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KR102591192B1 - 시스템 성능 안정화를 위한 신호 보상 피드백 회로 및 알고리즘이 적용된 rf 시스템 및 그 동작 방법 - Google Patents

시스템 성능 안정화를 위한 신호 보상 피드백 회로 및 알고리즘이 적용된 rf 시스템 및 그 동작 방법 Download PDF

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KR102591192B1
KR102591192B1 KR1020220027181A KR20220027181A KR102591192B1 KR 102591192 B1 KR102591192 B1 KR 102591192B1 KR 1020220027181 A KR1020220027181 A KR 1020220027181A KR 20220027181 A KR20220027181 A KR 20220027181A KR 102591192 B1 KR102591192 B1 KR 102591192B1
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South Korea
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amplifier
phase
path
gain
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박성욱
지예은
박진기
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한국과학기술원
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Abstract

시스템 성능 안정화를 위한 신호 보상 피드백 회로 및 알고리즘이 적용된 RF 시스템 및 그 동작 방법이 제시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 시스템 성능 안정화를 위한 신호 보상 피드백 회로 및 알고리즘이 적용된 RF(Radio Frequency) 시스템은, RF 시스템에서의 시간에 따른 시스템의 성능 변화량에 대한 신호 크기 및 위상 보정을 수행하기 위해 송신기 시스템 및 수신기 시스템 중 적어도 어느 하나 이상에 구성되는 RF 스위치 및 방향성 결합기를 포함한 피드백 회로를 포함하여 이루어질 수 있다.

Description

시스템 성능 안정화를 위한 신호 보상 피드백 회로 및 알고리즘이 적용된 RF 시스템 및 그 동작 방법{RF SYSTEM WITH SIGNAL CALIBRATION FEEDBACK CIRCUIT AND ALGORITHM FOR SYSTEM PERFORMANCE STABILIZATION AND METHOD OF OPERATION THEREOF}
아래의 본 발명의 실시예들은 밀리미터파 대역 이상의 통신 기기 및 레이더 (radar) 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 신호의 보상(calibration) 기법을 사용하여 시스템 성능 오차를 줄일 수 있는 RF(Radio Frequency) 시스템 및 그 동작 방법에 관한 것이다.
최근 5세대 이상의 이동통신 기기가 증가하면서 기존에 사용된 RF 주파수 대역보다 더 높은 주파수 대역으로 관심이 높아지고 있다. 그 중 하나로 밀리미터파 대역이 있으며, 밀리미터파 특성을 활용하는 안테나 기술 연구가 활발히 진행되고 있다.
4세대 이하의 이동통신 기기에 비해 밀리미터파 대역의 신호는 파장이 짧아 전송 손실이 높으며 상대적으로 넓은 대역폭에 의해 열잡음이 높은 것이 밀리미터파 시스템에 영향을 주는 주된 원인이다. 밀리미터파 대역의 시스템은 온도와 주변 환경에 의해 시스템 성능의 오차가 크게 발생할 수 있으며, 이를 줄이기 위해 신호의 보상 기법은 주파수 대역이 높아질수록 매우 중요하게 요구되고 있다.
기존에 사용하던 낮은 주파수 대역은 시스템을 동작하고 예열을 통해 시스템의 성능 안정화를 해결하였다. 예열은 시스템의 내부 온도가 포화(saturation)되도록 하며, 온도에 따라 성능 영향을 받는 소자의 특성을 일정하게 한다.
그러나 밀리미터파 대역에서는 낮은 주파수 대역보다 파장이 짧기 때문에 온도에 대한 시스템 성능 변화 민감도가 높다. 이로 인해, 시스템의 예열 후에도 신호의 크기 및 위상의 변화가 크기 때문에 기존의 방법으로는 신호 보상에 한계가 있다.
따라서 밀리미터파 대역 이상의 시스템에서는 안정적인 성능을 구현하기 위해 새로운 신호 보상 기법이 요구된다.
한국등록특허 10-2251449호는 무선 주파수(RF) 송신기 및 노이즈 완화 디바이스에 관한 기술을 기재하고 있다.
한국등록특허 10-2251449호
본 발명의 실시예들은 시스템 성능 안정화를 위한 신호 보상 피드백 회로 및 알고리즘이 적용된 RF 시스템 및 그 동작 방법에 관하여 기술하며, 보다 구체적으로 새로운 신호 보상 기법을 사용하여 보다 정확하고 안정적인 RF 시스템의 성능을 구현하고 이를 기반으로 밀리미터파 대역의 통신 및 레이더 기술 구현의 정확성을 높이는 기술을 제공한다.
본 발명의 실시예들은 기존에 사용하는 RF 송신기와 수신기 시스템을 그대로 형성하면서 추가적으로 보상 회로를 구현하여 시스템의 내부 소자의 이득 및 위상에 대한 보상 값을 적용함으로써, 시스템 오차를 제거하고 성능 안정성을 높이는 시스템 성능 안정화를 위한 신호 보상 피드백 회로 및 알고리즘이 적용된 RF 시스템 및 그 동작 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 시스템 성능 안정화를 위한 신호 보상 피드백 회로 및 알고리즘이 적용된 RF(Radio Frequency) 시스템은, RF 시스템에서의 시간에 따른 시스템의 성능 변화량에 대한 신호 크기 및 위상 보정을 수행하기 위해 송신기 시스템 및 수신기 시스템 중 적어도 어느 하나 이상에 구성되는 RF 스위치 및 방향성 결합기를 포함한 피드백 회로를 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 피드백 회로는, 시스템의 신호의 크기 및 위상에 대한 성능 변화량을 측정한 후, 이득 보상 알고리즘을 적용하여 디지털 방식의 DAC(Digital to Analog Converter) 또는 ADC(Analog to Digital Converter)에서 실시간으로 신호의 크기 및 위상에 대한 보상을 할 수 있다.
