KR100605993B1 - 위성 수신기 내장형 충전기 및 이를 이용하여 위성 신호를수신하는 이동 통신 단말기 - Google Patents

위성 수신기 내장형 충전기 및 이를 이용하여 위성 신호를수신하는 이동 통신 단말기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이동 통신 단말기에 장착되는 충전 전지를 충전하는 충전기에 있어서, 위성 신호를 수신하는 위성 수신 안테나부와, 상기 위성 수신 안테나부에서 수신된 위성 신호의 잡음을 최소화하고 증폭시키는 위성 신호 중계부와, 상기 충전기에 이동 통신 단말기가 결합되면 상기 위성 신호 중계부에서 증폭된 위성 신호를 상기 이동 통신 단말기로 출력하는 알.에프. 출력부와, 상기 충전 전지를 충전하고 상기 위성 신호 중계부에 전원을 공급하기 위한 전원부를 포함함을 특징으로 한다. 따라서 본 발명은 위성 수신 장치를 내장한 충전기를 통해 위성 신호의 수신이 개선되어 양질의 위성 수신 서비스가 가능하고, 그 위성 수신 서비스를 이동 통신 단말기를 통해 제공할 수 있다. 또한 위성 수신 충전기에 이동 통신 단말기의 과다한 소비 전력을 보조할 수 있는 2차 전지를 구비하여 유선 전원 없이 이동 통신 단말기의 과다한 소비 전력을 보조할 수 있다.
충전기, 위성 수신, 안테나

Description

위성 수신기 내장형 충전기 및 이를 이용하여 위성 신호를 수신하는 이동 통신 단말기{CHARGER HAVING A SATELLITE RECEIVER AND A MOBILE COMMUNICATION TERMINAL FOR RECEIVING A SATELLITE SIGNAL USING THE CHARGER}
도 1은 통상적인 충전기에 이동 통신 단말기가 장착되어 있는 상태를 나타낸 사시도.
도 2는 종래 기술에 따른 충전기와 이동 통신 단말기가 장착되었을 때 각각의 간단한 내부 구성을 나타낸 블록 구성도.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 위성 수신기 내장형 충전기와 이를 이용하는 이동 통신 단말기가 장착 되었을 때 각각의 간단한 내부 구성을 나타낸 블록 구성도.
본 발명은 이동 통신 단말기의 충전기 및 이를 이용하는 이동 통신 단말기에 관한 것으로, 특히 위성 수신 장치를 내장하여 이동 통신 단말기의 위성 서비스를 가능하게 하는 충전기 및 이를 이용하여 위성 신호를 수신하는 이동 통신 단말기에 관한 것이다.
일반적으로 이동 통신 단말기는 셀룰러 폰(Cellular Phone), 개인용 정보 단말기(PDA: Personal Digital Assistant), 개인용 통신 서비스 폰(PCS: Personal Communication Services Phone), IMT-2000 단말기(International Mobile Telecommunication-2000), GSM(Global System For Mobile Communication)단말기 등과 같이, 이동하면서 통화를 하거나 데이터를 주고 받을 수 있는 통신 기능을 제공하는 기기를 말한다.
최근 이동 통신 단말기는 현대인에게 없어서는 안 될 필수품으로서 남녀노소를 막론하고 사용하고 있으며, 이러한 이동 통신 단말기의 수요가 더욱 늘어남에 따라 이동 통신 단말기 사용자의 다양한 욕구를 만족시키기 위해 다양한 기능이 추가되고 있다. 특히 이동 통신 단말기를 이용한 메일, 인터넷, 게임 등과 같은 기능을 비롯하여 현재 가장 많이 이용되는 데이터 및 화상까지 전달하는 멀티미디어 기능도 계속 추가되고 있는 상황이며, 위성 방송을 수신할 수 있는 이동 통신 단말기도 보급되고 있다.
하지만 위성 수신기의 특수성으로 위성 수신 안테나가 이동 통신 단말기의 좁은 공간의 제약을 받아 기대만큼 좋은 성능을 발휘하고 있지 못하고 있다. 때문에 외부 액세서리를 이용하여 위성 신호를 수신하고, 수신된 위성 신호를 이동 통신 단말기로 전달하기 위한 장치 개발이 필요한 실정이다.
