KR100323591B1

KR100323591B1 - 이동통신 단말기의 알에프단 수신 이득 감쇄기 제어 장치 및 그 방법

Info

Publication number: KR100323591B1
Application number: KR1019990015411A
Authority: KR
Inventors: 김기범
Original assignee: 송문섭; 주식회사 현대큐리텔
Priority date: 1999-04-29
Filing date: 1999-04-29
Publication date: 2002-02-19
Also published as: KR20000067526A

Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야

본 발명은 이동통신 단말기의 알에프단 수신 이득 감쇄기 제어 장치 및 그 방법에 관한 것임.

2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제

본 발명은, 오피 앰프와 다이오드를 사용하여 CDMA 단말기의 RF단 수신 이득 감쇄기를 제안함으로써, 감쇄 조정을 용이하게 하고 아울러 원가 및 부품을 절감할 수 있는 이동통신 단말기의 엘에프단 수신 이득 감쇄기 제어장치 및 그 방법을 제공하고자 함.

3. 발명의 해결방법의 요지

본 발명은, 안테나를 통해 무선주파수(RF) 신호를 송수신하기 위한 듀플렉서; 원하는 감쇄를 얻을 수 있도록, 상기 듀플렉서로부터의 무선주파수(RF) 신호를 조정하는 다이오드; 상기 다이오드에 의해 조정된 상기 듀플렉서의 출력 신호를 소정의 레벨로 증폭하기 위한 증폭기; 상기 증폭기의 출력신호중 직류(DC) 레벨을 차단하기 위한 콘덴서; 및 상기 콘덴서를 통한 신호를 필터링하여 다운 컨버터로 보내는 소 필터(Saw Filter)를 포함함.

4. 발명의 중요한 용도

본 발명은 CDMA 단말기 RF단 수신 이득 감쇄기 제어 등에 이용됨.

Description

이동통신 단말기의 알에프단 수신 이득 감쇄기 제어 장치 및 그 방법 {The RF terminal receiption gain reducer controller of mobile communication terminal}

본 발명은 WLL(Wireless Local Loop) 800MHz 단말기에 관한 것으로, 특히 고가의 LNA(Low Noise Amplifier) 스위치를 사용하지 않고 오피 앰프(OP-Amp)와 다이오드(Diode)를 사용하여 다이오드에 순방향 전압을 인가할 경우 전류에 따라 저항값이 변경되는 특성을 이용하여 수신 불협화 왜곡(IMD : Inter Modulation Distortion) 특성을 충족시킴으로써, 원가와 부품의 절감을 얻을 수 있도록 한 이동통신 단말기의 알에프(RF : Radio Frequency)단 수신 이득 감쇄기 제어장치 및 그 방법에 관한 것이다.

일반적으로, CDMA(Code Division Multiple Access)방식의 단말기는 국제 규격 IS-98의 IMD 특성중 투-톤(Two-Tone) 또는 2개의 톤, -32dBm, -21dBm 입력시 특성을 충족시키기 위하여 도 1에 도시된 바와 같이 듀플렉서(10)를 통하여 수신 RF 앰프(LNA)의 입력단에 다이오드를 이용한 LNA 스위치(40)(50)를 사용하여 -95dBm이상의 자기신호가 인가될 때 단계적으로 가변 감쇄기를 동작시키는 방법으로 투 톤(Two Tone)에 대한 적절한 감쇄를 주어 IS-98의 IMD 특성을 충족시키도록 하고 있다.

도 1에서 L11,L12는 코일, R11-R14는 저항, C11,C12는 콘덴서이다.

즉, 종래의 CDMA 방식의 단말기는 국제 규격 IS-98의 IMD 특성중 투 원 -32dBm, -21dBm 입력시 특성을 충족하기 위해 수신 RF단에 LNA 스위치(30)(40) 또는 경로를 별도로 구성하고 있다.

따라서, 종래에는 고가의 LNA 스위치(30)(40)를 사용하므로 원가가 증가하고, 별도의 복잡한 감쇄회로를 삽입하여 구조가 복잡하여짐과 함께 휴대용 단말기의 경우 많은 PCB 면적을 차지하게 되는 문제점이 있었다.

