KR20040110183A - Apparatus for detecting high power - Google Patents

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KR20040110183A KR1020030039375A KR20030039375A KR20040110183A KR 20040110183 A KR20040110183 A KR 20040110183A KR 1020030039375 A KR1020030039375 A KR 1020030039375A KR 20030039375 A KR20030039375 A KR 20030039375A KR 20040110183 A KR20040110183 A KR 20040110183A
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Abstract

PURPOSE: A high power detector is provided to prevent unnecessary current consumption by accurately adjusting power, minimize interference between users and maximize the number of users in one channel. CONSTITUTION: A transmission variable gain amplifier(310) amplifies a gain so to be suitable for an antenna port. A power amplifier(320) amplifies a signal outputted from the transmission variable gain amplifier(310). A coupler(330) couples output signals of the power amplifier(320). An RF switch(340) provides a different path to the coupled signal according to a switching signal. HDETs(351,352) detect output power of a signal received from the RF switch(340) and output the detected value as a detection signal. A controller(360) controls a gain of the transmission variable gain amplifier(310) according to the detection signal and controls the RF switch(340) according to an area of the output power.

Description

고전력 검출 장치{APPARATUS FOR DETECTING HIGH POWER}High Power Detection Device {APPARATUS FOR DETECTING HIGH POWER}

본 발명은 고전력 검출 장치에 관한 것으로, 특히, 단말기에 있어서, 출력 파워를 검출/분석하고 이를 통하여 AGC(Automatic Gain Control)를 조정할 수 있는고전력 검출 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a high power detection device, and more particularly, to a high power detection device capable of detecting / analyzing output power and adjusting AGC (Automatic Gain Control) through the terminal.

도 1은 종래의 고전력 검출 장치가 장착된 단말기를 나타낸 블록도로서, 이러한 종래의 단말기는, 안테나를 통하여 전달되는 송수신 신호에 따라 임피던스 정합 과정을 수행하는 안테나 매칭부(110); 안테나 매칭부(110)로부터 입력받은 수신 신호를 분리 출력하고, 송신 신호를 전달하는 멀티플렉서(120); 송수신 신호를 처리하고, 출력 파워를 검출하여 검출 신호를 생성하는 복수개의 송수신부(130, 140, 150); 및 검출 신호에 따라 송수신 가변 이득을 제어하는 제어부(160)를 포함하고, 복수개의 송수신부(130, 140, 150)는, 송신용 신호를 입력받아 안테나 포트에 알맞은 이득으로 증폭하는 송신 가변이득 증폭부(131); 송신 가변이득 증폭부(131)에서 출력된 신호의 하모닉(Harmonic) 성분을 제거하는 Tx SAW 필터(132); Tx SAW 필터(132)에서 출력된 신호를 증폭하는 파워 앰프(133); 파워 앰프(133)에서 출력된 신호를 안테나를 통하여 송출하는 송신용 경로와 안테나를 통하여 수신된 수신 신호를 입력받는 수신용 경로를 제공하는 듀플렉서(134); 듀플렉서(134)에서 출력된 수신 신호를 입력받아 저잡음 증폭하는 LNA(Low Noise Amp)(135); LNA(135)에서 출력된 신호의 하모닉(Harmonic) 성분을 제거하는 Rx SAW 필터(136); Rx SAW 필터(136)에서 출력된 신호를 증폭하는 수신 가변이득 증폭부(137); 파워 앰프(133)의 출력 신호를 커플링하는 커플러(138); 및 커플러(138)로부터 입력된 신호를 참조하여 출력 파워를 검출하고, 검출된 값을 검출 신호로서 제어부(160)로 출력하는 출력 파워 검출부(HDET ; High Power Detection)(139)를 포함한다.1 is a block diagram illustrating a terminal equipped with a conventional high power detection device, the conventional terminal comprising: an antenna matching unit 110 performing an impedance matching process according to a transmission / reception signal transmitted through an antenna; A multiplexer 120 separating and outputting a received signal received from the antenna matching unit 110 and transmitting a transmitted signal; A plurality of transmission / reception units 130, 140, and 150 which process the transmission / reception signals and detect output power to generate detection signals; And a control unit 160 for controlling a transmission / reception variable gain according to a detection signal, and the plurality of transmission / reception units 130, 140, and 150 receive a transmission signal and amplify the transmission variable gain to a gain suitable for an antenna port. Part 131; A Tx SAW filter 132 which removes a harmonic component of the signal output from the transmission variable gain amplifier 131; A power amplifier 133 for amplifying the signal output from the Tx SAW filter 132; A duplexer 134 for providing a transmission path for transmitting a signal output from the power amplifier 133 through an antenna and a reception path for receiving a reception signal received through the antenna; A low noise amplifier (LNA) 135 for receiving low-noise amplification of the received signal output from the duplexer 134; An Rx SAW filter 136 that removes the harmonic component of the signal output from the LNA 135; A reception variable gain amplifier 137 for amplifying the signal output from the Rx SAW filter 136; A coupler 138 coupling the output signal of the power amplifier 133; And an output power detector (HDET: High Power Detection) 139 for detecting output power with reference to a signal input from the coupler 138 and outputting the detected value to the controller 160 as a detection signal.

