KR20040103205A - Apparatus for decreasing generation of heat of handset and method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 단말기의 발열 감소 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히, CDMA 단말기의 RF 송신부에 적용되어, 높은 소모 전류로 인한 배터리 사용시간 감소, 통화 중 단말기의 발열 현상 및 송신부 스퓨리어스 제거에 관련된 문제를 개선하는 단말기의 발열 감소 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for reducing heat generation of a terminal, and in particular, to be applied to an RF transmitter of a CDMA terminal, thereby improving problems related to reduction of battery usage time due to high current consumption, heat generation of a terminal during a call, and elimination of spurious transmitters. The present invention relates to an apparatus and a method for reducing heat of a terminal.
현재, CDMA 시스템은 모든 송수신 파워 제어를 자동이득증폭기(RX AGC AMP, TX AGC AMP)를 통하여 하고 있으며, 유일하게 연속적으로 가변적인 이득을 가지고 있다. 즉, 이 두 곳에서 자동적으로 IS-95 스펙에 맞추어 송수신 파워를 제어하고 있다.Currently, the CDMA system controls all transmit and receive power through automatic gain amplifiers (RX AGC AMP, TX AGC AMP), and has the only continuously variable gain. In other words, these two locations automatically control transmit and receive power in accordance with the IS-95 specification.
도 1은 종래의 RF 송신부를 나타낸 블록도로서, 이러한 종래의 RF 송신부는, 송신 데이터를 아날로그 신호로 변조하는 제어부(110); 제어부(110)에서 출력된 아날로그 신호를 입력받아 안테나 포트에서 요구되는 송신 출력에 맞도록 증폭하는 자동이득증폭기(120); 자동이득증폭기(120)에서 출력된 신호의 하모닉(Harmonic) 성분을 제거하는 RF SAW 필터(130); 및 RF SAW 필터(130)에서 출력된 신호를 증폭하는 파워 앰프(140)를 포함한다.1 is a block diagram showing a conventional RF transmitter, which includes a control unit 110 for modulating transmission data into an analog signal; An automatic gain amplifier (120) for receiving an analog signal output from the control unit (110) and amplifying the signal according to the transmission output required by the antenna port; An RF SAW filter 130 for removing harmonic components of the signal output from the auto gain amplifier 120; And a power amplifier 140 for amplifying the signal output from the RF SAW filter 130.
상술한 종래의 RF 송신부의 동작에 관하여 설명하면, 제어부(110)에서 출력된 기저대역 신호는 자동이득증폭기(120)를 통과하면서 증폭되고, RF SAW 필터(130)를 통과하면서 주변 잡음 신호가 제거되며 다시 파워 앰프(140)를 통과하면서 증폭되어 안테나로 방사된다. 즉, 송신 신호 출력 시에는 항상 파워 앰프(140)가 동작하고 있는 상태로 유지된다.Referring to the operation of the conventional RF transmitter described above, the baseband signal output from the controller 110 is amplified while passing through the automatic gain amplifier 120, and the ambient noise signal is removed while passing through the RF SAW filter 130. And amplified while passing through the power amplifier 140 is radiated to the antenna. That is, the power amplifier 140 is always kept in operation when the transmission signal is output.
그러나, 상술한 종래의 RF 송신부에 의하면, 휴대용 단말기 내에 장착된 구성요소 중 가장 큰 전류를 소모하고, 가장 많은 발열이 이루어지는 소자가 파워 앰프(140)임에도 불구하고, 통화중에 항상 파워 앰프(140)를 동작시키게 되므로, 높은 발열로 인하여 단말기가 가열되거나 오랜 통화 시 배터리 잔량의 급격한 감소를 가져오는 문제점이 있다. 또한, 개발자 측에서는 송신단 설계 시 송신 대역 내에 잡음이나 발진이 일어날 경우 이 신호가 파워 앰프(140)를 통해 증폭되어 개선에 어려움을 겪는 문제점이 있다.However, according to the conventional RF transmitter, the power amplifier 140 consumes the largest current among the components mounted in the portable terminal and generates the most heat. Since the operation, the terminal is heated due to high heat or there is a problem that causes a sharp decrease in the remaining battery charge when a long call. In addition, the developer side has a problem in that when the design of the transmitter is a noise or oscillation occurs in the transmission band, this signal is amplified through the power amplifier 140, which is difficult to improve.
상기 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명은, 통화 중에도 수신 감도에 따라 적절하게 파워 앰프를 턴온/오프함으로써, 단말기의 배터리 사용 시간을 증가시키고, 발열량을 감소시키며, 특정 구간 이하에서 송신 신호 대역 내의 잡음 증폭을 방지하는 단말기의 발열 감소 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.In order to solve the above problems, the present invention increases power consumption of the battery, decreases the amount of heat generated by the power amplifier by turning on / off the power amplifier appropriately according to the reception sensitivity even during a call, and transmits the signal within the transmission signal band within a certain period. It is an object of the present invention to provide an apparatus and method for reducing heat generation of a terminal for preventing noise amplification.
