KR102429754B1 - 주파수 변환 장치 및 그것을 포함하는 rf 송신기 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 주파수 변환 장치는 제 1 내지 제 n 반송파 신호(n은 자연수)들 중 어느 하나의 반송파 신호의 반송파 주파수에서 입력 주파수를 감산한 제 1 발진 주파수를 갖는 제 1 발진 신호를 생성하고, 제 n+1 내지 제 2n 반송파 신호들 중 어느 하나의 반송파 신호의 반송파 주파수에 상기 입력 주파수를 가산한 제 2 발진 주파수를 갖는 제 2 발진 신호를 생성하는 발진기, 및 상기 제 1 발진 신호 또는 제 2 발진 신호를 상기 입력 주파수를 갖는 입력 신호와 혼합하여 출력하는 혼합기를 포함할 수 있다.

Description

주파수 변환 장치 및 그것을 포함하는 RF 송신기{FREQUENCY CONVERTING APPARATUS AND RF TRANSMITTER COMPRISING THEREOF}
본 발명은 주파수 변환 장치 및 그것을 포함하는 RF 송신기에 관한 것이다.
최근 TV 대역 내 지역적으로 사용하지 않고 비어 있는 TV 채널에 대한 비면허 사용이 고려되고 있으며, 전세계적으로 스펙트럼 공유 기술에 대한 연구가 다양한 주파수 대역에서 활발히 진행되고 있다. 즉, 주파수 공유 정책의 패러다임이 변화함에 따라 기존 면허 방식의 주파수 대역에 비해 이용 가능한 주파수 대역이 점차 확대될 것으로 예상된다.
예를 들어, TV 대역에서 1차 사용자가 시간적, 지역적으로 사용하지 않고 비어있는 주파수 대역인 TVWS (TV White Space)의 경우 UHF(Ultra High Frequency) 대역에서 이용 가능한 주파수 대역은 470 MHz 내지 698 MHz로서, TV 대역 무선기기(TVBD: TV Band Device)가 동작해야 할 주파수 대역이 상당히 넓다. 이는 총 228 MHz 주파수 대역 내에서 6 MHz 간격으로 38개의 중심 주파수를 선택적으로 사용 가능한 시스템을 설계해야 한다는 의미이다. 이에 따라, RF 시스템을 설계, 제작하는 경우 광대역으로 동작할 수 있는 필터 및 주파수 변환기 등이 필요한 실정이다.
본 발명의 일 목적은 광대역으로 동작할 수 있는 주파수 변환 장치 및 이를 포함하는 RF 송신기를 제공하는 데 있다.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재들로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 주파수 변환 장치는 제 1 내지 제 n 반송파 신호(n은 자연수)들 중 어느 하나의 반송파 신호의 반송파 주파수에서 입력 주파수를 감산한 제 1 발진 주파수를 갖는 제 1 발진 신호를 생성하고, 제 n+1 내지 제 2n 반송파 신호들 중 어느 하나의 반송파 신호의 반송파 주파수에 상기 입력 주파수를 가산한 제 2 발진 주파수를 갖는 제 2 발진 신호를 생성하는 발진기, 및 상기 제 1 발진 신호 또는 제 2 발진 신호를 상기 입력 주파수를 갖는 입력 신호와 혼합하여 출력하는 혼합기를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 입력 주파수는 중간 주파수일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 혼합기는 상기 제 1 발진 신호에 상기 입력 신호를 가산하여 출력할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 혼합기는 상기 제 2 발진 신호에서 상기 입력 신호를 감산하여 출력할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 RF 송신기는 제 1 내지 제 n 반송파 신호(n은 자연수)들 중 어느 하나의 반송파 신호의 반송파 주파수에서 입력 주파수를 감산한 제 1 발진 주파수를 갖는 제 1 발진 신호를 생성하고, 제 n+1 내지 제 2n 반송파 신호들 중 어느 하나의 반송파 신호의 반송파 주파수에 상기 입력 주파수를 가산한 제 2 발진 주파수를 갖는 제 2 발진 신호를 생성하는 발진기, 상기 제 1 발진 신호 또는 제 2 발진 신호를 상기 입력 주파수를 갖는 입력 신호와 혼합하여 출력하는 혼합기, 및 상기 혼합기로부터 출력되는 신호를 필터링하는 필터를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 필터는 대역 통과 필터일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 대역 통과 필터는 상기 입력 신호의 대역폭과 상기 2n(n은 자연수)의 곱에 기초하여 정의되는 대역폭을 가질 수 있다.
