KR100518004B1 - Transmission power calibration apparatus and method for mobile communication device - Google Patents
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Abstract
본 발명은 이동 통신 단말기의 송신파워 조정 장치 및 방법에 관한 것으로, 송신파워 조정 및 정상 동작 여부에 따라 신호의 출력 경로를 조정하기 위한 신호 스위칭부와, 송신파워 조정 시 입력되는 신호의 파워를 검출하여 직류(DC) 레벨로 변환하여 출력하는 파워레벨 출력부로 구성되어 안테나로 출력되는 신호의 송신파워를 검출하는 송신파워 검출부와; 상기 송신파워 검출부에서 출력된 각 채널별 송신파워 레벨을 테이블 형태로 저장하고, 각 채널의 송신파워를 기준값에 근사한 값을 갖도록 내부 가변이득 증폭기의 이득을 조정하는 송신용 RF 칩과; 상기 송신용 RF 칩에서 출력된 신호를 전력 증폭하는 파워 앰프와, 그 파워 앰프를 통해 증폭된 신호를 수신 신호와 구분하여 안테나로 출력하기 위한 듀플렉서를 포함하여 구성하고, 송신용 RF 칩을 통해 전 채널에 걸쳐서 순차적으로 테스트용 신호를 출력하는 단계와; 상기 각 채널의 테스트용 신호를 검출하여 직류 전압으로 변환된 송신파워를 출력하는 단계와; 상기 송신파워를 다시 송신용 RF 칩으로 입력하여 소정의 디지털 정보로 변환하여 저장한 후 기 설정된 기준값과의 편차를 구하는 단계와; 상기 각 채널의 송신파워를 기준값에 근사한 값을 갖도록, 송신용 RF 칩 내의 가변이득 증폭기의 이득을 조정하는 단계를 포함하여 이루어짐으로써 달성할 수 있다.The present invention relates to an apparatus and method for adjusting transmission power of a mobile communication terminal. The present invention relates to a signal switching unit for adjusting an output path of a signal according to transmission power adjustment and normal operation, and to detect power of a signal input during transmission power adjustment. A transmission power detector configured to convert the signal to a DC level and output the converted power level to detect a transmission power of a signal output to the antenna; A transmission RF chip for storing the transmission power level of each channel output from the transmission power detector in a table form and adjusting the gain of the internal variable gain amplifier so that the transmission power of each channel has a value close to a reference value; A power amplifier for power amplifying the signal output from the transmitting RF chip, and a duplexer for dividing the signal amplified by the power amplifier from the receiving signal and outputting the antenna to the antenna, and transmitting the signal through the transmitting RF chip. Sequentially outputting a test signal over the channel; Detecting a test signal of each channel and outputting a transmission power converted into a DC voltage; Inputting the transmission power back to the RF chip for transmission, converting the transmission power into predetermined digital information, storing the transmission power, and obtaining a deviation from a preset reference value; And adjusting the gain of the variable gain amplifier in the transmitting RF chip so that the transmission power of each channel has a value close to a reference value.
Description
본 발명은 이동 통신 단말기의 송신 파워조정 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 이동 통신 단말기의 송신회로 부분에서 송신파워를 검출할 수 있도록 하고, 그 검출된 송신파워를 이용하여 계측장비 없이 단말기 자체적으로 송신파워 조정을 수행할 수 있도록 하는 이동 통신 단말기의 송신파워 조정 장치 및 방법에 관한 것이다. The present invention relates to an apparatus and a method for adjusting a transmission power of a mobile communication terminal. In particular, the transmitting power can be detected in the transmitting circuit portion of the mobile communication terminal, and the terminal itself is transmitted without measuring equipment by using the detected transmission power. The present invention relates to an apparatus and a method for adjusting transmission power of a mobile communication terminal.
일반적으로, 이동 통신 단말기는 제품으로 출시되기 전에 제품의 올바르고 고른 특성을 위해서 주파수나 파워 등의 다양한 조정(Calibration) 작업을 거치게 되며, 임피던스 정합(Impedance matching) 등을 통해서 RF 조정의 필요성이 줄어들 수 있겠으나, 단말기 회로가 점점 광 대역화 되면서 대역 전체에 대한 완벽한 임피던스 정합은 사실상 불가능하며, 이에 따라 채널 조정의 필요성이 더욱 증대되고 있다.In general, a mobile communication terminal undergoes various calibration operations such as frequency and power to ensure proper and even characteristics of the product before it is released into a product, and reduces the need for RF adjustment through impedance matching. However, as the terminal circuit becomes wider and wider, perfect impedance matching of the entire band is virtually impossible, and thus the need for channel adjustment is further increased.
