KR970006042B1 - 전압 제어 수정 오실레이터(vcxo)를 사용한 베이스 유닛을 갖는 두개의 송수화기 무선 전화기 시스템 - Google Patents
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Abstract
내용없음.
Description
제1도는 본 발명에 따른 무선 전화기 시스템의 블록도.
제2도는 제1도의 베이스 유닛을 보다 상세히 도시한 블록도.
제3도는 PLL과 VCXO 동작시에 관측되는 송신기 스펙트럼을 도시한 도면.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
100 : 제1송수화기 유닛 102,122 : 안테나
1-4 : 동시 라디오 송수신기(duplex radio transceiver unit)
106,126 : 음성 프로세서 유닛 108 : 스피커
110 : 마이크로폰 112,132 : 제어기
114 : 키보드 116 : 전원 및 충전 유닛
120 : 베이스 유닛
124 : 동시 이중 라디오 송수신기(duplex dual radio transceiver unit)
128 : 전화기 인테페이스 유닛 136 : AC 전원
150 : 제2송수화기 유닛 200 : 듀플렉서
202,292,294 : RF 증폭기 232,262 : 검출기 및 확장기
270 : 변압기 275 : 자동 레벨 제어 유닛
280,282, : 압축기 205,220,235,250 : 믹서
210,225,240,255 : 로컬 오실레이터
본 발명은 무선 전화기 분야에 관한 것이다.
가정용 무선 전화기는 현재 널리 사용되고 있다. 무선 전화기 시스템은 베이스 유닛과 원격 송수화기 유닛을 포함하고 있다. 베이스 유닛은 전화선으로 접속되며 FM 라디오 신호를 통해 원격 송수화기 유닛과 통신가능하다. 이러한 무선 전화기 시스템으로 인해, 사용자는 수화기대에서 송수화기를 떼어서 집에서 가까운 거리에서는 송수화기를 휴대하면서 전화를 걸거나 받을 수가 있다. 이러한 무선 전화기는 인디아나주, 인디아나폴리스에 소재한 톰슨 콘슈머 일레트로닉스, 인코오포레이티드사에 의해 제조된 GE 무선 전화기 모델 번호 2-9675로 알려져 있다.
사용자가 무선 전화기를 통해 통화하는데 사용자의 집안에 있는 제3자가 전화통화에 참여하고자 할 경우에 제3자는 단순히 하드-와이어드(hard-wired)로 연장된 전화기만을 집어들 수 있다. 불행히도, 제3자가 하드-와이어드 전화기 유닛 바로 근처에 있지 않으면 통화에 참여할 수 없게 된다.
베이스 유닛과 두 개의 송수화기를 구비하고 있는 무선 전화기 시스템은 대리인 도켓 번호가 RCA 86,682인 현재 계류중인 특허 출원 명세서에 개시되어 있다. 이러한 시스템에서, 베이스 유닛이 동일 안테나에 접속된 두 개의 송신기 채널을 거쳐 두개의 송수화기 유닛으로 동시에 송신하지만, 그러한 시스템의 개발 단계에서, 상술한 GE 무선 전화기 모델 번호 2-9675에 사용되는 위상 고정 루프(PLL)의 상승 전환(up-conversion)이 송신기의 출력이 함께 접속될 때 베이스 유닛으로부터의 송신기 신호에 용납할 수 없을 정도의 상호 변조 왜곡을 야기시킨다는 사실이 알려졌다.
본 발명의 목적은 상호 변조 왜곡을 최소화하기 위해 저압 제어 수정 오실레이터(VCXO)를 사용하는 무선 전화기를 제공하는 것이다.
단일 안테나에 접속된 두개의 송신기 채널을 사용하는 하나의 베이스 유닛과 적어도 두개의 원격 송수화기 유닛을 포함하는 무선 전화기 시스템에 있어서, 상기 송신기 채널은 송신기 증폭기의 출력에서의 상호변조 왜곡을 최소로 하기 위해 PLL이 아닌 전압 제어 수정 오실레이터(VCXO)와 주파수 트리플러 회로를 포함해야 한다.