일 실시예에서, 상기 혼합기는 상기 제 1 발진 신호에 상기 입력 신호를 가산하여 출력할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 혼합기는 상기 제 2 발진 신호에서 상기 입력 신호를 감산하여 출력할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 주파수 변환 장치 및 이를 포함하는 RF 송신기에 따르면, 주파수 변환 장치에서 반송파 주파수와 중간 주파수를 가산 및 감산하여 발진 신호를 생성하고, 반송파 주파수에 따라 생성된 발진 신호를 입력 신호와 적절히 혼합함으로써, 기존보다 2배 넓은 대역폭을 갖는 대역 통과 필터를 RF 송신기 또는 RF 수신기에 설계하여 사용하여 처리 가능한 반송파 신호의 대역 개수를 상당히 늘릴 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 주파수 변환 장치 및 이를 포함하는 RF 송신기에 따르면, 하드웨어 복잡도는 기존 구조와 실질적으로 동일하게 유지하면서 기존 구조 대비 두 배 넓은 대역에서 반송파 신호를 처리할 수 있다.
도 1은 혼합기의 가산 특성을 이용한 송신기에서의 주파수 변환 과정을 보여준다.
도 2는 혼합기의 감산 특성을 이용한 수신기에서의 주파수 변환 과정을 보여준다.
도 3 및 도 4는 도 1의 출력 신호를 필터링하는 과정을 보여준다.
도 5는 혼합기의 감산 특성을 이용한 송신기에서의 주파수 변환 과정을 보여준다.
도 6은 혼합기의 감산 특성을 이용한 수신기에서의 주파수 변환 과정을 보여준다.
도 7 및 도 8은 도 5의 출력 신호를 필터링하는 과정을 보여준다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 RF 송신기에서의 주파수 변환 장치를 보여준다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 RF 수신기에서의 주파수 변환 장치를 보여준다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 RF 송신기를 보여준다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 RF 송신기의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 혼합기의 가산 특성을 이용한 송신기에서의 주파수 변환 과정을 보여준다.
도 1을 참조하면, 중간 주파수(fIF)를 갖는 입력 신호를 반송파 주파수(fCi, 1≤i≤n, n은 자연수)를 갖는 반송파 신호로 변환하는 과정에서 혼합기(10)의 가산 특성을 이용하는 주파수 변환 과정이 도시된다.
중간 주파수(fIF)를 갖는 입력 신호가 입력되면 혼합기(10)는 발진 주파수를 갖는(fLO=fCi-fIF) 발진 신호에 중간 주파수(fIF)를 갖는 입력 신호를 가산하여 반송파 주파수(fCi)를 갖는 반송파 신호를 출력한다. 발진 주파수는 변환하고자 하는 주파수 대역(즉, 반송파 주파수)을 기초하여 결정된다.
도 2는 혼합기의 감산 특성을 이용한 수신기에서의 주파수 변환 과정을 보여준다.
설명의 편의를 위해, 도 2의 주파수 변환 과정은 도 1의 송신기에서의 주파수 변환 과정을 거쳐 수신기로 수신되는 신호를 이용하는 것으로 가정한다.
