이지(stage)에서, 위상 변조기가 IQ 복조기에 의한 복조를 위해 엔벨로프 신호 및 위상 변조된 RF 신호가 얻는데 사용된다. IQ 복조기의 출력 말단에서, I-신호가 측정되고 이때 지연 블록이 전파 지연을 변경하기 위해 조절된다. 전파 지연 매칭이 옳을 때, I-신호의 피크-투-피크 값이 최소이다. 바람직하게는 테스트 신호를 이용하는 교정 동안에, 송신기 RF 전력 증폭기가 어떤 가짜(spurious) 신호들도 송신되지 않도록 디세이블된다(disabled). 본 발명에 따른 지연 조절 시스템 및 방법이 EDGE 폴라 송신기, 비-EDGE 송신기 또는 폴라 송신기에 적용될 수 있다.

Description

송신기의 엔벨로프 지연 교정을 위한 방법 및 시스템{Method and system for transmitter envelope delay calibration}
본 발명은 일반적으로 RF 송신기에 관련되고, 특히 폴라 송신기 내에서 엔벨로프 경로 및 RF 경로 간의 경로 지연 차이를 조절하는 것에 관련된다.
전형적으로 직접(direct) 상향변환(upconversion) 송신기는 적어도 I/Q 변조기, RF 믹서, 필터 및 전력 증폭기를 구비한다. I/Q 변조기는 위상 변조된 신호들을 발생시키는 효율적인 수단이다. 그것은 단일 복소(complex) 파형을 산출하기 위하여, I(동위상(in-phase)) 및 Q(직교위상(quadrature))와 같은, 두 개의 직교(orthogonal) 신호들에 의존한다. 직접 상향변환 송신기에서, I/Q 변조기는 각각의 직교 입력 신호의 주파수 스펙트럼을 RF 캐리어 주파수로 변환한다. 이와 같이 2개의 디지털-투-아날로그(digital-to-analog : D/A) 컨버터들이 디지털 베이스밴드를 아날로그 베이스벤드로 변환하기 위하여 요구된다.
최근 몇 년간, 다른 형태의 송신기들이 RF R&D 커뮤니티로부터 주목을 받아왔다 : 송신기 전력 소모를 감소시키기 위하여, 클래스-C, D, E, F 또는 포화된(saturated) 클래스-B를 포함하는, 즉 고효율, 비-선형(non-linear) 증폭기들을 사용하는 송신기들. 그러나 이런 비-선형 전력 증폭기들은 진폭변조를 스펙트럼 상 승(spectral re-growth)없이 통과시킬 수 없다. 따라서 입력 RF 신호는 위상변조만을 가질 수 있다. 진폭변조는 PA 전력 공급부 내에서 별도로 도입되어야 한다.
증폭 및 위상의 분리 때문에, 송신기 아키텍처의 이런 유형들은 I 및 Q 베이스밴드 신호들을 직접적으로 사용하는 카티전 송신기들( Cartesian transmitters)과는 대비되어, 일반적으로 폴라 송신기들( Polar transmitters )로 지칭된다. 디지털 폴라 송신기에서, 변조 신호는 위상변조 (phase modulation : PM) 성분 및 진폭변조 (amplitude modulation : AM) 성분으로 분리된다. PM 성분은 높은 효율의, 비선형(non-linear) 송신기 체인으로써 증폭될 수 있는 반면에, 진폭 엔벨로프 신호 (AM)는 RF 전력 증폭기에 인가된다. PM 신호 및 AM 신호가 서로 다른 변조 경로들로 전달되기 때문에, 사실상 양 변조 경로들 내에서 동일한 전파 지연을 갖는 것이 중요하다. 지연 미스매치(mismatch)는 ACP(adjacent channel power)을 증가시킨다. 전형적인 GSM 진화용 데이터속도 향상(Enhanced Data Rate for GSM Evolution; EDGE) 폴라 송신기가 도 1a에 도시된다. 도시된 것과 같이, EDGE 변조 모듈은 8PSK(8-phase shift keying)에 의해 변조된 것과 같은 I 및 Q 디지털 베이스밴드 데이터를 IQ-투-폴라(IQ-to-Polar) 컨버터에 제공하기 위해 사용되고, 여기서 EDGE 변조 신호는 AM 성분과 PM 성분으로 분리된다. AM 성분은 엔벨로프 경로 내에서 전달되고, 상기 엔벨로프 경로는 디지털-투-아날로그(digital-to-analog) 컨버터(DAC), 스위치-모드 전력공급부(switch-mode power supply : SMPS) 및 저역통과(low-pass : LP) 필터를 포함한다. 엔벨로프 경로 내에서, AM 데이터는 선형 전력 증폭기(power amplifier : PA)로의 전압 공급(voltage supply) 형태의 엔벨로프 신호가 된다. 이 출원에서 SMPS는 엔벨로프 신호에 대해 고효율의 증폭기로서 동작한다. PM 성분이 위상 성분 경로 내에서 전달되고, 상기 위상 성분 경로는 PM-투-FM(PM-to-FM) 블록, 및 PLL+FM 블록을 포함한다. 엔벨로프 경로가 주로 스위치 모드 전력 공급부 때문에 더 긴 전파 지연을 갖기 때문에, 위상 성분 경로 내의 지연 블록은 2개의 경로들 간의 전파 지연 간의 차이를 보상하기 위해 사용된다.
