説明

周波数信号生成装置

【課題】多様なバンドグループに対応する周波数信号生成装置を提供する。
【解決手段】周波数生成信号、補助周波数選択信号、符号選択信号、及び分周選択信号を生成する制御回路と、第1周波数信号を生成し第1周波数信号を分周して第2周波数信号を生成する基準周波数信号生成器と、第3周波数信号を生成し第3周波数信号を分周して第4周波数信号と第6周波数信号を生成し、補助周波数選択信号に応答して第4周波数信号と第6周波数信号とから第7周波数信号を生成する補助周波数信号生成器と、符号選択信号に応答して第7周波数信号の符号を選択し、第7周波数信号と第2周波数信号とを混合して第8周波数信号と第9周波数信号を生成する混合器と、分周選択信号に応答して第8周波数信号を出力し第9周波数信号を分周するようにスイッチングするスイッチと、スイッチに接続され第9周波数信号を分周して第10周波数信号を出力する第1分周器と、を有する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、広帯域通信システムに係り、多様なバンドグループの周波数信号を生成する周波数信号生成装置に関する。
【背景技術】
【0002】
一般的に広帯域通信システムは一定帯域幅を有する複数の周波数帯域を利用して所望するデータを送るシステムである。広帯域通信システムは一定帯域幅を有する複数のサブバンド周波数帯域を利用して所望するデータを送ることによって、単位時間当たり多くの情報を送ることができるシステムである。
【0003】
このような広帯域通信システムを実現するための方式の1つとして、多重帯域直交周波数分割多重(Multi−Band Orthogonal Frequency Division Multiplexing、以下‘MB−OFDM’という)方式がある。MB−OFDM方式は各国別に異なる周波数割り当てに対応して流動的に使うことができる長所を持っている。これによって、MB−OFDM方式の広帯域無線通信システムが活発に開発されている。
【0004】
MB−OFDM方式は3.1GHz〜10.6GHzの全体周波数が6個のバンドグループに分けられ、各バンドグループは528MHz帯域幅の多重チャンネルで構成される。最も低周波帯域である第1バンドグループの3個のチャンネルは必須であり、残りのバンドグループは選択事項である。
【0005】
広帯域通信システムにおける周波数信号生成装置は各バンドグループ中心の周波数信号のみを生成していた。最近ではそれぞれ異なるバンドを有する装置を1つの装置に統合して多重バンド多重モード(multi−band multi−mode)通信を支援する無線サービスが要求されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】韓国公開特許2007−0104292号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明は、上記従来技術に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、多様なバンドグループの周波数信号を生成する周波数信号生成装置を提供することにある。
また、本発明の目的は、多重帯域直交周波数分割多重(MB−OFDM)バンドグループ1、3、4、及び6に対応する全ての周波数信号を生成する周波数信号生成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明による周波数信号生成装置は、周波数情報に対応する周波数生成信号、補助周波数選択信号、符号選択信号、及び分周選択信号を生成する制御回路と、少なくとも1つの第1周波数信号を生成し、生成された第1周波数信号を分周して第2周波数信号を生成する基準周波数信号生成器と、第3周波数信号を生成し、該第3周波数信号を各々異なる分周比に分周して第4周波数信号と第6周波数信号とを生成し、前記補助周波数選択信号に応答して該第4周波数信号と第6周波数信号とから第7周波数信号を生成する補助周波数信号生成器と、前記符号選択信号に応答して前記第7周波数信号の符号を選択し、前記符号選択された第7周波数信号と前記第2周波数信号とを混合して第8周波数信号と第9周波数信号とを生成する混合器と、前記分周選択信号に応答して前記周波数情報に対応する前記第8周波数信号を出力するようにスイッチングし、前記第9周波数信号を分周するようにスイッチングするスイッチと、前記スイッチに接続され、前記第9周波数信号を分周して前記周波数情報に対応する第10周波数信号を出力する第1分周器と、を有する。
【0009】
この実施形態において、前記基準周波数信号生成器は、前記周波数生成信号に応答して前記少なくとも1つの第1周波数信号を生成する第1位相固定ループと、前記第1位相固定ループに接続され、前記少なくとも1つの第1周波数信号を1/2に分周して第2周波数信号を生成する第2分周器と、を含む。
この実施形態において、前記補助周波数信号生成器は、前記第3周波数信号を生成する第2位相固定ループと、前記第3周波数信号を1/4に分周して前記第4周波数信号を生成する第3分周器と、前記第4周波数信号の高調波を除去して第5周波数信号を生成する高調波除去器と、前記第3周波数信号を1/2に分周して前記第6周波数信号を生成する第4分周器と、前記高調波除去器と前記第4分周器に接続され、前記第5周波数信号と前記第6周波数信号のうちの1つの周波数信号を選択して前記第7周波数信号を出力する選択器と、前記第2周波数信号と前記第7周波数信号とを混合して前記第8周波数信号と前記第9周波数信号のうちの1つを出力する混合器と、を含む。
