KR19980068370A - Transceiver of wireless communication device - Google Patents
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Abstract
본 발명은 송신측의 고출력증폭기의 출력레벨을 낮추면서도 안테나단에서 요구하는 신호의 송출레벨을 얻어 배터리사용시간을 연장시킬 수 있는 무선통신기기의 송수신장치에 관한 것으로, 무선통신기기에 구비되는 송수신안테나에 연결되는 송수신장치에 있어서, 송신단으로부터 입력되는 고주파송신신호를 증폭하는 고이득 저출력의 제 1송신측증폭수단과, 송수신안테나로부터 수신된 수신고주파신호가 상기 제 1송신측층폭수단으로 전달되는 것을 저지하는 송신측필터링수단과, 상기 송신측필터링수단을 통해 입력되는 고주파송신신호를 증폭하는 저이득 고출력의 제 2송신측증폭수단과, 상기 제 2송신측증폭수단과 송수신안테나단 사이에 구비되며 고주파수신신호에 대하여 임피던스변환기능을 갖는 임피던스변환수단과, 상기 송수신안테나단에 연결되어 고주파수신신호만을 통과시키는 수신측필터링수단과, 상기 수신측필터링수단을 통과한 고주파수신신호를 저잡음으로 증폭하여 수신단으로 인가하는 수신측증폭수단을 구비한다.The present invention relates to a transceiver for a wireless communication device capable of extending battery life by reducing the output level of a high power amplifier on a transmitting side and obtaining a signal output level required by an antenna. A transmitting / receiving device connected to an antenna, comprising: a high gain low output first transmitting side amplifying means for amplifying a high frequency transmitting signal input from a transmitting end, and a receiving high frequency signal received from a transmitting and receiving antenna is transmitted to the first transmitting side layer width means; Transmission side filtering means for preventing the first transmission, low gain high output second transmission side amplification means for amplifying the high frequency transmission signal inputted through the transmission side filtering means, and between the second transmission side amplification means and the transmission / reception antenna stage. An impedance conversion means having an impedance conversion function with respect to a high frequency reception signal, and said transmission / reception antenna Is connected to includes a reception-side filter means, and receiving-side amplifying means for applying a high-frequency reception signal having passed through the reception-side filter means to the receiver by the low noise amplifier for passing only the high frequency reception signal.
Description
본 발명은 휴대용 무선통신기기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 송신시의 출력을 높힘과 동시에 전류소모량은 줄여 무선통신기기의 동일 배터리에 대한 동작시간을 늘이는 무선통신기기의 송수신장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a portable wireless communication device, and more particularly, to a transceiver of a wireless communication device which increases the output time at the same time and reduces the current consumption to increase the operation time of the same battery of the wireless communication device.
일반적으로, 무선통신기기는 휴대폰등과 같이 음성신호를 무선신호를 상호교환하는 장치로써, 전파를 이용하기 때문에 거리의 제약을 받지 않으며 항상 휴대할 수 있는 장치이다.In general, a wireless communication device is a device for exchanging a voice signal with a wireless signal, such as a mobile phone, and is a device that can always be carried without being limited by distance because it uses radio waves.
상기와 같은 무선통신기기는 안테나를 통해 전파를 송신하거나 수신하는데, 장치의 사이즈를 줄이기 위해 송수신겸용 안테나를 사용하며, 그 송수신겸용 안테나단에 듀플렉서 등과 같은 분파기를 구비하고, 상기 듀플렉서의 두 선택단에 각각 송신단과 수신단을 연결하여 송신단으로부터의 송신신호를 안테나로 전달하고 안테나로 수신된 수신신호는 수신단으로 전달되도록 하였다. 도 1에 종래의 무선통신기기에 구비되는 송수신단의 구성을 보인다.Such a wireless communication device transmits or receives a radio wave through an antenna, and uses a dual transceiver to reduce the size of the device, and has a splitter such as a duplexer at the dual transceiver to select the duplexer. A transmitter and a receiver are connected to each stage to transmit a transmission signal from the transmitter to an antenna, and the received signal received from the antenna is transmitted to the receiver. 1 shows a configuration of a transmitting and receiving end provided in a conventional wireless communication device.
