KR20210026776A

KR20210026776A - 전자 장치

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Publication number: KR20210026776A
Application number: KR1020190108046A
Authority: KR
Inventors: 최두석; 김영민; 이제영; 윤대영; 이선우
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2019-09-02
Filing date: 2019-09-02
Publication date: 2021-03-10
Also published as: CN112449415A; KR102685409B1; CN112449415B; US11038546B2; US20210067191A1

Abstract

전자 장치가 제공된다. 전자 장치는, 기저 대역 신호(baseband signal)를 처리하는 모뎀, 모뎀으로부터 제공된 기저 대역 신호를 IF 대역 신호로 변환하는 IF 트랜시버(IF transceiver) 및 IF 트랜시버로부터 제공된 IF 대역 신호를 RF 대역 신호로 변환하는 RF 트랜시버(RF transceiver)를 포함하되, RF 트랜시버는, RF 대역 신호를 증폭하는 전력 증폭기(power amplifier)와, 전력 증폭기에 연결되어, 전력 증폭기의 온도를 검출하는 온도 센서 유닛(temperature sensor unit)을 포함하고, 모뎀은, 온도 센서 유닛에서 검출된 전력 증폭기의 온도에 기초하여 RF 트랜시버에 입력되는 입력 전력을 제어하는 제어부를 포함한다.

Description

전자 장치{ Electronic device}

본 발명은 전자 장치에 관한 것이다.

4G 통신 시스템 상용화 이후 증가 추세에 있는 무선 데이터 트래픽 수요를 충족시키기 위해, 개선된 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템을 개발하기 위한 노력이 이루어지고 있다. 이러한 이유로, 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템은 4G 네트워크 이후 (Beyond 4G Network) 통신 시스템 또는 LTE 시스템 이후 (Post LTE) 이후의 시스템이라 불리고 있다. 높은 데이터 전송률을 달성하기 위해, 5G 통신 시스템은 초고주파(mm Wave) 대역 (예를 들어, 60기가(60GHz) 대역과 같은)에서의 구현이 고려되고 있다.

한편, 초고주파 대역은 주파수 특성으로 인해 높은 채널 손실이 발생할 수 있다. 따라서, 안정적인 통신 거리를 확보하기 위해 높은 출력 전력을 생성하는 RFIC가 필수적이며, 이를 보완하기 위해 높은 이득을 갖는 안테나가 추가로 요구된다 .

상기 높은 이득을 갖는 안테나의 경우, 물리적으로 좁은 폭을 갖는 빔을 형성하므로 넓은 통신 영역을 확보하기 위해 빔 포밍 기술이 요구되며, 이의 구동을 위해 RFIC에 다수의 위상 변위기와 송수신기가 구비되어야 한다. 이 때, 기존 대역(legacy)의 통신과는 달리 높은 주파수 대역에서 다수의 전력 증폭기를 사용함에 따른 발열 현상은 5G 통신 시스템의 성능에 매우 중요한 요인으로 작용한다.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 RF 트랜시버의 입력 전력을 제어하여 RF 트랜시버의 출력 전력을 보상하는 전자 장치를 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는 RF 트랜시버의 입력 전력을 제어하여 RF 트랜시버의 출력 전력을 유지하면서 RF 트랜시버의 전력 소모가 감소된 전자 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 전자 장치는, 기저 대역 신호(baseband signal)를 처리하는 모뎀, 모뎀으로부터 제공된 기저 대역 신호를 IF 대역 신호로 변환하는 IF 트랜시버(IF transceiver) 및 IF 트랜시버로부터 제공된 IF 대역 신호를 RF 대역 신호로 변환하는 RF 트랜시버(RF transceiver)를 포함하되, RF 트랜시버는, RF 대역 신호를 증폭하는 전력 증폭기(power amplifier)와, 전력 증폭기에 연결되어, 전력 증폭기의 온도를 검출하는 온도 센서 유닛(temperature sensor unit)을 포함하고, 모뎀은, 온도 센서 유닛에서 검출된 전력 증폭기의 온도에 기초하여 RF 트랜시버에 입력되는 입력 전력을 제어하는 제어부를 포함한다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 전자 장치는, 기저 대역 신호(baseband signal)를 처리하는 모뎀, 모뎀으로부터 제공된 기저 대역 신호를 IF 대역 신호로 변환하는 IF 트랜시버(IF transceiver) 및 IF 트랜시버로부터 제공된 IF 대역 신호를 RF 대역 신호로 변환하는 RF 트랜시버(RF transceiver)를 포함하되, RF 트랜시버는, RF 대역 신호를 증폭하는 전력 증폭기(power amplifier)와, 전력 증폭기에 연결되어, 증폭된 RF 대역 신호의 출력 전력을 검출하는 전력 검출기(power detector)를 포함하고, 모뎀은, 전력 검출기에서 검출된 RF 대역 신호의 출력 전력에 기초하여 RF 트랜시버에 입력되는 입력 전력을 제어부를 포함한다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 전자 장치는, 기저 대역 신호(baseband signal)를 처리하는 모뎀, 모뎀으로부터 출력된 기저 대역 신호를 상향 변환하여 IF 대역 신호를 출력하는 IF 트랜시버(IF transceiver) 및 IF 트랜시버로부터 출력된 IF 대역 신호를 샹향 변환하여 RF 대역 신호를 출력하는 RF 트랜시버(RF transceiver)를 포함하되, RF 트랜시버는, RF 대역 신호를 증폭하는 전력 증폭기(power amplifier)와, 전력 증폭기에 연결되어, 전력 증폭기의 온도를 검출하는 온도 센서 유닛(temperature sensor unit)과, 전력 증폭기에 연결되어, 증폭된 RF 대역 신호의 출력 전력을 검출하는 전력 검출기(power detector)를 포함하고, 모뎀은, 온도 센서 유닛에서 검출된 전력 증폭기의 온도 및 전력 검출기로부터 검출된 출력 전력 중 적어도 하나에 기초하여, RF 트랜시버에 입력되는 입력 전력을 제어하는 제어부와, 전력 증폭기의 온도 및 전력 증폭기의 온도에 대응하는 RF 트랜시버의 이득 저하 값을 포함하는 룩 업 테이블(look-up table)을 저장하는 메모리부를 포함한다.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

