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KR20200033582A - 3차 서브하모닉 믹서를 포함하는 직접변환 통신장치 - Google Patents

3차 서브하모닉 믹서를 포함하는 직접변환 통신장치 Download PDF

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KR20200033582A
KR20200033582A KR1020180113029A KR20180113029A KR20200033582A KR 20200033582 A KR20200033582 A KR 20200033582A KR 1020180113029 A KR1020180113029 A KR 1020180113029A KR 20180113029 A KR20180113029 A KR 20180113029A KR 20200033582 A KR20200033582 A KR 20200033582A
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KR
South Korea
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signal
sub
phase
local oscillation
harmonic mixer
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KR1020180113029A
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민병욱
이효성
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연세대학교 산학협력단
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    • H03D7/00—Transference of modulation from one carrier to another, e.g. frequency-changing
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    • H03D7/1425—Balanced arrangements with transistors
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    • H03D2200/0078—Mixing using a switched phase shifter or delay line

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Abstract

본 발명은 통신 시스템에서 국부발진신호의 주파수를 1/3로 줄일 수 있는 3차 서브하모닉 믹서와, 그것을 이용하는 직접변환 송수신기와, 3차 서브하모닉 믹서의 구현을 위한 기본주파수 제거 방법, 기본주파수 제거 방법을 위한 8-위상 발생기에 관한 기술로서, 출력 또는 입력 주파수의 1/3 또는 2/3 국부발진신호를 출력하는 국부발진기와, 국부발진신호의 위상을 변환하는 위상변위기와, 위상변위기에서 출력된 I 신호 및 I 베이스밴드(Baseband) 신호를 수신하여 기본주파수(Fundamental frequency)를 제거하고, 고조파는 증폭시키는 제1 서브하모닉 믹서와, 위상변위기에서 출력된 Q 신호와, Q 베이스밴드(Baseband) 신호를 수신하여 기본주파수를 제거하고, 고조파는 증폭시키는 제2 서브하모닉 믹서와, 제1 서브하모닉 믹서 및 제2 서브하모닉 믹서의 신호를 수신하는 제1대역필터(BPF)와, 제1대역필터의 신호를 수신하는 전력증폭기(PA)와, 전력증폭기의 신호를 수신하는 제2대역필터를 포함한다.

Description

3차 서브하모닉 믹서를 포함하는 직접변환 통신장치 {Direct-onversion Communication Device including a 3x Sub-harmonic Mixer}
본 발명은 3차 서브하모닉 믹서를 포함하는 직접변환 통신장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 통신 시스템에서 국부발진신호의 주파수를 1/3로 줄일 수 있는 3차 서브하모닉 믹서와, 그것을 이용하는 직접변환 송수신기와, 3차 서브하모닉 믹서의 구현을 위한 기본주파수 제거 방법, 기본주파수 제거 방법을 위한 8-위상 발생기에 관한 기술이다.
직접변환 수신기는 필터 등 외부 소자를 줄일 수 있고, 디지털 신호 처리 부담을 줄일 수 있으므로 특히 디지털 회로 구현이 쉬운 CMOS 공정을 이용한 단일 칩 제작에 가장 적합한 구조이다. 직접 변환 수신기에는 RF(Radio frequency) 신호를 기저대역으로 변환하는 RF 직접 변환 수신기와, RF 신호를 특정 IF(Intermediate Frequency) 신호로 변환한 후 다시 이 IF 신호를 기저대역으로 변환하는 IF 직접 변환 수신기가 있다.
이러한 직접 변환 수신기에 사용되는 믹서는 무선 주파수 신호를 국부발진신호(LOI) 및 국부발진신호와 직교되는 국부발진신호(LOQ)를 각각 혼합함으로써 두개의 벡터 기저 대역 신호 I, Q를 각각 출력한다.
