KR100712910B1 - 지피에스가 구비되는 이동통신 단말기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 지피에스가 구비되는 이동통신 단말기에 관한 것으로서, GPS신호를 수신하는 GPS안테나와, 내장 안테나를 통해 이동통신신호 및 GPS신호를 수신하고, 외부에 위치되는 상기 GPS안테나와 연결되는 경우 상기 내장 안테나로부터 전달되는 GPS신호를 차단하고 상기 GPS안테나의 GPS신호를 입력받는 이동통신 단말기본체를 포함하여 구성되어, 이동통신 신호에 의한 간섭현상을 저하시키고, GPS신호의 수신감도를 크게 향상시킬 수 있으며, GPS신호 감도에 따른 위치의 제약이 감소되어 사용자의 편의성이 향상되는 효과가 있다.

이동통신 단말기, 모바일스위치, GPS, 안테나

Description

지피에스가 구비되는 이동통신 단말기{Mobile communication terminal with GPS}

도 1 은 종래 발명에 따른 이동통신 단말기의 구성이 도시된 블록도,

도 2 는 본 발명에 따른 지피에스가 구비되는 이동통신 단말기의 후면구조가 도시된 도,

도 3 은 본 발명에 따른 지피에스가 구비되는 이동통신 단말기의 구성이 도시된 블록도,

도 4 는 본 발명에 따른 지피에스가 구비되는 이동통신 단말기 및 거치대가 도시된 도이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

20: 모바일 스위치 30: 분리기

40: GPS 수신SAW 51 내지 70 : 송수신부

100: 모바일 스위치 B: 연결단자

C: 신호단자

본 발명은 지피에스가 구비되는 이동통신 단말기에 관한 것으로서, 특히 이동통신신호의 영향 없이 GPS 신호 수신감도를 향상시키기 위해 별도의 GPS(Global positioning system, 이하 GPS)안테나를 통해 위성으로부터 위치정보를 포함하는 신호를 수신할 수 있도록 하는 모바일 스위치를 포함하는 지피에스가 구비되는 이동통신 단말기에 관한 것이다.

최근 이동통신 단말기는 다양한 단말기 및 시스템이 개발 및 보급되어 점차 소형화 및 경량화되고 있으며, 음성 통화 및 SMS(Short Messaging Service)뿐만 아니라 MP3플레이어 또는 디지털 카메라가 구비되어 다양한 기능이 추가됨으로서 상기 이동통신 단말기의 활용도가 높아지고 있는 추세이다.

또한, 상기 이동통신 단말기는 GPS(Global Positioning System)기능이 내장되어 위성과 이동통신 망을 연동하여 단말기의 현재 위치를 계산함으로서 위치정보를 제공하고 있다.

상기 종래발명에 따른 이동통신 단말기는 도 1에 도시된 바와 같이, 안테나를 통해 수신되는 신호를 이동통신 신호와 GPS신호로 분리하여 위치정보 및 이동통신 망을 통한 음성통화를 수행하게 된다. 상기 이동통신 단말기의 일반적인 구성 및 동작을 설명하면 다음과 같다.

이때, 도 1a는 800Mhz 대역의 DCN 신호처리부가 포함되는 이동통신 단말기의 구성이 도시된 도이고, 도 2a는 1.8Ghz 대역의 PCS(personal communications service) 신호처리부를 포함하는 이동통신 단말기의 구성이 도시된 도이다.

상기 이동통신 단말기는 안테나(ANT)를 통해 수신되는 신호가 모바일 스위치(1)를 통해 분리기(2, Diplexer 또는 SPDT S/W)에 전달되고, 여기서 모드별(DCN/PCS)로 분리된다.