도 1은 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 전자 장치의 시스템도이다.
도 2는 도 1의 전자 장치의 IF 트랜시버의 블록도이다.
도 3은 도 1의 전자 장치의 RF 트랜시버의 블록도이다.
도 4는 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 전자 장치의 블록도이다.
도 5는 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 전자 장치의 유효 등방 방사 전력을 나타내는 그래프이다.
도 6은 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 전자 장치에 포함된 전력 증폭기의 온도를 나타내는 그래프이다.
도 7은 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 전자 장치의 RF 트랜시버의 메모리부에 포함된 룩 업 테이블을 나타내는 도면이다.
도 8은 도 4의 전자 장치의 동작을 설명하기 위한 흐름도다.
도 9는 본 발명의 몇몇 다른 실시예들에 따른 전자 장치의 블록도이다.
도 10은 본 발명의 몇몇 다른 실시예들에 따른 전자 장치에 포함된 전력 검출기의 출력 전력을 나타내는 그래프이다.
도 11은 도 9의 전자 장치의 동작을 설명하기 위한 흐름도다.
도 12는 본 발명의 몇몇 다른 실시예들에 따른 전자 장치의 블록도이다.
도 13은 도 12의 전자 장치의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 14는 본 발명의 몇몇 다른 실시예들에 따른 전자 장치의 블록도이다.
도 15는 도 14의 전자 장치의 동작을 설명하기 위한 흐름도다.
도 16은 본 발명의 몇몇 다른 실시예들에 따른 전자 장치의 블록도이다.
도 17은 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 전자 장치의 유효 등방 방사 전력을 및 출력 전력을 나타내는 그래프이다.

도 1은 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 전자 장치의 시스템도이다.

도 1을 참고하면, 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 전자 장치는 모뎀(100), IF 트랜시버(200, Intermediate Frequency Transceiver), RF 모듈(300, Radio Frequency Module)을 포함할 수 있다.

모뎀(100)은 기저 대역 신호(baseband signal)를 처리할 수 있다. IF 트랜시버(200)는 모뎀(100)으로부터 입력 받은 기저 대역 신호(BB)를 IF 대역 신호(IF)로 변환할 수 있다.

RF 모듈(300)은 RF 트랜시버(400)와 안테나 모듈(500)을 포함할 수 있다.

RF 트랜시버(400)는 IF 트랜시버(200)로부터 입력 받은 IF 대역 신호(IF)를 RF 대역 신호(RF)로 변환할 수 있다.

안테나 모듈(500)은 RF 트랜시버(400)에 연결되어 RF 대역 신호(RF)를 수신 또는 송신할 수 있다. 안테나 모듈(500)은 복수개의 안테나(510, 520)를 포함할 수 있다. 본 도면에서는 두 개의 안테나(510, 520)를 도시하였지만 본 발명은 이에 한정되지 아니하며 복수개의 안테나를 포함할 수 있다. 전자 장치는 안테나(510, 520)를 통해 초고주파(mm Wave) 대역의 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다.도 2는 도 1의 전자 장치의 IF 트랜시버의 블록도이다.

도 2를 참고하면, IF 트랜시버(200)는 저대역 통과 필터(220, LPF)(Low Pass Filter; LPF:), 믹서(240, Mixer) 및 전력 증폭기(260, Power Amplifier)를 포함할 수 있다.

저대역 통과 필터(220)는 모뎀(100)으로부터 제공된 기저 대역 신호(BB)의 주파수를 필터링할 수 있다. 믹서(240)는 저대역 통과 필터(220)에서 필터링된 주파수를 IF 대역 신호로 상향 변환(up conversion)할 수 있다. 전력 증폭기(260)는 증폭된 IF 대역 신호(IF)를 출력할 수 있다.

도 3은 도 1의 전자 장치의 RF 트랜시버의 블록도이다.

도 3을 참고하면, RF 트랜시버(400)는 믹서(420, Mixer), 스위치(440, Switch), 위상 변환기(460, Phase Shifter), 전력 증폭기(480)를 포함할 수 있다.

믹서(420)는 IF 대역 신호(IF)를 RF 대역 신호로 상향 변환(up conversion)할 수 있다. 스위치(440)에 따라 전자 장치의 송수신 모드가 선택될 수 있다. 위상 변환기(460)는 변환된 RF 대역 신호의 위상을 설정된 위상으로 변환할 수 있다. 전력 증폭기(480)는 증폭된 RF 대역 신호(RF)를 출력할 수 있다.

온도 센서 유닛(482)과 전력 검출기(484)는 전력 증폭기(480)에 연결될 수 있다. 이하, 도 4를 참고하여 설명한다.

도 4는 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 전자 장치의 블록도이다.

도 4를 참고하면, RF 트랜시버(400)는 전력 증폭기(480) 및 온도 센서 유닛(482)을 포함할 수 있다. 설명의 편의상, 도 4의 RF 트랜시버(400)는 전력 증폭기(480)만 도시되었지만, 도 3의 RF 트랜시버(40)와 동일한 구성을 포함할 수 있다.

온도 센서 유닛(482)은 전력 증폭기(480)에 연결될 수 있다. 온도 센서 유닛(482)은 전력 증폭기(480)의 온도를 검출할 수 있다. 온도 센서 유닛(482)에서 검출된 전력 증폭기(480)의 온도(T_PA)는 모뎀(100)의 제어부(120)로 제공될 수 있다.

모뎀(100)은 제어부(120)와 메모리부(140)를 포함할 수 있다.

메모리부(140)에는 전력 증폭기(480)의 온도와 전력 증폭기(480)의 온도에 대응하는 RF 트랜시버(400)의 이득 저하 값을 포함하는 룩 업 테이블(look-up table)이 저장될 수 있다. 이하, 도 5 내지 도 7을 참고하여 설명한다.

