KR100760490B1 - 저 전력소모로 무선전화기 송신전력 증폭을 위한 방법 및장치 - Google Patents

저 전력소모로 무선전화기 송신전력 증폭을 위한 방법 및장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 무선 전화기 내에서 송신 신호의 RF 증폭을 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 증폭기 체인은 3 부분 즉, 전치구동 증폭기, 바이패스할 수 있는 구동 증폭기, 전력 증폭기로 구성된다. 증폭기 체인의 구성은 주어진 출력 전력 조건에 대해 전력 소모를 최적화하도록 실시간으로 조정된다.
저출력 전력 레벨에서, 구동 증폭기는 바이패스되고 전력 증폭기에는 낮은 바이어스 전류가 제공된다. 중간 출력 전력 레벨에서, 구동 증폭기는 바이패스되고 전력 증폭기는 중간 전류에서 바이어스된다. 고출력 전력이 요구될 때, 구동 증폭기가 사용되고 전력 증폭기에는 높은 바이어스 전류가 제공된다. 바이패스된 상태에서, 구동 증폭기는 차단된다.
이 증폭기 구성을 실시한 결과는 송신 증폭기의 효율성 증가이다. 증폭기 효율성의 증가는 배터리로 전력공급되는 무선전화기에 대한 통화 시간의 증가로 귀결된다.
증폭기 체인, 전치구동 증폭기, 구동 증폭기, 고전력 증폭기

Description

저 전력 소모로 무선전화기 송신전력 증폭을 위한 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR WIRELESS PHONE TRANSMIT POWER AMPLIFICATION WITH REDUCED POWER CONSUMPTION}
발명의 배경 기술
I. 발명의 분야
본 발명은 라디오 주파수 (Radio Frequency; RF) 증폭기에 관한 것이다. 더 구체적으로는, 본 발명은 무선전화기 송신 신호의 RF 증폭을 위한 신규하고 향상된 방법 및 장치에 관한 것이다.
II. 관련 기술의 설명
이동 장치 (mobile unit) 또는 무선전화기는 수많은 복잡한 회로들을 통합한다. 기지국과의 무선 통신 링크를 제공하기 위해 RF 송수신기가 사용되고 있다. RF 송수신기는 수신기와 송신기로 구성된다. 이동 장치와 인터페이스된 (interfaced) 안테나는 기지국으로부터 RF 송신을 수신하고, 신호를 수신기로 출력한다. 수신기는 수신한 신호를 증폭하고, 필터링하며, 베이스밴드 (baseband) 로 다운컨버트 (downconvert) 한다. 그 후, 그 베이스밴드 신호는 베이스밴드 처리 회로로 라우팅된다. 베이스밴드 처리 회로는 그 신호를 복조하고, 스피커를 통해 사용자에게 방송하기 위해 신호를 조절한다 (condition).
이 베이스밴드 처리 회로에서, 키패드 누르기 (press) 를 통한 사용자 입력 또는 마이크로폰으로의 음성 입력을 조절한다. 그 신호는 변조되고 송신기로 라우팅된다. 송신기는 이동 장치에서 발생된 베이스밴드 신호들을 받아, 그 신호를 업컨버트하고 (upconvert), 필터링하며, 증폭한다. 그 업컨버트되고 증폭된 RF 신호는 수신기에 사용하는 것과 동일한 안테나를 통해서 기지국으로 송신한다.
유지해야할 고품질의 음성 및 데이타 전송의 설계 조건들은 배터리 동작, 소형, 저비용, 및 고신뢰성이라는 설계 조건들과 균형을 유지하여야 한다. 배터리 전력하에서 이동 장치를 동작시켜야 한다는 조건은 해결해야할 많은 문제점들을 대두시키고 있다. 배터리는 오직 한정된 양의 에너지만을 제공할 수 있다. 배터리 수명을 연장하는 유일한 방법은 전력 소모를 최소화하는 것이다.
휴대용 전화기의 크기와 무게를 줄이라는 소비자 요구가 증대함에 따라, 하드웨어 설계자에게 이용가능한 배터리의 크기와 무게를 감소시키라는 압력이 더욱 가중되고 있다. 배터리 기술의 발전에 의해, 크기 축소에 기인하여 손실된, 이용가능한 에너지 수용능력을 얼마간 보충할 수 있다. 그러나, 전체적인 추세는, 전화 통화시간과 대기시간을 연장시키기 위한 방법으로서 전화기 전력 소모를 줄임과 동시에 전화기의 구성 요소를 감소시키는 것이다.
이동 전화기에서 전력 소모의 가장 큰 근원 중의 하나는 송신 RF 증폭기 체인 (chain) 이다. 또한, 코드분할 다중접속 (Code Division Multiple Access; CDMA) 이동 전화기에서 송신 RF 증폭기 체인의 설계는 출력 전력 범위와 출력 송출에 부과되는 사양 (specifications) 에 의해 제한된다. 이동 전화기 설계를 제한하는 사양은 미국 통신산업협회 (Telecommunications Industry Association; TIA)/미국 전자공업협회 (Electronic Industries Association; EIA) IS-98-B "RECOMMENDED MINIMUM PERFORMANCE STANDARDS OFR DUAL-MODE SPREAD SPECTRUM CELLULAR MOBILE STATIONS" 뿐만 아니라, TIA/EIA IS-95-B "MOBILE STATION-BASE STATION COMPATABILITY STANDARD FOR DUAL-MODE SPREAD SPECTRUM SYSTEMS" 를 포함한다. 그러나, 시분할 다중 접속 (Time Division Multiple Access; TDMA) 또는 아날로그 주파수 변조 (Frequency Modulation; FM) 와 같은 대체 변조 방식을 이용하는 이동 전화기 뿐만 아니라, 셀룰러 방식의 주파수 대역 이외에서 동작하는 이동 전화기에도 대응하는 사양이 존재한다. 개인용 통신 시스템 (Personal Communication Systems; PCS) 대역에서 CDMA 시스템의 동작을 포괄하는 사양으로는 미국 표준 협회 (American National Standards Institute; ANSI) J-STD-008 "PERSONAL STATION-BASE STATION COMPATIBILITY REQUIREMENTS FOR 1.8 TO 2.0 GHZ CODE DIVISION MULTIPLE ACCESS (CDMA) PERSONAL COMMUNICATIONS SYSTEMS" 이 있다. 이와 유사하게, 전화기 또는 개인용 기지국은 ANSI J-STD-018, "RECOMMENDED MINIMUM PERFORMANCE REQUIREMENTS FOR 1.8 TO 2.0 GHZ CODE DIVISION MULTIPLE ACCESS (CDMA) PERSONAL STATIONS" 에서 규정되어 있다.
