KR200368938Y1 - 이동 단말기의 송신 전력 제어 장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 송신부의 종단 증폭기로 입력되는 전압을 검출하여 외부의 영향에 관계없이 항상 일정한 동일 전류로서 송신 신호의 전력을 유지하는데 적당하도록 한 이동 단말기의 송신 전력 제어 장치에 관한 것이다. 이와 같은 본 고안에 따른 이동 단말기의 송신 전력 제어 장치는 송신단의 종단 증폭기와 입력 전압 사이에 연결되는 고전력 저항과.

상기 입력 전압이 상기 고전력 저항의 입력단에 연결된 제 1 전압 분배부와 출력단에 연결된 제 2 전압 분배부를 통하여 분배되는 전압의 크기를 서로 비교한 후, 상기 두 분배 전압의 차이에 따른 차동 증폭 전압을 출력하는 제 1 증폭부와,

상기 제 1 증폭기의 차동 증폭 전압의 차이에 따라 송신 전력을 일정한 값으로 유지시키는 DC 전압을 출력하는 제 2 증폭부를 포함하여 이루어진다.

Description

이동 단말기의 송신 전력 제어 장치{Apparatus for control transmission power of mobile terminal}

본 고안은 이동 단말기에 관한 것으로서, 특히 송신부의 종단 증폭기로 입력되는 전압을 검출하여 외부의 영향에 관계없이 항상 일정한 동일 전류로서 송신 신호의 전력을 유지하는데 적당하도록 한 이동 단말기의 송신 전력 제어 장치에 관한 것이다.

현재 이동 통신 분야의 지속적인 발전에 따라 코드 분할 다중 접속 방식(Code Division Multiple Access, 이하 CDMA로 약칭함)을 사용하여 통신 서비스를 제공하는 이동 단말기에 관련된 기술도 급격하게 발전하고 있다.

즉, 이동 단말기는 사용자의 위치에 관계없이 고품질의 통화 서비스를 제공하며, 또한 사용에 편리하도록 크기가 점차로 경박 단소형으로 개발되고 있다.

이와 같이, 사용자가 휴대하기에 간편하도록 개발되는 이동 단말기에서 중요하게 고려되어야 할 부분이 송신시 이동 단말기의 송신 신호의 전력 제어이다.

이는 이동 단말기가 공간적, 또는 시간적으로 변화되는 상태에서 통화 서비스를 제공하므로 이동 단말기는 변화되는 주변 상황에 따라 송신 신호의 전력 세기를 조절해야 하는 것이다.

도 1은 종래의 기술에 따른 이동 단말기에서 송신부의 블록 구성도 이다.

도 1을 참조하면, 입력되는 음성 신호를 처리하여 CDMA 디지털 신호를 발생하고, 송신 신호 전력의 세기를 제어하는 이동 단말국 모뎀칩(100)과, 이동 단말국 모뎀칩(100)으로부터 발생된 CDMA 디지털 신호를 CDMA 아날로그 신호로 변환하는 기저대역 아날로그 처리부(110)와, 기저대역 아날로그 처리부(10)의 CDMA 아날로그 신호의 전력 이득을 조정하는 자동 이득 증폭부(120)와, 자동 이득 증폭부(120)에서 이득 조정된 신호를 국부 발진 주파수를 이용하여 주파수 상향조정하고 증폭하는 혼합 및 증폭부(130)와, 혼합 및 증폭부(130)의 종단 증폭기에서 CDMA 아날로그신호의 송신 무선 주파수를 커플링 하여 송신 전력을 검출하는 송신 전력 검출부(140)와, CDMA 아날로그 신호를 설정된 대역으로 여파하여 안테나를 통하여 기지국으로 발사하는 듀플렉서(160) 및 격리단자(150)를 포함하여 구성된다.

도 2는 도 1에 보인 송신 전력 검출부의 상세 회로도이다.

도 2를 참조하면, 2개의 정류 다이오드와, 전압 분배용 저항(R1 ∼ R7)과, 송신 출력 검출용 커패시터(C1)로 구성된다.

이러한 송신 전력 검출부는 우선, 송신단의 혼합 및 증폭부의 종단 증폭기에서 커패시터(C1)와 저항(R1)을 통하여 송신 무선 주파수를 커플링 하여 커플링 무선 주파수를 검출한다.

검출된 AC 전압의 커플링 무선 주파수는 저항(R3, R4, R5)을 통하여 분배된 입력 전압인 기준 DC 전압과 합쳐진 후, 다이오드(D1)로 입력된다.

다이오드(D1)는 입력되는 AC전압을 정류하여 DC 전압으로 출력한다.

출력된 DC 전압은 기저대역 아날로그 처리부로 입력되고 아날로그/디지털 변환기(Analog to Digital Convertor, ADC)를 통해 디지털 값으로 변환된 후, 이동 단말국 모뎀 칩(MSM)으로 입력된다.

