KR100403735B1 - Upconverter controling apparatus for multi-band frequency processing radio terminal - Google Patents

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Abstract

본 발명은 다중밴드 단말기에서 상향 컨버터 장치에 관한 것이다. 인가되는 바이어스 전압의 상태에 따라 처리 요구되는 각 중간주파수 밴드의 신호를 입력받아 적절한 변환이득을 갖는 무선주파수 신호로 변환하게 하는 상향 컨버터와, 송신 요구되는 각 주파수 밴드에 따라, 해당 출력신호와 상기 상향 컨버터의 중간주파수 입력을 매칭하는 입력단 매칭회로와, 상기 상향 컨버터의 중간주파수에서 무선 주파수로 증폭되어 출력되는 해당 주파수 밴드의 신호와 소정 무선신호 출력단을 매칭하는 출력단 매칭회로와, 상기 상향 컨버터가 적절한 변환이득을 갖도록 바이어스를 인가하는 로컬매칭회로와, 송신 요구되는 각 주파수 밴드에 따라 상기 상향 컨버터로 적절한 바이어스 전압을 인가하는 바이어스 매칭회로와, 소정 제어부의 제어 하에 처리 요구되는 주파수 밴드의 송신 신호 경로를 스위칭하는 스위치 제어부로 이루어짐을 특징으로 한다. 따라서 본 발명은 다중밴드 단말기에서 두 개의 상향 컨버터 디바이스를 한 개로서 사용할 수 있어 단말기의 소형화 및 제조비용 감소를 할 수 있는 이점이 있다.The present invention relates to an upconverter device in a multiband terminal. An upconverter which receives a signal of each intermediate frequency band required for processing according to a state of an applied bias voltage and converts it into a radio frequency signal having an appropriate conversion gain; An input stage matching circuit for matching an intermediate frequency input of an upconverter, an output stage matching circuit for matching a signal of a corresponding frequency band outputted by being amplified to a radio frequency from an intermediate frequency of the upconverter and a predetermined radio signal output stage, and the upconverter being A local matching circuit for applying a bias to have an appropriate conversion gain, a bias matching circuit for applying an appropriate bias voltage to the upconverter according to each frequency band required for transmission, and a transmission signal for a frequency band required for processing under a control of a predetermined controller Switch control to switch paths Characterized by a made of an. Accordingly, the present invention can use two up-converter devices as one in a multi-band terminal, thereby minimizing the size of the terminal and reducing the manufacturing cost.

Description

다중밴드 단말기에서 상향 컨버터 장치{UPCONVERTER CONTROLING APPARATUS FOR MULTI-BAND FREQUENCY PROCESSING RADIO TERMINAL}UPCONVERTER CONTROLING APPARATUS FOR MULTI-BAND FREQUENCY PROCESSING RADIO TERMINAL}

본 발명은 다중밴드 단말기에서 상향 컨버터 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an upconverter device in a multiband terminal.

통상적으로 다중밴드 단말기라 함은 서비스 주파수 대역을 서로 달리하는 복수의 이동통신시스템 서비스에 상호 가입되어 상황에 따라 원하는 시스템으로 서비스를 받을 수 있도록 제조된 이동통신단말기를 칭하는 것이다.In general, a multi-band terminal refers to a mobile communication terminal manufactured to subscribe to a plurality of mobile communication system services having different service frequency bands and receive a service using a desired system according to a situation.

이의 실 예로서 주파수 대역이 상호 다른 기존 셀룰러(800MHz)방식과 신규 PCS(1.7~1.9GHz)방식의 서비스를 모두 다 받을 수 있는 이동통신단말기, 혹은, 기존 첨부된 도 1은 바로 그러한 다중밴드 단말기에 있어, 대표적으로 실시되는 듀얼밴드 단말기의 상향 컨버터 장치 내부 블록구성을 보여주는 도면이다.As an example of this, a mobile communication terminal capable of receiving both the existing cellular (800 MHz) method and the new PCS (1.7-1.9 GHz) type service having different frequency bands, or the existing attached FIG. 1 is such a multi-band terminal. In Figure 2, a block diagram showing the internal block configuration of an up-converter device of a dual-band terminal typically implemented.

