KR101145830B1 - Power output unit with an interference suppress system filter unit and pre-distorter for mobile telecommunication equipments - Google Patents
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Abstract
본 발명은 구동 증폭기의 출력을 다른 주파수 대역과 분리되도록 높은 인접채널누설비를 가지게 출력시키고, 전력 증폭기의 비선형적인 출력을 피드백 신호로 입력받아 왜곡된 크기 및 위상을 반전시킨 신호를 미리 입력시킴으로써, 왜곡을 정제하여 이동통신시스템의 출력단에서 선형성을 유지할 수 있는 전치왜곡장치 및 간섭억제시스템 필터모듈이 적용된 이동통신장치의 출력단을 제공하기 위한 것이다.The present invention outputs the output of the driving amplifier having a high adjacent channel leakage equipment so as to be separated from other frequency bands, by inputting a non-linear output of the power amplifier as a feedback signal and inputting a signal inverted distorted magnitude and phase, The present invention provides an output terminal of a mobile communication device to which a predistortion device and an interference suppression system filter module capable of refining distortion to maintain linearity at an output terminal of a mobile communication system are applied.
그 기술적 구성은 안테나 또는 다수개의 안테나를 통해 수신된 RF 아날로그 주파수 신호를 입력받아 일정 이득(Gain) 및 전력(Power)을 가진 주파수 신호로 변환하는 구동 증폭기; 상기 구동 증폭기를 통하여 입력된 주파수 신호를 통과 또는 저지시키고, 통과 또는 저지된 주파수 대역을 제외한 간섭 신호 및 리플을 보상하여 제거함으로써 인접채널누설비(ACLR)를 증가시키고, 상기 주파수 신호의 일정 이득 및 전력을 가진 주파수 신호로 변환하는 간섭억제시스템 필터모듈; 상기 간섭억제시스템 필터모듈에서 출력된 주파수 신호의 전력을 증폭시켜 일정 전력 및 이득을 가진 RF 아날로그 주파수 신호로 변환하여 안테나를 통해 방사하도록 출력하는 전력 증폭기; 상기 간섭억제시스템 필터모듈 및 전력 증폭기에서 출력된 주파수 신호를 입력받고, 상기 전력 증폭기에서 발생되는 혼변조 왜곡(IMD)을 감지하여 미리 왜곡시킴으로써 상기 왜곡을 상쇄하여 상기 전력 증폭기의 출력 신호를 선형화시키는 전치왜곡장치를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.The technical configuration includes a driving amplifier receiving an RF analog frequency signal received through an antenna or a plurality of antennas and converting the RF analog frequency signal into a frequency signal having a constant gain and power; Passing or stopping the frequency signal input through the driving amplifier, increasing the adjacent channel leakage equipment (ACLR) by compensating and removing interference signals and ripples except the frequency band passed or blocked, and a constant gain and An interference suppression system filter module converting the frequency signal into power; A power amplifier for amplifying the power of the frequency signal output from the interference suppression system filter module, converting the RF signal into a RF analog frequency signal having a predetermined power and gain and outputting the radiation through an antenna; A frequency signal output from the interference suppression system filter module and the power amplifier is input, and the intermodulation distortion (IMD) generated by the power amplifier is sensed and distorted to cancel the distortion to linearize the output signal of the power amplifier. And a predistortion device.
Description
본 발명은 이동통신장치의 출력단에 관한 것으로, 특히 다른 주파수 대역과 분리도가 높도록 인접채널누설비 특성을 최대화시킴과 동시에, 전력 증폭기의 비선형성을 제거하도록 출력을 피드백 신호로 입력받아 선형성도 가질 수 있는 전치왜곡장치 및 간섭억제시스템 필터-유닛이 적용된 이동통신장치의 출력단에 관한 것이다. The present invention relates to an output stage of a mobile communication device, and in particular, to maximize the characteristics of adjacent channel leakage facilities so as to have high separation from other frequency bands, and to have a linearity by receiving an output as a feedback signal to remove nonlinearity of a power amplifier. The present invention relates to an output terminal of a mobile communication device to which a predistortion device and an interference suppression system filter unit are applied.
일반적으로, 이동통신장치의 송신부(TX: Transmitter)에서는 데이터를 포함한 전송 신호를 고주파 신호로 변환하고, 적절한 전력으로 증폭하여 다른 주파수의 간섭없이 전송하면, 수신부(RX: Receiver)에서 대기중의 각종 잡음과 간섭신호 중에서 원하는 주파수 대역만을 필터링하여 수신한 후, 잡음을 최소화하면서 미약한 신호를 증폭하여 이용가능한 크기로 생성하고, 변환된 고주파 신호의 주파수를 낮추어 실제 신호를 복구해낸다.In general, a transmitter (TX) of a mobile communication device converts a transmission signal including data into a high frequency signal, amplifies the signal with appropriate power, and transmits the signal without interference from other frequencies. After filtering and receiving only desired frequency bands among noise and interference signals, amplifying weak signals while minimizing noise to generate usable sizes, and lowering the frequency of the converted high frequency signals to recover actual signals.
여기서, 송신부는 수신단에서 충분히 신호를 받을 수 있도록 적절한 최종단 전력으로 내보내야 하며, 전달하고자하는 주파수 이외의 성분을 방출하지 않도록 해야하고, 여러 주파수 채널을 사용하는 경우, 서로 간섭없이 내보낼 수 있어야 한다.Here, the transmitter should send out the proper end stage power enough to receive the signal at the receiving end, and should not emit components other than the frequency to be transmitted, and should be able to export without interference when using multiple frequency channels. .
또, 수신부는 송신단에서 송출된 미약한 신호를 증폭시켜야 하므로, 다단계의 증폭단이 요구되며, 대기중의 각종 잡음과 간섭신호를 최대한 억제하고, 여러 주파수 채널을 사용하는 경우, 원하는 채널만을 정확하게 골라내야하며, 외부에서 다양한 주파수 성분이 들어오는 것을 막거나 걸러내야 한다.In addition, since the receiver must amplify the weak signal transmitted from the transmitter, a multi-stage amplification stage is required, and in order to suppress various noise and interference signals in the air as much as possible, and to select the desired channel accurately when using multiple frequency channels, And it should prevent or filter out various frequency components from outside.
즉, 다양한 주파수 신호가 방출되어 이동하는 경로인 대기를 매질로 하기 때문에, 전자파는 많은 잡음을 가지게 되고, 대기중의 여러 요소들로 인해 감쇄되므로, 이동통신장치의 출력단에서는 큰 전력(Power, dBm(W))과 이득(Gain, dB)으로 신호를 송출해야 한다.In other words, since the atmosphere is a medium in which various frequency signals are emitted and traveled, electromagnetic waves have a lot of noise and are attenuated by various elements in the atmosphere. (W)) and gain (Gain, dB) should be sent.
여기서, 이동통신장치인 기지국(Base Station)과 중계기(Repeater)의 출력 전력(Output Power) 효율은 대략 10% 정도로 매우 낮으며, 이는 20W의 RF 신호 출력을 얻기 위해서 200W의 전력이 요구됨을 뜻하고, 나머지 200W-20W=180W는 열로 변환되어 열 방출장치에 의해 대기중으로 방출된다는 것을 의미한다.Here, the output power efficiency of the base station and the repeater, which are mobile communication devices, is very low at about 10%, which means that 200W of power is required to obtain 20W of RF signal output. The remaining 200W-20W = 180W means that it is converted to heat and released into the atmosphere by the heat release device.
또, 열 방출장치는 팬(Fan) 또는 에어컨과 같은 방열장치 및 방열판을 이용하며, 상기 방열장치 및 방열판은 이동통신장치의 전체 무게 및 부피의 30%를 차지하기 때문에, 출력단의 효율이 높아진다면 공급전력의 경제성과 함께 이동통신장치의 무게 및 부피를 줄일 수 있다.In addition, the heat dissipation device uses a heat sink and a heat sink such as a fan or air conditioner, and the heat sink and heat sink occupy 30% of the total weight and volume of the mobile communication device, so that the efficiency of the output stage is increased. With the economics of the power supply, the weight and volume of the mobile communication device can be reduced.
한편, 이동통신장치 중 출력단의 전력 효율이 낮은 이유는 통신 신호의 특성상 다른 채널이나 주파수에 영향을 주지 않기 위한 특성인 인접채널누설비(ACLR: Adjacent Channel Leakage Power Ratio)를 만족해야 하기 때문이다.On the other hand, the power efficiency of the output terminal of the mobile communication device is low because the characteristics of the communication signal must meet the Adjacent Channel Leakage Power Ratio (ACLR), which does not affect other channels or frequencies.
여기서, 도 1을 참조하면, 인접채널누설비는 전력 증폭기(PA: Power Amplifier)의 선형성을 나타내는 지표로서, WCDMA에서는 전력 증폭기 선형성을 나타내는 표준 규격으로, 중심 채널 전력과 특정 오프셋 주파수만큼 떨어진 지점의 전력 간의 차이를 dBc로 나타낸 것이며, 인접채널누설비(ACPR)와 결과는 같다.Here, referring to FIG. 1, the adjacent channel leakage facility is an index indicating a linearity of a power amplifier (PA), and in WCDMA, a standard specification indicating a linearity of a power amplifier. The difference in power is expressed in dBc, and the result is the same as that of the adjacent channel leakage facility (ACPR).
도 2는 종래 기술에 따른 기지국 및 중계기의 출력단을 개략적으로 도시한 도이고, 도 3은 종래 기술에 따른 통신 장치의 단일 채널 출력을 출력 스펙트럼 밀도로 도시한 그래프이다. 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 전력 증폭기(PA: Power Amplifier)의 입력 신호는 그 전단의 구동 증폭기(DA: Driving Amplifier)에서 증폭된다.FIG. 2 is a diagram schematically illustrating output stages of a base station and a repeater according to the prior art, and FIG. 3 is a graph showing the output spectral density of a single channel output of the communication apparatus according to the prior art. As shown in FIGS. 2 and 3, an input signal of a power amplifier (PA) is amplified by a driving amplifier (DA) in front of it.
