KR20110132023A - 휴대용 단말기의 전력 증폭 장치 및 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 휴대용 단말기의 송신 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 다중 모드를 지원하는 휴대용 단말기에서 전력 증폭기를 하나의 모듈로 통합하여 휴대용 단말기의 공간 확보, 단가 절감을 가능하게 하기 위한 장치 및 방법에 관한 것으로, GSM 쿼드 밴드의 주파수를 저주파수 대역과 고주파수 대역으로 정의한 후, 상기 저주파수 대역의 신호를 증폭시키는 제 1 증폭기와, 상기 고주파수 대역의 신호와 TD-SCDMA 대역의 신호를 증폭시키는 제 2 증폭기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명의 휴대용 단말기의 송신 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 다중 모드를 지원하는 휴대용 단말기에서 전력 증폭기를 하나의 모듈로 통합하여 휴대용 단말기의 공간 확보, 단가 절감을 가능하게 하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
통상적으로, 다중 모드를 지원하는 휴대용 단말기는 지원하는 모드에 해당하는 전력 증폭기와 안테나 스위칭 모듈을 따로 구비하고 있다. 즉, 상기 휴대용 단말기가 GSM 퀀드 밴드와 TD-SCDMA 밴드를 지원할 경우, GSM 퀀드 밴드에 해당하는 전력 증폭기, TD-SCDMA 밴드에 해당하는 전력 증폭기 및 안테나 스위칭 모듈을 각각 따로 구비하고 있어 상기 휴대용 단말기의 실장 공간 최소화 및 PCB 배선에 제약이 된다.
상기 휴대용 단말기는 휴대성이라는 목적에 의해 점점 사이즈가 작아지고 있으나 상기와 같은 구조적인 이유로 상기 휴대용 단말기의 사이즈 변화에 한계가 발생하며, 지원하는 모드에 해당하는 전력 증폭기 구비로 인한 휴대용 단말기의 단가가 상승하는 문제점을 발생시킨다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안테나 스위칭 모듈과 전력 증폭기를 합친 구조를 사용하나 주파수 대역이 다른 전력 증폭기 간이 결합이 불가능하여 상기 휴대용 단말기에서 지원하는 대역이 늘어날 수록 앞에서 제시한 문제점은 계속 발생하게 된다.
이로 인하여, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 휴대용 단말기에서 지원하는 대역에 해당하는 전력 증폭기를 서로 결합하기 위한 장치 및 방법이 요구된다.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로서, 본 발명의 목적은 휴대용 단말기의 단가 및 크기를 줄이기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 휴대용 단말기에서 주파수 대역에 해당하는 전력 증폭기와 안테나 스위칭 모듈을 하나의 모듈로 통합하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 휴대용 단말기에서 고주파 대역과 저주파 대역에 해당하는 전력 증폭기로 구분하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
상술한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 견지에 따르면, 휴대용 단말기의 전력 증폭 장치는 GSM 쿼드 밴드의 주파수를 저주파수 대역과 고주파수 대역으로 정의한 후, 상기 저주파수 대역의 신호를 증폭시키는 제 1 증폭기와, 상기 고주파수 대역의 신호와 TD-SCDMA 대역의 신호를 증폭시키는 제 2 증폭기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제 2 견지에 따르면, 휴대용 단말기의 전력 증폭 방법은 GSM 쿼드 밴드의 주파수를 저주파수 대역과 고주파수 대역으로 정의하는 과정과, 제 1 증폭기를 이용하여 상기 저주파수 대역의 신호를 증폭시키는 과정과, 제 2 증폭기를 이용하여 상기 고주파수 대역의 신호와 TD-SCDMA 대역의 신호를 증폭시키는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이 본 발명은 휴대용 단말기의 단가 및 크기를 줄이기 위한 것으로, 고주파 대역과 저주파 대역에 해당하는 전력 증폭기로 구분하여 GSM 고주파 대역의 신호와 TD-SCDM 대역의 신호를 하나의 전력 증폭기로 제공함으로써 전력 증폭기간 결합을 가능하게 한다.
도 1은 본 발명에 따른 휴대용 단말기의 전력 증폭기의 구성을 도시한 블록도 및,
도 2는 본 발명에 따른 휴대용 단말기의 데이터 전송 과정을 도시한 흐름도.
도 2는 본 발명에 따른 휴대용 단말기의 데이터 전송 과정을 도시한 흐름도.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면의 참조와 함께 상세히 설명한다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
이하 설명에서는 본 발명에 따른 휴대용 단말기를 단가 및 크기를 줄이기 위하여 전력 증폭기와 안테나 스위칭 모듈을 하나의 모듈로 통합하기 위한 장치 및 방법에 대하여 설명할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 휴대용 단말기의 전력 증폭기의 구성을 도시한 블록도이다.
상기 도 1을 참조하면, 상기 휴대용 단말기의 전력 증폭기(107)는 밴드 스위칭부(109), 전력 증폭부(111), 안테나 스위칭 모듈(123)을 하나로 통합하여 구성할 수 있다. 또한, 상기 전력 증폭기(107)는 기존의 휴대용 단말기와 같이 TD-SCDMA 밴드 트랜시버와 GSM 퀀터 밴드 트랜시버의 출력을 받아들이는 3개의 입력 포트(GSM 저주파수 대역 입력 포트(101), GSM 고주파수 대역 입력 포트(103), TD-SCDMA 대역 입력 포트(105))를 구비하며, 상기 전력 증폭부(111)는 제 1 증폭부(113), 제 2 증폭부(115), 상기 증폭부(113), (115)와 연결된 매칭회로(117), (119) 및 TD-SCDMA 제어 스위칭(121)을 포함하여 구성할 수 있다.
상기 GSM 저주파수 대역 입력 포트(101)는 GSM 쿼드 밴드 가운데 850, 900Mhz 주파수 대역의 베이스 밴드 신호를 상기 제 1 증폭부(113)로 출력하고, 상기 GSM 고주파수 대역 입력 포트(103)는 GSM 쿼드 밴드 가운데 1800, 1900Mhz 주파수 대역의 베이스 밴드 신호를 상기 제 2 증폭부(115)로 출력한다.
또한, 상기 TD-SCDMA 대역 입력 포트(105)는 TD-SCDMA 밴드의 1880~1920, 2010~2025 Mhz 주파수 대역의 베이스 밴드 신호를 상기 제 2 증폭부(115)로 출력한다. 여기에서, 상기 TD-SCDMA 대역 입력 포트(105)는 본 발명에 따라 TD-SCDMA 밴드의 주파수 대역과 상기 GSM 쿼터 밴드의 1800, 1900Mhz 주파수 대역이 유사하다는 사실을 통해 상기 GSM 고주파수 대역의 입력 포트(105)와 동일하게 상기 제 2 증폭부(115)로 출력하는 것이다.
상기 전력 증폭기(107)는 본 발명에 따라 휴대용 단말기의 공간 확보 및 단가 절감을 위하여 TD-SCDMA 대역의 전력 증폭기와 GSM 쿼드 밴드의 전력 증폭기 및 상기 안테나 스위칭 모듈(123)을 하나로 통합한다.
상기 전력 증폭기(107)의 밴드 스위칭부(109)는 상기 TD-SCDMA 대역 입력 포트(105) 및 상기 GSM 고주파수 대역의 입력 포트(103)의 출력 경로를 스위칭 하는 것으로, 상기 밴드 스위칭부(109)는 상기 TD-SCDMA 대역 입력 포트(105)로부터 출력되는 신호를 감지할 경우, 상기 TD-SCDMA 대역 입력 포트(105)와 상기 제 2 증폭부(115)를 연결하도록 한다.
반대로, 상기 밴드 스위칭부(109)는 상기 GSM 고주파수 대역의 입력 포트(103)로부터 출력되는 신호를 감지할 경우, 상기 GSM 고주파수 대역의 입력 포트(103)와 상기 제 2 증폭부(115)를 연결하도록 한다.
상기 전력 증폭부(111)는 상기 입력 포트로부터 출력되는 작은 신호를 큰 신호로 변환시켜 출력하는 기능을 수행하는 것으로, 각각의 입력 포트로 출력되는 신호를 증폭하여 상기 입력 포트에 해당하는 신호에 대한 매칭 과정을 수행한다.
상기 제 1 증폭부(113)는 상기 GSM 저주파수 대역 입력 포트(101)와 연결되어 상기 GSM 쿼드 밴드 가운데 850, 900Mhz 주파수 대역의 베이스 밴드 신호를 증폭하고, 상기 제 2 증폭부(115)는 상기 GSM 고주파 대역 입력 포트(103) 또는 상기 TD-SCDMA 대역 입력 포트(105)와 연결하여 고주파수 대역의 베이스 밴드 신호를 증폭한다.