본 발명은, 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 오피 앰프와 다이오드를 사용하여 CDMA 단말기의 RF단 수신 이득 감쇄기를 제안함으로써, 감쇄 조정을 용이하게 하고 아울러 원가 및 부품을 절감할 수 있는 이동통신 단말기의 알에프단 수신 이득 감쇄기 제어장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1 은 종래의 이동통신 단말기의 RF단 수신 이득 감쇄기 제어 장치의 구성도.

도 2 는 본 발명에 따른 이동통신 단말기의 RF 수신 이득 감쇄기 제어 장치의 일실시예 구성도.

도 3 은 본 발명에 따른 이동통신 단말기의 RF단 수신 이득 감쇄기 제어 방법에 대한 일실시예 흐름도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 듀플렉서 20 : 앰프

30 : 소 필터 C1-C4 : 콘덴서

R1,R2 : 저항 D1 : 다이오드

L1,L2 : 코일

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 안테나를 통해 무선주파수(RF) 신호를 송수신하기 위한 듀플렉서; 원하는 감쇄를 얻을 수 있도록, 상기 듀플렉서로부터의 무선주파수(RF) 신호를 조정하는 다이오드; 상기 다이오드에 의해 조정된 상기 듀플렉서의 출력 신호를 소정의 레벨로 증폭하기 위한 증폭기; 상기 증폭기의 출력신호중 직류(DC) 레벨을 차단하기 위한 콘덴서; 및 상기 콘덴서를 통한 신호를 필터링하여 다운 컨버터로 보내는 소 필터(Saw Filter)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

그리고, 본 발명은 이동통신 단말기의 알에프(RF)단 수신 이득 감쇄기 제어방법에 있어서, -97dBm을 IF(Intermediate Frequency) AGC(Auto Gain Controller) 기준전압으로 설정하기 위하여, 설정시 -97dBm을 인가하고 RF 감쇄기 조정단자를 고정한 상태(하이레벨)로 두며, IF AGC 전압을 메모리시키는 제 1 단계; 상기 제 1 단계에서, 수신 RF 입력레벨을 분석하여 제 2 단계; 상기 제 2 단계의 분석 결과에 따라, -97dBm 미만의 RF 신호가 수신되면, IF AGC 전압으로 판단하여 RF 감쇄단자를 감쇄가 일어나지 않는 상태(하이레벨)로 유지하는 제 3 단계; 상기 제 2 단계의 판단 결과에 따라, -97dBm 이상의 RF 신호가 수신되면, IF AGC 단자를 최대로 동작 시키고 로직적으로 RF 감쇄단자를 조정하여 감쇄를 수행하는 제 4 단계; 및 감쇄기능 수행중에, 수신되는 BBA(Base Band Analog processor) 입력 크기를 판단하여, 작을 경우 IF AGC를 업(Up)시키고, 클 경우에는 IF AGC를 다운(Down)시키며, 적절할 경우에는 수신전계강도(RSSI)를 판단하여 화면(LCD)를 통해 디스플레이하는 제 5 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명은 CDMA 방식의 단말기의 국제 규격 IS-98의 IMD Spec.중 투-톤(Two Tone) -32dBm, -21dBm 입력시, Spec.을 만족시키기 위하여 수신 RF AMP(LAN) 입력단에 다이오드(Diode)를 이용하여 -95dBm 이상의 자기신호가 인가될 때 단계적으로 가변 감쇄기를 동작시키는 방법으로 Two Tone에 대한 적절한 감쇄를 주어 IS-98의 IMD Spec.을 만족시킬 수 있다.이를 살펴보면, 다이오드(Diode)의 순방향 턴온(Turn-on) 저항은 전류를 조정함으로써 조정할 수 있는데, 이것을 이용하여 원하는 감쇄를 얻을 수 있다. 이러한 특성을 RF 감쇄회로에 응용하면, 현재 복합한 회로로 구성되어 있는 감쇄 회로는 삭제할 수 있다. IMD(Two Tone) 방해에 대하여 자기신호를 왜곡없이 해석하기 위하여 자기신호는 -97dBm에서 -77dBm까지 약 20dB의 감쇄를 주어, 자기신호 -90dBm이 인가되면 5dB, -79dBm이 인가되면 -16dB 감쇄를 준다. 자기신호가 5dB 감쇄되면, IMD 레벨은 3배 감쇄가 된다(-15dB 감쇄). 이렇게 하면 방해신호 Two Tone에 대하여 자기신호 선택도가 좋아져, Spec.을 만족할 수 있다.상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 본명해 질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 이동통신 단말기의 RF 수신 이득 감쇄기 제어 장치의 일실시예 구성도이다.도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 이동통신 단말기의 RF 수신 이득 감쇄기 제어 장치는, 안테나를 통해 RF 신호를 송신 또는 수신하기 위한 듀플렉서 (10)와, 콘덴서(C2)(C3)사이에 접속되어, 원하는 감쇄를 얻을 수 있도록 RF 신호를 조정(연결 또는 차단)하는 다이오드(D1)와, 다이오드(D1)에 의해 조정된 듀플렉서 (10)의 출력 신호를 소정 레벨로 증폭하기 위한 LNA 앰프(20)와, LNA 앰프(20)의 출력신호중 DC 레벨을 차단하기 위한 콘덴서(C4)와, 콘덴서(C4)를 통한 신호를 필터링하여 다운 컨버터로 보내는 소 필터(Saw Filter, 대역 필터)(30)로 구성된 것으로, 도면중 미설명 부호 R1, R2는 저항, L1, L2는 코일, C1은 평활용 콘덴서이다