도 2를 참조하면, 반송파 주파수(fCi)를 갖는 입력 신호가 수신된다. 구체적으로, 도 2에서는 반송파 주파수(fCi)를 갖는 입력 신호를 중간 주파수(fIF)를 갖는 출력 신호로 변환하는 과정에서 혼합기(20)의 감산 특성을 이용하는 주파수 변환 과정이 도시된다.
반송파 주파수(fCi)를 갖는 입력 신호가 입력되면 혼합기(20)는 반송파 주파수(fCi)를 갖는 입력 신호에 발진 주파수를 갖는(fLO=fCi-fIF) 발진 신호를 감산하여 중간 주파수(fIF)를 갖는 출력 신호를 출력한다.
도 3 및 도 4는 도 1의 출력 신호를 필터링하는 과정을 보여준다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 송신기에서 주파수 변환 과정을 거친 출력 신호는 대역 통과 필터(미도시)를 통해 필터링되어 수신기로 전송된다.
구체적으로, 도 3 및 도 4는 도 1의 주파수 변환 과정을 통해 출력된 출력 신호가 대역 통과 필터(Band Pass Filter, BPF)에 의해 필터링되는 과정을 보여준다. 이하에서는 설명의 편의를 위해, 혼합기(10, 도 1 참조)에 입력되는 입력 신호의 주파수 대역폭을 B 라고 가정하고, 중간 주파수(fIF)는 B x n 과 B x 2n 사이의 값으로 가정한다. 여기서, n은 반송파 신호의 개수를 의미할 수 있으며, 미리 설정될 수 있다.
먼저, 도 3을 참조하면, 혼합기(10)의 출력 신호 성분들이 대역폭 B x n인 대역 통과 필터를 통해 필터링되는 과정이 도시된다. 혼합기(10)의 출력 신호에는 사용하고자 하는 반송파 신호(fCi)뿐만 아니라 발진 주파수를 갖는 신호(fLO)와 발진 주파수와 중간 주파수의 차에 해당하는 주파수 대역 신호(fLO-fIF)들이 포함되어 있다.
따라서, 사용하고자 하는 반송파 신호(fCi)를 필터링하기 위해서 중간 주파수(fIF) 및 대역 통과 필터의 스커트(skirt) 특성 등을 고려하여 대역폭이 B x n인 대역 통과 필터를 사용할 수 있다. 하지만, 대역 통과 필터의 대역폭이 B x n이기 때문에 대역폭이 B 인 신호의 경우 최대 n개 대역의 반송파 신호(즉, fCi=1,2,…,n)까지만 필터링 할 수 있는 한계가 있다.
도 4를 참조하면, 혼합기(10)의 출력 신호 성분들이 대역폭 B x 2n인 대역 통과 필터를 통해 필터링되는 과정이 도시된다. 도 3과 마찬가지로, 혼합기(10)의 출력 신호에는 사용하고자 하는 반송파 신호(fCi)뿐만 아니라 발진 주파수를 갖는 신호(fLO)와 발진 주파수와 중간 주파수의 차에 해당하는 주파수 대역 신호(fLO-fIF)들이 포함되어 있다.
하지만, 도 4와 같이 B x n보다 넓은 B x 2n의 대역폭을 갖는 대역 통과 필터를 사용하는 경우, 사용하고자 하는 반송파 신호(fCi)뿐만 아니라 발진 주파수(fLO)를 갖는 발진 신호 등이 대역 통과 필터를 통과할 수 있고, 이에 따라 송신기에 원치 않는 신호가 생성되는 문제가 있다.
도 5는 혼합기의 감산 특성을 이용한 송신기에서의 주파수 변환 과정을 보여준다.
도 5를 참조하면, 중간 주파수(fIF)를 갖는 입력 신호를 반송파 주파수(fCi, 1≤i≤n, n은 자연수)를 갖는 반송파 신호로 변환하는 과정에서 혼합기(30)의 감산 특성을 이용하는 주파수 변환 과정이 도시된다.
