KR100595669B1

KR100595669B1 - 이동통신단말기 및 그의 송신 알에프신호 제어방법

Info

Publication number: KR100595669B1
Application number: KR1020040043202A
Authority: KR
Inventors: 한영길
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2004-06-11
Filing date: 2004-06-11
Publication date: 2006-07-03
Also published as: KR20050117928A; CN1707965A

Abstract

본 발명은 이동통신단말기에 관한 것으로, 특히 이동통신단말기의 통화모드시, 수신전력의 세기에 따라, 송신신호의 전력 증폭에 이용되는 배터리전압을 가변하여 전류소모를 최소화하도록 한 것이다. 이를 위하여 본 발명은 수신 전력신호의 세기에 따라, 배터리 전압을 가변하기 위한 피디엠(PDM)신호를 출력하는 MSM모뎀과; 상기 피디엠(PDM)신호에 의해, 배터리전압을 소정 레벨로 감압하고, 그 감압된 배터리전압을 구동전압으로 하여, 알에프신호를 소정 레벨로 증폭하는 전력증폭기를 포함하여 구성하고, 상기 전력증폭기는, 상기 PDM신호를 제어 직류 전압으로 변환하는 적분필터와; 상기 직류전압에 의해, 배터리 전압을 소정 레벨로 감압하는 직류/직류변환기를 구비한다.

Description

이동통신단말기 및 그의 송신 알에프신호 제어방법{MOBILE COMMUNICATION TERMINAL AND HIS TRANSMIT RF SIGNAL CONTROL METHOD}

도1은 일반적인 이동통신단말기의 외형을 보인 개략도.

도2는 일반적인 이동통신단말기의 구성을 보인 블록도.

도3은 종래 이동통신단말기의 송신 알에프신호 제어장치에 대한 구성을 보인 블록도.

도4는 본 발명 이동통신단말기의 구성을 보인 블록도.

도5는 도4에 있어서, 피디엠(PDM)신호와 제어 직류전압과의 관계를 보인 그래프.

도6은, 도4에 있어서, 제어전압에 따른 송신 알에프신호의 출력을 보인 파형도.

도7은 본 발명 이동통신단말기의 송신 알에프신호 제어방법에 대한 동작흐름도.

*****도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*****

160:MSM모뎀 220:직류/직류변환기

240:적분필터

본 발명은 이동통신단말기에 관한 것으로, 특히 이동통신단말기의 통화모드시, 수신전력의 세기에 따라, 송신신호의 전력 증폭에 이용되는 배터리전압을 가변하여 전류소모를 최소화하도록 한 이동통신단말기 및 그의 송신 알에프신호 제어방법에 관한 것이다.

산업이 고도로 발전함에 따라 사람들에게 편리함을 제공하는 각종 편의장치 중에서 최근 급속도로 확산되고 있는 휴대용 단말기는 간편하게 소지하고 다니면서 어느 곳에서나 사용할 수 있는 특징을 가지고 있다.

최근에는 단순한 음성 전달만 가능했던 휴대용 단말기의 기능이 점차 확대되어 문자 메시지 및 각종 정보 전송은 물론 인터넷 접속도 가능하게 되었다.

이러한 일반적인 이동통신단말기는, 도 1에 도시한 바와 같이, 단말기 본체 (10)와, 상기 본체(10)의 배면에 착탈되는 배터리(11)와, 상기 배터리(11)가 장착되는 면의 이면인 전면 및 측면에 형성되어 정보를 입력하는 버튼(20)과, 상기 본체(10)의 전면에 구비되어 상기 버튼(20)을 통해 입력된 정보 및 기호들을 디스플레이 하는 디스플레이부(12)와, 상기 버튼(20)의 하측에 형성되어 음성을 송신하는 송신부(13)와, 상기 디스플레이부(12)의 상측에 형성되어 음성을 수신하는 수신부 (14)와, 상기 본체(10)의 상부에 형성된 안테나(15)로 구성된다.

상기 디스플레이부(12)는 일정한 크기의 LCD(Liquid Crystal Display)로 구성되어 사용자가 무선 인터넷 등을 사용하여 원하는 여러 정보 등을 얻으려고 할 경우나, 전화번호나 메시지 등을 사용하고자 할 경우에 숫자나 문자 등의 부호들이 디스플레이 되어 사용자가 그 정보를 인식할 수 있도록 한다.

여기서, 도2는 상기 이동통신단말기의 송수신부의 구제척인 모습을 보인 개략도로서, 신호 수신시, 안테나(110)로부터 수신된 수신신호는 Duplexer(120)를 통해 RX, TX신호를 충분한 아이솔레이션(Isolation)을 갖고 RX, TX신호로 분리되며, 그 RF 수신 신호는 LNA(130)를 통해 소절 레벨로 증폭된다.

이후, 믹서(140)는 상기 LNA(130)에서 출력되는 신호를 IF중간 주파수로 변환하고, IFR(150)는 상기 믹서(140)에서 출력되는 IF중간주파수를, 휴대폰이 요구하는 임의의 기저대역 신호로 변환하여 기지국으로부터 수신되는 수신신호세기와 함께 RX신호를 MSM모뎀(160)으로 전송한다.

반면, 신호 송신시, MSM모뎀(160)으로부터 수신된 수신전력의 세기에 맞는 송신전력을 전달하기 위해 RFT(170)를 통해 조절하고, 상기 RFT(170)에서 출력되는 RF신호는 전력증폭기(190)의 입력으로 전달된다.

이때, 상기 전력증폭기(190)은,배터리로부터 일정한 전압을 공급받는데, 즉 도3에서 보는 바와같이, 송수신모드에 따라, MSM(160)은 로드 스위치(200)의 온/오프를 제어하여 일정한 배터리전압을 전력증폭기(190)에 인가한다.

이에 따라, 상기 전력증폭기(190)은 RF신호를 소정 레벨로 증폭하여 듀플렉서(120)및 안테나(100)를 통해 송신한다.

상기 전력증폭기(190)은, 기지국과 휴대전화 간의 메시지(Message)송신을 위하여, 전력증폭기의 입력 전력에 상관없이 Load Switch(210), 배터리(Battery)전원 을 직접 연결하여 그 배터리 전압을 구동전압으로 전력증폭기에 인가함으로 인하여, 수신신호의 세기에 상관없이 전력증폭기의 효율이 입력신호의 세기에 상관없이 거의 일정하다.

이에 따라, 수신신호의 세기가 큰 지역에서는 실제적으로 불필요한 전류를 전력증폭기에서 소모하여, Battery의 수명 및 발열이 증가되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 이동통신단말기의 통화모드시, 수신전력의 세기에 따라, 송신신호의 전력 증폭에 이용되는 배터리전압을 가변하여 전류소모를 최소화하도록 한 이동통신단말기 및 그의 송신 알에프신호 제어방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 수신 전력신호의 세기에 따라, 배터리 전압을 가변하기 위한 피디엠(PDM)신호를 출력하는 MSM모뎀과;
상기 피디엠(PDM)신호에 의해, 배터리전압을 소정 레벨로 감압하고, 그 감압된 배터리전압을 구동전압으로 하여, 알에프신호를 소정 레벨로 증폭하는 전력증폭기를 포함하여 구성하고,
상기 전력증폭기는,
상기 PDM신호를 제어 직류 전압으로 변환하는 적분필터와;
상기 직류전압에 의해, 배터리 전압을 소정 레벨로 감압하는 직류/직류변환기를 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 수신전력신호의 세기를 인식하는 과정과; 상기 수신전력신호의 세기에 따라, 배터리 전압을 가변하기 위한 피디엠 (PDM)신호를 생성하는 과정과; 상기 배터리전압을, 상기 피디엠 (PDM)신호에 의해, 소정 레벨로 하향변환하는 과정과; 상기 하향 변환된 전압에 의해 이득을 가 변하고, 그 가변된 이득으로 알에프신호를 소정 레벨 증폭하여 출력하는 과정으로 수행함을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 의한 이동통신단말기 및 그의 송신 알에프신호 제어방법에 대한 작용과 효과를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

본 발명이 적용되는 이동통신단말기는 도1가 동일한 것으로, 통상의 듀플렉서, 믹서,LNA,IFR,RFT등의 구성 및 그의 설명은 생략한다.