상기 피드백 회로는, 믹서의 출력에서부터 가장 끝단에 있는 능동 소자까지 구현을 하여 시스템의 신호의 크기 및 위상에 대한 성능 변화량을 측정할 수 있다.
상기 피드백 회로는, 믹서의 출력에서부터 가장 끝단에 있는 능동 소자까지 구현을 하며, 상기 능동 소자 각각에 상기 피드백 회로를 구현하여 각각의 신호의 크기 및 위상에 대한 성능 변화량을 확인하여 신호를 보상할 수 있다.
상기 송신기 시스템의 내부에 신호 보상을 위한 IF 신호 생성 DAC를 포함하며, 상기 DAC는, 디지털 신호 처리 기술로 측정된 시스템의 성능 변화량만큼 실시간으로 신호를 보상할 수 있다.
상기 수신기 시스템의 내부에 신호 보상을 위한 IF 신호 수신 ADC를 포함하며, 상기 ADC는, 디지털 신호 처리 기술로 측정된 시스템의 성능 변화량만큼 실시간으로 신호를 보상할 수 있다.
상기 피드백 회로는, RF 스위치, 주파수 다운-컨버팅 믹서 및 이득/위상 검출기를 포함하며, 증폭기의 입출력 부분에 상기 RF 스위치 및 상기 방향성 결합기를 설치하여 상기 증폭기에 동일한 신호를 인가했을 때 출력 신호를 피드백함에 따라 모듈의 특성을 측정할 수 있다.
상기 피드백 회로는, 상기 증폭기를 통과하기 전의 RF path 및 상기 증폭기를 통과한 후의 RF path의 신호를 비교하여 능동 소자인 상기 증폭기의 성능 변화량을 획득할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 시스템 성능 안정화를 위한 신호 보상 피드백 회로 및 알고리즘이 적용된 RF(Radio Frequency) 시스템의 동작 방법은, RF 시스템에서의 시간에 따른 시스템의 성능 변화량에 대한 신호 크기 및 위상 보정을 수행하기 위해 송신기 시스템 및 수신기 시스템 중 적어도 어느 하나 이상에 구성되는 RF 스위치 및 방향성 결합기를 포함한 피드백 회로를 이용하여 신호 보상을 수행하는 단계를 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 피드백 회로를 이용하여 신호 보상을 수행하는 단계는, 기준 이득을 얻기 위해 RF 시스템에서 RF 신호를 송수신하는 단계; 시스템 내부의 능동 소자 중 증폭기를 통과하기 전의 신호 특성을 획득하는 단계; 상기 증폭기를 통과한 후의 신호 특성을 획득하는 단계; 상기 기준 이득을 얻은 후, 피드백 회로를 이용한 보상 기법이 적용된 RF 신호를 송수신하는 단계; 시스템 내부의 능동 소자 중 증폭기를 통과하기 전의 신호 특성을 획득하고, 상기 증폭기를 통과한 후의 신호 특성을 획득하여, 시스템의 신호의 크기 및 위상에 대한 성능 변화량을 측정하는 단계; 및 측정된 상기 성능 변화량을 시스템의 이득 보상 알고리즘에 적용하여 실시간으로 신호의 크기 및 위상에 대한 보상을 하는 단계를 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 피드백 회로를 이용하여 신호 보상을 수행하는 단계는, 시스템의 신호의 크기 및 위상에 대한 성능 변화량을 측정한 후, 이득 보상 알고리즘을 적용하여 디지털 방식의 DAC(Digital to Analog Converter) 또는 ADC(Analog to Digital Converter)에서 실시간으로 신호의 크기 및 위상에 대한 보상을 할 수 있다.
상기 피드백 회로를 이용하여 신호 보상을 수행하는 단계는, 상기 피드백 회로를 믹서의 출력에서부터 가장 끝단에 있는 능동 소자까지 구현을 하여 시스템의 신호의 크기 및 위상에 대한 성능 변화량을 측정할 수 있다.
상기 피드백 회로를 이용하여 신호 보상을 수행하는 단계는, 상기 피드백 회로를 믹서의 출력에서부터 가장 끝단에 있는 능동 소자까지 구현을 하며, 상기 능동 소자 각각에 상기 피드백 회로를 구현하여 각각의 신호의 크기 및 위상에 대한 성능 변화량을 확인하여 신호를 보상할 수 있다.
상기 피드백 회로를 이용하여 신호 보상을 수행하는 단계는, 상기 송신기 시스템의 내부에 신호 보상을 위한 IF 신호 생성 DAC를 포함하여, 상기 DAC는 디지털 신호 처리 기술로 측정된 시스템의 성능 변화량만큼 실시간으로 신호를 보상할 수 있다.