제어부(120)는 메모리부(140)에 저장된 룩 업 테이블로부터 온도 센서 유닛(482)에서 검출된 전력 증폭기(480)의 온도에 대응하는 RF 트랜시버(400)의 이득 저하 값을 읽을 수 있다. 제어부(120)는 RF 트랜시버(400)의 이득 저하 값에 따라, RF 트랜시버(400)에 입력되는 신호의 입력 전력(P_in)을 제어할 수 있다.

본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 제어부(120)는 예를 들어, RF 트랜시버(400)의 이득 저하 값에 따라 IF 대역 신호(IF)의 전력(P_IF)을 제어할 수 있다. 또는 본 발명의 몇몇 다른 실시예들에 따른 제어부(120)는 예를 들어, RF 트랜시버(400)의 이득 저하 값에 따라 기저 대역 신호(BB)의 전력(P_BB)을 제어할 수 있다. 이하, 도 5 내지 도 8을 참고하여 설명한다.

도 5는 RF 트랜시버의 이득 값에 따른 전자 장치의 유효 등방 방사 전력을 나타내는 그래프이다.

도 5에서, X축은 시간(Time)을 의미하고 Y축은 유효 등방 방사 전력(Effective Isotropic Radiated Power; EIRP)을 의미한다. 유효 등방 방사 전력(EIRP)은 복수의 안테나를 통해 공기 중으로 방사되는 전력을 의미할 수 있다.

이득 값(Gain)은 RF 트랜시버의 이득 값을 의미할 수 있다. RF 트랜시버의 이득 값(Gain_0)은 RF 트랜시버의 최대 이득 값을 의미하고RF 트랜시버의 이득 값(Gain_5)은 RF 트랜시버의 최소 이득 값을 의미할 수 있다. RF 트랜시버의 이득 값(Gain_0)에서 RF 트랜시버의 이득 값(Gain_5)으로 갈수록 더 작은 이득 값을 의미할 수 있다.

도 5를 참고하면, 시간이 증가할수록 전자 장치의 유효 등방 방사 전력(EIRP)은 감소할 수 있다. 또한 RF 트랜시버의 이득 값(Gain)이 증가할수록, 시간이 증가함에 따른 전자 장치의 유효 등방 방사 전력(EIRP)이 더 크게 감소할 수 있다.

mm Wave 대역의 무선 통신은 충분한 통신 거리의 확보를 위해 높은 이득을 갖는 안테나와 높은 출력 전력을 생성하는 RF 트랜시버가 사용된다. 즉, mm Wave 대역의 무선 통신은 높은 출력 전력을 생성하는 RF 트랜시버를 사용하므로, 시간에 따른 전자 장치의 유효 등방 방사 전력의 감소가 크게 나타날 수 있다.

도 6은 도 5의 RF 트랜시버의 이득 값에 따른 RF 트랜시버에 포함된 전력 증폭기의 온도를 나타내는 그래프이다.

도 6에서, X축은 시간(Time)을 의미하고 Y축은 RF 트랜시버에 포함된 전력 증폭기의 온도(PA temp readback)를 의미한다. RF 트랜시버의 이득 값 Gain_0 내지 Gain_5는 도 1의 RF 트랜시버의 이득 값 Gain_0 내지 Gain_5과 동일하다.

도 6을 참고하면, 시간이 증가할수록 전력 증폭기의 온도(PA temp readback)는 증가할 수 있다. 또한 RF 트랜시버의 이득 값(Gain)이 증가할수록, 시간이 증가함에 따른 전력 증폭기의 온도(PA temp readback)는 더 크게 증가할 수 있다.

도 5와 도 6을 참고하면, 전자 장치는 RF 트랜시버의 이득 값(Gain)이 클수록, 시간이 증가함에 따른 RF 트랜시버에 포함된 전력 증폭기의 온도(PA temp readback)가 크게 증가하고, 이로 인해 전자 장치의 유효 방사 전력(EIRP)이 크게 감소할 수 있다. 즉, RF 트랜시버에 포함된 전력 증폭기는 전자 장치의 송수신 모드에서 온도 변화가 크게 일어날 수 있다. 또한, 전자 장치의 유효 등방 방사 전력(EIRP)은 RF 트랜시버에 포함된 전력 증폭기의 온도(PA temp readback)에 민감할 수 있다.

따라서, 도 4를 참고하면 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 전자 장치는 RF 트랜시버(300)에 연결된 온도 센서 유닛(482)으로부터 전력 증폭기(480)의 온도(T_PA)를 검출하여, 전자 장치의 유효 등방 방사 전력(EIRP)을 제어할 수 있다. 또한, 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 전자 장치는 전력 증폭기(480)의 온도(T_PA)를 직접(directly) 검출하여 전자 장치의 유효 등방 방사 전력(EIRP)을 제어하므로 정밀한 제어가 가능할 수 있다.

도 7은 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 전자 장치의 RF 트랜시버의 메모리부에 포함된 룩 업 테이블을 나타내는 도면이다.

도 5 및 도 6을 참고하면, RF 트랜시버에 포함된 전력 증폭기의 온도(PA temp readback)가 증가함에 따른 RF 트랜시버의 이득 저하 값(Gain)을 알 수 있다. 따라서, 룩 업 테이블은 예를 들어, 도 7과 같이 전력 증폭기의 온도(T_PA)와 전력 증폭기의 온도에 대응하는 RF 트랜시버의 이득 저하 값(Gain drop)을 포함할 수 있다.

도 8은 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 전자 장치의 동작을 설명하기 위한 흐름도다.

도 4, 도 7 및 도 8을 참고하면, 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 전자 장치는 송신 모드(T_X mode)가 실행될 수 있다(S110).

송신 모드가 실행되면, 전력 증폭기(480)에 연결된 온도 센서 유닛(482)은 전력 증폭기(480)의 온도를 검출할 수 있다(S130). 온도 센서 유닛(482)에서 검출된 전력 증폭기(480)의 온도는 모뎀(100)의 제어부(120)에 제공될 수 있다.

이어서, 제어부(120)는 메모리부(140)에 저장된 룩 업 테이블로부터 온도 센서 유닛(482)에서 검출된 전력 증폭기(480)의 온도(T_PA)에 대응하는 RF 트랜시버(400)의 이득 저하 값(Gain drop)을 읽을 수 있다(S150).

이어서, 제어부(120)는 RF 트랜시버(400)의 이득 저하 값(Gain drop)이 이득 설정 값(G_th)보다 큰 지 판단할 수 있다(S170). 이득 설정 값(G_th)은 전자 장치에 따라 상이하게 설정될 수 있다. 이득 설정 값(G_th)은 예를 들어, 0.5 dB 일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

이어서, 제어부(120)는 RF 트랜시버(400)의 이득 저하 값(Gain drop)이 이득 설정 값(G_th)보다 크다고 판단되면, RF 트랜시버(400)에 입력되는 입력 전력(Pin )을 RF 트랜시버(400)의 이득 저하 값(Gain drop)만큼 증가(P_in')시킬 수 있다(S190).제어부(120)는 예를 들어, RF 트랜시버(400)에 입력되는 입력 전력(P_in)에 RF 트랜시버(400)의 이득 저하 값(Gain drop)을 합한 입력 전력(P_in')을 RF 트랜시버(400)에 입력할 수 있다.

제어부(120)는 예를 들어, 기저 대역 신호(BB)의 전력(P_BB)을 증가시켜, RF 트랜시버(400)에 입력되는 입력 전력(Pin)을 증가시킬 수 있다. 또는, 제어부(120)는 예를 들어, IF 대역 신호(IF)의 전력(P_IF)을 증가시켜, RF 트랜시버(400)에 입력되는 입력 전력(P_in)을 증가시킬 수 있다.

한편 S170 단계에서, 제어부(120)가 RF 트랜시버(400)의 이득 저하 값(Gain drop)이 이득 설정 값(G_th)보다 작다고 판단되면, 전자 장치는 S130 단계로 되돌아 갈 수 있다.

본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 전자 장치는 전력 증폭기(480)의 온도가 감소함에 따른 RF 트랜시버(400)의 이득 저하를 RF 트랜시버(400)에 입력되는 입력 전력(P_in)에 보상해줄 수 있다. 따라서, 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 전자 장치는 전자 장치의 송신 모드에 따른 유효 등방 방사 전력을 개선 또는 향상시킬 수 있다. 또한, 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 전자 장치는 전력 증폭기(480)에 직접(directly) 연결된 온도 센서 유닛(482)을 이용하여 온도에 민감한 전력 증폭기(480)의 온도를 검출하므로 보다 정밀한 제어가 가능할 수 있다.

제어부(120)는 RF 트랜시버(480)의 이득 저하 값(Gain drop)이 전력 설정 값(P_th)보다 크다고 판단되면, 기저 대역 신호(BB)의 전력(P_BB) 또는 IF 대역 신호(IF)의 전력(P_IF)을 증가시킬 수 있다. 따라서, 제어부(120)는 RF 트랜시버(400)에 제공되는 신호의 입력 전력(P_in)을 제어할 수 있고, 안테나 모듈(500)과 복수의 안테나(510, 520)를 통해 방사되는 신호의 전력을 제어할 수 있다.도 9는 본 발명의 몇몇 다른 실시예들에 따른 전자 장치의 블록도이다.

도 9를 참고하면, RF 트랜시버(400)는 전력 증폭기(480)와 전력 검출기(484)를 포함할 수 있다.

전력 검출기(484)는 전력 증폭기(480)의 출력단에 연결되어, 전력 증폭기(480)에서 증폭된 RF 대역 신호의 출력 전력(P_RF)을 감지할 수 있다. 전력 검출기(484)에서 감지된 출력 전력(P_RF)은 제어부(120)에 제공될 수 있다.

제어부(120)는 전력 검출기(484)에서 감지된 출력 전력(P_RF)에 기초하여 RF 트랜시버(400)에 제공되는 신호의 입력 전력(P_in)을 제어할 수 있다.

예를 들어, 제어부(120)는 IF 트랜시버(200)에 제공되는 기저 대역 신호(BB)를 조절하여, RF 트랜시버(400)에 제공되는 신호의 입력 전력(P_in)을 제어할 수 있다. 또는 예를 들어, 제어부(120)는 RF 트랜시버(400)에 제공되는 IF 대역 신호(IF)를 조절하여, RF 트랜시버(400)에 제공되는 신호의 입력 전력(P_in)을 제어할 수 있다. 이하, 도 10 내지 도 11을 참고하여 설명한다.

도 10은 전력 증폭기에 연결된 전력 검출기로 검출한 출력 전력과, 실제 안테나 모듈에서 방사된 EIRP 값을 나타내는 그래프이다.도 10을 참고하면, 전력 검출기(484)가 검출한 전력 증폭기(480)에서 증폭된 RF 대역 신호의 출력 전력(P_RF)은 실제 안테나 모듈에서 방사된 EIRP(P_OUT) 값과 유사한 양상을 나타낸다. 즉, 전력 검출기에서 검출된 출력 전력을 토대로 실제 안테나 모듈에서 방사된 EIRP의 증감을 예측할 수 있다.

따라서, 전력 검출기(484)에서 검출된 출력 전력(P_RF)을 토대로 전자 장치의 출력 전력의 증감을 판단할 수 있다.

도 11은 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 전자 장치의 동작을 설명하기 위한 흐름도다.

도 9 및 도 11을 참고하면, 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 전자 장치는 송신 모드(T_X mode)가 실행될 수 있다(S210).

