KR20030078465A - Switch of mobile communication terminal - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 듀얼모드 단말기의 스위치에 관한 것으로, 특히 안테나로 인가되는 송신신호와 수신신호의 손실을 최소화하여 전력증폭기에서의 전류를 절감하고 수신기의 성능도 개선 할 수 있도록 한 듀얼모드 단말기의 스위치에 관한 것이다.The present invention relates to a switch of a dual mode terminal. In particular, the present invention relates to a switch of a dual mode terminal in which a current of a power amplifier can be reduced and a receiver performance can be improved by minimizing the loss of a transmission signal and a reception signal applied to an antenna. It is about.
최근, 현 이동단말기의 추세는 GSM과 WCDMA의 이동통신 시스템을 이용할수 있는 듀얼모드로 한참 개발중에 있다.Recently, the trend of the current mobile terminal is being developed for a long time in dual mode that can use the mobile communication system of GSM and WCDMA.
이러한 듀얼모드 단말기는 스위치 제어신호에 의해 스위칭되어, GSM 또는 WCDMA의 이동통신 시스템에 해당하는 일정주파수대역을 선택하여 사용한다.The dual mode terminal is switched by a switch control signal, and selects and uses a predetermined frequency band corresponding to a mobile communication system of GSM or WCDMA.
이와 같은 종래 기술을 첨부한 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.When described with reference to the accompanying drawings, such a prior art as follows.
도 1의 종래 듀얼모드 단말기의 스위치의 구조를 보인 예시도와 같이 안테나(11)를 통해 수신된 신호(WCDMA/DCS1800/GSM)는 스위치에 스위칭 제어신호에 의해 스위칭되어 수신신호를 선택하여 수신한다.The signal WCDMA / DCS1800 / GSM received through the antenna 11 is switched by a switching control signal to the switch and selects and receives the received signal as shown in the exemplary diagram of the switch of the conventional dual mode terminal of FIG. 1.
이때, 스위치(12) 제어신호에 의해 스위칭되어 이동통신 시스템의 WCDMA 또는 DCS1800, GSM모드상태를 선택한다.At this time, the switch 12 is switched by the control signal to select the WCDMA or DCS1800, GSM mode state of the mobile communication system.
상기 스위치(12)가 제1 전송선로(A1)로 단락되면 WCDMA 송수신선로를 통해 듀플렉서(13)를 통해 송수신하게 된다.When the switch 12 is shorted to the first transmission line A1, the switch 12 transmits and receives through the duplexer 13 through the WCDMA transmission / reception line.
제2 전송선로(B1)와 단락되면 DCS1800송수신경로를 제공하게 되며, 제3 전송선로(C1)와 단락되면 GSM송신경로를 제공하게 된다.The short circuit with the second transmission line B1 provides the DCS1800 transmission / reception path, and the short circuit with the third transmission line C1 provides the GSM transmission path.
그러나, 상기와 같이 동작하는 종래 WCDMA과 GSM 듀얼모드를 갖는 단말기의 스위치는 다이오드, 트랜지스터 등으로 제어단자를 통해 신호의 흐름을 끊거나 이어주는 방식으로 신호의 손실이 발생하는 현상이 있어서 수신특성의 악화와 송신기 전류소모가 커지는 문제점이 있었다.However, the switch of the terminal having the WCDMA and GSM dual mode, which operates as described above, has a phenomenon in which a loss of a signal occurs in a manner of interrupting or connecting the signal flow through a control terminal with a diode, a transistor, etc., thereby deteriorating reception characteristics. There is a problem that the transmitter current consumption is increased.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창안한 것으로, 스위치 구조를 신호가 지나가는 경로에 손실이 거의 없는 전송선로(마이크로 스트립 등)를 이용함으로써, 신호 인가시에 발생하는 손실이 제거되어 송신기 전류소모 개선, 수신기 수신특성을 개선할 수 있도록 한 듀얼모드 단말기의 스위치를 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been devised to solve the above problems, and by using a transmission line (microstrip, etc.) which has almost no loss in the path through which the signal passes through the switch structure, the loss generated during signal application is eliminated. An object of the present invention is to provide a switch of a dual mode terminal capable of improving transmitter current consumption and receiver reception characteristics.
도 1의 종래 듀얼모드 단말기의 스위치의 구조를 보인 예시도.Exemplary diagram showing the structure of a switch of a conventional dual-mode terminal of Figure 1;
도 2는 본 발명 듀얼모드 단말기 내부 스위치부의 구성을 보인 예시도.Figure 2 is an exemplary view showing the configuration of the internal switch unit of the dual-mode terminal of the present invention.
도 3은 본 발명 듀얼모드 단말기의 WCDMA모드 동작시 일예를 보인 예시도.3 is an exemplary view showing an example of the WCDMA mode operation of the dual-mode terminal of the present invention.
