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KR20040108215A - 수신기의 저잡음 증폭기 제어 장치 및 방법 - Google Patents

수신기의 저잡음 증폭기 제어 장치 및 방법 Download PDF

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KR20040108215A
KR20040108215A KR1020030039121A KR20030039121A KR20040108215A KR 20040108215 A KR20040108215 A KR 20040108215A KR 1020030039121 A KR1020030039121 A KR 1020030039121A KR 20030039121 A KR20030039121 A KR 20030039121A KR 20040108215 A KR20040108215 A KR 20040108215A
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noise amplifier
automatic gain
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황태돈
나정산
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  • Signal Processing (AREA)
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Abstract

본 발명은 수신 신호의 AGC 전류를 이용하여 저잡음 증폭기의 동작을 자동적으로 온/오프 제어하는 수신기의 저잡음 증폭기 제어 장치 및 방법이다.
본 발명에 따른 장치는, 저잡음 증폭기, 자동 이득 제어 전류 검출부, 스위치 및 제어부를 포함한다. 저잡음 증폭기는 입력 신호를 저잡음 증폭한다. 자동 이득 제어 전류 검출부는 수신 신호의 레벨에 따른 자동 이득 제어 전류를 검출한다. 스위치는 저잡음 증폭기의 동작을 온/오프 제어한다. 제어부는 자동 이득 제어 전류 검출부에서 검출된 자동 이득 제어 전류에 따라 상기 스위치의 동작을 제어한다.
따라서 수신되는 신호의 전계에 관계없이 항상 양호한 수신 감도를 유지할 수 있고, 튜너 회로의 하드웨어 변경을 최소화 할 수 있다.

Description

수신기의 저잡음 증폭기 제어 장치 및 방법{Apparatus for controlling LNA in the receiver and method thereof}
본 발명은 수신기의 저잡음 증폭기(Low Noise Amplifier, 이하 LNA라고 약함) 제어에 관한 것으로, 특히, 양호한 수신 감도를 유지할 수 있도록 수신기의 LNA를 제어하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
LNA는 수신되는 신호에서 노이즈는 제거하고 수신되는 신호만을 증폭한다. 따라서 수신 신호가 약전계 일 때 저잡음 증폭기는 수신기의 수신감도를 양호하게 유지시켜 준다.
그러나, 수신되는 신호의 전계는 약전계일 수도 있고, 강전계일 수도 있다.
따라서 기존의 저잡음 증폭기를 구비한 수신기는 수신되는 신호가 약전계 및강전계일 때 양호한 수신 감도를 유지하기 위하여, 저잡음 증폭된 수신신호의 자동 이득 제어(Automatic Gain Control, 이하 AGC라고 약함) 전압을 이용하여 수신 감도에 따라 LNA의 이득을 변경한다. 즉, 기존의 수신기는 상기 AGC 전압이 소정의 임계값보다 작으면, 상기 LNA의 이득을 감소시키고, 상기 AGC 전압이 소정의 임계값보다 작지 않으면, 상기 LNA의 이득을 증가시킨다.
그러나, 수신되는 신호가 강전계일 때, 상술한 바와 같이 LNA의 이득을 변경하였음에도 불구하고, LNA가 포화(saturation)될 수 있다. LNA가 포화될 경우에, 수신되는 신호가 왜곡되거나 단절되어 수신 감도가 양호하지 않은 문제가 발생된다.