상기 분리된 신호 중 DCN 모드(도 1a)의 신호(800MHz)는 DCN용 듀플렉서(Duplexer, 4)를 통해 저잡음 증폭기(LNA, 7)에 인가되고, PCS 모드(도 1b)의 신호(1.9??2GHz)는 PCS용 듀플렉서(Duplexer, 4)를 통해 저잡음 증폭기(LNA, 7)에 인가된다

DCN모드의 신호인 경우 상기 신호에 의해 상기 저잡음 증폭기(LNA, 7)가 선택되고, 상기 저잡음 증폭기(LNA, 7)를 통해 신호가 출력되며, 이는 수신용 탄성표면파필터(Rx SAW, 8))를 통해 수신단(10)으로 전달되고, 출력되는 기저대역의 신호가 디지털 신호로 변환된 후 엠에스엠(MSM, 미도시)측으로 출력된다.

한편, 상기 엠에스엠(MSM)에서 송출되는 디지털 신호는 아날로그 신호로 변환된 후, 송신단(9)을 통해 송신용 탄성표면파필터(Tx SAW, 6), 파워증폭기(PAM, 5), DCN용 듀플렉서(Duplexer, 4)를 통해 상기 분리기(2)에 전달되고, 다른 한편으로는 송신용 탄성표면파필터(Tx SAW, 6), 파워증폭기(PAM, 5), PCS용 듀플렉서(4)를 통해 그 분리기(2)에 전달되고, 상기 분리기(2)는 상기 DCN용 듀플렉서(4) 또는 PCS용 듀플렉서(4)를 통해 입력되는 신호를 상기 안테나(ANT)측으로 출력하게 된다

반면, 상기 분리기(2)를 통해 분리되는 GPS신호는 GPS용 수신표면탄성파필터(Rx SAW, 3)을 통해 수신단(10)으로 전달되어 위치정보 판독이 가능하게 된다.

그러나, 종래 발명에 따른 상기 이동통신 단말기는 구비되는 GPS의 수신감도가 위치에 영향을 받아 크게 가변되며, 상기 PCS 또는 DCN의 이동통신 신호로부터 영향을 받아 간섭이 발생되는 문제점이 있다.

또한, GPS신호의 수신감도가 저하되는 경우 위성으로부터 신호를 잘 받을 수 있는 장소로 상기 이동통신 단말기의 위치를 가변시켜야 수신이 가능해지지만, 상기 이동통신 단말기가 차량에 장착되어 위치정보를 수신하고 있는 경우에는 쉽게 위치 가변이 용이하지 못하므로 GPS신호 수신에 문제점 발생된다.

즉, 상기 이동통신 단말기는 상기와 같은 이유로 GPS를 이용한 네비게이터로서 사용하기에는 자동차의 설치위치에 한계가 있다는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 별도의 GPS안테나를 연결하기 위한 모바일 스위치를 포함하여, 이동통신 신호의 간섭을 저하시키고 설치장소에 관계없이 GPS신호의 수신감도를 향상시키는 지피에스가 구비되는 이동통신 단말기를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 지피에스가 구비되는 이동통신 단말기는, 이동통신신호 및 GPS신호를 수신하는 안테나, 상기 안테나를 통해 수신되는 신호를 이동통신신호 및 GPS신호로 분리하는 분리기, 상기 분리기에서 분리된 이동통신신호 및 GPS신호 중 어느 하나를 증폭하고 필터링하는 송수신부, 및 GPS신호를 수신하는 외장형 GPS안테나가 연결된 경우, 상기 분리기에서 분리된 GPS신호는 차단하고, 상기 외장형 GPS안테나를 통해 수신되는 GPS신호는 상기 송수신부로 전달하는 모바일 스위치를 포함한다.

또한, 본 발명에 따른 지피에스가 구비되는 이동통신 단말기는, 이동통신신호 및 GPS신호를 수신하는 안테나, 상기 안테나로부터 수신되는 신호를 이동통신신호 및 GPS신호로 분리하는 분리기, 상기 분리기에서 분리된 이동통신신호 및 GPS신호 중 어느 하나를 증폭하고 필터링하는 송수신부, 및 GPS신호 수신을 위한 GPS안테나가 구비된 거치대에 고정되는 경우, 상기 분리기에서 분리된 GPS신호는 차단하고, 상기 거치대를 통해 수신되는 GPS신호는 상기 송수신부로 전달하는 모바일 스위치를 포함한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하면 다음과 같다. 도 2는 본 발명에 따른 지피에스가 구비되는 이동통신 단말기의 후면구조가 도시된 도이고, 도 3은 본 발명에 따른 지피에스가 구비되는 이동통신 단말기의 구성이 도시된 블록도이며, 도 4는 본 발명에 따른 지피에스가 구비되는 이동통신 단말기 및 거치대가 도시된 도이다.

