KR20200079717A - 무선 통신 시스템에서 신호 레벨을 조정하는 장치 및 방법 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 신호 레벨을 조정하는 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 무선 통신 시스템에서 신호 레벨을 조정할 수 있는 방법 및 장치에 관한 특징을 개시한다. 보다 구체적으로, 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자 장치는, 제1 신호가 입력되는 믹서, 상기 제1 신호의 주파수 대역을 변환하기 위한 제2 신호를 상기 믹서로 출력하는 발진부 및 상기 발진부와 상기 믹서 사이에서, 상기 발진부에서 출력된 제2 신호를 추출하고, 상기 추출된 제2 신호의 변화된 신호 레벨을 조정하는 제어 신호를 상기 발진부로 출력하는 신호 레벨 제어부를 포함하고, 상기 믹서는, 상기 제2 신호에서 조정된 제3 신호가 상기 발진부로부터 수신되면, 상기 제3 신호에 기반하여, 상기 입력된 제1 신호로부터 변환된 제4 신호를 생성하는 것을 특징으로 한다.

Description

무선 통신 시스템에서 신호 레벨을 조정하는 장치 및 방법{METHOD AND APPARATUS FOR ADJUSTING A SIGNAL LEVEL IN A WIRELSS COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 신호 레벨의 변화를 감지하고, 이를 조정하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
4G 통신 시스템 상용화 이후 증가 추세에 있는 무선 데이터 트래픽 수요를 충족시키기 위해, 개선된 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템을 개발하기 위한 노력이 이루어지고 있다. 이러한 이유로, 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템은 4G 네트워크 이후 (Beyond 4G Network) 통신 시스템 또는 LTE 시스템 이후 (Post LTE) 이후의 시스템이라 불리어지고 있다. 높은 데이터 전송률을 달성하기 위해, 5G 통신 시스템은 초고주파(mmWave) 대역 (예를 들어, 60기가(60GHz) 대역과 같은)에서의 구현이 고려되고 있다. 초고주파 대역에서의 전파의 경로손실 완화 및 전파의 전달 거리를 증가시키기 위해, 5G 통신 시스템에서는 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO), 전차원 다중입출력(Full Dimensional MIMO: FD-MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 및 대규모 안테나 (large scale antenna) 기술들이 논의되고 있다. 또한 시스템의 네트워크 개선을 위해, 5G 통신 시스템에서는 진화된 소형 셀, 개선된 소형 셀 (advanced small cell), 클라우드 무선 액세스 네트워크 (cloud radio access network: cloud RAN), 초고밀도 네트워크 (ultra-dense network), 기기 간 통신 (Device to Device communication: D2D), 무선 백홀 (wireless backhaul), 이동 네트워크 (moving network), 협력 통신 (cooperative communication), CoMP (Coordinated Multi-Points), 및 수신 간섭제거 (interference cancellation) 등의 기술 개발이 이루어지고 있다. 이 밖에도, 5G 시스템에서는 진보된 코딩 변조(Advanced Coding Modulation: ACM) 방식인 FQAM (Hybrid FSK and QAM Modulation) 및 SWSC (Sliding Window Superposition Coding)과, 진보된 접속 기술인 FBMC(Filter Bank Multi Carrier), NOMA(non orthogonal multiple access), 및SCMA(sparse code multiple access) 등이 개발되고 있다.
한편, 인터넷은 인간이 정보를 생성하고 소비하는 인간 중심의 연결망에서, 사물 등 분산된 구성 요소들 간에 정보를 주고 받아 처리하는 IoT(Internet, of Things, 사물인터넷)망으로 진화하고 있다. 클라우드 서버 등과의 연결을 통한 빅데이터(Big data) 처리 기술 등이 IoT 기술에 결합된 IoE (Internet of Everything) 기술도 대두되고 있다. IoT를 구현하기 위해서, 센싱 기술, 유무선 통신 및 네트워크 인프라, 서비스 인터페이스 기술, 및 보안 기술과 같은 기술 요소 들이 요구되어, 최근에는 사물간의 연결을 위한 센서 네트워크(sensor network), 사물 통신(Machine to Machine, M2M), MTC(Machine Type Communication)등의 기술이 연구되고 있다.
또한, IoT 환경에서는 연결된 사물들에서 생성된 데이터를 수집, 분석하여 인간의 삶에 새로운 가치를 창출하는 지능형 IT(Internet Technology) 서비스가 제공될 수 있다. IoT는 기존의 IT(information technology)기술과 다양한 산업 간의 융합 및 복합을 통하여 스마트홈, 스마트 빌딩, 스마트 시티, 스마트 카 혹은 커넥티드 카, 스마트 그리드, 헬스 케어, 스마트 가전, 첨단의료서비스 등의 분야에 응용될 수 있다.
한편, 5G 시스템과 같이 높은 주파수 대역에서 무선 통신을 수행하는 경우, 송수신된 무선 신호를 처리하는 기술의 중요도가 높아지고 있다. 예를 들어, 높은 주파수 대역으로 수신된 무선 신호를 낮은 주파수 대역으로 변환하거나, 낮은 주파수 대역의 신호를 전송을 위한 높은 주파수 대역으로 변환하는 기술이 이에 해당할 수 있다.
전자 장치에서는, 신호의 주파수 대역을 변환하기 위하여, 해당 신호에 소정의 국부 발진기(Local Oscillator, LO) 신호를 적용하여 주파수 대역을 변환할 수 있다. 여기에서, LO 신호는 공정(Process)상 발생할 수 있는 변경이나 공급 전압(Voltage), 온도(Temperature)의 영향으로 신호 레벨이 급격하게 변화할 수 있으며, 결과적으로 주파수 대역을 변환하는 신호의 처리 과정에 큰 오류가 발생할 수 있다.
이와 같은 오류를 줄이기 위한 기존 기술은, mirroring circuit과 같은 구조를 통하여 신호의 레벨 조정을 DC적으로만 수행할 수 있었으나, 이는 급격하게 변화하는 신호 레벨의 조정에는 적용상 한계가 있다. 특히, 5G와 같이 높은 주파수 대역을 사용하는 시스템에서는, 신호 처리 및 통신 결과에 큰 문제가 발생할 수 있기 때문에 급격하게 변화하는 LO 신호 레벨을 보다 정밀하게 조절할 필요성이 높아지고 있다.
이에 본 발명의 일 목적은, 변화된 LO 신호의 레벨을 보다 정밀하게 조정하기 위한 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 전자 장치에 있어서, 제1 신호가 입력되는 믹서, 상기 제1 신호의 주파수 대역을 변환하기 위한 제2 신호를 상기 믹서로 출력하는 발진부 및 상기 발진부와 상기 믹서 사이에서, 상기 발진부에서 출력된 제2 신호를 추출하고, 상기 추출된 제2 신호의 변화된 신호 레벨을 조정하는 제어 신호를 상기 발진부로 출력하는 신호 레벨 제어부를 포함하고, 상기 믹서는, 상기 제2 신호에서 조정된 제3 신호가 상기 발진부로부터 수신되면, 상기 제3 신호에 기반하여, 상기 입력된 제1 신호로부터 변환된 제4 신호를 생성할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 전자 장치의 방법에 있어서, 제1 신호가 입력되는 단계, 상기 제1 신호의 주파수 대역을 변환하기 위한 제2 신호를 출력하는 단계, 상기 제2 신호의 전송 경로로부터, 상기 출력된 제2 신호를 추출하는 단계, 상기 추출된 제2 신호의 변화된 신호 레벨을 조정하는 제어 신호를 출력하는 단계 및 상기 제2 신호에서 조정된 제3 신호가 출력되면, 상기 제3 신호에 기반하여 상기 입력된 제1 신호로부터 변환된 제4 신호를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, PVT(Process, Voltage and Temperature)에 의한 LO 신호 레벨의 변화를 보다 정밀하게 조정함으로써, 신호 변환 과정에 발생할 수 있는 오류를 줄일 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 신호 처리 동작을 수행하는 믹서의 구조를 간략하게 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 LO 신호에 영향을 미치는 PVT 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 PVT 상태에 따른 LO 신호 레벨의 변화를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 신호 레벨을 조정하는 전자 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 5a, 도 5b 및 도 5c는, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 신호 레벨을 조정하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 6은, 본 발명의 일 실시 예에 따른 믹서에 영향을 미치는 PVT 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 PVT 상태에 따른 믹서의 성능 변화를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 신호 레벨을 조정하는 전자 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 신호 레벨의 범위를 결정하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 10은, PVT 상태별 신호 레벨의 범위를 도시한 룩업 테이블의 예시를 도시한 도면이다.
도 11은, 본 발명의 일 실시 예에 따른 신호 레벨의 조정 동작을 수행하는 전자 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
또한, 본 발명의 실시예들을 구체적으로 설명함에 있어서, 본 발명의 주요한 요지는 유사한 기술적 배경 및 채널형태를 가지는 여타의 통신 시스템에도 본 발명의 범위를 크게 벗어나지 아니하는 범위에서 약간의 변형으로 적용 가능하며, 이는 본 발명의 기술분야에서 숙련된 기술적 지식을 가진 자의 판단으로 가능할 것이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이 때, 처리 흐름도 도면들의 각 블록과 흐름도 도면들의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다.
이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다.
컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.
또한, 각 블록은 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실행 예들에서는 블록들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.
이 때, 본 실시 예에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다.
따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다.
이하에서는 본 명세서에 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 신호의 레벨을 조정하는 방법 및 장치에 대하여 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 신호 처리 동작을 수행하는 믹서의 구조를 간략하게 도시한 도면이다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 믹서(mixer)는 2종류 이상의 입력된 신호로부터 하나의 출력 신호를 획득하는 회로 구성을 의미한다. 예를 들어, 믹서는, 입력된 제1 신호에 입력된 제2 신호를 적용하여, 상기 제1 신호를, 보다 높은 주파수 대역의 신호로 변환하여 출력하거나, 보다 낮은 주파수 대역의 신호로 변환하여 출력하는 동작을 수행할 수 있다
도 1을 참조하면, 믹서(100)로 두 종류의 신호가 입력될 수 있다. 도 1에서는, 일 예로, 상기 믹서(100)로, 라디오 주파수(Radio Frequency, RF) 신호와 국부 발진기(Local Oscillator, LO) 신호가 입력될 수 있다. 본 발명의 일 실시 예에서 LO 신호는, 믹서로 입력된 다른 신호에 적용되어 출력 신호를 생성하는데 이용될 수 있다.
즉, 도 1에서, RF 신호와 LO 신호가 믹서(100)로 입력되면, 믹서(100)에서는 RF 신호에 LO 신호를 적용하여 높은 주파수 대역의 RF 신호를 보다 낮은 주파수 대역의 중간 주파수(Intermediate Frequency, IF) 신호로 변환하고, 상기 IF 신호를 출력할 수 있다. 도 1의 도면은 무선 신호가 수신되었을 때의 경우를 고려하여 RF 신호가 입력되고 IF 신호가 출력되는 믹서(100)를 예시하였으나, 이와 반대로 IF 신호가 입력되고 RF 신호가 출력되는 경우의 예에도 적용될 수 있다.
상술한 바와 같이, 믹서에서는, 입력된 신호에 LO 신호를 적용하여 출력 신호를 생성하는데, 원하는 출력 신호를 획득하기 위해서는 입력 신호에 적용되는 LO 신호가 이상적이어야 한다. 이상적인 LO 신호는 사각파(square wave)의 형태를 갖는 신호이나, 실제 회로에서는 게이트나 커패시턴스와 같은 구성의 영향을 무시할 수 없기 때문에 높은 진폭 레벨을 갖는 사인파(sine wave)를 이용할 수 있다. 다만, 이와 같은 LO 신호는 다양한 환경으로 인하여 그 신호 레벨이 급격하게 변동될 수 있다. 특히, 높은 주파수 대역의 신호에 적용되는 경우, 다양한 환경에 더욱 민감하게 변동될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 LO 신호에 영향을 미치는 PVT 상태를 설명하기 위한 도면이고, 도 3은 PVT 상태에 따른 LO 신호 레벨의 변화를 설명하기 위한 도면이다.
