KR20010098011A

KR20010098011A - Ｃｄｍａ 이동통신 단말기내 송신단의 송신전력 제어장치및 그 방법

Info

Publication number: KR20010098011A
Application number: KR1020000022585A
Authority: KR
Inventors: 이인태
Original assignee: 송문섭; 주식회사 현대큐리텔
Priority date: 2000-04-27
Filing date: 2000-04-27
Publication date: 2001-11-08

Abstract

본 발명은 CDMA 이동통신 단말기내 송신단의 송신전력 제어장치 및 그 방법, 더욱 상세하게는 IF 자동이득 제어기 및 최종단 증폭기인 전력 증폭기의 이득을 이중으로 제어해 줌으로써 RF 신호의 송신전력을 조절해주기 위한 CDMA 이동통신 단말기내 송신단의 송신전력 제어장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 본 발명에 의한 CDMA 이동통신 단말기내 송신단의 송신전력 제어장치 및 그 방법에 의하면, RF 신호의 송신전력을 제어할 때 IF 자동이득 제어기 및 최종단 증폭기인 전력 증폭기의 이득을 RF 신호의 송신전력에 상응하도록 이중으로 조절해 줌으로써 송신단 소모 전류를 줄여줌과 동시에, 이로인한 배터리의 소모전류를 줄여주어 단말기의 사용시간을 연장시켜 준다는 뛰어난 효과가 있다.

Description

ＣＤＭＡ 이동통신 단말기내 송신단의 송신전력 제어장치 및 그 방법{DEVICE AND METHOD FOR CONTROLLING TRANSMISSION POWER IN CDMA MOBILE COMMUNICATION PHONE}

본 발명은 CDMA(Code Division Multiple Access; 이하 CDMA라 칭함.) 이동통신 단말기내 송신단의 송신전력 제어장치 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 중간 주파수(Intermediate Frequency; 이하 IF라 칭함.) 자동이득 제어기 및 최종단 증폭기인 전력 증폭기의 이득을 이중으로 제어해 줌으로써 RF(Radio Frequency; 이하 RF라 칭함.) 신호의 송신전력을 조절해주기 위한 CDMA 이동통신 단말기내 송신단의 송신전력 제어장치 및 그 방법에 관한 것이다.

종래 이동통신 단말기내 송신단의 송신전력 제어장치는 도 1에 도시한 바와 같이, RF 신호의 수신레벨을 검출한 후 이에 상응하는 IF 자동이득 제어신호를 출력하는 MSM(Mobile Station Manager; 이하 MSM이라 칭함.)(1); 상기 MSM(1)에서 출력한 IF 자동이득 제어신호의 레벨에 따라 IF 신호의 이득을 조절하는 IF 자동이득 제어기(AGC : Automatic Gain Controller)(2); 상기 IF 자동이득 제어기(2)로부터 IF 신호를 입력받은 후 RF 신호로 변환하는 업-믹서(Up-Mixer)(3); 상기 업-믹서(3)로부터 RF 신호를 입력받아 증폭한 후 출력하는 구동 증폭기(Driver AMP)(4); 상기 구동 증폭기(4)에서 RF 신호를 입력받은 후 그 RF 신호중 원하는 대역만을 통과시키는 대역통과 필터(Band Pass Filter)(5); 및 상기 대역통과 필터(5)로부터 RF 신호를 입력받음과 동시에 그 RF 신호를 송신전력만큼 증폭한 후듀플렉서(Duplexer)(7)로 출력하는 전력 증폭기(Power AMP)(6) 등으로 구성되어 있었다.

일반적으로 상술한 종래 이동통신 단말기내 송신단의 송신전력 제어장치는 RF 신호의 송신전력을 제어할 때 IF 자동이득 제어기의 이득만을 가변하여 80dB의 동적범위(Dynamic Range)를 수행하였다.

