KR19980063143A

KR19980063143A - 무선통신용 전력증폭기의 자동 출력제어장치

Info

Publication number: KR19980063143A
Application number: KR1019960082589A
Authority: KR
Inventors: 조종수
Original assignee: 유기범; 대우통신 주식회사
Priority date: 1996-12-31
Filing date: 1996-12-31
Publication date: 1998-10-07

Abstract

본 발명은 무선통신용 전력증폭기의 출력제어장치에 관한 것으로, 특히 전력증폭기의 종단에 설치된 결합기를 통해 유기된 전원이 전력증폭기로 인가되어 출력이 자동 조절되도록 된 무선통신용 전력증폭기의 자동 출력제어장치에 관한 것이다.

본 발명은 주파수 출력을 위한 전원을 공급하는 전력증폭수단, 상기 전력증폭수단의 전원공급로상에 결합된 라디오주파수결합수단, 상기 라디오주파수결합수단으로부터 유기된 전압을 조정하기 위한 전압조정수단, 상기 전압조정수단의 인가된 전압을 근거로 차동전압을 출력하는 차동전압출력수단, 상기 출력되는 차동전압을 제어하기 위해 제어신호를 선택하는 스위치선택수단, 상기 차동전압출력수단으로부터 출력된 차동전압을 근거로 상기 전력증폭수단의 전원을 제어하는 전력증폭제어수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

따라서, 본 발명에 의하면 전력증폭기의 전원출력이 자동으로 조정되게 됨으로써 안정된 동작이 이루어지도록 된 무선통신용 전력증폭기의 자동 출력제어장치를 실현할 수 있게 된다.

Description

무선통신용 전력증폭기의 자동 출력제어장치

현재, 무선통신에 이용되는 주파수에는 여러 가지가 있으며 각 주파수에 따라 그 전파특성이 다르게 되는데, AM 방송에 쓰이는 중,장파대의 전파는 공간을 전파하는 성분보다는 지표면을 따라 전파하는 지표파 성분이 주를 이루고, 이에 의한 감쇠로 전파의 도달 범위가 짧고 매체의 효율적 이용을 위한 다중화가 어렵기 때문에 데이터통신의 전송 매체로는 적합하지 못한 점이 있다.

또한, 단파(HF)대의 전파는 지표파 성분보다는 공간파 성분이 주를 이루는데 공간파 성분은 전리층의 반사를 이용하여 전파하므로 중,장파대에 비하여 원거리까지 전파의 도달이 가능한 반면에 전리층의 상태 변화와 잡음 등으로 인하여 수신 신호의 레벨이 수시로 변화하는 페이딩(Fading)현상이 존재하므로 이 또한 데이터 통신의 전송 매체로 적합하지 못한 점이 있다.

그러나 초단파(VHF), 극초단파(UHF)대의 전파는 지표파와 전리층 반사에 의한 공간파를 이용하지 않고 가시 거리내에서 직접 전파하는 공간파를 이용하므로 페이딩이나 잡음의 영향이 적은 반면에 전파의 도달 범위가 짧아진다. 이를 해결하기 위해 중간에 중계국을 두어 도달 범위를 확대시키므로써 현재 데이터 통신의 전송 매체로 널리 사용되고 있다.

상기한 극초단파를 이용한 무선통신시스템의 경우, 그 장치 내부에 송신하는 주파수의 출력을 얻기위해 종단 전력증폭기를 설치하게 되는 바, 이를 통해 부하에 전력을 공급하여 출력주파수 신호가 송출되게 된다. 따라서, 상기한 전력증폭기가 불규칙한 레벨의 전원으로 동작하게 된다면 출력되는 주파수도 변동되어 수신측으로 전달되게 되고, 수신측에서는 변동하는 주파수를 수신하게 되므로 통화품질이 저하되게 된다.

따라서, 상기 전력증폭기의 경우 안정적인 동작을 위해서는 일정한 레벨의 전원이 출력되도록 해야 하므로, 너무 높은 전원레벨일 경우는 낮추고, 너무 낮으면 높여주어야 할 필요가 있게 된다.