제1도는 제1송수화기 유닛(100), 제2송수화기 유닛(150) 및 베이스 유닛(120)을 포함하는 무선 전화기를 개략적으로 도시하고 있다. 송수화기 유닛(100,150)은 (주파수 할당을 제외하고는) 동일하므로, 송수화기(100)만을 설명한다. 송수화기 유닛(100)은 안테나(102)를 통해 RF신호를 수신 및 송신한다. 안테나(102)는 수신기 모드 및 송신기 모드에서 동작할 수 있는 동시 라디오 송수신기 유닛(104)에 접속되어 있다. 수신기 모드에서, 송수신기 유닛(104)은 스피커(108)에서 증폭하여 최종적으로 재생하기 위해 수신후 복조된 음성 신호를 음성 프로세서 유닛(106)에 인가한다. 또한, 수신기 모드에서 송수신기(104)는 디지털 데이타를 제어기(112)의 수신 데이타(즉, RX DATA) 단자에 제공한다. 송신기 모드에서, 송수신기(104)는 베이스 유닛으로 송신하기 위해 마이크로폰(110)에 의해 입수되고(즉, 검출되고) 음성 프로세서 유닛(106)에 의해 증폭된 음성 신호를 수신한다. 송신기 모드에서 송수신기(104)는 또한 베이스 유닛(120)으로 송신하기 위해 제어기(112)로부터 송신 데이타(즉, TX DATA)를 수신한다. 제어기(112)는 키보드(114)에 접속되어 사용자로부터의 입력 명령을 수신한다. 송수화기 유닛(100)은 또한 동작 전원을 송수화기 유닛의 회로에 공급하기 위한 전원 및 충전 유닛(116)을 포함하고 있다.
베이스 유닛(120)은 RF 신호를 안테나(122)를 통해 수신하고 원격 송수화기 유닛(100,150)으로 송신한다. 안테나(122)는 수신기 모드 및 송신기 모드로 동작할 수 있는 동시 이중 라디오 송수신기 유닛(124)에 접속되어 있다. 수신기 모드에서, 송수신기 유닛(124)은 원격 송수화기 유닛(100,150)으로부터 두 개의 상이한 주파수의 RF 신호를 수신하고, 증폭후 전화기 인터페이스 유닛(128)을 거쳐 전화기 시스템으로 접속시키기 위해 수신되어 복조된 음성 신호를 음성 프로세서 유닛(126)에 인가한다. 전화기 인터페이스 유닛(128)은 통상적으로 팁(T)과 링(R)으로 공지되어 있는 두개의 단자를 통해 전화기 시스템에 접속된다. 수신기 모드에서의 송수신기(124)는 또한디지탈 데이타를 제어기(132)의 수신 데이타(즉 RX DATA) 단자에 제공한다. 제어기(132)는 전화기 인터페이스 유닛(128)이 전화기 시스템과 통신할 수 있도록 제어할 수 있는 제어 단자(C)를 갖고 있다. 송신기 모드에서, 송수신기(124)는 송수화기 유닛(100,150)으로 송신하기 위해 전화기 시스템에 의해 전화기 인터페이스 유닛(128)을 통해 전달되어 음성 프로세서 유닛(126)에 의해 증폭된 음성신호를 수신한다. 송신기 모드에서 송수신기(124)는 송수화기(100)로 송신하기 위해 제어기(132)로부터 송신 데이타(즉, TX DATA)를 수신한다. 베이스 유닛(120)은 또한 베이스 유닛의 회로에 동작 전원을 공급하기 위한 AC 전원 유닛(136)을 포함하고 있다.