이어서, 송신 모드가 실행되면, 전력 증폭기(480)에 연결된 전력 검출기(484)는 전력 증폭기(480)에서 증폭된 RF 대역 신호의 출력 전력(P_RF)을 검출할 수 있다. 전력 증폭기(480)에서 검출된 출력 전력(P_RF)은 모뎀(100)의 제어부(120)에 제공될 수 있다. 제어부(120)는 출력 전력(P_RF)을 읽을 수 있다(S230).

이어서, 제어부(120)는 출력 전력(P_RF)과 타겟 전력과의 차이를 계산할 수 있다(S250).타겟 전력은 예를 들어, 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 전자 장치에서 안테나 모듈을 통해 외부로 출력하고자 하는 신호의 전력을 의미할 수 있다.

제어부(120)는 출력 전력(P_RF)과 타겟 전력과의 차이가 전력 설정 값(P_th)보다 큰 지 판단할 수 있다(S270). 전력 설정 값(P_th)은 전자 장치에 따라 상이하게 설정될 수 있다. 전력 설정 값(P_th)은 예를 들어, 0.5 dB 일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다

제어부(120)는 출력 전력(P_RF)과 타겟 전력과의 차이가 전력 설정 값(P_th)보다 크다고 판단되면, RF 트랜시버(400)에 입력되는 입력 전력(P_in)을 증가시킬 수 있다(S290). 제어부(120)는 예를 들어, RF 트랜시버(400)에 입력되는 입력 전력(P_in)에 출력 전력(P_RF)과 타겟 전력과의 차이를 합한 입력 전력(P_in')을 입력할 수 있다.

제어부(120)는 예를 들어, 기저 대역 신호(BB)의 전력(P_BB)을 증가시켜, RF 트랜시버(400)에 입력되는 입력 전력(P_in)을 증가시킬 수 있다. 또는, 제어부(120)는 예를 들어, RF 트랜시버(400)에 입력되는 IF 대역 신호(IF)의 입력 전력(P_IF)을 증가시킬 수 있다.

도 12는 본 발명의 몇몇 다른 실시예들에 따른 전자 장치의 블록도이다.

도 12를 참고하면, 모뎀(100)과 IF 트랜시버(200) 사이에는 적어도 하나 이상의 제1 경로(PATH1)가 형성될 수 있다. IF 트랜시버(200)와 RF 트랜시버(400) 사이에는 적어도 하나 이상의 제2 경로(PATH2)가 형성될 수 있다. 적어도 하나 이상의 제1 경로 및/또는 제2 경로는, 예를 들어 5dB, 7dB 등의 상이한 경로 손실을 가지는 경로를 포함할 수 있다.

제어부(120)는 전력 검출기(484)에서 검출된 증폭된 RF 신호의 출력 전력(P_RF)에 기초하여 적어도 하나 이상의 제1 경로(PATH1) 및/또는 적어도 하나 이상의 제2 경로(PATH2) 중 하나를 선택할 수 있다. 이하, 도 13을 참고하여 설명한다.

도 13은 본 발명의 몇몇 다른 실시예들에 따른 전자 장치의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 12 및 도 13을 참고하면, 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 전자 장치는 송신 모드(T_X mode)가 실행될 수 있다(S310).

송신 모드가 실행되면, 제어부(120)는 온도 센서 유닛(482)로부터 검출된 전력 증폭기(480)의 온도(T_PA)와 전력 검출기(484)로부터 검출된 증폭된 RF 신호의 출력 전력(P_RF)을 읽을 수 있다(S330). 이어서, 제어부(120)는 메모리부(140)에 저장된 룩 업 테이블로부터 전력 증폭기(480)의 온도(T_PA)에 대응하는 RF 트랜시버(400)의 이득 저하 값(Gain drop)을 읽고, 출력 전력(P_RF)과 타겟 전력과의 차이를 계산할 수 있다(S350). 타겟 전력은 예를 들어, 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 전자 장치에서 안테나 모듈을 통해 외부로 출력하고자 하는 신호의 전력을 의미할 수 있다.

이어서, 제어부(120)는 RF 트랜시버(400)의 이득 저하 값(Gain drop)과 출력 전력(P_RF)과 타겟 전력과의 차이가 동일한지 판단할 수 있다(S360).

이어서, 제어부(120)는 RF 트랜시버(400)의 이득 저하 값(Gain drop)과 출력 전력(P_RF)과 타겟 전력과의 차이가 동일하지 않다고 판단되면, 출력 전력(P_RF)과 타겟 전력과의 차이가 RF 트랜시버(400)의 이득 저하 값을 기준으로 제2 전력 설정 값(P_th1, P_th2) 이내인지 판단할 수 있다(S370).제2 전력 설정 값(P_th1, P_th2)은 도 7을 참고하면, 예를 들어, RF 트랜시버(400)의 이득 저하 값에 룩 업 테이블에서 RF 트랜시버(400)의 이득 저하 값의 증가 폭을 가감한 값을 의미할 수 있다. 즉, RF 트랜시버(400)의 이득 저하 값이 1dB이면, 하한 제2 전력 설정 값(P_th1)은 1dB에서 0.5dB를 감산한 0.5dB이고, 상한 제2 전력 설정 값(P_th2)은 1dB에서 0.5dB를 가산한 1.5dB일 수 있다.

이어서, 제어부(120)는 출력 전력(P_RF)과 타겟 전력과의 차이가 RF 트랜시버(400)의 이득 저하 값을 기준으로 제2 전력 설정 값(P_th1, P_th2) 이내라고 판단되면, S350 단계에서 계산된 출력 전력(P_RF)과 타겟 전력과의 차이를 기초로 적어도 하나 이상의 제1 경로(PATH1) 중 하나 및/또는 적어도 하나 이상의 제2 경로(PATH2) 중 하나를 선택할 수 있다(S390).

