KR20060095363A - 이동통신단말기의 송신장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이동통신단말기의 송신장치에 관한 것으로서, RF(Radio Frequency) 송신신호를 듀플렉서를 거쳐 안테나(ATN)로 송신하는 이동통신단말기에 있어서, 송신데이터를 제공하는 이동국모뎀과; 송신신호의 출력이 기준출력 이하로 설정되는 경우 상기 이동국모뎀으로부터 제공 된 상기 송신데이터를 무선 송신신호 규격으로 변환 및 증폭하여 제1포트로 출력하고, 상기 송신신호의 출력이 상기 기준출력보다 크게 설정되는 경우 상기 이동국모뎀으로부터 제공 된 상기 송신데이터를 무선 송신신호 규격으로 변환 및 증폭하여 제2포트로 출력하는 RF변환부와; 상기 제1포트에서 출력 된 저출력 송신신호를 아이솔레이터를 통해 상기 듀플렉서로 바로 입력하는 저출력송신라인과; 상기 제2포트에서 출력 된 고출력 송신신호를 고주파증폭기로 증폭한 후 상기 듀플렉서로 입력하는 고출력송신라인을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의해, 송신신호의 출력이 송신기준출력 이하일 경우 PAM을 경유하지 않고 바로 송신시킴으로써 불필요한 PAM의 구동으로 인한 전력소모를 절감하여 송신회로의 구동효율을 향상시킬 수 있다.

Description

이동통신단말기의 송신장치{TRANSMISSION DEVICE FOR MOBILE COMMUNICATION TERMINAL}

도 1은 종래의 이동통신단말기의 송신장치의 제어블록도,

도 2는 본 발명에 따른 이동통신단말기의 송신장치의 제어블록도이다.

*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***

21 : 듀플렉서 23 : 아이솔레이터

25 : PAM 27 : 제1송신 쏘필터

28 : 제2송신 쏘필터 29 : RFT

31 : 제1드라이브AMP 33 : 제2드라이브AMP

35 : 이동국모뎀

본 발명은 이동통신단말기의 송신장치에 관한 것으로서, 특히, 이동통신단말 기의 송신장치의 구동효율을 개선하여 전송에 필요한 출력파워가 기준레벨 이하일 경우 송신신호가 PAM을 바이패스 하여 바로 송신되도록 하고 PAM을 오프시킴으로써, 송신장치의 구동효율을 개선하여 전력소모를 절감시킬 수 있는 이동통신단말기의 송신장치에 관한 것이다.

이동통신단말기의 RF(Radio frequency)구조는 크게 수신부와 송신부로 구성되어, 수신부는 기지국으로부터 수신한 신호를 디지털 신호로 변환하고 송신부는 이동국모뎀(MSM, Mobile Station Modem)으로부터 아날로그신호를 받아 파워(power)를 증폭시켜 기지국으로 송신하는 역할을 수행한다.

이러한 종래 이동통신단말기의 송신장치의 구성은 도 1에 도시 된 바와 같이, 이동국모뎀(15)으로부터 출력되는 아날로그신호를 통신규격에 따라 증폭 변환하는 RF변환부(RF Transformer, 이하 RFT라 함)(9)와, RF변환된 송신신호를 설정대역으로 필터링하는 송신 쏘필터(7)와, 필터링된 송신신호를 증폭하는 고주파증폭기(Power Amplifier Modulator, 이하 PAM이라 함.)(3)와, 송신 쏘필터(7)에서 출력된 신호를 PAM(3)에 스위칭하는 스위칭부(5)와, 송수신신호를 분리하는 듀플렉서(1)를 포함한다.

이동국모뎀(15)에서 출력된 아날로그 송신신호는 RFT(9)를 통해 CDMA와 같은 통신규격에 따라 변환되어 송신 쏘필터(7)를 통해 송신신호 설정대역으로 필터링된 후 PAM(3)에 의해 증폭되어 듀플렉서(1) 및 안테나(ANT)를 통해 송신된다.