이동 단말국 모뎀 칩은 입력되는 DC 전압의 디지털값(ADC값)을 검출하여 얼마 정도의 송신 출력을 보낼 것인가를 결정하고, 이어 송신 출력 제어 단자를 이용하여 송신 무선 주파수의 전력을 제어한다.

이러한 캐패시터(C1)을 통한 커플링 무선 주파수의 DC 전압 검출, ADC화 및 송신 출력 전력 레벨의 조정은 반복적으로 실시된다.

그러나, 이와 같은 종래 송신 무선 주파수의 전력 레벨은 이동 단말기에 구비된 안테나가 노출되어 있는 주변의 여건에 의해 불규칙하게 제어된다.

즉, 사용자의 신체, 주변의 방해 전파 및 외부의 지형적 영향 등으로 인하여 안테나의 임피던스(Impedance)가 순간 변화되고, 또한 안테나의 방사 패턴이 변하게 되면 송신 무선 주파수의 순간 출력 전력이 급격히 변동하여 일정한 전력의 무선 주파수를 송출하지 못하게 된다.

그것은 송신부의 종단 증폭기가 외부 임피던스에 따라 특성이 변화하여 증폭을 불규칙하게 하기 때문이다.

이러한, 불규칙한 송신 전력의 출력은 이동 단말기의 송신부에서 자동 출력 제어를 실질적으로 불가능하게 하여 이동 단말기는 사용자에게 일정한 품질의 통화 서비스를 하지 못하고, 통화중 끊어지거나 또는 잡음 및 전송 오류가 발생하여 통화 음질이 급격히 떨어진 음성 서비스를 제공하는 문제점이 있다.

본 고안의 목적은 이상에서 언급한 종래 기술의 문제점을 감안하여 안출한 것으로서, 안테나 등의 외부환경에 관계없이 항상 일정한 송신 무선 주파수의 출력 전력을 유지하도록 제어하는 이동 단말기의 송신 전력 제어 장치를 제공하기 위한 것이다.

이상과 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안의 일 특징에 따르면, 이동 단말기의 송신 전력 제어 장치는 송신단의 종단 증폭기와 입력 전압 사이에 연결되는 고전력 저항과. 상기 입력 전압이 상기 고전력 저항의 입력단에 연결된 제 1 전압 분배부와 출력단에 연결된 제 2 전압 분배부를 통하여 분배되는 전압의 크기를 서로 비교한 후, 상기 두 분배 전압의 차이에 따른 차동 증폭 전압을 출력하는 제 1 증폭부와, 상기 제 1 증폭기의 차동 증폭 전압의 차이에 따라 송신 전력을 일정한 값으로 유지시키는 DC 전압을 출력하는 제 2 증폭부를 포함하여 구성된다.

바람직하게는, 상기 제 1 증폭부는 연산증폭기로 구성된다.

도 1은 종래의 기술에 따른 이동 단말기에서 송신부의 블록 구성도.

도 2는 도 1에 보인 송신 전력 검출부의 상세 회로도.

도 3은 본 고안에 따른 이동 단말기의 송신부를 나타낸 회로도.

도 4는 도 3에 보인 전류 제어 검출부의 상세 회로도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

300 : 이동 단말국 모뎀칩

310 : 기저대역 아날로그 처리부

320 : 자동 이득 증폭부 330 : 혼합 및 증폭부

340 : 전류 제어 검출부 350 : 입력 전압

360 : 격리 단자 370 : 듀플렉서

이하 본 고안의 바람직한 일 실시 예에 따른 구성 및 작용을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

도 3은 본 고안에 따른 이동 단말기의 송신부를 나타낸 회로도이다.

도 3을 참조하면, 입력되는 음성 신호를 처리하여 CDMA 디지털 신호를 발생하고, 송신 신호 전력의 세기를 제어하는 이동 단말국 모뎀칩(300)과, 이동 단말국 모뎀칩(300)으로부터 발생된 CDMA 디지털 신호를 CDMA 아날로그 신호로 변환하는 기저대역 아날로그 처리부(310)와, 기저대역 아날로그 처리부(310)의 CDMA 아날로그 신호의 이득을 제어하는 자동 이득 증폭부(320)와, 자동 이득 증폭부(320)에서 이득 조정된 신호를 국부 발진 주파수를 이용하여 주파수 상향조정하고 증폭하는혼합 및 증폭부(330)와, 혼합 및 증폭부(330)의 종단 증폭기에 직접 연결되어 입력 전압(350)을 검출하여 송신 무선 주파수의 전력을 일정하게 유지하는 DC 전압을 발생하는 고전력 저항 R1 및 전류 제어 검출부(340)와, 격리 단자(360) 및 듀플렉서(370)를 포함하여 구성된다.

도 4는 도 3에 보인 전류 제어 검출부의 상세 회로도이다.

