KR100663475B1 - 이동통신 단말기의 송신전력 제어장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

배터리를 구비하는 무선이동 단말기의 송신장치가, 송신신호를 전력증폭하여 출력하는 전력증폭기와, 송신신호의 송신전력을 검사하여 기준전력을 초과할 때 제1제어신호를 출력하고, 기준전력 이하일 때 제2제어신호를 발생하는 제어기와, 제1제어신호 발생시 바이패스 모드로 동작하여 배터리의 전원을 전력증폭기의 구동전원으로 인가하고, 제2제어신호 발생시 스텝다운 모드로 동작하여 배터리의 전원을 소정 다운시킨 후 전력증폭기의 구동전원으로 인가하는 전압변환기로 구성된다.

또한 배터리와, 배터리의 전압을 변환하는 전압변환기와, 전압변환기의 출력에 의해 송신신호를 전력 증폭하는 전력증폭기를 구비하는 무선이동 단말기의 송신전력제어방법이, 소정의 기준전압과 수신되는 신호의 전력레벨을 비교하는 과정과, 수신신호의 전력이 기준전압보다 클 시 전압변환기를 바이패스 모드로 동작시켜 배터리의 전원을 전력증폭기의 구동전원으로 인가하는 과정과, 수신신호의 전력이 기준전압보다 낮을 시 전압변환기를 스텝다운 모드로 동작시켜 다운시킨 후 전력증폭기의 구동전원으로 인가하는 과정으로 이루어진다.

전원절약, 송신전력, 전력증폭기,

Description

이동통신 단말기의 송신전력 제어장치 및 방법{DEVICE AND METHOD FOR CONTROLLING TRANSMIT POWER IN WIRELESS TERMINAL}

도 1은 종래의 이동통신 단말기의 송신장치 구성을 도시하는 도면

도 2는 이동통신 단말기의 송신장치에서 본 발명의 실시예에 따라 송신전력을 제어하는 장치의 구성을 도시하는 도면

도 3은 이동통신 단말기의 송신장치에서 본 발명의 실시예에 따라 송신전력을 제어하는 과정을 도시하는 흐름도

본 발명은 이동통신 단말기의 송신장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 송신 전력을 제어하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

이동통신 단말기의 송신장치 구성은 도 1과 같은 구조를 갖는다. 상기 도 1은 이동통신 단말기의 RF 송신단 구조를 도시하고 있다.

상기 도 1을 참조하면, 제어기101은 변복조기(modem) 및 제어기(controller)들을 포함하여 단말기의 전반적인 동작을 제어하는 기능을 수행한다. 상기 도 1에서 상기 제어기101은 송신신호를 변조하여 출력하는 동시에 각종 제어신호를 출력한다. 상기 제어신호들 중에는 주파수 합성기(frequency synthesizer)의 동작 주파수를 결정하는 제어 데이타 및 송신시 전력증폭기115의 구동을 제어하기 위한 송신제어신호 PA_ON을 발생한다.

주파수 합성기는 전압제어발진기(Voltage Controller Oscillator: VCO)123, 위상고정회로(Phase Locked Loop: PLL)125, 발진기(VCTCXO)127로 구성된다. 상기 주파수 합성기는 상기 제어기101의 제어에 의해 수신 또는 송신되는 신호를 처리하기 위한 로컬 주파수(local frequency)를 발생한다. 이때 송신단의 동작을 살펴보면, 중간주파수 처리기(Intermediate Frequency Transformer: IFT)103은 상기 주파수 합성기에서 출력되는 발진주파수에 의해 상기 제어기101에서 출력되는 송신신호를 중간주파수 대역의 신호로 변환하고, IF필터(IF SAW filter)105는 상기 중간주파수 처리기103에서 출력되는 신호 중에서 송신 대역의 중간주파수 신호를 여파한다. 혼합기(up converter)107은 상기 주파수합성기에서 출력되는 송신대역의 캐리어 주파수에 의해 상기 IF필터105에서 출력되는 송신신호를 송신 대역의 RF신호로 상승 변환시킨다. RF필터(RF SAW filter)113은 상기 혼합기107에서 출력되는 신호들 중에서 송신 대역의 RF신호를 여파하여 출력한다. 상기 RF신호는 다시 구동증폭기(drive amp)111 및 필터113을 통해 전력증폭기(power amp)115에 인가된다.

