KR20000050621A

KR20000050621A - 이동통신 단말기에서의 이득조절이 가능한 증폭회로

Info

Publication number: KR20000050621A
Application number: KR1019990000621A
Authority: KR
Inventors: 정진호
Original assignee: 김영환; 현대전자산업 주식회사
Priority date: 1999-01-12
Filing date: 1999-01-12
Publication date: 2000-08-05

Abstract

본 발명은 차량용 외부 안테나에서 차량내 핸즈프리용 이동통신 단말기의 커플링 안테나로의 연결 통로상에 이득조절이 가능한 증폭기와 송/수신 경로를 분리하는 분리소자를 구성함으로써 차량에서의 이동통신 단말기의 통화 품질을 향상시키고 송/수신 신호의 간섭을 최소화시킬 수 있도록 한 이동통신 단말기에서의 이득조절이 가능한 증폭회로에 관한 것으로, 차량내 핸즈프리용으로 사용하는 이동통신단말기의 커플링 안테나에서 차량용 외부 안테나로 신호를 송신할 경우, 제1 경로분리부에서 핸즈프리용 이동통신 단말기의 커플링 안테나로부터의 신호를 송신 경로에 맞게 한방향으로만 통과시키도록 하여 제1 LNA로 출력하고, 이 제1 LAN에서 이득조절 제어신호에 따라 제1 경로 분리부를 통해 입력되는 신호를 일정 이득만큼저잡음 증폭한 후, 제2 경로 분리부에 의한 송신 경로를 통해서만 계속 진행되도록하여 최종적으로 차량용 외부 안테나로 출력하도록 함을 특징으로 하며, 이와 같이차량용 외부 안테나와 핸즈프리용 이동통신 단말기의 커플링 안테나를 연결하는 방식에서 이득을 조절할 수 있는 증폭회로를 사용하여 CDMA나 PCS와 같은 채널 전력에 있어서의 손실을 보상해주고, 지형적 영향이나 기지국 상황에 관계없이 동일한이득의 신호를 얻을 수 있도록 하여 차량에서의 이동통신 단말기 사용시 보다 나은품질의 통화를 유지할 수 있게 되는 효과가 있다.

Description

이동통신 단말기에서의 이득조절이 가능한 증폭회로{Gain control possility amplification circuit in the mobile communication terminal}

본 발명은 차량용 외부 안테나에서 차량용 이동통신 단말기, 즉 핸즈프리 (Hands-Free)용 이동통신 단말기의 커플링(Coupling) 안테나로의 연결 통로상에 이득조절이 가능한 증폭기와 송/수신 경로를 분리하는 분리소자를 구성함으로써 차량에서의 이동통신 단말기의 통화 품질을 향상시키고 송/수신 신호의 간섭을 최소화시킬 수 있도록 한 이동통신 단말기에서의 이득조절이 가능한 증폭회로에 관한 것이다.

일반적으로 이동통신 단말기는 디지털 셀룰라 시스템 (Digital Cellular System ; DCS), 개인 휴대통신 시스템(Personal Communication System ; 이하, 'PCS'라 칭함), 아이엠티(International Mobile Telecommunication ; IMT)-2000망 시스템 등의 이동통신 시스템에서 이동중 또는 정지중에 사용이 가능한 것으로 정보나 음성을 송수신할 수 있는 장치이며, 휴대용 단말기와 차량용 단말기 및 고정휴대 겸용 단말기 등이 있다.

이러한 이동통신 단말기는 사용자가 쉽게 휴대하면서 신속하고 정확하게 정보 또는 음성을 주고받음으로써 실제 생활에 있어 개인의 편의를 도모하고 있다.

한편, 상기와 같은 기능을 수행하는 이동통신 단말기를 차량에서 핸즈프리용으로 사용할 경우, 이러한 차량에서의 이동통신 단말기 사용이 급증함에 따라 차량용 외부 안테나가 무엇보다 필요하다.

이에 따라, 차량에서 사용하는 핸즈프리용 이동통신 단말기는 차량용 외부 안테나로부터 신호를 송/수신하기 위해 커플링 안테나를 사용하게 된다.

그러나, 상기와 같이 차량내 핸즈프리용 이동통신 단말기가 커플링 안테나를사용함에 따라 신호의 손실이 발생하게 되고, 무엇보다 차량용 외부 안테나를 차량내 핸즈프리용 이동통신 단말기의 안테나와 연결시켜 외부의 전계강도에 따라 차량내 핸즈프리용 이동통신 단말기의 통화 품질을 결정하므로 특히 약전계 지역에서는통화의 품질이 저하되어 통화가 자주 끊어지는 문제점이 있었다.