한편, 혁신적으로 발전하고 있는 이동 통신 단말기는 단말기의 구동을 위해 반드시 구동 전원을 필요로 하기 때문에, 소형화 및 경량화가 가능하고 지속적인 구동 전원을 공급할 수 있도록 고효율 배터리인 리튬 이온(Li-Ion)전지 등의 2차 전지를 장착하여 사용하고 있다. 그러나 이러한 리튬 이온 전지 등과 같은, 이동 통신 단말기의 배터리는 2차 전지의 특성상 일정한 시간이 경과하면 더 이상 사용할 수 없기 때문에 별도의 충전기를 통해 충전한다. 충전한 2차 전지는 대략 2~3일 정도의 방전을 거치면서 이동 통신 단말기 구동에 필요한 전원을 공급한 다음 다시 충전하여 사용하게 된다.
도 1은 통상적인 충전기에 이동 통신 단말기가 장착되어 있는 상태를 나타낸 사시도이다. 도 1을 참조하면 교류 전류를 직류로 인가하기 위한 전원연결부(100)와 연결된 충전기(200)에 이동 통신 단말기(300)가 장착되어 있다. 이 때 전원이 인가되면, 이동 통신 단말기(300)는 충전기(200)를 통해 충전 전원을 공급받아 배터리를 충전하게 된다.
도 2는 종래 기술에 따른 충전기와 이동 통신 단말기가 결합되었을 때 각각의 간단한 내부 구성을 나타낸 블록 구성도이다. 도 2에 도시된 충전기(200)는 유선전원 입력부(210), 전원부(220) 및 전원공급부(230)를 포함하여 구성된다. 또한 이동 통신 단말기(300)는 전원입력부(310), 안테나부(320), RF수신부(RF : Radio Frequency)(330) 및 제어부(340)를 포함하여 구성된다.
충전기(200)에서 유선전원 입력부(210)는 전원 콘센트(도시하지 않음)에 연결된 전원연결부(100)를 통해 입력되는 교류 전원을 전원부(220)로 입력한다.
전원부(220)는 유선전원 입력부(210)로부터 입력되는 교류 전원을 직류 전원 으로 변환하고, 전원공급부(230)를 통해 이동 통신 단말기(300)의 전원입력부(310)로 직류 전원을 공급한다.
이동 통신 단말기(300)에서 전원입력부(310)는 이동 통신 단말기(300)가 충전기(200)에 장착되면, 충전기(200)의 전원공급부(230)로부터 직류 전원을 입력받아 이동 통신 단말기(300) 내부의 구성요소의 구동을 위한 전원을 공급한다.
안테나부(320)는 이동 통신 단말기(300)로 전달되는 신호를 수신하고, 이동 통신 단말기(300)에서 발신하는 신호를 공중에 방사한다.
RF수신부(330)는 공중에 방사된 RF신호를 안테나부(320)를 통해 수신하며, 제어부(340)의 제어 하에 음성 데이터, 문자 데이터, 영상 데이터 및 제어 데이터의 수신을 담당한다.
제어부(340)는 이동 통신 단말기의 전반적인 기능을 제어한다.
상기와 같이 이동 통신 단말기의 배터리를 충전하기 위해 사용되는 충전기는 통상 교류 전원을 직류 전원으로 변환하여 공급하는 것으로 데스크 탑(Desk Top)형태의 충전기가 널리 사용되고 있다. 하지만 충전기는 항상 유선 전원과의 연결이 필요하고 충전 기능 이외의 활용도가 없었다.
따라서 본 발명의 목적은 외부 액세서리를 이용하여 위성 신호를 수신하고, 수신된 위성 신호를 이동 통신 단말기로 전달하기 위한 장치를 개발하는 데 있다. 이를 위해, 이동 통신 단말기 배터리를 충전할 때 사용하는 기존 충전기에 위성 수 신 장치를 내장하여 미약한 위성 신호를 수신하고, 그 신호를 적정 레벨로 조정하여 양질의 위성 서비스를 제공하기 위해 위성 수신 장치를 내장한 충전기 및 이를 이용하여 위성 신호를 수신하는 이동 통신 단말기를 제공하고자 한다.
본 발명의 다른 목적은 이동 통신 단말기의 멀티미디어 서비스를 위해 소비되는 전력 및 이동 통신 단말기 배터리의 충전 전력을 보조하는 2차 전지를 내장하여, 휴대가 가능한 위성 수신기 내장형 충전기를 제공하는 데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 이동 통신 단말기에 장착되는 충전 전지를 충전하는 충전기에 있어서, 위성 신호를 수신하는 위성 수신 안테나부와, 상기 위성 수신 안테나부에서 수신된 위성 신호의 잡음을 최소화하고 증폭시키는 위성 신호 중계부와, 상기 충전기에 이동 통신 단말기가 결합되면 상기 위성 신호 중계부에서 증폭된 위성 신호를 상기 이동 통신 단말기로 출력하는 알.에프. 출력부와, 상기 충전 전지를 충전하고 상기 위성 신호 중계부에 전원을 공급하기 위한 전원부를 포함함을 특징으로 한다.
또한 본 발명은 이동 통신 단말기에 있어서, 상기 이동 통신 단말기로 전달되는 신호를 수신하는 안테나부와, 상기 이동 통신 단말기의 충전 전지를 충전하고, 위성 신호를 수신하여 상기 이동 통신 단말기로 출력하는 위성 수신기 내장형 충전기와 상기 이동 통신 단말기의 결합을 감지하여 결합 감지 신호를 출력하는 제어부와, 상기 위성 수신기 내장형 충전기에서 출력된 위성 신호를 수신하는 위성 신호 수신부와, 상기 위성 신호 수신부로 수신된 위성 신호 및 상기 안테나부로 수신된 신호 중 어느 하나를 입력 받는 알.에프. 수신부와, 상기 제어부의 제어에 의해 상기 안테나부 및 상기 위성 신호 수신부 중 하나와 연결하는 알.에프. 스위치부를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예들을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 또한 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 위성 수신기 내장형 충전기와 이를 이용하는 이동 통신 단말기가 장착 되었을 때 각각의 간단한 내부 구성을 나타낸 블록 구성도이다.
도 3을 참조하면 본 발명의 실시 예에 따른 위성 수신기 내장형 충전기(400)는 위성 수신 안테나부(410), 위성 신호 중계부(420), RF출력부(430), 전원부(440), 2차 전지(450), 유선전원 입력부(460) 및 전원공급부(470)를 포함한다. 그리고 본 발명의 실시 예에 따른 이동 통신 단말기(500)은 안테나부(510), 위성 신호 수신부(520), RF스위치부(530), RF수신부(540), 제어부(550) 및 전원입력부(560)를 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따른 위성 수신기 내장형 충전기(400)에서 위성 수신 안테나부(410)는 DMB(Digital Multimedia Broadcasting)안테나로 이루어지며, DMB 서비스를 위해 위성이 중계해 주는 신호를 전달 받는다. 위성 수신 안테나부(410)는 위성과의 효율적인 통신을 위해 위성 수신기 내장형 충전기(400) 내부 상단에 위치하는 것이 바람직하다. 또한 위성 수신기 내장형 충전기(400)의 반대 면은 위성 수신 안테나부(410)의 효율 면적이 되기 때문에, 평면이면서 클수록 좋으며 안테나 지향성을 고려하여 기울기를 두는 것이 좋다.
위성 신호 중계부(420)는 위성 수신 안테나부(410)에서 수신된 위성 신호의 잡음을 최소화하고 증폭시키는 기능을 수행하기 위해 저잡음증폭기(LNA : Low Noise Amplifier)로 구성되는 것이 바람직하다. 위성 수신 안테나부(410)로 수신된 신호는 외부에서 이미 많은 잡음을 포함해서 날아온 신호이기 때문에 감쇄 및 잡음의 영향으로 매우 낮은 전력 레벨을 갖고 있다. 따라서 잡음을 최소화하는 증폭 기능이 필요하기 때문에, 잡음을 최소화 하면서 신호를 증폭시키는 LNA를 사용하는 것이다.
LNA로 구성되는 위성 신호 중계부(420)는 전기에너지를 발생할 수 있는 능력을 가진 능동소자이므로 전원부(440)로부터 전원을 공급 받는다.
RF출력부(430)는 위성 수신기 내장형 충전기(400)에 이동 통신 단말기(500)가 결합되면 위성 신호 중계부(420)에서 저잡음 증폭된 위성 신호를 이동 통신 단말기(500)로 출력한다.
전원부(440)는 유선전원 입력부(460)로부터 입력받은 교류 전원을 직류 전원으로 변환한다. 그리고 전원부(440)는 이동 통신 단말기(500) 충전 전지의 충전, 이동 통신 단말기(500) 내부 구성요소의 구동을 위한 전원 및 능동소자인 위성 신호 중계부(420)에 전원을 공급한다.
2차 전지(450)는 전원부(440)로 전원을 공급하며 유선전원 공급원이 없는 장소에서 유선전원 입력부(460)로 들어가는 전원 입력이 없을 때 대체 전원 공급원의 역할을 하기 때문에, 위성 수신기 내장형 충전기(400)를 휴대용으로 이용하게 할 수 있다. 2차 전지(450)는 위성 수신기 내장형 충전기(400)에 내장되기 때문에, 소형화 및 경량화가 가능하면서 지속적인 구동 전원을 공급할 수 있도록 고효율 배터리인 리튬 이온(Li-Ion)전지 등을 사용한다.
유선전원 입력부(460)는 가정용과 차량용으로 분리하여 사용할 수 있으며, 전원 콘센트(도시하지 않음)에 연결된 도 1의 전원연결부(100)를 통해 입력되는 교류 전원을 전원부(440)로 입력한다.
본 발명의 실시 예에 따른 이동 통신 단말기(500)에서 안테나부(510)는 이동 통신 단말기(500)로 전달되는 신호를 수신하고, 이동 통신 단말기(500)에서 발신하는 신호를 공중에 방사한다.
위성 신호 수신부(520)는 RF출력부(430)에서 출력된 위성 신호를 수신한다.
RF스위치부(530)는 안테나부(510)와 RF수신부(530)를 연결하여 안테나부(510)로 수신된 신호를 RF수신부(530)로 전달한다. RF스위치부(530)는 제어부(550)의 제어에 의해 위성 신호 수신부(520)로 수신된 위성 신호를 RF수신부(540)로 전달한다. 보다 자세히 설명하면, RF스위치부(530)는 도시된 바와 같이 안테나부(510)와 위성 신호 수신부(520)를 스위치 구조로 연결한다. RF스위치부(530)는 통상적인 경우 안테나부(510)와 스위칭 되어 안테나부(510)로 수신된 신호를 RF수신부(540)로 전송하지만, 제어부(550)가 위성 수신기 내장형 충전기(400)와의 결합을 감지하면 위성 신호 수신부(520)와 스위칭 되고 RF출력부(430)에서 출 력된 위성 신호를 입력 받아 RF수신부(540)로 전송한다.
RF수신부(540)는 RF스위치부(530)의 동작에 따라, 안테나부(510)로 수신된 신호 및 RF출력부(430)에서 출력되어 위성 신호 수신부(520)로 입력된 위성 신호 중 어느 하나를 입력 받아 제어부(550)로 출력한다.
제어부(550)는 본 발명의 실시 예에 따른 이동 통신 단말기(500)의 전반적인 동작을 제어한다. 제어부(550)는 이동 통신 단말기(500)의 충전 전지를 충전하고, 위성 신호를 수신하여 이동 통신 단말기(500)로 출력하는 위성 수신기 내장형 충전기(400)와 상기 이동 통신 단말기(500)의 결합을 감지하여 결합 감지 신호를 RF스위치부(530)출력한다. 즉, 제어부(550)는 이동 통신 단말기(500)가 위성 수신기 내장형 충전기(400)와 결합을 감지하면, RF스위치부(530)가 안테나부(510) 및 위성 신호 수신부(520)와 스위칭 되도록 제어한다.
제어부(550)는 위성 수신기 내장형 충전기(400)의 전원공급부(470)를 통해 이동 통신 단말기(500)의 전원입력부(560)로 전원이 공급되면, 이동 통신 단말기(500)가 위성 수신기 내장형 충전기(400)와 결합된 것으로 판단한다. 또는 위성 수신기 내장형 충전기(400)의 RF출력부(430)가 물리적으로 연결되면, 이를 이동 통신 단말기(500)와 위성 수신기 내장형 충전기(400)와의 결합으로 판단할 수도 있다. 즉, 위성 수신기 내장형 충전기(400)의 RF출력부(430) 단자와 위성 신호 수신부(520)의 단자가 연결되는 것을 감지하는 것이다.
전원입력부(560)는 위성 수신기 내장형 충전기(400)의 전원부(440)가 공급하는 전원을 전압공급부(470)를 통해 입력받아 이동 통신 단말기(500) 내부의 구성요 소의 구동을 위한 전원을 공급한다.
상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시될 수 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위 뿐만 아니라 특허청구범위와 균등한 것에 의해 정해져야 한다.
상술한 바와 같이 본 발명은 위성 수신 장치를 내장한 충전기 및 이를 이용하여 위성 신호를 수신하는 이동 통신 단말기를 제공함으로써 위성 수신 장치를 내장한 충전기를 통해 위성 신호의 수신이 개선되어 양질의 위성 수신 서비스가 가능하고, 그 위성 수신 서비스를 이동 통신 단말기를 통해 제공할 수 있다. 또한 위성 수신 충전기에 이동 통신 단말기의 과다한 소비 전력을 보조할 수 있는 2차 전지를 구비하여 유선 전원 없이 이동 통신 단말기의 과다한 소비 전력을 보조할 수 있다.

Claims (6)

  1. 이동 통신 단말기에 장착되는 충전 전지를 충전하는 충전기에 있어서,
    위성 신호를 수신하는 위성 수신 안테나부와,
    상기 위성 수신 안테나부에서 수신된 위성 신호의 잡음을 최소화하고 증폭시키는 위성 신호 중계부와,
    상기 충전기에 이동 통신 단말기가 결합되면 상기 위성 신호 중계부에서 증폭된 위성 신호를 상기 이동 통신 단말기와 직접 연결된 단자를 통해 출력하는 알.에프. 출력부와,
    상기 충전 전지를 충전하고 상기 위성 신호 중계부에 전원을 공급하기 위한 전원부를 포함함을 특징으로 하는 위성 수신기 내장형 충전기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 위성 수신 안테나부는
    상기 충전기의 내부 상단에 위치함을 특징으로 하는 위성 수신기 내장형 충전기.
  3. 제1항에 있어서, 상기 위성 신호 중계부는
    저잡음증폭기로 구성됨을 특징으로 하는 위성 수신기 내장형 충전기.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전원부로 전원을 공급하는 2차 전지를 더 포함함을 특징으로 하는 위성 수신기 내장형 충전기.
  5. 이동 통신 단말기에 있어서,
    상기 이동 통신 단말기로 전달되는 신호를 수신하는 안테나부와,
    상기 이동 통신 단말기의 충전 전지를 충전하고, 위성 신호를 수신하여 상기 이동 통신 단말기로 출력하는 위성 수신기 내장형 충전기와 상기 이동 통신 단말기의 결합을 감지하여 결합 감지 신호를 출력하는 제어부와,
    상기 위성 수신기 내장형 충전기에서 출력된 위성 신호를, 상기 위성 신호 수신기 내장형 충전기와 직접 연결된 단자를 통해 수신하는 위성 신호 수신부와,
    상기 위성 신호 수신부로 수신된 위성 신호 및 상기 안테나부로 수신된 신호 중 어느 하나를 입력 받는 알.에프. 수신부와,
    상기 제어부의 제어에 의해 상기 안테나부 및 상기 위성 신호 수신부 중 하나와 연결하는 알.에프. 스위치부를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 이동 통신 단말기.
  6. 제5항에 있어서, 상기 알.에프, 스위치부는
    상기 안테나부와 상기 알.에프. 수신부를 연결하고, 상기 제어부로부터 결합 감지 신호가 입력되면 상기 위성 신호 수신부를 알.에프. 수신부로 연결함을 특징으로 하는 이동 통신 단말기.
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