그리고, 상기 구동 증폭기의 출력인 전력 증폭기의 입력 신호의 전력 크기(Power Value)는 대략 0 내지 10dBm 정도이고, 전력 증폭기의 출력 신호의 이득(Gain)은 대략 30dB 내지 50dB로 설계된다.The power value of the input signal of the power amplifier, which is the output of the driving amplifier, is about 0 to 10 dBm, and the gain of the output signal of the power amplifier is about 30 dB to 50 dB.
전력 증폭기의 효율은 전력 증폭기가 감당할 수 있는 가장 높은값인 포화점(Saturation Point)에 근접할수록 높아지는데, 이러한 경우 전력 증폭기는 비선형 특성 영역으로 진입하게 되므로, 출력 신호의 특성은 스펙트럼이 높아짐(Spectral Growth)으로 인해 인접채널누설비가 수용할 수 없는 상태로 회손(Distortion)된다.The efficiency of the power amplifier increases as it approaches the saturation point, which is the highest value the power amplifier can afford. In this case, the power amplifier enters the nonlinear characteristic region, so the characteristic of the output signal is high in spectrum. Due to growth, the adjacent channel leakage equipment is distorted.
따라서, 이러한 회손을 최소화시키기 위해 전력 증폭기를 선형성이 확보된 영역에서 동작시키기 위해 효율을 낮추는 것이다.Therefore, in order to minimize such damage, the efficiency is lowered to operate the power amplifier in a region where linearity is ensured.
이때, 인접채널누설비를 포함한 출력 신호의 특성은 전력 증폭기의 특성뿐 아니라, 입력 신호의 특성에도 직접적으로 영향을 받는데, 위의 설명은 입력 신호의 특성이 같다고 가정하고 비교한 것이다.In this case, the characteristics of the output signal including adjacent channel leakage facilities are directly influenced by the characteristics of the input signal as well as the characteristics of the power amplifier. The above description is based on the assumption that the characteristics of the input signal are the same.
또, 상기 전력 증폭기를 구성하는 트랜지스터의 특성은 상기 언급한 효율보다 높은 25% 내지 35% 사이이고, 최적의 조건으로 설계한 경우 상기 트랜지스터의 효율이 50% 이상까지도 얻을 수 있으며, 이때의 트랜지스터의 이득은 대략 8dB 내지 20dB정도이다.In addition, the characteristics of the transistor constituting the power amplifier is between 25% to 35% higher than the above-mentioned efficiency, and when designed under optimal conditions, the efficiency of the transistor can be obtained up to 50% or more. The gain is approximately 8 dB to 20 dB.
한편, 기존의 이동통신장치의 출력 특성은 원하는 대역 내의 신호 크기와 대역 밖의 노이즈 크기의 차이에 의해 정해지며, 이를 아이솔레이션(Isolation) 특성으로 표시하기도 하며, 최근에는 상기 언급한 인접채널누설비로 나타내기도 하는데, 하기에서는 상기 인접채널누설비를 상기 아이솔레이션을 포함한 개념으로 가정하고 설명한다.On the other hand, the output characteristics of the existing mobile communication device is determined by the difference between the signal size in the desired band and the noise out of the band, it may be represented by the isolation (Isolation) characteristics, and recently referred to as the adjacent channel leakage facilities. In the following description, it is assumed that the adjacent channel leakage facility is a concept including the isolation.
이동통신장치의 출력 효율을 높이기 위해서는 이득을 증가시켜야 하는데, 장치에서의 증폭은 원하는 대역 내의 신호만이 증폭되는 것이 아니고, 원하는 대역 외의 노이즈도 함께 증폭하게 되므로, 출력단에서 증폭하기 전의 신호의 인접채널누설비 특성이 우수할수록 큰 이득으로 증폭할 수 있고, 이에 따라 원하는 출력을 얻을 수 있게 되는 것이다.In order to increase the output efficiency of the mobile communication device, the gain must be increased. The amplification in the device does not only amplify a signal within a desired band, but also amplifies noise outside a desired band. The better the leakage ratio characteristic, the larger the gain can be amplified, and thus the desired output can be obtained.
도 2를 참조하면, 이동통신장치의 마지막 출력단인 전력 증폭기의 총 이득은 30dB 내지 50dB 로 설계되는데, 이 경우에 전력 증폭기의 입력 신호의 특성(ACLR)이 비교적 우수해도 이미 설명한 바대로 전력 증폭기(PA)에서 신호와 노이즈(Noise)가 모두 30dB에서 50dB로 증폭되므로 결과적으로 마지막 출력 신호의 ACLR 특성에 손상(Distortion)이 오게 된다. 이를 보상하기 위해서는 효율이 낮은 영역, 즉 선형 특성의 영역에서 작동하도록 전력 증폭기를 설계해야 한다.Referring to FIG. 2, the total gain of the power amplifier, which is the last output terminal of the mobile communication device, is designed to be 30 dB to 50 dB. In this case, even though the characteristic (ACLR) of the input signal of the power amplifier is relatively good, as described above, the power amplifier ( In PA, both signal and noise are amplified from 30dB to 50dB, resulting in distortion in the ACLR characteristics of the last output signal. To compensate for this, power amplifiers must be designed to operate in areas of low efficiency, that is, in the area of linearity.
이러한 문제점을 해결하기 위해 한국공개특허 제2005-0010596호에는 이동통신시스템의 전치왜곡장치가 개시되어 있고, 도 4를 참조하여 설명한다.In order to solve this problem, Korean Laid-Open Patent Publication No. 2005-0010596 discloses a predistortion apparatus of a mobile communication system, which will be described with reference to FIG. 4.
도 4는 상기 한국공개특허에 따른 이동통신시스템의 전치 왜곡 장치를 도시한 블록도로서, 중간주파 변조기의 전단인 기저대역 단에서 전치 왜곡(Pre-Distortion)을 하기 위한 전치 왜곡 장치가 구비되고, 전력 증폭되어 출력되는 신호를 전치 왜곡 장치로 입력받아 왜곡을 보정하도록 구성되어 있다.FIG. 4 is a block diagram illustrating a predistortion apparatus of a mobile communication system according to the Korean Laid-Open Patent, and includes a predistortion apparatus for pre-distortion at a baseband stage that is a front end of an intermediate frequency modulator. The power amplified output signal is input to a predistorter and configured to correct distortion.
도 4에 도시된 바와 같이, 전치 왜곡부(100)와 전력 증폭부(200)로 구성되어 있으며, 그 중 전력 증폭부(200)는 입력 신호를 중간주파 변조하는 중간주파 증폭단과, 그 중간주파 신호를 대역 통과시켜 고주파 변조하는 고주파 증폭단과, 그 고주파 신호를 대역 통과시켜 대전력 변조하는 전력 증폭단으로 구성된다.As shown in FIG. 4, the
상기 전치 왜곡부(100)는 기저대역 신호를 입력받아 디지털 신호로 변환하는 에이디 변환기(101)와, 상기 에이디 변환된 기저대역 신호(Ii,Qi)를 소정의 전치 왜곡 알고리즘을 이용하여 디지털 방식으로 왜곡 처리하는 DSP(102)와, 상기 DSP(102)를 통해 전치 왜곡된 신호를 아날로그 신호로 변환하여 중간주파 증폭단으로 출력하는 디에이 변환기(103)와, 상기 전력 증폭부(200)에서 출력되는 신호를 검출하여 고주파 신호로 역 변조하여 고주파 역변조부(104)와, 상기 고주파 역변조부(104)를 통해 역 변조된 고주파 신호를 중간주파 신호로 역변조하는 중간주파 역변조부(105)와, 상기 중간주파 역변조부(105)를 통해 역 변조된 중간주파 신호를 디지털 기저대역 신호(Io, Qo)로 변환하여, 전치 왜곡 시 보정할 수 있도록 디에스피(102)로 출력하는 에이디 변환기(106)를 포함하여 구성한다.The
그러나, 종래 기술에 따른 전치 왜곡 장치를 이용한 출력단의 효율은 WCDMA 경우에 대략 15% 내지 20% 정도로 알려져 있고, 이 만큼의 효율의 향상도 바람직하지만, 출력단의 효율이 높을수록 여러 가지의 장점을 응용한 기술이 도출될 수 있으므로, 본 발명에서는 상기 종래 기술에 따른 이동통신시스템의 전치 왜곡 장치에 간섭억제시스템 필터유닛을 더 부가한 구성을 적용함으로써, 전치 왜곡 장치의 선형화 및 간섭억제시스템 필터유닛의 인접채널누설비 증가로 인한 시너지 효과를 유도하여 각각의 방법을 응용했을 경우보다 더 높은 출력단 효율을 얻고자 한다.However, the efficiency of the output stage using the predistorter according to the prior art is known to be about 15% to 20% in the case of WCDMA, and the improvement of the efficiency is desirable. However, the higher the efficiency of the output stage, the more various advantages are applied. Since one technique can be derived, the present invention applies a configuration in which the interference suppression system filter unit is further added to the predistortion apparatus of the mobile communication system according to the prior art, so that the linearization of the predistortion apparatus and the interference suppression system filter unit are applied. By inducing synergy effect due to the increase of adjacent channel facilities, we want to obtain higher output stage efficiency than when each method is applied.
본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위하여 안출한 것으로, 전력 증폭기의 비선형성을 제거하기 위해, 전력 증폭기의 출력을 피드백 신호로 입력받아 다른 형태의 비선형성을 가지는 주파수 신호를 결합시킴으로써, 전력 증폭기의 비선형성을 제거할 수 있는 전치왜곡장치 및 간섭억제시스템 필터-유닛이 적용된 이동통신장치의 출력단을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made to achieve the above object, in order to eliminate the nonlinearity of the power amplifier, by receiving the output of the power amplifier as a feedback signal by combining a frequency signal having a different type of nonlinearity, An object of the present invention is to provide an output terminal of a mobile communication device to which a predistortion device and an interference suppression system filter-unit which can remove nonlinearity are applied.