서브하모닉 믹서는 비선형소자의 고조파(harmonic)를 이용하여 주파수를 상향 변환 또는 하향 변환 시킨다. 그렇게 되면 보다 낮은 주파수에서 PLL(위상 고정 루브) 설계가 가능하므로 PLL의 설계 부담이 줄어든다. 또한 직접 변환(direct-conversion) 송수신기에서 LO와 입출력 주파수가 같아서 발생하는 문제인 자가 혼합(self-mixing)과 LO 풀링(pulling) 현상이 발생되지 않는다.
종래에 2차 서브하모닉 믹서는 국부발진신호의 주파수를 1/2로 줄이고, 이를 이용하여 I/Q 변조기(modulator)를 구현하려면 45도 위상변위기(phase shifter)가 필요했다. 또한, 2차 서브하모닉 믹서를 이중 평형(double balanced) 구조로 설계하면 45도 간격의 8-위상 발생기(octet-phase generator)가 필요했다.
종래 2차 서브하모닉 믹서의 성능 향상을 위해 3차 서브하모닉 믹서에 대한 연구가 진행되고 있다. 그러나, 현재까지 3차 하모닉 증폭, 국부발진신호 생성에 대한 구체적인 제안이 제시되지 않고 있는 상황이다.
한국등록특허공보 10-1008600
이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 통신 시스템에서 국부발진신호의 주파수를 1/3로 줄일 수 있는 3차 서브하모닉 믹서와, 그것을 이용하는 직접변환 송수신기와, 3차 서브하모닉 믹서의 구현을 위한 기본주파수 제거 방법, 기본주파수 제거 방법을 위한 8-위상 발생기를 제공하기 위한 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 기술적 사상에 의한 3차 서브하모닉 믹서를 포함하는 직접변환 통신장치는, 출력 또는 입력 주파수의 1/3 또는 2/3 국부발진신호를 출력하는 국부발진기와; 상기 국부발진신호의 위상을 변환하는 위상변위기와; 상기 위상변위기에서 출력된 I 신호 및 I 베이스밴드(Baseband) 신호를 수신하여 기본주파수(Fundamental frequency)를 제거하고, 고조파는 증폭시키는 제1 서브하모닉 믹서와; 상기 위상변위기에서 출력된 Q 신호와, Q 베이스밴드(Baseband) 신호를 수신하여 기본주파수를 제거하고, 고조파는 증폭시키는 제2 서브하모닉 믹서와; 상기 제1 서브하모닉 믹서 및 상기 제2 서브하모닉 믹서의 신호를 수신하는 제1대역필터(BPF)와; 상기 제1대역필터의 신호를 수신하는 전력증폭기(PA)와; 상기 전력증폭기의 신호를 수신하는 제2대역필터를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 국부발진기는 1/3 국부발진신호를 출력하고, 상기 위상변위기는 30도 위상변위기(phase shifter)인 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 국부발진기는 1/3 국부발진신호를 출력하고, 상기 위상변위기는 -90도 위상변위기(phase shifter)인 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 국부발진기는 2/3 국부발진신호를 출력하고, 상기 위상변위기는 1/3 국부발진신호를 생성하는 주파수 분할기(frequency divider)인 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 위상변위기는 8개의 위상 국부발진신호를 생성하기 위해 트랜스포머 발룬과 2단 폴리페이즈 필터를 포함하는 8-위상 발생기를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 제1 서브하모닉 믹서는 상기 2단 폴리페이즈 필터에서
Figure pat00001
,
Figure pat00002
,
Figure pat00003
,
Figure pat00004
,
Figure pat00005
및
Figure pat00006
신호를 이용하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 제1 서브하모닉 믹서는 I에 해당되는 국부발진신호에 대하여
Figure pat00007
,
Figure pat00008
,
Figure pat00009
신호를 결합하는 것으로 상기 2단 폴리페이즈 필터의 기본주파수 성분을 제거하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 제1 서브하모닉 믹서는
Figure pat00010
,
Figure pat00011
,
Figure pat00012
신호의 위상을 3배수 회전시키는 것으로 I에 해당되는 국부발진신호의 고조파를 증폭시키는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 의한 3차 서브하모닉 믹서를 포함하는 직접변환 통신장치 및 방법에 따르면,
첫째, 본 발명의 3차 서브하모닉 믹서는 필요한 국부발진신호의 주파수를 1/3로 줄여주어 PLL의 설계부담을 일반 서브하모닉 믹서보다 더욱 낮출 수 있게 된다.
