KR100703363B1 - Method for contorling bias of active devices in accordance with receiving power in mobile wireless phone - Google Patents

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Abstract

본 발명은 이동 무선 단말기에서 액티브 소자의 바이어스를 가변하는 방법에 있어서, 검출된 수신신호의 세기가 임계치 보다 크면 상기 액티브 소자의 바이어스를 유지하는 단계와, 상기 검출된 수신신호의 세기가 임계치 보다 작으면 상기 액티브 소자의 바이어스를 낮추는 단계를 포함함을 특징으로 한다.The present invention provides a method of varying a bias of an active element in a mobile wireless terminal, the method comprising: maintaining the bias of the active element if the detected intensity of the received signal is greater than a threshold; and the intensity of the detected received signal is less than a threshold. And lowering the bias of the active device.

ACTIVE DEVICE, 이동무선단말기 수신부, BIAS, PDM 제어신호, 모뎀 칩.ACTIVE DEVICE, mobile wireless terminal receiver, BIAS, PDM control signal, modem chip.

Description

이동 무선 단말기에서 액티브 소자에 대한 바이어스 조절 방법{METHOD FOR CONTORLING BIAS OF ACTIVE DEVICES IN ACCORDANCE WITH RECEIVING POWER IN MOBILE WIRELESS PHONE} METHODS FOR CONTORLING BIAS OF ACTIVE DEVICES IN ACCORDANCE WITH RECEIVING POWER IN MOBILE WIRELESS PHONE}             

도 1은 이동 무선 단말기의 수신단에 구비되는 종래의 능동 소자의 구성의 일 예를 도시한 도면.1 is a view showing an example of the configuration of a conventional active element provided in the receiving end of the mobile wireless terminal.

도 2는 무선통신 시스템에서 종래의 수신단의 일 예를 도시한 도면.2 is a diagram illustrating an example of a conventional receiving end in a wireless communication system.

도 3은 이동 무선 단말기에 구비되는 본 발명의 실시예에 따른 능동 소자의 구성의 일 예를 도시한 도면.3 is a view showing an example of the configuration of an active element according to an embodiment of the present invention provided in a mobile wireless terminal.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 이동 무선 단말기의 수신단 구성의 일 예를 도시한 도면.4 is a diagram illustrating an example of a configuration of a receiving end of a mobile wireless terminal according to an embodiment of the present invention.

도 5는 이동 무선 단말기에서 본 발명의 실시예에 따라 수신세기에 적응적으로 액티브 소자의 바이어스를 가변하는 방법을 도시한 흐름도.5 is a flowchart illustrating a method of varying a bias of an active element adaptively to reception strength in a mobile wireless terminal according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 이동 무선 단말기의 수신단에 관한 것으로, 특히 이동 무선 단말기의 전류 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a receiving end of a mobile wireless terminal, and more particularly to a current control method of a mobile wireless terminal.

이동 무선 단말기에서 저잡음 증폭기(Low Noise Amplifier)나 중간주파수 증폭기(IF AMP)등과 같은 능동 소자(Active Device)들은 IS-95등과 같은 규격에서의 측정항목인 STD(Single Tone Desensitization), IMD(Inter Modulation Distorsion)등 때문에 높은 선형성을 유지하여야 한다. 그러나 필드(Field)에서 실제 이동 무선 단말기를 사용하는 경우에는 항상 이러한 높은 선형성을 요구하지 않기 때문에 불필요한 전류소모가 많게 된다. 또한 종래에는 이동 무선 단말기의 능동 소자들이 고정 바이어스(Bias)를 유지하였기 때문에 그 세기가 가변하는 수신신호에 대하여 어댑티브하게 대처하지 못하였다.Active devices, such as low noise amplifiers and IF AMPs, in mobile wireless handsets, measure single tone desensitization (STD) and intermodulation (IMD), which are measurements in standards such as IS-95. High linearity should be maintained due to distortion. However, when the actual mobile wireless terminal is used in the field, this high linearity is not always required, which leads to a lot of unnecessary current consumption. In addition, since the active elements of the mobile wireless terminal maintain a fixed bias in the related art, they cannot cope adaptively with respect to a received signal having a variable intensity.

