KR20240178622A - Frequency synthesis module and automatic tuning system for 5g specialized network - Google Patents
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Abstract
본 발명은 5G 특화망 대응 주파수합성 모듈 및 자동조율 시스템에 있어서, 기준 신호를 로우 패스하는 로우패스 필터부와, 상기 로우패스 필터부를 통과한 입력 신호와 분주된 전압 제어 발진부의 출력 신호 사이의 차이를 감지하여 전압 제어 발진부를 제어하는 위상 루프부와, 상기 위상 루프부의 출력 신호를 증폭하여 전압 제어 발진부에 제공하는 연산 증폭부와, 제공된 신호에 따라 출력 주파수를 변화하는 전압 제어 발진부와, 상기 전압 제어 발진부의 출력 주파수를 분주하여 위상 루프부로 제공하는 분주부 및 전압 제어 발진부의 출력을 하이 패스하는 하이 패스 필터부를 포함하는 것을 특징으로 하는 5G 특화망 대응 주파수합성 모듈 및 자동 종율 시스템을 제공한다. The present invention provides a frequency synthesis module and automatic tuning system for a 5G specialized network, characterized in that it includes a low-pass filter unit for low-passing a reference signal, a phase loop unit for detecting a difference between an input signal passing through the low-pass filter unit and an output signal of a divided voltage-controlled oscillator unit to control a voltage-controlled oscillator unit, an operational amplifier unit for amplifying the output signal of the phase loop unit and providing the amplified signal to the voltage-controlled oscillator unit, a voltage-controlled oscillator unit for changing the output frequency according to the provided signal, a division unit for dividing the output frequency of the voltage-controlled oscillator unit and providing the divided signal to the phase loop unit, and a high-pass filter unit for high-passing the output of the voltage-controlled oscillator unit.
Description
본 발명은 5G 특화망 대응 주파수합성 모듈 및 자동조율 시스템에 관한 것으로, 5G 비면허 주파수 및 특화망 네크워크에서 사용가능한 주파수합성 모듈 및 자동조율 시스템을 제공한다. The present invention relates to a frequency synthesis module and an automatic tuning system corresponding to a 5G specialized network, and provides a frequency synthesis module and an automatic tuning system that can be used in a 5G unlicensed frequency and specialized network.
주파수 합성 모듈(FSM: Frequency Synthesizer Module)은 단일 기준 주파수를 기준으로 다양한 출력 주파수를 생성하는 것으로 주로 RF 신호의 상향 및 하향 변화를 위한 신호를 생성하는 역할을 수행한다. The Frequency Synthesizer Module (FSM) generates various output frequencies based on a single reference frequency, and its main function is to generate signals for upward and downward changes in RF signals.
기존의 주파수 합성 모듈은 숙련된 엔지니어가 주요 팩터(factor) 조절 및 각 단계의 위상 노이즈(Phase Noise)를 기록/관리하는 방식을 사용함으로 인해 수동 조율에 따를 생산 체계에 문제가 있다. 즉, 숙력된 엔지니어 기준으로 주파수 합성 모듈 1대당 8시간 이상의 조율(Calibration) 시간이 소요됨으로 인해 생산 기간, 단가, 방비 점유율등의 증가로 인해 생산성이 낮은 단점이 있다. The existing frequency synthesis module has a problem in the production system that follows manual tuning because it uses a method in which a skilled engineer adjusts the main factors and records/manages the phase noise of each stage. In other words, since it takes more than 8 hours of tuning (calibration) time per frequency synthesis module based on a skilled engineer, there is a disadvantage in low productivity due to increased production period, unit cost, and defense cost share.
또한, 기존 주파수 합성 모듈은 1 내지 900MHz 대역폭 제품으로 5G 주파수 대응에 어려움이 있다. In addition, existing frequency synthesis modules have difficulty responding to 5G frequencies as they are products with a bandwidth of 1 to 900 MHz.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 광대역 밴드위드스 지원이 가능하고, 단순화 소형화된 시스템 설계가 가능하고, 고품질의 위상 노이즈를 가진 제품 생산성 증진과 생산원가 절감 및 제품 경쟁력 확보와 국산화가 가능하고, 10에서 20GHz 이상의 광대역에서 동작이 가능하고, 5G를 사용하는 다양한 시장에서 즉각 적용할 수 있는 고압 선로 감전사고 방지 시스템 및 방법에 관한 것이다. The present invention has been made to solve the above-described problems, and relates to a system and method for preventing electric shock accidents in high-voltage lines, which supports a wideband bandwidth, enables a simplified and miniaturized system design, increases product productivity with high-quality phase noise, reduces production costs, secures product competitiveness, and enables localization, operates in a wideband of 10 to 20 GHz or more, and can be immediately applied in various markets using 5G.
본 발명에 따른 기준 신호를 로우 패스하는 로우패스 필터부와, 상기 로우패스 필터부를 통과한 입력 신호와 분주된 전압 제어 발진부의 출력 신호 사이의 차이를 감지하여 전압 제어 발진부를 제어하는 위상 루프부와, 상기 위상 루프부의 출력 신호를 증폭하여 전압 제어 발진부에 제공하는 연산 증폭부와, 제공된 신호에 따라 출력 주파수를 변화하는 전압 제어 발진부와, 상기 전압 제어 발진부의 출력 주파수를 분주하여 위상 루프로 제공하는 분주부 및 전압 제어 발진부의 출력을 하이 패스하는 하이 패스 필터부를 포함하는 것을 특징으로 하는 5G 특화망 대응 주파수합성 모듈을 포함한다. The present invention relates to a frequency synthesis module for a 5G specialized network, comprising: a low-pass filter unit for low-passing a reference signal; a phase loop unit for detecting a difference between an input signal passing through the low-pass filter unit and an output signal of a divided voltage-controlled oscillator unit to control a voltage-controlled oscillator unit; an operational amplifier unit for amplifying the output signal of the phase loop unit and providing the amplified signal to the voltage-controlled oscillator unit; a voltage-controlled oscillator unit for changing an output frequency according to the provided signal; a division unit for dividing the output frequency of the voltage-controlled oscillator unit and providing the divided signal to the phase loop; and a high-pass filter unit for high-passing the output of the voltage-controlled oscillator unit.
상기 위상 루프부는 로우 패스 필터부를 거친 기준 입력 신호을 카운팅하는 제1 카운터부와, 제1 카운터부의 출력 신호와 전압 제어 발진부의 출력 신호 간의 위상 차를 감지하는 위상 주파수 검출부와, 위상 주파수 검출부의 출력을 기반으로 출력 전압을 생성하는 차지 펌프부와, 분주부를 거친 전압 제어 발진부의 주파수를 조절하고, 이를 위상 주파수 검출부에 제공하는 제2 카운터부를 포함하는 것을 특징으로 한다. The above phase loop section is characterized by including a first counter section that counts a reference input signal that has passed through a low-pass filter section, a phase frequency detection section that detects a phase difference between an output signal of the first counter section and an output signal of a voltage-controlled oscillator section, a charge pump section that generates an output voltage based on the output of the phase frequency detection section, and a second counter section that adjusts the frequency of the voltage-controlled oscillator section that has passed through a division section and provides it to the phase frequency detection section.
상기 분주부는 위상 루프부의 출력과 전압 제어 발진기의 입력 간의 상대적 위상차를 줄이는 제1 분주부와, 전압 제어 발진기의 출력 주파수를 빈도 분할하여 위상 루프부의 출력 주파수를 조절하는 제2 분주부를 포함하고, 제1 분주부는 전압 제어 발진기의 출력 주파수를 나누고, 이를 제2 분주부에 제공하고, 제2 분주부는 일정 분주비를 갖고, 제1 분주부의 출력을 분주한 후에 분주된 주파수를 피드백 경로를 통해 위상 루프부로 보내 오차 신호를 생성하는 것을 특징으로 한다. The above division unit includes a first division unit that reduces the relative phase difference between the output of the phase loop unit and the input of the voltage controlled oscillator, and a second division unit that adjusts the output frequency of the phase loop unit by frequency-dividing the output frequency of the voltage controlled oscillator, and the first division unit divides the output frequency of the voltage controlled oscillator and provides the same to the second division unit, and the second division unit has a constant division ratio, divides the output of the first division unit, and then sends the divided frequency to the phase loop unit through a feedback path to generate an error signal.
또한, 본 발명에 따른 입력 신호의 잡음을 제거하는 입력 필터부와, 상기 입력 필터부에서 제공된 신호와 로우 패스 선택부를 통해 피드백된 전압 제어 발진부의 출력 신호 사이의 차이를 감지하여 전압 제어 발진부를 제어하는 위상 루프부와, 상기 위상 루프부의 출력 신호를 증폭하여 전압 제어 발진부에 제공하는 연산 증폭부와, 상기 연산 증폭부의 제공된 신호에 따라 출력 주파수를 변화하는 전압 제어 발진부와, 주파수 대역을 선택하여 출력하는 밴드 출력부와, 상기 밴드 출력부의 출력을 피드백 받아 증폭하는 증폭부와, 상기 증폭부의 출력을 분주하여 출력하는 분주부 및 상기 분주부의 출력을 위상 루프부로 제공하는 로우 패스 선택부를 포함하는 것을 특징으로 하는 5G 특화망 대응 주파수합성 모듈을 제공한다. In addition, the present invention provides a frequency synthesis module corresponding to a 5G specialized network, characterized by including an input filter unit for removing noise of an input signal, a phase loop unit for controlling a voltage controlled oscillator unit by detecting a difference between a signal provided from the input filter unit and an output signal of a voltage controlled oscillator unit fed back through a low pass selector unit, an operational amplifier unit for amplifying the output signal of the phase loop unit and providing it to the voltage controlled oscillator unit, a voltage controlled oscillator unit for changing an output frequency according to the signal provided from the operational amplifier unit, a band output unit for selecting and outputting a frequency band, an amplifier unit for receiving feedback and amplifying the output of the band output unit, a division unit for dividing the output of the amplifier unit and outputting it, and a low pass selector unit for providing the output of the division unit to the phase loop unit.