상기와 같은 증폭부(113), (115)들은 상기 증폭시킨 베이스 밴드 신호를 각각의 증폭부(113), (115)와 연결된 매칭 회로(117), (119)로 전송하며, 상기 증폭된 베이스 밴드 신호를 수신한 매칭 회로(117), (119)는 각각의 입력 포트에 해당하는 주파수 대역에 맞는 출력 전력으로 매칭하도록 한다.
상기 TD-SCDMA 제어 스위칭(121)은 상기 GSM 쿼터 밴드의 고주파수 대역과 상기 TD-SCDMA 밴드의 신호의 최대 출력 전력이 다르나 본 발명에 따라 상기 제 2 증폭부(115)를 통한 상기 GSM 쿼드 밴드의 고주파수 대역과 TD-SCDMA의 주파수 대역의 신호가 동일한 매칭 회로(119)를 거치는 문제점을 해결하기 위하여 상기 TD-SCDMA 밴드의 신호에 대하여는 상기와 같이 매칭 경로를 변경하도록 한다.
일 예로, 상기 TD-SCDMA 제어 스위칭(121)은 바렉터 다이오드(varacter diode)를 포함하여 상기 제 2 전력 증폭부(115)에 위치할 수 있으며, 상기 GSM 쿼터 밴드의 고주파수 대역 신호를 수신할 경우, 상기 다이오드는 오프상태로 동작하도록 하여 상기 매칭 회로(119)를 상기 GSM 고주파수 대역 신호에 대한 매칭 회로가 되도록 한다.
반대로, TD-SCDMA의 주파수 대역의 신호를 수신할 경우, 상기 다이오드를 온 상태로 동작하도록 하여 상기 매칭 회로(1169)를 상기 TD-SCDMA 대역의 신호에 대한 매칭 회로가 되도록 한다.
상기 전력 증폭기(107)는 GSM 고주파 대역 입력 포트(103)에 대한 신호와 TD-SCDMA 대역 입력 포트(105)에 대한 신호의 출력 대역을 동일하게 하기 위하여 상기 제 2 증폭부(115)의 최종 출력단을 상기 제 1 증폭부(113)의 최종 출력단보다 많게 추가하여 구성한다.
이로 인하여 상기 전력 증폭기(107)는 상기 추가된 최종 출력단을 이용하여 상기 TD-SCDMA 대역 입력 포트에 대한 신호를 저전력으로 출력할 수 있다.
상기 안테나 스위칭 모듈(123)은 상기 전력 증폭부(111)로부터 출력되는 저주파수 대역 신호와 고주파수 대역 신호를 선택하여 안테나로 보내고, 상기 안테나는 상기 안테나 스위칭 모듈(123)에 의해 선택된 신호를 공중에 방사시킨다.
도 2는 본 발명에 따른 휴대용 단말기의 데이터 전송 과정을 도시한 흐름도이다.
상기 도 2를 참조하면, 상기 휴대용 단말기는 TD-SCDMA 밴드와 GSM 쿼드 밴드를 지원하는 휴대용 단말기로 본 발명에 따라 각각의 밴드에 대한 신호를 증폭하는 전력 증폭기와 안테나 스위칭 모듈을 하나로 결합한 전력 증폭기를 사용하여 휴대용 단말기의 공간확보 및 이에 따른 단가 절감을 가능하게 한다.
먼저, 상기 휴대용 단말기는 먼저 201단계에서 트랜시버의 출력 신호를 확인하여 데이터 전송을 위한 신호에 해당하는 주파수 대역을 확인한다.
상기 GSM 쿼드 밴드는 850, 900, 1800, 1900Mhz의 주파수 대역을 지원하고 상기 TD-SCDMA 밴드는 1880~1920, 2010~2025 Mhz의 주파수 대역을 지원함에 따라 본 발명에서는 상기 주파수 대역을 저대역 주파수와 고대역 주파수로 분류할 수 있다. 즉, 상기 저주파수 대역은 GSM 쿼터 밴드의 850, 900Mhz 주파수 대역으로 정의하고, 상기 고주파수 대역은 GSM 쿼터 밴드의 1800, 1900Mhz 주파수 대역과 상기 TD-SCDMA 밴드의 1880~1920, 2010~2025 Mhz 주파수 대역으로 정의한다. 이는 상기 TD-SCDMA 밴드의 주파수 대역이 상기 GSM 쿼터 밴드의 1800, 1900Mhz 주파수 대역과 유사하다는 사실을 이용한 것으로, 상기 고주파 대역의 신호는 하나의 동일한 전력 증폭기의 사용이 가능할 것이다.