도 1b에 도시된 것과 같은 비-EDGE 폴라 송신기(non-EDGE polar transmitter) 내에서, I 및 Q 디지털 베이스밴드 신호들은 카테시안 투 폴라(Cartesian to polar) 컨버터 내에서 진폭 및 위상 성분들로 변환된다.
다른 폴라 송신기는 엔벨로프 제거 및 복원(envelope elimination and restoration : EER)에 기반한다. 도 1c에 도시된 것과 같은 EER 폴라 송신기 내에서, RF 신호는 IQ 변조기에 의해 삽입되고(introduce) RF 신호의 엔벨로프는 엔벨로프 경로에서 검출되고 피드 포워드(feed forward)되고, 상기 엔벨로프 경로는 엔벨로프 검출기, 진폭변조기(PWM) 및 증폭기 A3를 포함한다. PM만 있는(PM-only) 신호는 리미터(limiter) A1으로부터 얻어지고, 그 이후에 전력 증폭기 A2에 의해 증폭된다.
EGDE 폴라 송신기와 같은 디지털 폴라 송신기 내에서, 엔벨로프 경로 내의 전파 지연과 위상 성분 경로 내의 전파 지연을 매치시키는 것이 중요하다. EDGE의 경우 이런 매칭 필요조건(requirement)은 Ts/128 = 28.8ns이고, 여기서 Ts는 변조 심벌 시간이다. 위에서 언급된 것과 마찬가지로 지연 미스매치는 ACP(adjacent channel power)를 증가시킨다. 종래 기술에서, ACP(adjacent channel power) 측 정(measurement)을 정확한 지연 보상 값을 찾는 방편으로 사용하는 것이 제안되어 왔다. 본 발명은 전파 지연 매칭을 위해 교정을 실행하는 새로운 방법 및 시스템을 제공한다.
본 발명은 트랜시버 프론트엔드 내의 전파 지연 매칭을 위해 삼각파형 또는 톱니모양(sawtooth) 파형과 같은, 주기적 파형을 포함하는 테스트 신호를 사용한다. 동일한 테스트 신호가 엔벨로프 경로 및 위상변조 경로로 공급된다. 전력 증폭기 스테이지(stage)에서, 엔벨로프 신호 및 위상 변조된 RF 신호가 얻어져서, 그것들이 위상 변조기를 통해 IQ 복조기로 전달될 수 있도록 한다. IQ 복조기는 트랜시버 프론트엔드의 수신부에 일반적으로 존재한다. IQ 복조기의 출력 말단(end)에서, I-신호가 측정되고 이때 지연 블록이 전파 지연을 변경하기 위해 조절된다. 전파 지연 매칭이 옳을 때, I-신호의 피크-투-피크 값이 최소이다. 바람직하게는 테스트 신호를 이용하는 교정 동안에, 송신기 RF 전력 증폭기가 어떤 가짜(spurious) 신호들도 송신되지 않도록 디세이블된다(disabled).
본 발명에 따른 지연 조절 시스템 및 방법이 EDGE 폴라 송신기, 비-EDGE 송신기 또는 폴라 송신기에 적용될 수 있고 이는 엔벨로프 제거 및 복원(restoration) 원리에 기초한다.
본 발명은 도 2 내지 도 8에 연관하여 얻어진 기술을 읽어서 명확해질 것이다.
도 1a는 종래 기술인 EDGE 폴라 송신기를 도시한다.
도 1b는 I 및 Q 베이스밴드 데이터 입력을 갖는 폴라 송신기를 도시한다.
도 1c는 EER 폴라 송신기를 도시한다.
도 2는 본 발명의 하나의 실시 예에 따른, EDGE 폴라 송신기 내의 AM/PM 전파 지연 교정을 위한 시스템을 도시하는 단순화된 블록도이다.
도 3은 본 발명의 다른 하나의 실시 예에 따른, EDGE 폴라 송신기 내의 AM/PM 전파 지연 교정을 위한 시스템을 도시하는 단순화된 블록도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 하나의 실시 예에 따른, EDGE 폴라 송신기 내의 AM/PM 전파 지연 교정을 위한 시스템을 도시하는 단순화된 블록도이다.
도 5는 본 발명에 따른, AM/PM 전파 지연 교정을 위해 테스트 신호로서 사용하기 위한 예시적인 파형이다.
도 6은 지연 밸런스에 대한 I-신호 파형의 플롯(plot)을 도시한다.
도 7은 지연 밸런스에 대한 I-신호 피크-투-피크 진폭의 플롯(plot)을 도시한다.
도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른, 엔벨로프 트랙킹(tracking) 송신기 내의 전파 지연 교정을 위한 시스템을 도시하는 단순화된 블록도이다.
도 1a에 도시된 것과 같이, 지연 블록은 엔벨로프 경로 내의 더 긴 전파 지연을 보상하기 위해 위상 성분 경로 내에 배치된다. 본 발명은 지연 블록에 대해 정확한 지연 보상 값을 결정하는 방법 및 시스템을 제공한다. 지연 블록에 대해 정 확한 지연 보상 값을 결정하는 예시적인 시스템이 도 2에 도시된다.