상기 위상 루프부는 입력 필터부의 출력 신호와 전압 제어 발진부의 출력 신호 간의 위상 차를 감지하는 위상 주파수 검출부와, 위상 주파수 검출부의 출력을 기반으로 출력 전압을 생성하는 차지 펌프부와, 로우 패스 선택부를 거친 전압 제어 발진부의 주파수를 조절하고, 이를 위상 주파수 검출부에 제공하는 카운터부를 포함하는 것을 특징으로 한다. The above phase loop section is characterized by including a phase frequency detection section that detects a phase difference between an output signal of an input filter section and an output signal of a voltage-controlled oscillator section, a charge pump section that generates an output voltage based on the output of the phase frequency detection section, and a counter section that adjusts the frequency of the voltage-controlled oscillator section that has passed through a low-pass selection section and provides it to the phase frequency detection section.
상기 밴드 출력부는 입력단에 위치한 제1 SPDT 스위치와, 출력단에 위치한 제2 SPDT 스위치와, 이 두 스위치 사이에 병렬 접속된 제1 밴드 패스 필터와 제2 밴드 패스 필터와, 제2 SPDT 스위치의 출력을 외부로 송출하는 커플러를 포함하는 것을 특징으로 한다. The above band output unit is characterized by including a first SPDT switch located at an input terminal, a second SPDT switch located at an output terminal, a first band pass filter and a second band pass filter connected in parallel between the two switches, and a coupler for transmitting the output of the second SPDT switch to the outside.
상기 제1 및 제2 SPDT 스위치는 전압 제어 발진부의 출력 신호를 선택적으로 밴드 패스 필터를 통과하도록 하여 출력단으로 전달되는 주파수를 조절하고, 상기 제1 밴드 패스 필터는 통과 대역폭중 하위 대역폭이 통과되는 필터를 사용하고, 제2 밴드 패스 필터는 상위 대역폭을 통과하는 필터를 사용하고, 상기 커플러의 신호를 출력단을 통해 외부로 전달되거나, 증폭부, 분주부 및 로우 패스 선택부를 통해 위상 루프부로 전달하는 것을 특징으로 한다. The above first and second SPDT switches selectively allow the output signal of the voltage-controlled oscillator to pass through a band-pass filter to control the frequency transmitted to the output terminal, wherein the first band-pass filter uses a filter that passes a lower bandwidth among the pass bandwidths, and the second band-pass filter uses a filter that passes an upper bandwidth, and the signal of the coupler is transmitted to the outside through the output terminal or transmitted to the phase loop unit through an amplifier unit, a divider unit, and a low-pass selector unit.
상기 로우 패스 선택부는 입력단에 위치한 제3 SPDT 스위치와, 출력단에 위치한 제4 SPDT 스위치와, 이 두 스위치 사이에 병렬 접속된 제1 로우 패스 필터와 제2 루우 패스 필터를 포함하고, 상기 제3 및 제4 SPDT 스위치는 증폭부와 분주부를 거친 출력 신호를 선택적으로 로우 패스 필터를 통과하도록 하여 위상 루프부로 전달되는 주파수를 조절하고, 상기 제1 로우 패스 필터는 주파수 특성이 낮은 주파수 대역을 허용하고, 높은 주파수 대역은 차단하고, 제2 로우 패스 필터는 주파수 특성이 높은 주파수 대역을 허용하고, 낮은 주파수 대역은 차단하는 것을 특징으로 한다. The above low-pass selection unit includes a third SPDT switch located at an input terminal, a fourth SPDT switch located at an output terminal, and a first low-pass filter and a second low-pass filter connected in parallel between the two switches, wherein the third and fourth SPDT switches selectively allow an output signal passing through an amplifier and a divider to pass through the low-pass filter to adjust the frequency transmitted to the phase loop unit, and the first low-pass filter allows a frequency band having low frequency characteristics and blocks a high frequency band, and the second low-pass filter allows a frequency band having high frequency characteristics and blocks a low frequency band.
또한, 본 발명에 따른 기준 신호와 출력 신호의 주파수간 위상 차이를 검출하고, 설정된 기준 레벨의 범위내에서 위상차가 감소하도록 피드백 받아 출력 신호를 조정하는 주파수 합성 모듈과, 개방 루프 상태에서 주파수 합성 모듈을 제어하여 주파수를 보정하는 자동 조율부 및 분주된 출력 신호의 주파수와 기준 신호의 주파수 간의 위상 차이에 대응하는 보정 레벨을 결정하는 조절부를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 조율 시스템을 제공한다. In addition, the present invention provides an automatic tuning system characterized by including a frequency synthesis module that detects a phase difference between the frequencies of a reference signal and an output signal, receives feedback to adjust an output signal so that the phase difference is reduced within a range of a set reference level, an automatic tuning unit that controls the frequency synthesis module in an open loop state to correct the frequency, and a control unit that determines a correction level corresponding to the phase difference between the frequency of a divided output signal and the frequency of a reference signal.
이와 같이 본 발명은 광대역 밴드위드스 지원이 가능하고, 단순화 소형화된 시스템 설계가 가능할 수 있다. In this way, the present invention can support wideband bandwidth and enable a simplified and miniaturized system design.
또한, 고품질의 위상 노이즈를 가진 제품 생산성 증진과 생산원가 절감 및 제품 경쟁력 확보와 국산화가 가능하다. In addition, it is possible to increase product productivity, reduce production costs, secure product competitiveness, and achieve localization of products with high-quality phase noise.
또한, 10에서 20GHz 이상의 광대역에서 동작이 가능하고, 5G를 사용하는 다양한 시장에서 즉각 적용할 수 있다. Additionally, it can operate in a wideband from 10 to 20 GHz or more, and can be immediately applied in various markets using 5G.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 5G 특화망 대응 주파수합성 모듈을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 위상 루프부를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 5G 특화망 대응 주파수합성 모듈을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 다른 실시예에 따른 위상 루프부를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 다른 실시예에 따른 밴드 출력부를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 다른 실시예에 따른 로우 패스 선택부를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 조율 시스템을 설명하기 위한 도면이다. FIG. 1 is a drawing for explaining a 5G specialized network responsive frequency synthesis module according to one embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a drawing for explaining a phase loop section according to one embodiment.
FIG. 3 is a drawing for explaining a 5G specialized network responsive frequency synthesis module according to another embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a drawing for explaining a phase loop section according to another embodiment.
Fig. 5 is a drawing for explaining a band output unit according to another embodiment.
FIG. 6 is a drawing for explaining a low pass selector according to another embodiment.
FIG. 7 is a drawing for explaining an automatic tuning system according to one embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the attached drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various different forms, and these embodiments are provided only to make the disclosure of the present invention complete and to fully inform a person having ordinary skill in the art of the scope of the invention. In the drawings, the same reference numerals refer to the same elements.
본 명세서에서의 구성부들에 대한 구분은 각 구성부가 담당하는 주기능별로 구분한 것에 불과함을 명확히 하고자 한다. 즉, 이하에서 설명할 2개 이상의 구성부가 하나의 구성부로 합쳐지거나 또는 하나의 구성부가 보다 세분화된 기능별로 2개 이상으로 분화되어 구비될 수도 있다. 그리고 이하에서 설명할 구성부 각각은 자신이 담당하는 주기능 이외에도 다른 구성부가 담당하는 기능 중 일부 또는 전부의 기능을 추가적으로 수행할 수도 있으며, 구성부 각각이 담당하는 주기능 중 일부 기능이 다른 구성부에 의해 전담되어 수행될 수도 있음은 물론이다. 따라서, 본 명세서를 통해 설명되는 각 구성부들의 존재 여부는 기능적으로 해석 되어야 할 것이다. 이러한 이유로 본 발명의 5G 특화망 대응 주파수합성 모듈 및 자동조율 시스템의 구성부들의 구성은 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 한도 내에서 상이해질 수 있음을 명확히 밝혀둔다. It is to be clarified that the division of components in this specification is only a division by the main function of each component. That is, two or more components to be described below may be combined into one component, or one component may be divided into two or more by more detailed functions. In addition, each component to be described below may additionally perform some or all of the functions of other components in addition to its own main function, and it goes without saying that some of the main functions of each component may be exclusively performed by other components. Therefore, the existence of each component described in this specification should be interpreted functionally. For this reason, it is to be clarified that the configuration of the components of the 5G specialized network-compatible frequency synthesis module and automatic tuning system of the present invention may be different within the scope that the purpose of the present invention can be achieved.
본 명세서에서, 제1 및 제2, 상부 및 하부 등의 관계적인 용어는, 그러한 엔티티 또는 액션 간의 실제 관계 또는 순서를 반드시 요구하거나 암시하지 않고 다른 엔티티나 액션과 하나의 엔티티 또는 액션을 구별하는 데에만 사용될 수 있다. 용어 "포함하다(comprises)", "포함하는(comprising)" 또는 그 다른 변형은, 구성요소의 리스트를 포함하는 프로세스, 방법, 제품, 또는 장치가 구성요소만을 포함하지 않지만 그러한 프로세스, 방법, 제품, 또는 장치에 명시적으로 열거되거나 내재되지 않은 다른 구성요소를 포함할 수 있도록, 비배타적인 포함물을 커버하도록 의도된다. "하나의 ~를 포함하다"로 진행되는 하나의 구성요소는, 더 이상의 제한없이, 구성요소를 포함하는 프로세스, 방법, 제품, 또는 장치 내에 부가적인 동일한 구성요소의 존재를 배제한다.In this specification, relational terms such as first and second, upper and lower, etc. may be used only to distinguish one entity or action from another without necessarily requiring or implying an actual relationship or order between such entities or actions. The terms "comprises," "comprising," or other variations thereof, are intended to cover a non-exclusive inclusion, such that a process, method, article, or apparatus that includes a list of components does not include only the components, but may include other components not expressly listed or inherent in such process, method, article, or apparatus. A component that proceeds as "comprises a ~" excludes, without further limitation, the presence of additional identical components in the process, method, article, or apparatus that includes the component.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 5G 특화망 대응 주파수합성 모듈을 설명하기 위한 도면이다. FIG. 1 is a drawing for explaining a 5G specialized network responsive frequency synthesis module according to one embodiment of the present invention.
