KR940003027B1 - 무선전화기의 주파수 합성장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

무선전화기의 주파수 합성장치

제1도는 종래의 무선전화기의 전체 블럭도.

제2도는 종래의 주파수 합성장치 블럭도.

제3도는 본 발명의 주파수 합성장치 블럭도.

제4도는 본 발명의 VCO의 회로 구성도.

제5a, b도는 각각 본 발명의 프리스켈러에 Tx와 Rx에 해당하는 채널정보를 발생시킬때의 실시예시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

50 : Tx와 Rx 신호 합성모듈 51 : VCO

52 : 프리스켈러(PSC) 53 : 위상검출기(PD)

55 : 온도보상 x-tal 발진기(TCXO) 58,59 : 스위칭회로

61,62 : 유전체 공진자 65 : 버퍼 증폭기

70 : 마이컴

본 발명은 무선전화기에서 사용되는 주파수 합성장치에 관한것으로, 좀더 상세하게는 카폰(Carphone)이나 셀룰라폰(Cellularphone)등에서 사용되는 송수신용으로 별도 분리된 주파수 합성 모듈을 샘플링펄스와 스위칭 회로를 이용하여 하나의 통합 모듈로 구성한 무선전화기의 주파수 합성장치에 관한 것이다.

종래의 무선전화장치는 예컨대 제1도에 도시된 바와같이 구성되어져 있는 바, 이러한 무선전화장치는 주장치(1)와 무선전화기(2)를 무선회선을 거쳐 접속함과 더불어 주장치(1)에 전화회선(3)을 접속하고 있다.

종래의 무선전화 장치에서는 착신시에 전화회선(3)으로부터 호출신호가 전송되고 있다면 우선 주장치(1)에서는 호출신호를 하이브리이드회로(4)를 거쳐 도시되어 있지 않는 호출신호검출회로에 입력되고 있으므로 그 호출신호 검출회로에 의해 호출신호를 검출해서 그 검출출력을 제어회로(5)에 인가하게 되고, 이 제어회로(5)는 그 검파출력을 입력하게 된다면 착신신호가 있다고 판정해서 주파수합성기(6)을 제어챈널의 주파수로 설정하게 된다. 그래서, 제어회로(5)는 비어 있는 통화챈널을 나타냄과 더불어 ID 신호(식별신호)를 갖춘 착신호를 송신기(7)에 인가하고, 제어챈널에 설정된 송신 기(7)로부터 그 착신신호를 송신안테나(8)를 거쳐 송신시켜 준다.

한편, 무선전화기(2)에서는 주파수합성기(10)를 제어챈널의 주파수로 설정해 놓음과 더볼어 밧데리 축적을 위해 주파수 합성기 (10) 및 수신기 (11)를 일정시간동안 온시켜 주고, 그후 다른 일정시간동안에는 오프로해 주는 것을 반복하고 있다. 그러면 수신기(11)는 온상태일때 착신신호를 수신안테나(12)를 거쳐 수신하게 된다면, 그 착신신호를 식별신호검출회로(13) 및 수신전계검출회로(14)로 각각 인가하게 된다. 그래서, 식별신호검출회로(13)에 의해 그 착신신호에 포함되는 ID신호가 확인됨과 더불어 수신전계 검출회로(14)에 의해 수신전계가 있는지를 검출한다면 제어회로(15)는 송신기(16)를 온상태로 해주고, 이 제어회로(15)는 송신기(16)에서 ID신호를 갖춘 착신응답신호를 인가헤서 송신기 (16)로부터 그 착신응답신호를 송신안테나(17)를 거쳐 주장치 (1)로 송신시켜 준다. 그후, 제어회로(15)는 주파수 합성기(10)를 제어챈널로부터 통화챈널의 주파수로 전환해 준다.

따라서, 주장치 (1)에서 수신기(18)는 착신응답신호를 수신안테나(19)를 거쳐 수신한다면 그 착신응답신호를 식별신호검출회로(20) 및 수신전계검출회로(21)에 인가하게 된다. 그래서 수신전계검출회로(21)에 수신전계가 검출된다면 제어회로(5)는 착신신호의 송신을 정지시켜 주고, 또 수신전계가 검출되지 않는 경우 제어회로(5)는 착신신호를 반복해서 송신시켜 그 송신횟수가 n회로 된다면 제어챈널을 무용으로 사용되지 않도록 하기 때문에 착신신호의 송신을 정지시켜 준다.