본 발명은 상술한 문제를 해결하기 위하여, 수신 신호의 AGC 전류를 이용하여 저잡음 증폭기의 동작을 자동적으로 온/오프 제어하는 수신기의 저잡음 증폭기 제어 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 장치는, 입력 신호를 저잡음 증폭하는 저잡음 증폭기; 상기 저잡음 증폭기에서 출력되는 신호의 레벨에 따른 자동 이득 제어 전류를 검출하는 자동 이득 제어 전류 검출부; 상기 저잡음 증폭기의 동작을 온/오프 제어하는 스위치; 상기 자동 이득 제어 전류 검출부에서 검출된 자동 이득 제어 전류에 따라 상기 스위치의 동작을 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
상기 제어부는 상기 자동 이득 제어 전류가 소정의 기준값 이상이면, 상기저잡음 증폭기의 동작이 오프 되도록 상기 스위치를 제어하고, 상기 자동 이득 제어 전류가 상기 소정의 기준값 이상이 아니면, 상기 저잡음 증폭기의 동작이 온 되도록 상기 스위치를 제어할 수 있다.
상기 수신기의 저잡음 증폭기 제어 장치는, 상기 저잡음 증폭기에서 출력되는 신호에 대한 채널 튜닝을 수행하고, 채널 튜닝된 신호를 상기 자동 이득 제어 전류 검출부로 제공하는 튜너를 더 포함할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 다른 장치는, 입력 신호를 저잡음 증폭하는 저잡음 증폭기; 상기 저잡음 증폭기에서 출력되는 신호에 대한 채널 튜닝을 하는 튜너; 상기 튜너로부터 출력되는 신호의 레벨에 따른 자동 이득 제어 전류를 검출하면서 상기 튜너로부터 출력되는 신호를 중간 주파수로 변환하는 중간 주파수 변환부; 상기 저잡음 증폭기의 동작을 온/오프 제어하는 스위치; 상기 중간 주파수 변환부에서 검출된 자동 이득 제어 전류에 따라 상기 스위치의 동작을 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 또 다른 장치는, 입력 신호를 저잡음 증폭하는 저잡음 증폭기, 상기 저잡음 증폭기의 동작을 온/오프 제어하는 스위치를 포함한 튜너부; 상기 튜너부에서 출력되는 신호의 레벨에 따른 자동 이득 제어 전류를 검출하는 자동 이득 제어 전류 검출부; 상기 자동 이득 제어 전류 검출부에서 검출된 자동 이득 제어 전류에 따라 상기 튜너부에 포함되어 있는 상기 스위치의 동작을 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 방법은, 저잡음 증폭기에서 출력되는 신호의 레벨에 따른 자동 이득 제어 전류를 검출하는 단계; 검출된 자동 이득 제어 전류가 소정의 기준값 이상이면, 저잡음 증폭기의 동작이 오프 되도록 제어하는 단계; 상기 검출된 자동 이득 제어 전류가 소정의 기준값 이상이 아니면, 상기 저잡음 증폭기의 동작이 온 되도록 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 다른 방법은, 튜너로부터 출력되는 신호의 레벨에 따른 자동 이득 제어 전류를 검출하는 단계; 상기 검출된 자동 이득 제어 전류가 소정의 기준값 이상이면, 상기 스위치의 동작을 제어하여 상기 저잡음 증폭기의 동작을 오프시키는 단계; 상기 검출된 자동 이득 제어 전류가 소정의 기준값 이상이 아니면, 상기 스위치의 동작을 제어하여 상기 저잡음 증폭기의 동작을 온시키는 단계를 포함할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 수신기의 저잡음 증폭기 제어 장치의 기능 블록도이다.
도 2는 본 발명에 따른 수신기의 저잡음 증폭기 제어 방법의 동작 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 수신기의 저잡음 증폭기 제어 장치의 기능 블록도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 장치는, 안테나(101), 저잡음 증폭기(Low Noise Amplifier, 이하 LNA라고 약함)(102), 튜너(103), 중간 주파수 변환부(110), 제어부(120), 및 스위치(SW1)로 구성된다.
안테나(101)를 통해 고주파 신호(RF 신호)가 수신되면, LNA(102)는 입력 신호를 저잡음 증폭한다. 저잡음 증폭된 신호는 튜너(103)로 출력된다.