この実施形態において、前記第1位相固定ループは、前記周波数生成信号に応答し、バンドグループ3の周波数信号を生成する場合に15312MHzの第1周波数信号を生成し、バンドグループ1の周波数信号を生成する場合に15840MHzの第1周波数信号を生成し、バンドグループ4と6の周波数信号を生成する場合に16368MHzの第1周波数信号を生成し、前記第2分周器は、前記第1周波数信号のそれぞれを1/2に分周して7656MHz、7920MHz、及び8184MHzのうちの1つの第2周波数信号を生成する。
この実施形態において、前記第2位相固定ループは2112MHzの第3周波数信号を生成し、前記第3分周器は前記第3周波数信号を1/4に分周して528MHzの第4周波数信号を生成し、前記第4分周器は前記第3周波数信号を1/2に分周して1056MHzの第6周波数信号を生成し、前記選択器は、前記第4周波数信号と前記第6周波数信号とを用いて0MHz、528MHz、1056MHzのうちの1つの第7周波数信号を選択する。
この実施形態において、前記混合器は、負の符号が選択された1056MHz、負の符号が選択された528MHz、及び0MHzの第7周波数信号のうちの1つの信号と7656MHzの第2周波数信号とを混合してバンドグループ3に対応する第8周波数信号を生成し、0MHz、正の符号が選択された528MHz、正の符号が選択された1056MHzの第7周波数信号のうちの1つの信号と8184MHzの第2周波数信号とを混合してバンドグループ4に対応する第8周波数信号を生成し、負の符号が選択された528MHz、0MHz、正の符号が選択された528MHzの第7周波数信号のうちの1つの信号と8184MHzの第2周波数信号とを混合してバンドグループ6に対応する第8周波数信号を生成し、負の符号が選択された1056MHz、0MHz、正の符号が選択された1056MHzの第7周波数信号のうちの1つの信号と7920MHzの第2周波数信号とを混合して6864MHz、7920MHz、及び8976MHzの第9周波数信号を生成する。
この実施形態において、前記第1分周器は、6864MHz、7920MHz、及び8976MHzの第9周波数信号を1/2に分周してバンドグループ1に対応する第10周波数信号を生成する。
この実施形態において、前記高調波除去器は前記第4周波数信号から正弦波形態の第5周波数信号を生成する。
この実施形態において、前記高調波除去器は、位相選択信号に応答して前記第4周波数信号の位相信号のうちの少なくとも一部の位相信号を選択する位相信号選択器と、1:√2:1の電流比をそれぞれ有する第1〜第3の電流源からなる複数の電流源と、前記複数の電流源のそれぞれに接続され、前記選択された各位相信号をゲート入力にして前記第5周波数信号を生成するNMOSトランジスタと、を含み、前記制御回路は前記位相選択信号を生成する。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、周波数信号生成装置は多様なバンドグループの周波数信号を生成することができる。また、周波数信号生成装置は多重帯域直交周波数分割多重(MB−OFDM)バンドグループ1、3、4、及び6に対応する全ての周波数信号を生成することができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】本発明の一実施形態による周波数信号生成装置の構造を示す図である。
【図2】図1に示した第1位相固定ループの構造を例示的に示す図である。
【図3】図1に示した高調波除去器を例示的に示す図である。
【図4】図3に示した高調波除去器の出力信号を例示的に示す図である。
【図5】図3に示した高調波除去器の高調波除去動作を一例として示す図である。
【図6】図1に示した選択器の構造を例示的に示す図である。
【図7】図1に示した混合器の構造を例示的に示す図である。
【図8】図1に示したスイッチの構造を例示的に示す図である。
【図9】本発明の一実施形態による周波数信号生成装置を適用した送信機の構造を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、本発明の周波数信号生成装置を実施するための形態の具体例を、図面を参照しながら詳細に説明する。下記では本発明による動作を理解するのに必要な部分のみを説明しており、それ以外の部分の説明は本発明の要旨を曖昧にしないために省略する。
【0013】
広帯域通信システムを実現するための方式の1つとして多重帯域直交周波数分割多重(Multi−Band Or thogonal Frequency Division Multiplexing、以下‘MB−OFDM’という)方式がある。
【0014】
MB−OFDM方式は3.1GHz〜10.6GHzの全体周波数が6個のバンドグループに分けられ、各バンドグループは528MHz帯域幅の多重チャンネルで構成される。最も低周波帯域である第1バンドグループの3個のチャンネルは必須であり、残りバンドグループは選択事項である。
【0015】
下記のMB−OFDM方式のバンドグループを、一例として、表1に示した。
【0016】
【表1】

【0017】
本発明はバンドグループの中でもバンドグループ1、3、4、6の周波数信号を生成する周波数信号生成装置を提案する。
【0018】
図1は、本発明の一実施形態による周波数信号生成装置の構造を示す図である。
【0019】