상기 전력증폭기115는 배터리129에서 출력되는 전원에 의해 송신 RF신호를 전력 증폭하여 출력하며, 그 동작은 제어기101의 스위칭 제어신호에 의해 제어된다. 종래에는 상기 도 1에 도시된 바와 같이 단말기 출력단에 위치된 전력증폭기115는 배터리129의 전원이 직접 인가되게 되어있기 때문에, 상기 전력증폭기115에는 상기 배터리129의 출력전원이 항상 공급되게 된다. 따라서 모든 출력레벨에 상기 전력증폭기115는 상기 배터리125의 전원을 사용하며, 낮은 출력 레벨에서는 제어전압값 Vcntl을 제어하여 상기 전력증폭기115의 출력신호가 ACPR(Adjacent Channel Power Rejection)을 만족하는 출력레벨 범위에서 공급 전류를 줄여 전력소비를 절약한다. 그러나 전력증폭기115의 특성은 상기 배터리129의 전원보다 낮은 전원을 사용해도 ACPR을 만족하는 적정레벨의 파워를 출력할 수가 있으며, 이럴 경우 상기 배터리129의 전원을 직접 받아 사용할 때 보다 전류소비가 적게 된다. 따라서 상기 전력증폭기115의 전원을 단말기 출력전력에 맞추어 변화시킬 수가 있으면 부가적으로 단말기 통화상태에서의 전류소모를 줄일 수가 있다.

상기한 바와 같이 종래의 단말기는 상기 도 1과 같이 전력증폭기115의 전원단이 바로 배터리129에 직접 연결되어 있으며, 단말기는 출력전력 레벨에 상관없이 전력증폭기115의 전원을 배터리129 전원으로 사용한다. 따라서 낮은 출력전력레벨을 요구할 경우에도 상기 전력증폭기115의 전원은 상개 배터리129의 전원을 그대로 사용한다. 따라서 종래에는 어느 일정 레벨 미만의 파워 출력을 요구하는 경우에도 배터리의 전원을 그대로 사용하게 되어 전력 증폭기의 소비 전류를 줄일 수 없었으며, 이로 인해 통화 시간이 단축되는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명의 목적은 배터리를 사용하는 통신장치에서 배터리의 소모 전류를 줄일 수 있는 장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 이동통신 단말기의 송신기에서 요구되는 송신전력의 레벨에 따라 상기 배터리의 공급전력을 제어하여 통화시간을 연장시킬 수 있는 장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 배터리를 사용하는 이동통신 단말기의 송신기에서 전압변환기를 사용하여 전력증폭기에 인가되는 전원을 전력증폭기의 출력 레벨에 따라 제어하여 배터리의 소모를 줄일 수 있는 장치 및 방법을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 이동통신 단말기의 송신전력 제어장치가, 배터리와, 송신신호를 전력 증폭하여 출력하는 전력증폭기와, 상기 송신신호의 송신전력을 검사하여 기준전력을 초과할 때 제1제어신호를 출력하고, 상기 기준전력 이하일 때 제2제어신호를 발생하는 제어기와, 상기 제1제어신호 발생시 바이패스 모드로 동작하여 상기 배터리의 전원을 상기 전력증폭기의 구동전원으로 인가하고, 상기 제2제어신호 발생시 스텝다운 모드로 동작하여 상기 배터리의 전원을 소정 다운시킨 후 상기 전력증폭기의 구동전원으로 인가하는 전압변환기로 구성된 것을 특징으로 한다.