도 2에 도시된 것처럼, EDGE 변조 모듈(100)이 8PSK에 의해 변조된 것과 같은 I 및 Q 디지털 베이스밴드 데이터를 IQ-투-폴라 컨버터(110)로 제공하기 위해 사용되고, 상기 EDGE 변조 신호는 AM 성분(112) 및 PM 성분(114)으로 분리된다. AM 성분(112)은 엔벨로프 경로 내에서 디지털-투-아날로그 컨버터(DAC)(160)로 전달되고, 상기 디지털 AM 성분은 아날로그 AM 성분(162)으로 변환된다. 증폭된 AM 성분(172)은 스위치-모드 전력 공급부(SMPS)(170)에 의해 전달된 이후에, 저역 통과 필터(180)에 의해 필터되어서, 이 후 AM 성분을 나타내는 엔벨로프 신호(182)가 비선형 전력 증폭기(PA)(150)로 PA에 대한 전압 공급(voltage supply)으로서 전달되도록 한다. PM 성분(114)은 지연 PM 성분(122)을 제공하는 지연 블록(120)으로 전달된다. PM-투-FM 블록(130)은 위상변조 (PM) 정보를 신호(132) 내의 FM 정보로 변경하기 위하여 사용된다. 전송 주파수(142) 및 레퍼런스(reference) 발진기(144)를 참조하여, 위상-동기 루프(phase-lock loop : PLL)가 신호(132) 내의 FM 정보가 위상 변조된 RF 신호(142)를 제공하기 위해 변조되도록 합성기(synthesizer)(140)로서 사용된다. 주파수 합성기의 출력으로부터의 위상 변조된 RF 신호는 비선형 전력 증폭기(150)에서 엔벨로프 신호(182)에 의해 추가적으로 진폭 변조된 이후 전송 포트(152)에서 전송된다.
본 발명의 일실시 예에 따른, 트랜시버 프론트엔드(front-end)(10)는 엔벨로프 경로 내에 연결된 한 세트의 스위치들 S1A, SlB 및 PM 경로 내에 연결된 한 세트의 스위치들 S2A, S2B를 포함한다. 스위치 SlB는 DAC(160)와 IQ-투-폴라 컨버 터(110)의 AM 성분 출력 사이에 배치된다. 스위치 SlA는 DAC(160)와 엔벨로프 경로에서의 테스트 신호 사이에 배치된다. 스위치 S2B는 지연 블록(120)과 IQ-투-폴라 컨버터(110)의 PM 성분 출력 사이에 배치된다. 스위치 S2A는 지연 블록(120)과 PM 경로에 대한 테스트 신호 사이에 배치된다. 엔벨로프 경로에 대한 테스트 신호 및 PM 경로에 대한 테스트 신호는 테스트 신호원(210)에 의해 발생된다. 테스트 신호원(210)에 의해 발생된 테스트 신호(212)는 삼각파형 또는 톱니모양 파형과 같이, 주기적인 파형이다. 증폭기(214)에 의해 조절된 이후에, 조절된 파형(215)은 합산 기기(summing device)(220)로 전달되고, 합산 기기(220)에서 전압원(200)이 DC-오프셋 레벨을 조절된 파형(215)에 제공하기 위해 사용될 수 있다. 분리된 증폭기(216)는 조절된 파형(217)을 제공하기 위해 테스트 신호(212)를 조절하는데 사용된다. 엔벨로프 경로에 대한 조절된 파형(215) 및 PM 경로에 대한 조절된 파형(217)의 예가 도 5에 도시된다.
정규 변조 모드에서, AM 성분(112) 및 PM 성분(114)이 DAC(160) 및 지연 블록(120)으로 각각 전달되도록 허용하도록 하기 위해 스위치들 SlB 및 S2B는 닫힌다(ON). 동시에 스위치들 SlA 및 S2A는 테스트 신호가 트랜시버 프론트엔드로 들어가는 것을 차단하도록 열린다(OFF).
교정 모드에서, 스위치들 SlB 및 S2B는 열리고(OFF) 반면에, 스위치들 SlA 및 S2A는 닫혀서(ON), 결국 테스트 신호들이 엔벨로프 경로 및 PM 경로에 분리되어 인가되도록 한다. 양 테스트 신호들은 공통(common) 신호(212)로부터 파생된다. 도 5에 도시된 것과 같이, 공통 신호(212)는 예를 들어 400kHz 톱니모양파이다. 엔벨 로프 경로에서, 테스트 신호는 신호의 피크 진폭이 더해진 0.2V DC 오프셋을 갖고 0.05 V로 설정되도록 조절된다. SMPS(170)의 DC 이득(gain)은 사실상 1과 동일한 것으로 가정한다. PM 경로에 대한 테스트 신호의 스케일링 및 부호(sign)는 주파수 합성기(140)에 따라 만들어진다. 도 5에 도시된 것과 같이, 2개의 경로들 내의 테스트 신호들은 부호들이 반대이다. 교정 동안에, RF 전력 증폭기(150)는 어떤 가짜(spurious) 신호들도 송신되지 않도록, 테스트/제어 신호(272)의 영향을 받는 제어 회로(270)로부터의 제어 신호(274)에 의해 디세이블된다(disabled). 동시에, 트랜지스터 Q1가 SMPS(170)의 출력으로부터의 전류를 싱크하도록 제어 회로(270)로부터의 신호(273)에 의해 바이어스가 걸린다(biased). SMPS(170)가 그것의 출력에 저역 통과 필터(LPF)(180)를 구비하고 있다는 것을 주목해야 한다. SMPS 및 LPF 결합의 주파수 응답은 상기 출력으로부터의 전류에 의존한다. 정규 동작 하에서, SMPS/LPF 결합의 주파수 응답을 결정하는 것은 RF 전력 증폭기(150)에 의해 얻어진 전류이다. 교정 모드에서, RF 전력 증폭기(150)가 디세이블되었기 때문에 트랜지스터 Q1는 상기 프로세스를 따른다. 따라서 트랜지스터 Q1를 통해 싱크(sink) 전류 값은 지연 교정이 필요한 전력 레벨에서 RF 전력 증폭기(150) 상에서 사용되는 평균 전류와 사실상 동일하다. 주파수 응답이 그룹 지연에 영향을 주기 때문에, 상기 교정 동안에 정확한 주파수 응답을 갖는 것이 필수적이다. 최고 전력 레벨에서, SMPS 평균 전류는 1 Amp에 도달할 수 있다.