도 2는 일 실시예에 따른 위상 루프부를 설명하기 위한 도면이다. FIG. 2 is a drawing for explaining a phase loop section according to one embodiment.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 5G 특화망 대응 주파수합성 모듈은 기준 신호를 로우 패스하는 로우패스 필터부(100)와, 로우패스 필터부(100)를 통과한 입력 신호와 분주된 전압 제어 발진부(400)의 출력 신호 사이의 차이를 감지하여 전압 제어 발진부(400)를 제어하는 위상 루프부(200)와, 위상 루프부(200)의 출력 신호를 증폭하여 전압 제어 발진부(400)에 제공하는 연산 증폭부(300)와, 제공된 신호에 따라 출력 주파수를 변화하는 전압 제어 발진부(400)와, 전압 제어 발진부(400)의 출력 주파수를 분주하여 위상 루프부(200)로 제공하는 분주부(500)와, 전압 제어 발진부(400)의 출력을 하이 패스하는 하이 패스 필터부(600)를 포함한다. As illustrated in FIGS. 1 and 2, the 5G-specific network-compatible frequency synthesis module according to the present embodiment includes a low-pass filter unit (100) for low-passing a reference signal, a phase loop unit (200) for detecting a difference between an input signal passing through the low-pass filter unit (100) and an output signal of a divided voltage-controlled oscillator unit (400) to control the voltage-controlled oscillator unit (400), an operational amplifier unit (300) for amplifying the output signal of the phase loop unit (200) and providing it to the voltage-controlled oscillator unit (400), a voltage-controlled oscillator unit (400) for changing the output frequency according to the provided signal, a division unit (500) for dividing the output frequency of the voltage-controlled oscillator unit (400) and providing it to the phase loop unit (200), and a high-pass filter unit (600) for high-passing the output of the voltage-controlled oscillator unit (400).
로우 패스 필터부(100)는 고주파 잡음을 제거하고, 위상 루프부(200)에 안정적인 전압을 제공한다. 이때 제공되는 전압은 DC전압인 것이 효과적이다. 로우 패스 필터부(100)는 RC회로로 구성되고, 입력 신호에 대한 저주파 신호는 RC회로를 통해 출력되고, 고주파는 통과하지 못하게 된다. 이를 통해 입력 신호의 주파수 스펙트럼 중 일부를 제거하고, 남은 저주파 성분을 정확하게 필터링하여 출력할 수 있다. 이를 통해 로우 패스 필터부(100)는 전압 제어 발진부(400) 출력 신호의 고주파 성분을 제거하고 위상 루프부(200) 제어 회로에 안정적인 DC전압을 제공하여 위상 루프부(200)의 회로 안정성을 유지할 수 있게 됩니다. The low pass filter unit (100) removes high frequency noise and provides a stable voltage to the phase loop unit (200). At this time, it is effective that the voltage provided is a DC voltage. The low pass filter unit (100) is configured with an RC circuit, and a low frequency signal for an input signal is output through the RC circuit, and high frequency signals are not allowed to pass. Through this, a part of the frequency spectrum of the input signal can be removed, and the remaining low frequency components can be accurately filtered and output. Through this, the low pass filter unit (100) removes high frequency components of the output signal of the voltage control oscillator unit (400) and provides a stable DC voltage to the control circuit of the phase loop unit (200), thereby maintaining the circuit stability of the phase loop unit (200).
위상 루프부(200)는 로우 패스 필터부(100)를 거친 기준 입력 신호을 카운팅하는 제1 카운터부(210), 제1 카운터부(210)의 출력 신호와 전압 제어 발진부(400)의 출력 신호 간의 위상 차를 감지하는 위상 주파수 검출부(220)와, 위상 주파수 검출부(220)의 출력을 기반으로 출력 전압을 생성하는 차지 펌프부(230)와, 분주부(500)를 거친 전압 제어 발진부(400)의 주파수를 조절하고, 이를 위상 주파수 검출부(220)에 제공하는 제2 카운터부(240)를 포함한다. The phase loop unit (200) includes a first counter unit (210) that counts a reference input signal that has passed through a low pass filter unit (100), a phase frequency detection unit (220) that detects a phase difference between an output signal of the first counter unit (210) and an output signal of a voltage control oscillator unit (400), a charge pump unit (230) that generates an output voltage based on the output of the phase frequency detection unit (220), and a second counter unit (240) that adjusts the frequency of the voltage control oscillator unit (400) that has passed through a frequency divider unit (500) and provides it to the phase frequency detection unit (220).
제1 카운터부(210)는 기준 입력 클럭 주파수를 전압 제어 발진부(400)의 출력 주파수에 일치시킨다. 제1 카운터부(210)는 계수 값을 변경하여 출력을 조절한다. 제1 카운터(210)는 D-플립플롭으로 구성되고, 카운팅시 이전 주기의 끝에서 시작하는 것이 가능하다. 물론, 리셋 신호에 따라 카운터가 초기화될 수 있다. The first counter unit (210) matches the reference input clock frequency to the output frequency of the voltage control oscillator unit (400). The first counter unit (210) changes the count value to control the output. The first counter (210) is composed of a D flip-flop and can start counting from the end of the previous cycle. Of course, the counter can be initialized according to a reset signal.
위상 주파수 검출부(220)는 로우 패스 필터부(100)의 출력과 카운터부(240)의 출력을 입력받고 이 두 신호의 주파수 및 위상 차이를 검출한다. 이를 통해 전압 제어 발진부(400)의 주파수를 조절할 수 있고, 신호 동기화가 가능하게 된다. The phase frequency detection unit (220) receives the output of the low pass filter unit (100) and the output of the counter unit (240) and detects the frequency and phase difference between these two signals. Through this, the frequency of the voltage control oscillator unit (400) can be adjusted and signal synchronization becomes possible.
차지 펌프부(230)는 위상 주파수 검출부(220)의 출력 신호를 증폭하여 전압 제어 발진부(400)의 제어 전압을 조절한다. 이와 같은 차지 펌프(230)는 MOSFET를 사용하여 구성되고, 위상 주파수 검출부(220)의 출력이 높아질때와 낮아질때 각기 다른 MOSFET을 제어하여 출력을 변화하게 되고, 이때, 그 변화량은 위상 주파수 검출부(220)의 출력 변화량에 비례하게 된다. The charge pump unit (230) amplifies the output signal of the phase frequency detection unit (220) and controls the control voltage of the voltage control oscillator unit (400). Such a charge pump (230) is configured using a MOSFET, and changes the output by controlling different MOSFETs when the output of the phase frequency detection unit (220) increases and decreases, and at this time, the amount of change is proportional to the amount of change in the output of the phase frequency detection unit (220).
제2 카운터(240)는 입력 클럭 신호를 카운팅하는 역할 즉, 특정 주파수를 나누는 역할을 수행한다. 또한, 전압 제어 발진부(400)의 출력 주파수와 위상 루프부(200)의 출력 주파수간의 비율을 일정하게 유지한다. 제2 카운터(240)는 디지털 카운터로 카운팅 값을 사용하여 출력 주파수를 조절한다. 주파수를 높이기 위해서는 카운팅 값은 감소하고, 낮추기 위해서는 카운팅값을 증가한다. The second counter (240) counts the input clock signal, that is, divides a specific frequency. In addition, it maintains a constant ratio between the output frequency of the voltage control oscillator (400) and the output frequency of the phase loop unit (200). The second counter (240) is a digital counter that uses a counting value to adjust the output frequency. In order to increase the frequency, the counting value decreases, and in order to decrease the frequency, the counting value increases.
연산 증폭부(300)는 위상 루프부(200)의 출력을 증폭하고, 전체 회로 동작을 안정화하여 출력신호의 전압 레벨을 조정할 수 있다. 이를 통해 전압 제어 발진부(400)의 출력 신호 주파수를 조절할 수 있다. The operational amplifier (300) amplifies the output of the phase loop unit (200) and stabilizes the overall circuit operation to adjust the voltage level of the output signal. Through this, the output signal frequency of the voltage control oscillator unit (400) can be adjusted.
본 실시예의 연산 증폭부(300)는 루프 필터로 사용될 수 있다. 즉, 위상 루프부(200)의 빠른 잠금과 안정적인 출력 신호를 생성하도록 할 수 있다. 또한, 불필요한 신호를 제거하는 필터링 역할도 할 수 있다. The operational amplifier (300) of the present embodiment can be used as a loop filter. That is, it can enable fast locking of the phase loop unit (200) and generation of a stable output signal. In addition, it can also play a filtering role to remove unnecessary signals.
전압 제어 발진부(400)는 LC회로를 사용하여 고주파 진동을 생성하는 오실레이터와, 발진 신호를 증폭하여 출력하는 증폭기와, 제어 전압에 따라 커패시컨스가 변화하는 가변용량 다이오드를 포함할 수 있다 The voltage-controlled oscillator (400) may include an oscillator that generates high-frequency vibrations using an LC circuit, an amplifier that amplifies and outputs an oscillation signal, and a variable-capacity diode whose capacitance changes according to the control voltage.
전압 제어 발진부(400)는 발진 회로에서 발진 신호가 생성되면 이를 증폭하여 출력하고, 가변용량 다이오드에서 발진 주파수를 제어하기 위해 제어 전압을 인가한다. 제어 전압이 높아지면 가변용량 다이오드의 커패시턴스 값이 작아져 발진 주파수가 높아지고, 제어 전압이 낮아지면 가변용량 다이오드의 커패시턴스가 커져 발진 주파수가 낮아지게 된다. The voltage-controlled oscillation unit (400) amplifies and outputs an oscillation signal generated from the oscillation circuit, and applies a control voltage to control the oscillation frequency from the variable-capacity diode. When the control voltage increases, the capacitance value of the variable-capacity diode decreases, thereby increasing the oscillation frequency, and when the control voltage decreases, the capacitance of the variable-capacity diode increases, thereby decreasing the oscillation frequency.
전압 제어 발진부(400)는 입력된 제어 전압에 따라 발진 회로의 주파수를 변화시켜 원하는 주파수를 출력한다. 입력된 제어 전압에 비례하여 출력 주파수가 증가하는 것이 효과적이다. 전압 제어 발진부(400)는 앞선 위상 루프부(200)의 위상 주파수 검출부(220)와 같은 회로를 사용하여 오차를 검출하고 보상받는 것이 효과적이다. The voltage-controlled oscillator (400) changes the frequency of the oscillation circuit according to the input control voltage to output the desired frequency. It is effective for the output frequency to increase in proportion to the input control voltage. It is effective for the voltage-controlled oscillator (400) to detect and compensate for errors using a circuit similar to the phase frequency detection unit (220) of the preceding phase loop unit (200).
또한, 전압 제어 발진부(400)는 이에 한정되지 않고, LC 또는 RC 회로를 포함하는 진동 회로와, 전압 감지 장치를 포함하는 전압 제어 회로와, 진동 회로의 출력 신호를 증폭하여 파형으로 변환하는 출력회로를 포함하는 것이 가능하다. 진동회로는 일정 주파수 범위에서 진동하고, 전압 제어 회로는 진동 회로의 주파수를 제어하기 위해 입력 전압 또는 전류를 측정하고, 이를 진동 회로의 인덕터나 커패시커에 가해 주파수를 변환한다. 또한, 적외선 IC를 사용하는 것도 가능하다. 즉, 적외선에서 빛을 발생하면 전기 신호가 생성될 수 있다. 입력 전압에 따라 출력 주파수를 제어하는 튜팅 다이오드와, 출력 주파수를 결정하는 콘덴서와 출력 신호를 증폭하는 증폭기를 포함할 수 있다. 즉, 제어 전압을 조정하고, 제어 전압에 따라 콘덴서의 용량이 가변되고, 이에 따라 출력 주파수가 변화되는 구성도 가능하다. In addition, the voltage control oscillator (400) is not limited thereto, and may include a oscillation circuit including an LC or RC circuit, a voltage control circuit including a voltage detection device, and an output circuit that amplifies an output signal of the oscillation circuit and converts it into a waveform. The oscillation circuit oscillates in a certain frequency range, and the voltage control circuit measures an input voltage or current to control the frequency of the oscillation circuit, and applies it to an inductor or capacitor of the oscillation circuit to convert the frequency. In addition, it is also possible to use an infrared IC. That is, when light is generated from infrared, an electric signal can be generated. It may include a tuning diode that controls the output frequency according to the input voltage, a capacitor that determines the output frequency, and an amplifier that amplifies the output signal. That is, a configuration in which the control voltage is adjusted, the capacity of the capacitor is varied according to the control voltage, and the output frequency changes accordingly is also possible.
전압 제어 발진부(400)는 진동 주파수를 결정하는 발진 회로와, 전압을 저장하고, 방전하는 커패시터와 발진 주파수를 제어하는 전압 제어자와, 온도를 보상하는 온도 보상회로를 더 포함하는 것도 가능하다. 커패시터의 크기와 방전 속도는 발진 주파수에 영향을 미치고, 전압 제어자를 통해 주파수 합성이 가능하다. 또한, 온도에 따라 발진 주파수가 변화하는 것을 온도 보상회로를 통해 보안하는 것이 가능하다. The voltage-controlled oscillator (400) may further include an oscillation circuit that determines the oscillation frequency, a capacitor that stores and discharges voltage, a voltage controller that controls the oscillation frequency, and a temperature compensation circuit that compensates for the temperature. The size and discharge speed of the capacitor affect the oscillation frequency, and frequency synthesis is possible through the voltage controller. In addition, it is possible to secure the oscillation frequency from changing depending on the temperature through the temperature compensation circuit.
본 실시예의 분주부(500)는 위상 루프부(200)의 출력과 전압 제어 발진부(400)의 입력 간의 상대적 위상차를 줄이는 제1 분주부(510)와, 전압 제어 발진부(400)의 출력 주파수를 빈도 분할하여 위상 루프부(200)의 출력 주파수를 조절하는 제2 분주부(520)를 포함한다. The division unit (500) of the present embodiment includes a first division unit (510) that reduces the relative phase difference between the output of the phase loop unit (200) and the input of the voltage control oscillator unit (400), and a second division unit (520) that divides the output frequency of the voltage control oscillator unit (400) to adjust the output frequency of the phase loop unit (200).
제1 분주부(510)는 전압 제어 발진부(400)의 출력 주파수를 나누고, 이를 제2 분주부(520)에 제공한다. 제1 분주부(510)는 입력 주파수를 2의 정수배로 분배하는 것이 효과적이다. 제1 분주부(510)는 논리 게이트를 사용하여 구현하되, 2 또는 4로 나누는 장치를 사용한다. 제1 분주부(510)는 분주된 주파수를 피드백 경로를 통해 위상 루프부(200)로 보내 오차 신호를 생성할 수도 있다. The first division unit (510) divides the output frequency of the voltage control oscillator unit (400) and provides it to the second division unit (520). It is effective for the first division unit (510) to divide the input frequency into integer multiples of 2. The first division unit (510) is implemented using a logic gate, but uses a device that divides by 2 or 4. The first division unit (510) can also send the divided frequency to the phase loop unit (200) through a feedback path to generate an error signal.
제2 분주부(520)는 일정 분주비를 갖고, 제1 분주부(510)의 출력을 분주한 후에 분주된 주파수를 피드백 경로를 통해 위상 루프부(200)로 보내 오차 신호를 생성한다. 제2 분주부(520)는 카운터 또는 이항 분주기와 같은 구조를 갖는 것이 효과적이다. 제2 분주부(520)를 통해 주파수 합성에서 정확도와 분해능력이 향상될 수 있다. The second division unit (520) has a constant division ratio, divides the output of the first division unit (510), and then sends the divided frequency to the phase loop unit (200) through a feedback path to generate an error signal. It is effective for the second division unit (520) to have a structure such as a counter or a binomial divider. Accuracy and resolution can be improved in frequency synthesis through the second division unit (520).
하이패스 필터부(600)는 출력신호에서 낮은 주파수를 제거하여 안정성과 성능을 향상시킬 수 있고, 오차 신호의 크기를 줄일 수 있다. 또한, 하이 패스 필터부(600)는 원하는 출력 주파수를 만들어 내는 것도 가능하다. 하이패스 필터부(600)는 RC 필터 또는 디지털 필터를 사용하는 것이 효과적이다. The high-pass filter unit (600) can improve stability and performance by removing low frequencies from the output signal, and can reduce the size of the error signal. In addition, the high-pass filter unit (600) can also produce a desired output frequency. It is effective for the high-pass filter unit (600) to use an RC filter or a digital filter.
본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않고, 다양한 다른 실시예가 가능하다. 하기에서는 본 발명의 다른 실시예에 따른 5G 특화망 대응 주파수합성 모듈에 관해 설명한다. 후술되는 설명중 상술한 실시예의 설명과 중복되는 설명은 생략한다. 또한, 후술되는 설명의 기술은 상술한 실시예에 적용될 수 있다. The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various other embodiments are possible. Below, a 5G-specific network-compatible frequency synthesis module according to another embodiment of the present invention is described. In the following description, any description that overlaps with the description of the above-described embodiment is omitted. In addition, the technology of the description described below can be applied to the above-described embodiments.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 5G 특화망 대응 주파수합성 모듈을 설명하기 위한 도면이다. FIG. 3 is a drawing for explaining a 5G specialized network responsive frequency synthesis module according to another embodiment of the present invention.
도 4는 다른 실시예에 따른 위상 루프부를 설명하기 위한 도면이다. FIG. 4 is a drawing for explaining a phase loop section according to another embodiment.
도 5는 다른 실시예에 따른 밴드 출력부를 설명하기 위한 도면이다. Fig. 5 is a drawing for explaining a band output unit according to another embodiment.
도 6은 다른 실시예에 따른 로우 패스 선택부를 설명하기 위한 도면이다. FIG. 6 is a drawing for explaining a low pass selector according to another embodiment.
도 3 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 다른 실시예에 따른 5G 특화망 대응 주파수합성 모듈은 입력 신호의 잡음을 제거하는 입력 필터부(1000)와, 입력 필터부(1000)에서 제공된 신호와 로우 패스 선택부(170)를 통해 피드백된 전압 제어 발진부(1300)의 출력 신호 사이의 차이를 감지하여 전압 제어 발진부(1300)를 제어하는 위상 루프부(1100)와, 위상 루프부(1100)의 출력 신호를 증폭하여 전압 제어 발진부(1300)에 제공하는 연산 증폭부(1200)와, 연산 증폭부(1200)의 제공된 신호에 따라 출력 주파수를 변화하는 전압 제어 발진부(1300)와, 주파수 대역을 선택하여 출력하는 밴드 출력부(1400)와, 밴드 출력부(1400)의 출력을 피드백 받아 증폭하는 증폭부(1500)와, 증폭부(1500)의 출력을 분주하여 출력하는 분주부(1600)와, 분주부(1600)의 출력을 위상 루프부(1100)로 제공하는 로우 패스 선택부(1700)를 포함한다. As illustrated in FIGS. 3 to 6, the 5G specialized network-compatible frequency synthesis module according to another embodiment of the present invention comprises an input filter unit (1000) for removing noise from an input signal, a phase loop unit (1100) for detecting a difference between a signal provided from the input filter unit (1000) and an output signal of a voltage-controlled oscillator (1300) fed back through a low-pass selector (170) to control the voltage-controlled oscillator (1300), an operational amplifier unit (1200) for amplifying the output signal of the phase loop unit (1100) and providing it to the voltage-controlled oscillator (1300), a voltage-controlled oscillator unit (1300) for changing the output frequency according to the signal provided by the operational amplifier unit (1200), a band output unit (1400) for selecting and outputting a frequency band, an amplifier unit (1500) for receiving and amplifying the output of the band output unit (1400) as a feedback, and a frequency-dividing unit for outputting the output of the amplifier unit (1500). It includes a division unit (1600) and a low pass selection unit (1700) that provides the output of the division unit (1600) to a phase loop unit (1100).
입력 필터부(1000)는 입력 신호에 대한 특정 주파수 대역을 통과시켜 목표하는 주파수 범위 내의 신호를 생성하도록 하고, 신호 잡음을 제거하고, 원하는 대역의 신호를 추출할 수 있다. The input filter unit (1000) can generate a signal within a target frequency range by passing a specific frequency band of an input signal, remove signal noise, and extract a signal within a desired band.
입력 필터부(1000)로는 밴드패스 필터를 사용하는 것이 효과적이고, 밴드 패스 필터로는 LC 필터나 디지털 필터를 사용할 수 있다. 본 다른 실시예의 입력 필터부(1000)는 입력 주파수 대역과 원하는 주파수 대역에 따라 다양하게 구성될 수 있다. 만일 입력 주파수 대역이 좁고, 원하는 주파수 대역이 좁은 경우에는 LC 필터를 사용하여 구성하지만, 입력 주파수 대역이 넓거나 원하는 주파수 대역이 넓은 경우에는 디지털 필터를 사용하는 것이 효과적이다. 이때, 디지털 필터로는 FIR(Filtering Infinite Response) 필터 또는 IIR(Infinite Impulse Response) 필터를 사용하는 것이 가능하다. It is effective to use a bandpass filter as the input filter unit (1000), and an LC filter or a digital filter can be used as the bandpass filter. The input filter unit (1000) of this other embodiment can be configured in various ways depending on the input frequency band and the desired frequency band. If the input frequency band is narrow and the desired frequency band is narrow, an LC filter is used for the configuration, but if the input frequency band is wide or the desired frequency band is wide, it is effective to use a digital filter. At this time, it is possible to use an FIR (Filtering Infinite Response) filter or an IIR (Infinite Impulse Response) filter as the digital filter.
위상 루프부(1100)는 입력 필터부(1000)의 출력 신호와 전압 제어 발진부(1300)의 출력 신호 간의 위상 차를 감지하는 위상 주파수 검출부(1110)와, 위상 주파수 검출부(1110)의 출력을 기반으로 출력 전압을 생성하는 차지 펌프부(1120)와, 로우 패스 선택부(1700)를 거친 전압 제어 발진부(1300)의 주파수를 조절하고, 이를 위상 주파수 검출부(1110)에 제공하는 카운터부(1130)를 포함한다. The phase loop unit (1100) includes a phase frequency detection unit (1110) that detects a phase difference between an output signal of an input filter unit (1000) and an output signal of a voltage control oscillator unit (1300), a charge pump unit (1120) that generates an output voltage based on the output of the phase frequency detection unit (1110), and a counter unit (1130) that adjusts the frequency of the voltage control oscillator unit (1300) that has passed through a low pass selection unit (1700) and provides it to the phase frequency detection unit (1110).
위상 주파수 검출부(1110)는 입력 필터부(1000)의 출력과 카운터부(1130)의 출력을 입력받고 이 두 신호의 주파수 및 위상 차이를 검출한다. 이를 통해 전압 제어 발진부(1300)의 주파수를 조절할 수 있고, 신호 동기화가 가능하게 된다. 위상 주파수 검출부(1110)는 D 프리플롭과 XOR 게이트로 구성될 수 있다. The phase frequency detection unit (1110) receives the output of the input filter unit (1000) and the output of the counter unit (1130) and detects the frequency and phase difference between these two signals. Through this, the frequency of the voltage control oscillator unit (1300) can be adjusted, and signal synchronization becomes possible. The phase frequency detection unit (1110) can be composed of a D preflop and an XOR gate.
차지 펌프부(1120)는 위상 주파수 검출부(1110)의 출력 신호를 증폭하여 전압 제어 발진부(1300)의 제어 전압을 조절한다. 이와 같은 차지 펌프(1120)는 MOSFET를 사용하여 구성되고, 위상 주파수 검출부(1110)의 출력이 높아질때와 낮아질때 각기 다른 MOSFET을 제어하여 출력을 변화하게 되고, 이때, 그 변화량은 위상 주파수 검출부(1110)의 출력 변화량에 비례하게 된다. The charge pump unit (1120) amplifies the output signal of the phase frequency detection unit (1110) and controls the control voltage of the voltage control oscillator unit (1300). Such a charge pump (1120) is configured using a MOSFET, and changes the output by controlling different MOSFETs when the output of the phase frequency detection unit (1110) increases and decreases, and at this time, the amount of change is proportional to the amount of change in the output of the phase frequency detection unit (1110).
카운터(1130)는 입력 신호를 카운팅하는 역할 즉, 특정 주파수를 나누는 역할을 수행한다. 또한, 전압 제어 발진부(1300)의 출력 주파수와 위상 루프부(1100)의 출력 주파수간의 비율을 일정하게 유지한다. 카운터부(1130)는 기준 입력 클럭 주파수를 전압 제어 발진부(1300)의 출력 주파수에 일치시킨다. 카운터부(1130)는 계수 값을 변경하여 출력을 조절할 수 있다. 카운터(1130)는 디지털 카운터로 카운팅 값을 사용하여 출력 주파수를 조절한다. 주파수를 높이기 위해서는 카운팅 값은 감소하고, 낮추기 위해서는 카운팅값을 증가한다. 물론, 카운터는 D-플립플롭으로 구성되고, 카운팅시 이전 주기의 끝에서 시작하는 것이 가능하다. 물론, 리셋 신호에 따라 카운터가 초기화될 수 있다. The counter (1130) counts the input signal, that is, divides a specific frequency. In addition, it maintains a constant ratio between the output frequency of the voltage-controlled oscillator (1300) and the output frequency of the phase loop unit (1100). The counter unit (1130) matches the reference input clock frequency to the output frequency of the voltage-controlled oscillator (1300). The counter unit (1130) can control the output by changing the count value. The counter (1130) is a digital counter that uses the count value to control the output frequency. In order to increase the frequency, the count value decreases, and in order to decrease the frequency, the count value increases. Of course, the counter is composed of a D flip-flop, and it is possible to start from the end of the previous cycle when counting. Of course, the counter can be initialized according to a reset signal.
연산 증폭부(1200)는 위상 루프부(1100)의 출력을 증폭하고, 전체 회로 동작을 안정화하여 출력신호의 전압 레벨을 조정할 수 있다. 이를 통해 전압 제어 발진부(1300)의 출력 신호 주파수를 조절할 수 있다. The operational amplifier (1200) amplifies the output of the phase loop unit (1100) and stabilizes the overall circuit operation to adjust the voltage level of the output signal. Through this, the output signal frequency of the voltage control oscillator unit (1300) can be adjusted.
본 실시예의 연산 증폭부(1200)는 루프 필터로 사용될 수 있다. 즉, 위상 루프부(1100)의 빠른 잠금과 안정적인 출력 신호를 생성하도록 할 수 있다. 또한, 불필요한 신호를 제거하는 필터링 역할도 할 수 있다. The operational amplifier unit (1200) of the present embodiment can be used as a loop filter. That is, it can enable fast locking of the phase loop unit (1100) and generation of a stable output signal. In addition, it can also play a filtering role to remove unnecessary signals.
전압 제어 발진부(1300)는 LC회로를 사용하여 고주파 진동을 생성하는 오실레이터와, 발진 신호를 증폭하여 출력하는 증폭기와, 제어 전압에 따라 커패시컨스가 변화하는 가변용량 다이오드를 포함한다. The voltage-controlled oscillator (1300) includes an oscillator that generates high-frequency vibrations using an LC circuit, an amplifier that amplifies and outputs an oscillation signal, and a variable-capacity diode whose capacitance changes according to a control voltage.
전압 제어 발진부(1300)는 발진 회로에서 발진 신호가 생성되면 이를 증폭하여 출력하고, 가변용량 다이오드에서 발진 주파수를 제어하기 위해 제어 전압을 인가한다. 제어 전압이 높아지면 가변용량 다이오드의 커패시턴스 값이 작아져 발진 주파수가 높아지고, 제어 전압이 낮아지면 가변용량 다이오드의 커패시턴스가 커져 발진 주파수가 낮아지게 된다. The voltage-controlled oscillation unit (1300) amplifies and outputs an oscillation signal generated from the oscillation circuit, and applies a control voltage to control the oscillation frequency from the variable-capacity diode. When the control voltage increases, the capacitance value of the variable-capacity diode decreases, thereby increasing the oscillation frequency, and when the control voltage decreases, the capacitance of the variable-capacity diode increases, thereby decreasing the oscillation frequency.
전압 제어 발진부(1300)는 입력된 제어 전압에 따라 발진 회로의 주파수를 변화시켜 원하는 주파수를 출력한다. 입력된 제어 전압에 비례하여 출력 주파수가 증가하는 것이 효과적이다. 전압 제어 발진부(1300)는 앞선 위상 루프부(1100)의 위상 주파수 검출부(1110)와 같은 회로를 사용하여 오차를 검출하고 보상받는 것이 효과적이다. The voltage-controlled oscillator (1300) changes the frequency of the oscillation circuit according to the input control voltage to output the desired frequency. It is effective for the output frequency to increase in proportion to the input control voltage. It is effective for the voltage-controlled oscillator (1300) to detect and compensate for errors using the same circuit as the phase frequency detection unit (1110) of the preceding phase loop unit (1100).
또한, 전압 제어 발진부(1300)는 이에 한정되지 않고, LC 또는 RC 회로를 포함하는 진동 회로와, 전압 감지 장치를 포함하는 전압 제어 회로와, 진동 회로의 출력 신호를 증폭하여 파형으로 변환하는 출력회로를 포함하는 것이 가능하다. 진동회로는 일정 주파수 범위에서 진동하고, 전압 제어 회로는 진동 회로의 주파수를 제어하기 위해 입력 전압 또는 전류를 측정하고, 이를 진동 회로의 인덕터나 커패시커에 가해 주파수를 변환한다. 또한, 적외선 IC를 사용하는 것도 가능하다. 즉, 적외선에서 빛을 발생하면 전기 신호가 생성될 수 있다. 입력 전압에 따라 출력 주파수를 제어하는 튜팅 다이오드와, 출력 주파수를 결정하는 콘덴서와 출력 신호를 증폭하는 증폭기를 포함할 수 있다. 즉, 제어 전압을 조정하고, 제어 전압에 따라 콘덴서의 용량이 가변되고, 이에 따라 출력 주파수가 변화되는 구성도 가능하다. In addition, the voltage control oscillator (1300) is not limited thereto, and may include a oscillation circuit including an LC or RC circuit, a voltage control circuit including a voltage detection device, and an output circuit that amplifies an output signal of the oscillation circuit and converts it into a waveform. The oscillation circuit oscillates in a certain frequency range, and the voltage control circuit measures an input voltage or current to control the frequency of the oscillation circuit, and applies it to an inductor or capacitor of the oscillation circuit to convert the frequency. In addition, it is also possible to use an infrared IC. That is, when light is generated from infrared, an electric signal can be generated. It may include a tuning diode that controls the output frequency according to the input voltage, a capacitor that determines the output frequency, and an amplifier that amplifies the output signal. That is, a configuration in which the control voltage is adjusted, the capacity of the capacitor is varied according to the control voltage, and the output frequency changes accordingly is also possible.