상기 피드백 회로를 이용하여 신호 보상을 수행하는 단계는, 상기 수신기 시스템의 내부에 신호 보상을 위한 IF 신호 수신 ADC를 포함하여, 상기 ADC는, 디지털 신호 처리 기술로 측정된 시스템의 성능 변화량만큼 실시간으로 신호를 보상할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면 온도에 따른 성능 변화량이 큰 밀리미터파 대역의 시스템에서도 실시간으로 능동 소자의 변화량을 측정할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면 신호의 주파수 대역을 변환하여 고주파수 대역의 성능 변화량을 저주파수 대역에서 측정하고 보상함으로써 저비용으로 고주파수 대역 시스템을 구현함에 따라, 고주파수 대역일수록 고가의 장비이며 주파수가 높을수록 시스템은 민감하여 성능도 쉽게 변할 수 있는 현실적 한계를 가지는 문제점을 해결할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면 전체 시스템에 대한 변화량뿐만 아니라 시스템 내부의 소자 혹은 모듈에 대한 신호 특성 변화량을 측정할 수 있으며, 성능 변화량에 따라 값을 보상할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면 전체 시스템 중 내부 소자 혹은 모듈에 대한 신호 특성 변화량을 측정할 수 있으므로 이를 통해 주변 환경에 영향을 가장 민감하게 받는 소자 혹은 덜 민감하게 받는 소자를 규명할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면 동일한 시스템이어도 발생할 수 있는 신호 특성의 불균형 현상을 신호 보상 기법을 적용함에 따라 다중 채널 시스템에도 신호 동기화를 구현할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 직접 주파수 변환 방법을 이용한 송신 시스템의 구조를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 직접 주파수 변환 방법을 이용한 수신 시스템의 구조를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 보상 기법을 적용하기 위한 피드백 회로가 포함된 직접 주파수 변환용 송신 시스템의 구조를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 RF 신호의 송수신과 보상 기법 적용 순서의 예시를 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 피드백 회로를 통한 시스템의 변화량을 측정하기 위한 직접 주파수 변환용 송신 시스템의 RF 신호 Path를 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 보상 기법을 적용하기 위한 피드백 회로가 포함된 직접 주파수 변환용 수신 시스템의 구조를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 피드백 회로를 통한 시스템의 변화량을 측정하기 위한 직접 주파수 변환용 수신 시스템의 RF 신호 Path를 나타낸 것이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 피드백 회로를 통해 얻은 신호의 데이터를 비교 및 분석하기 위한 이득/위상 검출기를 개략적으로 나타낸 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명한다. 그러나, 기술되는 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명되는 실시예들에 의하여 한정되는 것은 아니다. 또한, 여러 실시예들은 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
이동통신 기기의 내부 소자와 모듈의 특성에 따라 기기마다 환경에 따른 신호 특성 변화량이 다를 수 있다. 능동 소자가 많고 주파수가 높을수록 시스템 성능은 온도를 포함한 모든 실험 환경에 민감할 수 있다. 또한 모듈의 방열판 및 하우징 구조에 따라 열이 잘 빠져 나가는 구조 형태에도 시스템 성능은 영향을 받을 수 있다.
그러나 모든 시스템의 특성과 구조에 따라 다르게 보상 기법 환경을 구축하는 것은 시간과 금전적으로 많은 투자가 필요로 하게 된다. 이것을 해결하기 위한 방법으로 전체 시스템의 신호 변화량을 실시간으로 모니터링하여 보상하는 방법이 있다. 여기서, 전체 시스템의 신호 변화량이란 능동 소자를 기준으로 소자를 통과하기 전/후의 신호를 비교함으로써 측정될 수 있다.
밀리미터파 대역의 능동 소자를 통과하기 전/후의 신호의 특성은 나이퀴스트 이론(Nyquist theorem)에 의하면 RF 신호의 주파수보다 2배 높은 샘플(sample) 수가 있어야 분석할 수 있다. 그러나 기술적 한계로 인해 밀리미터파 신호 간의 직접적 비교는 어려운 실정이다.
이를 해결하기 위한 방법으로, 본 발명의 실시예들에 따르면 믹서를 사용할 수 있다. RF(Radio Frequency) 신호를 믹서를 통해 주파수를 변환하면 비교적 낮은 주파수로 인해, IF(Intermediate Frequency) 신호의 크기 및 위상까지 분석할 수 있다. 이 때, 주파수를 동일하게 하지 않으면 위상 변화에 오차가 생길 수 있으므로 동일한 LO(Local Oscillator) 신호를 이용하여 주파수를 동일하게 만들어야 한다.
위의 방법을 통해 밀리미터파 대역 시스템은 직접 주파수 변환용 시스템 구조를 활용하여 능동 소자의 통과 전/후의 신호의 특성을 측정할 수 있고, 측정된 두 신호의 특성을 비교함으로써 시간에 따라 능동 소자의 통과 후 신호의 크기와 위상이 얼만큼 달라졌는지 계산이 가능하다. 이후, 달라진 시스템의 변화량만큼 시스템의 입출력 신호에 보상함으로써 안정적인 시스템의 성능을 도출할 수 있다.
RF 시스템 혹은 RF 시스템의 내부 모듈 또는 소자에 대한 신호의 특성 변화량을 측정할 수 있다. 이 경우, RF 스위치(RF Switch), RF 방향성 결합기(RF directional coupler) 등이 필요하다. 예를 들어 직접 주파수 변환용 송신기의 경우 PA(Power Amplifier)에서 가장 전류가 많이 사용되며 열도 많이 발생한다. PA 소자의 입출력 부분에 RF 스위치 혹은 방향성 결합기 등을 설치하여 PA 소자에 동일한 신호를 인가했을 때 출력 신호를 피드백함으로써 모듈의 특성을 측정할 수 있다. 또한, 직접 주파수 변환용 수신기의 경우 능동 소자인 LNA(Low Noise Amplifier)를 중심으로 피드백 신호를 구현함으로써 수신기 시스템의 신호 특성 변화량을 확인할 수 있다.
신호의 특성 변화를 측정하는 방법은 신호의 크기와 위상을 측정할 수 있는 크기 비교기와 위상 비교기를 통해 측정할 수 있다. 능동 소자의 통과 전/후에 따른 피드백 신호들을 비교함으로써 시간에 따른 시스템의 변화량 측정이 가능하다. 여기서, 시스템의 변화량이란 시스템을 구동한 후 보상 회로를 통해 실시간으로 측정되며, 피드백 신호 간의 비교를 통해 계산될 수 있다. 계산된 변화량만큼 직접 주파수 변화용 시스템의 IF 신호의 특성을 제어하여 RF 신호 특성을 보상할 수 있다.
본 발명의 실시예들은 신호 보상 기법을 사용하여 RF 시스템 성능 오차를 줄일 수 있는 시스템에 관한 것이다. 밀리미터파 대역의 파장은 약 1cm 내외로 주파수가 증가할수록 파장이 짧아진다. 파장이 짧아질수록 열과 같은 외부 요인에 의해 신호의 흔들림이 크게 발생할 수 있다. 이로 인해 밀리미터파 대역 이상의 시스템은 성능을 유지하기 위해 신호 보상 기법이 필수적이다.
