KR20040027998A

KR20040027998A - 이동통신 단말기 송신단의 출력단 정합 회로

Info

Publication number: KR20040027998A
Application number: KR1020020059043A
Authority: KR
Inventors: 임재욱
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2002-09-28
Filing date: 2002-09-28
Publication date: 2004-04-03

Abstract

본 발명은 이동통신 단말기 송신단의 출력단 정합 회로에 있어서, 직렬 캐패시터와, 이동통신 단말기의 동작 채널별로 미리 설정된 가변 인덕터 값을 형성하기 위한 직류 바이어스를 제공받는 병렬 가변 인덕터부를 포함하여 구성하며, 이때 직류 바이어스는 채널별로 미리 설정된 조절 전압 값이 저장되는 룩업 테이블을 구비한 제어부에서 이러한 룩업 테이블을 참조하여 제공된다.

Description

이동통신 단말기 송신단의 출력단 정합 회로{Output matching circuit in transmitting part of mobile station}

본 발명은 휴대폰, PDA(Personal Digital Assistant) 등과 같은 개인용 이동통신 단말기의 송신단에 관한 것으로서, 특히 출력단 정합회로에 관한 것이다.

듀플렉서를 사용하는 무선 이동통신 단말기의 RF 송신 작동 처리과정을 살펴보면, 먼저 음성신호를 스피커에서 전기신호로 변환한 후에 그 변환된 전기 신호를 디지털 통신을 위해 코딩(Coding) 작업을 하게 된다. 그 후, 상기 코딩된 음성신호를 다시 아날로그 신호로 변환하고, 저주파수 대역의 아날로그 신호를 증폭한다.그리고, 상기 저주파수 대역의 아날로그 신호를 믹서(Mixer)와 국부 발진기, 위상고정회로(PLL: Phase Locked Loop)를 이용해 고주파수로 변환한다.

이때, 상기 믹서의 출력단 신호를 증폭하기 위해 구동 증폭기(Drive amplifier)가 구비되어 있는데, 상기 구동 증폭기는 전력 증폭기 모듈(PAM: Power Amplifier Module)과 송신 PLL 사이에 위치하며, 상기 송신 PLL의 출력 레벨이 낮으므로 PAM이 요구하는 입력 레벨로 신호를 증폭시켜 주는 역할을 수행하게 된다.

PAM에서는 PAM과 안테나 사이에 위치하고 있는 입/출력 정합회로, 듀플렉서 등의 삽입 손실을 고려함과 아울러 수신 채널의 저잡음 증폭기와 송신 채널의 PAM이 듀플렉서를 통해서 안테나를 공유하고 있으므로 PAM 신호가 수신 신호에 영향을 주는 것에 유의하여 규정에 의거한 단말기 출력 전력만큼 증폭시키고, 듀플렉서에서는 송신 대역을 선택적으로 안테나로 방사하게 된다. 이하 첨부 도면을 참조하여 이러한 이동통신 단말기의 송신단 및 출력단 정합회로를 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 종래의 이동통신 단말기 송신단의 출력단 정합회로 및 관련 기능부의 개략적인 블록 구성도이다. 도 1을 참조하면, 입력 정합회로(10)를 거쳐 공급되는 신호를 자신의 이득 특성으로 증폭하는 PAM(20)와, PAM(20) 출력단에 접속된 출력 정합회로(30) 및 출력 정합회로(30)에서 출력된 신호를 무선신호로 방사하는 듀플렉서(40)가 개시된다. 이러한 구성에서 출력 정합회로(30)는 출력단 정합(듀플렉서 중간단 정합)을 위해 직렬 캐패시터(C1)와 병렬 인덕터(L1)로 구성되는 고정된 출력 정합회로의 구조를 가진다.

그런데, 이동통신 단말기에서는 낮은 채널에서는 상기 출력 정합회로(30)의 병렬 인덕터 값이 낮아야만 RF 최대 전력 방사시 전류가 적으며, 높은 채널에서는 병렬 인덕터 값이 높아야만 RF 최대 전력 방사시 전류가 적게 된다. 이에 따라 상기 고정 출력 정합회로(30)는 이동통신 단말기에서의 멀티 채널에 대하여 RF 최대 전력시 전류 소모에 적절히 대응하지 못하며 인접채널 전력저지(ACPR: Adjacent Channel Power Rejection) 특성을 최적화시키지 못하는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명의 목적은 이동통신 단말기 송신단에서 최적화된 출력단 정합 회로를 구현하여 최대 RF 전력 방사시 전류를 감소시킬 수 있으며, 이에 따라 단말기 배터리의 사용 가능시간을 보다 더 확보할 수 있도록 하는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 이동통신 단말기 송신단의 출력단 정합 회로에 있어서, 직렬 캐패시터와, 이동통신 단말기의 동작 채널별로 미리 설정된 가변 인덕터 값을 형성하기 위한 직류 바이어스를 제공받는 병렬 가변 인덕터부를 포함하여 구성하며, 이때 직류 바이어스는 상기 채널별로 미리 설정된 조절 전압 값이 저장되는 룩업 테이블을 구비한 제어부에서 이러한 룩업 테이블을 참조하여 제공됨을 특징으로 한다.