도 1에 보인 바와 같이 종래이 송수신장치는 안테나단(ANT)에 듀플렉서(11)를 구비하고, 상기 듀플렉서(11)의 일선택단은 입력단이 송신단(Tx)에 연결된 고출력증폭기(10)의 출력단에 연결되고, 다른 선택단은 출력단이 수신단(Rx)에 연결된 저잡음증폭기(12)의 입력단에 연결되도록 구성하였다.As shown in FIG. 1, a conventional transceiver includes a duplexer 11 at an antenna terminal ANT, and one selection terminal of the duplexer 11 is connected to an output terminal of a high output amplifier 10 having an input terminal connected to a transmitting terminal Tx. The other select stage is configured such that the output stage is connected to the input terminal of the low noise amplifier 12 connected to the receiving stage Rx.
상기와 같은 구성에서 고주파송신신호는 송신단(Tx)으로부터 고출력증폭기(10)로 입력되어 대신호로 증폭된 후 듀플렉서(11)로 출력된다. 이에 듀플렉서(11)는 고주파송신신호를 안테나단으로 전달한다. 그리고, 안테나단(ANT)으로 수신된 고주파수신신호는 듀플렉서(11)에 의하여 저잡음증폭기(12)로 인가되며, 저잡음증폭기(12)는 입력된 고주파수신신호를 저잡음으로 증폭한 후 수신단(Rx)으로 출력한다.In the above configuration, the high frequency transmission signal is input to the high output amplifier 10 from the transmitting end Tx, amplified into a large signal, and then output to the duplexer 11. The duplexer 11 transmits a high frequency transmission signal to the antenna terminal. The high frequency reception signal received by the antenna terminal ANT is applied to the low noise amplifier 12 by the duplexer 11, and the low noise amplifier 12 amplifies the input high frequency reception signal with low noise and then receives the reception terminal Rx. Will print
그런데, 종래의 송수신장치에 이용되는 듀플렉서는 송신신호와 수신신호간의 이솔레이션(ISOLATION) 특성은 우수하나 신호에 대한 삽입손실이 크기 때문에, 고출력증폭기에서 송신신호를 실제 송출레벨보다 훨씬 높게 증폭하여야 하며, 그로인하여, 송수신장치에서의 전류소모가 많아지고 무선통신기기의 배터리수명이 단축되어 배터리당 통화기능시간이 짧아지는 문제점이 있었으며, 고출력증폭기의 증폭레벨이 높아짐으로써 장치의 비용이 증가하고 사이즈가 커지며 방열구조가 요구되는 문제점이 있었다.By the way, the duplexer used in the conventional transmission and reception device has excellent isolation characteristics between the transmission signal and the reception signal, but the insertion loss of the signal is large. Therefore, the duplexer must amplify the transmission signal much higher than the actual transmission level in the high output amplifier. As a result, the current consumption in the transceiver is increased, the battery life of the wireless communication device is shortened, and the call function time per battery is shortened. As the amplification level of the high power amplifier is increased, the cost of the device is increased and the size is increased. There was a problem that the heat dissipation structure is required.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점들을 해결하고자 안출된 것으로써, 그 목적은 송신측에 고출력증폭기의 출력레벨을 낮추면서도 안테나단에서 요구하는 신호의 송출레벨을 얻어 배터리사용시간을 연장시키는 무선통신기기의 송수신장치를 제공하는데 있는 것이다.The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, the purpose of which is to reduce the output level of the high power amplifier to the transmitting side while obtaining the transmission level of the signal required by the antenna stage to extend the battery life time It is to provide a transceiver of a device.
도 1은 종래이 송수신장치를 개략적으로 도시한 블록도이다.1 is a block diagram schematically illustrating a conventional transceiver.
도 2는 본 발명에 의한 송수신장치를 개략적으로 도시한 블록도이다.2 is a block diagram schematically showing a transceiver according to the present invention.
