KR100249203B1 - 이동통신 단말기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 저 송신출력상태에서 상태에서 소모전류를 감소시켜 통화시간이 연장되는 이동통신 단말기를 제공함을 목적으로 하고 있다.

본 발명은 지지국으로부터 수신한 수신신호를 변조하여 음성신호로 복원함과 동시에 상기 수신신호내에 포함된 수신강도에 대한 정보를 분리하여 출력하는 수신부와, 음성신호를 디지탈화한 후 변조하여 얻어진 중간주파신호의 이득을 송신출력레벨상태에 따라 자동으로 제어하는 중간주파 자동이득 제어증폭기와, 상기 중간주파신호를 변조하여 얻어진 송신반송파 신호의 출력을 중폭하는 송신출력 증폭회로와, 상기 송신반송파 신호의 출력레벨을 검출하는 송신출력 레벨검출수단과 상기 수신부와 수신강도정보와 상기 송신 출력레벨 검출신호에 따라 이득제어 신호를 생성함과 동시에 입력되는 상기 송신 출력레벨 검출신호에 따라 스위칭 제어신호를 발생하는 제어신호 발생수단을 가지는 송신부를 구비하고, 상기 송신부의 송신출력 증폭회로에 전송선로를 병렬로 설치하고 상기 송신출력 증폭신호 및 상기 전송선로를 스위칭하는 스위칭수단을 설치하여 상기 송신출력 레벨이 설정값 이하로 되면 상기 스위칭 수단에 의하여 상기 송신반송파 신호는 상기 전송선로를 통하여 전송됨과 동시에 상기 송신출력 증폭회로의 구동이 중지하도록 구성됨을 특징으로 한다.

Description

이동통신 단말기

본 발명은 송신시 전류소모를 감소시켜 통화시간을 길게하도록 한 이동통신 단말기에 관한 것이다.

이동통신 단말기는 국내에서 CDMA(Code Division Multipe Access) 방식의 디지탈 이동통신 시스템의 보급으로 그의 수요가 급격히 증가되고 있다.

이동통신 단말기는 휴대의 편리성과 연관된 크기, 무게와 통화시간(사용시간)이 생명이며, 특히 통화시간은 단말기의 송신시 소모전류와 반비례하고, 단말기의 크기 및 무게는 소모전류가 작을수록 전류용량이 작은 밧데리(Battery)를 쓸 수 있으므로 작고 가벼워질 수 있다.

종래의 CDMA 방식의 이동통신 단말기는 제1도에 도시되어 있는 바와 같이, 기지국으로 부터 수신한 수신신호를 복조하여 음성신호로 복원함과 동시에 상기 수신신호내에 포함된 PCM(Power Control Message) 신호나 RSSI(Received Signal Strength Indictor) 신호를 출력하는 수신부(가)와, 마이크(10)의 출력을 디지탈 신호로 변환하는 A/D 컨버터(11)와 보코더(vocoder), 중간주파 전압조정 발진기 및 혼합기로 형성되는 중간주파 변조기(12)와, 입력되는 수신신호의 세기에 따라 이득이 자동 조정되어 상기 중간주파 변조기(12)의 출력을 증폭하는 중간주파 자동이득제어 증폭기(13)와, 중간주파수 이외의 불요 주파수 성분을 제거하기 위한 중간주파 여파기(14)와, 송신하고자 하는 채널을 맞추기 위해 전압조정으로 발진주파수를 바꾸는 전압조정 국부발진기(15)와, 상기 전압조정 국부발진기(15)의 출력과 상기 중간주파 여파기(14)의 중간주파 신호를 혼합하여, 송신방송 주파수로 변조하는 주파수 혼합기(16)와, 상기 송신방송 주파수의 일측 반송파만을 통과시키는 RF 여파기(17)와, 상기 RF 여파기(17)의 출력을 소정레벨의 전압으로 증폭시키는 전단증폭기(Apre-Amplifier)(18)와, 상기 전단 증폭기(18)의 출력을 최종적으로 증폭하는 출력 증폭기(19)와, 상기 출력 증폭기(19)의 출력을 분기기(dictional coupler)(20)를 통해 입력받아 출력레벨을 검출하는 레벨검출기(21)와 레벨검출기(21)의 출력을 디지탈 신호로 변환하는 A/D 컨버터(22)로 형성되는 송신출력 레벨검출부(23)와, 상기 송신출력 레벨검출부(23)의 출력과, 상기 수신부(나)의 PCM 또는 RSSI 신호를 입력받아 이득제어신호를 발생하는 CPU/콘트롤러(24)와 상기 CPU/콘트롤러(24)의 출력을 아날로그 신호로 변환하는 D/A 컨버터(25)로 형성되는 이득제어신호 발생회로(26)를 구비하는 송신부(나)로 구성되어 있으며, 미설명부로 27은 양방향 필터, 28은 안테나를 나타낸 것이다.