도 4를 참조하면, 송신단의 종단 증폭기와 입력 전압 사이에 연결되는 고전력 저항 R1과. 고전력 저항 R1의 입력단에 연결되어 입력 전압을 분배하는 제 1 전압 분배부(400)와, 고전력 저항 R1의 출력단에 연결되어 입력 전압을 분배하는 제 2 전압 분배부(410)와, 제 1 전압 분배부(400)와 제 2 전압 분배부(410) 에서 분배된 두 입력 전압의 크기를 비교하여 그에 따른 차동 증폭 전압을 출력하는 연산증폭기로 구성되는 제 1 증폭부(420)와, 연산 증폭기의 출력단과 베이스 단자가 연결되고, 연산 증폭기에서 출력하는 차동 증폭 전압에 따라 에미터 단자의 전압을 조정하는 트랜지스터로 구성되는 제 2 증폭부(430)를 포함하여 구성된다.

이러한. 이동 단말기의 송신 전력 제어 장치는 우선, 단말기의 배터리(Battery)인 입력 전압과 송신단의 종단 증폭기 사이에 고전력 저항인 R1을 연결한다.

이때, R1은 직접 종단 증폭기에 연결되므로 500㎃ 같은 높은 전류에 견딜 수 있는 고전력 저항이 사용된다.

그러면, 고전력 저항 R1의 입력단에서는 입력 전압이 제 1 전압 분배부(400)인 저항 R2와 R3에서 전압 분배되어 연산 증폭기(OP-AMP)의 비반전 단자(+단자)로입력된다.

이때, 비반전 단자에 입력되는 전압은 기준 전압이 된다.

그리고, 고전력 저항 R1을 통하여 전압 강하된 입력 전압은 제 2 전압 분배부(410)인 저항 R4와 R5에서 전압 분배되어 연산 증폭기의 반전 단자(-단자)에 입력된다.

연산 증폭기는 입력된 반전 단자의 전압이 비반전 단자의 전압보다 높으면 기준 전압보다 낮은 전압을 출력하고, 반면에 반전 단자의 전압이 비반전 단자의 전압보다 낮으면 기준 전압보다 높은 전압을 출력한다.

이것은 종단 증폭기의 송신 전력이 설정된 임계값보다 높아지면 연산 증폭기에서는 낮은 전압을 출력하고, 송신 전력이 설정된 임계값보다 작아지면 연산 증폭기에서는 높은 전압을 출력하게 되는 것이다.

즉, 연산 증폭기는 입력되는 두 전압을 비교하고, 비교 결과에 따른 차동 전압을 출력하는 증폭기로서 동작한다.

이어, 연산 증폭기의 차동 증폭 전압은 트랜지스터(Tr1)의 베이스 단자로 입력된다.

한편, 트랜지스터의 콜렉터 단자에는 저항 R6에서 분배된 바이어스 전압이 인가되고, 에미터 단자에는 베이스 단자의 전압 변화에 따라 콜렉터 단자의 전압이 인가된다.

이때, 베이스 단자의 전압은 연산 증폭기의 차동 증폭 전압의 차이에 따라 변화하므로 결국, 트랜지스터는 연산 증폭기의 차동 증폭 전압의 차이에 따라 에미터 단자의 전압을 변화시키는 증폭 기능을 한다.

이어, 에미터 단자의 출력 전압은 기저대역 아날로그 처리부의 아날로그/디지털 컨트롤러(ADC)에서 디지털 값으로 변화되고, 전압 증폭을 거쳐 이동 단말국 모뎀칩으로 입력된다.

이동 단말국 모뎀칩에서는 입력된 디지털 전압값을 검출하여 송신 출력 제어 단자를 통해 송신 무선 주파수의 출력 전력 세기를 결정하고, 송신 무신 주파수는 자동 이득 증폭부의 AGC 제어를 통해서 일정한 송신 전력을 유지하게 된다.

이상의 설명에서와 같은 본 고안은 하므로 종단 증폭기로 입력되는 전압을 검출하여 송신 신호 전력을 제어하므로 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 이동 단말기는 안테나 등의 외부 영향에 관계없이 항상 일정한 송신 전력을 유지할 수 있으므로 사용자에게 안정된 통화 서비스를 제공할 수 있다.

둘째, 이동 단말기에서 최종 송신단의 하드웨어 구성이 간단해지고, 송신단을 설계 시 용이하게 구현할 수 있다.

셋째, 상시 소비전류를 이용하여 순간적인 송신 전력의 변동이 없으므로 이동 단말기의 배터리 전원을 안정화 할 수 있다.

Claims (3)

1. 삭제
2. 단말기 배터리로부터 제공되는 입력 전압과 송신단의 종단 증폭기 사이에 연결되는 고전력 저항과.

   상기 고전력 저항의 입·출력단에 각각 연결된 제1, 제2 전압 분배부를 통하여 제공되는 전압의 크기를 서로 비교한 후, 상기 두 분배 전압의 차이에 따른 전압을 증폭하여 출력하는 제 1 증폭부와,

   상기 제 1 증폭기의 차동 증폭 전압의 차이에 따라 송신 전력을 일정한 값으로 유지시키는 DC 전압을 출력하는 제 2 증폭부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기의 송신 전력 제어 장치.
3. 제 2항에 있어서, 상기 제 1 증폭부는 연산증폭기로 구성되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기의 송신 전력 제어 장치.