KR20000044529A

KR20000044529A - 무선단말기의 무선신호 송신전력 제어장치

Info

Publication number: KR20000044529A
Application number: KR1019980061028A
Authority: KR
Inventors: 원윤수
Original assignee: 윤종용; 삼성전자 주식회사
Priority date: 1998-12-30
Filing date: 1998-12-30
Publication date: 2000-07-15

Abstract

본 발명은 무선단말기의 무선신호 송신전력 제어장치에 관한 것으로, 특히, 전력소모를 절감할 수 있는 무선단말기의 무선신호 송신전력 제어장치에 관한 것이다. 이러한 본 발명은, 반전 전압의 인가로 동작하며, 입력되는 무선신호를 소정 대역의 무선신호로 증폭하여 출력하는 반전 전력증폭기와, 인가되는 전압을 반전하여 출력하는 전압반전부와, 상기 반전된 전압을 상기 전력증폭기로 공급하며, 필터링된 PDM신호에 따라 상기 전력증폭기의 동작점을 제어하는 전력증폭제어부로 이루어짐을 특징으로 한다.

Description

무선단말기의 무선신호 송신전력 제어장치

본 발명은 무선단말기의 무선신호 송신전력 제어장치에 관한 것으로, 특히, 전력소모를 절감할 수 있는 무선단말기의 무선신호 송신전력 제어장치에 관한 것이다.

통상의 무선단말기에서는 무선신호의 송신에 있어 전력증폭기(Power Amplifier)를 제어시 출력 전력에 따라 항상 상기 전력증폭기의 바이어스(Bias)를 제어할 수밖에 없어, 최대 전력에 따라 무선신호의 송신을 이루고자 하는 경우 상기 전력증폭기의 베이스(Base)단에 전압을 더 높여서 인가하는 방식을 구현하고 있었다.

그러나, 상기한 방식을 통해 무선단말기의 송신전력을 제어하는 종래 무선단말기는 다음과 같은 문제점을 야기하였다. 즉, 종래 무선단말기의 송신기(Transmitter)는 미리 정해진 출력 전력 다이내믹 범위(-50dBm에서 +24dBm ) 전체를 기준전압 제어를 하지 않고 있으므로, 상대적으로 적은 출력 전력 상태에서는 전류 소모량을 더 줄일 수 없는 문제를 야기하게 된 것이다.

따라서 본 발명의 목적은 전력소모를 절감할 수 있는 무선단말기의 무선신호 송신전력 제어장치를 제공함에 있다.

이러한 목적 달성을 위해 본 발명에서는, 반전 전압의 인가로 동작하며 입력되는 무선신호를 소정 대역의 무선신호로 증폭하여 출력하는 반전 전력증폭기와, 인가되는 전압을 반전하여 출력하는 전압반전부와, 상기 반전된 전압을 상기 전력증폭기로 공급하며, 필터링 된 PDM신호에 따라 상기 전력증폭기의 동작점을 제어하는 전력증폭제어부로 이루어짐을 특징으로 하는 송신 전력증폭기의 제어장치를 제안한다.

도 1은 무선단말기에 있어 본 발명이 적용되는 통상적인 무선신호 송신기의 개략적 블록 구성도.

도 2는 본 발명에 따른 무선단말기의 무선신호 송신전력 제어장치의 회로도.

도 3은 본 발명에 따른 무선신호 송신전력 제어장치가 무선단말기로 실제 적용되어 구현되는 회로 상태를 나타내는 도면.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한 하기 설명에서는 구체적인 회로의 구성 소자 등과 같은 많은 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 무선단말기에 있어 본 발명이 적용되는 통상적인 무선신호 송신기의 개략적 블록 구성도이다.