본 발명에 따른 지피에스가 구비되는 이동통신 단말기는 위성으로부터 GPS신호를 수신하는 GPS안테나와, 자체 내장되는 내장안테나 및 상기 GPS안테나로부터 GPS를 수신하여 현 위치에 대한 정부를 수신하는 이동통신 단말기 본체(이하, 이동통신 단말기)를 포함하여 구성된다.

상기 이동통신 단말기는 상기 GPS안테나가 연결되는 경우, 내장 안테나로부터 수신되는 GPS신호를 차단하고, 상기 GPS안테나로부터 수신되는 GPS신호를 입력받는다.

이때, 상기 이동통신 단말기는 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 GPS안테나를 연결하기 위한 별도의 연결단자(B)를 포함하여 구성되어, 상기 연결단자를 통해 상기 GPS안테나의 GPS신호를 전달받아 위치정보 데이터를 입력받는다.

여기서 상기 도 2a는 종래발명에 따른 이동통신 단말기의 후면이 도시된 도이며, A는 상기 이동통신 단말기의 RF매치(match)를 위한 단자이다.

상기 연결단자(B)는 상기 이동통신 단말기의 내장 안테나와의 간섭이 발생되지 않는 어느 일면에라도 위치될 수 있으며, 특히 후면에 위치될 수 있다.

상기 GPS안테나는 상기 이동통신 단말기에 별도로 장착되며, 위성신호의 수신감도를 향상시켜 상기 이동통신 단말기가 위치에 관계없이 GPS신호를 수신할 수 있도록 일정거리 떨어져 설치될 수 있다.

즉, 상기 이동통신 단말기는 상기 연결단자(B)의 상기 GPS안테나의 연결여부에 따라 상기 내장 안테나와의 연결을 단락시키거나 오픈(open)시킴으로서 상기 GPS안테나 또는 상기 내장안테나로부터의 GPS신호를 선택적으로 입력받게 된다.

또한, 상기 GPS안테나는 위성으로부터 수신되는 GPS신호를 상기 이동통신 단말기로 전달함에 있어서, 신호의 효율적 수신 및 전달을 위해 LNA(Lower noise amplifier)를 더 포함하여 구성될 수 있다.

상기 LNA(Lower noise amplifier)는 상기 GPS안테나의 신호 수신단과 상기 이동통신 단말기를 연결하기 위한 연결부 사이에 위치되게 된다.

여기서 상기 LNA(Lower noise amplifier)는 상기 이동통신 단말기의 잡음지수(Noise Figure)에 가장 큰 영향을 미치는 증폭기로서, 필요한주파수 대역을 받아 저잡음 증폭하는 기능을 하며, 전원에 큰 무리 없이도 수신감도를 향상 시킬 수 있도록 한다.

한편, 상기 이동통신 단말기의 상기 내장 안테나는 이동통신망을 통해 수신되는 이동통신 신호를 전달하도록 하며, 이를 통해 음성통화 및 메시지 서비스 등이 가능하도록 한다.

여기서, 상기 이동통신 단말기는 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 이동통신 단말기에 내장되어 이동통신 망으로부터 수신되는 이동통신 신호 및 위성으로부터 수신되는 GPS신호를 감지하여 전달하는 안테나(ANT)와, 상기 안테나로부터 수신되는 신호를 이동통신신호와 GPS신호로 분리하여 각각 전달되도록 하는 분리기(30)와, 상기 이동통신 신호 및 GPS신호를 필터링 또는 증폭하여 신호 판독이 가능하도록 하는 송수신부(51 내지 70)를 포함하여 구성된다.

또한, 상기 이동통신 단말기는 상기 안테나(ANT)로부터 전달되는 이동통신 신호 및 GPS신호를 외부로 분기시키는 제 1 모바일 스위치(20)와, 상기 분리기(30)로부터 분리되어 전달되는 GPS신호가 상기 송수신부의 수신부(70)로 전달되거나 차단되도록 하는 제 2 모바일 스위치(100)를 포함하여 구성된다.

상기 송수신부(51 내지 70)는 상기 안테나(ANT)로부터 수신되는 이동통신 수 신신호 또는 상기 안테나(ANT)를 통해 송출되는 이동통신 송신신호를 분리하는 듀 플렉서(51)와, 송신을 위한 특정 전력레벨로 증폭하는 PAM(52, 전력증폭기)와, 수신신호를 저잡음 증폭하는 LNA(54)와, 각 송신/수신신호의 표면 탄성파를 필터링하는 이동통신 송신/수신 SAW(53, 55)를 포함하여 구성된다.

또한, 상기 송수신부(51 내지 70)은 각각의 이동통신 송신/수신신호를 처리하는 송신단(60)과 수신단(70)을 포함하여 되며, 상기 분리기(30)에 의해 분리되는 GPS신호를 필터링하는 GPS 수신SAW(40)를 포함하여 구성된다.

이때, 상기 수신단(70)은 상기 이동통신 수신신호 외에도 상기 GPS 수신 SAW(40)를 통해 전달되는 GPS신호를 입력받아 처리하게 된다.

상기 제 1 모바일 스위치(20)는 상기 이동통신 단말기의 RF신호 송수신에 따른 RF매치(match)를 통한 최적화를 위한 것으로서 신호를 외부로 바이패스(bypass)시킬 수 있으며, 상기 이동통신 단말기의 RF유선상태를 테스트하기 위한 스위치이다. 이때, 상기 제 1 모바일 스위치는 상기 도 2a의 단자(A)와 연결된다.

상기 제 2 모바일 스위치(100)는 상기 이동통신 단말기의 상기 안테나(ANT)로부터 수신되어 상기 분리기(30)를 통해 분리되는 GPS신호와 외부의 상기 GPS안테나로부터 전달되는 GPS신호를 선택 입력되도록 하여 상기 수신단(70)으로 전달되도록 한다.

여기서, 상기 제 2 모바일 스위치(100)는 상기 이동통신 단말기의 일면에 구비되는 연결단자(B, 도 2b)와 연결되어, 상기 연결단자(B, 도 2b)에 상기 GPS안테나가 삽입되어 연결되는 경우, 상기 이동통신 단말기의 안테나(ANT) 즉, 내장안테나로부터 전달되는 GPS신호를 차단하고, 상기 연결단자를 통해 수신되는 상기 GPS 안테나의 GPS신호를 입력받아 상기 수신단(70)으로 전달한다.

따라서, 상기 이동통신 단말기는 상기 제 2 모바일 스위치(100)를 구비함으로서 상기 내장안테나(ANT)를 통해 수신되는 이동통신 신호 및 GPS신호간의 간섭을 피하고 외부의 GPS안테나를 통해 GPS신호를 수신하여 상기 이동통신 단말기의 장착 위치에 따라 가변되는 위성 신호의 수신감도변화에 관계없이 GPS신호 수신의 감도를 향상시킬 수 있게 된다.

한편, 본 발명에 따른 상기 이동통신 단말기의 제 2 실시예를 설명하면 다음과 같다. 상기 이동통신 단말기의 본체 구성은 상기 제 1실시예와 동일 구성에 대하여 동일 동일 명칭 및 부호가 사용되었으며, 이에 부가적인 설명은 하기에서 생략하였음을 명시한다.

본 발명에 따른 이동통신 단말기 및 거치대는 도 4a에 도시된 바와 같이, 상기 이동통신 단말기를 고정시키며, 내부에 GPS신호 수신을 위한 안테나가 구비되는 거치대와, 상기 거치대에 고정되는 경우, 상기 거치대의 안테나로부터 수신되는 GPS신호를 입력받는 모바일 스위치가 구비되는 이동통신 단말기를 포함하여 구성된다.

여기서 상기 이동통신 단말기는 상기 제 1 실시예와 동일하게 구성되며, 상기 거치대의 안테나와의 연결을 위한 연결단자(B)가 상기 거치대와 접하는 후면에 위치된다.

상기 거치대는 내부에 포함되는 상기 안테나를 통해 수신되는 GPS신호를 상기 이동통신 단말기로 전달하며, 이때 상기 안테나는 위성으로부터 위치정보를 포 함하는 GPS신호를 수신하기 위한 GPS안테나이다.

상기 거치대는 상기 이동통신 단말기가 장착되어 고정되도록 함으로서 상기 이동통신 단말기의 GPS기능을 차량 등에서 사용하고자 하는 경우 진동 또는 충격으로 인한 상기 이동통신 단말기의 탈락을 방지한다.

상기 거치대는 상기 이동통신 단말기가 장착되는 경우, 상기 이동통신 단말기와 접하는 일면에 상기 안테나(이하, GPS안테나)로부터 수신되는 GPS신호를 상기 이동통신 단말기로 전달하기 위한 신호단자(C)를 포함하여 구성된다.

상기 신호단자(C)는 상기 이동통신 단말기의 연결단자(B)와 접하도록 동일 위치에 배치되어 상기 GPS안테나로부터 수신되는 신호를 상기 연결단자(B)를 통해 전달하게 된다.

또한, 상기 거치대는 상기 GPS안테나를 통해 수신되는 GPS신호의 효율적 수신 및 전달을 위해 LNA(Lower noise amplifier)를 더 포함하여 구성될 수 있으며, 상기 LNA(Lower noise amplifier)는 상기 GPS안테나와 상기 신호단자(C)사이에 위치된다.

상기 거치대는 수신신호를 저잡음 증폭하는 상기 LNA(Lower noise amplifier)를 포함하여 구성됨으로서 상기 이동통신 단말기로 전달되는 신호의 잡음지수(Noise Figure)에 영향을 미치며, 전원에 큰 무리 없이도 수신감도를 향상 시킬 수 있도록 한다.

이때, 상기 거치대는 차량 내에 장착되는 경우, 상기 차량으로부터 전원을 공급받을 때 상기 LNA(Lower noise amplifier)의 성능이 향상되어 GPS신호 수신에 따른 감도가 향상되게 된다.

상기 이동통신 단말기 및 거치대는 도 4b에 도시된 바와 같이, 상기 이동통신 단말기가 상기 거치대에 장착되어 고정되고, 상기 신호단자(C) 및 상기 연결단자(B)의 접속을 통해 상기 GPS안테나로부터 수신되는 GPS신호가 상기 이동통신 단말기로 전달되게 된다.

이때, 상기 이동통신 단말기는 상기 연결단자(B)가 상기 거치대와 연결되는 경우, 내부의 모바일 스위치를 통해 내장된 안테나(ANT)로부터 수신되는 GPS신호를 차단하고, 상기 GPS안테나를 통해서만 GPS 신호를 전달받게 된다.

즉, 상기 이동통신 단말기는 내부의 모바일 스위치를 통해 상기 내장된 안테나 또는 상기 GPS안테나로부터의 GPS신호를 선택적으로 입력받으며, 상기 거치대에 상기 이동통신 단말기가 장착되는 경우 상기 내장 안테나로부터의 GPS신호를 차단함으로서 상기 내장 안테나를 통해 수신되는 이동통신 신호의 영향 없이도 GPS신호가 수신되도록 하며 그에 다른 수신감도 또한 향상되게 된다.

따라서, 본 발명에 따른 지피에스가 구비된 이동통신 단말기는 상기 외장 GPS안테나 또는 거치대의 GPS안테나 신호를 상기 이동통신 단말기로 전달되도록 하는 모바일 스위치를 포함하여 구성되어, 이동통신 신호에 의한 간섭현상을 저하시키고, GPS신호의 수신감도를 크게 향상시킬 수 있게 된다.

이상과 같이 본 발명에 의한 지피에스가 구비된 이동통신 단말기를 예시된 도면을 참조로 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명은 한정되지 않고, 기술사상이 보호되는 범위 이내에서 응용될 수 있다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 지피에스가 구비된 이동통신 단말기는 별도의 외장 GPS안테나 또는 GPS안테나가 구비되는 거치대를 포함하고, 상기 외장 GPS안테나 또는 거치대의 GPS안테나 신호를 상기 이동통신 단말기로 전달되도록 하는 모바일 스위치를 포함하여 구성됨으로서, 이동통신 신호에 의한 간섭현상을 저하시키고, GPS신호의 수신감도를 크게 향상시킬 수 있으며, GPS신호 감도에 따른 위치의 제약이 감소되어 사용자의 편의성이 향상되는 효과가 있다.

Claims (9)

1. 이동통신신호 및 GPS신호를 수신하는 안테나;

   상기 안테나를 통해 수신되는 신호를 이동통신신호 및 GPS신호로 분리하는 분리기;

   상기 분리기에서 분리된 이동통신신호 및 GPS신호 중 어느 하나를 증폭하고 필터링하는 송수신부; 및

   GPS신호를 수신하는 외장형 GPS안테나가 연결된 경우, 상기 분리기에서 분리된 GPS신호는 차단하고, 상기 외장형 GPS안테나를 통해 수신되는 GPS신호는 상기 송수신부로 전달하는 모바일 스위치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 지피에스가 구비된 이동통신 단말기.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 안테나를 통해 수신되는 신호를 외부로 바이패스(bypass)시킬 수 있도록 하는 분기용 모바일 스위치;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지피에스가 구비되는 이동통신 단말기.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 외장형 GPS안테나로부터 신호를 입력받아 상기 모바일 스위치로 전달하는 연결단자;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지피에스가 구비되는 이동통신 단말기.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 모바일 스위치는, 상기 연결단자에 상기 외장형 GPS안테나가 연결되는 경우, 상기 분리기에서 분리된 GPS신호는 차단하고 상기 외장형 GPS안테나로부터 수신되는 신호는 상기 송수신부로 전달하는 것을 특징으로 하는 지피에스가 구비되는 이동통신 단말기.
5. 제 2 항에 있어서,

   상기 외장형 GPS안테나는 수신한 신호를 증폭하여 출력하는 LNA(Lower noise amplifier)를 포함하는 것을 특징으로 하는 지피에스가 구비되는 이동통신 단말기.
6. 이동통신신호 및 GPS신호를 수신하는 안테나;

   상기 안테나로부터 수신되는 신호를 이동통신신호 및 GPS신호로 분리하는 분리기;

   상기 분리기에서 분리된 이동통신신호 및 GPS신호 중 어느 하나를 증폭하고 필터링하는 송수신부; 및

   GPS신호 수신을 위한 GPS안테나가 구비된 거치대에 고정되는 경우, 상기 분리기에서 분리된 GPS신호는 차단하고, 상기 거치대를 통해 수신되는 GPS신호는 상기 송수신부로 전달하는 모바일 스위치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 지피에스가 구비된 이동통신 단말기.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 거치대에 고정되는 경우, 상기 거치대로부터 신호를 입력받아 상기 모바일 스위치로 전달하는 연결단자;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지피에스가 구비되는 이동통신 단말기.
8. 제 7 항에 있어서,

   상기 거치대는, 상기 GPS안테나로부터 수신되는 GPS신호가 상기 모바일 스위치로 전달하도록 상기 연결단자와 접하는 신호단자;를 포함하는 것을 특징으로 하는 지피에스가 구비되는 이동통신 단말기.
9. 제 8 항에 있어서,

   상기 거치대는 상기 GPS안테나와 상기 신호단자 사이에 LNA(Lower noise amplifier)를 포함하는 것을 특징으로 하는 지피에스가 구비되는 이동통신 단말기.

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