도 4는 본 발명 듀얼모드 단말기의 DCS1800모드 동작시 일예를 보인 예시도.Figure 4 is an exemplary view showing an example of the DCS1800 mode operation of the dual-mode terminal of the present invention.
도 5는 본 발명 듀얼모드 단말기의 선택모드에 따른 스위치상태, 선로상태 및 신호흐름을 보인 예시도.5 is an exemplary view showing a switch state, a line state and a signal flow according to the selection mode of the dual-mode terminal of the present invention.
***도면의 주요부분에 대한 부호의 설명****** Explanation of symbols for main parts of drawing ***
20: 스위치부 20a: 제1 전송선로20: switch unit 20a: first transmission line
20b: 제2 전송선로 20c~20e: 제1~제3 스위치20b: 2nd transmission line 20c-20e: 1st-3rd switch
21: 안테나 22: 다이플렉서21: antenna 22: diplexer
23: 듀플렉서23: duplexer
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, WCDMA 주파수대역의 손실을 제거하기 위한 듀얼모드 단말기에 있어서, 수신된 주파수대역의 신호중 제1 스위칭 제어신호에 의해 WCDMA 주파수대역의 신호의 경로를 제공하는 WCDMA 주파수대역 신호전송라인과; 수신된 주파수대역의 신호중 제2 스위칭 제어신호에 의해 DCS1800 주파수대역의 신호의 경로를 제공하는 DCS1800 주파수대역 신호전송라인과; 상기 제1 스위칭 제어신호를 입력받아 WCDMA모드시 개방되고, DCS1800모드시 단락되는 제1 스위치와; 상기 제2 스위칭 제어신호를 입력받아 상기 WCDMA모드시 단락되고, 상기 DCS1800모드시 개방되는 제2 스위치와; 제3 스위칭 제어신호에 의해 스위칭되어 상기 DCS1800 주파수대역 신호전송라인의 출력신호를 수신하거나, 그 DCS1800주파수대역 신호전송라인으로 송신신호를 출력하는 제3 스위치로 구성된 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object, in the dual-mode terminal for removing the loss of the WCDMA frequency band, providing a path of the signal of the WCDMA frequency band by the first switching control signal of the signal of the received frequency band A WCDMA frequency band signal transmission line; A DCS1800 frequency band signal transmission line for providing a path of a signal of the DCS1800 frequency band by a second switching control signal among the signals of the received frequency band; A first switch receiving the first switching control signal and being opened in WCDMA mode and shorted in DCS1800 mode; A second switch which receives the second switching control signal and is short-circuited in the WCDMA mode and opened in the DCS1800 mode; And a third switch switched by a third switching control signal to receive an output signal of the DCS1800 frequency band signal transmission line or to output a transmission signal to the DCS1800 frequency band signal transmission line.
이하, 본 발명에 따른 일실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an embodiment according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명 듀얼모드 단말기 내부의 스위치부의 구성을 보인 예시도로서, 이에 도시한 바와 같이 수신된 주파수대역의 신호중 제1 스위칭 제어신호에 의해 WCDMA 주파수대역의 신호의 경로를 제공하는 WCDMA 주파수대역 신호전송라인(20a)과; 수신된 주파수대역의 신호중 제2 스위칭 제어신호에 의해 DCS1800 주파수대역의 신호의 경로를 제공하는 DCS1800 주파수대역 신호전송라인(20b)과; 상기 제1 스위칭 제어신호를 입력받아 WCDMA모드시 개방되고, DCS1800모드시 단락되는 제1 스위치(20c)와; 상기 제2 스위칭 제어신호를 입력받아 상기 WCDMA모드시 단락되고, 상기 DCS1800모드시 개방되는 제2 스위치(20c)와; 제3 스위칭 제어신호에 의해 스위칭되어 상기 DCS1800 주파수대역 신호전송라인(20b)의 출력신호를 수신하거나, 그 DCS1800 주파수대역 신호전송라인으로 송신신호를 출력하는 제3 스위치(20e)로 구성된 것으로, 이와 같이 구성된 본 발명의 동작 및 작용을 설명하면 다음과 같다.FIG. 2 is an exemplary view showing a configuration of a switch unit in a dual-mode terminal according to the present invention. As shown therein, a WCDMA frequency band provides a path of a signal of a WCDMA frequency band by a first switching control signal among signals of a received frequency band. A signal transmission line 20a; A DCS1800 frequency band signal transmission line 20b for providing a path of a signal of the DCS1800 frequency band by a second switching control signal among the signals of the received frequency band; A first switch 20c which receives the first switching control signal and is opened in WCDMA mode and shorted in DCS1800 mode; A second switch 20c which receives the second switching control signal and is short-circuited in the WCDMA mode and opened in the DCS1800 mode; And a third switch 20e which is switched by a third switching control signal to receive an output signal of the DCS1800 frequency band signal transmission line 20b or output a transmission signal to the DCS1800 frequency band signal transmission line. Referring to the operation and operation of the present invention configured as follows.