도 1은 이동 무선 단말기의 수신단에 구비되는 종래의 능동 소자의 구성의 일 예를 도시한다.1 illustrates an example of a configuration of a conventional active element provided at a receiving end of a mobile wireless terminal.

입력신호는 증폭기 FET1에 의해 증폭되어 출력된다. 그리고 증폭기 FET1의 드레인 단자에 연결된 코일 L은 매칭용으로 사용되며, 소오스 단자에 연결된 캐피시터 C1는 바이패싱용으로 사용된다. 그리고 저항 R1, R2 및 R3는 바이어스용으로 사용되는데 도시된 바와 같이, 고정되어 있다.The input signal is amplified by the amplifier FET1 and output. The coil L connected to the drain terminal of the amplifier FET1 is used for matching, and the capacitor C1 connected to the source terminal is used for bypassing. And resistors R1, R2 and R3 are used for biasing and are fixed, as shown.

한편, 일반적으로 이동 무선 단말기에 구비되는 모뎀-칩(Modem Chip)은 수신되는 신호의 세기(RSSI)를 측정한다. 그리고 측정 결과에 따라 PDM 제어신호를 RF 수신단을 제어한다.On the other hand, a modem chip (modem chip) provided in the mobile wireless terminal generally measures the strength (RSSI) of the received signal. The PDM control signal is then controlled by the RF receiver according to the measurement result.

도 2는 무선통신 시스템에서 종래의 수신단의 일 예를 도시한 도면이다.2 is a diagram illustrating an example of a conventional receiving end in a wireless communication system.

저잡음 증폭기(203)는 안테나(201)로부터 수신되는 신호를 소정 증폭한다. 그리고 RF 필터(205)는 수신대역의 신호를 대역여파 한다. 그리고 다운 컨버터 (207)는 수신된 신호와 국부 발진기(209)로부터의 입력되는 국부 발진신호 의 차의 신호 즉, 중간주파수 신호를 출력한다. 그리고 중간주파수 증폭기(211)는 상기 중간주파수 신호를 소정 증폭한다. 그리고 중간주파수 필터(213)은 상기 중간주파수 신호에 대하여 원하는 대역의 수신신호를 대역여파 한다. 자동이득 증폭기(215)는 복조기(219)로 하여금 수신신호를 잘 복조할 수 있도록 수신이득 제어신호(217)에 의해 상기 중간주파수로 대역여파된 신호의 이득을 조정한다. 그리고 복조기(219)는 상기 대역여파된 신호를 복조하여 수신데이터(221)를 출력하며, 수신세기 검출기(223)는 상기 복조기의 출력의 수신세기를 검출하여 상기 수신이득 제어신호 (217)를 자동이득 증폭기(215)로 출력한다.The low noise amplifier 203 amplifies a signal received from the antenna 201. The RF filter 205 band-filters the signal of the reception band. The down converter 207 outputs a signal of the difference between the received signal and the local oscillation signal input from the local oscillator 209, that is, an intermediate frequency signal. The intermediate frequency amplifier 211 amplifies the intermediate frequency signal by a predetermined amount. The intermediate frequency filter 213 band-filters the received signal of a desired band with respect to the intermediate frequency signal. The automatic gain amplifier 215 adjusts the gain of the band-filtered signal at the intermediate frequency by the reception gain control signal 217 so that the demodulator 219 can demodulate the received signal well. The demodulator 219 demodulates the band-filtered signal to output the received data 221, and the reception strength detector 223 detects the reception strength of the output of the demodulator to automatically output the reception gain control signal 217. Output to the gain amplifier 215.