또한, 종래 CDMA(Code Division Multiple Access) 및 PCS용으로 사용되는 주파수 대역인 80OMHz 대역과 1800MHz대역에서의 주파수에서는 여러 가지 지형적 영향에 따라 또는 기지국의 셀 사이트(Cell Site)의 위치에 따라 전계강도의 차이가매우 커서 특히 PCS와 같이 180OMHz의 높은 주파수를 사용할 경우 신호가 진행함에따른 전파 손실(Propagation Loss)이 CDMA 보다 더욱 큰 문제가 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 그 목적은차량용 외부 안테나에서 차량내 핸즈프리용 이동통신 단말기의 커플링 안테나로의연결 통로상에 CDMA 대역 주파수에서 사용되는 이득조절이 가능한 저잡음 증폭기 (Low Noise Amplifier ; 이하, 'LNA'라 칭함)와 송/수신 경로를 분리하는 서큘레이터(Circulator) 또는 아이솔레이터(Isolator) 등의 분리소자를 구성함으로써 차량에서의 이동통신 단말기의 통화 품질을 향상시키고 송/수신 신호의 간섭을 최소화시킬 수 있도록 한 이동통신 단말기에서의 이득조절이 가능한 증폭회로를 제공하는데에 있다.

도 1은 본 발명에 의한 이득조절이 가능한 증폭회로의 구성도로서, 이 증폭회로가 핸즈프리용 이동통신 단말기의 커플링 안테나와 차량용 외부 안테나 사이에구성되는 상태를 보여주는 도면.

＜도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명＞

1 : 제1 경로 분리부 2 : 제2 경로 분리부

3 : 제1 LNA 4 : 제2 LAN

5 : 이득조절회로

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 이동통신 단말기에서의 이득조절이가능한 증폭회로는, 차량내 핸즈프리용으로 사용하는 이동통신 단말기의 커플링 안테나에서 차량용 외부 안테나로 신호를 송신할 경우, 제1 경로 분리부에서 핸즈프리용 이동통신 단말기의 커플링 안테나로부터의 신호를 송신 경로에 맞게 한방향으로만 통과시키도록 하여 제1 LNA로 출력하고, 이 제1 LNA에서 이득조절 제어신호에따라 제1 경로 분리부를 통해 입력되는 신호를 일정 이득만큼 저잡음 증폭한 후, 제2 경로 분리부에 의한 송신 경로를 통해서만 계속 진행되도록 하여 최종적으로 차량용 외부 안테나로 출력하도록 함을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 의한 이동통신 단말기에서의 이득조절이 가능한 증폭회로의 구성 및 동작을 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 의한 이득조절이 가능한 증폭회로의 구성도로서, 이 증폭회로가 핸즈프리용 이동통신 단말기의 커플링 안테나와 차량용 외부 안테나 사이에구성되는 상태를 보여주는 도면이다.

즉, 본 발명에 의한 이동통신 단말기에서의 이득조절이 가능한 증폭회로는,차량내 핸즈프리용으로 사용하는 이동통신 단말기의 커플링 안테나로부터의 신호 또는 차량용 외부 안테나로부터의 신호를 각각 송/수신 경로에 맞게 한방향으로만 통과시키도록 하는 제1 경로 분리부(1) 및 제2 경로 분리부(2)와, 상기 제1 경로 분리부(1)를 통해 출력되는 신호를 이득조절회로에서 입력되는 이득조절 제어신호에 따라 일정 이득만큼 저잡음 증폭하여 상기 제2 경로 분리부(2)를 통해 차량용 외부 안테나로 출력하는 제1 LNA(3)와, 상기 제2 경로 분리부(2)를 통해 출력되는신호를 이득조절회로에서 입력되는 이득조절 제어신호에 따라 일정 이득만큼 저잡음 증폭하여 상기 제1 경로 분리부(1)를 통해 차량내 핸즈프리용 이동통신 단말기의 커플링 안테나로 출력하는 제2 LNA(4)와, 상기 제1 LNA(1)와 제2 LNA(2)로 이득조절 제어신호를 출력하는 이득조절회로(5)로 구성된다.

상기와 같이 핸즈프리용 이동통신 단말기의 커플링 안테나 또는 차량용 외부안테나에서 입력되는 신호를 제1 경로 분리부(1)와 제2 경로 분리부(2)를 통해 각각 제1 LNA(3)와 제2 LNA(4)의 입력으로 사용함으로써 송신단과 수신단의 상호 간섭을 최소화하도록 하고 있다.

상기 제1 경로 분리부(1)와 제2 경로 분리부(2)는 한방향으로만 신호를 통과시키기 위한 구성으로서, 송신단과 수신단의 상호 간섭을 최소화하여 수신측 신호가 다시 송신측 신호로 입력되는 것을 막아주는 역할을 한다.

본 발명에서는 상기 제1 경로 분리부(1)와 제2 경로 분리부(2)로서, 서큘레이터, 아이솔레이터, 대역 통과 필터(Band Pass Filter ; BPF) 등을 사용할 수 있다.

상기 제1 LNA(3)와 제2 LNA(4)는 상기 제1 서큘레이터(1)와 제2 서큘레이터 (2)를 통해 입력되는 신호를 원하는 이득을 갖는 정도의 신호로 증폭시켜주게 되는데, 이때 이득을 조정할 수 있는 LNA를 사용하여 약전계 또는 강전계에 관계없이 같은 세기의 신호를 전달할 수 있다.

특히, 상기 제1 LNA(3)와 제2 LNA(4)의 입/출력단에는 50Ω의 임피던스 정합 (Impedance Matching)을 시켜줘야 하므로, 잡음지수와 이득의 상호관계를 고려하여 LNA를 설계해야 한다.

그리고, 상기 이득조절회로(5)로는 단순한 LNA의 동작 전압을 변화시키거나,이득 조절용 핀(Pin)을 가진 소자를 사용할 수 있는데, LNA의 동작 전압을 조절하는 방법이 가격적인 면이나 이득의 조정값 등에 있어서 편리하다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 이동통신 단말기에서의 이득조절이 가능한 증폭회로의 동작을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 차량내 핸즈프리용으로 사용하는 이동통신 단말기의 커플링 안테나에서 차량용 외부 안테나로 신호를 송신할 경우에는, 제1 경로 분리부(1)에서 핸즈프리용 이동통신 단말기의 커플링 안테나로부터의 신호를 송신 경로에 맞게 수신 경로로 신호가 입력되지 않고 송신 경로의 한방향으로만 통과시키도록 하여 제1 LNA(3)로 출력한다.

이어, 제1 LNA(3)에서는 이득조절회로(5)의 이득조절 제어신호에 따라 상기제1 경로 분리부(1)를 통해 입력되는 신호를 일정 이득만큼 저잡음 증폭하여 상기제2 경로 분리부(2)로 출력한다.

이후, 제2 경로 분리부(2)를 통해서도 상기 제1 LNA(3)에서 저잡음 증폭된 신호가 수신 경로로 입력되지 않고 송신 경로를 통해서만 진행되도록 하여 최종적으로 차량용 외부 안테나로 출력한다.

상기와 반대로, 차량내 핸즈프리용으로 사용하는 이동통신 단말기의 커플링안테나에서 차량용 외부 안테나로부터 신호를 수신할 경우에는 상기 과정과 동일하게 제2 경로 분리부(2)와 제2 LNA(4) 및 제1 경로 분리부(1)를 통해 차량용 외부 안테나로부터의 신호를 수신 경로에 맞게 신호 간섭없이 수신하도록 한다.

상기와 같은 본 발명에 의한 이득조절이 가능한 증폭회로는 차량용 햄(HAM)또는 이동 무선국에 적용되어 사용될 수 있다.

이상, 상기 설명에서와 같이 본 발명은 차량용 외부 안테나와 핸즈프리용 이동통신 단말기의 커플링 안테나를 연결하는 방식에서 이득을 조절할 수 있는 증폭회로를 사용하여 CDMA나 PCS와 같은 채널 전력에 있어서의 손실을 보상해주고, 지형적 영향이나 기지국 상황에 관계없이 동일한 이득의 신호를 얻을 수 있도록 하여차량에서의 이동통신 단말기 사용시 보다 나은 품질의 통화를 유지할 수 있게 되는효과가 있다.

또한, 증폭회로 내부에 송/수신 경로를 분리하여 줌으로써 송신단과 수신단의 신호 간섭을 최소화시킬 수 있는 장점이 있다.

Claims

차량용 외부 안테나와 연결되는 커플링 안테나를 구비한 차량내 핸즈프리용이동통신 단말기에 있어서,

차량내 핸즈프리용으로 사용하는 이동통신 단말기의 커플링 안테나로부터의신호 또는 차량용 외부 안테나로부터의 신호를 각각 송/수신 경로에 맞게 한방향으로만 통과시키도록 하는 제1 경로 분리부(1) 및 제2 경로 분리부(2)와, 상기 제1 경로 분리부(1)를 통해 출력되는 신호를 이득조절회로에서 입력되는 이득조절 제어신호에 따라 일정 이득만큼 저잡음 증폭하여 상기 제2 경로 분리부(2)를 통해 차량용 외부 안테나로 출력하는 제1 LNA(3)와, 상기 제2 경로 분리부(2)를 통해 출력되는 신호를 이득조절회로에서 입력되는 이득조절 제어신호에 따라 일정 이득만큼 저잡음 증폭하여 상기 제1 경로 분리부(1)를 통해 차량내 핸즈프리용 이동통신 단말기의 커플링 안테나로 출력하는 제2 LNA(4)와, 상기 제1 LNA(1)와 제2 LNA(2)로 이득조절 제어신호를 출력하는 이득조절회로(5)로 구성되어, 상기 차량용 외부 안테나에서 차량내 핸즈프리용 이동통신 단말기의 커플링 안테나로의 연결 통로상에 구현되는 것을 특징으로 하는 이동통신 단말기에서의 이득조절이 가능한 증폭회로.
제1항에 있어서, 상기 제1 경로 분리부(1)와 제2 경로 분리부(2)가 서큘레이터인 것을 특징으로 하는 이동통신 단말기에서의 이득조절이 가능한 증폭회로.
제1항에 있어서, 상기 제1 경로 분리부(1)와 제2 경로 분리부(2)가 아이솔레이터인 것을 특징으로 하는 이동통신 단말기에서의 이득조절이 가능한 증폭회로.
제1항에 있어서, 상기 제1 경로 분리부(1)와 제2 경로 분리부(2)가 대역통과필터인 것을 특징으로 하는 이동통신 단말기에서의 이득조절이 가능한 증폭회로.