먼저, 도 2를 참조하면, 상술한 LO 신호는 본 발명의 일 실시 예에 따른 발진부(210)에서 생성될 수 있으며, 발진부(210)는 국부 발진기(Local Oscillator)(211)와 버퍼(212)를 포함할 수 있다. 또한, 발진부(210)는 도 2에 도시된 바와 같이, 믹서로 생성된 LO 신호를 출력할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 국부 발진기(211)는, 신호의 주파수 변환을 위한 국부 발진 신호를 생성하며, 버퍼(212)에서는 상기 국부 발진 신호를 주파수 변환을 위한 최적의 전압 값을 갖도록 증폭하는 동작을 수행한다. 또한, 버퍼(212)에 의하여 증폭된 국부 발진 신호는, 믹서에 LO 신호로써 입력되고, 믹서에 입력되는 또 다른 신호의 주파수 변환에 적용된다.
한편, 이와 같이 생성된 LO 신호는 다양한 조건에 의하여 그 신호 레벨이 급격하게 변화할 수 있다. 예를 들어, 제작 공정(Process)상 발생될 수 있는 변경이나 공급되는 전압, 그리고 온도에 따라 민감하게 변화할 수 있다. 이하에서는, 설명의 편의를 위하여 LO 신호 레벨의 변화에 영향을 미칠 수 있는 요인을 PVT(Process, Voltage and Temperature)라고 기술하기로 한다.
이와 같이 LO 신호 레벨이 급격하게 변화하면, 이를 입력으로 수신한 믹서의 성능에도 영향을 미칠 수 있다. 도 3을 참조하면, LO 신호 레벨이 변화함에 따라, 믹서의 성능이 얼마나 달라지는지 확인할 수 있다. LO 신호 레벨 변화 정도가 커짐에 따라, 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이 믹서의 전류 소비량이 증가하거나 도 3의 (b)에서와 같이 IM3의 값이 변동되고, 도 3의 (c)에서와 같이 믹서의 게인(gain)이 변동하게 된다.
따라서, LO 신호 레벨이 급격하게 변화하는 경우, 변화된 신호 레벨을 적절하게 조정함으로써, 믹서에서 원하는 신호가 출력될 수 있도록 하는 것이 중요하다.
이하, 본 발명의 일 실시 예에서는, LO 신호 레벨의 변화를 감지하고 이를 조정하는 방법을 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 신호 레벨을 조정하는 전자 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자 장치는, 믹서(400), 발진부(410) 및 신호 레벨 제어부(420)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 믹서(400)는, 도 1에서 상술한 바와 같이 적어도 두 종류의 신호를 입력으로 수신하고, 이를 이용하여 출력 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 상기 두 종류의 입력 신호는, 발진부(410)로부터 입력되는 LO 신호 및 무선 통신을 통하여 수신된 RF 신호일 수 있다. 이하에서는, 설명의 편의를 위하여 믹서로 입력되는 또 다른 신호를 제1 신호, LO 신호를 제2 신호로 기술하기로 한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 발진부(410)는, 도 2에서 상술한 바와 같이, 국부 발진기(411) 및 버퍼(412)를 포함할 수 있으며, 본 발명의 일 실시 예에 따른 제2 신호를 생성하여 믹서(400)로 출력할 수 있다.
상술한 바와 같이, 믹서를 통하여 최종적으로 출력하기를 원하는 신호를 획득하기 위해 본 발명에서 제안하는 전자 장치는, 도 4에 도시된 바와 같이, 믹서(400)와 발진부(410) 사이에, 제2 신호의 레벨을 조정하기 위한 신호 레벨 제어부(420)를 더 포함할 수 있다. 신호 레벨 제어부(420)는, 도 4에 도시된 것처럼, 발진부(410)에서 믹서(400)로 제2 신호가 전송되는 경로상에서 발진부(410)와 믹서(400)를 연결할 수 있다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 신호 레벨 제어부(420)는, 커플러(421), 포락선 검출부(422) 및 신호 조정부(423) 등을 포함할 수 있다.
보다 구체적으로, 본 발명의 일 실시 예에 따른 커플러(421)는, 발진부(410)의 버퍼(412)로부터 믹서(400)를 향하여 출력된 제2 신호를, 제2 신호의 전송 경로 상에서 추출할 수 있다. 이와 같이 커플러(421)에 의하여 추출된 제2 신호는, 제2 신호의 레벨 변화 여부를 감지하기 위하여 포락선 검출부(422)로 전달될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 포락선 검출부(422)는, 커플러(421)에 의하여 발진부(410)의 출력단에 연결될 수 있다. 포락선 검출부(422)는 커플러(421)로부터 전달된 제2 신호에서, 신호의 레벨 범위를 감지하기 위한 포락선을 검출할 수 있다. 도면에 도시된 일 예로, 본 발명의 포락선 검출부(422)는, 이에 연결된 인버터(424)와 아날로그 디지털 컨버터(Analog to Digital converter, ADC)(425)를 통하여, 검출된 포락선을 보다 안정되게 적절한 포맷으로 변환하여 신호 조정부(423)로 전달할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 신호 조정부(423)는, 검출된 포락선에 따른 제2 신호의 레벨 범위를 확인할 수 있다. 그리고, 확인된 제2 신호의 레벨 범위와 기 설정된 신호의 레벨 범위를 비교하여 변화된 제2 신호의 레벨을 조정하는 조정 신호를 생성할 수 있다. 신호 조정부(423)에서 생성된 조정 신호는 발진부(410)의 버퍼(412)로 입력될 수 있다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 제어 신호의 생성 및 출력에 대한 보다 상세한 설명은 도 5b를 참조하여 후술하기로 한다.
본 발명의 일 실시 예에서는, 도 4에 도시된 바와 같이, 신호 조정부(423)와 발진부(410)의 버퍼(412) 사이에, 조정 신호를 제2 신호의 레벨을 조정할 제어 신호의 비트로 변환하는 디지털 아날로그 변환기(Digital to Analog converter, DAC)(436)가 더 포함될 수 있다.