図1を参照すると、周波数信号生成装置は、基準周波数信号生成器(referencefrequency generation unit)100と、補助周波数信号生成器(assistance frequency generation unit)200と、混合器(mixer)300と、スイッチ(switch)400と、第1分周器(divider)500と、制御回路(control circuit)600とを含む。
【0020】
基準周波数信号生成器100は第1位相固定ループ(PLL:Phase Locked Loop)110と第2分周器120とを含む。基準周波数信号生成器100は1、3、4、及び6バンドグループ(bandgroup)の周波数生成のための基準周波数信号(即ち、第2周波数信号RF2)を生成する。
【0021】
第1位相固定ループ110は周波数生成信号CNTに応答して第1周波数信号RF1を生成する。第1周波数信号RF1は15312MHz、15840MHz、及び16368MHz帯域の周波数信号を含む。第1位相固定ループ110は15312MHz、15840MHz、16368MHz帯域の周波数信号のうちで周波数生成信号CNTに対応する第1周波数を生成する。第1位相固定ループ110の周波数チューニングレンジ(frequency tuning range)は7%以内の範囲である。
【0022】
第2分周器120は第1周波数信号RF1を1/2分周して第2周波数信号RF2を生成する。第2周波数信号は7656MHz、7920MHz、及び8184MHz帯域の周波数信号を含む。
【0023】
補助周波数信号生成器200は、第2位相固定ループ210と、第3分周器220と、高調波除去器(harmonicrejection block)230と、第4分周器240とを含む。補助周波数信号生成器200は基準周波数信号との混合のための補助周波数(即ち、第7周波数信号RF7)を生成する。
【0024】
第2位相固定ループ210は第3周波数信号RF3を生成する。第3周波数信号は2112MHz帯域の周波数信号を含む。
【0025】
第3分周器220は第3周波数信号RF3を1/4分周して第4周波数信号RF4を生成する。第4周波数信号RF4は528MHz帯域の周波数信号を含む。
【0026】
高調波除去器230は第4周波数信号RF4の高調波を除去する。高調波除去器230は位相選択信号PSELに応答して高調波が除去された第5周波数信号RF5を生成する。高調波除去器230は高調波除去のために一例として、正弦波(sine wave)形態の第5周波数信号RF5を生成する。第5周波数信号RF5は528MHz帯域の周波数信号である。
【0027】
第4分周器240は第3周波数信号RF3を1/2分周して第6周波数信号RF6を生成する。第6周波数信号RF6は1056MHz帯域の周波数信号である。
【0028】
選択器250は補助周波数選択信号FSELに応答して第5周波数信号RF5、第6周波数信号RF6、0MHz帯域の周波数信号のうちの1つを選択する。選択器250は0MHz帯域の周波数信号を生成するために第5周波数信号RF5と第6周波数信号RF6とをスイッチング(一例として、スイッチングオフ動作)しないか、又は接地端に接続された端子をスイッチングする。
【0029】
選択器250は補助周波数選択信号FSELに応答して第7周波数信号RF7を出力する。第7周波数信号RF7は1056MHz、528MHz、0MHz帯域のうちの1つの帯域に対応する周波数信号である。選択器250は、一例として、周波数選択器(frequency selector)である。
【0030】
混合器300は基準周波数信号生成器100と補助周波数信号生成器200に接続される。混合器300は基準周波数信号(第2周波数信号RF2)と補助周波数信号(第7周波数信号RF7)とを混合して第8周波数信号RF8又は第9周波数信号RF9を生成する。第8周波数信号RF8はバンドグループ3、4、6に対応する周波数信号(6600MHz、7128MHz、7656MHz、8184MHz、8712MHz、9240MHz、7656MHz、8184MHz、及び8712MHz)を含む。第9周波数信号RF9はバンドグループ1帯域の周波数信号生成のための周波数信号(6864MHz、7920MHz、及び8976MHz)を含む。
【0031】
第2周波数信号RF2と第7周波数信号RF7との混合のために混合器300は符号選択信号SSELに応答して第7周波数信号RF7の符号+/−を選択する。混合器300は、一例として、シングルサイドバンド(SSB:Single Side Band)混合器である。
【0032】
第8周波数信号RF8を生成する混合器の動作は次の通りである。
【0033】
第一は、混合器300がバンドグループ3帯域の周波数信号6600MHz、7128MHz、及び7656MHzを生成する場合を説明する。
【0034】
混合器300は7656MHz帯域の第2周波数信号RF2と負−の符号が選択された1056MHz帯域の第7周波数信号RF7とを混合して6600MHz(7656MHz−1056MHz)帯域の第8周波数信号RF8を出力する。
【0035】
混合器300は7656MHz帯域の第2周波数信号RF2と負−の符号が選択された528MHz帯域の第7周波数信号RF7とを混合して7128MHz(7656MHz−528MHz)帯域の第8周波数信号RF8を出力する。
【0036】
混合器300は7656MHz帯域の第2周波数信号RF2と0MHz帯域の第7周波数信号RF7とを混合して7656MHz(7656MHz+0MHz)帯域の第8周波数信号RF8を出力する。
【0037】
第2は、混合器300がバンドグループ4帯域の周波数信号8184MHz、8712MHz、及び9240MHzを生成する場合を説明する。
【0038】