본 발명의 다른 목적은 전력 증폭기로 입력되는 주파수 신호가 다른 주파수 대역과 분리도가 높도록 인접채널누설비 특성을 극대화키고 또한 구동 증폭기(DA)와 마지막 전력 증폭기(PA)의 이득(Gain)을 가장 바람직하도록 조정하여, 전력 증폭기가 비선형 영역에서 동작될지라도 선형 영역에서 동작된 것과 같은 효과를 가질 수 있는 전치왜곡장치 및 간섭억제시스템 필터-유닛이 적용된 이동통신장치의 출력단을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to maximize the characteristics of the adjacent channel leakage facility so that the frequency signal inputted to the power amplifier is different from other frequency bands, and also maximizes the gain of the driving amplifier DA and the last power amplifier PA. It is desirable to provide an output stage of a mobile communication device to which a predistortion device and an interference suppression system filter-unit are applied which can have the same effect as operating in a linear region even if the power amplifier is operated in a nonlinear region.
본 발명의 또 다른 목적은 전력 효율을 증가시켜 입력된 전원의 대부분이 열로 변환되지 않도록 하고, 이에 따라 방열장치 및 방열판을 제거 및 최소화시켜 기지국 및 중계기를 포함한 장치의 크기 및 무게를 줄여 이동통신장치의 초소형화를 이룰 수 있는 전치왜곡장치 및 간섭억제시스템 필터-유닛이 적용된 이동통신장치의 출력단을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to increase the power efficiency so that most of the input power is not converted to heat, and accordingly to remove and minimize the heat sink and the heat sink to reduce the size and weight of the device including the base station and the repeater mobile communication device The present invention provides an output terminal of a mobile communication device to which a predistortion device and an interference suppression system filter-unit which can achieve a miniaturization of the device are applied.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 안테나 또는 다수개의 안테나를 통해 수신된 RF 아날로그 주파수 신호를 입력받아 일정 이득(Gain) 및 전력(Power)을 가진 주파수 신호로 변환하는 구동 증폭기; 상기 구동 증폭기를 통하여 입력된 주파수 신호를 통과 또는 저지시키고, 통과 또는 저지된 주파수 대역을 제외한 간섭 신호 및 리플을 보상하여 제거함으로써 인접채널누설비(ACLR)를 증가시키고, 상기 주파수 신호의 일정 이득 및 전력을 가진 주파수 신호로 변환하는 간섭억제시스템 필터모듈; 상기 간섭억제시스템 필터모듈에서 출력된 주파수 신호의 전력을 증폭시켜 일정 전력 및 이득을 가진 RF 아날로그 주파수 신호로 변환하여 안테나를 통해 방사하도록 출력하는 전력 증폭기; 상기 간섭억제시스템 필터모듈 및 전력 증폭기에서 출력된 주파수 신호를 입력받고, 상기 전력 증폭기에서 발생되는 혼변조 왜곡(IMD)을 감지하여 미리 왜곡시킴으로써 상기 왜곡을 상쇄하여 상기 전력 증폭기의 출력 신호를 선형화시키는 전치왜곡장치를 포함한다. In order to achieve the above object, the present invention provides a drive amplifier for receiving an RF analog frequency signal received through an antenna or a plurality of antennas and converts the signal into a frequency signal having a constant gain (Gain) and power (Power); Passing or stopping the frequency signal input through the driving amplifier, increasing the adjacent channel leakage equipment (ACLR) by compensating and removing interference signals and ripples except the frequency band passed or blocked, and a constant gain and An interference suppression system filter module converting the frequency signal into power; A power amplifier for amplifying the power of the frequency signal output from the interference suppression system filter module, converting the RF signal into a RF analog frequency signal having a predetermined power and gain and outputting the radiation through an antenna; A frequency signal output from the interference suppression system filter module and the power amplifier is input, and the intermodulation distortion (IMD) generated by the power amplifier is sensed and distorted to cancel the distortion to linearize the output signal of the power amplifier. Predistortion device is included.
그리고, 상기 전치왜곡장치는 상기 간섭억제시스템 필터모듈과 상기 전력 증폭기 사이에서, 상기 간섭억제시스템 필터모듈과 병렬로 연결되는 것을 특징으로 한다.The predistortion device may be connected in parallel with the interference suppression system filter module between the interference suppression system filter module and the power amplifier.
또, 상기 전치왜곡장치는 상기 간섭억제시스템 필터모듈에서 출력되는 신호 중 일부를 추출하기 위한커플러(Coupler)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The predistortion device may further include a coupler for extracting a part of a signal output from the interference suppression system filter module.
더불어, 상기 출력단은 상기 간섭억제시스템 필터모듈과 상기 전치왜곡장치 및 상기 결합기 사이에, 상기 간섭억제시스템 필터모듈의 전력을 상기 전치왜곡장치 및 상기 결합기로 배분하여 출력하기 위한 커플러(Coupler)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the output stage further includes a coupler (Coupler) for distributing and outputting the power of the interference suppression system filter module to the predistortion device and the coupler between the interference suppression system filter module, the predistortion device and the combiner. It is characterized by including.
여기서, 상기 전치왜곡장치는 상기 간섭억제시스템 필터모듈에서 출력된 아날로그 주파수 신호를 디지털로 변환하는 제1 A/D 변환기; 상기 제1 A/D 변환기에서 출력된 디지털 주파수 신호의 피크대평균전력비를 감소시켜 출력하는 CFR(Crest Factor Reduction); 상기 전력 증폭기의 출력인 아날로그 주파수 신호를 피드백 신호로 입력받아 디지털로 변환시키는 제2 A/D 변환기; 상기 제2 A/D 변환기에서 출력된 디지털 주파수 신호를 입력받아 상기 전력 증폭기에서 발생된 왜곡의 크기로 위상이 반전되도록 왜곡시켜 출력하는 DPD(Digital Pre-Distortion); 상기 DPD에서 출력된 주파수 신호를 아날로그로 변환하는 D/A 변환기; 상기 D/A 변환기에서 출력된 신호의 주파수를 높이기 위한 제1 믹서; 상기 제2 A/D 변환기로 입력되는 주파수 신호를 낮추기 위한 제2 믹서; 상기 제1 믹서 및 제2 믹서로 입력되는 각각의 주파수를 위한 국부 발진기; 상기 제2 A/D 변환기에서 전력 증폭기의 출력을 피드백 신호로 받기 위한 커플러를 포함하는 것을 특징으로 한다.The predistortion device may include: a first A / D converter for converting an analog frequency signal output from the interference suppression system filter module into a digital; CFR (Crest Factor Reduction) for reducing the peak-to-average power ratio of the digital frequency signal output from the first A / D converter; A second A / D converter receiving an analog frequency signal, which is an output of the power amplifier, as a feedback signal and converting the digital signal into a digital signal; A digital pre-distortion (DPD) for receiving a digital frequency signal output from the second A / D converter and distorting the phase so that the phase is inverted with the magnitude of the distortion generated by the power amplifier; A D / A converter converting the frequency signal output from the DPD to analog; A first mixer for increasing the frequency of the signal output from the D / A converter; A second mixer for lowering a frequency signal input to the second A / D converter; A local oscillator for each frequency input to the first mixer and the second mixer; And a coupler for receiving the output of the power amplifier as a feedback signal in the second A / D converter.
그리고, 상기 전력 증폭기의 이득은 상기 간섭억제시스템 필터모듈에서 출력되는 신호의 인접채널누설비가 높으므로 선형성을 가지는 영역 및/또는 비선형성을 가지는 영역에서 선형적인 출력을 낼 수 있는 범위 내인 것을 특징으로 한다.In addition, the gain of the power amplifier is within the range that can produce a linear output in the region having a linearity and / or non-linearity because the adjacent channel leakage equipment of the signal output from the interference suppression system filter module is high. do.
또, 상기 구동 증폭기의 이득은 상기 출력단의 전체 이득에서 상기 전력 증폭기의 이득, 상기 간섭억제시스템 필터모듈의 이득 또는 손실의 합을 뺀 나머지 이득을 가지는 것을 특징으로 한다.The gain of the driving amplifier may have a gain obtained by subtracting the sum of the gain of the power amplifier, the gain or the loss of the interference suppression system filter module from the total gain of the output stage.
더불어, 상기 간섭억제시스템-필터유닛은 일정 대역의 주파수 신호를 통과 및 저지시키고, 통과된 상기 주파수 신호를 증폭시키는 하나 또는 하나 이상의 간 섭억제시스템 필터모듈; 상기 간섭 신호를 보상한 필터 모듈에서 발생된 리플 대역을 저지 및 보상시키는 보상 회로를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the interference suppression system-filter unit includes one or more interference suppression system filter module for passing and blocking a frequency signal of a predetermined band, and amplifies the frequency signal passed; And a compensation circuit for stopping and compensating a ripple band generated by the filter module that compensates for the interference signal.
그리고, 상기 하나 또는 하나 이상의 간섭억제시스템 필터모듈은 일정 대역의 주파수 신호를 통과 및 저지시키도록 두 개 이상의 직렬 연결되고, 동일한 특성을 가지는 필터; 상기 필터에서 저지 대역에 따라 발생된 삽입 손실을 보상하기 위하여 구비되는 LNA 를 포함하는 것을 특징으로 한다.The one or more interference suppression system filter modules may include two or more series-connected filters having the same characteristics to pass and block frequency signals of a predetermined band; It characterized in that it comprises an LNA provided to compensate for the insertion loss generated according to the stop band in the filter.
또한, 상기 필터는 유전체 또는 금속 공동(Metal Cavity) 또는 DR-금속 공동 또는 스트립라인 중 어느 하나로 형성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the filter is characterized in that it is formed of any one of a dielectric or metal cavity (Metal Cavity) or DR-metal cavity or stripline.