둘째, 직접변환(direct-conversion) 송수신기에서의 자가 혼합(self-mixing)과 LO 풀링(pulling) 현상을 더욱 감소시킬 수 있게 된다.
셋째, 기본주파수(Fundamental frequency) 제거 기법을 이용하여 기본주파수 성분을 억제하고, 3차 고조파(harmonic) 및 5차 고조파를 증폭(boosting) 시킬 수 있게 된다.
넷째, 기본주파수 성분을 억제함으로써 믹서 뒤의 대역 필터(band-pass filter)의 필요성을 줄이고, 3차 고조파를 증폭시킴으로써 믹서의 이득(gain)을 향상시킬 수 있게 된다.
다섯째, 본 발명을 이용하여 5차 서브하모닉 믹서도 구현 가능하게 된다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 3차 서브하모닉 믹서를 포함하는 직접변환 통신장치의 구성도.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 3차 서브하모닉 믹서를 포함하는 직접변환 통신장치의 회로도.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 3차 서브하모닉 믹서의 세부 회로도.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 I 국부발진신호 생성에 이용되는 차동 입력 2단 폴리페이즈 필터의 회로도.
도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 8-위상 발생기의 구조도.
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 Q 국부발진신호 생성에 이용되는 차동 입력 2단 폴리페이즈 필터의 회로도.
도 7은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 기본주파수 제거 기법의 벡터 다이어그램.
첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 의한 3차 서브하모닉 믹서를 포함하는 직접변환 통신장치에 대하여 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 3차 서브하모닉 믹서(140)를 포함하는 직접변환 통신장치는 I 베이스밴드(Baseband) 신호를 수신하는 제1저역필터(LPS)(111)와; Q 베이스밴드(Baseband) 신호를 수신하는 제2저역필터(LPS)(112)와; 출력 또는 입력 주파수의 1/3 또는 2/3 국부발진신호를 출력하는 국부발진기(120)와; 상기 국부발진신호의 위상을 변환하는 위상변위기(130)와; 상기 위상변위기(130)에서 출력된 I 신호와, 상기 제1저역필터(111)의 신호를 수신하여 기본주파수(Fundamental frequency)를 제거하고, 고조파는 증폭시키는 제1 서브하모닉 믹서(141)와; 상기 위상변위기(130)에서 출력된 Q 신호와, 상기 제2저역필터(112)의 신호를 수신하여 기본주파수를 제거하고, 고조파는 증폭시키는 제2 서브하모닉 믹서(142)와; 제1 서브하모닉 믹서(141) 및 제2 서브하모닉 믹서(142)의 신호를 수신하는 제1대역필터(BPF)(151)와; 제1대역필터(151)의 신호를 수신하는 전력증폭기(PA)(160)와; 전력증폭기(160)의 신호를 수신하는 제2대역필터(152)를 포함한다.
기본 믹서(Fundamental Mixer)를 포함하는 직접변환 통신장치는 제1 기본 믹서에 입력되는 I 국부발진신호는 0도의 위상을 가지고, 제2 기본 믹서에 입력되는 Q 국부발진신호는 90도의 위상을 가진다. 한편, 2차 서브하모닉 믹서(2x Sub-harmonic Mixer)를 포함하는 직접변환 통신장치는 기본주파수가 2배가 되기 때문에 제1 서브하모닉 믹서에 입력되는 I 국부발진신호는 0도의 위상을 가지고, 제2 서브하모닉 믹서에 입력되는 Q 국부발진신호는 45도의 위상을 가진다. 즉, 2차 서브하모닉 믹서(2x Sub-harmonic Mixer)를 포함하는 직접변환 통신장치는 국부발진기(120)가 출력 또는 입력 주파수의 1/2 국부발진신호를 출력하게 된다.
