KR20050064184A - 이동통신용 단말시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전력증폭기의 이득이 일정함에 따라 저전력 신호의 증폭시 함께 증폭되는 화이트 노이즈를 저감시켜 상기 시스템의 안정성을 향상시킬 수 있도록 하는 이동통신용 단말시스템에 관한 것으로써, 무선 단말기에서 출력하고자 하는 신호를 고주파수 신호로 변환하고 저전력 신호를 증폭시 노이즈의 영향을 감소시키는 송신단부와 상기 송신단부로부터 출력되는 신호를 기지국으로 송신하고 상기 기지국으로부터 신호를 수신하는 안테나부와 상기 안테나부로부터 수신되는 신호를 베이스밴드 신호로 변환하는 수신단부를 포함하여 구성되어, 저전력 증폭시에도 상기 시스템으로부터 출력되는 노이즈의 영향을 감쇠시킬 수 있어 상기 시스템의 안정성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 저항을 포함하여 구성되어, 전력증폭기의 입력전력에 대해 임시버퍼의 역할을 수행함으로써 상기 전력증폭기의 선형성도 증가하여 상기 시스템의 안정성을 크게 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

이동통신용 단말시스템{Terminal system for mobile communication}

본 발명은 이동통신용 단말시스템에 관한 것으로서, 특히 저전력 증폭시 신호와 함께 증폭되는 화이트 노이즈를 저감하여 상기 시스템의 노이즈 특성을 향상시킬 수 있도록 하는 이동통신용 단말시스템에 관한 것이다.

최근, 통신시장의 확대에 따른 단말기 및 통신기기에 대한 수요가 늘어남에 따라 소형 및 경량화되고 소모 전력이 적으면서도 장시간 사용가능한 통신기기에 대한 요구가 증가되고 있으며, 이를 위해 제한된 통신 기기의 크기에서 소모 전력을 줄이고 성능을 향상시키는 기술이 요구되고 있다.

이하, 종래 기술에 따른 이동통신용 단말시스템의 구성을 도시한 도 1을 참조로 하여 종래 기술에 따른 이동통신용 단말시스템의 구성 및 문제점을 설명하도록 한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래 기술에 따른 이동통신용 단말시스템은 외부로 출력하고자 하는 신호를 베이스밴드 신호로 변환하는 베이스밴드부(1)와, 상기 베이스밴드부(1)로부터 출력되는 신호를 외부로 전송하기 위하여 고주파수 신호로 변환하는 송신단부(10)와, 상기 송신단부(10)로부터 출력되는 신호를 기지국으로 송신하고, 상기 기지국으로부터 신호를 수신하는 안테나부와, 상기 안테나부로부터 수신된 고주파수 신호가 판독되도록 베이스밴드 신호로 변환하는 수신단부(20)를 포함하여 구성된다.

상기 안테나부는 신호를 송수신하는 안테나(N)와, 상기 안테나(N)를 통해 신호를 송수신시, 송신되는 신호와 수신되는 신호간 간섭되지 않고 분리하여 전송할 수 있도록 하는 듀플렉서(40)를 포함하여 구성된다.

또한, 상기 송신단부(10) 및 수신단부(20)는 각각 상기 베이스밴드부로부터 출력된 신호를 중간주파수로 변환하는 IF(11, intermediate frequency)부와, 중간주파수로 변환된 신호를 고주파수로 변환하는 RF(radio frequency)부를 포함하여 구성된다.

상기 송신단부의 RF부는 상기 IF부(11)에서 출력된 신호의 저주파수 성분을 필터링하는 RF 필터(12)와, 외부로 출력하기 위해 상기 신호의 전력을 증폭시키는 전력증폭기(13)와, 상기 전력증폭기(13) 및 듀플렉서(40) 사이에 연결되어 상기 전력증폭기(13)로부터 출력되는 고주파수 신호를 정합하는 주파수합성부를 포함하여 구성된다.

따라서, 상기와 같이 구성되는 종래 기술에 따른 이동통신용 단말시스템은 신호의 송신시, 상기 베이스밴드부(1)로부터 출력된 신호가 IF부(11)를 통해 중간주파수로 증폭되고, 전력증폭기(13)를 통해 증폭된 다음 상기 듀플렉서(40)를 통해 상기 안테나(N)로 전송하게 된다.

