KR20000042754A - 휴대용 무선 단말기의 수신기 - Google Patents

Abstract

코드분할 다중접속(Code Division Multiple Access: 이하 CDMA라 함.) 방식 휴대용 무선 단말기의 무선 수신기 전단(front end)에 스위칭소자를 이용하여 저잡음 증폭기(Low Noise Amplifier)를 1단 혹은 2단으로 선택할 수 있도록 함으로써 초약전계일 때에만 2단을 선택하여 감도를 높여주어 양질의 통화가 가능하게 한다.

Description

휴대용 무선 단말기의 수신기

본 발명은 휴대용 무선 단말기에 있어서 무선 송수신기에 관한 것으로, 특히 초약전계일 때의 감도를 높인 무선 송수신기에 관한 것이다.

듀얼모드 형식의 전화기는 아날로그 밴드로부터 전파되는 외부 간섭(interference)신호로 인해 호(call)가 끊어지거나 통신은 하더라도 에러가 발생할 확률이 매우 높다. 이러한 신호를 불협화 왜곡(InterModulation Distortion: 이하 IMD라 함.)이라고 하는데, 이 신호는 CDMA 단말기가 AMPS 기지국 근처에 가까이 가 있을 때 CDMA 수신장치에 영향을 미치게 된다. 강한 외부 간섭신호는 CDMA 수신기의 저잡음 증폭기(Low Noise Amplifier: 이하 LNA라 함.)에 과부하를 일으키며, IMD 성분이 CDMA 대역에 나타나서 강한 간섭을 일으킨다. 그리고 결국에 가서는 통화상태가 끊어지게 된다.

통상적으로 LNA를 1단(stage)으로 설계할 때 일정치 이상의 감도를 확보하기 위해서는 1차적으로 LNA의 이득이 높아야 한다. 그런데 대개의 소자는 그 자체의 한계가 있다. 또한 전단(front end)의 이득을 높여 후단 NF(???)를 개선해서 감도가 좋게 하더라도 단일 톤(single tone)에서 상호 변조(cross modulation)에 의한 위상 잡음 증대로 인해 단일음 왜곡(distortion), 믹서, 중간주파수 증폭기의 3차 성분 증가로 인한 IMD 등의 수신기 기본 규격을 만족하기 어럽다. 다시 말해서, 감도와 STD(???), IMD 사이의 트레이드 오프(trade off)가 어렵기 때문에 초약전계일 때의 감도 개선이 힘들다.

따라서 본 발명의 목적은 CDMA방식 휴대용 무선 단말기에서 초약전계일 때에도 감도를 높여 양질의 통화가 가능하게 하는 무선 수신기를 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 CDMA방식 휴대용 무선 단말기의 무선 수신기 전단에 스위칭소자를 이용하여 LNA를 1단 혹은 2단으로 선택할 수 있도록 함으로써 초약전계일 때에만 2단을 선택하여 감도를 높여주어 양질의 통화가 가능하게 함을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 휴대용 무선 전화기의 무선 수신기 구성을 개략적으로 나타낸 도면

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명에서는 구체적인 소자 및 그 단자 이름(port name) 등과 같은 특정(特定) 사항들이 나타나고 있는데, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐 이러한 특정 사항들 없이도 본 발명이 실시될 수 있음은 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다 할 것이다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 휴대용 무선 전화기의 무선 수신기 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.

듀플렉서(11)는 안테나(10)에 접속되어 RF 송·수신을 분리하는 역할을 한다. 제1LNA(12)는 공중선(기지국)에서 상기 안테나(10)를 통해 미약하게 수신되는 신호를 최적의 신호 형태로 바꾸어 전달하기 위해 잡음 발생을 최대한 억제하면서 RF신호를 증폭한다. RF 탄성표면파(Surface Acoustic Wave: 이하 SAW라 함.) 필터(13)는 상기 증폭된 RF신호로부터 수신대역 밖의 간섭신호를 제거한다. 믹서(17)는 상기 SAW 필터링된 신호를 중간주파수(Intermediate Frequency: 이하 IF라 함.)신호로 변환한다.

제2LNA(15)는 상기 RF SAW 필터(13)의 출력단과 상기 믹서(17)의 입력단 사이에서 모드선택신호(MS)의 상태에 따라 선택적으로 접속된다. 즉, 제1모드에서는 제1스위치부(14)와 제2스위치부(16)의 공통(common) 단자(c1, c2)가 각각 상기 제2LNA(15)의 입·출력단에 연결된 단자(a1, a2)와 연결되고, 제2모드에서는 상기 RF SAW 필터(13)의 출력단과 상기 믹서(17)의 입력단을 연결하기 위한 단자(b1, b2)에 연결된다.

