KR20000067527A - Power booster circuit of potable terminal - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 CDMA 단말기의 부스터(Booster)에 관한 것으로, 특히 CDMA단말기의 송수신 레벨을 동일하게 증폭시켜 송신 레벨의 과도 증폭으로 타 단말기에 영향을 주는 것을 방지 할 수 있도록 한 휴대용 단말기의 파우어 부스터 회로에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a booster of a CDMA terminal, and more particularly, to a power booster circuit of a portable terminal capable of amplifying a transmission / reception level of a CDMA terminal equally to prevent other terminals from being affected by over-amplification of the transmission level. It is about.
일반적으로 CDMA단말기는 그 규정상 최대출력을 +23dBm에서 30dBm으로 출력을 제한하여 사용하고 있지만 회로구성 및 출력 특성상 약 +24dBm의 레벨로 송신하고 있다.Generally, the CDMA terminal limits the output from + 23dBm to 30dBm according to the regulations, but transmits at a level of about + 24dBm due to the circuit configuration and output characteristics.
또한, 수신레벨도 -104dBm의 감도를 갖고 있어 서비스 범위인 셀 커버리지(Cell Coverage)가 최대 약 50km 이내에서 서비스하고 있으므로 해상의 선박에서나 해안가 및 송수신 레벨이 미약한 지역에서는 통화가 어렵거나 불가능한 실정이다.In addition, since the reception level has a sensitivity of -104dBm, the service coverage of the cell coverage (Cell Coverage) is within a maximum of about 50km, so it is difficult or impossible to make a call on a marine vessel or in an area with a low coastal level and a low level of transmission and reception. .
종래에 단순히 CDMA송수신 레벨을 증폭시키는 방법은 강한 신호가 단말기로 수신되면 이는 기지국 근처에 단말기가 존재함을 뜻하는데 이때 단순히 부스터를 사용하게 되면 강한 송신 신호가 출력되어 인접하는 타 단말기에 악 영향을 줄 수 있는 문제가 있다.Conventionally, the method of simply amplifying the CDMA transmit / receive level means that when a strong signal is received by the terminal, this means that there is a terminal near the base station. When the booster is simply used, a strong transmission signal is output, which adversely affects another terminal. There is a problem that can be given.
본 발명은 이와같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 본 발명의 목적은, 셀룰러 폰 및 PCS 전화기를 차량 및 선박에서 고정시켜 사용하거나 WLL단말기를 고정국으로 사용할 경우 파우어 부스터를 연결하여 이득이 높은 외부 안테나를 사용하여 기지국으로부터 멀리 이격된 곳에 기존 단말기만으로 통화가 가능하도록 하여 통화의 서비스 범위인 셀 커버리지를 확장시킬 수 있도록 하는 휴대용 단말기의 파우어 부스터 회로를 제공하는데 있다.The present invention has been made to solve such a conventional problem, the object of the present invention, when using a cellular phone and a PCS telephone fixed in the vehicle and ship, or when using a WLL terminal as a fixed station to connect the booster booster gain It is to provide a power booster circuit of a portable terminal using a high external antenna to extend the cell coverage, which is a service range of the call, by allowing a call to be made only to an existing terminal at a distance from the base station.