그러나, 상기 전력증폭기의 이득은 상기 전력증폭기(13)로 입력되는 신호의 크기와 관계없이 거의 일정하므로 고전력 신호가 상기 전력증폭기(13)를 통해 증폭되는 경우에는 모든 주파수에서 일정하게 존재하는 화이트 노이즈에 대한 영향이 크지 않으나 저전력 신호의 증폭시에는 증폭하고자 하는 신호와 상기 화이트 노이즈의 크기가 거의 동일하게 증폭되게 되는 문제점이 있다.

특히, 상기와 같이 저전력 증폭시에는 불필요한 저조파를 비롯하여 일정대역 외의 신호가 출력되어 타 통신에 장애를 미치는 스퓨리어스(spurious)현상이 크게 야기될 수 있는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 전력증폭기의 이득이 일정함에 따라 저전력 신호의 증폭시 함께 증폭되는 화이트 노이즈를 저감시켜 상기 시스템의 안정성을 향상시킬 수 있도록 하는 이동통신용 단말시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 이동통신용 단말시스템은 무선 단말기에서 출력하고자 하는 신호를 고주파수 신호로 변환하고 저전력 신호를 증폭시 노이즈의 영향을 감소시키는 송신단부와, 상기 송신단부로부터 출력되는 신호를 기지국으로 송신하고 상기 기지국으로부터 신호를 수신하는 안테나부와, 상기 안테나부로부터 수신되는 신호를 베이스밴드 신호로 변환하는 수신단부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하면 다음과 같다. 도 2는 본 발명에 따른 이동통신용 단말시스템의 구성을 도시한 도이며, 도 3은 종래 기술 및 본 발명에 따른 이동통신 단말시스템의 이득을 비교, 도시한 그래프이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 이동통신용 단말시스템은 단말기로 입출력되는 신호를 베이스밴드로 변환하여 아날로그 신호가 송수신되도록 하는 베이스밴드부(50)와, 상기 베이스밴드부(50)로부터 출력되는 신호를 고주파수 신호로 변환하는 송신단부(60)와, 상기 송신단부(60)로부터 출력되는 신호를 기지국으로 송신하고 상기 기지국으로부터 신호를 수신하는 안테나부와, 상기 안테나부로부터 수신되는 신호를 베이스밴드 신호로 변환하는 수신단부(70)를 포함하여 구성된다.

상기 안테나부는 기지국으로부터 신호를 송수신하는 안테나(N)와, 상기 안테나(N)를 통해 수신된 신호와 상기 안테나(N)를 통해 외부로 송출되는 신호가 간섭되지 않도록 분리하여 출력하는 듀플렉서(90)를 포함하여 구성된다.

상기 수신단부(70)는 상기 안테나부로부터 출력되는 신호를 증폭시키고 노이즈를 감쇠하는 저잡음 증폭기(73)와, 상기 저잡음 증폭기(73)로부터 출력되는 신호를 중간 주파수로 변환하는 RF필터(72)와, 중간주파수 신호를 베이스밴드 신호로 변환하도록 하는 자동이득 제어기(71)를 포함하여 구성된다.

이때, 상기 송신단부(60)는 상기 베이스밴드부(50)로부터 출력되는 베이스밴드 신호를 중간주파수로 증폭시키는 IF(61, intermediate frequency)부와, 상기 IF부(61)로부터 출력되는 신호를 고주파수로 증폭시키고, 저전력 신호를 증폭시 발생하는 화이트 노이즈의 영향을 최소화하는 RF(radio frequency)부를 포함하여 구성된다.

또한, 상기 송신단부(60)는 상기 RF부의 출력단과 연결되어 상기 RF부로부터 출력되는 신호의 주파수를 정합하는 주파수합성부(64)를 포함하여 구성된다.

이때, 상기 단말시스템은 상기 송신단부(60) 및 수신단부(70) 사이에 배치되어 입출력 신호의 상이한 위상차를 동일하게 한 다음, 상기 송수신단부(60, 70)의 IF부로 각각 출력하는 PLL 회로(80, phase locked loop circuit)와, 상기 단말기 고유주파수의 지정신호를 발진하는 수정발진기의 주파수 온도특성을 감지하여 온도변화에 따른 수정발진기의 출력값을 제어함에 따라 일정 주파수를 출력할 수 있도록 하는 온도보상형 수정발진기(80, Temperature Compensated Crystal Oscillator)가 더 포함되어 구성된다.