지연 블록(120)의 정확한 지연 보상을 결정하기 위해서, 위상 변조기(250)가 수신기의 IQ 복조기(260)의 입력부에서 엔벨로프 신호 대 PM 신호를 생성하기 위하 여 사용된다. 본 발명에 따른 전파 지연 교정의 원리는 주파수 합성기(140)의 출력으로부터의 테스트 PM 신호 및 저역통과 필터(180)의 출력으로부터의 테스트 엔벨로프 신호 모두 파형이 동일하기 때문에, 이런 테스트 신호들은 지연 블록(120)에서의 지연 매치가 옳은 값을 가질 때 서로 간에 적어도 부분적으로 상쇄한다(cancel)는 아이디어에 기반한다. 2개의 테스트 신호들 간의 상쇄(cancellation)는 위상 변조기(250)에서 이뤄질 수 있다. 예를 들어, 위상 변조기는 저항 Rl, 저항 R2 및 버랙터(varactor) 다이오드 D1으로 구성될 수 있다. 주파수 합성기(140)로부터의 출력 RF 신호는 저항 R1을 통해 IQ 복조기(260)와 연결된다. 버랙터 다이오드 D1은 R1과 접지사이에 연결된다. D1 커패시턴스는 전압에 의존하고, 이것은 저항 R2를 통해 공급된다. D1 커패시턴스 내의 변화는 RF 신호 위상 내의 변화를 일으킨다. 따라서 위상 변조기는 Rl , R2 및 Dl의 이런 배열에 의해 이뤄질 수 있다.
IQ 복조기(260)로부터의 2개의 출력들이 있다 : 즉 I-신호(264) 및 Q-신호(262) 교정 목적들을 위해, I-신호(264)만이 측정된다. 지연 밸런스 대 I-신호의 플롯이 도 6에 도시된다.
도시된 것과 같이, 지연 밸런스가 0과 동일할 때, I-신호의 피크-투-피크 진폭이 최소이다. 지연 밸런스 대 I-신호의 피크-투-피크 진폭의 플롯이 도 7에 도시된다. 도 5내지 도 7에서, 테스트 신호들은 400kHz 톱니모양 파형이다.
따라서 본 발명에 따라, 지연 PM 테스트 신호가 PM-투-FM 블록(130) 및 합성기(140)로 전달되어서 이후 합성기(140)가 PM 테스트 신호를 나타내는 위상 변조된 RF 신호(142)를 제공하도록 한다. 위상 변조된 RF 신호(142)가 두 번째(second time) 위상 변조된다. 지연 매치가 있을 때 이런 연산(operation)들의 합은 캐스케이드(cascaded) PM에서 최소를 산출한다.
캐스케이드(cascaded) PM 신호의 편차(deviation)가 위상 변조기(250)의 출력에 연결된 수신 프론트엔드(receive front end)에 의해 측정된다. 수신 프론트엔드가 IQ 복조기(260)로서 도시된다. I-신호의 피크-투-피크 진폭만이 지연 매치를 찾아내기 위해서 모니터되어야 한다. 지연 블록(120) 내의 지연은 최소 피크-투-피크 I-신호의 값을 획득할 때까지 조절된다. 최종적으로 옭은 지연 값이 동등한 EGDE 폴라 송신기를 사용하는 모바일 단말 내에 저장된다. 더 높은 전송 출력 전력 레벨에서의 지연 교정을 위해, 더 높은 엔벨로프 테스트 신호를 써서 동일 절차가 이용된다.
본 발명의 다른 하나의 실시 예가 도 3에 도시된다. 이 실시 예에서, 제어 회로(270)가 비-선형 전력 증폭기(150) 내의 도시되지 않은 최종 RF PA 트랜지스터에 제어 신호(275)로 바이어스를 걸어서(bias), 최종 RF PA 트랜지스터가 액티브 로드(active load)와 같이 동작하도록 한다. 이와 같이 어떤 별도의 액티브 로드 트랜지스터 Q1도 필요하지 않다.
도 2 및 도 3에 도시된 것과 같은 폴라 송신기 내에서, (PM-투-FM 블록(130)에 의해 FM으로의 변환 이후에) 위상 변조가 주파수 합성기(140)에 인가된다는 것을 주목해야 한다. 그러나 IQ 변조기가 주파수 합성기 대신에 위상-변조된 RF 신호를 발생시키기 위해 또한 사용될 수 있다. 도 4에 도시된 것과 같이, 지연된 PM 성 분(122)이 폴라-투-IQ 컨버터(310)의 위상 각도(angle)에 공급된다. PM 신호가 일정한 엔벨로프(constant envelope)를 갖기 때문에, 전원(126)으로부터의 정전압(constant voltage)(128)을 폴라-투-IQ 컨버터(310)의 엔벨로프 입력에 인가하는 것이 가능하다. 변환된 I 및 Q 데이터(312, 314)가 IQ 변조기(330)로 전달되고 IQ 변조기(330)의 출력(332)이 위상 변조기(250)에 연결된다. 전송 주파수가 합성기(340)에 의해 제공된다.