도 1은 본 발명 휴대용 단말기의 파우어 부스터 회로의 구성도1 is a block diagram of a power booster circuit of the present invention portable terminal
도 2는 도 1의 RF 선택회로의 상세 회로도2 is a detailed circuit diagram of the RF selection circuit of FIG.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>
1:CDMA단말기 2:제1듀플렉서1: CDMA terminal 2: First duplexer
3:RF선택회로 4:RF_SW13: RF selection circuit 4: RF_SW1
5a:제1감쇄기 5b:제2감쇄기5a: first attenuator 5b: second attenuator
6:증폭기 7:격리기6: amplifier 7: isolate
8:제2듀플렉서 9:LNA8: second duplexer 9: LNA
10:RF_SW2 11a:제3감쇄기10: RF_SW2 11a: third attenuator
11b:제4감쇄기 13:DC전원공급부11b: fourth attenuator 13: DC power supply
이와같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, CDMA단말기를 파우어 부스터에 연결하고 부스터 출력단에 외부 안테나를 연결하여 단말기 서비스 범위를 초과한 지역에서의 미약한 수신신호를 파우어 부스터의 수신부에서 적정 레벨로 증폭하여 단말기로 입력시켜 단말기에서 수신된 신호에 따라 제어된 CDMA송신 레벨을 부스터로 보내고 부스터에서는 송신 신호레벨을 적정한 레벨로 증폭하여 외부 안테나로 송신하도록 구성함을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention connects a CDMA terminal to a booster and connects an external antenna to the booster output terminal to amplify a weak reception signal in an area exceeding the terminal service range to amplify the signal at an appropriate level at the receiver of the booster. And transmits the CDMA transmission level controlled according to the signal received from the terminal to the booster, and the booster amplifies the transmission signal level to an appropriate level and transmits the signal to an external antenna.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참고로 하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 구성도로, RF 신호를 송수신하는 CDMA 단말기(1)와, 상기 CDMA 단말기(1)의 출력신호중 송신 주파수 대역만 통과시키는 제1듀플렉서(2)와, 상기 듀플렉서(2)의 송신 레벨을 체크하여 RF_SW1 및 RF_SW2로 제어신호를 보내 RF감쇄 경로를 결정하게 하는 RF 선택 회로(3)와, 상기 RF선택 회로(3)의 제어신호에 따라 RF감쇄 경로를 스위칭하는 RF_SW1(4) 및 RF_SW2(10)와, 상기 RF_SW1(4)의 스위칭에 따라 선택적으로 감쇄값을 결정하는 제1 또는 제2 감쇄기(5a)(5b)와, 상기 제1 또는 제2감쇄기(5a)(5b)의 출력을 RF특성에 만족하도록 증폭해 주는 증폭기(6)와, 상기 증폭기(6)의 출력단에 접속되어 역으로 반사되는 RF신호를 격리시키는 격리기(7)와, 상기 격리기(7)를 통하여 출력되는 신호중 송신 신호만 분리하여 안테나(12)를 통하여 출력시키며 또한 상기 안테나(12)를 통하여 수신되는 신호중 수신 대역 주파수만 통과시키는 제2듀플렉서(8)와, 상기 제2듀플렉서(8)로부터 수신된 신호를 증폭시키는 LNA(9)와, 상기 RF 선택회로(3)의 제어신호에 의해 스위칭되어 상기 LNA(9)의 신호를 선택적으로 통과시키는 RF_SW2(10)와, 상기 RF_SW2(10)의 스위칭에 의해 수신신호를 감쇄시켜 상기 제2듀플렉서(2)로 보내는 제3 또는 제4감쇄기(11a)(11b)로 구성된 것이다.1 is a block diagram of the present invention, and a CDMA terminal 1 for transmitting and receiving an RF signal, a first duplexer 2 for passing only a transmission frequency band of an output signal of the CDMA terminal 1, and the duplexer 2 of FIG. RF selection circuit 3 for checking the transmission level and sending control signals to RF_SW1 and RF_SW2 to determine the RF attenuation path, and RF_SW1 (4) for switching the RF attenuation path according to the control signal of the RF selection circuit 3. And first or second attenuators 5a and 5b for selectively determining an attenuation value according to the switching of the RF_SW2 10 and the RF_SW1 4, and the first or second attenuators 5a and 5b. An amplifier (6) for amplifying the output of the amplifier to satisfy the RF characteristics, an isolator (7) connected to an output terminal of the amplifier (6) to isolate the RF signal reflected back, and the isolator (7) Separating only the transmission signal of the signal output through the output through the antenna 12 and also through the antenna 12 Switching by a second duplexer 8 which passes only a reception band frequency among the received signals, an LNA 9 which amplifies a signal received from the second duplexer 8, and a control signal of the RF selection circuit 3; RF_SW2 (10) for selectively passing the signal of the LNA (9) and the third or fourth attenuator (11a) to attenuate the received signal by switching the RF_SW2 (10) to send to the second duplexer (2) ) 11b.
도면중 미설명 부호, 100은 파우어 부스터이다.In the figure, reference numeral 100 denotes a power booster.
도 2는 상기 도 1의 RF 선택회로(3)의 상세 회로도로, CDMA송신신호를 DC화시키는 다이오드(D1-D4)와, CDMA송신신호의 전압을 분배하는 저항(R1)(R2)과, 상기 저항(R1)(R2)을 통과한 신호에서 RF 성분을 제거하는 콘덴서(C1)(C2)와, 상기 콘덴서(C1)(C2)의 출력전압을 분배하는 저항(R3)(R4)과, 기준전압을 설정하기 위한 저항(R5)(R6)과, 상기 저항(R3)(R4)에 의해 분배된 입력전압과 저항(R5)(R6)에 의해 설정된 기준전압을 비교하는 비교기(U1)와, 상기 비교기(U1)의 출력레벨에 따라 스위칭되는 트랜지스터(Q1)로 구성된 것으로, 도면중 미설명 부호 R7-R11은 저항이고 4는 RF_SW1이다.FIG. 2 is a detailed circuit diagram of the RF selection circuit 3 of FIG. 1, which includes a diode D1-D4 for DC-forming a CDMA transmission signal, a resistor R1 (R2) for distributing the voltage of the CDMA transmission signal, and A capacitor (C1) (C2) for removing the RF component from the signal passing through the resistors (R1) (R2), a resistor (R3) (R4) for distributing the output voltage of the capacitor (C1) (C2), and a reference; A resistor R5 (R6) for setting a voltage, a comparator U1 for comparing an input voltage distributed by the resistors R3 and R4 with a reference voltage set by the resistors R5 and R6, The transistor Q1 is switched according to the output level of the comparator U1. In the drawings, reference numerals R7 to R11 denote resistors and 4 denotes RF_SW1.
단, 도 2에서는 RF_SW1(4)의 경우만 도시하였으나, 트랜지스터(Q1)의 스위칭에 따라 RF_SW2(10)도 스위칭됨은 물론이다.In FIG. 2, only the case of the RF_SW1 (4) is illustrated, but the RF_SW2 10 is also switched according to the switching of the transistor Q1.
이와같이 구성된 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the present invention configured as described above is as follows.
먼저, CDMA단말기(1)의 송신 신호는 파우어 부스터의 제1듀플렉서(2)를 통하여 송신 주파수대역만 통과하게 되며, 이때 제1듀플렉서(2)는 송수신 신호 경로를 하나로 합치는 역할을 수행한다.First, the transmission signal of the CDMA terminal 1 passes only the transmission frequency band through the first duplexer 2 of the power booster, wherein the first duplexer 2 serves to combine the transmission and reception signal paths into one.
상기 제1듀플렉서(2)를 통과한 CDMA RF송신 신호는 RF_SW1(4)으로 입력됨과 동시에 RF 선택회로(3)로 입력된다.The CDMA RF transmission signal passing through the first duplexer 2 is input to the RF_SW1 (4) and simultaneously to the RF selection circuit 3.
따라서, RF선택회로(3)를 통하여 송신 레벨이 체크되어 RF_SW1(4)와 RF_SW2(10)의 RF 감쇄 경로를 RF 선택회로(3)에서 제어신호로 결정하게 된다.Therefore, the transmission level is checked through the RF selection circuit 3 to determine the RF attenuation path of the RF_SW1 (4) and the RF_SW2 (10) as the control signal in the RF selection circuit (3).
여기서, 상기 RF선택 회로(3)의 상세도를 도 2에 나타내었다.Here, a detailed view of the RF selection circuit 3 is shown in FIG.
즉, CDMA 송신신호는 콘덴서(C1)와 다이오드(D1-D4) 및 분배저항(R1)(R2)을 통하여 DC화되고, 콘덴서(C2)(C3)를 통하면서 RF성분이 제거된다.That is, the CDMA transmission signal is DC-formed through the capacitor C1, the diodes D1-D4, and the distribution resistors R1 and R2, and the RF component is removed while the capacitors C2 and C3 are passed through.
또한, RF 성분이 제거된 신호는 저항(R3)(R4)에 의해 분배되어 비교기(U1)의 비반전단자(+)로 입력되고, 반전단자(-)에 인가되는 저항(R5)(R6)에 의한 기준전압과 비교되어 비교기(U1)의 출력이 결정된다.In addition, the signal from which the RF component is removed is distributed by the resistors R3 and R4 and input to the non-inverting terminal (+) of the comparator U1, and the resistors R5 and R6 applied to the inverting terminal (-). The output of the comparator U1 is determined by comparison with the reference voltage.
즉, 입력전압보다 기준전압이 더 클때에는 비교기(U1)를 통하여 로우레벨의 전압이 출력되고, 기준전압보다 입력전압이 더 클때에는 비교기(U1)를 통하여 하이레벨의 전압이 출력된다.That is, when the reference voltage is larger than the input voltage, a low level voltage is output through the comparator U1, and when the input voltage is larger than the reference voltage, a high level voltage is output through the comparator U1.
따라서, 상기 비교기(U1)의 출력신호를 이용하여 RF_SW1(4)과 RF_SW2(10)를 제어하여 RF 감쇄경로를 결정하게 된다.Therefore, the RF attenuation path is determined by controlling the RF_SW1 (4) and the RF_SW2 (10) by using the output signal of the comparator U1.
여기서, 상기 RF 선택회로(3)의 동작지점은 +20dBm으로 설정되어 있어 CDMA 송신레벨이 +20dBm미만일 경우에는 트랜지스터(Q1)의 출력(CNTL1)은 로우레벨이 되고, 비교기(U1)의 출력(CNTL2)은 하이레벨이 된다.Here, when the operating point of the RF selection circuit 3 is set to + 20dBm, and the CDMA transmission level is less than + 20dBm, the output CNTL1 of the transistor Q1 becomes low level, and the output of the comparator U1 ( CNTL2) becomes high level.
따라서, RF_SW1(4) 및 RF_SW2(10)의 포트1과 포트2가 연결되고, 포트3은 오픈(Open)된다.Therefore, port 1 and port 2 of RF_SW1 (4) and RF_SW2 (10) are connected, and port 3 is open.
한편, CDMA 송신레벨이 +20dBm이상일 경우에는 출력(CNTL1)은 하이레벨, 출력(CNTL2)은 로우레벨이 되어 RF_SW1(4) 및 RF_SW2(10)의 포트1과 포트3이 연결되고 포트2는 오픈된다.On the other hand, if the CDMA transmission level is more than + 20dBm, output CNTL1 becomes high level, output CNTL2 becomes low level, and port 1 and port 3 of RF_SW1 (4) and RF_SW2 (10) are connected and port 2 is open. do.
또한, RF_SW1(4)에서 제어된 선택신호는 제1,제2감쇄기(5a)(5b)를 통하면서 감쇄되는데 이때 파우어 부스터 이득을 원하는 레벨로 맞추어 주거나 또는 이득이 없이 무이득으로 동작시키기 위해 감쇄값을 결정해 준다.In addition, the selection signal controlled by RF_SW1 (4) is attenuated through the first and second attenuators 5a and 5b, where the power booster gain is attenuated to achieve a desired level or to operate without gain without gain. Determine the value.
이와같이 제1,제2 감쇄기(5a)(5b)를 통하여 감쇄된 신호는 증폭기(6)를 통하여 RF출력특성을 만족하도록 증폭된 후 격리기(7)를 통하여 역으로 반사되는 RF신호를 격리시키게 된다.As such, the attenuated signal through the first and second attenuators 5a and 5b is amplified by the amplifier 6 to satisfy the RF output characteristic, and then isolates the RF signal reflected back through the isolator 7. do.
또한, 격리기(7)를 통한 CDMA RF송신신호는 최종단의 제2듀플렉서(8)에서 송수신이 분리되어 송신 대역의 주파수만 통과된 후 외부안테나(12)를 통하여 출력된다.In addition, the CDMA RF transmission signal through the isolator 7 is output through the external antenna 12 after the transmission and reception in the second duplexer 8 of the final stage is separated and passed only the frequency of the transmission band.
한편, 외부 안테나(12)를 통하여 CDMA RF 수신신호가 입력될 경우에는 제2듀플렉서(8)를 통하여 수신 대역 주파수만 통과되어 수신증폭기인 LNA(9)로 입력된다.On the other hand, when the CDMA RF received signal is input through the external antenna 12, only the reception band frequency is passed through the second duplexer 8 and input to the LNA 9, which is a reception amplifier.
이렇게 LNA(9)로 입력된 신호는 소정레벨로 증폭되어 RF_SW2(10)를 통하여 제3 또는 제4감쇄기(11a)(11b)에서 감쇄된다.The signal input to the LNA 9 is amplified to a predetermined level and attenuated by the third or fourth attenuators 11a and 11b through the RF_SW2 10.
