KR20070079136A - Ｒｆ 통신 장치를 가지는 이동통신단말기 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 PSK(Phase Shift Keying) 신호를 사용하는 전력증폭기(PAM:Power Amplifier)가 외부환경에 의해 첨부전력에 초과전력이 발생하더라도, 상기 전력증폭기로부터 출력되는 증폭신호의 첨두/평균전력비가 기준 첨두/평균전력비를 갖도록 상기 전력증폭기의 이득레벨을 조절하는 기술에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명은, 입력 신호를 소정 이득레벨로 증폭하는 전압증폭기를 구비하는 이동통신단말기의 RF 통신 장치에 있어서, 상기 전압증폭기로부터 출력되는 증폭신호의 진폭정보를 추출하는 진폭추출부; 및 기저대역 신호처리를 위하여 상기 진폭정보로부터 산출된 첨두/평균전력비(R)가 기준 첨두/평균전력비(Rref)를 갖도록 상기 전압증폭기의 상기 이득레벨을 조정하는 기저대역신호 처리부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
Description
도 1은 종래 RF 통신장치를 가지는 이동통신단말기의 블럭구성도.
도 2는 종래 RF 통신장치를 가지는 이동통신단말기에서 외부환경에 영향을 받지 않을 경우의 전력증폭기의 증폭신호 파형도.
도 3은 종래 RF 통신장치를 가지는 이동통신단말기에서 외부환경에 영향을 받을 경우의 전력증폭기의 증폭신호 파형도.
도 4는 전력증폭기에 대한 첨두/평균전력비와 효율의 관계를 도시한 그래프.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 이동통신단말기의 ＲＦ 통신 장치의 블럭구성도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 이동통신단말기의 ＲＦ 통신 장치의 동작을 설명하기 위한 플로우차트.
** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **
10, 100: 기저대역신호 처리부 20, 200: 송수신기
30, 300: 전력증폭기 40, 400: 전력결합기
50: 평균출력전력값 추출부 110: 첨두/평균전력비 산출부
120: 첨두/평균전력비 저장부 130: 이득레벨신호 생성부
500: 전력추출부
본 발명은 RF 통신장치를 가지는 이동통신단말기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 PSK(Phase Shift Keying) 신호를 사용하는 전력증폭기(PAM:Power Amplifier)가 외부환경에 의해 첨두전력에 초과전력이 발생하더라도, 상기 전력증폭기로부터 출력되는 증폭신호의 첨두/평균전력비가 기준 첨두/평균전력비를 갖도록 상기 전력증폭기의 이득레벨을 조절하는 기술에 관한 것이다.
통상적인 무선 이동통신단말기의 RF 송신 작동 처리과정을 살펴보면, 먼저 음성신호를 마이크에서 전기신호로 변환한 후, 그 변환된 전기신호를 디지털통신을 위해 코딩(Croding) 작업을 하게 된다. 그 후, 상기 코딩된 음성신호를 다시 아날로그 신호로 변환하고, 저주파수 대역의 아날로그 신호를 증폭한다. 그리고, 상기 저주파수 대역의 아날로그 신호를 믹서(Mixer)와 국부 발진기, 위상고정회로(PLL: Phase Locked Loop)를 이용하여 고주파로 변환한다.
이때, 상기 믹서의 출력단 신호를 증폭하기 위해 구동증폭기(Drive amplifier)가 구비되어 있는데, 상기 구동증폭기는 전력 증폭기(PAM)와 송신 PLL 사이에 위치하며, 상기 송신 PLL의 출력 레벨이 낮으므로 PAM 이 요구하는 입력 레벨로 신호를 증폭시켜 주는 역할을 수행하게 된다.