이에, 본 발명은 상기한 사정을 감안하여 창출된 것으로서, 전력증폭기의 종단에 설치된 결합기를 통해 유기된 전원이 전력증폭기로 인가되어 출력이 자동 조절되도록 된 무선통신용 전력증폭기의 자동 출력제어장치를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명의 1실시예에 따른 무선통신용 전력증폭기의 자동 출력제어장 치의 구성을 개략적으로 나타낸 블록구성도.

도 2는 도 1의 구성으로 된 무선통신용 전력증폭기의 자동 출력제어장치의 상세 구성을 나타낸 회로구성도.

*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***

10 : 전력증폭부20 : 라디오주파수(RF)결합부

21 : 방향성결합기30 : 가변저항

40 : 스위치선택부41 : 딥스위치

50 : 차동전압출력부60 : 전력증폭제어부

D1 : 핀(PIN)다이오드ANT : 안테나

D2 : 다이오드Q1, Q5 : PNP형 트랜지스터

Q2, Q3, Q4 : NPN형 트랜지스터C1∼C10 : 캐패시터

R1∼R10 : 저항TXEN : 송신인에이블신호

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 무선통신용 전력증폭기의 자동 출력제어장치는 주파수 출력을 위한 전원을 공급하는 전력증폭수단, 상기 전력증폭수단의 전원공급로상에 결합된 라디오주파수결합수단, 상기 라디오주파수결합수단으로부터 유기된 전압을 조정하기 위한 전압조정수단, 상기 전압조정수단의 인가된 전압을 근거로 차동전압을 출력하는 차동전압출력수단, 상기 출력되는 차동전압을 제어하기 위해 제어신호를 선택하는 스위치선택수단, 상기 차동전압출력수단으로부터 출력된 차동전압을 근거로 상기 전력증폭수단의 전원을 제어하는 전력증폭제어수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 라디오주파수결합수단은 전력증폭수단의 전원공급로상에 역방향차단용 다이오드와 방향성결합기가 결합되고, 임피던스매칭용 캐패시터와 핀다이오드 및 바이패스용 캐패시터를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 차동전압출력수단은 차동증폭기를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 전압조정수단은 가변저항을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하고, 상기 스위치선택수단은 스위칭트랜지스터와 이 스위칭트랜지스터의 베이스에 인위적으로 선택가능한 선택스위치가 결합된 것을 포함하여 구성된 것을 특징으로한다.

따라서, 상기한 구성으로 된 본 발명에 의하면, 상기 전력증폭수단에서 출력된 전원이 상기 라디오주파수결합수단을 통해 소정이 전압이 유기되어 전압조정수단을 통해 차동전압출력수단으로 인가되고, 이 차동전압출력수단은 상기 전압조정수단 또는 스위치선택수단에 의해 인가된 전압을 근거로 차동전압을 발생시켜 전력증폭제어수단을 통해 전력증폭수단에 인가함으로 출력이 조절되어 안정된 동작이 이루어지게 된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 설명한다.

도 1은 본 발명의 1실시예에 따른 무선통신용 전력증폭기의 자동 출력제어장치의 구성을 개략적으로 나타낸 블록구성도이다.

도면에서, 참조번호 10은 주파수 출력을 위한 전원을 공급하는 전력증폭부이고, 20은 상기 전력증폭부(10)의 전원공급로상에 결합된 라디오주파수결합부, 21은 라디오주파수신호의 전원 출력에 따라 전원이 유기되는 방향성결합기이다.

또한, 참조번호 30은 상기 라디오주파수결합부(20)로부터 유기된 전압을 조정하기 위한 가변저항이고, 40은 상기 출력되는 차동전압을 제어하기 위해 제어신호를 선택하는 스위치선택부, 50은 상기 가변저항(30)에 의해 인가된 전압을 근거로 차동전압을 출력하는 차동전압출력부, 60은 상기 차동전압출력부(50)로부터 출력된 차동전압을 근거로 상기 전력증폭부(10)의 전원을 제어하는 전력증폭제어부이다.

한편, 도 2는 상기한 구성으로 된 무선통신용 전력증폭기의 자동 출력제어장치의 상세 구성을 나타낸 회로구성도이다.

