KR20050077071A - 고전력 및 저전력 검출 장치 - Google Patents

고전력 및 저전력 검출 장치 Download PDF

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Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야
본 발명은 고전력 및 저전력 검출 장치에 관한 것임.
2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제
본 발명은, 광범위의 출력 전력을 검출하기 위하여 추가적인 고전력 검출기(HDET) 회로 없이 스위칭수단에 의해 선택된 이득조절수단에 따라 연산 증폭수단의 이득을 조절하여 출력 전력을 검출 및 분석하여 송신 가변이득 증폭수단의 이득을 제어하는, 고전력 및 저전력 검출 장치를 제공하는데 그 목적이 있음.
3. 발명의 해결방법의 요지
본 발명은, 고전력 및 저전력 검출 장치에 있어서, 송신 신호를 증폭하기 위한 송신 신호 증폭수단; 상기 송신 신호 증폭수단에서 증폭한 송신 신호를 전력 증폭하기 위한 전력 증폭수단; 상기 전력 증폭수단의 출력 신호를 커플링하기 위한 커플링수단; 상기 커플링수단에서 커플링한 신호를 정전압으로 변환하기 위한 정류수단; 제어수단으로부터의 각 제어 신호에 따라 상기 정류수단으로부터의 신호를 해당 제어 신호에 상응하는 이득만큼 증폭하여 출력하기 위한 하나의 고전력 검출수단; 및 상기 고전력 검출수단으로부터의 출력 신호에 따라 상기 송신 신호 증폭수단의 이득을 제어하고, 출력 전력의 세기에 따라 상기 고전력 검출수단을 제어하는 제어 신호를 생성하기 위한 상기 제어수단을 포함함.
4. 발명의 중요한 용도
본 발명은 무선통신 단말기 등에 이용됨.

Description

고전력 및 저전력 검출 장치{Apparatus of detecting high power and low power}
본 발명은 고전력 및 저전력 검출 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 광범위의 출력 전력을 검출하기 위하여 추가적인 고전력 검출기(HDET) 회로 없이 스위칭수단에 의해 선택된 이득조절수단에 따라 연산 증폭수단의 이득을 조절하여 출력 전력을 검출 및 분석하여 송신 가변이득 증폭수단의 이득을 제어하는, 고전력 및 저전력 검출 장치에 관한 것이다.
본 발명에서 무선통신 단말기란 이동통신 단말기, 개인 휴대 통신 단말기(PCS), 개인용 디지털 단말기(PDA), 스마트폰, 차세대 이동통신 단말기(IMT-2000), 무선랜 단말기 등과 같이 개인이 휴대하면서 무선통신이 가능한 단말기를 말한다.
일반적으로, 무선통신 단말기가 디지털 코드분할다중접속(CDMA : Code Division Multiple Access) 방식인 경우에는 기지국과의 통신을 통해 출력 전력의 강도를 조절할 수 있지만, AMPS(Advanced Mobile Phone Service, 이하 'AMPS'라 한다.) 방식인 경우에는 출력 전력의 강도 조절이 불가능하다.
AMPS의 경우에 출력 전력의 크기에 따라 그 전력 레벨이 8단계(0~7)로 구분된다. 종래의 고전력 및 저전력 검출 장치의 전력 구분 가능 영역은 15~27dBm 사이로서 레벨값으로 0~5에 해당하며, 전력의 구분이 힘든 영역은 8~15dBm 사이로서 레벨값으로 6~7에 해당하게 된다.
즉, 종래의 고전력 및 저전력 검출 장치는, 출력 전력이 고전력 레벨인 15~27dBm 에서는 구분이 용이한 반면에, 저전력 레벨인 8~15dBm 에서는 구분이 불가능한 문제점이 있었다.
상기 문제점을 해결하기 위하여 종래에는 두개의 고전력 검출기(HDET)를 사용하는 고전력 및 저전력 검출 방법을 사용하였다.
도 1 은 종래의 고전력 및 저전력 검출 장치의 일실시예 구성도이다.