더불어, 상기 필터는 유전체 또는 금속 공동(Metal Cavity) 또는 유전체 공진-금속 공동 또는 스트립라인의 조합으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.In addition, the filter may be made of a combination of dielectric or metal cavities or dielectric resonance-metal cavities or striplines.
이때, 상기 LNA는 상기 필터에서 발생한 삽입 손실을 보상하도록, 삽입 손실에 따른 이득을 가지고, 상기 필터와 직렬 연결되는 것을 특징으로 한다.In this case, the LNA has a gain according to the insertion loss and is connected in series with the filter to compensate for the insertion loss generated in the filter.
그리고, 상기 보상 회로는 상기 간섭억제시스템 필터모듈에서 발생한 리플을 보상하도록, 상기 리플이 발생된 주파수 대역에서 상기 리플 크기 만큼의 진폭을 저지하는 필터로 이루어진 것을 특징으로 한다.The compensation circuit may include a filter that suppresses an amplitude equal to the size of the ripple in the frequency band in which the ripple is generated to compensate for the ripple generated in the interference suppression system filter module.
바람직하게는, 상기 필터는 상기 리플이 발생된 주파수 대역 및 리플의 크기 만큼의 진폭을 저지하는 BSF(Band Stop Filter)인 것을 특징으로 한다.Preferably, the filter is characterized in that the band stop filter (BSF) to block the amplitude as much as the size of the ripple frequency band and the ripple generated.
이때, 상기 필터는 상기 리플이 발생된 주파수 대역 및 리플의 크기 만큼의 진폭을 저지하는 방향성 필터(Directional Filter)인 것을 특징으로 한다.At this time, the filter is characterized in that the directional filter (Directional Filter) to block the amplitude as much as the size of the ripple generated frequency band and ripple.
그리고, 상기 전력 증폭기는 MOSFET 또는 갈륨-나이트라이드(GaN)로 이루어 진 전력 트랜지스터(Power Transistor)로 이루어진 것을 특징으로 한다.In addition, the power amplifier is characterized by consisting of a power transistor (Power Transistor) consisting of a MOSFET or gallium nitride (GaN).
더불어, 상기 이동통신장치의 출력단은 상기 구동 증폭기의 전단에 상기 안테나 또는 다수개의 안테나로 수신된 RF 신호를 증폭하는 저잡음 증폭기를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.In addition, the output terminal of the mobile communication device further comprises a low noise amplifier for amplifying the RF signal received by the antenna or a plurality of antennas in front of the driving amplifier.
이상에서 설명한 바와 같이 상기와 같은 구성을 갖는 본 발명은 비선형 소자인 전력 증폭기의 비선형 출력 신호를 피드백 신호로 입력받아 입력 신호를 미리 왜곡시킴으로써, 비선형 출력 신호가 서로 상쇄되어 선형성을 가지는 출력 신호를 얻을 수 있어 선형성이 증가됨과 동시에, 간섭억제시스템 필터유닛에 의해 인접채널누설비의 특성을 높임으로써, 잡음 및 다른 대역과의 간섭이 없도록 분리도를 높일 수 있고, 구동 증폭기에서 인접채널특성비를 고려하지 않고 이득을 높일 수 있으므로, 전력 증폭기에서 선형 영역 또는 비선형 영역에서 동작할지라도 선형 영역에서 동작한 것과 동일한 효과를 가질 수 있어 전력 증폭기로 공급되는 전원 대 출력 전원인 효율을 증가시킴으로써, 열로 손실되는 전력을 최소화시켜 전력효율을 증가시킴과 동시에 방열장치 및 방열판 등을 삭제 및 최소화시켜 이동통신장치의 크기 및 부피를 초소형화시킬 수 있는 등의 효과를 거둘 수 있다.As described above, the present invention having the above-described configuration receives a nonlinear output signal of a power amplifier, which is a nonlinear element, as a feedback signal, and distorts the input signal in advance, thereby obtaining an output signal having linearity by canceling the nonlinear output signals. As the linearity is increased and the characteristics of adjacent channel leakage facilities are improved by the interference suppression system filter unit, the separation can be increased so that there is no noise and interference with other bands, and the adjacent channel characteristic ratio is not considered in the driving amplifier. Gain can be increased without gain, so even if the power amplifier operates in the linear or nonlinear region, it can have the same effect as operating in the linear region, increasing the efficiency of the power supplied to the power amplifier versus the output power, thereby reducing the power lost to heat. To increase power efficiency By deleting and minimizing the heat dissipation device and the heat sink, the size and volume of the mobile communication device can be miniaturized.
이하, 본 발명에 따른 실시예를 첨부된 예시도면을 참고로 하여 상세하게 설 명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, an embodiment according to the present invention will be described in detail.
도 5는 본 발명에 따른 전치왜곡장치 및 간섭억제시스템 필터모듈이 적용된 이동통신장치의 출력단을 도시한 도이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 전치왜곡장치 및 간섭억제시스템 필터모듈이 적용된 이동통신장치의 출력단은 구동 증폭기(DA, 10), 간섭억제시스템 필터유닛(ISS FU: Interference Supperess System Filter Unit, 30), 전치 왜곡 장치(20), 결합기(Combiner, 40), 전력 증폭기(PA: 50)로 이루어진다.5 is a diagram illustrating an output terminal of a mobile communication device to which a predistortion device and an interference suppression system filter module according to the present invention are applied. As shown in FIG. 5, the output terminal of the mobile communication device to which the predistortion device and the interference suppression system filter module according to the present invention are applied is a driving amplifier (DA) 10 and an interference suppression system filter unit (ISS FU: Interference Supperess System Filter). Unit 30),
여기서, 구동 증폭기(10)는 상기 전력 증폭기(50)에서 이득(Gain)과 전력 효율(Power)를 모두 만족시키지 못하기 때문에, 상기 전력 증폭기(50)를 구동시키기 위해, 전단에서 높은 이득(Gain)을 가지고 상기 전력 증폭기(50)의 이득을 보상하도록 이루어진다.Here, since the driving
본 발명에서의 구동 증폭기(10)의 이득은 60dB 내지 70dB로 설계되고, 전력 효율보다는 이득 보상을 위해 구비되며, 상기 전력 증폭기(50)에 요구되는 충분한 크기의 입력 신호를 공급하기 위함이다.The gain of the
또, 상기 전력 증폭기(50)는 출력단에서 안테나(ANT)를 통해 대기중으로 방사할 신호를 높은 전력을 송출해야 하므로, 높은 전력을 상기 전력 증폭기(50)에서 보상한다면, 높은 이득은 상기 구동 증폭기(10)에서 보상하는 것이다.In addition, since the
더불어, 본 발명에 따른 간섭억제시스템 필터유닛(ISS FU, 30)은 작동 주파수 대역에서 삽입 손실이 낮고, 스커트, 리플 및 아이솔레이션 특성이 우수함과 동 시에 부피 및 무게도 작고 가벼운 것을 특징으로 한다.In addition, the interference suppression system filter unit (ISS FU) 30 according to the present invention is characterized by low insertion loss in the operating frequency band, excellent skirt, ripple and isolation characteristics, and at the same time small in volume and weight and light in weight.
도 8을 참조하여 설명하면, 상기 간섭억제시스템 필터유닛(30)은 하나 또는 하나 이상의 간섭억제시스템 필터모듈(ISS FM: 31), 보상 회로(33)를 포함한다.Referring to FIG. 8, the interference suppression
여기서, 두 개 이상의 필터를 직렬로 연결하는 경우, 두 개 이상의 필터 조합에 따른 스커트 및 아이솔레이션 특성은 한 개의 특성과 비교하였을 때 두 배 이상 향상되나, 필터 조합의 또 다른 중요한 특성인 삽입 손실 및 리플 특성이 두 배 이상 증가하게 된다.Here, when two or more filters are connected in series, the skirt and isolation characteristics of two or more filter combinations are more than doubled when compared to one, but another important characteristic of the filter combination is insertion loss and ripple. The property is more than doubled.
따라서, 본 발명에서는 우선 삽입 손실을 보상하고 필터 모듈에서 요구되는 총 이득을 얻기 위해 LNA(LNA: Low Noise Amplifier)를 한 개 이상의 필터와 결합시킨다.Therefore, the present invention first combines a low noise amplifier (LNA) with one or more filters to compensate for insertion loss and to obtain the total gain required by the filter module.
여기서, 삽입 손실(Insertion Loss)은 필터의 중요한 특성 중에 하나로서, 신호가 필터를 통과하면서 손해를 보는 전력을 의미하며, 통과 대역에서 S21이 0dB 보다 작으면 입력된 전력이 모두 출력되지 못했다는 의미이며, 이는 즉 손해를 보는 전력이 발생하였다는 것을 의미한다. 즉, S21이 0dB에서 떨어지는 값만큼을 삽입 손실이라 하고, 이를 dB 로 표시한다.Here, Insertion Loss is one of the important characteristics of the filter, which means that the signal loses power as it passes through the filter.If S21 is less than 0 dB in the pass band, all input power is not output. In other words, it means that a loss of power has occurred. In other words, as much as S21 falls from 0 dB, the insertion loss is referred to as dB.
이때, LNA의 수는 필터 모듈에서 요구되는 이득 특성에 의해 정해지고, 역시 중요한 특성 중에 하나인 잡음 지수(Noise Figure)를 줄이기 위하여 LNA는 간섭억제시스템 필터모듈(ISS FM: 31)의 첫 번째 필터 앞 단에 장착하는 것이 바람직하지만, 삭제해도 무방하다.In this case, the number of LNAs is determined by the gain characteristics required by the filter module, and the LNA is the first filter of the interference suppression system filter module (ISS FM: 31) to reduce the noise figure, which is also one of the important characteristics. It is preferable to mount at the front end, but it may be deleted.