전압 제어 발진부(1300)는 진동 주파수를 결정하는 발진 회로와, 전압을 저장하고, 방전하는 커패시터와 발진 주파수를 제어하는 전압 제어자와, 온도를 보상하는 온도 보상회로를 더 포함하는 것도 가능하다. 커패시터의 크기와 방전 속도는 발진 주파수에 영향을 미치고, 전압 제어자를 통해 주파수 합성이 가능하다. 또한, 온도에 따라 발진 주파수가 변화하는 것을 온도 보상회로를 통해 보안하는 것이 가능하다. The voltage-controlled oscillator (1300) may further include an oscillation circuit that determines an oscillation frequency, a capacitor that stores and discharges voltage, a voltage controller that controls an oscillation frequency, and a temperature compensation circuit that compensates for temperature. The size and discharge speed of the capacitor affect the oscillation frequency, and frequency synthesis is possible through the voltage controller. In addition, it is possible to secure the oscillation frequency from changing depending on temperature through the temperature compensation circuit.
밴드 출력부(1400)는 입력단에 위치한 제1 SPDT 스위치(1410)와, 출력단에 위치한 제2 SPDT 스위치(1420)와, 이 두 스위치(1410, 1420) 사이에 병렬 접속된 제1 밴드 패스 필터(1430)와 제2 밴드 패스 필터(1440)와, 제2 SPDT 스위치(1420)의 출력을 외부로 송출하는 커플러(1450)를 포함한다. The band output section (1400) includes a first SPDT switch (1410) located at the input terminal, a second SPDT switch (1420) located at the output terminal, a first band pass filter (1430) and a second band pass filter (1440) connected in parallel between the two switches (1410, 1420), and a coupler (1450) that transmits the output of the second SPDT switch (1420) to the outside.
제1 및 제2 SPDT 스위치(1410, 1420)는 전압 제어 발진부(1300)의 출력 신호를 선택적으로 밴드 패스 필터를 통과하도록 하여 출력단으로 전달되는 주파수를 조절할 수 있다. The first and second SPDT switches (1410, 1420) can selectively allow the output signal of the voltage control oscillator (1300) to pass through a band pass filter to control the frequency transmitted to the output terminal.
제1 SPDT 스위치(1410)는 하나의 입력 신호를 두개의 출력 신호로 전환한다. 이를 통해 전압 제어 발진부(1300)의 출력 신호를 분배하는 것이 가능해진다. 즉, 제1 SPDT 스위치(1410)는 전압 제어 발진부(1300)의 출력 신호를 제1 밴드 패스 필터(1430) 또는 제2 밴드 패스 필터(1440)로 전달한다. 이를 통해 원하는 주파수 대역을 선택하도록 하는 것이 가능하다. 제1 SPDT 스위치(1410)는 외부 스위치 제어 신호에 의해 스위칭 되는 것이 효과적이다. The first SPDT switch (1410) converts one input signal into two output signals. This enables distribution of the output signal of the voltage-controlled oscillator (1300). That is, the first SPDT switch (1410) transmits the output signal of the voltage-controlled oscillator (1300) to the first band-pass filter (1430) or the second band-pass filter (1440). This enables selection of a desired frequency band. It is effective that the first SPDT switch (1410) is switched by an external switch control signal.
제1 밴드 패스 필터(1430)는 통과 대역폭중 하위 대역폭이 통과되는 필터를 사용하고, 제2 밴드 패스 필터(1440)는 상위 대역폭을 통과하는 필터를 사용하는 것이 효과적이다. 본 실시예에서는 제1 및 제2 밴드 패스 필터(1430, 1440)는 동일 대역의 신호를 필터링하는 것이 효과적이다. 이 중에서 통과 대역폭의 중심 주파수를 기준으로 그 중심 주파수 보다 낮은 주파수를 제1 밴드 패스 필터(1430)가 통과시키고, 제2 밴드 패스 필터(1440)는 중심 주파수보다 높은 주파수를 통과하는 것이 효과적이다. 이와 같이 밴드 패스 필터를 통과하게 되어 원하는 주파수 대역의 신호를 추출하는 것이 효과적이다. 즉, 원하는 대역 신호는 통과시키고, 다른 주파수 대역은 차단하는 것이 가능하다. It is effective for the first band pass filter (1430) to use a filter that passes a lower bandwidth among the pass bandwidths, and for the second band pass filter (1440) to use a filter that passes an upper bandwidth. In the present embodiment, it is effective for the first and second band pass filters (1430, 1440) to filter signals of the same band. Among these, it is effective for the first band pass filter (1430) to pass frequencies lower than the center frequency of the pass bandwidth, and for the second band pass filter (1440) to pass frequencies higher than the center frequency. In this way, it is effective to extract signals of a desired frequency band by passing through the band pass filters. In other words, it is possible to pass signals of a desired band and block signals of other frequency bands.
제1 SPDT 스위치(1410)에 의해 전압 제어 발진부(1300)의 출력은 제1 밴드 패스 필터(1430)를 통과하는 경우에는 하위 대역폭만이 통과되고, 제2 밴드 패스 필터(1440)를 통과하는 경우에는 상위 대역폭만이 통과 되는 것이 효과적이다. 물론, 이는 선택적인 통과를 설명하였지만, 이에 한정되지 않고, 분할을 통해 동시 통과도 가능할 수 있다. When the output of the voltage-controlled oscillator (1300) passes through the first band-pass filter (1430) by the first SPDT switch (1410), it is effective that only the lower bandwidth passes, and when it passes through the second band-pass filter (1440), only the upper bandwidth passes. Of course, this describes selective passage, but is not limited thereto, and simultaneous passage may also be possible through division.
제2 SPDT 스위치(1420)는 두개의 입력중 하나를 선택하여 출력으로 전달하는 것이 효과적이다. 제2 SPDT 스위치(1420)는 제1 밴드 패스 필터(1430)의 신호를 전달하거나, 제2 밴드 패스 필터(1440)의 신호를 전달하는 것이 효과적이다. 제2 SPDT 스위치(1440)의 출력은 커플러(1450)에 전달된다. The second SPDT switch (1420) is effective in selecting one of the two inputs and transmitting it to the output. The second SPDT switch (1420) is effective in transmitting the signal of the first band pass filter (1430) or the signal of the second band pass filter (1440). The output of the second SPDT switch (1440) is transmitted to the coupler (1450).
커플러(1450)는 안정적인 신호 전달을 수행하여 전체 회로의 출력 안정성을 향상시킨다. 커플러(1450)는 출력 신호를 외부로 전달하고, 다른 회로에 전달한다. 커플러(1450)는 마이크로스트립 라인 구조로 구성되는 것이 효과적이다. 이를 통해 출력 신호의 전달시 신호의 손실을 최소화 하여 회로 안정성을 보장할 수 있다. The coupler (1450) performs stable signal transmission to improve the output stability of the entire circuit. The coupler (1450) transmits the output signal to the outside and transmits it to another circuit. It is effective that the coupler (1450) is configured with a microstrip line structure. Through this, signal loss can be minimized when transmitting the output signal, thereby ensuring circuit stability.
커플러(1450)의 신호를 출력단을 통해 외부로 전달되거나, 증폭부(1500), 분주부(1600) 및 로우 패스 선택부(1700)를 통해 위상 루프부(1100)로 전달될 수 있다. The signal of the coupler (1450) can be transmitted to the outside through the output terminal, or transmitted to the phase loop unit (1100) through the amplifier unit (1500), the divider unit (1600), and the low pass selector unit (1700).
증폭부(1500)는 게인을 통해 오차 신호를 증폭시 이를 정확하게 측정하여 전압 제어 발진부(1300)의 출력 주파수를 조절할 수 있게 된다. 즉, 증폭부(1500)는 커플러(1450)를 통해 입력된 신호를 측정하고, 전압 제어 발진부(1300)의 출력 주파수와의 차이 신호를 생성하는 것이 효과적이다. 증폭부(1500)는 커플러(1450)의 출력을 증폭하여 분주부(1600)에 제공하여 출력 주파수를 더욱 정확하게 조절하도록 할 수 있다. The amplifier (1500) can accurately measure the error signal by amplifying it through the gain and thereby control the output frequency of the voltage-controlled oscillator (1300). That is, it is effective for the amplifier (1500) to measure the signal input through the coupler (1450) and generate a difference signal with respect to the output frequency of the voltage-controlled oscillator (1300). The amplifier (1500) can amplify the output of the coupler (1450) and provide it to the frequency divider (1600) to control the output frequency more accurately.
분주부(1600)는 전압 제어 발진부(1300)의 출력을 고정된 주파수의 클럭 신호로 분주한다. 이때, 분주는 분주비에 의해 결정되는 것이 효과적이다. 또한, 분주부(1600)는 위상 루프부(1100)의 빈도 변경을 가능하게 할 수도 있다. 이와 같은 분주부(1600)를 통해 주파수 변화에 민간해져 빠른 주파수 변경이 가능해질 수 있다. The division unit (1600) divides the output of the voltage control oscillator unit (1300) into a clock signal of a fixed frequency. At this time, it is effective that the division is determined by the division ratio. In addition, the division unit (1600) can enable the frequency of the phase loop unit (1100) to be changed. Through such a division unit (1600), it is possible to be sensitive to frequency changes and thus enable rapid frequency changes.
로우 패스 선택부(1700)는 입력단에 위치한 제3 SPDT 스위치(1710)와, 출력단에 위치한 제4 SPDT 스위치(1720)와, 이 두 스위치 사이에 병렬 접속된 제1 로우 패스 필터(1730)와 제2 루우 패스 필터(1740)를 포함한다. The low pass selector (1700) includes a third SPDT switch (1710) located at the input terminal, a fourth SPDT switch (1720) located at the output terminal, and a first low pass filter (1730) and a second low pass filter (1740) connected in parallel between the two switches.
제3 및 제4 SPDT 스위치(1710, 1720)는 증폭부(1500)와 분주부(1600)를 거친 출력 신호를 선택적으로 로우 패스 필터(1730, 1740)를 통과하도록 하여 위상 루프부로 전달되는 주파수를 조절할 수 있다. The third and fourth SPDT switches (1710, 1720) can selectively allow the output signal from the amplifier (1500) and divider (1600) to pass through a low pass filter (1730, 1740) to control the frequency transmitted to the phase loop section.
제3 SPDT 스위치(1710)는 하나의 입력 신호를 두개의 출력 신호로 전환한다. 제3 SPDT 스위치(1710)는 분주부(1600)의 출력 신호를 제1 로우 패스 필터(1730) 또는 제2 로우 패스 필터(1740)로 전달한다. 이를 통해 원하는 주파수 대역을 선택하도록 하는 것이 가능하다. 제3 SPDT 스위치(1710)는 외부 스위치 제어 신호에 의해 스위칭 되는 것이 효과적이다. The third SPDT switch (1710) converts one input signal into two output signals. The third SPDT switch (1710) transfers the output signal of the divider (1600) to the first low-pass filter (1730) or the second low-pass filter (1740). This makes it possible to select a desired frequency band. It is effective that the third SPDT switch (1710) is switched by an external switch control signal.
제1 및 제2 로우 패스 필터(1730, 1740)는 일정 이상의 신호는 차단하고, 일정 이하의 신호만을 통과시킨다. 이때, 제1 및 제2 로우 패스 필터(1730, 1740)는 컷오프 주파수가 설정되어 있고, 이를 기준으로 제 1 및 제2 로우 패스 필터(1730, 1740)가 정의 된다. 즉, 제1 로우 패스 필터(1730)는 컷오프 주파수 보다 낮은 주파수를 가지는 신호를 통과시키고, 제2 로우 패스 필터(1740)는 컷오프 주파수 보다 높은 주파수를 가지는 신호를 통과시킨다. The first and second low-pass filters (1730, 1740) block signals above a certain level and pass only signals below a certain level. At this time, the first and second low-pass filters (1730, 1740) have set cutoff frequencies, and the first and second low-pass filters (1730, 1740) are defined based on these. That is, the first low-pass filter (1730) passes signals having a frequency lower than the cutoff frequency, and the second low-pass filter (1740) passes signals having a frequency higher than the cutoff frequency.
제1 로우 패스 필터(1730)는 주파수 특성이 낮은 주파수 대역을 허용하고, 높은 주파수 대역은 차단한다. 제2 로우 패스 필터(1740)는 주파수 특성이 높은 주파수 대역을 허용하고, 낮은 주파수 대역은 차단한다. 컷오프 주파수는 중심 주파수 인 것이 효과적이다. The first low-pass filter (1730) allows a frequency band with low frequency characteristics and blocks a high frequency band. The second low-pass filter (1740) allows a frequency band with high frequency characteristics and blocks a low frequency band. It is effective that the cutoff frequency is the center frequency.
제3 SPDT 스위치(1710)에 의해 피드백된 전압 제어 발진부의 출력은 제1 로우 패스 필터(1730)를 통과하는 경우에는 낮은 주파수 대역폭만이 통과되고, 제2 로우 패스 필터(1740)를 통과하는 경우에는 높은 주파수 대역폭만이 통과 되는 것이 효과적이다. 물론, 이는 선택적인 통과를 설명하였지만, 이에 한정되지 않고, 분할을 통해 동시 통과도 가능할 수 있다. It is effective that the output of the voltage-controlled oscillator fed back by the third SPDT switch (1710) passes only the low frequency bandwidth when passing through the first low-pass filter (1730), and passes only the high frequency bandwidth when passing through the second low-pass filter (1740). Of course, this describes selective passing, but is not limited thereto, and simultaneous passing may also be possible through division.
제4 SPDT 스위치(1720)는 두개의 입력중 하나를 선택하여 출력으로 전달하는 것이 효과적이다. 제4 SPDT 스위치(1720)는 제1 로우 패스 필터(1730)의 신호를 전달하거나, 제2 로우 패스 필터(1740)의 신호를 전달하는 것이 효과적이다. 제4 SPDT 스위치(1720)의 출력은 위상 루프부(1100)에 전달된다. The fourth SPDT switch (1720) is effective in selecting one of two inputs and transmitting it to the output. The fourth SPDT switch (1720) is effective in transmitting the signal of the first low-pass filter (1730) or the signal of the second low-pass filter (1740). The output of the fourth SPDT switch (1720) is transmitted to the phase loop unit (1100).
하기에서는 상술한 구조를 갖는 주파수 합성 모듈을 자동으로 조율하는 자동 조율 시스템에 관하여 설명한다. Below, an automatic tuning system for automatically tuning a frequency synthesis module having the above-described structure is described.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 조율 시스템을 설명하기 위한 도면이다. FIG. 7 is a drawing for explaining an automatic tuning system according to one embodiment of the present invention.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 자동 조율 시스템은 기준 신호와 출력 신호의 주파수간 위상 차이를 검출하고, 설정된 기준 레벨의 범위내에서 위상차가 감소하도록 피드백 받아 출력 신호를 조정하는 주파수 합성 모듈(2000)과, 개방 루프 상태에서 주파수 합성 모듈(2000)을 제어하여 주파수를 보정하는 자동 조율부(2100)와, 분주된 출력 신호의 주파수와 기준 신호의 주파수 간의 위상 차이에 대응하는 보정 레벨을 결정하는 조절부(2200)를 포함한다. As illustrated in FIG. 7, the automatic tuning system according to the present embodiment includes a frequency synthesis module (2000) that detects a phase difference between the frequencies of a reference signal and an output signal, receives feedback to reduce the phase difference within a range of a set reference level, and adjusts an output signal; an automatic tuning unit (2100) that controls the frequency synthesis module (2000) in an open loop state to correct the frequency; and a control unit (2200) that determines a correction level corresponding to the phase difference between the frequency of a divided output signal and the frequency of a reference signal.
주파수 합성 모듈(2000)은 기준 신호를 로우 패스하는 로우패스 필터부와, 로우패스 필터부를 통과한 입력 신호와 분주된 전압 제어 발진부의 출력 신호 사이의 차이를 감지하여 전압 제어 발진부를 제어하는 위상 루프부와, 위상 루프부의 출력 신호를 증폭하여 전압 제어 발진부에 제공하는 연산 증폭부와, 제공된 신호에 따라 출력 주파수를 변화하는 전압 제어 발진부와, 전압 제어 발진부의 출력 주파수를 분주하여 위상 루프부로 제공하는 분주부와, 전압 제어 발진부의 출력을 하이 패스하는 하이 패스 필터부를 포함할 수 있다. A frequency synthesis module (2000) may include a low-pass filter section for low-passing a reference signal, a phase loop section for detecting a difference between an input signal passing through the low-pass filter section and an output signal of a divided voltage-controlled oscillator section to control the voltage-controlled oscillator section, an operational amplifier section for amplifying the output signal of the phase loop section and providing the amplified signal to the voltage-controlled oscillator section, a voltage-controlled oscillator section for changing the output frequency according to the provided signal, a division section for dividing the output frequency of the voltage-controlled oscillator section and providing the divided signal to the phase loop section, and a high-pass filter section for high-passing the output of the voltage-controlled oscillator section.
또한, 주파수 합성 모듈(2000)은 입력 신호의 잡음을 제거하는 입력 필터부와, 입력 필터부에서 제공된 신호와 로우 패스 선택부를 통해 피드백된 전압 제어 발진부의 출력 신호 사이의 차이를 감지하여 전압 제어 발진부를 제어하는 위상 루프부와, 위상 루프부의 출력 신호를 증폭하여 전압 제어 발진부에 제공하는 연산 증폭부와, 연산 증폭부의 제공된 신호에 따라 출력 주파수를 변화하는 전압 제어 발진부와, 주파수 대역을 선택하여 출력하는 밴드 출력부와, 밴드 출력부의 출력을 피드백 받아 증폭하는 증폭부와, 증폭부의 출력을 분주하여 출력하는 분주부와, 분주부의 출력을 위상 루프부로 제공하는 로우 패스 선택부를 포함하는 것이 효과적이다. In addition, it is effective that the frequency synthesis module (2000) includes an input filter section for removing noise from an input signal, a phase loop section for detecting a difference between a signal provided from the input filter section and an output signal of a voltage-controlled oscillator fed back through a low-pass selector section to control the voltage-controlled oscillator section, an operational amplifier section for amplifying the output signal of the phase loop section and providing it to the voltage-controlled oscillator section, a voltage-controlled oscillator section for changing the output frequency according to the signal provided from the operational amplifier section, a band output section for selecting a frequency band and outputting it, an amplifier section for receiving feedback on the output of the band output section and amplifying it, a division section for dividing the output of the amplifier section and outputting it, and a low-pass selector section for providing the output of the division section to the phase loop section.