상기와 같이 구성된 종래의 CDMA 방식의 이동통신 단말기는 먼저 기지국(base station)으로 부터 전송되는 신호를 수신부(가)에서 수신하여 복조하고 이 수신된 메시지내에 포함되어 있는 PCM 또는 RSSI 신호에 상응하도록 송신부(가)의 CPU 콘트롤러(24)는 이득제어 신호를 발생한다. 이 이득제어 신호에 의해 상기 송신부(가)에서 수신되는 신호 세기 즉 PCM 또는 RSSI 신호 세기가 커지면 송신부(나)의 출력 증폭기(19)의 최종출력이 소정 출력크기까지 낮추어지고, 수신되는 신호 세기가 작아지면 소정 출력크기까지 출력을 높이도록 중간주파수 자동이득 제어증폭기(13)의 이득이 자동으로 제어된다.

이와 같이 제어되어 출력되는 중간주파수 신호는 주파수 혼합기(16) 및 RF 여파기(17)를 통하여 변조되어 RF 신호로 변환된 후, 전단 증폭기(18) 및 출력 증폭기(19)를 통하여 상술한 소정 출력으로 증폭된 후 양방향 안테나(27)와 안테나(28)를 통하여 외부로 출력하게 된다.

이때, 상기 송신부(나)의 최종 출력인 출력 증폭기(19)의 출력은 송신출력 레벨검출부(23)를 통하여 검출되고 그 검출결과가 소정 출력보다 크거나 작게 되면 이득제어 신호 발생회로(26)가 상기 검출결과에 상응하는 새로운 이득제어 신호를 발생하고 이 이득제어 신호에 따라 최종적으로 출력 증폭기(19)의 출력이 소정 출력으로 될 때까지 반복하여 중간주파 자동이득 제어증폭기(13)의 이득이 제어된다.

따라서 상기한 종래의 단말기는 기저국으로 부터 전송되어 오는 신호레벨에 상응하여 소정 출력으로 신호를 전송하도록 하고 있으나, 전술한 이동통신 단말기에서 출력 증폭기(19)는 CDMA 단말기의 경우 사양서에서 요구되는 출력 다이나믹 레인지가 80dB로 상당히 넓기 때문에 이러한 넓은 나이나믹 레인지를 만족시키기 위해서는 A급에 가까운 선형증폭기를 사용하여야 하고 입력신호가 없을 때 소모되는 전류(아이들 전류)가 약 150-200mA가 되어 출력 증폭기(19)의 입력신호가 작은 상태에서 필요 이상으로 많은 전류가 소모된다.

예를 들어, 상술한 출력 증폭기(19)의 출력은 최대 출력 26dBm에서 부터 -45dBm/까지 변환되며 이는 중간주파 자동이득 제어증폭기(13)의 이득이 약 95dB(+40dB~-55dB)의 다이나믹 레인지를 가지고 조정됨으로써 가능하다.

출력 증폭기(19)의 출력이 약 7dBm에서부터 -45dBm의 영역에 있다고 하면(일반적으로, 출력 증폭기(19)의 입력신호 크기는 약 -30dBm), 중간주파 자동이득 제어증폭기(13)와 출력 증폭기(19)를 제외한 나머지 블럭의 총이득이 약 10dB이고, 출력 증폭기(19)의 이득이 24dB인 경우, 위의 출력을 위한 중간주파 자동이득 제어증폭기(13)의 이득은 3dB(-30dBm+34dBm+X=7dBm)에서 -49dB(-30dBm+34dBm+X=-45dBm)이다.

그러나, 이 출력범위는 상기 출력 증폭기(19)가 없이도 충분히 가능하다. 즉 출력 증폭기(19)가 없다고 가정하면, 동일한 출력을 내기 위해서는 중간주파 자동이득 제어증폭기(13)의 이득이 27dB에서 -25dB이면 가능하기 때문이다.

따라서 종래의 단말기는 출력 증폭기(19)의 출력이 저출력인 7dBm 이하인 경우에도 동작함으로써 약 150-200mA에 상당하는 많은 전류소모가 필요없이 발생하게 되어 저출력에서 소모전류가 크게 되고, 이로 인하여 통상적으로 전류 용량이 작은 밧데리를 사용하는 CDMA 디지탈 단말기에서 통화시간을 길게 할 수 없다는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 이와 같은 종래 기술의 문제점을 감안하여 발명한 것으로, 저 송신출력상태에서 상태에서 소모전류를 감소시켜 통화시간이 연장되는 이동통신 단말기를 제공함을 목적으로 하고 있다.