튜너(103)는 상기 저잡음 증폭된 신호에 대한 채널 튜닝을 수행한다. 이를위하여 튜너(103)는 기존에 알려진 바와 같이 입력되는 신호를 소정 치로 증폭하는 증폭기(미 도시됨), 원하는 수신 대역의 신호만을 통과시키는 대역 필터(미 도시됨) 및 튜닝 전압을 제공하기 위한 위상 동기 루프(Phase Lock Loop)(미 도시됨)를 포함할 수 있다. 상기 채널 튜닝된 신호는 중간 주파수 변환부(110)로 출력된다.
중간 주파수 변환부(110)는 입력되는 신호의 레벨에 따른 자동 이득 제어(Automatic Gain Control, 이하 AGC라고 약함) 전류를 검출하면서 상기 입력되는 신호를 중간 주파수(IF)로 변환한다.
이를 위하여 중간 주파수 변환부(110)는 도 1에 도시된 바와 같이 주파수 변환기(111), AGC 전류 검출부(112)를 포함한다.
주파수 변환기(111)는 종래와 같은 방법으로 입력 신호의 주파수를 중간 주파수로 변환한다.
AGC 전류 검출부(112)는 입력 신호의 레벨에 따른 AGC 전압 및 AGC 전류를 각각 검출하는 AGC 유니트(113), 상기 AGC 유니트(113)에서 검출된 AGC 전류를 저장하는 레지스터(114)를 포함한다. 상기 AGC 유니트(113)는 기존의 알려진 AGC회로로 구성할 수 있다. AGC 유니트(113)에서 검출된 AGC 전압은 튜너(103)로 제공된다. 튜너(103)는 상기 AGC 전압을 이용하여 수신 신호의 증폭 이득을 제어한다.
제어부(120)는 수신기가 동작하면, 중간 주파수 변환부(110)내에 구비되어 있는 레지스터(114)에 저장되어 있는 값을 모니터링한다. 즉, 레지스터(114)에 저장되어 있는 AGC 전류를 읽고, 읽어온 AGC 전류와 사전에 설정된 기준 값을 비교한다. 상기 기준 값은 LNA(102)가 포화되는 전계와 그에 대응되는 AGC 전류 값을 고려하여 결정된 것이다. 비교결과, 상기 AGC 전류가 상기 기준 값 이상이면, 제어부(120)는 스위치(SW1)를 온시켜 LNA(102)의 동작이 오프되도록 한다.
반면에 상기 비교 결과, 상기 AGC 전류가 상기 기준 값 이상이 아니면, 제어부(120)는 스위치(SW1)를 오프시켜 LNA(102)의 동작이 온되도록 한다.
스위치(SW1)는 제어부(120)에 의해 제어되어 온 또는 오프되어 LNA(102)의 동작을 오프 또는 온 시킨다.
상술한 도 1은 LNA(102), 튜너(103)가 별도로 구성되어 있다. 그러나, LNA(102)와 튜너(103)를 결합하여 하나의 튜너 회로로 구성할 수 있다. LNA(102)와 튜너(103)가 하나의 튜너 회로로 구성될 경우에, 스위치(SW1)는 상기 튜너 회로에 포함된다. 따라서 만약 LNA(102)와 튜너(103)를 하나의 튜너 회로로 구성하는 경우에, 제어부(120)는 AGC 전류 검출부(112)의 레지스터(114)에 저장되어 있는 AGC 전류를 모니터링 한 결과에 따른 스위치(SW1) 제어 신호를 상기 튜너회로로 제공하게 된다.
또한, 상술한 도 1은 중간 주파수 변환부(110)내에 주파수 변환기(111) 및 AGC 전류 검출부(112)가 포함된 예를 도시하였으나, 주파수 변환기(111)와 AGC 전류 검출부(112)를 별도로 구성할 수 있다. 만약 주파수 변환기(111)와 AGC 전류 검출부(112)를 별도로 구성할 경우에, 제어부(120)는 중간주파수 변환부(110)와 관계없이 AGC전류 검출부(112)에 포함되어 있는 레지스터(114)에 저장되어 있는 AGC 전류를 모니터링한다.