그러나, 상술한 바와 같은 이동통신 단말기내 송신단의 송신전력 제어장치는 최종단 증폭기인 전력 증폭기의 높은 이득특성과 증폭기의 비선형 특성 때문에, 송신 IF 자동이득 제어기의 송신전력 제어만으로는 80dB의 동적범위를 만족시키는 것이 어려울 뿐만 아니라, 전력 증폭기의 고정된 고(High) 이득으로 인한 소모 전류가 많아 RF 송신단의 효율이 떨어지고, 이로인해 배터리(Battery) 소모량이 증대되어 단말기의 통화 사용시간이 단축되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은 RF 신호의 송신전력 레벨에 따라 최종단 증폭기인 전력 증폭기의 이득을 조절해 줌으로써 송신단 소모 전류를 줄여주기 위한 CDMA 이동통신 단말기내 송신단의 송신전력 제어장치 및 그 방법를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명 CDMA 이동통신 단말기내 송신단의 송신전력 제어장치는, IF 송신이득이 결정된 후 송신측 전단 블록으로부터 IF신호를 입력받으면 그 결정된 IF 송신이득에 상응하도록 IF 신호의 이득을 자동으로 조절하는 IF 자동이득 제어부, 상기 IF 자동이득 제어부에서 IF 신호를 입력받은 후 RF 신호로 변환하는 업-믹서, 상기 업-믹서로부터 RF 신호를 입력받아 증폭한 후 출력하는 구동 증폭기, 상기 구동 증폭기에서 RF 신호를 입력받은 후 그 RF 신호중 원하는 대역만을 통과시키는 대역통과 필터, 및 상기 대역통과 필터로부터 RF 신호를 입력받음과 동시에 그 RF 신호를 송신전력만큼 증폭한 후 듀플렉서로 출력하는 전력 증폭기를 구비한 CDMA 이동통신 단말기내 송신단의 송신전력 제어장치에 있어서,

상기 기지국으로부터 수신받은 RF 신호의 수신레벨에 따라 RF 신호의 송신전력(dBm)을 결정한 후 이에 상응하도록 상기 IF 자동이득 제어부의 IF 송신이득을 조절하는 한편, 그 송신전력 크기값(dBm)을 출력하는 MSM; 및

상기 MSM으로부터 송신전력 크기값(dBm)을 입력받은 후 그 송신전력 크기값(dBm)이 설정된 송신전력 기준값(dBm) 이상인지의 여부를 비교하고, 이후 그 송신전력 크기값(dBm)이 송신전력 기준값(dBm) 이상이면 제 1 바이어스 전압을 상기 전력 증폭기로 인가시켜 상기 전력 증폭기의 이득을 적정 레벨로 상승시키는 한편, 그 송신전력 크기값(dBm)이 송신전력 기준값(dBm) 미만이면 제 2 바이어스 전압을 상기 전력 증폭기로 인가시켜 상기 전력 증폭기의 이득을 적정 레벨로 낮춰주는 바이어스 제어부로 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명 CDMA 이동통신 단말기내 송신단의 송신전력 제어방법은, MSM이 기지국으로부터 수신받은 RF 신호의 수신레벨에 따라 RF 신호의 송신전력(dBm)을 산출하는 제 1 단계;

상기 MSM이 그 산출된 RF 신호의 송신전력(dBm)에 맞도록 IF 자동이득 제어부의 IF 송신이득을 조절하는 제 2 단계;

상기 MSM이 RF 신호의 수신레벨에 따라 결정된 송신전력 크기값(dBm)을 바이어스 제어부로 출력하는 제 3 단계;

상기 바이어스 제어부가 상기 MSM으로부터 송신전력 크기값(dBm)을 입력받은 후 그 송신전력 크기값(dBm)이 설정된 송신전력 기준값(-5dBm)보다 크거나 같은지의 여부를 비교하는 제 4 단계; 및

상기 제 4 단계에서 상기 MSM으로부터 입력받은 송신전력 크기값(dBm)이 설정된 송신전력 기준값(-5dBm)보다 크거나 같으면 상기 바이어스 제어부가 3.0V 바이어스 전압을 상기 전력 증폭기(700)로 인가시켜 상기 전력 증폭기의 이득을 조절하는 한편, 상기 MSM으로부터 입력받은 송신전력 크기값(dBm)이 설정된 송신전력 기준값(-5dBm)보다 작으면 상기 바이어스 제어부가 2.5V 바이어스 전압을 상기 전력 증폭기(700)로 인가시켜 상기 전력 증폭기의 이득을 조절하는 제 5 단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.