이어 그 시점에 다시 호출신호가 전송되고 있다면 주장치 (1)에 도시되어 있지 않는 사운더를 울려 주는 한편, 식별 신호검출회로(20)에 의해 착신신호에 포함되어 있는 ID신호가 확인된다면, 제어회로(5)는 주파수 합성기(6)를 제어챈널로 부터 비어 있는 통화챈널의 주파수로 전환시키게 된다. 또 ID 신호가 확인되지 않는 경우 제어회로(5)는 전화회선(3)으로 부터 호출신호가 전송되지 않는대로 유지시켜 준다.

그 다음에 제어회로(5)는 벨울림을 나타낸 신호를 송신기 (7)에 인가하고, 통화챈널의 설정된 송신기(7)로부터 그 신호를 송신안테나(8)를 거쳐 송신시켜 준다. 그러면 무선전화기(2)에서 수신기(11)는 그 신호를 수신안테나(12)를 거쳐 수신한다면 벨울림을 나타낸 그 신호를 제어회로(15)에 인가하게 되고, 이 제어회로(15)는 그 신호를 입력하고 있다면 사운더(23)를 울려주게 된다. 그때 제어회로(15)는 도시되어 있지 않는 후크스위치가 오프상태로부터 온 상태로 되는지의 여부를 판정하고, 이 후크스위치가 온상태로 되어 있다면 오프후크를 나타낸 신호를 송신기(16)로부터 송신안테나 (17)를 거쳐 송신시켜 준다. 그후 무선전화기(2)에서는 통화상태로 되어 있으므로 수화기(24) 및 송화기(25)를 이용해서 통화할 수 있게 된다. 또 주장치(1)에서의 수신기(18)는 오프후크를 나타낸 신호를 수신안테나(19)를 거쳐 수신한다면 그 신호를 제어회로 (5)에 인가하게 된다. 이 제어회로(5)는 그 신호를 입력하고 있다면 벨울림을 나타낸 신호의 송신을 정지시켜 주게 되고, 그리하여 주장치(1)에도 통화상태로 되게 된다.

상기와 같은 무선전화기의 주파수 합성장치는 제2도와같이 통상적으로 Rx 수신모듈(30)과 Tx송신모듈(40)로 각각 분리되어 구성되어 있다.

상기 각각의 송수신 모듈에는 그 내부에 Rx와 Tx캐리어 주파수를 발생시키는 전압제어 발진기(VCO)모듈(31), (41)과, 프리스켈러(32), (42), 위상검출기(PD), (33), (43)가 구성되어 있고. 상기 Rx 수신모듈(30)에는 기준신호원으로 사용되는 온도보상 x-tal 발진기 (TCXO) (35)가 구성되어 각각 IC화 된것을 사용하고 있다.

그리고, 상기 송수신 모듈에 각각에 대역 통과필터(37), (47)를 연결하여 Rx 캐리어와 Tx 캐리어를 전송하고 있다.

여기에서 단자(34), (44)는 챈널 데이타를 수신하는 단자이다.

이와같은 기존 기술에서의 카폰이나 셀룰라폰과 같이 소형, 고정밀도를 요구하는 통신기기에는 주파수안정이 최대관건이며, 이 고정밀도와 높은 주파수안정을 위해 송수신시 캐리어 주파수를 발생하는 VCO에 위상동기루프(PLL) 방식을 채용함으로써, 고정밀도와 주파수안정을 얻고있다.

그러나 기존의 주파수 합성장치는 송신을 담당하는 Tx모듈과 수신을 담당하는 Rx모듈이 따로 분리되어 있으므로 사이즈면에서 차지하는 비중이 컸다. 무선전화기는 통상적으로 크거나 무겁기 때문에 휴대가 곤란하다.

그리하여 무선전화기를 소형화 하면서 고정밀도와 높은 주파수안정이 필요하다.

따라서 본 발명은 상기한 종래의 제반문제점을 해결하기 위하여 창안한 것으로, 본 발명의 목적은 송신용 Tx모듈과 수신용 Rx모듈간의 공통되는 부분을 통합하고 스위칭 회로와 샘플링 펄스를 이용하여 한개의 모듈에서 Tx와 Rx캐리어 주파수를 함께 출력하도록한 무선전화기의 주파수 합성장치를 제공함에 있다.