한편 S360 단계에서, 제어부(120)는 RF 트랜시버(400)의 이득 저하 값(Gain drop)과 출력 전력(P_RF)과 타겟 전력과의 차이가 동일하다고 판단되면, RF 트랜시버(400)의 이득 저하 값(Gain drop)을 기초로 적어도 하나 이상의 제1 경로(PATH1) 중 하나 및/또는 적어도 하나 이상의 제2 경로(PATH2) 중 하나를 선택할 수 있다(S395).

또한 S370 단계에서, 제어부(120)는 출력 전력(P_RF)과 타겟 전력과의 차이가 RF 트랜시버(400)의 이득 저하 값을 기준으로 제2 전력 설정 값(P_th1, P_th2) 이내가 아니라고 판단되면, RF 트랜시버(400)의 이득 저하 값(Gain drop)을 기초로 적어도 하나 이상의 제1 경로(PATH1) 중 하나 및/또는 적어도 하나 이상의 제2 경로(PATH2) 중 하나를 선택할 수 있다(S390).

따라서, 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 전자 장치는 강전계 또는 약전계에 따라 제1 경로(PATH1) 또는 제2 경로(PATH2)를 선택할 수 있다. 또한, 전자 장치는 전자 장치가 인체에 영향을 끼치는 경우에 따라 제1 경로(PATH1) 또는 제2 경로(PATH2)를 선택할 수 있다.

본 도면에 도시된 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 전자 장치는 온도 센서 유닛(482)으로부터 전력 증폭기(480)의 온도(T_PA)를 검출하고 전력 검출기(484)로부터 증폭된 RF 신호의 출력 전력(P_RF)를 검출하여 이를 기초로 제1 경로(PATH1) 또는 제2 경로(PATH2)를 선택하였지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 전자 장치는 온도 센서 유닛(482)로부터 전력 증폭기(480)의 온도(T_PA)를 검출하여 이를 기초로 제1 경로(PATH1) 또는 제2 경로(PATH2)를 선택할 수 있다. 또는 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 전자 장치는 전력 검출기(484)로부터 증폭된 RF 신호의 출력 전력(P_RF)를 검출하여 이를 기초로 제1 경로(PATH1) 또는 제2 경로(PATH2)를 선택할 수 있다.

도 14는 본 발명의 몇몇 다른 실시예들에 따른 전자 장치의 블록도이다. 도 14를 참고하면, RF 트랜시버(400)는 전력 증폭기(480), 온도 센서 유닛(482) 및 전력 검출기(484)를 포함할 수 있다. 도 15는 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 전자 장치의 동작을 설명하기 위한 흐름도다.

도 14 및 도 15를 참고하면, 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 전자 장치는 송신 모드(T_X mode)가 실행될 수 있다(S410).

송신 모드가 실행되면, 제어부(120)는 온도 센서 유닛(482)로부터 전력 증폭기(480)의 온도(T_PA)와, 전력 검출기(484)로부터 증폭된 RF 대역 신호의 출력 전력(P_RF)을 제공받을 수 있다(S430).

이어서, 제어부(120)는 메모리부(140)에 저장된 룩 업 테이블로부터 전력 증폭기(480)의 온도(T_PA)에 대응하는 RF 트랜시버(400)의 이득 저하 값(Gain drop)을 읽고, 출력 전력(P_RF)과 타겟 전력과의 차이를 계산할 수 있다(S450).

이어서, 제어부(120)는 RF 트랜시버(400)의 이득 저하 값(Gain drop)과 출력 전력(P_RF)과 타겟 전력과의 차이가 동일한지 판단할 수 있다(S460).

이어서, 제어부(120)는 RF 트랜시버(400)의 이득 저하 값(Gain drop)과 출력 전력(P_RF)과 타겟 전력과의 차이가 동일하지 않다고 판단되면, 출력 전력(P_RF)과 타겟 전력과의 차이가 RF 트랜시버(400)의 이득 저하 값을 기준으로 제2 전력 설정 값(P_th1, P_th2) 이내인지 판단할 수 있다(S470).

이어서, 제어부(120)는 출력 전력(P_RF)과 타겟 전력과의 차이가 RF 트랜시버(400)의 이득 저하 값을 기준으로 제2 전력 설정 값(P_th1, P_th2) 이내라고 판단되면, RF 트랜시버(400)에 입력되는 입력 전력(P_in)에 출력 전력(P_RF)과 타겟 전력과의 차이를 합한 입력 전력(P_in')을 입력할 수 있다(S490).

제2 전력 설정 값(P_th1, P_th2)은 앞서 설명한 바와 같이 도 7을 참고하면, 예를 들어, RF 트랜시버(400)의 이득 저하 값에 룩 업 테이블에서 RF 트랜시버(400)의 이득 저하 값의 증가 폭을 가감한 값을 의미할 수 있다. 이 때, 예를 들어, 출력 전력(P_RF)과 타겟 전력과의 차이가 1.2dB라고 가정하면, 출력 전력(P_RF)과 타겟 전력과의 차이가 1dB와 1.5dB 사이에 해당하므로, 제어부(120)는 RF 트랜시버(400)에 입력되는 입력 전력(P_in)에 출력 전력(P_RF)과 타겟 전력과의 차이를 합한 입력 전력(P_in')을 입력할 수 있다.

한편, S460 단계에서, 제어부(120)는 RF 트랜시버(400)의 이득 저하 값(Gain drop)과 출력 전력(P_RF)과 타겟 전력과의 차이가 동일하다고 판단되면, 제어부(120)는 RF 트랜시버(400)에 입력되는 입력 전력(P_in)에 RF 트랜시버(400)의 이득 저하 값(Gain drop)을 합한 입력 전력(P_in')을 입력할 수 있다(S495).