제2도는 제1도에 도시된 동시 이중 라디오 송수신기(124)를 보다 상세히 도시한 블록도이다. 안테나(122)는 듀플렉서(200)를 거쳐 RF 증폭기(202)에 접속되는데, 상기 듀플렉서는 소신 일렉트릭 리미티드사에 의해 제조된 DPX 46/49-B10 듀플렉서가 될 수 있다. 송수화기(100,150)는 49MHz 근처에 있는 상이한 주파수로 전송한다. 송수화기로부터 수신된 신호는 믹서(205,235)에 인가된다. 믹서(205)는 39MHz 근방의 오실레이터 신호를 수신하기 위해 로컬 오실레이터(210)에 접속된 제2입력단을 갖는다. 로컬 오실레이터(210)는 하나의 원격 송수화기의 송신 주파수와 수신기 채널 A의 제1중간(IF) 주파수 10.7MHz간의 차주파수에서 발진하도록 동조된다. 이와 유사하게, 로컬 오실레이터(240)는 다른 원격 송수화기의 송신 주파수와 수신기 채널 B의 각 제1공칭 IF주파수 10.68MHz간의 차주파수에서 발진하도록 동조된다.
채널 A와 채널 B의 제1IF 주파수는 대리인 도켓 번호가 RCA 86,683의 현재 계류중인 특허 출원 명세서에 설명되어 있는 바와 같이 공칭 주파수값 10.7MHz로부터 오프셋된다.
각 채널의 하강 전환된(down-converted) 455MHz 신호는 각 IF 증폭기(230,260)에 인가된다. 증폭후에, 상기 신호는 기저대역 음성 신호를 생성하도록 검출기 및 확장기 유닛(232,262)에서 검출되어 확장된다. 그리고나서, 기저대역 음성 신호는 합산기 유닛(265)에서 합산되고 하이브리드 변압기 유닛(270)을 거쳐 전화선에 접속된다.
설명의 편의를 위해, 송수화기 A는 수신기 채널 A에서 처리되는 신호를 송신하고 송수화기 B는 수신기 채널 B에서 처리되는 신호를 송신한다고 가정한다. A+B측음 신호(즉, 양 채널로부터 수신된 신호의 일부)는 송수화기 유닛으로 송신하기 위해 하이브리드 변압기 유닛(270)에서 자동 레벨 제어 유닛(275)을 거쳐 송수신기의 송신기측으로 접속된다. 이러한 방식으로, 송수화기 A로부터 수신된 신호에 대응하는 측음 신호는 다시 송수화기 A로 접속되고, 송수화기 A로부터 수신된 신호는 또한 A-B간의 통신을 위해 송수화기 B로 송신된다. 또한, 송수화기 B로부터 수신된 신호에 대응하는 측음 신호는 다시 송수화기 B로 접속되며, 송수화기 B로부터 수신된 신호는 B-A간의 통신을 위해 송수화기 A로 송신된다.
자동 레벨 제어 유닛(275)으로부터의 신호는 두개의 압축기 유닛(280,282)의 입력단에 인가된다. 압축된 음성 신호는 이들 출력 신호를 변조시키는 각각의 오실레이터(284,286)의 제어 입력단에 인가된다. 전압 제어 수정 오실레이터(284,286)는 15MHz 근처의 상이한 주파수에서 발진한다. 그리고나서, 변조된 신호는 이들의 최종 주파수를 46MHz 근처의 상이한 주파수가 되게 하는 각 주파수 트리플러(288,290)에 인가된다.
주파수 트리플러(288,290)는 트랜지스터와 필터 소자를 포함한다. 트랜지스터의 비선형성으로 인해, 기본 15MHz 신호의 제3고조파가 형성된다. 필터 소자는 제3고조파 주위의 협대역의 신호(즉, 46MHz 근처의 신호)를 통과시키고 그밖의 다른 모든 신호는 차단하도록 동조된다. 그리고나서, 상기 신호는 증폭기(292,294)에서 증폭된 다음 결합되어 듀플렉서(200)를 거쳐 안테나(122)에 인가된다.
