KR20010091282A - 이동 통신 시스템의 수신기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이동 통신 시스템에 관한 것으로, 특히 종단 부분에 일정한 이득을 갖는 이동 통신 시스템의 수신기에 관한 것이다. 이와 같은 본 발명에 따른 이동 통신 시스템의 수신기는 수신된 고주파 신호의 이득을 조절하는 제1 이득 조절부와, 상기 제1 이득 조절부로부터 출력된 고주파의 신호를 서로 다른 위상의 제1 기저대역 신호와 제2 기저대역 신호로 변환하는 주파수 변환부와, 상기 주파수 변환부로부터 출력된 각 신호의 이득을 외부로부터 제공되는 제어 신호에 의해 조절하는 제2 이득 조절부로 구성되는 것을 특징으로 하는 것으로써, 기저대역으로 신호를 변환시키기 위해 한 번의 주파수 변환을 하여 전류 소모량 및 부품의 수를 대폭 줄일 수 있기 때문에 기지국 장비의 소형화를 이룰수 있으며 특정용도의 직접회로 구성도 용이하고, 상기 기저대역 신호를 디지털 변환한 후에 기저대역에서 자동 이득 제어 회로를 동작시킴으로써 수신 시스템의 반응 시간을 줄이는 효과가 있다.

Description

이동 통신 시스템의 수신기{The Receiver in Mobile Communication System}

본 발명은 이동 통신 시스템에 관한 것으로, 특히 종단 부분에 일정한 이득을 갖는 이동 통신 시스템의 수신기에 관한 것이다.

일반적으로 종래의 방식은 이중 변환에 의한 방식으로 입력되는 신호를 두 번의 중간 주파수로 변환시키는 방식이다. 따라서, 수신기에 수신된 고주파의 신호를 중간 주파수로 변환시킨 다음 대역외 신호를 제거하여 다시 기저대역의 신호로 변환하게 되는 방식을 채택하였다.

이하 종래 기술의 실시 예에 따른 구성 및 방법을 설명하면 다음과 같다.

도 1은 종래 기술에 따른 이동 통신 시스템의 수신기의 구조를 나타낸 도면이다.

종래 기술에 따른 수신기는 안테나로부터 수신된 고주파의 신호를 증폭하여 대역외 신호를 제거하는 전단부(101)와, 상기 고주파 신호의 이득을 조절하는 제1 이득 조절부(102)와, RSSI 회로(104)와, 상기 이득 조절된 신호를 제1 중간 주파수로 변환시켜주는 제1 중간 주파 변환부(105)와, 상기 중간 주파 신호의 이득을 일정하게 유지시키기 위한 제어 회로부(105) 및 제2 이득 조절부(106)와, 상기 조절된 제1 중간 주파수의 신호를 제2 중간 주파수로 변환하기 위한 제2 중간 주파 변환부(106)로 크게 구성된다.

상기와 같이 두 번의 중간 주파 변환을 하는 이동 통신 시스템의 기지국 수신기는 먼저 안테나로부터 입력된 고주파 신호를 증폭(2)한 뒤 대역외 신호를 제거(3)하여 수신 감도가 좋은 신호를 제1 이득조절부(102)에 입력한다.

상기 제1 이득 조절부(102)는 상기 이득 조절된 고주파의 신호를 감쇄하여 기지국내의 셀반경을 조절하게 된다. 즉 감쇄기의 감쇄량이 커지면 기지국 셀 반경은 작아지고, 반대로 감쇄량이 작아지면 셀 반경은 커짐으로써 이동 통신 시스템의 셀 방식이 구현되는 것이다.

상기에서 감쇄된 고주파의 신호는 제1 중간 주파 변환부(103)에 의해 제1 중간 주파수의 신호로 변환되게 된다. 기 변환된 중간 주파수의 신호는 또 다시 대역외 신호를 포함하게 되므로 잡음 정도에 따라 여러 단수의 고정 감쇄기(PAD-9,12) 및 증폭기들(10,12)을 거쳐야 한다. 특히 종래 기술의 실시예는 대역 특성이 예리한 소필터(SAW BPF-11)를 증폭기(10)와 고정 감쇄기(12) 사이에 사용하여 원하는 중간 주파수의 대역 성분만 남고 나머지 불필요한 신호들을 예리하게 차단시켰다.