도 1은 종래의 이동통신 단말기 송신단의 출력단 정합회로 및 관련 기능부의 개략적인 블록 구성도

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동통신 단말기 송신단의 출력단 정합회로 및 관련 기능부의 개략적인 블록 구성도

이하 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명에서는 구체적인 구성 소자 등과 같은 특정 사항들이 나타나고 있는데 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐 이러한 특정 사항들이 본 발명의 범위 내에서 소정의 변형이나 혹은 변경이 이루어질 수 있음은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다 할 것이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동통신 단말기 송신단의 출력단 정합회로 및 관련 기능부의 개략적인 블록 구성도이다. 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 이동통신 단말기의 송신단은 종래와 마찬가지로, 입력 정합회로(10)를 거쳐 공급되는 신호를 자신의 이득 특성으로 증폭하는 PAM(20)와, PAM(20) 출력단에 접속된 출력 정합회로(50) 및 출력 정합회로(30)에서 출력된 신호를 무선신호로 방사하는 듀플렉서(40)를 구비한다.

이때. 출력 정합회로(50)는 출력단 정합(듀플렉서 중간단 정합)을 위해 직렬 캐패시터(C1)와, 본 발명의 특징에 따른 병렬 가변 인덕터부(52)로 구성되는 가변 출력 정합회로의 구조를 가진다.

상기 출력 정합회로(50)의 가변 인덕터부(52)의 인덕터 값은 해당 이동통신 단말기가 낮은 채널에서 동작시 RF 최대 전력 방사시 전류를 낮추기 위해 적절히 낮은 값으로 조정되며, 상기 단말기가 높은 채널에서 동작시 RF 최대 전력 방사시 전류를 낮추기 위해 높은 값으로 조정된다. 가변 인덕터부(52)는 인덕터(L2)와 직류 바이어스(Vcnt)로 조절되는 쇼키 다이오드(가변 캐패시터)(D1)의 직렬 연결로 구성된다.

상기 가변 인덕터부(52)의 인덕터 값의 조정을 위한 적절한 직류 바이어스는이동통신 단말기의 전체적인 동작을 총괄적으로 제어하는 제어부인 MSM(MSM : Mobile Station Modem)(60)에서 제공된다. 상기 MSM(60)에는 본 발명의 특징에 따라 상기 가변 인덕터부(52)의 인덕터 값을 조절하기 위해 미리 설정된 각각의 채널별 조절 전압 값이 저장되는 룩업 테이블(62)이 구비된다. 이때 상기 테이블에 저장되는 채널별 조절 전압 값은 상기 가변 인덕터부(52)가 각 채널별로 전류를 감소시키면서도 ACPR 특성이 좋도록 하는 인덕터 값을 갖도록 미리 계산 및/또는 실험에 의해 적절히 설정된다.

MSM(60)에서 상기 가변 인덕터부(52)의 인덕터 값을 조절하기 위해 출력되는 신호는 PDM(Pulse Duration Modulation) 신호일 수 있으며, 이러한 PDM 신호는 RC필터(64)를 거쳐 RC 필터링됨으로써 적절한 직류 전압(Vcnt)으로 변환되어 가변 인덕터부(52)에 제공된다.

이러한 구성에서, 상기 가변 인덕터부(52)의 인덕터 값의 조정을 위한 적절한 직류 바이어스는 이동통신 단말기의 전체적인 동작을 총괄적으로 제어하는 제어부인 MSM(MSM : Mobile Station Modem)(60)에서 제공된다. 상기 MSM(60)에는 본 발명의 특징에 따라 상기 가변 인덕터부(52)의 인덕터 값을 조절하기 위해 미리 설정된 각각의 채널별 조절 전압 값이 저장되는 테이블(62)이 구비된다. 이때 상기 테이블에 저장되는 채널별 조절 전압 값은 상기 가변 인덕터부(52)가 각 채널별로 전류를 감소시키면서도 ACPR 특성이 좋도록 하는 인덕터 값을 갖도록 미리 계산 및/또는 실험에 의해 적절히 설정된다.

상기와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 이동통신 단말기 송신단의 출력 정합회로의 구성 및 동작이 이루어질 수 있으며, 한편 상기한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나 여러 가지 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 실시될 수 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 의하여 정할 것이 아니고 청구범위와 청구범위의 균등한 것에 의하여 정하여져야 할 것이다.

상기한 바와 같이 본 발명에 따른 이동통신 단말기 송신단의 출력 정합회로는 각 채널별로 적절히 가변되는 정합 값을 가지므로 최대 RF 전력 방사시 전류를 감소시킬 수 있으며, 이에 따라 단말기 배터리의 사용 가능시간을 보다 더 확보할 수 있도록 할 수 있다. 예를 들어 종래의 고정 출력 정합회로와 비교할 경우에 채널 별로 약 50[mA]에서 100[mA]까지 최대 RF 방사시 전류를 줄일 수 있다.

Claims

이동통신 단말기 송신단의 출력단 정합 회로에 있어서,

직렬 캐패시터와,

상기 이동통신 단말기의 동작 채널별로 미리 설정된 가변 인덕터 값을 형성하기 위한 직류 바이어스를 제공받는 병렬 가변 인덕터부를 포함하여 구성함을 특징으로 하는 출력단 정합 회로.
제1항에 있어서, 상기 가변 인덕터부는

인덕터와,

상기 직류바이어스로 조절되는 가변 캐패시터로 구성됨을 특징으로 하는 출력단 정합 회로.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 직류 바이어스는 상기 이동통신 단말기의 전체적인 동작을 총괄적으로 제어하며, 상기 채널별로 미리 설정된 조절 전압 값이 저장되는 룩업 테이블을 구비한 제어부에서 제공됨을 특징으로 하는 출력단 정합 회로.