상기 도 1을 참조하면, 듀플렉스(10)는 1개의 송수신용 공용 안테나를 풀 듀플렉서로 운영하기 위해 송신신호와 수신신호를 분리한다. 상기 듀플렉스(10)는 일반적으로 수신대역 통과 여파기 및 송신대역 통과여파기로 구성된다. 전력증폭기(20)는 단말기에서 기지국으로 충분한 신호(28dB 게인)를 상기 안테나를 통해 보내기 위해 이 신호를 크게 한다. 무선주파수 대역통과 여파기(Radio Frequency Band Pass Filter;RFBPF)(30)는 단말기 송신 주파수만 선택적으로 보내기 위해 단말기 송신 주파수 외의 신호에 대한 제거를 수행한다. 자동이득조절기(Auto Gain Control)(40)는 기지국에 전달되는 신호의 크기가 일정하게 유지되도록 전력 제어를 수행한다. 통상 이를 '송신 중간주파수 자동이득조절기(IF Tx AGC)'라 칭하여 사용한다. 혼합기(50)는 업 컨버터(Up Converter)로서 기능하며, 상기 자동이득조절기(40)에 의해 제어된 신호가 일정 크기의 신호가 될 수 있도록 송신에 따른 국부발신주파수 신호를 혼합하는 장치이다. 즉, 중간주파수 신호를 일정 대역의 무선주파수 신호로 상향하도록 하는 장치이다. 기저대역처리부(Base Band Analog ASIC)(60)는 무선신호 처리 동작과 디지털 처리 동작의 중간에 위치한다. 즉, 단말기의 제어부와 상기한 구성을 갖는 무선신호 처리단 사이에 위치하는 것이다. 이는 상기 제어부로 전달받은 디지털 신호를 아날로그로 변환한 후, 각 여파기들을 거쳐 상기 혼합기(50)를 통해 중간주파수 신호로 변환하도록 하는 장치이다. 통상 상기 기저대역처리부(60)의 내부 구성은 ADC, DAC, LPF, 분배기, VCO, LOGIC 제어회로, PLL, 혼합기 등으로 이루어진다.

도 2는 본 발명에 따른 무선단말기의 무선신호 송신전력 제어장치의 회로도로서, 상기 도 1에 도시된 무선신호 송신기에 있어 적용되는 장치이다. 한편, 상기 도 1에 도시된 무선신호 송신기에 있어 특히, 전력증폭기(20)의 제어를 수행하는 장치가 된다.

상기 도 2를 참조하면, 전력증폭기(100)는 상기 도 1에 있어 도시된 전력증폭기(20)와 동일한 동작 수행을 이룬다. 이는 동작전원의 인가에 따라 해당 동작을 수행하고, 본 발명의 실시에 있어서는 반전(Negative) 전력증폭기로 구현된다. 즉, 반전된 전압의 인가로서 동작을 수행하게 된다. 전압반전부(130)는 인가되는 동작전원을 반전하여 출력한다. 이는 상기 전력증폭기(100)의 동작 전원 공급을 이루게된다. 전력증폭제어부(120)는 상기 전압반전부(130)에서 반전된 동작 전압을 상기 전력증폭기(100)로 공급하며, 제어부(150)로부터 출력되어 필터링 된 펄스밀도변조(PDM)신호에 따라 상기 전력증폭기(100)의 동작점을 제어한다. 저대역 여파기(140)는 상기 제어부(150)로부터 출력된 펄스밀도변조 신호를 필터링 한다. 제어부(150)는 상기 단말기의 전반적인 동작 수행을 제어하며, 아울러 본 발명의 실시에 있어 펄스밀도변조 신호를 통한 전력증폭기(100)의 동작점 제어를 적절히 이룬다. 상기 제어는 상기 전력증폭기(100)의 게이트 단에 있어 인가되는 전압 레벨을 조절함으로서 이루어진다. 이때 상기 제어부(150)가 동작점 제어를 이루는 판단 기준은 무선신호 수신단에 있어 처리되는 신호의 수신전계강도(Receiver Signal Strength Indicator;RSSI)값을 기준으로 하며, 본 발명의 바람직한 실 예에서는 송신 전력 상태가 "-73dBm - 수신전력 상태"가 되도록 상기 전력증폭기(100)의 제어를 이룬다.