상술한 간섭억제시스템 필터모듈(ISS FM: 31)은 스커트, 인접채널누설비 및 이득은 충분히 확보되어 100 와트 이상의 고출력 이동통신장치에 사용될 수 있도록 설계가능하며, 이는 신호 대역 밖의 간섭 잡음(Interference Noise Signal)을 충분히 억제할 수 있음을 의미한다.The above-described interference suppression system filter module (ISS FM: 31) can be designed to be used in a high output mobile communication device having a skirt, adjacent channel leakage facilities and gains sufficiently, which is 100 watt or more, which is an interference noise outside the signal band. Signal) can be sufficiently suppressed.
여기서, BPF의 개수에 따라 리플이 증가하게 되는데, 이에 따라 결합하는 BPF의 개수의 배수만큼 리플 특성의 손상이 발생하므로, 이를 충분히 보상(Compensation)하여 필터 모듈의 총 리플 특성은 조정가능하다.Here, the ripple increases according to the number of BPFs. Accordingly, since the damage of the ripple characteristic occurs by a multiple of the number of the combined BPFs, the total ripple characteristic of the filter module is sufficiently compensated.
본 발명에 따른 BPF는 모든 종류의 필터를 이용할 수 있으며, 구현 형태에 따라 집중 소자(Lumped Element), 트랜스미션 라인(Transmission line)인 마이크로스트립(Microstrip) 또는 스트립라인(Stripline), 세라믹(Ceramic) 또는 유전체(Dielectric) 또는 도파관(Waveguide), SAW(Surface Acoustic Wave), MEMS, LTCC, FBAR 등이 이용될 수 있다.The BPF according to the present invention can use all kinds of filters, and depending on the implementation type, a concentrated element, a transmission line, a microstrip or a stripline, a ceramic, or Dielectric or waveguide, Surface Acoustic Wave (SAW), MEMS, LTCC, FBAR and the like may be used.
여기서, 집중소자는 납 또는 SMD의 L, C 소자를 PCB에 납땜하여 만들 수 있는 소자이며, 수 GHz 이상의 경우 커플링, 공진, 다중 임피던스 연결을 고려하여 구현할 수 있는 마이크로스트립 또는 스트립라인이 이용된다.Here, the lumped element is a device which can be made by soldering lead or SMD L and C elements to the PCB, and in the case of several GHz or more, a microstrip or stripline that can be implemented in consideration of coupling, resonance, and multiple impedance connection is used. .
그리고, 세라믹 또는 유전체는 파장에 따른 공진을 이용하는 구조적 필터로서, 고 유전체의 유전체 세라믹을 이용하여 신호의 전기적 파장을 줄이고, 더욱 작은 필터를 구현할 수 있도록 이루어진다.In addition, the ceramic or the dielectric is a structural filter using the resonance according to the wavelength, it is made by using a high dielectric dielectric ceramic to reduce the electrical wavelength of the signal, to implement a smaller filter.
또한, 도파관은 공진 현상을 직접적으로 이용하는 경우로서, 금속 블럭을 이용한 Cavity 방식 또는 유전체를 삽입하는 세라믹 방식이 있으며, SAW는 소형, 경량, 박형을 추구하는 이동통신 단말기와 같은 휴대용 장비의 필터에 이용된다.In addition, the waveguide is a case of directly using the resonance phenomenon, there is a Cavity method using a metal block or a ceramic method to insert a dielectric, SAW is used in the filter of portable equipment, such as mobile communication terminal pursuing small size, light weight, thin do.
또한, 보상 회로(33)가 두 개의 간섭억제시스템 필터모듈(ISS FM: 31) 사이에 리플을 보상하기 위하여 구비되는데, 이때 리플(Ripple)은 신호 통과 대역 내에서의 삽입 손실의 최고점과 최저점의 차이를 뜻하며 이 값은 S21을 측정하여 얻을 수 있고, 주로 dB로 표시된다. In addition, a
따라서, 상술한 보상(Compensation)을 실시하기 위해서는, 상기 보상 회로(30)는 상기 리플을 보상하기 위하여, 상기 리플이 존재하는 대역만큼 BSF(Band Stop Filter)를 이용한다.Therefore, in order to perform the above-described compensation, the
다시 말하면, 상기 BSF를 이용함으로써 리플이 존재하는 주파수 대역만큼을 통과시키지 못하도록 이루어져, 리플을 보상하는 것이다.In other words, by using the BSF, the ripple is prevented from passing by the existing frequency band, thereby compensating for the ripple.
또는, 보상 회로(33)에 방향성 필터(Directional Filter)를 구비하는데, 전송 선로가 2 선식인 경우에 송신 주파수 대역과 수신 주파수 대역을 분리 및 결합시키도록 이루어져, 상기 리플이 존재하는 대역만큼을 분리 및 억제시킨다.Alternatively, a
그리고 나서, 나머지 간섭억제시스템 필터모듈(ISS FM: 31)를 상기 보상 회로(33)의 후단에 더 구비하는 것도 바람직하며, 상기 나머지 간섭억제시스템 필터모듈(ISS FM: 31)의 구성 및 동작은 상기 언급한 간섭억제시스템 필터모듈(ISS FM: 31)와 동일하므로 그 설명은 생략하도록 한다.Then, the rest of the interference suppression system filter module (ISS FM: 31) is preferably further provided at the rear end of the
상술한 간섭억제시스템 필터유닛(ISS FU, 30)을 통하여 인접채널누설비가 최소한 -80dB 이상 정제되었고, 다수개의 LNA로 인해 증폭되어 30dBm인 신호는 전치 왜곡 장치(20)와 결합기(40)로 입력된다.Through the above-described interference suppression system filter unit (ISS FU, 30), adjacent channel leakage equipment has been refined at least -80 dB or more, and a signal of 30 dBm amplified by a plurality of LNAs is input to the
우선, 상기 간섭억제시스템 필터유닛(30)에서 출력되어 바로 결합기(40)를 거쳐 전력 증폭기(50)로 주파수 신호가 출력되면, 상기 전력 증폭기(50)의 왜곡 정도를 상기 전치 왜곡 장치(20)에서 피드백 신호로 받아 왜곡 정도와 동일한 크기를 가지는 주파수 신호의 위상을 반전시켜 상기 결합기(40)로 출력한다.First, when the frequency signal is output from the interference suppression
이렇게 되면, 상기 결합기(40)는 상기 간섭억제시스템 필터유닛(30)에서 출력된 왜곡 신호와 상기 전치 왜곡 장치(20)에서 반전시킨 왜곡 신호를 결합시키게 되고, 이에 따라 왜곡 신호 및 반전된 왜곡 신호가 결합기(40)에서 합쳐짐으로 인해 왜곡되지 않은 신호, 즉 선형적인 주파수 신호가 상기 전력 증폭기(50)에서 출력될 수 있다.In this case, the
따라서, 전치 왜곡 장치(20)는 전력 증폭기(50)에서 출력된 신호의 왜곡 정도를 피드백 신호로 검출하고, 왜곡된 정도와 동일한 크기를 가지는 주파수의 위상을 반전시켜 미리 왜곡(Pre-Distortion)시킴으로써, 출력단에서의 비선형성을 제거하는 것이다.Accordingly, the
마지막으로, 전력 증폭기(PA, 50)는 상기 간섭억제시스템 필터유닛(30)에서 다른 주파수 대역과 분리도가 높도록 인접채널누설비를 높였고, 다시 한번 전치 왜곡 장치(20)에서 전력 증폭기(50)의 비선형성을 제거하고자 미리 왜곡을 시켰으므로, 상기 전력 증폭기(50)는 비선형 영역에서 동작할지라도, 높은 인접채널누설비 특성을 가짐과 동시에 선형적인 특성을 출력할 수 있어 효율을 극대화시킬 수 있다.Lastly, the power amplifiers PA and 50 raise adjacent channel leakage facilities so that the interference suppression
즉, 1차적으로는 상기 간섭억제시스템 필터유닛(30)에서 인접채널누설비의 특성을 높여 다른 채널 주파수와의 분리도를 높였고, 2차적으로 전치 왜곡 장 치(20)에서 선형성을 높이도록 미리 왜곡을 시켰으므로, 상기 간섭억제시스템 필터유닛(30)과 전치 왜곡 장치(20)의 시너지 효과로 인해 효율을 극대화시킬 수 있도록 이루어지는 것이다.That is, the interference suppression
이때, 상기 전력 증폭기(50)는 8dB 내지 20dB 사이의 이득을 가지도록 설계된다.At this time, the
그리고, 전력 증폭기(50)가 비선형 영역에서 전력을 증폭하더라도, 본 발명에 따른 간섭억제시스템 필터유닛(30)에서 인접채널누설비의 특성을 높여 놓았고, 상기 전치 왜곡 장치(20)에서 왜곡 정도를 피드백 신호로 받아 위상을 반전시킨 주파수 신호를 상기 간섭억제시스템 필터유닛(30)에서 출력된 주파수 신호와 결합시켰기 때문에, 선형적인 출력을 가지고 전력(Power), 이득(Gain), 효율을 모두 만족시킬 수 있는 것이 본 발명의 특징이다.In addition, even if the
따라서, 본 발명은 높은 효율을 가지고 대부분의 입력 신호의 전력이 열로 방사되지 않도록 구성되어, 열 방출장치 및 방열판의 구성이 최소화되어 이동통신장치의 초소형화를 이룰 수 있으며, 전력의 낭비를 줄일 수 있도록 구성되며, 전치 왜곡 장치가 더 부가됨으로써 출력단에서 발생될 수 있는 비선형적인 왜곡을 미리 제거시킬 수 있도록 피드백 제어할 수 있다.Therefore, the present invention has a high efficiency and is configured so that the power of most input signals is not radiated to heat, minimizing the configuration of the heat dissipation device and the heat sink, thereby miniaturizing the mobile communication device, can reduce the waste of power By adding a predistortion device, feedback control may be performed so as to remove in advance nonlinear distortion that may be generated at the output stage.