본 발명의 실시예들은 RF 시스템에 피드백 회로를 추가함으로써 시스템 성능을 보상할 수 있도록 시스템 구조를 제안하였다. 피드백 회로를 통해 실시간으로 RF 시스템의 성능을 검출 및 모니터링하여 검출된 데이터에 신호 보상 기법을 적용하여 성능 변화량을 추출할 수 있다. 추출된 성능 변화량만큼 디지털 신호 처리 기술로 신호를 보상하여 시스템의 성능 오차를 개선시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 시스템 성능 안정화를 위한 신호 보상 피드백 회로 및 알고리즘이 적용된 RF(Radio Frequency) 시스템은, RF 시스템에서의 시간에 따른 시스템의 성능 변화량에 대한 신호 크기 및 위상 보정을 수행하기 위해 송신기 시스템 및 수신기 시스템 중 적어도 어느 하나 이상에 구성되는 RF 스위치 및 방향성 결합기를 포함한 피드백 회로를 포함하여 이루어질 수 있다.
피드백 회로는 시스템의 신호의 크기 및 위상에 대한 성능 변화량을 측정한 후, 이득 보상 알고리즘을 적용하여 디지털 방식의 DAC(Digital to Analog Converter) 또는 ADC(Analog to Digital Converter)에서 실시간으로 신호의 크기 및 위상에 대한 보상을 할 수 있다.
이 때, 피드백 회로의 위치에 따라 전체 시스템 또는 각 소자마다의 성능 변화량을 측정할 수 있다. 일 예로, 피드백 회로는 믹서의 출력에서부터 가장 끝단에 있는 능동 소자까지 구현을 하여 시스템의 신호의 크기 및 위상에 대한 성능 변화량을 측정할 수 있다. 다른 예로, 피드백 회로는 믹서의 출력에서부터 가장 끝단에 있는 능동 소자까지 구현을 하며, 능동 소자 각각에 피드백 회로를 구현하여 각각의 신호의 크기 및 위상에 대한 성능 변화량을 확인하여 신호를 보상할 수 있다.
이 때, 송신기 시스템의 내부에 신호 보상을 위한 IF 신호 생성 DAC를 포함할 수 있다. DAC는 디지털 신호 처리 기술로 측정된 시스템의 성능 변화량만큼 실시간으로 신호를 보상할 수 있다. 또한, 수신기 시스템의 내부에 신호 보상을 위한 IF 신호 수신 ADC를 포함할 수 있다. ADC는 디지털 신호 처리 기술로 측정된 시스템의 성능 변화량만큼 실시간으로 신호를 보상할 수 있다.
피드백 회로는 RF 스위치, 주파수 다운-컨버팅 믹서 및 이득/위상 검출기를 포함할 수 있으며, 증폭기의 입출력 부분에 RF 스위치 및 방향성 결합기를 설치하여 증폭기에 동일한 신호를 인가했을 때 출력 신호를 피드백함에 따라 모듈의 특성을 측정할 수 있다. 이 때, 피드백 회로는 증폭기를 통과하기 전의 RF path 및 증폭기를 통과한 후의 RF path의 신호를 비교하여 능동 소자인 증폭기의 성능 변화량을 획득할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 시스템 성능 안정화를 위한 신호 보상 피드백 회로 및 알고리즘이 적용된 RF 시스템의 동작 방법은, RF 시스템에서의 시간에 따른 시스템의 성능 변화량에 대한 신호 크기 및 위상 보정을 수행하기 위해 송신기 시스템 및 수신기 시스템 중 적어도 어느 하나 이상에 구성되는 RF 스위치 및 방향성 결합기를 포함한 피드백 회로를 이용하여 신호 보상을 수행하는 단계를 포함하여 이루어질 수 있다.
피드백 회로를 이용하여 신호 보상을 수행하는 단계는, 기준 이득을 얻기 위해 RF 시스템에서 RF 신호를 송수신하는 단계, 시스템 내부의 능동 소자 중 증폭기를 통과하기 전의 신호 특성을 획득하는 단계, 증폭기를 통과한 후의 신호 특성을 획득하는 단계; 기준 이득을 얻은 후, 피드백 회로를 이용한 보상 기법이 적용된 RF 신호를 송수신하는 단계, 시스템 내부의 능동 소자 중 증폭기를 통과하기 전의 신호 특성을 획득하고, 증폭기를 통과한 후의 신호 특성을 획득하여, 시스템의 신호의 크기 및 위상에 대한 성능 변화량을 측정하는 단계, 및 측정된 성능 변화량을 시스템의 이득 보상 알고리즘에 적용하여 실시간으로 신호의 크기 및 위상에 대한 보상을 하는 단계를 포함하여 이루어질 수 있다.
밀리미터파 대역 이상의 이동통신 및 레이더 시장이 발달하면서 RF 시스템에 대한 수요가 급증하고 있다. 그 중 배열 안테나를 활용한 기술이 발달하면서 RF 시스템 간의 신호 제어 기술이 필수적이다. 제안된 시스템 구조는 시스템의 성능을 유지할 뿐만 아니라, 보상 기법을 통해 신호 제어가 가능하여 다양한 분야에 적용할 수 있다.
아래에서 본 발명의 일 실시예에 따른 시스템 성능 안정화를 위한 신호 보상 피드백 회로 및 알고리즘이 적용된 RF 시스템 및 그 동작 방법에 대해 보다 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 직접 주파수 변환 방법을 이용한 송신 시스템의 구조를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 밀리미터파 대역 이상의 신호를 생성하기 위해서는 믹서(102)를 이용한 직접 주파수 변환 구조를 통해 신호를 송신할 수 있다. 여기서 신호 송신이 가능한 직접 주파수 변환 구조는 송신 시스템(100)으로 표현될 수 있다.