도 1은 종래 RF 통신장치를 가지는 이동통신단말기의 블럭구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이 종래 RF 통신 장치는, 기저대역 신호처리를 위한 전반적인 동작을 수행하는 기저대역 신호처리부(10), 고주파 송수신 처리를 위한 송수신기(20), 송수신기(20)로부터 출력되는 신호를 소정 이득레벨로 증폭하는 전력증폭기(30), 전력증폭기(30)에 대해 출력전력 안정화를 수행하기 위하여 전력증폭기(30)로부터 출력되는 증폭신호의 소정 부분을 평균전력값 추출부(50)로 전송하는 전력결합기(40), 전력결합기(40)로부터 출력되는 증폭신호로부터 평균전력을 추출하여 비교기(60)로 인가하는 평균전력값 추출부(50), 및 평균전력값 추출부(50)로부터 출력되는 평균전력과 기저대역 신호처리부(10)로부터 인가되는 기준전압을 비교하여, 전력증폭기(30)로 인가되어질 이득레벨신호를 출력하는 비교기(60)를 구비한다.
상기와 같이 구성된 종래 RF 통신 장치에 의하면, 송수신기(20)가 8 PSK 변조된 신호(C)를 전력증폭기(30)로 입력시키면, 전력증폭기(30)는 비교기(60)로부터 인가되는 이득레벨신호를 근거로 신호를 증폭하여 출력한다(D).
이어, 전력결합기(40)가 출력안정화를 위해 상기 증폭신호의 일부를 평균전력값 추출부(50)로 인가하고, 평균전력값 추출부(50)는 상기 신호에서 평균전력값을 추출하여 추출된 평균전력(A)을 비교기(60)로 출력한다.
비교기(60)는 상기 평균전력(A)와 기준전압(B)을 비교하여, 그 차이를 (+) 또는 (-) 값으로 출력되는데, 도 2와 도 3에 도시된 바와 같이 외부환경에 의해 평균전력값을 변경되지 않은 상태에서 첨두전력치에 초과전력이 발생하는 경우에도, 비교기(60)로 전송되는 평균전력(A)은 초과전력이 발생하지 않은 상태와 동일 하기 때문에, 증폭조절기(30)로는 고정된 이득레벨신호가 출력된다.
이로 인해, 증폭조절기(30)는 초과전력이 발생한 첨두전력치가 발생하였음에도 불구하고, 고정된 이득레벨신호를 근거로 상기 입력신호를 증폭하게 된다.
상술한 바와 같이, 종래 RF 통신 장치는 출력전력 안정화를 위하여 평균전력값만을 이용하여 평균전력을 일정하게 유지하도록 하고 있다.
그러나, 전력증폭기(30)는 외부환경(온도변화, 사용자의 접촉에 의한 안테나의 로드 인피던스 변화, 기지국의 신호세기 변화 등)에 의해 출력전력이 불안정해져 원래의 진폭정보(W1)가 도 3에 도시된 바와 같이 초과전력이 발생한 상태의 진폭정보(W2)로 변화될 수 있다.
도 2는 전력증폭기(30)가 외부환경에 영향을 받지 않을 경우의 전력증폭기(30)의 파형도이고, 도 3은 전력증폭기(30)가 외부환경에 영향을 받은 상태의 전력증폭기(30)의 출력전력 파형도이다.
그러나, 도 3과 같이 외부환경의 영향에 의해 초과전력을 갖는 증폭신호가 출력되더라도, 평균전력값 추출부(50)는 진폭정보와는 무관하게 평균출력값만을 추출하여 그 값(D)은 비교기(60)로 인가하기 때문에, 비교기(60)는 항상 일정한 이득레벨신호를 출력하게 된다.
한편, 전력증폭기(30)는 상기 이득레벨신호에 의해 첨두전력치에 초과전력이 발생한 상태에서도 일정한 증폭도를 유지하기 때문에, 전력증폭기(30)의 내부에서 클리핑 현상이 발생하고, 고주파가 생성되어, 사용주파수대역이 넓어지는 현상이 발생한다. 이는 인접신호에 영향을 주는 원인이 된다.
따라서, 첨두전력이 비정상적으로 증폭되어지는 현상을 제거할 필요가 있다.