중간 주파수(fIF)를 갖는 입력 신호가 입력되면 혼합기(30)는 발진 주파수를 갖는(fLO=fCi+fIF) 발진 신호에 중간 주파수(fIF)를 갖는 입력 신호를 감산하여 반송파 주파수(fCi)를 갖는 반송파 신호를 출력한다. 발진 주파수는 변환하고자 하는 주파수 대역(즉, 반송파 주파수)에 기초하여 결정된다.
도 6은 혼합기의 감산 특성을 이용한 수신기에서의 주파수 변환 과정을 보여준다.
설명의 편의를 위해, 도 6의 주파수 변환 과정은 도 5의 송신기에서의 주파수 변환 과정을 거쳐 수신기로 수신되는 신호를 이용하는 것으로 가정한다.
도 6을 참조하면, 반송파 주파수(fCi)를 갖는 입력 신호가 수신된다. 구체적으로, 도 6에서는 반송파 주파수(fCi)를 갖는 입력 신호를 중간 주파수(fIF)를 갖는 출력 신호로 변환하는 과정에서 혼합기(40)의 감산 특성을 이용하는 주파수 변환 과정이 도시된다.
반송파 주파수(fCi)를 갖는 입력 신호가 입력되면, 혼합기(40)는 발진 주파수를 갖는(fLO=fCi-fIF) 발진 신호에 반송파 주파수(fCi)를 갖는 입력 신호를 감산하여 중간 주파수(fIF)를 갖는 출력 신호를 출력한다.
도 7 및 도 8은 도 5의 출력 신호를 필터링하는 과정을 보여준다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 송신기에서 주파수 변환 과정을 거친 출력 신호는 대역 통과 필터(미도시)를 통해 필터링되어 수신기로 전송된다.
구체적으로, 도 7 및 도 8은 도 5의 주파수 변환 과정을 통해 출력된 출력 신호가 대역 통과 필터(Band Pass Filter, BPF)에 의해 필터링되는 과정을 보여준다. 이하에서는 설명의 편의를 위해, 혼합기(30)에 입력되는 입력 신호의 주파수 대역폭을 B 라고 가정하고, 중간 주파수(fIF)는 B x n 과 B x 2n 사이의 값으로 가정한다. 여기서, n은 반송파 신호의 개수를 의미할 수 있으며, 미리 설정될 수 있다.
먼저, 도 7을 참조하면, 혼합기(30, 도 5 참조)의 출력 신호 성분들이 대역폭 B x n인 대역 통과 필터를 통해 필터링되는 과정이 도시된다. 혼합기(30)의 출력 신호에는 사용하고자 하는 반송파 신호(fCi)뿐만 아니라 발진 주파수를 갖는 신호(fLO)와 발진 주파수와 중간 주파수의 합에 해당하는 주파수 대역 신호(fLO+fIF)들이 포함되어 있다.
따라서, 사용하고자 하는 반송파 신호(fCi)를 필터링하기 위해서 중간 주파수(fIF) 및 대역 통과 필터의 스커트(skirt) 특성 등을 고려하여 대역폭이 B x n인 대역 통과 필터를 사용할 수 있다. 하지만, 도 3의 경우와 마찬가지로, 대역 통과 필터의 대역폭이 B x n이기 때문에 대역폭이 B 인 신호의 경우 최대 n개 대역의 반송파 신호(즉, fCi=1,2,…,n)까지만 필터링 할 수 있는 한계가 있다.
도 8을 참조하면, 혼합기(30)의 출력 신호 성분들이 대역폭 B x 2n인 대역 통과 필터를 통해 필터링되는 과정이 도시된다. 도 7의 경우와 마찬가지로, 혼합기(30)의 출력 신호에는 사용하고자 하는 반송파 신호(fCi)뿐만 아니라 발진 주파수를 갖는 신호(fLO)와 발진 주파수와 중간 주파수의 합에 해당하는 주파수 대역 신호(fLO+fIF)들이 포함되어 있다.
