KR100616660B1 - 저전력 무선 송수신기 - Google Patents

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KR100616660B1 KR1020050002929A KR20050002929A KR100616660B1 KR 100616660 B1 KR100616660 B1 KR 100616660B1 KR 1020050002929 A KR1020050002929 A KR 1020050002929A KR 20050002929 A KR20050002929 A KR 20050002929A KR 100616660 B1 KR100616660 B1 KR 100616660B1
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    • H04W52/00—Power management, e.g. TPC [Transmission Power Control], power saving or power classes
    • H04W52/02—Power saving arrangements
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    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
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    • H04W88/02—Terminal devices

Abstract

본 발명은 저전력 무선 송수신기를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 저전력 무선 송수신기는, 제1 무선 송수신기(100) 및 제2 무선 송수신기(200)를 포함하는 저전력 무선 송수신기에 있어서, 상기 제1 무선 송수신기(100)는 웨이크업 선택(WS)에 따라 기설정된 ID에 해당되는 웨이크업 신호를 생성하는 웨이크업신호 생성부(110); 및 상기 웨이크업신호 생성부(110)의 웨이크업 신호를 적외선 웨이크업 신호로 변환하는 제1 적외선 송신부(130)를 구비하고, 상기 제2 무선 송수신기(200)는, 수신되는 적외선 웨이크업 신호를 전기적인 웨이크업 신호로 변환하는 제2 적외선 수신부(210); 상기 제2 적외선 수신부(210)로부터의 웨이크업 신호를 ID로 복원한 후, 이 복원된 ID가 기설정된 고유 ID와 일치하는지를 판단하여, 일치하면, 상기 제2 무선 송수신기에 웨이크업 전압을 공급하는 웨이크업신호 처리부(220)를 구비한다.
저전력, 무선 송신기, 무선 수신기, 웨이크업, 제어신호, 데이타

Description

저전력 무선 송수신기{LOW-POWER WIRELESS TRANSCEIVER}
도 1은 종래 저전력 무선 송수신기의 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 저전력 무선 송수신기의 구성도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
100 : 제1 무선 송수신기 110 : 웨이크업신호 생성부
120 : 제어신호 처리부 130 : 제1 적외선 송신부
140 : 제1 적외선 수신부 150 : 데이타 송신부
200 : 제2 무선 송수신기 210 : 제2 적외선 수신부
220 : 웨이크업신호 처리부 230 : 제어신호 생성부
240 : 제2 적외선 송신부 250 : 데이타 수신부
SW : 웨이크업 스위칭부
본 발명은 저전력 무선 송수신기에 관한 것으로, 특히 정상 수신확인(ACK), 비정상 수신확인(NACK) 등의 제어 신호 및 웨이크업 신호를 적외선으로 전송하고, 데이타를 RF로 전송하도록 구현함으로서, 전체 전류소모를 줄일 수 있어 저전력으로 동작가능하고, 또한 회로가 간단해져 더욱 소형화가 가능한 저전력 무선 송수신기에 관한 것이다.
일반적으로, 무선통신의 효용성이 증가되면서 다양한 분야에서 유선과 무선을 통합한 형태의 연결망이 구축되고 있으며, 이에 따라 무선통신 분야에서, 저속, 저가 및 저전력의 기술 규격에 대한 요구사항이 제기되고 있다. 또한, 최근에는 무선으로 저속의 데이타 전송률을 요구하는 다양한 응용분야에 널리 활용될 수 있는 많은 표준안이 발표됨으로써, 이에 따른 극소 전력을 구현하기 위한 방법이 요구되고 있다.
통상, 통신 시스템은 송신기에서 보내는 데이타를 수신하기 위하여 수신기는 언제나 송신기로부터 모든 신호를 수신할 필요가 있으나, 전류소모를 줄이기 위하여 일정한 간격마다 수신기를 동작시켜 신호의 유무를 판단하게 된다.
그런데, 실제 수신기에서는 신호가 없을 경우 또는 수신할 필요가 없는 무의미한 신호들을 복조하기 위해 발진기(Oscillator) 및 수신부 등의 회로부가 구동하며 복조를 수행하기 위해 모뎀(Modem)에 전원을 공급하여야 하는 등 많은 전력을 소모하고 있다.
이러한 전력소모에 대한 단점을 보안하기 위해 도 1에 도시된 바와 같은 무 선 송수신기가 제안된바 있다.
도 1은 종래 저전력 무선 송수신기의 구성도이다.
도 1에 도시된 종래의 저전력 무선 송수신기는 무선 송신기(10) 및 무선 수신기(20)로 이루어지는데, 상기 무선 송신기(10)는 저주파수(LF)를 이용하여 웨이크업 신호를 송신하는 LF 송신부(11)와 송신 안테나(ANT1)를 포함하고, 데이타를 송신하기 위한 데이타 송신부(12) 및 안테나(ANT12)를 포함하며, 또한 정상 수신확인(ACK), 비정상 수신확인(NACK) 등의 제어 신호를 수신하기 위한 제어신호 수신부(13) 및 안테나(ANT13)를 포함한다.
상기 무선 수신기(20)는 저주파수(LF)의 웨이크업 신호를 수신하는 안테나(ANT21) 및 LF 수신부(21)를 포함하고, 데이타를 수신하기 위한 안테나(ANT22) 및 데이타 수신부(22)를 포함하며, 또한 정상 수신확인(ACK), 비정상 수신확인(NACK) 등의 제어 신호를 송신하기 위한 안테나(ANT23) 및 제어신호 송신부(23)를 포함한다.
이러한 종래의 무선 송수신기에서는, 웨이크업 신호가 자신의 웨이크업 신호인지를 확인하기 위해서, 즉, 신호에 포함된 ID를 확인하기 위해서, 웨이크업 신호의 수신여부와는 관계없이 베이스밴드부가 항상 동작하여야 하거나, 주기적으로 깨어나야 한다.
그러네, 이와 같은 종래의 무선 송수신기에서는, 저주파수(LOW Frequency)를 이용하여, 데이타 송신 및 수신기 이외에 별도의 제어신호 송신 및 수신기를 갖추어야 하므로, 전력소모가 크고, 전력소비를 줄이는 데에도 한계가 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 그 목적은 정상 수신확인(ACK), 비정상 수신확인(NACK) 등의 제어 신호 및 웨이크업 신호를 적외선으로 전송하고, 데이타를 RF로 전송하도록 구현함으로서, 전체 전류소모를 줄일 수 있어 저전력으로 동작가능하고, 또한 회로가 간단해져 더욱 소형화가 가능한 저전력 무선 송수신기를 제공하는데 있다.
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 저전력 무선 송수신기는,
제1 무선 송수신기 및 제2 무선 송수신기를 포함하는 저전력 무선 송수신기에 있어서,
상기 제1 무선 송수신기는
웨이크업 선택에 따라 기설정된 ID에 해당되는 웨이크업 신호를 생성하는 웨이크업신호 생성부; 및
상기 웨이크업신호 생성부의 웨이크업 신호를 적외선 웨이크업 신호로 변환 하는 제1 적외선 송신부를 구비하고,
상기 제2 무선 송수신기는
수신되는 적외선 웨이크업 신호를 전기적인 웨이크업 신호로 변환하는 제2 적외선 수신부; 및
상기 제2 적외선 수신부로부터의 웨이크업 신호를 ID로 복원한 후, 이 복원된 ID가 기설정된 고유 ID와 일치하는지를 판단하여, 일치하면, 상기 제2 무선 송수신기에 웨이크업 전압을 공급하는 웨이크업신호 처리부
를 구비함을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 저전력 무선 송수신기의 구성도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 저전력 무선 송수신기는 제1 무선 송수신기(100) 및 제2 무선 송수신기(200)를 포함한다.
