KR20070037259A - Transmission power detection apparatus for power amplifier - Google Patents

Transmission power detection apparatus for power amplifier

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Abstract

본 발명은 이동 통신 단말기의 전력 증폭기(PAM)에서 누설되는 전력을 이용하여 그 전력 증폭기의 송신 전력을 검출하기 위한 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for detecting the transmission power of a power amplifier using the power leaked from the power amplifier (PAM) of the mobile communication terminal.

본 발명은 전력 증폭기(PAM)를 구비한 이동 통신 단말기에 있어서, 상기 전력 증폭기에서 출력되는 송신 전력을 그 전력 증폭기의 누설 전력으로부터 검출하도록 구성하며, 상기 누설 전력으로부터 송신 출력을 검출하기 위하여, 전력 증폭기의 전원 단을 커패시터를 통해 고전력 검출기에 연결하고, 상기 전력 증폭기의 전원 단에는 그 전력 증폭기에 전원을 공급하는 부하 스위치에, 그 전력 증폭기에서 발생하는 송신 전력이 흐르는 것을 방지하기 위한 알에프 초크를 구비하여 구성함으로써 달성할 수 있다.The present invention is a mobile communication terminal having a power amplifier (PAM), the transmission power output from the power amplifier is configured to detect from the leakage power of the power amplifier, in order to detect the transmission output from the leakage power, power The power stage of the amplifier is connected to a high power detector through a capacitor, and the power stage of the power amplifier has an RF choke for preventing the transmission power generated by the power amplifier from flowing to a load switch for supplying the power amplifier. It can achieve by providing and comprised.

Description

전력 증폭기의 송신 전력 검출 장치{TRANSMISSION POWER DETECTION APPARATUS FOR POWER AMPLIFIER}Transmission power detecting device of power amplifier {TRANSMISSION POWER DETECTION APPARATUS FOR POWER AMPLIFIER}

도 1은 래 이동 통신 단말기의 전력 증폭기 및 그 주변 회로의 구성을 보인 블록도.1 is a block diagram showing the configuration of a power amplifier and its peripheral circuit of a mobile communication terminal.

도 2는 본 발명에 따라 이동 통신 단말기의 전력 증폭기에서 출력되는 송신 전력을 검출하는 장치의 구성을 보인 블록도.Figure 2 is a block diagram showing the configuration of an apparatus for detecting the transmission power output from the power amplifier of the mobile communication terminal according to the present invention.

도 3은 종래 커플러를 통해 검출된 송신 전력의 감쇠 특성 그래프.3 is a graph of attenuation characteristics of transmission power detected through a conventional coupler.

도 4는 본 발명의 누설 전력과 송신 전력의 감쇠 특성 그래프.4 is a graph of attenuation characteristics of leakage power and transmission power of the present invention.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

101 : 고전력 검출기 102 : 이동국 모뎀101: high power detector 102: mobile station modem

103 : 고주파 처리부 104 : 전력 증폭기103: high frequency processing unit 104: power amplifier

105 : 부하 스위치 106 : 필터105: load switch 106: filter

200 : 알에프 초크200: RF Choke

본 발명은 전력 증폭기의 송신 전력 검출 장치에 관한 것으로, 특히 이동 통 신 단말기의 전력 증폭기(PAM)에서 누설되는 전력을 이용하여 그 전력 증폭기의 송신 전력을 검출하기 위한 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for detecting a transmission power of a power amplifier, and more particularly, to an apparatus for detecting a transmission power of a power amplifier using power leaked from a power amplifier (PAM) of a mobile communication terminal.

도1은 종래 이동 통신 단말기의 전력 증폭기 및 그 주변 회로의 구성을 보인 블록도이다.1 is a block diagram showing the configuration of a power amplifier and its peripheral circuit of a conventional mobile communication terminal.

일반적으로, 이동 통신 단말기에서는 비교적 높은 전력을 송신할 때, 이동국 모뎀(MSM : Mobile Station Modem)(102)으로 현재의 송신전력 레벨을 알려주는데, 그와 같은 송신전력 레벨을 알려주는 회로가 고전력 검출기(HDET : High Power Detector)(101)이다.In general, when transmitting a relatively high power, the mobile communication terminal informs the mobile station modem (MSM) 102 of the current transmit power level, and a circuit for informing such a transmit power level is a high power detector. (HDET: High Power Detector) (101).