混合器300は8184MHz帯域の第2周波数信号RF2と0MHz帯域の第7周波数信号RF7とを混合して8184MHz(8184MHz+0MHz)帯域の第8周波数信号RF8を出力する。
【0039】
混合器300は8184MHz帯域の第2周波数信号RF2と正+の符号が選択された528MHz帯域の第7周波数信号RF7とを混合して8712MHz(8184MHz+528MHz)帯域の第8周波数信号RF8を出力する。
【0040】
混合器300は8184MHz帯域の第2周波数信号RF2と正+の符号が選択された1056MHz帯域の第7周波数信号RF7とを混合して9240MHz(8184MHz+1056MHz)帯域の第8周波数信号RF8を出力する。
【0041】
第3は、混合器300がバンドグループ6帯域の周波数信号7656MHz、8184MHz、及び8712MHzを生成する場合を説明する。
【0042】
混合器300は8184MHz帯域の第2周波数信号RF2と負−の符号が選択された528MHz帯域の第7周波数信号RF7とを混合して7656MHz(8184MHz−528MHz)帯域の第8周波数信号RF8を出力する。
【0043】
混合器300は8184MHz帯域の第2周波数信号RF2と0MHz帯域の第7周波数信号RF7とを混合して8184MHz(8184MHz+0MHz)帯域の第8周波数信号RF8を出力する。
【0044】
混合器300は8184MHz帯域の第2周波数信号RF2と正+の符号が選択された528MHz帯域の第7周波数信号RF7とを混合して8712MHz(8184MHz+528MHz)帯域の第8周波数信号RF8を出力する。
【0045】
第9周波数信号を生成する混合器300の動作は次の通りである。
【0046】
混合器300は7920MHz帯域の第2周波数信号RF2と負−の符号が選択された1056MHz帯域の第7周波数信号RF7とを混合して6864MHz(7920MHz−1056MHz)帯域の第9周波数信号RF9を出力する。
【0047】
混合器300は7920MHz帯域の第2周波数信号RF2と0MHz帯域の第7周波数信号RF7とを混合して7920MHz帯域(7920MHz+0MHz)の第9周波数信号RF9を出力する。
【0048】
混合器300は7920MHz帯域の第2周波数信号RF2と正+の符号が選択された1056MHz帯域の第7周波数信号RF7とを混合して8976MHz(7920MHz+1056MHz)帯域の第9周波数信号RF9を出力する。
【0049】
スイッチ400は分周選択信号DSELに応答して第9周波数信号RF9を第1分周器500にスイッチングし、第8周波数信号RF8を出力する。
【0050】
第1分周器500は第9周波数信号RF9を1/2分周して第10周波数信号RF10を生成する。第10周波数信号RF10は3432MHz、3960MHz、及び4488MHz帯域の周波数信号を含む。第10周波数信号RF10はバンドグループ1帯域の周波数信号である。
【0051】
制御回路600は、周波数情報に対応する周波数信号生成のために周波数生成信号CNT、位相選択信号PSEL、補助周波数選択信号FSEL、符号選択信号SSEL、及び分周選択信号DSELを生成する。周波数情報は、周波数信号生成装置で生成する周波数の一例として、バンドグループ1、3、4、6に該当する周波数のうちの少なくとも1つに対する情報を含む。
【0052】
図2は、図1に示した第1位相固定ループの構造を例示的に示す図である。
【0053】
図2を参照すると、第1位相固定ループ110は、位相検出器(phase detector)111と、電荷ポンプ(charge pump)112と、ループフィルタ(loop filter)113と、電圧制御発振器(VCO:voltage Controlled Oscillator)114と、第5分周器(Divider)115とを含む。
【0054】
第5分周器115は周波数生成信号CNTに応答して第1周波数信号RF1を周波数生成信号CNTに対応する割合(一例として、1/N、ここで、Nは実数)に分周する。
【0055】
位相検出器111は第1位相固定ループ110内部で生成された基準周波数信号REFと第5分周器115で分周された第1周波数信号RF1の周波数差を比較する。位相検出器111は周波数差に対応する直流(DC:Direct Current)信号を出力する。
【0056】
電荷ポンプ112は直流信号のパルス幅による電荷ポンピング動作を実行する。電荷ポンプ112はポンピングされた電荷を出力する。
【0057】
ループフィルタ113はポンピングされた電荷を蓄積し、ポンピングされた電荷に含まれた雑音周波数をフィルタリングする。ループフィルタ113は、一例として、低域通過フィルタ(LPF:Low Pass Filter)である。
【0058】
電圧制御発振器114はループフィルタ113から出力される制御電圧に応答して特定周波数信号を出力する。電圧制御発振器は特定帯域の周波数信号(一例として、第1周波数信号RF1)を出力する。
【0059】
図3は、図1に示した高調波除去器を例示的に示す図である。
【0060】
図3を参照すると、高調波除去器230は第1高調波除去部230aと第2高調波除去部230bとを含む。ここで、第1高調波除去部230aと第2高調波除去部230bの構造は類似であるので、第1高調波除去部230aに基づいて説明する。
【0061】
第1高調波除去部230aは、第1位相信号選択器231aと、電流源233a、235a、237aと、NMOSトランジスタN1、N2、N3、N4、N5、N6、M1、M2と、PMOSトランジスタP1、P2、P3、P4とを含む。