제1도는 종래 이동통신 단말기를 개략적으로 나타낸 블록도.

제2도는 본 발명에 의한 이동통신 단말기를 개략적으로 나타낸 블럭도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 마이크 11 : A/D 컨버터

12 : 중간주파 변조기 13, 30 : 중간주파 자동이득 제어증폭기

14 : 중간주파 여파기 15 : 전압조정 국부발진기

16 : 주파수 혼합기 17 : RF 여파기

18 : 전단 증폭기 19, 31 : 출력 증폭기

20 : 분기기 21 : 레벨 검출기

22 : A/D 컨버터 23 : 송신출력 레벨검출부

24, 35 : CPU/콘트롤러 25, 36 : D/A 컨버터

26 : 이득제어 신호발생회로 27 : 양방향 필터

28 : 안테나 32 : 제어신호 발생부

33 : 전송라인 34 : RF 스위칭 회로

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 이동통신 단말기는, 지지국으로 부터 수신한 수신신호를 변조하여 음성신호로 복원함과 동시에 상기 수신신호내에 포함된 수신강도에 대한 정보를 분리하여 출력하는 수신부와, 음성신호를 디지탈화 한 후, 변조하여 얻어진 중간주파신호의 이득을 송신출력 레벨상태에 따라 자동으로 제어하는 중간주파 자동이득 제어증폭기와, 상기 중간주파신호를 변조하여 얻어진 송신반송파 신호의 출력을 증폭하는 송신출력 증폭회로와, 상기 송신반송파 신호의 출력레벨을 검출하는 송신출력 레벨검출수단과 상기 수신부의 수신강도정보와 상기 송신 출력레벨 검출신호에 따라 이득제어 신호를 생성함과 동시에 입력되는 상기 송신 출력레벨 검출신호에 따라 스위칭 제어신호를 발생하는 제어신호 발생수단을 가지는 송신부를 구비하고, 상기 송신부의 송신출력 증폭회로에 전송선로를 병렬로 설치하고 상기 송신출력 증폭회로 및 상기 전송선로를 스위칭하는 스위칭수단을 설치하여, 상기 송신출력 레벨이 설정값 이하로 되면 상기 스위칭수단에 의하여 상기 송신반송파 신호는 상기 전송선로를 통하여 전송됨과 동시에 상기 송신출력 증폭회로의 구동이 중지하도록 구성됨을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 실시예에 따르면 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

제2도는 본 발명에 의한 이동통신 단말기를 개략적으로 나타낸 블럭도로서, 본 발명의 이동통신 단말기는 수신부(다)와 송신부(라)로 되어 있고, 수신부(다)는 전술한 종래예의 수신부(가)와 동일한 구조로 되어 있다.

즉, 기지국(A)으로부터 수신한 신호를 변조하여 음성신호를 복원함과 동시에 상기 수신신호내에 포함되어 있는 PCM(Power Control Message)와 RSSI(Received Signal Strength Indicator)의 수신강도정보를 분리하여 출력하도록 형성되어 있다.

그리고, 송신부(라)는 음성신호를 디지탈화한 후 변조하여 얻어진 중간주파 신호를 입력받아 송신부의 송신출력 레벨상태에 따라 자동으로 이들을 제어하는 중간주파 자동이득 제어증폭기(30)와, 상기 중간주파 신호를 변조하여 얻어진 송신반송파의 신호를 입력받아 증폭하는 송신출력 증폭기(31)와, 상기 송신출력 증폭기(31)의 출력 레벨에 상응하는 송신출력 레벨검출신호와 상기 수신부(다)의 PCM 및 RSSI 신호를 입력받아 이득제어신호를 생성함과 동시에 상기 입력되는 송신출력 레벨검출신호에 상응하는 스위칭 제어신호를 생성하는 제어신호 발생부(32)와, 상기 송신출력 증폭기(31)의 병렬로 설치된 전송라인(33)과, 상기 제어신호 발생부(32)의 스위칭 제어신호에 구동되어 상기 송신출력 증폭기(31)와 상기 전송라인(33) 중 어느 하나를 선택하여 상기 송신부(라)의 신호라인에 접속하는 RF 스위칭 회로(34)를 구비하고 있다.

그리고 상기 제어신호 발생부(32)는 CPU/콘트롤러(35)와 D/A컨버터(36)로 형성되어 있으며, 그 이외의 형성부분은 전술한 종래예의 구성과 동일하며 동일 구성부분에 대하여서는 동일 인용부호를 부여하고 이들에 대한 구체적인 설명은 생략한다.