도 3a~도3d는 도 2에 보인 임피던스변환기의 예시도이다.3A to 3D are exemplary views of the impedance converter shown in FIG. 2.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
21:제 1단증폭기22:대역저지필터21: first stage amplifier 22: band-stop filter
23:제 2단증폭기24:임피던스변환기23: 2nd stage amplifier 24: Impedance converter
25:대역통과필터26:저잡음증폭기25: bandpass filter 26: low noise amplifier
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 구성수단으로써, 본 발명은 무선통신기기에 구비되는 송수신안테나에 연결되는 송수신장치에 있어서, 송신단으로부터 입력되는 고주파송신신호를 증폭하는 고이득 저출력의 제 1송신측증폭수단과, 송수신안테나로부터 수신된 수신고주파신호가 상기 제 1송신측층폭수단으로 전달되는 것을 저지하는 송신측필터링수단과, 상기 송신측필터링수단을 통해 입력되는 고주파송신신호를 증폭하는 저이득 고출력의 제 2송신측증폭수단과, 상기 제 2송신측증폭수단과 송수신안테나단 사이에 구비되며 고주파수신신호에 대하여 임피던스변환기능을 갖는 임피던스변환수단과, 상기 송수신안테나단에 연결되어 고주파수신신호만을 통과시키는 수신측필터링수단과, 상기 수신측필터링수단을 통과한 고주파수신신호를 저잡음으로 증폭하여 수신단으로 인가하는 수신측증폭수단을 구비한다.As a construction means for achieving the above object of the present invention, the present invention is a transmission device connected to a transmission and reception antenna provided in a wireless communication device, the first transmission of a high gain low output for amplifying a high frequency transmission signal input from a transmitting end Low gain for amplifying the high frequency transmit signal inputted through the side amplifying means, the transmitting side filtering means for preventing the reception of the received high frequency signal from the transmitting / receiving antenna to the first transmitting side layer width means, and A high output second transmitting side amplifying means, an impedance converting means provided between the second transmitting side amplifying means and the transmitting / receiving antenna stage and having an impedance conversion function for the high frequency receiving signal, and connected to the transmitting / receiving antenna terminal, Receiving side filtering means for passing only the high frequency received signal passing through the receiving side filtering means And a reception-side amplifier for amplifying the noise, the means for applying to the receiver.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 구성 및 작용을 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the configuration and operation of the present invention.
도 2는 본 발명에 의한 송수신장치를 도시한 블록도로써, 송신단(Tx)에 그 입력측이 연결되며 고이득 중출력의 증폭특성을 갖는 제 1단증폭기(21)와, 제 1단증폭기(21)와 제 2단증폭기(23)의 사이에 구비되어 수신신호대역의 고주파신호가 송신단으로 인가되는 것을 저지하는 대역저지필터(22)와, 상기 대역저지필터(22)에 연결되며 저이득 고출력의 증폭특성을 갖는 제 2단증폭기(23)와, 상기 제 2단증폭기(23)와 송수신안테나단(ANT)의 사이에 구비되며 수신신호에 한하여 임피던스변환기능을 갖는 임피던스변환기(24)와, 상기 송수신안테나단(ANT)과 수신단 사이에 구비되며 고주파 수신신호의 대역에 한하여 통과특성을 갖는 대역통과필터(25)와, 상기 대역통과필터(25)와 수신단(Rx)의 사이에 구비되며 저잡음증폭특성을 갖는 저잡음증폭기(26)를 구비한다.FIG. 2 is a block diagram showing a transmitting and receiving device according to the present invention, in which a first stage amplifier 21 and a first stage amplifier 21 having an amplification characteristic of a high gain medium output connected to a transmitting end Tx. And a band stop filter 22 between the second stage amplifier 23 and the second stage amplifier 23 to prevent the high frequency signal of the reception signal band from being applied to the transmitter. A second stage amplifier 23 having an amplification characteristic, an impedance converter 24 provided between the second stage amplifier 23 and the transmit / receive antenna stage ANT and having an impedance conversion function only for a received signal; It is provided between the transmitting and receiving antenna stage (ANT) and the receiving end and is provided between the band pass filter 25 and the band pass filter 25 and the receiving end (Rx) having a pass characteristic only in the band of the high frequency reception signal, and low noise amplification A low noise amplifier 26 having characteristics is provided.
도 3은 본 발명에 의한 송수신장치에 구비되는 임피던스변환기(24)의 일예를 예시한 것으로써, 도 3a에 보인 임피던스변환기는 고주파수신대역에서 공진하는 LC병령공진회로와 캐패시터의 직병렬 결합으로 이루어졌으며, 도 3b는 고주파수신대역에서 공진하는 LC병렬공진회로와 코일이 직병렬결합으로 이루어진 임피던스변환기이고, 도 3c는 고주파수신대역에서 공진하는 유전체공진기와 캐패서터와의 직병렬결합으로 이루어진 임피던스변환기이고, 도 3d는 고주파수신대역에서 공진하는 유전체공진기와 코일의 직병렬결합으로 이루어진 임피던스변환기이다.Figure 3 illustrates an example of an impedance converter 24 provided in the transceiver according to the present invention, the impedance converter shown in Figure 3a is made of a series-parallel coupling of the LC parallel resonance circuit and the capacitor resonating in the high frequency reception band 3B is an impedance converter in which a LC parallel resonance circuit resonating in a high frequency reception band and a coil are formed in series and parallel coupling, and FIG. 3C is an impedance in series and parallel coupling of a dielectric resonator and capacitor in a high frequency reception band. 3d is an impedance converter composed of a series-parallel coupling of a dielectric resonator and a coil resonating in a high frequency reception band.
다음으로, 상술한 구성에 따른 본 발명의 작용을 설명한다.Next, the operation of the present invention according to the above-described configuration will be described.
도 2에서, 송신단(Tx)을 통해 입력되는 고주파송신신호는 먼저, 제 1단증폭기(21)에 의하여 고이득으로 증폭된다. 상기 제 1단증폭기(21)는 고이득 중출력의 증폭특성을 갖는 증폭기로써, 입력신호를 높은 이득으로 증폭하나 그 출력레벨은 낮다. 따라서 제 1단증폭기(21)에는 저전류가 흐른다.In FIG. 2, the high frequency transmission signal input through the transmitting terminal Tx is first amplified with high gain by the first stage amplifier 21. The first stage amplifier 21 is an amplifier having a high gain medium output amplification characteristic, and amplifies an input signal with a high gain, but its output level is low. Therefore, a low current flows through the first stage amplifier 21.
상기와 같이 제 1단증폭기(21)에 의하여 고이득으로 증폭된 고주파송신신호는 대역 저지필터(22)를 통해 제 2단증폭기(23)로 입력된다. 상기 제 2단증폭기(23)는 상기 제 1단증폭기(21)와는 반대로 저이득 고출력의 증폭특성을 갖는 증폭기로써, 제 1단증폭기(21)에 의하여 고이득으로 증폭된 고주파송신신호를 상기 제 1단증폭기(21)보다 낮은 이득(예를들어, 8 dB)으로 증폭시키며 그 출력레벨을 높힌다.As described above, the high frequency transmission signal amplified by the first stage amplifier 21 with high gain is input to the second stage amplifier 23 through the band stop filter 22. The second stage amplifier 23 is an amplifier having a low gain, high output amplification characteristic as opposed to the first stage amplifier 21, and the high frequency transmission signal amplified with high gain by the first stage amplifier 21 to the second stage. Amplify to a lower gain (e.g., 8 dB) than single stage amplifier 21 and increase its output level.
상기한 제 1단증폭기(21)와 제 2단증폭기(22)를 합쳐 고전력증폭기를 이루며, 이와 같이 고전력증폭기는 다수의 증폭기가 다단연결되어 이루어지는데, 본 실시예에서는 2단으로 구성하였다.The first stage amplifier 21 and the second stage amplifier 22 are combined to form a high power amplifier. As described above, the high power amplifier is composed of a plurality of amplifiers connected in multiple stages.
그리고, 상기 대역저지필터(22)는 송신측에 구비되는 다단 고전력증폭기의 최종단의 입력측에 구비되는 것으로써, 수신신호가 제 1단증폭기(21)로 유입되는 것을 저지한다.The band stop filter 22 is provided on the input side of the final stage of the multi-stage high power amplifier provided on the transmission side, thereby preventing the reception signal from flowing into the first stage amplifier 21.
상기 제 2단증폭기(23)에 의하여 고출력으로 증폭된 고주파송신신호는 임피던스변환기(24)를 통과하여 안테나단(ANT)으로 인가된다. 여기에서, 임피던스변환기(24)에는 안테나단(ANT)와 함께 공통으로 연결된 대역통과필터(25)는 고주파수신신호의 대역에 대해서만 통과특성을 갖는 것으로, 상기 임피던스변환기(24)를 통과한 고주파송신신호는 상기 대역통과필터(25)에 의하여 저지되어 수신단(Rx)에 아무 영향을 미치지 못한다. 그리고, 상기 임피던스변환기(24)는 제 2단증폭기(23)로부터 안테나단(ANT) 쪽으로 유입되는 고주파송신신호에 대하여는 아무런 임피던스변환기능을 갖지 않으며, 안테나단(ANT)으로부터 제 2단증폭기(23)쪽으로 유입되는 고주파수신신호에 대하여만 임피던스변환기능을 갖는 것이다.The high frequency transmission signal amplified to the high output by the second stage amplifier 23 is passed through the impedance converter 24 is applied to the antenna terminal (ANT). Here, the band pass filter 25 commonly connected to the impedance converter 24 together with the antenna terminal ANT has a pass characteristic only for the band of the high frequency reception signal, and the high frequency transmission passing through the impedance converter 24 is performed. The signal is blocked by the bandpass filter 25 and has no effect on the receiver Rx. The impedance converter 24 has no impedance conversion function with respect to the high frequency transmission signal flowing from the second stage amplifier 23 toward the antenna stage ANT, and the second stage amplifier 23 from the antenna stage ANT. It has impedance conversion function only for the high frequency received signal flowing into).
따라서, 상기와는 반대로 안테나단(ANT)로 수신된 고주파수신신호는 송신단(Tx)과 수신단(Rx)으로 인가되는데, 임피던스변환기(24)는 고주파수신신호에 대하여 높은 임피던스를 갖게 됨으로, 송신단(Tx)의 경로는 고주파수신신호에 대하여 오픈상태가 된다. 따라서, 고주파수신신호는 제 2단증폭기(23)에 아무런 영향을 미치지 못하며, 대역통과필터(25)를 통과하여 저잡음증폭기(26)로 유입된다. 저잡음증폭기(26)는 이와 같이 수신된 저감도의 고주파수신신호를 저잡음으로 증폭하여 수신단(Rx)에 출력한다.Accordingly, in contrast to the above, the high frequency reception signal received by the antenna terminal ANT is applied to the transmission terminal Tx and the reception terminal Rx, and the impedance converter 24 has a high impedance with respect to the high frequency reception signal. The path of Tx) is open to the high frequency reception signal. Therefore, the high frequency reception signal has no influence on the second stage amplifier 23 and passes through the band pass filter 25 to the low noise amplifier 26. The low noise amplifier 26 amplifies the received low frequency high frequency reception signal with low noise and outputs the same to the receiver Rx.
상기에서, 임피던스변환기(24)의 일실시예는 도 3에 보였다.In the above, one embodiment of the impedance converter 24 is shown in FIG.
도 3a와 도 3b에서는 LC병렬공진회로의 공진대역이 고주파수신신호대역으로써, 상기 공진대역인 고주파수신신호가 그라운드로 바이패스되어 감쇄된다. 그리고, 도 3c와 도 3d에서는 일단은 접지되고 타단은 신호전달라인에 연결된 유전체공진기의 공진대역이 고주파수신대역으로써, 상기 공진대역의 고주파수신신호가 유전체공진기에 의하여 바이패스되어 고주파수신신호가 감쇄된다.3A and 3B, the resonance band of the LC parallel resonance circuit is a high frequency reception signal band, and the high frequency reception signal, which is the resonance band, is bypassed and attenuated to ground. 3C and 3D, the resonant band of the dielectric resonator connected to the signal transmission line at one end of the ground and the other end is a high frequency reception band, and the high frequency reception signal of the resonance band is bypassed by the dielectric resonator to attenuate the high frequency reception signal. do.
따라서, 안테나로 수신된 고주파수신신호는 먼저 임피던스변환기(24)에 의하여 감쇄됨으로써, 송신측의 제 2증폭기(23)에서의 이솔레이션특성을 높일 수 있으며, 제 1증폭기(21)와 제 2증폭기(23) 사이에 구비된 대역저지필터(22)에서 다시 고주파수신신호를 감쇄시킴으로써, 제 1증폭기(23)에서의 신호특성이 우수해진다.Therefore, the high frequency reception signal received by the antenna is first attenuated by the impedance converter 24, thereby improving the isolation characteristics in the second amplifier 23 on the transmission side, and the first amplifier 21 and the second amplifier. By attenuating the high frequency reception signal again by the band stop filter 22 provided between the lines 23, the signal characteristics of the first amplifier 23 are excellent.
이와 같이, 본 발명에 의한 송수신장치는 안테나단과 송신단사이 및 안테나단과 수신단 사이에 각각 수신신호를 저지하고 또는 수신신호만을 통과시키는 필터를 구비하여 송신단과 수신단간의 이솔레이션특성을 만족시켰으며, 또한 송신단에서 필터에 의한 신호감쇄비를 다단고전력증폭기중 고이득 저전력특성을 갖는 초단증폭기의 이득을 높힘으로써 보상할 수 있으며, 또한 다단고전력증폭기의 저이득 고정력특성을 갖는 최종단증폭기가 신호감쇄에 의하여 보상할 필요없이 안테나단에서 요구되는 출력으로 증폭함으로써, 종래보다 출력레벨을 낮아져 소비전류를 낮추는 효과가 있으며, 그로인하여 본 발명에 의한 송수신장치를 구비한 무선통신기기의 배터리당 수명을 연장시키는 우수한 효과가 있다.As described above, the transmitting and receiving apparatus according to the present invention satisfies the isolation characteristics between the transmitting end and the receiving end by providing a filter for intercepting the received signal or passing only the received signal between the antenna end and the transmitting end and between the antenna end and the receiving end, respectively. The signal attenuation ratio by the filter can be compensated by increasing the gain of the ultra-stage amplifier with the high gain and low power characteristics among the multistage high power amplifiers, and the final stage amplifier with the low gain fixed force characteristics of the multistage high power amplifier is compensated by the signal attenuation. By amplifying to the required output at the antenna stage, the output level is lowered compared to the prior art, thereby reducing the current consumption, thereby extending the life per battery of the wireless communication device having the transceiver according to the present invention. There is.
그리고, 고전력증폭기와 안테나단 사이에 수신신호에 대하여 임피던스변환기능을 갖는 임피던스변환기를 구비시킴으로써 수신신호와 송신신호간의 우수한 차폐특성을 갖는다.In addition, an impedance converter having an impedance conversion function with respect to the received signal is provided between the high power amplifier and the antenna terminal, thereby providing excellent shielding characteristics between the received signal and the transmitted signal.
Claims (3)
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
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Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| KR1019970004911A KR19980068370A (en) | 1997-02-18 | 1997-02-18 | Transceiver of wireless communication device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| KR19980068370A true KR19980068370A (en) | 1998-10-15 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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- 1997-02-18 KR KR1019970004911A patent/KR19980068370A/en not_active Application Discontinuation
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E601 | Decision to refuse application |