상기 제1 무선 송수신기(100)는 웨이크업 선택(WS)에 따라 기설정된 ID에 해당되는 웨이크업 신호를 생성하는 웨이크업신호 생성부(110)와, 입력받은 제어신호를 수신 처리하는 제어신호 처리부(120)와, 상기 웨이크업신호 생성부(110)의 웨이크업 신호를 적외선 웨이크업 신호로 변환하는 제1 적외선 송신부(130)와, 수신되는 적외선 제어신호를 전기적인 제어 신호로 변환하여 상기 제어신호 처리부(120) 로 전송하는 제1 적외선 수신부(140)와, 송신할 데이타를 RF 신호로 송신하는 데이타 송신부(150)를 포함한다.
상기 제2 무선 송수신기(200)는 수신되는 적외선 웨이크업 신호를 전기적인 웨이크업 신호로 변환하는 제2 적외선 수신부(210)와, 상기 제2 적외선 수신부(210)로부터의 웨이크업 신호를 ID로 복원한 후, 이 복원된 ID가 기설정된 고유 ID와 일치하는지를 판단하여, 일치하면, 상기 제2 무선 송수신기에 웨이크업 전압을 공급하는 웨이크업신호 처리부(220)와, 요청에 따라 정상 수신확인(ACK) 또는 비정상 수신확인(NACK) 등의 제어신호를 생성하는 제어신호 생성부(230)와, 상기 웨이크업신호 처리부(220)로부터의 웨이크업 스위칭 전압에 의해 온되어, 전원부로부터의 웨이크업 전압을 상기 제2 무선 송수신기(200)에 공급하는 웨이크업 스위칭부(SW)와, 상기 제어신호 생성부(230)에 의해 생성된 제어 신호를 적외선 제어신호로 변환하는 제2 적외선 송신부(240)와, RF신호에 실려오는 데이타를 수신하는 데이타 수신부(250)를 포함한다.
상기 데이타 송신부(150)는 상기 제어신호 처리부(120)에 의해 수신된 제어신호가 비정상 수신확인(NACK) 신호인 경우, 데이타의 재 송신을 수행하는 송신 데이타 베이스밴드부(151)와, 상기 송신 데이타 베이스밴드부(151)로부터의 신호를 변조하는 변조부(152)와, 상기 변조부(152)로부터의 신호의 전력을 증폭하는 전력증폭부(153)와, 상기 전력증폭부(153)로부터의 신호를 기설정된 대역으로 통과시키는 대역통과필터(154)와, 상기대역통과필터(154)로부터의 신호를 송신하는 송신 안 테나(ANT1)를 포함한다.
상기 데이타 수신부(250)는 상기 송신 안테나(ANT1)로부터의 신호를 수신하는 수신 안테나(ANT2)와, 상기 수신 안테나(ANT2)로부터의 신호를 기설정된 대역으로 통과시키는 대역통과필터(251)와, 상기 대역통과필터(251)로부터의 신호를 저잡음으로 증폭하는 저잡음 증폭부(252)와, 상기 저잡음 증폭부(253)로부터의 신호를 복조하여 원 데이타로 복원하는 복조부(253)와, 상기 복조부(253)로부터의 수신 데이타에 대한 오류를 체크하여 정상 수신 또는 비정상 수신을 확인하고, 상기 제어신호 생성부(230)에 정상 수신확인(ACK), 비정상 수신확인(NACK) 등의 제어신호의 생성을 요청하는 수신 데이타 베이스밴드부(254)를 포함한다.
상기 스위칭부(SW)는 상기 웨이크업신호 처리부(220)로부터의 웨이크업 스위칭 전압에 의해 온되어, 전원부로부터의 웨이크업 전압을 상기 데이타 수신부(250)에 공급하는 제1 스위치(SW1)와, 상기 웨이크업신호 처리부(220)로부터의 웨이크업 스위칭 전압에 의해 온되어, 전원부로부터의 웨이크업 전압을 상기 제어신호 생성부(230)에 공급하는 제2 스위치(SW2)를 포함한다.