송신 시스템(100)은 IF 신호 생성용 DAC(Digital to Analog Converter)(101), 믹서(Mixer)(102) 및 LO(Local Oscillator) 신호용 오실레이터(103)를 포함한다. 믹서(102)의 출력 신호는 비선형 특성으로 인해 원하는 주파수 신호 외에도 Spurious 신호가 발생한다. 이 때, 원하는 신호만을 전파하기 위해 RF 밴드패스필터(RF band pass filter)(104)를 사용할 수 있다. 또한, RF 밴드패스필터(104)에서 제거되지 못한 신호의 발진을 막기 위해 아이솔레이터(Isolator)(105)를 더 포함할 수 있다. 송신 시스템(100)은 최종 출력을 위해 PA(Power Amplifier)(106)를 사용하여 신호를 송신한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 직접 주파수 변환 방법을 이용한 수신 시스템의 구조를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 밀리미터파 대역 이상의 신호를 수신하기 위해서는 믹서(202)를 이용한 직접 주파수 변환 구조를 이용할 수 있다. 여기서 신호 수신이 가능한 직접 주파수 변환 구조는 수신 시스템(200)으로 표현될 수 있다.
구체적으로, 수신 시스템(200)은 신호를 분석하기 위한 ADC(Analog to Digital Converter)(201), 주파수 다운-컨버팅(down-converting) 믹서(202), 및 믹서(202)에 사용할 LO(Local Oscillator) 신호용 오실레이터(203)를 포함한다. 이 때, 수신되는 RF 신호의 파워가 적을 경우, 수신 시스템(200)을 통과하는 동안 SNR이 나빠져 신호 분석이 어려울 수 있다. 이를 방지하기 위해 LNA(Low Noise Amplifier)(207)가 요구되며, 신호의 발진을 막고 원하는 신호만을 전달하기 위해 RF 밴드패스필터(RF band pass filter)(205), 아이솔레이터(Isolator)(206)가 포함될 수 있다. 또한, 믹서(202)의 비선형 특성으로 인한 Spurious 신호를 막기 위해 IF 밴드패스필터(IF band pass filter)(204)가 추가될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 보상 기법을 적용하기 위한 피드백 회로가 포함된 직접 주파수 변환용 송신 시스템의 구조를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 보상 기법을 적용하기 위한 피드백 회로가 포함된 직접 주파수 변환용 송신 시스템(300)은 도 1에서 설명한 직접 주파수 변환 방법을 이용한 송신 시스템(300)을 포함하면서 시스템의 내부 소자의 특성 변화를 검출하기 위한 피드백 회로가 추가되었다.
RF 신호를 송신하기 위해서는, 신호 제어 및 분석용 PC(313)를 통해 DAC(301)에서 IF 신호를 생성한다. 생성된 IF 신호는 방향성 결합기(302)에 의해 신호가 나눠지며 각각 주파수 업-컨버팅(up-converting) 믹서(303)와 이득/위상 검출기(Gain/Phase Detector)(312)로 전달된다. 이 때, 주파수 업-컨버팅(up-converting) 믹서(303)로 전달되는 신호는 밀리미터파 신호 송신용으로 사용되고, 이득/위상 검출기(312)로 전달된 신호는 신호 비교를 위한 기준 신호로써 사용된다.
주파수 업-컨버팅(up-converting) 믹서(303)로 입력되는 LO 신호는 LO 신호용 오실레이터(304)를 이용할 수 있다. 주파수 업-컨버팅(up-converting) 믹서(303)의 출력 신호는 Spurious 신호를 제거하기 위해 밴드패스필터(305)를 통과하며, 밴드패스필터(305) 이후 단으로 RF 스위치(RF Switch)(306)를 위치시킬 수 있다. RF 스위치(306)는 RF path를 제어함으로써 시스템의 성능 변화 분석 혹은 밀리미터파 신호 송신용으로 직접 주파수 변환용 송신 시스템(300)을 구현할 수 있다. 밀리미터파 신호 송신을 위해, RF 스위치(306)에서 출력된 신호는 아이솔레이터(307) 및 PA(308)를 통과한다. PA(308) 출력 단 이후의 방향성 결합기(309)는 밀리미터파 신호 송신용 및 PA(308) 통과 후 신호 변화량 분석에 이용될 수 있다.
여기서, 피드백 회로에는 RF 스위치(310), 주파수 다운-컨버팅 믹서(311), 및 이득/위상 검출기(312)가 포함된다. 방향성 결합기(309) 대신 RF 스위치를 사용하는 것도 가능하며, 이는 PA(308) 출력 파워에 따라 달라질 수 있다.
한편, 이득/위상 검출기(312)는 아래에서 도 8을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
또한, 도 3에 도시된 Path1은 밀리미터파 신호 송신용일 때의 RF path이다. RF path의 순서는 도 4를 참조하여 보다 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 RF 신호의 송수신과 보상 기법 적용 순서의 예시를 나타낸 것이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 직접 주파수 변환용 송신 시스템은 RF 신호를 송수신하기 위해 사용되며, 신호를 송수신하는 사이에 보상 기법 순서를 넣어, 피드백 회로를 통해 시스템의 성능을 보상할 수 있도록 한다.
먼저, 직접 주파수 변환용 송신 시스템은 Path1(401)을 통해 RF 신호를 송수신한다. 그 다음, 시스템 내부의 능동 소자 중 증폭기(Amplifier)를 통과하기 전의 Path2(402)를 통해 증폭기를 통과하기 전의 신호 특성을 얻는다. 이어서 Path3(403)을 통해 증폭기를 통과한 후의 신호 특성을 얻는다. 한편, Path1(401), Path2(402) 및 Path3(403)의 순서는 시스템의 응용분야에 따라 바뀔 수 있으며, 각각의 소요시간도 변경될 수 있다. 시스템의 기준 이득을 얻기 위한 RF 신호의 Path 순서(400)는 시스템을 동작한 후 바로 얻을 수 있다.
본 예시에서는 기준 이득을 얻기 위한 RF 신호의 Path(400) 이후, 시스템 성능 분석 및 보상 기법 순서(404)가 주기적으로 구현되어 있다. Path3(403) 이후, 다시 Path1을 통해 보상 기법이 적용된 RF 신호 송수신(405)이 진행된다. Path1(405) 이후, Path2(406) 및 Path3(407)을 통해 시스템의 성능 변화 값을 계산하여 이 값을 시스템의 이득 보상 알고리즘에 적용(408)할 수 있다.