도 2의 구성을 보면, 상기 라디오주파수결합부(20)는 전력증폭부(10)의 전원공급로상에 역방향차단용 다이오드(D1)와 방향성결합기(21)가 결합되고, 접지된 임피던스매칭용 캐패시터(C1)가 병렬로 결합되며, 상기 방향성결합기(21) 입력의 유기된 일측에 핀다이오드(D2)가 결합된다. 상기 핀다이오드(D2)와 접지사이에는 병렬로 바이패스용 캐패시터(C3)가 결합되며, 다른 일측에는 바이어스용 저항(R1)과 이에 병렬로 결합된 바이패스용 캐패시터(C2)가 접지된 구성으로 되어 있다.

또한, 상기 스위치선택부(40)는 제1트랜지스터(Q1)의 베이스에 하이 또는 로우 레벨신호 입력을 선택하기 위한 딥스위치(41)가 결합되고, 이 결합노드에 접지된 캐패시터(C4)가 병렬로 결합되며, 컬렉터는 접지되어 있다. 그리고, 에미터는 저항을 통해 상기 가변저항(30)과 상기 차동전압출력부(50)의 제2트랜지스터(Q2)의 베이스가 결합되며, 이 결합노드에는 접지된 캐패시터(C6)가 결합되어 있다.

한편, 상기 차동전압출력부(50)는 두 NPN형 트랜지스터(Q2, Q3)의 에미터가 공통으로 결합되어 저항(R4)을 통해 접지되고, 제2트랜지스터(Q2)의 에미터는 저항(R3)을 통해 제4트랜지스터(Q4)의 에미터와 베이스에 결합되며, 제3트랜지스터(Q3)의 베이스는 전압을 분배하기 위한 저항(R5, R6)가 결합되고, 이 결합노드에 접지된 캐패시터(C7)가 결합되어 있다. 그리고, 제4트랜지스터(Q4)의 에미터는 저항(R7)을 통해 제2, 제3트랜지스터와 결합되고, 에미터는 저항(R8)을 통해 접지되며, 컬렉터는 상기 전력증폭제어부(60)의 제5트랜지스터(Q5)에 결합된다.

그리고, 상기 전력증폭제어부(60)는 제5트랜지스터(Q5)의 베이스 결합노드와 접지사이에 병렬로 직렬로 된 저항(R10)과 캐패시터(C8)가 결합되어 있으며, 이 결합노드에는 전원전압(V_DD)이 결합되어 있다. 또한, 제5트랜지스터(Q5)의 에미터는 접지된 캐패시터(C9)와 전원전압(V_DD)이 결합되고, 컬렉터는 상기 전력증폭부(10)에 결합되어 있다.

즉, 상기한 구성으로 된 본 발명에 따른 무선통신용 전력증폭기의 자동 출력제어장치는 상기 전력증폭부(10)를 통해 높은 전압의 전원이 출력되게 되면, 상기 리디오주파수결합부(20)의 방향성결합기(21)를 통해 일정레벨 이상의 전압이 유기되게 된다. 이 유기된 전압은 안정된 유기전압을 얻도록 하는 핀다이오드(D2)를 통해 가변저항(30)으로 인가되고, 이는 다시 선택스위치부(40)를 통해 차동전압출력부(50)로 인가되게 된다.

한편, 상기 선택스위치부(40)는 딥스위치(41)를 통해 하이 또는 로우레벨 신호를 선택하여 입력할 수 있도록 된 것으로서, 상기 딥스위치(41)를 통해 하이레벨 신호를 선택입력하게 되면 제1트랜지스터(Q1)의 베이스에 인가되어 턴온되며, 따라서 상기 라디오주파수결합부(20)로부터 인가된 높은 유기전압이 제1트랜지스터(Q1)의 턴온 동작으로 분배되어 차동전압출력부(50)로는 작은 전압이 인가되게 된다.

또한, 상기 선택스위치부(40)의 딥스위치(41)를 통해 로우레벨 신호를 선택입력하게 되면, 상기 제1트랜지스터(Q1)는 동작하지 않게 되므로 상기 라디오주파수결합부(20)로부터 인가된 높은 유기전압이 곧바로 차동전압출력부(50)로 인가되게 된다.

그리고, 상기 가변저항(30)을 통해 선택스위치부(40)로 인가되고, 상기 딥스위치(41)의 선택입력에 따라 차동전압출력부(50)로 선택에 따른 전압이 인가되지만, 또 한편으로는 상기 가변저항(30)을 통해 그 인가되는 전압의 크기를 조절할 수 있다.

이후, 송신이 일어날 때 송신인에이블 신호에 의해 바이어스되어 동작하게 되는 상기 차동전압출력부(50)는 차동증폭기의 기준이 되는 전압이 형성되는 제3트랜지스터(Q3)와 상기한 과정으로 입력되는 제2트랜지스터(Q2)와의 전압차에서 얻어지는 낮은 전압이 상기 전력증폭제어부(60)로 인가되게 된다.

따라서, 상기 차동전압을 인가받은 전력증폭제어부(60)는 이 낮은 차동전압을 상기 전력증폭부(10)에 인가하게 되며, 이에 따라 전력증폭부(10)는 낮은 전압으로 안정된 동작이 이루어지게 된다.

한편, 상기 전력증폭부(10)가 동작전압 이하의 낮은 전압으로 출력되는 경우에는 상기 라디오주파수결합부(20)의 방향성결합기(21)에서는 낮은 전압이 유기되고, 이 낮은 전압은 차동전압출력부(50)에 인가되어 이에 따라 높은 차동전압을 얻게 되어 높은 차동전압이 상기 전력증폭부(10)에 인가되게 됨으로 적정한 수준의 전압레벨이 유지되게 된다.

따라서, 상기 전력증폭부(10)가 일정한 전원레벨을 가지게 됨으로써 안정된 주파수의 출력이 이루어지게 된다.

즉, 상기 실시예에 의하면 전력증폭부(10)의 전원출력이 심하게 일어날 경우에도 방향성결합기(21)에 의해 유기된 전압이 차동전압출력부(50)를 통해 차동전압이 생성되어 다시 전력증폭부(10)에 인가됨으로 전원출력이 자동 조정되게 된다.

한편, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 다양하게 변형 실시할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 전력증폭기의 전원출력이 자동으로 조정되게 됨으로써 안정된 동작이 이루어지도록 된 무선통신용 전력증폭기의 자동 출력제어장치를 실현할 수 있게 된다.

Claims

주파수 출력을 위한 전원을 공급하는 전력증폭수단,

상기 전력증폭수단의 전원공급로상에 결합된 라디오주파수결합수단,

상기 라디오주파수결합수단으로부터 유기된 전압을 조정하기 위한 전압조정수단,

상기 전압조정수단의 인가된 전압을 근거로 차동전압을 출력하는 차동전압출력수단,

상기 출력되는 차동전압을 제어하기 위해 제어신호를 선택하는 스위치선택수단,

상기 차동전압출력수단으로부터 출력된 차동전압을 근거로 상기 전력증폭수단의 전원을 제어하는 전력증폭제어수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 무선통신용 전력증폭기의 자동 출력제어장치.
제 1 항에 있어서,

상기 라디오주파수결합수단은 전력증폭수단의 전원공급로상에 역방향차단용 다이오드와 방향성결합기가 결합되고, 임피던스매칭용 캐패시터와 핀다이오드 및 바이패스용 캐패시터를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 무선통신용 전력증폭기의 자동 출력제어장치.
제 1 항에 있어서,

상기 차동전압출력수단은 차동증폭기를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 무선통신용 전력증폭기의 자동 출력제어장치.
제 1 항에 있어서,

상기 전압조정수단은 가변저항을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 무선통신용 전력증폭기의 자동 출력제어장치.
제 1 항에 있어서,

상기 스위치선택수단은 스위칭트랜지스터와 이 스위칭트랜지스터의 베이스에 인위적으로 선택가능한 선택스위치가 결합된 것을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 무선통신용 전력증폭기의 자동 출력제어장치.