상기 제1 중간 주파 변환부(103)에 의해 변환되어 출력된 신호는 분배기(14)를 거치면서 2개의 경로로 나뉘어져 한 신호는 제어 회로부(105)에 입력되고 나머지 다른 신호는 RSSI 회로(15)에 입력되어 다른 기능을 수행한다.

상기 제어 회로부(105)에 입력된 중간 주파수의 한 신호는 여러단의 감쇄기들(16,19,21)과 증폭기들(17,20,22)을 거치면서 다시 한 번 자동 이득 제어 회로(AGC Circuit-24)에 의하여 크기가 제어된다.

즉, 상기 감쇄기들(16,19,21)은 자동 이득 제어 회로(24)에 의해 신호의 크기가 검출되어 검출된 신호의 크기에 따라 제공되는 제어 신호에 의해 감쇄량을 조절한다. 따라서, 상기 제어 회로부(104)에 의해 제1 중간 주파 신호의 크기가 일정한 크기로 유지되게 된다.

상기 일정한 크기를 갖는 중간 주파수의 신호는 제2 이득 조절부(105)에 입력되어 최종적으로 조절되고 제2 중간 주파 변환부에 의해 기저대역 신호로 변환된다.

이와 같이 종래 기술에 따른 수신기는 많은 부품을 사용하게 되며, 특히 소필터(SAW BPG)의 크기가 크기 때문에 수신기의 소형화를 이루는데 제약이 있다.

그리고, 소필터에 의한 손실도 크기 때문에 증폭기를 여러단 사용해야 하는 문제점이 있다.

또한, 두 번의 주파수 변환으로 원하지 않는 주파수 성분이 수신기의 수신대역에 존재하면 수신감도에 영향을 미치므로 신호의 품질이 나빠지는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 이상에서 언급한 종래 기술의 문제점을 감안하여 안출한 것으로서, 종단(Front End)부분에 일정한 이득을 갖는 소형의 이동 통신 시스템 수신기를 제공하기 위한 것이다.

이상과 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 수신된 고주파 신호의 이득을 조절하는 제1 이득 조절부와, 상기 제1 이득 조절부로부터 출력된 고주파의 신호를 서로 다른 위상의 제1 기저대역 신호와 제2 기저대역 신호로 변환하는 주파수 변환부와, 상기 주파수 변환부로부터 출력된 각 신호의 이득을 외부로부터 제공되는 제어 신호에 의해 조절하는 제2 이득 조절부로 구성되는 것을 특징으로 한다.

도 1은 종래 기술에 따른 이동 통신 시스템의 수신기 구조 도면

도 2는 본 발명에 따른 이동 통신 시스템의 수신기 구조 도면

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1 : 수신신호 105 : 제2 이득 조절부

2,5,10,13 : 증폭기 106 : 제2 중간 주파 변환부

3,27 : 대역필터(BPF) 39,41 : 증폭기

4a,4b,28,30 : 감쇄기(ATT) 40,43.45 : 대역 필터(BPF)

6,9,12 : 고정 감쇄기(PAD) 42 : 감쇄기(ATT)

7,31 : 주파수 변환기(MIXER) 44 : 신디사이저(Synthesizer)

8 : 고주파 국부 발진기 46 : 주파수 변환기(MIXER)

11,18 : 소필터(SAW FILTER) 47a,49a,51a : 저역 필터(LPF)

14,25 : 분배기 47b,49b,51b : 저역 필터(LPF)

15 : RSSI 회로 48a,50a,48b,50b : 전압 제어 증폭기

16,19,21,23,28,30 : 감쇄기(ATT) 52a,52b : 검출기

17,20,22,26,29 : 증폭기 53a,53b : 아날로그/디지털 변환기

32 : 중간 주파 국부 발진기 54 : 자동 이득 제어 회로(AGCcircuit)

101 : 전단부 201 : 전단부

102 : 제1 이득 조절부 202 : 제1 이득 조절부

103 : 제1 중간 주파 변환부 203 : 중간 주파 변환부

104 : 제어 회로부 204 : 제2 이득 조절부

이하 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 구성 및 작용을 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 이동 통신 시스템의 수신기의 구조를 나타낸 도면이다.

본 발명에 따른 수신기는 고주파의 신호를 수신하여 처리하는 전단부(201)와 전체 셀 반경을 조절하는 제1 이득 조절부(202)와 상기 이득 조절된 신호를 기저 대역으로 변환하는 주파수 변환부(203)와 상기 기저대역 신호를 입력에 상관없이 일정한 레벨로 유지시켜주는 제2 이득 조절부(204)와 상기 셀 반경을 조절하기 위한 감쇄 제어 신호를 제공하는 제어 회로부(205)로 구성된다.

안테나로부터 수신된 고주파의 신호는 미약한 신호이므로 전단부(201)에 입력되어 증폭(39)되고 대역외 신호가 제거(40)되어 수신기에서 처리하기 쉬운 신호로 변환된다.

상기 전단부(201)에서 변환된 신호는 제1 이득 조절부(202)에 입력되어 통신시스템의 셀 반경을 조절하는 감쇄기(42)에 의해 감쇄되는데 제어 회로부(205)로부터 제공되는 감쇄 제어 신호에 따라 그 감쇄되는 정도가 달라진다.

상기 감쇄된 신호는 대역외 신호가 제거(43)되어 주파수 변환부(203)에 입력된다.

상기 주파수 변환부(203)에 입력된 신호는 신디사이저(44)에 의해 발생하는 기저대역 신호와 합성되어 90도의 위상차를 갖는 기저 대역의 제1 신호(I)와 제2 신호(Q) 신호로 변환된다.

상기 변환된 기저 대역의 신호들(I,Q)은 각각 다른 경로로 제2 이득 조절부(204)에 입력되어 여러 단수의 저역 필터들(47a,47b,49a,49b,51a,51b) 및 전압 제어 증폭기들(48a,48b,50a,50b)을 통과한다.

상기 저역 필터들(47a,47b,49a,49b,51a,51b)은 대역폭의 반 신호만을 통과시키고 나머지 신호는 제거하는 역할을 하는 필터로써 종래의 소필터(SAW FILTER)를 대신하여 이용되었다.

또한 상기 전압 제어 증폭기들(48a,48b,50a,50b)은 자동 이득 제어 회로(54)로부터 제공되는 전압 제어 신호에 의하여 감쇄량을 달리하여 일정한 크기의 기저 대역 신호를 출력한다. 상기 전압 제어 증폭기 소자들은 본 발명의 수신기에서 다이나믹 레인지(Dynamic Range)를 결정하는 중요한 소자들로써 다이나믹 레인지(Dynamic Range)가 70dB를 유지하기 위해서는 전압 제어 증폭기 한 단의 이득 변화 범위는 적어도 40dB이상을 가져야 한다. 여기에서 다이나믹 레이지는 신호가 왜곡되지 않고 선형성을 유지하는 최소 유효 레벨과 최대 유효 레벨의 비를 가리킨다.

그러므로 각각의 저역 필터(51a,51b)를 통과한 신호는 각각의 검출기(52a,52b)에 의해 신호의 크기가 검출된 뒤 자동 이득 제어 회로(54)에 입력되어 신호의 크기에 따라 전압 제어 증폭기(48a,48b,50a,50b)의 전압을 증가시킬 것인지 아니면 감쇄시킬 것인지를 판단하는 제어 신호를 제공받게 된다.

따라서, 상기 전압 제어 신호에 의하여 수신기 종단 부분의 기저대역 신호 제1 신호(I)와 제2 신호(Q)는 입력되는 신호의 크기에 상관없이 일정한 크기로 유지되어 수신기로부터 출력된다.

이상의 설명에서와 같이 본 발명은 기저대역으로 신호를 변환시키기 위해 한 번의 주파수 변환을 하여 전류 소모량 및 부품의 수를 대폭 줄일 수 있기 때문에 기지국 장비의 소형화를 이룰수 있으며 특정용도의 직접회로 구성도 용이하다.

또한, 상기 기저대역 신호를 디지털 변환한 후에 기저대역에서 자동 이득 제어 회로를 동작시킴으로써 수신 시스템의 반응 시간을 줄이는 효과가 있다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.

따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정하는 것이 아니라 특허 청구 범위에 의해서 정해져야 한다.

Claims (1)

1. 수신된 고주파 신호의 이득을 조절하는 제1 이득 조절부와;

   상기 제1 이득 조절부로부터 출력된 고주파의 신호를 서로 다른 위상의 제1 기저대역 신호와 제2 기저대역 신호로 변환하는 주파수 변환부와;

   상기 주파수 변환부로부터 출력된 각 신호의 이득을 외부로부터 제공되는 제어 신호에 의해 조절하는 제2 이득 조절부로 구성되는 것을 특징으로 하는 이동 통신 시스템의 수신기.