한편, 송수신 시스템에 따른 Path1, Path2 및 Path3은 각각 도 3, 도 5 내지 도 7에 도시되어 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 피드백 회로를 통한 시스템의 변화량을 측정하기 위한 직접 주파수 변환용 송신 시스템의 RF 신호 Path를 나타낸 것이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 피드백 회로를 통한 시스템의 변화량을 측정하기 위한 직접 주파수 변환용 송신 시스템(500)의 RF 신호 Path를 나타낸 것으로, 보상 기법을 적용하기 위한 피드백 회로가 포함된 직접 주파수 변환용 송신 시스템의 구조는 도 3과 동일하다. 도 4의 Path2(402) 및 Path3(403)은, 도 5에 도시된 바와 같이, 증폭기(508)의 통과 전/후의 특성을 분석하기 위해 하나의 예시로써 Path가 도시되어 있다.
도 5에 도시된 Path2 및 Path3은 송신 시스템(500)의 성능의 가장 영향이 큰 PA(508)를 기준으로 구성되어 있다.
Path2는 PA(508)를 통과하기 전 RF path로, DAC(501), 방향성 결합기(502), 주파수 업-컨버팅 믹서(503), 밴드패스필터(505), 제1 RF 스위치(506), 제2 RF 스위치(510), 주파수 다운-컨버팅 믹서(511) 및 이득/위상 검출기(512)의 순서이다. 이 때, 실시예에 따라 각 소자의 순서는 바뀔 수 있다.
Path3는 PA(508)을 통과한 후의 RF Path로, DAC(501), 방향성 결합기(502), 주파수 업-컨버팅 믹서(503), 밴드패스필터(505), 제1 RF 스위치(506), 아이솔레이터(507), PA(508), 방향성 결합기(509), 제2 RF 스위치(510), 주파수 다운-컨버팅 믹서(511) 및 이득/위상 검출기(512)의 순서이다.
Path3이 Path2와 다른 점은 아이솔레이터(507), PA(508) 및 방향성 결합기(509)이며, PA(508)을 제외한 나머지 소자는 수동 소자로써 신호의 변화량이 일정하게 유지된다. 즉, 수동 소자를 통과한 신호는 시간에 따라 성능이 변하지 않는다. 따라서 Path2 및 Path3을 통과한 신호를 비교하면 능동 소자인 PA(508)의 성능 변화량을 얻을 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 보상 기법은 Path2 및 Path3을 통해 시스템의 특성 정보를 얻을 수 있다. 시스템의 특성 정보는 이득/위상 검출기(512)를 통해 얻을 수 있으며, 이득/위상 검출기(512)의 입력 신호는 방향성 결합기(502)로부터 전달된 IF 기준 신호와 Path2 및 Path3을 통과한 신호이다. 여기서, IF 기준 신호는 로 표현될 수 있으며, 다음 식과 같이 나타낼 수 있다.
[수학식 1]
여기서, 은 DAC(501)에서 생성된 IF 신호가 방향성 결합기(502)를 통과한 후의 신호의 크기 및 위상이다.
두 번째로, Path2 및 Path3을 각각 통과한 신호는 로 표현될 수 있으며, 다음 식과 같이 나타낼 수 있다.
[수학식 2]
여기서, 은 각각 Path2, Path3을 통과한 후 신호의 크기, 위상이다. 을 통해 이득/위상 검출기(512)에서 의 파워 차이()와 의 파워 차이()를 계산할 수 있다.
시스템의 동작 후 가장 먼저 측정된 의 차이 값을 기준 이득()으로 설정할 수 있다. 의 차이는 PA(508)의 이득 정보가 포함되어 있으며, 다음 식과 같이 나타낼 수 있다.
[수학식 3]
보상 기법을 적용하는 시스템은 신호 송수신을 중단하고 피드백 회로를 통해 을 실시간으로 저장한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 시스템 기준 이득을 얻기 위한 RF 신호 Path 순서(400)에 의해 기준 이득()을 구할 수 있다. 이후, 시스템 성능 분석 및 보상 기법 순서(404)를 N번 시행하여 얻어지는 이득 변화 데이터는 다음과 같이 나타낼 수 있다.
[수학식 4]
을 기준 이득으로 설정한 후, 측정된 이득을 비교하면 각 피드백 회로 때마다 송신 시스템의 신호 변화량()을 구할 수 있으며, 다음과 같이 나타낼 수 있다.
[수학식 5]
신호 보상 알고리즘은 PC(513)을 통해 계산될 수 있으며, N번의 송신 시스템의 이득 변화량은 실시간으로 보상될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 보상 기법을 적용하기 위한 피드백 회로가 포함된 직접 주파수 변환용 수신 시스템의 구조를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 보상 기법을 적용하기 위한 피드백 회로가 포함된 직접 주파수 변환용 수신 시스템(600)은 도 2의 직접 주파수 변환 방법을 이용한 수신 시스템을 포함하면서 시스템의 내부 소자의 특성 변화를 검출하기 위한 피드백 회로가 추가되었다.
본 발명의 일 실시예에 따른 보상 기법을 적용하기 위한 피드백 회로가 포함된 직접 주파수 변환용 수신 시스템(600)은, RF 신호를 수신하여 분석하기 위해서, ADC(601), 주파수 다운-컨버팅 믹서(602), LO 신호용 오실레이터(603) 및 spurious 신호 제거용 밴드패스필터(604)를 포함한다. 또한, 수신 시스템의 역할을 위해, 보상 기법을 적용하기 위한 피드백 회로가 포함된 직접 주파수 변환용 수신 시스템(600)은 LNA(608), 아이솔레이터(607) 및 RF 밴드패스필터(605)를 더 포함할 수 있다.