즉, 출력 파워 검출부(139)가 커플러(138)를 통하여 송신단의 RF 파워를 샘플링하고, 그 후, 샘플링된 파워의 크기에 따라 다른 DC 전압을 생성하면, 제어부(160)가 출력 파워 검출부(139)의 DC 전압을 인가받아 파워의 세기가 어느 정도인지를 판단하게 된다. 제어부(160)의 판단 결과 원하는 파워가 나오지 않는 다고 결정되면 송신 가변이득 증폭부(131)를 제어하여 출력 파워를 원하는 값으로 조정하게 된다. 결과적으로, 커플러(138)->출력 파워 검출부(139)->제어부(160)->송신 가변이득 증폭부(131)->파워 앰프(133)->커플러(138)의 순서로 순환하는 닫힌 루프 파워 제어(Closed Loop Power Control) 구조이다.That is, when the output power detector 139 samples the RF power of the transmitter through the coupler 138, and then generates a different DC voltage according to the magnitude of the sampled power, the controller 160 controls the output power detector 139. ) Is applied to determine the strength of the power. If it is determined by the controller 160 that the desired power does not come out, the transmission variable gain amplifier 131 is controlled to adjust the output power to a desired value. As a result, the closed circuit circulating in the order of coupler 138-> output power detector 139-> controller 160-> transmission variable gain amplifier 131-> power amplifier 133-> coupler 138 It is a structure of closed loop power control.

그러나, 종래의 고전력 검출 장치에 의하면, 출력 파워 검출부(139) 소자를 하나만 써서 파워를 검출하므로 낮은 파워 레벨에서는 도 2에 도시된 바와 같은 구분 가능 영역을 벗어나게 되어 파워의 구분 능력이 떨어지는 문제점이 있다. 특히, 단말기에서 사용되는 통신 모드 중 CDMA 방식의 경우에는 기지국과의 통신을 통해 출력 파워의 강도를 조절할 수 있지만, AMPS 방식의 경우에는 이런 조절이 불가능하다. 그러므로, AMPS 방식의 경우 낮은 파워에소도 정확히 파워를 구분해야 하는데, 도 2에 도시된 바와 같이 출력 파워 15~27dBm에서는 구분이 용이한 반면, 낮은 파워 레벨은 8~15dBm에서는 구분이 불가능한 문제점이 있다.However, according to the conventional high power detection device, since only one output power detector 139 is used to detect power, it is out of the distinguishable area as shown in FIG. . In particular, in the case of the CDMA scheme used in the terminal, the strength of the output power may be adjusted through communication with the base station, but in the case of the AMPS scheme, such adjustment is impossible. Therefore, in the case of the AMPS method, the power must be accurately distinguished even at low power. As shown in FIG. .

상기 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명은, 정확한 파워 출력을 위하여 낮은 파워 레벨을 정확히 검출할 필요가 있는 단말기에 있어서, 낮은 파워를 검출하기 위한 전용 HDET 회로를 추가함으로써 낮은 파워 레벨을 용이하게 구분할 수있는 고전력 검출 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention devised to solve the above problems, in the terminal that needs to accurately detect the low power level for accurate power output, it is possible to easily distinguish the low power level by adding a dedicated HDET circuit for detecting low power Its purpose is to provide a high power detection device.