【0062】
第1位相信号選択器231aはNMOSトランジスタN1、N2、N3、N4、N5、N6のそれぞれに接続されている。
【0063】
第1位相信号選択器231aは位相選択信号PSELに応答して第4周波数信号RF4で6個の位相信号(一例としてinAp、inAN、inBP、inBN、inCP及びinCN)を選択する。第4周波数信号は6個の位相信号(一例としてinAP、inAN、inBP、inBN、inCP、inCN)を含む。
【0064】
第1電流源233a〜第3電流源237aはそれぞれ接地端に接続されている。第1電流源233aは第1NMOSトランジスタN1と第2NMOSトランジスタN2との接点に接続されている。第1電流源233aはIの電流を生成する。第2電流源235aは第3NMOSトランジスタN3と第4NMOSトランジスタN4との接点に接続されている。第2電流源235aは√2I電流を生成する。第3電流源237aは第5NMOSトランジスタN5と第6NMOSトランジスタN6との接点に接続されている。第3電流源237aはIの電流を生成する。第1電流源233a〜第3電流源237aの各電流値は1:√2:1の割合を有する。
【0065】
第1NMOSトランジスタN1は第1PMOSトランジスタP1と第2PMOSトランジスタP2のゲートの接点に接続されている。一例として、第1NMOSトランジスタN1にはゲートを通じて第1位相信号inApが入力される。第1NMOSトランジスタN1は第1位相信号inApを第1電流源233aの電流値に対応する大きさで出力する。
【0066】
第2NMOSトランジスタN2は第3PMOSトランジスタP3と第4PMOSトランジスタP4のゲートの接点に接続されている。一例として、第2NMOSトランジスタN2にはゲートを通じて第2位相信号inANが入力される。第2NMOSトランジスタN2は第2位相信号inANを第1電流源233aの電流値に対応する大きさで出力する。
【0067】
第3NMOSトランジスタN3は第1PMOSトランジスタP1と第2PMOSトランジスタP2のゲートの接点に接続されている。一例として、第3NMOSトランジスタN3にはゲートを通じて第3位相信号inBPが入力される。第3NMOSトランジスタN3は第3位相信号inBPを第2電流源235aの電流値に対応する大きさで出力する。
【0068】
第4NMOSトランジスタN4は第3PMOSトランジスタP3と第4PMOSトランジスタP4のゲートの接点に接続されている。一例として、第4NMOSトランジスタN4にはゲートを通じて第4位相信号inBNが入力される。第4NMOSトランジスタN4は第4位相信号inBNを第2電流源235aの電流値に対応する大きさで出力する。
【0069】
第5NMOSトランジスタN5は第1PMOSトランジスタP1と第2PMOSトランジスタP2のゲートの接点に接続されている。一例として、第5NMOSトランジスタN5にはゲートを通じて第5位相信号inCPが入力される。第5NMOSトランジスタN5は第5位相信号inCPを第3電流源237aの電流値に対応する大きさで出力する。
【0070】
第6NMOSトランジスタN6は第3PMOSトランジスタP3と第4PMOSトランジスタP4のゲートの接点に接続されている。一例として、第6NMOSトランジスタN6にはゲートを通じて第6位相信号inCNが入力される。第6NMOSトランジスタN6は第6位相信号inCNを第3電流源237aの電流値に対応する大きさで出力する。
【0071】
第1PMOSトランジスタP1と第2PMOSトランジスタP2は電源電圧Vddに接続されている。
【0072】
第2PMOSトランジスタP2は、第1NMOSトランジスタN1、第3NMOSトランジスタN3、及び第5NMOSトランジスタN5のそれぞれ(又は第1PMOSトランジスタP1と第2PMOSトランジスタP2のゲート間の接点)に接続されている。
【0073】
第1PMOSトランジスタP1は、第7NMOSトランジスタM1に接続されており、第1NMOSトランジスタN1、第3NMOSトランジスタN3、及び第5NMOSトランジスタN5の各位相信号(電流源によって大きさが制御された)を結合(inAp+inBP+inCP)して出力する。
【0074】
第3PMOSトランジスタP3と第4PMOSトランジスタP4は電源電圧Vddに接続されている。
【0075】
第3PMOSトランジスタP3は、第2NMOSトランジスタN2、第4NMOSトランジスタN4、及び第6NMOSトランジスタN6のそれぞれ(又は第4PMOSトランジスタP4と第3PMOSトランジスタP3のゲートの接点)に接続されている。
【0076】
第4PMOSトランジスタP4は、第8NMOSトランジスタM2に接続されており、第2NMOSトランジスタN2、第4NMOSトランジスタN4、及び第6NMOSトランジスタN6の各位相信号(電流源によって大きさが制御された)を結合(inAN+inBN+inCN)して出力する。
【0077】
第1高調波除去部230aは、第7NMOSトランジスタM1を通じて第1出力信号IOUTP1を出力し、第8NMOSトランジスタM2を通じて第2出力信号IOUTN1を出力する。
【0078】
第2高調波除去部230bも、第1高調波除去部230aと類似の動作を実行し、第3出力信号IOUTP2と第4出力信号IOUTN2とを出力する。
【0079】
高調波除去器230は第5周波数信号RF5を生成する。第5周波数信号RF5は第1出力信号IOUTP1〜第4出力信号IOUTN2を含む。
【0080】
図4は、図3に示した高調波除去器の出力信号を例示的に示す図である。
【0081】