이와 같이 구성된 본 발명의 일실시예에 의하면, 먼저 수신부(다)에서 검출되는 PCM 및 RSSI 신호에 상응하도록 중간주파 자동이득 제어증폭기(30)의 이득이 제어되어 출력되면, 종래예와 동일방식으로 중간주파신호를 RF 신호로 변조된 후 전단증폭기(18)에서 소정전압 레벨로 증폭된다.

이때 RF 스위칭회로(34)의 접속상태는 통상 송신출력 증폭기(31)에 접속되어 있다.

따라서 전단 증폭기(18)의 출력은 RF 스위칭회로(34)를 통하여 송신출력 증폭기(31)에 입력되고 이 입력신호는 송신출력 증폭기(31)를 통하여 증폭되어 출력된다.

이때 분기기(20) 및 레벨 검출기(21) 및 A/D 컨버터(22)로 형성되는 송신출력 레벨검출부(23)에서는 송신출력 증폭기(31)의 출력레벨을 검출한 후 디지탈로 변환시켜 CPU/ 콘트롤러(35)로 보내면, CPU/ 콘트롤러(35)에서는 입력되는 신호에 따라 상응하는 이득제어신호를 발생함과 동시에 스위칭 제어신호를 발생한다.

상기 이득제어신호는 전술한 종래예와 동일과정을 거쳐 중간주파 이득제어증폭기(13)의 이득을 조정하며, 스위칭 제어신호는 상기 송신출력레벨에 따라 예를 들면 송신출력레벨이 설정값 미만이 되면 하이 레벨의 스위칭 제어신호를, 설정값 이상이 되면 로우레벨의 스위칭 제어신호를 발생하게 된다.

이 스위칭 제어신호가 예를 들면 하이 레벨의 신호라면 RF 스위칭회로(34)는 온 상태로 되어 송신부(라)의 송신신호라인의 전송라인(33)에 접속됨과 동시에 송신출력 증폭기(31)는 상기 스위칭 제어신호에 의해 그 동작이 중지된다.

한편 상기 송신출력 레벨이 설정값 이상으로 되면 검출되는 스위칭 제어신호가 로우레벨로 되어 송신신호라인이 송신출력 증폭기(31)에 접속한 상태를 유지하게 된다.

따라서 송신출력 레벨이 설정값, 예를 들어 7dBm 미만으로 될 때에는 대략 150~200mA 정도의 큰 전류를 소모하는 송신출력 증폭기(31)의 구동이 중지하게 된다.

상기 실시예에서는 CDMA 이동전화나, CDMP PCS 단말기등의 CDMA 방식의 이동통신 단말기의 경우에 대하여 설명하고 있으나 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니고 종래의 아날로그 방식의 이동전화나 유럽에서 널리 사용하고 있는 GSM 단말기에도 적용됨을 말할 것은 없다.

이상과 같이 본 발명의 이동통신 단말기는 전력소모가 큰 송신부의 출력증폭기가 그의 출력레벨의 상태에 따라 소정값 이상일 때만 작동되고 그 이외 일때에는 작동이 중지되므로 전력소모를 크게 감소할 수 있고 이로 인해 밧태리를 사용하는 이동통신 단말기에서 통화시간을 크게 연장시킬 수 있다는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 지지국으로부터 수신한 수신신호를 변조하여 음성신호로 복원함과 동시에 상기 수신신호내에 포함된 수신강도에 대한 정보를 분리하여 출력하는 수신부와, 음성신호를 디지탈화한 후 변조하여 얻어진 중간주파신호의 이득을 송신출력레벨상태에 따라 자동으로 제어하는 중간주파 자동이득 제어증폭기와, 상기 중간주파 신호를 변조하여 얻어진 송신반송파 신호의 출력을 증폭하는 송신출력 증폭회로와, 상기 송신반송파 신호의 출력레벨을 검출하는 송신출력레벨 검출수단과, 상기 수신부와 수신강도정보와 상기 송신출력 레벨검출신호에 따라 이득제어 신호를 생성함과 동시에 입력되는 상기 송신출력 레벨검출신호에 따라 스위칭 제어신호를 발생하는 제어신호 발생수단을 가지는 송신부를 구비하고, 상기 송신부의 송신출력 증폭회로에 전송선로를 병렬로 설치하고 상기 송신출력 증폭회로 및 상기 전송선로를 스위칭하는 스위칭수단을 설치하여, 상기 송신출력 레벨이 설정값 이하로 되면 상기 스위칭 수단에 의해 상기 송신반송파 신호는 상기 전송선로를 통하여 전송됨과 동시에 상기 송신출력 증폭회로의 그 구동이 중지하도록 구성됨을 특징으로 하는 이동통신 단말기.
2. 제1항에 있어서, 상기 송신출력레벨의 설정값은 7dBm 임을 특징으로 하는 이동통신 단말기.

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