도 1은 종래의 고전력 검출 장치가 장착된 단말기를 나타낸 블록도,1 is a block diagram showing a terminal equipped with a conventional high power detection device;

도 2는 종래의 고전력 검출 장치의 동작을 나타낸 그래프,2 is a graph showing the operation of the conventional high power detection device,

도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 고전력 검출 장치를 나타낸 블록도,3 is a block diagram showing a high power detection apparatus according to an embodiment of the present invention;

도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 의한 고전력 검출 장치의 동작을 나타낸 그래프.4A and 4B are graphs illustrating the operation of the high power detection apparatus according to an embodiment of the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

310 : 송신 가변 이득 증폭부 320 : 파워 앰프310: transmission variable gain amplifier 320: power amplifier

330 : 커플러 340 : RF 스위치330: coupler 340: RF switch

351, 352 : 복수개의 HDET 360 : 제어부351, 352: a plurality of HDET 360: control unit

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 고전력 검출 장치는, 안테나 포트에 알맞게 조정된 이득으로 증폭하는 송신 가변 이득 증폭부; 상기 송신 가변 이득 증폭부에서 출력된 신호를 증폭하는 파워 앰프; 상기 파워 앰프의 출력 신호를 커플링하는 하는 커플러; 상기 커플러에서 커플링된 신호에 스위칭 신호에 따라 다른 경로를 제공하는 RF 스위치; 상기 RF 스위치로부터 신호가 입력되면 출력 파워를 검출하고, 검출된 값을 각각 검출 신호로서 출력하는 복수개의 HDET; 및 상기 검출 신호에 따라 상기 송신 가변 이득 증폭부의 이득을 제어하고, 출력 파워의 영역에 따라 상기 RF 스위치를 제어하는 스위칭 신호를 생성하는 제어부를 포함한다.In order to achieve the above object, the high power detection apparatus of the present invention comprises: a transmission variable gain amplifier for amplifying with a gain adjusted to an antenna port; A power amplifier amplifying the signal output from the transmission variable gain amplifier; A coupler coupling the output signal of the power amplifier; An RF switch providing a different path depending on a switching signal to a signal coupled at the coupler; A plurality of HDETs that detect output power when a signal is input from the RF switch, and output the detected values as detection signals, respectively; And a control unit controlling the gain of the transmission variable gain amplifier according to the detection signal and generating a switching signal for controlling the RF switch according to an output power region.

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 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 고전력 검출 장치를 나타낸 블록도로서, 이러한 본 발명의 고전력 검출 장치는, 송신 가변 이득 증폭부(310), 파워 앰프(320), 커플러(330), RF 스위치(340), 복수개의 HDET(351, 352) 및 제어부(360)를 포함한다.First, Figure 3 is a block diagram showing a high power detection device according to an embodiment of the present invention, the high power detection device of the present invention, the transmission variable gain amplifier 310, power amplifier 320, coupler 330 , An RF switch 340, a plurality of HDETs 351 and 352, and a controller 360.

송신 가변 이득 증폭부(310)는, 후술하는 제어부(360)로부터 송신용 신호를입력받아 후술하는 제어부(360)에 의해 안테나 포트에 알맞게 조정된 이득으로 증폭하는 역할을 한다.The transmission variable gain amplifier 310 receives a signal for transmission from the controller 360 to be described later and amplifies the gain to be properly adjusted to the antenna port by the controller 360 to be described later.

또한, 파워 앰프(320)는, 상기 송신 가변 이득 증폭부(310)에서 출력된 신호를 증폭하는 역할을 한다.In addition, the power amplifier 320 serves to amplify the signal output from the transmission variable gain amplifier 310.

한편, 커플러(330)는, 상기 파워 앰프(320)의 출력 신호를 커플링하는 하는 역할을 한다.On the other hand, the coupler 330 serves to couple the output signal of the power amplifier 320.

또한, RF 스위치(340)는, 상기 커플러(330)에서 커플링된 신호에 후술하는 제어부(360)의 스위칭 신호에 따라 다른 경로를 제공하는 역할을 한다.In addition, the RF switch 340 serves to provide a different path according to the switching signal of the controller 360 to be described later to the signal coupled from the coupler 330.

한편, 복수개의 HDET(351, 352)는, 상기 RF 스위치(340)로부터 신호가 입력되면 출력 파워를 검출하고, 검출된 값을 각각 검출 신호로서 후술하는 제어부(360)로 출력하는 역할을 한다. 여기서, 상기 복수개의 HDET(351, 352)에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Meanwhile, the plurality of HDETs 351 and 352 detects output power when a signal is input from the RF switch 340, and outputs the detected values to the controller 360 to be described later as detection signals, respectively. Hereinafter, the plurality of HDETs 351 and 352 will be described in detail.

상기 복수개의 HDET(351, 352) 중 제1 HDET(351)는, 상기 RF 스위치(340)로부터 높은 파워 영역(예를 들면, 15~27dBm)의 신호를 입력받아 출력 파워를 검출하고, 검출된 값을 검출 신호로서 후술하는 제어부(360)로 출력하는 역할을 한다.The first HDET 351 of the plurality of HDETs 351 and 352 receives a signal of a high power region (for example, 15 to 27 dBm) from the RF switch 340 to detect an output power and detect the output power. It outputs a value to the control unit 360 to be described later as a detection signal.