또한 S470 단계에서, 제어부는(120) 출력 전력(P_RF)과 타겟 전력과의 차이가 RF 트랜시버(400)의 이득 저하 값(Gain drop)을 기준으로 제2 전력 설정 값(P_th1, P_th2) 이내가 아니라고 판단되면, 제어부(120)는 RF 트랜시버(400)에 입력되는 입력 전력(P_in)에 RF 트랜시버(400)의 이득 저하 값(Gain drop)을 합한 입력 전력(P_in')을 입력할 수 있다(S495). 도 10을 참고하면, 전력 검출기(484)에서 검출된 출력 전력(P_RF)은 실제 출력 전력(P_OUT)을 기준으로 베리에이션(variation)이 존재할 수 있다. 따라서, 전력 검출기(484)에서 검출된 출력 전력(P_RF)이 RF 트랜시버(400)의 이득 저하 값을 기준으로 제2 전력 설정 값(P_th1) 이내가 아니면, 베리에이션에 의한 오차라고 판단할 수 있다. 즉, 온도 센서 유닛(482)에서 측정된 온도에 따라 입력 전력(P_in)이 제어될 수 있다.

도 16은 본 발명의 몇몇 다른 실시예들에 따른 전자 장치의 블록도이다.

도 16을 참고하면, RF 트랜시버(400)는 제1 RF 트랜시버(400_1) 및 제2 RF 트랜시버(400_2)를 포함할 수 있다,

제1 RF 트랜시버(400_1)는 제1 전력 증폭기(480_1)와, 제1 전력 증폭기(480_1)에 연결된 온도 센서 유닛(482)을 포함할 수 있다.

제2 RF 트랜시버(400_2)는 제2 전력 증폭기(480_2)와, 제2 전력 증폭기(480_2)의 출력단에 연결된 전력 검출기(484)를 포함할 수 있다.

제어부(120)는 제1 제어부(122)와 제2 제어부(124)를 포함할 수 있다.

제1 제어부(122)는 온도 센서 유닛(482)에서 측정된 제1 전력 증폭기(480_1)의 온도(T_PA)에 기초하여, 제1 RF 트랜시버(400_1)에 제공되는 입력 전력(P_in)을 제어할 수 있다. 제1 제어부(122)는 도 4 및 도 8에 도시된 제어부(120)와 동일하게 제1 RF 트랜시버(400_1)에 제공되는 입력 전력(P_in)을 제어하는 바, 상세한 설명은 생략한다.

제2 제어부(124)는 전력 검출기(484)에서 측정된 제2 전력 증폭기(480_2)의 증폭된 RF 대역 신호의 출력 전력(P_RF)에 기초하여, 제2 RF 트랜시버(400_2)에 제공되는 입력 전력(P_in)을 제어할 수 있다. 제2 제어부(124)는 도 9 및 도 11에 도시된 제어부(120)와 동일하게 제2 RF 트랜시버(400_2)에 제공되는 입력 전력(P_in)을 제어하는 바, 상세한 설명은 생략한다.

도 17a는 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 전자 장치의 유효 등방 방사 전력(EIRP)을 나타내는 그래프이다. 도 17b는 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 전자 장치의 출력 전력(P_dc)을 나타내는 그래프이다.

도 17a 및 도 17b를 참고하면, 그래프는 전자 장치의 출력 전력에 대한 전력 보상이 없는 상태(Steady state), 전력 증폭기의 바이어스(bias)를 통해 전자 장치의 출력 전력에 대한 전력 보상을 한 상태(Gain compensation) 및 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 RF 트랜시버에 입력되는 입력 전력을 통해 전자 장치의 출력 전력에 대한 전력 보상을 한 상태(P_IN compensation)를 나타낸다.

전력 보상이 없는 상태(Steady state)는, 시간이 갈수록 전자 장치의 유효 등방 방사 전력(EIRP) 및 전자 장치의 출력 전력(P_dc)이 감소될 수 있다.

전력 증폭기의 바이어스를 통해 전자 장치의 출력 전력에 대한 전력 보상을 한 상태(Gain compensation)는, 전력 증폭기의 바이어스를 증가시키므로 많은 양의 전류가 소모될 수 있다. 즉, 전류를 추가 사용하게 된다. 따라서, 전자 장치는 더 높은 소비 전력을 소모하고, 전자 장치의 발열이 증가될 수 있다.

RF 트랜시버에 입력되는 입력 전력을 통해 전자 장치의 출력 전력에 대한 전력 보상을 한 상태(P_IN compensation)는, 전자 장치의 유효 등방 방사 전력(EIRP) 및 전자 장치의 출력 전력(P_dc)이 타겟 유효 등방 방사 전력(0 sec에서의 EIRP) 및 타겟 출력 전력(0 sec에서의 P_dc)와 각각 유사한 값을 유지할 수 있다. 따라서, 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 전자 장치는 RF 트랜시버에 입력되는 입력 전력을 통해 출력 전력의 변화를 정합할 수 있다. 또한, 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 전자 장치는 전력 증폭기의 바이어스를 증가시키는 상태보다 상대적으로 전력 소모량이 적으므로 에너지 효율이 개선 또는 향상될 수 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

100: 모뎀 200: IF 트랜시버
300: RF 모듈 400: RF 트랜시버
480: 전력 증폭기 482: 온도 센서 유닛
484: 전력 검출기 500: 안테나 모듈
510, 520: 안테나