도 1 에 도시된 바와 같이, 종래의 고전력 및 저전력 검출 장치는, 제어부(16)로부터의 제어 신호에 따라 송신 신호를 안테나 포트에 알맞게 조정된 이득으로 증폭하기 위한 송신 가변이득 증폭기(11), 상기 송신 가변이득 증폭기(11)로부터 출력된 신호의 전력을 증폭하기 위한 전력 증폭기(12), 상기 전력 증폭기(12)로부터 출력된 신호를 커플링하기 위한 커플러(13), 상기 커플러(13)에서 커플링한 신호를 상기 제어부(16)의 스위칭 신호에 따라 다른 경로로 스위칭하기 위한 RF 스위치(14), 상기 RF 스위치(14)로부터 고전력 영역(예 : 15~27dBm)의 신호를 입력받아 출력 전력을 검출하고, 검출된 값을 검출 신호로서 상기 제어부(16)로 출력하기 위한 제 1 고전력 검출기(151), 상기 RF 스위치(14)로부터 저전력 영역(예 : 8~15dBm)의 신호를 입력받아 출력 전력을 검출하고, 검출된 값을 검출 신호로서 상기 제어부(16)로 출력하기 위한 제 2 고전력 검출기(152), 상기 제 1 및 제 2 고전력 검출기(151, 152)로부터 출력된 검출 신호에 따라 상기 송신 가변이득 증폭기(11)의 이득을 제어하고, 출력 전력의 영역에 따라 상기 RF 스위치(14)를 제어하는 스위칭 신호를 생성하기 위한 제어부(16)를 포함한다.
상기 제어부(16)는 출력 전력의 영역을 분석하여 레벨값이 6~7인 경우에는 제 1 논리 단계(Low)의 스위칭 신호를 RF 스위치(14)로 출력한다. 그러면, 상기 RF 스위치(14)가 제 1 논리 단계(Low)의 스위칭 신호를 입력받아 상기 커플러(13)에서 커플링된 신호를 제 2 고전력 검출기(152)로 스위칭하게 된다. 그에 따라, 제 2 고전력 검출기(152)는 상기 RF 스위치(14)로부터 저전력 영역(예 : 8~15dBm)의 신호를 입력받아 출력 전력을 검출하고, 검출된 값을 검출 신호로서 제어부(16)로 출력한다. 최종적으로, 상기 제어부(16)는 상기 제 2 고전력 검출기(152)에서 출력된 검출 신호에 따라 송신 가변이득 증폭기(11)의 이득을 제어하게 된다.
한편, 제어부(16)는 출력 전력의 영역을 분석하여 레벨값이 0~5인 경우에는 제 2 논리 단계(High)의 스위칭 신호를 RF 스위치(14)로 출력한다. 그러면, 상기 RF 스위치(14)가 제 2 논리 단계(High)의 스위칭 신호를 입력받아, 상기 커플러(13)에서 커플링된 신호를 제 1 고전력 검출기(151)로 스위칭하게 된다. 그에 따라, 제 1 고전력 검출기(151)는 상기 RF 스위치(14)로부터 고전력 영역(예 : 15~27dBm)의 신호를 입력받아 출력 전력을 검출하고, 검출된 값을 검출 신호로서 제어부(16)로 출력한다. 최종적으로, 상기 제어부(16)는 상기 제 1 고전력 검출기(151)에서 출력된 검출 신호에 따라 송신 가변이득 증폭기(11)의 이득을 제어하게 된다.