이는 본 발명의 요지를 설명함에 주요요소로서 구성되지 않음에 근거한 것이다.

그러나, 본 발명의 실시예에 있어서는 당연히 이의 구성이 필요할 것이다.

여기서, 도4는 본 발명 이동통신단말기의 개략적인 구성을 보인 실시예의 블록도이다.

도4에 도시한 바와같이, 본 발명은 수신 전력신호의 세기에 따라, 배터리 전압을 가변하기 위한 피디엠(PDM)신호를 출력하는 MSM모뎀(160)과; 상기 피디엠 (PDM)신호에 의해, 배터리전압을 소정 레벨로 감압하고, 그 감압된 배터리전압을 구동전압으로 하여, 알에프신호를 소정 레벨로 증폭하는 전력증폭기(190)를 구비한다.

상기 전력증폭기(190)는, 상기 PDM신호를 제어 직류 전압으로 변환하는 적분 필터(240)와; 상기 제어 직류전압에 의해, 배터리 전압을 소정 레벨로 감압하는 직류/직류변환기(220)를 구비하며, 이와같은 본 발명의 동작을 설명한다.

먼저, MSM모뎀(160)은, 수신 전력신호의 세기에 따라, 배터리 전압을 가변하기 위한 피디엠(PDM)신호를 전력증폭기(190)에 인가한다

이때, 상기 MSM모뎀(160)은, 기지국과 단말기간의 통신모드에 따라, 상기 직류/직류변환기(220)의 동작을 인에이블 또는 디스에이블시키는데, 즉 송신모드인 경우에만 직류/직류변환기(220)의 동작을 인에이블시킨다.

이에 따라, 상기 전력증폭기(190)는, 상기 MSM모뎀(160)에서 출력되는 피디엠 (PDM)신호에 의해, 배터리전압을 소정 레벨로 감압하고, 그 감압된 배터리전압을 구동전압으로 하여, 알에프신호를 소정 레벨로 증폭하고, 그 증폭된 알에프신호를 듀플렉서(120) 및 안테나(100)를 통해 송신한다.

여기서, 상기 전력증폭기(190)의 동작을 상세히 설명하면, 우선 적분필터 (240)는 PDM신호를 제어 직류 전압으로 변환하고, 직류/직류변환기(230)는 상기 제어 직류전압에 의해, 배터리 전압을 소정 레벨로 감압하여 구동앰프(260) 및 파워앰프(280)에 인가한다.

즉, 상기 전력증폭기(190)는, 직류/직류변환기(220)에 의해, 수신신호의 세기에 따른 가변전압을 통해 구동앰프(260) 및 파워앰프(280)의 베이스에 일정크기의 전류를 공급하고, 이에 따라 RFT(170)을 통해 입력되는 송신 알에프신호를 구동앰프(260)에서 1차 증폭한 후, 그 증폭된 신호를 파워앰프(280)에서 다시 2차 증폭하여, 그 알에프신호를 MAT3(290)와 듀플렉서(120) 및 안테나(100)를 통해 송신한 다.

보다 상세하게, 도7을 참조하여 본 발명을 설명한다.

우선, 수신전력 신호의 세기를 인식하고(SP1), 그 인식된 수신전력신호의 세기에 따라, 배터리 전압을 가변하기 위한 피디엠(PDM)신호를 생성한다(SP2).

이때, 각각의 출력신호의 세기에 따른 ACPR를 만족하는 범위 내에서 적정한 PDM값을 찾는다.

도5에서 보는 바와같이, 전압에 따라 피디엠(PDM)신호가 거의 리니어 하지만, 0.8V이하나, 3.5V이상에서는 피디엠(PDM)신호가 출력전압에 따라 약간 논리니어(Non-Linear)하므로, 피디엠(PDM)신호를 3.4~1.6V 사이값으로 선택한다.

예를 들어,고전력모드, +16dBm이상에서는, 종래와 동일하게, 배터리전압을 그대로 제어전압으로 전력증폭기에 인가하고, 저전력모드, +16dBm이하에서는 ACPR및 Spurious를 만족하는 적정전압을 3단계로 나누는데, 16~10dBm까지는 피디엠(PDM신호)를 통한 적정한 전압(약 2.8V)를 갖고, 10~0dBm까지는 2.2V, 0dBm이하에서는 전압을 1.6V가 되도록 피디엠(PDM)신호를 제어한다.