상기 모드선택신호(MS)의 제1모드는 초약전계일 때를 나타내고 그 이외의 상태는 제2모드이다. 구체적으로, 파일럿 채널, 싱크 채널, 페이징 채널, 순방향 채널 및 전력제어부 채널에 대한 의사잡음(pseudo noise) 칩당 평균 전송 에너지의 비율(이하 Ec/Io라 함.)이 10 이상(Ec/Io ≥ 10)이고, 수신감도(Received Signal Strength Indicator: 이하 RSSI라 함.)가 미리 설정된 값 이하(RSSI ≤ Δ )이면 초약전계로 판단한다. 이때는 높은 이득 모드(high gain mode)로 들어가 두 LNA(12, 15)를 모두 온(on) 상태로 스위칭한다. 이후 일정 시간이 지난 뒤에 다시 판단하여 상기 두 조건을 만족하지 않으면 약전계 혹은 보통상태로 간주하고 낮은 이득 모드(low gain mode)로 전환하기 위해 제1LNA(12)만 온 상태로 두고 제2LNA(12)는 오프 상태로 스위칭한다. 상기 모드선택신호(MS)는, 예를 들어 퀄컴(QUALCOMM)사의 MSM(Mobile Station Modem) 칩(chip)을 사용하는 휴대용 무선 전화기라면, 상기 MSM 칩에서 범용 입·출력단자(General Purpose Input Output: GPIO)를 통해 발생시키면 된다.

IF 증폭기(18)는 상기 믹서(17)에서 출력되는 IF신호를 소정 증폭한다. IF SAW 필터(19)는 상기 증폭된 IF신호 이외의 신호 성분을 일정치(예: 35dB) 이상으로 감쇠시켜준다. 자동이득제어부(Auto Gain Control: 이하 AGC라 함.)(17)는 입력 레벨의 변동에 따른 출력 레벨의 변동을 억제하기 위해 증폭 이득을 제어한다. 도시하지는 않았으나 상기 AGC(17)의 출력은 상기 IF신호를 기저대역(baseband) 아날로그신호로 변환하여 처리하는 부분[예: 퀄컴사의 BBA(Base Band Analog)]으로 전달된다.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐 만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

상술한 바와 같이 본 발명은 CDMA방식 휴대용 무선 단말기의 무선 송수신기 전단에서 스위칭소자를 이용하여 저잡음 증폭기를 2단으로 설계하여 후단 NF의 부담을 낮춤으로써 초약전계시에만 감도를 높여 통화를 가능하게 하고 약전계시의 선택도 및 충실도를 확보하는 장점이 있다.

Claims (6)

1. 안테나를 통해 수신되는 신호를 저잡음 증폭하는 제1저잡음 증폭기와, 상기 저잡음 증폭된 신호를 중간주파수 신호로 변환하기 위한 믹서를 구비한 휴대용 무선 단말기의 수신기에 있어서,

   상기 제1저잡음 증폭기에 의해 1차 증폭된 신호를 2차 증폭하여 상기 믹서로 전달하기 위한 제2저잡음 증폭기와,

   소정의 모드선택신호에 따라 접속 상태가 스위칭되어 상기 1차 저잡음 증폭된 신호를 상기 제2저잡음 증폭기의 입력단 혹은 상기 믹서의 입력단으로 전달하기 위한 제1스위치부와,

   상기 모드선택신호에 따라 접속 상태가 스위칭되어 상기 2차 저잡음 증폭된 신호를 상기 믹서의 입력단으로 전달하거나 상기 제1스위치부를 통해 전달되는 상기 1차 저잡음 증폭된 신호를 상기 믹서의 입력단으로 전달하는 제2스위치부로 구성됨을 특징으로 하는 수신기.
2. 제1항에 있어서, 상기 모드선택신호는,

   초약전계일 때에만 상기 1차 및 2차 저전력 증폭이 모두 이루어지도록 제1모드로 발생되며, 약전계 혹은 보통상태에서는 상기 1차 저전력 증폭만 이루어지도록 제2모드로 발생됨을 특징으로 하는 수신기.
3. 제2항에 있어서, 상기 모드선택신호는,

   파일럿 채널, 싱크 채널, 페이징 채널, 순방향 채널 및 전력제어 채널에 대한 의사잡음 칩당 평균 전송 에너지의 비율이 미리 정한 제1소정값 이상이고, 수신감도가 미리 정한 제2소정값 이하일 때 제1모드로 발생됨을 특징으로 하는 수신기.
4. 제1항에 있어서,

   상기 제1저잡음증폭기와 상기 제1스위치부 사이에 접속되며, 상기 제1저잡음증폭기에서 1차 증폭된 신호에 포함되어 있는 수신대역 밖의 간섭신호를 제거하기 위한 탄성표면파 필터를 더 구비함을 특징으로 하는 수신기.
5. 코드분할 다중접속방식 휴대용 무선 단말기에 있어서,

   안테나를 통해 수신되는 신호를 저잡음 증폭하는 2단 저잡음 증폭기를 가지며, 상기 2단 저잡음 증폭기는 소정의 제어를 받아 제1단만 동작하거나 제1 및 제2단이 모두 동작하게 되어 있고, 상기 저잡음 증폭된 신호를 중간주파수 신호로 변환하는 수신부와,

   초약전계일 때에는 상기 제1 및 제2단이 모두 동작하도록 제1모드인 모드선택신호를 발생하고, 약전계 혹은 보통상태에서는 상기 제1단만 동작하도록 제2모드인 모드선택신호를 발생하는 이동국 모뎀과,

   상기 수신부와 상기 이동국 모뎀에 접속되며, 상기 수신부에서 출력되는 중간주파수 신호를 기저대역 아날로그 신호로 변환하여 처리하는 기저대역아날로그부로 구성됨을 특징으로 하는 휴대용 무선 단말기.
6. 제5항에 있어서,

   상기 모드선택신호는 상기 이동국 모뎀의 범용 입·출력단자를 통해 발생됨을 특징으로 하는 휴대용 무선 단말기.