KR100652001B1 - 이동 단말기의 대역 필터 및 그 제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이동 단말기에 관한 것으로, 특히 이동 단말기내 고주파단에 구비된 대역 필터와, 또한 기지국에서 제공받은 채널 정보를 이용하여 이동 단말기내 고주파단의 대역 필터를 제어하는 방법에 관한 것이다.

이를 위해 본 발명에서는 기존 대역 필터에 비해 상대적으로 협소한 주파수 대역의 신호가 통과되는 대역 필터를 수신 고주파단과 송신 고주파단에서 각각 두 개씩 사용하며, 기지국에서 제공되는 채널 정보를 이용하여 해당 채널에 대한 대역 필터가 선택적으로 사용될 수 있도록 한 제어 방법을 제공한다.

수신 대역 필터, 송신 대역 필터

Description

이동 단말기의 대역 필터 및 그 제어 방법{Band pass filter of mobile phone, and method for controlling the filter}

도 1은 일반적인 이동 단말기내 고주파단의 구성을 나타낸 블록구성도.

도 2는 본 발명에 따른 이동 단말기내 고주파단의 구성을 나타낸 블록구성도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

13 : 제1 스위치 14 : 제1 수신 대역 필터

15 : 제2 수신 대역 필터 16 : 제2 스위치

19 : 제3 스위치 20 : 제1 송신 대역 필터

21 : 제2 송신 대역 필터 22 : 제4 스위치

본 발명은 이동 단말기에 관한 것으로, 특히 이동 단말기내 고주파단에 구비된 대역 필터와, 또한 기지국에서 제공받은 채널 정보를 이용하여 이동 단말기내 고주파단의 대역 필터를 제어하는 방법에 관한 것이다.

도 1은 일반적인 이동 단말기내 고주파단의 구성을 나타낸 블록구성도이다.

도 1을 참조하면, 이동 단말기의 회로 구성은 크게 신호 송출을 위한 송신부와, 신호 수신을 위한 수신부로 나눌 수 있다. 또한 이동 단말기는 무선 고주파 신호가 입출되는 안테나(1)와, 안테나(1)를 통해 입출되는 수신신호 및 송신신호의 흐름을 제어하는 듀플렉서(Duplexer)(2)가 포함된다.

여기서 듀플렉서(2)는 신호 수신 또는 신호 송신에 필요한 필터들(TX_Filter, RX_Filter)이 구비된다. 듀플렉서(2)의 TX_Filter(미도시)는 송신 스퓨리어스 방사를 억제하며 송신 잡음이 수신 주파수 대역에 인가되는 것을 억제한다. RX_Filter(미도시)는 송신 반송파 신호에 의한 스퓨리어스를 방어한다.

도 1에는 수신부와 송신부에서 고주파단의 회로 구성만을 나타내었으며, 이에 대한 구성 및 동작을 이하 설명한다.

수신부의 고주파단은 초단 저잡음 증폭기(3)와, 수신 대역 필터(4)와, 주파수 혼합기(5)로 구성된다.

일단 듀플렉서(2)는 안테나(1)로 수신된 고주파 신호의 흐름을 제어하여 수신 고주파단으로 보낸다.

듀플렉서(2)의 흐름 제어에 의해 초단 저잡음 증폭기(3)로 입력된 수신 고주파 신호는 증폭된 후 수신 대역 필터(4)로 입력된다.

수신 대역 필터(4)는 입력된 수신 고주파 신호에서 증폭에 의한 잡음을 억압하고, 해당 주파수 대역(셀룰러의 경우:869∼895㎒)의 수신 고주파 신호만을 통과시킨다.

이후 주파수 혼합기(Mixer)(5)는 필터링된 수신 고주파 신호를 중간 주파수 대역의 신호로 하향 주파수 처리하기 위해 국부 신호(Local signal)와 혼합한다.

이와 같이 동작하는 수신 고주파단에서 수신 대역 필터(4)는 수신 고주파 신호에서 불요파 성분을 가능한 한 최대로 감쇄시켜 억압해야 한다. 이는 주파수 혼합기(5)에서 필터링된 수신 고주파 신호와 국부 신호가 혼합될 때 고조파 성분을 최소화할 수 있기 때문이다.

송신부의 고주파단은 송신 초단 증폭기(6)와, 송신 대역 필터(7)와, 고출력 증폭기(8)로 구성된다.

일단 국부 신호와 혼합되어 송신 고주파 신호로 상향 주파수 처리된 송신신호는 송신 초단 증폭기(6)에서 증폭된다.

송신 대역 필터(7)는 증폭된 송신 고주파 신호에서 증폭에 의한 잡음을 억압하고, 해당 주파수 대역의 송신 고주파 신호만을 통과시킨다.

