KR20020009678A - 이동 통신 단말기에서 인터모듈레이션 필터를 이용한 수신회로 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이동 통신 단말기에서 수신단의 전류 소모 절약을 위한 인터모듈레이션 필터를 이용한 수신 회로에 관한 것으로, 저잡음 증폭기의 입력을 스위칭하는 스위칭부와, 인터모듈레이션 필터와, 인터모듈레이션부와, 저잡음 증폭기로 구성된다.

Description

이동 통신 단말기에서 인터모듈레이션 필터를 이용한 수신 회로{RECEIVE CIRCUIT USING INTERMODULATION FILTER IN MOBILE COMMUNICATION SET}

본 발명은 이동 통신 단말기에서 수신단의 전류 소모 절약을 위한 수신 제어 회로에 관한 것으로, 특히 인터모듈레이션 필터를 이용한 인터모듈레이션 제어 회로에 관한 것이다.

통상적으로 이동 통신 단말기의 수신단 설계시 가장 문제가 되고, 단말기의 성능에 많은 장애 요소 및 수신단의 과당한 전류 소모를 유발하는 것은 단일 톤 감도 줄이기(Single tone desensitization)와 두 개의 톤인 경우 인터모듈레이션 스퓨리어스 응답 감쇠(intermodulation spurious response attenuation) 항목이다.

여기서, 단일 톤은 인접 채널의 노이즈가 수신단의 국부 주파수의 위상 노이즈에 영향을 나타내는 기준이 된다. 다시 말하면, 단일 톤은 통화 채널의 옆 채널인 인접 채널의 신호가 원하는 신호와 같이 수신단에 들어올 때 이 인접 채널의 신호가 통화 채널의 신호와 같이 국부 주파수에 의해 컨버젼(conversion)될 때 국부 주파수의 위상 노이즈가 인접 채널의 신호에 부가되어서 통화 채널 대역내의 신호대 잡음비를 악화시켜 수신단의 감도를 나쁘게 하는 부분을 측정하는 항목이다. 2개 톤은 수신단의 선형성을 보는 것으로서 통화 채널 주변의 인접 채널들이 원하는 신호아 같이 수신단에 들어와 증폭될 때 수신단의 비선형성으로 인해 증폭과정에서 많은 여러 하모닉(harmonic) 성분에 의한 통화 채널내 신호의 신호대 잡음비를 악화시켜 수신단의 감도를 나쁘게하는 부분을 측정하는 항목이다.

그런데, 이러한 수신단의 선형성을 측정하는 두개 톤의 항목보다도 국부 주파수의 위상 노이즈를 나타내는 단일 톤 항복에서 더욱 심각하다. 그 이유는 코드 분할 다중 접속 방식은 통화시 송수신단이 동시에 진행됨으로 인해 발생되는 송신단의 누설(leakage) 신호와 싱글 톤인 방해 전파(jammer) 신호간의 크로스 모듈레이션(cross modulation)에 의한 하모닉 발생으로 수신단에 미치는 영향이 이동 토신 단말기의 선형성의 기준이 되는 2개 톤의 인터모듈레이션에 의한 하모닉 발생보다 상당히 크기 때문이다. 다시 말하면, 이동 통신 단말기의 개발시 크로스 모듈레이션 때문에 선형성을 나타내는 테스트 항목의 스펙보다 단말기의 선형성을 더 크게 개선시켜야 하며, 이것은 수신단 전체 전류 소모량을 상당히 늘어야 하는 문제점이 있다. 만약 전류 소모 방법보다 근본적인 크로스 모듈레이션이 일어나는 원인이 되는 송신 누설 신호를 줄이면 이러한 문제를 해결할 수 있다.

그렇다면 현재의 듀플렉스 필터의 송신 절연 50~55dB정도인데, 여기서 20dB정도의 절연을 추가하면 이러한 크로스 모듈레이션에 대한 영향은 실험 데이터를 통해 없앨 수 있음이 증명된다. 하지만, 현재의 제작 기술상 20dB정도의 절연의 성능을 추가한다면 비용은 기하급수적으로 증가할 것이며 그 크기도 상당히 커지게 되는 문제점이 있다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 종래에는 동일하게 저잡음 증폭기 앞단에서 PDM신호를 이용하여 증폭기의 바이어스 전류를 제어하여 전류를 늘림으로써 저잡음 증폭기의 선형성을 증가시키는 방법을 사용한다. 다시 말하면, 누설되는 송신 신호를 제거하지 못하고 단지 수신단의 IP3을 개선하는 방법을 사용하고 있다.

도 2를 참조하면, 두 개의 톤 테스트 항목인데 이것은 두 개 톤의 항목중 방해 전파 신호를 -32dBm과 -21dBm으로 하는 경우에 이 신호가 상당히 커지므로 저잡음 증폭기의 전류를 증가시키는 것만으로는 만족할 수 없다. 따라서, 들어오는 신호를 감쇄시키므로서 하모닉 신호에 대한 통화 채널의 신호의 영향력을 상대적으로 줄이는 방법을 사용한다. 하지만, 여기서 고려된 사항들 모두가 송신에 의한 크로스 모듈레이션은 고려하지 않은 것이다. 즉, 두 개의 톤 테스트에서도 첫 번째 방해 전파 신호와 송신 신호간의 크로스 모듈레이션은 계속 존재한다.