먼저, 본 발명은 두개의 전송선로인 마이크로 스트립라인으로 구성된다.First, the present invention is composed of two transmission lines, the micro strip line.
기판상에 분포정수 회로를 구성하는 경우, 가장 흔히 사용되는 것이 마이크로 스트립라인이다. 마이크로 스트립라인은 단면 구조를 가지고 있고, 고주파의 전송에 사용되는 동축 케이블을 절개하여, 중심 도체를 일그러뜨린 것으로, 마이크로스트립라인의 특성임피던스를 고려하여 구성하였다.When constructing a distribution constant circuit on a substrate, the most commonly used is a micro stripline. The microstripline has a cross-sectional structure, and a coaxial cable used for high frequency transmission is cut and the center conductor is distorted. The microstripline is constructed in consideration of the characteristic impedance of the microstripline.
이러한 본 발명은 듀얼모드 단말기의 안테나(21)를 통해 수신된 신호(WCDMA/DCS1800/GSM)를 다이플렉서(Diplexer)(22)를 통해 듀얼모드 스위치부(20)로 출력한다.The present invention outputs the signal WCDMA / DCS1800 / GSM received through the antenna 21 of the dual mode terminal to the dual mode switch unit 20 through the diplexer 22.
상기 본 발명의 듀얼모드 스위치부(20)의 구조는 1/4파장의 길이를 갖는 두개의 전송선로(마이크로 스트립라인)와 제1~제3 스위치(20c~20e)로 구성되어 있다.The structure of the dual mode switch unit 20 according to the present invention includes two transmission lines (micro strip lines) having a length of 1/4 wavelength and first to third switches 20c to 20e.
제1 스위치(20c)는 DCS1800대역의 송신신호와 수신신호를 분리시키기 위한 스위치이며 기존 스위치 구조에서도 동일한 원리이다.The first switch 20c is a switch for separating the transmission signal and the reception signal of the DCS1800 band and is the same principle in the existing switch structure.
제2 스위치(20d)는 스위칭 제어신호에 따라 온/오프할 수 있도록 구성되며, 제3 스위치(20e)도 스위칭 제어신호에 따라 마찬가지 원리로 동작한다.The second switch 20d is configured to be turned on / off according to the switching control signal, and the third switch 20e also operates on the same principle according to the switching control signal.
전송선로는 단락지점에서 1/4파장거리에 떨어진 지점은 개방되는 특성을 가지며, 비슷하게 개방지점에서 1/4파장 떨어진 지점에서는 단락되는 특성을 가진다.The transmission line has a characteristic of opening at a point 1/4 wavelength away from a shorting point, and similarly has a characteristic of shorting at a 1/4 wavelength away from an open point.
상기 제1~제3 스위치(20c~20e)의 상세 동작에 대해서 살펴보면 다음과 같다.The detailed operations of the first to third switches 20c to 20e will be described below.
도 3은 본 발명 듀얼모드 단말기의 WCDMA모드 동작시 일예를 보인 예시도와 같이 첫째, WCDMA동작시에는 제3 스위치(20e)의 스위칭 제어신호를 인가하여 그 제3 스위치(20e)를 개방시키고, 제2 스위치(20d)의 스위칭 제어신호를 인가하여 그 제2 스위치(20d)를 단락시킨다.3 shows an example of the WCDMA mode operation of the dual-mode terminal of the present invention. First, in the WCDMA operation, the third switch 20e is opened by applying a switching control signal of the third switch 20e. The switching control signal of the second switch 20d is applied to short the second switch 20d.
이경우 위에서 설명한 동작원리대로 상기 제2 스위치(20d)는 단락되어 그 제2 스위치(20d)의 단락된 지점에서 1/4파장 떨어진 지점(a)인 제2 전송선로(20b)는 개방된다.In this case, according to the operation principle described above, the second switch 20d is short-circuited and the second transmission line 20b, which is a point (a) one quarter wavelength away from the shorted point of the second switch 20d, is opened.
따라서, WCDMA/DCS1800단자(20f)에서 인가된 신호는 제1 경로(A2)를 통하여 WDCMA단자(20g)로 신호의 손실이 거의 없이(0.1dB이하)인가 될 수 있다.Therefore, the signal applied from the WCDMA / DCS1800 terminal 20f may be applied to the WDCMA terminal 20g via the first path A2 with little loss of signal (0.1 dB or less).