도 3은 본 발명에 따른 무선신호 송신전력 제어장치가 무선단말기로 실제 적용되어 구현되는 회로 상태를 나타내는 도면으로, 상기 도 2에 도시된 송신전력 제어장치에 대응하여 구성된 회로도이다. 따라서, 상기 도 2를 참조하여 도 3의 회로를 설명하면, 듀플렉스(210)와 전력증폭기(210)는 앞서 언급한 듀플렉스(10) 및 전력증폭기(100)와 동일한 동작 수행을 이룬다. 그리고 상기 전압반전부(130)는 MAX870(220) 칩으로 구현되어 실시가 가능하다. 상기 MAX870칩(220)은 미합중국법인 'MAXIM'사에서 제조되는 칩으로 전압 인버터 기능을 수행한다. 이에 대한 상세한 내용은 해당 업체의 데이터 시트를 통해 이미 공지되어 있으므로 생략한다. 상기 전력증폭제어부(120)는 동일한 미합중국법인 'MAXIM'사의 MAX4326칩(230)으로 구현되어 실시가 가능하다. 이에 대한 상세한 내용 또한 해당 업체의 데이터 시트를 통해 공지되어 있다. 그리고 상기 저대역여파기(140)는 로우패스필터(LPF)(240)로 구현되어 실시가 되며, 이는 통상 단말기의 제어부로 적용되는 MSM칩(250)에 있어 구비된 PDM단자의 출력을 필터링하여 상기 MAX4326(230)으로 인가하게 된다. 상기 MSM칩(250)은 미합중국 법인 '퀄컴 사'에서 제조되어 코드분할다중접속방식 단말기에 사용되는 칩이다. 이 또한 해당 기능의 내용은 이미 공지도어 있어 이의 상세한 설명을 피한다.

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. 그리고, 도 3에 도시된 구체적 회로도는 본 발명의 구체적 실시를 보여주는 것일 뿐, 상기 도면상에 도시되지 않은 동일 기능 수행을 이루는 다른 소자 및 장치들로 대체되어 사용될 수가 있다.

상술한 바와 같은 본 발명은 무선단말기의 사용에 있어 전력소모를 많이 하는 전력증폭기의 제어를 적절히 할 수 있어, 상기 전력증폭기에 의한 전력소모를 절감할 수 있도록 하는 이점이 있다.

Claims

무선단말기의 무선신호 송신전력 제어장치에 있어서,

반전 전압의 인가로 동작하며, 입력되는 무선신호를 소정 대역의 무선신호로 증폭하여 출력하는 반전 전력증폭기와,

인가되는 전압을 반전하여 출력하는 전압반전부와,

상기 반전된 전압을 상기 전력증폭기로 공급하며, 필터링된 펄스밀도변조(PDM)신호에 따라 상기 전력증폭기의 동작점을 제어하는 전력증폭제어부로 이루어짐을 특징으로 하는 송신 전력증폭기의 제어장치.
무선단말기의 무선신호 송신전력 제어장치에 있어서,

반전 전압의 인가에 구동되며, 입력 무선신호를 소정 대역의 무선신호로 증폭하여 출력하는 반전 전력증폭기와,

수신되는 무선신호의 전력 크기에 따라 적절한 송신신호의 출력이 이루어지도록 자동이득제어회로를 제어하며, 상기 전력증폭기의 동작점을 적절히 제어하도록 펄스밀도변조(PDM)신호를 출력하는 제어부와,

상기 펄스밀도변조 신호를 저대역 여파하는 저대역여파기와,

인가되는 동작 전압을 반전하여 출력하는 전압반전부와,

반전된 상기 동작 전압과 상기 여파된 펄스밀도변조 신호를 상기 반전 전력증폭기로 인가하는 전력증폭 제어장치로 구성됨을 특징으로 하는 무선단말기의 무선신호 송신전력 제어장치.