상기 도 2의 설명에서, 저잡음 증폭기(203), 다운 컨버터(207) 및 중간 주파수 증폭기(211)등은 능동소자에 해당한다. 그리고 상기 복조기(219) 및 수신세기 검출기(223)는 모뎀 칩(도시하지 않음)에 구비되며, 수신이득 제어신호(217)는 PDM 신호가 될 수가 있다.In the description of FIG. 2, the low noise amplifier 203, the down converter 207, the intermediate frequency amplifier 211, and the like correspond to active elements. The demodulator 219 and the reception intensity detector 223 are provided in a modem chip (not shown), and the reception gain control signal 217 may be a PDM signal.

따라서 본 발명의 목적은 이동 무선 단말기에서 수신세기의 크기에 따라 액티브 소자의 바이어스를 적응적으로 조절하는 방법을 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for adaptively adjusting the bias of an active element according to the magnitude of reception strength in a mobile wireless terminal.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 이동 무선 단말기에서 액티브 소자 의 바이어스를 가변하는 방법이, 검출된 수신신호의 세기가 임계치 보다 크면 상기 액티브 소자의 바이어스를 유지하는 단계와, 상기 검출된 수신신호의 세기가 임계치 보다 작으면 상기 액티브 소자의 바이어스를 낮추는 단계를 포함함을 특징으로 한다.
According to an aspect of the present invention, there is provided a method of varying a bias of an active element in a mobile wireless terminal, the method comprising: maintaining a bias of the active element when the detected intensity of the received signal is greater than a threshold; If the intensity is less than a threshold, lowering the bias of the active device.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First of all, in adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same reference numerals are used as much as possible even if displayed on different drawings. In the following description of the present invention, detailed descriptions of related well-known functions or configurations are omitted when it is determined that the detailed description may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention.

일반적으로 이동 무선 단말기가 수신할 수 있는 신호의 세기는 대략 -104dBm에서 -25dBm 정도 이다. 수신신호의 세기가 소정 임계치 예를 들어, -40dBm 이상인 경우에는 액티브 소자의 선형 레인지가 커야하므로 액티브 소자에 충분한 전류를 제공해야 한다. 그런데, 필드 테스트에 의하면 수신신호의 80% 내지 90% 정도가 -90dBm에서 -70dBm 정도의 세기를 가지므로, 수신신호의 세기가 임계치 이하인 경우에 액티브 소자에 흐르는 전류를 줄여주면, 이동 무선 단말기의 밧데리 수명을 증가 시킬 수가 있다. 특히, 본 발명에 따르면 이동 무선 단말기의 슬립 타임(Sleep Time)의 시간이 현재의 약 1.5배 정도가 증가될 것으로 예상된다.In general, the strength of a signal that a mobile wireless terminal can receive is approximately -104 dBm to -25 dBm. When the intensity of the received signal is greater than a predetermined threshold, for example, -40 dBm, the linear range of the active element should be large, so that sufficient current must be provided to the active element. However, according to the field test, since 80% to 90% of the received signals have an intensity of about -90dBm to about -70dBm, when the received signal is less than the threshold, the current flowing through the active element is reduced. It can increase the battery life. In particular, according to the present invention, the time of sleep time of the mobile wireless terminal is expected to be increased by about 1.5 times.

도 3은 이동 무선 단말기에 구비되는 본 발명의 실시예에 따른 능동 소자의 구성의 일 예를 도시한 도면이다.3 is a diagram illustrating an example of a configuration of an active device according to an embodiment of the present invention provided in a mobile wireless terminal.

바이어스 조절기(310)는 모뎀 칩(도시하지 않음)으로부터의 PDM 제어신호에 따라 증폭기 FET1의 바이어스를 조절한다. 즉, 바이어스 조절기(310)에 구비되는 FET2의

Figure 112000000992600-pat00001
전압은 PDM 제어신호에 비례하여 가변되며 이로인해 FET1 증폭기 DC 전류가 가변된다. 그리고 FET들은 PDM 제어신호에 의해 그 흐르는 전류가 가변되기 위해 Normally Off인 Engancement 타입이 이용될 수가 있다.The bias regulator 310 adjusts the bias of the amplifier FET1 according to the PDM control signal from the modem chip (not shown). That is, the FET2 of the bias regulator 310
Figure 112000000992600-pat00001
The voltage varies in proportion to the PDM control signal, which causes the FET1 amplifier DC current to vary. In addition, the FETs may use an Engancement type of Normally Off to vary the current flowing by the PDM control signal.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 이동 무선 단말기의 수신단 구성의 일 예를 도시한다. 이하 상기 도 3을 참조하여 설명한다.4 illustrates an example of a configuration of a receiving end of a mobile wireless terminal according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, a description will be given with reference to FIG. 3.