図4を参照すると、高調波除去器230は第5周波数信号RF5を出力する。第5周波数信号RF5は正弦波信号に近接した形態を有する。第5周波数信号RF5は第1出力信号IOUTP1〜第4出力信号IOUTN2を含む。第1出力信号IOUTP1〜第4出力信号IOUTN2は正弦波形態の信号である。
【0082】
図4は第5周波数信号RF5のうちの第1出力信号IOUTP1を示している。
【0083】
第1出力信号IOUTP1は正弦波(sine wave)と類似の形態を有する信号である。第1出力信号IOUTP1は第7NMOSトランジスタを通じて出力される信号である。
【0084】
第1出力信号IOUTP1は第1電流源〜第3電流源の電流値に対応(1:√2:1)して大きさが制御された位相信号(inAp+inBP+inCP)が結合される。ここで、位相信号(inAp+inBP+inCP)は所定の位相差(一例として、45°)を有する信号である。
【0085】
高調波除去器230は、入力される第4周波数信号RF4を、正弦波形態を有する第5周波数信号に変換することによって第4周波数信号RF4に含まれた高調波成分を除去することができる。
【0086】
図5は、図3に示した高調波除去器の高調波除去動作を一例として示す図である。
【0087】
図5を参照すると、第4周波数信号RF4のうちの第3位相信号inBPを一例として説明する。
【0088】
第3位相信号inBPは第1周波数を基準fとして第3次高調波信号3fと、第5次高調波信号5fと、を含んでいる。
【0089】
高調波除去器230は、入力された第4周波数信号RF4(即ち、第3位相信号inBP)の高調波を除去し、第5周波数信号RF5、IOUTPを出力する。
【0090】
図6は、図1に示した選択器の構造を例示的に示す図である。
【0091】
図6を参照すると、選択器250は特定周波数帯域の周波数を選択するための第1スイッチ251を含む。
【0092】
第1スイッチ251は、補助周波数選択信号FSELに応答して第5周波数信号RF5、第6周波数信号RF6、0MHzの周波数信号のうちの1つをスイッチングする。第1スイッチ251は0MHzの周波数信号の生成のためにオフ動作(第5周波数信号RF5と第6周波数信号RF6の全部をスイッチングしない)を実行するか、又は接地端に接続された0MHz端子にスイッチングする。
【0093】
第1スイッチ251はスイッチング制御動作によって第7周波数信号RF7を出力する。
【0094】
ここで、第1スイッチ251は、説明の便宜のために、1つのスイッチで構成しているが、各周波数信号(第5周波数信号RF5、第6周波数信号RF6、0MHzの周波数信号、第7周波数信号RF7)の位相信号に対応するように4つのスイッチで構成することができる。
【0095】
図7は、図1に示した混合器の構造を例示的に示す図である。
【0096】
図7を参照すると、混合器300は第1混合部300aと第2混合部300bとを含む。第2混合部300bは第1混合部300aと類似の構造を有するので、ここでは第1混合部300aに基づいて説明する。
【0097】
第1混合部300aは、NMOSトランジスタQ1、Q2、Q3、Q4、S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8と、負荷抵抗R1、R2と、を含む。
【0098】
第9NMOSトランジスタQ1〜第12NMOSトランジスタQ4は接地端に接続されている。第9NMOSトランジスタQ1〜第12NMOSトランジスタQ4にはゲートを通じて第7周波数信号RF7の4つの位相信号がそれぞれ入力される。第9NMOSトランジスタQ1〜第12NMOSトランジスタQ4は高調波除去器230の出力端に位置したNMOSトランジスタ(一例として、第7NMOSトランジスタM1、第8NMOSトランジスタM2など)と電流ミラー(current mirror)を形成する。
【0099】
第7周波数信号RF7は4つの位相を有する正弦波形態の信号である。従って、正弦波形態の第7周波数信号を使うことによって高い次数を有する高調波(一例として、3次高調波、5次高調波など)によるスパー(spur:スプリアス)の発生を防止する。即ち、電流が正弦波形態を有すると、電圧の変化が大きな影響を与えないので、スパーの発生が防止される。
【0100】
第9NMOSトランジスタQ1は第13NMOSトランジスタS1と第14NMOSトランジスタS2との接点に接続されている。第10NMOSトランジスタQ2は第15NMOSトランジスタS3と第16NMOSトランジスタS4との接点に接続されている。第11NMOSトランジスタQ3は第17NMOSトランジスタS5と第18NMOSトランジスタS6との接点に接続されている。第12NMOSトランジスタQ4は第19NMOSトランジスタS7と第20NMOSトランジスタS8との接点に接続されている。
【0101】
第13NMOSトランジスタS1、第15NMOSトランジスタS3、第17NMOSトランジスタS5、及び第19NMOSトランジスタS7は第1抵抗R1を通じて電源電圧Vddに接続されている。
【0102】
第14NMOSトランジスタS2、第16NMOSトランジスタS4、第18NMOSトランジスタS6、及び第20NMOSトランジスタS8は第2抵抗R2を通じて電源電圧Vddに接続されている。
【0103】
第14NMOSトランジスタS2と第15NMOSトランジスタS3にはゲートを通じて第2周波数信号RF2の第1位相信号が入力される。第13NMOSトランジスタS1と第16NMOSトランジスタS4には第2周波数信号RF2の第2位相信号が入力される。第18NMOSトランジスタS6と第19NMOSトランジスタS7には第2周波数信号RF2の第3位相信号が入力される。第17NMOSトランジスタS5と第20NMOSトランジスタS8には第2周波数信号RF2の第4位相信号が入力される。