하지만, 도 8과 같이 B x n보다 넓은 B x 2n의 대역폭을 갖는 대역 통과 필터를 사용하는 경우, 사용하고자 하는 반송파 신호(fCi)뿐만 아니라 발진 주파수(fLO)를 갖는 발진 신호 등이 대역 통과 필터를 통과할 수 있고, 이에 따라 송신기에 원치 않는 신호가 생성되는 문제가 있다.
상술한 바와 같이, 일반적으로 송신기 및 수신기에 사용되는 주파수 변환 과정에 따르면, B x n의 대역폭을 갖는 대역 통과 필터를 사용하는 경우 최대 n 개 대역의 반송파 신호까지만 필터링할 수 있는 한계가 있고, 이러한 한계를 극복하기 위해 B x 2n의 대역폭을 갖는 대역 통과 필터를 사용하는 경우 원치않는 신호 성분들까지 필터링되는 문제가 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 RF 송신기에서의 주파수 변환 장치를 보여준다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 RF 송신기에서의 주파수 변환 장치(100)는 발진기(110) 및 혼합기(120)를 포함할 수 있다.
발진기(110)는 발진 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 발진기(110)는 제 1 내지 제 n 반송파 신호(n은 자연수)들 중 어느 하나의 반송파 신호의 반송파 주파수(fCi)에서 입력 주파수(fIF)를 감산한 제 1 발진 주파수(fLO1)를 갖는 제 1 발진 신호를 생성하고, 제 n+1 내지 제 2n 반송파 신호들 중 어느 하나의 반송파 신호의 반송파 주파수에 상기 입력 주파수를 가산한 제 2 발진 주파수(fLO2)를 갖는 제 2 발진 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 입력 주파수는 중간 주파수(Intermediate Frequency)일 수 있다.
일 측면에서, 발진기(110)는 첫 번째부터 n 번째 반송파 주파수(fCi, i=1,2,…,n)를 갖는 반송파 신호에 대응되는 제 1 발진 신호의 제 1 발진 주파수(fLO1)는 반송파 주파수(fCi)와 입력 주파수(fIF)의 차에 해당하는 주파수(fLO1=fCi-fIF, i=1,2,…,n)로 생성하고, n+1 번째부터 2n 번째 반송파 주파수(fCi, i=n+1,n+2,…,2n)를 갖는 반송파 신호에 대응되는 제 2 발진 신호의 제 2 발진 주파수(fLO2)는 반송파 주파수(fCi)와 입력 주파수(fIF)의 합에 해당하는 주파수 (fLO2=fCi+fIF, i=n+1,n+2,…,2n)로 생성하는 것으로 이해될 수 있다.
혼합기(120)는 발진기(110)로부터 전달되는 제 1 발진 신호 또는 제 2 발진 신호를 입력 주파수를 갖는 입력 신호와 혼합하여 출력할 수 있다. 즉, 혼합기(120)는 중심 주파수(fIF)를 갖는 입력 신호가 입력되면 변환하고자 하는 주파수 대역(즉, fCi)을 고려하여 제 1 발진 신호 또는 제 2 발진 신호를 입력 신호와 감산 또는 가산하여 출력할 수 있다. 예를 들어, 혼합기(120)는 제 1 발진 신호에 입력 신호를 가산하여 출력할 수 있다. 또한, 혼합기(120)는 제 2 발진 신호에서 입력 신호를 감산하여 출력할 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 RF 수신기에서의 주파수 변환 장치를 보여준다.
설명의 편의를 위해, 도 10의 주파수 변환 장치(200)는 도 9의 송신기의 주파수 변환 장치(100)에서 출력된 신호가 필터링 과정을 거쳐 도 10의 주파수 변환 장치(200)로 수신되는 것으로 가정한다. 또한, 설명의 불필요한 중복을 피하기 위해 도 9를 참조하여 설명한 바와 실질적으로 동일한 내용은 생략될 것이다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 RF 수신기에서의 주파수 변환 장치(200)는 발진기(210) 및 혼합기(220)를 포함할 수 있다.