신호 조정부(423)로부터 제어 신호가 수신되면, 발진부(410)에서는 제어 신호에 기반하여 제2 신호의 레벨을 조정할 수 있다. 이와 같이 제2 신호의 레벨이 적절이 조정된 제3 신호가 결정되면, 발진부(410)에서는, 믹서(400)로 제3 신호를 출력할 수 있다. 믹서(400)에서는, 발진부(410)에서 제2 신호로부터 조정이 완료된 신호가 입력되면, 기 입력된 제1 신호에 상기 조정이 완료된 신호를 적용하여, 원래 출력하고자 했던 신호를 생성 및 출력할 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여, 제2 신호로부터 조정이 완료된 신호를 제3 신호로, 믹서에서 원래 출력하고자 했던 신호를 제4 신호로 기술하기로 한다.
이하에서는 도 4, 도 5a, 도 5b 및 도 5c를 참조하여, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 신호의 레벨이 조정되는 과정을 구체적으로 설명하기로 한다.
도 5a, 도 5b 및 도 5c는, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 신호 레벨을 조정하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
먼저, 도 5a를 참조하면, 제1 신호가 입력될 수 있다(S510). 여기에서 제1 신호는, 본 발명의 일 실시 예에 따라, 주파수 대역 변환을 위하여 믹서(400)로 입력되는 신호일 수 있다.
또한, 제1 신호의 주파수 대역을 변환하기 위한 제2 신호가 출력될 수 있다(S520). 여기에서, 제2 신호는 본 발명의 일 실시 예에 따른 발진부(410)에서, 제1 신호의 주파수 대역을 변환하기 위해, 믹서(400)로 생성 및 출력하는 LO 신호일 수 있다.
제2 신호가 출력되면, 제2 신호의 전송 경로로부터, 출력된 제2 신호가 추출될 수 있다(S530). 예를 들어, 발진부(410)에서 믹서(400)로 제2 신호가 출력되면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 신호 레벨 제어부(420)에 포함된 커플러(421)가, 발진부(410)와 믹서(400) 사이의 전송 경로로부터, 출력된 제2 신호를 추출할 수 있다.
이와 같이 추출된 제2 신호에 기반하여, 제2 신호의 변화된 신호 레벨을 조정하기 위한 제어 신호가 생성 및 출력될 수 있다(S540). 여기에서, 제어 신호의 생성 및 출력에 관한 구체적인 과정은 도 5b를 참조하여 설명하기로 한다.
도 5b를 참조하면, 추출된 제2 신호로부터 포락선을 검출할 수 있다(S541). 예를 들어, 본 발명의 일 실시 예에 따른 커플러(421)로부터 추출된 제2 신호는, 포락선 검출부(422)로 전달되어, 제2 신호 레벨의 범위를 감지하기 위한 포락선이 검출될 수 있다. 검출된 포락선에 의하여 제2 신호 레벨의 범위가 확인되면, 변화된 제2 신호 레벨을 조정하기 위한 조정 신호가 생성될 수 있다.
보다 구체적으로, 검출된 포락선에 따른 제2 신호 레벨의 범위는, 기 설정된 신호 레벨의 범위와 비교될 수 있다(S542). 예를 들어, 본 발명의 일 실시 예에 따른 신호 조정부(423)는, 검출된 포락선을 이용하여 제2 신호 swing의 최대값 및 최소값을 확인하고, 이로부터 제2 신호 레벨의 범위를 확인한 뒤, 확인된 제2 신호의 신호 레벨 범위가 기 설정된 신호 레벨의 범위에 포함되는지 여부를 확인할 수 있다(S543).
만약, 제2 신호 레벨의 범위가 기 설정된 신호 레벨의 범위에 포함되면, 제4 신호 생성을 위한 제3 신호가 출력되도록 하는 제어 신호가 출력될 수 있다(S544).
보다 구체적으로, 제2 신호 레벨의 범위가 기 설정된 신호 레벨의 범위에 포함되면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 신호 조정부(423)는 제2 신호 레벨이 변화하지 않은 것으로 판단할 수 있다. 이 경우, 신호 조정부(423)는, 발진부(410)가 제2 신호로부터 조정이 완료된 제3 신호를 믹서(400)로 출력하도록 제어하는 제어 신호를 출력할 수 있다.
이와 달리, 제2 신호 레벨의 범위가 기 설정된 신호 레벨의 범위에 포함되지 않으면, 제2 신호를 조정하는 제어 신호가 출력될 수 있다(S545).
보다 구체적으로, 제2 신호 레벨의 범위가 기 설정된 신호 레벨의 범위에 포함되지 않으면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 신호 조정부(423)는 변화된 제2 신호 레벨의 범위가, 기 설정된 신호 레벨의 범위에 포함되도록 하는 제어 신호를 생성할 수 있다. 그리고, 생성된 제어 신호를 발진부(410)로 출력할 수 있다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 발진부(410)는 제어 신호를 수신한 뒤, 이를 이용하여 제2 신호를 조정할 수 있다.
다시 도 5a를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 발진부(410)에서는, 신호 레벨 제어부(420)로부터 수신한 제어 신호에 의하여 제2 신호로부터 조정이 완료된 제3 신호를 결정한 뒤, 믹서를 향하여 제3 신호를 출력할 수 있다.
이와 같이, 제2 신호에서 조정이 완료된 제3 신호가 출력되면, 제3 신호에 기반하여, 제1 신호로부터 변환된 제4 신호가 생성될 수 있다(S550). 즉, 본 발명의 일 실시 예에 따른 발진부(410)에서, 제2 신호의 조정이 완료된 제3 신호가 믹서로 출력되면, 믹서에서는, 기 입력된 제1 신호에 상기 제3 신호를 적용하여, 제1 신호로부터 주파수 대역이 변환된 제4 신호를 생성할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, PVT 변화에 의하여 LO 신호의 레벨이 변화하더라도, LO 신호가 전송되는 경로 상에, 변화된 LO 신호 레벨을 제어할 수 있는 구성을 포함함으로써, 믹서에는 원하는 출력 신호를 생성하는데 적합한 LO 신호를 입력할 수 있는 효과가 있다.