또한, 도 4에 도시된 바와 같이, A급 전력증폭기의 경우, 첨두-평균전력비가 클수록 그에 비례해 효율이 급격히 나빠지는데, 이는 곧 전력증폭기의 발열 및 전력소모에 기여하게 되어 증폭기의 사용수명을 단축시키는 결과를 갖는다.
따라서, 전력증폭기는 첨두/평균전력비가 일정 수준을 유지하도록 할 필요가 있다.
참고로, 도 4에 도시된 그래프에서 A급 전력증폭기와 B급 전력증폭기의 첨두/평균전력비의 관계를 도시한 그래프로서, 상기 그래프에 의하면 첨두/평균전력비가 클수록 효율이 열화됨을 알 수 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 창출되어진 것으로서, 첨두/평균전력비를 이용하여 전력증폭기의 이득을 조절함으로써, 전력증폭기가 외부환경에 의해 첨두전력에 초과전력이 발생하는 경우에도 기준 첨두/평균전력비를 갖는 증폭신호를 출력할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위해, RF 통신장치를 가지는 이동통신단말기는, 입력 신호를 소정 이득레벨로 증폭하는 전압증폭기를 구비하는 RF 통신장치를 가지는 이동통신단말기에 있어서, 상기 전압증폭기로부터 출력되는 증폭신호의 진폭정보를 추출하는 진폭추출부; 및 기저대역 신호처리를 위하여 상기 진폭정보로부터 산출 된 첨두/평균전력비(R)가 기준 첨두/평균전력비(Rref)를 갖도록 상기 전압증폭기의 상기 이득레벨을 조정하는 기저대역신호 처리부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부되어진 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 RF 통신장치를 가지는 이동통신단말기의 주요 블럭구성도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 RF 통신장치를 가지는 이동통신단말기는, 첨두/평균전력비 산출부(110), 첨두/평균전력비 저장부(120), 및 이득레벨신호생성부(130)를 구비하여 증력증폭기(300)가 첨두/평균전력비를 근거로 증폭신호에 대한 이득레벨이 조정되도록 하는 기저대역신호 처리부(100), 송수신기(200), 전력증폭기(300), 전력결합기(400), 및 진폭추출부(500)를 구비한다.
하기에 도 5에 도시된 각 부의 동작을 구체적으로 설명한다.
기저대역신호 처리부(100)에 구성되는 첨두/평균전력비 산출부(110)는 진폭추출부(500)로부터 전송되는 진폭정보로부터 첨두전력과 평균전력을 추출하여, 첨두전력과 평균전력에 대한 비율을 산출하고, 그 산출된 첨두/평균전력비를 이득레벨신호생성부(130)로 전송하는 기능을 수행한다.
첨두/평균전력비 저장부(110)는 각 출력파워레벨에 대한 첨두전력과 평균전력이 저장되고, 상기 저장된 첨두전력과 평균전력을 근거로 기준 첨두/평균전력비(Rref)를 산출하여 이를 저장한다. 참고로, GSM(Global System for Mobile communication)의 경우에는 단말기와의 거리에 따라 그 출력파워레벨을 5레벨에서 19레벨로 결정하도록 스펙화되어 있다.
또, 이득레벨신호 생성부(130)는 첨두/평균전력비 산출부(110)는 첨두/평균전력비 산출부(110)에서 산출된 첨두/평균전력비(R)와 첨부/평균전력비 저장부(120)에 저장된 첨두/평균전력비(Rref)를 비교하여, 전력증폭기(300)로부터 출력되는 신호의 첨두/평균전력비가 첨두/평균전력비 저장부(120)에 기저장된 첨두/평균전력비(Rref)를 유지할 수 있도록 하는 이득레벨신호를 생성하여 전력증폭기(300)로 인가하는 기능을 수행한다. 이러한 이득레벨신호 생성부(130)는 각 출력전력레벨별로 첨두/평균전력비(R)와 상기 기준 첨두/평균전력비(Rref)의 차이에 대한 이득레벨신호가 저장된 테이블이 구비되는 것이 바람직하다.