단, 도면에는 도시되지 않았으나 감쇄회로를 동작시키기 위한 전원공급장치가 구비되어 있다.본 발명에 따른 이동통신 단말기의 RF 수신 이득 감쇄기 제어 장치는, 듀플렉서(10)에서 안테나를 통하여 신호를 송신 또는 수신하면, 콘덴서(C1)(C2)사이에 접속된 다이오드(D1)에 의해 RF 신호가 변절 또는 차단되고, LAN 앰프(20)에서 다이오드(D1)의 출력신호를 소정 레벨로 증폭하고, 다이오드(D1)를 통과한 신호중 소 필터(30)에서 콘덴서(C4)를 통한 신호를 필터링하여 다운 컨버터로 보내도록 이루어진다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

듀플렉서(10)의 단자로 인가된 신호는 콘덴서(C2), 다이오드(D1), 콘덴서(C3)를 통하여 LAN 앰프(20)에서 소정 레벨로 증폭된다.

이렇게 증폭된 신호는 콘덴서(C4)와 소 필터(대역 필터)(30)를 거쳐 다운 컨버터로 인가되는데, 이 신호는 IF(Intermediate Frequency)로 변환되어 적절한 레벨로 BBA(Base Band Analog processor)칩으로 인가된다.

이때, IF AGC(Auto Gain Controller) 전압을 인지한 BBA 칩은 -97dBm 이상이라는 판단에 의하여 LNA 감쇄회로를 구동시키며, IMD 방해신호가 인가되어도 자기 신호를 방해없이 해석할 수 있게 된다.

즉, 자기신호 -90dBm과 2개의 -32dBm을 기준으로 설명하면, 자기신호는 -7dB의 손실이 있지만 IMD는 계산식에 의하여 -21dBm의 손실이 있어 복조를 수행하는 BBA칩에서 선택도가 높아져 FER이 좋아진다.

한편, 자기신호 -79dBm과 2개의 방해신호 -21dBm을 기준으로 설명하면, 자기신호는 -18dBm의 손실이 있지만 IMD는 계산식에 의하여 -54dB의 손실이 있어 복조를 수행하는 BBA칩에서 선택도가 높아져 FER이 좋아진다.

도 3 은 본 발명에 따른 이동통신 단말기의 RF단 수신 이득 감쇄기 제어 방법에 대한 일실시예 흐름도로서, RF 신호가 입력되면 로직적으로 IF AGC 조정단자와 RF 감쇄단자는 BBA의 입력 레벨을 적절하게 조정한다.

즉, -97dBm을 IF AGC 기준전압으로 설정하기 위하여 설정시 -97dBm을 인가하고, RF 감쇄기 조정단자는 고정한 상태(하이레벨)로 두며 IF AGC 전압을 메모리시킨다.