실제, 기존의 스위치구조에서 WCDMA신호의 경로에서 0.5~1dB의 삽입손실이 발생하며 이는 수신감도 측면에서 특성인 수신기의 잡음지수(NF)를 증가시켜 수신감도의 저하가 발생하며, 송신기에서는 단말기에 요구되는 출력을 위해서 전력증폭기 출력신호가 0.5~1.5dB증가해야 함을 의미한다.In fact, in the conventional switch structure, insertion loss of 0.5 ~ 1dB occurs in the path of WCDMA signal, which increases the noise index (NF) of receiver, which is characteristic in terms of reception sensitivity, and decreases the reception sensitivity. This means that the power amplifier output signal must increase by 0.5 to 1.5 dB for the required output.
전력증폭기의 출력레벨의 증가는 전력증폭기에서 소모되는 전류의 증가를 가져오며, 단말기의 최대출력 전력일 경우(출력전력24dBm) 상당한 수~수십mA정도 전류 소모가 커진다.Increasing the output level of the power amplifier leads to an increase in the current consumed by the power amplifier. In the case of the maximum output power of the terminal (output power of 24dBm), the current consumption increases by several to several tens of mA.
따라서, 송,수신경로에서 0.5~1dB의 손실을 개선한 본 구조는 단말기가 WCDMA모드로 동작시 DCS단자측으로는 영향을 주지 않으면서 동시에 수신기의 특성을 개선시키고(잡음지수가 0.5~1dB개선) 송신기 전력증폭기 소모전류를 낮춤으로 인해 단말기의 전류효율을 개선하고 사용시간을늘리는 장점이 있다.Therefore, this structure improves the loss of 0.5 ~ 1dB in the transmission and reception paths while improving the characteristics of the receiver without affecting the DCS terminal side when the terminal is operating in WCDMA mode (improving the noise index by 0.5 ~ 1dB). By reducing the current consumption of the transmitter power amplifier, there is an advantage to improve the current efficiency of the terminal and to increase the use time.
둘째, DCS1800모드 동작시에는 도 4에 도시된 바와 같이 제3 스위치(20e)의 스위칭 제어신호를 인가하여 그 제3 스위치(20e)를 단락시키고, 제2 스위치(20d)의 스위칭 제어신호를 인가하여 그 제2 스위치(20d)를 개방시킨다.Second, in the DCS1800 mode operation, as shown in FIG. 4, the switching control signal of the third switch 20e is applied to short-circuit the third switch 20e, and the switching control signal of the second switch 20d is applied. The second switch 20d is opened.
이에 의해, 상기 제2 스위치(20d)의 단락된 지점(b)에서 1/4파장 떨어진 지점(a)인 제2 전송선로(20b)는 단락된다.As a result, the second transmission line 20b, which is a point (a) 1/4 wavelength apart from the shorted point b of the second switch 20d, is shorted.
그리고, 제1 전송선로(20a)는 단락된 제3 스위치(20e)로부터 1/4파장만큼 떨어져 있으므로 개방되고, WCDMA/DCS1800단자에서 인가된 신호는 제2 경로(B2)를 통하여 DCS1800단자로 신호의 손실이 없이 인가될 수 있다.The first transmission line 20a is opened by 1/4 wavelength from the shorted third switch 20e, and the signal applied from the WCDMA / DCS1800 terminal is signaled to the DCS1800 terminal through the second path B2. Can be applied without loss of
따라서, WCDMA모드 동작시 특성을 개선시키기 위하여 1/4파장 전송선로를 이용한 구조로 구현하더라도 DCS1800모드 동작에는 전혀 영향을 주지 않는다.Therefore, even when implemented with a structure using a 1/4 wavelength transmission line to improve the characteristics of the WCDMA mode operation does not affect the DCS1800 mode operation at all.
결국, 상기 기술한 WCDMA 모드, DCS1800모드 동작시 제1~제3 스위치(20c~20e)의 동작과 신호흐름, 전송선로의 개방상태는 도 5와 같다.As a result, the operation of the first to third switches 20c to 20e, the signal flow, and the open state of the transmission line in the WCDMA mode and the DCS1800 mode described above are shown in FIG. 5.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 스위치 구조를 신호가 지나가는 경로에 손실이 거의 없는 전송선로(마이크로 스트립 등)를 이용함으로써, 신호 인가시에 발생하는 손실이 제거되어 송신기 전류소모 개선, 수신기 수신특성이 개선되는 효과가 있다.As described in detail above, the present invention uses a transmission line (microstrip, etc.) which has almost no loss in the path through which the signal passes through the switch structure, thereby eliminating the loss generated when the signal is applied, thereby improving transmitter current consumption and receiver reception characteristics. This has the effect of being improved.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| A201 | Request for examination | ||
| N231 | Notification of change of applicant | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |