KR101180108B1 - 직류 전원 공급 기능이 구비된 이동 통신 단말기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 입력되는 직류 전원을 이용하여 RF 송신부를 통해 출력되는 RF 신호의 전력 세기를 증폭하여 출력하는 전력 증폭 모듈과, 전력 증폭 모듈로부터 아날로그적으로 변화되는 특성을 가지고 출력되는 RF 신호의 전력 세기를 검출하여 전력 검출값을 출력하는 전력 검출부와, 전력 검출값에 따라 입력된 직류 전원의 세기를 조절하여 아날로그적으로 변화되는 특성을 가지는 직류 전원을 전력 증폭 모듈에 공급하는 아날로그 DCDC 컨버터와, 전력 검출부로부터 출력된 전력 검출값에 따라 아날로그 DCDC 컨버터의 온오프를 제어하기 위한 메인 모뎀을 포함하는 직류 전원 공급 기능이 구비된 이동 통신 단말기를 제공한다.
본 발명에 의하면, 이동 통신 단말기에서 아날로그 DCDC 컨버터가 RF 신호의 증폭을 수행하는 전력 증폭 모듈에 신호 증폭을 위해 직류 전원을 공급할 때 전력 증폭 모듈의 출력에 상응하여 적정량의 전원만을 제한적으로 공급함으로써 이동 통신 단말기에서 RF 신호의 증폭을 위해 낭비되는 전원을 효과적으로 줄일 수 있다.
RF, DCDC 컨버터, PAM, HDET, ADC, FET

Description

직류 전원 공급 기능이 구비된 이동 통신 단말기{MOBILE COMMUNICATION TERMINAL WITH DC POWER SUPPLY FUNCTION}
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 직류 전원 공급 기능이 구비된 이동 통신 단말기의 구성 블록도
도 2는 도 1에 도시된 아날로그 DCDC 컨버터의 구성 블록도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100 : 이동 통신 단말기 110 : RF 송신부
120 : 전력 증폭 모듈 130 : 전력 검출부
140 : DCDC 컨버터 141 : 게인 설정부
142 : 아날로그 감쇠부 142a : FET
142b : 오피 엠프 150 : 메인 모뎀
본 발명은 직류 전원 공급 기능이 구비된 이동 통신 단말기에 관한 것으로, 상세하게는 RF 신호의 증폭을 위해 아날로그적으로 변화되는 직류 전원을 공급하는 DCDC 컨버터를 이용하여 RF 신호의 전력 증폭시에 전원 낭비를 방지할 수 있는 직류 전원 공급 기능이 구비된 이동 통신 단말기에 관한 것이다.
이동 통신 단말기는 RF 송신부를 통해 출력되는 RF 신호를 안테나를 통해 무선으로 전송하기 위해 RF 신호의 전력 세기를 증폭하는 전력 증폭 모듈(PAM: Power Amplifier Module)을 구비하고 있다.
일반적으로 전력 증폭 모듈은 DCDC 컨버터를 통해 입력 전원을 공급받아 RF 송신부로부터 입력되는 RF 신호를 증폭한다. 이때, 전력 증폭 모듈은 고전력 모드 또는 저전력 모드 중에서 하나의 선택된 모드로 동작하게 된다.
한편, 이러한 전력 증폭 모듈에 입력 전원을 공급하는 DCDC 컨버터는 메인 모뎀의 제어를 받아 두 종류의 출력 전원을 전력 증폭기에 공급하게 된다.
따라서, DCDC 컨버터는 고전력 모드 또는 저전력 모드로 동작하는 전력 증폭 모듈에 전원을 공급할 때 두 가지 종류의 이산적인 출력값을 제공함에 따라 각 모드의 임계치 근처에서는 필요 이상의 전원을 공급하게 되어 전류손실이 발생할 수 밖에 없는 문제점이 있다.
본 발명은 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이동 통신 단말기에서 DCDC 컨버터가 전력 증폭모듈에 전력 증폭을 수행하기 위한 직류 전력을 공급할 때 아날로그적으로 연속되는 변화 특성을 가지는 적정량의 직류 전원을 공급하게 하는데 있다.
이러한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 의하면, 입력되는 직류 전원을 이용하여 RF 송신부를 통해 출력되는 RF 신호의 전력 세기를 증폭하여 출력하는 전력 증폭 모듈과, 전력 증폭 모듈로부터 아날로그적으로 변화되는 특성을 가지고 출력되는 RF 신호의 전력 세기를 검출하여 전력 검출값을 출력하는 전력 검출부와, 전력 검출값에 따라 입력된 직류 전원의 세기를 조절하여 아날로그적으로 변화되는 특성을 가지는 직류 전원을 전력 증폭 모듈에 공급하는 아날로그 DCDC 컨버터와, 전력 검출부로부터 출력된 전력 검출값에 따라 아날로그 DCDC 컨버터의 온오프를 제어하기 위한 메인 모뎀을 포함하는 것을 특징으로 하는 직류 전원 공급 기능이 구비된 이동 통신 단말기를 제공한다.
