WO2020209421A1

WO2020209421A1 - 엔벨로프 트래킹을 지원하는 전자기기 및 그 전자기기의 제어 방법

Info

Publication number: WO2020209421A1
Application number: PCT/KR2019/004363
Authority: WO
Inventors: 강영희; 조은빛; 정성일
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2019-04-11
Filing date: 2019-04-11
Publication date: 2020-10-15

Abstract

본 발명은 5G 통신을 지원하는 전자기기의 엠벨로프 트래킹(Envelope Tracking, ET)에 대한 것으로, 모뎀(Modem)으로부터 입력되는 변조된 기저대역 신호를, 기 설정된 분할 경계 주파수를 기준으로 제1 신호와 제2 신호로 분할하는 신호 분배부와, 상기 제1 및 제2 신호를 각각 입력받아 엔벨로프 트래킹(envelope tracking : ET)에 따른 증폭을 수행하는 제1 및 제2 ET 증폭기와, 상기 제2 ET 증폭기의 증폭 결과를 상기 분할 경계 주파수에 근거하여 쉬프트(Shift)하고, 상기 제1 ET 증폭기의 증폭 결과와 상기 쉬프트된 제2 증폭기의 증폭 결과를 정합하는 정합부, 및 상기 정합부의 정합 결과에 근거하여 적어도 하나의 전력 증폭기에 인가되는 구동 전압을 변조하는 전압 변조부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

엔벨로프 트래킹을 지원하는 전자기기 및 그 전자기기의 제어 방법

본 발명은 5G 통신을 지원하는 전자기기에 대한 것으로, 보다 상세하게 엠벨로프 트래킹(Envelope Tracking, ET)을 지원하는 전자기기에 관한 것이다.

최근 이동 단말기를 비롯한 다양한 전자기기는 LTE 통신 기술을 이용한 무선 통신 시스템이 상용화되어 다양한 서비스를 제공하고 있다. 또한, 향후에는 5G 통신 기술을 이용한 무선 통신 시스템이 상용화되어 다양한 서비스를 제공할 것으로 기대된다. 한편, LTE 주파수 대역 중 일부를 5G 통신 서비스를 제공하기 위하여 할당될 수 있다.

이와 같이 초고속 무선 데이터 통신이 지원되면서, 초고속 무선 데이터 통신을 사용함에 따른 배터리의 효율성 증진이 고려되고 있다. 그 중 PA(Power Amplifier, 이하 전력 증폭기)에서 사용되는 전력이 초고속 무선 데이터 통신에서 사용되는 전력에서 큰 비중을 차지함에 따라 전력 증폭기의 효율성을 높이고자 하는 다양한 방안이 연구되었다.

이러한 연구의 일환으로 전력 증폭기의 공급 전압을 능동적으로 제어하는 엔벨로프 트래킹 기술이 등장하였다. 이러한 엔벨로프 트래킹 기술은, 전력 증폭기에서 출력되는 RF 신호의 포락선을 검출하고, 검출된 포락선에 따라 전력 증폭기에 공급되는 전압을 유동적으로 조정할 수 있다. 이에 공급 전압이 출력되는 RF 신호에 따라 달라짐으로써 전력 증폭기에서 낭비되는 전력이 최소화될 수 있다.

한편 LTE 통신 기술을 이용하는 전자기기의 전력 증폭기는 일반적으로 60MHz의 출력 전압 대역폭을 가진다. 전력 증폭기에서 출력되는 RF 신호가 60MHz의 대역폭을 가지는 LTE 통신 표준에 따른 것이다. 이에 엔벨로프 트래킹을 수행하는 엔벨로프 트래커(envelope tracker)는 전압 변조부를 구비하고, 전압 변조부가 출력되는 RF 신호들에 대한 진폭을 검출 및, 검출된 진폭에 따라 전력 증폭기에 공급되는 전압을 변조(60MHz의 대역폭)하여 전력 증폭기에 공급되도록 하는 구성을 가진다. 이에 따라 엔벨로프 트래킹의 대역폭(ET(Envelope Tracking) 전압 대역폭) 역시 60MHz를 가진다.

그런데 현재 전자기기가 5G 통신 기술을 지원하게 되면서, 5G 표준에 따라 전력 증폭기에서 출력 가능한 RF 신호의 대역폭이 100MHz로 확장되었다. 따라서 종래 전력 증폭기의 대역폭(60MHz)에 따른 엔벨로프 트래킹을 그대로 사용하는 경우, 60MHz를 초과하는 대역폭의 신호들로 인해 전력 증폭기(Power Amplifier, PA)에 공급되는 전압의 변조 결과가 출력되는 RF 신호의 전압 포락선과 달라진다는 문제가 있으며, 이로 인해 데이터 통신 시에 오류가 발생한다는 문제가 있다.

이에 전력 증폭기에서 지원 가능한 100MHz의 출력 전압 대역폭을 커버할 수 있는 100MHz 이상의 ET 전압 대역폭을 확보하기 위한 연구가 현재 활발하게 연구 중인 실정이다.

본 발명은 전술한 문제 및 다른 문제를 해결하는 것을 목적으로 하는 것으로, 100MHz의 PA 출력 대역폭을 커버할 수 있는 ET 전압 대역폭을 확보할 수 있는 전자기기 및 그 전자기기의 제어 방업을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기 또는 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명의 실시 예에 따른 전자기기는, 모뎀(Modem)으로부터 입력되는 변조된 기저대역 신호를, 기 설정된 분할 경계 주파수를 기준으로 제1 신호와 제2 신호로 분할하는 신호 분배부와, 상기 제1 및 제2 신호를 각각 입력받아 엔벨로프 트래킹(envelope tracking : ET)에 따른 증폭을 수행하는 제1 및 제2 ET 증폭기와, 상기 제2 ET 증폭기의 증폭 결과를 상기 분할 경계 주파수에 근거하여 쉬프트(Shift)하고, 상기 제1 ET 증폭기의 증폭 결과와 상기 쉬프트된 제2 증폭기의 증폭 결과를 정합하는 정합부, 및 상기 정합부의 정합 결과에 근거하여 적어도 하나의 전력 증폭기에 인가되는 구동 전압을 변조하는 전압 변조부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에 있어서, 상기 정합부는, 상기 제1 ET 증폭기의 증폭 결과와 상기 쉬프트된 제2 증폭기의 증폭 결과를 상기 분할 경계 주파수를 기준으로 합성하며, 상기 분할 경계 주파수에 대응하는 신호의 증폭 결과는 상기 정합시 중첩되는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에 있어서, 상기 분할 경계 주파수는, 기 설정된 ET 전압 대역폭에 따라 결정되는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에 있어서, 상기 제2 신호는, 상기 제1 신호보다 더 높은 주파수 대역의 신호임을 특징으로 한다.

일 실시 예에 있어서, 상기 분할 경계 주파수는 60MHz이며, 상기 신호 분배부는, 상기 변조된 기저대역 신호를, 주파수가 0MHz 이상 60MHz 이하의 신호들을 포함하는 제1 신호와, 주파수가 60MHz 이상인 신호들을 포함하는 제2 신호로 분배하고, 상기 제1 신호는 상기 제1 ET 증폭기에, 상기 제2 신호는 상기 제2 ET 증폭기에 각각 입력하는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에 있어서, 상기 분할 경계 주파수는, 회로 손실에 따른 각 주파수의 증폭 이득 감쇠 특성에 따라 결정되는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에 있어서, 상기 분할 경계 주파수는 45MHz이며, 상기 신호 분배부는, 상기 변조된 기저대역 신호를, 주파수가 0MHz 이상 45MHz 이하의 신호들을 포함하는 제1 신호와, 주파수가 45MHz 이상 105Mhz 이하의 신호들을 포함하는 제2 신호로 분배하고, 상기 제1 신호는 상기 제1 ET 증폭기에, 상기 제2 신호는 상기 제2 ET 증폭기에 각각 입력하는 것을 특징으로 한다.

상기 또는 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명의 실시 예에 따른 전자기기의 제어 방법은, 모뎀으로부터 입력되는 변조된 기저대역 신호를, 기 설정된 분할 경계 주파수를 기준으로 제1 신호와 제2 신호로 분할하는 단계와, 상기 분할된 제1 신호와 제2 신호를, 제1 및 제2 증폭기가 각각 입력받아 엔벨로프 트래킹(envelope tracking : ET)에 따른 증폭을 수행하는 단계와, 어느 하나의 증폭기로부터 증폭된 증폭 결과를 상기 분할 경계 주파수에 근거하여 쉬프트(Shift)하는 단계와, 상기 분할 경계 주파수를 기준으로, 상기 쉬프트된 증폭 결과와 상기 쉬프트되지 않은 증폭 결과를 정합하는 단계 및, 상기 정합 결과에 근거하여 적어도 하나의 전력 증폭기에 인가되는 구동 전압을 변조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에 있어서,상기 쉬프트하는 단계는, 상기 분할된 제1 신호와 제2 신호 중, 더 높은 주파수 대역의 신호를 증폭한 결과를 상기 분할 경계 주파수에 근거하여 쉬프트하는 단계임을 특징으로 한다.

일 실시 예에 있어서, 상기 증폭 결과를 정합하는 단계는, 상기 쉬프트된 증폭 결과와 상기 쉬프트되지 않은 증폭 결과를 상기 분할 경계 주파수를 기준으로 합성하는 단계이며, 상기 분할 경계 주파수에 대응하는 신호의 증폭 결과는, 상기 정합시 중첩되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 전자기기 및 그 전자기기의 제어 방법의 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 본 발명은 복수의 ET 증폭기를 구비하고, 출력될 RF 신호의 각 주파수에 따른 아날로그 신호를 상기 복수의 ET 증폭기에 분배 및, 각 ET 증폭기의 증폭 결과를 정합함으로써 100MHz 이상의 ET 전압 대역폭을 확보할 수 있다는 효과가 있다.