도 1은 종래의 RF 송신부를 나타낸 블록도,1 is a block diagram showing a conventional RF transmitter;
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 단말기의 발열 감소 장치를 나타낸 블록도,2 is a block diagram showing an apparatus for reducing heat of a terminal according to an embodiment of the present invention;
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 단말기의 발열 감소 방법을 나타낸 동작흐름도.3 is a flowchart illustrating a method of reducing heat generation of a terminal according to an embodiment of the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
210 : 제어부 220 : 자동이득증폭기210: control unit 220: automatic gain amplifier
230 : RF SAW 필터 240 : 파워 앰프230: RF SAW filter 240: power amplifier
250 : 스위치부250: switch unit
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 단말기의 발열 감소 장치는, 송신 데이터를 아날로그 신호로 변조하고, 수신 데이터의 수신 감도에 따라 제1 제어 신호 및 제2 제어 신호를 생성하는 제어부; 상기 아날로그 신호를 입력받아 증폭하는 자동이득증폭기; 상기 자동이득증폭기에서 출력된 신호의 하모닉 성분을 제거하는 RF SAW 필터; 상기 제1 제어 신호에 의하여 턴온되면, 상기 RF SAW 필터에서 출력된 신호를 증폭하고, 증폭된 신호를 안테나를 통하여 송출하는 파워 앰프; 및 상기 파워 앰프에 병렬적으로 연결되어, 상기 제2 제어 신호의 제어에 따라 상기 RF SAW필터에서 출력된 신호를 도통시키거나 차단하는 스위치부를 포함한다.In order to achieve the above object, the apparatus for reducing heat generation of a terminal of the present invention includes: a control unit for modulating transmission data into an analog signal and generating a first control signal and a second control signal according to a reception sensitivity of the reception data; An automatic gain amplifier for receiving and amplifying the analog signal; An RF SAW filter for removing harmonic components of the signal output from the auto gain amplifier; A power amplifier which, when turned on by the first control signal, amplifies the signal output from the RF SAW filter and transmits the amplified signal through an antenna; And a switch unit connected in parallel to the power amplifier to conduct or block a signal output from the RF SAW filter according to the control of the second control signal.
또한, 상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 단말기의 발열 감소 방법은, 수신 데이터의 입력받아 수신 파워를 측정하는 단계; 상기 수신 파워가 증폭 전 송신 파워에 이상 모바일 파워를 더한 값 이상인지 여부를 판단하는 단계; 및 상기 수신 파워가 증폭 전 송신 파워에 이상 모바일 파워를 더한 값 이상인 경우에는, 파워 증폭 과정을 비활성화하고, SAW 필터링된 신호를 안테나를 통하여 바로 출력하는 단계를 포함한다.In addition, the heat reduction method of the terminal of the present invention in order to achieve the above object, the step of receiving the received data of the received power; Determining whether the received power is equal to or greater than a value obtained by adding an abnormal mobile power to a transmission power before amplification; And if the received power is equal to or greater than a value obtained by adding an abnormal mobile power to the transmission power before the amplification, deactivating the power amplification process and directly outputting the SAW filtered signal through the antenna.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여 본 발명의 가장 바람직한 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.Hereinafter, the most preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily implement the technical idea of the present invention. .
먼저, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 단말기의 발열 감소 장치를 나타낸 블록도로서, 이러한 본 발명의 단말기의 발열 감소 장치는, 제어부(210), 자동이득증폭기(220), RF SAW 필터(230), 파워 앰프(240) 및 스위치부(250)를 포함한다.First, Figure 2 is a block diagram showing a heat generation reducing device of the terminal according to an embodiment of the present invention, the heat reduction device of the terminal of the present invention, the control unit 210, automatic gain amplifier 220, RF SAW filter 230, a power amplifier 240, and a switch unit 250.
제어부(210)는, 송신 데이터를 아날로그 신호로 변조하고, 상기 아날로그 데이터를 후술하는 자동이득증폭기(220)로 출력하며, 수신 데이터의 수신 감도에 따라 후술하는 파워 앰프(240)의 온/오프를 제어하는 제1 제어 신호 및 후술하는 스위치부(250)의 도통/차단을 제어하는 제2 제어 신호를 생성하는 역할을 한다.The control unit 210 modulates the transmission data into an analog signal, outputs the analog data to an automatic gain amplifier 220 to be described later, and turns on / off the power amplifier 240 described later according to the reception sensitivity of the received data. It serves to generate a first control signal for controlling and a second control signal for controlling the conduction / blocking of the switch unit 250 to be described later.
또한, 자동이득증폭기(220)는, 상기 제어부(210)에서 출력된 아날로그 신호를 입력받아 안테나 포트에서 요구되는 송신 출력에 맞도록 증폭하고, 증폭된 신호를 후술하는 RF SAW 필터(230)로 출력하는 역할을 한다.In addition, the automatic gain amplifier 220 receives the analog signal output from the control unit 210, amplifies the output according to the transmission output required by the antenna port, and outputs the amplified signal to the RF SAW filter 230 which will be described later. It plays a role.
한편, RF SAW 필터(230)는, 상기 자동이득증폭기(220)에서 출력된 신호의 하모닉(Harmonic) 성분을 제거하고, 여파된 신호를 후술하는 파워 앰프(240)로 출력하는 역할을 한다.The RF SAW filter 230 removes the harmonic component of the signal output from the automatic gain amplifier 220 and outputs the filtered signal to the power amplifier 240 which will be described later.
또한, 파워 앰프(240)는, 상기 제어부(210)에서 출력된 상기 제1 제어 신호에 의하여 턴온되면, 상기 RF SAW 필터(230)에서 출력된 신호를 증폭하고, 증폭된 신호를 안테나를 통하여 송출하는 역할을 한다.In addition, when the power amplifier 240 is turned on by the first control signal output from the controller 210, the power amplifier 240 amplifies the signal output from the RF SAW filter 230 and transmits the amplified signal through an antenna. It plays a role.
한편, 스위치부(250)는, 상기 파워 앰프(240)에 병렬적으로 연결되어, 상기 제어부(210)에서 출력된 상기 제2 제어 신호의 제어에 따라 상기 RF SAW 필터(230)에서 출력된 신호를 도통시키거나 차단하는 역할을 한다. 여기서, 상기 스위치부(250)는, 대역폭이 송신 RF 대역과 동일한 액티브 스위칭 필터(Active Switching Filter)일 수 있다.On the other hand, the switch unit 250 is connected in parallel to the power amplifier 240, the signal output from the RF SAW filter 230 under the control of the second control signal output from the controller 210 It acts as a barrier or conduction. The switch unit 250 may be an active switching filter having a bandwidth equal to a transmission RF band.
상술한 본 발명의 단말기의 발열 감소 장치의 동작에 관하여 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the heat reduction device of the terminal of the present invention described above are as follows.
먼저, 제어부(210)에서 수신 데이터를 입력받아 수신 감도를 측정하고, 수신 신호가 미약하여 단말기에서 약 -5dBm 이상의 송신파워가 필요할 경우에는, 파워 앰프(240)를 턴온시키도록 제어하는 제1 제어 신호를 생성하는 동시에,스위치부(250)를 차단시키도록 제어하는 제2 제어 신호를 생성하게 된다. 그 후, 파워 앰프(240)는, 제어부(210)에서 출력된 제1 제어 신호에 의하여 턴온되어, RF SAW 필터(230)에서 출력된 신호를 증폭하고, 증폭된 신호를 안테나를 통하여 송출하게 된다.First, the control unit 210 receives the received data to measure the reception sensitivity, the first control to control the power amplifier 240 to turn on, if the reception signal is weak and needs a transmission power of about -5dBm or more in the terminal While generating a signal, a second control signal for controlling to block the switch unit 250 is generated. Thereafter, the power amplifier 240 is turned on by the first control signal output from the controller 210 to amplify the signal output from the RF SAW filter 230 and transmit the amplified signal through the antenna. .
한편, 수신 신호가 강해서 단말기 송신 파워가 약-5dBm 이하일 경우에는, 파워 앰프(240)를 턴오프시키도록 제어하는 제1 제어 신호를 생성하는 동시에, 스위치부(250)를 도통시키도록 제어하는 제2 제어 신호를 생성하게 된다. 그 후, 파워 앰프(240)는, 제어부(210)에서 출력된 제1 제어 신호에 의하여 턴오프되고, 스위치부(250)는, 제어부(210)에서 출력된 제2 제어 신호의 제어에 따라 RF SAW 필터(230)에서 출력된 신호를 안테나로 도통시켜 송출하게 된다.On the other hand, when the reception signal is strong and the terminal transmission power is about -5 dBm or less, the first control signal for controlling to turn off the power amplifier 240 is generated, and the control unit is controlled to conduct the switch 250. 2 Generate a control signal. Thereafter, the power amplifier 240 is turned off by the first control signal output from the controller 210, and the switch unit 250 is controlled by the RF according to the control of the second control signal output from the controller 210. The signal output from the SAW filter 230 is conducted to the antenna to transmit.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 단말기의 발열 감소 방법을 나타낸 동작흐름도로서, 이에 관하여 설명하면 다음과 같다.3 is a flowchart illustrating a method for reducing heat generation of a terminal according to an embodiment of the present invention.
먼저, 제어부(210)에서 수신 데이터를 입력받아 수신 파워를 측정한다(S301).First, the control unit 210 receives the received data and measures the received power (S301).
그 후, 제어부(210)는, 상기 수신 파워가 증폭 전 송신 파워에 이상 모바일 파워(Ideal Mobile Power)를 더한 값 이상인지 여부를 판단한다(S302). 여기서, 상술한 증폭 전 송신 파워에 이상 모바일 파워(Ideal Mobile Power)를 더한 값은 -5dBm로 결정될 수 있다. 현재의 CDMA 시스템은 RX 파워에 따라서 이미 출력해야 할 TX 파워를 미리 알고 있게 되므로, 단말기에서 파워 앰프가 없는 경우에도 조정된NV 데이터에 의하여 TX 자동이득 증폭기가 그만큼 보상해서 출력하게 된다. 즉, 단말기는 파워 앰프 없이 출력 가능한 자신의 최대 송신 파워 한계를 인식하고 있으며, 이 때의 최저 수신 파워 한계 또한 인식하고 있다. 따라서, 증폭 전 송신 파워에 이상 모바일 파워(Ideal Mobile Power)를 더한 값은 최저 수신 파워 한계에 해당하며, 상기 수신 파워가 이 이상이 되면 TX 자동이득 증폭기의 보상에 의하여 송신 데이터의 정상적인 출력이 가능하게 되는 것이다.Thereafter, the controller 210 determines whether the received power is equal to or greater than a value obtained by adding an abnormal mobile power to the transmission power before amplification (S302). Here, the value obtained by adding the ideal mobile power to the aforementioned transmission power before amplification may be determined as -5 dBm. The current CDMA system knows in advance the TX power to be output according to the RX power, so that even if there is no power amplifier in the terminal, the TX auto gain amplifier compensates for the output according to the adjusted NV data. That is, the terminal recognizes its maximum transmit power limit that can be output without a power amplifier, and also recognizes the lowest received power limit at this time. Therefore, the value obtained by adding the ideal mobile power to the transmission power before amplification corresponds to the minimum reception power limit. When the reception power is higher than this, normal output of transmission data is possible by compensation of the TX automatic gain amplifier. Will be done.
만약, 상기 수신 파워가 증폭 전 송신 파워에 이상 모바일 파워(Ideal Mobile Power)를 더한 값 이상인 경우에는, 파워 증폭 과정을 비활성화하고, SAW 필터링된 신호를 안테나를 통하여 바로 출력하게 된다(S303). 여기서, 상기 파워 증폭 과정을 비활성화하는 대신에, 송신 자동이득제어에 있어서 이득값을 높일 수 있다.If the received power is equal to or larger than a value obtained by adding an ideal mobile power to the transmission power before amplification, the power amplification process is deactivated and the SAW filtered signal is directly output through the antenna (S303). Here, instead of deactivating the power amplification process, a gain value may be increased in transmission automatic gain control.
한편, 상기 수신 파워가 증폭 전 송신 파워에 이상 모바일 파워(Ideal Mobile Power)를 더한 값 미만인 경우에는, 파워 증폭 과정을 활성화하고, SAW 필터링된 신호를 파워 증폭한 후 출력하게 된다(S303). 여기서, 상기 파워 증폭 과정을 활성화하는 대신에, 송신 자동이득제어에 있어서 이득값을 감소시킬 수 있다.On the other hand, if the received power is less than the value obtained by adding the abnormal mobile power to the transmission power before amplification, the power amplification process is activated, and the SAW filtered signal is amplified and output (S303). Here, instead of activating the power amplification process, the gain value may be reduced in the automatic transmission control.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니다.The present invention described above is capable of various substitutions, modifications, and changes without departing from the technical spirit of the present invention for those skilled in the art to which the present invention pertains. It is not limited to the drawings shown.
본 발명은, 통화 중에도 수신 감도에 따라 적절하게 파워 앰프를 턴온/오프함으로써, 단말기의 배터리 사용 시간을 증가시키고, 발열량을 감소시키며, 특정 구간 이하에서 송신 신호 대역 내의 잡음 증폭을 방지하는 장점이 있다.The present invention has an advantage of increasing the battery life of the terminal, reducing the amount of heat generated, and preventing noise amplification in the transmission signal band below a certain section by appropriately turning on / off the power amplifier according to the reception sensitivity even during a call. .
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E601 | Decision to refuse application |