【0104】
第13NMOSトランジスタS1〜第20NMOSトランジスタS8のそれぞれは第2周波数信号RF2と第7周波数信号RF7とを混合して出力する。
【0105】
第13NMOSトランジスタS1、第15NMOSトランジスタS3、第17NMOSトランジスタS5、及び第19NMOSトランジスタS7は第1抵抗R1との接点を通じてI成分の位相信号を出力する。
【0106】
第14NMOSトランジスタS2、第16NMOSトランジスタS4、第18NMOSトランジスタS6、及び第20NMOSトランジスタS8は第2抵抗R2との接点を通じてI成分の位相信号を出力する。
【0107】
上述のように、第1混合部300aはI成分の位相信号を出力し、第2混合部300bはQ成分の位相信号を出力する。
【0108】
I成分の位相信号とQ成分の位相信号は第8周波数信号RF8又は第9周波数信号RF9を構成する。
【0109】
詳細に図示しないが、第1混合部300aと第2混合部300bのそれぞれは符号選択信号SSELに応答して第7周波数信号RF7の符号+/−を切り替えて結合する。
【0110】
図8は、図1に示したスイッチの構造を例示的に示す図である。
【0111】
図8を参照すると、スイッチ400は第2スイッチ410を含む。
【0112】
第2スイッチ410は、分周選択信号DSELに応答して第8周波数信号RF8が出力されるようにスイッチングし、第9周波数信号RF9を第1分周器500に出力するようにスイッチングする。
【0113】
第2スイッチ410は、説明の便宜のために、1つのスイッチで構成しているが、各周波数信号(第7周波数信号RF7、第8周波数信号RF8、第9周波数信号RF9)のそれぞれの位相信号に対応するように4つのスイッチで構成することができる。
【0114】
図9は、本発明の一実施形態による周波数信号生成装置を適用した送信機の構造を示す図である。
【0115】
図9を参照すると、送信機は、基底帯域部610と、デジタルアナログ変換器(DAC)620と、混合器630と、無線フィルタ640と、電力増幅器(PA)650と、無線部660と、周波数生成器670と、を含む。
【0116】
基底帯域部610は基底帯域(ベースバンド)のデジタル信号を生成する。デジタルアナログ変換器620はデジタル信号をアナログ信号に変換する。
【0117】
周波数生成器670は送信機から送信される送信信号の周波数帯域を支援するための周波数信号を生成する。ここで、本発明の周波数信号生成装置を周波数生成器670に適用することができる。
【0118】
混合器630はデジタルアナログ変換器620から出力された送信信号と周波数生成器670から出力された周波数信号とを混合する。
【0119】
無線フィルタ640は混合器630の出力信号をフィルタリングする。フィルタリングを通じて無線フィルタ640は特定周波数帯域の送信信号をフィルタリングする。無線フィルタ640は一例として、低域通過フィルタである。
【0120】
電力増幅器650は無線フィルタ640から出力された送信信号を電力増幅して無線部660に出力する。
【0121】
無線部660は、電力増幅器650の出力信号を、アンテナを通じて送信する。
【0122】
図9は周波数信号生成装置が適用されたものを説明するために一例として示した図である。従って、本発明で提案した周波数信号生成装置は図9の送信機の構造にだけ限定されるものではない。
【0123】
以上、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明したが、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的範囲から逸脱しない範囲内で多様に変更実施することが可能である。
【符号の説明】
【0124】
100 基準周波数信号生成器
110 第1位相固定ループ
111 位相検出器
112 電荷ポンプ
113 ループフィルタ
114 電圧制御発振器
115 第5分周器
120 第2分周器
200 補助周波数信号生成器
210 第2位相固定ループ
220 第3分周器
230 高調波除去器
230a 第1高調波除去部
230b 第2高調波除去部
231a 第1位相信号選択器
233a、235a、237a 電流源
240 第4分周器
250 選択器
251 第1スイッチ
300、630 混合器
300a 第1混合部
300b 第2混合部
400 スイッチ
410 第2スイッチ
500 第1分周器
600 制御回路
610 基底帯域部
620 デジタルアナログ変換器(DAC)
640 無線フィルタ
650 電力増幅器(PA)
660 無線部
670 周波数生成器

【特許請求の範囲】
【請求項1】
周波数情報に対応する周波数生成信号、補助周波数選択信号、符号選択信号、及び分周選択信号を生成する制御回路と、
少なくとも1つの第1周波数信号を生成し、生成された第1周波数信号を分周して第2周波数信号を生成する基準周波数信号生成器と、
第3周波数信号を生成し、該第3周波数信号を各々異なる分周比で分周して第4周波数信号と第6周波数信号とを生成し、前記補助周波数選択信号に応答して該第4周波数信号と第6周波数信号とから第7周波数信号を生成する補助周波数信号生成器と、
前記符号選択信号に応答して前記第7周波数信号の符号を選択し、前記符号選択された第7周波数信号と前記第2周波数信号とを混合して第8周波数信号と第9周波数信号とを生成する混合器と、