도 1은 종래 CDMA 이동통신 단말기내 송신단의 송신전력 제어장치의 구성을 나타낸 기능블록도,

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 CDMA 이동통신 단말기내 송신단의 송신전력 제어장치의 구성을 나타낸 기능블록도,

도 3은 도 2에 따른 CDMA 이동통신 단말기내 송신단의 송신전력 제어방법을 나타낸 동작플로우챠트이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : MSM 200 : 바이어스 제어부

300 : IF 자동이득 제어부 400 : 업-믹서

500 : 구동 증폭기 600 : 대역통과 필터

700 : 전력 증폭기 800 : 듀플렉서

이하, 본 발명의 일 실시예에 의한 CDMA 이동통신 단말기내 송신단의 송신전력 제어장치 및 그 방법에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 CDMA 이동통신 단말기내 송신단의 송신전력 제어장치의 기능블록도로서, 본 발명의 일 실시예에 의한 CDMA 이동통신 단말기내 송신단의 송신전력 제어장치는 MSM(100), 바이어스(Bias) 제어부(200), IF 자동이득 제어부(300), 업-믹서(400), 구동 증폭기(500), 대역통과 필터(600), 및 전력 증폭기(700)로 구성되어 있다.

상기 MSM(100)은 기지국으로부터 수신받은 RF 신호의 수신레벨에 따라 RF 신호의 송신전력(dBm)을 결정한 후 이에 상응하는 자동이득 조절신호를 상기 IF 자동이득 제어부(300)로 출력해 줌으로써 상기 IF 자동이득 제어부(300)의 IF 송신이득을 제어해줌과 동시에, 그 송신전력 크기값(dBm)을 상기 바이어스 제어부(200)로 출력하는 역할을 한다.

또한, 상기 바이어스 제어부(200)는 상기 MSM(100)으로부터 송신전력 크기값(dBm)을 입력받은 후 그 송신전력 크기값(dBm)이 설정된 송신전력 기준값(-5dBm)보다 크거나 같은지의 여부를 비교하고, 이후 그 송신전력 크기값(dBm)이 송신전력 기준값(-5dBm)보다 크거나 같으면 3.0V 바이어스 전압을 상기 전력 증폭기(700)로 인가시켜 상기 전력 증폭기(700)의 이득을 약 "28dB"까지 상승시키는 한편, 그 송신전력 크기값(dBm)이 송신전력 기준값(-5dBm)보다 작으면 2.5V 바이어스 전압을 상기 전력 증폭기(700)로 인가시켜 상기 전력 증폭기(700)의 이득을 약 "15dB" 정도로 낮춰주는 역할을 한다.

한편, 상기 IF 자동이득 제어부(300)는 상기 MSM(100)에서 출력한 자동이득조절신호에 의해 자신의 IF 송신이득이 결정된 후 송신측 전단 블록으로부터 IF 신호를 입력받으면, 그 결정된 IF 송신이득에 상응하도록 IF 신호의 이득을 자동으로 조절한 후 상기 업-믹서(400)로 출력하는 역할을 한다.

또한, 상기 업-믹서(400)는 상기 IF 자동이득 제어부(300)로부터 IF 신호를 입력받음과 동시에 RF 신호로 변환한 후 상기 구동 증폭기(500)로 출력하는 역할을 한다.

한편, 상기 구동 증폭기(500)는 상기 업-믹서(400)로부터 RF 신호를 입력받음과 동시에 적정 레벨로 증폭한 후 상기 대역통과 필터(600)로 출력하는 역할을 한다.

또한, 상기 대역통과 필터(600)는 상기 구동 증폭기(500)로부터 RF 신호를 입력받음과 동시에 그 RF 신호중에서 원하는 대역만을 필터링한 후 상기 전력 증폭기(700)로 통과시키는 역할을 한다.

한편, 상기 전력 증폭기(700)는 상기 바이어스 제어부(200)에서 출력한 3.0V 바이어스 전압에 의해 이득이 "28dB"로 변환된 후 상기 대역통과 필터(600)로부터 RF 신호를 입력받으면 그 RF 신호을 "28dB" 이득에 상응한 송신전력만큼 증폭한 후 듀플렉서(800)로 출력하는 한편, 상기 바이어스 제어부(200)에서 출력한 2.5V 바이어스 전압에 의해 이득이 "15dB"로 변환된 후 상기 대역통과 필터(600)로부터 RF 신호를 입력받으면, 그 RF 신호을 "15dB" 이득에 상응한 송신전력만큼 증폭한 후 상기 듀플렉서(800)로 출력하는 역할을 한다.

