KR20060064359A - 위성 디지털 멀티미디어 방송 신호 수신 장치 및 이를이용한 이동통신 단말기 - Google Patents

위성 디지털 멀티미디어 방송 신호 수신 장치 및 이를이용한 이동통신 단말기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이동통신 단말기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 하나의 평형 증폭기를 통해 위성 디지털 방송 신호 수신 다이버시티를 구현할 수 있는 위성 디지털 방송 신호 수신 장치 및 그를 이용한 이동통신 단말기에 관한 것이다.
본 발명에 따른 위성 디지털 멀티미디어 방송 신호 수신이 가능한 이동통신 단말기는 키패드와; 메뉴 및 동작상태를 표시하는 표시부와; 안테나를 통해 송수신되는 무선신호로부터 음성 및 데이터 신호를 추출하는 무선 통신부와; 상기 무선 통신부로부터의 음성 통화 신호를 마이크 및 스피커를 통해 입출력하는 음성 입출력회로와; 음성 및 데이터 통신을 제어하는 통신 처리부와, 상기 키패드로부터 입력된 조작신호나 동작 상태에 따라 전체 시스템을 제어하는 시스템 제어부를 포함하는 폰 제어부;를 포함하는 이동통신 단말기에 있어서, 위성 또는 지상의 중계기로부터 송출되는 디지털 멀티미디어 방송 신호를 수신 및 증폭하여 출력하는 방송 신호 수신부와; 상기 방송 신호 수신부에 의해 증폭된 디지털 멀티미디어 방송 신호를 영상 신호 및 오디오 신호로 복조하고, 복조된 영상 신호 및 오디오 신호를 재생하는 신호 처리부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
디지털 멀티미디어 방송, 다이버시티, 하이브리드 커플러, 저잡음 증폭기, 평형 저잡음 증폭기

Description

위성 디지털 멀티미디어 방송 신호 수신 장치 및 이를 이용한 이동통신 단말기{Apparatus for receiving DMB and Mobile communication terminal using the apparatus}
도 1은 본 발명의 바람직한 일 양상에 따른 위성 디지털 멀티미디어 방송 신호 수신이 가능한 이동통신 단말기를 개략적으로 도시한 블럭도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 방송 신호 수신부를 보다 상세히 도시한 블럭도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 평형 저잡음 증폭기를 보다 상세하게 도시한 개요도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 위성 디지털 멀티미디어 방송 신호 수신이 가능한 이동통신 단말기의 제어신호 발생부를 개략적으로 도시한 블럭도이다.
도 5는 본 발명의 또다른 양상에 따라 본 발명에 따른 평형 저잡음 증폭기를 개략적으로 도시한 블럭도이다.
본 발명은 이동통신 단말기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 하나의 평형 증폭기를 통해 위성 디지털 방송 신호 수신 다이버시티를 구현할 수 있는 위성 디지털 방송 신호 수신 장치 및 그를 이용한 이동통신 단말기에 관한 것이다.
일반적으로 위성 디지털 멀티미디어 방송은 정지 위성을 이용하여 디지털 방송 신호를 송출하고, 지상에서는 위성 방송 신호를 수신하여 재송출하는 중계기를 이용하여 음영지역을 보완함으로써, 이동체의 방송 수신을 원활히 할 수 있도록 구현되어 있다.
이러한 위성 디지털 멀티미디어 방송 시스템은 동일한 디지털 멀티미디어 방송 신호를 위성에서는 시계방향 원형편파(RHCP: Right Handed Circular Polarization)로, 지상의 중계기에서는 수직편파(VP: Vertical Polarization)의 형태로 동시에 송출한다. 따라서, 위성 디지털 멀티미디어 방송 수신기에서는 수신되는 두 디지털 멀티미디어 방송 신호중 수신 강도가 높은 디지털 멀티미디어 방송 신호를 선택적으로 수신하는 다이버시티의 구현이 필요하다.
실제로 위성 디지털 멀티미디어 방송 규격에는 이러한 수신 다이버시티의 채용이 권장 사항으로 명시되어 있으며, 수신 다이버시티를 적용한 수신기와 적용하지 않은 수신기는 수신 감도에서 현격한 차이를 보인다. 그러나, 휴대성을 중시하는 이동통신 단말기와 같은 개인 단말기에 수신 다이버시티를 적용할 경우 동일한 두개의 수신기를 단말기 내에 탑재하여야 하므로 부품 수의 증가, 제작비용의 상승, 단말기 크기 증가와 같은 단점이 있다.
한편, 위성 디지털 멀티미디어 방송 수신기에는 안테나를 통해 수신되는 방 송 신호 중 순수 방송신호는 증폭하고, 노이즈는 억제하여 출력하는 저잡음 증폭기를 포함하고 있으며, 저잡음 증폭기에는 평형 저잡음 증폭기가 있다. 평형 저잡음 증폭기는 두개의 동일한 증폭기를 입력 및 출력단에서 90도 하이브리드 커플러를 이용하여 평형으로 결합한 형태의 증폭기를 말한다. 이러한 평형 저잡음 증폭기는 이득을 손실 없이 출력신호를 2배로 증폭할 수 있고, 입출력반사 손실이 좋으며, 두개의 증폭기중 하나의 증폭기 동작만으로 신호의 증폭이 가능한 점등의 많은 장점이 있으나 증폭기 두개를 사용해야한다는 점 때문에 위성 디지털 멀티미디어 방송 수신기에서 잘 쓰이지 않는다.
특히, 다이버시티를 적용한 수신기에서 평형 증폭기를 채용할 경우 결과적으로 single-ended 증폭기 4개를 사용해야하기 때문에 부품 수의 증가, 제작비용의 상승, 단말기 크기 증가와 같은 단점이 있다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로 하나의 평형 저잡음 증폭기로 위성 디지털 멀티미디어 방송의 다이버시티를 구현할 수 있는 위성 디지털 멀티미디어 방송 신호 수신 장치 및 이를 이용한 이동통신 단말기를 제공하는데 있다.
나아가 평형 저잡음 증폭기에서 발생하는 증폭 손실 이득을 줄일 수 있는 위성 디지털 멀티미디어 방송 신호 수신 장치 및 이를 이용한 이동통신 단말기를 제공하는데 있다.
나아가 수신 다이버시티를 구현하면서 위성 디지털 멀티미디어 방송 수신기 를 컴팩트한 사이즈로 구현할 수 있으며, 나아가 소형화된 위성 디지털 멀티미디어 방송 수신이 가능한 이동통신 단말기를 제공하는데 있다.
상술한 본 발명의 바람직한 일 양상에 따른 위성 디지털 멀티미디어 방송 수신이 가능한 이동통신 단말기는 일반적인 이동통신 단말기의 구성 외에 위성 또는 지상 중계기로부터 수신되는 위성 디지털 멀티미디어 방송 신호를 증폭하여 출력하는 방송 신호 수신부와, 방송 신호 수신부에 의해 증폭 출력되는 위성 디지털 멀티미디어 방송 신호를 처리하여 재생하는 신호 처리부를 포함한다.
방송 신호 수신부는 본 발명의 특징적인 양상에 따라 위성으로부터 디지털 멀티미디어 방송 신호를 수신하는 제 1 안테나와, 중계기로부터 송출되는 디지털 멀티미디어 방송 신호를 수신하는 제 2 안테나로부터 수신되는 두 위성 디지털 멀티미디어 방송 신호의 강도를 비교하여 강도가 높은 신호를 선택적으로 출력하는 다이버시티 기능이 구현된다. 다이버시티 기능에 의해 선택적으로 출력된 디지털 멀티미디어 방송 신호는 방송 신호 수신부에 구비된 평형 저잡음 증폭기를 통해 증폭되어 선택적으로 출력된다. 출력된 방송 신호는 이동통신 단말기의 신호 처리부에 의해 영상 신호와 오디오 신호로 분리 및 신호 처리되어 재생된다.
본 발명의 특징적인 양상에 따라 본 발명에 따른 이동통신 단말기에 구비된 방송 신호 수신부의 평형 저잡음 증폭기 입출력단에 알에프 스위치를 연결하여 한쌍의 single-ended 증폭기로 두개의 평형 저잡음 증폭기가 구동하는 것과 같은 기능을 할 수 있다.
본 발명의 추가적인 양상에 따라 본 발명에 따른 위성 디지털 멀티미디어 방송 수신 기능을 가진 이동통신 단말기의 방송 신호 수신부의 평형 저잡음 증폭기내의 저잡음 증폭기를 병렬로 연결하고, 병렬로 연결된 증폭기를 하나 또는 두개 모두를 선택적으로 구동하도록 구동신호를 출력함으로써 수신 감도를 향상시킬 수 있다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조로 하여 기술되는 바람직한 실시예를 통해 본 발명을 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 기술하기로 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 양상에 따른 위성 디지털 멀티미디어 방송 신호 수신이 가능한 이동통신 단말기를 개략적으로 도시한 블럭도이다. 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 이동통신 단말기는 크게 기존의 이동통신 단말기에 공통되는 구성인 폰 제어부(110) 및 그 부속회로와, 위성 또는 지상의 중계기로부터 송출되는 디지털 멀티미디어 방송 신호를 수신 및 증폭하여 출력하는 방송 신호 수신부(200)와, 방송 신호 수신부(200)에 의해 증폭된 디지털 멀티미디어 방송 신호를 영상 신호 및 오디오 신호로 복조하고, 복조된 영상 신호 및 오디오 신호를 재생하는 신호 처리부(400)를 포함하여 구성된다.
부속회로들은 입력부(120)와 메뉴 및 동작상태를 표시하는 표시부(130)와, 표시부(130)에 그래픽 데이터를 출력하는 표시 구동부(140)와, 안테나(ANT)를 통해 송수신되는 무선신호로부터 음성 및 데이터 신호를 추출하는 무선 통신부(150)와, 무선 통신부(150)로부터의 음성 통화 신호를 마이크 및 스피커를 통해 입출력하는 음성 입출력 회로(160)와, 메모리(170)와, 오디오 재생부(180)와, 오디오 출력부 (190)를 포함한다.
입력부(120)와, 통상 액정표시장치인 표시부(130)는 통상적인 주지된 구성이 될 수 있다. 표시 구동부(140)는 사용자에게 시각적인 정보를 제공하는 표시부(130)를 통해 출력되는 그래픽 데이터와 백 라이트 제어신호를 포함하는 디스플레이 데이터를 표시부(130)를 통해 표시한다.
또한 무선 통신부(150)는 기지국과의 통신을 위한 안테나(ANT) 및 알에프 회로를 포함하여 구성된다. 본 명세서에서 무선 통신부(150)는 다양한 버전의 CDMA방식 뿐 아니라 셀룰러, GSM, W-CDMA 방식등 현존하는 방식은 물론, 향후에 등장할 이동통신 방식을 포괄하도록 해석된다. 음성 입출력 회로(160)는 디지털 음성 데이터를 아날로그 음성 신호로, 또는 그 역의 변환을 처리하며, 오디오 증폭회로나 필터와 같은 부가회로를 포함하는 공지의 구성이다.
무선 통신부(150)의 기저대역 회로와, 폰 제어부(110)의 대부분의 회로는 단일의 집적회로로 상용화되어 제공되고 있다. 통상 MSM 칩으로 불리는 이 집적회로는 내부에 통신을 처리하는 전용의 하드웨어와, 디지털 신호 처리기 및 범용의 마이크로프로세서를 포함한다. 논리적으로 이들은 음성 및 데이터 통신을 제어하는 통신 제어부(111)와, 입력부(120)로부터 입력된 조작신호나 동작 상태에 따라 전체 시스템을 제어하는 시스템 제어부(112)를 포함한다. 시스템 제어부(112)는 버츄얼 머신과 같은 편리한 애플리케이션 환경이 지원되며, 사용자로부터 조작부를 통해 조작 명령이 입력되거나 통화 착신 등 이벤트가 발생하면 시스템 제어부(112)는 필요한 제어 명령을 발한다.
메모리(170)는 이동통신 단말기 제어동작시 발생하는 데이터들이 일시 저장되는 램영역과, 이동통신 단말기의 동작을 제어하기 위한 제어 프로그램 및 그에 따른 기본 정보가 저장되는 롬영역과, 이동통신 단말기에서 제공되는 유저 인터페이스(U/I: USER INTERFACE) 또는 사용자 어플리케이션 및 사용자 어플리케이션에 의해 생성되는 데이터의 저장이 가능한 데이터 영역으로 구분되어 있으며, 시스템 제어부(112)에 의해 액세스 제어된다.
오디오 재생부(180)는 예를 들면, 벨소리 재생을 위한 YAMAHA 칩과 같은 음원 재생 칩 또는 MP3 재생을 위한 DSP 칩으로 구성되며, 벨소리, 효과음 또는 음악파일 재생과 같은 다양한 음원으로부터 재생하여 오디오 출력부(190)로 출력한다. 오디오 출력부(190)는 오디오 재생부(180)로부터 재생된 벨소리 또는 효과음, 음악파일과 같은 다양한 재생음 또는 신호 처리부(400)로부터 출력되는 오디오 신호를 수신하여 시스템 제어부(112)의 제어에 따라 선택적으로 출력한다.
방송 신호 수신부(200)는 위성과 지상의 중계기로부터 수신되는 디지털 멀티미디어 방송 신호를 수신하여 두 신호중 수신감도가 우수한 하나의 디지털 멀티미디어 방송 신호만을 증폭하여 출력한다. 방송 신호 수신부(200)에 대한 상세한 설명은 추후 기술하기로 한다. 신호 처리부(400)는 방송 신호 수신부(200)에 의해 증폭된 디지털 멀티미디어 방송 신호를 수신하여 오디오 신호와 영상 신호로 분리하여, 영상 신호는 시스템 제어부(120)의 제어신호에 따라 택일적으로 처리하여 표시부(130)로 출력하고, 오디오 신호는 오디오 출력부(190)로 출력한다. 오디오 출력부(190)는 신호 처리부(400)로부터 출력되는 오디오 신호 또는 오디오 재생부 (180)로부터 재생된 벨소리 또는 효과음과 같은 다양한 재생음을 시스템 제어부(120)의 제어에 따라 선택적으로 출력한다. 디지털 멀티미디어 방송 신호의 신호 처리과정은 이미 주지 및 관용된 기술이므로 그 상세한 설명은 생략한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 방송 신호 수신부를 보다 상세히 도시한 블럭도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 방송 신호 수신부(200)는 제 1 안테나(210)와, 제 2 안테나(220)와, 평형 저잡음 증폭기(230)와, 대역통과 여파기(240)와, 주파수 변환기(250)와, 채널필터(260)와 직교 복조기(270)를 포함한다.
제 1 안테나(210)는 디지털 방송 위성으로부터 송출되는 디지털 멀티미디어 방송 신호를 수신하고, 제 2 안테나(220)는 위성으로부터 송출되는 디지털 멀티미디어 방송 신호를 수신하여 재송출하는 지상 중계기로부터 송출되는 디지털 멀티미디어 방송 신호를 수신하는 것으로, 수신되는 디지털 멀티미디어 방송 신호는 2630 ~ 2655MHz 또는 2605 ~ 2630MHz의 2.6GHz 대역의 신호일 수 있다.
평형 저잡음 증폭기(230)는 제 1 안테나(210)와 제 2 안테나(220)로부터 입력되는 두개의 디지털 멀티미디어 방송 신호중 수신 감도가 좋은 디지털 멀티미디어 방송 신호를 선택적으로 수신하여 순수한 디지털 멀티미디어 방송 신호는 증폭하고, 잡음은 제거하여 출력한다. 평형 저잡음 증폭기(230)에 대한 설명은 도 3을 통해 보다 상세히 설명한다.
대역통과 여파기(band-pass filter)(240)는 평형 저잡음 증폭기(230)로부터 입력되는 신호 중 방송신호 대역 예컨대 2630 ~2655㎒만 통과시키고 그 외의 신호 는 모두 제거한다. 주파수 변환기(250)는 대역통과 여파기(240)로부터 입력되는 방송신호와 국부 발진신호를 혼합하여 중간 주파수를 포함하는 신호를 생성한다. 채널필터(260)는 주파수 변환기(250)로부터 입력되는 신호 중 각종 고조파 및 간섭 신호들을 제거하고 중간 주파수 신호만을 출력한다. 직교 복조기(270)는 국부 발진신호를 사용하여 채널필터(260)로부터 입력받은 중간주파수 신호를 직교검파한다.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 평형 저잡음 증폭기를 보다 상세히 도시한 개요도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 평형 저잡음 증폭기(230)는 제 1 안테나(210) 및 제 2 안테나(220)와 연결되어 출력되는 디지털 멀티미디어 방송 신호를 입력받되, 제어신호에 따라 제 1, 2 안테나(210, 220)로부터 수신되는 디지털 멀티미디어 방송 신호를 선택적으로 출력하는 제 1, 2 알에프 스위치(231-1, 231-2)와, 제 1 알에프 스위치(231-1) 또는 제 2 알에프 스위치(231-2)로부터 입력 디지털 멀티미디어 방송 신호를 크기는 같으나 90도의 위상 차를 가지는 두개의 신호로 분리하여 출력하는 제 1 하이브리드 커플러(232)와, 제 1 하이브리드 커플러(232)로부터 분리 출력되는 각각의 신호를 동일 이득 값으로 증폭하는 제 1, 2 저잡음 증폭기(233-1, 233-2)와, 제 1, 2 저잡음 증폭기(233-1, 233-2)를 통해 증폭된 두개의 신호를 다시 하나의 신호로 묶어 출력하는 제 2 하이브리드 커플러(234)와, 제 2 하이브리드 커플러(234)로부터 출력되는 증폭된 디지털 멀티미디어 방송 신호를 제어신호에 따라 선택적으로 출력하는 제 3, 4 알에프 스위치(231-3, 231-4)를 포함하여 구성된다.
본 발명의 특징적인 양상에 따라 본 발명에 따른 평형 저잡음 증폭기(230)의 제 1, 3 알에프 스위치(231-1, 231-3)는 같은 제어신호를 수신하여 구동되고, 제 2, 4 알에프 스위치(231-2, 231-4)는 제 1, 3 알에프 스위치(231-1, 231-3)에 전송되는 제어신호와 상보관계에 있는 상보 제어신호를 통해 구동된다. 평형 저잡음 증폭부의 신호 증폭 과정을 도 3을 통해 설명하면, 제 1, 3 알에프 스위치(231-1, 231-3) 즉, 제 1 안테나(210)의 출력단에 연결된 제 1 알에프 스위치(231-1)와 출력단의 제 3 알에프 스위치(231-3)에 전송되는 제어신호가 '1'이면, 제 2 안테나(220)의 출력단에 연결된 제 2 알에프 스위치(231-2)와 제 4 알에프 스위치(231-4)에 전송되는 상보 제어신호는 '0'이 된다.
제 1, 3 알에프 스위치(231-1, 231-3)에 제어신호 '1'이 전송되면, 그와 상보관계의 상보 제어신호가 전송되는 제 2, 4 알에프 스위치(231-2, 231-4)는 항상 50 ohm의 저항으로 종단되기 때문에 평형 증폭기로 동작하게 된다. 즉, 제 2, 4 알에프 스위치(231-2, 231-4)가 50ohm의 저항으로 종단되어 있으면 제 1 알에프 스위치(231-1)를 통해 방송 신호가 들어와서 제 3 알에프 스위치(231-3)를 통해 출력되는 평형 증폭기가 된다. 반대로 제 1, 3 알에프 스위치(231-1, 231-3)가 50ohm의 저항으로 종단되게 되면 평형 증폭기는 제 2 알에프 스위치(231-2)를 통해 방송 신호가 들어와서 제 4 알에프 스위치(231-2)를 통해 출력되는 평형 증폭기가 된다. 제 1, 3 알에프 스위치(231-1, 231-3)와 제 2, 4 알에프 스위치(231-2, 231-4)에 인가되는 제어신호는 서로 상보(Complementary)의 관계가 있으므로 평형 증폭기의 형태를 유지하면서 신호의 경로는 두 가지가 존재하게 된다. 두 가지의 방송 신호 경로는 다이버시티 기능이 구현된 방송 신호 수신부(200)에서 두 가지의 방송 신호 경로로 동작하게 된다.
예를 들어 설명하면, 제 1 알에프 스위치(231-1)는 제어신호에 따라 위성으로부터 송출되는 디지털 멀티미디어 방송 신호를 수신하는 제 1 안테나(210)에 연결되거나 50ohm의 저항으로 연결될 수 있으며, 제 2 알에프 스위치(231-2)는 지상 중계기에서 송출되는 디지털 멀티미디어 방송 신호를 수신하는 제 2 안테나(220)에 연결되거나 50ohm의 저항으로 연결될 수 있다. 제 3, 4 알에프 스위치(231-3, 231-4)에 의해 선택적으로 출력되는 디지털 멀티미디어 방송 신호는 도 2의 다이버시티를 적용한 방송 신호 수신부(200)의 주파수 변환기(250)의 입력으로 연결될 수 있다. 도 3 에서 굵은 선으로 표시된 것이 제 1, 3 알에프 스위치(231-1, 231-3)에 제어신호 '1'을 인가하였을 때의 디지털 멀티미디어 방송 신호의 경로를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 위성 디지털 멀티미디어 방송 신호 수신이 가능한 이동통신 단말기의 제어신호 발생부를 개략적으로 도시한 블럭도이다. 도시된 바와 같이, 제 1 안테나(210)는 위성으로부터 송출되는 시계방향 원형편파(RHCP) 신호를 수신할 수 있도록 설계되고, 제 2 안테나(220)는 지상의 중계기에서 송출되는 수직편파(VP) 신호를 수신할 수 있도록 설계되어 있다고 가정한다. 즉, 제 1 안테나(210)는 위성으로부터 송출되는 디지털 멀티미디어 방송 신호를 주로 수신하고, 제 2 안테나(220)는 지상 중계기로부터 송출되는 디지털 멀티미디어 방송 신호를 주로 수신한다.
제 1 안테나(210)와 제 2 안테나(220)의 단자에는 각각 동일한 결합 계수를 가지는 제 1, 2 발향성 결합기(Directional Coupler)(310-1, 310-2)가 연결되고, 각 발향성 결합기(310-1, 310-2)의 커플링 단자에는 제 1, 2 전력 검출기(280-1, 280-2)가 연결됨으로써 동일한 시점에서 각각의 안테나(210, 220)로부터 수신된 디지털 멀티미디어 방송 신호의 크기가 제 1, 2 전력 검출기(280-1, 280-2)에 의해 DC 값으로 출력된다.
즉, 제 1 안테나(210)를 통해 수신되는 위성 송출 신호의 수신 세기는 제 1 전력 검출기(280-1)에서 DC 값으로 출력되고, 제 2 안테나(220)를 통해 수신되는 지상 중계기 송출 신호의 수신 세기는 제 2 전력 검출기(280-1)에서 DC 값으로 출력된다. 제 1, 2 전력 검출기(280-1, 280-2)를 통해 검출된 DC 값이 비교기(290)로 입력된다. 비교기(290)는 두 DC값 중에서 어느 신호가 더 큰지 판별되어 제 1 전력 검출기(280-1)로부터 출력된 DC 값이 더 클 경우 '1'을 출력한다. 출력된 제어신호 '1'은 제 1, 3 알에프 스위치(231-1, 231-3)에 전송되어 위성으로부터 수신되는 디지털 멀티미디어 방송 신호를 평형 저잡음 증폭기(230)를 통해 증폭하여 출력하도록 한다. 제 2, 4 알에프 스위치(231-2, 231-4)에 전송되는 제어신호는 비교기(290)를 통해 출력되는 제어신호 '1'이 인버터(300)를 거쳐서 항상 상보관계인 상보 제어신호'0'이 전송되게 된다.
이와는 반대로 제 2 전력 검출기(280-2)로부터 출력되는 DC값이 더 클 경우에 비교기(290)는 제어신호 '0'을 출력한다. 비교기(290)로부터 출력된 제어신호 '0'은 인버터(300)를 거쳐서 상보관계인 상보 제어신호'1'이 제 2, 4 알에프 스위치(231-2, 231-4)로 전송되어 지상 중계기로부터 수신되는 디지털 멀티미디어 방송 신호를 평형 저잡음 증폭기(230)를 통해 증폭하여 출력되도록 한다. 따라서, 두개의 single-ended 증폭기로 구성된 하나의 평형 저잡음 증폭기(230) 만으로 두개의 평형 저잡음 증폭기(230)가 동작하는 것과 동일한 효과를 갖는다.
도 5는 본 발명의 또다른 양상에 따라 본 발명에 따른 평형 저잡음 증폭기를 개략적으로 도시한 블럭도이다. 도시된 바와 같이, 굵은 선으로 표시된 것은 제 1, 3 알에프 스위치(231-1, 231-3)에 제어신호 '1'을 인가하고, 제 2 저잡음 증폭기(233-2)에 구동신호를 인가하였을 때의 디지털 멀티미디어 방송 신호의 경로를 나타낸 것이다.
본 발명의 추가적이 양상에 따라 본 발명에 따른 평형 저잡음 증폭기(230)의 제 1, 2 저잡음 증폭기(233-1, 233-2)는 병렬 연결되며, 시스템 제어부(112)의 구동신호에 따라 하나 또는 두개가 동시에 구동한다. 평형 저잡음 증폭기(230)의 또하나의 장점중의 하나는 두 개의 Single-Ended 증폭기 중에서 하나가 동작하지 않더라도 다른 하나의 증폭기가 동작하여 방송 신호를 증폭을 할 수 있다는 점이다. 즉, 도 3에서 시스템 제어부(112)에 의해 제 1 저잡음 증폭기(233-1)의 구동을 중단할 경우 제 1 저잡음 증폭기(233-1)는 동작하지 않지만 제 2 저잡음 증폭기(233-2)에 구동신호를 전송하면, 제 2 저잡음 증폭기(233-2)가 동작하여 수신되는 방송 신호를 증폭한다는 점이다. 이 때에는 전체적인 증폭 이득은 평형 저잡음 증폭기(230)의 특성상 6dB가 감소하는데, 그 이유는 입력측 제 1 하이브리드 커플러(232)와 출력측 제 2 하이브리드 커플러(234)에서 각각 3dB 식의 손실이 발생하기 때문이다.
이러한 특징이 잘 활용될 수 있는 경우는 방송 신호 수신부(200)의 수신 디지털 멀티미디어 방송 신호 세기가 클 때이다. 일반적으로 방송 신호 수신부(200)의 수신 디지털 멀티미디어 방송 신호 세기가 클 때에 평형 저잡음 증폭기(230)의 이득이 높으면 방송 신호 수신부(200)가 포화되어 전체적인 수신 감도가 떨어지게 된다. 또한, 수신되는 디지털 멀티미디어 방송 신호의 세기가 약하더라도 인접 채널에 아주 강한 간섭 신호가 존재할 경우에도 간섭 신호에 의하여 방송 신호 수신부(200)가 포화되므로 이러한 영향을 줄이기 위해서는 방송 신호 수신부(200)의 전체적인 IP3(Third Order Intercept Point)가 높아야 하고, 전체 방송 신호 수신부(200)의 IP3는 주로 방송 신호 수신부(200) 입력단 소자에 결정적으로 좌우된다.
방송 신호 수신부(200) 입력단 소자 예를 들면, single-ended 증폭기의 IP3가 높을 수록 방송 신호 수신부(200)는 강한 신호 및 간섭에 강해지게 된다. 보통 증폭기의 IP3를 높이기 위한 일반적인 방법은 IP3가 높은 소자를 사용하여 증폭기를 제작하거나, 증폭기에 전류를 많이 공급하거나, 증폭기의 이득을 줄이는 방법이 있다.
본 발명에 따른 제 1, 2 저잡음 증폭기(233-1, 233-2)는 증폭기 두 개를 병렬로 사용하므로 일반적인 Single-Ended 증폭기보다 P1dB(1dB-Compression Point) 점이 3dB가 높기 때문에 IP3는 훨씬 높다. 도 3에서 전원제어 1이나 2 중에서 하나를 OFF 시키면 전체적인 증폭기의 이득이 6dB 감소하기 때문에 자동적으로 IP3가 증가하게 된다. 이 때 다른 하나의 증폭기에는 전원을 차단시키기 때문에 전류 소모도 반으로 줄게 된다. 수신된 방송 신호의 세기가 작을 때에는 두 개의 증폭기 로 구동신호를 출력하여 이득의 손실이 없도록 한다. 수신된 방송 신호의 세기가 클 때에는 제 1, 2 저잡음 증폭기(233-1, 233-2)중 하나만을 선택적으로 구동할 수 있도록 구동신호를 출력한다. 이는 하나의 저잡음 증폭기의 이득이 감소하더라도 수신되는 디지털 멀티미디어 방송 신호의 세기가 크기 때문에 신호의 정상적인 복원이 가능하다.
보통의 방송 신호 수신부(200)에는 RSSI(Received Signal Strength Indication)를 검출하고 이것을 기저대역 모뎀, 혹은 메인 프로세서에서 사용하기 때문에 전원 제어는 이동통신 단말기의 시스템 제어부(112)에서 출력되는 구동신호에 의해 제어할 수 있다. 따라서, 본 발명에서 제안하는 평형 저잡음 증폭기(230)를 사용할 경우 별도의 바이패스 회로 없이 제 1 또는 제 2 저잡음 증폭기(233-1, 233-2)의 구동 제어만으로 두 가지의 모드를 구현할 수 있는 장점이 있다.
도 2 내지 5를 통해 설명한 위성 디지털 멀티미디어 방송 수신부는 바람직하게 단일의 집적회로로 구현되어 내부에 통신을 처리하는 전용의 하드웨어와, 디지털 신호 처리기 및 범용의 마이크로프로세서를 포함한 수신 장치로 구현되어, 이동통신 단말기뿐만 아니라 다양한 방송 수신장치에 활용될 수 있음을 밝혀둔다. 따라서, 이동통신 단말기의 방송 신호 수신부와 동일한 구성으로 단일의 집적회로에 의해 구현되는 방송 수신 장치에 대한 설명은 생략한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 위성 디지털 멀티미디어 방송 신호 수신이 가능한 이동통신 단말기는 서로 상보관계의 제어신호를 통해 평형 증폭기의 입 력단과 출력단에 구비된 알에프 스위치를 제어함으로써, 하나의 평형 저잡음 증폭기로 디지털 멀티미디어 방송 신호의 다이버시티를 구현할 수 있는 장점을 갖는다.
또한, 평형 저잡음 증폭기내의 한쌍의 증폭기중 증폭기 하나의 동작만으로 수신되는 디지털 멀티미디어 방송 신호의 증폭이 가능하며, 각각의 신호 경로의 저잡음 증폭기를 병렬로 연결하여 증폭 손실 이득을 줄일 수 있는 효과를 갖는다.
또한, 위성 디지털 멀티미디어 방송의 다이버시티를 구현하면서 위성 방송 신호 수신부를 컴팩트한 사이즈로 구현할 수 있으며, 나아가 단말기의 소형화를 달성할 수 있는 유용한 효과를 갖는다.
이상에서 본 발명은 바람직한 실시 예들을 참조하여 설명되었지만 여기에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 당업자라면 자명하게 도출 가능한 많은 변형 예들을 포괄하도록 의도된 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어져야 한다.

Claims (11)

  1. 키패드와; 메뉴 및 동작상태를 표시하는 표시부와; 안테나를 통해 송수신되는 무선신호로부터 음성 및 데이터 신호를 추출하는 무선 통신부와; 상기 무선 통신부로부터의 음성 통화 신호를 마이크 및 스피커를 통해 입출력하는 음성 입출력회로와; 음성 및 데이터 통신을 제어하는 통신 처리부와, 상기 키패드로부터 입력된 조작신호나 동작 상태에 따라 전체 시스템을 제어하는 시스템 제어부를 포함하는 폰 제어부;를 포함하는 이동통신 단말기에 있어서,
    위성 또는 지상의 중계기로부터 송출되는 디지털 멀티미디어 방송 신호를 수신 및 증폭하여 출력하는 방송 신호 수신부와;
    상기 방송 신호 수신부에 의해 증폭된 디지털 멀티미디어 방송 신호를 영상 신호 및 오디오 신호로 복조하고, 복조된 영상 신호 및 오디오 신호를 재생하는 신호 처리부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 위성 디지털 멀티미디어 방송 신호 수신이 가능한 이동통신 단말기.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 방송 신호 수신부가:
    위성으로부터 출력되는 방송 신호를 수신하는 제 1 안테나와;
    상기 위성으로부터 출력되는 방송 신호를 수신하여 다수의 방송 수신기로 송출하는 중계기로부터 출력되는 방송 신호를 수신하는 제 2 안테나와;
    상기 제 1 안테나와 제 2 안테나로부터 입력되는 두개의 디지털 멀티미디어 방송 신호중 수신 감도가 좋은 디지털 멀티미디어 방송 신호를 선택적으로 입력받아 증폭하여 출력하는 평형 저잡음 증폭기와;
    상기 평형 저잡음 증폭기로부터 입력되는 신호 중 방송신호 대역만 통과시키는 대역통과 여파기와;
    상기 대역통과 여파기로부터 입력되는 방송신호와 국부 발진신호를 혼합하여 중간 주파수를 포함하는 신호를 생성하여 출력하는 주파수 변환기와;
    주파수 변환기로부터 입력되는 신호 중 각종 고조파 및 간섭 신호들을 제거하고 중간 주파수 신호만을 출력하는 채널필터와;
    상기 국부 발진신호를 사용하여 채널필터로부터 입력받은 중간주파수 신호를 직교검파하는 직교 복조기;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 위성 디지털 멀티미디어 방송 신호 수신이 가능한 이동통신 단말기.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 평형 저잡음 증폭기가:
    상기 제 1 안테나를 통해 수신되는 방송 신호를 제어신호에 따라 선택적으로 출력하는 제 1 알에프 스위치와;
    상기 제 2 안테나를 통해 수신되는 방송 신호를 제어신호에 따라 선택적으로 출력하는 제 2 알에프 스위치와;
    상기 제 1 또는 2 알에프 스위치로부터 입력 디지털 멀티미디어 방송 신호를 크기는 같으나 90도의 위상 차를 가진 2개의 신호로 분리하여 출력하는 제 1 하이브리드 커플러와;
    상기 하이브리드 커플러로부터 분리 출력되는 각각의 신호를 증폭하는 제 1, 2 저잡음 증폭기와;
    상기 제 1, 2 저잡음 증폭기를 통해 증폭된 두개의 신호를 다시 하나의 디지털 멀티미디어 방송 신호로 묶어 출력하는 제 2 하이브리드 커플러와;
    상기 제 2 하이브리드 커플러로부터 출력되는 증폭된 디지털 멀티미디어 방송 신호를 제어신호에 따라 선택적으로 출력하는 제 3, 4 알에프 스위치;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 위성 디지털 멀티미디어 방송 신호 수신이 가능한 이동통신 단말기.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 제 1, 3 알에프 스위치와 제 2, 4 알에프 스위치로 입력되는 제어 신호가 서로 상보관계인 것을 특징으로 하는 위성 디지털 멀티미디어 방송 수신이 가능한 이동통신 단말기.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 방송 신호 수신부가:
    상기 제 1 안테나로부터 입력되는 디지털 멀티미디어 방송 신호의 전력 세기를 측정하여 출력하는 제 1 전력 검출기와, 상기 제 2 안테나로부터 입력되는 디지털 멀티미디어 방송 신호의 전력 세기를 측정하여 출력하는 제 2 전력 검출기와, 제 1, 2 전력 검출기로부터 출력되는 전력의 세기를 비교하여 제어신호를 출력하는 비교기와, 상기 비교기로부터 출력되는 제어신호를 수신하여 상보관계 제어신호를 출력하는 인버터를 포함하는 제어신호 발생부;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 위성 디지털 멀티미디어 방송 수신이 가능한 이동통신 단말기.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항에 있어서, 상기 제 1, 2 저잡음 증폭기가:
    병렬 연결되며, 상기 시스템 제어부에서 출력되는 구동신호에 따라 구동되는 것을 특징으로 하는 위성 디지털 멀티미디어 방송 수신이 가능한 이동통신 단말기.
  7. 위성과 상기 위성으로부터 출력되는 디지털 방송 신호를 수신하여 송출하는 지상의 중계기에서 송출되는 디지털 멀티미디어 방송 신호를 수신하여 수신강도가 좋은 신호를 선택적으로 출력하는 수신 다이버시티가 구현된 디지털 멀티미디어 방송 수신장치에 있어서,
    위성으로부터 출력되는 방송 신호를 수신하는 제 1 안테나와;
    상기 중계기로부터 출력되는 방송 신호를 수신하는 제 2 안테나와;
    상기 제 1 안테나와 제 2 안테나로부터 입력되는 두개의 디지털 멀티미디어 방송 신호중 수신 감도가 좋은 디지털 멀티미디어 방송 신호를 선택적으로 입력받아 증폭하여 출력하는 평형 저잡음 증폭기와;
    상기 평형 저잡음 증폭기로부터 입력되는 신호 중 방송신호 대역만 통과시키는 대역통과 여파기와;
    상기 대역통과 여파기로부터 입력되는 방송신호와 국부 발진신호를 혼합하여 중간 주파수를 포함하는 신호를 생성하여 출력하는 주파수 변환기와;
    주파수 변환기로부터 입력되는 신호 중 각종 고조파 및 간섭 신호들을 제거하고 중간 주파수 신호만을 출력하는 채널필터와;
    상기 국부 발진신호를 사용하여 채널필터로부터 입력받은 중간주파수 신호를 직교검파하는 직교 복조기;
    를 포함하는 수신 다이버시티가 구현된 디지털 멀티미디어 방송 신호 수신 장치.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 평형 저잡음 증폭기가:
    상기 제 1 안테나를 통해 수신되는 방송 신호를 제어신호에 따라 선택적으로 출력하는 제 1 알에프 스위치와;
    상기 제 2 안테나를 통해 수신되는 방송 신호를 제어신호에 따라 선택적으로 출력하는 제 2 알에프 스위치와;
    상기 제 1 또는 2 알에프 스위치로부터 입력 디지털 멀티미디어 방송 신호를 크기는 같으나 90도의 위상 차를 가진 2개의 신호로 분리하여 출력하는 제 1 하이브리드 커플러와;
    상기 하이브리드 커플러로부터 분리 출력되는 각각의 신호를 증폭하는 제 1, 2 저잡음 증폭기와;
    상기 제 1, 2 저잡음 증폭기를 통해 증폭된 두개의 신호를 다시 하나의 디지 털 멀티미디어 방송 신호로 묶어 출력하는 제 2 하이브리드 커플러와;
    상기 제 2 하이브리드 커플러로부터 출력되는 증폭된 디지털 멀티미디어 방송 신호를 제어신호에 따라 선택적으로 출력하는 제 3, 4 알에프 스위치;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 수신 다이버시티가 구현된 디지털 멀티미디어 방송 신호 수신 장치.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 제 1, 3 알에프 스위치와 제 2, 4 알에프 스위치로 입력되는 제어 신호가 서로 상보관계인 것을 특징으로 하는 수신 다이버시티가 구현된 디지털 멀티미디어 방송 신호 수신 장치.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 디지털 멀티미디어 방송 신호 수신 장치가:
    상기 제 1 안테나로부터 입력되는 디지털 멀티미디어 방송 신호의 전력 세기를 측정하여 출력하는 제 1 전력 검출기와, 상기 제 2 안테나로부터 입력되는 디지털 멀티미디어 방송 신호의 전력 세기를 측정하여 출력하는 제 2 전력 검출기와, 제 1, 2 전력 검출기로부터 출력되는 전력의 세기를 비교하여 제어신호를 출력하는 비교기와, 상기 비교기로부터 출력되는 제어신호를 수신하여 상보관계 제어신호를 출력하는 인버터를 포함하는 제어신호 발생부;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수신 다이버시티가 구현된 디지털 멀티미디어 방송 수신 장치.
  11. 제 7 항 내지 제 10 항에 있어서, 상기 제 1, 2 저잡음 증폭기가:
    병렬 연결되며, 인가되는 전력에 따라 하나 또는 둘 모두가 선택적으로 구동되는 것을 특징으로 하는 수신 다이버시티가 구현된 디지털 멀티미디어 방송 수신 장치.
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