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 기술적 구성은, 샘플링펄스를 받는 스위칭회로와, 상기 스위칭회로는 Tx와 Rx 챈널데이타를 받도록 연결하고, 상기 스위칭회로에 의해 선택된 신호를 받는 프리스켈러와, 상기 프리스켈러와 온도보상 x-tal 발진기의 신호를 받는 위상검출기와, 상기 위상검출기의 신호를 받고 상기 스위칭회로를 갖는 VCO와, 상기 VCO에 의해 출력된 Tx와 Rx 캐리어신호를 출력하는 밴드패스필터를 구성하여 상기 샘플링펄스에 의해 프리스켈러에 입력도는 챈널 데이타와 VCO 모듈에서의 발진주파수를 스위칭하여 출력하도록 한것을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

Tx 송신용 모듈과 Rx 수신용 모듈에서 사용되는 PLL 집적회로와 프리스켈러 집적회로는 동일한 회로가 사용되며, 단지 마이컴에서 Tx 송신용과 Rx 수신용 챈널데이타를 각각의 모듈에 있는 집적회로에 따로 공급하고 있을 뿐이다.

또한, VCO 모듈도 그 구성이나 사용소자에 있어서의 거의 동일하며, 유전체 공진자(Dielectric Resonator)만이 그 사용주파수가 다른것을 사용하고 있다.

제3도는 본 발명 Rx와 Tx 신호 합성모듈(50)의 내부블록 구성도로써, 스위칭회로(58)는 Tx 챈널데이타를 받는 입력단(44)과 Rx 챈널데이타를 받는 입력단(34)에 연결되어 샘플링 펄스 입력단(56)의 제어신호에 따라 Tx와 Rx 챈널데이타를 프리스켈러(52)에 스위칭 공급하게 구성한다.

상기 스위칭회로(58)에의해 선택된 Tx와 Rx 챈널 데이타는 프리스켈러 (52)에 입력되면, 상기 프리스켈러(52)는 상기 스위칭회로(58)로부터 스위칭 공급되는 Rx 및 Tx 챈널데이타에 따라 VCO(51)로 부터의 출력을 분주하여 위상검출기(53)로 제공하게 구성한다.

상기 위상검출기(53)는 프리스켈러(52)의 출력과 온도보상 x-tal 발진기(55)의 출력으로부터 위상을 검출하여 VCO(51)에 공급하게 구성된다.

결국 VCO(51)에서는 샘플링 펄스의 주기에 따른 Rx 및 Tx용 발진주파수 신호가 출력되는데, 이러한 Rx 및 Tx 캐리어 신호는 Rx 캐리어용 밴드 패스 필터(47)와 Tx 캐리어용 밴드패스 필터(37)를 거쳐 분리되어 출력되게 구성한다.

제4도는 VCO(51)의 상세한 회로구성도로서, 발진트랜지스터(Q₁)의 베이스-에미터 사이에는 콘덴서(C₁)를 삽입하고, 그의 콜렉터-에미터 사이에는 가변 콘덴서(C₂)를 삽입한다. 상기 가변 콘덴서(C₂)는 바랙터 다이오드를 사용할 수 있으며, 이는 위상검출기(53)로부터 공급되는 전압의 크기에 따라 용량이 변하게 구성될 수 있다.

한편 상기 발진 트랜지스터(Q₁)의 베이스에는 Tx용 유전체 공진자(61)와 Rx용 유전체 공진자(62)가 스위칭 회로(59)의 스위칭 동작에 따라 교대로 연결되게 구성한다. 상기 스위칭 회로(59)에는 Rx와 Tx 챈널 데이타를 프리스켈러(52)에 교대로 공급하게 되는 스위칭 회로(58)와 동기 하도록 샘플링 펄스입력단(56)에 나타나는 동일한 샘플링 펄스가 공급되게 구성한다.

상기 발진 트랜지스터(Q₁)의 콜렉터에 나타나게 되는 발진출력은 버퍼증폭기 (65)를 거쳐 다시 프리스켈러(52)와 Tx와 Rx 캐리어용 밴드패스 필터(37,47)에 IF OSC로 제공되게 구성한다.

제5a, b도는 본 발명에서의 Rx 챈널데이타와 Tx 챈널데이타를 프리스켈러 (57)에 스위칭 공급하는 경우의 변형예를 보이고 있다.

제5a도는 마이컴(70)의 단자(Tx,Rx)에서 출력되는 Tx 및 Rx 챈널데이타 Rx와 Tx신호 합성모듈(57)의 스위칭 회로(58)에서 샘플링 펄스에 따라 스위칭되어 교대로 프리스켈러(52)에 공급되게 구성한 예이다. 이는 앞에서 기술한 제3도의 회로 구성에 적용되고 있다.