이를 참조하면, 처리되는 각 주파수 대역에 대응하여 상향 컨버터(120, 220) 및 드라이브 증폭기(130, 230), 그리고 전력 증폭기(140, 240)의 구비가 별도로 이루어짐을 알 수 있다. 또한 상기 상향 컨버터(120, 220) 각각에 해당하는 로컬매칭회로(110, 210)가 필요하며, 각각의 바이어스 조절과 출력단과의 매칭을 이루도록 하는 바이어스 매칭회로(100, 200)가 구비된. 다시 말하면 다중밴드를 처리하는 상향 컨버터 장치의 종래 기술에 따른 구현은, 처리 가능한 주파수 대역 각각에 해당하여 상향 컨버터의 구성 디바이스를 구분하여 구비하도록 하고 있었다. 이는 처리 가능한 주파수의 수에 해당하는 만큼의 무선신호 처리 경로가 각각 필요함과 그에 따라 상향 컨버터 디바이스가 각각 필요함을 나타낸다.Referring to this, it can be seen that the up converters 120 and 220, the drive amplifiers 130 and 230, and the power amplifiers 140 and 240 are provided separately in correspondence with each frequency band to be processed. In addition, local matching circuits 110 and 210 corresponding to each of the up converters 120 and 220 are required, and bias matching circuits 100 and 200 are provided to achieve matching between the bias control and the output terminals. In other words, the prior art implementation of the up-converter apparatus for processing a multi-band was to provide a component of the up-converter for each of the processable frequency bands. This indicates that each requires as many radio signal processing paths as the number of frequencies that can be processed, and hence an upconverter device, respectively.

결국, 종래 기술에 다른 다중밴드 무선단말기의 경우 상향 컨버터 장치 디바이스의 수가 증가될 수밖에 없으며, 그에 따라 제조 비용의 증가. 해당 단말기 본체 부피의 증가 등의 문제들이 있었다.As a result, the number of up-converter device devices inevitably increases in the case of multi-band radio terminals different from the prior art, thereby increasing manufacturing costs. There were problems such as an increase in the volume of the terminal body.

따라서 본 발명의 목적은 보다 소형화되고, 아울러 그 제조 비용에 있어서도 저렴할 수 있도록 하는 다중밴드 단말기의 실시를 위한 상향 컨버터 장치를 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide an up-converter device for implementing a multi-band terminal, which is more compact and can be inexpensive even in its manufacturing cost.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 셀룰러 및 피시에스 두주파수 대역의 신호를 상호 처리하는 다중밴드 단말기의 상향 컨버터 장치에 있어서, 인가되는 바이어스 전압의 상태에 따라 처리 요구되는 각 중간주파수 밴드의 신호를 입력받아 적절한 변환이득을 갖는 무선주파수 신호로 변환하게 하는 상향 컨버터와, 송신 요구되는 각 주파수 밴드에 따라, 해당 출력신호와 상기 상향 컨버터의 중간주파수 입력을 매칭하는 입력단 매칭회로와, 상기 상향 컨버터의 중간주파수에서 무선 주파수로 증폭되어 출력되는 해당 주파수 밴드의 신호와 소정 무선신호 출력단을 매칭하는 출력단 매칭회로와, 상기 상향 컨버터가 적절한 변환이득을 갖도록 바이어스를 인가하는 로컬매칭회로와, 송신 요구되는 각 주파수 밴드에 따라 상기 상향 컨버터로 적절한 바이어스 전압을 인가하는 바이어스 매칭회로와, 소정 제어부의 제어 하에 처리 요구되는 주파수 밴드의 송신 신호 경로를 스위칭하는 스위치 제어부로 이루어짐을 특징으로 한다.The present invention for achieving the object as described above, in the up-converter device of the multi-band terminal for processing the signals of the cellular and the PS two frequency bands, each intermediate frequency band required to be processed according to the state of the applied bias voltage An upconverter configured to receive a signal of an upconverter and convert it into a radio frequency signal having an appropriate conversion gain, an input stage matching circuit for matching the corresponding output signal with an intermediate frequency input of the upconverter according to each frequency band required for transmission; An output stage matching circuit for matching a predetermined radio signal output stage with a signal of a corresponding frequency band amplified and output from an intermediate frequency of the upconverter, a local matching circuit for applying a bias so that the upconverter has an appropriate conversion gain, and transmission The upconverter according to each desired frequency band Characterized by a bias made of an matching circuit and a switch control unit for switching the transmission signal path of the frequency band which is under the control of a predetermined processing request control unit for applying a suitable bias voltage.

도 1은 종래 기술에 따른 듀얼밴드 단말기의 상향 컨버터 장치의 블록 구성도1 is a block diagram of an up converter of a dual band terminal according to the related art.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 다중밴드 단말기의 상향 컨버터 장치의 블록 구성도2 is a block diagram illustrating an up converter of a multi-band terminal according to an exemplary embodiment of the present invention.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In adding reference numerals to the elements of each drawing, it should be noted that the same elements are designated by the same reference numerals as much as possible even if displayed on different drawings. In the following description of the present invention, detailed descriptions of related known functions or configurations will be omitted when it is determined that the detailed description of the present invention may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention.

우선 본 발명에 있어 제안되는 특징적 구성은, 높은 주파수에서 동작하는 상향 컨버터의 경우 낮은 주파수에서도 동작할 수 있도록 하며, 입력매칭과 출력매칭, 로컬매칭, 바이어스의 조건만 적절히 주어지도록 하여, 하나의 디바이스로도 다수의 주파수 대역을 처리할 수 있도록 함의 구성이 된다. 그러한 구성이 가능한 것은, 다중밴드 단말기의 본래 특성이 서로 다른 주파수의 신호 처리를 동시에 하지 않음에 따라 하나의 디바이스가 동시에 각 주파수들의 처리를 이루지 않아도 됨에 따른 것이다.First of all, the proposed configuration of the present invention allows an upconverter operating at a high frequency to operate at a low frequency, and only one condition of input matching, output matching, local matching, and bias is appropriately provided. It is also configured to be able to process a plurality of frequency bands. Such a configuration is possible because the inherent characteristics of the multiband terminal do not simultaneously perform signal processing of different frequencies, so that one device does not have to simultaneously process each frequency.

이하 첨부된 도 2를 참조로 본 발명에 따른 다중밴드 단말기의 상향 컨버터 장치의 동작을 설명한다.Hereinafter, an operation of an up converter device of a multi-band terminal according to the present invention will be described with reference to FIG. 2.

상기 도 2에 있어 도시된 다중밴드 단말기의 상향 컨버터 장치는 셀룰러 밴드와 PCS밴드에서 동작하는 듀얼밴드 단말기에 있어 적용되는 경우의 상향 컨버터 장치이다. 그러나, 본 발명의 실시는 실시자의 응용에 따라 GSM, CDMA, TDMA, PCS 등 여러 다른 밴드 및 모드의 구현에 있어서도 적용되어 실시가 가능할 것이다.The up-converter device of the multi-band terminal shown in FIG. 2 is an up-converter device when applied to a dual band terminal operating in a cellular band and a PCS band. However, the implementation of the present invention may be applied to the implementation of various other bands and modes, such as GSM, CDMA, TDMA, PCS, depending on the application of the implementer.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 다중밴드 단말기의 상향 컨버터 장치의 블록 구성도이다.2 is a block diagram of an up converter of a multi-band terminal according to an exemplary embodiment of the present invention.

상기 도 2를 참조하면, 먼저 PCS밴드에서 상향 컨버터(315)에 PCS 바이어스 매칭회로(350)의 동작을 통해 적절한 바이어스를 인가하고, 상기 상향 컨버터(315)의 입력단과 출력단 그리고 로컬(LOCAL)단에 PCS밴드의 신호처리에 따라 적절한 변환 이득을 가지도록 하는 PCS 매칭회로(340, 355, 347)를 구성한다. 그리고 상기 PCS 입력단 및 출력단 및 로컬단 매칭회로(340, 355,347)외에, 상기 상향 컨버터(315)의 PCS 밴드 신호 믹싱(MIXING)에 적절한 바이어스의 조건을 스위칭 할수 있는 부가회로를 구성하며, 이는 상기 상향 컨버터(315)의 입력단 및 출력단, 그리고 바이어스 단에 있어 구성한다. 이는 도면상에서 제5, 6, 7, 8, 9스위치들로 구성된다. 상기 제5, 6, 7, 8, 9스위치들은 스위치 제어부(305)로부터의 제1제어신호 인가에 따라 그 구동이 온(ON) 된다. 그리고 제1, 2, 3, 4, 10스위치들은 제2제어신호 인가에 따라 그 구동이 오프(OFF) 된다. 따라서 단말의 동작 상태는 PCS 동작 상태가 된다. 여기서 말하는 제1제어신호는 하이(HIGH)를 예로 들 수 있고, 제2제어신호는 로우(LOW)를 예로 들 수 있다. 상기 제어신호는 상기 단말기의 제어부로부터 출력된다.Referring to FIG. 2, first, an appropriate bias is applied to the up converter 315 through the operation of the PCS bias matching circuit 350 in the PCS band, and an input terminal, an output terminal, and a local (LOCAL) terminal of the up converter 315 are applied. PCS matching circuits 340, 355, and 347 are configured to have an appropriate conversion gain in accordance with the signal processing of the PCS band. In addition to the PCS input and output stages and the local stage matching circuits 340, 355, and 347, additional circuits capable of switching a bias condition suitable for PCS band signal mixing of the up-converter 315 are configured. The input terminal and the output terminal of the converter 315 and the bias stage are configured. It consists of the fifth, sixth, seventh, eighth and ninth switches in the figure. The fifth, sixth, seventh, eighth, and ninth switches are turned on in response to the application of the first control signal from the switch controller 305. In addition, the driving of the first, second, third, fourth, and tenth switches is OFF when the second control signal is applied. Therefore, the operating state of the terminal becomes the PCS operating state. Here, the first control signal may be high, for example, and the second control signal may be low. The control signal is output from the controller of the terminal.

상기 스위칭하여 연결되는 PCS 바이어스 매칭회로(350)에 대비하여 셀룰러 밴드에서 동작할 수 있는 상기 상향 컨버터(315)에 있어 PCS밴드의 처리에 따른 적절한 바이어스 조건을 갖도록 하는 셀룰러 바이어스 매칭회로(310)의 구성을 이룬다. 이 또한 스위칭되어 연결될 입력단과 출력단에 입력 및 출력, 로컬매칭회로(300, 320, 313)를 구성한다. PCS의 경우와 마찬가지로서, 이 또한 하나의 상향 컨버터(315)의 바이어스단, 입력단, 출력단, 로컬단을 각각 셀룰러 밴드에서 최적화 할 수 있는 회로로 동작되도록 하는 스위칭 회로를 추가하여, 하나의 상향 컨버터 디바이스로 셀룰러 밴드에서 잘 동작할 수 있도록 한다. 상기 스위칭 회로의 경우를 살펴보면, 제1, 2, 3, 4, 10스위치들은 온 되고, 제5, 6, 7, 8, 9스위치들은 오프 된다. 따라서 단말의 동작 상태는 셀룰러 동작 상태가 된다.In the up-converter 315 capable of operating in a cellular band as compared to the switched PCS bias matching circuit 350, the cellular bias matching circuit 310 may have an appropriate bias condition according to the processing of the PCS band. Make up. This also configures input and output and local matching circuits 300, 320, 313 at the input and output terminals to be switched and connected. As in the case of PCS, this also adds a switching circuit that operates the bias, input, output and local stages of one upconverter 315 as a circuit that can be optimized in the cellular band, respectively. It allows the device to work well in the cellular band. In the case of the switching circuit, the first, second, third, fourth, and tenth switches are turned on, and the fifth, sixth, seventh, eighth, and ninth switches are turned off. Therefore, the operating state of the terminal is a cellular operating state.

즉, 현재의 단말 동작 상태가 셀룰러 동작 상태인지, 혹은 PCS동작 상태인지 여부에 따라, 상기 스위치 제어부(305)는 동작이 이루어지고, 그에 따라 해당되는제어신호가 출력되면, 상기 각 신호 경로상의 스위치들의 구동이 이루어진다. 이 상태는 각 주파수 대역의 신호 처리에 따른 신호 경로 형성이 이루어진 것이다. 실제 출력되는 신호는 상기 입력단 및 출력단 매칭회로(300, 340, 320, 355)를 통해 해당 주파수 대역에 따라 적절히 매칭되어 상기 상향 컨버터(315)가 신호의 적절한 변환이득을 갖도록 하는 것이다.That is, according to whether the current terminal operation state is a cellular operation state or a PCS operation state, the switch control unit 305 is operated, and accordingly a corresponding control signal is output, the switch on each signal path. Their driving takes place. In this state, the signal path is formed according to the signal processing of each frequency band. The actual output signal is properly matched according to the corresponding frequency band through the input stage and the output stage matching circuits 300, 340, 320, and 355 so that the up converter 315 has an appropriate conversion gain of the signal.

그리고, 전력 증폭기(140, 240), 로컬매칭회로(313, 347), 드라이브 증폭기(130, 230)는 상기 도 1에 있어 도시된 동일명칭의 구성과 동일한 동작 및 기능을 수행한다.The power amplifiers 140 and 240, the local matching circuits 313 and 347, and the drive amplifiers 130 and 230 perform the same operations and functions as those of the same name shown in FIG. 1.

이의 동작을 정리하여 설명하면, 통상 고주파 디바이스는 낮은 주파수에서도 잘 동작한다. 즉, PCS용의 디바이스는 셀룰러 상태에서 잘 동작하는 것이다. 하지만 원하는 대역의 주파수 밴드에서 최적의 게인, 노이즈 상태, 효율 등을 갖기 위해서는 사용대역에 대한 입력 매칭, 출력 매칭, 바이어스 조건 등이 보다 더 적절히 맞추어지도록 되어야 한다.To summarize the operation thereof, a high frequency device usually operates well even at a low frequency. In other words, the device for PCS works well in the cellular state. However, in order to have optimum gain, noise state, and efficiency in the frequency band of the desired band, input matching, output matching, and bias condition for the use band should be more appropriately adjusted.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 예를 들어, 상기 다수의 제1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10스위치들을 구성하는데 다이오드 혹은 트랜지스터(TR)을 사용하더라도 본 발명을 적용할 수 있다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되지 않으며, 후술되는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Meanwhile, in the detailed description of the present invention, specific embodiments have been described, but various modifications are possible without departing from the scope of the present invention. For example, the present invention may be applied even when a diode or a transistor TR is used to configure the plurality of first, second, third, fourth, five, six, seven, eight, nine, and ten switches. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be defined not only by the scope of the following claims, but also by those equivalent to the scope of the claims.

따라서 상술한 바와 같이 본 발명은 다중밴드 단말기에서 두 개의 상향 컨버터 디바이스를 한 개로서 사용할 수 있어 단말기의 소형화 및 제조비용 감소를 할 수 있는 이점이 있다.Therefore, as described above, the present invention can use two up-converter devices as one in a multi-band terminal, thereby reducing the size of the terminal and reducing manufacturing costs.

Claims (3)

셀룰러 및 피시에스 두 주파수 대역의 신호를 상호 처리하는 다중밴드 단말기의 상향 컨버터 장치에 있어서,In the up-converter device of a multi-band terminal for processing the signals of the two frequency bands cellular and PC, 인가되는 바이어스 전압의 상태에 따라 처리 요구되는 각 중간주파수 밴드의 신호를 입력받아 적절한 변환이득을 갖는 무선주파수 신호로 변환하게 하는 상향 컨버터와,An upconverter which receives a signal of each intermediate frequency band required for processing according to the applied bias voltage and converts the signal into a radio frequency signal having an appropriate conversion gain; 송신 요구되는 각 주파수 밴드에 따라, 해당 출력신호와 상기 상향 컨버터의 중간주파수 입력을 매칭하는 입력단 매칭회로와,An input stage matching circuit for matching the corresponding output signal with the intermediate frequency input of the upconverter according to each frequency band required for transmission; 상기 상향 컨버터의 중간주파수에서 무선주파수로 증폭되어 출력되는 해당 주파수 밴드의 신호와 소정 무선신호 출력단을 매칭하는 출력단 매칭회로와,An output stage matching circuit for matching a signal of a corresponding frequency band outputted by being amplified to a radio frequency from an intermediate frequency of the up converter and a predetermined wireless signal output stage; 상기 상향 컨버터가 적절한 변환이득을 갖도록 바이어스를 인가하는 로컬매칭회로와,A local matching circuit for applying a bias so that the upconverter has an appropriate conversion gain; 송신 요구되는 각 주파수 밴드에 따라 상기 상향 컨버터로 적절한 바이어스 전압을 인가하는 바이어스 매칭회로와,A bias matching circuit for applying an appropriate bias voltage to the upconverter according to each frequency band required for transmission; 소정 제어부의 제어 하에 처리 요구되는 주파수 밴드의 송신 신호 경로를 스위칭하는 스위치 제어부를 구비하고 있음을 특징으로 하는 다중밴드 단말기의 상향 컨버터 장치.And a switch controller for switching a transmission signal path of a frequency band required for processing under the control of a predetermined controller. 제1항에 있어서, 상기 상향 컨버터는,The method of claim 1, wherein the up converter, 처리 요구되는 각 주파수 밴드의 신호에 있어 높은 주파수 밴드의 처리가 가능한 상향 컨버터로 구현됨을 특징으로 하는 다중밴드 단말기의 상향 컨버터 장치.The up-converter device of a multi-band terminal, characterized in that the up-converter capable of processing a high frequency band in the signal of each frequency band required processing. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 신호 경로 스위치 제어부에 따른 송신 신호 경로의 스위칭은,Switching of the transmission signal path according to the signal path switch control unit, 상기 신호 경로 스위치 제어부로부터 출력되는 제어신호의 인가에 따른 온/오프의 구동 상태를 수행하는 스위치들을 통해 이루어짐을 특징으로 하는 다중밴드 단말기의 상향 컨버터 장치.The up-converter device of the multi-band terminal, characterized in that through the switch to perform the on / off driving state in response to the application of the control signal output from the signal path switch control unit.
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