前記分周選択信号に応答して前記周波数情報に対応する前記第8周波数信号を出力するようにスイッチングし、前記第9周波数信号を分周するようにスイッチングするスイッチと、
前記スイッチに接続され、前記第9周波数信号を分周して前記周波数情報に対応する第10周波数信号を出力する第1分周器と、を有することを特徴とする周波数信号生成装置。
【請求項2】
前記基準周波数信号生成器は、
前記周波数生成信号に応答して前記少なくとも1つの第1周波数信号を生成する第1位相固定ループと、
前記第1位相固定ループに接続され、前記少なくとも1つの第1周波数信号を1/2に分周して第2周波数信号を生成する第2分周器と、を含むことを特徴とする請求項1に記載の周波数信号生成装置。
【請求項3】
前記補助周波数信号生成器は、
前記第3周波数信号を生成する第2位相固定ループと、
前記第3周波数信号を1/4に分周して前記第4周波数信号を生成する第3分周器と、
前記第4周波数信号の高調波を除去して第5周波数信号を生成する高調波除去器と、
前記第3周波数信号を1/2に分周して前記第6周波数信号を生成する第4分周器と、
前記高調波除去器と前記第4分周器に接続され、前記第5周波数信号と前記第6周波数信号のうちの1つの周波数信号を選択して前記第7周波数信号を出力する選択器と、
前記第2周波数信号と前記第7周波数信号とを混合して前記第8周波数信号と前記第9周波数信号のうちの1つを出力する混合器と、を含むことを特徴とする請求項2に記載の周波数信号生成装置。
【請求項4】
前記第1位相固定ループは、前記周波数生成信号に応答し、バンドグループ3の周波数信号を生成する場合に15312MHzの第1周波数信号を生成し、バンドグループ1の周波数信号を生成する場合に15840MHzの第1周波数信号を生成し、バンドグループ4と6の周波数信号を生成する場合に16368MHzの第1周波数信号を生成し、
前記第2分周器は、前記第1周波数信号のそれぞれを1/2に分周して7656MHz、7920MHz、及び8184MHzのうちの1つの第2周波数信号を生成することを特徴とする請求項3に記載の周波数信号生成装置。
【請求項5】
前記第2位相固定ループは2112MHzの第3周波数信号を生成し、
前記第3分周器は前記第3周波数信号を1/4に分周して528MHzの第4周波数信号を生成し、
前記第4分周器は前記第3周波数信号を1/2に分周して1056MHzの第6周波数信号を生成し、
前記選択器は、前記第4周波数信号と前記第6周波数信号とを用いて0MHz、528MHz、1056MHzのうちの1つの第7周波数信号を選択することを特徴とする請求項4に記載の周波数信号生成装置。
【請求項6】
前記混合器は、
負の符号が選択された1056MHz、負の符号が選択された528MHz、及び0MHzの第7周波数信号のうちの1つの信号と7656MHzの第2周波数信号とを混合してバンドグループ3に対応する第8周波数信号を生成し、
0MHz、正の符号が選択された528MHz、正の符号が選択された1056MHzの第7周波数信号のうちの1つの信号と8184MHzの第2周波数信号とを混合してバンドグループ4に対応する第8周波数信号を生成し、
負の符号が選択された528MHz、0MHz、正の符号が選択された528MHzの第7周波数信号のうちの1つの信号と8184MHzの第2周波数信号とを混合してバンドグループ6に対応する第8周波数信号を生成し、
負の符号が選択された1056MHz、0MHz、正の符号が選択された1056MHzの第7周波数信号のうちの1つの信号と7920MHzの第2周波数信号とを混合して6864MHz、7920MHz、及び8976MHzの第9周波数信号を生成することを特徴とする請求項5に記載の周波数信号生成装置。
【請求項7】
前記第1分周器は、6864MHz、7920MHz、及び8976MHzの第9周波数信号を1/2に分周してバンドグループ1に対応する第10周波数信号を生成することを特徴とする請求項6に記載の周波数信号生成装置。
【請求項8】
前記高調波除去器は前記第4周波数信号から正弦波形態の第5周波数信号を生成することを特徴とする請求項3に記載の周波数信号生成装置。
【請求項9】
前記高調波除去器は、
位相選択信号に応答して前記第4周波数信号の位相信号のうちの少なくとも一部の位相信号を選択する位相信号選択器と、
1:√2:1の電流比をそれぞれ有する第1〜第3の電流源からなる複数の電流源と、
前記複数の電流源のそれぞれに接続され、前記選択された各位相信号をゲート入力にして前記第5周波数信号を生成するNMOSトランジスタと、を含み、
前記制御回路は前記位相選択信号を生成することを特徴とする請求項8に記載の周波数信号生成装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【公開番号】特開2011−160416(P2011−160416A)
【公開日】平成23年8月18日(2011.8.18)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−288756(P2010−288756)
【出願日】平成22年12月24日(2010.12.24)
【出願人】(390019839)三星電子株式会社 (8,520)
【氏名又は名称原語表記】Samsung Electronics Co.,Ltd.
【住所又は居所原語表記】416,Maetan−dong,Yeongtong−gu,Suwon−si,Gyeonggi−do,Republic of Korea
【Fターム(参考)】