도 2는 본 발명에 따른 수신기의 저잡음 증폭기 제어 방법의 동작 흐름도이다.
제 201 단계에서 저잡음 증폭된 수신 신호에 대한 AGC 전류를 검출한다. 상기 저잡음 증폭된 수신 신호는 채널 튜닝된 신호이다. 수신 신호에 대한 AGC 전류를 검출하는 방법은 기존에 알려진 방식을 사용한다.
제 202 단계에서 검출된 AGC 전류가 사전에 설정된 기준 값 이상인지를 판단한다. 상기 기준 값은 도 1에서 설명한 바와 같은 기준으로 설정된 것이다. 상기 AGC 전류가 상기 기준 값 이상이면, 제 203 단계에서 저잡음 증폭기(102)의 동작이 오프되도록 제어한다. 즉, 수신기는 스위치(SW1)가 온 되도록 제어함으로써, 저잡음 증폭기(102)의 동작을 오프시킨다. 이에 따라 수신기는 LNA에 의해 저잡음 증폭처리가 이루어지지 않은 수신 신호를 이용하게 된다.
제 204 단계에서 수신기의 동작이 종료하였는지를 판단한다. 제 204 단계에서 수신기의 동작이 종료되지 않았으면, 제 201 단계로 리턴되어 수신되는 신호에 대한 AGC 전류를 검출하여 상술한 과정을 반복 수행한다.
제 202 단계에서 검출된 AGC 전류가 상기 기준 값 이상이 아니면, 제 205 단계에서 LNA(102) 동작이 온 되도록 제어한다. 이에 따라 수신기는 LNA(102)에 의해 저잡음 증폭 처리된 수신 신호를 이용하게 된다. 그 다음, 제 204 단계로 진행되어 상술한 과정을 반복 수행한다.
따라서 수신기는 LNA(102)가 오프 되도록 제어하였다가 수신 신호의 전계가 낮아지면, LNA(102)가 온 되도록 제어할 수 있다. LNA가 오프된 경우에도 수신되는 신호의 AGC전류를 모니터링하고, 모니터링 결과에 따라 LNA를 온시킬 수 있는데,이 때, LNA가 오프된 상태에서 검출되는 AGC 전류를 LNA로부터 출력되는 신호의 레벨에 따른 것이라고 언급해도 별 문제는 없는 것인지 발명자의 확인이 요구됩니다.
상술한 바와 같이 본 발명은 수신 신호의 자동 이득 제어(AGC) 전류가 임계치 이상이면, 저잡음 증폭기(LNA)의 동작을 오프시키고, 상기 AGC 전류가 상기 임계치보다 작으면, LNA의 동작을 온시킴으로써, 수신되는 신호의 전계에 관계없이 수신기의 수신 감도를 항상 양호하게 유지시킬 수 있다.
또한, 수신기의 제어부를 이용하여 LNA 동작을 온/오프 시킴으로써, 저잡음 증폭기와 튜너가 결합된 튜너 회로를 갖는 수신기의 경우에, 튜너 회로의 하드웨어 변경을 최소화할 수 있으므로 하드웨어 제작비용을 절감할 수 있다.
본 발명은 상술한 실시 예에 한정되지 않으며, 본 발명의 사상 내에서 당업자에 의한 변형이 가능함은 물론이다. 따라서, 본 발명에서 권리를 청구하는 범위는 상세한 설명의 범위 내로 정해지는 것이 아니라 후술하는 청구범위로 정해질 것이다.