또한 배터리와, 상기 배터리의 전압을 변환하는 전압변환기와, 상기 전압변환기의 출력에 의해 송신신호를 전력 증폭하는 전력증폭기를 구비하는 무선이동 단말기의 송신전력제어방법이, 소정의 기준전압과 수신되는 신호의 전력레벨을 비교 하는 과정과, 상기 수신신호의 전력이 상기 기준전압보다 클시 상기 전압변환기를 바이패스 모드로 동작시켜 상기 배터리의 전원을 상기 전력증폭기의 구동전원으로 인가하는 과정과, 상기 수신신호의 전력이 상기 기준전압보다 낮을 시 상기 전압변환기를 스텝다운 모드로 동작시켜 다운시킨 후 상기 전력증폭기의 구동전원으로 인가하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 한다.

이하 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명은 이동통신 단말기 중, 단말기 안테나 출력단의 출력전력레벨이 어느 기준레벨 이상일 경우에는 전력증폭기에 배터리의 전원을 그대로 공급하여 사용하고, 상기 안테나 출력단의 출력전력레벨이 기준레벨 미만으로 출력될 경우에는 전압변환기(DC-DC converter)를 사용하여 전력증폭기에 가되는 전원을 낮게 하므로써 상기 전력증폭기에서 소비되는 전류를 줄일 수 있게된다. 상기와 같이 단말기의 송신전력을 제어하면 단말기의 통화시간을 연장시킬 수 있다.

이를 위하여 본 발명의 실시예에 따른 무선 이동통신 단말기가 통화시 전력증폭기에서 소비되는 전류를 DC-DC 변환기를 사용하며, 일정레벨 미만의 파워출력을 요구하게 될 경우에는 상기 DC-DC 변환기를 통해 상기 전력증폭기의 전원을 낮게 사용하도록 제어하여 상기 전력증폭기에서 소비되는 전류를 줄인다. 즉, 본 발명의 실시예에서는 상기 DC-DC 변환기를 사용하여 안테나 출력단의 송신 출력신호 레벨이 높을 경우, 즉 전력증폭기의 출력이 높을 경우에는 상기 배터리의 전원을 그대로 상기 전력증폭기의 동작전원으로 사용하고, 상기 안테나 출력단의 송신 출력신호 레벨이 낮을 경우, 즉 상기 전력증폭기의 출력이 낮을 경우에는 상기 ACPR을 만족하는 범위에서 DC-DC 변환기에 제어전압을 인가하여 상기 배터리의 전원보다 낮은 전압을 상기 전력증폭기의 공급전압으로 사용한다. 상기와 같이 DC-DC 변환기를 사용하여 상기 전력증폭기에 인가되는 전원을 안테나 출력단의 송신 출력신호 레벨에 따라 조절함으로써, 어느 일정 출력전력 레벨이하의 경우에 소모되는 전력증폭기의 소비전류를 줄일 수 있으며, 이로 인해 단말기의 통화상태에서의 통화시간 연장을 가져올 수가 있다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따라 단말기의 송신 전력 동작을 제어하는 장치의 구조를 도시하는 도면이다. 상기 도 2는 단말기의 RF 송신단 구조로써, RF송신기209는 상기 도 1에 도시된 바와 같은 중간주파수 변환기, RF주파수 변환기들을 구비한다. 상기 RF송신기209는 송신신호의 기저대역 신호를 중간주파수 및 RF 대역의 송신신호로 변환하는 기능을 수행한다. 주파수합성기211은 상기 도 1에 도시된 바와 같은 PLL 및 발진기들을 구비하여, 송신 및 수신 대역의 신호를 주파수 변환하기 위한 국부발진신호들을 발생한다. 또한 제어기201은 상기 제어기101과 같은 기능을 수행하게 된다. 이때 상기 제어기201의 동작 중에서 DC-DC 변환기205의 동작을 제어하는 동작은 상기 도 2의 제어기201에서만 가능하다. 배터리203은 단말기의 동작 전원을 발생한다. DC-DC 변환기205는 상기 배터리203과 전력증폭기207 사이에 연결되며, 상기 제어기201의 제어 하에 상기 배터리203의 출력 전원을 조절하여 상기 전력증폭기207의 동작 전원으로 공급한다. 듀플렉서213은 상기 전력증폭기207에서 출력되는 송신신호를 안테나215에 전달하고, 상기 안테나215에서 수신되는 RF신호를 도시하지 않는 RF수신기 측에 전달하는 필터 기능을 수행한다.

