KR20050014277A

KR20050014277A - 이동통신단말기의 송신장치

Info

Publication number: KR20050014277A
Application number: KR1020030052845A
Authority: KR
Inventors: 조정현
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2003-07-30
Filing date: 2003-07-30
Publication date: 2005-02-07
Also published as: CN100481740C; US7359681B2; CN1585281A; JP4225953B2; EP1503504A3; JP2005051775A; US20050026573A1; EP1503504B1; EP1503504A2; KR100565284B1

Abstract

본 발명은 이동통신단말기의 송신장치에 관한 것으로, 송신 안테나의 임피던스 변화를 감지하여, 그 임피던스 변화에 대응되는 임피던스 보상값 및 송신출력 보정값으로 송신신호의 전력 변동 및 안테나의 부정합 상태를 보정함으로써, 안테나 및 이동통신의 성능을 향상시키도록 한 것이다. 이를 위하여 본 발명은 이동통신 송신신호를 증폭기에서 증폭한후, 그 이동통신 송신신호를 송신 안테나를 통하여 기지국에서 외부로 출력되는 이동통신 최종 출력신호와 커플링된 이동통신 최종 출력 커플링신호로 분리하는 방향성 결합기를 구비한 이동통신단말기의 송신장치에 있어서, 상기 방향성 결합기의 아이솔레이션 포트에서, 송신 안테나에서 반사되는 신호로 그 송신안테나의 임피던스 변화를 감지하고, 그 감지결과에 따라 송신 안테나의 임피던스 정합 보상을 위한 바이어스 전압을 출력하며, 상기 방향성 결합기의 커플러 포트에서, 이동통신 최종 출력신호의 전력세기를 검출하고, 그 검출결과에 따라 이동통신 최종 출력신호의 전력세기를 보상하는 전력 제어신호를 증폭기로 출력하는 베이스 밴드 신호처리수단과; 상기 방향성결합기의 출력단과 송신안테나 사이에 설치되어, 상기 바이어스전압에 의해, 송신 안테나의 임피던스 정합을 실행하는 임피던스 정합수단을 포함하여 구성한다.

Description

이동통신단말기의 송신장치{TRANSMIT APPARATUS FOR MOBILE COMMUNICATION TERMINAL}

본 발명은 이동통신단말기의 송신장치에 관한 것으로, 특히 송신 안테나의 임피던스 변화에 의한 송신신호의 전력변동 및 안테나의 부정합 상태를 보정하도록한 이동통신단말기의 송신장치에 관한 것이다.

일반적으로, 이동통신단말기의 송신장치에서 출력되는 송신신호는 송신 안테나를 통하여 출력되기전에, 방향성 결합기에 전송되고, 그 전송된 송신신호는 송신안테나를 통하여 기지국에서 외부로 출력되는 송신신호와 방향성 결합기를 통하여 커플링된 송신 커플링신호로 나뉘게 된다.

여기서, 상기 송신신호는 단말기와의 통신을 수행하기 위한 신호이고, 송신 커플링신호는, 이동통신단말기의 최종 출력신호의 세기를 측정할 수 있도록 송신신호를 커플링한 신호이다.

상기 방향성결합기는 송신신호의 세기를 측정할 수 있도록 그 송신신호를 커플링한후, 그 송신 커플링신호를 신호처리수단에 인가하여 전력의 세기를 검출하는데, 이와같은 종래 이동통신단말기의 송신장치를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.

도1은 종래 이동통신 단말기의 송신장치에 대한 구성을 보인 블록도이다.

도1에 도시된 바와같이, 종래에는 송신 커플링신호에 의해 송신신호의 전력세기를 검출하여 증폭기의 전력을 제어함과 아울러 기저대역의 신호를 소정 신호처리하는 베이스 밴드 신호처리부(1)와; 상기 베이스 밴드 신호처리부(1)에서 출력되는 신호를 주파수 상향변환하여 고주파신호로 출력하는 믹서(2)와; 상기 믹서(2)에서 출력되는 신호를 필터링하는 제1 필터(3)와; 상기 제1 필터(3)에서 출력되는 신호를, 전력제어신호에 의해 소정 레벨로 증폭하는 증폭기(4)와; 상기 증폭기(4)에서 출력되는 신호를 필터링하는 제2 필터(5)와; 상기 제2 필터(5)에서 출력되는 신호를,전력제어신호에 의해 소정 레벨로 증폭하는 전력증폭기(6)와; 상기 전력증폭기(6)의 출력신호를 아이솔레이터(7)를 통해 입력받아 필터링하는 제3 필터(8)와; 상기 제3 필터(8)에서 출력되는 신호를, 최종 송신신호와 송신 커플링신호로 분리하는 방향성결합기(9)와; 상기 방향성 결합기(9)에서 출력되는 최종 송신신호를 안테나 정합회로(10)를 통해 입력받아 기지국으로 송신하는 송신 안테나(11)로 구성되며, 이와같은 종래 장치의 동작을 설명한다.

먼저, 베이스 밴드 신호처리부(1)는 후술할 방향성결합기(9)에서 출력되는 송신 커플링신호에 의해 송신신호의 전력세기를 검출하여 증폭기(4,6)의 전력을 제어함과 아울러 기저대역의 신호를 소정 신호처리하여 믹서(2)에 인가한다.

이에 따라, 상기 믹서(2)는 상기 베이스 밴드 신호처리부(1)에서 출력되는 신호를 주파수 상향변환하여 고주파신호로 출력하고, 제1 필터(3)는 상기 믹서(2)에서 출력되는 신호를 필터링하여 증폭기(4)에 인가한다.

이때, 상기 증폭기(4)는 상기 제1 필터(3)에서 출력되는 신호를, 전력제어신호에 의해 소정 레벨로 증폭하고, 제2 필터(5)는 상기 증폭기(4)에서 출력되는 신호를 필터링하여 전력증폭기(6)에 인가한다.

이에 따라, 상기 전력증폭기(6)는 상기 제2 필터(5)에서 출력되는 신호를,전력제어신호에 의해 최종 송신신호의 전력 레벨로 증폭하고, 제3 필터(8)는 상기 전력증폭기(6)의 출력신호를 아이솔레이터(7)를 통해 입력받아 필터링한다.

이후, 방향성 결합기(9)는 상기 제3 필터(8)에서 출력되는 신호를, 최종 송신신호와 송신 커플링신호로 분리하고, 송신안테나(11)는 상기 방향성 결합기(9)에서 출력되는 최종 송신신호를 안테나 정합회로(10)를 통해 입력받아 기지국으로 송신한다.

상술한 종래 이동통신단말기의 송신장치는, 송신 안테나의 임피던스 변화로인하여, 전력증폭기에서 출력되는 신호의 레벨 변화로 나타나게 되어 송신신호의 전력변동이 발생하게 되는 문제점이 있다.

또한, 최근의 SAR를 통한 전자파 규제에 의해 프리 스페이스(free space) 상태에서도 방사 성능을 고의적으로 감쇄 시켜 사용하는 경우가 빈번하여 필드의 성능을 감소시키고, 임피던스의 변화로 송신안테나와 부정합 상태가 되는 경우가 발생하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 송신 안테나의 임피던스 변화를 감지하여, 그 임피던스 변화에 대응되는 임피던스 보상값 및 송신출력 보정값으로 송신신호의 전력 변동 및 안테나의 부정합 상태를 보정함으로써, 안테나 및 이동통신의 성능을 향상시키도록 한 이동통신단말기의 송신장치를 제공함에 그 목적이 있다.

도1은 종래 이동통신단말기의 송신장치에 대한 구성을 보인 블록도.

도2는 본 발명 이동통신단말기의 송신장치에 대한 구성을 보인 블록도.