이 실시예에 따른 3차 서브하모닉 믹서(3x Sub-harmonic Mixer)(140)는 국부발진기(120)가 출력 또는 입력 주파수의 1/3 또는 2/3 국부발진신호를 출력하게 된다.
3차 서브하모닉 믹서(140)를 이용하여 I/Q변조기(modulator) 또는 I/Q복조기(demodulator)를 구현하기 위해서는 국부발진신호의 3차 고조파(harmonic)의 I/Q 신호가 필요하다. 3차 고조파의 위상(phase)은 기본주파수(Fundamental frequency) 위상의 3배수로 변화된다.
도 1(a)는 제1실시예에 따른 직접변환 통신장치로서, 3차 고조파의 위상을 기본주파수보다 3배수로 변화시키기 위해, 국부발진기(120)가 1/3 국부발진신호를 출력하고, 위상변위기(130)에 30도 위상변위기(phase shifter)가 적용되었다.
또한, 도 1(b)는 제2실시예에 따른 직접변환 통신장치로서, 국부발진기(120)가 1/3 국부발진신호(LO)를 출력하고, 위상변위기(130)에 -90도 위상변위기(phase shifter)가 적용되었다. -90도의 3배는 -270도, 즉 90도 이기 때문에 -90도 위상변위기(130)를 이용하면 직교 위상 3차 고조파를 생성해 낼 수 있다.
또한, 도 1(c)는 제2실시예에 따른 직접변환 통신장치로서, 국부발진기(120)가 2/3 국부발진신호를 출력하고, 위상변위기(130)에 1/3 국부발진신호를 생성하는 주파수 분할기(frequency divider)가 적용되었다. 주파수 분할기는 0도 및 90도 위상의 주파수를 생성할 수 있음이 공지되어 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 3차 서브하모닉 믹서(140)를 포함하는 직접변환 통신장치의 블록 다이어그램이다. 이 실시예는 3차 서브하모닉 믹서(140)의 코어(core), RF 출력을 위한 트랜스포머 발룬(170), 8개의 국부발진신호 버퍼(buffer)(180) 및 8-위상 발생기(octet-phase generator)(122)를 포함하는 송신기를 위한 업-주파수 변환기(up-conversion mixer)를 구현하였다.
3차 서브하모닉 믹서(140)의 코어에는 상기 제1 서브하모닉 믹서(141)의 기능이 포함된다. 또한, 8-위상 발생기(122)는 위상변위기(130)의 기능을 포함한다.
도 3은 상기 3차 서브하모닉 믹서(140)의 코어 회로도이다. 기본주파수 제거 기법을 적용하기 위해, 세 개의 이중 평형 액티브 믹서(double balanced active mixer)로 구성되었다.
본 발명의 일 실시예에 따른 3차 서브하모닉 믹서(140)를 포함하는 직접변환 통신장치를 구현하려면 복수개의 위상 신호를 발생시켜야 한다. 본 발명의 일 실시예는 기본주파수 제거 방법을 이용하여 3차 서브하모닉 믹서(140)를 구현하는데, 이때, 0도, 90도, 225도의 위상을 갖는 국부발진신호가 필요하고, 이를 차동(differential)하여 구현하려면 0도, 45도, 90도, 180도, 225도, 270도의 위상을 갖는 국부발진신호도 필요하다. 또한, I/Q변조기(modulator) 또는 I/Q복조기(demodulator)를 구현하려면 45도 간격의 8-위상(8-phase) 국부발진신호가 필요하다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 8-위상 발생기(122)는 8개의 위상 I 국부발진신호를 생성하기 위해 트랜스포머 발룬(1225)과 2단 폴리페이즈 필터를 포함한다.