본 발명은 EDGE 폴라 송신기와 관련된 다수의 실시 예들에서 개시되고 있다. 도 2 내지 도 4는 본 발명에 따른 지연 교정의 원리를 설명하기 위해 사용된다. 그러나 동일한 원리가 도 1b에 도시된 것과 같은 비-EDGE 폴라 송신기에 또한 적용된다. 본 발명에 따른 지연 교정 원리는 도 8에 도시된 것과 같은 엔벨로프 트랙킹 송신기에 또한 적용된다.
엔벨로프 트랙킹 송신기는 선형 송신기이고, 여기서 RF 전력 증폭기 (PA)(450)로의 공급 전압이 RF 출력 신호 엔벨로프에 의해 조절된다는 것을 주목해야 한다. 이것은 PA 효율을 향상시킨다. PA로의 입력 신호는 진폭 및 위상변조 성분들을 포함하는 정규의 변조된 RF 신호이다. PA 입력 RF 신호(332) 및 공급 전압의 엔벨로프 성분(482) 간에 동일한 전파 지연을 갖는다는 것이 중요하다.
도 8에 도시된 것과 같은 지연 교정 시스템은 일정 정도까지는 도 4에 도시된 지연 교정 시스템과 유사하다. 도 8에 도시된 프론트엔드(10)와 도 4에 도시된 프론트엔드(10) 간의 주된 차이점들은 : 1) 즉 변조 모듈(400)에 의해 변조된 것과 같은 I 및 Q 베이스밴드 데이터(402, 404)가 RF 경로 내의 IQ 변조기(320)로 직접 적으로 전달된다는 것이다. I 및 Q 베이스밴드 데이터(402, 404)는 지연 블록(420)에 의해 모두 지연되고 2개의 분리된 디지털-투-아날로그 컨버터들(430, 432)에 의해 디지털 신호들로부터 아날로그 신호들로 변환되고;그리고 2) 엔벨로프 검출기(410)가 RF 신호의 엔벨로프를 검출하기 위해 사용되고 엔벨로프 신호(412)가 디지털-투-아날로그 컨버터(160), SMPS(170) 및 LPF(180)를 포함하는 엔벨로프 경로로 전달된다. 이와 같이 RF 경로에 대한 테스트 신호(217)는 폴라-투-IQ 컨버터(310)에 의해 우선 변환되어야 한다.
정규 변조 모드에서, 엔벨로프 신호(412)가 엔벨로프 경로로 피드포워드되는 것을 허용하도록 스위치 S1B는 닫히고(ON), 진폭 및 위상변조 성분들을 포함하는 정규 변조된 RF 신호가 PA(450)의 입력에 전달되는 것을 허용하도록 스위치 S2B는 닫힌다. 동시에 테스트 신호가 트랜시버 프론트엔드로 들어가는 것을 차단하도록 스위치들 SlA 및 S2A가 열린다(OFF).
교정 모드에서, 스위치들 SlB 및 S2B는 열리고(OFF) 반면에 스위치들 SlA 및 S2A는 닫혀서, 이후 테스트 신호들이 엔벨로프 및 RF 경로들에 분리되어 인가되도록 한다. 여기서 테스트 신호의 위상 변조가 폴라-투-IQ 컨버터(310) 내에서 발생되고 스위치 S2A를 통해 지연 블록(420)으로 전달된다. 교정은 도 2에 도시된 폴라 송신기와 연관하여 서술된 것과 동일하다.
당업자는 위상 변조기(250)가 위상 변조 기능을 실행하기 위해 전압 제어된 위상 변조기 또는 위상 시프터(shifter)에 의해 대체될 수 있다는 것을 알아야 한다. 또한 I-신호(264) 만이 지연 매치를 찾기 위해 모니터되어야 하기 때문에, 수 신기 IQ-복조기 (260)가 필수적이지 않다. IQ-복조기가 예를 들어 피크-투-피크 진폭 모니터링을 위해 RF 신호를 베이스밴드 신호로 하향변환하는(downcoverting) 믹서에 의해 대체될 수 있다. 믹서에 대한 로컬 발진기 신호는 예를 들어 수신기 합성기로부터 얻을 수 있다.
따라서 본 발명이 하나 이상의 실시 예들에 관해서 서술되었지만 당업자는 형식 및 세부사항들에서의 전술한 그리고 다양한 다른 변화들, 생략들, 및 변경들이 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 만들어질 수 있다는 것을 이해할 것이다.