상기 도 2를 참조하면, 이동통신 단말기가 통화상태일 때 단말기는 RF단의 송신단과 수신단의 전원을 동작시킨다. 이때 상기 안테나213의 출력신호의 전력레벨이 일정 출력신호 전력레벨 이상일 경우, 상기 제어기201은 상기 DC-DC 변환기205가 바이패스 모드(bypass mode)로 동작하도록 제어하며, 이로인해 상기 배터리203의 전원이 상기 전력증폭기207에 그대로 인가된다. 이런 경우 상기 전력증폭기207은 상기 배터리203의 전원에 의해 상기 RF송신기209에서 출력되는 RF신호를 전력 증폭하여 출력한다. 그러나 상기 전력증폭기207의 출력이 일정레벨 미만이면 상기 제어기201은 상기 DC-DC 변환기205를 스텝다운모드(step down mode)로 동작시키며, 상기 DC-DC 변환기205는 상기 제어기201에서 출력되는 제어전압 값에 따라 상기 배터리203의 전원을 조절하여 상기 전력증폭기207에 인가한다. 이런 경우 상기 전력증폭기207은 상기 DC-DC 변환기205에 의해 조절된 전원에 따라 상기 RF송신기209에서 출력되는 송신신호를 전력 증폭하여 출력한다.

상기와 같은 동작을 예를 들어 살펴보면, 상기 전력증폭기207의 출력이 +18dBm 이상일 경우, DC-DC 변환기205의 바이패스/스텝다운(Bypass/Step down) 단자에는 상기 제어기201의 GPIO3(General Purpose Input Output)에서 출력되는 하이 논리신호를 입력되며, 이로인해 상기 DC-DC변환기205가 바이패스 모드(Bypass Mode)로 동작한다. 그러면 상기 DC-DC변환기205는 상기 배터리203의 전원을 그대로 전력증폭기207에 인가한다. 그러나 상기 안테나215의 출력신호의 전력레벨이 일정 출력신호 전력레벨 미만일 경우, 즉, 상기 전력증폭기207의 출력이 일정출력파워(예를 들면 +18dBm) 미만일 경우, DC-DC 변환기205의 바이패스/스텝다운 단자에는 상기 제어기201의 GPIO3에서 출력되는 로우논리신호를 입력하게 된다. 그러면 상기 DC-DC 변환기205는 스텝다운모드(Step down Mode)로 동작하여 상기 배터리203의 전원을 낮추어 전력증폭기207에 인가한다. 이때 상기 DC-DC 변환기205의 출력전압은 상기 DC-DC 변환기205의 Vc_cntl 단자에 입력되는 제어전압에 의해 출력전압이 조절된다.

상기와 같은 송신전력 제어 방법을 사용하면, 상기 송신되는 신호의 전력레벨이 일정 출력신호 전력레벨 미만일 경우, 예를 들면 전력증폭기207의 출력이 +18dBm 미만일 경우, 상기 전력증폭기207의 동작 전원을 상기 배터리203의 전원보다 낮은 전원을 사용할 수가 있으며, 이때 소비되는 전류는 DC-DC 변환기205를 사용하지 않았을 때 보다 많은 전류를 절약할 수가 있고, 결국에는 단말기의 통화상태를 연장할 수 있게 된다.