도 6은 본 발명에 따른 전치 왜곡 장치의 개념을 설명하기 위한 도이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 전치 왜곡 장치(20)는 전력 증폭기(50)의 출력을 피드백 신호로 받고, 상기 전력 증폭기(50)의 입력 신호를 원래 출력 신호와 반대의 왜곡 신 호(예: 진폭은 같고, 위상이 180°(도) 차이가 있는 신호)를 생성하도록 실시간으로 보상하여, 출력 신호의 특성을 개선하여 결과적으로 출력 단의 효율을 높이는 장치를 의미한다.6 is a view for explaining the concept of a predistortion apparatus according to the present invention. As shown in FIG. 6, the
도 6을 보면, 전력 증폭기(PA, 50)의 출력이 왜곡된 경우, 전치 왜곡 장치(Pre-Distorter, 20)에서 상기 왜곡된 주파수 신호가 선형화될 수 있도록, 상기 왜곡된 주파수의 반대의 왜곡 신호를 생성시켜 상쇄되도록 결합시킨다.6, when the output of the
즉, 고의적으로 상기 전력 증폭기(50)와 반대되는 비선형성을 만들어 입력시키면, 비선형성이 합쳐져 선형성을 가지게 되는 것으로, 전력 증폭기(50)는 비선형성 영역에서 동작하더라도, 선형성 영역에서 동작하는 것과 같은 효과를 가질 수 있다.That is, when a deliberately made nonlinearity opposite to the
덧붙여서, 전치 왜곡 장치(20)의 디지털 전치 왜곡(Digital Pre-Distortion)은 이동통신장치 출력의 혼변조 왜곡(Inter-Modulation Distortion)을 제거하는 방법 중 하나이며, 본 발명에서 전치 왜곡 장치(20)는 디지털 전치 왜곡을 수행하는 장치로 정의한다.In addition, the digital pre-distortion of the
여기서, 혼변조(Inter-Modulation)란 시스템 내에 존재하는 능동회로에 포함된 비선형 소자(예: 트랜지스터로 이루어진 전력 증폭기(50))로 인해 발생하는 것으로서, 입력에는 없으나 출력에는 나타나는 신호 성분이며, 비선형 소자의 비선형성으로 인해 고조파 특성을 가진 비선형 출력들이 출력되게 되는 것이다.Here, inter-modulation is caused by a nonlinear element (for example, a
따라서, 본 발명에서는 전치 왜곡 장치(20)로 고조파 성분 및 비선형성을 제거함으로써 간섭억제시스템 필터유닛(30)의 높은 주파수 분리도에 선형적인 특성까 지 가질 수 있는 두 종류의 다른 방법으로 정제되고 따라서 출력 효율이 두 단계 향상된 신호를 출력하는 출력단을 제공하는 것을 특징으로 한다.Accordingly, in the present invention, the
도 7은 본 발명에 따른 전치 왜곡 장치를 상세히 도시한 도이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 전치 왜곡 장치(20)는 제1 A/D 변환기(21), CFR(Crest Factor Reduction, 22), DPD(Digital Pre-Distortion, 23), 커플러(Coupler, 24), 제1 믹서(25), 제2 A/D 변환기(26), D/A 변환기(27), 국부 발진기(LO: Local Oscillator, 28), 제2 믹서(29)를 포함한다.7 is a diagram illustrating in detail the predistortion apparatus according to the present invention. As shown in FIG. 7, the
여기서, 제1 변환기(21)는 간섭억제시스템 필터유닛(30)에서 출력된 인접채널누설비가 높은 아날로그 주파수 신호를 디지털로 변환하며, 이렇게 변환된 주파수 신호는 CFR(22)로 입력되어 피크대평균전력비(Peak to Average Ratio)를 감소시키며, DPD(Digital Pre-Distorter, 23)로 입력된다.Here, the
한편, 간접억제시스템 필터유닛(30)에서 출력된 주파수 신호는 결합기(40)를 거쳐 전력 증폭기(50)로 입력되며, 상기 전력 증폭기(50)의 비선형성을 제거하고자 피드백 신호를 커플러(24)를 통해 전달받아 제1 믹서(25)에서 국부 발진기(LO: Local Oscillator, 28)에 의해 다운된 주파수를 출력하게 된다.On the other hand, the frequency signal output from the indirect suppression
그리고 나서, 제2 A/D 변환기(26)로 입력되어 아날로그 주파수 신호를 디지털 주파수 신호로 변환시키며, 이를 DPD(23)로 입력시킨다.Then, it is input to the second A /
간단히 말해서, DPD(23)로는 간섭억제시스템 필터유닛(30)에서 출력된 기준 주파수 신호와 전력 증폭기(50)에서 출력된 실제 주파수 신호가 입력되는 것이며, 기준 주파수 신호를 기준으로 상기 실제 주파수 신호를 피드백 신호로 입력받아 왜곡된 정도를 파악하고, 상기 실제 주파수 신호의 왜곡을 제거하기 위한 비선형 신호를 출력하는 것이다.In short, the
마지막으로, 왜곡된 신호를 제거하기 위한 미리 왜곡된 주파수 신호를 D/A 변환기(27)를 거쳐 아날로그 주파수 신호로 변환하고, 국부 발진기(28)의 주파수에 따라 제2 믹서(29)에서 주파수를 높여준 뒤, 결합기(40)로 출력하게 된다.Finally, the pre-distorted frequency signal for removing the distorted signal is converted into an analog frequency signal via the D /
이렇게 되면, 왜곡된 정도만큼 반대의 왜곡 신호가 결합기(40)에서 결합되기 때문에, 전력 증폭기(50)의 출력에 나타난 비선형성은 제거되게 되고, 이에 따라 전력 증폭기(50)의 비선형도 제거하며, 간섭억제시스템 필터유닛(30)에 의해 다른 주파수 대역과 분리도도 높아진 주파수 신호를 출력할 수 있으므로, 그 효율이 극대화될 수 있다.In this case, since the opposite distortion signal is combined at the
본 발명에 따른 전치 왜곡 장치(20)는 CFR(22)을 수행하는 소자(Chip)와 함께 사용해야 하며, 발표된 자료에 의하면 WCDMA의 경우에 출력단 효율을 20% 까지 얻을 수 있다는 것을 알 수 있다.The
여기서, DPD(23) 및 CFR(22)은 미국 회사인 TI(Texas Instrument)사, 옵티크론(Optichron)사, 캐나다 회사인 PMC가 있으며, 상기 회사의 소자를 이용하며, 기본 DPD(23)에 대한 설명은 "RF and Microwave Circuit Design for Wireless Communications", by L.E.Larson, Chapter 4, Artech House(1996)에 자세히 기술되어 있으므로, 자세한 설명은 생략하기로 한다.Here, the
도 9는 본 발명에 따른 구동 증폭기와 종래 기술에 따른 구동 증폭기로 입력되는 신호를 비교한 그래프이다. 도 9에 도시된 바와 같이, (가)는 종래 기술에서 구동 증폭기로 입력되는 신호이고, (나)는 본 발명에 따른 구동 증폭기로 입력되는 신호이다.9 is a graph comparing signals input to a driving amplifier according to the present invention and a driving amplifier according to the prior art. As shown in Figure 9, (a) is a signal input to the drive amplifier in the prior art, (b) is a signal input to the drive amplifier according to the present invention.
(가)를 보면, 전대역 WIBRO 신호의 모양과 크기를 표시한 것으로, 구동 증폭기(DA)로 입력되는 입력 신호를 도시하며, 이는 LNA로 일차 증폭된 신호이다.(A) shows the shape and size of the full-band WIBRO signal, and shows an input signal input to the driving amplifier DA, which is a first amplified signal by the LNA.
(나)를 보면, 전대역 WIBRO 신호의 모양과 크기를 표시한 것으로, 구동 증폭기(DA, 10)로 입력되는 입력 신호를 도시하며, 이는 LNA로 일차 증폭된 신호이다.(B) shows the shape and size of the full-band WIBRO signal, and shows an input signal input to the driving
도 10은 본 발명에 따른 구동 증폭기에서 출력된 신호를 도시한 그래프이다. 도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 구동 증폭기(10)의 출력이 간섭억제시스템 필터유닛(30)으로 입력되어 인접채널누설비 등의 특성을 보상해주기 때문에, 인접채널누설비의 특성은 그리 중요하지 않고, 대신 출력의 크기만이 중요하다.10 is a graph illustrating a signal output from a driving amplifier according to the present invention. As shown in FIG. 10, since the output of the driving
반면, 종래 기술에 따른 구동 증폭기(DA)는 인접채널누설비를 포함한 모든 특성이 마지막 전력 증폭기(PA)를 거쳐 증폭된 경우, 최소 -50dB의 인접채널누설비를 가지며 다른 주파수 대역과 분리되어야 한다.On the other hand, the driving amplifier DA according to the prior art should have at least -50 dB of adjacent channel leakage facilities and be separated from other frequency bands when all characteristics including adjacent channel leakage facilities are amplified through the last power amplifier PA. .
이에 따라, 인접채널누설비(ACLR)을 보면 도 9의 -32.364dB에서 -20.460dB로 오히려 특성이 나빠진 것을 알 수 있는데, 이는 구동 증폭기(10)의 이득을 높이면서 인접채널누설비의 특성을 고려하지 않았기 때문이며, 다른 채널과 분리가 되지 않더라도, 간섭억제시스템 필터유닛(30)에서 인접채널누설비(ACLR)를 보상하고 다 른 채널과 분리되도록 정제할 것이기 때문에, 본 발명에 따른 구동 증폭기(10)는 이득만을 보상할 수 있으면 된다.Accordingly, when looking at the adjacent channel leakage equipment (ACLR), it can be seen that the characteristics deteriorate from -32.364 dB to -20.460 dB in FIG. 9, which increases the gain of the driving
또, 상기 구동 증폭기(10)를 거친 신호의 크기는 34.4dBm으로 충분히 커서 다음단의 간섭억제시스템 필터유닛(30)에서 신호를 정제하면서 발생하는 신호의 손실(5dB 정도)를 보완할 수 있는 수준이다.In addition, the magnitude of the signal passed through the driving
따라서, 본 발명에 따른 구동 증폭기(10)에서는 간섭억제시스템 필터유닛(30)으로 입력되어 출력단 전체의 효율에 대응되도록 60dB 내지 70dB 정도의 이득을 보상하면서 신호를 출력하도록 한다.Therefore, the driving
도 11은 본 발명에 따른 전력 증폭기와 종래 기술에 따른 전력 증폭기로 입력되는 신호를 비교한 그래프이다. 도 11에 도시된 바와 같이, (가)는 종래 기술에 따른 전력 증폭기(PA)로 입력되는 신호이며, (나)는 본 발명에 따른 간섭억제시스템 필터유닛(30)을 거쳐 전력 증폭기(PA, 50)로 입력되는 신호이다.11 is a graph comparing signals input to a power amplifier according to the present invention and a power amplifier according to the prior art. As shown in Figure 11, (a) is a signal input to the power amplifier (PA) according to the prior art, (b) is a power amplifier (PA, via the interference suppression
즉, (가)는 본 발명에 따른 간섭억제시스템 필터유닛(30)이 존재하지 않았으므로, 구동 증폭기(DA)에서 출력된 신호이고, (나)는 구동 증폭기(10)와 전력 증폭기(50) 사이에 간섭억제시스템 필터유닛(30)이 포함되어 있으므로, 상기 간섭억제시스템 필터유닛(30)을 거쳐 나온 출력 신호인 것이다.That is, (a) is a signal output from the drive amplifier (DA) because the interference suppression
(가)를 보면, 인접채널누설비가 -42.549dB이며, (나)를 보면, 인접채널누설비가 -75.971dB인 것을 알 수 있다.In (A), the adjacent channel leakage equipment is -42.549dB, and (B) shows that the adjacent channel leakage equipment is -75.971dB.
즉, 본 발명에 따른 간섭억제시스템 필터유닛(30)에서 -75.971dB 정도 정제 되어 다른 채널과의 신호 분리도가 높아진 것을 알 수 있다.That is, the interference suppression
또한, (나)를 보면, 간섭억제시스템 필터유닛(30)에서 출력된 신호의 크기는 31dBm이고, 인접채널누설비는 상기 언급한 바와 같이, -75.971dB 정도로 잡음 제거 및 다른 주파수 대역과의 분리도가 높아 우수한 특성을 가진 신호가 출력됨을 알 수 있다.In addition, (b), the size of the signal output from the interference suppression
도 12는 본 발명에 따른 전력 증폭기와 종래 기술에 따른 전력 증폭기에서 출력되는 신호를 비교한 그래프이다. 도 12에 도시된 바와 같이, (가)는 종래 기술에 따른 전력 증폭기(PA)의 출력 신호이며, (나)는 본 발명에 따른 전력 증폭기(50)의 출력 신호이다.12 is a graph comparing signals output from a power amplifier according to the present invention and a power amplifier according to the prior art. As shown in FIG. 12, (a) is an output signal of the power amplifier PA according to the prior art, and (b) is an output signal of the
(가)를 보면, 43.38dBm(20W) 크기의 전대역 WIBRO 출력 신호의 형태로, 상기한 경우의 전력 증폭기(PA)의 효율은 대략 50% 정도이지만, 이 신호의 인접채널누설비가 -29.205dB로 WIBRO 규격에 정해진 통과 특성인 -37dB를 만족시키지 못함을 알 수 있다.(A) In the form of a full-band WIBRO output signal of 43.38 dBm (20 W) size, the efficiency of the power amplifier (PA) in this case is about 50%, but the adjacent channel leakage of this signal is -29.205 dB. It can be seen that it does not satisfy -37dB, the pass characteristic specified in the WIBRO specification.
그 이유는, 전력 증폭기(PA)로 입력되는 신호의 특성이 우수해도, 전력 증폭기(PA)의 이득이 30dB 내지 50dB 이므로, 주파수 내의 신호와 함께 주파수 외의 신호도 30dB 내지 50dB로 증폭되기 때문이다.The reason is that even if the characteristics of the signal input to the power amplifier PA are excellent, since the gain of the power amplifier PA is 30 dB to 50 dB, the signal outside the frequency is also amplified to 30 dB to 50 dB with the signal within the frequency.
따라서, 이동통신장치에 종래 기술에 따른 출력단이 구비되는 경우, 전력 증폭기의 비선형성 및 인접채널누설비의 특성으로 인하여 효율이 현저하게 낮아지게 된다.Therefore, when the mobile communication device is provided with an output terminal according to the prior art, the efficiency is significantly lowered due to the nonlinearity of the power amplifier and the characteristics of the adjacent channel leakage facility.
반면 (나)를 보면, 43.08dBm(20W) 크기의 전대역 WIBRO 출력 신호이며, 인접채널누설비의 특성이 -38.414dB로 WIBRO 규격을 만족시킴과 동시에 전력 효율은 50% 정도로 높일 수 있도록 구성된다.On the other hand, in (B), it is 43.08dBm (20W) full-band WIBRO output signal, and the characteristics of adjacent channel leakage equipment is -38.414dB, satisfying WIBRO specification and increasing power efficiency by 50%.
즉, 본 발명은 간섭억제시스템 필터유닛(30)에 의해 인접채널누설비의 특성을 높임으로써, 잡음 및 다른 대역과의 간섭이 없도록 분리도를 높일 수 있고, 구동 증폭기(10)에서 인접채널특성비를 고려하지 않고 이득을 높일 수 있으므로, 전력 증폭기(50)가 비선형 영역에서 동작하더라도 선형 영역에서 동작한 것과 같은 효율을 낼 수 있으므로 전력 증폭기(50)로 공급되는 전원 대 출력 전원인 효율을 증가시킴으로써, 열로 손실되는 전력을 최소화시켜 전력효율을 증가시킴과 동시에 방열장치 및 방열판 등을 삭제 및 최소화시켜 이동통신장치의 크기 및 부피를 초소형화시킬 수 있도록 이루어진다.That is, according to the present invention, the interference suppression
출력 신호 (dBm)Drive amplifier
Output signal (dBm)
출력 신호(W)Power amplifier
Output signal (W)
출력 신호 (dBm)Drive amplifier
Output signal (dBm)
출력 신호(W)Power amplifier
Output signal (W)
상기 표 1 및 표 2는 본 발명에 따른 출력단이 전대역 WIBRO의 이동통신장비에 적용된 경우의 실측치가 도시된다.Table 1 and Table 2 show measured values when the output terminal according to the present invention is applied to the mobile communication equipment of the full-band WIBRO.
출력단의 효율은 출력이 증가함에 따라 함께 증가하여 실험에 사용한 전력 증폭기의 출력이 20W일 때, 대략 효율이 50% 정도 가까이 되는 것을 알 수 있다.The efficiency of the output stage increases as the output increases, and when the output of the power amplifier used in the experiment is 20W, the efficiency is about 50%.
여기서, 표 1 및 표 2는 모두 WIBRO에 관한 실측치이며, 두 개의 다른 종류의 출력단을 이용하여 실험하였으나, 비슷한 효율을 보이고 있다.Here, Table 1 and Table 2 are both measured values of WIBRO, and experiments using two different types of output stages, but show similar efficiency.
한편, WCDMA에 본 발명에 따른 출력단이 적용된 경우의 효율은 대략 25%로 추정되는데, 그 이유는 WIBRO나 WIMAX의 수신단 및 송신단 사이의 스위칭 과정 때문이다.On the other hand, when the output stage according to the present invention is applied to WCDMA, the efficiency is estimated to be about 25%, because of the switching process between the receiver and the transmitter of WIBRO or WIMAX.
도 13은 본 발명에 따른 출력단을 구비한 WIBRO 중계기를 개략적인 블록도이다. 도 13에 도시된 바와 같이, 우선 두 개의 안테나 중 어느 하나의 안테나로부터 수신된 데이터는 저잡음 증폭기(LNA)에 의해 증폭된다.13 is a schematic block diagram of a WIBRO repeater with an output stage according to the present invention. As shown in Fig. 13, first, data received from one of two antennas is amplified by a low noise amplifier (LNA).
그 이유는, RF 수신단에서 수신된 전력은 감쇄 및 잡음의 영향으로 인해 매우 낮은 전력 레벨을 가지고 있기 때문에, 이미 외부에서 많은 잡음을 포함해서 수신된 신호이므로 잡음을 최소화시키는 것이 우선이기 때문이다.The reason is that since the power received at the RF receiver has a very low power level due to the effects of attenuation and noise, the signal is already received including a lot of noise from the outside, so minimizing the noise is a priority.