본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 본 발명은 5G 통신 기술에 따라 60MHz를 초과하여 100MHz 이하의 주파수를 가지는 신호들이 출력되는 경우에도 엔벨로프 트래킹을 통한 전력 절감이 이루어질 수 있도록 한다는 효과가 있다.

도 1a는 본 발명과 관련된 전자기기를 설명하기 위한 블록도이다.

도 1b 및 1c는 본 발명과 관련된 전자기기의 일 예를 서로 다른 방향에서 바라본 예시도이다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따라 복수의 무선 통신 시스템에서 동작 가능한 전자기기의 무선 통신부의 구성을 도시한 블록도이다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따라 확장된 ET 대역폭을 확보할 수 있는 엔벨로프 트래킹부의 구조를 도시한 블록도이다.

도 4는 통상적인 ET 증폭기에서 회로 손실에 따라 ET 증폭기에서 증폭된 이득이 감쇠하는 예를 도시한 개념도이다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 전자기기에서, 복수의 ET 증폭기를 통해 ET 대역폭을 확장하고, 확장된 ET 대역폭에 따라 전력 증폭기에 공급되는 전압을 제어하는 동작을 도시한 흐름도이다.

도 6은, 도 5에서 도시된 동작 과정 중 복수의 ET 증폭기에서 증폭된 결과를 정합하는 과정을 보다 자세하게 도시한 흐름도이다.

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 전자기기에서 두 개의 ET 증폭 결과를 합성하여 ET 대역폭을 확장하는 예를 도시한 예시도이다.

도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따라 ET 대역폭이 확장되는 예를 도시한 예시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

본 명세서에서 설명되는 전자기기에는 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(personal digital assistants), PMP(portable multimedia player), 네비게이션, 슬레이트 PC(slate PC), 태블릿 PC(tablet PC), 울트라북(ultrabook), 웨어러블 디바이스(wearable device, 예를 들어, 워치형 단말기 (smartwatch), 글래스형 단말기 (smart glass), HMD(head mounted display)) 등이 포함될 수 있다.

그러나 본 명세서에 기재된 실시 예에 따른 구성은 전자기기에만 적용 가능한 경우를 제외하면, 디지털 TV, 데스크탑 컴퓨터, 디지털 사이니지 등과 같은 고정 단말기에도 적용될 수도 있음을 본 기술분야의 당업자라면 쉽게 알 수 있을 것이다.

도 1a 내지 도 1c를 참조하면, 도 1a는 본 발명과 관련된 전자기기를 설명하기 위한 블록도이고, 도 1b 및 1c는 본 발명과 관련된 전자기기의 일 예를 서로 다른 방향에서 바라본 개념도이다.

상기 전자기기(100)는 무선 통신부(110), 입력부(120), 센싱부(140), 출력부(150), 인터페이스부(160), 메모리(170), 제어부(180) 및 전원공급부(190) 등을 포함할 수 있다. 도 1a에 도시된 구성요소들은 전자기기를 구현하는데 있어서 필수적인 것은 아니어서, 본 명세서 상에서 설명되는 전자기기는 위에서 열거된 구성요소들 보다 많거나, 또는 적은 구성요소들을 가질 수 있다.

보다 구체적으로, 상기 구성요소들 중 무선 통신부(110)는, 전자기기(100)와 무선 통신 시스템 사이, 전자기기(100)와 다른 전자기기(100) 사이, 또는 전자기기(100)와 외부서버 사이의 무선 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. 또한, 상기 무선 통신부(110)는, 전자기기(100)를 하나 이상의 네트워크에 연결하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. 여기서, 하나 이상의 네트워크는 예컨대 4G 통신 네트워크 및 5G 통신 네트워크일 수 있다.

이러한 무선 통신부(110)는, 4G 무선 통신 모듈(111), 5G 무선 통신 모듈(112), 근거리 통신 모듈(113), 위치정보 모듈(114) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

4G 무선 통신 모듈(111)은 4G 이동통신 네트워크를 통해 4G 기지국과 4G 신호를 전송 및 수신할 수 있다. 이때, 4G 무선 통신 모듈(111)은 하나 이상의 4G 송신 신호를 4G 기지국으로 전송할 수 있다. 또한, 4G 무선 통신 모듈(111)은 하나 이상의 4G 수신 신호를 4G 기지국으로부터 수신할 수 있다.

이와 관련하여, 4G 기지국으로 전송되는 복수의 4G 송신 신호에 의해 상향링크(UL: Up-Link) 다중입력 다중출력(MIMO: Multi-Input Multi-Output)이 수행될 수 있다. 또한, 4G 기지국으로부터 수신되는 복수의 4G 수신 신호에 의해 하향링크(DL: Down-Link) 다중입력 다중출력(MIMO: Multi-Input Multi-Output)이 수행될 수 있다.

5G 무선 통신 모듈(112)은 5G 이동통신 네트워크를 통해 5G 기지국과 5G 신호를 전송 및 수신할 수 있다. 여기서, 4G 기지국과 5G 기지국은 비-스탠드 얼론(NSA: Non-Stand-Alone) 구조일 수 있다. 예컨대, 4G 기지국과 5G 기지국은 셀 내 동일한 위치에 배치되는 공통-배치 구조(co-located structure)일 수 있다. 또는, 5G 기지국은 4G 기지국과 별도의 위치에 스탠드-얼론(SA: Stand-Alone) 구조로 배치될 수 있다.

5G 무선 통신 모듈(112)은 5G 이동통신 네트워크를 통해 5G 기지국과 5G 신호를 전송 및 수신할 수 있다. 이때, 5G 무선 통신 모듈(112)은 하나 이상의 5G 송신 신호를 5G 기지국으로 전송할 수 있다. 또한, 5G 무선 통신 모듈(112)은 하나 이상의 5G 수신 신호를 5G 기지국으로부터 수신할 수 있다.

이때, 5G 주파수 대역은 4G 주파수 대역과 동일한 대역을 사용할 수 있고, 이를 LTE 재배치(re-farming)이라고 지칭할 수 있다. 한편, 5G 주파수 대역으로, 6GHz 이하의 대역인 Sub6 대역이 사용될 수 있다.

반면, 광대역 고속 통신을 수행하기 위해 밀리미터파(mmWave) 대역이 5G 주파수 대역으로 사용될 수 있다. 밀리미터파(mmWave) 대역이 사용되는 경우, 전자기기(100)는 기지국과의 통신 커버리지 확장(coverage expansion)을 위해 빔 포밍(beam forming)을 수행할 수 있다.

한편, 5G 주파수 대역에 관계없이, 5G 통신 시스템에서는 전송 속도 향상을 위해, 더 많은 수의 다중입력 다중출력(MIMO: Multi-Input Multi-Output)을 지원할 수 있다. 이와 관련하여, 5G 기지국으로 전송되는 복수의 5G 송신 신호에 의해 상향링크(UL: Up-Link) MIMO가 수행될 수 있다. 또한, 5G 기지국으로부터 수신되는 복수의 5G 수신 신호에 의해 하향링크(DL: Down-Link) MIMO가 수행될 수 있다.

한편, 무선 통신부(110)는 4G 무선 통신 모듈(111)과 5G 무선 통신 모듈(112)을 통해 4G 기지국 및 5G 기지국과 이중 연결(DC: Dual Connectivity) 상태일 수 있다. 이와 같이, 4G 기지국 및 5G 기지국과의 이중 연결을 EN-DC(EUTRAN NR DC)이라 지칭할 수 있다. 여기서, EUTRAN은 Evolved Universal Telecommunication Radio Access Network로 4G 무선 통신 시스템을 의미하고, NR은 New Radio로 5G 무선 통신 시스템을 의미한다.

한편, 4G 기지국과 5G 기지국이 공통-배치 구조(co-located structure)이면, 이종 반송파 집성(inter-CA(Carrier Aggregation)을 통해 스루풋(throughput) 향상이 가능하다. 따라서 4G 기지국 및 5G 기지국과 EN-DC 상태이면, 4G 무선 통신 모듈(111) 및 5G 무선 통신 모듈(112)을 통해 4G 수신 신호와 5G 수신 신호를 동시에 수신할 수 있다.

근거리 통신 모듈(113)은 근거리 통신(Short range communication)을 위한 것으로서, 블루투스(Bluetooth™), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association; IrDA), UWB(Ultra Wideband), ZigBee, NFC(Near Field Communication), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi Direct, Wireless USB(Wireless Universal Serial Bus) 기술 중 적어도 하나를 이용하여, 근거리 통신을 지원할 수 있다. 이러한, 근거리 통신 모듈(114)은, 근거리 무선 통신망(Wireless Area Networks)을 통해 전자기기(100)와 무선 통신 시스템 사이, 전자기기(100)와 다른 전자기기(100) 사이, 또는 전자기기(100)와 다른 전자기기(100, 또는 외부서버)가 위치한 네트워크 사이의 무선 통신을 지원할 수 있다. 상기 근거리 무선 통신망은 근거리 무선 개인 통신망(Wireless Personal Area Networks)일 수 있다.

한편, 4G 무선 통신 모듈(111) 및 5G 무선 통신 모듈(112)을 이용하여 전자기기 간 근거리 통신이 수행될 수 있다. 일 실시 예에서, 기지국을 경유하지 않고 전자기기들 간에 D2D (Device-to-Device) 방식에 의해 근거리 통신이 수행될 수 있다.

한편, 전송 속도 향상 및 통신 시스템 융합(convergence)을 위해, 4G 무선 통신 모듈(111) 및 5G 무선 통신 모듈(112) 중 적어도 하나와 Wi-Fi 통신 모듈(113)을 이용하여 반송파 집성(CA)이 수행될 수 있다. 이와 관련하여, 4G 무선 통신 모듈(111)과 Wi-Fi 통신 모듈(113)을 이용하여 4G + WiFi 반송파 집성(CA)이 수행될 수 있다. 또는, 5G 무선 통신 모듈(112)과 Wi-Fi 통신 모듈(113)을 이용하여 5G + WiFi 반송파 집성(CA)이 수행될 수 있다.