2단 폴리페이즈 필터의 입력부에는 차동(differential) 국부발진신호 입력(
Figure pat00013
,
Figure pat00014
및 그라운드 2개)이 연결된다. 차동 국부발진신호가 제1 폴리페이즈 필터(1221)를 통과하면, 90도 간격의 위상 차이를 가지는 4개의 신호가 출력된다(
Figure pat00015
,
Figure pat00016
,
Figure pat00017
,
Figure pat00018
).
제1 폴리페이즈 필터(1221)의 출력은 수학식 1 및 수학식 2와 같다.
[수학식 1]
Figure pat00019
[수학식 2]
Figure pat00020
또한, 상기 4개의 신호가 제2 폴리페이즈 필터(1222)를 통과하면, 상기 4개의 신호가 45도씩 쉬프트(shift)되고, 진폭이
Figure pat00021
배 되는 신규한 4개의 신호가 출력된다(
Figure pat00022
,
Figure pat00023
,
Figure pat00024
,
Figure pat00025
).
제2 폴리페이즈 필터(1222)의 출력은 수학식 3 및 수학식 4와 같다.
[수학식 3]
Figure pat00026
[수학식 4]
Figure pat00027
이때,
Figure pat00028
은 차동 입력,
Figure pat00029
는 주파수,
Figure pat00030
는 기본주파수(
Figure pat00031
)이다.
특히, 제1 서브하모닉 믹서(141)는 2단 폴리페이즈 필터의
Figure pat00032
,
Figure pat00033
,
Figure pat00034
,
Figure pat00035
,
Figure pat00036
및
Figure pat00037
에 연결되어, 이 6개의 신호를 이용한다. 상기 6개 신호는 0도, 90도, 180도, 270도, 315도 및 135도의 위상을 가진다.
이 실시예는 매칭(matching) 오류를 줄이기 위해
Figure pat00038
및
Figure pat00039
신호가 가지는 45도 및 225도 위상 신호를 더미 버퍼(Dummy buffers)에 연결하는 것으로 실시되었다(도 2 및 도 4 참조).
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 8-위상 발생기(122)이다. 국부발진신호가 입력되는 입력단에 먼저 트랜스포머 발룬(1225)을 배치하여 국부발진신호를 기본주파수에 대응되는 차동(differential) 입력으로 변환하였다.
기본주파수 성분이 제1 폴리페이즈 필터(1221)를 통과하면 입력신호 대비
Figure pat00040
/4의 진폭을 가지며 45도 쉬프트된 4개의 위상 신호가 출력된다. 또한, 제2 폴리페이즈 필터(1222)를 통과하면 입력신호 대비 1/2 진폭을 가지며 추가 45도 쉬프트된 4개의 위상 신호가 출력된다.
한편, 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 3차 서브하모닉 믹서(140)(제1 서브하모닉 믹서(141) 및 제2 서브하모닉 믹서(142))는 기본주파수 제거 기법을 이용하여 기본주파수를 제거하고, 3차 고조파(harmonic) 및 5차 고조파를 증폭 시킨다.
종래의 이중 평형(double balanced) 2차 서브하모닉 믹서는 I에 해당되는 국부발진신호의 위상을 0도, 90도 180도, 270도 위상의 결합으로, Q에 해당되는 국부발진신호의 위상을 45도, 135도, 225도, 315도 위상의 결합으로, 서로 45도의 위상 차이를 가지도록 회로에 입력한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 3차 서브하모닉 믹서(140)는 종래 이중 평형(double balanced) 2차 서브하모닉 믹서가 이용하는 위상의 신호를 그대로 이용할 수 있으므로 2차 서브하모닉 믹서에서 사용되어 왔던 8-위상 발생기(122)를 동일하게 이용할 수 있게 된다.
