KR101605697B1 - Polar transmitter for modulating high frequency component of an amplitude signal according to the amplitude of phase-modulator - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 폴러변환기의 진폭출력의 고주파와 저주파 성분을 서로 다른 경로를 통하여 전력증폭기에 입력되도록 하는 폴러송신기에 관한 기술이다.The present invention relates to a polar transmitter in which a high frequency and a low frequency component of an amplitude output of a polarizer are input to a power amplifier through different paths.
도 1는 제1 실시예에 따른 폴러송신기(100)의 구조에 관한 도면이다.1 is a diagram illustrating a structure of a
도 2는 제2 실시예에 따른 폴러송신기(200)의 구조에 관한 도면이다.2 is a diagram illustrating a structure of the
도 1에 도시한 바와 같이, 일반적인 폴러송신기(100)는 폴러변환기(110), 진폭변조기(120), 위상변조기(130), 및 전력증폭기(140)를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 1, a typical
폴러변환기(110)는 디지털 I/Q신호를 입력받아 상기 디지털 I/Q신호를 진폭신호와 위상신호로 분리하여 출력하도록 되어 있다. 이때, 진폭변조기(120)는 상기 진폭신호를 입력받아 진폭변조하여 진폭변조신호를 출력하도록 되어 있을 수 있다. 이때, 상기 진폭변조신호는 전력증폭기(140)에 전원을 공급하는 역할을 수행하도록 되어 있을 수 있다. 그리고 위상변조기(130)는 상기 위상신호를 입력받아 위상변조하여 위상변조신호를 출력하도록 되어 있을 수 있다. 이때, 전력증폭기(140)는 상기 진폭변조신호와 상기 위상변조신호를 입력받아 RF신호를 출력하도록 되어 있다.The
이와 같이, 디지털신호를 폴러변환하면, 진폭신호의 대역폭은 디지털 I/Q신호 대역폭보다 5배 이상의 높은 대역폭을 가지게 된다. 이러한 진폭신호의 광대역 특성은 진폭변조기의 구현에 걸림돌이 되어 왔다. 진폭변조기는 주로 파워서플라이 구조와 비슷한 구조로서 스위칭 파워서플라이로 구현되는데, 스위칭 속도 등의 문제로 동작에 대한 대역제한을 갖는다는 단점이 있다.As described above, when the digital signal is polarized, the bandwidth of the amplitude signal has a bandwidth 5 times higher than the bandwidth of the digital I / Q signal. The broadband characteristics of such amplitude signals have been a hindrance to the implementation of amplitude modulators. Amplitude modulator is mainly composed of a switching power supply with a structure similar to that of a power supply structure. However, it has a disadvantage in that it has band limitation for operation due to problems such as a switching speed.
이러한 문제를 해결하기 위해, 도 2에 도시한 폴러송신기(200)가 고안되었다. 도 1에 도시한 진폭변조기(120)를, 도 2의 폴러송신기(200)에서는 하이브리드 진폭변조기(150)으로 대체하였다.To solve this problem, the
도 2에 도시한 바와 같이, 폴러변환기(110)의 진폭신호를 저주파 통과필터(11) 및 고주파 통과필터(12)를 이용하여 저주파성분과 고주파성분으로 구분할 수 있다. 이때, 상기 저주파성분은 스위칭모드 진폭변조기(13)를 통해 변조하고, 상기 고주파성분은 선형모드 진폭변조기(14)를 통해 변조하도록 되어 있을 수 있다. 이때, 스위칭모드 진폭변조기(13)의 출력신호와 선형모드 진폭변조기(13)의 출력신호를 합해서 전력증폭기(140)의 전원공급으로 사용할 수 있다. 그러나 도 2와 같은 방법은, 진폭변조기가 복잡해지는 단점이 있다.2, the amplitude signal of the
본 발명은 폴러변환기를 통해 출력되는 진폭신호의 광대역 신호를 변조하도록 되어 있는 기존의 하이브리드 진폭변조기가 갖는 구현의 복잡성을 해결할 수 있는 폴러송신기를 제공하고자 한다.The present invention provides a polar transmitter capable of solving the complexity of an existing hybrid amplitude modulator that is adapted to modulate a wideband signal of an amplitude signal output through a polarizer.
본 발명의 일 관점에 따라 제공되는 폴러송신기는, 폴러변환기를 통해 출력되는 진폭신호를 입력받아 고주파신호를 출력하도록 되어 있는 고주파통과필터; 상기 진폭신호를 입력받아 상기 고주파신호보다 낮은 대역의 저주파신호를 출력하도록 되어 있는 저주파통과필터; 상기 폴러변환기를 통해 출력되는 위상신호 및 상기 고주파신호를 입력받아 진폭 및 위상이 변조된 진폭/위상변조신호를 출력하는 진폭/위상변조기; 상기 저주파신호를 진폭변조하여 저주파진폭변조신호를 출력하는 진폭변조기; 및 상기 진폭/위상변조신호 및 상기 저주파진폭변조실호를 입력받아 RF 신호를 출력하는 전력증폭기를 포함한다. According to an aspect of the present invention, there is provided a polar transmitter including: a high-pass filter that receives an amplitude signal output through a polarizer and outputs a high-frequency signal; A low-pass filter for receiving the amplitude signal and outputting a low-frequency signal of a lower band than the high-frequency signal; An amplitude / phase modulator that receives the phase signal output through the polarizer and the high frequency signal and outputs an amplitude / phase modulated signal having an amplitude and a phase modulated; An amplitude modulator for amplitude modulating the low frequency signal to output a low frequency amplitude modulated signal; And a power amplifier receiving the amplitude / phase modulated signal and the low frequency amplitude modulated signal and outputting an RF signal.
이때, 상기 진폭 변조기는 아날로그 신호를 입력받도록 되어 있으며, 상기 저주파신호를 아날로그 신호로 변환하여 상기 진폭변조기에 제공하도록 되어 있는 DAC를 더 포함할 수 있다.In this case, the amplitude modulator may further include a DAC adapted to receive an analog signal and convert the low-frequency signal into an analog signal and provide the analog signal to the amplitude modulator.
이때, 상기 진폭/위상변조기는 디지털 다이렉트 신세사이저(DDS, Digital Direct Synthesizer)일 수 있다.At this time, the amplitude / phase modulator may be a digital direct synthesizer (DDS).
이때, 상기 디지털 다이렉트 신세사이저의 출력신호의 주파수를 높여서 상기 전력증폭기에 제공하는 상향변환기를 더 포함할 수 있다.The digital direct synthesizer may further include an up converter for increasing the frequency of the output signal of the digital direct synthesizer and providing the increased output signal to the power amplifier.
이때, 상기 진폭 변조기는 PWM 신호를 입력받도록 되어 있으며, 상기 저주파신호를 PWM 신호로 변환하여 상기 진폭변조기에 제공하도록 되어 있는 PWM 신호 발생부를 더 포함할 수 있다.The amplitude modulator may further include a PWM signal generator adapted to receive the PWM signal and convert the low frequency signal into a PWM signal and provide the PWM signal to the amplitude modulator.
본 발명은 진폭변조기의 동작범위 주파수를 낮게 하여 진폭변조기의 회로를 간단히 구현할 수 있는 폴러송신기를 제공할 수 있다.The present invention can provide a polar transmitter that can easily implement the circuit of the amplitude modulator by lowering the operating range frequency of the amplitude modulator.
도 1는 제1 실시예에 따른 폴러송신기의 구조에 관한 도면이다.
도 2는 제2 실시예에 따른 폴러송신기의 구조에 관한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 폴러송신기를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 폴러송신기를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 폴러송신기를 설명하기 위한 도면이다.1 is a diagram illustrating a structure of a polar transmitter according to a first embodiment.
2 is a diagram illustrating a structure of a polar transmitter according to a second embodiment.
3 is a view for explaining a polar transmitter according to an embodiment of the present invention.
4 is a view for explaining a polar transmitter according to another embodiment of the present invention.
5 is a view for explaining a polar transmitter according to another embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참고하여 설명한다. 그러나 본 발명은 본 명세서에서 설명하는 실시예에 한정되지 않으며 여러 가지 다른 형태로 구현될 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 용어는 실시예의 이해를 돕기 위한 것이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 의도된 것이 아니다. 또한, 이하에서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein, but may be implemented in various other forms. The terminology used herein is for the purpose of understanding the embodiments and is not intended to limit the scope of the present invention. Also, the singular forms as used below include plural forms unless the phrases expressly have the opposite meaning.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 폴러송신기(300)를 설명하기 위한 도면이다.3 is a diagram for explaining a
도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 폴러송신기(300)는 폴러변환기(110), 저주파통과 디지털필터(160), 고주파통과 디지털필터(170), 진폭변조기(150), 진폭/위상 변조기(180), 및 전력증폭기(140)를 포함할 수 있다.3, the
이때, 디지털 I/Q신호가 폴러변환기(110)를 통과하면 진폭신호와 위상신호로 구분되어 출력될 수 있다. 이때, 상기 진폭신호와 상기 위상신호의 주파수 성분의 대역폭은 상기 디지털 I/Q신호의 주파수 대역폭보다 넓은 대역폭을 갖는다.At this time, if the digital I / Q signal passes through the
이때, 상기 진폭신호는 병렬로 구성되어 있는 저주파통과 디지털필터(160) 및 고주파통과 디지털필터(170)에 입력되도록 되어 있다. 저주파통과 디지털필터(160)는 상기 진폭신호를 입력받아 상기 진폭신호의 저주파성분만 필터링하여 출력하도록 되어 있다. 상기 진폭신호의 저주파성분은 본 명세서에서 '저주파진폭신호' 또는 '진폭신호저주파성분'이라고 지칭할 수도 있다. 고주파통과 디지털필터(170)는 상기 진폭신호를 입력받아 상기 진폭신호의 고주파성분만 필터링하여 출력하도록 되어 있다. 상기 진폭신호의 고주파성분은 본 명세서에서 '고주파진폭신호' 또는 '진폭신호 고주파성분'이라고 지칭할 수도 있다.At this time, the amplitude signals are inputted to the low-pass
저주파통과 디지털필터(160)를 통과하여 출력된 상기 저주파진폭신호는 진폭변조기(150)의 변조입력신호로서 입력될 수 있으며, 이에 따라 진폭변조기(150)가 진폭변조전원공급장치로 동작되도록 할 수 있다. 이때, 진폭변조기(150)는 상기 저주파진폭신호를 진폭변조하여 진폭변조신호(진폭변조된 전압)를 출력할 수 있다. 이때, 상기 진폭변조된 진폭변조신호는 전력증폭기(140)의 전원공급라인을 통해 입력될 수 있다.The low frequency amplitude signal output through the low pass
진폭/위상변조기(180)는 폴러변환기(110)를 통해 출력된 상기 위상신호와 고주파통과 디지털필터(170)를 통해 출력된 상기 고주파진폭신호를 입력받아 진폭변조와 위상변조를 동시에 수행하도록 되어 있을 수 있다. 이에 따라, 진폭 및 위상이 변조된 진폭/위상변조신호를 출력하도록 되어 있다.The amplitude /
이때, 상기 진폭/위상변조신호는 전력증폭기(140)의 입력단자를 통해 입력될 수 있다. 이때, 전력증폭기(140)는 상기 진폭변조신호와 상기 진폭/위상변조신호를 합성하여 고출력의 RF출력 발생시킬 수 있다.At this time, the amplitude / phase modulation signal may be input through the input terminal of the
한편, 도 4를 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 폴러송신기(400)에 대해 설명한다.4, a
도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 폴러송신기(400)는 디지털 아날로그 컨버터(DAC, Digital Analog Converter)(210) 및 상향변환기(220)를 더 포함할 수 있다.4, the
진폭변조기(150)가 상기 진폭신호를 직접 아날로그신호로 입력받는 경우, 저주파통과 디지털필터(160)를 통과한 상기 저주파진폭신호를 DAC(210)를 통하여 아날로그신호로 변환하여 진폭변조기(150)에 입력할 수 있다.When the
본 발명의 다른 실시예에서, 진폭/위상변조기(180)는 디지털 다이렉트 신세사이저(DDS, Digital Direct Synthesizer)로 구현될 수 있다.In another embodiment of the present invention, the amplitude /
이때, DDS(180)를 통해 출력되는 상기 진폭/위상변조신호의 출력주파수가 전력증폭기(140)를 통해 출력되는 상기 RF출력의 반송파 주파수를 구현하지 못할 경우, 상향변환기(220)는 DDS(180)와 전력증폭기(140) 사이에 배치하여 사용하도록 되어 있을 수 있다. 즉 상향변환기(220)는 생략될 수도 있고 도 4와 같이 배치될 수도 있다. 즉, 도 3의 진폭/위상 변조기(180)는 도 4의 DDS(180) 또는 DDS(180)와 상향변환기(220)의 결합구조에 의해 제공될 수 있다. When the output frequency of the amplitude / phase modulated signal output through the