그러나, 상기 채널 조정은 사실상 매우 중요한 작업이지만, 많은 시간이 소요되며 매우 고가의 계측장치 등이 필요하다는 문제점이 있다. However, the channel adjustment is in fact a very important task, but there is a problem that it takes a lot of time and a very expensive measuring device and the like.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 창출한 것으로, 이동 통신 단말기의 송신회로 부분에서 송신파워를 검출할 수 있도록 하고, 그 검출된 송신파워를 이용하여 계측장비 없이 단말기 자체적으로 송신파워 조정을 수행할 수 있도록 하는 이동 통신 단말기의 송신파워 조정 장치 및 방법을 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and enables the transmission power to be detected in the transmission circuit portion of the mobile communication terminal, and by using the detected transmission power, the terminal itself without measuring equipment. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an apparatus and method for adjusting transmission power of a mobile communication terminal capable of performing transmission power adjustment.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 송신파워 조정 및 정상 동작 여부에 따라 신호의 출력 경로를 조정하기 위한 신호 스위칭부와, 송신파워 조정 시 입력되는 신호의 파워를 검출하여 직류(DC) 레벨로 변환하여 출력하는 파워레벨 출력부로 구성되어 안테나로 출력되는 신호의 송신파워를 검출하는 송신파워 검출부와; 상기 송신파워 검출부에서 출력된 각 채널별 송신파워 레벨을 테이블 형태로 저장하고, 각 채널의 송신파워를 기준값에 근사한 값을 갖도록 내부 가변이득 증폭기의 이득을 조정하는 송신용 RF 칩과; 상기 송신용 RF 칩에서 출력된 신호를 전력 증폭하는 파워 앰프와, 그 파워 앰프를 통해 증폭된 신호를 수신 신호와 구분하여 안테나로 출력하기 위한 듀플렉서를 포함하여 구성한 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object, the signal switching unit for adjusting the output path of the signal according to the transmission power adjustment and normal operation, and the DC power level by detecting the power of the signal input during the transmission power adjustment A transmission power detector configured to detect a transmission power of a signal output to the antenna, the power level output section converting the output signal to an antenna; A transmission RF chip for storing the transmission power level of each channel output from the transmission power detector in a table form and adjusting the gain of the internal variable gain amplifier so that the transmission power of each channel has a value close to a reference value; And a duplexer for power amplifying the signal output from the transmitting RF chip, and a duplexer for dividing the signal amplified by the power amplifier from the received signal and outputting the antenna to the antenna.
본 발명은 단말기 자체에서 각 채널에 대한 송신파워를 검출하고, 각 채널의 송신파워를 소정의 기준에 맞추어 그 차이만큼 가변 이득 증폭기의 이득을 조정함으로써, 외부적인 계측장비 없이 단말기 자체적으로 송신파워 조정을 수행할 수 있도록 하는 장치 및 방법의 제공을 요지로 한다.The present invention detects the transmission power for each channel in the terminal itself, and adjusts the transmission power of the terminal itself without external measurement equipment by adjusting the gain of the variable gain amplifier by the difference according to a predetermined reference. Summary of the Invention It is an object of the present invention to provide an apparatus and method for performing the same.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention will be described.
도1은 본 발명에 따라 자체적인 송신파워 조정이 가능하도록 한 이동 통신 단말기의 송신측 구성을 보인 블록도로서, 일반적인 이동 통신 단말기의 송신측 회로 구성과는 달리, 안테나(ANT) 전단에서 최종 출력되는 신호의 송신파워를 검출할 수 있는 송신 파워 검출부(400)가 더 포함되어 있다.1 is a block diagram showing a transmission side configuration of a mobile communication terminal capable of adjusting its own transmission power according to the present invention. Unlike the general circuit configuration of the transmission side of a mobile communication terminal, FIG. A transmission power detection unit 400 that can detect the transmission power of the signal to be further included.