즉, 상기 피디엠(PDM)값은 적분필터(240)를 통해, 도 6과 같이 여러단계의 제어 전압으로 변환된다.

그 다음, 상기 배터리전압을, 상기 피디엠 (PDM)신호에 의해, 소정 레벨로 하향변환한다(SP3).

그 다음, 상기 하향 변환된 전압에 의해 이득을 가변하고(SP4), 그 가변된 이득으로 알에프신호를 소정 레벨 증폭하여 출력한다(SP5).

상기 본 발명의 상세한 설명에서 행해진 구체적인 실시 양태 또는 실시예는 어디까지나 본 발명의 기술 내용을 명확하게 하기 위한 것으로 이러한 구체적 실시예에 한정해서 협의로 해석해서는 안되며, 본 발명의 정신과 다음에 기재된 특허 청구의 범위내에서 여러가지 변경 실시가 가능한 것이다.

이상에서 상세히 설명한 바와같이 본 발명은, 수신전력신호의 세기에 따라, 전력증폭기의 이득을 가변제어함으로써, 고전력모드 또는 저전력모드에서 전류소모를 최소화하여 배터리 전원의 수명시간이 연장되는 효과가 있다.

Claims

수신 전력신호의 세기에 따라, 배터리 전압을 가변하기 위한 피디엠(PDM)신호를 출력하는 MSM모뎀과;

상기 피디엠(PDM)신호에 의해, 배터리전압을 소정 레벨로 감압하고, 그 감압된 배터리전압을 구동전압으로 하여, 알에프신호를 소정 레벨로 증폭하는 전력증폭기를 포함하여 구성하고,

상기 전력증폭기는,

상기 PDM신호를 제어 직류 전압으로 변환하는 적분필터와;

상기 직류전압에 의해, 배터리 전압을 소정 레벨로 감압하는 직류/직류변환기를 구비하는 것을 특징으로 하는 이동통신단말기.
삭제
제1 항에 있어서, 상기 MSM모뎀은,

기지국과 단말기간의 통신모드에 따라, 상기 직류/직류변환기의 동작을 인에이블 또는 디스에이블시키는 것을 특징으로 하는 이동통신단말기.
제1 항에 있어서, 상기 MSM모뎀은,

수신전력의 세기가, 16~10dBm 사이의 값이면 제어 직류전압이 약 2.8V가 되도록 피디엠(PDM신호)를 생성하고,

수신전력의 세기가, 10~0dBm사이의 값이면 제어직류전압이 약 2.2V가 되도록 피디엠(PDM신호)를 생성하며,

수신전력의 세기가, 0dBm 이하에서는, 제어직류 전압이 약 1.6V가 되도록 피디엠(PDM)신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 이동통신단말기.
수신전력신호의 세기를 인식하는 과정과;

상기 수신전력신호의 세기에 따라, 배터리 전압을 가변하기 위한 피디엠 (PDM)신호를 생성하고, 그 피디엠(PDM) 신호를 제어 직류전압으로 변환하는 과정과;

상기 배터리전압을, 상기 제어 직류전압에 의해, 소정 레벨로 하향 변환하는 과정과;

상기 하향 변환된 전압에 의해, 송신신호의 증폭 이득을 가변하고, 그 가변된 증폭 이득으로 알에프신호를 소정 레벨 증폭하여 출력하는 과정으로 수행함을 특징으로 하는 이동통신단말기의 송신 알에프신호 제어방법 .
삭제
제5 항에 있어서, 상기 피디엠 (PDM)신호를 생성하는 과정은,

수신전력의 세기가, 16~10dBm 사이의 값이면 제어 직류전압이 약 2.8V가 되도록 피디엠(PDM신호)를 생성하는 단계와;

수신전력의 세기가, 10~0dBm사이의 값이면 제어직류전압이 약 2.2V가 되도록 피디엠(PDM신호)를 생성하는 단계와;

수신전력의 세기가, 0dBm 이하에서는, 제어직류 전압이 약 1.6V가 되도록 피디엠(PDM)신호를 생성하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 이동통신단말기의 송신 알에프신호 제어방법.