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 폴러송신기(500)를 설명하기 위한 도면이다.5 is a diagram for explaining a
도 5에 도시한 폴러송신기(500)를 도 4에 도시한 폴러송신기(400)와 비교하여 설명하면, 도 4에 도시한 폴러송신기(400)는 진폭변조기(150)가 상기 진폭신호를 직접 아날로그신호로 입력받는 경우에 해당하는 구조로써 DAC(210)를 포함하는 반면, 도 5에 도시한 폴러송신기(500)는 진폭변조기(150)가 상기 진폭신호를 펄스변조신호의 형태로 입력받는 경우에 해당하는 구조로써 PWM(Pulse Width Modulation) 신호 발생부(230)를 포함할 수 있다.4, the
즉, 도 5에 도시한 바와 같이, 저주파통과 디지털필터(160)를 통과하여 출력된 상기 저주파진폭신호를 PWM 신호 발생부(230)를 통하여 상기 저주파진폭신호의 펄스폭을 변조시키도록 되어 있을 수 있다. 이때, 상기 펄스폭이 변조된 저주파펄스폭변조신호(저주파 진폭신호의 펄스폭변조신호)는 진폭변조기(150)에 입력될 수 있다.That is, as shown in FIG. 5, the low-frequency amplitude signal output through the low-pass
상술한 본 발명의 실시예들을 이용하여, 본 발명의 기술 분야에 속하는 자들은 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에 다양한 변경 및 수정을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 특허청구범위의 각 청구항의 내용은 본 명세서를 통해 이해할 수 있는 범위 내에서 인용관계가 없는 다른 청구항에 결합될 수 있다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the essential characteristics thereof. The contents of each claim in the claims may be combined with other claims without departing from the scope of the claims.
Claims (5)
상기 진폭신호를 입력받아 상기 고주파신호보다 낮은 대역의 저주파신호를 출력하도록 되어 있는 저주파통과필터;
상기 폴러변환기를 통해 출력되는 위상신호 및 상기 고주파신호를 입력받아 진폭 및 위상이 변조된 진폭/위상변조신호를 출력하는 진폭/위상변조기;
상기 저주파신호를 진폭변조하여 저주파진폭변조신호를 출력하는 진폭변조기; 및
상기 진폭/위상변조신호 및 상기 저주파진폭변조신호를 입력받아 RF 신호를 출력하는 전력증폭기;
를 포함하는,
폴러송신기.A high-pass filter which receives an amplitude signal output through a polarizer and outputs a high-frequency signal;
A low-pass filter for receiving the amplitude signal and outputting a low-frequency signal of a lower band than the high-frequency signal;
An amplitude / phase modulator that receives the phase signal output through the polarizer and the high frequency signal and outputs an amplitude / phase modulated signal having an amplitude and a phase modulated;
An amplitude modulator for amplitude modulating the low frequency signal to output a low frequency amplitude modulated signal; And
A power amplifier receiving the amplitude / phase modulation signal and the low frequency amplitude modulation signal and outputting an RF signal;
/ RTI >
Polar Transmitter.
상기 진폭 변조기는 아날로그 신호를 입력받도록 되어 있으며,
상기 저주파신호를 아날로그 신호로 변환하여 상기 진폭변조기에 제공하도록 되어 있는 DAC를 더 포함하는,
폴러송신기.The method according to claim 1,
Wherein the amplitude modulator is adapted to receive an analog signal,
Further comprising a DAC adapted to convert the low frequency signal to an analog signal and provide the analog signal to the amplitude modulator.
Polar Transmitter.
상기 진폭 변조기는 PWM 신호를 입력받도록 되어 있으며,
상기 저주파신호를 PWM 신호로 변환하여 상기 진폭변조기에 제공하도록 되어 있는 PWM 신호 발생부를 더 포함하는,
폴러송신기.
The method according to claim 1,
The amplitude modulator is adapted to receive a PWM signal,
And a PWM signal generator for converting the low-frequency signal into a PWM signal and providing the PWM signal to the amplitude modulator.
Polar Transmitter.
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