그러면, 상기와 같은 구성을 가지는 CDMA 이동통신 단말기내 송신단의 송신전력 제어장치를 이용한 CDMA 이동통신 단말기내 송신단의 송신전력 제어방법에 대해 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 CDMA 이동통신 단말기내 송신단의 송신전력 제어방법을 나타낸 동작플로우챠트이다.

먼저, 상기 MSM(100)은 기지국으로부터 수신받은 RF 신호의 수신레벨에 따라 RF 신호의 송신전력(dBm)을 산출한다(S1).

그런후, 상기 MSM(100)은 그 RF 신호의 송신전력(dBm)에 상응한 자동이득 조절신호를 상기 IF 자동이득 제어부(300)로 출력해 줌으로써, 상기 IF 자동이득 제어부(300)의 IF 송신이득을 그 결정된 송신전력(dBm)에 맞도록 제어한다(S2). 여기서, 상기 자동이득 조절신호는 상기 전력 증폭기(700)의 이득 변환차(12dB∼13dB)를 고려한 값이다.

이어서, 상기 MSM(100)은 RF 신호의 수신레벨에 따라 결정된 송신전력 크기값(dBm)을 상기 바이어스 제어부(200)로 출력한다(S3).

그러면, 상기 바이어스 제어부(200)는 상기 MSM(100)으로부터 송신전력 크기값(dBm)을 입력받은 후 그 송신전력 크기값(dBm)이 설정된 송신전력 기준값(-5dBm)보다 크거나 같은지의 여부를 비교한다(S4).

이때, 상기 제 4 단계(S4)에서 상기 MSM(100)으로부터 입력받은 송신전력 크기값(dBm)이 설정된 송신전력 기준값(-5dBm)보다 크거나 같으면(YES) 상기 바이어스 제어부(200)는 3.0V 바이어스 전압을 상기 전력 증폭기(700)로 인가시킴으로 상기 전력 증폭기(700)의 이득을 "28dB"로 변환시키는 한편, 상기 MSM(100)으로부터 입력받은 송신전력 크기값(dBm)이 설정된 송신전력 기준값(-5dBm)보다 작으면(N0) 상기 바이어스 제어부(200)는 2.5V 바이어스 전압을 상기 전력 증폭기(700)로 인가시킴으로 상기 전력 증폭기(700)의 이득을 "15dB"로 변환시킨다(S5).

이때, 상기 제 5 단계(S5)에서 상기 전력 증폭기(700)의 바이어스 전압을 3.0V로 제어할 경우 상기 전력 증폭기(700)의 소모전류는 500mA∼560mA 정도이고, 상기 전력 증폭기(700)의 바이어스 전압을 2.5V로 제어할 경우 상기 전력 증폭기(700)의 소모전류는 60mA∼100mA 정도이다.

따라서, 상술한 바와 같이 RF 송신신호의 송신전력을 제어할 때 상기 IF 자동이득 제어부(300)의 이득조절 뿐만 아니라, 상기 전력 증폭기(700)의 이득까지도 조절해 줌으로써 보다 더 안정된 송신전력을 제어할 수 있으며, RF 송신신호의 손실 또한 줄일 수 있게 된다.

상술한 바와 같이 본 발명에 의한 CDMA 이동통신 단말기내 송신단의 송신전력 제어장치 및 그 방법에 의하면, RF 신호의 송신전력을 제어할 때 IF 자동이득 제어기 및 최종단 증폭기인 전력 증폭기의 이득을 RF 신호의 송신전력에 상응하도록 이중으로 조절해 줌으로써 송신단 소모 전류를 줄여줌과 동시에, 이로인한 배터리의 소모전류를 줄여주어 단말기의 사용시간을 연장시켜 준다는 뛰어난 효과가 있다.