이하, 본 발명의 작용 및 효과를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명한다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 저전력 무선 송수신기의 제1 무선 송수신 기(100)에서는 웨이크업 신호를 적외선으로 송신하면, 이 웨이크업 신호를 제2 무선 송수신기(200)가 적외선으로 수신하여 웨이크업 되어, 상기 제1 무선 송수신기(100)와 제2 무선 송수신기(200) 사이에서 RF를 이용한 무선 데이타 통신이 이루어지며, 이러한 무선 데이타 통신 과정에서, 상기 제2 무선 송수신기(200)는 데이타의 정상 수신확인(ACK), 비정상 수신확인(NACK)을 수행하여 이에 해당되는 제어 신호를 상기 제1 무선 송수신기(100)에 적외선으로 전송한다. 여기서, 상기 제어신호가 비정상 수신확인(NACK)에 해당되는 경우, 상기 제1 무선 송수신기(100)는 데이타 재 송신을 수행한다.
먼저, 적외선을 이용한 웨이크업 과정에 대해서 설명한다.
상기 제1 무선 송수신기(100)의 웨이크업신호 생성부(110)는 사용자에 의한 웨이크업 선택(WS)에 따라 기설정된 ID에 해당되는 웨이크업 신호를 생성하여 제1 적외선 송신부(130)로 전달하고, 상기 제1 적외선 송신부(130)는 상기 웨이크업신호 생성부(110)의 웨이크업 신호를 적외선 웨이크업 신호로 변환하여 제2 무선 송수신기(200)로 송신한다.
이어서, 상기 제2 무선 송수신기(200)의 제2 적외선 수신부(210)는 수신되는 적외선 웨이크업 신호를 전기적인 웨이크업 신호로 변환하여 웨이크업신호 처리부(220)로 전달하면, 상기 웨이크업신호 처리부(220)는 상기 제2 적외선 수신부(210) 로부터의 웨이크업 신호를 ID로 복원한 후, 이 복원된 ID가 기설정된 고유 ID와 일치하는지를 판단하여, 일치하면, 웨이크업 스위칭 전압을 웨이크업 스위칭부(SW)에 공급한다.
이때, 상기 웨이크업 스위칭부(SW)는 상기 웨이크업신호 처리부(220)로부터의 웨이크업 스위칭 전압에 의해 온되어, 전원부로부터의 웨이크업 전압을 상기 제2 무선 송수신기(200)에 공급한다. 이에 따라, 상기 제2 무선 송수신기(200)가 웨이크업 된다.
상기 스위칭부(SW)에 대해서 설명하면, 상기 스위칭부(SW)는 제1 스위치(SW1) 및 제2 스위치(SW2)를 포함할 수 있는데, 상기 제1 스위치(SW1)는 상기 웨이크업신호 처리부(220)로부터의 웨이크업 스위칭 전압에 의해 온되어, 전원부로부터의 웨이크업 전압을 상기 데이타 수신부(250)에 공급한다. 또한, 상기 제2 스위치(SW2)는 상기 웨이크업신호 처리부(220)로부터의 웨이크업 스위칭 전압에 의해 온되어, 전원부로부터의 웨이크업 전압을 상기 제어신호 생성부(230)에 공급한다.
전술한 바와 같은 웨이크업 동작에 의하면, 제1 무선 송수신기(100)에서 적외선(Infrared) 신호로 미리 의도하는 송수신기에 맞는 웨이크업(wake-up) 데이타를 송신한다. 그러면 제2 무선 송수신기(200)의 적외선 센서인 제2 적외선 수신부(210)를 통해 수신된 신호는 기저대역(baseband) 처리를 담당하는 웨이크업신호 처리부(220)에 의해 수신되어 고유한 ID와 비교하여 일치하면 제2 무선 송수신기 (200)의 회로를 동작시키기 위하여 스위치를 턴온(turn-on)한다. 이 스위칭 동작과 동기되어, 발진기(oscillator)를 포함한 저잡음 증폭기(LNA) 및 믹서(Mixer) 등의 수신기 각 블럭이 액티브(activate)되며 비로소 제2 무선 송수신기(200)는 전류를 소모하게 된다.
다음, RF를 이용한 무선 데이타 통신 과정에 대해서 설명한다.
상기 데이타 송신부(150)의 송신 데이타 베이스밴드부(151)는 통상의 데이타 송신 과정을 수행하면서, 상기 제어신호 처리부(120)에 의해 수신된 제어신호가 비정상 수신확인(NACK) 신호인 경우, 데이타의 재 송신을 수행하고, 이후, 변조부(152)는 상기 송신 데이타 베이스밴드부(151)로부터의 신호를 변조하고, 이 변조된 신호는 전력증폭부(153)에서 전력 증폭된 후, 대역통과필터(154)에서 기설정된 대역으로 통과되어 송신 안테나(ANT1)를 통해 송신된다.
이어서, 상기 데이타 수신부(250)의 수신 안테나(ANT2)는 상기 송신 안테나(ANT1)로부터의 신호를 수신하고, 이 수신된 신호는 대역통과필터(251)에서 기설정 대역으로 통과된 후, 저잡음 증폭부(252)에서 저잡음으로 증폭된 후 복조부(253)에서 복조되어 원 데이타로 복원된다. 이 복원된 데이타는 수신 데이타 베이스밴드부(254)로 제공된다.
상기 수신 데이타 베이스밴드부(254)는 상기 복조부(253)로부터의 수신 데이 타에 대한 오류를 체크하여 정상 수신 또는 비정상 수신을 확인하여, 상기 제어신호 생성부(230)에 정상 수신확인(ACK), 비정상 수신확인(NACK) 등의 제어신호의 생성을 요청한다.
그 다음, 적외선을 이용한 제어신호 전송 과정에 대해서 설명한다.
먼저, 상기 제어신호 생성부(230)는 상기 수신 데이타 베이스밴드부(254)의 요청에 따라 정상 수신확인(ACK) 또는 비정상 수신확인(NACK) 등의 제어신호를 생성하고, 이 제어신호는 제2 적외선 송신부(240)에 의해 적외선 제어신호로 변환되어 제1 무선 송수신기(100)로 송신된다.
이때, 상기 제1 무선 송수신기(100)의 제1 적외선 수신부(140)는 수신되는 적외선 제어신호를 전기적인 제어 신호로 변환하여 제어신호 처리부(120)로 전송하고, 상기 제어신호 처리부(120)는 입력받은 제어신호를 수신 처리하는데, 이 수신 처리된 정상 수신확인(ACK) 또는 비정상 수신확인(NACK)신호등의 제어신호를 상기 송신 데이타 베이스밴드부(151)로 전달한다.
만약, 상기 제어신호가 비정상 수신확인(NACK)신호인 경우, 상기 송신 데이타 베이스밴드부(151)에 데이타 재전송을 요청한다.
전술한 바와 같은 제어신호 전송동작에 의하면, 제1 무선 송수신기(100)와 제2 무선 송수신기(200) 사이의 제어신호는 데이타 신호에 비해 매우 적은 비트(bit)로 구성되어, 정상 수신확인(ACK) 또는 비정상 수신확인(NACK)신호와 같은 수 신확인 신호를 포함한다. 제2 무선 송수신기(200)에서 적은 비트(Bit)로 이루어진 제어신호를 송신하기 위해, 제2 무선 송수신기(200)는 별도의 송신부를 구비하여야 하고, 또한 제1 무선 송수신기(100)도 별도의 수신부를 구비하여야 한다.
이때, 적은 비트의 제어신호를 송수신하기 위해서 적외선을 이용한다면, 제1 및 제2 무선 송수신기의 구조를 대폭 간단하게 구성할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고 특허청구범위에 의해 한정되며, 본 발명의 장치는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백하다.
상술한 바와 같은 본 발명에 따르면, 저전력 무선 송수신기에서, 정상 수신확인(ACK), 비정상 수신확인(NACK) 등의 제어 신호 및 웨이크업 신호를 적외선으로 전송하고, 데이타를 RF로 전송하도록 구현함으로서, 전체 전류소모를 줄일 수 있어 저전력으로 동작가능하고, 또한 회로가 간단해져 더욱 소형화가 가능하다는 효과가 있다.

Claims (6)

  1. 제1 무선 송수신기 및 제2 무선 송수신기를 포함하는 저전력 무선 송수신기에 있어서,
    상기 제1 무선 송수신기는
    웨이크업 선택에 따라 기설정된 ID에 해당되는 웨이크업 신호를 생성하는 웨이크업신호 생성부; 및
    상기 웨이크업신호 생성부의 웨이크업 신호를 적외선 웨이크업 신호로 변환하는 제1 적외선 송신부를 구비하고,
    상기 제2 무선 송수신기는
    수신되는 적외선 웨이크업 신호를 전기적인 웨이크업 신호로 변환하는 제2 적외선 수신부; 및
    상기 제2 적외선 수신부로부터의 웨이크업 신호를 ID로 복원한 후, 이 복원된 ID가 기설정된 고유 ID와 일치하는지를 판단하여, 일치하면, 상기 제2 무선 송수신기에 웨이크업 전압을 공급하는 웨이크업신호 처리부
    를 구비하는 저전력 무선 송수신기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 무선 송수신기는
    입력받은 제어신호를 수신 처리하는 제어신호 처리부;
    수신되는 적외선 제어신호를 전기적인 제어 신호로 변환하여 상기 제어신호 처리부로 전송하는 제1 적외선 수신부; 및
    송신할 데이타를 RF 신호로 송신하는 데이타 송신부
    를 더 포함함을 특징으로 하는 저전력 무선 송수신기.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제2 무선 송수신기는
    요청에 따라 정상 수신확인 또는 비정상 수신확인 등의 제어신호를 생성하는 제어신호 생성부;
    상기 웨이크업신호 처리부로부터의 웨이크업 스위칭 전압에 의해 온되어, 웨이크업 전압을 상기 제2 무선 송수신기에 공급하는 웨이크업 스위칭부;
    상기 제어신호 생성부에 의해 생성된 제어 신호를 적외선 제어신호로 변환하는 제2 적외선 송신부; 및
    RF신호에 실려오는 데이타를 수신하는 데이타 수신부
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 저전력 무선 송수신기.
  4. 제2항에 있어서, 상기 데이타 송신부는
    상기 제어신호 처리부에 의해 수신된 제어신호가 비정상 수신확인 신호인 경우, 데이타의 재 송신을 수행하는 송신 데이타 베이스밴드부;
    상기 송신 데이타 베이스밴드부로부터의 신호를 변조하는 변조부;
    상기 변조부로부터의 신호의 전력을 증폭하는 전력증폭부;
    상기 전력증폭부로부터의 신호를 기설정 대역으로 통과시키는 대역통과필터; 및
    상기대역통과필터로부터의 신호를 송신하는 송신 안테나
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 저전력 무선 송수신기.
  5. 제3항에 있어서, 상기 데이타 수신부는
    상기 송신 안테나로부터의 신호를 수신하는 수신 안테나;
    상기 수신 안테나로부터의 신호를 기설정 대역으로 통과시키는 대역통과필터;
    상기 대역통과필터로부터의 신호를 저잡음으로 증폭하는 저잡음 증폭부;
    상기 저잡음 증폭부로부터의 신호를 복조하여 원 데이타로 복원하는 복조부; 및
    상기 복조부로부터의 수신 데이타에 대한 오류를 체크하여 정상 수신 또는 비정상 수신을 확인하고, 상기 제어신호 생성부에 정상 수신확인, 비정상 수신확인 등의 제어신호의 생성을 요청하는 수신 데이타 베이스밴드부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 저전력 무선 송수신기.
  6. 제3항에 있어서, 상기 스위칭부는
    상기 웨이크업신호 처리부로부터의 웨이크업 스위칭 전압에 의해 온되어, 웨이크업 전압을 상기 데이타 수신부에 공급하는 제1 스위치; 및
    상기 웨이크업신호 처리부로부터의 웨이크업 스위칭 전압에 의해 온되어, 웨이크업 전압을 상기 제어신호 생성부에 공급하는 제2 스위치
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 저전력 무선 송수신기.
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