발진기(210)는 발진 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 발진기(210)는 제 1 내지 제 n 반송파 신호(n은 자연수)들 중 어느 하나의 반송파 신호의 반송파 주파수(fCi)에서 중간 주파수(fIF)를 감산한 제 1 발진 주파수(fLO1)를 갖는 제 1 발진 신호를 생성하고, 제 n+1 내지 제 2n 반송파 신호들 중 어느 하나의 반송파 신호의 반송파 주파수에 중간 주파수(fIF)를 가산한 제 2 발진 주파수(fLO2)를 갖는 제 2 발진 신호를 생성할 수 있다.
혼합기(220)는 발진기(210)로부터 전달되는 제 1 발진 신호 또는 제 2 발진 신호를 입력 주파수를 갖는 입력 신호와 혼합하여 출력할 수 있다. 즉, 혼합기(220)는 중심 주파수(fCi)를 갖는 입력 신호가 입력되면 변환하고자 하는 주파수 대역(즉, fIF)을 고려하여 제 1 발진 신호 또는 제 2 발진 신호를 입력 신호와 감산 또는 가산하여 출력할 수 있다. 예를 들어, 혼합기(220)는 제 1 발진 신호 또는 제 2 발진 신호에 입력 신호를 감산하여 출력할 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 RF 송신기를 보여준다. 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 RF 송신기의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
먼저, 도 11을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 RF 송신기(1000)는 발진기(1100), 혼합기(1200), 및 필터(1300)를 포함할 수 있다.
발진기(1100) 및 혼합기(1200)는 도 9를 참조하여 설명한 발진기(110) 및 혼합기(120)와 각각 동일할 수 있다. 따라서, 이하에서는 필터(1300)를 중심으로 설명한다.
필터(1300)는 혼합기(1200)로부터 출력되는 신호를 필터링할 수 있다. 필터(1300)는 예를 들어, 대역 통과 필터일 수 있다. 필터(1300)의 대역폭은 B x 2n으로 정의될 수 있다. 여기서, B 는 혼합기(1100)에 입력되는 입력 신호의 주파수 대역폭을 의미하고, n은 반송파 신호의 개수를 의미할 수 있다.
도 12를 참조하면, 혼합기(1200)가 제 1 발진 신호와 입력 신호를 혼합하여 출력 신호를 출력하는 경우(즉, 제 1 내지 제 n 반송파 주파수를 갖는 출력 신호를 출력하는 경우), 혼합기(1200)의 출력 신호에는 사용하고자 하는 반송파 신호(fCi)뿐만 아니라 발진 주파수를 갖는 신호(fLO)와 발진 주파수와 중간 주파수의 차에 해당하는 주파수 대역 신호(fLO-fIF)들이 포함될 수 있다.
또한, 혼합기(1200)가 제 2 발진 신호와 입력 신호를 혼합하여 출력 신호를 출력하는 경우(즉, 제 n+1 내지 제 2n 반송파 주파수를 갖는 출력 신호를 출력하는 경우), 혼합기(1200)의 출력 신호에는 사용하고자 하는 반송파 신호(fCi)뿐만 아니라 발진 주파수를 갖는 신호(fLO)와 발진 주파수와 중간 주파수의 합에 해당하는 주파수 대역 신호(fLO+fIF)들이 포함될 수 있다.
하지만, 본 발명의 일 실시예에 따른 RF 송신기(1000)는 발진기(1100)에서 제 1 내지 제 n 반송파 신호(n은 자연수)들 중 어느 하나의 반송파 신호의 반송파 주파수(fCi)에서 중간 주파수(fIF)를 감산한 제 1 발진 주파수(fLO1)를 갖는 제 1 발진 신호를 생성하고, 제 n+1 내지 제 2n 반송파 신호들 중 어느 하나의 반송파 신호의 반송파 주파수에 중간 주파수(fIF)를 가산한 제 2 발진 주파수(fLO2)를 갖는 제 2 발진 신호를 생성하고, 혼합기(1200)에서 제 1 발진 신호 또는 제 2 발진 신호를 입력 신호와 혼합하여 출력하므로 대역폭이 B x 2n인 필터(1300)를 사용하여 원하는 반송파 신호(fCi)만 통과시켜 사용할 수 있다.