위치정보 모듈(114)은 전자기기의 위치(또는 현재 위치)를 획득하기 위한 모듈로서, 그의 대표적인 예로는 GPS(Global Positioning System) 모듈 또는 WiFi(Wireless Fidelity) 모듈이 있다. 예를 들어, 전자기기는 GPS모듈을 활용하면, GPS 위성에서 보내는 신호를 이용하여 전자기기의 위치를 획득할 수 있다. 다른 예로서, 전자기기는 Wi-Fi모듈을 활용하면, Wi-Fi모듈과 무선신호를 송신 또는 수신하는 무선 AP(Wireless Access Point)의 정보에 기반하여, 전자기기의 위치를 획득할 수 있다. 필요에 따라서, 위치정보모듈(115)은 치환 또는 부가적으로 전자기기의 위치에 관한 데이터를 얻기 위해 무선 통신부(110)의 다른 모듈 중 어느 기능을 수행할 수 있다. 위치정보모듈(115)은 전자기기의 위치(또는 현재 위치)를 획득하기 위해 이용되는 모듈로, 전자기기의 위치를 직접적으로 계산하거나 획득하는 모듈로 한정되지는 않는다.

구체적으로, 전자기기는 5G 무선 통신 모듈(112)을 활용하면, 5G 무선 통신 모듈 과 무선신호를 송신 또는 수신하는 5G 기지국의 정보에 기반하여 전자기기의 위치를 획득할 수 있다. 특히, 밀리미터파(mmWave) 대역의 5G 기지국은 좁은 커버리지를 갖는 소형 셀(small cell)에 배치(deploy)되므로, 전자기기의 위치를 획득하는 것이 유리하다.

입력부(120)는, 영상 신호 입력을 위한 카메라(121) 또는 영상 입력부, 오디오 신호 입력을 위한 마이크로폰(microphone, 122), 또는 오디오 입력부, 사용자로부터 정보를 입력받기 위한 사용자 입력부(123, 예를 들어, 터치키(touch key), 푸시키(mechanical key) 등)를 포함할 수 있다. 입력부(120)에서 수집한 음성 데이터나 이미지 데이터는 분석되어 사용자의 제어명령으로 처리될 수 있다.

센싱부(140)는 전자기기 내 정보, 전자기기를 둘러싼 주변 환경 정보 및 사용자 정보 중 적어도 하나를 센싱하기 위한 하나 이상의 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 센싱부(140)는 근접센서(141, proximity sensor), 조도 센서(142, illumination sensor), 터치 센서(touch sensor), 가속도 센서(acceleration sensor), 자기 센서(magnetic sensor), 중력 센서(G-sensor), 자이로스코프 센서(gyroscope sensor), 모션 센서(motion sensor), RGB 센서, 적외선 센서(IR 센서: infrared sensor), 지문인식 센서(finger scan sensor), 초음파 센서(ultrasonic sensor), 광 센서(optical sensor, 예를 들어, 카메라(121 참조)), 마이크로폰(microphone, 122 참조), 배터리 게이지(battery gauge), 환경 센서(예를 들어, 기압계, 습도계, 온도계, 방사능 감지 센서, 열 감지 센서, 가스 감지 센서 등), 화학 센서(예를 들어, 전자 코, 헬스케어 센서, 생체 인식 센서 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 한편, 본 명세서에 개시된 전자기기는, 이러한 센서들 중 적어도 둘 이상의 센서에서 센싱되는 정보들을 조합하여 활용할 수 있다.

출력부(150)는 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 출력을 발생시키기 위한 것으로, 디스플레이부(151), 음향 출력부(152), 햅팁 모듈(153), 광 출력부(154) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 디스플레이부(151)는 터치 센서와 상호 레이어 구조를 이루거나 일체형으로 형성됨으로써, 터치 스크린을 구현할 수 있다. 이러한 터치 스크린은, 전자기기(100)와 사용자 사이의 입력 인터페이스를 제공하는 사용자 입력부(123)로써 기능함과 동시에, 전자기기(100)와 사용자 사이의 출력 인터페이스를 제공할 수 있다.

인터페이스부(160)는 전자기기(100)에 연결되는 다양한 종류의 외부 기기와의 통로 역할을 수행한다. 이러한 인터페이스부(160)는, 유/무선 헤드셋 포트(port), 외부 충전기 포트(port), 유/무선 데이터 포트(port), 메모리 카드(memory card) 포트, 식별 모듈이 구비된 장치를 연결하는 포트(port), 오디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 비디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 이어폰 포트(port) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 전자기기(100)에서는, 상기 인터페이스부(160)에 외부 기기가 연결되는 것에 대응하여, 연결된 외부 기기와 관련된 적절할 제어를 수행할 수 있다.

또한, 메모리(170)는 전자기기(100)의 다양한 기능을 지원하는 데이터를 저장한다. 메모리(170)는 전자기기(100)에서 구동되는 다수의 응용 프로그램(application program 또는 애플리케이션(application)), 전자기기(100)의 동작을 위한 데이터들, 명령어들을 저장할 수 있다. 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는, 무선 통신을 통해 외부 서버로부터 다운로드 될 수 있다. 또한 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는, 전자기기(100)의 기본적인 기능(예를 들어, 전화 착신, 발신 기능, 메시지 수신, 발신 기능)을 위하여 출고 당시부터 전자기기(100)상에 존재할 수 있다. 한편, 응용 프로그램은, 메모리(170)에 저장되고, 전자기기(100) 상에 설치되어, 제어부(180)에 의하여 상기 전자기기의 동작(또는 기능)을 수행하도록 구동될 수 있다.

제어부(180)는 상기 응용 프로그램과 관련된 동작 외에도, 통상적으로 전자기기(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 제어부(180)는 위에서 살펴본 구성요소들을 통해 입력 또는 출력되는 신호, 데이터, 정보 등을 처리하거나 메모리(170)에 저장된 응용 프로그램을 구동함으로써, 사용자에게 적절한 정보 또는 기능을 제공 또는 처리할 수 있다.

또한, 제어부(180)는 메모리(170)에 저장된 응용 프로그램을 구동하기 위하여, 도 1a와 함께 살펴본 구성요소들 중 적어도 일부를 제어할 수 있다. 나아가, 제어부(180)는 상기 응용 프로그램의 구동을 위하여, 전자기기(100)에 포함된 구성요소들 중 적어도 둘 이상을 서로 조합하여 동작시킬 수 있다.

이하 상기 전자기기의 전반적인 동작을 제어하는 제어부(180)를 단말기 제어부(180)라고 하기로 한다.

전원공급부(190)는 단말기 제어부(180)의 제어 하에서, 외부의 전원, 내부의 전원을 인가받아 전자기기(100)에 포함된 각 구성요소들에 전원을 공급한다. 이러한 전원공급부(190)는 배터리를 포함하며, 상기 배터리는 내장형 배터리 또는 교체 가능한 형태의 배터리가 될 수 있다. 이하 상기 전자기기(100)에 포함된 각 구성요소들에 전원을 공급하는 전원공급부(190)를 단말기 전원공급부(190)라고 하기로 한다.

상기 각 구성요소들 중 적어도 일부는, 이하에서 설명되는 다양한 실시 예들에 따른 전자기기의 동작, 제어, 또는 제어방법을 구현하기 위하여 서로 협력하여 동작할 수 있다. 또한, 상기 전자기기의 동작, 제어, 또는 제어방법은 상기 메모리(170)에 저장된 적어도 하나의 응용 프로그램의 구동에 의하여 전자기기 상에서 구현될 수 있다.

도 1 b 및 1c를 참조하면, 개시된 전자기기(100)는 바 형태의 단말기 바디를 구비하고 있다. 다만, 본 발명은 여기에 한정되지 않고 와치 타입, 클립 타입, 글래스 타입 또는 2 이상의 바디들이 상대 이동 가능하게 결합되는 폴더 타입, 플립 타입, 슬라이드 타입, 스윙 타입, 스위블 타입 등 다양한 구조에 적용될 수 있다. 전자기기의 특정 유형에 관련될 것이나, 전자기기의 특정유형에 관한 설명은 다른 타입의 전자기기에 일반적으로 적용될 수 있다.

여기에서, 단말기 바디는 전자기기(100)를 적어도 하나의 집합체로 보아 이를 지칭하는 개념으로 이해될 수 있다.

전자기기(100)는 외관을 이루는 케이스(예를 들면, 프레임, 하우징, 커버 등)를 포함한다. 도시된 바와 같이, 전자기기(100)는 프론트 케이스(101)와 리어 케이스(102)를 포함할 수 있다. 프론트 케이스(101)와 리어 케이스(102)의 결합에 의해 형성되는 내부공간에는 각종 전자부품들이 배치된다. 프론트 케이스(101)와 리어 케이스(102) 사이에는 적어도 하나의 미들 케이스가 추가로 배치될 수 있다.

단말기 바디의 전면에는 디스플레이부(151)가 배치되어 정보를 출력할 수 있다. 도시된 바와 같이, 디스플레이부(151)의 윈도우(151a)는 프론트 케이스(101)에 장착되어 프론트 케이스(101)와 함께 단말기 바디의 전면을 형성할 수 있다.

경우에 따라서, 리어 케이스(102)에도 전자부품이 장착될 수 있다. 리어 케이스(102)에 장착 가능한 전자부품은 착탈 가능한 배터리, 식별 모듈, 메모리 카드 등이 있다. 이 경우, 리어 케이스(102)에는 장착된 전자부품을 덮기 위한 후면커버(103)가 착탈 가능하게 결합될 수 있다. 따라서 후면 커버(103)가 리어 케이스(102)로부터 분리되면, 리어 케이스(102)에 장착된 전자부품은 외부로 노출된다. 한편, 리어 케이스(102)의 측면 중 일부가 방사체(radiator)로 동작하도록 구현될 수 있다.

도시된 바와 같이, 후면커버(103)가 리어 케이스(102)에 결합되면, 리어 케이스(102)의 측면 일부가 노출될 수 있다. 경우에 따라서, 상기 결합시 리어 케이스(102)는 후면커버(103)에 의해 완전히 가려질 수도 있다. 한편, 후면커버(103)에는 카메라(121b)나 음향 출력부(152b)를 외부로 노출시키기 위한 개구부가 구비될 수 있다.

전자기기(100)에는 디스플레이부(151), 제1 및 제2 음향 출력부(152a, 152b), 근접 센서(141), 조도 센서(142), 광 출력부(154), 제1 및 제2 카메라(121a, 121b), 제1 및 제2 조작유닛(123a, 123b), 마이크로폰(122), 인터페이스부(160) 등이 구비될 수 있다.

디스플레이부(151)는 전자기기(100)에서 처리되는 정보를 표시(출력)한다. 예를 들어, 디스플레이부(151)는 전자기기(100)에서 구동되는 응용 프로그램의 실행화면 정보, 또는 이러한 실행화면 정보에 따른 UI(User Interface), GUI(Graphic User Interface) 정보를 표시할 수 있다.

또한, 디스플레이부(151)는 전자기기(100)의 구현 형태에 따라 2개 이상 존재할 수 있다. 이 경우, 전자기기(100)에는 복수의 디스플레이부들이 하나의 면에 이격되거나 일체로 배치될 수 있고, 또한 서로 다른 면에 각각 배치될 수도 있다.

디스플레이부(151)는 터치 방식에 의하여 제어 명령을 입력 받을 수 있도록, 디스플레이부(151)에 대한 터치를 감지하는 터치센서를 포함할 수 있다. 이를 이용하여, 디스플레이부(151)에 대하여 터치가 이루어지면, 터치센서는 상기 터치를 감지하고, 단말기 제어부(180)는 이에 근거하여 상기 터치에 대응하는 제어명령을 발생시키도록 이루어질 수 있다. 터치 방식에 의하여 입력되는 내용은 문자 또는 숫자이거나, 각종 모드에서의 지시 또는 지정 가능한 메뉴항목 등일 수 있다.

이처럼, 디스플레이부(151)는 터치센서와 함께 터치 스크린을 형성할 수 있으며, 이 경우에 터치 스크린은 사용자 입력부(123, 도 1a 참조)로 기능할 수 있다. 경우에 따라, 터치 스크린은 제1조작유닛(123a)의 적어도 일부 기능을 대체할 수 있다.

제1음향 출력부(152a)는 통화음을 사용자의 귀에 전달시키는 리시버(receiver)로 구현될 수 있으며, 제2 음향 출력부(152b)는 각종 알람음이나 멀티미디어의 재생음을 출력하는 라우드 스피커(loud speaker)의 형태로 구현될 수 있다.

광 출력부(154)는 이벤트의 발생시 이를 알리기 위한 빛을 출력하도록 이루어진다. 상기 이벤트의 예로는 메시지 수신, 호 신호 수신, 부재중 전화, 알람, 일정 알림, 이메일 수신, 애플리케이션을 통한 정보 수신 등을 들 수 있다. 단말기 제어부(180)는 사용자의 이벤트 확인이 감지되면, 빛의 출력이 종료되도록 광 출력부(154)를 제어할 수 있다.

제1카메라(121a)는 촬영 모드 또는 화상통화 모드에서 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상의 화상 프레임을 처리한다. 처리된 화상 프레임은 디스플레이부(151)에 표시될 수 있으며, 메모리(170)에 저장될 수 있다.

제1 및 제2 조작유닛(123a, 123b)은 전자기기(100)의 동작을 제어하기 위한 명령을 입력 받기 위해 조작되는 사용자 입력부(123)의 일 예로서, 조작부(manipulating portion)로도 통칭될 수 있다. 제1 및 제2 조작유닛(123a, 123b)은 터치, 푸시, 스크롤 등 사용자가 촉각적인 느낌을 받으면서 조작하게 되는 방식(tactile manner)이라면 어떤 방식이든 채용될 수 있다. 또한, 제1 및 제2 조작유닛(123a, 123b)은 근접 터치(proximity touch), 호버링(hovering) 터치 등을 통해서 사용자의 촉각적인 느낌이 없이 조작하게 되는 방식으로도 채용될 수 있다.

한편, 전자기기(100)에는 사용자의 지문을 인식하는 지문인식센서가 구비될 수 있으며, 단말기 제어부(180)는 지문인식센서를 통하여 감지되는 지문정보를 인증수단으로 이용할 수 있다. 상기 지문인식센서는 디스플레이부(151) 또는 사용자 입력부(123)에 내장될 수 있다.

마이크로폰(122)은 사용자의 음성, 기타 소리 등을 입력 받도록 이루어진다. 마이크로폰(122)은 복수의 개소에 구비되어 스테레오 음향을 입력 받도록 구성될 수 있다.

인터페이스부(160)는 전자기기(100)를 외부기기와 연결시킬 수 있는 통로가 된다. 예를 들어, 인터페이스부(160)는 다른 장치(예를 들어, 이어폰, 외장 스피커)와의 연결을 위한 접속단자, 근거리 통신을 위한 포트[예를 들어, 적외선 포트(IrDA Port), 블루투스 포트(Bluetooth Port), 무선 랜 포트(Wireless LAN Port) 등], 또는 전자기기(100)에 전원을 공급하기 위한 전원공급단자 중 적어도 하나일 수 있다. 이러한 인터페이스부(160)는 SIM(Subscriber Identification Module) 또는 UIM(User Identity Module), 정보 저장을 위한 메모리 카드 등의 외장형 카드를 수용하는 소켓의 형태로 구현될 수도 있다.

단말기 바디의 후면에는 제2 카메라(121b)가 배치될 수 있다. 이 경우, 제2 카메라(121b)는 제1 카메라(121a)와 실질적으로 반대되는 촬영 방향을 가지게 된다.

제2카메라(121b)는 적어도 하나의 라인을 따라 배열되는 복수의 렌즈를 포함할 수 있다. 복수의 렌즈는 행렬(matrix) 형식으로 배열될 수도 있다. 이러한 카메라는, 어레이(array) 카메라로 명명될 수 있다. 제2카메라(121b)가 어레이 카메라로 구성되는 경우, 복수의 렌즈를 이용하여 다양한 방식으로 영상을 촬영할 수 있으며, 보다 나은 품질의 영상을 획득할 수 있다.

플래시(124)는 제2 카메라(121b)에 인접하게 배치될 수 있다. 플래시(124)는 제2 카메라(121b)로 피사체를 촬영하는 경우에 피사체를 향하여 빛을 비추게 된다.

단말기 바디에는 제2 음향 출력부(152b)가 추가로 배치될 수 있다. 제2 음향 출력부(152b)는 제1음향 출력부(152a)와 함께 스테레오 기능을 구현할 수 있으며, 통화시 스피커폰 모드의 구현을 위하여 사용될 수도 있다.

단말기 바디에는 무선 통신을 위한 적어도 하나의 안테나가 구비될 수 있다. 안테나는 단말기 바디에 내장되거나, 케이스에 형성될 수 있다. 한편, 4G 무선 통신 모듈(111) 및 5G 무선 통신 모듈(112)과 연결되는 복수의 안테나는 단말기 측면에 배치될 수 있다. 또는, 안테나는 필름 타입으로 형성되어 후면 커버(103)의 내측면에 부착될 수도 있고, 도전성 재질을 포함하는 케이스가 안테나로서 기능하도록 구성될 수도 있다.

한편, 단말기 측면에 배치되는 복수의 안테나는 MIMO를 지원하도록 4개 이상으로 구현될 수 있다. 또한, 5G 무선 통신 모듈(112)이 밀리미터파(mmWave) 대역에서 동작하는 경우, 복수의 안테나 각각이 배열 안테나(array antenna)로 구현됨에 따라, 전자기기에 복수의 배열 안테나가 배치될 수 있다.

단말기 바디에는 전자기기(100)에 전원을 공급하기 위한 단말기 전원공급부(190, 도 1a 참조)가 구비된다. 단말기 전원공급부(190)는 단말기 바디에 내장되거나, 단말기 바디의 외부에서 착탈 가능하게 구성되는 배터리(191)를 포함할 수 있다.

이하에서는 본 발명에 따른 다중 송신 시스템 구조 및 이를 구비하는 전자기기, 특히 이종 무선 시스템(heterogeneous radio system)에서 전력 증폭기 및 이를 구비하는 전자기기와 관련된 실시 예들에 대해 첨부된 도면을 참조하여 살펴보겠다. 본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다.

도 2는 본 발명에 따른 복수의 무선 통신 시스템에서 동작 가능한 전자기기의 무선 통신부의 구성을 도시한다. 도 2를 참조하면, 전자기기는 제1 전력 증폭기(210), 제2 전력 증폭기(220) 및 RFIC(250)를 포함한다. 또한, 전자기기는 모뎀(Modem, 270) 및 어플리케이션 프로세서(AP: Application Processor, 280)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 모뎀(Modem, 270)과 어플리케이션 프로세서(AP, 280)와 물리적으로 하나의 chip에 구현되고, 논리적 및 기능적으로 분리된 형태로 구현될 수 있다. 하지만, 이에 한정되지 않고 응용에 따라 물리적으로 분리된 칩(chip)의 형태로 구현될 수도 있다.

한편, 전자기기는 수신부에서 복수의 저잡음 증폭기(LNA: Low Noise Amplifier, 261 내지 264)를 포함한다. 여기서, 제1 전력 증폭기(210), 제2 전력 증폭기(220), RFIC(250) 및 복수의 저잡음 증폭기(261 내지 264)는 모두 제1 통신 시스템과 제2 통신 시스템에서 동작 가능하다. 이때, 제1 통신 시스템과 제2 통신 시스템은 각각 4G 통신 시스템과 5G 통신 시스템일 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, RFIC(250)는 4G/5G 일체형으로 구성될 수 있지만, 이에 한정되지 않고 응용에 따라 4G/5G 분리형으로 구성될 수 있다. RFIC(250)가 4G/5G 일체형으로 구성되는 경우, 4G/5G 회로 간 동기화 (synchronization) 측면에서 유리할 뿐만 아니라, 모뎀(270)에 의한 제어 시그널링이 단순화될 수 있다는 장점이 있다.