본 예의 주파수 합성 모듈(2000)의 전압 제어 발진부는 고정된 주파수를 생성하는 다수의 채널을 갖는 뱅크를 포함하는 것이 효과적이다. 이러한 뱅크를 통해 다수의 채널의 제어를 용이하게 할 수 있다. 자동 조율부(2100)는 주파수 합성 모듈(2000)이 개방 루프 상태에서 동작하도록 한다. 설정된 보정 레벨을 바탕으로 전압 제어 발진부의 뱅크를 선택하도록 주파수 합성 모듈을 제어한다. 또한, 보정 레벨에 맞는 뱅크가 선택되었는지 여부도 조절부(2200)에 피드백하여 주파수 신호를 조절할 수 있다. It is effective that the voltage-controlled oscillator of the frequency synthesis module (2000) of the present example includes a bank having a plurality of channels that generate fixed frequencies. The banks can facilitate the control of a plurality of channels. The automatic tuning unit (2100) allows the frequency synthesis module (2000) to operate in an open loop state. The frequency synthesis module is controlled to select a bank of the voltage-controlled oscillator based on a set compensation level. In addition, whether a bank matching the compensation level is selected can be fed back to the control unit (2200) to adjust the frequency signal.
조절부(2200)는 기준 주파수가 정수 분주된 주파수 신호와 기준 주파수 신호간을 비교하여 출력 주파수에 대응하는 뱅크를 선택하기 위한 보정 레벨을 결정한다. 정수 분주 값을 고려하여 뱅크가 선택되도록 보정 레벨을 결정할 수 있다. The control unit (2200) compares a frequency signal whose reference frequency is an integer division signal with a reference frequency signal to determine a correction level for selecting a bank corresponding to the output frequency. The correction level can be determined so that a bank is selected by considering the integer division value.
상기에서 설명한 본 발명의 기술적 사상은 바람직한 실시예에서 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명은 본 발명의 기술 분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.Although the technical idea of the present invention described above has been specifically described in preferred embodiments, it should be noted that the above-described embodiments are for the purpose of explanation and not for the purpose of limitation. In addition, the present invention will be understood by those of ordinary skill in the art that various embodiments are possible within the scope of the technical idea of the present invention.
100: 로우 패스 필터부
200, 1100: 위상 루프부
210, 240: 카운터부
220: 위상 주파수 검출부
230: 차지 펌프부
300, 1200: 연산 증폭부
400, 1300: 전압 제어 발진부
500, 1600: 분주부
600: 하이 패스 필터부
1000: 입력 필터부
1400: 밴드 출력부
1450: 커플러
1410, 1420, 1710, 1720: SPDT 스위치
1430, 1440: 밴드 패스 필터
1500: 증폭부
1700: 로우 패스 선택부
1730, 1740: 제2 로우 패스 필터
2000: 주파수 합성 모듈
2100: 자동 조율부
2200: 조절부100: Low pass filter section 200, 1100: Phase loop section
210, 240: Counter section 220: Phase frequency detection section
230: Charge pump section 300, 1200: Operational amplifier section
400, 1300: Voltage control oscillator 500, 1600: Divider
600: High pass filter section 1000: Input filter section
1400: Band Output 1450: Coupler
1410, 1420, 1710, 1720: SPDT switch
1430, 1440: Band pass filter 1500: Amplifier
1700: Low pass selector 1730, 1740: Second low pass filter
2000: Frequency synthesis module 2100: Automatic tuning unit
2200: Control Unit
Claims (6)
상기 로우패스 필터부를 통과한 입력 신호와 분주된 전압 제어 발진부의 출력 신호 사이의 차이를 감지하여 전압 제어 발진부를 제어하는 위상 루프부;
상기 위상 루프부의 출력 신호를 증폭하여 전압 제어 발진부에 제공하는 연산 증폭부;
제공된 신호에 따라 출력 주파수를 변화하는 전압 제어 발진부;
상기 전압 제어 발진부의 출력 주파수를 분주하여 위상 루프부로 제공하는 분주부; 및
전압 제어 발진부의 출력을 하이 패스하는 하이 패스 필터부를 포함하는 것을 특징으로 하는 5G 특화망 대응 주파수합성 모듈.
A low-pass filter section that low-passes the reference signal;
A phase loop section that detects the difference between the input signal passing through the above low-pass filter section and the output signal of the divided voltage control oscillator section to control the voltage control oscillator section;
An operational amplifier section that amplifies the output signal of the above phase loop section and provides it to a voltage-controlled oscillator section;
A voltage-controlled oscillator that changes the output frequency according to a supplied signal;
A division unit for dividing the output frequency of the voltage control oscillator and providing it to the phase loop unit; and
A frequency synthesis module for a 5G specialized network, characterized by including a high-pass filter section for high-passing the output of a voltage-controlled oscillator section.
상기 위상 루프부는 로우 패스 필터부를 거친 기준 입력 신호을 카운팅하는 제1 카운터부와, 제1 카운터부의 출력 신호와 전압 제어 발진부의 출력 신호 간의 위상 차를 감지하는 위상 주파수 검출부와, 위상 주파수 검출부의 출력을 기반으로 출력 전압을 생성하는 차지 펌프부와, 분주부를 거친 전압 제어 발진부의 주파수를 조절하고, 이를 위상 주파수 검출부에 제공하는 제2 카운터부를 포함하는 것을 특징으로 하는 5G 특화망 대응 주파수합성 모듈.
In the first paragraph,
A frequency synthesis module corresponding to a 5G specialized network, characterized in that the phase loop section includes a first counter section for counting a reference input signal passing through a low-pass filter section, a phase frequency detection section for detecting a phase difference between an output signal of the first counter section and an output signal of a voltage-controlled oscillator section, a charge pump section for generating an output voltage based on the output of the phase frequency detection section, and a second counter section for adjusting the frequency of the voltage-controlled oscillator section passing through a division section and providing it to the phase frequency detection section.
상기 입력 필터부에서 제공된 신호와 로우 패스 선택부를 통해 피드백된 전압 제어 발진부의 출력 신호 사이의 차이를 감지하여 전압 제어 발진부를 제어하는 위상 루프부;
상기 위상 루프부의 출력 신호를 증폭하여 전압 제어 발진부에 제공하는 연산 증폭부;
상기 연산 증폭부의 제공된 신호에 따라 출력 주파수를 변화하는 전압 제어 발진부;
주파수 대역을 선택하여 출력하는 밴드 출력부;
상기 밴드 출력부의 출력을 피드백 받아 증폭하는 증폭부;
상기 증폭부의 출력을 분주하여 출력하는 분주부; 및
상기 분주부의 출력을 위상 루프부로 제공하는 로우 패스 선택부를 포함하는 것을 특징으로 하는 5G 특화망 대응 주파수합성 모듈.
Input filter section that removes noise from the input signal;
A phase loop section that detects the difference between the signal provided from the above input filter section and the output signal of the voltage control oscillator fed back through the low pass selector section to control the voltage control oscillator;
An operational amplifier section that amplifies the output signal of the above phase loop section and provides it to a voltage-controlled oscillator section;
A voltage-controlled oscillator section that changes the output frequency according to a signal provided by the above operational amplifier section;
Band output section that selects and outputs a frequency band;
An amplifier section that receives and amplifies the output of the above band output section;
A division unit that divides and outputs the output of the above amplifier unit; and
A 5G-specific network-compatible frequency synthesis module characterized by including a low-pass selection unit that provides the output of the above-mentioned division unit to a phase loop unit.
상기 위상 루프부는 입력 필터부의 출력 신호와 전압 제어 발진부의 출력 신호 간의 위상 차를 감지하는 위상 주파수 검출부와, 위상 주파수 검출부의 출력을 기반으로 출력 전압을 생성하는 차지 펌프부와, 로우 패스 선택부를 거친 전압 제어 발진부의 주파수를 조절하고, 이를 위상 주파수 검출부에 제공하는 카운터부를 포함하는 것을 특징으로 하는 5G 특화망 대응 주파수합성 모듈.
In the third paragraph,
A frequency synthesis module for a 5G specialized network, characterized in that the phase loop section includes a phase frequency detection section for detecting a phase difference between an output signal of an input filter section and an output signal of a voltage-controlled oscillator section, a charge pump section for generating an output voltage based on the output of the phase frequency detection section, and a counter section for adjusting the frequency of the voltage-controlled oscillator section that has passed through a low-pass selection section and providing it to the phase frequency detection section.
상기 밴드 출력부는 입력단에 위치한 제1 SPDT 스위치와, 출력단에 위치한 제2 SPDT 스위치와, 이 두 스위치 사이에 병렬 접속된 제1 밴드 패스 필터와 제2 밴드 패스 필터와, 제2 SPDT 스위치의 출력을 외부로 송출하는 커플러를 포함하는 것을 특징으로 하는 5G 특화망 대응 주파수합성 모듈.
In the third paragraph,
A frequency synthesis module corresponding to a 5G specialized network, characterized in that the band output section includes a first SPDT switch located at an input terminal, a second SPDT switch located at an output terminal, a first band pass filter and a second band pass filter connected in parallel between the two switches, and a coupler that transmits the output of the second SPDT switch to the outside.
개방 루프 상태에서 주파수 합성 모듈을 제어하여 주파수를 보정하는 자동 조율부; 및
분주된 출력 신호의 주파수와 기준 신호의 주파수 간의 위상 차이에 대응하는 보정 레벨을 결정하는 조절부를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 조율 시스템.
A frequency synthesis module that detects the phase difference between the frequencies of a reference signal and an output signal, receives feedback, and adjusts the output signal so that the phase difference is reduced within the range of a set reference level;
An automatic tuning unit for correcting the frequency by controlling the frequency synthesis module in an open loop state; and
An automatic tuning system characterized by including a control unit that determines a compensation level corresponding to a phase difference between the frequency of a divided output signal and the frequency of a reference signal.
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---|---|---|---|
KR1020230080672A KR20240178622A (en) | 2023-06-22 | 2023-06-22 | Frequency synthesis module and automatic tuning system for 5g specialized network |
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Citations (2)
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KR20020056374A (en) | 2000-12-29 | 2002-07-10 | 엘지전자 주식회사 | Frequency/phase auto comprehension apparatus using analog multiplier |
KR101036059B1 (en) | 2006-09-13 | 2011-05-19 | 인텔 코오퍼레이션 | Method and apparatus for efficiently applying frequency correction |
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2023
- 2023-06-22 KR KR1020230080672A patent/KR20240178622A/en active Pending
Patent Citations (2)
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PA0109 | Patent application |
Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 20230622 |
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PA0201 | Request for examination |
Patent event code: PA02011R01I Patent event date: 20230622 Comment text: Patent Application |
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