한편, 상기 송신단부의 RF부는 상기 IF부(61)로부터 출력되는 신호의 저주파수 성분을 필터링하는 RF 필터부(62)와, 저전력 신호의 증폭시 함께 증폭되는 화이트 노이즈의 크기를 최소화하도록 하는 노이즈 저감부(65)와, 상기 노이즈 저감부(65)로부터 출력되는 신호를 상기 안테나부를 통해 상기 기지국으로 송출하기 위하여 고주파수로 증폭시키는 증폭부(63)를 포함하여 구성된다.

또한, 상기 노이즈 저감부(65) 및 증폭부(63) 사이에는 하나의 커패시터(C1)가 존재하게 된다.

상기 노이즈 저감부(65)는 다수개의 저항으로 구성되며, 상기 저항은 파이(π)형을 형성하도록 일부 저항은 직렬로 연결되며, 직렬로 연결된 저항의 양단에 나머지 저항들이 병렬로 연결되며, 상기 저항은 온도변화에 거의 영향을 받지 않는다.

따라서, 도 3에 도시된 바와 같이, 종래 기술 및 본 발명에 따른 RF부로부터 출력되는 신호는 1.23MHz의 대역폭을 갖고, 저전력에서 같은 channel의 전력을 측정시 화이트 노이즈의 레벨이 상기 전력증폭기의 이득만큼의 차이가 발생하며, 이에 따라 본 발명의 노이즈 저감부를 통한 저전력 신호(L2)는 종래 기술에 따른 저전력 신호(L1)보다 상기 노이즈에 비해 상대적으로 높은 전력이 입력되므로 상기 노이즈에 대한 영향은 감소하게 된다.

이상과 같이 본 발명에 의한 이동통신용 단말시스템을 예시된 도면을 참조로 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명은 한정되지 않고, 기술사상이 보호되는 범위 이내에서 응용될 수 있다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 이동통신용 단말시스템은 저전력 신호를 증폭시, 노이즈의 영향을 감소시킬 수 있는 노이즈 저감부를 포함하여 구성됨으로써, 저전력 증폭시에도 상기 시스템으로부터 출력되는 노이즈의 영향을 감쇠시킬 수 있어 상기 시스템의 안정성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 상기 노이즈 저감부는 온도변화에 영향을 받지 않는 저항을 포함하여 구성됨으로써, 상기 저항의 선형성에 의해 전력증폭기의 입력전력에 대해 임시버퍼의 역할도 수행하여, 상기 전력증폭기의 선형성 및 상기 송신부의 선형성도 증가하여 상기 시스템의 신뢰성 및 안정성을 크게 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1 은 종래 기술에 따른 이동통신용 단말시스템의 구성을 도시한 도,

도 2 는 본 발명에 따른 이동통신용 단말시스템의 구성을 도시한 도,

도 3 은 종래 기술 및 본 발명에 따른 이동통신 단말 시스템의 출력을 비교, 도시한 그래프이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

60: 송신단부 70: 수신단부

65: 노이즈 저감부

Claims (4)

1. 무선 단말기에서 출력하고자 하는 신호를 고주파수 신호로 변환하고, 저전력 신호를 증폭시, 노이즈의 영향을 감소시키는 송신단부와; 상기 송신단부로부터 출력되는 신호를 기지국으로 송신하고, 상기 기지국으로부터 신호를 수신하는 안테나부와; 상기 안테나부로부터 수신되는 신호를 베이스밴드 신호로 변환하는 수신단부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 이동통신용 단말시스템.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 송신단부는 입력된 디지털 신호를 중간주파수로 증폭시키는 IF(intermediate frequency)부와; 상기 IF부로부터 출력되는 신호를 고주파수로 증폭시키고, 저전력 신호를 증폭시 발생하는 화이트 노이즈의 영향을 최소화하는 RF(radio frequency)부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 이동통신용 단말시스템.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 RF부는 상기 IF부로부터 출력된 신호의 저주파수 성분을 필터링하는 RF필터부와; 저전력 신호의 증폭시 함께 증폭되는 화이트 노이즈의 크기를 최소화하는 노이즈저감부와; 상기 노이즈저감부로부터 출력된 신호를 상기 안테나를 통해 외부로 전달하기 위하여 고주파수로 증폭시키는 증폭부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 이동통신용 단말시스템.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 노이즈저감부는 파이(π)형 저항으로 구성되는 것을 특징으로 하는 이동통신용 단말시스템.