KR20030047439A

KR20030047439A - 트라이 모드 이동 단말기에서의 고주파 신호 처리 장치 및방법

Info

Publication number: KR20030047439A
Application number: KR1020010077931A
Authority: KR
Inventors: 박원형
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2001-12-10
Filing date: 2001-12-10
Publication date: 2003-06-18
Also published as: KR100438556B1; US20030109279A1; CN1426258A; CN1199503C

Abstract

본 발명은 트라이모드 이동 단말기에 관한 것으로, 특히 트라이 모드 이동 단말기에서의 고주파 신호 처리 장치 및 방법에 관한 것이다. 이러한 본 발명은, RF 수신 신호가 하향 주파수 변환될 때 사용되는 반송 주파수를 생성하는 RF 전압제어 발진기를 트라이 모드에서 공용할 수 있도록, 트라이 모드 공용의 수신 IF를 설정하고, RF 전압제어발진기의 출력 주파수를 소정 분주한 주파수를 DCN 모드의 반송 주파수로 사용한다. 그래서 PCS 모드의 RF 수신신호를 RF 전압제어발진기의 출력 주파수와 믹싱하고 PCS 모드의 IF 수신신호를 트라이 모드 공용의 수신 IF와 믹싱하며, 송신 기저주파수대역 신호를 PCS 모드의 송신 IF와 믹싱하고 PCS 모드의 IF 송신신호를 상기 RF 전압제어발진기의 출력 주파수와 믹싱한다. 그리고 DCN 모드의 RF 수신 신호를 RF 전압 제어 발진기의 출력 주파수가 소정 분주된 주파수와 믹싱하고, DCN 모드의 IF 수신신호를 트라이 모드 공용의 수신 IF와 믹싱하며, DCN 모드의 송신 기저주파수 대역 신호를 DCN 모드의 송신 IF와 믹싱하고, DCN 모드의 IF 송신신호를 상기 RF 전압 제어 발진기의 출력 주파수가 소정 분주된 주파수와 믹싱한다. 따라서 본 발명은 RF 신호 처리 시 하나의 RF 전압제어발진기를 사용함으로써, 회로 구성을 간략화하고 단말기의 크기를 감소시킨다.

Description

트라이 모드 이동 단말기에서의 고주파 신호 처리 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR PROCESSING RADIO FREQUENCY SIGNAL IN TRI-MODE MOBILE TERMINAL}

본 발명은 트라이 모드(Tri-Mode) 이동 단말기에 관한 것으로, 특히 트라이 모드 이동 단말기에서의 고주파(Radio Frequency; RF) 신호 처리 장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 이동 통신 부품 특히 이동 단말기 부품의 개발 방향은, 주로 부품의 면적을 최소화하기 위해 여러 부품들을 하나의 부품으로 집적하여 모듈로 만드는 등 소형, 경량화에 중심을 두고 진행되고 있다. 본 발명에서는 트라이 모드 이동 단말기에서 사용되는 부품의 개수를 줄이기 위해 이동 단말기의 부품 내부에서 사용되는 주파수를 새롭게 변경하여 제안한다.

상기 트라이 모드 이동 단말기는, 하나의 이동 단말기가 AMPS(Advanced Mobile Phone System) 서비스 모드, CDMA(Code Division Multiple Access; 코드 분할 다중 접속) 서비스 모드 및 PCS(Personal Communications System; 개인 휴대 통신 시스템) 서비스 모드로 동작한다.

도1은 종래 트라이 모드 이동 단말기에서의 고주파 신호 처리 장치 구성의 일례를 보인다.

도1에 도시된 바와 같이, 종래 트라이 모드 이동 단말기의 고주파 신호 처리 장치는, 안테나(1)와; 상기 안테나(1)와 송수신하기 위한 고주파 신호를 AMPS 모드/CDMA 모드(이하, Digital Communication Network(DCN; 디지털 통신망) 모드로칭한다)와 PCS 모드에 따라 분리하는 분리기(Separator)(2)와; 상기 분리기(2)와 접속되어, DCN 모드의 RF 송신 신호와 RF 수신 신호를 분리하는 DCN 듀플렉서(Duplexer)(3)와; 상기 분리기(2)와 접속되어, PCS 모드의 RF 송신 신호와 RF 수신 신호를 분리하는 PCS 듀플렉서(4)와; 상기 DCN 듀플렉서(3)에서 분리된 DCN 모드의 RF 신호와 PCS 모드의 RF 신호를 각각 수신 처리하는 트라이 모드 RF 수신 처리부(10)와; 상기 트라이 모드 RF 수신 처리부(10)에서 주파수 하향 변환된 IF 수신신호를 DCN 모드 및 PCS 모드에 따라 기저 주파수 대역 신호로 처리하는 트라이 모드 IF 수신 처리부(20)와; 상기 트라이 모드 IF 수신 처리부(20)로부터 수신된 아날로그 기저 주파수 대역 신호를 디지털 신호로 변환하는 기저 주파수 대역 모듈(Base Band Module)(30)과; 상기 기저 주파수 대역 모듈(30)로부터 송신되는 아날로그 기저 주파수 대역 신호를 모드에 상관없이 IF 송신신호로 변환하는 트라이 모드 IF 송신 처리부(40)와; 상기 트라이 모드 IF 송신 처리부(40)에서 처리된 IF 송신신호를 DCN 모드 및 PCS 모드에 따라 RF 송신 신호로 변환하는 트라이 모드 RF 송신 처리부(50)와; 상기 트라이 모드 RF 수신 처리부(10) 및 상기 트라이 모드 RF 송신 처리부(50)에 DCN 모드에 따른 반송 주파수를 제공하는 제1 RF 전압 제어 발진기(Voltage Controlled Oscillator; VCO)(61)와; 상기 트라이 모드 RF 수신 처리부(10) 및 상기 트라이 모드 RF 송신 처리부(50)에 PCS 모드에 따른 반송 주파수를 제공하는 제2 RF VCO(62)와; 상기 제1 및 제2 RF VCO(61)(62)의 출력 주파수가 일정 위상각 내에서 작동하도록 상기 제1 및 제2 RF VCO(61)(62)를 제어하는 RF 위상 동기 루프(Phase Locked Loop; PLL)(60);를 포함하여 구성된다.

상기 트라이 모드 RF 수신 처리부(10)는, 상기 DCN 듀플렉서(3)로부터 수신되는 DCN 모드의 RF 수신신호를 잡음 제거하여 증폭하는 제1 저잡음 증폭기(Low Noise Amplifier; LNA)(11)와; 상기 제1 LNA(11)에서 출력되는 DCN 모드의 RF 수신신호와 상기 제1 RF VCO(61)에서 출력되는 반송 주파수(Carrier Frequency)를 믹싱(Mixing)하는 제1 수신 RF 믹서(12)와; 상기 PCS 듀플렉서(4)로부터 분리된 PCS 모드의 RF 수신신호를 잡음 제거하여 증폭하는 제2 LNA(13)와; 상기 제2 LNA(13)에서 출력되는 PCS 모드의 RF 수신신호와 상기 제2 RF VCO(62)에서 출력되는 반송 주파수를 믹싱하는 제2 수신 RF 믹서(14);를 포함하여 구성된다.

상기 트라이 모드 IF 수신 처리부(20)는, 상기 트라이 모드 RF 수신 처리부(10)의 제1 및 제2 수신 RF 믹서(13)(15)에서 출력되는 DCN 모드 IF수신신호 및 PCS 모드 IF수신신호의 크기를 자동으로 제어하는 수신 IF 자동 이득 제어부(Automatic Gain Controller)(RX IF AGC)(21)와; 상기 RX IF AGC(21)에서 출력된 IF 수신 신호를 해당 모드에 따라 기저 주파수 대역의 아날로그 신호로 변환하기 위한 IF를 출력하는 수신 IF VCO(RX IF VCO)(23)와; 상기 RX IF VCO(23)의 출력 주파수가 일정 위상각 내에서 동작하도록 상기 RX IF VCO(23)를 제어하는 수신 IF PLL(RX IF PLL)(22)와; 상기 RX IF AGC(21)에서 출력되는 DCN 모드의 IF 수신신호와 상기 RX IF VCO(23)에서 출력되는 DCN 모드의 IF(DCN_RX_IF)를 믹싱하는 제1 RX IF 믹서(24)와; 상기 RX IF AGC(21)에서 출력되는 PCS 모드의 IF 수신신호와 상기 RX IF VCO(23)에서 출력되는 PCS 모드의 IF(PCS_RX_IF)를 믹싱하는 제2 RX IF 믹서(25);를 포함하여 구성된다.

상기 트라이 모드 IF 송신 처리부(40)는, 상기 기저 주파수 대역 모듈(30)로부터 송신되는 기저 주파수 대역 신호를 IF 송신 신호로 변환하기 위한 IF를 출력하는 송신 IF VCO(TX IF VCO)(42)와; 상기 송신 IF VCO(42)의 출력 주파수가 일정 위상각 내에서 동작되도록 상기 송신 IF VCO(42)를 제어하는 TX IF PLL(41)과; 상기 송신 IF VCO(42)에서 모드 공통으로 출력되는 IF(송신 IF; TX_IF)와 상기 기저 주파수 대역 모듈(30)로부터 송신되는 기저 주파수 대역 신호를 믹싱하는 송신 IF 믹서(43)와; 상기 송신 IF 믹서(43)에서 출력되는 IF 송신 신호의 크기를 자동으로 제어하는 송신 IF AGC(44);를 포함한다.

상기 트라이 모드 RF 송신 처리부(50)는, 상기 트라이 모드 IF 송신 처리부(40)의 송신 IF AGC(44)에서 출력되는 DCN 모드의 IF 송신신호와 상기 제1 RF VCO(61)에서 출력되는 반송 주파수(Carrier Frequency)를 믹싱(Mixing)하는 제1 송신 RF 믹서(51)와; 상기 제1 송신 RF 믹서(51)에서 출력되는 DCN모드의 RF 송신 신호를 증폭하는 제1 구동 증폭기(52)와; 상기 제1 구동 증폭기(52)에서 출력되는 DCN 모드 RF 송신신호의 전력을 증폭하여 상기 PCS 듀플렉서(4)로 출력하는 제1 전력 증폭기(53)와; 상기 송신 IF AGC(44)에서 출력되는 PCS 모드의 IF 송신신호와 상기 제2 RF VCO(62)에서 출력되는 반송 주파수를 믹싱하는 제2 송신 RF 믹서(54)와; 상기 제2 송신 RF 믹서(54)에서 출력되는 PCS 모드의 RF 송신 신호를 증폭하는 제2 구동 증폭기(55)와; 상기 제2 구동 증폭기(55)에서 출력되는 PCS 모드 RF 송신신호의 전력을 증폭하는 제2 전력 증폭기(56);를 포함하여 구성된다.

상기와 같이 구성된 종래 트라이 모드 이동 단말기에서의 고주파 처리 장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 종래 트라이 모드 이동 단말기의 내부 각 부품에서 사용되는 내부 주파수를 설계하는 방법에 대해 설명한다.

도2는 종래 트라이 모드 이동 단말기의 각 부품에서 사용되는 내부 주파수를 설계하는 방법을 보인다.

도2에 도시된 바와 같이, AMPS/CDMA모드 (DCN모드)의 송수신 주파수와 PCS 모드의 송수신 주파수를 국제 표준(IS-95A,B,C)에 따라 할당한다(S1). 예로, DCN 모드의 송수신 주파수는 800MHz 대역에서 사용되도록 할당되고 PCS 모드의 송수신 주파수는 1.5GHz~1.8GHz 대역에서 사용되도록 할당된다.

그런 다음 트라이 모드(AMPS, CDMA, PCS 모드)에서 공용될 송신 IF를 설정한다(S2). 예로, 송신 IF를 130.38MHz로 고정시킨다. 설정된 송신 IF와 상기 S1 단계에서 할당된 각 모드의 송신 주파수를 이용하여 각 모드의 반송 주파수(DCN 모드의 반송 주파수와 PCS 모드의 반송 주파수)를 산출한다(S3).

산출된 DCN 반송 주파수(DCN_UHF; DCN Ultra High Frequency)와 상기 S1 단계에서 할당된 DCN 모드의 수신 주파수를 이용하여 DCN 모드의 수신 IF(DCN_RX_IF)를 산출하고, 상기 PCS 반송 주파수(PCS_UHF)와 상기 할당된 PCS 모드의 수신 주파수를 이용하여 PCS 모드의 수신 IF(PCS_RX_IF)를 산출한다(S4).

종래 트라이 모드 이동 단말기의 내부 디바이스에서 사용될 내부 주파수가 상기와 같이 설계되면, 트라이 모드 이동 단말기의 송신 동작의 경우, 송신용 기저 주파수 대역 신호가 모드에 상관없이 송신 IF와 믹싱되어 IF 송신 신호로 변환된다. DCN 모드의 IF 송신 신호는 DCN 모드의 반송 주파수와 믹싱되어 RF 송신 신호로 변환되고, 그리고 PCS 모드의 IF 송신 신호는 PCS 모드의 반송 주파수와 믹싱되어 RF 송신 신호로 변환된다.

또한 트라이 모드 이동 단말기의 수신 동작의 경우, DCN 모드의 RF 수신 신호는 DCN 모드의 반송 주파수와 믹싱되어 IF 수신신호로 변환되고, PCS 모드의 RF 수신 신호는 PCS 모드의 반송 주파수와 믹싱되어 IF 수신 신호로 변환된다. 또한 DCN 모드의 IF 수신신호는 DCN 모드의 IF(DCN_RX_IF)와 믹싱되어 기저 주파수 대역 신호로 변환되고 PCS 모드의 IF 수신 신호는 PCS 모드의 IF(PCS_RX_IF)와 믹싱되어 기저 주파수 대역 신호로 변환된다.

상기와 같은 종래 트라이 모드 이동 단말기의 고주파 처리 장치는, RF 수신 신호를 IF 수신 신호로 변환할 때 사용되는 반송 주파수를 DCN 모드 및 PCS 모드에 따라 달리 생성해야 하므로, DCN 모드의 반송 주파수를 생성하는 RF VCO와 PCS 모드의 반송 주파수를 생성하는 RF VCO를 모두 구비해야 한다. 따라서 종래 트라이 모드 이동 단말기에서의 고주파 처리 장치는, 단말기의 소형, 경량화에 불리함을 제공하게 되는 단점이 있었다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명의 목적은, 트라이 모드 이동 단말기의 각 디바이스에서 사용되는 내부 주파수를 새롭게 설계함으로써, 회로 구성을 간략화하는 트라이 모드 이동 단말기에서의 고주파 신호 처리 장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은, 회로 구성을 간략화하여 단말기의 크기를 감소시키는 트라이 모드 이동 단말기에서의 고주파 신호 처리 장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또다른 목적은, RF 수신 신호가 하향 주파수 변환될 때 사용되는 반송 주파수를 생성하는 RF VCO를 트라이 모드에서 공용할 수 있도록, 수신 IF를 설정하고, DCN 모드의 RF 신호 처리 시 PCS 모드의 반송 주파수를 2분주한 주파수를 이용함으로써, RF VCO의 개수를 줄여 단말기의 크기를 감소시키는 트라이 모드 이동 단말기에서의 고주파 신호 처리 장치 및 방법을 제공함에 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 트라이 모드 이동 단말기에서의 고주파 신호 처리 장치는, 안테나로부터 전송된 RF 수신 신호를 DCN 모드 및 PCS 모드에 따라 각각 수신 처리하는 트라이 모드 RF 수신 처리부와; 수신 IF를 공용하여, 상기 트라이 모드 RF 수신 처리부에서 출력되는 DCN 모드의 IF 수신신호와 PCS 모드의 IF 수신 신호를 모드에 상관없이 수신 기저주파수대역신호로 변환하는 트라이 모드 IF 수신 처리부와; 송신 기저주파수대역신호를 DCN 모드 및 PCS 모드에 따라 IF 송신신호로 변환하는 트라이 모드 IF 송신 처리부와; 상기 트라이 모드 IF 송신 처리부에서 처리된 IF 송신신호를 DCN 모드 및 PCS 모드에 따라 RF 송신 신호로 변환하여 상기 안테나로 송신하는 트라이 모드 RF 송신 처리부와; 상기 트라이 모드 RF 수신 처리부 및 상기 트라이 모드 RF 송신 처리부에, PCS 모드에 따른 반송 주파수를 제공하는 RF 전압 제어 발진기와; 상기 RF 전압제어 발진기의 출력 주파수가 일정 위상각 내에서 동작하도록 상기 RF 전압제어 발진기를 제어하는RF 위상동기루프와; 상기 RF 전압제어발진기에서 출력되는 PCS 모드에 따른 반송 주파수를 2분주하여 DCN 모드에 따른 반송 주파수로 제공하는 디바이더;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 트라이 모드 이동 단말기에서의 고주파 신호 처리 방법은, 트라이 모드 이동 단말기가 PCS 모드로 동작하는 경우, 안테나로부터 RF 수신 신호를 수신하면, RF 전압제어발진기의 출력 주파수를 이용하여 PCS 모드의 상기 RF 수신신호를 IF 수신신호로 변환하는 과정과; 공용 수신 IF를 이용하여 상기 PCS 모드의 IF 수신신호를 수신 기저주파수대역신호로 변환하는 과정과; 송신 기저주파수대역신호가 전송되면, PCS 모드의 송신 IF를 이용하여 상기 송신 기저주파수대역신호를 IF 송신신호로 변환하는 과정과; 상기 RF 전압제어발진기의 출력 주파수를 이용하여 PCS 모드의 상기 IF 송신신호를 RF 송신신호로 변환하는 과정과; 트라이 모드 이동 단말기가 DCN 모드로 동작하는 경우, 안테나로부터 RF 수신신호를 수신하면, 상기 RF 전압제어발진기의 출력 주파수의 2분주된 주파수를 이용하여 DCN 모드의 상기 RF 수신신호를 IF 수신신호로 변환하는 과정과; 상기 공용 수신 IF를 이용하여 상기 DCN 모드의 IF 수신신호를 수신 기저주파수대역신호로 변환하는 과정과; DCN 모드의 송신 기저주파수대역신호가 전송되면, DCN 모드의 송신 IF를 이용하여 상기 송신 기저주파수대역신호를 IF 송신신호로 변환하는 과정과; 상기 RF 전압제어발진기의 출력 주파수의 2분주된 주파수를 이용하여 DCN 모드의 상기 IF 송신신호를 RF 송신신호로 변환하는 과정;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

도1은 종래 트라이 모드 이동 단말기에서의 고주파 신호 처리 장치의 일례를 보이는 블록 구성도.

도2는 종래 트라이 모드 이동 단말기에서 사용되는 반송 주파수/중간 주파수의 설계 방법을 보이는 흐름도.

도3은 본 발명에 의한 트라이 모드 이동 단말기에서의 고주파 신호 처리 장치의 블럭 구성도.

도4는 본 발명에 의한 트라이 모드 이동 단말기에서 사용되는 반송 주파수/중간 주파수의 설계 방법을 보이는 흐름도.

도5a는 본 발명에 의한 트라이 모드 이동 단말기에서의 고주파 신호 수신 처리 방법을 보이는 흐름도.

도5b는 본 발명에 의한 트라이 모드 이동 단말기에서의 고주파 신호 송신 처리 방법을 보이는 흐름도.

**도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명**

1: 안테나2: 분리기

3: DCN 듀플렉서4: PCS 듀플렉서

10: 트라이모드 RF 수신처리부30: 기저 주파수 대역 모듈

50: 트라이모드 RF 송신처리부100: 트라이모드 IF수신처리부

200: 트라이모드 IF 송신 처리부300: RF PLL

310: RF 전압제어발진기320: 디바이더

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하면 다음과 같다.

도3은 본 발명의 실시예에 의한 트라이 모드 이동 단말기에서의 고주파 신호 처리 장치의 구성을 보인다.