이후 필터링된 송신 고주파 신호는 고출력 증폭기(8)에 의해 안테나(1)로 방사될 수 있을 만큼의 크기로 증폭된다.

이와 같이 동작하는 송신 고주파단에서 송신 대역 필터(7)는 송신 고주파 신호에서 불요파 성분을 가능한 한 최대로 감쇄시켜 억압해야 한다.

상기 설명한 수신 고주파단이나 송신 고주파단에서 사용되는 대역 필터(4,7)는 약 25㎒ 대역의 신호를 통과시킨다. 이는 실제로 사용되는 주파수 대역보다 훨씬 넓은 대역의 신호를 통과시킨다는 것이며, 결과적으로 협대역 필터에 비해 상대적으로 불요파 성분에 대한 감쇄 특성이 나쁘다는 것이다.

또한 통화를 위해 할당되는 각 채널은 셀룰러인 경우 1.25㎒의 주파수 대역 을 사용한다. 그러나 수신 고주파단이나 송신 고주파단에서 사용되는 대역 필터는 약 25㎒ 대역의 신호를 통과시키므로, 할당된 각 채널간의 특성 편차가 커진다는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 상기한 점을 감안하여 안출한 것으로, 기존 대역 필터에 비해 상대적으로 협소한 주파수 대역의 신호가 통과되는 대역 필터를 수신 고주파단과 송신 고주파단에서 각각 두 개씩 사용하며, 기지국에서 제공되는 채널 정보를 이용하여 해당 채널에 대한 대역 필터가 선택적으로 사용될 수 있도록 한 제어 방법을 제공한다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 이동 단말기는, 송수신 주파수 대역보다 협소한 주파수 대역의 고주파 신호를 선택적으로 통과시켜 고주파 신호에서 증폭에 의한 잡음을 억압하는 복수 개의 대역 필터와, 상기 고주파 신호에 대한 채널 정보를 근거로 하여 상기 복수 개의 대역 필터들 중 어느 하나를 선택하기 위한 제어를 수행하는 제어부와, 상기 제어부의 제어에 따라 상기 복수 개의 대역 필터 중 어느 하나로 상기 고주파 신호의 경로를 절환시키는 복수 개의 스위치로 구성되는 것이 특징이다.

바람직하게, 상기 제어부는 상기 채널 정보를 상기 이동 단말기를 서비스하는 기지국으로부터 획득한다.

또한 상기 복수개의 대역 필터가, 입력된 수신 고주파 신호에서 증폭에 의한 잡음을 억압하여 해당 주파수 대역의 수신 고주파 신호만을 선택적으로 통과시키는 복수개의 수신 대역 필터와, 입력된 송신 고주파 신호에서 증폭에 의한 잡음을 억 압하여 해당 주파수 대역의 송신 고주파 신호만을 선택적으로 통과시키는 복수개의 송신 대역 필터로 구성된다.

바람직하게, 상기 복수 개의 대역 필터는 수신 주파수 대역보다 협소한 주파수 대역의 수신 고주파 신호를 선택적으로 통과시켜 입력되는 수신 고주파 신호에서 증폭에 의한 잡음을 억압하는 복수 개의 수신 대역 필터와, 송신 주파수 대역보다 협소한 주파수 대역의 송신 고주파 신호를 선택적으로 통과시켜 입력되는 송신 고주파 신호에서 증폭에 의한 잡음을 억압하는 복수 개의 송신 대역 필터로 구성된다.

이하 본 발명에 따른 이동 단말기의 대역 필터 및 그 제어 방법에 대한 바람직한 일 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

본 발명에서는 이동 단말기의 수신 고주파단 및 송신 고주파단에서 사용되는 대역 필터가 기지국에서 제공되는 채널 정보에 따라 선택적으로 사용된다. 즉, 기지국으로부터 제공되는 채널의 사용 주파수 대역에 따라 수신 고주파단 및 송신 고주파단에서 어느 대역 필터를 사용할지 선택한다.

이를 위해 각 고주파단에는 송수신 주파수 대역의 25㎒보다 협소한 약 13㎒ 주파수 대역의 신호를 통과시키는 대역 필터가 두 개씩 구비된다.

도 2는 본 발명에 따른 이동 단말기내 고주파단의 구성을 나타낸 블록구성도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 이동 단말기의 회로 구성은 크게 신호 송출을 위한 송신부와, 신호 수신을 위한 수신부로 나눌 수 있다. 또한 이동 단말기는 무선 고주파 신호가 입출되는 안테나(10)와, 안테나(10)를 통해 입출되는 수신신호 및 송신신호의 흐름을 제어하는 듀플렉서(Duplexer)(11)가 포함되며, 기지국으로부터 획득한 채널 정보를 근거로 하여 사용될 대역 필터를 선택하기 위한 제어신호를 출력하는 제어부(CPU)(30)가 포함된다.

여기서 듀플렉서(11)는 신호 수신 또는 신호 송신에 필요한 필터들(TX_Filter, RX_Filter)이 구비된다. 듀플렉서(11)의 TX_Filter(미도시)는 송신 스퓨리어스 방사를 억제하며 송신 잡음이 수신 주파수 대역에 인가되는 것을 억제한다. RX_Filter(미도시)는 송신 반송파 신호에 의한 스퓨리어스를 방어한다.

도 2에는 수신부와 송신부의 고주파단 회로 구성만을 나타내었으며, 이에 대해 보다 상세한 구성 및 동작을 이하 설명한다.

수신부의 고주파단은 초단 저잡음 증폭기(12)와, 제1 스위치(13)와, 제1 수신 대역 필터(14)와, 제2 수신 대역 필터(15)와, 제2 스위치(16)와, 주파수 혼합기(17)로 구성된다.

일단 듀플렉서(11)는 안테나(10)로 수신된 고주파 신호의 흐름을 제어하여 수신 고주파단으로 보낸다.

듀플렉서(11)의 흐름 제어에 의해 초단 저잡음 증폭기(12)로 입력된 수신 고주파 신호는 증폭된 후 두 수신 대역 필터(14,15) 중 하나로 입력된다. 이 때 이동 단말기 제어부(30)는 기지국에서 제공된 채널 정보를 이용하여 제1 스위치(13) 및 제2 스위치(16)를 절환시킴으로써 수신 대역 필터(14,15) 중에서 현재의 수신 고주파 신호가 입력될 하나를 선택한다.

여기서 수신 대역 필터(14,15)는 입력된 수신 고주파 신호에서 증폭에 의한 잡음을 억압하고, 해당 주파수 대역의 수신 고주파 신호만을 통과시킨다.

이후 주파수 혼합기(Mixer)(17)는 수신 대역 필터(14,15) 중 어느 하나에 의해 필터링된 수신 고주파 신호를 중간 주파수 대역의 신호로 하향 주파수 처리하기 위해 국부 신호(Local signal)와 혼합한다.

이와 같이 동작하는 본 발명에 따른 이동 단말기내 수신 고주파단에서 각 수신 대역 필터(14,15)는 각 채널이 사용하는 주파수 대역에 따라 서로 다른 주파수 대역을 사용하는 수신 고주파 신호를 필터링한다. 이는 제어부(30)가 기지국으로부터 제공받은 채널 정보를 근거로 하여 각 스위치(14,15) 절환을 제어함으로써 실현된다.

일 예로써, 제1 수신 대역 필터(14)는 상측파대(upper sideband) 주파수 대역을 사용하는 채널들에 대해 필터링하고, 제2 수신 대역 필터(15)는 하측파대(lower sideband) 주파수 대역을 사용하는 채널들에 대해 필터링한다고 하면, 제어부(30)는 현재 고주파 신호가 수신되는 채널이 상측파대 주파수 대역을 사용하는 채널과 하측파대 주파수 대역을 사용하는 채널 중 어느 것인지를 기지국으로부터 제공받으며, 이후 제어부(30)는 고주파 신호가 수신되는 채널의 주파수 대역이 어느 것이냐에 따라 제1 스위치(13)와 제2 스위치(16)를 절환시키기 위한 제어신호를 출력한다. 이러한 스위치들(13,16)에 대한 절환으로써 수신되는 고주파 신호의 주파수 대역에 적합한 수신 대역 필터를 선택한다.

좀더 포괄적인 예를 들면, 각 수신 대역 필터(14,15)는 자신에게 정해진 필터링 대역에 대해서만 최적의 성능을 발휘할 수 있으며, 제어부(30)가 이에 대한 사항을 이미 알고 있기 때문에 채널 정보가 획득되면 적절한 수신 대역 필터를 선택할 수 있다.

이하 송신부의 고주파단에 대한 구성 및 동작을 설명한다.

송신부의 고주파단은 송신 초단 증폭기(18)와, 제3 스위치(19)와, 제1 송신 대역 필터(20)와, 제2 송신 대역 필터(21)와, 제4 스위치(22)와, 고출력 증폭기(23)로 구성된다.

일단 국부 신호와 혼합되어 송신 고주파 신호로 상향 주파수 처리된 송신신호는 송신 초단 증폭기(18)에서 증폭된 후 두 송신 대역 필터(20,21) 중 하나로 입력된다. 이 때 이동 단말기 제어부(30)는 기지국에서 제공된 채널 정보를 이용하여 제3 스위치(19) 및 제4 스위치(22)를 절환시킴으로써 현재의 송신 고주파 신호가 입력될 송신 대역 필터(20,21)를 선택한다. 상기 기지국에서 제공된 채널 정보는 송신 고주파 신호가 송신될 채널이 상측파대 주파수 대역을 사용하는 채널과 하측파대 주파수 대역을 사용하는 채널 중 어느 것인지를 나타내는 정보이다.

여기서 송신 대역 필터(20,21)는 입력된 송신 고주파 신호에서 증폭에 의한 잡음을 억압하고, 해당 주파수 대역의 송신 고주파 신호만을 통과시킨다.

이후 필터링된 송신 고주파 신호는 고출력 증폭기(23)에 의해 안테나(10)로 방사될 수 있을 만큼의 크기로 증폭된다.

이와 같이 동작하는 본 발명에 따른 이동 단말기내 송신 고주파단에서 각 송신 대역 필터(20,21)는 각 채널이 사용하는 주파수 대역에 따라 서로 다른 주파수 대역의 송신 고주파 신호를 필터링하며, 이는 제어부(30)가 기지국으로부터 제공받은 채널 정보를 근거로 하여 각 스위치(19,22) 절환을 제어함으로써 실현된다.

일 예로써, 제1 송신 대역 필터(20)는 상측파대(upper sideband) 주파수 대역을 사용하는 채널들에 대해 필터링하고, 제2 송신 대역 필터(21)는 하측파대(lower sideband) 주파수 대역을 사용하는 채널들에 대해 필터링한다고 하면, 제어부(30)는 현재 송신 고주파 신호가 어느 주파수 대역을 사용하는 채널에 대한 것인지를 기지국으로부터 제공받으며, 이후 제어부(30)에서 출력된 제어신호 에 의해 제3 스위치(19) 및 제4 스위치(22)가 절환되어 사용될 송신 대역 필터가 선택된다.

좀더 포괄적인 예를 들면, 각 송신 대역 필터(20,21)는 자신에게 정해진 필터링 대역에 대해서만 최적의 성능을 발휘할 수 있으며, 제어부(30)가 이에 대한 사항을 이미 알고 있기 때문에 채널 정보가 획득되면 적절한 송신 대역 필터를 선택할 수 있다.

지금까지의 설명에서는 수신 대역 필터(14,15)와 송신 대역 필터(20,21)가 선택되는 동작을 각각 설명하였다.

그러나 제어부(30)는 제공받은 채널 정보를 이용하여 각 네 개의 스위치(13,16,19,22)를 동시에 절환시키며, 현재 수신 고주파 신호 또는 송신 고주파 신호가 어느 채널에 대한 것인지에 따라 사용될 수신 대역 필터 및 송신 대역 필터를 동시에 선택한다.

지금까지 설명된 본 발명에 따른 이동 단말기의 대역 필터 및 그 제어 방법에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.

이동 단말기의 고주파단에서 송수신 주파수 대역보다 협소한 주파수 대역의 신호를 통과시키는 두 개의 대역 필터를 선택적으로 사용할 수 있으며, 더욱이 기지국이 제공한 채널 정보에 따라 현재 사용 중인 채널의 주파수 대역에 적합한 대역 필터를 선택적으로 사용할 수 있기 때문에, 고주파 신호에서 불요파 성분을 최대로 감쇄시켜 억압할 수 있다는 것이다.

또한, 각각의 주파수 대역을 사용하는 여러 채널들의 특성에 맞게 대역 필터가 사용되므로 채널간의 특성 편차를 최소화할 수 있으며, 이로 인해 통화 품질의 향상을 기대할 수 있다는 것이다.

Claims (4)

1. 송수신 주파수 대역보다 협소한 주파수 대역의 고주파 신호를 선택적으로 통과시켜 고주파 신호에서 증폭에 의한 잡음을 억압하는 복수 개의 대역 필터와;

   상기 고주파 신호에 대한 채널 정보를 근거로 하여 상기 복수 개의 대역 필터들 중 어느 하나를 선택하기 위한 제어를 수행하는 제어부와;

   상기 제어부의 제어에 따라 상기 복수 개의 대역 필터 중 어느 하나로 상기 고주파 신호의 경로를 절환시키는 복수 개의 스위치로 구성되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 제어부는 상기 채널 정보를 상기 이동 단말기를 서비스하는 기지국으로부터 획득하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 복수 개의 대역 필터는,

   수신 주파수 대역보다 협소한 주파수 대역의 수신 고주파 신호를 선택적으로 통과시켜 입력되는 수신 고주파 신호에서 증폭에 의한 잡음을 억압하는 복수 개의 수신 대역 필터와,

   송신 주파수 대역보다 협소한 주파수 대역의 송신 고주파 신호를 선택적으로 통과시켜 입력되는 송신 고주파 신호에서 증폭에 의한 잡음을 억압하는 복수 개의 송신 대역 필터로 구성되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
4. 삭제

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