KR20150046508A

KR20150046508A - 무선 주파수 송신기의 출력 제어 장치

Info

Publication number: KR20150046508A
Application number: KR20130125821A
Authority: KR
Inventors: 윤민선; 이종우
Original assignee: 주식회사 케이엠더블유
Priority date: 2013-10-22
Filing date: 2013-10-22
Publication date: 2015-04-30

Abstract

본 발명은 무선 주파수 송신기의 출력 제어 장치에 있어서; DPD(Digital Pre-Distortion) 기능을 수행하는 디지털 신호처리부의 전단에서, 입력 기저대역의 디지털 신호의 레벨을 미리 설정된 제어 값에 따라 조절하여 출력하는 디지털 감쇄기와; 송신 전력 레벨로 고주파 신호를 증폭하는 고출력의 증폭기의 전단에서, 고주파 신호의 레벨을 미리 설정된 제어 값에 따라 조절하는 아날로그 감쇄기와; DPD 기능 수행을 위한 피드백 경로에서, 출력 전력 레벨을 검출하는 전력 검출기와; 전력 검출기에서 검출된 신호를 디지털 변환하는 전력 검출용 아날로그/디지털 변환기와; 전력 검출용 아날로그/디지털 변환기를 통해 현재의 출력 레벨을 파악하며, 현재의 출력 레벨이 미리 설정된 목표 출력 레벨에 부합되도록, 디지털 감쇄기 및 아날로그 감쇄기의 동작을 제어하는 이득 제어기를 구비한다.

Description

무선 주파수 송신기의 출력 제어 장치{OUTPUT CONTROLLING APPARATUS FOR WIRELESS TRANSMITTER}

본 발명은 무선 통신(PCS, Cellular, CDMA, GSM, LTE, 등) 시스템의 기지국이나 중계기 등에서 사용되는 무선 주파수 송신기에 관한 것으로, 특히 무선 주파수 송신기에서 출력을 제어하는 장치에 관한 것이다.

무선통신 기지국 등에 적용되는 무선 주파수 송신기에는, 송신 신호를 증폭하여 출력하는 고출력의 증폭기(HPA: High Power Amplifier, 이하 '증폭기'라 약칭함)가 구비된다. 이러한 고출력의 증폭기는 높고 안정된 증폭 효율과 더불어, 입력 신호와 출력 신호 사이의 입출력 특성이 비선형의 왜곡 특성을 보상하기 위한 왜곡 보상 기술이 필수적으로 적용되고 있다.

이러한 왜곡 보상 기술은 일반적으로 개방 루프 접근법 및 폐쇄 루프 접근법으로 구분될 수 있다. 개방 루프 접근법은 증폭기의 비선형 특성이 정확하게 모델링되고, 환경 조건들이 현저히 변화하지 않는 경우에 적용되기 바람직하다. 폐쇄 루프 접근법은 증폭기의 비선형 특성을 실시간적으로 모델링할 수 있고, 증폭기의 현재의 모델에 따라 입력 신호의 전치왜곡을 조정하는 기술이다.

이러한 폐쇄 루프 접근법에 따른 왜곡 보상 기술로서, DPD(Digital Pre-Distortion) 기술이 제안되고 있으며, DPD 기술은 증폭기의 입출력 특성을 나타내는 모델을 추정하고, 그 모델과는 반대의 특성을 가지는 역모델을 디지털 신호 처리에 의해 생성한 후, 증폭기에 대한 입력 신호(아날로그 신호로 변환하기 전의 디지털 신호)에 그 역모델을 부가하는 것에 의해, 증폭기의 입출력 특성에서의 왜곡을 보상한다.

상기 DPD 기술에 관한 예로서는, 국내 특허 공개번호 제2011-50509호(명칭: "전력 증폭기의 출력으로부터의 피크 및 RMS 전압 피드백을 사용하는 복소 변조된 파형의 적응적 디지털 전치왜곡", 출원인: 퀄컴, 발명자: 드렉슬러 폴 제이 외 2명, 공개일: 2011년 5월 13일) 및 국내 특허 공개번호 제2011-110779호(명칭: "왜곡 보상 회로 및 무선 기지국", 출원인: 스미토모덴키고교, 발명자: 오니시 마사히코, 공개일: 2011년 10월 7일)에 개시된 바를 예로 들 수 있다.