이와 같이, 종래에는 이러한 영향을 제거하지 못하고 단지 수신단의 전류를 증가시키거나 수신단의 모든 신호를 감쇄함으로 이러한 문제를 해결하기 위해서는 상당한 제약과 장애요소가 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 이동 통신 단말기에서 저잡음 증폭기의 전류를 증가시키지 않고 크로스 모듈레이션에 의한 영향을 줄일 수 있는 회로를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 이동 통신 단말기에서 인터모듈레이션 필터를 이용하여 수신단의 전력 소모를 줄이기 위한 회로를 제공함에 있다.

상기와 같은 목적들을 달성하기 위하여 본 발명은 이동 통신 단말기에서 듀플렉스와 저잡음 증폭기 사이에 인터모듈레이션 필터를 구비하여 원하는 경우에만 스위칭하여 사용하는 것을 특징으로 한다.

도 1은 종래 싱글 톤 감도를 줄이기 위한 저잡음 증폭의 제어 회로도.

도 2는 종래 인터모듈레이션 스퓨리어스 응답 감쇠를 위한 저잡음 증폭의 제어 회로도.

도 3은 본 발명에 따른 인터모듈레이션 필터를 이용한 수신 회로의 구성도.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명에서는 구체적인 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 3은 본 발명에 따른 이동 통신 단말기에서 인터모듈레이션 필터를 이용한 인터모듈레이션 제어 회로의 구성도이다.

도 3을 참조하면, 인터모듈레이션 RF부는 RF인터페이스부분에서 RF부분을 제어하며, 수신단 전력과 신호 대 잡음비값을 알 수 있고, 그에 따른 단일 톤과 두 개 톤 테스트에 대한 상황을 예측할 수 있다. 그리고, 인터모듈레이션 RF부는 IMD_RF1/2PDM의 신호에서 원하는 상황에 따라 원하는 레벨의 전압이 나오도록 제어한다. 스위칭부(300)는 상황에 따라 저잡음 증폭기(330)로 입력되는 신호가 인터모듈레이션 필터(310)를 통과하도록 경로를 스위칭한다. 즉, 스위칭부(300)는 메인칩에서 발생된 IMD_RF1 PDM신호를 인가받으면, 저잡음 증폭기(330)로 입력되는 신호를 인터모듈레이션 필터(320)로 스위칭한다. 인터모듈레이션 필터(310)는 수신단의 설계에 따라 차이가 있지만 실험을 통해 비용과 성능을 고려하여 인터모듈레이션용 필터에 맞는 스펙을 정하여 제작한다. 인터모듈레이션 제어부(320)는 두 개의 톤시험 항목중 세 번째 테스트에서 신호를 감쇄시키는 회로로서, 도 2에 도시된 것과 회로와 같이 구성될 수도 있다. 만약, 감도가 -108~109dBm 정도되는 단말기에서 단일 톤이나 두 개 톤신호가 저잡음 증폭기에 입력되면, 입력신호의 약 -100dBm 전후로 FER이 상당히 악화된다. 그러면, 상기 신호는 인터모듈레이션 필터(310)를 통과하면서 송신 누설 신호가 제거된다. 그러므로, 크로스 모듈레이션에 대한 영향은 제거되고, 필터 손실만큼의 NF의 증가로 인해 4~5dB의 감도의 감소가 있다. 그러나, 처음 감도의 마진이 충분함으로 결국 저잡음 증폭기의 전류의 증가없이도 상기 표 1에 기재된 바와 같이 단일 톤 스펙인 -101dBm 이상을 만족시킬 수 있다.

또한, 인터모듈레이션 스퓨리어스 응답 감쇄 테스트에서도 볼 때 두 개 톤의 상호 인터모듈레이션이 있기 이전에 송신 누설 신호와 크로스모듈레이션이 있음으로 이러한 크로스모듈레이션의 경우를 제거함으로 인해 종래 방식보다 더 적은 수신단의 전류소모가 예상된다.

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

상술한 바와 같이 본 발명은 이동 통신 단말기에서 저잡음 증폭기의 전류 변화를 최소화시켜 수신단의 전류 소모량을 감소시킬 수 있다. 또한, 본 발명은 이동 통신 단말기에서 크로스모듈레이션의 발생을 제거함으로 인해 수신단 전체의 하모닉에 대한 성능 향상을 가져와서 부품에 대한 선택의 폭이 넓어지는 이점이 있다. 게다가, 본 발명은 이동 통신 단말기에서 수신단의 전류 소모량 감소됨에 따라 대기 상태에서의 전류량 감소되므로 통화 대기 시간을 증가시킬 수 있다.

Claims (3)

1. 이동 통신 단말기에서 수신단의 전류 소모를 줄이기 위한 회로에 있어서,

   인터모듈레이션 현상을 제거하기 위한 인터모듈레이션 필터와,

   저잡음 증폭기로 입력되는 신호가 상기 인터모듈레이션 필터를 통과하도록 경로를 스위칭하는 스위칭부를 적어도 구비하는 것을 특징으로 하는 회로.
2. 제1항에 있어서, 상기 인터모듈레이션 필터는,

   상기 듀플렉스를 통해 수신단으로 유기되는 송신 신호를 20dB 정도 감소시켜 크로스 모듈레이션을 해결함을 특징으로 하는 회로.
3. 제1항에 있어서,

   상기 인터모듈레이션 필터의 뒷단에 CDMA 방식의 두 개 톤 검사항목 중 세 번째 테스트를 만족하기 위해 신호를 감쇄시키는 인터모듈레이션 제어부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 회로.