도3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 트라이 모드 이동 단말기의 고주파 신호 처리 장치는, 안테나(1)와; 상기 안테나(1)와 송수신하기 위한 고주파 신호를 DCN 모드(AMPS 모드/CDMA 모드)와 PCS 모드에 따라 분리하는 분리기(2)와; 상기 분리기(2)와 접속되어, DCN 모드의 RF 송신 신호와 RF 수신 신호를 분리하는 DCN 듀플렉서(3)와; 상기 분리기(2)와 접속되어, PCS 모드의 RF 송신 신호와 RF 수신 신호를 분리하는 PCS 듀플렉서(4)와; 트라이 모드 RF 수신 처리부(10)와; 트라이 모드 IF 수신 처리부(100)와; 기저 주파수 대역 모듈(Base Band Module)(30)과; 트라이 모드 IF 송신 처리부(200)와; 트라이 모드 RF 송신 처리부(50)와; RF 전압 제어 발진기(VCO)(310)와; RF 위상 동기 루프(PLL)(300)와; 디바이더(Divider)(320);를 포함하여 구성된다.

상기 트라이 모드 RF 수신 처리부(10)는, 상기 분리기(2)에서 분리된 DCN 모드의 RF 신호와 PCS 모드의 RF 신호를 각각 수신 처리한다.

상기 트라이 모드 IF 수신 처리부(100)는, 상기 트라이 모드 RF 수신 처리부(10)에서 주파수 하향 변환된 IF 수신신호를 모드에 상관없이 기저 주파수 대역 신호로 변환한다.

상기 기저 주파수 대역 모듈(Base Band Module)(30)은, 상기 트라이 모드 IF수신 처리부(100)로부터 수신된 아날로그 기저 주파수 대역 신호를 디지털 신호로 변환한다.

상기 트라이 모드 IF 송신 처리부(200)는, 상기 기저 주파수 대역 모듈(30)로부터 송신되는 아날로그 기저 주파수 대역 신호를 DCN 모드 및 PCS 모드에 따라 IF 송신신호로 변환한다.

상기 트라이 모드 RF 송신 처리부(50)는, 상기 트라이 모드 IF 송신 처리부(200)에서 처리된 IF 송신신호를 DCN 모드 및 PCS 모드에 따라 RF 송신 신호로 변환한다.

상기 RF 전압 제어 발진기(VCO)(310)는, 상기 트라이 모드 RF 수신 처리부(10) 및 상기 트라이 모드 RF 송신 처리부(50)에 PCS 모드에 따른 반송 주파수를 제공한다. 상기 RF 위상 동기 루프(PLL)(300)는, 상기 RF VCO(310)의 출력 주파수가 일정 위상각 내에서 동작하도록 상기 RF VCO(310)를 제어하고, 상기 디바이더(Divider)(320)는, 상기 RF VCO(310)에서 출력되는 PCS 모드의 반송 주파수를 2분주한다.

상기 트라이 모드 RF 수신 처리부(10)와 트라이 모드 RF 송신 처리부(50)의 내부 구성은 종래 고주파 처리 장치의 구성과 동일하다.

상기 트라이 모드 IF 수신 처리부(100)는, 상기 트라이 모드 RF 수신 처리부(10)의 제1 및 제2 수신 RF 믹서(12)(14)에서 출력되는 DCN 모드 IF 수신신호 및 PCS 모드 IF 수신신호의 크기를 자동으로 제어하는 수신 IF 자동 이득 제어부(RX IF AGC)(110)와; 상기 RX IF AGC(110)에서 출력된 IF 수신 신호를 기저 주파수 대역의 아날로그 신호로 변환하기 위한 IF(RX_IF)를 모드 공용으로 출력하는 수신 IF VCO(RX IF VCO)(130)와; 상기 RX IF VCO(130)의 출력 주파수(RX_IF)가 일정 위상각 내에서 동작하도록 상기 RX IF VCO(130)를 제어하는 수신 IF PLL(RX IF PLL)(120)와; 상기 RX IF AGC(110)에서 출력되는 트라이 모드의 IF 수신신호와 상기 RX IF VCO(130)에서 출력되는 공통 모드의 IF(RX_IF)를 믹싱하는 RX IF 믹서(140);를 포함하여 구성된다.

상기 트라이 모드 IF 송신 처리부(200)는, 상기 기저 주파수 대역 모듈(30)로부터 송신되는 기저 주파수 대역 신호를 IF 송신 신호로 변환하기 위한 IF를 모드에 따라 출력하는 송신 IF VCO(TX IF VCO)(220)와; 상기 송신 IF VCO(220)의 모드에 따른 출력 주파수(DCN_TX_IF)(PCS_TX_IF)가 일정 위상각 내에서 동작되도록 상기 송신 IF VCO(220)를 제어하는 TX IF PLL(210)과; 상기 송신 IF VCO(220)에서 출력되는 DCN 모드의 송신 IF(DCN_TX_IF)와 상기 기저 주파수 대역 모듈(30)로부터 송신되는 DCN 모드의 기저 주파수 대역 신호를 믹싱하는 제1 송신 IF 믹서(230)와; 상기 송신 IF VCO(220)에서 출력되는 PCS 모드의 송신 IF(PCS_TX_IF)와 상기 기저 주파수 대역 모듈(30)로부터 송신되는 PCS 모드의 기저 주파수 대역 신호를 믹싱하는 제2 송신 IF 믹서(240)와; 상기 제1 및 제2 송신 IF 믹서(230)(240)에서 출력되는 IF 송신 신호의 크기를 자동으로 제어하는 송신 IF AGC(250);를 포함한다.

먼저, 상기와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 의한 트라이 모드 이동 단말기의 내부 각 부품에서 사용되는 내부 주파수를 설계하는 방법에 대해 설명한다.

도4는 본 발명의 실시예에 의한 트라이 모드 이동 단말기의 각 부품에서 사용되는 내부 주파수를 설계하는 방법을 보인다.

도4에 도시된 바와 같이, AMPS/CDMA모드 (DCN모드)의 송수신 주파수와 PCS 모드의 송수신 주파수를 국제 표준(IS-95A,IS-95B,IS-95C)에 따라 할당한다(S11). 보통, DCN 모드의 송수신 주파수는 800MHz 대역의 주파수가 할당되고 PCS 모드의 송수신 주파수는 1.5GHz~1.8GHz 대역의 주파수가 할당된다.

국제 표준에 따라 할당된 DCN 모드의 송수신 주파수와 PCS 모드의 송수신 주파수 간에 대략 2배의 차이가 있는 것에 착안하여, 반송 주파수를 생성하는 RF VCO를 DCN 모드와 PCS 모드에서 공용하도록, 수신 IF(RX-IF)를 설정한다(S12). 이때 상기 수신 IF는 DCN 모드와 PCS 모드에서 공용된다. 현재, 183.6MHz의 주파수를 사용하는 디바이스가 많이 양산되고 있으므로, 여기서는, 수신 IF를 183.6MHz로 설정한다.

이렇게 수신 IF가 설정되면, 설정된 수신 IF와 상기 S11 단계에서 할당된 PCS 모드의 수신 주파수를 이용하여, RF VCO의 출력 주파수를 산출한다(S13). 산출된 RF VCO의 출력 주파수를 2분주한다(S14). 즉, DCN 모드의 송수신 주파수와 PCS 모드의 송수신 주파수 간에 대략 2배의 차이가 있을 경우, RF VCO의 출력 주파수를 2분주한다.

PCS 모드의 경우, RF VCO의 출력 주파수와 상기 S11 단계에서 할당된 송신 주파수를 이용하여 송신 IF(PCS_TX_IF)를 산출하고, DCN 모드의 경우, 상기 S14 단계에서 2분주된 주파수와 상기 S11 단계에서 할당된 송신 주파수를 이용하여 송신 IF(DCN_TX_IF)를 산출한다(S15).

이러한 방법으로 고주파 처리 장치에서 사용될 내부 주파수(Local Frequency)를 설계함으로써, 하나의 RF VCO를 트라이 모드에서 공용할 수 있게 된다. 즉, RF VCO의 출력 주파수는 PCS 모드의 수신 주파수를 하향 변환하거나 PCS 모드의 송신 주파수를 상향 변환할 때 사용되고, RF VCO의 출력 주파수의 2분주된 주파수는 DCN 모드의 수신 주파수를 하향 변환하거나 DCN 모드의 송신 주파수를 상향 변환할 때 사용된다.

상기와 같은 본 발명의 실시예에 의한 트라이 모드 이동 단말기의 고주파 처리 장치의 동작을 첨부된 도면 도5a 및 도5b를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 트라이 모드 이동 단말기의 고주파 처리 장치의 수신 동작의 경우에 대해 설명한다.

도5a는 본 발명의 실시예에 의한 트라이 모드 이동 단말기의 고주파 처리 장치의 수신방법을 보인다.

PCS 모드의 RF 수신 신호는 RF VCO(310)의 출력 주파수(반송 주파수)와 믹싱되어 IF 수신 신호로 변환되고(S21,S22), DCN 모드의 RF 수신 신호는, RF VCO(310)의 출력 주파수가 디바이더(320)에 의해 2분주된 주파수와 믹싱되어 IF 수신신호로 변환된다(S24,S25). 변환된 IF 수신신호는 모드에 상관없이 RX IF VCO(130)의 출력 주파수(RX_IF)와 믹싱되어 기저 주파수 대역 신호로 변환된다(S25). 즉, DCN 모드의 IF 수신신호는 RX IF VCO(130)의 출력 주파수(RX_IF)와 믹싱되어 기저 주파수 대역 신호로 변환되고, 또한 PCS 모드의 IF 수신 신호도 RX IF VCO(130)의 출력 주파수(RX_IF)와 믹싱되어 기저 주파수 대역 신호로 변환된다.

다음으로, 트라이 모드 이동 단말기의 고주파 처리 장치의 송신 동작의 경우에 대해 설명한다.

도5b는 본 발명의 실시예에 의한 트라이 모드 이동 단말기의 고주파 처리 장치의 송신 방법을 보이는 흐름도이다.

기저 주파수 대역 모듈(30)로부터 송신된 PCS 모드의 기저 주파수 대역 신호는 PCS 모드의 TX IF(PCS_TX_IF)와 믹싱되어 IF 송신 신호로 변환되고(S31,S32), DCN 모드의 기저 주파수 대역 신호는, DCN 모드의 TX IF(DCN_TX_IF)와 믹싱되어 IF 송신 신호로 변환된다(S34,S35). PCS 모드의 IF 송신 신호는 RF VCO(310)의 출력 주파수와 믹싱되어 RF 송신 신호로 변환되고(S33), DCN 모드의 IF 송신 신호는 RF VCO(310)의 출력 주파수가 2분주된 주파수와 믹싱되어 RF 송신 신호로 변환된다(S36).

본 발명의 실시예에 의한 트라이 모드 이동 단말기의 고주파 처리 장치의 송수신 동작을 DCN 모드를 중심으로 상세히 설명한다.

(A) DCN 모드의 신호 수신

안테나(1)로부터 입력된 RF 신호는 분리기(2)에 의해 DCN 모드의 RF 신호와 PCS 모드의 RF 신호가 분리되고, DCN 모드의 RF 신호는 DCN 듀플렉서(3)를 거쳐 트라이 모드 RF 수신 처리부(10)의 제1 LNA(11)로 전송된다. DCN 모드의 RF 신호(DCN_RX_frequency)는, IS-95A(IS-95B 혹은 IS-95C) spec에 따라 [수학식1]과 같이 정의된다.

869,040 + (((ch + 32) % 1023) * 30) (KHz) (1≤ ch ≤1023)

상기에서 "ch"는 DCN 모드의 채널을 의미하고, 한 채널 당 30KHz의 대역폭을 가진다.

본 발명의 실시예에서 수신 IF(RX_IF)가 DCN 모드와 PCS 모드에 공용으로 사용되도록 183.6MHz로 설정되었으므로, [수학식1]과 같이 정의된 DCN 모드의 수신 주파수를 이용하면 [수학식2]와 같은 방법으로 DCN 모드의 반송 주파수를 얻을 수 있다.

1,052,640 + (((ch + 32) % 1023) * 30) (KHz) (1≤ ch ≤1023)

따라서 RF VCO(310)의 출력 주파수는 [수학식3]과 같은 방법으로 얻어진다.

2,105,280 + (((ch + 32) % 1023) *60) (KHz) (1≤ ch ≤1023)

이에, 제1 RX RF 믹서(13)는 제1 LNA(12)에서 출력되는 DCN 모드의 RF 수신 신호와 디바이더(320)에서 출력되는 [수학식2]와 같은 반송 주파수를 믹싱하여, 183,600 KHz의 IF 수신 신호를 출력한다. RX IF 믹서(140)는 IF 수신 신호와 RX IF VCO(130)로부터 출력되는 183,600KHz의 수신 IF(RX_IF)를 믹싱하여 IF 수신 신호를 기저 주파수 대역 신호로 변환한 후 기저 주파수 대역 모듈(30)로 출력한다.

(B) DCN 모드의 신호 송신

TX IF VCO(220)는 DCN 모드의 송신 IF로서 228,600KHz를 출력하고, 제1 TX IF 믹서(230)는 기저 주파수 대역 모듈(30)로부터 송신된 DCN 모드의 기저 대역 주파수 신호와 228,600KHz의 송신 IF를 믹싱하여 228,600KHz의 IF 송신 신호를 출력한다. TX IF AGC(250)는 상기 IF 송신 신호의 크기를 자동적으로 제어하여 트라이 모드 RF 송신 처리부(50)로 출력한다.

트라이 모드 RF 송신 처리부(50)의 제1 TX RF 믹서(51)는, 디바이더(320)에서 출력되는 DCN 모드의 반송 주파수([수학식2]에 의한 주파수)에서 IF 송신 신호를 감산하여 [수학식4]와 같은 RF 송신 신호를 출력한다.

824,040 + (((ch + 32) % 1023) * 30) (KHz) (1≤ ch ≤1023)

제1 구동 증폭기(52)는 제1 TX RF 믹서(51)에서 출력되는 RF 송신 신호를 증폭하고, 제1 전력 증폭기(53)는 제1 구동 증폭기(52)에서 출력된 RF 송신 신호의 전력을 증폭하며, DCN 듀플렉서(3)는 전력 증폭된 DCN 모드의 RF 송신 신호를 분리기(2)로 전송한다. 그래서 RF 송신 신호는 분리기(2)를 거친 후 안테나(1)를 통해 기지국으로 송신된다.

PCS 모드의 신호에 대한 고주파 처리 장치의 송수신 동작 설명은 생략한다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의한 트라이 모드 이동 단말기에서의 고주파 신호 처리 장치 및 방법은, 트라이 모드 이동 단말기의 각 디바이스에서 사용되는 내부 주파수를 새롭게 설계함으로써, 회로 구성을 간략화하는 효과가 효과가 있다.

그리고 본 발명은 회로 구성을 간략화하여 단말기의 크기를 감소시키는 효과가 있다. 더불어 본 발명은, RF 수신 신호가 하향 주파수 변환될 때 사용되는 반송 주파수를 생성하는 RF VCO를 트라이 모드에서 공용할 수 있도록, 수신 IF를 설정하고, DCN 모드의 RF 신호 처리 시 PCS 모드의 반송 주파수를 2분주한 주파수를 이용함으로써, RF VCO의 개수를 줄여 단말기의 크기를 감소시키는 효과도 있다.

Claims

안테나로부터 전송된 RF 수신 신호를 DCN 모드 및 PCS 모드에 따라 각각 수신 처리하는 트라이 모드 RF 수신 처리부와;

수신 IF를 공용하여, 상기 트라이 모드 RF 수신 처리부에서 출력되는 DCN 모드의 IF 수신신호와 PCS 모드의 IF 수신 신호를 모드에 상관없이 수신 기저주파수대역신호로 변환하는 트라이 모드 IF 수신 처리부와;

송신 기저주파수대역신호를 DCN 모드 및 PCS 모드에 따라 IF 송신신호로 변환하는 트라이 모드 IF 송신 처리부와;

상기 트라이 모드 IF 송신 처리부에서 처리된 IF 송신신호를 DCN 모드 및 PCS 모드에 따라 RF 송신 신호로 변환하여 상기 안테나로 송신하는 트라이 모드 RF 송신 처리부와;

상기 트라이 모드 RF 수신 처리부 및 상기 트라이 모드 RF 송신 처리부에, PCS 모드에 따른 반송 주파수를 제공하는 RF 전압 제어 발진기와;

상기 RF 전압제어 발진기의 출력 주파수가 일정 위상각 내에서 동작하도록 상기 RF 전압제어 발진기를 제어하는 RF 위상동기루프와;

상기 RF 전압제어발진기에서 출력되는 PCS 모드에 따른 반송 주파수를 2분주하여 DCN 모드에 따른 반송 주파수로 제공하는 디바이더;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 트라이 모드 이동 단말기에서의 고주파 신호 처리 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 트라이 모드 IF 수신 처리부는,

상기 트라이 모드 RF 수신 처리부에서 출력되는 DCN 모드 IF 수신신호 및 PCS 모드 IF 수신신호의 크기를 자동으로 제어하는 수신 IF 자동이득제어부와; 상기 수신 IF 자동이득제어부에서 출력되는 IF 수신신호를 기저주파수대역신호로 변환하기 위한 수신 IF를 모드 공용으로 출력하는 수신 IF 전압제어발진기와; 상기 수신 IF 전압제어발진기에서 출력되는 수신 IF가 일정 위상각 내에서 동작하도록 상기 수신 IF 전압제어발진기를 제어하는 수신 IF 위상동기루프와; 상기 수신 IF 자동이득제어부에서 출력되는 DCN 모드 IF 수신신호 및 PCS 모드 IF 수신신호를 모드 공용으로 상기 수신 IF와 믹싱하는 수신 IF 믹서;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 트라이 모드 이동 단말기에서의 고주파 신호 처리 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 트라이 모드 IF 송신 처리부는,

상기 송신 기저주파수대역신호를 IF 송신신호로 변환하기 위한 송신 IF를 모드에 따라 출력하는 송신 IF 전압제어발진기와; 상기 송신 IF 전압제어발진기에서 출력되는 모드에 따른 송신 IF가 일정 위상각 내에서 동작되도록 상기 송신 IF 전압제어발진기를 제어하는 송신 IF 위상동기루프와; 상기 송신 IF 전압제어발진기에서 출력되는 DCN 모드의 송신 IF와 DCN 모드의 상기 송신 기저주파수대역신호를 믹싱하는 제1 송신 IF 믹서와; 상기 송신 IF 전압제어발진기에서 출력되는 PCS 모드의 송신 IF와 PCS 모드의 상기 기저주파수대역신호를 믹싱하는 제2 송신 IF 믹서와; 상기 제1 및 제2 송신 IF 믹서에서 출력되는 IF 송신신호의 크기를 자동으로제어하는 송신 IF 자동이득제어부;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 트라이 모드 이동 단말기에서의 고주파 신호 처리 장치.
트라이 모드 이동 단말기가 PCS 모드로 동작하는 경우, 안테나로부터 RF 수신 신호를 수신하면, RF 전압제어발진기의 출력 주파수를 이용하여 PCS 모드의 상기 RF 수신신호를 IF 수신신호로 변환하는 과정과;

공용 수신 IF를 이용하여 상기 PCS 모드의 IF 수신신호를 수신 기저주파수대역신호로 변환하는 과정과;

송신 기저주파수대역신호가 전송되면, PCS 모드의 송신 IF를 이용하여 상기 송신 기저주파수대역신호를 IF 송신신호로 변환하는 과정과;

상기 RF 전압제어발진기의 출력 주파수를 이용하여 PCS 모드의 상기 IF 송신신호를 RF 송신신호로 변환하는 과정과;

트라이 모드 이동 단말기가 DCN 모드로 동작하는 경우, 안테나로부터 RF 수신신호를 수신하면, 상기 RF 전압제어발진기의 출력 주파수의 2분주된 주파수를 이용하여 DCN 모드의 상기 RF 수신신호를 IF 수신신호로 변환하는 과정과;

상기 공용 수신 IF를 이용하여 상기 DCN 모드의 IF 수신신호를 수신 기저주파수대역신호로 변환하는 과정과;

DCN 모드의 송신 기저주파수대역신호가 전송되면, DCN 모드의 송신 IF를 이용하여 상기 송신 기저주파수대역신호를 IF 송신신호로 변환하는 과정과;

상기 RF 전압제어발진기의 출력 주파수의 2분주된 주파수를 이용하여 DCN 모드의 상기 IF 송신신호를 RF 송신신호로 변환하는 과정;을 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 트라이 모드 이동 단말기에서의 고주파 신호 처리 방법.