제5b도는 마이컴(70)의 단자(Tx,Rx)에서 출력되는 Tx 및 Rx 챈널데이타가 마이컴 (70)에 직접 제공되는 샘플링 펄스에 의해 내부적으로 스위칭되어 Rx와 Tx 신호 합성모듈(50)에 교대로 공급되게 구성한 예를 보이고 있다.

이와같이 구성된 본 발명의 작용 및 효과를 설명하면 다음과 같다.

제3도와 제5a도를 참고로할때, 마이컴 (70)에서 발생되는 Rx 및 Tx 챈널데이타는 Rx와 Tx 신호합성모듈(50)내의 스위칭 회로(58)에서 샘플링 펄스에 의한 스위칭 제어에 따라 프리스켈러(52)에 교대로 인가된다. 이에 따라 프리스켈러(52)예서는 VCO(51)로 부터의 발진출력주파수를 챈널데이타로 분주하여 위상검출기(53)로 출력한다.

위상검출기(53)에서는 프리스켈러(52)의 출력을 온도보상 x-tal 발진기(55)의 출력에 위상비교하여 제4도에 도시한 VCO(51)의 가변콘덴서(C₂)에 용량 제어신호를 제공하게 된다.

이때 상기 스위칭 회로(58)에 공급되는 샘플링 펄스와 같은 펄스가 VCO(51)내의 스위칭 회로(59)에 공급되므로 발진트랜지스터(Q₁)의 베이스측에는 Tx용 유전체 공진자(61)와 Rx용 유전체 공진자(62)가 교대로 연결되어져 각각 마이컴(70)에서 출력되는 Tx 챈널데이타와 Rx 챈널데이타용 캐리어 주파수가 교대로 VCO(51)에서 출력되게 된다.

이러한 VCO(51)의 두 캐리어 주파수는 각각 Tx 캐리어용 밴드패스 필터(37)와 Rx 캐리어용 밴드패스 필터(47)에 공급되므로, 상기 Tx캐리어용 밴드패스필터(37)에서는 마이컴(70)의 Tx 챈널데이타의 Tx 캐리어 주파수 신호가 출력되게 되고, 상기 Rx 캐리어용 밴드패스필터(47)에서는 마이컴(70)의 Rx 챈널데이타의 Rx 캐리어 주파수 신호가 출력되게 된다.

따라서 본 발명은 별도의 독립적인 Tx 및 Rx 캐리어 신호발생 모듈을 단일화할 수 있게 되므로 무선 전화기의 세트 사이즈 축소와, 회로 간략화에 따른 원가절감 효과를 얻을 수 있게 된다.

Claims (2)

1. 마이컴(70)으로부터의 Rx 및 Tx 챈널데이타를 샘플링 펄스에 따라 프리스켈러(52)에 교대로 공급하는 스위칭회로(58)와, 상기 스위칭회로(58)의 출력챈널데이타로 VCO(51)의 출력을 분주하여 위상검출기(52)로 공급하는 프리스켈러(52)와, 상기 프리스켈러(52)의 출력을 온도보상 x-tal 발진기(55)의 출력에 위상비교하여 VCO(51)에 발진제어 전압을 공급하는 위상 검출기(52)와, 상기 위상검출기(52)의 발진제어전압과 상기 스위칭 회로(58)를 제어하는 샘플링 펄스에 동기하여 교대로 Rx 및 Tx 캐리어용 발진출력을 발생하는 VCO(51)와, 상기 VCO(51)에서 교대로 출력되는 Rx 및 Tx 캐리어 출력을 각각 필터링하여 출력하기 위한 Rx 캐리어용 밴드패스 필터(47) 및 Tx 캐리어용 밴드패스 필터(37)로 구성된 Tx와 Rx 신호합성모듈(50)을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선전화기의 주파수 합성장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 VCO(51)는 발진트랜지스터(Q₁)와, 위상검출기(53)의 제어 전압출력으로 용량값이 변화하는 콜렉터-에미터간 가변콘덴서(C₂)와, 상기 발진트랜지스터(Q₁)의 베이스측에 Tx 및 Rx용 유전체 공진자(62,61)를 샘플링 펄스에 따라 교대로 연결시켜 주는 스위칭 회로(59)를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선전화기의 주파수 합성장치.

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