상기 고전력 검출기(101)는 전력 증폭기(PAM : Power Amp Module)(104)의 출력 단에서 송신 전력을 커플링(Coupling)하여 송신 전력을 검출한다.The high power detector 101 detects the transmission power by coupling the transmission power at an output terminal of a power amplifier module (PAM) 104.

상기 송신 전력을 커플링하는 방법으로는 지향성 커플러(미도시)를 사용하는 방법과, 도1에는 도시한 바와 같이 전력 증폭기(104)의 출력 단에 직렬 연결된 고저항(R1)과 커패시터(C1)를 이용하는 방법이 있다.As a method of coupling the transmission power, a directional coupler (not shown) is used, and as shown in FIG. 1, a high resistance R1 and a capacitor C1 connected in series to an output terminal of the power amplifier 104 are shown. There is a way to use.

참고로, 상기 전력 증폭기(104)는 다른 소자와 집적해서 쓰기엔 너무 열이 많아서 잡음원이 되기 때문에 보통 별도의 칩이나 모듈로 사용되며, 칩 위에 MMIC Die와 입출력 매칭, 기본 바이어스 소자들을 집적하여 만든 것으로, 시스템에 장착될 때 복잡한 매칭과정 없이 바로 사용할 수 있도록 구성된다.For reference, the power amplifier 104 is generally used as a separate chip or module because it is too much heat to be used integrating with other devices and is a noise source, and is made by integrating MMIC die, input / output matching, and basic bias devices on the chip. When mounted on the system, it can be used immediately without complicated matching process.

상기 도1에서, 고주파 처리부(103)는 이동국 모뎀(102)에서 출력되는 기저대역 신호를 처리하여 전력 증폭기(104)를 통해 고주파 출력하기 위한 회로부로서, 그 구성과 동작은 기존의 일반적인 구성과 다르지 않으므로 그에 대한 구체적인 설 명은 생략한다.In FIG. 1, the high frequency processor 103 is a circuit unit for processing a baseband signal output from the mobile station modem 102 and outputting a high frequency through the power amplifier 104. The configuration and operation thereof are different from those of the conventional general configuration. Therefore, the detailed description thereof is omitted.

상기 전력 증폭기(104)는 그 구동전압으로 도1에 도시된 바와 같이, 부하 스위치(Load Switch)(105)를 통해 배터리 전원(약 3.7V)이 그대로 인가되도록 구성되어 있다.The power amplifier 104 is configured such that the battery power (about 3.7V) is applied as it is through the load switch 105 as shown in FIG.

그리고, 상기 고전력 검출기(101)의 출력 단에는 R,C 필터(106)를 접속하여 그 출력신호를 이동국 모뎀(102)으로 인가함으로써, 이동국 모뎀(102)에서 상기 전력 증폭기(104)의 출력을 검출할 수 있도록 하는데, 이 경우 전력 증폭기(104)의 출력 손실 및 임피던스의 변화가 발생하게 된다.In addition, an R, C filter 106 is connected to an output terminal of the high power detector 101, and the output signal is applied to the mobile station modem 102, thereby outputting the output of the power amplifier 104 from the mobile station modem 102. In this case, output loss and impedance change of the power amplifier 104 occur.

즉, 종래의 송신 전력 검출 방식은 전력 증폭기(104)의 출력 단에 접속된 커플러를 통해 검출된 송신 전력을 고전력 검출기(101)에 인가하는 방식이기 때문에, 커플러 사용에 따른 송신 전력 손실과 출력 임피던스의 변동으로 인해 단말기의 동작이 불안정해질 수 있는 문제점이 있었다. That is, since the conventional transmission power detection method is a method of applying the transmission power detected through the coupler connected to the output terminal of the power amplifier 104 to the high power detector 101, transmission power loss and output impedance according to the use of the coupler. There was a problem that the operation of the terminal may be unstable due to the fluctuation of.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 창출한 것으로, 이동 통신 단말기의 전력 증폭기(PAM)에서 누설되는 전력을 이용하여 그 전력 증폭기의 송신 전력을 검출하는 장치와 방법을 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described problems, and provides an apparatus and method for detecting the transmission power of the power amplifier by using the power leaked from the power amplifier (PAM) of the mobile communication terminal. The purpose is.

본 발명은 전력 증폭기의 송신 전력을 검출함에 있어서, 송신 전력의 손실이 발생하지 않고 출력 임피던스의 변동도 유발되지 않는 송신 전력 검출 장치의 제공을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a transmission power detection device in which no transmission power loss occurs and no variation in output impedance is caused in detecting transmission power of a power amplifier.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 전력 증폭기(PAM)를 구비한 이 동 통신 단말기에 있어서, 상기 전력 증폭기에서 출력되는 송신 전력을 그 전력 증폭기의 누설 전력으로부터 검출하도록 구성한 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object is characterized in that the mobile communication terminal having a power amplifier (PAM) is configured to detect the transmission power output from the power amplifier from the leakage power of the power amplifier.

본 발명은 전력 증폭기(PAM)의 알에프 출력 단과 전원 단의 절연(Isolation)이 완벽하지 않은 점을 이용하여, 전력 증폭기의 전원 단에서 누설되는 전력(Leakage Power)을 검출하여 그로부터 송신 전력을 산출함으로써, 전력 증폭기의 출력 손실이나 출력 임피던스에 변화가 없도록 하는 장치와 방법의 제공을 요지로 한다.The present invention utilizes the isolation of the RF output stage and the power stage of the power amplifier (PAM), and detects the leakage power at the power stage of the power amplifier and calculates the transmission power therefrom. Therefore, it is an object of the present invention to provide an apparatus and a method such that there is no change in output loss or output impedance of a power amplifier.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도2는 본 발명에 따라 이동 통신 단말기의 전력 증폭기에서 출력되는 송신 전력을 검출하는 장치의 구성을 보인 블록도로서, 도1의 구성과 비교할 때, 전력 증폭기(PAM)에서 출력되는 송신 전력을 검출하는 구성에 많은 차이가 있다.FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of an apparatus for detecting transmission power output from a power amplifier of a mobile communication terminal according to the present invention. Compared with the configuration of FIG. 1, the transmission power output from a power amplifier (PAM) is detected. There are many differences in the configuration.

즉, 종래의 경우 전력 증폭기(104)의 출력 단(①)에서 송신 전력을 검출하였으나, 본 발명에서는 전력 증폭기(104)의 전원 단(②)에서 출력되는 누설 전력으로부터 송신 전력을 검출한다. 즉, 종래 송신 전력의 일부를 검출하여 그 값으로 전체 송신 전력을 산출하였지만, 본 발명에서는 누설 전력을 검출하여 그 값으로 전체 송신 전력을 산출하는 것이다.That is, in the conventional case, although the transmission power is detected at the output terminal (①) of the power amplifier 104, in the present invention, the transmission power is detected from the leakage power output from the power terminal (②) of the power amplifier 104. That is, although a part of transmission power is conventionally detected and total transmission power is computed by the value, in this invention, leakage power is detected and total transmission power is computed by the value.

예를 들어, 전력 증폭기의 출력 단에서 20dBm의 송신전력이 방출된다고 가정할 때, 전력 증폭기의 출력 단과 전원 단의 절연(Isolation) 특성이 -25dBm 이라고 한다면, 전원단에서 검출할 수 있는 송신전력의 누설전력은 '20dBm - 25dBm = -5dBm'이 된다. 즉, '누설전력 = 송신전력 - 절연(Isolation)값'으로 정의할 수 있다.For example, assuming that 20 dBm of transmit power is emitted from the output stage of the power amplifier, if the isolation characteristics of the power stage and the output stage of the power amplifier are -25 dBm, Leakage power is '20dBm-25dBm = -5dBm'. That is, it may be defined as 'leakage power = transmission power-isolation value'.

상기 누설 전력은 송신 전력과는 달리 그 크기가 작기 때문에, 커플러(또는, 고 저항)를 사용하지 않고도, 커패시터(C2)를 이용해 전력 증폭기(104)의 전원 단(②)에서 출력되는 누설 전력을 고전력 검출기(101)로 직접 입력하도록 구성한다.Since the leakage power is small in size, unlike the transmission power, the leakage power output from the power supply terminal ② of the power amplifier 104 is controlled using the capacitor C2 without using a coupler (or high resistance). It is configured to input directly to the high power detector 101.

즉, 종래에는 전력 증폭기(104)의 출력 단(①)에서 송신 전력을 뽑아내는 방식이기 때문에, 그 뽑아내는 전력이 아무리 작은 양이라도 출력 전력의 손실이 발생하며, 또한 병렬 연결된 커플러(고 저항)에 의해 출력 단 임피던스에 변화가 발생하였으나, 본 발명은 전력 증폭기의 출력 단에 송신 전력 검출을 위한 아무런 장치도 접속하지 않기 때문에, 출력 손실이나 출력 임피던스에 영향을 주지 않게 되는 것이다.That is, conventionally, since the transmission power is extracted from the output stage (①) of the power amplifier 104, the output power is lost even if the extracted power is small, and the coupler (high resistance) connected in parallel is also used. The output stage impedance changes, but the present invention does not affect the output loss or the output impedance because no device for detecting the transmission power is connected to the output stage of the power amplifier.

이때, 상기 전력 증폭기(104)에 전원을 공급하는 부하 스위치(105)와 상기 전력 증폭기(104)의 전원 단(②) 사이에 알에프 초크(RF choke, 200)를 부가함으로써, 전력 증폭기(104)에서 발생하는 송신 전력이 부하 스위치(105)에 흐르는 것을 방지함이 바람직하다.In this case, an RF choke 200 is added between the load switch 105 for supplying power to the power amplifier 104 and the power stage ② of the power amplifier 104, thereby providing the power amplifier 104. It is preferable to prevent the transmission power generated in the flow from the load switch 105.

물론, 대부분의 전력 증폭기 내부에는 알에프 초크가 내장되어 있지만, 본 발명에서는 그 전력 증폭기의 누설 전력으로부터 송신 전력을 검출하기 때문에, 누설 전력 검출에 영향을 미칠 수 있는 요소들을 최소화시키는 것이다.Of course, most of the power amplifier is built in the RF choke, but the present invention detects the transmission power from the leakage power of the power amplifier, it is to minimize the factors that can affect the leakage power detection.

참고로, 도3에 도시된 종래 커플러를 통해 검출된 송신 전력의 감쇠 특성 그 래프를 살펴보면, 도1에 도시된 전력 증폭기의 출력 단(①)에서 검출된 송신 전력의 파워에 비하여, 커플러를 통해 검출된 송신 전력의 파워가 20dB정도 감쇠 된 것을 알 수 있는데, 도4에 도시된 본 발명의 누설 전력과 송신 전력의 감쇠 특성 그래프를 살펴보면, 도2에 도시된 전력 증폭기의 출력 단(①)에서 검출된 송신 전력의 파워에 비하여, 전력 증폭기의 전원 단(②)에서 검출된 누설 전력의 파워가 25dB정도 감쇠 된 것을 알 수 있다.For reference, referring to the attenuation characteristic graph of the transmission power detected through the conventional coupler shown in FIG. 3, the coupler is compared with the power of the transmission power detected at the output terminal ① of the power amplifier shown in FIG. 1. It can be seen that the power of the detected transmission power is attenuated by about 20 dB. Referring to the graphs of the leakage and transmission power attenuation characteristics of the present invention shown in FIG. 4, at the output stage ① of the power amplifier shown in FIG. It can be seen that the power of the leakage power detected at the power supply stage ② of the power amplifier is attenuated by about 25 dB compared to the detected power of the transmission power.

즉, 전력 증폭기(104)의 전원 단(②)에 흐르는 누설 전력으로부터 검출된 전력 증폭기의 송신 출력과, 종래 전력 증폭기의 출력 단(①)에서 검출된 송신 전력이 큰 차이가 없음을 의미한다. 물론, 검출된 송신 전력 파워의 감쇠 정도에 약간의 차이가 있으나, 이는 커플러의 저항을 높이거나 전체 송신 전력의 산출 시 보상되는 부분으로서 문제가 되지는 않는다.That is, it means that there is no significant difference between the transmission output of the power amplifier detected from the leakage power flowing through the power supply terminal ② of the power amplifier 104 and the transmission power detected at the output terminal ① of the conventional power amplifier. Of course, there is a slight difference in the degree of attenuation of the detected transmission power power, but this is not a problem as a part that is compensated when raising the resistance of the coupler or calculating the total transmission power.

상기와 같이 고전력 검출기(101)를 통해 검출된 송신 전력은 그 출력 단에 접속된 R,C 필터(106)를 통해 이동국 모뎀(102)으로 인가한다. 이 경우 전력 증폭기(104)의 출력 손실 및 임피던스의 변화는 발생하지 않는다.The transmission power detected through the high power detector 101 as described above is applied to the mobile station modem 102 through the R, C filter 106 connected to its output terminal. In this case, the output loss and impedance change of the power amplifier 104 do not occur.

상기와 같이 본 발명은 전력 증폭기의 출력 손실 및 임피던스 변화를 유발하는 커플러를 사용하지 않고도 전력 증폭기의 송신 출력을 검출할 수 있도록 한다.As described above, the present invention makes it possible to detect the transmission output of the power amplifier without using a coupler that causes the output loss and impedance change of the power amplifier.

이상, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조로 설명하였다. 여기서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. In the above, preferred embodiments of the present invention have been described with reference to the accompanying drawings. Here, the terms or words used in the present specification and claims should not be construed as being limited to the common or dictionary meanings, but should be interpreted as meanings and concepts corresponding to the technical spirit of the present invention.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments described in the specification and the drawings shown in the drawings are only the most preferred embodiment of the present invention, and do not represent all of the technical idea of the present invention, which can be replaced at the time of the present application It should be understood that there may be various equivalents and variations.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명 전력 증폭기의 송신 전력 검출 장치는 이동 통신 단말기의 전력 증폭기(PAM)에서 누설되는 전력을 이용하여 그 전력 증폭기의 송신 전력을 검출함으로써, 송신 전력의 손실 및 출력 임피던스의 변동도 발생하지 않아 단말기가 안정적으로 동작할 수 있도록 하는 효과가 있다.As described above, the transmission power detecting apparatus of the power amplifier of the present invention detects the transmission power of the power amplifier by using the power leaked from the power amplifier (PAM) of the mobile communication terminal, thereby causing the loss of transmission power and the variation of the output impedance. There is no effect that the terminal can be stably operated.

Claims (4)

전력 증폭기(PAM)를 구비한 이동 통신 단말기에 있어서,In a mobile communication terminal having a power amplifier (PAM), 상기 전력 증폭기에서 출력되는 송신 전력을 그 전력 증폭기의 누설 전력으로부터 검출하도록 구성한 것을 특징으로 하는 전력 증폭기의 송신 전력 검출 장치.And a transmission power output from said power amplifier to detect from the leakage power of said power amplifier. 제1항에 있어서, 상기 누설 전력으로부터 송신 출력을 검출하기 위하여, 전력 증폭기의 전원 단을 커패시터를 통해 고전력 검출기에 연결하는 것을 특징으로 하는 전력 증폭기의 송신 전력 검출 장치.2. The apparatus of claim 1, wherein the power stage of the power amplifier is coupled to a high power detector through a capacitor to detect a transmission output from the leakage power. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 전력 증폭기의 전원 단에는 그 전력 증폭기에 전원을 공급하는 부하 스위치에, 그 전력 증폭기에서 발생하는 송신 전력이 흐르는 것을 방지하기 위한 알에프 초크를 구비하여 구성한 것을 특징으로 하는 전력 증폭기의 송신 전력 검출 장치.The power supply stage of the said power amplifier is comprised by the load switch which supplies power to the said power amplifier, and the RF choke for preventing the transmission power which a power amplifier generate | occur | produces flows. A transmission power detection device of a power amplifier, characterized in that. 제1항에 있어서, 상기 누설전력은 송신전력에서 절연(Isolation)값을 감산하여 얻는 것을 특징으로 하는 전력 증폭기의 송신 전력 검출 장치.The apparatus of claim 1, wherein the leakage power is obtained by subtracting an isolation value from a transmission power.
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