성공적인 증폭기 설계는 전력 소모를 최소화할 뿐만 아니라 모든 요구 사양을 충족해야만 한다. RF 전력 증폭기 내에서 전력 소모를 최소화하는 한 방법은 효율적인 증폭기 토폴로지 (topology) 를 사용하는 것이다. 클래스 A 전력 증폭기는 최상의 선형성을 제공하나, 또한 가장 비효율적이다. 클래스 AB 전력 증폭기는 증가된 출력 왜곡을 대가로 하여 클래스 A 증폭기에 비해 증가된 효율을 제공한다. 클래스 AB 전력 증폭기의 비선형 특성은 이 증폭기를 송신 RF 증폭기 체인에서 단지 최종 고전력 증폭기 (high power amplifier) 로서만 적합하도록 만든다. 다른 증폭기 위상들은 선형성 요건을 만족시키지 못하기 때문에, TIA/EIA IS-95-B 사양 내에서 동작하는 CDMA 이동 전화기로는 적합하지 않다.
그러나, 단일 증폭기가 이득, 출력 전력, 및 송신 경로에서 요구되는 선형성을 제공할 수는 없다. 그러므로, 몇 개의 증폭기들이 송신 경로 요건을 충족시키기 위해서 캐스케이드되어야 (cascaded) 한다. 요구되는 것은, 배터리 수명을 최대화하기 위해 전력 소모를 최소화하면서 CDMA 통신을 위해 필요한 선형성을 유지하는 캐스케이드된 RF 증폭기 구성이다.
발명의 요약
본 발명은 무선 전화기 송신 신호의 RF 증폭을 위한 신규하고 향상된 방법 및 장치이다. 증폭기 체인은 3 개의 분리된 증폭기 스테이지 즉, 전치구동 (pre-driver) 증폭기, 구동 (driver) 증폭기, 및 고전력 증폭기를 사용한다. 증폭기 체인은 구동기 스테이지를 바이패스 (bypassed) 시킬 수 있도록 구성한다. 구동기 스테이지를 바이패스한 경우, 신호는 전치구동 증폭기와 고전력 증폭기만을 통과하게 된다. 요구되는 출력 전력에 따라, 고전력 증폭기 상의 바이어스 전류를 3 개의 값 중 하나로 제어한다.
고전력 증폭기에 설정하는 바이어스 전류 뿐만 아니라 구동 증폭기를 바이패스하는 스위치들을 제어하기 위해, 2 개의 데이타 비트를 사용한다. 증폭기들로부터 제 1 출력 전력이 요구되는 경우, 구동 증폭기를 바이패스하여 제 1 바이어 스 전류가 고전력 증폭기에 제공되도록 데이타 비트를 설정한다. 제 2 출력 전력은 제 1 출력 전력보다 크게 정의한다. 증폭기로부터 제 2 출력 전력이 요구되는 경우에는, 구동 증폭기를 바이패스하여 제 2 바이어스 전류가 고전력 증폭기에 제공되도록 데이타 비트를 설정한다. 제 2 바이어스 전류는 제 1 바이어스 전류보다 크다. 제 3 출력 전력은 제 1 출력 전력이나 제 2 출력 전력 레벨보다 크게 정의한다. 증폭기로부터 제 3 출력 전력이 요구되는 경우, 구동 증폭기를 통하여 신호를 라우팅하여 제 3 바이어스 전류가 고전력 증폭기에 제공되도록 데이타 비트를 설정한다. 제 3 바이어스 전류는 제 1 바이어스 전류나 제 2 바이어스 전류보다 크다. 바이패스 상태에 있을 때, 어떠한 바이어스 전류도 구동 증폭기에 제공되지 않는다.
그러므로, 3 개의 상대적인 전력 레벨을, 상대적으로 낮은 증폭기 출력 전력, 중간 (moderate) 증폭기 출력 전력, 및 높은 증폭기 출력 전력에 대응하는 제 1 전력 레벨, 제 2 전력 레벨, 및 제 3 전력 레벨로 정의한다. 3 개의 전력 레벨 각각은 대응하는 고전력 증폭기 바이어스 전류를 이용한다. 제 1 바이어스 전류, 제 2 바이어스 전류, 및 제 3 바이어스 전류는 고전력 증폭기의, 상대적으로 낮은 바이어스 전류, 중간 (medium) 바이어스 전류, 및 높은 바이어스 전류에 대응한다.
증폭기로부터의 출력 전력을 제어하기 위해, RF 교정 (calibration) 테이블을 사용하며, 출력 전력의 표시자 (indication) 를 신호 처리기에 제공한다. 그 후, 신호 처리기는 상술한 바와 같이 데이타 비트를 설정하여 증폭기 설정을 제 어하기 위해, 출력 전력을 교정된 (calibrated) 한계값과 비교한다. 데이타 비트는, 내부 전화기 명령이나 공중을 통한 (over-the-air) 전력 제어 정보에 응답하여 RF 전력이 상하로 변동됨에 따라, 동적으로 갱신된다. 전력 레벨이 한계값에 근접할 때 증폭기 설정의 빈번한 토글링 (toggling) 을 방지하기 위해, 히스테리시스 (Hysteresis) 가 한계값에 편입된다. 그러므로, 윈도우 (window) 는 한계값을 나타내며, 증폭기 제어가 변화되는 실제값은 RF 전력이 증가하는지 또는 감소하는지에 의존한다.
도면의 간단한 설명
본 발명의 특징, 목적, 및 장점을, 도면을 통하여 설명하며, 도면 중 동일 도면부호는 동일 부분을 지칭한다.
도 1 은 무선 전화 송신기 신호 경로의 블록도이다.
도 2a 및 도 2b 는 RF 증폭기 실시형태의 블록도이다.
바람직한 실시형태의 상세한 설명
무선 전화기는 전화기로부터 기지국에 통신하기 위해 RF 송신기를 이용한다. TIA/EIA IS-95-B 에 따라 동작하는 것과 같은 무선 전화기에서는, 간섭을 최소화하는 동시에 통신 링크의 품질을 최대화하기 위해 실제 RF 출력 전력은 정밀하게 제어한다. 전화기는 폐루프 (closed loop) 제어 뿐만 아니라 개방 루프 (open loop) 를 통해 RF 출력 전력을 조정한다. 기지국과 통신 링크를 확립하고 있지지 않을 때, 전화기는 개방 루프 모드를 사용한다. 예컨대, 전화기가 트래픽 콜 (traffic call) 를 확립하기 위해 기지국으로 접속하려 시도할 때, 전화기는 출력 전력의 개방 루프 추정치를 이용하여, 기지국에 접속하는데 요구하는 최소 레벨로 전화기를 설정한다. 또한, 트래픽 콜의 경우와 같이, 전화기가 기지국과 통신 링크를 확립하고 있을 때, 전화기는 개방루프 전력제어를 이용하여 전화기의 이동에 의해 유발되는 신호 페이딩과 널 (nulls) 을 보상한다. 개방 루프 프로세스는 그 수신된 신호 강도를 전화기로부터 기지국까지의 손실을 추정하기 위한 기준으로 이용한다. 수신된 신호는 송신된 신호와 다른 주파수 상에 있기 때문에, 양자 사이에는 경로 손실 상관관계가 좋지 않다. 그러므로, 과도 보상 (over compensation) 의 경우들을 최소화하기 위해서는, 개방 루프 응답 시간이 느리다. 차량 내부에서 이동하는 무선 전화기의 조건은 개방 루프 전력 제어를 이용하여 충분히 처리하기에는 너무 빠르게 일어 나는, 많은 신호 페이딩과 널 (null) 을 발생시킨다.
경로 손실에서 급속한 변화는 폐루프 전력 제어를 이용하여 보상한다. 폐루프 전력 제어에서, 전화기는 송신 전력을 높이거나 낮출 것을 지시하는 주기적인 메시지를 기지국으로부터 수신한다. 전력 스텝 사이즈 (power step size) 는 소정의 상수이며, 그러므로 기지국은 단지 전화기가 출력 전력을 증가시켜야 하는지 감소시켜야 하는지를 지시하는 정보만을 보낸다. 전화기는 소정 스텝 사이즈의 정확도로 출력 전력을 제어할 수 있어야 한다.
무선 전화기 송신 경로의 기초적인 블록도가 도 1 에 도시되어 있다. 전형적인 무선 전화기에서, 사용자는 키패드 (keypad) 또는 마이크로폰과 같은 어떤 사용자 인터페이스 (미도시) 를 통해 전화기에 입력을 제공한다. 사용자 인터페이스는 사용자 입력을 베이스밴드 처리기 (110) 로 전송되는 전기 신호로 변환한다. 그 신호가 기지국에 송신할 것이면, 베이스밴드 처리기 (110) 는 그 신호를 반송파 상으로 변조하고, 주파수를 최종 송신 주파수로 업컨버트한다 (upconvert). 그 후, 업컨버트된 신호는 신호 레벨을 증가시키는 RF 증폭기 (120) 로 전송된다. RF 증폭기 (120) 의 출력은 필터링하거나, 또는 신호를 기지국으로 방송하는 안테나 (미도시) 로의 접속 전에 아이솔레이터 (isolator) (미도시) 와 같은 보호 회로로 전송할 수도 있다.
RF 증폭기 (120) 에의 입력에서의 신호 전력 레벨을 조정하기 위해, 베이스밴드 처리기 (110) 에 RF 감쇠기 (attenuator) 가 사용된다. 개방 루프 및 폐 루프 전력 제어를 지원하기 위해, RF 출력을 측정하고 감쇠기의 전 범위에 걸쳐 교정한다 (calibrated). 측정 결과는 베이스밴드 처리기 (110) 내부에 있는 RF 교정 (calibration) 테이블 (112) 에 저장된다. RF 교정 테이블 (112) 은 RF 증폭기 (120) 에서 수행되는 모든 이득 스위칭을 고려한다. 베이스밴드 처리기 (110) 은 RF 증폭기 (120) 에서의 이득 스위칭을 제어한다. 이득 스위칭은, RF 증폭기 (120) 에서의 이득을 감소시켜야 하는, 베이스밴드 처리기 (110) 내의 감쇠기 값을 지정함으로써, 이루어 진다. 감쇠기가 이 소정의 설정값에 도달할 때, 2 개의 제어 데이타 비트 (142) 를 동작시키는 신호 처리기 (140) 에 명령이 전송된다. 2 개의 제어 데이타 비트 (142) 는 RF 증폭기에서의 이득 스위칭을 제어한다. 2 개의 가능한 RF 증폭기 (120) 이득 스위칭 실시형태가 도 2a 및 도 2b 에 도시되어 있다.
베이스밴드 처리기 (110) 내의 RF 감쇠기에 대한 대안으로는, 자동 이득 제어 (automatic gain control; AGC) 증폭기를 사용할 수 있다. AGC 증폭기는 RF 감쇠기와 동일한 용도 즉, RF 증폭기 (120) 의 입력에 대한 신호 전력 레벨을 조정한다. AGC 증폭기는 넓은 이득 변화를 제공할 수 있다. AGC 증폭기의 전 영역에 걸쳐서 RF 출력이 교정된다. 모든 RF 송신 체인의 이득은, AGC 증폭기에의 일정한 전력 입력을 이용하여 AGC 증폭기의 전 영역에 걸쳐 RF 출력을 특성화함으로써, 달성할 수 있다. 이득을 특성화하는 측정은 RF 교정 테이블 (112) 에 저장된다. 이득이 RF 증폭기 (120) 에서 스위칭될 때, 갑작스런 이득 변화는 RF 교정 테이블과 AGC 증폭기를 이용하여 보상한다. 이는, RF 증폭기 (120) 가 이득 스테이지들을 개폐하기 위해 제어될 때, 송신 경로 이득에서 선형 변화를 보장한다.
도 2a 에 나타낸 RF 증폭기 (120) 는 3 개의 개별적인 증폭기들을 사용하여 구성한다. 전치구동 (pre-driver) 증폭기 (210) 은 베이스밴드 처리기 (110) 로부터의 출력을 수신하는 낮은 레벨 (low level) 증폭기이다. 전치구동 증폭기 (210) 의 출력은 구동 증폭기 (220) 에 공급된다. 구동 증폭기 (220) 의 출력은 최종 고전력 증폭기 (240) 에 입력되기 전에 대역통과 필터링된다 (bandpass filtered). 선형성을 최대화하기 위해, 전치구동 증폭기 (210) 및 구동 증폭기 (220) 는 클래스 A 증폭기로서 동작한다. 고전력 스테이지의 효율성을 최대화하기 위해, 고전력 증폭기 (240) 은 클래스 AB 증폭기로서 동작한다.
증폭기 체인내의 이득 변환 및 전력 제어는 증폭기 차단 (shutdown) 과 증폭기 바이어싱 (biasing) 의 결합을 통해 이루어 진다. 2 개의 제어 데이타 비트가 증폭기 체인의 전력 제어 로직 (logic; 250) 부분에 제공된다. 전력 제어 로직 (250) 부분의 출력은, 2 개의 제어 데이타 비트의 상태에 따라, 구동 증폭기 (220) 로의 바이어스 전류를 스위칭 온, 오프하도록 동작한다. 또한, 전력 제어 로직은 고전력 증폭기 (240) 로의 바이어스 전류를 조정하는 PA 바이어스 제어 (260) 회로로 정보를 전송한다.
고전력 증폭기 (240) 상의 바이어스 전류를 조정함으로써, 증폭기의 몇몇 중요한 동작 파라미터들을 변화시킨다. 고전력 증폭기 (240) 의 이득은 바이어스 전류에 따라서 변화한다. 증폭기의 이득은 비례적으로는 아니어도, 바이어스 전류의 감소에 따라서 감소한다. 또한, 고전력 증폭기 (240) 의 왜곡 파라미터들도 바이어스 전류에 따라서 변한다. 고차 (higher order) 왜곡 결과 (distortion products) 를 특성화하는 인터셉트 포인트 (intercept point) 는 증폭기로의 바이어스 전류가 감소함에 따라 감소한다. 감소한 고차 인터셉트 포인트들은 이용가능한 입력 전력 범위를 감소시킨다. 감소된 고차 인터셉트 포인트들 때문에, 더 낮은 입력 전력 레벨에서 더 큰 왜곡 결과가 발생한다. 그러므로, 증폭기 설계에 사용할 바이어스 레벨을 선택하기 전에, 변화하는 바이어스 레벨에서 증폭기 파라미터들을 주의깊게 측정하여야 한다.
증폭기 체인으로부터 저출력 레벨 (low output level) 만이 요구될 때, 구동 증폭기 (220) 는 차단된다. 구동 증폭기 (220) 을 차단함으로써, 그렇게 하지 않을 경우 그 증폭기에 의해서 소모될 전력을 절감한다. 또한, 저출력 전력이 요구되는 경우, 고전력 증폭기로의 바이어스 전류는 중간 레벨으로 감소된다. 구동 증폭기 (220) 가 차단되지 않는 경우, 베이스밴드 처리기 (110) 내의 감쇠기는 전체 출력 전력을 감소시키기 위해 증가되어야할 것이다. 구동 증폭기 (220) 가 차단될 때, 그 구동 증폭기는 고정 감쇠기처럼 동작한다. 이와 유사하게, 고전력 증폭기 (240) 로의 바이어스 전류가 감소할 때, 장치의 이득은 감소한다. 차단된 구동 증폭기 (220) 가 고정 감쇠기처럼 동작하기 때문에, 고전력 증폭기 (240) 가 충분한 출력 전력을 제공하는데 필요한 만큼의 이득을 가져야 하므로 고전력 증폭기로의 바이어스 전류는 최소값으로 감소될 수 없다.
그러므로, 도 2a 의 증폭기 구성에서, 고전력 증폭기 (240) 는 단지 2 개의 바이어스 전류 옵션 즉, 높은 레벨 및 중간 레벨만을 가진다. 증폭기 체인으로부터 고출력 전력이 요구될 때, 구동 증폭기 (220) 가 작동하게 되고, 고전력 증폭기 (240) 는 높은 바이어스 전류에서 동작한다.
증폭기 체인에 중간 정도의 출력 전력이 요구되는 경우, 구동 증폭기 (220) 는 동작 상태로 남으나, 고전력 증폭기 (240) 상의 바이어스 전류는 중간 레벨으로 감소한다. 고전력 증폭기 (240) 상의 이득 및 고차 인터셉트는 바이어스 전류의 감소에 따라서 감소하나, 고전력 증폭기 (240) 로의 입력 전력 및 요구되는 출력 전력이 감소하기 때문에 출력 신호 상의 왜곡은 증가하지 않는다.
증폭기 체인에 저출력 전력이 요구되는 경우, 구동 증폭기 (220) 는 차단된다. 이러한 조건에서, 구동 증폭기 (220) 는 고정 감쇠기로서 동작한다. 고전력 증폭기 (240) 는 중간 바이어스 전류로 동작한다. 고전력 증폭기 (240) 로의 바이어스 전류는, 구동 증폭기 (220) 가 차단되는 경우에 낮은 바이어스 전류가 증폭기 체인을 지원하는데 요구되는 레벨 이하로 증폭기 이득을 감소시키기 때문에, 저레벨으로 감소시킬 수 없다.
그러므로, 고출력 전력이 요구되지 않는 경우에는, 고전력 증폭기 (240) 에서 바이어스 전류를 감소시킴으로써 전력 절약을 달성한다. 증폭기 체인으로부터 저출력 전력만이 요구되는 경우에만, 구동 증폭기 (220) 를 차단함으로써 부가적인 전력 절약을 달성한다.
일 특정 실시형태에서는, +16 dBm 이상의 출력 전력 레벨에 대해 고전력 상태를 사용한다. 고전력 증폭기 (240) 에 대해, 150 mA 의 높은 바이어스 전류를 사용한다. 증폭기 체인은 고전력 상태에서 동작할 때 최대 440 mA 를 소모한다. 최대 증폭기 전류 소모는 증폭기 체인에서 모든 작동하는 장치들의 총합을 나타낸다. 또한, 최대 전류값은 더 높은 전력을 출력할 때 고전력 증폭기에 의한 증가된 전류 소모를 고려한다. 중간 출력 전력 상태는 -4 dBm 내지 +16 dBm 사이의 출력 전력 레벨로 정의한다. 고전력 증폭기 (240) 로의 바이어스 전류는 80 mA 로 감소된다. 구동 증폭기 (220) 는 중간 전력 상태에서 여전히 동작하고 있다. 중간 전력 상태에서 동작할 때, 증폭기 체인은 최대 180 mA 를 소모한다. 저출력 전력 상태는 -4 dBm 이하의 출력 전력 레벨로 정의한다. 저전력 상태에서, 고전력 증폭기 (240) 로의 바이어스 전류는 80 mA 에서 유지되나, 구동 증폭기는 차단된다. 저전력 상태에서 동작할 때, 증폭기 체인은 최대 82 mA 를 소모한다.
도 2b 의 증폭기 구성은 전력 소모의 개선을 제공한다. 증폭기 체인은 도 2a 에 나타낸 실시형태에서 처럼 전치구동 증폭기 (210), 구동 증폭기 (220), 및 고전력 증폭기 (240) 를 이용한다. 또한, 도 2b 의 향상된 증폭기 실시형태는, 2 개의 RF 스위치 (272, 274) 를 결합하고 이를 이용하여,구동 증폭기 (220) 및 대역통과 필터 (230) 주위에 신호 경로를 라우팅한다. 스위치 (272, 274) 는, 전치구동 증폭기로부터의 신호를 고전력 증폭기로 출력하기 전에 구동 증폭기 (220) 및 대역통과 필터 (230) 를 통하여 라우팅되도록 설정할 수 있다. 이는, 제 1 스위치 (272)의 입력을 전치구동 증폭기 (210) 의 출력에 접속함으로써 달성한다. 그 후, 스위치는, 구동 증폭기 (220) 의 입력에 접속된 제 1 스위치 출력으로 신호가 흐르도록, 위치된다. 신호 경로를 완성하기 위해, 제 2 스위치 (274) 의 입력이 대역통과 필터의 출력에 연결되고, 제 2 스위치 (274) 의 출력은 고전력 증폭기 (240) 의 입력에 연결된다.
다른 스위치 설정방법에서는, 신호가 전치구동 증폭기 (210) 의 출력으로부터 고전력 증폭기 (240) 의 입력으로 직접 라우팅된다. 이 구성에서, 구동 증폭기 (220) 와 대역통과 필터 (230) 는 바이패스된다. 이러한 구성을 완성하기 위해, 제 1 스위치 (272) 로의 입력 및 제 2 스위치 (274) 로의 출력을 상술한 것과 동일한 방식으로 접속한다. 그러나, 스위치들은, 신호가 제 2 스위치 (274) 의 제 2 입력에 직접 연결된 제 1 스위치 (272) 의 제 2 출력을 통하여 라우팅되도록 위치한다.
도 2b 의 증폭기 구성은 도 2a 의 증폭기 구성과 동일한 방식으로 제어 데이 타 비트 (142) 를 이용한다. 전력 제어 로직 (252) 은 제어 데이타 비트 (142) 를 수신하고, 이에 따라서 스위치 (272, 274) 위치를 지시한다. 또한, 전력 제어 로직 (252) 은 제어 데이타 비트 (142) 값에 따라 구동 증폭기 (220) 를 온오프 (on or off) 하도록 지시한다. PA 바이어스 제어 (262) 는 전력 제어 로직 (252) 으로부터의 정보를 이용하여, 고전력 증폭기 (240) 에 제공된 바이어스 전류를 조정한다.
도 2b 의 증폭기 구성에 대해 3 개의 출력 전력 레벨을 정의한다. 이하 설명하는 바와 같이, 이 3 개의 출력 전력 레벨은 도 2a 의 증폭기 구성에 대해 정의한 출력 전력 레벨과 동일하지 않을 수도 있다. 도 2b 의 증폭기 구성에서는, 제 1, 제 2, 및 제 3 출력 전력 범위를 정의한다. 제 1 출력 전력 범위는 증폭기로부터 출력될 가장 낮은 전력 범위를 나타낸다. 제 1 출력 전력 범위보다 큰 제 2 출력 전력 범위는 증폭기로부터의 중간 출력 전력을 정의한다. 마지막으로, 제 2 출력 전력 범위보다 큰 제 3 출력 전력 범위는 증폭기로부터의 고출력 전력을 정의한다.
3 개의 출력 전력 범위 각각은 고전력 증폭기에 대해 정의된 대응하는 바이어스 전류를 가진다. 제 1, 제 2, 및 제 3 바이어스 전류 레벨이 있다. 제 1 바이어스 전류는 고전력 증폭기에 사용되는 저레벨의 바이어스 전류이다. 제 2 바이어스 전류는 제 1 바이어스 전류보다 큰, 보통 또는 중간 레벨의 바이어스 전류이다. 제 3 바이어스 전류는 제 2 바이어스 전류보다 큰, 높은 레벨의 바이어스 전류이다.
증폭기 체인에서 제 3 출력 전력이 요구되는 경우, 스위치 (272, 274) 는, 신호가 구동 증폭기 (220) 및 대역통과 필터 (230) 를 통하여 라우팅되도록, 설정된다. 구동 증폭기 (220) 는 바이어스되어야 (biased on) 하고, 고전력 증폭기 (240) 에 제 3 바이어스 전류가 제공된다. 이 상태는 도 2a 에 나타낸 증폭기 구성에 대한 고전력 상태와 사실상 (effectively) 동일하다.
증폭기 체인으로부터 제 2 전력 레벨이 요구되는 경우, 스위치 (272, 274) 는, 구동 증폭기 (220) 및 대역통과 필터 (230) 가 바이패스되도록, 설정된다. 이러한 중간 제 2 전력 상태에서, 구동 증폭기 (220) 는 차단되고, 제 2 바이어스 전류가 고전력 증폭기 (240) 에 제공된다.
대역통과 필터 (230) 는 전화기 수신 대역에 나타나는 신호들을 차단하기 위해 사용된다. 송신 경로에 존재하는 수신 대역 신호들은 수신 경로로부터의 신호 누출 (signal bleed through) 의 결과이다. 대역통과 필터 (230) 는 수신 경로로부터의 증가된 분리 (isolation) 를 송신 출력에 제공하기 위해 사용한다. 단지 송신 경로에서의 높은 레벨의 이득에 대한 송신 경로 잡음층 (noise floor) 위에 의사 (spurious) 수신 경로 신호들이 있다. 그러므로, 바람직한 실시형태에서는, 대역통과 필터 (230) 는 구동 증폭기 (220) 와 함께 바이패스된다. 대역통과 필터를 바이패스시킴으로써, 대역통과 필터 (230) 를 바이패스할 경우 그 필터링과 관련된 삽입 손실을 제거할 수 있다. 선택적으로는, 제 2 스위치 (274) 를, 대역통과 필터가 바이패스되지 않도록, 대역통과 필터 (230) 의 앞에 배치할 수도 있다.
증폭기 체인으로부터 제 1 출력 전력이 요구되는 경우, 스위치 (272, 274) 는 구동 증폭기 (220) 및 대역통과 필터 (230) 를 바이패스하도록 설정된다. 고전력 증폭기 (240) 에 제 1 바이어스 전류가 제공된다.
도 2b 에 나타낸 증폭기 구성의 한 특정 실시형태에서, 제 3 전력 상태는 +16 dBm 이상의 출력 전력으로 정의한다. 제 3 전력 상태에서, 구동 증폭기 (220) 는 작동하고 신호 경로에 포함된다. 고전력 증폭기 (240) 는 전류 150 mA 로 바이어스된다. 증폭기 체인은, 고전력 상태에서 동작하는 경우에 최대 440 mA 를 소모한다. 제 2 전력 상태는 중간 전력 상태이며, +8 dBm 내지 +16 dBm 의 출력 전력 레벨으로 정의한다. 제 2 전력 상태에서, 구동 증폭기 (220) 는 바이패스되며, 고전력 증폭기 (240) 로의 바이어스 전류는 80 mA 로 감소된다. 증폭기 체인은 제 2 전력 상태에서 동작하는 경우에 최대 140 mA 를 소모한다. 제 1 전력 상태는 +8 dBm 이하의 출력 전력 레벨으로 정의한다. 제 1 전력 상태에서, 구동 증폭기 (220) 는 바이패스되며, 고전력 증폭기 (240) 로의 바이어스 전류는 40 mA 로 더욱 감소한다. 증폭기 체인은 저전력 상태에서 동작하는 경우에 최대 64 mA 를 소모한다.
두 RF 스위치 (272, 274) 는 PIN 다이오드 스위치 또는 FET 스위치와 같은 능동 (active) 스위치로 구현한다. 기계적인 스위치를 사용할 수 있으나, 이 애플리케이션에 대해 바람직스럽지 못하게 만드는, 기계적인 스위치에 관련한 신뢰성 및 스위칭 시간 문제가 있다.
전력을 소모하는 두 능동 스위치 (272, 274) 의 포함이 RF 증폭기 (120) 에 서 전력 절약을 제공한다는 것은 역설적인 결과이다. 전력 절약의 근원은 도 2b 의 향상된 RF 증폭기를 더 넓은 조건에 대해 전력 보존 상태에서 동작시키는 능력에 주로 기인한다. 전력 절약의 근원은 두 RF 증폭기 설계를 비교함으로써 더 잘 설명할 수 있다.
도 2a 및 도 2b 의 증폭기 구성에 대한 고전력 상태는 기능적으로 동일하다. 양 증폭기는 고전력 상태를 +16 dBm 이상의 출력 전력 레벨으로 정의한다. RF 송신 신호는 증폭기 체인내의 모든 구성 요소들을 통하여 라우팅되고, 증폭기들에 대한 바이어스 레벨은 동일하다.
두 RF 증폭기 구성의 중간 전력 상태는 다뤄지는 RF 출력 전력 범위 및 증폭기 전력 소모에서 다르다. 도 2a 의 설계는 -4 dBm 내지 +16 dBm 의 RF 출력 범위에 대해 중간 전력 상태로 정의한다. 도 2b 의 증폭기 설계는 +8 dBm 내지 +16 dBm 의 RF 출력 범위에 대해 중간 (제 2) 전력 상태로 정의한다. 양 증폭기 설계는 고전력 증폭기 (240) 상의 바이어스 전류를 감소시키며, 부가적으로 도 2b 의 설계는 구동 증폭기 (220) 를 바이패스하며, 바이패스 전류를 차단한다. 이에 의해, 중간 전력 상태에서 동작하는 두 증폭기 사이에는, 40 mA 전류 차이가 발생한다.
두 증폭기 설계 사이의 주요한 차이는 저전력 상태에 있다. 저전력 상태는 제 1 출력 전력 범위에서 출력 전력으로 정의한다. 도 2b 의 증폭기 설계는 저전력 상태를 +8 dBm 이하의 RF 출력 전력으로 정의하는 반면, 도 2a 의 증폭기 구성은 저전력 상태를 -4 dBm 이하의 RF 출력 전력으로 정의한다. 도 2a 의 증폭기 설계는 구동 증폭기 (220) 를 차단하나, 고전력 증폭기 (240) 로의 바이어스 전류가 더욱 감소되지 않는다. 도 2a 의 설계는, 구동 증폭기가 차단되었을 때 구동 증폭기 (220) 에 의해 기여되는 신호 감쇠 때문에, 고전력 증폭기 (240) 에 대해 단지 2 개의 바이어스 전류 레벨만을 이용할 수 있다. 그러므로, 구동 증폭기 (220) 는 어떤 신호 이득을 제공하지 않을 뿐만 아니라, 감쇠기로서 작동한다. 고전력 증폭기 (240) 의 이득이 구동 증폭기 (220) 를 차단함에 기인한 신호 이득의 변화를 보상할 수 없는 레벨까지 하락하기 때문에, 고전력 증폭기에 대한 바이어스 전류는 중간 바이어스 이하로 감소시킬 수 없다. 반대로, 도 2b 의 증폭기 설계는 저전력 상태에서 고전력 증폭기 (240) 에 대한 바이어스 전류를 더욱 감소시킨다. 따라서, 두 증폭기 설계 간에는, 전류 소모에서 18 mA 차이가 발생한다. 구동 증폭기 (220) 가 차단될 때, 바이패스되기 때문에, 부가적인 신호 손실이 초래되지 않는다. 그러므로, 증폭기 체인이 고전력 증폭기 (240) 에서의 이득 감소를 쉽게 조절할 수 있다. 구동 증폭기 (220) 를 스위칭 오프 (switching off) 하는 것과 관련된 신호 손실이 없기 때문에, 저전력 상태는 훨씬 더 높은 출력 전력 레벨에서 동작할 수 있다. 이러한 저전력 상태의 동작 범위의 증가는, RF 증폭기 (120) 가 더 높은 전력 상태들 중 하나에서 동작해야 하는 시간을 최소화시킴으로써, 전력을 더욱 절감한다.
새로운 RF 증폭기 설계를 이용하여 전력 소모의 감소를 시험하기 위해, 2 개의 전화기를 구성하였다. 2 개의 전화기는 RF 증폭기를 제외하고는 동일하였다. 두 증폭기 설계의 성능을, CDMA 개발 그룹 (Development Group) 에 의해 규정된 통화 모델 (call model) 을 이용하여, 비교하였다. 그 결과, 시내 및 교외 통화 모델 양자에 대해, 새로운 설계에서는, 전체 전화기 전류 소모에서 대략 7 % 가 감소되었다. 이는 대략 8 % 의 통화 시간의 증가로 해석된다. 두 전화기에서의 유일한 차이는 RF 증폭기이었기 때문에, 단지 RF 증폭기의 전류 소모만을 비교하였을 때 퍼센트 향상은 훨씬 더 크다. 그러나, 사용자는 단지 전체 전력 소모에서의 퍼센트 향상만을 실감할 수 있다. 그러므로, 단지 전체 전류 소모에서의 향상 및 상응하는 통화 시간의 향상만을 제공한다.
통화 시간의 증가가 도 2b 의 증폭기 구성의 유일한 장점은 아니다. 고전력 증폭기에 대해 이용가능한 3 개의 바이어스 전류 레벨들이 있다. 각 바이어스 전류는 바이어스 전류 레벨의 동작 범위에 걸쳐서 요구되는 증폭기 선형성이 얻어지도록 조정된다. 구동 증폭기 (220) 스테이지를 바이패스하는 것과 함께, 3 개의 바이어스 전류 레벨의 이용은 고전력 증폭기 (240) 상의 선형성 요건을 완화한다. 따라서, 고전력 증폭기 (240) 에 더 흔한 저비용 증폭기를 사용할 수 있다.
그러므로, 구동 증폭기 (220) 를 바이패스하는 RF 스위치들 (272, 274) 의 RF 증폭기 체인에의 부가는, 전화 비용을 감소시킴과 동시에 전화기의 대화 시간을 연장한다.
바람직한 실시형태의 상기 설명은 당업자가 본 발명을 제조하거나 이용할 수 있도록 제공한 것이다. 이들 실시 형태에 대한 다양한 변형은 당업자에게 명확하며, 여기에서 정의된 일반 원칙들은 창의력의 이용 없이도 다른 실시형태들에 적 용할 수 있다. 따라서, 본 발명을 여기서 나타낸 실시 형태에 제한하려는 것이 아니라, 여기에 개시된 원칙 및 신규한 특징에 일치하는 가장 넓은 범위를 부여하려는 것이다.

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  16. 무선 전화기용 RF 증폭기에 있어서,
    전치구동 증폭기;
    구동 증폭기;
    구동 증폭기의 출력에 접속된 입력을 가지는 대역통과 필터;
    고전력 증폭기;
    입력이 상기 전치구동 증폭기의 출력에 연결되고, 출력이 상기 구동 증폭기의 입력에 연결되어 있는 제 1 RF 스위치;
    상기 구동 증폭기 및 상기 대역통과 필터를 스위칭가능하게 (switchably) 바이패스할 수 있도록, 상기 고전력 증폭기의 입력에 접속된 출력, 상기 대역통과 필터의 출력에 접속된 제 1 입력, 및 상기 제 1 RF 스위치의 제 2 출력에 접속된 제 2 입력을 갖는 제 2 RF 스위치; 및
    데이타 제어 비트를 입력받아, 상기 제 1 RF 스위치 위치 및 상기 제 2 RF 스위치 위치를 제어하는 대응 출력 신호를 제공하고, 상기 고전력 증폭기의 바이어스 전류를 복수의 액티브 바이어스 레벨들 중 하나로 제어하는 전력 제어 로직 회로을 구비하는, RF 증폭기.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 전력 제어 로직은 또한 상기 구동 증폭기를 온 또는 오프 (ON or OFF) 상태로 제어하는 신호를 출력하는, RF 증폭기.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 RF 스위치들이 상기 전치구동 증폭기를 상기 구동 증폭기에, 그리고 상기 대역통과 필터를 상기 고전력 증폭기에 접속하도록 위치하는 경우, 상기 전력 제어 로직은 상기 구동 증폭기를 온 (ON) 상태로 제어하는, RF 증폭기.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 RF 스위치들이 상기 전치구동 증폭기를 상기 구동 증폭기에, 그리고 상기 대역통과 필터를 상기 고전력 증폭기에 접속하도록 위치하는 경우, 상기 전력 제어 로직은 상기 고전력 증폭기로의 바이어스 전류를 소정의 높은 레벨으로 제어하는 정보를 출력하는, RF 증폭기.
  20. 제 17 항에 있어서,
    상기 RF 스위치들이 상기 구동 증폭기 및 상기 대역통과 필터를 바이패스하도록 위치하는 경우, 상기 전력 제어 로직은 상기 구동 증폭기를 오프 (OFF) 상태로 제어하는, RF 증폭기.
  21. 무선 전화기에서의 RF 증폭을 위한 방법으로서,
    전치구동 증폭기, 구동 증폭기, 및 고전력 증폭기로 이루어지는 3 스테이지 증폭기를 제공하는 단계;
    상기 증폭기 상의 전력 제어 로직에 다수의 가능한 전력 제어 상태들 중 하나를 입력하는 단계;
    상기 입력된 전력 제어 상태에 따라 상기 3 스테이지 증폭기를 통한 신호 경로를 구성하는 단계; 및
    상기 입력된 전력 제어 상태에 따라, 상기 고전력 증폭기에 제공되는 바이어스 전류를 복수의 액티브 바이어스 레벨들 중 하나로 구성하는 단계를 포함하고,
    상기 전력 제어 상태가 제 1 전력 상태 또는 제 2 전력 상태일 때, 상기 신호 경로는 상기 전치구동 증폭기로부터 상기 고전력 증폭기로 흐르도록 구성되고 상기 구동 증폭기를 바이패스하며,
    상기 제 2 전력 상태는 상기 제 1 전력 상태에서의 증폭기 출력 전력보다 더 큰 증폭기 출력 전력의 범위로서 정해지는, RF 증폭 방법.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 입력된 전력 제어 상태에 따라, 상기 구동 증폭기를 온 또는 오프 상태로 구성하는 단계를 더 포함하는, RF 증폭 방법.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 전력 제어 상태가 제 1 전력 상태일 때, 상기 고전력 증폭기에 제공되는 상기 바이어스 전류는 제 1 바이어스 전류인, RF 증폭 방법.
  24. 제 22 항에 있어서,
    상기 전력 제어 상태가 제 2 전력 상태일 때, 상기 고전력 증폭기에 제공되는 상기 바이어스 전류는 제 1 바이어스 전류보다 더 큰 제 2 바이어스 전류이며,
    상기 제 2 전력 제어 상태는 제 1 전력 제어 상태에서의 증폭기 출력 전력보다 더 큰 증폭기 출력 전력의 범위로서 정해지는, RF 증폭 방법.
  25. 제 22 항에 있어서,
    상기 전력 제어 상태가 제 3 전력 상태일 때, 상기 고전력 증폭기에 제공되는 상기 바이어스 전류는 제 1 바이어스 전류 또는 제 2 바이어스 전류보다 더 큰 제 3 바이어스 전류이며,
    상기 제 3 전력 제어 상태는 제 1 전력 제어 상태 또는 제 2 전력 제어 상태에서의 증폭기 출력보다 더 큰 증폭기 출력 전력의 범위로서 정해지는, RF 증폭 방법.
  26. 삭제
  27. 제 21 항에 있어서,
    상기 입력된 전력 제어 상태가 상기 제 1 전력 상태 또는 상기 제 2 전력 상태일 때, 상기 구동 증폭기는 오프 상태로 구성되는, RF 증폭 방법.
  28. 제 21 항에 있어서,
    상기 입력된 전력 제어 상태가 제 3 전력 상태일 때, 상기 신호 경로는 상기 전치구동 증폭기로부터 상기 구동 증폭기로 흐른 후, 상기 고전력 증폭기로 흐르도록 구성되며,
    상기 제 3 전력 상태는 제 1 전력 상태 또는 제 2 전력 상태에서의 증폭기 출력 전력보다 더 큰 증폭기 출력 전력의 범위로 정해지는, RF 증폭 방법.
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AU (1) AU768337B2 (ko)
CA (1) CA2384412A1 (ko)
HK (1) HK1048023A1 (ko)
IL (2) IL148369A0 (ko)
RU (1) RU2252483C2 (ko)
WO (1) WO2001022604A1 (ko)

Families Citing this family (56)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6668028B1 (en) * 2000-03-29 2003-12-23 Sony Corporation Low-power CDMA receiver
US6625238B2 (en) * 2000-03-29 2003-09-23 Sony Corporation Low power and high linearity receivers with reactively biased front ends
GB0015223D0 (en) * 2000-06-21 2000-08-16 Central Research Lab Ltd A radio frequency (RF) transceiver
FI114261B (fi) * 2000-09-12 2004-09-15 Nokia Corp Lähetin ja langaton viestintälaite
KR20020062409A (ko) * 2001-01-20 2002-07-26 삼성전자 주식회사 듀얼모드 휴대용 무선 단말기의 전력증폭기 효율 개선 회로
DE10133862A1 (de) * 2001-07-12 2003-02-06 Kathrein Werke Kg Verstärkerumschaltung
US7061993B2 (en) * 2001-08-29 2006-06-13 Sony Corporation CDMA receiver architecture for lower bypass switch point
KR20030031377A (ko) * 2001-10-15 2003-04-21 삼성전자주식회사 이동통신 단말장치 수신기
US6687491B2 (en) * 2002-01-18 2004-02-03 Sony Corporation Direct conversion of low power high linearity receiver
FR2836765B1 (fr) * 2002-03-01 2004-07-09 Centre Nat Rech Scient Circuit superheterodyne a filtre passe-bande de selection de canal
WO2003085849A1 (en) * 2002-04-11 2003-10-16 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Communication apparatus
US7043236B2 (en) * 2002-05-31 2006-05-09 Pct Technologies, Inc. RF detection and switching system and method
US7116946B2 (en) * 2002-10-28 2006-10-03 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Transmitter
US8428181B2 (en) * 2002-12-02 2013-04-23 Research In Motion Limited Method and apparatus for optimizing transmitter power efficiency
KR100556909B1 (ko) * 2003-11-07 2006-03-03 엘지전자 주식회사 휴대폰의 파워앰프모듈 전원회로
US7333563B2 (en) 2004-02-20 2008-02-19 Research In Motion Limited Method and apparatus for improving power amplifier efficiency in wireless communication systems having high peak to average power ratios
US7308042B2 (en) * 2004-02-27 2007-12-11 Research In Motion Limited Method and apparatus for optimizing transmitter power efficiency
US7379714B2 (en) * 2004-04-02 2008-05-27 Interdigital Technology Corporation Method and apparatus for dynamically adjusting a transmitter's impedance
CA2560736A1 (en) * 2004-04-09 2005-10-27 Micronas Semiconductors, Inc. Apparatus for and method of controlling a digital demodulator coupled to an equalizer
US7995648B2 (en) * 2004-04-09 2011-08-09 Trident Microsystems (Far East) Ltd. Advanced digital receiver
US6975172B2 (en) * 2004-05-03 2005-12-13 Peavey Electronics Corporation Smart voltage rail reduction audio amplifier
US20080298518A1 (en) * 2004-08-12 2008-12-04 Gopalan Krishnamurthy Automatic Gain Control Unit of a Receiver
KR100710064B1 (ko) * 2004-08-23 2007-04-23 주식회사 팬택 이동 단말기의 송신 고전력 검출부 제어 시스템 및 그 방법
CN101299614B (zh) * 2004-09-07 2011-07-20 华为技术有限公司 一种延长工作时间的手持设备及实现方法
CN100407582C (zh) * 2004-09-07 2008-07-30 华为技术有限公司 一种延长工作时间的手持设备及实现方法
JP4801092B2 (ja) * 2004-12-27 2011-10-26 テレコム・イタリア・エッセ・ピー・アー ワイヤレス通信ネットワークにおいてモバイル端末を突き止めるためのハイブリッド位置合わせ手法及びシステム
KR100728293B1 (ko) * 2005-10-05 2007-06-13 삼성전자주식회사 감쇠 기능을 갖는 튜너 및 그 제어방법
EP2027651B1 (en) 2006-06-14 2012-12-05 Research In Motion Limited Improved control of switcher regulated power amplifier modules
US8761305B2 (en) 2006-06-14 2014-06-24 Blackberry Limited Input drive control for switcher regulated power amplifier modules
BRPI0702896A2 (pt) * 2006-06-14 2011-03-15 Res In Motoion Ltd controle de acionamento de entrada para módulos de amplificador de energia regulados por comutador
US8031651B2 (en) * 2006-09-29 2011-10-04 Broadcom Corporation Method and system for minimizing power consumption in a communication system
US20080111623A1 (en) * 2006-11-15 2008-05-15 Microtune (Texas), L.P. Input signal power control
CN101573863A (zh) * 2006-12-26 2009-11-04 松下电器产业株式会社 发送装置和通信装置
KR100849972B1 (ko) * 2007-01-25 2008-08-01 삼성전자주식회사 Ｒｆ 필터, 이를 이용한 디지털 방송 수신 튜너 및 ｒｆ신호 처리 장치
KR100884358B1 (ko) * 2007-08-06 2009-02-17 광운대학교 산학협력단 결합 선로를 이용한 고효율 전력 증폭기 시스템
US8090334B1 (en) * 2007-09-11 2012-01-03 Marvell International Ltd. High accuracy programmable gain amplifier
US8255009B2 (en) 2008-04-25 2012-08-28 Apple Inc. Radio frequency communications circuitry with power supply voltage and gain control
US8618876B2 (en) 2008-05-30 2013-12-31 Qualcomm Incorporated Reduced power-consumption transmitters
US7768353B2 (en) * 2008-06-13 2010-08-03 Samsung Electro-Mechanics Company, Ltd. Systems and methods for switching mode power amplifier control
US8099127B2 (en) * 2008-08-01 2012-01-17 Qualcomm Incorporated Multi-mode configurable transmitter circuit
JP2010068283A (ja) * 2008-09-11 2010-03-25 Ntt Docomo Inc 送信回路
JP5255986B2 (ja) * 2008-10-20 2013-08-07 株式会社日立ハイテクノロジーズ パターンドメディアの検査方法及び検査装置
US8331883B2 (en) 2008-10-30 2012-12-11 Apple Inc. Electronic devices with calibrated radio frequency communications circuitry
US8116703B2 (en) 2008-12-08 2012-02-14 Apple Inc. Wireless transmitter calibration using device receiver
US8165642B2 (en) 2009-05-13 2012-04-24 Apple Inc. Electronic device with data-rate-dependent power amplifier bias
US8620238B2 (en) 2010-07-23 2013-12-31 Blackberry Limited Method of power amplifier switching power control using post power amplifier power detection
US8913970B2 (en) 2010-09-21 2014-12-16 Apple Inc. Wireless transceiver with amplifier bias adjusted based on modulation scheme
US8738066B2 (en) 2010-10-07 2014-05-27 Apple Inc. Wireless transceiver with amplifier bias adjusted based on modulation scheme and transmit power feedback
US8666338B2 (en) * 2012-01-23 2014-03-04 Qualcomm Incorporated Multi-mode bypass driver amplifier with tunable load matching
US9130535B2 (en) 2012-12-20 2015-09-08 Qualcomm Incorporated Driver amplifier with asymmetrical T-coil matching network
US10348392B2 (en) * 2016-11-15 2019-07-09 Wilson Electronics, Llc Desktop signal booster
JP2018181943A (ja) * 2017-04-05 2018-11-15 株式会社村田製作所 電力増幅モジュール
KR20200107199A (ko) 2019-03-06 2020-09-16 삼성전기주식회사 바이어스 보상기능을 갖는 바이어스 회로 및 증폭 장치
JP7366589B2 (ja) * 2019-05-28 2023-10-23 ルネサスエレクトロニクス株式会社 増幅装置及び方法
JP2020202528A (ja) 2019-06-13 2020-12-17 株式会社村田製作所 高周波回路および通信装置
CN114244378B (zh) * 2021-12-13 2023-05-16 遨海科技有限公司 一种可动态输出功率的vdes发射机

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5661434A (en) * 1995-05-12 1997-08-26 Fujitsu Compound Semiconductor, Inc. High efficiency multiple power level amplifier circuit
WO1999043083A1 (fr) 1998-02-19 1999-08-26 Ntt Mobile Communications Network Inc. Amplificateur pour radiotransmission

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2282291B (en) 1989-10-16 1995-08-09 Int Standard Electric Corp Amplifier circuit
US5530923A (en) * 1994-03-30 1996-06-25 Nokia Mobile Phones Ltd. Dual mode transmission system with switched linear amplifier
JPH09148852A (ja) * 1995-11-24 1997-06-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd 送信出力可変装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5661434A (en) * 1995-05-12 1997-08-26 Fujitsu Compound Semiconductor, Inc. High efficiency multiple power level amplifier circuit
WO1999043083A1 (fr) 1998-02-19 1999-08-26 Ntt Mobile Communications Network Inc. Amplificateur pour radiotransmission

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KR20020030833A (ko) 2002-04-25
RU2252483C2 (ru) 2005-05-20
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IL148369A (en) 2007-08-19
US6313698B1 (en) 2001-11-06
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AU768337B2 (en) 2003-12-11
JP2003510882A (ja) 2003-03-18
IL148369A0 (en) 2002-09-12
CN1178400C (zh) 2004-12-01
WO2001022604A1 (en) 2001-03-29
EP1214794A1 (en) 2002-06-19
CN1376335A (zh) 2002-10-23

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