Claims (7)

  1. 입력 신호를 저잡음 증폭하는 저잡음 증폭기;
    상기 저잡음 증폭기에서 출력되는 신호의 레벨에 따른 자동 이득 제어 전류를 검출하는 자동 이득 제어 전류 검출부;
    상기 저잡음 증폭기의 동작을 온/오프 제어하는 스위치;
    상기 자동 이득 제어 전류 검출부에서 검출된 자동 이득 제어 전류에 따라 상기 스위치의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 수신기의 저잡음 증폭기 제어 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제어부는 상기 자동 이득 제어 전류가 소정의 기준값 이상이면, 상기 저잡음 증폭기의 동작이 오프 되도록 상기 스위치를 제어하고,
    상기 자동 이득 제어 전류가 상기 소정의 기준값 이상이 아니면, 상기 저잡음 증폭기의 동작이 온 되도록 상기 스위치를 제어하는 것을 특징으로 하는 수신기의 저잡음 증폭기 제어 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 수신기의 저잡음 증폭기 제어 장치는,
    상기 저잡음 증폭기에서 출력되는 신호에 대한 채널 튜닝을 수행하고, 채널 튜닝된 신호를 상기 자동 이득 제어 전류 검출부로 제공하는 튜너를 더 포함하는 수신기의 저잡음 증폭기 제어 장치.
  4. 입력 신호를 저잡음 증폭하는 저잡음 증폭기;
    상기 저잡음 증폭기에서 출력되는 신호에 대한 채널 튜닝을 하는 튜너;
    상기 튜너로부터 출력되는 신호의 레벨에 따른 자동 이득 제어 전류를 검출하면서 상기 튜너로부터 출력되는 신호를 중간 주파수로 변환하는 중간 주파수 변환부;
    상기 저잡음 증폭기의 동작을 온/오프 제어하는 스위치;
    상기 중간 주파수 변환부에서 검출된 자동 이득 제어 전류에 따라 상기 스위치의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 수신기의 저잡음 증폭기 제어 장치.
  5. 입력 신호를 저잡음 증폭하는 저잡음 증폭기, 상기 저잡음 증폭기의 동작을 온/오프 제어하는 스위치를 포함한 튜너부;
    상기 튜너부에서 출력되는 신호의 레벨에 따른 자동 이득 제어 전류를 검출하는 자동 이득 제어 전류 검출부;
    상기 자동 이득 제어 전류 검출부에서 검출된 자동 이득 제어 전류에 따라 상기 튜너부에 포함되어 있는 상기 스위치의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 수신기의 저잡음 증폭기 제어 장치.
  6. 입력 신호를 저잡음 증폭하는 저잡음 증폭기를 포함하는 수신기의 저잡음 증폭기 제어 방법에 있어서,
    상기 저잡음 증폭기에서 출력되는 신호의 레벨에 따른 자동 이득 제어 전류를 검출하는 단계;
    상기 검출된 자동 이득 제어 전류가 소정의 기준값 이상이면, 상기 저잡음 증폭기의 동작이 오프 되도록 제어하는 단계;
    상기 검출된 자동 이득 제어 전류가 소정의 기준값 이상이 아니면, 상기 저잡음 증폭기의 동작이 온 되도록 제어하는 단계를 포함하는 수신기의 저잡음 증폭기 제어 방법.
  7. 입력 신호를 저잡음 증폭하는 저잡음 증폭기, 상기 저잡음 증폭기의 동작을 온/오프 제어하는 스위치를 포함하는 튜너를 갖는 수신기의 저잡음 증폭기 제어 방법에 있어서,
    상기 튜너로부터 출력되는 신호의 레벨에 따른 자동 이득 제어 전류를 검출하는 단계;
    상기 검출된 자동 이득 제어 전류가 소정의 기준값 이상이면, 상기 스위치의 동작을 제어하여 상기 저잡음 증폭기의 동작을 오프시키는 단계;
    상기 검출된 자동 이득 제어 전류가 소정의 기준값 이상이 아니면, 상기 스위치의 동작을 제어하여 상기 저잡음 증폭기의 동작을 온시키는 단계를 포함하는 수신기의 저잡음 증폭기 제어 방법.
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