이처럼, 도 9 및 도 10에 도시된 주파수 변환 장치(100 및 200)를 송신기 또는 수신기에 사용하는 경우 대역폭이 B x 2n인 대역 통과 필터를 사용하더라도 원하는 반송파 신호만을 추출할 수 있다.
한편, 도 11에서는 RF 송신기(1000) 만이 설명되었으나, RF 수신기 또한 RF 송신기(1000)와 실질적으로 동일한 구조를 가질 수 있다. 다만, RF 수신기의 경우 도 10에 도시된 주파수 변환 장치(200) 및 필터(1300, 도 11 참조)를 포함할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100, 200: 주파수 변환 장치
110, 210, 1100: 발진기
120, 220, 1200: 혼합기
1000: RF 송신기
1300: 필터

Claims (9)

  1. 주파수 변환 장치로서,
    제 1 내지 제 n 반송파 신호(n은 자연수)들 중 어느 하나의 반송파 신호의 반송파 주파수에서 상기 주파수 변환 장치에 입력된 입력 신호의 입력 주파수를 감산한 제 1 발진 주파수를 갖는 제 1 발진 신호를 생성하고, 제 n+1 내지 제 2n 반송파 신호들 중 어느 하나의 반송파 신호의 반송파 주파수에 상기 입력 주파수를 가산한 제 2 발진 주파수를 갖는 제 2 발진 신호를 생성하는 발진기; 및
    상기 제 1 발진 신호 또는 제 2 발진 신호를 상기 입력 주파수를 갖는 상기 입력 신호와 혼합하여 출력하는 혼합기를 포함하는 주파수 변환 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 입력 주파수는 중간 주파수인 것을 특징으로 하는 주파수 변환 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 혼합기는 상기 제 1 발진 신호에 상기 입력 신호를 가산하여 출력하는 것을 특징으로 하는 주파수 변환 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 혼합기는 상기 제 2 발진 신호에서 상기 입력 신호를 감산하여 출력하는 것을 특징으로 하는 주파수 변환 장치.
  5. RF 송신기로서,
    제 1 내지 제 n 반송파 신호(n은 자연수)들 중 어느 하나의 반송파 신호의 반송파 주파수에서 상기 RF 송신기에 입력된 입력 신호의 입력 주파수를 감산한 제 1 발진 주파수를 갖는 제 1 발진 신호를 생성하고, 제 n+1 내지 제 2n 반송파 신호들 중 어느 하나의 반송파 신호의 반송파 주파수에 상기 입력 주파수를 가산한 제 2 발진 주파수를 갖는 제 2 발진 신호를 생성하는 발진기;
    상기 제 1 발진 신호 또는 제 2 발진 신호를 상기 입력 주파수를 갖는 상기 입력 신호와 혼합하여 출력하는 혼합기; 및
    상기 혼합기로부터 출력되는 신호를 필터링하는 필터를 포함하는 RF 송신기.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 필터는 대역 통과 필터인 것을 특징으로 하는 RF 송신기.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 대역 통과 필터는 상기 입력 신호의 대역폭과 2n의 곱에 기초하여 정의되는 대역폭을 갖는 것을 특징으로 하는 RF 송신기.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 혼합기는 상기 제 1 발진 신호에 상기 입력 신호를 가산하여 출력하는 것을 특징으로 하는 RF 송신기.
  9. 제 5 항에 있어서,
    상기 혼합기는 상기 제 2 발진 신호에서 상기 입력 신호를 감산하여 출력하는 것을 특징으로 하는 RF 송신기.
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