그런데, 이러한 DPD 기술은 전력 증폭기의 디지털 전치 왜곡 성분을 발생하는 회로 구조에 주안점을 두고 있어서, 무선 주파수 송신기의 출력 전력의 레벨을 안정되게 제어하는 구조에 대해서는 아직 효율적인 구조가 제시되지 못하고 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 무선 주파수 송신기에서 디지털 전치 왜곡 보상과 더불어 보다 간단한 구조로서, 보다 효율적이고 안정적인 출력 제어를 할 수 있는 장치를 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 특징에 따르면, 무선 주파수 송신기의 출력 제어 장치에 있어서; DPD(Digital Pre-Distortion) 기능을 수행하는 디지털 신호처리부의 전단에서, 입력 기저대역의 디지털 신호의 레벨을 미리 설정된 제어 값에 따라 조절하여 출력하는 디지털 감쇄기와; 송신 전력 레벨로 고주파 신호를 증폭하는 고출력의 증폭기의 전단에서, 상기 고주파 신호의 레벨을 미리 설정된 제어 값에 따라 조절하는 아날로그 감쇄기와; 상기 DPD 기능 수행을 위한 피드백 경로에서, 출력 전력 레벨을 검출하는 전력 검출기와; 상기 전력 검출기에서 검출된 신호를 디지털 변환하는 전력 검출용 아날로그/디지털 변환기와; 상기 전력 검출용 아날로그/디지털 변환기를 통해 현재의 출력 레벨을 파악하며, 현재의 출력 레벨이 미리 설정된 목표 출력 레벨에 부합되도록, 상기 디지털 감쇄기 및 아날로그 감쇄기의 동작을 제어하는 이득 제어기를 포함함을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 무선 주파수 송신기의 출력 제어 장치에 있어서; DPD(Digital Pre-Distortion) 기능을 수행하는 디지털 신호처리부의 전단에서, 입력 기저대역의 디지털 신호의 레벨을 미리 설정된 제어 값에 따라 조절하여 출력하는 제1 디지털 감쇄기와; 상기 디지털 신호처리부의 후단에서 상기 디지털 신호처리부의 출력 레벨을 미리 설정된 제어 값에 따라 조절하는 제2 디지털 감쇄기와; 송신 전력 레벨로 고주파 신호를 증폭하는 고출력의 증폭기의 전단에서, 상기 고주파 신호의 레벨을 미리 설정된 제어 값에 따라 조절하는 아날로그 감쇄기와; 상기 디지털 신호처리부에서 상기 제1 디지털 감쇄기를 통해 제공받은 신호의 레벨을 계산하는 송신전력 계산기와; 상기 디지털 신호처리부에서 상기 DPD 기능 수행을 위해 제공받는 피드백 받은 신호로부터 피드백된 전력의 레벨을 계산하는 피드백 전력 계산기와; 상기 송신전력 계산기 및 상기 피드백 전력 계산기로부터 제공되는 값들을 제공받아, 현재의 입력 전력 레벨과 현재의 고주파 신호의 출력 레벨을 파악하며, 현재의 입력 전력을 조절함과 동시에 현재의 출력 레벨이 미리 설정된 목표 출력 레벨에 부합되도록, 상기 제1 및 제2 디지털 감쇄기 및 상기 아날로그 감쇄기의 동작을 제어하는 이득 제어기를 포함함을 특징으로 한다.

상기한 바와 같은 본 발명에 특징에 따른 무선 주파수 송신기의 출력 제어 장치는 디지털 전치 왜곡 보상과 더불어 보다 간단한 구조로서, 보다 효율적이고 안정적인 출력 제어를 행할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 무선 주파수 송신기의 출력 제어 장치의 블록 구성도
도 2는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 무선 주파수 송신기의 출력 제어 장치의 블록 구성도