한편, RFIC(250)가 4G/5G 분리형으로 구성되는 경우, 4G RFIC 및 5G RFIC로 각각 지칭될 수 있다. 특히, 5G 대역이 밀리미터파 대역으로 구성되는 경우와 같이 5G 대역과 4G 대역의 대역 차이가 큰 경우, RFIC(250)가 4G/5G 분리형으로 구성될 수 있다. 이와 같이, RFIC(250)가 4G/5G 분리형으로 구성되는 경우, 4G 대역과 5G 대역 각각에 대하여 RF 특성을 최적화할 수 있다는 장점이 있다.

한편, RFIC(250)가 4G/5G 분리형으로 구성되는 경우에도 4G RFIC 및 5G RFIC가 논리적 및 기능적으로 분리되고 물리적으로는 하나의 칩(chip)에 구현되는 것도 가능하다.

한편, 어플리케이션 프로세서(AP, 280)는 전자기기의 각 구성부의 동작을 제어하도록 구성한다. 구체적으로, 어플리케이션 프로세서(AP, 280)는 모뎀(270)을 통해 전자기기의 각 구성부의 동작을 제어할 수 있다.

예를 들어, 어플리케이션 프로세서(AP, 280)는 전자기기의 저전력 동작(low power operation)을 위해 전력 관리 IC(PMIC: Power Management IC)를 통해 모뎀(270)을 제어할 수 있다. 이에 따라, 모뎀(270)은 RFIC(250)를 통해 송신부 및 수신부의 전력 회로를 저전력 모드에서 동작시킬 수 있다.

이와 관련하여, 어플리케이션 프로세서(AP, 280)는 전자기기가 대기 모드(idle mode)에 있다고 판단되면, 모뎀(270)을 통해 RFIC(250)를 다음과 같이 제어할 수 있다. 예를 들어, 전자기기가 대기 모드(idle mode)에 있다면, 제1 및 제2 전력 증폭기(110, 120) 중 적어도 하나가 저전력 모드에서 동작하거나 또는 오프(off)되도록 모뎀(270)을 통해 RFIC(250)를 제어할 수 있다.

다른 실시 예에 따르면, 어플리케이션 프로세서(AP, 280)는 전자기기가 저전력 모드이면, 저전력 통신이 가능한 무선 통신을 제공하도록 모뎀(270)을 제어할 수 있다. 예를 들어, 전자기기가 4G 기지국, 5G 기지국 및 액세스 포인트 중 복수의 엔티티와 연결된 경우, 어플리케이션 프로세서(AP, 280)는 가장 저전력으로 무선 통신이 가능하도록 모뎀(270)을 제어할 수 있다. 이에 따라, 스루풋(throughput)을 다소 희생하더라도 어플리케이션 프로세서(AP, 280)는 근거리 통신 모듈(113)만을 이용하여 근거리 통신을 수행하도록 모뎀(270)과 RFIC(250)를 제어할 수 있다.

또 다른 실시 예에 따르면, 전자기기의 배터리 잔량이 임계치 이상이면, 최적의 무선 인터페이스를 선택하도록 모뎀(270)을 제어할 수 있다. 예를 들어, 어플리케이션 프로세서(AP, 280)는 배터리 잔량과 가용 무선 자원 정보에 따라 4G 기지국 및 5G 기지국 모두를 통해 데이터를 수신할 수 있도록 모뎀(270)을 제어할 수 있다. 이때, 어플리케이션 프로세서(AP, 280)는 배터리 잔량 정보는 PMIC로부터 수신하고, 가용 무선 자원 정보는 모뎀(270)으로부터 수신할 수 있다. 이에 따라 배터리 잔량과 가용 무선 자원이 충분하면, 어플리케이션 프로세서(AP, 280)는 4G 기지국 및 5G 기지국 모두를 통해 데이터를 수신할 수 있도록 모뎀(270)과 RFIC(250)를 제어할 수 있다.

한편, 도 2의 다중 송수신 시스템(multi-transceiving system)은 각각의 무선 시스템(radio System)의 송신부와 수신부를 하나의 송수신부로 통합할 수 있다. 이에 따라 RF 프론트 엔드(Front-end)에서 두 종류의 시스템 신호를 통합하는 회로부분을 제거할 수 있다는 장점이 있다.

또한, 프론트 엔드 부품을 통합된 송수신부로 제어 가능하므로, 송수신 시스템이 통신 시스템 별로 분리되었을 경우보다 효율적으로 프론트 엔드 부품이 통합될 수 있다.

또한, 통신 시스템 별로 분리되는 경우, 필요에 따라 다른 통신 시스템을 제어하는 것이 불가능하거나, 이로 인한 시스템 지연(system delay)를 가중시키기 때문에 효율적인 자원 할당이 불가능하다. 반면에, 도 2와 같은 다중 송수신 시스템은, 필요에 따라 다른 통신 시스템을 제어하는 것이 가능하고, 이로 인한 시스템 지연을 최소화할 수 있어 효율적인 자원 할당이 가능한 장점이 있다.

한편, 제1 전력 증폭기(210)와 제2 전력 증폭기(220)는 제1 및 제2 통신 시스템 중 적어도 하나에서 동작할 수 있다. 이와 관련하여, 5G 통신 시스템이 4G 대역 또는 Sub6 대역에서 동작하는 경우, 제1 및 제2 전력 증폭기(220)는 제1 및 제2 통신 시스템에서 모두 동작 가능하다.

반면에, 5G 통신 시스템이 밀리미터파(mmWave) 대역에서 동작하는 경우, 제1 및 제2 전력 증폭기(210, 220)는 어느 하나는 4G 대역에서 동작하고, 다른 하나는 밀리미터파 대역에서 동작할 수 있다.

한편, 송수신부와 수신부를 통합하여, 송수신 겸용 안테나를 이용하여 하나의 안테나로 2개의 서로 다른 무선 통신 시스템을 구현할 수 있다. 이때, 도 2와 같이 4개의 안테나를 이용하여 4x4 MIMO 구현이 가능하다. 이때, 하향링크(DL)를 통해 4x4 DL MIMO가 수행될 수 있다.

한편, 5G 대역이 Sub6 대역이면, 제1 내지 제4 안테나(ANT1 내지 ANT4)는 4G 대역과 5G 대역에서 모두 동작하도록 구성될 수 있다. 반면에, 5G 대역이 밀리미터파(mmWave) 대역이면, 제1 내지 제4 안테나(ANT1 내지 ANT4)는 4G 대역과 5G 대역 중 어느 하나의 대역에서 동작하도록 구성될 수 있다. 이때, 5G 대역이 밀리미터파(mmWave) 대역이면, 별도의 복수 안테나 각각이 밀리미터파 대역에서 배열 안테나로 구성될 수 있다.

한편, 4개의 안테나 중 제1 전력 증폭기(210)와 제2 전력 증폭기(220)에 연결된 2개의 안테나를 이용하여 2x2 MIMO 구현이 가능하다. 이때, 상향링크(UL)를 통해 2x2 UL MIMO (2 Tx)가 수행될 수 있다. 또는, 2x2 UL MIMO에 한정되는 것은 아니고, 1 Tx 또는 4 Tx로 구현 가능하다. 이때, 5G 통신 시스템이 1 Tx로 구현되는 경우, 제1 및 제2 전력 증폭기(210, 220) 중 어느 하나만 5G 대역에서 동작하면 된다. 한편, 5G 통신 시스템이 4Tx로 구현되는 경우, 5G 대역에서 동작하는 추가적인 전력 증폭기가 더 구비될 수 있다. 또는, 하나 또는 두 개의 송신 경로 각각에서 송신 신호를 분기하고, 분기된 송신 신호를 복수의 안테나에 연결할 수 있다.

한편, RFIC(250)에 해당하는 RFIC 내부에 스위치 형태의 분배기(Splitter) 또는 전력 분배기(power divider)가 내장되어 있어, 별도의 부품이 외부에 배치될 필요가 없고 이로 인해 부품 실장성을 개선시킬 수 있다. 구체적으로 제어부(250)에 해당하는 RFIC 내부에 SPDT (Single Pole Double Throw) 형태의 스위치를 사용하여 2개의 서로 다른 통신 시스템의 송신부(TX) 선택이 가능하다.

또한 본 발명에 따른 복수의 무선 통신 시스템에서 동작 가능한 전자기기는 듀플렉서(duplexer, 231), 필터(232) 및 스위치(233)를 더 포함할 수 있다.

듀플렉서(231)는 송신 대역과 수신 대역의 신호를 상호 분리하도록 구성된다. 이때, 제1 및 제2 전력 증폭기(210, 220)를 통해 송신되는 송신 대역의 신호는 듀플렉서(231)의 제1 출력 포트를 통해 안테나(ANT1, ANT4)에 인가될 수 있다. 반면에, 안테나(ANT1, ANT4)를 통해 수신되는 수신 대역의 신호는 듀플렉서(231)의 제2 출력포트를 통해 저잡음 증폭기(261, 264)로 수신될 수 있다.

필터(232)는 송신 대역 또는 수신 대역의 신호를 통과(pass)시키고 나머지 대역의 신호는 차단(block)하도록 구성될 수 있다. 이때, 필터(232)는 듀플렉서(231)의 제1 출력 포트에 연결되는 송신 필터와 듀플렉서(231)의 제2 출력포트에 연결되는 수신 필터로 구성될 수 있다. 대안적으로, 필터(232)는 제어 신호에 따라 송신 대역의 신호만을 통과시키거나 또는 수신 대역의 신호만을 통과시키도록 구성될 수 있다.