이 상태에서, 수신 RF입력이 -97dBm 이상인가를 판단하여, -97dBm 이하의 RF신호(보다 정확하게는 -97dBm 미만의 RF 신호)가 수신되면, IF AGC 전압으로 판단하여 RF 감쇄단자는 감쇄가 일어나지 않는 상태(하이 레벨)를 유지한다(S1,S2단계).

그러나, 상기 S1단계에서, -97dBm 이상의 RF신호가 수신되면, 이러한 -97dBm이상의 신호는 RF 감쇄전압을 로직 파트에서 읽을 수 있으므로 이때는 IF AGC 단자를 최대로 동작시킨다(S3단계).

만일, -97dBm이 입력되면, 미리 설정한 IF AGC 전압이 된다.

이후, 로직적으로 RF 감쇄단자를 조정하여 감쇄가 일어나게 되고 수신 신호가 커질수록 BBA 입력 레벨을 적절하게 하기 위하여 계속 감쇄를 진행시킨다(S4단계).

이때, IF AGC 전압은 움직이지 않고 RF 감쇄단자만 조정한다.

또한, 수신되는 BBA 입력이 작은가 또는 큰가 또는 적절한가를 판단하여(S5 단계), 작을 경우에는 IF AGC를 업(Up)시키고(S6단계), 클 경우에는 IF AGC를 다운 (Down)시키며(S7단계), 적절할 경우에는 수신전계강도(RSSI)를 판단하여 LCD를 통해 디스플레이한다(S8단계).

따라서, 이러한 상태에서 -32dBm IMD 신호를 인가하여도 자기신호레벨 -90dBm에서는 IMD 감쇄가 21dB가 되므로 특성을 충족시킬 수 있게 되는 것이다.이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

상기한 바와 같은 본 발명은, 간단한 회로를 구현하여 감쇄를 자유자재로 조정할 수 있는 것으로, AGC 순서에 있어서 RF부를 먼저 감쇄하고 IF AGC 앰프는 나중에 조정하여 IF AGC의 설정된 범위를 벗어날 경우 RF 감쇄를 주는 로직 알고리즘을 이용하여 선택도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims

안테나를 통하여 무선주파수(RF) 신호를 송수신하기 위한 듀플렉서;

원하는 감쇄를 얻을 수 있도록, 상기 듀플렉서로부터의 무선주파수(RF) 신호를 조정하는 다이오드;

상기 다이오드에 이해 조정된 상기 듀플렉서의 출력 신호를 소정의 레벨로 증폭하기 위한 증폭기;

상기 증폭기의 출력신호중 직류(DC) 레벨을 차단하기 위한 콘덴서; 및

상기 콘덴서를 통한 신호를 필터링하여 다운 컨버터로 보내는 소 필터(Saw Filter)

를 포함하는 이동통신 단말기의 알에프단 수신 이득 감쇄기 제어장치.
이동통신 단말기의 엘에프(RF)단 수신 이득 감쇄기 제어방법에 있어서,

-97dBm을 IF(Intermediate Frequency) AGC(Auto Gain Controller) 기준전압으로 설정하기 위하여, 설정시 -97dBm을 인가하고 RF 감쇄기 조정단자를 고정한 상태(하이레벨)로 두며, IF AGC 전압을 메모리시키는 제 1 단계;

상기 제 1 단계에서, 수신 RF 입력레벨을 분석하는 제 2 단계;

상기 제 2 단계의 분석 결과에 따라, -97dBm 미만의 RF 신호가 수신되면, IF AGC 전압으로 판단하여 RF 감쇄단자를 감쇄가 일어나지 않는 상태(하이레벨)로 유지하는 제 3 단계;

상기 제 2 단계의 판단 결과에 따라, -97dBm 이상의 RF 신호가 수신되면, IF AGC 단자를 최대로 동작시키고 로직적으로 RF 감쇄단자를 조정하여 감쇄를 수행하는 제 4 단계; 및

감쇄 기능 수행중에, 수신되는 BBA(Base Band Analog processor) 입력 크기를 판단하여, 작을 경우 IF AGC를 업(Up)시키고, 클 경우에는 IF AGC를 다운(Down)시키며, 적절할 경우에는 수신전계강도(RSSI)를 판단하여 화면(LCD)을 통해 디스플레이하는 제 5 단계

를 포함하는 이동통신 단말기의 알에프단 수신 이득 감쇄기 제어방법.