한편, 제어 신호에 기반하여 조정된 제2 신호가 발진부(410)로부터 출력되면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 신호 레벨 제어부(420)는, 제2 신호의 조정이 제대로 이루어졌는지 여부를 확인할 수 있다. 이는, 신호 레벨 제어부(420)에서 제2 신호의 조정이 제대로 이루어졌다 판단될 경우, 발진부에서 믹서로 제3 신호가 출력되도록 하는 제어 신호를 생성하여야 하지만, 제2 신호의 조정이 제대로 이루어지지 못하였다 판단될 경우에는, 조정된 제2 신호를 재조정하기 위한 제어 신호를 생성하여야 하기 때문이다.
도 5c를 참조하면, 먼저, 제2 신호를 조정하기 위한 제1 제어 신호가 출력될 수 있다(S501).
본 발명의 일 실시 예에 따른 신호 레벨 제어부(420)에서는, 제1 제어 신호를 본 발명의 일 실시 예에 따른 발진부(410)로 출력할 수 있고, 발진부(410)에서는 제1 제어 신호에 기반하여 제2 신호를 조정할 수 있다. 그리고 본 발명의 일 실시 예에 따른 발진부(410)는 조정된 제2 신호를 출력할 수 있다.
이후, 제1 제어 신호의 출력에 대응하여, 조정된 제2 신호가 수신될 수 있다(S502). 예를 들어, 조정된 제2 신호는, 본 발명의 일 실시 예에 따른 신호 레벨 제어부(420)에 포함된 커플러(421)로부터 추출되어, 신호 조정부(423)로 전달될 수 있다. 조정된 제2 신호가 수신되면, 신호 레벨 제어부(420)에서는, 조정된 제2 신호의 재조정이 필요한지 여부를 결정할 수 있다.
보다 구체적으로, 조정된 제2 신호 레벨의 범위가 기 설정된 신호 레벨의 범위에 포함되는지 여부를 확인할 수 있다(S503).
만약, 조정된 제2 신호 레벨의 범위가 기 설정된 신호 레벨의 범위에 포함되면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 신호 레벨 제어부(420)는, 상기 조정된 제2 신호가 제3 신호로써, 발진부(410)에서 믹서(400)로 출력되도록 발진부(410)를 제어하여야 한다. 일 예로, 본 발명의 일 실시 예에 따른 신호 레벨 제어부(420)는, 발진부(410)에서, 조정된 제2 신호가 제3 신호로 출력될 수 있도록, 제2 신호의 조정을 위하여 이전에 출력하였던 제1 제어 신호와 동일한 제1 제어 신호를 발진부(410)로 출력할 수 있다(S504).
이 경우, 본 발명의 일 실시 예에 따른 발진부(410)는, 조정된 제2 신호의 출력에 대응하여 신호 레벨 제어부(420)로부터 제어 신호가 수신되면, 상기 제어 신호가 이전에 수신된 제어 신호와 동일한지 여부를 판단할 수 있다. 만약, 이전에 수신된 제1 제어 신호와 동일한 제어 신호가 수신되면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 발진부(410)는, 조정된 제2 신호를 제3 신호로써 결정하고, 제3 신호를 믹서(400)로 출력할 수 있다.
이와 달리, 조정된 제2 신호 레벨의 범위가 기 설정된 신호 레벨의 범위에 포함되지 않으면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 신호 레벨 제어부(420)는, 상기 조정된 제2 신호가 재조정되도록 발진부(410)를 제어하여야 한다. 일 예로, 본 발명의 일 실시 예에 따른 신호 레벨 제어부(420)는, 조정된 제2 신호 레벨의 범위가 기 설정된 신호 레벨의 범위에 포함되도록 조정된 제2 신호를 재조정하기 위한 제2 제어 신호를 생성할 수 있다. 그리고, 본 발명의 일 실시 예에 따른 신호 레벨 제어부(420)는, 생성된 제2 제어 신호를 발진부(410)로 출력할 수 있다(S505).
이 경우, 본 발명의 일 실시 예에 따른 발진부(410)는, 조정된 제2 신호의 출력에 대응하여 신호 레벨 제어부(420)로부터 제어 신호가 수신되면, 상기 제어 신호가 이전에 수신된 제어 신호와 동일한지 여부를 판단할 수 있다. 만약, 이전에 수신된 제1 제어 신호와 상이한 제2 제어 신호가 수신되면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 발진부(410)는, 조정된 제2 신호를 상기 제2 제어 신호에 기반하여 재조정할 수 있다. 재조정된 제2 신호는 다시 발진부(410)에서 출력될 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 발진부에서 조정된 신호가 출력되더라도, 조정된 신호가 적절히 조정되었는지를 다시 확인하고, 이를 재조정하는 동작을 수행하는 바, 급격히 변화하는 LO 신호 레벨을 보다 정밀하게 정확하게 조절할 수 있는 효과가 있다.
한편, PVT 상태는, LO 신호 레벨에도 영향을 미치지만, 믹서의 성능에도 영향을 미칠 수 있다. 이하에서는, PVT 상태에 따른 믹서의 성능 변화를 고려하여 LO 신호 레벨을 조정하는 방법에 대하여 설명하기로 한다.
도 6은, 본 발명의 일 실시 예에 따른 믹서에 영향을 미치는 PVT 상태를 설명하기 위한 도면이고, 도 7은 PVT 상태에 따른 믹서의 성능 변화를 설명하기 위한 도면이다.
먼저, 도 6의 (a)와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 믹서(600)는, 공정상 발생될 수 있는 변경이나 공급 전압 및 온도에 따라 그 성능이 변화될 수 있다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 믹서(600)는, 예를 들어, 도 6의 (b)와 같이 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 믹서는, 예를 들어 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이, 이중 평형 능동 믹서(double balanced active mixer)일 수 있다. 이는, 5G 시스템과 같이 고주파수 대역의 신호를 처리할 때, LO 신호의 누설 방지 및 손실을 줄일 수 있다는 장점이 있다. 다만, 믹서에 포함된 구성들, 예를 들어, 스위칭 트랜지스터 등과 같은 구성은, PVT 상태에 의하여 그 자체의 고유 특성이 변화될 수 있다.
도 7을 참조하면, LO 신호 레벨의 변화에 따른 믹서의 성능이 PVT 상태에 따라 다양한 결과를 도출할 수 있음을 확인할 수 있다. 도 7의 각 그래프에서, 선의 굵기는 서로 다른 온도를, 선의 종류는 서로 다른 공정 타입을 나타낼 수 있다.
예를 들어, 도 7의 (a)에서와 같이, LO 신호 레벨 변화 정도가 커짐에 따라 믹서의 전류 소비량이 증가하는 정도는, 공정 타입이나 온도에 따라 서로 다르게 도출될 수 있다. 마찬가지로, 도 7의 (b) 및 (c)에서는, LO 신호 레벨 변화에 따른 IM3나 게인은, 공정 타입 및 온도가 달라짐에 따라 다른 결과를 도출함을 알 수 있다.
이처럼, PVT 상태는, LO 신호 레벨 자체의 변화에도 영향을 미치지만 믹서를 구성하는 소자들의 특성을 변화시킴으로써, 믹서의 성능을 변화시키는 문제를 발생시킬 수 있다. 이에, 본 발명의 또 다른 실시 예로써, PVT 상태에 따른 믹서의 성능 변화를 추가적으로 고려하여 LO 신호 레벨을 보다 적절하게 조정할 수 있는 방법을 설명하기로 한다.
도 8은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 신호 레벨을 조정하는 전자 장치의 구성을 도시한 도면이고, 도 9는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 신호 레벨의 범위를 결정하는 방법을 설명하기 위한 순서도이며, 도 10은, PVT 상태별 신호 레벨의 범위를 도시한 룩업 테이블의 예시를 도시한 도면이다. 이하에서는, 상술한 본 발명의 구성과 중복되는 구성에 대한 설명은 생략하기로 한다.
먼저, 도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자 장치는, 신호 레벨을 조정하기 위하여 믹서(800), 발진부(810) 및 신호 레벨 제어부(820)를 포함할 수 있다. 본 발명의 실시 예에 따른 신호 레벨 제어부(920)는, 믹서(800)에 대한 PVT 상태를 감지할 수 있는 PVT 감지부(827)를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 PVT 감지부(827)는, 믹서에 대한 PVT 상태를 감지하고 이에 따른 변화된 믹서의 성능이 LO 신호 레벨의 조정에 반영되도록 신호 조정부(823)로 정보를 제공할 수 있다. 여기에서 정보는, 예를 들어, 신호 조정부(823)에서 LO 신호 레벨의 변화 여부를 확인하는데 기준이 되는 신호 레벨의 범위와 관련된 정보일 수 있다. 이에 대하여 보다 구체적인 설명은 도 9 및 도 10을 이용하여 후술하기로 한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 PVT 감지부(827)는, PVT 센서(827a)와 상태 결정부(827b)를 더 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 PVT 센서(827a)는, 믹서(800)에 대한 PVT의 상태를 감지하는 적어도 하나의 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 일 실시 예에 따른 PVT 센서(827a)는, 공정상 발생될 수 있는 변경을 감지하는 센서(Process sensor), 믹서에 대한 온도를 감지할 수 있는 온도 센서나, 공급 전압을 측정할 수 있는 센서 등을 포함할 수 있다.
이와 같이 PVT 센서(827a)에 의하여 믹서에 대한 PVT 상태가 감지되면, 감지된 PVT 상태가 상태 결정부(827b)로 전달될 수 있다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 상태 결정부(827b)는, PVT 상태에 따라 변화된 믹서의 성능이 LO 신호 레벨의 조정에 이용될 수 있도록, 믹서의 성능 및 상태에 대응되는 기준 신호 레벨의 범위에 대한 정보를 신호 조정부(823)로 제공할 수 있다.
보다 구체적으로, 도 9를 참조하면, 믹서의 성능에 대한 PVT 상태가 감지되고(S910), 감지된 PVT 상태가 전달되면 믹서에 대한 PVT 상태에 대응되는 신호 레벨의 범위가 결정될 수 있다(S920).
예를 들어, 믹서에 대한 PVT 상태에 대응되는 신호 레벨의 범위는 룩업 테이블에 의하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 도 10에 도시된 바와 같이, 감지된 PVT의 상태와, 이에 따른 믹서의 성능을 반영하는 신호 레벨의 범위에 대한 정보가 각각 매핑되어 룩업 테이블로 구성될 수 있다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 상태 결정부(827b)는, 룩업 테이블에서, PVT 센서(827a)로부터 획득한 PVT의 상태에 대응되는 신호 레벨의 범위 정보를 확인할 수 있다.
이와 같이, PVT 상태에 대응되는 신호 레벨의 범위가 결정되면, 결정된 신호 레벨의 범위에 관한 정보가 상태 결정부(827b)에서 신호 조정부(823)로 전달될 수 있다. 이후, 신호 조정부(823)는, 제2 신호의 레벨 변화 여부를 확인하기 위하여, 상태 결정부(827b)로부터 수신된 신호 레벨의 범위에 관한 정보를 이용할 수 있다.
즉, 신호 레벨의 범위에 관한 정보에 기반하여 기 설정된 신호 레벨의 범위를 결정할 수 있다(930). 그리고 발진부(810)로부터 제2 신호가 추출되면, 추출된 제2 신호 레벨의 범위와 상기 결정된 신호 레벨의 범위를 비교하여, 제2 신호의 조정을 위한 제어 신호를 출력할 수 있다.
예를 들어, 본 발명의 일 실시 예에 따른 신호 조정부(823)에서 기 설정된 제1 신호 레벨의 범위를 기준으로 제2 신호를 조정할 수 있다. 이때, PVT 상태에 따른 믹서의 성능이 변화되었을 경우, 본 발명의 일 실시 예에 따른 PVT 감지부(827)는, 변화된 믹서의 성능을 반영한 제2 신호 레벨의 범위에 대한 정보를 신호 조정부(823)로 제공할 수 있다. 이후, 신호 조정부(823)는, PVT 감지부(827)로부터 제공된 정보에 기반하여 제1 신호 레벨의 범위를 제2 신호 레벨의 범위로 변경하고, 제2 신호를 조정하는데 이용할 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시 예에 따르면, PVT 상태에 의하여 LO 신호 자체가 변화하는 경우뿐만 아니라, 믹서의 성능 변화까지 고려할 수 있기 때문에 보다 정밀한 LO 신호 레벨의 조정이 가능한 효과가 있다.
도 11은, 본 발명의 일 실시 예에 따른 신호 레벨의 조정 동작을 수행하는 전자 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 전자 장치는, 본 발명의 일 실시 예에 따른 신호 레벨의 조정 동작을 수행할 수 있는 모든 장치를 포함할 수 있다. 예를 들어, 무선 통신 시스템에서 외부 기기와 무선 신호를 송수신할 수 있는 단말(UE(User Equipment) or MS(Mobile Station))이나 기지국(eNode B or base station), 송수신 장치, 레이더 등을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 다른 전자 장치는, 송수신부(1110), 제어부(1120) 및 저장부(1130)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 송수신부(1110)는, 외부 기기와 무선 신호를 송수신할 수 있다. 이를 위하여, 송수신부(1110)는, 송신할 신호의 주파수를 상승 변환 및 증폭하는 RF 송신기와, 수신되는 신호를 저잡음 증폭하고 주파수를 하강 변환하는 RF 수신기 등을 포함할 수 있다. 또한, 송수신부(1110)는, 본 발명의 일 실시 예에 따른 신호 레벨 제어를 위한 믹서, 발진부 및 신호 레벨 제어부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 제어부(1120)는, 본 발명의 전자 장치의 동작을 위한 일련의 과정을 제어할 수 있다. 예를 들어, 송수신부(1110)를 통하여 무선 신호가 송수신될 수 있도록, 송수신부(1110)를 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 저장부(1130)는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자 장치의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 및 데이터 등을 저장할 수 있다. 예를 들어, 저장부(1130)는 본 발명의 일 실시 예에 따른 신호 레벨의 범위를 결정하기 위한 룩업 테이블을 저장할 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
한편, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

Claims (22)

  1. 무선 통신 시스템에서 전자 장치에 있어서,
    제1 신호가 입력되는 믹서;
    상기 제1 신호의 주파수 대역을 변환하기 위한 제2 신호를 상기 믹서로 출력하는 발진부; 및
    상기 발진부와 상기 믹서 사이에서, 상기 발진부에서 출력된 제2 신호를 추출하고, 상기 추출된 제2 신호의 변화된 신호 레벨을 조정하는 제어 신호를 상기 발진부로 출력하는 신호 레벨 제어부를 포함하고,
    상기 믹서는, 상기 제2 신호에서 조정된 제3 신호가 상기 발진부로부터 수신되면, 상기 제3 신호에 기반하여, 상기 입력된 제1 신호로부터 변환된 제4 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 신호 레벨 제어부는,
    상기 발진부와 상기 믹서 사이에 연결되어, 상기 발진부에서 출력된 제2 신호를 추출하는 커플러를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 신호 레벨 제어부는,
    상기 커플러로부터 상기 제2 신호를 전달받고, 상기 전달된 제2 신호의 포락선을 검출하는 포락선 검출부; 및
    상기 검출된 포락선에 기반하여, 상기 제어 신호에 대응되는 조정 신호를 생성하는 신호 조정부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 신호 조정부는,
    상기 검출된 포락선에 따른 제2 신호 레벨의 범위와 기 설정된 신호 레벨의 범위를 비교하고, 상기 제2 신호 레벨의 범위가 상기 기 설정된 신호 레벨의 범위에 포함되도록 상기 조정 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 신호 레벨 제어부는,
    상기 포락선 검출부와 상기 신호 조정부 사이에 연결되고, 상기 검출된 포락선을 상기 제2 신호 레벨로 변환하는 제1 컨버터; 및
    상기 신호 조정부와 상기 발진부 사이에 연결되고, 상기 조정 신호를 상기 제어 신호로 변환하는 제2 컨버터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 신호 레벨 제어부는,
    상기 발진부로, 제2 신호 레벨을 조정하기 위한 제1 제어 신호를 출력하고,
    상기 제1 제어 신호의 출력에 대응하여 상기 발진부로부터 조정된 제2 신호가 수신되면, 상기 조정된 제2 신호의 재조정을 위한 제2 제어 신호를 출력할지 여부를 결정하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 신호 레벨 제어부는,
    조정된 제2 신호 레벨의 범위가 기 설정된 신호 레벨의 범위에 포함되면, 상기 조정된 제2 신호가 상기 제3 신호로 결정되도록, 상기 1 제어 신호를 상기 발진부로 출력하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 신호 레벨 제어부는,
    조정된 제2 신호 레벨의 범위가 기 설정된 신호 레벨의 범위에 포함되지 않으면, 상기 조정된 제2 신호가 재조정되도록, 상기 제2 제어 신호를 상기 발진부로 출력하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  9. 제4항에 있어서,
    상기 신호 레벨 제어부는,
    상기 믹서에 대한 PVT(Process, Voltage and Temperature)의 상태를 감지하고, 상기 감지된 PVT 상태에 대응되는 신호 레벨의 범위에 관한 정보를 상기 신호 조정부로 제공하는 PVT 감지부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 PVT 감지부는, 상기 믹서에 대한 PVT 상태 각각에 대응되는 신호 레벨의 범위를 포함하는 룩업 테이블을 이용하여, 상기 신호 레벨의 범위에 관한 정보를 결정하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 발진부는,
    국부 발진 신호를 생성하는 국부 발진기; 및
    상기 국부 발진 신호를 증폭하여 상기 제2 신호를 생성하는 버퍼를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  12. 무선 통신 시스템에서 전자 장치의 방법에 있어서,
    제1 신호가 입력되는 단계;
    상기 제1 신호의 주파수 대역을 변환하기 위한 제2 신호를 출력하는 단계;
    상기 제2 신호의 전송 경로로부터, 상기 출력된 제2 신호를 추출하는 단계;
    상기 추출된 제2 신호의 변화된 신호 레벨을 조정하는 제어 신호를 출력하는 단계; 및
    상기 제2 신호에서 조정된 제3 신호가 출력되면, 상기 제3 신호에 기반하여 상기 입력된 제1 신호로부터 변환된 제4 신호를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치의 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제2 신호를 추출하는 단계는,
    상기 제2 신호의 전송 경로에 포함된 커플러에 의하여 수행되는 것을 특징으로 하는 전자 장치의 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제어 신호가 출력되는 단계는,
    상기 추출된 제2 신호의 포락선을 검출하는 단계; 및
    상기 검출된 포락선에 기반하여, 상기 제어 신호에 대응되는 조정 신호를 생성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치의 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 조정 신호를 생성하는 단계는,
    상기 검출된 포락선에 따른 제2 신호 레벨의 범위와 기 설정된 신호 레벨의 범위를 비교하는 단계; 및
    상기 제2 신호 레벨의 범위가 상기 기 설정된 신호 레벨의 범위에 포함되도록 상기 조정 신호를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치의 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 검출된 포락선을 상기 제2 신호 레벨로 변환하는 단계; 및
    상기 생성된 조정 신호를 상기 제어 신호로 변환하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치의 방법.
  17. 제12항에 있어서,
    제1 제어 신호가 출력되면, 상기 제1 제어 신호에 기반하여 조정된 제2 신호를 출력하는 단계; 및
    상기 조정된 제2 신호의 출력에 대응하여, 제2 제어 신호가 출력되면, 상기 제1 제어 신호와 상기 제2 제어 신호의 비교에 기반하여, 상기 제3 신호의 출력 여부를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치의 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 제1 제어 신호와 상기 제2 제어 신호가 동일하면, 상기 조정된 제2 신호를 상기 제3 신호로 결정하는 단계; 및
    상기 결정된 제3 신호를 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치의 방법.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 제1 제어 신호와 상기 제2 제어 신호가 상이하면, 상기 제2 제어 신호를 이용하여 상기 조정된 제2 제어 신호를 재조정하는 단계; 및
    상기 재조정된 제2 신호를 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치의 방법.
  20. 제15항에 있어서,
    믹서에 대한 PVT(Process, Voltage and Temperature)의 상태를 감지하는 단계; 및
    상기 감지된 PVT 상태에 대응되는 신호 레벨의 범위에 관한 정보를 이용하여, 상기 기 설정된 신호 레벨의 범위를 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치의 방법.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 신호 레벨의 범위에 관한 정보는, 상기 믹서에 대한 PVT 상태 각각에 대응되는 신호 레벨의 범위를 포함하는 룩업 테이블에 기반하여 결정되는 것을 특징으로 하는 전자 장치의 방법.
  22. 제12항에 있어서,
    상기 제2 신호는,
    국부 발진 신호를 생성하는 단계; 및
    생성된 국부 발진 신호를 증폭하는 단계에 의하여 생성되는 것을 특징으로 하는 전자 장치의 방법.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11601147B2 (en) * 2020-10-30 2023-03-07 Mediatek Inc. Semiconductor chip with local oscillator buffer reused for loop-back test and associated loop-back test method

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5724005A (en) 1996-04-25 1998-03-03 Lucent Technologies Inc. Linear power amplifier with automatic gate/base bias control for optimum efficiency
JP4105549B2 (ja) * 2001-01-12 2008-06-25 クゥアルコム・インコーポレイテッド 直接変換ディジタル領域制御
US7076201B2 (en) * 2002-09-05 2006-07-11 Xytrans, Inc. Low cost VSAT MMIC transceiver with automatic power control
US7092692B2 (en) * 2003-03-31 2006-08-15 Agency For Science, Technology And Research Threshold voltage (Vth), power supply (VDD), and temperature compensation bias circuit for CMOS passive mixer
US7280805B2 (en) * 2004-07-09 2007-10-09 Silicon Storage Technology, Inc. LO leakage and sideband image calibration system and method
TWI281313B (en) * 2005-12-28 2007-05-11 Airoha Tech Corp Wireless transmitters with temperature gain compensation
JP5150061B2 (ja) * 2006-04-13 2013-02-20 日本電気株式会社 信号処理回路
US7791395B2 (en) * 2006-04-21 2010-09-07 Nec Corporation DC offset correcting device and DC offset correcting method
US8095088B2 (en) * 2007-05-17 2012-01-10 Harris Stratex Networks Operating Corporation Compact wide dynamic range transmitter for point to point radio
WO2011016163A1 (ja) * 2009-08-06 2011-02-10 パナソニック株式会社 無線通信装置
US8744385B2 (en) * 2009-09-01 2014-06-03 Provigent Ltd Efficient reduction of local oscillator leakage
WO2011056009A2 (ko) * 2009-11-04 2011-05-12 주식회사 케이엠더블유 무선 주파수 송신기 및 그 신호 증폭 방법
US8634793B2 (en) * 2010-05-10 2014-01-21 Csr Technology Inc. IP2 calibration measurement and signal generation
US8686736B2 (en) * 2010-11-23 2014-04-01 Infineon Technologies Ag System and method for testing a radio frequency integrated circuit
TWI455498B (zh) * 2011-07-26 2014-10-01 Mstar Semiconductor Inc 直接轉換接收器及其校正方法
DE102012201990B4 (de) * 2012-02-10 2023-02-16 Robert Bosch Gmbh Radarsensor mit Überwachungsschaltung
KR20130097898A (ko) * 2012-02-27 2013-09-04 한국전자통신연구원 멀티 밴드용 광대역 송수신 장치
US8977211B1 (en) * 2012-02-29 2015-03-10 Marvell International Ltd. Systems and methods for calibrating harmonic rejection in switching mixers
US20130259099A1 (en) * 2012-03-30 2013-10-03 Qualcomm Incorporated Tunable notch filter using feedback through an existing feedback receiver
US20140103991A1 (en) 2012-10-11 2014-04-17 Lsi Corporation Bounded bias circuit with efficient vt-tracking for high voltage supply/low voltage device
US9154079B2 (en) 2012-10-24 2015-10-06 Qualcomm Incorporated Threshold tracking bias voltage for mixers
US9667195B2 (en) 2012-12-28 2017-05-30 Peregrine Semiconductor Corporation Amplifiers operating in envelope tracking mode or non-envelope tracking mode
US20170230920A1 (en) * 2016-02-04 2017-08-10 Qualcomm Incorporated Detection of interference in wireless communication devices
US10193497B2 (en) * 2016-12-06 2019-01-29 Qualcomm Incorporated Enhanced broadband operation of an active mixer
US10135472B1 (en) * 2017-08-29 2018-11-20 Analog Devices Global Apparatus and methods for compensating radio frequency transmitters for local oscillator leakage

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