스위치(233)는 송신 신호 또는 수신 신호 중 어느 하나만을 전달하도록 구성된다. 본 발명의 일 실시 예에서, 스위치(233)는 시분할 다중화(TDD: Time Division Duplex) 방식으로 송신 신호와 수신 신호를 분리하도록 SPDT (Single Pole Double Throw) 형태로 구성될 수 있다. 이때, 송신 신호와 수신 신호는 동일 주파수 대역의 신호이고, 이에 따라 듀플렉서(231)는 서큘레이터(circulator) 형태로 구현될 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 실시 예에서, 스위치(233)는 주파수 분할 다중화(FDD: Time Division Duplex) 방식에서도 적용 가능하다. 이때, 스위치(233)는 송신 신호와 수신 신호를 각각 연결 또는 차단할 수 있도록 DPDT (Double Pole Double Throw) 형태로 구성될 수 있다. 한편, 듀플렉서(231)에 의해 송신 신호와 수신 신호의 분리가 가능하므로, 스위치(233)가 반드시 필요한 것은 아니다.

한편, 본 발명에 따른 전자기기는 제어부에 해당하는 모뎀(270)을 더 포함할 수 있다. 이때, RFIC(250)와 모뎀(270)을 각각 제1 제어부 (또는 제1 프로세서)와 제2 제어부(제2 프로세서)로 지칭할 수 있다. 한편, RFIC(250)와 모뎀(270)은 물리적으로 분리된 회로로 구현될 수 있다. 또는, RFIC(250)와 모뎀(270)은 물리적으로 하나의 회로에 논리적 또는 기능적으로 구분될 수 있다.

모뎀(270)은 RFIC(250)를 통해 서로 다른 통신 시스템을 통한 신호의 송신과 수신에 대한 제어 및 신호 처리를 수행할 수 있다. 모뎀(270)은 4G 기지국 및/또는 5G 기지국으로부터 수신된 제어 정보(Control Information)을 통해 획득할 수 있다. 여기서, 제어 정보는 물리 하향링크 제어 채널(PDCCH: Physical Downlink Control CHannel)을 통해 수신될 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.

모뎀(270)은 특정 시간 및 주파수 자원에서 제1 통신 시스템 및/또는 제2 통신 시스템을 통해 신호를 송신 및/또는 수신하도록 RFIC(250)를 제어할 수 있다. 이에 따라, RFIC(250)는 특정 시간 구간에서 4G 신호 또는 5G 신호를 송신하도록 제1 및 제2 전력 증폭기(210, 220)를 포함한 송신 회로들을 제어할 수 있다. 또한, RFIC(250)는 특정 시간 구간에서 4G 신호 또는 5G 신호를 수신하도록 제1 내지 제4 저잡음 증폭기(261 내지 264)를 포함한 수신 회로들을 제어할 수 있다.

한편, 도 2와 같은 다중 송수신 시스템이 구비된 본 발명에 따른 전자기기의 구체적인 동작 및 기능에 대해서 이하에서 검토하기로 한다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따라 확장된 ET 대역폭을 확보할 수 있는 엔벨로프 트래킹부의 구조를 도시한 블록도이다. 그리고 도 4는 통상적인 ET 증폭기에서 회로 손실에 따라 ET 증폭기에서 증폭된 이득이 감쇠하는 예를 도시한 개념도이다.

도 3을 참조하여 살펴보면, 본 발명의 실시 예에 따른 전자기기(100)는 엔벨로프 트래킹(Envelope Tracking, ET)을 수행하는 ET부(300)를 포함할 수 있다. 상기 ET부(300)는 제어부(도시되지 않음)에 연결될 수 있으며, 상기 제어부에 의해 제어될 수 있다. 상기 제어부는 모뎀(MODEM, 270) 또는 어플리케이션 프로세서(AP, 280)일 수 있다. 또는 상기 제어부는 이동 단말기의 전반적인 동작을 제어하는 단말기 제어부(180)일 수 있다.

한편 상기 ET부(300)는 모뎀으로부터 입력되는 신호를 주파수 대역에 따라 분할할 수 있는 신호 분배부(Signal Distributor 또는 Signal Splitter)(310) 및 복수의 ET 증폭기(321, 322), 정합부(330), 그리고 전압 변조부(350)를 포함하여 구성될 수 있다.

먼저 신호 분배부(310)는, 전자기기(100) 출력되는 RF 신호의 포락선에 대응하는 아날로그 신호를 입력받을 수 있다. 여기서 상기 출력되는 RF 신호는, 5G 무선 통신 표준에 따라 100HMz의 대역폭을 가지는 신호일 수 있다.

여기서 상기 출력되는 RF 신호는 모뎀(270)에서 모듈레이션된 기저대역 신호일 수 있다. 즉 모뎀(270)은 기저대역 신호를 변조를 통해 아날로그 신호로 변환(DAC : Digital to Analog Converting)할 수 있으며, 변환된 신호를 신호 분배부(310)에 입력할 수 있다. 이하 상기 모뎀(270)으로부터 엔벨로프 트래킹을 위해 신호 분배부(310)에 출력되는 변조된 기저대역 신호를 'ET DAC 신호'라고 하기로 한다.

한편 본 발명의 실시 예에 따른 ET부(300)는 복수의 ET 증폭기를 포함할 수 있다. 여기서 복수의 ET 증폭기 각각은 60MHz 대역의 신호들을 증폭할 수 있도록 형성된 것일 수 있다. 즉 60MHz의 ET 전압 대역폭을 가지도록 형성된 것일 수 있다.

한편 상기 ET 전압 대역폭은, 인덕턴스 등 회로 내부의 손실(이하 회로 손실)에로 인해 ET 전압 대역폭이 제한될 수 있다. 즉, 통상적인 ET 증폭기에서 ET DAC 신호를 증폭하는 경우에, 주파수가 증가함에 따라 증폭된 신호가 전력 증폭기로 전달될 때까지의 회로 손실이 증가하게 되고, 이 경우 엔벨로프 트래킹에 따른 PA 공급 전압 제어를 위한 최소 이득(예 : 0) 이상을 가지는 주파수에 따라 지원 가능한 ET 전압 대역폭이 결정될 수 있다. 이 경우 도 4에서 보이고 있는 바와 같이, 최소 이득 ‘0’이상을 가지는 0MHz에서 60MHz 이하의 주파수로 ET 전압 대역폭이 제한될 수 있다.

한편 상기 신호 분배부(310)는 입력된 ET DAC 신호를, 주파수에 따라 분할할 수 있다. 그리고 분할된 아날로그 신호들을 각각 서로 다른 ET 증폭기에 입력할 수 있다. 이 경우, 도 4에서 보이고 있는 바와 같이 지원 가능한 ET 전압 대역폭이 60MHz인 경우 신호 분배부(310)는 60MHz를 기준으로 ET DAC 신호를 분할할 수 있다. 이 경우 분할이 이루어지는 경계의 주파수, 즉 분할 경계 주파수는 60MHz 일 수 있으며, 이 경우 ET DAC 신호는 신호 분배부(310)에 의하여 상기 분할 경계 주파수를 기준으로 두 개의 신호로 분할되고, 서로 다른 ET 증폭기에 입력될 수 있다.

이 경우, 0MHz 이상 60MHz 이하의 신호는 제1 ET 증폭기(321)로 입력될 수 있다. 그리고 60MHz 이상 100MHz 이하의 신호는 제2 ET 증폭기(322)로 입력될 수 있다. 그리고 각 ET 증폭기들(321, 322)은 입력된 ET DAC 신호를 증폭할 수 있다.

한편 정합부(330)는 각 ET 증폭기들(321, 322)에서 증폭된 ET DAC 신호들을 정합할 수 있다. 여기서 정합부(330)는 제2 ET 증폭기(322)의 증폭 결과를 상기 분할 경계 주파수만큼 쉬프트(shift)하고 쉬프트된 증폭 결과를 상기 제1 ET 증폭기(321)의 증폭 결과와 합성할 수 있다. 이 경우 상기 분할 경계 주파수를 기준으로 제1 ET 증폭기(321)의 증폭 결과와 쉬프트된 제2 ET 증폭기(322)의 증폭 결과가 서로 합성될 수 있다. 이에 따라 0MHz 이상 120MHz 이하의 ET 전압 대역폭을 가지는 ET 출력 신호가 상기 정합부(330)로부터 출력될 수 있으며, 이에 상기 ET 출력 신호는 60MHz를 초과하여 100MHz 이하의 신호들에 대한 ET 증폭 신호를 포함할 수 있다. 즉, ET 대역폭이 100MHz 까지 확장될 수 있다.

한편 전압 변조부(350)는 벅(Buck) 제어부와 드라이버를 포함하여 전원 공급부(190)에서 공급되는 전력에 대한 승압을 수행할 수 있다. 그리고 전원 공급부(190)에서 공급되는 전력을 상기 모뎀(270)의 제어(전압 제어 신호)에 따라 출력할 수 있다. 이 경우 전압 변조부(350)에서 출력되는 전압은 상기 정합부(330)에서 출력되는 ET 출력 신호에 따라 변조될 수 있으며, 상기 ET 출력 신호에 따라 변조된 전압이 제1 전력 증폭기(210)와 제2 전력 증폭기(220) 중 적어도 하나에, 구동을 위한 구동 전압으로 인가될 수 있다. 이에 본 발명의 실시 예에 따른 ET부(300)는 5G 통신 기술에 따라 60MHz를 초과하여 100MHz 이하의 주파수를 가지는 신호들이 출력되는 경우에도, 엔벨로프 트래킹을 통한 전력 절감이 이루어질 수 있도록 한다.

도 5는 이러한 본 발명의 실시 예에 따른 전자기기(100)에서, 복수의 ET 증폭기를 통해 ET 대역폭을 확장하고, 확장된 ET 대역폭에 따라 전력 증폭기에 공급되는 전압을 제어하는 동작을 도시한 흐름도이다.

도 5를 참조하여 살펴보면, 본 발명의 실시 예에 따른 전자기기(100)의 제어부는 먼저 기저대역 신호를 모듈레이션할 수 있다(S500). 상기 모듈레이션에 따라 펄스 형태의 기저대역 신호는 아날로그 신호의 형태로 변환될 수 있으며, 아날로그 신호로 변환된 기저대역 신호(ET DAC 신호)가 엔벨로프 트래킹을 위해 ET부(300)로 출력될 수 있다.