그리고 나서, 본 발명에 따른 구동 증폭기(10)를 통해 간섭억제시스템 필터유닛(30)의 삽입 손실 등을 고려한 이득, 즉 간섭억제시스템 필터유닛(30)의 삽입 손실이 발생한 경우, 이를 구동 증폭기(10)에서 보상하기 위한 이득을 고려하여 신호를 증폭시키는데, 간섭억제시스템 필터유닛(30)에서 인접채널누설비 등의 특성을 정제하기 때문이다.Then, when the gain taking into account the insertion loss of the interference suppression
따라서, 구동 증폭기(10)에서 충분한 이득을 가지고 증폭된 신호는 간섭억제시스템 필터유닛(30)으로 입력되어 다른 주파수 및 잡음과 분리도를 높이며 인접채널누설비의 특성을 높이게 된다.Therefore, the signal amplified with sufficient gain from the driving
그리고, 인접채널누설비의 특성이 높아지고 이득도 커진 신호는 전력 증폭기(50)로 입력되며, 상기 전력 증폭기(50)의 출력을 피드백 신호로 전치 왜곡 장치(20)로 입력시켜, 비선형성을 가진 파형을 가지는 출력 신호가 있는 경우, 이를 제거하기 위해 비선형성을 가진 반대 파형을 출력하여 상기 전력 증폭기(50)로 입력되도록 결합기(40)로 출력시킨다.In addition, a signal having higher characteristics and gain of adjacent channel leakage equipment is input to the
따라서, 상기 전력 증폭기(50)에서는 종래 기술처럼 큰 이득을 주기 위해 비선형 영역에서 동작할 필요 없이 선형 영역에서 작동한 것과 동일한 효과를 내면서 효율이 높도록 신호를 출력하게 됨과 동시에, 비선형 영역의 주파수 신호가 나올지라도 전치 왜곡 장치(20)에서 이를 피드백 신호로 입력받아 제거하게 되므로, 인접채널누설비 및 선형성의 특성으로 모두 만족시켜 이득, 전력, 효율을 모두 극대화시킬 수 있도록 이루어진다.Therefore, the
즉, 1차적으로 전력 증폭기(50)가 비선형 영역에서 동작할지라도 본 발명에 따른 간섭억제시스템 필터모듈(30)에서 다른 주파수 대역과의 분리도인 인접채널누설비 특성을 높여놓았기 때문에, 전력 증폭기(50)가 비선형 영역에서 동작하더라도 선형 영역에서 동작한 것과 같은 효율을 얻을 수 있고, 2차적으로 비선형 영역에서 동작되는 주파수 신호를 피드백 신호로 입력받아 미리 왜곡시킨 주파수 신호를 결합기(40)로 출력함으로써 출력 신호의 선형화, 효율성 증가, 최대 전력으로 출력 가능한 특성들을 모두 가질 수 있게 되는 것이다.That is, even if the
따라서, 본 발명은 결과적으로 전력 증폭기(50)의 효율을 높이게 되므로, 입력 전원이 열로 손실되는 비율을 줄일 수 있어 전력사용량을 줄일 수 있으며, 방열장치 및 방열판 등의 구성을 최소화시킬 수 있어, 본 발명의 출력단이 장착되는 이동통신장치의 부피 및 무게를 초소형화시킬 수 있고, 인접채널누설비의 특성이 WIBRO 규격에 부합하게 되므로, 정제되고 깨끗한 신호를 수신할 수 있도록 이루어지며, 선형성을 가진 주파수 신호를 출력할 수 있으므로 효율을 극대화시킬 수 있다.Therefore, since the present invention increases the efficiency of the
덧붙여서, 반대측의 안테나로 수신되는 신호도 상기 언급된 과정과 동일하게 처리되므로 생략하기로 한다.In addition, since the signal received by the antenna on the opposite side is processed in the same manner as the above-mentioned process will be omitted.
마지막으로, 이동통신장비의 출력단에서 구동 증폭기와 전력 증폭기가 구비되는 모든 출력단이면 본 발명에 따른 출력단을 적용할 수 있다.Finally, the output terminal according to the present invention may be applied to all output terminals including the driving amplifier and the power amplifier at the output terminal of the mobile communication device.
도 14는 본 발명에 따른 출력단 중 간섭억제필터유닛의 필터를 도시한 도이다. 도 14에서 도시된 바와 같이, 본 발명에 적용되는 필터를 (b)와 같이 생성한다.14 is a view showing a filter of the interference suppression filter unit of the output stage according to the present invention. As shown in FIG. 14, a filter applied to the present invention is generated as shown in (b).
우선, (a)를 보면 하나의 필터는 다수개의 공진기가 직렬로 결합되어 형성되는데, 5 개의 공진기가 모두 DR 공동 공진기(DR Cavity Resonator)로 형성되어 있고, (b)를 보면 1 개의 공진기는 메탈 공동 공진기(Metal Cavity Resonator)이고, 나머지 4 개의 공진기는 DR 공동 공진기(DR Cavity Resonator)로 형성된 것을 알 수 있다.First, as shown in (a), one filter is formed by combining a plurality of resonators in series, and all five resonators are formed as DR cavity resonators, and in (b), one resonator is made of metal. It can be seen that the cavity is a cavity cavity (Metal Cavity Resonator), the remaining four resonators are formed of a DR cavity cavity (DR Cavity Resonator).
여기서, (b)의 경우에는 삽입 손실(Insertion Loss)을 크게 손상시키기 않고도 스퓨리어스(Spurious) 특성을 크게 향상시킬 수 있는데, 이때 스퓨리어스 특성이란 무선 송신기로 목적하는 주파수 이외에 발생되는 불필요한 고조파, 저조파 등의 신호 성분을 일컫는다.Here, in the case of (b), the spurious characteristic can be greatly improved without significantly damaging the insertion loss, but the spurious characteristic is unnecessary harmonics and harmonics generated in addition to the frequency desired by the radio transmitter. Refers to the signal component of.
그리고, 불필요한 고조파, 저조파 신호 성분이 공간으로 복사되는 것을 스퓨리어스 복사 또는 불요복사(不要輻射)라 하며, 다른 통신에 방해가 되므로 일정 한도 이하로 엄격히 제한하고 있다.In addition, spurious copying or unnecessary copying of unwanted harmonics and low-harmonic signal components into the space is called a spurious copy and is limited to a certain limit or less because it interferes with other communication.
따라서, 공진기의 외부 및 내부까지 모두 금속으로 이루어진 메탈 공동 공진기와, 외부는 금속이고 내부는 유전체로 형성된 DR 공동 공진기를 직렬로 연결하여 스퓨리어스 특성을 개선시킴과 동시에, 보상 회로를 직렬로 연결하지 않아도 리플을 2dB 미만으로 조정가능하다.Therefore, a metal cavity resonator made of metal both outside and inside of the resonator and a DR cavity resonator made of a metal outside and inside of the dielectric are connected in series to improve spurious characteristics, and a compensation circuit does not need to be connected in series. Ripple is adjustable below 2dB.
단, 엄격한 리플 특성이 요구되는 경우에는 보상 회로를 연결하는 것이 바람직하다.However, when strict ripple characteristics are required, it is desirable to connect a compensation circuit.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이 같은 특정 실시예에만 한정되지 않으며 해당 분야에서 통상의 지식을 가진자라면 본 발명의 특허청구범위 내에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경이 가능할 것이다.In the above described exemplary embodiments of the present invention by way of example, the scope of the present invention is not limited only to this specific embodiment, and those skilled in the art within the scope of the claims of the present invention Changes may be made as appropriate.
도 1은 인접채널누설비의 개념을 설명하기 위한 그래프.1 is a graph for explaining the concept of adjacent channel leak facilities.
도 2는 종래 기술에 따른 기지국 및 중계기의 출력단을 개략적으로 도시한 도.2 is a schematic illustration of the output stages of a base station and repeater according to the prior art;
도 3은 종래 기술에 따른 통신 장치의 단일 채널 출력을 출력 스펙트럼 밀도로 도시한 그래프.3 is a graph illustrating the output spectral density of a single channel output of a communication device according to the prior art.
도 4는 종래 기술에 따른 이동통신시스템의 전치왜곡장치를 도시한 블록구성도.Figure 4 is a block diagram showing a predistortion apparatus of the mobile communication system according to the prior art.
도 5는 본 발명에 따른 전치왜곡장치 및 간섭억제시스템 필터유닛이 적용된 이동통신장치의 출력단을 도시한 도.5 is a diagram illustrating an output terminal of a mobile communication device to which a predistortion device and an interference suppression system filter unit according to the present invention are applied.
도 6은 본 발명에 따른 전치왜곡장치의 개념을 설명하기 위한 개념도.6 is a conceptual diagram illustrating the concept of a predistortion device according to the present invention.
도 7은 본 발명에 따른 전치왜곡장치를 상세히 도시한 도.Figure 7 illustrates in detail the predistortion device according to the present invention.
도 8은 본 발명에 따른 간섭억제시스템 필터유닛을 상세히 도시한 도.8 is a detailed view of an interference suppression system filter unit according to the present invention;
도 9는 본 발명에 따른 구동 증폭기와 종래 기술에 따른 구동 증폭기로 입력되는 신호를 비교한 그래프.9 is a graph comparing signals input to a driving amplifier according to the present invention and a driving amplifier according to the prior art.
도 10은 본 발명에 따른 구동 증폭기에서 출력된 신호를 도시한 그래프.10 is a graph showing a signal output from a drive amplifier according to the present invention.
도 11은 본 발명에 따른 전력 증폭기와 종래 기술에 따른 전력 증폭기로 입력되는 신호를 비교한 그래프.11 is a graph comparing signals input to a power amplifier according to the present invention and a power amplifier according to the prior art.
도 12는 본 발명에 따른 전력 증폭기와 종래 기술에 따른 전력 증폭기에서 출력되는 신호를 비교한 그래프.12 is a graph comparing signals output from a power amplifier according to the present invention and a power amplifier according to the prior art.
도 13은 본 발명에 따른 출력단을 구비한 WIBRO 중계기를 개략적인 블록도.Figure 13 is a schematic block diagram of a WIBRO repeater with an output stage in accordance with the present invention.
도 14는 본 발명에 따른 출력단 중 간섭억제필터유닛의 필터를 도시한 도.14 is a view showing a filter of the interference suppression filter unit of the output stage according to the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 도면 부호의 간단한 설명><Brief description of reference numerals for the main parts of the drawings>
10: 구동 증폭기 20: 전치 왜곡 장치10: drive amplifier 20: predistortion device
21: 제1 A/D 변환기 22: CFR21: first A / D converter 22: CFR
23: DPD 24: 커플러23: DPD 24: Coupler
25: 제1 믹서 26: 제2 A/D 변환기25: first mixer 26: second A / D converter
27: D/A 변환기 28: 국부 발진기27: D / A converter 28: Local oscillator
29: 제2 믹서 30: 간섭억제필터유닛29: second mixer 30: interference suppression filter unit
31: 간섭억제필터모듈 31a: LNA31: interference
31b: 대역 통과 필터 33: 보상 회로31b: band pass filter 33: compensation circuit
40: 결합기 50: 전력 증폭기40: combiner 50: power amplifier
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