도 3은 상기 도 2와 같은 구성을 가지는 단말기에서 송신전력 제어 동작의 흐름을 도시하는 도면이다. 상기 도 3은 상기 DC-DC 변환기205를 사용하는 예이며, 수치는 가변될 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 상기한 바와 같이 전력증폭기의 출력단이 일정 전력레벨 이상을 출력하는 경우 바이패스 모드로 동작하고, 일정 출력 미만을 출력하는 경우에 스텝다운 모드로 동작시킨다. 상기 도 3은 상기와 같은 모드 제어를 수행하는 단말기의 동작을 도시하는 흐름도로써, 여기서는 제1기준전 압TH1과 제2기준전압TH2를 이용하여 바이패스 모드 및 스텝다운 모드를 결정한다.

상기 도 3을 참조하면, 이동통신 단말기의 수신신호 전력레벨(RSSI: Received Signal Strength Indicator)이 TH1(Threshold)이하일 경우(예를 들면 TH1=-89dBm일 때) 단말기의 송신신호전력레벨이 일정출력전력레벨(즉 16dBm) 이상이 된다. 왜냐하면 IS-95 규격(Standard Spec)에 의하면, 송신신호전력레벨과 수신신호전력레벨의 합이 -73dBm가 되어야 하기 때문이다. 상기와 같이 수신신호의 전력레벨이 상기 제1기준전압 TH1 이하이면, 상기 제어기201은 301단계에서 이를 감지하고, 303단계에서 상기 DC-DC 변환기205를 바이패스 모드로 동작시키기 위해, 상기 DC-DC변환기205를 바이패스/스텝다운 모드(Bypass/Step down Mode)로 동작시키는 스위치단자에 GPIO3신호를 "High"로 출력한다. 그러면 305단계에서 상기 DC-DC변환기205는 바이패스 모드로 동작하며, 상기 DC/DC 변환기205가 바이패스 모드로 동작되면, 307단계에서 전력증폭기207의 전원은 배터리203의 전원을 그대로 사용한다.

그러나 상기 301단계에서 상기 신호 전력레벨이 TH1(Threshold1: 예 -89dBm) 이상이면, 단말기의 송신신호전력레벨이 일정출력전력레벨이하(예:16dBm이하)가 된다. 따라서 상기 제어기201은 301단계에서 이를 감지하고, 311단계에서 상기 DC/DC 변환기205를 스텝다운 모드(Step down mode)로 동작시키기 위해 GPIO3신호를 "Low"로 출력한다. 그러면 313단계에서 상기 DC/DC 변환기205는 스텝다운모드로 동작하며, 이로 인해 315단계에서 상기 전력증폭기207에 인가되는 전원은 상기 배터리203의 전원을 다운(예를 들면 1.5V)시킨 전원이 된다.

그러나 위와 같이 TH1만을 주었을 경우 무선환경상황에서 단말기가 순간적으로 TH1보다 높거나 낮을 경우에는 상기 DC/DC변환기205가 바이패스 모드와 스텝다운 모드의 동작을 순간적으로 계속 스위칭하는 현상이 발생할 수 있다. 이런 경우 전력증폭기207의 발진 및 수명단축을 가져올 수 있다. 따라서 상기 제1기준전압 TH1보다 높았다가 어느 짧은 순간에 상기 제1기준전압 TH1보다 낮게 되더라도 계속 바이패스 모드로 동작시키다가, 상기 수신신호전력레벨이 소정의 상기 제2기준전압 TH2 이하로 떨어질 경우에는 상기 DC/DC변환기205를 스텝다운 모드로 동작시키게 할 필요가 있다. 따라서 상기 제어기201은 309단계에서 단말기가 바이패스 모드로 동작하는 상태에서 상기 수신신호의 전력레벨이 TH1이하로 떨어지더라도 계속 바이패스 모드로 동작하며, 상기 단말기의 수신신호 전력레벨이 상기 제2기준전압 TH2(예: TH2 = -79dBm) 이하로 떨어질 경우에 상기 DC/DC 변환기205의 동작을 스텝다운 모드로 동작시킨다.