그러면 제어부는 상기 모듈레이션된 기저대역 신호(ET DAC 신호)를 주파수에 따라 분할할 수 있다. 그리고 분할된 ET DAC 신호를 주파수에 따라 제1 및 제2 ET 증폭기(321, 322)에 입력할 수 있다(S502). 상기 S504 단계에서 신호 분배부(310)는 ET DAC 신호를 기 설정된 분할 경계 주파수에 따라 분할할 수 있다. 여기서 상기 분할 경계 주파수는 각 ET 증폭기의 전압 대역폭, 즉 ET 전압 대역폭에 따라 결정될 수 있다.

한편 상기 S504 단계에서, 상기 ET 전압 대역폭이 60MHz인 경우 신호 분배부(310)는 상기 60MHz를 기준으로 ET DAC 신호를 분할 수 있다. 그러면 ET DAC 신호는 주파수가 0MHz 이상 60MHz 이하의 신호들을 포함하는 제1 ET DAC 신호와, 주파수가 60MHz 이상의 신호들을 포함하는 제2 ET DAC 신호로 분할될 수 있다. 그리고 신호 분배부(310)는 제1 ET DAC 신호를 제1 ET 증폭기(321)에, 제2 ET DAC 신호를 제2 ET 증폭기(322)에 각각 입력할 수 있다. 이 경우 5G 통신에 따른 대역폭이 0MHz 에서 100MHz 이하이므로, 최대 100MHz의 주파수를 가지는 신호가 제2 ET 증폭기(322)에 입력될 수 있다. 이처럼 60MHz를 분할 경계 주파수로 ET DAC 신호를 분할하여 ET 출력 신호를 생성하는 예를 하기 도 7을 참조하여 살펴보기로 한다.

한편 S502 단계에서, 제1 ET DAC 신호와 제2 ET DAC 신호가 주파수에 따라 제1 및 제2 ET 증폭기(321, 322)에 입력되면, 제1 및 제2 ET 증폭기(321, 322)는 입력된 제1 ET DAC 신호와 제2 ET DAC 신호를 각각 증폭할 수 있다. 그리고 증폭된 신호들을 각각 출력할 수 있다.

그러면 제어부는 상기 제1 ET 증폭기(321)의 증폭 결과와 제2 ET 증폭기(322)의 증폭 결과를 정합할 수 있다(S504). 상기 정합은 상기 분할 경계 주파수를 기준으로 정합이 이루어질 수 있다. 이러한 경우 상기 제1 ET 증폭기(321)의 증폭 결과와 제2 ET 증폭기(322)의 증폭 결과 중, 상기 분할 경계 주파수에 대응하는 신호의 증폭 결과는 서로 중첩될 수 있다.

한편 정합된 결과는 60MHz를 초과하는 ET DAC 신호의 증폭 결과를 포함할 수 있다. 또한 ET DAC 신호가 최대 100MHz의 주파수를 가질 수 있으므로, 상기 정합 결과는 최대 100MHz 이하의 ET DAC 신호의 증폭 결과를 포함할 수 있다. 즉 상기 정합 결과는 100MHz의 주파수까지 ET 대역폭이 확장된 결과와 동일한 결과를 가질 수 있다.

그러면 제어부는 상기 정합 결과에 따라 전압 변조부(350)에서 출력되는 전압을 변조할 수 있다. 그리고 변조된 전압을 제1 전력 증폭기(210)와 제2 전력 증폭기(220) 중 적어도 하나에 인가할 수 있다. 이에 따라 100MHz 까지 확장된 ET 대역폭에 따른 엔벨로프 트래킹이 수행될 수 있다

도 6을 참조하여 살펴보면, 제어부는 도 5의 S504 단계에서 제1 ET 증폭기(321)의 증폭 결과와 제2 ET 증폭기(322)의 증폭 결과를 정합할 수 있다.

이 경우 제어부는, 먼저 제2 ET 증폭기(322)의 증폭 결과를 상기 분할 경계 주파수만큼 쉬프트(Shift)할 수 있다(S600). 일 예로 상술한 바와 같이 분할 경계 주파수가 60MHz 인 경우라면, 제어부는 제2 ET 증폭기(322)의 증폭 결과를 60MHz 쉬프트할 수 있다. 그러면 상기 제2 ET 증폭기(322)의 증폭 결과는 60MHz 이상 120MHz 이하의 주파수 대역으로 쉬프트될 수 있다.

그리고 제어부는 제1 ET 증폭기(321)의 증폭 결과와, 쉬프트된 제2 ET 증폭기(322)의 증폭 결과를 합성할 수 있다(S602). 이 경우 제1 ET 증폭기(321)의 증폭 결과는 0MHz 이상 60MHz 이하의 주파수 대역을 가지고 있으며, 쉬프트된 제2 ET 증폭기(322)의 증폭 결과는 60MHz 이상 120MHz 이하의 주파수 대역을 가지고 있으므로, 서로 중첩되는 분할 경계 주파수 60MHz를 기준으로 제1 ET 증폭기(321)의 증폭 결과와 쉬프트된 제2 ET 증폭기(322)의 증폭 결과가 서로 연결될 수 있다. 이 경우 분할 경계 주파수인 60MHz는 서로 중첩될 수 있다. 즉, 60MHz 주파수를 가지는 신호의 증폭 결과는 중첩될 수 있다.

상기 S602 단계의 합성 결과 0MHz에서 120MHz이하의 주파수 대역을 가지는 ET 증폭 결과가 생성될 수 있다. 따라서 상기 합성 결과는 60MHz를 초과하는 ET DAC 신호의 증폭 결과를 포함할 수 있다. 그리고 ET DAC 신호가 최대 100MHz의 주파수를 가질 수 있으므로, 상기 S602 단계의 합성 결과, 최대 100MHz 이하의 ET DAC 신호의 증폭 결과가 포함될 수 있다.

도 7은 이러한 본 발명의 실시 예에 따른 전자기기(100)에서 두 개의 ET 증폭 결과를 합성하여 ET 대역폭을 확장하는 예를 도시한 예시도이다.

먼저 도 7의 (a)를 참조하여 살펴보면, 도 7의 (a)는 모뎀(270)에서 출력되는 변조된 기저대역 신호, 즉 ET DAC 신호(700)를 전압과 주파수 영역에서 도시한 예를 보이고 있는 것이다. 도 7의 (a)에서 보이고 있는 바와 같이, 전자기기(100)가 5G 통신을 지원함에 따라, 출력되는 RF 신호가 60MHz를 초과 100MHz 이하의 신호를 포함하고 있는 것을 알 수 있다.

이러한 경우, 제어부는 기 설정된 분할 경계 주파수에 따라 상기 ET DAC 신호를 분할할 수 있다. 이 경우 상기 분할 경계 주파수가 60MHz 인 경우라면, 제어부는 ET DAC 신호(700)을 0MHz 이상 60MHz 이하의 신호들을 포함하는 제1 ET DAC 신호(712)와, 주파수가 60MHz 이상인 신호들을 포함하는 제2 ET DAC 신호(722)로 분할할 수 있다. 이 경우 도 7의 (b)와 도 7의 (c)에서 보이고 있는 바와 같이, 제1 ET DAC 신호(712)와 제2 ET DAC 신호(722)는, 상기 분할을 통해 각각 제1 ET 증폭기(321) 및 제2 ET 증폭기(322)의 60MHz 대역폭(ET 대역폭)(710, 720)에 포함될 수 있다.

한편 제1 ET DAC 신호(712)와 제2 ET DAC 신호(722)는 각각 제1 ET 증폭기(321), 제2 ET 증폭기(322)로 입력될 수 있다. 그리고 각각 증폭될 수 있다. 그리고 정합 과정을 통해 제1 ET 증폭기(321)의 증폭 결과와, 상기 분할 경계 주파수만큼 쉬프트된 제2 ET 증폭기(322)의 증폭 결과가 합성될 수 있다.

이에, 제1 ET 증폭기(321)의 증폭 결과와 상기 제2 ET 증폭기(322)의 증폭 결과는, 도 7의 (d)에서 보이고 있는 바와 같이, 중첩되는 분할 경계 주파수(60MHz)를 기준으로 서로 다른 주파수 대역의 신호로 연결될 수 있다. 이 경우 상기 정합된 결과는 최대 120MHz의 대역폭을 가질 수 있다.

한편 상기 도 4에서 보이고 있는 바와 같이, 비록 60MHz 까지 전압 이득이, 최소의 전압 이득(예 : 0) 이상인 경우라고 하더라도, 특정 주파수를 기준으로 회로 손실에 의한 영향이 일정 수준 이상 발생할 수 있다. 즉, 도 4에서 보이고 있는 바와 같이, 특정 주파수 45MHz까지는 회로 손실이 적어서 일정 수준의 전압 이득을 가질 수 있는 반면, 45MHz를 초과하는 주파수에 대해서는 회로 손실로 인해 전압 이득의 감쇠가 크게 발생할 수 있다.

따라서 도 4에서 보이고 있는 바와 같이, 45MHz에서 60MHz까지의 주파수를 가지는 신호의 경우 주파수가 45Mhz 이하의 신호들에 비하여 증폭기의 전압 이득이 낮아질 수 있다. 반면 주파수가 60Mhz 이상의 신호의 경우 제2 ET 증폭기(322)에서 증폭(제2 ET 증폭기(322)의 증폭 시작 주파수(제1 ET 증폭기(321)의 0MHz에 대응하는 지점) 근처에서 증폭)되므로, 다시 높은 전압 이득을 가질 수 있다. 이에 도 7의 (d)에서 보이고 있는 바와 같이, 제1 ET 증폭기(321)의 증폭 결과와 제2 ET 증폭기(322)의 증폭 결과를 정합하는 경우, 60MHz 전후의 주파수를 가지는 신호들에 대해 상기 증폭 이득의 차이로 인한 비선형성(Non linear) 문제가 발생할 수 있다.

이에 본 발명의 다른 실시 예에 따른 전자기기(100)는 상기 전압 감쇠가 발생하는 특정 주파수를 분할 경계 주파수로 설정하여 ET DAC 신호를 분할하고, 분할된 ET DAC 신호를 정합할 수 있다.

도 8은 이러한 본 발명의 다른 실시 예에 따라 ET 대역폭이 확장되는 예를 도시한 예시도이다.

먼저 도 8의 (a)를 참조하여 살펴보면, 도 8의 (a)는 모뎀(270)에서 출력되는 변조된 기저대역 신호, 즉 ET DAC 신호(700)를 전압과 주파수 영역에서 도시한 예를 보이고 있는 것이다.

이러한 경우, 제어부는 기 설정된 분할 경계 주파수에 따라 상기 ET DAC 신호를 분할할 수 있다. 이 경우 상기 회로 손실로 인해 발생하는 감쇠가 발생하는 특정 주파수가 45MHz인 경우라면, 제어부는 분할 경계 주파수를 45MHz로 결정할 수 있다. 여기서 상기 특정 주파수는 본 발명과 관련된 다수의 실험을 통해 획득될 수 있으며, 미리 설정된 주파수일 수 있다. 이하에서는 상기 특정 주파수를 45MHz로 가정하여 설명하기로 한다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것이 아님은 물론이며, 얼마든지 다른 주파수가 설정될 수도 있음은 물론이다.

한편 상기 분할 경계 주파수가 45MHz 인 경우, 제어부는 ET DAC 신호(700)을 0MHz 이상 45MHz 이하의 신호들을 포함하는 제1 ET DAC 신호(810)와, 주파수가 45MHz 이상인 신호들을 포함하는 제2 ET DAC 신호(820)로 분할할 수 있다.

한편 제1 ET DAC 신호(810)와 제2 ET DAC 신호(820)는 각각 제1 ET 증폭기(321), 제2 ET 증폭기(322)로 입력될 수 있다. 그리고 각각 증폭될 수 있다. 한편 제1 ET 증폭기(321) 및 제2 ET 증폭기(322)는 각각 60MHz의 대역폭(ET 대역폭을 가질 수 있다. 따라서 제1 ET 증폭기(321)의 ET 대역폭(710)에는 시작 주파수인 0MHz 로부터 60MHz 까지의 신호가 포함될 수 있다. 제2 ET 증폭기(322)의 ET 대역폭(830)에는 시작 주파수인 45MHz 로부터 105MHz 까지의 신호가 포함될 수 있다.

그리고 정합 과정에서 상기 제2 ET 증폭기(322)의 증폭 결과는 현재 설정된 분할 경계 주파수 45MHz 만큼 쉬프트될 수 있다. 그리고 제어부는 제1 ET 증폭기(321)의 증폭 결과와, 상기 45MHz 만큼 쉬프트된 제2 ET 증폭기(322)의 증폭 결과가 합성될 수 있다.

이에, 0MHz 이상 45MHz 이하의 대역폭을 가지는 제1 ET 증폭기(321)의 증폭 결과와, 45MHz 이상 105MHz 이하의 대역폭을 가지는 제2 ET 증폭기(322)의 증폭 결과가 합성될 수 있다. 따라서 도 8의 (d)에서 보이고 있는 바와 같이, 45MHz의 분할 경계 주파수를 기준으로 정합되는 경우 최대 105MHz까지 ET 대역폭이 확장될 수 있다. 그리고 이 경우 상기 분할 경계 주파수인 45MHz 주파수의 신호는 중첩될 수 있다.

한편 상술한 바와 같이, 상기 특정 주파수는 회로 손실로 인한 감쇠가 기 설정된 수준 미만 발생하는 주파수 일수 있다. 이에 따라 도 4에서 보이고 있는 바와 같이, 분할 경계 주파수의 전후의 증폭 이득이 서로 동일할 수 있다. 따라서 상기 분할 경계 주파수의 전후에 증폭 이득의 차이가 발생하지 않을 수 있으며, 이에 따라 두 개의 ET 증폭 결과를 정합 시 선형성(linear)이 유지될 수 있다.

한편 상술한 설명에서는 상기 특정 주파수가 미리 결정되는 경우의 예를 들었으나, 이와는 달리 제어부에 의해 상기 특정 주파수가 검출될 수도 있음은 물론이다. 이 경우 제어부는 기 설정된 시험 신호를 ET 증폭기를 이용하여 증폭하고 증폭 결과에 근거하여 증폭 이득의 감쇠가 일정 수준 이상 발생하는 주파수를 검출할 수 있다. 그리고 제어부는 검출된 주파수 중 가장 낮은 주파수보다 일정 수준 낮은 주파수를 상기 특정 주파수로 결정할 수 있다.

따라서 상기 시험 신호에 따른 ET 증폭기 증폭 시험 결과가 상기 도 4와 같은 경우, 제어부는 45Mhz를 초과하는 주파수들을 증폭 이득의 감쇠가 일정 수준 이상 발생하는 주파수들로 검출할 수 있다. 그러면 제어부()는 검출된 주파수들 중 가장 낮은 주파수를 검출하고(도 4, 예를 들어 45.1MHz를 검출), 검출된 주파수보다 일정 수준 낮은 주파수(도 4 : 예를 들어 45MHz)를 상기 특정 주파수로 결정할 수 있다.

전술한 본 발명은, 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 상기 컴퓨터는 단말기의 제어부(180)를 포함할 수도 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

Claims

모뎀(Modem)으로부터 입력되는 변조된 기저대역 신호를, 기 설정된 분할 경계 주파수를 기준으로 제1 신호와 제2 신호로 분할하는 신호 분배부;

상기 제1 및 제2 신호를 각각 입력받아 엔벨로프 트래킹(envelope tracking : ET)에 따른 증폭을 수행하는 제1 및 제2 ET 증폭기;

상기 제2 ET 증폭기의 증폭 결과를 상기 분할 경계 주파수에 근거하여 쉬프트(Shift)하고, 상기 제1 ET 증폭기의 증폭 결과와 상기 쉬프트된 제2 증폭기의 증폭 결과를 정합하는 정합부; 및,

상기 정합부의 정합 결과에 근거하여 적어도 하나의 전력 증폭기에 인가되는 구동 전압을 변조하는 전압 변조부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자기기.
제1항에 있어서, 상기 정합부는,

상기 제1 ET 증폭기의 증폭 결과와 상기 쉬프트된 제2 증폭기의 증폭 결과를 상기 분할 경계 주파수를 기준으로 합성하며,

상기 분할 경계 주파수에 대응하는 신호의 증폭 결과는 상기 정합시 중첩되는 것을 특징으로 하는 전자기기.
제1항에 있어서, 상기 분할 경계 주파수는,

기 설정된 ET 전압 대역폭에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 전자기기.
제1항에 있어서, 상기 제2 신호는,

상기 제1 신호보다 더 높은 주파수 대역의 신호임을 특징으로 하는 전자기기.
제3항에 있어서,

상기 분할 경계 주파수는 60MHz이며,

상기 신호 분배부는,

상기 변조된 기저대역 신호를, 주파수가 0MHz 이상 60MHz 이하의 신호들을 포함하는 제1 신호와, 주파수가 60MHz 이상인 신호들을 포함하는 제2 신호로 분배하고, 상기 제1 신호는 상기 제1 ET 증폭기에, 상기 제2 신호는 상기 제2 ET 증폭기에 각각 입력하는 것을 특징으로 하는 전자기기.
제1항에 있어서, 상기 분할 경계 주파수는,

회로 손실에 따른 각 주파수의 증폭 이득 감쇠 특성에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 전자기기.
제6항에 있어서,

상기 분할 경계 주파수는 45MHz이며,

상기 신호 분배부는,

상기 변조된 기저대역 신호를, 주파수가 0MHz 이상 45MHz 이하의 신호들을 포함하는 제1 신호와, 주파수가 45MHz 이상 105Mhz 이하의 신호들을 포함하는 제2 신호로 분배하고, 상기 제1 신호는 상기 제1 ET 증폭기에, 상기 제2 신호는 상기 제2 ET 증폭기에 각각 입력하는 것을 특징으로 하는 전자기기.
모뎀으로부터 입력되는 변조된 기저대역 신호를, 기 설정된 분할 경계 주파수를 기준으로 제1 신호와 제2 신호로 분할하는 단계;

상기 분할된 제1 신호와 제2 신호를, 제1 및 제2 증폭기가 각각 입력받아 엔벨로프 트래킹(envelope tracking : ET)에 따른 증폭을 수행하는 단계;

어느 하나의 증폭기로부터 증폭된 증폭 결과를 상기 분할 경계 주파수에 근거하여 쉬프트(Shift)하는 단계;

상기 분할 경계 주파수를 기준으로, 상기 쉬프트된 증폭 결과와 상기 쉬프트되지 않은 증폭 결과를 정합하는 단계; 및,

상기 정합 결과에 근거하여 적어도 하나의 전력 증폭기에 인가되는 구동 전압을 변조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자기기의 제어 방법.
제8항에 있어서, 상기 쉬프트하는 단계는,

상기 분할된 제1 신호와 제2 신호 중, 더 높은 주파수 대역의 신호를 증폭한 결과를 상기 분할 경계 주파수에 근거하여 쉬프트하는 단계임을 특징으로 하는 전자기기의 제어 방법.
제8항에 있어서,

상기 증폭 결과를 정합하는 단계는,

상기 쉬프트된 증폭 결과와 상기 쉬프트되지 않은 증폭 결과를 상기 분할 경계 주파수를 기준으로 합성하는 단계이며,

상기 분할 경계 주파수에 대응하는 신호의 증폭 결과는,

상기 정합시 중첩되는 것을 특징으로 하는 전자기기의 제어 방법.
제8항에 있어서, 상기 분할 경계 주파수는,

기 설정된 ET 전압 대역폭에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 전자기기의 제어 방법.
제8항에 있어서, 상기 분할 경계 주파수는,

회로 손실에 따른 각 주파수의 증폭 이득 감쇠 특성에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 전자기기.