이때, 제3,제4감쇄기(11a)(11b)의 선택은 RF 선택회로(3)에서 송신시와 마찬가지로 RF_SW2(10)를 제어하여 선택함으로써 송수신 증폭 비율을 같게 해 준다.At this time, the third and fourth attenuators 11a and 11b select the RF amplification ratio by controlling the RF_SW2 10 in the same manner as when transmitting the RF selection circuit 3.
즉, 송신신호의 레벨에 따라 RF수신 이득을 원하는 레벨로 증폭할 것인지 또는 무이득으로 동작시킬 것인지를 결정해 준다.That is, it determines whether to amplify the RF reception gain to a desired level or operate without gain depending on the level of the transmission signal.
이렇게 제3 또는 제4감쇄기(11a)(11b)를 통하여 감쇄된 수신 신호는 제1듀플렉서(2)를 통하여 수신 대역 신호가 통과되어 CDMA단말기(1)로 보내진다.The received signal attenuated through the third or fourth attenuators 11a and 11b is passed through the first duplexer 2 to the CDMA terminal 1 through the reception band signal.
여기서, 부스터의 입력전원은 차량 배터리 전원 등의 DC전원공급부(13)(또는 12V 출력 어뎁터)를 이용할 수 있다.Here, the input power of the booster may use a DC power supply 13 (or a 12V output adapter) such as a vehicle battery power.
이상에서 설명한 바와같은 본 발명은 셀룰러 폰 및 PCS전화기를 차량 및 선박에서 고정시켜 사용하거나 WLL단말기를 고정국으로 사용할 경우 파우어 부스터를 연결하여 이득이 매우 높은 외부 안테나를 사용하면 기지국으로부터 멀리 이격된 곳에 기존 단말기만으로 통화의 품질이 떨어지거나 통화 불가능한 지역도 통화가 가능하도록 할 수 있는 효과가 있다.As described above, the present invention uses a cellular phone and a PCS phone fixed in a vehicle and a ship, or when a WLL terminal is used as a station, a power booster is connected to a high gain by using an external antenna having a very high gain. The quality of the call is reduced only by the terminal, or there is an effect that the call can be made even in an area where the call is impossible.
또한, 단말기의 송수신 파우어 레벨을 증폭하여 통화의 서비스 범위인 셀 커버리지의 확장이 가능하게 됨으로써 양질의 서비스를 제공할 수 있다.In addition, by amplifying the transmit / receive powder level of the terminal, it is possible to expand the cell coverage, which is the service range of the call, thereby providing a high quality service.
또한, CDMA단말기의 송수신 레벨을 동일하게 증폭시켜 송신 레벨이 과도하게 증폭됨으로써 타 단말기에 영향을 주는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.In addition, the transmission level is excessively amplified by amplifying the transmission and reception levels of the CDMA terminal in the same manner, thereby preventing the influence on other terminals.
또한, 수신 신호가 강한 지역에서는 파우어 부스터 송수신 증폭도를 제거하여 불필요한 증폭을 방지함으로써 다른 단말기에 악영향을 주는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.In addition, in the region where the received signal is strong, the power booster transmit / receive amplification degree is removed to prevent unnecessary amplification, thereby preventing an adverse effect on other terminals.
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Cited By (2)
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EP2328276A1 (en) | 2009-11-27 | 2011-06-01 | Nederlandse Organisatie voor toegepast -natuurwetenschappelijk onderzoek TNO | Enhanced push-to-talk communication system |
WO2011065830A1 (en) | 2009-11-27 | 2011-06-03 | Nederlandse Organisatie Voor Toegepast-Natuurwetenschappelijk Onderzoek Tno | Enhancing a push-to-talk communication system |
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1999
- 1999-04-29 KR KR1019990015412A patent/KR100303787B1/en not_active IP Right Cessation
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EP2328276A1 (en) | 2009-11-27 | 2011-06-01 | Nederlandse Organisatie voor toegepast -natuurwetenschappelijk onderzoek TNO | Enhanced push-to-talk communication system |
WO2011065830A1 (en) | 2009-11-27 | 2011-06-03 | Nederlandse Organisatie Voor Toegepast-Natuurwetenschappelijk Onderzoek Tno | Enhancing a push-to-talk communication system |
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