KR20060110418A - Mobile terminal having induction heating system temperature control power amplifier and power amplifier thereof - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명에 따른 전자유도방식 온도조절 전력 증폭기를 갖는 이동통신 단말기의 일 실시예를 나타낸 회로 구성도.1 is a circuit diagram illustrating an embodiment of a mobile communication terminal having an electromagnetic induction type temperature controlled power amplifier according to the present invention.
도 2는 본 발명에 따른 전력 증폭기 패키지의 측단면도.2 is a side cross-sectional view of a power amplifier package according to the present invention.
도 3은 본 발명에 따른 전력 증폭기의 다른 실시예를 나타낸 제어 블록도.3 is a control block diagram illustrating another embodiment of a power amplifier according to the present invention.
도 4는 본 발명에 따른 전력 증폭기의 온도변화에 따른 출력전력 변화를 나타낸 그래프.4 is a graph showing a change in output power according to the temperature change of the power amplifier according to the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
10 : 제어부 20 : 히팅소스10: control unit 20: heating source
30 : 스위칭부 40 : 전력 증폭부30: switching unit 40: power amplifying unit
41 : 히팅부 42 : 냉각부41: heating section 42: cooling section
43 : 갭필터 44 : 절연체43: gap filter 44: insulator
50 : 온도감지부50: temperature detection unit
본 발명은 이동통신 단말기의 전력 증폭기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전력 증폭기의 온도 변화의 폭을 줄여주는 방법으로 전력 증폭기가 온도 변화에 덜 민감하게 동작되도록 하는 전자유도방식 온도조절 전력 증폭기를 갖는 이동통신 단말기 및 그 전력 증폭기에 관한 것이다.The present invention relates to a power amplifier of a mobile communication terminal, and more particularly, having an electromagnetic induction type temperature controlled power amplifier to operate the power amplifier less sensitive to temperature changes in a way of reducing the width of the temperature change of the power amplifier. A mobile communication terminal and a power amplifier thereof.
종래의 전력 증폭기는 상온대비 고온에서 출력 전력이 열화되며, 상온대비 저온에서는 출력 전력이 증가하는 특성을 나타낸다. In the conventional power amplifier, the output power is deteriorated at a high temperature at room temperature, and the output power is increased at a low temperature at room temperature.
이러한 특성은 항상 일정한 전력을 증폭하는 이동 단말기의 특성상 온도에 따른 증폭성능이 변화하는 전력 증폭기를 채용하기에 어려움이 있다. Such a characteristic is difficult to employ a power amplifier whose amplification performance changes with temperature due to the characteristics of a mobile terminal which always amplifies a constant power.
따라서, 종래의 이동통신 단말기에 적용되는 전력 증폭기는, 온도에 따른 증폭 전력 변화를 줄이기 위하여 변화된 폭에 해당하는 오차를 더하거나 감해주는 방식으로 전력 증폭기의 출력 전력을 일정하게 유지시켜 주었다.Accordingly, the power amplifier applied to the conventional mobile communication terminal maintains the output power of the power amplifier constant in such a manner as to add or subtract an error corresponding to the changed width in order to reduce the amplification power change according to the temperature.
그러나, 이러한 종래의 온도조절방식을 갖는 전력 증폭기는 전력 증폭기 자체의 온도를 조절하는 방식이 아니므로, 전력 증폭기의 증폭(gain)이 포화상태에 이르렀을 경우 조절 범위의 한계를 가지게 되는 문제점이 있다.However, since the conventional power amplifier having a temperature control method is not a method of adjusting the temperature of the power amplifier itself, there is a problem in that the gain of the power amplifier has a limit of the adjustment range when the gain (saturation) reaches a saturation state. .
따라서, 본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 전자유도방식으로 저온에서는 증폭기의 온도를 올려주고, 고온에서는 증폭기의 온도를 낮춰주어 이동 단말기에 사용되는 고주파 전력 증폭기의 온도 변화에 따른 성능 변화를 감쇄시키도록 하는 전자유도방식 온도조절 전력 증폭기를 갖는 이동통신 단말기 및 그 전력 증폭기를 제공하는 데에 그 목적이 있다.Therefore, the present invention has been made to solve the above-described problems, the temperature change of the high-frequency power amplifier used in the mobile terminal by raising the temperature of the amplifier at low temperatures and the temperature of the amplifier at high temperatures by the electromagnetic induction method It is an object of the present invention to provide a mobile communication terminal having an electromagnetic induction type temperature controlled power amplifier and a power amplifier for attenuating the performance change.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전자유도방식 온도조절 전력 증폭기를 갖는 이동통신 단말기는, 전력증폭부와; 히팅소스와 연결된 히팅부와; 자연대류 냉각이 가능하도록 돌출형성된 냉각부와; 상기 전력증폭부가 소정온도 이하인 경우 상기 히팅소스와 상기 히팅부를 전기적으로 연결하는 스위칭부를 갖는 것을 특징으로 한다.A mobile communication terminal having an electromagnetic induction type temperature controlled power amplifier according to the present invention for achieving the above object, the power amplifier; A heating unit connected to the heating source; A cooling unit protruding to enable natural convection cooling; When the power amplifier is less than a predetermined temperature it characterized in that it has a switching unit for electrically connecting the heating source and the heating unit.
상기 히팅소스는 국부발진기이며, 상기 히팅부는 인덕션 코일이고, 상기 냉각부는 요철을 갖는 인덕터 코어인 것이 바람직하다. 상기 인덕션 코일과 상기 인덕터 코어 사이에는 절연체가 개재된다.Preferably, the heating source is a local oscillator, the heating part is an induction coil, and the cooling part is an inductor core having irregularities. An insulator is interposed between the induction coil and the inductor core.
또한, 본 발명에 따른 전자유도방식 온도조절 전력 증폭기는 전력증폭부와; 히팅소스와 연결된 히팅부와; 자연대류 냉각이 가능하도록 돌출형성된 냉각부와; 상기 전력증폭부가 소정온도 이하인 경우 상기 히팅소스와 상기 히팅부를 전기적으로 연결하는 스위칭부를 갖는 것을 특징으로 한다.In addition, the electromagnetic induction type temperature controlled power amplifier according to the present invention includes a power amplifier; A heating unit connected to the heating source; A cooling unit protruding to enable natural convection cooling; When the power amplifier is less than a predetermined temperature it characterized in that it has a switching unit for electrically connecting the heating source and the heating unit.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 전자유도방식 온도조절 전력 증폭기를 갖는 이동통신 단말기의 일 실시예를 나타낸 회로 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 전력 증폭기 패키지의 측단면도이다.1 is a circuit diagram showing an embodiment of a mobile communication terminal having an electromagnetic induction type temperature controlled power amplifier according to the present invention, Figure 2 is a side cross-sectional view of a power amplifier package according to the present invention.
도시된 바와 같이, 본 발명의 전력 증폭기를 평면으로 보면, 도 2에 도시된 바와 같이, 전력증폭부(40)와; 히팅소스(20)와 연결된 히팅부(41)와; 자연대류 냉 각이 가능하도록 돌출형성된 냉각부(42)와; 상기 전력증폭부(40)가 소정온도 이하인 경우 상기 히팅소스(20)와 상기 히팅부(41)를 전기적으로 연결하는 스위칭부(30)를 갖는 것을 특징으로 한다.As shown, in plan view, the power amplifier of the present invention, as shown in Figure 2, the
상기 히팅소스(20)는 국부발진기이며, 상기 히팅부(41)는 인덕션 코일이고, 상기 냉각부(42)는 요철을 갖는 인덕터 코어인 것이 바람직하다. 상기 인덕션 코일과 상기 인덕터 코어 사이에는 절연체가 개재된다.Preferably, the
상기, 인덕션 코일(41)과 인덕터 코어(42)가 얇은 판상으로 형성되고, 전력증폭부(40) 상부에 소정간격으로 교대로 배치된다. The
상기 인덕션 코일(41)의 일단은 국부발진기(20)로, 타단은 저항(R)을 거쳐 접지단까지 전기적으로 연결된다.One end of the
스위칭부(30)는 상기 국부발진기(20)와 상기 인덕션 코일(41) 사이에 형성되어 온도에 따라 전기적 연결상태를 온/오프시킨다. 상기 스위칭부(30)는 바이메탈과 같이 온도에 따라 온/오프되는 스위칭소자가 적용됨이 바람직하다.The
따라서, 상기 인덕션 코일(41)에 전류를 공급하여 전자유도가열(Induction Heating)방식으로 전력 증폭부(40)의 온도를 상승시키거나, 또는 상기 인덕터 코어(42)에 자연대류방식으로 공기를 순환시켜 전력 증폭부(40)의 온도를 하강시키게 된다.Therefore, by supplying a current to the
또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 인덕터 코어(42)와 전력 증폭기(40) 사이에 갭필터(43)가 형성된다. 아울러, 상기 인덕터 코어(42)와 인덕션 코일(41) 사이에 소정의 절연체(44)가 형성되는 것이 바람직하다.Also, as shown in FIG. 2, a
상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예의 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the embodiment of the present invention configured as described above in detail.
먼저, 상기 전력 증폭부(40)의 온도가 기준온도 이하로 하강할 경우, 상기 스위칭부(30)가 온되고, 상기 국부발진기(20)에서 발생되는 발진신호가 상기 인덕션 코일(41)에 전달되어 상기 전력 증폭부(40)의 온도를 상승시킨다.First, when the temperature of the
즉, 저온에서는 전력 증폭부(40)의 온도를 높여주는 수단으로 국부 발진기(20)의 발진신호를 전력 증폭부(40) 상단에 설치한 인덕션코일(41)에 인가해 주어 IH 방식으로 전력 증폭부(40)의 온도를 올려서 전력 증폭부(40)의 온도 변화를 줄이게 된다.That is, at a low temperature, the oscillation signal of the
고온에서는 인덕터 코어(42)와 인덕션 코일(41)의 요철 형상에 의하여 공기와 전력 증폭부(40)의 접촉 면적을 증가시키는 인덕터 코어로 전력 증폭부(40)를 냉각시켜 전력 증폭부(40)의 온도 변화를 줄인다.At high temperatures, the
여기서, IH 방식이란 코일에 전기를 흘려 자기장을 형성시켜 가열하는 방식으로 전자유도방식이라고도 한다. 따라서, 본 발명에서의 IH 방식은 인덕션 코일(41)에 고주파의 전류를 흘려서 자기장을 발생시키고, 이때 발생하는 자기장이 코어(core)에 영향을 미치게 되어서 열을 발생하게 한다.In this case, the IH method is a method of flowing an electric current through a coil to form a magnetic field and heating it. Therefore, the IH method according to the present invention generates a magnetic field by flowing a high frequency current through the
본 발명에서는 IH 방식을 이용하여 전력 증폭부(40)가 저온 상태에 있을 경우 이동단말기 내부에 있는 국부 발진기(20)의 출력을 순간적으로 전력 증폭부(40) 상단에 가하여 열을 발생시켜서 전력 증폭부(40)가 과도한 저온상태에 놓이지 않게 한다. 이때, 가동 시간은 이동 단말기가 출력을 하기 위해 준비하는 기간 동안인 것이 바람직하다.In the present invention, when the
사전에 전력 증폭부(40)를 가열하여 주어서 전력 증폭부(40)의 초기 출력 전력을 안정시키며, 전력 증폭부(40)가 가동을 시작한 이후에는 전력 증폭부(40) 자체에서 나타나는 발열 현상으로 인해 출력이 더욱 안정되게 된다.The
전력 증폭부(40)가 고온에서 동작할 때에는 도 1 및 도 2에 나타난 바와 같이, 인덕션 코일(41) 자체의 모양으로 생기는 요철로 인해 전력 증폭부(40)의 상단면에서 공기와 접촉면적이 증가하여 전력 증폭부(40)의 온도를 빠르게 낮추어 주는 효과가 있다. When the
이때, 스위칭부(30)는 오프되므로 국부 발진기(20)의 출력은 인덕션 코일(41)과 연결되지 않아 인덕션 코일(41)은 동작하지 않는다.At this time, since the
도 3은 본 발명에 따른 전력 증폭기의 다른 실시예를 나타낸 제어 블록도이다.3 is a control block diagram illustrating another embodiment of a power amplifier according to the present invention.
도시된 바와 같이, 본 발명은 제어부(10), 국부발진기(20), 스위칭부(30), 전력 증폭부(40), 인덕션 코일(41), 인덕터 코어(42)를 포함한다.As shown, the present invention includes a
전력 증폭부(40)는 통상의 전력을 증폭시키는 역할을 수행하며, 인덕션 코일(41)과 인덕터 코어(42)가 그 외관 상부에 소정간격으로 교대로 배치된다.The
국부발진기(20)는 발진신호를 발생시키고, 스위칭부(30)는 상기 국부발진기(20)와 상기 인덕션 코일(41) 사이에 형성되어 전기적 연결상태를 온/오프시킨다.The
온도감지부(50)는 상기 전력 증폭부(40)의 온도를 감지한다.The
제어부(10)는 상기 온도감지부(50)에서 감지된 온도에 따라 상기 스위칭부 (30)를 온/오프시켜 상기 전력 증폭부(40)의 온도를 조절한다.The
따라서, 제어부(10)는 상기 인덕션 코일(41)에 전류를 공급하여 전자유도가열방식으로 온도를 상승시키거나 또는 상기 인덕터 코어(42)에 자연대류방식으로 공기를 순환시켜 온도를 하강시킨다.Therefore, the
특히, 상기 제어부(10)는 상기 전력 증폭부(40)의 온도가 기준온도 이하로 하강할 경우, 상기 스위칭부(30)를 온시켜 상기 국부발진기(20)에서 발생되는 발진신호를 상기 인덕션 코일(41)에 전달하여 상기 전력 증폭부(40)의 온도를 상승시킨다.In particular, when the temperature of the
상기와 같이 구성된 본 발명의 다른 실시예의 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of another embodiment of the present invention configured as described above in detail.
먼저, 온도감지부(50)는 상기 전력 증폭부(40)의 온도를 감지하고, 제어부(10)는 상기 온도감지부(50)에서 감지된 온도에 따라 상기 스위칭부(30)를 온/오프시켜 상기 전력 증폭부(40)의 온도를 조절한다. First, the
이때, 상기 전력 증폭부(40)의 온도가 기준온도 이하로 하강할 경우, 상기 스위칭부(30)를 온시켜 상기 국부발진기(20)에서 발생되는 발진신호를 상기 인덕션 코일(41)에 전달하여 상기 전력 증폭부(40)의 온도를 상승시킨다.At this time, when the temperature of the
즉, 저온에서는 전력 증폭부(40)의 온도를 높여주는 수단으로 국부 발진기(20)의 발진신호를 전력 증폭부(40) 상단에 설치한 인덕션코일(41)에 인가해 주어 IH방식으로 전력 증폭부(40)의 온도를 올려서 전력 증폭부(40)의 온도 변화를 줄이게 된다.That is, at a low temperature, the oscillation signal of the
고온에서는 인덕터 코어(42)와 인덕션 코일(41)의 요철 형상에 의하여 공기와 전력 증폭부(40)의 접촉 면적을 증가시키는 인덕터 코어로 전력 증폭부(40)를 냉각시켜 전력 증폭부(40)의 온도 변화를 줄인다.At high temperatures, the
전력 증폭부(40)가 고온에서 동작할 때에는, 인덕션 코일(41) 자체의 모양으로 생기는 요철로 인해 전력 증폭부(40)의 상단면에서 공기와 접촉면적이 증가하여 전력 증폭부(40)의 온도를 빠르게 낮추어 주는 효과가 있다. When the
이때, 스위칭부(30)는 오프되므로 국부 발진기(20)의 출력은 인덕션 코일(41)과 연결되지 않아 인덕션 코일(41)은 동작하지 않는다.At this time, since the switching
도 4는 본 발명에 따른 전력 증폭기의 온도변화에 따른 출력전력 변화를 나타낸 그래프로서, 도시된 바와 같이 종래의 출력전력에 비하여 본 발명의 출력전력이 온도변화에 대하여 더욱 안정적으로 동작되는 것을 알 수 있다. Figure 4 is a graph showing the output power change according to the temperature change of the power amplifier according to the present invention, it can be seen that the output power of the present invention operates more stably against the temperature change as shown in the conventional output power as shown. have.
즉, 종래전력 증폭기 출력에 대비하여, 그래프 좌측의 저온구간에서는 IH동작에 따른 히팅으로 증폭기의 출력이 목표치에 근접하도록 개선되었고, 그래프 우측의 고온구간에서는 인덕터 코어의 방열동작으로 발열을 낮추어 증폭기의 출력이 목표치에 근접하도록 개선되었음을 알 수 있다.That is, compared to the conventional power amplifier output, the output of the amplifier is improved by heating according to the IH operation in the low temperature section on the left side of the graph. It can be seen that the output has been improved to approach the target value.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 전자유도방식 온도조절 전력 증폭기를 갖는 이동통신 단말기 및 그 전력 증폭기에 의하면, 전력증폭기의 저온시 인덕션 코일에 IH 방식으로 전류를 공급하여 온도를 상승시키고, 고온시 인덕션 코일 자체의 모양으로 생기는 요철로 인해 전력 증폭기의 상단면에서 공기와 접촉면 적이 증가하여 온도를 빠르게 낮추어 줌으로써, 출력전력이 온도변화에 대하여 더욱 안정적으로 동작되는 효과가 있다.As described above, according to the mobile communication terminal having the electromagnetic induction type temperature controlled power amplifier according to the present invention and the power amplifier, by supplying a current to the induction coil at low temperature of the power amplifier by the IH method to increase the temperature, Due to the irregularities formed in the shape of the induction coil itself, the area of contact with air increases at the top surface of the power amplifier, thereby rapidly lowering the temperature, so that the output power can be more stably operated against temperature changes.
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A201 | Request for examination | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20121128 Year of fee payment: 7 |
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FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20131122 Year of fee payment: 8 |
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FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20141124 Year of fee payment: 9 |
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FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20151124 Year of fee payment: 10 |
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LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |