KR20000013423U - 저소비전력형 이동통신 단말기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 전력증폭기의 동작상태를 선택적으로 제어하는 것에 의해 단말기의 전류소모를 최소화하여 배터리의 사용시간을 효과적으로 증가시키는데 적당한 저소비전력형 이동통신 단말기를 제공하기 위한 것으로, 송신 기저대역의 신호를 국부 발진신호와 혼합하여 중간주파수 대역으로 변환하는 중간주파수 혼합기와, 상기 중간주파 혼합기의 출력신호로부터 이득을 조절하는 자동이득 조절 증폭기와, 상기 자동이득 조절 증폭기의 출력신호로부터 필요한 대역만을 출력하는 중간주파 대역 여파기와, 상기 중간주파 대역 여파기의 출력과 무선주파 국부 발진기에서 출력되는 주파수를 혼합하여 무선주파수 대역으로 변환하는 무선주파수 혼합기와, 상기 무선주파수 혼합기의 출력신호로부터 필요로한 대역만을 출력하는 무선주파 대역 여파기와, 상기 무선주파 대역 여파기의 출력신호를 증폭하는 구동증폭기와, 상기 구동증폭기의 출력전력을 증폭하는 전력증폭기와, 상기 전력증폭기의 출력을 무선안테나로 전달하는 듀플렉서와, 저전력 송신시 상기 구동증폭기의 출력전력이 상기 전력증폭기를 바이패스시켜 상기 듀플렉서로 전달시키는 바이패스 회로부를 구비하여 고전력 송신시와 저전력 송신시 선택적으로 상기 전력증폭기의 동작을 온/오프시키는 것을 특징으로 한다.

Description

저소비전력형 이동통신 단말기

본 고안은 이동통신 단말기에 관한 것으로, 특히 전력증폭기의 스위칭을 통해 전류소모를 최소화하기 위한 저소비전력형 이동통신 단말기에 관한 것이다.

이하, 종래 기술에 따른 이동통신 단말기를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

도 1은 종래 기술에 따른 이동통신 단말기의 송신부 구성도이다.

기저대역의 신호와 중간 주파수 국부 발진기(1)의 출력 주파수를 혼합하는 중간주파수 혼합기(2)와, 상기 중간주파수 혼합기(2)의 출력신호에서 이득을 조절하는 자동이득 조절 증폭기(3)와, 상기 자동이득 조절 증폭기(3)의 출력신호중 필요로한 대역의 신호만을 출력하는 중간주파 대역 여파기(4)와, 상기 중간주파 대역 여파기(4)의 출력신호와 버퍼증폭기(5)를 통해 입력되는 무선 주파수 국부 발진기(6)의 출력신호를 혼합하여 무선 주파수로 변환하는 무선주파수 혼합기(7)와, 상기 무선주파수 혼합기(7)에서 출력되는 무선주파수로부터 필요한 대역만을 출력하는 무선주파 대역 여파기(8)와, 상기 무선주파 대역 여파기(8)의 출력을 증폭하는 구동증폭기(9)와, 상기 구동증폭기(9)의 출력을 입력하는 전력증폭기(10)와, 상기 전력증폭기(10)의 출력을 안테나로 전달하는 듀플렉서(11)로 구성된다.

이와 같이 구성된 종래 이동통신 단말기의 송신부의 동작을 설명하면 다음과 같다.

송신 기저대역의 신호는 중간주파 혼합기(2)에서 중간주파수 국부 발진기(1)로부터 출력된 주파수와 혼합되어 중간주파수 대역으로 변환된다.

상기 중간주파수 대역의 신호는 자동이득 조절 증폭기(3)에서 이득이 조절된 후, 중간주파 대역 여파기(4)를 통해 여파된다.

여파된 신호는 무선 주파수 혼합기(7)에서 상기 무선 주파수 국부 발진기(6)로부터 출력되는 주파수와 혼합되어 무선 주파수로 변환된다.

변환된 무선 주파수는 무선주파 대역 여파기(8), 구동증폭기(9)를 차례로 거쳐 전력증폭기(10)에 입력된다.

전력증폭기(10)에 의해 증폭된 신호는 듀플렉서(11)를 통해 무선 주파수 송신 안테나를 통해 출력된다.

이때, 상기 전류소비량이 큰 전력증폭기(10)는 신호의 송신시에는 항상 동작상태에 있게 된다.

그러나 상기와 같은 종래 이동통신 단말기는 다음과 같은 문제점이 있었다.

즉, 신호의 송신시 전력증폭기는 항상 동작상태를 유지하게 되므로 그 만큼 전류소모가 많아 배터리의 사용시간을 단축시키게 된다.

본 고안은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 전력증폭기의 동작상태를 선택적으로 제어하는 것에 의해 단말기의 전류소모를 최소화하여 배터리의 사용시간을 효과적으로 증가시키는데 적당한 저소비전력형 이동통신 단말기를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 고안의 저소비전력형 이동통신 단말기는 송신 기저대역의 신호를 국부 발진신호와 혼합하여 중간주파수 대역으로 변환하는 중간주파수 혼합기와, 상기 중간주파 혼합기의 출력신호로부터 이득을 조절하는 자동이득 조절 증폭기와, 상기 자동이득 조절 증폭기의 출력신호로부터 필요한 대역만을 출력하는 중간주파 대역 여파기와, 상기 중간주파 대역 여파기의 출력과 무선주파 국부 발진기에서 출력되는 주파수를 혼합하여 무선주파수 대역으로 변환하는 무선주파수 혼합기와, 상기 무선주파수 혼합기의 출력신호로부터 필요로한 대역만을 출력하는 무선주파 대역 여파기와, 상기 무선주파 대역 여파기의 출력신호를 증폭하는 구동증폭기와, 상기 구동증폭기의 출력전력을 증폭하는 전력증폭기와, 상기 전력증폭기의 출력을 무선안테나로 전달하는 듀플렉서와, 저전력 송신시 상기 구동증폭기의 출력전력이 상기 전력증폭기를 바이패스시켜 상기 듀플렉서로 전달시키는 바이패스 회로부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

도 1은 종래 기술에 따른 이동통신 단말기의 구성도

도 2는 본 고안에 따른 저소비전력형 이동통신 단말기의 구성도

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

21 : 중간주파수 국부 발진기 22 : 중간주파수 혼합기

23 : 자동이득 조절 증폭기 24 : 중간주파 대역 여파기

25 : 버퍼증폭기 26 : 무선주파수 국부 발진기

27 : 무선주파수 혼합기 28 : 무선주파 대역 여파기

29 : 구동증폭기 30 : 전력증폭기

31 : 다이오드 32 : 듀플렉서(Duplexer)

33 : 인버터 37 : 바이패스 회로부

이하, 본 고안에 따른 저소비전력형 이동통신 단말기를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

도 2는 본 고안에 따른 저소비전력형 이동통신 단말기의 구성 블록도이다.

도 2에 도시한 바와 같이, 송신 기저대역의 신호를 중간주파 국부 발진기(21)에서 출력되는 주파수와 혼합하여 중간주파수 대역으로 변환하는 중간주파수 혼합기(22)와, 상기 중간주파 혼합기(22)의 출력신호로부터 이득을 조절하는 자동이득 조절 증폭기(23)와, 상기 자동이득 조절 증폭기(23)의 출력신호로부터 필요한 대역만을 출력하는 중간주파 대역 여파기(24)와, 상기 중간주파 대역 여파기(24)의 출력과 버퍼증폭기(25)를 통해 입력되는 무선주파 국부 발진기(26)에서 출력되는 주파수를 혼합하여 무선주파수 대역으로 변환하는 무선주파수 혼합기(27)와, 상기 무선주파수 혼합기(27)의 출력신호로부터 필요로한 대역만을 출력하는 무선주파 대역 여파기(28)와, 상기 무선주파 대역 여파기(28)의 출력신호를 증폭하는 구동증폭기(29)와, 입력되는 제어신호에 의해 동작상태가 결정되어 고전력 송신이 요구될때에만 상기 구동증폭기(29)의 출력신호를 증폭하여 출력하는 전력증폭기(30)와, 상기 제어신호에 의해 동작하여 저전력 송신이 요구될때에만 상기 구동증폭기(29)의 출력신호를 그대로 듀플렉서로 전달하는 다이오드(31)와, 상기 전력증폭기(30)의 출력단 및 상기 다이오드(31)의 출력단에 연결되어 전력증폭기(30)의 출력신호 또는 다이오드(31)의 출력신호를 송신용 무선 안테나로 전달하는 듀플렉서(32)를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 인버터(33) 및 다이오드(31)에 의해 저전력 송신시 구동증폭기(29)의 출력전력을 바이패스 시키는 바이패스 회로부(37)가 구성된다.

그리고 전력증폭기(30) 및 다이오드(31)의 온/오프의 결정은 시스템을 제어하는 CPU(도시되지 않음)로부터 출력되는 제어신호에 의해 결정되며, 상기 제어신호를 반전시켜 상기 다이오드(31)의 애노드단에 인가하는 인버터(33)가 더 구성된다.

이와 같이 구성된 본 고안의 저소비전력형 이동통신 단말기의 송신동작을 설명하면 다음과 같다.

기저대역의 신호는 중간주파수 혼합기(22)에 의해서 중간주파 국부발진기(21)에서 출력되는 주파수와 혼합되어 중간주파수로 변환된다.

이후, 자동이득 조절 증폭기(23)에 의해 이득이 조절된 후, 중간주파 대역 여파기(24)에 의해 필요로하는 대역만이 출력된다.

상기 중간주파 대역 여파기(24)의 출력신호는 무선 주파수 혼합기(27)에 의해 무선 주파수 국부 발진기(26)에서 출력되는 국부 발진 주파수와 혼합되어 무선주파수로 변환된다.

이후, 무선주파 대역 여파기(28)에 의해 필요로 하는 대역만이 출력된 다음 구동증폭기(29)에 의해 증폭된다.

이때, 고전력 송신이 요구될 경우에는 상기 전력증폭기(30)를 동작시켜 충분한 전력이 듀플렉서(32)를 거쳐 송신 안테나를 통해 공기중에 전파되도록 한다.

만일, 저전력 송신이 요구될 경우에는 전류소비가 많은 상기 전력증폭기(30)를 동작시키지 않고, 대신에 바이패스 회로부(37)의 다이오드(31)를 통해 듀플렉서(32)로 인가되도록 한다.

결과적으로 전력증폭기(30)를 고전력 송신이 요구될 경우와 저전력 송신이 요구될 경우에 선택적으로 온/오프시키는 것에 의해 전력증폭기(30)가 항상 동작하는 것이 아니라 고전력 송신이 요구될때에만 동작하도록 함으로써, 전류 소비량을 최소화할 수 있다.

여기서, 상기 전력증폭기(30)의 온/오프 동작을 다음과 같이 이루어진다.

고전력 송신이 요구될 경우에는 도면에 도시된 제어전압이 임계전압 이상으로 상승하게 된다.

이에 인버터(33)의 출력단은 낮은 전압이 걸리게 되므로 상기 다이오드(31)는 오프가 되고, 전력증폭기(30)는 동작하게 되어 상기 구동증폭기(29)의 출력을 증폭하게 된다.

만일, 저전력 송신이 요구될 경우에는 상기 제어전압이 임계전압 이상으로 떨어지게 된다.

이에 인버터(33)의 출력단은 높은 전압이 걸리게 되므로 상기 다이오드(31)가 턴-온되어 상기 구동증폭기(29)의 출력은 전력증폭기(30)를 거치지 않고 다이오드(31)를 통해 듀플렉서(32)로 전달된다.

이상에서 상술한 바와 같이, 본 고안의 저소비전력형 이동통신 단말기는 다음과 같은 효과가 있다.

송신시 전력증폭기가 항상 동작하는 것이 아니라 고전력의 송신이 요구될때에만 동작하도록 하고, 저전력 송신이 요구될 때에는 동작하지 않도록 함으로써, 전력증폭기에 의한 전류소비량을 최소화하여 단말기의 배터리 사용시간을 효과적으로 증가시킬 수 있다.

Claims (2)

1. 송신 기저대역의 신호를 국부 발진신호와 혼합하여 중간주파수 대역으로 변환하는 중간주파수 혼합기와, 상기 중간주파 혼합기의 출력신호로부터 이득을 조절하는 자동이득 조절 증폭기와, 상기 자동이득 조절 증폭기의 출력신호로부터 필요한 대역만을 출력하는 중간주파 대역 여파기와, 상기 중간주파 대역 여파기의 출력과 무선주파 국부 발진기에서 출력되는 주파수를 혼합하여 무선주파수 대역으로 변환하는 무선주파수 혼합기와, 상기 무선주파수 혼합기의 출력신호로부터 필요로한 대역만을 출력하는 무선주파 대역 여파기와, 상기 무선주파 대역 여파기의 출력신호를 증폭하는 구동증폭기와, 상기 구동증폭기의 출력전력을 증폭하는 전력증폭기와, 상기 전력증폭기의 출력을 무선안테나로 전달하는 듀플렉서와, 저전력 송신시 상기 구동증폭기의 출력전력이 상기 전력증폭기를 바이패스 시켜 상기 듀플렉서로 전달시키는 바이패스 회로부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 저소비전력형 이동통신 단말기
2. 제 1 항에 있어서, 상기 바이패스 회로부는 상기 전력증폭기의 입력단과 출력단에 연결된 다이오드와, 상기 전력증폭기의 동작을 온/오프시키는 제어신호를 반전시켜 상기 다이오드의 애노드단에 전달하는 인버터를 더 구비하여 고전력 송신시와 저전력 송신시 선택적으로 상기 전력증폭기의 동작을 온/오프시키는 것을 특징으로 하는 저소비전력형 이동통신 단말기.