그러나, 종래의 고전력 및 저전력 검출 장치는 고전력 및 저전력의 검출을 위하여 두개의 고전력 검출기(HDET)를 사용함으로써, 전력 소모가 높고 인쇄회로기판(PCB)의 면적을 넓게 차지하며 생산 단가가 높은 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 광범위의 출력 전력을 검출하기 위하여 추가적인 고전력 검출기(HDET) 회로 없이 스위칭수단에 의해 선택된 이득조절수단에 따라 연산 증폭수단의 이득을 조절하여 출력 전력을 검출 및 분석하여 송신 가변이득 증폭수단의 이득을 제어하는, 고전력 및 저전력 검출 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는, 고전력 및 저전력 검출 장치에 있어서, 송신 신호를 증폭하기 위한 송신 신호 증폭수단; 상기 송신 신호 증폭수단에서 증폭한 송신 신호를 전력 증폭하기 위한 전력 증폭수단; 상기 전력 증폭수단의 출력 신호를 커플링하기 위한 커플링수단; 상기 커플링수단에서 커플링한 신호를 정전압으로 변환하기 위한 정류수단; 제어수단으로부터의 각 제어 신호에 따라 상기 정류수단으로부터의 신호를 해당 제어 신호에 상응하는 이득만큼 증폭하여 출력하기 위한 하나의 고전력 검출수단; 및 상기 고전력 검출수단으로부터의 출력 신호에 따라 상기 송신 신호 증폭수단의 이득을 제어하고, 출력 전력의 세기에 따라 상기 고전력 검출수단을 제어하는 제어 신호를 생성하기 위한 상기 제어수단을 포함한다.
상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다.
도 2 는 본 발명에 따른 고전력 및 저전력 검출 장치의 일실시예 구성도이다.
도 2 에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 고전력 및 저전력 검출 장치는, 안테나 포트에 알맞게 조정된 이득으로 송신 신호를 증폭하기 위한 송신 가변이득 증폭기(21), 상기 송신 가변이득 증폭기(21)에서 증폭한 송신 신호를 전력 증폭하기 위한 전력 증폭기(22), 상기 전력 증폭기(22)의 출력 신호를 커플링하기 위한 커플러(23), 상기 커플러(23)에서 커플링한 신호를 정전압으로 변환하기 위한 정류기(24), 제어부(26)로부터의 각 제어 신호에 따라 상기 정류기(24)로부터의 신호를 해당 제어 신호에 상응하는 이득만큼 증폭하여 출력하기 위한 하나의 고전력 검출기(25), 상기 고전력 검출기(25)로부터의 출력 신호에 따라 상기 송신 가변이득 증폭기(21)의 이득을 제어하고, 출력 전력의 세기에 따라 상기 고전력 검출기(25)를 제어하는 제어 신호를 생성하기 위한 제어부(26)를 포함한다.
이 때, 상기 고전력 검출기(25)는 상기 정류기(24)에서 변환한 정전압을 증폭하기 위한 연산 증폭기(251), 상기 제어부(26)로부터의 제어 신호에 따라 경로를 선택하기 위한 스위치(252), 상기 스위치(252)에 의하여 선택되어 상기 연산 증폭기(251)의 이득을 조절하기 위한 제 1 저항(253), 상기 스위치(252)에 의하여 선택되어 상기 연산 증폭기(251)의 이득을 조절하기 위한 제 2 저항(254), 상기 제 1 저항(253) 또는 제 2 저항(254)과 함께 상기 연산 증폭기(251)의 이득을 조절하기 위한 제 3 저항(255)을 포함한다.
상기 각 구성요소의 동작을 좀 더 자세히 살펴보면 다음과 같다.
상기 송신 가변이득 증폭기(21)는 제어부(26)로부터의 제어 신호에 따라 송신 신호를 안테나 포트에 알맞게 조정된 이득으로 증폭하는 역할을 한다.
또한, 상기 전력 증폭기(22)는 상기 송신 가변이득 증폭기(21)로부터 출력된 송신 신호를 전력 증폭하는 역할을 한다.
한편, 상기 커플러(23)는 상기 전력 증폭기(22)로부터 출력된 신호를 커플링하는 하는 역할을 한다.
상기 정류기(Rectifier)(24)는 상기 커플러(23)에서 커플링한 신호를 정류하여 정전압으로 출력하는 역할을 한다.
한편, 연산 증폭기(251)는 상기 정류기(24)로부터 정류된 정전압을 입력받아 증폭하는 역할을 하는데, 상기 연산 증폭기(251)의 이득은 스위치(252)에 의해 다수의 저항(253, 254)중 선택된 하나의 저항 및 제 3 저항(255)에 의해 결정된다.
즉, 스위치(252)는 상기 연산 증폭기(251)로부터 출력되는 신호를 상기 제어부(26)의 스위칭 신호에 따라 이득이 다른 경로로 스위칭하는 역할을 한다.