종래의 3차 서브하모닉 믹서(140)를 통과한 신호에는 기본주파수 성분이 남게 되고, 이는 스퓨리어스(spurious)로 작용 하게 된다. 또한, 보통의 믹서는 상대적으로 작은 3차 고조파(harmonic)를 가지고 있다.
제1 서브하모닉 믹서(141)의 기본주파수 제거 기법은 도 7(a)의 상단 그림과 같이 I에 해당되는 국부발진신호에 대하여 0도(
Figure pat00041
), 270도(
Figure pat00042
), 135도(
Figure pat00043
)의 세 위상 신호를 1:1:
Figure pat00044
의 진폭 비율로 결합하면, 신호의 크기가 0이 되어 기본주파수 성분이 제거될 수 있게 된다. 도 7(a)의 하단 그림과 같이, 제2 서브하모닉 믹서(142)는 Q에 해당되는 국부발진신호를 180도(
Figure pat00045
), 270도(
Figure pat00046
), 45도(
Figure pat00047
)의 세 위상 신호를 결합하여, 기본주파수 성분을 제거한다.
도 6은 다른 실시예로서, Q 국부발진신호에서 기본주파수를 제거하기 위한 2단 폴리페이즈 필터를 나타낸 것이다. 이 중
Figure pat00048
,
Figure pat00049
,
Figure pat00050
의 신호를 결합하면 기본주파수가 제거된다.
한편, 고조파는 차수에 따라 위상이 곱셈된다. 예를 들어, 1차에 해당되는 도 7(a)와, 3차에 해당되는 도 7(b)를 비교하면, 1차에서는 0도(
Figure pat00051
), 270도(
Figure pat00052
), 135도(
Figure pat00053
)를 가지는 위상이 3차에서는 0도(
Figure pat00054
), 90도(
Figure pat00055
), 45도(
Figure pat00056
)를 가지게 된다.
따라서, 도 7의 (b) 및 (c)를 참조하면, 3차 및 5차 고조파 신호를 1:1:
Figure pat00057
의 진폭 비율로 결합하면 고조파가 2배로 증폭(
Figure pat00058
)되는 효과를 얻을 수 있게 된다.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 기본주파수 제거 기법을 이용하면 불필요한 기본주파수 성분을 제거할 수 있고, 종래 기술에서는 상대적으로 낮았던 3차 고조파가 증폭하여 이 실시예의 3차 서브하모닉 믹서(140)의 변환 이득(conversion gain)을 증가시키게 된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기본주파수 제거 기법은 (8n-7)번째 및 (8n-1)번째 회차에서 기본주파수 성분의 제거되는 규칙을 가지며, (8n-5)번째 및 (8n-3)번째 회차에서 고조파가 증폭되는 규칙을 가진다(n은 자연수).
특히, 도 7(b)를 참조하면, 3차 고조파에서는 I에 해당되는 국부발진신호의 위상이 45도가 되고, Q에 해당되는 국부발진신호의 위상이 135도가 되어, 서로 90도의 위상 차이를 가지게 된다. 도 7(c)의 5차 고조파에서도 I와 Q의 위상은 90도의 차이를 가지게 된다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 기본주파수 제거 기법을 이용하여 고조파의 위상을 제어하면, 종래의 2차 서브하모닉 믹서에서 사용되었던 8-위상 발생기(122)를 그대로 이용하는 것이 가능하게 된다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 본 발명은 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재 내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.
111 : 제1저역필터 112 : 제2저역필터
120 : 국부발진기 122 : 8-위상 발생기
1221 : 제1 폴리페이즈 필터 1222 : 제2 폴리페이즈 필터
1225 : 트랜스포머 발룬 130 : 위상변위기
140 : 3차 서브하모닉 믹서 141 : 제1 서브하모닉 믹서
142 : 제2 서브하모닉 믹서 151 : 제1대역필터
152 : 제2대역필터 160 : 전력증폭기
170 : 트랜스포머 발룬 180 : 국부발진신호(LO) 버퍼

Claims (11)

  1. 출력 또는 입력 주파수의 1/3 또는 2/3 국부발진신호를 출력하는 국부발진기와;
    상기 국부발진신호의 위상을 변환하는 위상변위기와;
    상기 위상변위기에서 출력된 I 신호 및 I 베이스밴드(Baseband) 신호를 수신하여 기본주파수(Fundamental frequency)를 제거하고, 고조파는 증폭시키는 제1 서브하모닉 믹서와;
    상기 위상변위기에서 출력된 Q 신호와, Q 베이스밴드(Baseband) 신호를 수신하여 기본주파수를 제거하고, 고조파는 증폭시키는 제2 서브하모닉 믹서와;
    상기 제1 서브하모닉 믹서 및 상기 제2 서브하모닉 믹서의 신호를 수신하는 제1대역필터(BPF)와;
    상기 제1대역필터의 신호를 수신하는 전력증폭기(PA)와;
    상기 전력증폭기의 신호를 수신하는 제2대역필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 직접변환 통신장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 국부발진기는 1/3 국부발진신호를 출력하고,
    상기 위상변위기는 30도 위상변위기(phase shifter)인 것을 특징으로 하는 직접변환 통신장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 국부발진기는 1/3 국부발진신호를 출력하고,
    상기 위상변위기는 -90도 위상변위기(phase shifter)인 것을 특징으로 하는 직접변환 통신장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 국부발진기는 2/3 국부발진신호를 출력하고,
    상기 위상변위기는 1/3 국부발진신호를 생성하는 주파수 분할기(frequency divider)인 것을 특징으로 하는 직접변환 통신장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 위상변위기는 8개의 위상 국부발진신호를 생성하기 위해 트랜스포머 발룬과 2단 폴리페이즈 필터를 포함하는 8-위상 발생기를 포함하는 것을 특징으로 하는 직접변환 통신장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 서브하모닉 믹서는 상기 2단 폴리페이즈 필터에서
    Figure pat00059
    ,
    Figure pat00060
    ,
    Figure pat00061
    ,
    Figure pat00062
    ,
    Figure pat00063
    및
    Figure pat00064
    신호를 이용하는 것을 특징으로 하는 직접변환 통신장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제1 서브하모닉 믹서는 I에 해당되는 국부발진신호에 대하여
    Figure pat00065
    ,
    Figure pat00066
    ,
    Figure pat00067
    신호를 결합하는 것으로 상기 2단 폴리페이즈 필터의 기본주파수 성분을 제거하는 것을 특징으로 하는 직접변환 통신장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 서브하모닉 믹서는
    Figure pat00068
    ,
    Figure pat00069
    ,
    Figure pat00070
    신호의 위상을 3배수 회전시키는 것으로 I에 해당되는 국부발진신호의 고조파를 증폭시키는 것을 특징으로 하는 직접변환 통신장치.
  9. 트랜스포머 발룬과 2단 폴리페이즈 필터를 포함하는 8-위상 발생기에 있어서,
    상기 2단 폴리페이즈 필터의
    Figure pat00071
    ,
    Figure pat00072
    ,
    Figure pat00073
    ,
    Figure pat00074
    ,
    Figure pat00075
    및
    Figure pat00076
    의 출력이 직접변환 통신장치의 3차 서브하모닉 믹서에 연결되는 것을 특징으로 하는 8-위상 발생기.
  10. 8-위상 발생기의
    Figure pat00077
    ,
    Figure pat00078
    ,
    Figure pat00079
    신호를 결합하는 것으로 기본주파수를 제거하는 것을 특징으로 하는 3차 서브하모닉 믹서.
  11. 제11항에 있어서,
    Figure pat00080
    ,
    Figure pat00081
    ,
    Figure pat00082
    신호의 위상을 3배수 회전시키는 것으로 I에 해당되는 국부발진신호의 고조파를 증폭시키는 것을 특징으로 하는 3차 서브하모닉 믹서.
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