KR20060042570A

KR20060042570A - 이동통신 단말기의 송신 출력 보상장치

Info

Publication number: KR20060042570A
Application number: KR1020040091276A
Authority: KR
Inventors: 박준한
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2004-11-10
Filing date: 2004-11-10
Publication date: 2006-05-15

Abstract

본 발명은 온도 변화에 따라 단말기의 송신 출력을 보상하여 일정한 출력을 얻을 수 있도록 하는 이동통신 단말기의 송신 출력 보상장치에 관한 것으로, 미리 설정된 온도별 전력 보상값으로 이루어진 룩업 테이블(Look Up Table)을 저장하는 메모리부, 단말기의 송신단 신호를 증폭하기 위한 PAM(Power Amplifier Module)과 인접한 위치에 설치하여 PAM 부분의 주변온도를 감지하기 위한 제 1 온도센서, 단말기의 표시수단인 LCD 모듈과 인접한 위치에 설치하여 LCD 모듈의 주변온도를 감지하기 위한 제 2 온도센서, 상기 제 1 및 제 2 온도센서에서 감지된 온도 레벨을 평균하고(Averaging), 상기 평균 온도레벨에 상응하는 전력 보상값을 상기 메모리부에서 인출하여 상기 인출된 전력 보상값에 따라 PAM의 출력을 제어하는 MSM(Mobile Station Modem)를 포함하여 구성된다.

따라서, 본 발명은 단말기의 온도 변화에 영향을 받지 않고 일정한 출력을 얻을 수 있어 시스템 성능 및 제품 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

PAM(Power Amplifier Module)/온도/보상

Description

이동통신 단말기의 송신 출력 보상장치{Apparatus for compensating transmit power of mobile communication terminal}

도 1은 본 발명에 따른 이동통신 단말기의 송신 출력 보상장치를 나타낸 구성 블록도

도 2는 온도 변화에 따른 송신 출력 보상의 개념을 나타낸 그래프

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1: 듀플렉서 2: LNA(Low Noise Amplifier)

3, 12: RF 필터 4, 11: 주파수 변환기

5, 10: 베이스밴드 프로세서 7: 메모리부

8: MSM(Mobile Station Modem) 9: LCD 모듈

13: PAM(Power Amplifier Module)

20: 제 1 온도센서 30: 제 2 온도센서

본 발명은 이동통신 단말기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 온도 변화에 따라 단말기의 송신 출력을 보상하여 일정한 출력을 얻을 수 있도록 하는 이동통신 단말기의 송신 출력 보상장치에 관한 것이다.

일반적으로, 듀플렉서(Duplex)를 사용하는 이동통신 단말기의 RF 송신 작동 처리 과정을 살펴보면 먼저 음성신호를 스피커에서 전기신호로 변환한 후에 그 변환된 전기 신호를 디지털 통신을 위해 코딩(Coding) 작업을 하게 된다.

그리고, 상기 저주파수 대역의 아날로그 신호를 믹서(Mixer)와 국부 발진기, 위상고정회로(PLL; Phase Locked Loop)를 이용해 고주파수로 변환한다.

이때, 상기 믹서의 출력단 신호를 증폭하기 위해 구동 증폭기(Drive Amplifier)가 구비되어 있는데, 상기 구동 증폭기는 전력 증폭기 모듈(PAM; Power Amplifier Module)과 송신 PLL 사이에 위치하며 상기 송신 PLL의 출력 레벨이 낮으므로 PAM이 요구하는 입력레벨로 신호를 증폭시켜 주는 역할을 수행하게 된다.

PAM에서는 PAM과 안테나 사이에 위치하는 입/출력 정합회로, 듀플렉서 등의 삽입 손실을 고려함과 아울러 수신 채널의 저잡음 증폭기와 송신 채널의 PAM이 듀플렉서를 통해서 안테나를 공유하고 있으므로 PAM 신호가 수신신호에 영향을 주는 것에 유의하여 규정에 의거한 단말기 출력전력만큼 증폭시키고, 듀플렉서에서는 송신대역을 선택적으로 안테나로 방사하게 된다.