바람직하게 아날로그 DCDC 컨버터는 전력 검출부로부터 입력되는 전력 검출값에 따라 게인을 설정하는 게인 설정부와, 게인 설정부에 의해 설정된 게인에 따라 감쇠율을 조절하여 아날로그적 변화를 가지는 감쇠를 수행하는 아날로그 감쇠부를 포함한다.
바람직하게 아날로그 감쇠부는 게인 설정부에 의해 설정된 게인에 상응하여 게이트 바이어스 전압을 설정받아 소스와 드레인에 흐르는 전류를 조절하는 FET와, FET에 연결되는 오피엠프를 포함한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 직류 전원 공급 기능이 구비된 이동 통신 단말기의 구성 블록도이다.
도 1을 참조하면 이동 통신 단말기는 RF 송신부(110)와 전력 증폭 모듈(PAM : Power Amplifier Module)(120)과 전력 검출부(130)와 아날로그 DCDC 컨버터(140)와 메인 모뎀(150)을 포함하여 구성된다.
RF 송신부(110)는 메인 모뎀(150)으로부터 무선으로 전송할 기저대역의 신호를 입력받아 RF 신호로 변환하여 전력 증폭 모듈(120)로 출력한다.
전력 증폭 모듈(120)은 RF 송신부(110)를 통해 출력되는 RF 신호의 전력 세기를 아날로그 DCDC 컨버터(140)로부터 입력되는 직류 전원(PAM Vcc)을 이용하여 고전력 증폭 모드 또는 저전력 증폭 모드중에서 선택된 모드에 따라 증폭하여 안테나로 출력한다.
전력 검출부(130)는 이동통신단말기(100)가 CDMA 단말기인 경우 HDET(high power detector)로 구현할 수 있으며, 전력 증폭 모듈(120)을 통해 증폭되어 출력되는 RF 신호의 전력 세기를 8비트 디지털 신호로 변환하여 전력 검출값(HDET_ADC)을 아날로그 DCDC 컨버터(140)와 메인 모뎀(150)으로 제공한다.
전력 검출부(130)로부터 제공되는 전력 검출값(ADC)은 아날로그 DCDC 컨버(140)와 메인 모뎀(150)에서 아날로그 DCDC 컨버터(140)가 아날로그적으로 변화되는 특성을 가지는 직류 전원을 출력할 수 있게 제어하는데 사용된다.
아날로그 DCDC 컨버터(140)는 전력 검출부(130)에 의해 검출된 전력 검출값(HDET_ADC)에 따라 입력된 직류 전원(Vbatt)의 세기를 조절하여 직류 전원(PAM Vcc )을 전력 증폭 모듈(120)에 공급한다.
이때, 아날로그 DCDC 컨버터(140)로부터 전력 증폭 모듈(120)에 공급되는 직류 전원은 아날로그적으로 변화되는 특성을 지니게 된다. 즉, 아날로그 DCDC 컨버터(140)는 감쇠율(Attenuation)이 연속적으로 변화하는 특성을 가진다. 이는 아날로그 DCDC 컨버터(140)가 임의의 설정된 모드에 따라 이산적인 감쇠율 가지도록 감쇠율을 조절하는 것이 아니라, 전력 검출부(130)에 의해 전력 증폭 모듈(120)로부터 출력되는 전력의 세기를 검출하여 그 검출값을 피드백하여 감쇠율을 조절하기 때문이다.
메인 모뎀(150)은 전력 검출부(130)로부터 출력된 전력 검출값(ADC)에 따라 아날로그 DCDC 컨버터(140)의 동작에 대한 온오프를 제어한다. 메인 모뎀(150)은 Z퀄컴사의 MSM(mobile station modem)을 예로 들 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 아날로그 DCDC 컨버터의 구성 블록도이다.
도 2를 참조하면, 아날로그 DCDC 컨버터(140)는 게인 설정부(141)와 아날로그 감쇠부(142)를 포함하여 구성된다.
게인 설정부(141)는 전력 검출부(130)로부터 입력되는 전력 검출값(HDET_ADC)에 따라 아날로그 감쇠부(142)에서 사용될 게인을 설정한다.
즉, 게인 설정부(141)는 전력 검출부(130)로부터 입력되는 전력 검출값(HDET_ADC)에 따라 미리 지정된 게인을 설정하게 된다. 게인 설정부(141)에 의해 설정되는 게인은 도면에 도시되지 않았지만 메모리에 각 전력 검출값(HDET_ADC)별 게인이 저장되어 있을 수 있다.
예를 들어, 게인 설정부(141)는 도면에 도시되어 있는 바와 같이 아날로그 감쇠부(142)를 구성하고 있는 FET(Field Effect Transistor)(142a)의 게이트 바이어스 전압을 미리 지정된 게인에 상응하여 설정할 수 있다.
아날로그 감쇠부(142)는 게인 설정부(141)에 의해 설정된 게인에 따라 감쇠율을 조절하여 아날로그적 변화를 가지는 감쇠를 수행한다.
예를 들어, 아날로그 감쇠부(142)는 도면에 도시되어 있는 바와 같이 FET(142a)와 오피 엠프(OP amplifier)(142b)를 이용하여 구현할 수 있다.
FET(142a)는 게인 설정부(141)에 의해 설정된 게인에 상응하는 게이트 바이어스 전압을 설정받아 소스와 드레인에 흐르는 전류를 조절하게 된다.
오피 엠프(142b)는 FET(142a)의 드레인으로부터 출력되는 전류를 증폭하여 전력 증폭 모듈(120)에 RF 신호의 증폭을 위한 직류 전원(PAM Vcc)을 공급한다.
여기에서, FET(142a)의 게이트에 인가되는 바이어스 전압은 게인 설정부(141)에 의해 설정된다. 또한, 게인 설정부(141)에 의해 FET(142a)의 게이트에 인가되는 바이어스 전압은 전력 검출부(130)에 의해 전력 증폭 모듈(120)에서 출력되는 RF 신호로부터 검출되는 전력 세기에 대한 전력 검출값(HDET_ADC)에 따라 미리 지정된 값들 중에서 선택된다.
한편, 전력 증폭 모듈(120)로부터 출력되는 전력 세기는 아날로그적으로 변화되는 특성을 가지고 있다.
이에 따라, 아날로그 감쇠부(142)의 오피 엠프(142b)로부터 출력되는 직류 전원도 전력 증폭 모듈(120)로부터 출력되는 전력 세기에 상응하여 아날로그적으로 변화되는 특성을 지니게 된다.
이는 아날로그 DCDC 컨버터(140)가 전력 증폭 모듈(120)에 전력 증폭 모듈(120)의 증폭 동작을 위하여 직류 전원을 공급할 때 전력 증폭 모듈(120)의 출력에 상응하여 전력 증폭 모듈(120)에 적정량의 전원만을 제한적으로 공급하게 되는 것을 의미한다.
본 발명은 바람직한 실시예를 참조하여 설명되었다. 그렇지만, 구체적으로 설명된 것과는 다른 많은 기타 실시예들이 또한 본 발명의 사상 및 범위 내에 들어간다는 것을 관련 분야의 당업자들은 이해할 것이다.
예를 들어, 본 발명의 일실시예에서는 아날로그 DCDC 컨버터의 아날로그 감쇠부를 구현함에 있서 FET와 오피 엠프를 사용하였으나, PIN 다이오드를 사용하여 DC 바이어스 전류의 조절에 의해 전력 증폭 모듈의 출력에 상응하여 아날로그적 변화 특성을 가지는 직류 전원을 제공하는 다양한 변형예가 가능할 것이다.
본 발명에 의하면, 이동 통신 단말기에서 아날로그 DCDC 컨버터가 RF 신호의 증폭을 수행하는 전력 증폭 모듈에 신호 증폭을 위해 직류 전원을 공급할 때 전력 증폭 모듈에 미리 설정된 모드에 따라 필요 이상의 전원을 공급하지 않고, 전력 증폭 모듈의 출력에 상응하여 적정량의 전원만을 제한적으로 공급함으로써 이동 통신 단말기에서 RF 신호의 증폭을 위해 낭비되는 전원을 효과적으로 줄일 수 있고, 이에 따라 배터리의 대기시간을 크게 개선할 수 있다.

Claims (3)

  1. 입력되는 직류 전원을 이용하여 RF 송신부를 통해 출력되는 RF 신호의 전력 세기를 증폭하여 출력하는 전력 증폭 모듈과,
    상기 전력 증폭 모듈로부터 아날로그적으로 변화되는 특성을 가지고 출력되는 RF 신호의 전력 세기를 검출하여 전력 검출값을 출력하는 전력 검출부와,
    상기 전력 검출값에 따라 입력된 직류 전원의 세기를 조절하여 아날로그적으로 변화되는 특성을 가지는 직류 전원을 상기 전력 증폭 모듈에 공급하는 아날로그 DCDC 컨버터와,
    상기 전력 검출부로부터 출력된 전력 검출값에 따라 상기 아날로그 DCDC 컨버터의 온오프를 제어하기 위한 메인 모뎀을 포함하며,
    상기 아날로그 DCDC 컨버터는
    상기 전력 검출부로부터 입력되는 전력 검출값에 따라 게인을 설정하는 게인 설정부와,
    상기 게인 설정부에 의해 설정된 게인에 따라 감쇠율을 조절하여 아날로그적 변화를 가지는 감쇠를 수행하는 아날로그 감쇠부를 포함하는 것을 특징으로 하는 직류 전원 공급 기능이 구비된 이동 통신 단말기.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 아날로그 감쇠부는,
    상기 게인 설정부에 의해 설정된 게인에 상응하는 게이트 바이어스 전압을 설정받아 소스와 드레인에 흐르는 전류를 조절하는 FET와, 상기 FET에 연결되는 오피엠프를 포함하는 것을 특징으로 하는 직류 전원 공급 기능이 구비된 이동 통신 단말기.
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