피드백 회로는 직접 주파수 변환용 수신 시스템의 성능을 좌지우지하는 LNA(608)를 기준으로 구현될 수 있다. 피드백 회로는 RF 수신 또는 보상 회로를 결정하는 제1 RF 스위치(606), 제2 RF 스위치(609)와 LNA(608)의 통과 여부를 결정하는 제3 RF 스위치(610)를 포함한다. 보상 회로에 사용되는 IF 신호는 DAC(612)에서 생성되어, 방향성 결합기(615)를 통과한 후 주파수 업-컨버팅 믹서(611)를 통해 밀리미터파 대역의 RF 신호를 발생시켜 보상 기법에 사용될 수 있다.
구체적으로, RF 신호 수신용으로 시스템이 작동할 때 도 6에 도시된 바와 같이 Path1으로 진행된다. Path1은, 먼저 제2 RF 스위치(609), LNA(608), 아이솔레이터(607), 제1 RF 스위치(606), RF 밴드패스필터(605), 주파수 다운-컨버팅 믹서(602), spurious 신호 제거용 밴드패스필터(604), ADC(601)의 순서로 진행될 수 있다. 실시예에 따라 각 소자의 순서(배치)는 바뀔 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 피드백 회로를 통한 시스템의 변화량을 측정하기 위한 직접 주파수 변환용 수신 시스템의 RF 신호 Path를 나타낸 것이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 피드백 회로를 통한 시스템의 변화량을 측정하기 위한 직접 주파수 변환용 수신 시스템(700)의 RF 신호 Path를 나타낸 것으로, 보상 기법을 적용하기 위한 피드백 회로가 포함된 직접 주파수 변환용 수신 시스템의 구조는 도 6과 동일하다. 수신 시스템의 경우, 도 4의 Path2(402) 및 Path3(403)은, 도 7에 도시된 바와 같이, 증폭기(708)의 통과 전/후의 특성을 분석하기 위해 하나의 예시로 Path가 도시되어 있다.
도 7의 Path2 및 Path3는 수신 시스템(700)의 성능의 가장 영향이 큰 LNA(708)를 기준으로 구성되어 있다.
Path2는 DAC(712)에서 IF 신호를 생성한 후, 방향성 결합기(715), 주파수 업-컨버팅 믹서(711), 제3 RF 스위치(710), 제1 RF 스위치(706), RF 밴드패스필터(705), 주파수 다운-컨버팅 믹서(702), IF 밴드패스필터(704) 및 이득/위상 검출기(714)로 구성된다. 이 때, 방향성 결합기(715)의 결합된(coupled) 신호는 이득/위상 검출기(714)로 입력되어 기준 신호로써 이용될 수 있다.
Path3은 Path2에서 LNA(708)를 통과하도록 구성한 RF Path로써, DAC(712), 방향성 결합기(715), 주파수 업-컨버팅 믹서(711), 제3 RF 스위치(710), 제2 RF 스위치(709), LNA(708), 아이솔레이터(707), 제1 RF 스위치(706), RF 밴드패스필터(705), 주파수 다운-컨버팅 믹서(702), IF 밴드패스필터(704), 및 이득/위상 검출기(714)를 포함한다. 실시예에 따라 각 RF Path에 구성되어 있는 소자는 순서가 바뀔 수 있다.
송신 시스템의 성능 변화량의 계산을 위한 [수학식 1] 내지 [수학식 4]와 같이 수신 시스템에서도 Path2 및 Path3로부터 성능 변화량을 얻을 수 있으며, 다음 식과 같이 나타낼 수 있다.
[수학식 6]
여기서, 은 DAC(712)에서 생성된 IF 신호가 방향성 결합기(715)를 통과한 후의 신호의 크기, 위상이다.
두 번째로, Path2, Path3을 각각 통과한 신호는 로 표현될 수 있으며, 다음 식과 같이 나타낼 수 있다.
[수학식 7]
여기서, 은 각각 Path2, Path3을 통과한 후 신호의 크기, 위상이다. 을 통해 이득/위상 검출기(714)에서 의 파워 차이()와 의 파워 차이()를 계산할 수 있다.
시스템의 동작 후 가장 먼저 측정된 의 차이 값을 기준 이득()으로 설정할 수 있다. 의 차이는 LNA(708)의 이득 정보가 포함되어 있다. 기준 이득을 기준으로, N번의 보상 기법을 적용하면 다음과 같이 실시간으로 수신 시스템의 이득 변화량을 계산할 수 있다.
[수학식 8]
각 시행되는 보상 기법은 실시간으로 이득 변화량을 계산하여, 시스템 성능을 보상할 수 있다.
이 때, 도 7에 도시된 신호 분석 컴퓨터(713)와 도 5에 도시된 컴퓨터(513)는 별개 혹은 하나의 컴퓨터로 이용할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 피드백 회로를 통해 얻은 신호의 데이터를 비교 및 분석하기 위한 이득/위상 검출기를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 비교 분석할 IF 신호는 각각 제1 LOG 증폭기(801) 및 제2 LOG 증폭기(802)에 입력되어 신호의 크기와 위상의 차이가 검출된다. 보다 구체적으로, 제1 IF 신호(IF signal 1)는 제1 LOG 증폭기(801)에 입력되어 신호의 크기와 위상의 차이가 검출되고, 제2 IF 신호(IF signal 2)는 제2 LOG 증폭기(802)에 입력되어 신호의 크기와 위상의 차이가 검출된다.
이득/위상 검출기(800)는 신호의 크기 차이와 전압 VMAG 값, 또는 위상 차이와 전압 VPHASE 값이 일대일 대응이 되도록 한다. 제1 LOG 증폭기(801)의 출력 신호는 합성기(803)와 제1 전압 변환 구조(804)를 통해 두 IF 신호(IF signal 1, IF signal 2)의 크기 차이를 계산한다. 또한, IF 신호들은 위상 차이 검출용 믹서(805)와 제2 전압 변환 구조(806)를 통해 위상 차이를 계산한다. 따라서 IF 신호들의 크기 차이와 위상 차이는 VMAG, VPHASE를 통해 역으로 얻을 수 있으며, 이때 전압 분석용 ADC 및 MCU를 활용할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 피드백 회로를 통한 시스템 성능 보상 기법은 온도와 실험 환경에 민감한 능동 소자를 포함한 시스템의 성능을 실시간으로 측정이 가능하다. 이로 인해 성능 변화량을 도출할 수 있으며, 이를 보상함으로써 안정된 시스템 구현을 실현한다. 이는 정확한 성능을 유지해야 하는 RF 시스템에 필수적인 기술이며, 실시간으로 시스템 성능 보상 기법을 포함한다. 시스템 보상 피드백 회로 및 보상 알고리즘은 배열 안테나 시스템을 이용한 빔포밍, 멀티빔 기술과 레이더 등 안정된 시스템을 필요로 하는 다양한 분야에 적용이 가능하다.
본 발명의 실시예들은 MIMO와 같이 다중 채널을 사용하는 시스템에서는 온도에 따라 성능이 변하는 것을 방지하기 위한 보상 기법으로써 적용이 가능하다. 예를 들어 위성 통신을 위한 빔포밍 및 다중빔을 구현하는 시스템에서는 각 채널마다 신호의 크기와 위상을 제어하기 전 모든 채널을 동기화하는 기법으로 사용될 수 있다. 또한, 정확한 성능 측정을 필요로 하는 RF 시스템 및 안테나 측정 시스템에 응용될 수 있다.
이상에서 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
또한, 명세서에 기재된 "…부", "…모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
또한, 각 도면을 참조하여 설명하는 실시예의 구성 요소가 해당 실시예에만 제한적으로 적용되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상이 유지되는 범위 내에서 다른 실시예에 포함되도록 구현될 수 있으며, 또한 별도의 설명이 생략될지라도 복수의 실시예가 통합된 하나의 실시예로 다시 구현될 수도 있음은 당연하다.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일하거나 관련된 참조 부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.

Claims (15)

  1. 시스템 성능 안정화를 위한 신호 보상 피드백 회로 및 알고리즘이 적용된 RF(Radio Frequency) 시스템에 있어서,
    상기 RF 시스템에서 RF 신호를 송수신하는 제1 단계, 상기 RF 신호의 송수신 경로 중 상기 RF 시스템 내부의 증폭기를 통과하기 전의 경로에 대한 상기 RF 신호의 크기 및 위상을 획득하는 제2 단계, 상기 RF 신호의 송수신 경로에 더해 주파수 다운 컨버팅 믹서와 이득 및 위상 검출기를 포함하는 경로-상기 주파수 다운 컨버팅 믹서와 이득 및 위상 검출기를 포함하는 경로는 상기 증폭기를 통과한 후의 경로를 의미함-에 대한 상기 RF 신호의 크기 및 위상을 획득하는 제3 단계, 상기 증폭기를 통과하기 전의 경로에 대한 상기 RF 신호의 크기 및 위상과 상기 증폭기를 통과한 후의 경로에 대한 상기 RF 신호의 크기 및 위상 사이의 차이를 이득으로 측정하는 제4 단계, 상기 제1 단계 내지 상기 제4 단계를 복수의 반복 횟수만큼 반복하여 최초 이득으로부터 상기 반복 횟수의 증가에 따른 상기 이득의 변화량을 산출하는 제5 단계, 상기 산출된 이득의 변화량만큼 상기 RF 시스템에서 송수신하는 상기 RF 신호의 크기 및 위상을 보상하는 제6 단계를 포함하는 신호 보상 기법을 수행하기 위하여, 상기 증폭기의 입출력 부분에 설치된 채, 상기 증폭기를 통과하기 전의 경로 및 상기 증폭기를 통과한 후의 경로를 형성하는 RF 스위치 및 방향성 결합기를 포함한 피드백 회로
    를 포함하는, RF 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 시스템 성능 안정화를 위한 신호 보상 피드백 회로 및 알고리즘이 적용된 RF(Radio Frequency) 시스템의 동작 방법에 있어서,
    상기 RF 시스템 내부의 증폭기의 입출력 부분에 설치된 채, 상기 RF 시스템에서 RF 신호의 송수신 경로 중 상기 증폭기를 통과하기 전의 경로 및 상기 RF 신호의 송수신 경로에 더해 주파수 다운 컨버팅 믹서와 이득 및 위상 검출기를 포함하는 경로-상기 주파수 다운 컨버팅 믹서와 이득 및 위상 검출기를 포함하는 경로는 상기 증폭기를 통과한 후의 경로를 의미함-을 형성하는 RF 스위치 및 방향성 결합기를 포함한 피드백 회로를 이용하여 신호 보상을 수행하는 단계
    를 포함하고,
    상기 신호 보상을 수행하는 단계는,
    상기 RF 시스템에서 상기 RF 신호를 송수신하는 제1 단계;
    상기 증폭기를 통과하기 전의 경로에 대한 상기 RF 신호의 크기 및 위상을 획득하는 제2 단계;
    상기 증폭기를 통과한 후의 경로에 대한 상기 RF 신호의 크기 및 위상을 획득하는 제3 단계;
    상기 증폭기를 통과하기 전의 경로에 대한 상기 RF 신호의 크기 및 위상과 상기 증폭기를 통과한 후의 경로에 대한 상기 RF 신호의 크기 및 위상 사이의 차이를 이득으로 측정하는 제4 단계;
    상기 제1 단계 내지 상기 제4 단계를 복수의 반복 횟수만큼 반복하여 최초 이득으로부터 상기 반복 횟수의 증가에 따른 상기 이득의 변화량을 산출하는 제5 단계;
    상기 산출된 이득의 변화량만큼 상기 RF 시스템에서 송수신하는 상기 RF 신호의 크기 및 위상을 보상하는 보상하는 제6 단계
    를 포함하는, RF 시스템의 동작 방법.
  10. 삭제
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