Claims

IF 송신이득이 결정된 후 송신측 전단 블록으로부터 IF 신호를 입력받으면 그 결정된 IF 송신이득에 상응하도록 IF 신호의 이득을 자동으로 조절하는 IF 자동이득 제어부, 상기 IF 자동이득 제어부에서 IF 신호를 입력받은 후 RF 신호로 변환하는 업-믹서, 상기 업-믹서로부터 RF 신호를 입력받아 증폭한 후 출력하는 구동 증폭기, 상기 구동 증폭기에서 RF 신호를 입력받은 후 그 RF 신호중 원하는 대역만을 통과시키는 대역통과 필터, 및 상기 대역통과 필터로부터 RF 신호를 입력받음과 동시에 그 RF 신호를 송신전력만큼 증폭한 후 듀플렉서로 출력하는 전력 증폭기를 구비한 CDMA 이동통신 단말기내 송신단의 송신전력 제어장치에 있어서,

상기 기지국으로부터 수신받은 RF 신호의 수신레벨에 따라 RF 신호의 송신전력(dBm)을 결정한 후 이에 상응하도록 상기 IF 자동이득 제어부의 IF 송신이득을 조절하는 한편, 그 송신전력 크기값(dBm)을 출력하는 MSM; 및

상기 MSM으로부터 송신전력 크기값(dBm)을 입력받은 후 그 송신전력 크기값(dBm)이 설정된 송신전력 기준값(dBm) 이상인지의 여부를 비교하고, 이후 그 송신전력 크기값(dBm)이 송신전력 기준값(dBm) 이상이면 제 1 바이어스 전압을 상기 전력 증폭기로 인가시켜 상기 전력 증폭기의 이득을 적정 레벨로 상승시키는 한편, 그 송신전력 크기값(dBm)이 송신전력 기준값(dBm) 미만이면 제 2 바이어스 전압을 상기 전력 증폭기로 인가시켜 상기 전력 증폭기의 이득을 적정 레벨로 낮춰주는 바이어스 제어부로 구성된 것을 특징으로 하는 CDMA 이동통신 단말기내 송신단의 송신전력 제어장치.
제 1항에 있어서,

상기 MSM에 설정된 송신전력 기준값(dBm)은 "-5(dBm)"인 것을 특징으로 하는 CDMA 이동통신 단말기내 송신단의 송신전력 제어장치.
제 1항에 있어서,

상기 바이어스 제어부에서 상기 전력 증폭기로 인가하는 제 1 바이어스 전압은 "3.0V"이며, 상기 바이어스 제어부에서 상기 전력 증폭기로 인가하는 제 2 바이어스 전압은 "2.5V"인 것을 특징으로 하는 CDMA 이동통신 단말기내 송신단의 송신전력 제어장치.
MSM이 기지국으로부터 수신받은 RF 신호의 수신레벨에 따라 RF 신호의 송신전력(dBm)을 산출하는 제 1 단계;

상기 MSM이 그 산출된 RF 신호의 송신전력(dBm)에 맞도록 IF 자동이득 제어부의 IF 송신이득을 조절하는 제 2 단계;

상기 MSM이 RF 신호의 수신레벨에 따라 결정된 송신전력 크기값(dBm)을 바이어스 제어부로 출력하는 제 3 단계;

상기 바이어스 제어부가 상기 MSM으로부터 송신전력 크기값(dBm)을 입력받은 후 그 송신전력 크기값(dBm)이 설정된 송신전력 기준값(-5dBm)보다 크거나 같은지의 여부를 비교하는 제 4 단계; 및

상기 제 4 단계에서 상기 MSM으로부터 입력받은 송신전력 크기값(dBm)이 설정된 송신전력 기준값(-5dBm)보다 크거나 같으면 상기 바이어스 제어부가 3.0V 바이어스 전압을 상기 전력 증폭기(700)로 인가시켜 상기 전력 증폭기의 이득을 조절하는 한편, 상기 MSM으로부터 입력받은 송신전력 크기값(dBm)이 설정된 송신전력 기준값(-5dBm)보다 작으면 상기 바이어스 제어부가 2.5V 바이어스 전압을 상기 전력 증폭기(700)로 인가시켜 상기 전력 증폭기의 이득을 조절하는 제 5 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 CDMA 이동통신 단말기내 송신단의 송신전력 제어방법.