여기서, PCS용 RFT(9)의 내부에는 전체 60MHz의 밴드폭을 갖는 송신신호의 처리를 위해, 전체 밴드폭을 각 30MHz씩 구분하여 고주파 변환한 후 로우밴드 드라 이브AMP(11)와 하이밴드 드라이브AMP(13)로 처리하도록 하고 있다. 이에, RFT(9)는 송신 밴드폭에 따라 로우밴드 송신신호의 경우 로우밴드 드라이브AMP(11)를 통해 증폭하여 포트A로 출력하고 하이밴드 송신신호의 경우 하이밴드 드라이브AMP(13)를 통해 증폭하여 포트B로 출력하며, 여기서 각 드라이브AMP(11, 13)는 10dB정도의 증폭률을 갖는다. 포트A 및 포트B에서 출력되는 송신신호는 송신 쏘필터(7)를 통해 각각 설정대역으로 필터링 된 후 스위칭부(5)에 의해 PAM(3)으로 선택적으로 입력되어 송출 가능한 정도의 크기로 증폭 후 송신된다.

한편, 송신 쏘필터(7)가 전체 60MHz의 밴드폭을 모두 필티링할 수 있는 경우 스위칭부(5)를 사용하지 아니하고 각각의 드라이브AMP(11, 13)의 포트A 및 포트B 중 하나만 선택적으로 사용하고 나머지는 바이패스 시키는 구성도 가능하다.

PAM(3)은 24~25dBm정도까지의 출력을 보장하여 송신신호를 증폭 출력하는데, 이 때, 송신전력은 수신신호(전계강도)(Rx)의 출력에 따른 주파수를 출력하는 루프전력제어방식(loop power control)으로 제어된다. 즉, 기지국과 휴대폰 간의 파일럿신호(pilot signal)내지는 호 절차 메시지(call processor message)의 송수신 시, 수신신호(Rx)의 강도를 감지하여 PAM(3)의 출력전계의 강도를 조절하는 것이다. 따라서, 기지국이 가까이 있어 수신신호(Rx)의 출력이 작을 경우 송신신호의 출력은 커지고, 수신신호(Rx)의 출력이 높게 수신되는 경우 송신신호의 출력은 작아진다.

한편, 최근에는 이동통신네트워크 상태가 양호하여 이동통신단말기에서 사용되는 출력은 0dBm정도로 매우 낮은 출력을 사용하고 있다. 그런데, 종래의 이동통 신단말기의 송신장치 구조에 따르면, 수신전계 강도가 양호하여 증폭하지 아니한 상태에서도 출력이 가능한 낮은 출력의 송신신호를 송신하는 경우에도 반드시 PAM을 통해 신호를 송신하여야 한다. 따라서 PAM을 사용하지 아니하고도 출력 가능한 신호의 송신 시에도 PAM의 구동을 위한 전력이 소모되어 이동통신단말기의 사용시간을 단축시키는 문제점이 있었다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 전송에 필요한 출력파워가 기준레벨 이하일 경우 송신신호가 PAM을 바이패스 하여 바로 송신되도록 함으로써, 송신장치의 구동효율을 개선하여 전력소모를 절감시킬 수 있는 이동통신단말기의 송신장치를 제공함에 그 목적이 있다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 이동통신단말기의 송신장치는, RF(Radio Frequency) 송신신호를 듀플렉서를 거쳐 안테나(ANT)로 송신하는 이동통신단말기에 있어서, 송신데이터를 제공하는 이동국모뎀과; 송신신호의 출력이 기준출력 이하로 설정되는 경우 상기 이동국모뎀으로부터 제공 된 상기 송신데이터를 무선 송신신호 규격으로 변환 및 증폭하여 제1포트로 출력하고, 상기 송신신호의 출력이 상기 기준출력보다 크게 설정되는 경우 상기 이동국모뎀으로부터 제공 된 상기 송신데이터를 무선 송신신호 규격으로 변환 및 증폭하여 제2포트로 출력하는 RF변환부와; 상기 제1포트에서 출력 된 저출력 송신신호를 아이솔레이터를 통해 상기 듀플렉서로 바로 입력하는 저출력송신라인과; 상기 제2포트에서 출력 된 고출력 송신신호를 고주파증폭기로 증폭한 후 상기 듀플렉서로 입력하는 고출력송신라인을 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 저출력송신라인 및 고출력송신라인에 개재되어 상기 RF변환부에서 출력된 상기 송신신호를 설정대역으로 필터링하는 송신 쏘필터를 더 포함하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 아이솔레이터는, 상기 저출력송신라인의 출력방향의 임피던스가 입력방향의 임피던스보다 상대적으로 크게 설정되는 것이 가장 바람직하다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이동통신단말기의 송신장치에 대해서 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 이동통신단말기의 송신장치의 제어블럭도이다. 도 2에 도시 된 바와 같이, 본 이동통신단말기는, 이동국모뎀(35)에서 출력되는 아날로그신호를 송신출력에 따라 고주파 변환하여 10dB보다 작은 송신출력이 요구되는 경우 포트1로 출력하고 10dB보다 큰 송신출력이 요구되는 경우 포트2로 출력하는 RF변환부(RF Transformer, 이하 RFT라 함)(29)와, RFT(29)의 포트1에서 출력 된 저출력 송신신호를 설정대역으로 필터링하는 제1송신 쏘필터(27) 및 아이솔레이터(23)가 개재되어 RFT(29)의 저출력송신신호를 듀플렉서(21) 및 안테나(ANT)를 통해 외부로 송신하는 저출력송신라인(Path_1)과, RFT(29)의 고출력송신신호를 설정대역으 로 필터링하는 제2송신 쏘필터(28) 및 필터링된 송신신호를 증폭하는 고주파증폭기(Power Amplifier Modulator, 이하 PAM이라 함.)(25)가 개재되어 RFT(29)의 고출력송신신호를 PAM(25)으로 증폭한 후 듀플렉서(21) 및 안테나(ANT)를 통해 외부로 송신하는 고출력송신라인(Path_2)을 포함한다.

이동국모뎀(35)에서 출력된 아날로그 송신신호는 RFT(29)를 통해 CDMA와 같은 통신규격에 따라 고주파 변환된 후, 송신출력에 따라 저출력송신라인(Path_1) 및 고출력송신라인(Path_2) 중 어느 하나로 인가되어 아이솔레이터(23)를 통해 바로 듀플렉서(21)로 연결되어 저출력 송신되거나 PAM(25)을 통해 고출력 증폭 송신된다.

PCS용 RFT(29)의 내부에는 저출력(low power) 송신을 위한 제1드라이브AMP(31)와 고출력(high power) 송신을 위한 제2드라이브AMP(33)가 마련되어 송신출력에 따라 선택적으로 사용되는데, 각 드라이브AMP(31, 33)는 10dB정도의 증폭률을 갖는다. 이에, 저출력 송신의 경우 송신신호가 제1드라이브AMP(31)에서 증폭 변환되어 포트1로 출력되고 고출력 송신일 경우 제2드라이브AMP(33)에서 증폭 변환되어 포트2로 출력되며, 송신출력에 따른 드라이브AMP(31, 33)의 제어는 소프트웨어적으로 구현이 가능하다.

10dB이하의 송신출력을 요구하는 저출력 송신신호가 출력되는 RFT(29)의 포트1에는 제1송신 쏘필터(27)와 출력방향의 임피던스가 입력방향의 임피던스보다 상대적으로 큰 아이솔레이터(23)가 개재되는 저출력송신라인(Path_1)이 구성된다. 아이솔레이터(23)가 설치됨에 따라 저출력송신라인(Path_1)의 임피던스에 영향을 받 지 않게 되고, 아이솔레이터(23)의 순방향에서는 삽입손실이 매우 적으나 역방향에 대해서는 매우 큰 손실을 가지므로 고출력송신라인(Path_2)에 영향을 미치지 않게 된다. 이에, RFT(29)에서 고주파 변환 된 송신신호는 저출력송신라인(Path_1)을 통해 별도의 증폭과정 없이 바로 듀플렉서(21) 및 안테나(ANT)로 연결되어 외부로 송신된다.

10dB보다 큰 송신출력을 요구하는 고출력 송신신호가 출력되는 RFT(29)의 포트2에는 제2송신 쏘필터(28)와 신호 증폭을 위한 PAM(25)이 개재되는 고출력송신라인(Path_2)이 구성된다. PAM(25)은 24~25dBm정도까지의 출력을 보장하여 송신신호를 증폭할 수 있으며, 이에, RFT(29)에서 고주파 변환 된 송신신호는 고출력송신라인(Path_2)의 PAM(25)에서 증폭된 후 듀플렉서(21) 및 안테나(ANT)를 통해 외부로 송신된다.

여기서, 송신신호의 출력은 수신신호(전계강도)(Rx)의 출력에 따른 루프전력제어방식(loop power control)으로 제어된다. 즉, 기지국과 휴대폰 간의 파일럿신호(pilot signal)내지는 호 절차 메시지(call processor message)의 송수신 시 수신신호(Rx)의 강도를 감지하여 수신신호(Rx)의 출력이 작을 경우 10dB보다 큰 고출력신호를 송신하고 수신신호(Rx)의 출력이 높게 수신되는 경우 10dB이하의 저출력신호를 송신한다.

이러한 루프전력제어방식(loop power control)에 따라 수신신호(Rx)의 출력이 작은 약전계 상태로 판단되는 경우 고출력송신라인(Path_2)이 활성화되어 RFT(29)의 제2드라이브AMP(33)에서 변환 증폭된 송신신호가 포트2를 통해 출력된 다. 포트2에서 출력 된 송신신호는 제2송신 쏘필터(28)에서 설정 대역으로 필터링 된 후 PAM(25)을 통해 24~25dBm정도까지 증폭되어 듀플렉서(21) 및 안테나(ANT)를 통해 외부로 송신된다.

한편, 수신신호(Rx)의 출력이 양호한 강전계 상태로 판단되는 경우 저출력송신라인(Path_1)이 활성화되어 RFT(29)의 제1드라이브AMP(31)에서 변환 증폭된 송신신호가 포트1를 통해 출력된다. 강전계 상태인 경우 RFT(29)의 제1드라이브AMP(31)를 통한 증폭만으로도 충분한 송신출력이 보장됨으로, 포트1에서 출력된 송신신호는 제1송신 쏘필터(27)에서 설정 대역으로 필터링 된 후 아이솔레이터(23)를 통해 듀플렉서(21)로 바로 연결되어 안테나(ANT)를 통해 외부로 송신된다. 저출력송신라인(Path_1)이 활성화되는 경우 고출력송신라인(Path_2)의 PAM(25)은 오프되어 PAM(25)에서 소모되는 50~80mA 정도의 전류를 절약할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 송신신호의 출력이 송신신호의 출력이 RFT의 출력치 이상 일 경우 PAM을 통해 증폭 후 송신되는 고출력송신라인이 활성화하는 한편, 송신신호의 출력이 RFT의 출력치 이하 일 경우 PAM을 경유하지 않고 바로 송신되는 저출력송신라인이 활성화 함으로써, 불필요한 PAM의 구동으로 인한 전력소모를 절감하고 있다.

이상, 본 발명에 따른 실시예는 상술한 것에 한정되지 아니하고, 본 발명과 관련하여 통상의 지식을 가진자에게 자명한 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 이동통신단말기의 송신장치는 송신신호의 출력이 송신신호의 출력이 RFT의 출력치 이상 일 경우 PAM을 통해 증폭 후 송신되는 고출력송신라인이 활성화하고, 송신신호의 출력이 RFT의 출력치 이하 일 경우 PAM을 경유하지 않고 바로 송신되는 저출력송신라인이 활성화하여 신호를 송신하고 있다.

이에 따라, 송신신호의 출력이 송신기준출력 이하일 경우 PAM을 경유하지 않고 바로 송신시킴으로써 불필요한 PAM의 구동으로 인한 전력소모를 절감하여 송신회로의 구동효율을 향상시킬 수 있다.

Claims (3)

1. RF(Radio Frequency) 송신신호를 듀플렉서를 거쳐 안테나(ANT)로 송신하는 이동통신단말기에 있어서,

   송신데이터를 제공하는 이동국모뎀과;

   송신신호의 출력이 기준출력 이하로 설정되는 경우 상기 이동국모뎀으로부터 제공 된 상기 송신데이터를 무선 송신신호 규격으로 변환 및 증폭하여 제1포트로 출력하고, 상기 송신신호의 출력이 상기 기준출력보다 크게 설정되는 경우 상기 이동국모뎀으로부터 제공 된 상기 송신데이터를 무선 송신신호 규격으로 변환 및 증폭하여 제2포트로 출력하는 RF변환부와;

   상기 제1포트에서 출력 된 송신신호를 아이솔레이터를 통해 상기 듀플렉서로 바로 입력하여 저출력 송신되도록 하는 저출력송신라인과;

   상기 제2포트에서 출력 된 송신신호를 고주파증폭기로 증폭한 후 상기 듀플렉서로 입력하여 고출력 송신되도록 하는 고출력송신라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신단말기의 송신장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 RF변환부는,

   상기 무선 송신신호 규격으로 변환된 송신신호를 증폭하여 상기 제1포트로 출력하는 제1드라이브 증폭기(AMP)와 상기 제2포트로 출력하는 제2드라이브 증폭기(AMP)를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신단말기의 송신장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 아이솔레이터는,

   상기 저출력송신라인의 출력방향의 임피던스가 입력방향의 임피던스보다 상대적으로 크게 설정되는 것을 특징으로 하는 이동통신단말기의 송신장치.

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