또한, 제어부(26)는 상기 연산 증폭기(251)로부터 출력된 신호에 따라 상기 송신 가변이득 증폭기(21)의 이득을 제어하고, 출력 전력의 영역에 따라 상기 스위치(24)를 제어하는 스위칭 신호를 생성하는 역할을 한다.
즉, 상기 제어부(26)는 연산 증폭기(251)로부터 고전력 영역의 신호를 입력받음에 따라 스위치(252)를 고전력 검출을 위한 경로로 스위칭하고, 상기 연산 증폭기(251)로부터 저전력 영역의 신호를 입력받음에 따라 상기 스위치(252)를 저전력 검출을 위한 경로로 스위칭하도록 제어한다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
상기와 같은 본 발명은, 연산 증폭기의 이득을 조절하는 저항을 선택하는 스위치를 제어하여 고전력 및 저전력 검출을 다른 경로로 수행함으로써, 효율적으로 고전력 및 저전력을 보상할 수 있는 효과가 있다.
또한, 상기와 같은 본 발명은, 하나의 고전력 검출기를 이용하여 정확한 전력 조정을 수행함으로써 불필요한 전류 소모를 방지할 수 있으며, 정확한 전력을 출력함으로써 사용자간 간섭을 최소화하고 동일 채널에서의 사용자 수를 최대화할 수 있는 효과가 있다.
도 1 은 종래의 고전력 및 저전력 검출 장치의 일실시예 구성도.
도 2 는 본 발명에 따른 고전력 및 저전력 검출 장치의 일실시예 구성도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
21 : 송신 가변이득 증폭기 22 : 전력 증폭기
23 : 커플러 24 : 정류기
25 : 고전력 검출기(HDET) 26 : 제어부
251 : 연산증폭기 252 : 스위치
253 : 제 1 저항 254 : 제 2 저항
255 : 제 3 저항

Claims (3)

  1. 고전력 및 저전력 검출 장치에 있어서,
    송신 신호를 증폭하기 위한 송신 신호 증폭수단;
    상기 송신 신호 증폭수단에서 증폭한 송신 신호를 전력 증폭하기 위한 전력 증폭수단;
    상기 전력 증폭수단의 출력 신호를 커플링하기 위한 커플링수단;
    상기 커플링수단에서 커플링한 신호를 정전압으로 변환하기 위한 정류수단;
    제어수단으로부터의 각 제어 신호에 따라 상기 정류수단으로부터의 신호를 해당 제어 신호에 상응하는 이득만큼 증폭하여 출력하기 위한 하나의 고전력 검출수단; 및
    상기 고전력 검출수단으로부터의 출력 신호에 따라 상기 송신 신호 증폭수단의 이득을 제어하고, 출력 전력의 세기에 따라 상기 고전력 검출수단을 제어하는 제어 신호를 생성하기 위한 상기 제어수단
    을 포함하는 고전력 및 저전력 검출 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 고전력 검출수단은,
    상기 정류수단에서 변환한 정전압을 증폭하기 위한 연산 증폭수단;
    상기 제어수단으로부터의 각 제어 신호에 따라 해당하는 경로를 선택하기 위한 스위칭수단;
    상기 스위칭수단에 의하여 선택되어 상기 연산 증폭수단의 이득을 조절하기 위한 제 1 이득조절수단;
    상기 스위칭수단에 의하여 선택되어 상기 연산 증폭수단의 이득을 조절하기 위한 제 2 이득조절수단; 및
    상기 제 1 이득조절수단 또는 상기 제 2 이득조절수단과 함께 상기 연산 증폭수단의 이득을 조절하기 위한 제 3 이득조절수단
    을 포함하는 고전력 및 저전력 검출 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어수단은,
    상기 연산 증폭수단으로부터 고전력 영역의 신호를 입력받음에 따라 상기 스위칭수단을 고전력 검출을 위한 경로로 스위칭하고, 상기 연산 증폭수단으로부터 저전력 영역의 신호를 입력받음에 따라 상기 스위칭수단을 저전력 검출을 위한 경로로 스위칭하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 고전력 및 저전력 검출 장치.
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