*****도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*****

100:베이스밴드신호처리부 101;믹서

102,104,107:필터 103,105:증폭기

106:아이솔레이터 108:방향성 결합기

109:임피던스 정합부 110:송신 안테나

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 이동통신 송신신호를 증폭기에서 증폭한후, 그 이동통신 송신신호를 송신 안테나를 통하여 기지국에서 외부로 출력되는 이동통신 최종 출력신호와 커플링된 이동통신 최종 출력 커플링신호로 분리하는 방향성 결합기를 구비한 이동통신단말기의 송신장치에 있어서, 상기 방향성 결합기의 아이솔레이션 포트에서, 송신 안테나에서 반사되는 신호로 그 송신안테나의 임피던스 변화를 감지하고, 그 감지결과에 따라 송신 안테나의 임피던스 정합 보상을 위한 바이어스 전압을 출력하며, 상기 방향성 결합기의 커플러 포트에서,이동통신 최종 출력신호의 전력세기를 검출하고, 그 검출결과에 따라 이동통신 최종 출력신호의 전력세기를 보상하는 전력 제어신호를 증폭기로 출력하는 베이스 밴드 신호처리수단과; 상기 방향성결합기의 출력단과 송신안테나 사이에 설치되어, 상기 바이어스전압에 의해, 송신 안테나의 임피던스 정합을 실행하는 임피던스 정합수단을 포함하여 구성한 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 의한 이동통신단말기의 송신장치에 대한 작용 및 효과를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도2는 본 발명 이동통신단말기의 송신장치에 대한 구성을 보인 블록도이다.

도2에 도시한 바와같이, 본 발명은 방향성 결합기(108)의 아이솔레이션 포트에서, 송신 안테나(110)에서 반사되는 신호로 그 송신안테나(110)의 임피던스 변화를 감지하고, 그 감지결과에 따라 송신 안테나(110)의 임피던스 정합 보상을 위한 바이어스 전압을 출력하며, 상기 방향성 결합기(108)의 커플러 포트에서, 송신신호의 전력세기를 검출하고, 그 검출결과에 따라 송신신호의 전력세기를 보상하는 전력 제어신호를 증폭기(103,105)로 출력하는 베이스 밴드 신호처리부(100)와; 상기 베이스 밴드 신호처리부(100)에서 출력되는 신호를 주파수 상향변환하여 고주파신호로 출력하는 믹서(101)와; 상기 믹서(101)에서 출력되는 신호를 필터링하는 제1 필터(102)와; 상기 제1 필터(102)에서 출력되는 신호를, 전력제어신호에 의해 소정 레벨로 증폭하는 증폭기(103)와; 상기 증폭기(103)에서 출력되는 신호를 필터링하는 제2 필터(104)와; 상기 제2 필터(104)에서 출력되는 신호를,전력제어신호에 의해 소정 레벨로 증폭하는 전력증폭기(105)와; 상기 전력증폭기(105)의 출력신호를아이솔레이터(106)를 통해 입력받아 필터링하는 제3 필터(107)와; 상기 제3 필터 (107)에서 출력되는 신호를, 최종 송신신호와 송신 커플링신호로 분리하는 방향성결합기(108)와; 상기 방향성결합기(108)의 출력단과 송신안테나(110) 사이에 설치되어, 상기 바이어스 전압에 의해, 송신 안테나(110)의 임피던스 정합을 실행하는 임피던스 정합부(109)와; 상기 임피던스 정합부(109)에서 출력되는 최종 송신신호를 기지국으로 송신하는 송신안테나(110)로 구성하며, 이와같은 본 발명의 동작을 설명한다.

먼저, 베이스 밴드 신호처리부(100)는 송신 안테나(110)에서 반사되는 신호로 그 송신안테나(110)의 임피던스 변화를 감지하고, 그 감지결과에 따라 송신 안테나(110)의 임피던스 정합 보상을 위한 바이어스 전압을 출력한다.

또한, 상기 베이스 밴드 신호처리부(100)는 방향성 결합기(108)의 커플러 포트에서, 송신신호의 전력세기를 검출하고, 그 검출결과에 따라 송신신호의 전력세기를 보상하는 전력 제어신호를 증폭기(103,105)로 출력한다.

여기서, 상기 베이스 밴드 신호처리부(100)는 임피던스 변화에 따라, 임피던스 정합을 위한 바이어스 전압값과 최종 출력신호의 전력세기의 변화에 따라, 증폭기(103,105)의 전력을 보상하기 위한 전력제어신호를 기저장한다.

이후, 믹서(101)는 상기 베이스 밴드 신호처리부(100)에서 출력되는 신호를 주파수 상향변환하여 고주파신호로 출력하고, 제1 필터(102)는 상기 믹서(101)에서 출력되는 신호를 필터링하여 증폭기(103)에 인가한다.

이에 따라, 상기 증폭기(103)는 상기 제1 필터(102)에서 출력되는 신호를,전력제어신호에 의해 소정 레벨로 증폭하고, 제2 필터(104)는 상기 증폭기(103)에서 출력되는 신호를 필터링하여 그 필터링된 신호를 전력증폭기(105)에 인가한다.