듀플렉서(415)는 송/수신 신호를 분리하는 동작을 수행하며, 송신 경로(475)로부터 출력되는 신호를 안테나(410)로 출력한다. 그리고 듀플렉서(415)는 안테나 (410)로부터 신호를 입력하며, 설정된 주파수 대역의 수신신호들을 통과시켜 저잡음 증폭기(420)로 출력한다.The duplexer 415 separates a transmission / reception signal and outputs a signal output from the transmission path 475 to the antenna 410. The duplexer 415 inputs a signal from the antenna 410 and passes the received signals of the set frequency band to the low noise amplifier 420.

저잡음 증폭기(420)는 상기 수신신호를 입력하여 증폭하는 동작을 수행한다. 저잡음 증폭기(420)는 액티브 소자로서, 상기 도 3과 같은 바이어스 조절기(310)가 구비된다. 그리고 저잡음 증폭기(420)는 모뎀-칩(도시하지 않음)으로부터 출력되는 제1PDM 제어신호(465)에 따라 바이어스를 변화한다.The low noise amplifier 420 inputs and amplifies the received signal. The low noise amplifier 420 is an active element and includes a bias regulator 310 as shown in FIG. 3. The low noise amplifier 420 changes the bias according to the first PDM control signal 465 output from the modem chip (not shown).

그리고 RF SAW 필터(425)는 상기 증폭된 신호의 불요방사주파수성분을 제거한다. 그리고 혼합기(430)는 국부발진 주파수 발생기(435)로부터의 국부발진 주파 수 신호를 상기 RF SAW 필터(425)의 출력과 곱한다. 이로인해, RF SAW 필터(425)로부터 출력되는 수신신호는 중간주파수 대역의 신호로 변환된다. The RF SAW filter 425 removes the unwanted emission frequency component of the amplified signal. The mixer 430 multiplies the local oscillation frequency signal from the local oscillation frequency generator 435 by the output of the RF SAW filter 425. Thus, the received signal output from the RF SAW filter 425 is converted into a signal of the intermediate frequency band.

그리고 중간 주파수 증폭기(440)는 상기 중간주파수 대역의 수신신호를 소정 증폭한다. 중간 주파수 증폭기(440)는 액티브 소자로서, 상기 도 3과 같은 바이어스 조절기(310)가 구비된다. 그리고 중간 주파수 증폭기(440)는 상기 모뎀-칩으로부터 출력되는 제2PDM 제어신호(460)에 따라 바이어스를 변화한다.The intermediate frequency amplifier 440 amplifies the received signal of the intermediate frequency band. The intermediate frequency amplifier 440 is an active element and includes a bias regulator 310 as shown in FIG. 3. The intermediate frequency amplifier 440 changes the bias according to the second PDM control signal 460 output from the modem chip.

그리고 IF SAW 필터(445)은 상기 중간주파수 대역의 수신신호에 대하여 원하는 대역의 수신신호를 대역여파 하여 모뎀-칩으로 출력한다. 이후에 상기 모뎀-칩에 구비되는 복조기는 수신신호를 복조하며, 상기 모뎀-칩에 구비되는 수신신호 세기 검출기는 수신신호의 세기를 검출한다. 그러면, 이동 무선 단말기의 주 제어부는 상기 수신신호의 세기에 따라 PDM 제어신호들을 조절한다. 본 발명의 실시예에 따른 PDM 제어신호의 조절방법은 후술된다.The IF SAW filter 445 band-filters the received signal of the desired band with respect to the received signal of the intermediate frequency band and outputs the result to the modem chip. Thereafter, the demodulator provided in the modem chip demodulates the received signal, and the received signal strength detector provided in the modem chip detects the strength of the received signal. Then, the main controller of the mobile wireless terminal adjusts the PDM control signals according to the strength of the received signal. The control method of the PDM control signal according to an embodiment of the present invention will be described later.

도 5는 이동 무선 단말기에서 본 발명의 실시예에 따라 수신세기에 적응적으로 액티브 소자의 바이어스를 가변하는 방법을 도시한 흐름도이다. 이하 상기 도 3 내지 도 4를 참조하여 설명한다.5 is a flowchart illustrating a method of varying a bias of an active element adaptively to reception strength in a mobile wireless terminal according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, a description will be given with reference to FIGS. 3 to 4.

510단계에서 이동 무선 단말기에 구비되는 주제어부는 수신신호의 세기를 검출한다. 그리고 520단계에서 상기 주제어부는 검출된 세기가 임계값보다 큰지를 검사한다. 상기 검출된 세기가 임계값보다 크면, 530단계에서 상기 주제어부는 액티브 소자들의 선형 레인지가 커야 하므로 액티브 소자들의 바이어스를 유지한다. 그런데 상기 검출된 세기가 임계값보다 작으면, 540단계에서 상기 주제어부는 PDM 제 어신호의 전압을 낮추어서 능동소자의 바이어스를 낮춘다. 이로인해 전류소모가 감소되어 이동 무선 단말기의 밧데리 수명이 연장 될 수가 있다.In operation 510, the main control unit of the mobile wireless terminal detects the strength of the received signal. In operation 520, the main controller checks whether the detected intensity is greater than a threshold. If the detected intensity is greater than the threshold value, in step 530, the main control part maintains the bias of the active elements because the linear range of the active elements should be large. However, if the detected intensity is less than the threshold value, in step 540, the main controller lowers the voltage of the PDM control signal to lower the bias of the active device. This reduces current consumption and extends the battery life of mobile handsets.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 발명청구의 범위뿐 만 아니라 이 발명청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Meanwhile, in the detailed description of the present invention, specific embodiments have been described, but various modifications are possible without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be defined not only by the scope of the following claims, but also by the equivalents of the claims.

상술한 바와 같이, 본 발명은 이동 무선 단말기에서 수신신호의 세기가 임계치 이하이면, 수신단의 능동소자의 바이어스를 낮게 조절하여 전류의 소모를 감소시켜 밧데리의 수명을 증가시킬 수가 있으며, 특히 단말기의 슬립 타임을 증가시킬 수가 있는 이점이 있다.As described above, in the present invention, when the strength of the received signal is less than the threshold value in the mobile wireless terminal, it is possible to increase the life of the battery by reducing the current consumption by adjusting the bias of the active element of the receiving end low, especially the sleep of the terminal This has the advantage of increasing the time.

Claims (2)

이동 무선 단말기에서 액티브 소자의 바이어스를 가변하는 방법에 있어서,A method for varying the bias of an active element in a mobile wireless terminal, 이동통신을 위한 모뎀 칩에서 수신 신호의 세기를 검출하는 단계와,Detecting the strength of a received signal in a modem chip for mobile communication; 상기 검출한 수신 신호의 세기가 임계치보다 작으면 상기 액티브 소자의 바이어스를 낮추는 단계를 포함함을 특징으로 하는 이동 무선 단말기에서 액티브 소자의 바이어스를 가변하는 방법.And lowering the bias of the active element if the detected intensity of the received signal is less than a threshold value. 제1항에 있어서, 상기 임계치가,The method of claim 1, wherein the threshold is, PDM 신호 제어를 위한 임계치임을 특징으로 하는 이동 무선 단말기에서 액티브 소자의 바이어스를 가변하는 방법.A method for varying the bias of an active element in a mobile wireless terminal, characterized in that the threshold for the PDM signal control.
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