그러나, 대부분의 전자 제품이 그렇듯이 이동통신 단말기 또한 고온, 저온 등의 온도 변화에 따라 송신 출력이 변화되고 RF 성능이 저하되므로 온도에 의해 이동통신 시스템에 악영향을 미치게 된다.

다시 말해, 정합회로를 거쳐 공급되는 신호를 자신의 이득 특성으로 증폭하는 PAM은 최대 전력인 경우 저온에서 출력전력이 수 [dB] 증가하고 반면 고온에서 는 수 [dB] 감소한다.

이에 따라 PAM의 동작을 제어하기 위한 동작 전압을 단말기의 내부 온도에 따라 적절히 조절하는 온도 보상을 적절히 구현하게 된다.

기존의 온도 보상 방식은 단말기 내부의 온도센서 즉, 써미스터(Thermistor)를 PAM 동작 전압단과 적절히 연결하여 온도 레벨과 그에 상응하는 보상치로 구성된 룩업 테이블(Look up Table)을 참조하여 RF 전력을 보상하는 방식을 이용하였다.

그러나, PAM의 내부 온도만을 이용하여 출력을 보상하는 방식은 온도를 인식하는데 있어 단말기의 위치에 따라 온도 편차가 존재할 수 있고 실제 온도와 PAM의 인식온도가 상이할 수 있기 때문에 온도 보상 동작이 정밀하게 이루어질 수 없는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 보다 정밀하게 단말기의 내부 온도를 인식하여 정확한 출력 보상이 이루어질 수 있도록 한 단말기의 송신 전력 보상장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 미리 설정된 온도별 전력 보상값으로 이루어진 룩업 테이블(Look Up Table)을 저장하는 메모리부, 단말기의 송신단 신호를 증폭하기 위한 PAM(Power Amplifier Module)과 인접한 위치에 설치하여 PAM 부분의 주변온도를 감지하기 위한 제 1 온도센서, 단말기의 표시수단인 LCD 모듈과 인접한 위치에 설치하여 LCD 모듈의 주변온도를 감지하기 위한 제 2 온도센서, 상기 제 1 및 제 2 온도센서에서 감지된 온도 레벨을 평균하고(Averaging), 상기 평균 온도레벨에 상응하는 전력 보상값을 상기 메모리부에서 인출하여 상기 인출된 전력 보상값에 따라 PAM의 출력을 제어하는 MSM(Mobile Station Modem)을 포함하여 구성되는 이동통신 단말기의 송신 전력 보상장치를 제공한다.

따라서, 본 발명에 의하면 온도 변화에 따른 정확한 보상값을 산출하여 단말기의 송신출력을 일정하게 보상할 수 있다.

이하 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.

종래와 동일한 구성 요소는 설명의 편의상 동일 명칭 및 동일 부호를 부여하며 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 1 및 도 2를 참조하여, 본 발명에 따른 이동통신 단말기의 송신 전력 보상장치의 실시예를 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 이동통신 단말기의 구성에서 RF(Radio Frequency)단의 블록도를 나타낸 것이다.

이를 참조하여, 단말기의 RF 수신 과정을 설명하면, 안테나(Ant)를 통해 송수신되는 신호는 듀플렉서(Duplexer)(1)로 전달되어 송신신호와 수신신호로 분리하여 처리된다.

이때, LNA(저잡음 증폭기, Low Noise Amplifier)(2)는 상기 듀플렉서(1)를 통해 수신되는 RF 신호를 입력받아 상기 입력된 RF 신호를 저잡음 증폭하는 역할을 수행하게 된다.

이어서, 상기 LNA(2)에서 증폭된 RF 신호는 RF 필터(3)를 통해 희망 대역의 RF신호만이 통과된 후 주파수 변환기(4)를 거쳐 IF(Intermediate Frequency) 신호로 주파수 다운변환(Down Converting)하게 된다.

그리고, 베이스밴드 프로세서(Base-Band Processor)(5)는 상기 주파수 변환기(4)에서 변환된 IF 신호의 아날로그 신호를 입력받아 이를 원천 신호 영역인 기저대역의 디지털 신호로 변환한다.

이동통신 단말기의 시스템 전반을 제어하는 제어수단으로서, MSM(Mobile Station Modem)(8)는 복조기(De-modulator), 변조기(Modulator), 디코더(Decoder) 등으로 이루어져 순방향/역방향 링크의 CDMA(Code Division Multiple Access) 신호 처리를 수행한다.

이때, 상기 MSM(8)은 수신단의 베이스밴드 프로세서(5)와 송신단의 베이스밴드 프로세서(10)와 인터페이스 된다.

한편, 단말기의 RF 송신 과정을 설명하면, 먼저 송신단의 베이스밴드 프로세서(10)에서 상기 MSM(8)를 통해 출력된 기저대역의 디지털 신호를 IF 신호의 아날로그 신호로 변환한다.

그리고, 상기 베이스밴드 프로세서(10)에서 변환된 IF 신호는 주파수 변환기(11)를 통해 RF 신호로 주파수 업 변환(Up Converting)된 후 RF 필터(12)로 출력된다.

상기 RF 필터(12)는 주파수 변환기(11)로부터 RF 신호를 입력받아 상기 입력 된 RF 신호에서 희망대역의 RF 신호만을 통과시킨다.

이때, 상기 RF 필터(12)를 통과한 RF 신호는 전력 증폭기(Power Amplifier; 이하, 'PAM'이라 칭함)(13)를 통해 전력 증폭이 이루어진 후 듀플렉서(1)에서 송신 대역을 선택적으로 안테나로 방사하게 된다.

이와 같이 구성된 이동통신 단말기의 온도 변화에 따른 송신 전력 보상장치를 설명하면 다음과 같다.

도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 이동통신 단말기의 송신출력 보상장치는 미리 설정된 온도별 전력 보상값으로 이루어진 룩업 테이블(Look Up Table)을 저장하는 메모리부(7)와, 단말기의 송신단 신호를 증폭하기 위한 PAM(Power Amplifier Module)(13)과 인접한 위치에 설치하여 PAM(13) 부분의 주변온도를 감지하기 위한 제 1 온도센서(20)와, 단말기의 표시수단인 LCD 모듈(9)과 인접한 위치에 설치하여 LCD 모듈(9)의 주변온도를 감지하기 위한 제 2 온도센서(30)와, 상기 제 1 및 제 2 온도센서(20)(30)에서 감지된 온도 레벨의 평균값을 산출하고, 상기 산출된 평균 온도레벨에 상응하는 전력 보상값을 상기 메모리부(7)에서 인출하여 상기 인출된 전력 보상값에 따라 PAM(13)의 출력을 제어하는 MSM(Mobile Station Modem)(8)를 포함하여 구성된다.

도 2는 본 발명에 따른 이동통신 단말기의 송신출력에 대한 온도보상의 개념을 보인 그래프로서, 단말기의 원하는 출력값(Pc)에 대하여 동일한 제어전압을 인가했을 때, 단말기의 온도가 낮을 경우에 송신출력(Pout)은 최대가 되고 그 온도에서의 보정값(Padj)은 최소가 된다.

그리고, 적정한 온도에서는 인가되는 보정값(Padj)이 크지 않아도 송신출력(Pout)은 원하는 출력값(Pc)이 되고, 아주 높은 온도에서는 송신출력(Pout)이 떨어지기 때문에 그 만큼 보정값(Padj)도 커야 되는 것을 알 수 있다.

즉, 온도에 따라 송신출력(Pout)이 증가하거나 감소하게 되므로 그에 상응하게 보정값(Padj)을 감소나 증가시켜야만 원하는 출력값(Pc)을 얻을 수 있게 되는 것이다.

이러한 온도 보상 방식을 적용하기 위하여, 제품 생산라인에서 모의 실험을 통해 온도변화에 따라 원하는 출력값(Pc)을 얻을 수 있는 보정값(Padj)을 미리 구한 후 각 온도레벨(T)에 대한 보정값(Padj)을 룩업 테이블로 구성하여 메모리부(7)에 저장한다.

통상, 단말기가 통화상태일 경우 PAM(13) 부분이 온도가 가장 높고, 그에 반해 핸드셋(Handset)의 폴더 부위 즉, LCD 모듈(9) 부분이 온도가 가장 낮게 나타난다.

이러한 단말기의 내부 위치별 온도 차이를 고려하기 위해, 본 발명은 PAM(13)과 LCD 모듈(9)의 인접한 부분에 온도센서(Thermistor)(20)(30)를 각각 장착하여 구성한다.

이때, 상기 제 1 및 제 2 온도센서(20)(30)에서 감지된 신호는 MSM(8)의 ADC(Analog to Digital Converter) 단자로 입력되도록 연결한다.

상기 MSM(8)은 ADC 단자를 통해 입력되는 제 1 및 제 2 온도센서(20)(30)의 신호를 주기적으로 읽어들인다.

그리고, 상기 제 1 온도센서(20)에서 감지된 온도레벨과 제 2 온도센서(30)에서 감지된 온도 레벨을 평균하고(Averaging), 상기 평균 온도레벨에 상응하는 보상값(Padj)을 상기 메모리부(7)에 저장된 룩업 테이블로부터 인출한다.

상기 메모리부(7)에서 인출된 보상값(Padj)을 PAM(13)의 원하는 입력 전력값(Pin)에 더하여 이를 PAM(13)의 제어전압으로 인가한다.

즉, 상기 MSM(8)에서 원하는 송신전력(Pin)과 온도 변화에 따른 보상치(Padj)를 가산한 값에 따라 제어신호(PDM; Pulse Density Modulation)를 조절 출력함으로써 PAM(13)의 온도 보상을 이루게 된다.

본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 첨부된 청구범위에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명이 속한 분야의 통상의 지식을 가지 자에 의해 변형이 가능하고 이러한 변형은 본 발명의 범위에 속한다.

상기에서 설명한 본 발명에 따른 이동통신 단말기의 송신 전력 보상장치의 효과를 설명하면 다음과 같다.

첫째, PAM(Power Amplifier Module) 부분뿐 아니라 LCD 모듈 부분의 온도를 함께 고려하여 단말기의 온도 변화를 인식함으로써 보다 정밀하게 온도를 인식하여 단말기의 위치에 따라 상이한 온도 편차를 보상할 수 있다.

둘째, 단말기의 온도 변화에 따라 PAM을 제어함으로써 온도 변화에 영향을 받지 않고 일정한 출력을 얻을 수 있어 시스템 성능 및 제품 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

Claims

미리 설정된 온도별 전력 보상값으로 이루어진 룩업 테이블(Look Up Table)을 저장하는 메모리부,

단말기의 송신단 신호를 증폭하기 위한 PAM(Power Amplifier Module)과 인접한 위치에 설치하여 PAM 부분의 주변온도를 감지하기 위한 제 1 온도센서,

단말기의 표시수단인 LCD 모듈과 인접한 위치에 설치하여 LCD 모듈의 주변온도를 감지하기 위한 제 2 온도센서,

상기 제 1 및 제 2 온도센서에서 감지된 온도 레벨을 평균하고(Averaging), 상기 평균 온도레벨에 상응하는 전력 보상값을 상기 메모리부에서 인출하여 상기 인출된 전력 보상값에 따라 PAM의 출력을 제어하는 MSM(Mobile Station Modem)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 이동통신 단말기의 송신 전력 보상장치.