본 발명에서, 이득레벨신호 생성부(130)는 상기 기준 첨두/평균전력비(Rref)와 상기 첨두/평균전력비(R)를 비교한 결과, 상기 첨두/평균전력비(R)가 상기 기준 첨두/평균전력비(Rref)보다 크면 상기 이득레벨을 감소시키는 것이 바람직하다.
본 발명의 전력증폭기(300)는 이득레벨생성부(130)로부터 인가되는 이득레벨신호를 근거로 하여, 외부환경요인에 의해 첨두전력에 초과전력이 발생하여 첨두/평균전력비가 높아진 경우나 외부환경요인이 해소되어 첨두전력에 초과전력이 제거된 경우에, 동일하게 기준 첨두/평균전력비를 갖는 증폭신호를 출력한다.
그리고, 진폭추출부(500)는 전력결합기(400)로부터 출력되는 소정 증폭신호로부터 진폭정보를 추출하여 이를 기저대역신호 처리부(100)의 첨두/평균전력비 산출부(110)로 전송하는 기능을 수행한다.
상술되어진 일련의 구성들에 의해, 전력증폭기(300)로부터 출력된 증폭신호 (D)의 진폭정보로부터 첨두/평균전력비를 산출하여, 그 산출된 첨두/평균전력비가 기준 첨두/평균전력비를 만족하도록 전력증폭기(300)의 이득레벨을 조절하여, 전력증폭기(300)로부터 출력되는 증폭신호가 기준 첨두/평균전력비를 만족할 수 있도록 한다.
이하, 첨부되어진 플로우차트를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 RF 통신장치를 가지는 이동통신단말기의 동작을 보다 구체적으로 설명한다.
통상적으로 이동통신단말기의 성능테스트(캘리브레이션)시, 이동통신단말기의 각 레벨에서의 첨두전력과 평균전력을 측정하는데, 이때 각 레벨의 첨두전력과 평균전력을 기저대역신호 처리부(100)의 첨두/평균전력비 저장부(120)에 저장하고, 그 저장된 첨두전력과 평균전력을 근거로 첨두/평균전력비(Rref)를 산출하여 기저대역신호 처리부(100)의 첨두/평균전력비 저장부(120)에 저장한다.
이 상태에서, 통화가 발생하여, 전력증폭기(300)로부터 소정 증폭신호가 출력되면, 전력결합기(400)는 상기 증폭신호 중 일부를 진폭추출부(500)로 전송하고, 진폭추출부(500)는 상기 증폭신호로부터 진폭정보를 추출하여 기저대역신호 처리부(100)의 첨두/평균전력비 산출부(110)로 인가한다(S4).
첨두/평균전력 산출부(110)는 상기 진폭정보로부터 첨두전력과 평균전력을 추출하여 추출된 첨두전력과 평균전력을 이용하여 첨두/평균전력비(R)를 산출한 후, 산출된 첨두/평균전력비(R)를 이득레벨신호 생성부(130)로 인가한다(S6).
이득레벨신호 생성부(130)는 첨두/평균전력비(R)와 첨두/평균전력비 저장부(120)에 저장된 기준 첨두/평균전력비(Rref)를 비교하고(S8), 그 비교결과를 근거 로 첨두/평균전력비(R)를 기준 첨두/평균전력비(Rref)로 조정하기 위한 이득레벨신호를 생성한 후, 그 이득레벨신호를 전력증폭기(300)로 인가한다(S10).
상기 이득레벨신호를 인가받은 전력증폭기(300)는 기준 첨두/평균전력비(Rref)를 갖는 증폭신호를 출력하게 되고, 이로서 외부환경으로 인해 비정상적으로 첨두전력에 초과전력이 발생하여 첨두/평균전력비가 증가하는 것을 차단할 수 있게 된다(S12).
이상에서 설명한 바와 같이, RF 통신장치를 가지는 이동통신단말기에 의하면, 전력증폭기로부터 출력되는 증폭신호로부터 첨두/평균전력비를 측정하여 전력증폭기가 기준 첨두/평균전력비를 갖도록 이득레벨을 조정함으로써, RF 통신장치를 가지는 이동통신단말기에서 전력증폭기의 효율을 높이면서 클리핑 현상과 고주파 생성을 억제하여 인접채널에 미치는 영향을 감소시킬 수 있다는 효과가 있다.
한편, 본 발명은 상술한 실시예로만 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 수정 및 변형하여 실시할 수 있고, 이러한 수정 및 변경 등은 이하의 특허 청구의 범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
Claims (6)
- 입력 신호를 소정 이득레벨로 증폭하는 전압증폭기를 구비하는 RF 통신장치를 가지는 이동통신단말기에 있어서,상기 전압증폭기로부터 출력되는 증폭신호의 진폭정보를 추출하는 진폭추출부; 및기저대역 신호처리를 위하여 상기 진폭정보로부터 산출된 첨두/평균전력비(R)가 기준 첨두/평균전력비(Rref)를 갖도록 상기 전압증폭기의 상기 이득레벨을 조정하는 기저대역신호 처리부를 구비하는 것을 특징으로 하는 RF 통신장치를 가지는 이동통신단말기.
- 제 1 항에 있어서, 상기 진폭추출부는상기 전력증폭기의 출력신호 안정화를 위해 상기 증폭신호에서 일부를 추출하는 전력결합기; 및상기 전력결합기에 의해 추출된 증폭신호로부터 진폭정보를 추출하여, 그 진폭정보를 상기 기저대역신호 처리부로 인가하는 진폭추출부를 구비하는 것을 특징으로 하는 RF 통신장치를 가지는 이동통신단말기.
- 제 1 항에 있어서, 상기 기저대역신호 처리부는기준 첨두/평균전력비(Rref)를 저장하는 첨두/평균전력비 저장부;상기 진폭추출부로부터 인가되는 상기 진폭정보로부터 첨두전력과 평균전력을 산출하고, 산출된 상기 첨두전력과 상기 평균전력을 근거로 첨두/평균전력비(R)를 산출하는 첨두/평균전력비 산출부; 및상기 첨두/평균전력비(R)를 상기 기준 첨두/평균전력비(Rref)를 비교하여 상기 전력증폭기로부터 출력되는 증폭신호가 상기 기준 첨두/평균전력비(Rref)를 만족시킬 수 있는 이득레벨신호를 생성하여 상기 전력증폭기로 인가하는 이득레벨신호생성부를 구비하는 것을 특징으로 하는 RF 통신장치를 가지는 이동통신단말기.
- 제 3 항에 있어서, 상기 첨두/평균전력비 저장부는각 출력전력레벨별로 첨두전력과 평균전력을 저장하고, 상기 저장된 첨두전력과 평균전력을 근거로 기준 첨두/평균전력비(Rref)를 산출하여 이를 저장하는 것을 특징으로 하는 RF 통신장치를 가지는 이동통신단말기.
- 제 3 항에 있어서, 상기 이득레벨신호 생성부는상기 기준 첨두/평균전력비(Rref)와 상기 첨두/평균전력비(R)를 비교한 결과, 상기 첨두/평균전력비(R)가 상기 기준 첨두/평균전력비(Rref)보다 크면 상기 이득레벨을 감소시키는 것을 특징으로 하는 RF 통신장치를 가지는 이동통신단말기.
- 제 3 항에 있어서, 상기 이득레벨신호 생성부에는상기 첨두/평균전력비(R)와 상기 기준 첨두/평균전력비(Rref)의 차이에 대한 이득레벨신호가 저장된 테이블이 구비되는 것을 특징으로 하는 RF 통신장치를 가지는 이동통신단말기.
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| WITN | Withdrawal due to no request for examination |