이하 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명에서는 구체적인 구성 소자 등과 같은 특정 사항들이 나타나고 있는데 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐 이러한 특정 사항들이 본 발명의 범위 내에서 소정의 변형이나 혹은 변경이 이루어질 수 있음은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다 할 것이다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 무선 주파수 송신기의 출력 제어 장치의 블록 구성도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 다른 무선 주파수 송신기는 입력 기저대역의 디지털 신호를 제공받아 그 레벨을 미리 설정된 제어 값에 따라 조절하는 디지털 감쇄기(11)와; 상기 디지털 감쇄기(11)의 출력을 제공받으며, 또한, DPD 기능 수행을 위해 전력 증폭기(17)의 출력 특성을 피드백 받아 비선형 왜곡 특성의 역모델을 생성하고 이를 상기 디지털 감쇄기(11)로부터 제공된 신호에 적용하여, 기저대역의 입력 디지털 신호를 사전 왜곡하는 디지털 신호처리부(DSP: Digital Signal Processor)(12)와; 디지털 신호처리부(12)의 출력 신호를 중간 주파수(IF)의 아날로그 신호로 변환하여 출력하는 디지털/아날로그 변환기(13)와; 디지털/아날로그 변환기(13)에서 출력되는 중간 주파수(IF) 신호를 국부 발진기(14)의 국부 발진 신호와 혼합하여 해당 송신 주파수 대역의 고주파 신호로 변환하는 주파수 상향 혼합기(15)와; 상기 주파수 상향 혼합기(15)의 출력을 제공받아 그 레벨을 미리 설정된 제어 값에 따라 조절하는 아날로그 감쇄기(16)와; 상기 아날로그 감쇄기(16)의 출력을 제공받아 송신 전력 레벨로 고주파 신호를 증폭하는 고출력의 증폭기(17)를 포함하여 구성한다.

고출력의 증폭기(17)에서 출력되는 고주파 신호는 이후 송신 필터(미도시) 등을 거칠 수 있으며, 최종적으로 안테나(미도시)로 제공되어 공중으로 방사된다.

상기한 구조에서, 증폭기(17)의 후단에서 증폭기(17)를 통해 출력되는 고주파 신호의 신호 특성 및 증폭 레벨을 검출하기 위한, 피드백 회로의 주요 구성으로서 전력 분기용 커플러(18)를 구비한다. 전력 분기용 커플러(18)는 방향성 커플러로 구성할 수 있다. 커플러(18)에서 분기된 신호 중 일부는 DPD 기능 수행을 위한 피드백 신호를 발생하기 위해 피드백 감쇄기(24)로 제공된다.

피드백 감쇄기(14)는 입력된 고주파의 피드백 신호를 미리 설정된 제어 값에 따라 증폭 또는 감쇄하여 주파수 하향 혼합기(25)로 출력한다.

주파수 하향 혼합기(25)는 피드백 감쇄기(24)에서 출력된 고주파 신호를 제공받아 이를 국부 발진기(14)의 국부 발진 신호와 혼합하여 중간 주파수 신호로 하향 변환하여 피드백 아날로그/디지털 변환기(26)로 출력한다.

피드백 아날로그/디지털 변환기(26)는 주파수 하향 혼합기(26)에서 출력된 중간 주파수의 아날로그 신호를 디지털 변환하여 디지털 신호처리부(12)로 제공함으로써, 디지털 신호처리부(12)에서 전력 증폭기(17)의 출력 특성을 피드백 받도록 한다.

한편, 커플러(18)에서 분기된 신호 중 일부는 출력 전력 레벨을 검출하기 위해 전력 검출기(21)에 제공되는데, 전력 검출기(21)는 이를 정량화하여 전력 검출 신호를 발생한다. 아날로그 전력 검출기(21)에서 출력되는 전력 검출신호는 전력 검출용 아날로그/디지털 변환기(22)에 제공되어 디지털 신호로 변환된 후 이득 제어기(23)에 제공된다.

이득 제어기(23)는 상기 아날로그/디지털 변환기(22)에서 제공되는 디지털화된 출력 전력 검출신호를 제공받아 현재의 출력 레벨을 파악하며, 현재의 출력 레벨이 미리 설정된 목표 출력 레벨에 부합되도록, 상기 디지털 감쇄기(11) 및 아날로그 감쇄기(16)의 동작을 제어한다. 이러한 이득 제어기(23)의 동작은 연속적으로 또는 주기적으로 반복 수행될 수 있다.

이득 제어기(23)의 동작을 보다 자세히 설명하면, 이득 제어기(23)는 목표 출력 레벨과 현재의 출력 레벨과의 차를 구하고, 이를 보상하기 위한 디지털 감쇄기(11) 및 아날로그 감쇄기(16)에서 증폭 또는 감쇄 동작의 제어 값을 계산하여, 상기 디지털 감쇄기(11) 및 아날로그 감쇄기(16)에 적용한다. 이에 따라 디지털 감쇄기(11) 및 아날로그 감쇄기(16)는 이득 제어기(23)에 의해 정해진 제어 값에 따라 감쇄 또는 증폭 동작을 수행하게 된다.