또한, 상기 복수개의 HDET(351, 352) 중 제2 HDET(352)는, 상기 RF 스위치(340)로부터 낮은 파워 영역의 신호를 입력받아 출력 파워를 검출하고, 검출된 값을 검출 신호로서 후술하는 제어부(360)로 출력하는 역할을 한다.The second HDET 352 of the plurality of HDETs 351 and 352 receives a signal of a low power region from the RF switch 340 to detect output power, and the detected value is described later as a detection signal. It serves to output to the control unit 360.

또한, 제어부(360)는, 상기 복수개의 HDET(351, 352)에서 출력된 상기 검출 신호에 따라 상기 송신 가변 이득 증폭부(310)의 송수신 가변 이득을 제어하고, 출력 파워의 영역에 따라 상기 RF 스위치(340)를 제어하는 스위칭 신호를 생성하는 역할을 한다.In addition, the controller 360 controls the transmission and reception variable gain of the transmission variable gain amplifier 310 according to the detection signals output from the plurality of HDETs 351 and 352, and controls the RF according to the area of the output power. It generates a switching signal for controlling the switch 340.

도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 의한 고전력 검출 장치의 동작을 나타낸 그래프로서, 이를 참조하여 본 발명의 고전력 검출 장치의 동작에 관하여 설명하면 다음과 같다.4A and 4B are graphs illustrating the operation of the high power detection apparatus according to an embodiment of the present invention. Referring to this, the operation of the high power detection apparatus according to the present invention will be described below.

AMPS의 경우 파워의 크기에 따라 그 파워 레벨이 0~7로 구분이 된다. 이를 기존의 회로에 적용하면, 구분 가능 영역은 15~27dBm 사이로서 레벨값으로 0~5에 해당한다. 또한, 구분이 힘든 영역은 레벨값으로 6~7에 해당하게 된다. 그러므로, 제어부(360)에서는 출력 파워의 영역을 분석하여 레벨값 6~7의 경우에는 제1 논리 단계(Low)인 스위칭 신호를 RF 스위치(340)로 출력하고, 그 후, RF 스위치(340)는, 제1 논리 단계(Low)인 스위칭 신호를 입력받으면, 커플러(330)에서 커플링된 신호에 제2 HDET(352)로 통하는 경로를 제공하게 된다. 그 후, 제2 HDET(352)는, RF 스위치(340)로부터 낮은 파워 영역(예를 들면, 8~15dBm)(B)의 신호를 입력받아 출력 파워를 검출하고, 검출된 값을 검출 신호로서 제어부(360)로 출력한다. 최종적으로, 제어부(360)는, 제2 HDET(352)에서 출력된 검출 신호에 따라 송신 가변 이득 증폭부(310)의 송수신 가변 이득을 제어하게 된다.In the case of AMPS, the power level is divided into 0-7 according to the power level. When applied to the existing circuit, the distinguishable area is between 15 and 27 dBm, corresponding to 0 to 5 as a level value. In addition, the hard to distinguish area corresponds to the level value of 6-7. Therefore, the controller 360 analyzes the area of the output power and outputs a switching signal, which is the first logic step Low, to the RF switch 340 in the case of level values 6 to 7, and thereafter, the RF switch 340. When receiving the switching signal, which is the first logic step Low, the coupler 330 provides a path to the coupled signal to the second HDET 352. Thereafter, the second HDET 352 receives a signal of a low power region (for example, 8 to 15 dBm) B from the RF switch 340, detects output power, and uses the detected value as a detection signal. Output to the control unit 360. Finally, the controller 360 controls the transmission and reception variable gain of the transmission variable gain amplifier 310 according to the detection signal output from the second HDET 352.