상기 201단계에서 데이터 전송을 위한 신호에 해당한 주파수 대역을 확인한 휴대용 단말기는 203단계로 진행하여 상기 201단계의 과정의 결과를 확인한다.
만일, 상기 203단계에서 상기 트랜시버로부터 저주파 대역의 신호를 출력받음을 확인할 경우, 상기 휴대용 단말기는 213단계로 진행하여 상기 출력받은 저주파수 대역의 신호를 제 1 증폭부로 전달한다. 여기에서, 상기 제 1 증폭부는 GSM 쿼터 밴드의 850, 900Mhz 주파수 대역의 신호를 증폭하는 증폭기로 기존의 방식과 같은 전력 증폭기에 해당한다.
한편, 상기 203단계에서 상기 트랜시버로부터 고주파 대역의 신호를 출력받음을 확인할 경우, 상기 휴대용 단말기는 205단계로 진행하여 GSM 쿼터 밴드의 고주파 대역의 신호를 출력받았는지 확인한다.
만일, 상기 205단계에서 GSM 쿼터 밴드의 고주파 대역의 신호를 출력받음을 확인할 경우, 상기 휴대용 단말기는 207단계로 진행하여 밴드 스위칭부를 GSM 고주파수 대역으로 연결하여 출력받은 신호를 제 2 증폭부로 전달한다.
한편, 상기 205단계에서 TD-SCDMA 밴드의 신호를 출력받음을 확인할 경우, 상기 휴대용 단말기는 215단계로 진행하여 상기 밴드 스위칭부를 TD-SCDMA 주파수 대역으로 연결하여 출력받은 신호를 상기 제 2 증폭부로 전달한 후, 217단계로 진행하여 상기 TD-SCDMA에 대한 매칭 경로를 변경하도록 처리한다.
여기에서, 상기 제 2 증폭부는 본 발명에 따라 고주파 대역의 신호를 증폭시키는 증폭기이며 상기 GSM 쿼드 밴드의 고주파수 대역과 TD-SCDMA의 주파수 대역은 동일한 제 2 증폭부를 통해 매칭 회로를 거치는 경로를 이용한다.
하지만, 상기 GSM 쿼터 밴드의 고주파수 대역과 상기 TD-SCDMA 밴드의 신호의 최대 출력 전력이 다름으로 상기 TD-SCDMA 밴드의 신호에 대하여는 상기와 같이 매칭 경로를 변경하도록 한다.
상기와 같이 트랜시버의 출력 신호가 제 1 증폭부 및 제 2 증폭부로 전달될 경우, 상기 휴대용 단말기는 209단계로 진행하여 출력 신호에 대한 임피던스 매칭을 수행한 후, 211단계로 진행하여 송신 신호에 대한 안테나 스위칭 과정을 수행한다.
이후, 상기 휴대용 단말기는 본 알고리즘을 종료한다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
107: 전력 증폭기 109: 밴드 스위칭부 111: 전력 증폭부
121: TD-SCDMA 제어 스위칭 123: 안테나 스위칭 모듈
121: TD-SCDMA 제어 스위칭 123: 안테나 스위칭 모듈
Claims (16)
- GSM 쿼드 밴드의 주파수를 저주파수 대역과 고주파수 대역으로 정의한 후, 상기 저주파수 대역의 신호를 증폭시키는 제 1 증폭기와,
상기 고주파수 대역의 신호와 TD-SCDMA 대역의 신호를 증폭시키는 제 2 증폭기를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 전력 증폭 장치.
- 제 1항에 있어서,
상기 휴대용 단말기의 전력 증폭 장치는,
상기 제 1 증폭기, 상기 제 2 증폭기 및 상기 증폭기로부터 출력되는 신호를 선택하는 안테나 스위칭 모듈을 하나로 결합하는 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 전력 증폭 장치.
- 제 1항에 있어서,
상기 제 2 증폭기는,
상기 고주파수 대역의 신호가 출력될 경우, 상기 고주파수 대역의 입력 포트와 연결되고, 상기 TD-SCDMA 대역의 신호가 출력될 경우, 상기 TD-SCDMA 대역의 입력 포트와 연결되는 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 전력 증폭 장치.