상기 도 1에 도시된 제1 실시예에서는, DPD 기능을 위한 폐쇄 루프를 사용하는 무선 주파수 송신기의 경우에, 전력 검출기(21)를 이용하여 고주파 신호의 출력의 전력을 확인하고, 이에 대응하여 디지털 감쇄기(11) 및 아날로그 감쇄기(16)의 동작을 제어하여 고주파 신호의 출력 전력을 제어하는 구조임을 알 수 있다.

또한, 상기의 설명에서는, 디지털 감쇄기(11) 및 아날로그 감쇄기(16)는 '감쇄기'로 명하고 있지만, 그 동작은 고출력으로 증폭되기 전의 제공되는 신호를 비교적 미세하게 감쇄 또는 증폭시키는 동작임을 이해할 것이다.

도 2는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 무선 주파수 송신기의 출력 제어 장치의 블록 구성도이다. 도 2를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 다른 무선 주파수 송신기는 입력 기저대역의 디지털 신호를 제공받아 이를 미리 설정된 제어 값에 따라 증폭 또는 감쇄하는 제1 디지털 감쇄기(11-1)와; 상기 제1 디지털 감쇄기(11-1)의 출력을 제공받으며, DPD 기능 수행을 위해 전력 증폭기(17)의 출력 특성을 피드백 받아 비선형 왜곡 특성의 역모델을 생성하고 이를 상기 디지털 감쇄기(11)로부터 제공된 신호에 적용하여, 기저대역의 입력 디지털 신호를 사전 왜곡하는 디지털 신호처리부(12)와; 상기 디지털 신호처리부(12)의 출력을 제공받아 그 레벨을 미리 설정된 제어 값에 따라 조절하는 제2 디지털 감쇄기(11-2)와; 상기 제2 디지털 감쇄기(11-2)의 출력을 제공받아 이를 중간 주파수(IF)의 아날로그 신호로 변환하여 출력하는 디지털/아날로그 변환기(13)와; 디지털/아날로그 변환기(13)에서 출력되는 중간 주파수(IF) 신호를 국부 발진기(14)의 국부 발진 신호와 혼합하여 해당 송신 주파수 대역의 고주파 신호로 변환하는 주파수 상향 혼합기(15)와; 상기 주파수 상향 혼합기(15)의 출력을 제공받아 이를 미리 설정된 제어 값에 따라 증폭 또는 감쇄하는 아날로그 감쇄기(16)와; 상기 아날로그 감쇄기(16)의 출력을 제공받아 송신 전력 레벨로 고주파 신호를 증폭하는 고출력의 증폭기(17)를 포함하여 구성한다.

증폭기(17)의 후단에는 증폭기(17)를 통해 출력되는 고주파 신호의 신호 특성 및 증폭 레벨을 검출하기 위한, 피드백 회로의 주요 구성으로서 전력 분기용 커플러(18)가 구비되며, 커플러(18)에서 분기된 신호는 DPD 기능 수행을 위한 피드백 신호를 발생하기 위해 피드백 감쇄기(24)로 제공된다.

피드백 감쇄기(24)는 입력된 고주파의 피드백 신호를 미리 설정된 제어 값에 따라 증폭 또는 감쇄하여 주파수 하향 혼합기(25)로 출력한다.

또한, 본 발명의 제2실시예에서는, 디지털 신호처리부(12)에서 제1 디지털 감쇄기(11-1)를 통해 제공받은 신호의 레벨을 계산하는 송신전력 계산기(27)와; 디지털 신호처리부(12)에서 DPD 기능 수행을 위해 제공받는 피드백 받은 신호로부터 피드백된 전력의 레벨을 계산하는 피드백 전력 계산기(28)가 구비된다. 송신전력 계산기(27) 및 피드백 전력 계산기(28)에 의해 계산된 값은 이득 제어기(23)에 제공된다.

이득 제어기(23)는 상기 송신전력 계산기(27) 및 피드백 전력 계산기(28)로부터 제공되는 값들을 제공받아, 현재의 입력 전력 레벨과 현재의 고주파 신호의 출력 레벨을 파악하며, 현재의 입력 전력을 조절함과 동시에 현재의 출력 레벨이 미리 설정된 목표 출력 레벨에 부합되도록, 상기 제1 및 제2 디지털 감쇄기(11-1, 11-2) 및 아날로그 감쇄기(16)의 동작을 제어한다. 이러한 이득 제어기(23)의 동작은 연속적으로 또는 주기적으로 반복 수행될 수 있다.

본 발명의 제2실시예에 따른, 이득 제어기(23)의 동작을 보다 자세히 설명하면, 이득 제어기(23)는 먼저, 송신전력 계산기(27)에서 제공된 값을 통해 제1 디지털 감쇄기(11-1)에서 디지털 신호처리부(12)로 제공된 입력 신호의 레벨을 파악하고 이를 적절히 조절하기 위해, 제1 및 제2 디지털 감쇄기(11-1, 11-2)의 동작을 제어한다.

예를 들어, 이득 제어기(23)는 초기에는 현재 설정된 제1 디지털 감쇄기(11-1)의 제어 값 Ad0으로 제1 디지털 감쇄기(11-1)를 제어하고, 송신전력 계산기(27)에서 계산된 값을 통해 디지털 신호처리부(12)의 입력 전력 값을 파악한다. 이후, 상기 파악한 입력 전력 값이 미리 설정된 기준 값 P가 되도록 이미 적용된 제1 디지털 감쇄기(11-1)의 제어 값 Ad0에 보상 값 IAd0만큼 보상하여 제1 디지털 감쇄기(11-1)의 동작을 제어한다. 이때 제1 디지털 감쇄기(11-1)의 제어 값은 Ad0+IAd0이 된다.

이와 더불어, 이득 제어기(23)는 초기 설정된 제2 디지털 감쇄기(11-2)의 제어 값 Ad1과 제1 디지털 감쇄기(11-1)의 상기 보상 값 IAd0의 역의 합으로 제2 디지털 감쇄기(11-2)를 제어한다. 이때 제2 디지털 감쇄기(11-2)의 제어 값은 Ad1-IAd0가 된다.

다음으로, 이득 제어기(23)는 피드백 전력 계산기(28)에서 제공된 값을 통해 현재의 고주파 신호의 출력 레벨을 파악하며, 현재의 출력 레벨이 미리 설정된 목표 출력 레벨에 부합되도록, 상기 제2 디지털 감쇄기(11-2) 및 아날로그 감쇄기(16)의 동작을 제어한다.

예를 들어, 이득 제어기(23)는 피드백 전력 계산기(28)에서 계산된 전력 값이 미리 설정된 기준 값 P가 되기 위한 루프 이득 보상 값 GL을 계산한다. 이후 루프 이득 보상 값 GL을 나누어 GL0과 GL1로 분리하며, 제2 디지털 감쇄기(11-2)에는 GL1 값을 보상 값으로 적용하여 동작을 제어하며, 아날로그 감쇄기(16)에는 GL0을 보상 값으로 적용하여 동작을 제어한다. 이에 따라, 제2 디지털 감쇄기(11-2)의 제어 값은 현재 Ad1-IAd0에서 Ad1-IAd0-GL1이 되며, 아날로그 감쇄기(16)의 제어 값은 Aa(초기 제어 값)-GL0이 된다.

이러한 이득 제어기(23)의 동작은 송신전력 계산기(27)의 계산 값과 피드백 전력 계산기(28)의 계산 값들이 서로 동일해지도록 제어하는 것임을 알 수 있다. 이때 만약, 송신전력 계산기(27)의 계산 값과 피드백 전력 계산기(28)의 계산 값들의 차이가 미리 설정된 범위 이상이면 이득 보상 값 GL을 이에 따라 새로이 조정하는 동작을 수행할 수 있다.

예를 들어, 송신전력 계산기(27)의 계산 값과 피드백 전력 계산기(28)의 계산 값들이 차의 절대값이 0.3dB보다 커지면, 현재의 루프 이득 보상 값 GL에 이에 따라 예를 들어 ㅁ 0.2dB를 추가하여 새로운 루프 이득 보상 값 G'L을 계산할 수 있다. 이후 새로운 루프 이득 보상 값 G'L을 G'L0과 G'L1로 나누어 제2 디지털 감쇄기(11-2)는 제어 값으로 Ad1-IAd0-G'L1을 적용하며, 아날로그 감쇄기(16)는 제어 값으로 Aa-G'L0을 적용하게 된다.

상기 도 2에 도시된 본 발명의 제2 실시예에서는, 상기 도 1에 도시된 제1 실시예와 비교하여, 전력 검출기(도 1의 21) 및 아날로그/디지털 변환기(도 1의 22)를 사용하지 않고, 디지털 회로로 구현되는 송신전력 계산기(27) 및 피드백 전력 계산기(28)를 사용하므로, 구성 소자들의 중첩오차를 줄일 수 있으며, 구성 소자의 감소로 인하여 제조비용을 줄일 수 있게 된다.

상기와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 주파수 송신기의 출력 제어 장치의 구성 및 동작이 이루어질 수 있으며, 한편 상기한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나 여러 가지 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 실시될 수 있다.

예를 들어, 상기의 설명에서는 도 2에 도시된 제2 실시예에서, 제1 및 제2 디지털 감쇄기를 사용하는 것으로 설명하였으나, 이외에도 본 발명의 다른 실시예에서는, 제2 실시예의 구조를 변형하여 도 1에 도시된 제1 실시예에서와 마찬가지로 하나의 디지털 감쇄기(제1 디지털 감쇄기)만을 구비하여 출력 전력을 제어하는 구성도 충분히 가능할 수 있다. 그럴 경우에 해당 구성은 도 2에 도시된 제2 실시예에서 언급된 송신전력 계산기(27)의 구성은 구비하지 않을 수도 있다.

마찬가지로, 도 1에 도시된 실시예를 변형하여 제2 실시예와 유사하게, 제1 및 제2디지털 감쇄기 및 송신전력 계산기를 구비하는 구성을 고려해볼 수도 있다.

또한, 이외에도, 고출력 증폭기의 후단이나 피드백 경로에 해당 고주파 신호의 주파수 대역을 필터링 하는 고주파 필터가 구비될 수도 있다.

이와 같이, 본 발명의 다양한 변형이나 변경이 가능할 수 있으며, 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 의하여 정할 것이 아니고 청구범위와 청구범위의 균등한 것에 의하여 정하여져야 할 것이다.

Claims

무선 주파수 송신기의 출력 제어 장치에 있어서,
DPD(Digital Pre-Distortion) 기능을 수행하는 디지털 신호처리부의 전단에서, 입력 기저대역의 디지털 신호의 레벨을 미리 설정된 제어 값에 따라 조절하여 출력하는 디지털 감쇄기와;
송신 전력 레벨로 고주파 신호를 증폭하는 고출력의 증폭기의 전단에서, 상기 고주파 신호의 레벨을 미리 설정된 제어 값에 따라 조절하는 아날로그 감쇄기와;
상기 DPD 기능 수행을 위한 피드백 경로에서, 출력 전력 레벨을 검출하는 전력 검출기와;
상기 전력 검출기에서 검출된 신호를 디지털 변환하는 전력 검출용 아날로그/디지털 변환기와;
상기 전력 검출용 아날로그/디지털 변환기를 통해 현재의 출력 레벨을 파악하며, 현재의 출력 레벨이 미리 설정된 목표 출력 레벨에 부합되도록, 상기 디지털 감쇄기 및 아날로그 감쇄기의 동작을 제어하는 이득 제어기를 포함함을 특징으로 하는 출력 제어 장치.
제1항에 있어서, 이득 제어기는 상기 목표 출력 레벨과 현재의 출력 레벨과의 차를 구하고, 이를 보상하기 위한 상기 디지털 감쇄기 및 상기 아날로그 감쇄기에서 증폭 또는 감쇄 동작의 제어 값을 계산하여, 상기 디지털 감쇄기 및 아날로그 감쇄기에 적용함을 특징으로 하는 출력 제어 장치.
제1항에 있어서,
상기 디지털 신호 처리부는, 상기 디지털 감쇄기의 출력을 제공받으며, 상기 DPD 기능 수행을 위해 고주파 신호의 출력 특성을 피드백 받아 비선형 왜곡 특성의 역모델을 생성하고 이를 상기 디지털 감쇄기로부터 제공된 신호에 적용하여, 기저대역의 입력 디지털 신호를 사전 왜곡하는 기능을 수행하며,
상기 증폭기는, 상기 아날로그 감쇄기의 출력을 제공받아 송신 전력 레벨로 고주파 신호를 증폭하는 기능을 수행하며,
상기 무선 주파수 송신기는,
상기 디지털 신호처리부의 출력 신호를 중간 주파수의 아날로그 신호로 변환하여 출력하는 디지털/아날로그 변환기와;
상기 중간 주파수 신호를 송신 주파수 대역의 고주파 신호로 변환하여 상기 아날로그 감쇄기로 출력하는 주파수 상향 혼합기를 포함함을 특징으로 하는 출력 제어 장치.
무선 주파수 송신기의 출력 제어 장치에 있어서,
DPD(Digital Pre-Distortion) 기능을 수행하는 디지털 신호처리부의 전단에서, 입력 기저대역의 디지털 신호의 레벨을 미리 설정된 제어 값에 따라 조절하여 출력하는 제1 디지털 감쇄기와;
상기 디지털 신호처리부의 후단에서 상기 디지털 신호처리부의 출력 레벨을 미리 설정된 제어 값에 따라 조절하는 제2 디지털 감쇄기와;
송신 전력 레벨로 고주파 신호를 증폭하는 고출력의 증폭기의 전단에서, 상기 고주파 신호의 레벨을 미리 설정된 제어 값에 따라 조절하는 아날로그 감쇄기와;
상기 디지털 신호처리부에서 상기 제1 디지털 감쇄기를 통해 제공받은 신호의 레벨을 계산하는 송신전력 계산기와;
상기 디지털 신호처리부에서 상기 DPD 기능 수행을 위해 제공받는 피드백 받은 신호로부터 피드백된 전력의 레벨을 계산하는 피드백 전력 계산기와;
상기 송신전력 계산기 및 상기 피드백 전력 계산기로부터 제공되는 값들을 제공받아, 현재의 입력 전력 레벨과 현재의 고주파 신호의 출력 레벨을 파악하며, 현재의 입력 전력을 조절함과 동시에 현재의 출력 레벨이 미리 설정된 목표 출력 레벨에 부합되도록, 상기 제1 및 제2 디지털 감쇄기 및 상기 아날로그 감쇄기의 동작을 제어하는 이득 제어기를 포함함을 특징으로 하는 출력 제어 장치.
제4항에 있어서, 상기 이득 제어기는,
상기 송신전력 계산기에서 제공된 값을 통해 상기 제1 디지털 감쇄기에서 상기 디지털 신호처리부로 제공된 입력 신호의 레벨을 파악하고 이를 조절하기 위해, 상기 제1 및 제2 디지털 감쇄기의 동작을 제어하며,
상기 피드백 전력 계산기에서 제공된 값을 통해 현재의 고주파 신호의 출력 레벨을 파악하며, 현재의 출력 레벨이 미리 설정된 목표 출력 레벨에 부합되도록, 상기 제2 디지털 감쇄기 및 상기 아날로그 감쇄기의 동작을 제어하며,
상기 송신전력 계산기 및 상기 피드백 전력 계산기에서 계산된 값들이 서로 동일해지도록 제어함을 특징으로 하는 출력 제어 장치.
제4항에 있어서,
상기 디지털 신호 처리부는, 상기 제1 디지털 감쇄기의 출력을 제공받으며, 상기 DPD 기능 수행을 위해 고주파 신호의 출력 특성을 피드백 받아 비선형 왜곡 특성의 역모델을 생성하고 이를 상기 디지털 감쇄기로부터 제공된 신호에 적용하여, 기저대역의 입력 디지털 신호를 사전 왜곡하는 기능을 수행하며,
상기 증폭기는, 상기 아날로그 감쇄기의 출력을 제공받아 송신 전력 레벨로 고주파 신호를 증폭하는 기능을 수행하며,
상기 무선 주파수 송신기는,
상기 제2 디지털 감쇄기의 출력 신호를 중간 주파수의 아날로그 신호로 변환하여 출력하는 디지털/아날로그 변환기와;
상기 중간 주파수 신호를 송신 주파수 대역의 고주파 신호로 변환하여 상기 아날로그 감쇄기로 출력하는 주파수 상향 혼합기를 포함함을 특징으로 하는 출력 제어 장치.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 피드백 회로는,
상기 증폭기에서 출력을 일부 분기하는 커플러와;
상기 커플러에서 분기된 신호를 제공받아 이를 미리 설정된 값에 따라 조절하여 출력하는 피드백 감쇄기와;
상기 피드백 감쇄기에서 출력된 신호를 중간 주파수 신호로 하향 변환하는 주파수 하향 혼합기와;
상기 주파수 하향 혼합기의 출력 신호를 디지털 신호로 변환하여 상기 디지털 신호처리부로 제공하는 피드백 아날로그/디지털 변환기를 포함함을 특징으로 하는 출력 제어 장치.