Claims

기저 대역 신호(baseband signal)를 처리하는 모뎀;
상기 모뎀으로부터 제공된 상기 기저 대역 신호를 IF 대역 신호로 변환하는 IF 트랜시버(IF transceiver); 및
상기 IF 트랜시버로부터 제공된 상기 IF 대역 신호를 RF 대역 신호로 변환하는 RF 트랜시버(RF transceiver)를 포함하되,
상기 RF 트랜시버는,
상기 RF 대역 신호를 증폭하는 전력 증폭기(power amplifier)와, 상기 전력 증폭기에 연결되어, 상기 전력 증폭기의 온도를 검출하는 온도 센서 유닛(temperature sensor unit)을 포함하고,
상기 모뎀은,
상기 온도 센서 유닛에서 검출된 상기 전력 증폭기의 온도에 기초하여 상기 RF 트랜시버에 입력되는 입력 전력을 제어하는 제어부를 포함하는 전자 장치.
제 1항에 있어서,
상기 모뎀은,
상기 전력 증폭기의 온도 및 상기 전력 증폭기의 온도에 대응하는 상기 RF 트랜시버의 이득 저하 값을 포함하는 룩 업 테이블(look-up table)이 저장된 메모리부를 더 포함하고,
상기 제어부는,
상기 룩 업 테이블로부터 상기 온도 센서 유닛에서 검출된 상기 전력 증폭기의 온도에 대응하는 상기 RF 트랜시버의 이득 저하 값이 제1 설정 값보다 크다고 판단되면, 상기 IF 대역 신호의 전력을 증가시키는 전자 장치.
제 2항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 룩 업 테이블로부터 상기 전력 증폭기의 온도에 대응하는 상기 전력 증폭기의 이득 저하 값이 제1 설정 값보다 크다고 판단되면, 상기 기저 대역 신호의 전력을 증가시키는 전자 장치.
제 2항에 있어서,
상기 RF 트랜시버는,
상기 전력 증폭기에 연결되어, 상기 증폭된 RF 대역 신호의 출력 전력을 검출하는 전력 검출기(power detector)를 더 포함하고,
상기 제어부는,
타겟 전력과 상기 전력 검출기에서 검출된 상기 출력 전력과의 전력 차이를 계산하여 상기 RF 트랜시버에 입력되는 입력 전력을 제어하는 전자 장치.
제 4항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 전력 차이가 상기 룩 업 테이블로부터 상기 온도 센서 유닛에서 검출된 상기 전력 증폭기의 온도에 대응하는 상기 RF 트랜시버의 이득 저하 값을 기준으로 제2 설정 값 이내인지 판단하고, 상기 전력 차이가 상기 RF 트랜시버의 이득 저하 값을 기준으로 제2 설정 값 이내라고 판단되면, 상기 전력 차이에 기초하여 상기 RF 트랜시버에 입력되는 입력 전력을 제어하는 전자 장치.
제 1항에 있어서,
상기 전력 증폭기는 서로 다른 제1 및 제2 전력 증폭기를 포함하고,
상기 온도 센서 유닛은, 상기 제1 전력 증폭기에 연결되어 상기 제1 전력 증폭기의 제1 온도를 검출하고,
상기 RF 트랜시버는, 상기 제2 전력 증폭기에 연결되어, 상기 증폭된 RF 대역 신호의 출력 전력을 검출하는 전력 검출기를 더 포함하고,
상기 제어부는,
상기 온도 센서 유닛에서 검출된 상기 제1 전력 증폭기의 상기 제1 온도와, 타겟 전력과 상기 전력 검출기에서 검출된 상기 출력 전력과의 전력 차이를 계산한 결과 중 적어도 하나에 기초하여 상기 RF 트랜시버에 입력되는 입력 전력을 제어하는 전자 장치.
기저 대역 신호(baseband signal)를 처리하는 모뎀;
상기 모뎀으로부터 제공된 상기 기저 대역 신호를 IF 대역 신호로 변환하는 IF 트랜시버(IF transceiver); 및
상기 IF 트랜시버로부터 제공된 상기 IF 대역 신호를 RF 대역 신호로 변환하는 RF 트랜시버(RF transceiver)를 포함하되,
상기 RF 트랜시버는,
상기 RF 대역 신호를 증폭하는 전력 증폭기(power amplifier)와, 상기 전력 증폭기에 연결되어, 상기 증폭된 RF 대역 신호의 출력 전력을 검출하는 전력 검출기(power detector)를 포함하고,
상기 모뎀은,
상기 전력 검출기에서 검출된 상기 RF 대역 신호의 출력 전력에 기초하여 상기 RF 트랜시버에 입력되는 입력 전력을 제어부를 포함하는 전자 장치.
제 7항에 있어서,
상기 제어부는,
타겟 전력과 상기 전력 검출기에서 검출된 상기 출력 전력과의 차이를 계산하고,
상기 타겟 전력과 상기 출력 전력의 차이가 설정 값보다 크다고 판단되면, 상기 기저 대역 신호의 전력을 증가시키는 전자 장치.
제 7항에 있어서,
상기 IF 트랜시버와 상기 RF 트랜시버 사이에는 적어도 하나 이상의 제2 경로가 형성되고,
상기 제어부는,
타겟 전력과 상기 전력 검출기에서 검출된 상기 출력 전력과의 차이를 계산하고, 상기 타겟 전력과 상기 출력 전력과의 차이에 기초하여 상기 적어도 하나 이상의 제2 경로 중 하나를 선택하는 전자 장치.
기저 대역 신호(baseband signal)를 처리하는 모뎀;
상기 모뎀으로부터 출력된 상기 기저 대역 신호를 상향 변환하여 IF 대역 신호를 출력하는 IF 트랜시버(IF transceiver); 및
상기 IF 트랜시버로부터 출력된 상기 IF 대역 신호를 샹향 변환하여 RF 대역 신호를 출력하는 RF 트랜시버(RF transceiver)를 포함하되,
상기 RF 트랜시버는,
상기 RF 대역 신호를 증폭하는 전력 증폭기(power amplifier)와, 상기 전력 증폭기에 연결되어, 상기 전력 증폭기의 온도를 검출하는 온도 센서 유닛(temperature sensor unit)과, 상기 전력 증폭기에 연결되어, 상기 증폭된 RF 대역 신호의 출력 전력을 검출하는 전력 검출기(power detector)를 포함하고,
상기 모뎀은,
상기 온도 센서 유닛에서 검출된 상기 전력 증폭기의 온도 및 상기 전력 검출기로부터 검출된 상기 출력 전력 중 적어도 하나에 기초하여, 상기 RF 트랜시버에 입력되는 입력 전력을 제어하는 제어부와, 상기 전력 증폭기의 온도 및 상기 전력 증폭기의 온도에 대응하는 상기 RF 트랜시버의 이득 저하 값을 포함하는 룩 업 테이블(look-up table)을 저장하는 메모리부를 포함하는 전자 장치.