Claims (18)

  1. 엔벨로프 경로 및 RF 경로를 갖는 RF 송신기 내의 지연 조절 방법으로서,
    상기 RF 송신기는 I-베이스밴드 데이터 및 Q-베이스밴드 데이터를 수신하고 상기 수신된 데이터에 기초하여 제1 신호 및 제2 신호를 제공하는 수신 말단(receiving end)을 구비하고, 상기 제1 신호는 상기 RF 경로의 말단에서 상기 제1 신호를 나타내는 위상 변조된 RF 신호를 얻도록 상기 RF 경로로 전달되고, 상기 제2 신호는 상기 엔벨로프 경로의 말단에서 상기 제 2 신호를 나타내는 엔벨로프 신호를 얻도록 상기 엔벨로프 경로로 전달되고, 상기 위상 변조된 RF 신호는 전송을 위해 전력 증폭기의 입력에 제공되고, 상기 엔벨로프 신호는 상기 전력 증폭기의 전압 공급부(voltage supply)로 제공되며, 상기 방법은 :
    상기 RF 경로의 상기 말단으로부터 상기 테스트 신호를 나타내는 제1 추가 신호를 얻고 상기 엔벨로프 경로의 상기 말단으로부터 상기 테스트 신호를 나타내는 제2 추가 신호를 얻기 위해 상기 RF 경로 및 상기 엔벨로프 경로로 테스트 신호를 전달하는 단계[상기 테스트 신호는 주기적 파형을 가짐], 및
    적어도 상기 제1 추가 신호에 기반하여 피크-투-피크 진폭을 갖는 복조된 파형 신호를 얻는 단계; 및
    상기 피크-투-피크 진폭을 최소화하기 위해 상기 RF 경로 및 상기 엔벨로프 경로 중 하나에서의 전파 지연(propagation delay)을 조절하는 단계(adjusting)를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 얻는 단계는 상기 제1 추가 신호 및 상기 제2 추가 신호를 복조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 테스트 신호는 삼각파형을 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 복조된 파형 신호는 I-신호인 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 엔벨로프 경로 및 RF 경로를 갖는 RF 송신기 내에서의 사용을 위한 지연 조절 시스템으로서,
    상기 RF 송신기는 I-베이스밴드 데이터 및 Q-베이스밴드 데이터를 수신하고 상기 수신된 데이터에 기반하여 제1 신호 및 제2 신호를 제공하는 수신 말단(receiving end)를 구비하고,
    상기 제1 신호는 상기 RF 경로의 말단에서 상기 제1 신호를 나타내는 위상 변조된 RF 신호를 얻도록 상기 RF 경로로 전달되고 상기 제2 신호는 상기 엔벨로프 경로의 말단에서 상기 제 2 신호를 나타내는 엔벨로프 신호를 얻도록 상기 엔벨로프 경로로 전달되고,
    상기 위상 변조된 RF 신호는 전송을 위해 출력 증폭기의 입력에 제공되고, 상기 엔벨로프 신호는 상기 출력 증폭기의 전압 공급부(voltage supply)로 제공되며, 상기 조절 시스템은 :
    상기 수신 말단 및 상기 출력 증폭기 사이에 배치된 스위칭 모듈;
    상기 스위칭 모듈에 제1 테스트 신호 및 제2 테스트 신호를 제공하는 테스트 신호 발생기로서, 상기 제1 테스트 신호 및 상기 제2 테스트 신호는 주기적 파형을 갖고, 상기 스위칭 모듈은 제1 상태 및 제2 상태에서 동작하여서,
    상기 스위칭 모듈이 상기 제1 상태에서 동작할 때, 상기 제1 테스트 신호가 상기 RF 경로의 상기 말단으로 상기 제1 테스트 신호를 나타내는 제1 추가 신호를 제공하기 위해 상기 RF 경로로 전달되고, 상기 제2 테스트 신호가 상기 엔벨로프 경로의 상기 말단으로 상기 제2 테스트 신호를 나타내는 제2 추가 신호를 제공하기 위해 상기 엔벨로프 경로로 전달되도록 하고,
    상기 스위칭 모듈이 상기 제2 상태에서 동작할 때, 상기 제1 테스트 신호는 상기 RF 경로로부터 연결이 끊기고(disconnect) 상기 제2 신호는 상기 엔벨로프 경로로부터 연결이 끊기는, 테스트 신호 발생기;
    상기 스위칭 모듈이 상기 제1 상태에서 동작할 때 상기 제1 추가 신호 및 상기 제2 추가 신호를 얻기 위해 RF 경로의 상기 말단과 상기 엔벨로프 경로의 상기 말단에 연결되어 동작하는 위상 변조기,
    적어도 상기 얻어진 제1 추가 신호에 응답하여, 피크-투-피크 진폭을 갖는 복조된 파형 신호를 제공하는 수단; 및
    상기 피크-투-피크 진폭을 최소화하기 위해, 상기 RF 경로 및 상기 엔벨로프 경로 중 하나에 배치된 조절가능한 지연 기기를 포함하는 것을 특징으로 하는 조절 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제공 수단은 상기 얻어진 제1 추가 신호 및 제2 추가 신호에 기초하여 상기 파형 신호를 제공하는 IQ-복조기를 포함하는 것을 특징으로 하는 조절 시스템.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 위상 변조기는 제1 전류 경로(currrent path) 및 제2 전류 경로를 포함하고,
    상기 제1 전류 경로는 상기 RF 경로의 상기 말단에 연결된 제1 말단 및 상기 복조기에 연결된 제2 말단을 갖고,
    상기 제2 전류 경로는 상기 엔벨로프 경로의 상기 말단에 연결된 제1 말단 및 상기 제1 전류 경로의 상기 제2 말단에 연결된 제2 말단을 갖는 것을 특징으로 하는 조절 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 전류 경로는 상기 제1 전류 경로의 상기 제1 말단 및 상기 제2 말 단 사이에 저항을 포함하고, 상기 제2 전류 경로는 상기 제2 전류 경로의 상기 제1 말단 및 상기 제2 말단 사이에 저항을 포함하는 것을 특징으로 하고,
    상기 위상 변조기는 상기 제1 전류 경로의 상기 제2 말단 및 접지점 사이에 연결된 다이오드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조절 시스템.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 출력 증폭기는 상기 스위칭 모듈이 상기 제2 상태에서 동작할 때 상기 전압 공급부를 통해 평균 전류를 사용하고, 상기 출력 증폭기는 상기 스위칭 모듈이 상기 제1 상태에서 동작할 때 디세이블(disable)되고, 상기 시스템은 :
    상기 엔벨로프 경로의 상기 말단에 연결되어 동작해서 상기 스위칭 모듈이 상기 제1 상태에서 동작할 때 상기 평균 전류와 사실상 동일한 전류를 상기엔벨로프 경로의 말단으로부터 싱크하는 전류 싱크(sink)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조절 시스템.
  10. 제5항에 있어서,
    상기 출력 증폭기는 최종 증폭 스테이지에서 트랜지스터를 포함하고 상기 트랜지스터는 상기 스위칭 모듈이 상기 제1 상태에서 동작할 때 액티브 로드처럼 동작하도록 제어되는 것을 특징으로 하는 조절 시스템.
  11. 제5항에 있어서,
    상기 지연 조절 기기는 상기 스위칭 모듈이 상기 제1 상태에서 동작할 때 상기 제1 테스트 신호를 수신하기 위해 상기 스위칭 모듈 및 상기 RF 경로의 상기 말단 사이의 상기 RF 경로 내에 배치되는 것을 특징으로 하고, 상기 송신기는 :
    IQ-투-폴라 컨버터;
    8PSK에 의해 변조된 I 및 Q 디지털베이스밴드 데이터를 상기 IQ-투-폴라 컨버터로 제공하기 위해 상기 수신 말단에서 EDGE 변조기를 구비한 EDGE 송신기로서, 상기 IQ-투-폴라 컨버터는 상기 스위칭 모듈이 상기 제2 상태에서 동작할 때 상기 스위칭 모듈을 통해 상기 RF 경로 및 상기 엔벨로프 경로로 상기 제1 신호 및 상기 제2 신호를 제공하는, EDGE 송신기;
    상기 스위칭 모듈이 상기 제2 상태에서 동작할 때 상기 제1 신호에 응답하여 상기 위상 변조된 RF 신호를 제공하고, 상기 스위칭 모듈이 상기 제1 상태에서 동작할 때 상기 제1 테스트 신호에 응답하여 상기 제1 추가 신호를 제공하기 위해 상기 지연 조절 기기 및 상기 RF 경로의 상기 말단 사이에 배치된, RF 변조 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 조절 시스템.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 RF 변조 모듈은:
    상기 제1 신호를 수신하고 상기 제1 신호에 기반하여 FM 정보를 제공하기 위해 상기 지연 조절 기기에 연결되어 동작하는 PM-투-FM(PM-to-FM) 블록; 및
    상기 FM 정보에 기반하여 상기 위상 변조된 RF 신호 및 전송 주파수 소스로 부터 전송 주파수를 제공하기 위해, 상기 PM-투-FM 블록, 레퍼런스 발진기(reference oscillator) 및 상기 전송 주파수 소스에 연결되어 동작하는 합성기(synthesizer)를 포함하는 것을 특징으로 하는 조절 시스템.
  13. 제5항에 있어서,
    상기 지연 조절 기기는 상기 스위칭 모듈이 상기 제1 상태에서 동작할 때 상기 제1 테스트 신호를 수신하기 위해 상기 스위칭 모듈 및 상기 RF 경로의 상기 말단 사이의 상기 RF 경로 내에 배치되는 것을 특징으로 하고, 상기 송신기는:
    IQ-투-폴라 컨버터;
    8PSK에 의해 변조된 I 및 Q 디지털 베이스밴드 데이터를 상기 IQ-투-폴라 컨버터로 제공하기 위해 상기 수신 말단에서 EDGE 변조기를 구비한 EDGE 송신기로서, 상기 IQ-투-폴라 컨버터는 상기 스위칭 모듈이 상기 제2 상태에서 동작할 때 상기 RF 경로 및 상기 엔벨로프 경로로 상기 스위칭 모듈을 통해 상기 제1 신호 및 상기 제2 신호를 제공하는, EDGE 송신기;
    입력 말단 및 출력 말단을 구비하는 IQ 변조기로서, 상기 출력 말단은 상기 출력 증폭기의 상기 입력에 연결되어 동작하는, IQ 변조기;
    상기 지연 조절 기기 및 상기 IQ 변조기 사이에 배치되는 폴라-투-IQ 컨버터로서, 상기 폴라-투-IQ 컨버터는 상기 IQ 변조기의 상기 입력 말단에 연결되어 동작하는 출력 말단을 갖는, 폴라-투-IQ 컨버터;
    전압원에 연결되어 동작하는 제1 입력 말단; 및
    상기 스위칭 모듈이 상기 제2 상태에서 동작할 때 지연된 제1 신호를 수신하고 상기 스위칭 모듈이 상기 제1 상태에서 동작할 때 지연된 제1 테스트 신호를 수신하기 위해 상기 지연 조절 기기에 연결되어 동작하는 제2 입력 말단을 포함하는 것을 특징으로 하는 조절 시스템.