한편, 제어부(360)에서는 출력 파워의 영역을 분석하여 레벨값 0~5의 경우에는 제2 논리 단계(High)인 스위칭 신호를 RF 스위치(340)로 출력하고, 그 후, RF 스위치(340)는, 제2 논리 단계(High)인 스위칭 신호를 입력받으면, 커플러(330)에서 커플링된 신호에 제1 HDET(351)로 통하는 경로를 제공하게 된다. 그 후, 제1 HDET(351)는, RF 스위치(340)로부터 높은 파워 영역(예를 들면, 15~27dBm)(A)의 신호를 입력받아 출력 파워를 검출하고, 검출된 값을 검출 신호로서 제어부(360)로 출력한다. 최종적으로, 제어부(360)는, 제1 HDET(351)에서 출력된 검출 신호에 따라 송신 가변 이득 증폭부(310)의 송수신 가변 이득을 제어하게 된다.On the other hand, the controller 360 analyzes the area of the output power and, in the case of level values 0 to 5, outputs a switching signal which is the second logic step High to the RF switch 340, and thereafter, the RF switch 340. When receiving the switching signal, which is the second logic step High, the coupler 330 provides a path to the coupled signal to the first HDET 351. Thereafter, the first HDET 351 receives a signal of a high power region (for example, 15 to 27 dBm) A from the RF switch 340, detects output power, and uses the detected value as a detection signal. Output to the control unit 360. Finally, the controller 360 controls the transmission and reception variable gain of the transmission variable gain amplifier 310 according to the detection signal output from the first HDET 351.

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 정확한 파워 출력을 위하여 낮은 파워 레벨을 정확히 검출할 필요가 있는 단말기에 있어서, 낮은 파워를 검출하기 위한 전용 HDET 회로를 추가함으로써 낮은 파워 레벨을 용이하게 구분할 수 있고, 이를 통하여 정확한 파워 조정을 수행하게 되어 불필요한 전류 소모를 방지하는 장점이 있다. 또한, 정확한 파워를 출력함으로써 사용자간 간섭을 최소화하고 동일 채널에서의 사용자 수를 최대화할 수 있는 장점이 있다.According to the present invention, a low power level can be easily distinguished by adding a dedicated HDET circuit for detecting low power in a terminal that needs to accurately detect a low power level for accurate power output. There is an advantage to prevent unnecessary current consumption. In addition, by outputting accurate power, there is an advantage that can minimize the interference between users and maximize the number of users in the same channel.

Claims (4)

안테나 포트에 알맞게 조정된 이득으로 증폭하는 송신 가변 이득 증폭부;A transmission variable gain amplifier for amplifying with a gain adapted to the antenna port; 상기 송신 가변 이득 증폭부에서 출력된 신호를 증폭하는 파워 앰프;A power amplifier amplifying the signal output from the transmission variable gain amplifier; 상기 파워 앰프의 출력 신호를 커플링하는 하는 커플러;A coupler coupling the output signal of the power amplifier; 상기 커플러에서 커플링된 신호에 스위칭 신호에 따라 다른 경로를 제공하는 RF 스위치;An RF switch providing a different path depending on a switching signal to a signal coupled at the coupler; 상기 RF 스위치로부터 신호가 입력되면 출력 파워를 검출하고, 검출된 값을 각각 검출 신호로서 출력하는 복수개의 HDET; 및A plurality of HDETs that detect output power when a signal is input from the RF switch, and output the detected values as detection signals, respectively; And 상기 검출 신호에 따라 상기 송신 가변 이득 증폭부의 이득을 제어하고, 출력 파워의 영역에 따라 상기 RF 스위치를 제어하는 스위칭 신호를 생성하는 제어부A control unit controlling a gain of the transmission variable gain amplifier according to the detection signal and generating a switching signal for controlling the RF switch according to an output power region 를 포함하는 것을 특징으로 하는 고전력 검출 장치.High power detection device comprising a. 제1항에 있어서, 상기 복수개의 HDET는,The method of claim 1, wherein the plurality of HDET, 상기 RF 스위치로부터 높은 파워 영역의 신호를 입력받아 출력 파워를 검출하고, 검출된 값을 검출 신호로서 상기 제어부로 출력하는 제1 HDET; 및A first HDET receiving a signal of a high power region from the RF switch to detect output power and outputting the detected value as the detection signal to the controller; And 상기 RF 스위치로부터 낮은 파워 영역의 신호를 입력받아 출력 파워를 검출하고, 검출된 값을 검출 신호로서 상기 제어부로 출력하는 제2 HDETA second HDET which receives a signal of a low power region from the RF switch to detect output power and outputs the detected value as a detection signal to the controller; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 고전력 검출 장치.High power detection device comprising a. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 높은 파워 영역은, 15~27dBm인The high power region is 15 ~ 27dBm 것을 특징으로 하는 고전력 검출 장치.High power detection device, characterized in that. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 낮은 파워 영역은, 8~15dBm인The low power region is 8-15 dBm 것을 특징으로 하는 고전력 검출 장치.High power detection device, characterized in that.
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