상기 도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예는 RF 송신단에서 전력증폭기207의 전원은 DC-DC변환기205의 출력전원을 사용하도록 되어있으며, DC-DC변환기205의 입력전원으로는 배터리203의 전원을 사용하도록 되어있다. 이때 상기 안테나 출력단의 출력신호 전력레벨이 일정 출력신호 전력레벨 이상일 경우(즉, 전력증폭기207의 출력단에서 어느 일정레벨 ;예를 들면 +18dBm)이상일 경우에는 상기 제어기201은 GPIO3을 "High"로 동작시키고, 이로 인해 DC-DC변환기205는 바이패스 모드로 동작하여 배터리203의 전원을 그대로 전력증폭기207의 전원으로 사용하게 된다. 이때 상기 전력증폭기207은 효율과 선형성 면에서 최적의 상태로 설계되어 있으므로 별도의 바이어스 제어를 필요치 않는다.

그러나, 상기 안테나 출력단의 출력신호 전력레벨이 일정 출력신호 전력레벨 미만일 경우(전력증폭기 출력단에서 어느 일정레벨 ;예를 들면, +18dBm) 미만을 출력할 경우에는, 상기 제어기201은 상기 GPIO3을 "Low"로 동작시키고, 이로 인해 DC-DC변환기205는 스텝다운 모드로 동작하게된다. 그러면 상기 DC-DC변환기205는 상기 배터리203의 전원을 다운시켜 상기 전력증폭기207의 구동전원으로 공급한다. 이때의 DC-DC변환기207의 출력전압은 제어기201의 PDM(Pulse Density Modulation) 혹은 GPIO5의 신호 의하여 제어할 수 있다. 상기 PDM신호를 사용할 경우에는 PDM 출력 전압에 의해 DC-DC변환기205의 출력 전압이 바뀌게 된다. 예를 들면, PDM 출력전압이 낮을 경우에는 DC-DC 변환기207의 출력전압이 낮게 출력되도록 하고, PDM 출력전압이 높을 경우에는 DC-DC변환기207의 출력전압도 높게 출력되도록 한다. 또한 이와 반대로 PDM 출력전압이 낮을 경우에는 DC-DC변환기205의 출력전압이 높게 출력되도록 하고, PDM 출력전압이 높을 경우에는 DC-DC변환기205의 출력전압이 낮게 출력되도록 한다. 또한, GPIO5를 이용할 경우에는 스텝다운 모드시 상기 DC-DC변환기205의 출력을 특정 전압에 고정하여 일정한 전압이 전력증폭기207에 인가되게 한다. 이럴 경우에는 GPIO3이 "High"시 DC-DC변환기205는 바이패스 모드로 동작되어 배터리203의 전원을 그대로 전력증폭기207에 인가하고, 상기 GPIO3이 "Low"시 상기 DC-DC변환기205는 스텝다운 모드로 동작되어 배터리203의 의 전원을 다운시켜 상기 전력증폭기207의 전원으로 사용하게 된다.

여기서 상기 배터리203은 전압원으로 동작하고 Li-ion 배터리를 사용할 경우 2.7V-4.2V의 전압을 출력한다. 예를 들어 상기 DC-DC변환기205의 효율이 90%이면, 상기 DC-DC변환기205가 스텝다운 모드로 동작하는 경우 출력전원이 1.5V이다. 그리고 상기 DC-DC변환기205의 출력전원이 전력증폭기207의 구동 전원으로 사용되고 상기 전력증폭기207에서 소비되는 전류(Ic)가 155mA일 때, 상기 배터리203을 통하여 상기 DC/DC변환기205에서 소비되는 전류(Ibatt)는 3.6V x Ibatt x 0.9 = 1.5V x 155mA이며, 결국 DC/DC변환기205를 통한 배터리의 소모 전류는 약 72mA가 된다. 현재 DC/DC 변환기의 기술로는 95%의 효율을 기대할 수 있다. 따라서 위와 같이 DC-DC변환기205를 제어함으로서 안테나의 출력단에서 일정 파워레벨 미만에서는 단말기 통화시 소비되는 전류를 줄일 수가 있게 되며, 따라서 단말기의 통화시간의 연장을 가져올 수 있다.

하기의 <표 1>은 안테나 출력단의 출력신호 전력레벨이 일정 출력신호 전력레벨로 했을 경우, 상기 DC-DC변환기205를 사용했을 경우와 사용하지 않았을 경우에 상기 전력증폭기207에 공급되는 배터리203의 소비 전류를 측정하여 비교한 결과를 나타내고 있다.

전력증폭기 출력레벨	전력증폭기로 공급되는 배터리전류(측정치)		배터리 소모전류 감소/감소비율
	배터리에 직접연결-> 3.6V	변환기의 스텝다운모드-> 1.5V
26.5 dBm	357 mA		0
18.5 dBm	155 mA	85 mA	70mA/45%
12.5 dBm	95 mA	55 mA	37mA/42%
2.5 dBm	62 mA	41 mA	21mA/35%
-7.5 dBm	58 mA	39 mA	19mA/33%

상기 <표 1>은 DC-DC변환기205를 사용하여 전력증폭기207의 DC 인가전압을 1.5V로 낮추었을 때와 전력증폭기207의 DC 전압을 배터리203으로부터 3.6V를 직접 인가 하였을 경우의 배터리 소모전류를 비교한 결과를 나타내고 있다. 위 실험에서 모든 측정은 전력증폭기207의 출력신호의 ACPR(Adjacent Channel Power Rejection)이 -50dBm 이하를 만족한다. 낮은 전력레벨에서 전류소모 감소비율 값이 높은 전력레벨에서의 값보다 낮은 것은 실험에 사용한 DC-DC변환기205의 효율이 실험당시 낮은 전류레벨에서 최적화되어있지 않기 때문이다.

상기 <표 1>에서 듯이 상기 안테나 출력단의 출력신호 전력레벨이 일정 출력신호 전력레벨 (여기서는 약 +16dBm)을 출력할 경우, 상기 DC-DC변환기205를 사용하면 상기 배터리203에서 전력증폭기207로 소비되는 전류는 약 75mA이고, 상기 DC-DC변환기205를 사용하지 않았을 경우에는 단말기에서 소비되는 전류는 약 155mA가 된다. 따라서 상기 DC-DC변환기205를 사용하였을 경우와 사용하지 않았을 경우에 소비되는 전류의 차이는 약 70mA가 된다.

본 발명은 이동통신 단말기에서 DC-DC변환기를 사용하여 단말기가 통화시 소비되는 전류를 줄이고자 하는 방법이다. 본 발명의 실시예에서는 단말기의 안테나 출력단의 출력신호 전력레벨이 일정 출력신호 전력레벨 이상으로 출력할 경우에는 상기 DC-DC변환기를 바이패스 모드로 동작시켜 배터리의 전원을 전력증폭기의 구동 전원으로 그대로 사용하고, 상기 단말기의 안테나 출력단의 출력신호 전력레벨이 일정 출력신호 전력레벨 미만으로 출력할 경우에는 상기 DC-DC변환기를 스텝다운 모드로 동작시켜 전력증폭기에 인가되는 전압을 다운시켜 상기 전력증폭기에서 소비되는 배터리 전류를 줄일 수 있다. 또한 상기 DC-DC변환기를 사용하게 되는 경우, 만일 DC-DC변환기R의 효율이 100%라고 하면, DC-DC변환기의 입력파워와 DC-DC변환기의 출력파워가 같으므로 상기 DC-DC변환기의 출력단에서 소비되는 파워는 입력단에 비해 전압이 낮은 대신 소비되는 전류가 크므로, 즉, DC-DC 변환기의 입력단에서 소비되는 전류는 적게 되므로 단말기 통화시간의 연장하게 된다.

Claims (5)

1. 배터리를 구비하는 무선이동 단말기의 송신장치에 있어서,

   송신신호를 전력 증폭하여 출력하는 전력증폭기와,

   상기 송신신호의 송신전력을 검사하여 기준전력을 초과할 때 제1제어신호를 출력하고, 상기 기준전력 이하일 때 제2제어신호를 발생하는 제어기와,

   상기 제1제어신호 발생시 바이패스 모드로 동작하여 상기 배터리의 전원을 상기 전력증폭기의 구동전원으로 인가하고, 상기 제2제어신호 발생시 스텝다운 모드로 동작하여 상기 배터리의 전원을 소정 다운시킨 후 상기 전력증폭기의 구동전원으로 인가하는 전압변환기로 구성된 것을 특징으로 하는 무선이동 단말기의 송신전력제어장치.
2. 제1항에 있어서, 스텝다운 모드시 상기 제어기가 상기 제2제어신호 출력시 전원제어를 위한 PDM신호를 발생하며, 상기 전압변환기가 상기 제2제어신호 수신시 상기 PDM신호에 따라 상기 배터리의 전원을 다운시켜 출력하는 것을 특징으로 하는 무선이동 단말기의 송신전력제어장치.
3. 배터리와, 상기 배터리의 전압을 변환하는 전압변환기와, 상기 전압변환기의 출력에 의해 송신신호를 전력 증폭하는 전력증폭기를 구비하는 무선이동 단말기의 송신전력제어방법에 있어서,

   소정의 기준전압과 수신되는 신호의 전력레벨을 비교하는 과정과,

   상기 수신신호의 전력이 상기 기준전압보다 클시 상기 전압변환기를 바이패스 모드로 동작시켜 상기 배터리의 전원을 상기 전력증폭기의 구동전원으로 인가하는 과정과,

   상기 수신신호의 전력이 상기 기준전압보다 낮을 시 상기 전압변환기를 스텝다운 모드로 동작시켜 다운시킨 후 상기 전력증폭기의 구동전원으로 인가하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 무선이동 단말기의 송신전력제어방법.
4. 제3항에 있어서, 스텝다운 모드시 전원제어를 위한 PDM신호를 발생하여 상기 전압변환기가 상기 PDM신호에 따라 상기 배터리의 전원을 다운시켜 출력함을 특징으로 하는 무선이동 단말기의 송신전력제어방법.
5. 배터리와, 상기 배터리의 전압을 변환하는 전압변환기와, 상기 전압변환기의 출력에 의해 송신신호를 전력 증폭하는 전력증폭기를 구비하는 무선이동 단말기의 송신전력제어방법에 있어서,

   소정의 제1기준전압과 수신되는 신호의 전력레벨을 비교하는 과정과,

   상기 수신신호의 전력이 상기 제1기준전압보다 클시 상기 전압변환기를 바이패스 모드로 동작시켜 상기 배터리의 전원을 상기 전력증폭기의 구동전원으로 인가하는 과정과,

   상기 수신신호의 전력이 상기 제1기준전압보다 낮을 시 상기 전압변환기를 스텝다운 모드로 동작시켜 다운시킨 후 상기 전력증폭기의 구동전원으로 인가하는 과정과,

   상기 바이패스 모드로 동작하는 과정에서 상기 수신되는 신호의 전력레벨을 상기 제2기준전압과 비교하며, 상기 제2기준전압보다 클 시 상기 바이패스 모드로 진행하고 그렇지 않으면 상기 스텝다운모드로 진행시키는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 무선이동 단말기의 송신전력제어방법.

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