  14. 제5항에 있어서,
    상기 지연 조절 기기는 상기 스위칭 모듈이 상기 제1 상태에서 동작할 때 상기 제1 테스트 신호를 수신하기 위해 상기 스위칭 모듈 및 상기 RF 경로의 상기 말단 사이의 상기 RF 경로 내에 배치되는 것을 특징으로 하고, 상기 송신기는 :
    I-베이스밴드 데이터 및 Q-베이스밴드 데이터로부터 상기 제2 신호를 얻는 엔벨로프 검출기;
    상기 스위치 모듈 및 상기 테스트 신호 발생기 사이에 배치되며, 상기 제1 테스트 신호 및 DC 전압을 수신하는 입력 말단 및 상기 제1 테스트 신호 및 DC 전압을 나타내는 변환된 신호를 제공하는 출력 말단을 갖는 폴라-투-IQ 컨버터;
    상기 지연 조절 기기 및 상기 RF 경로의 상기 말단 사이에 배치되는 IQ 변조기를 포함하고, 상기 IQ 변조기는 2개의 입력 말단들 및 출력 말단을 갖고, 상기 출력 말단은 상기 출력 증폭기의 상기 입력에 연결되어 동작하고,
    상기 지연 조절 기기는 2개의 입력 말단들 및 2개의 출력 말단들을 갖고, 상기 출력 말단들은 상기 IQ 변조기의 상기 2개의 입력 말단들에 연결되어 동작하고, 상기 입력 말단들은 상기 스위칭 모듈이 상기 제1 상태에서 동작할 때 상기 폴라- 투-IQ 컨버터로부터 상기 변환된 신호를 수신하고 상기 스위칭 모듈이 상기 제2 상태에서 동작할 때 상기 I-베이스밴드 데이터 및 상기 Q-베이스밴드 데이터를 수신하기 위해 상기 스위칭 모듈들에 연결되어 동작하는 것을 특징으로 하는 조절 시스템.
  15. 제5항에 있어서,
    상기 RF 송신기는 RF 프론트엔드의 일부이고 상기 RF 프론트엔드는 IQ 복조기를 갖는 RF 수신기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조절 시스템.
  16. 제5항에 있어서,
    상기 복조된 파형 신호는 I-신호인 것을 특징으로 하는 조절 시스템.
  17. RF 트랜시버 프론트엔드로서:
    - 전송을 위해 I-베이스밴드 데이터 및 Q-베이스밴드 데이터를 RF 신호로 수신하는 송신기, 및
    - 수신된 RF 신호들을 I- 신호 및 Q-신호로 변환하는 IQ 복조기를 갖는 수신기; 상기 송신기는,
    입력 말단, 전압 공급 단자 및 출력 말단을 갖는 전력 증폭기로서, 상기 출력 말단은 상기 RF 신호의 전송을 위해 전송 경로에 연결되는, 전력 증폭기;
    상기 I-베이스밴드 데이터 및 상기 Q-베이스밴드 데이터를 수신하는 데이터 수신 말단;
    상기 전력 증폭기의 상기 전압 공급 단자에 연결된 엔벨로프 경로;
    상기 I-베이스밴드 데이터 및 상기 Q-베이스밴드 데이터를 나타내는 제1 신호 및 제2 신호가 상기 RF 경로의 말단에서 상기 제1 신호를 나타내는 위상 변조된 RF 신호를 얻기 위해 엔벨로프 경로로, 그리고 상기 엔벨로프 경로의 말단에서 상기 제2 신호를 나타내는 엔벨로프 신호를 얻기 위해 상기 엔벨로프 경로로 각각 분리되어 전달되도록 상기 전력 증폭기의 상기 입력 말단에 연결된 RF 경로로서, 상기 위상 변조된 RF 신호는 상기 전력 증폭기의 상기 입력 말단에 제공되고, 상기 엔벨로프 신호는 상기 전력 증폭기의 상기 전압 공급 단자에 제공되는, RF 경로를 포함하고,
    - 상기 수신 말단 및 상기 전력 증폭기 사이에 배치된 스위칭 모듈;
    - 상기 스위칭 모듈에 제1 테스트 신호 및 제2 테스트 신호를 제공하는 테스트 신호 발생기로서, 상기 제1 테스트 신호 및 상기 제2 테스트 신호는 주기적 파형을 갖고, 상기 스위칭 모듈은 제1 상태 및 제2 상태에서 동작하여서,
    상기 스위칭 모듈이 상기 제1 상태에서 동작할 때, 상기 제1 테스트 신호가 상기 RF 경로의 상기 말단으로 상기 제1 테스트 신호를 나타내는 제1 추가 신호를 제공하기 위해 상기 RF 경로로 전달되고, 상기 제2 테스트 신호가 상기 엔벨로프 경로의 상기 말단으로 상기 제2 테스트 신호를 나타내는 제2 추가 신호를 제공하기 위해 상기 엘벨로프 경로로 전달되도록 하고
    상기 스위칭 모듈이 상기 제2 상태에서 동작할 때, 상기 제1 테스트 신호는 상기 RF 경로로부터 연결이 끊기고(disconnect) 상기 제2 신호는 상기 엔벨로프 경로로부터 연결이 끊기는, 테스트 신호 발생기;
    - 입력 말단 및 출력 말단을 갖는 위상 변조기로서, 상기 입력 말단은 상기 스위칭 모듈이 상기 제1 상태에서 동작할 때 상기 제1 추가 신호 및 상기 제2 추가 신호를 얻기 위해 RF 경로의 상기 말단과 상기 엔벨로프 경로의 상기 말단에 연결되어 동작하고, 상기 출력 말단은 상기 얻어진 제1 추가 신호 및 상기 제2 추가 신호에 응답하여 피크-투-피크 진폭을 갖는 복조된 파형 신호를 제공하기 위해, 상기 수신기 내의 상기 IQ 복조기에 연결되어 동작하는, 위상 변조기; 및
    - 상기 피크-투-피크 진폭을 최소화하기 위하여 상기 RF 경로 및 상기 엔벨로프 경로 중 하나에 배치된 조절가능한 지연 기기를 포함하는 것을 특징으로 하는 RF 트랜시버 프론트엔드.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 복조된 파형 신호는 I-신호인 것을 특징으로 하는 RF 트랜시버 프론트엔드.
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