- 제 1항에 있어서,
상기 휴대용 단말기의 전력 증폭 장치는,
제 2 증폭기를 이용하여 상기 고주파수 대역의 신호와 TD-SCDMA 대역의 신호가 증폭되면, 상기 TD-SCDMA 대역의 신호에 대하여 매칭 경로를 변경하는 TD-SCDMA 제어 스위칭을 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 전력 증폭 장치.
- 제 4항에 있어서,
상기 TD-SCDMA 제어 스위칭은,
상기 GSM 고주파수 대역 신호를 수신할 경우, 상기 GSM 고주파수 대역 신호에 대한 매칭 회로가 되도록 하는 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 전력 증폭 장치.
- 제 4항에 있어서,
상기 TD-SCDMA 제어 스위칭은,
상기 TD-SCDMA의 주파수 대역의 신호를 수신할 경우, 상기 TD-SCDMA 대역의 신호에 대한 매칭 회로가 되도록 하는 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 전력 증폭 장치.
- 제 1항에 있어서,
상기 저주파수 대역은,
상기 GSM 쿼드 밴드의 850, 900Mhz 주파수 대역을 의미하는 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 전력 증폭 장치.
- 제 1항에 있어서,
상기 고주파수 대역은,
상기 GSM 쿼터 밴드의 1800, 1900Mhz 주파수 대역과 TD-SCDMA 밴드의 1880~1920, 2010~2025 Mhz 주파수 대역을 의미하는 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 전력 증폭 장치.
- GSM 쿼드 밴드의 주파수를 저주파수 대역과 고주파수 대역으로 정의하는 과정과,
제 1 증폭기를 이용하여 상기 저주파수 대역의 신호를 증폭시키는 과정과,
제 2 증폭기를 이용하여 상기 고주파수 대역의 신호와 TD-SCDMA 대역의 신호를 증폭시키는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 전력 증폭 방법.
- 제 9항에 있어서,
상기 휴대용 단말기의 전력 증폭 방법은,
상기 제 1 증폭기, 상기 제 2 증폭기 및 상기 증폭기로부터 출력되는 신호를 선택하는 안테나 스위칭 모듈을 하나로 결합하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 전력 증폭 방법.
- 제 9항에 있어서,
상기 제 2 증폭기를 이용하여 상기 고주파수 대역의 신호와 TD-SCDMA 대역의 신호를 증폭시키는 과정은,
상기 고주파수 대역의 신호가 출력될 경우, 상기 고주파수 대역의 입력 포트와 상기 제 2 증폭기를 연결하는 과정과,
상기 TD-SCDMA 대역의 신호가 출력될 경우, 상기 TD-SCDMA 대역의 입력 포트와 상기 제 2 증폭기를 연결하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 전력 증폭 방법.
- 제 9항에 있어서,
제 2 증폭기를 이용하여 상기 고주파수 대역의 신호와 TD-SCDMA 대역의 신호를 증폭시키는 과정은,
상기 TD-SCDMA 대역의 신호에 대하여 매칭 경로를 변경하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 전력 증폭 방법.
- 제 12항에 있어서,
상기 TD-SCDMA 대역의 신호에 대하여 매칭 경로를 변경하는 과정은,
상기 GSM 고주파수 대역 신호를 수신할 경우, 상기 GSM 고주파수 대역 신호에 대한 매칭 회로가 되도록 하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 전력 증폭 방법.
- 제 12항에 있어서,
상기 TD-SCDMA 대역의 신호에 대하여 매칭 경로를 변경하는 과정은,
상기 TD-SCDMA의 주파수 대역의 신호를 수신할 경우, 상기 TD-SCDMA 대역의 신호에 대한 매칭 회로가 되도록 하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 전력 증폭 방법.
- 제 9항에 있어서,
상기 저주파수 대역은,
상기 GSM 쿼드 밴드의 850, 900Mhz 주파수 대역을 의미하는 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 전력 증폭 방법.
- 제 9항에 있어서,
상기 고주파수 대역은,
상기 GSM 쿼터 밴드의 1800, 1900Mhz 주파수 대역과 TD-SCDMA 밴드의 1880~1920, 2010~2025 Mhz 주파수 대역을 의미하는 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 전력 증폭 방법.
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