상술한 것처럼, 본 장치의 초기 버젼은 각 송신기 채널에 PLL 상승 전환기 유닛을 사용하였다. 10개의 가용 무선 전화기 채널 각각이 쉽게 합성될 수 있기 때문에 PLL은 최근까지 사용되어 왔다. 출력 RF 증폭기(292,294)의 출력 단자가 직접 함께 접속된 형태로 배치되어 있는 관계로 약간의 IMD(상호 변조 왜곡)가 예상되었다. 그러나, 제3도의 PLL을 사용한 송신기 스펙트럼에서 알 수 있듯이 심각한 IMD가 관측되었다.다시 제3도를 참조해 보면, PLL상승 전환기 대신에 VCXO 및 트리플러장치로 대체하면 IMD가 현저히 감소됨을 알 수 있다. 이와 같은 PLL 상승 전환기를 VCXO 회로로 교환함으로써 생기는 IMD의 현저한 감소는 IMD 대부분의 원인이 증폭기(292,294)의 출력 단자들의 직접적인 접속으로 기인한 것이 아니라 PLL 상승 전환 과정에 의해 발생되는 것과 관련이 있다는 것을 분명히 나타내고 있다. 비록 추가의 비용이 들더라도 송신기 채널들 사이를 추가로 차폐하고, RF 증폭기(292,294)의 출력을 결합시키기 위한 결합 회로를 사용함으로써 추가적인 분리를 얻을 수 있다.
Claims (1)
- 제1음성 신호를 발생하는 제1송수화기 유닛(110)과 ; 제2음성 신호를 발생하는 제2송수화기 유닛(150)과 ; 상기 송수화기 유닛의 신호를 동시에 수신하여 전화기 시스템(T,R)에 접속시키는 베이스 유닛(120)을 구비하는데, 상기 베이스 유닛은 상기 전화기 시스템을 통하여 전송하기 위한 단일 출력 신호를 형성하기 위해 수신된 송수화기 유닛의 신호를 결합시키는 수단(130)을 포함하며, 상기 송수화기 유닛(100,150)과 상기 베이스 유닛(120)은 상기 베이스 유닛에 장착된 단일 안테나(122)를 통해 통신하며; 상기 제1송수화기 유닛은 제1주파수로 상기 제1음성 신호를 송신하고 제2주파수로 수신하며, 상기 제2송수화기 유닛은 제3주파수로 상기 제2음성 신호를 송신하고 제4주파수로 수신하는데, 상기 제1 및 제3주파수는 공칭 송수화기 송신 주파수(49MHz) 근방이고, 상기 제2 및 제4주파수는 공칭 송수화기 수신 주파수(46MHz) 근방이며, 상기 베이스 유닛은 상기 제1 및 제3주파수의 상기 음성 신호를 상기 안테나로부터 제1 및 제2베이스 유닛 수신기 채널을 접속시키고 상기 제2 및 제4주파수의 상기 음성 신호를 제1 및 제2베이스 유닛 전송기 채널로부터 상기 안테나로 접속시키는 듀플렉싱 유닛(200)을 포함하는데, 상기 듀플렉싱 유닛은 상기 공칭 송수화기 송신 주파수와 상기 공칭 송수화기 수신 주파수의 신호를 통과시키도록 동조되며, 전송될 신호를 수신하고 상기 안테나의 입력에서 수신된 신호를 전달하는 단일 입력을 가지며, 상기 베이스 유닛은 상기 제2 및 제4주파수로 각각 송신하는 제1송신기 채널(280,284,288,292)과 제2송신기 채널(282,286,290,294)을 포함하는데, 상기 송신기 채널은 상기 듀플렉서 유닛의 단일 입력에 접속된 출력 단자를 가지며, 상기 제1 및 제2송신기 채널 각각은 음성 신호에 의해 주파수 변조된 RF신호를 생성시키는 전압 제어 수정 오실레이터(284,286)와 상기 제2 및 제4주파수로 동시에 송신하기 위해 고주파 변조된 RF출력 신호를 생성하는 주파수 트리플러 회로(288,290)를 포함하며, 상기 각 주파수 트리플러 회로는 각 전압 제어 수정 오실레이터의 상기 변조된 RF 출력 신호의 제3고조파 신호를 선별하는 필터 회로를 가지는데, 상기 각 제3고조파 신호는 상기 제2 및 제4주파수 중 하나인 것을 특징으로 하는 무선 전화기.
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