이후, 상기 전력증폭기(105)는 상기 제2 필터(104)에서 출력되는 신호를,전력제어신호에 의해 소정 레벨로 증폭하고, 제3 필터(107)는 상기 전력증폭기(105)의 출력신호를 아이솔레이터(106)를 통해 입력받아 필터링하여 방향성 결합기(108)에 인가한다.

이에 따라, 상기 방향성 결합기(108)는 상기 제3 필터(107)에서 출력되는 신호를, 최종 송신신호와 송신 커플링신호로 분리한다.

이때, 임피던스정합부(109)는 상기 방향성결합기(108)의 출력단과 송신안테나(110) 사이에 설치되어, 상기 바이어스 전압에 의해, 송신 안테나(110)의 임피던스 정합을 실행하고, 송신안테나(110)는 상기 임피던스 정합부(109)에서 출력되는 최종 송신신호를 기지국으로 송신한다.

여기서, 상기 임피던스 정합부(109)는 바이어스 전압에 의해 커패시턴스가 변화되어 임피던스 정합 보상을 실행하는 바리캡(Varicap) 다이오드를 내장한다.

다시 말해서, 상기 베이스 밴드 신호처리부(100)는 통화 위치(Talk positi on)나 프리 스페이스(free space)등의 기준이 되는 상태에서, 튜닝(tuning)이 완료 된 후, 방향성 커플러(108)에 의해 검출되는 직류레벨(DC level)을 미리 측정하고, 또한 송신 안테나(110)의 다른 여러 상태에서 직류레벨(DC level)의 변화 값과 안테나 정합부(109)의 보상을 위한 바이어스전압값과 전력증폭기(105)의 출력보상값을 미리 정의하여, 임피던스 변화에 대응되는 바이어스 전압과 출력보상값으로 임피던스 정합 및 송신신호의 전력세기를 보상한다.

상기 본 발명의 상세한 설명에서 행해진 구체적인 실시 양태 또는 실시예는 어디까지나 본 발명의 기술 내용을 명확하게 하기 위한 것으로 이러한 구체적 실시예에 한정해서 협의로 해석해서는 안되며, 본 발명의 정신과 다음에 기재된 특허 청구의 범위내에서 여러가지 변경 실시가 가능한 것이다.

이상에서 상세히 설명한 바와같이 본 발명은, 송신 안테나의 임피던스 변화를 감지하여, 그 임피던스 변화에 대응되는 임피던스 보상값 및 송신출력 보정값으로 송신신호의 전력변동 및 안테나의 부정합 상태를 보정함으로써, 안테나 및 이동통신의 성능을 향상시키는 효과가 있다.

Claims

이동통신 송신신호를 증폭기에서 증폭한후, 그 이동통신 송신신호를 송신 안테나를 통하여 기지국에서 외부로 출력되는 이동통신 최종 출력신호와 커플링된 이동통신 최종 출력 커플링신호로 분리하는 방향성 결합기를 구비한 이동통신단말기의 송신장치에 있어서,

상기 방향성 결합기의 아이솔레이션 포트에서, 송신 안테나에서 반사되는 신호로 그 송신안테나의 임피던스 변화를 감지하고, 그 감지결과에 따라 송신 안테나의 임피던스 정합 보상을 위한 바이어스 전압을 출력하며,

상기 방향성 결합기의 커플러 포트에서, 이동통신 최종 출력신호의 전력세기를 검출하고, 그 검출결과에 따라 이동통신 최종 출력신호의 전력세기를 보상하는 전력 제어신호를 증폭기로 출력하는 베이스 밴드 신호처리수단과;

상기 방향성결합기의 출력단과 송신안테나 사이에 설치되어, 상기 바이어스전압에 의해, 송신 안테나의 임피던스 정합을 실행하는 임피던스 정합수단을 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 이동통신단말기의 송신장치.
제1 항에 있어서, 베이스 밴드 신호처리수단은,

임피던스 변화에 따라, 임피던스정합을 위한 바이어스 전압값과 최종 출력신호의 전력세기의 변화에 따라, 증폭기의 전력을 보상하기 위한 전력제어신호를 기저장하는 것을 특징으로 하는 이동통신단말기의 송신장치.
제1 항에 있어서, 임피던스 정합수단은,

바이어스 전압에 의해 커패시턴스가 변화되어 임피던스 정합 보상을 실행하는 바리캡(Varicap) 다이오드를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신단말기의 송신장치.