도1을 참조하면, 송신용 RF 칩(100)과, 상기 RF 칩(100)에서 출력된 신호를 전력 증폭하는 파워 앰프(200)와, 송,수신 신호를 분리하여 송신과 수신이 동시에 이루어지도록 하는 듀플렉서(300)와, 안테나로 출력되는 신호의 송신파워를 검출하는 송신파워 검출부(400)를 포함하여 구성한다.Referring to FIG. 1, a transmission RF chip 100, a power amplifier 200 for power amplifying a signal output from the RF chip 100, and a transmission and reception signal are separated so that transmission and reception are simultaneously performed. It comprises a duplexer 300 and a transmission power detection unit 400 for detecting the transmission power of the signal output to the antenna.
여기서, 상기 송신용 RF 칩(100)은 모뎀 칩(MSM)으로써, 내부적으로 마이크로프로세서, 메모리, 디에이컨버터, 가변 이득 증폭기 등이 집적되어 있으며, 소프트웨어적으로 각 구성요소를 제어할 수 있다.In this case, the transmitting RF chip 100 is a modem chip (MSM), and internally, a microprocessor, a memory, a de-converter, a variable gain amplifier, and the like are integrated, and each component may be controlled by software.
도2는 상기 도1에서 송신파워 검출부(400)의 상세한 구성을 보인 회로도로서, 송신파워 조정 및 정상 동작 여부에 따라 신호의 출력 경로를 조정하기 위한 신호 스위칭부(400a)와, 송신파워 조정 시 입력되는 신호의 파워를 검출하여 직류(DC) 레벨로 변환하여 출력하는 파워레벨 출력부(400b)로 구성되며, 상기 파워레벨 출력부는 다이오드(D1)와 LC 필터 회로를 이용하여 구성함으로써, 송신 RF 신호를 DC 전압으로 바꿔 출력하게 된다.FIG. 2 is a circuit diagram showing a detailed configuration of the transmission power detector 400 in FIG. 1, which includes a signal switching unit 400a for adjusting a signal output path according to transmission power adjustment and normal operation, and transmission power adjustment. The power level output unit 400b detects the power of the input signal and converts the signal to a direct current (DC) level. The power level output unit is configured using a diode D1 and an LC filter circuit. The signal is converted to DC voltage and output.
상기와 같이 직류 레벨로 변환 출력되는 송신파워는 송신용 RF 칩(100)으로 전달되고, 이후 송신용 RF 칩에서 소프트웨어적으로 송신파워 조정 절차를 진행하게 된다.As described above, the transmission power converted and outputted to the DC level is transmitted to the RF chip 100 for transmission, and then the transmission power adjustment procedure is performed in software on the RF chip for transmission.
도3은 상기 도2의 송신파워 검출부에서 검출된 파워를 이용한 송신파워 조정 과정을 보인 순서도로서, 우선 정상 동작 시 송신파워 검출부(400)의 스위칭부(400a)는 제1스위치(SW1)가 온 되어 있으므로, 송신파워 조정 동작을 위해서는 제1스위치(SW1)를 오프 시키고 제2스위치(SW2)를 온 시킨다. 상기와 같은 스위치 제어동작은 송신용 RF 칩(100)에서 수행한다.3 is a flowchart illustrating a transmission power adjustment process using the power detected by the transmission power detection unit of FIG. 2. First, in a normal operation, the switching unit 400a of the transmission power detection unit 400 is turned on when the first switch SW1 is turned on. Therefore, the first switch SW1 is turned off and the second switch SW2 is turned on for the transmission power adjusting operation. The switch control operation as described above is performed by the transmitting RF chip 100.
다음, 송신용 RF 칩(100)은 전 채널에 걸쳐서 순차적으로 테스트용 신호(예 : 연속 사인파)를 출력한다.Next, the transmitting RF chip 100 sequentially outputs a test signal (eg, a continuous sine wave) over all channels.
다음, 상기 각 채널의 테스트용 신호는 송신파워 검출부(400)에서 직류 전압으로 변환되어, 다시 송신용 RF 칩(100)으로 입력되어 내부에 내장되어 있는 에이디 변환기를 통해 칩에서 처리할 수 있는 레벨의 디지털 정보로 변환된 후, 테이블 형태로 내부 메모리에 저장된다.Next, the test signal of each channel is converted into a DC voltage by the transmission power detection unit 400, and is again input to the RF chip 100 for transmission and processed at the chip through an AD converter embedded therein. After conversion into digital information, the table is stored in internal memory.
이때, 상기 저장된 각각의 직류 전압은 곧 각 채널의 송신신호의 세기를 의미하며, 각 채널 당 DC 전압의 차이는 채널간 이득의 편차를 의미한다.In this case, each of the stored DC voltage means the strength of the transmission signal of each channel, and the difference of the DC voltage per channel means the deviation of gain between channels.
다음, 상기 기록된 DC 전압 중에서 특정 값(예 : 최대값 또는 이미 내정된 기준값)을 기준값으로 선정한 다음, 이 값에 맞추어서 다른 채널의 DC 값들도 이 기준값에 근사한 값을 갖도록 내부의 가변이득 증폭기의 이득을 조정하여, 전 채널에서 고른 송신 파워를 방출할 수 있도록 한다.Next, a specific value (for example, a maximum value or a predetermined reference value) is selected as a reference value among the recorded DC voltages, and then the DC value of the other channel is adjusted to have a value close to this reference value. Adjust the gain so that it evens out the transmit power over all channels.
상기와 같은 동작은 상술한 바와 같이 송신용 RF 칩의 내부 구성요소를 소프트웨어적으로 제어하는 것으로 충분히 실현이 가능하며, 송신파워의 조정이 완료되면 송신파워 검출부의 신호 스위칭부(400a)에서 제1스위치(SW1)를 온 시키고 제2스위치(SW2)를 오프 시킨다.The above operation can be sufficiently realized by controlling internal components of the RF chip for transmission as described above, and when the adjustment of the transmission power is completed, the signal switching unit 400a of the transmission power detection unit may perform the first operation. The switch SW1 is turned on and the second switch SW2 is turned off.
한편, 상기 송신파워 검출부(400) 자체의 채널간 특성편차 즉, 각 채널 별 다이오드 및 LC 필터의 특성은 설계 및 측정에 의해 각 채널별 특성의 예측이 가능하며, 이를 이용하면 송신파워 검출부(400)에 대한 조정(Calibration)의 필요성은 제거될 수 있으며, 또한, 다이오드 및 LC 필터로 이루어진 파워레벨 출력부(400b)를 칩 형태로 모듈화 할 경우 모듈별 특성의 편차가 줄어들게 되어, 여러 번에 걸친 재 측정의 필요성도 줄어들게 될 것이다.On the other hand, the characteristic deviation between the channels of the transmission power detector 400 itself, that is, the characteristics of the diode and LC filter for each channel can be predicted by the design and measurement of the characteristics of each channel by using the transmission power detector 400 ), The necessity of the calibration (Calibration) can be eliminated, and if the module module of the power level output unit 400b consisting of a diode and the LC filter in the form of a chip, the variation of the characteristics of each module is reduced, The need for remeasurement will also be reduced.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명 이동 통신 단말기의 송신파워 조정 장치 및 방법은, 이동 통신 단말기의 송신회로 부분에서 송신파워를 검출할 수 있도록 하고, 그 검출된 송신파워를 이용하여 계측장비 없이 단말기 자체적으로 송신파워 조정을 수행할 수 있도록 하는 효과가 있다.As described above, the apparatus and method for adjusting transmission power of the mobile communication terminal of the present invention enables the transmission power to be detected in the transmission circuit portion of the mobile communication terminal, and uses the detected transmission power to make the terminal itself without measuring equipment. This has the effect of enabling transmission power adjustment.
도 1은 본 발명에 따라 자체적인 송신파워 조정이 가능하도록 한 이동 통신 단말기의 송신측 구성을 보인 블록도.1 is a block diagram showing the configuration of a transmitting side of a mobile communication terminal capable of adjusting its own transmission power according to the present invention.
도 2는 상기 도1에서 송신파워 검출부의 상세한 구성을 보인 회로도.2 is a circuit diagram showing a detailed configuration of a transmission power detector in FIG.
도 3은 상기 도2의 송신파워 검출부에서 검출된 파워를 이용한 송신파워 조정 과정을 보인 순서도.3 is a flowchart illustrating a transmission power adjusting process using the power detected by the transmission power detector of FIG.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
100 : 송신용 RF 칩 200 : 파워 앰프100: RF chip for transmission 200: power amplifier
300 : 듀플렉서 400 : 송신파워 검출부300: duplexer 400: transmission power detector
400a : 신호 스위칭부 400b : 파워레벨 출력부400a: signal switching unit 400b: power level output unit
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