KR100442596B1

KR100442596B1 - 송수신 전력 세기에 따라 안테나 선택이 가능한 송수신장치

Info

Publication number: KR100442596B1
Application number: KR10-2001-0066587A
Authority: KR
Inventors: 박재선; 김기덕
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2001-10-27
Filing date: 2001-10-27
Publication date: 2004-08-02
Anticipated expiration: 2021-10-27
Also published as: KR20030034827A

Abstract

본 발명은 이동 통신 단말의 송수신 장치에 관한 것으로, 전방향 안테나와 지향성 안테나를 구비하여 송신 신호 전력의 세기에 따라 해당하는 안테나를 선택하여 송수신시 동작시킨다.

Description

송수신 전력 세기에 따라 안테나 선택이 가능한 송수신 장치 {RECEIVER/TRANSMITTER APPARATUS CAPABLE OF SELECTING ANTENNA DEPENDING ON TRANSMISSION/RECEPTION POWER STRENGTH}

본 발명은 이동 통신 단말에 관한 것으로, 특히 이동 통신 단말의 송수신 장치에 관한 것이다.

일반적으로 이동 통신 단말의 송수신 장치는 도 1에 도시된 바와 같이 신호처리부(103), 송신부(109), 수신부(105), PLL(Phase-Locked Loop)부(107), 듀플렉서(111), 안테나(100), 제어부(101) 등으로 이루어진다. 안테나(100)를 통해 수신된 신호는 듀플렉서(111)를 통해 수신부(105)로 인가된다. 인가된 수신 신호는 PLL부(107)로부터 입력된 국부발진신호에 의해 수신부(105)에서 복조되어 신호처리부(103)로 전송된다. 송신시에 송신신호는 신호처리부(103)에서 송신부(105)로 인가되고, PLL부(107)로 인가된 국부발진신호에 의해 최종 송신 주파수 대역으로 주파수 변환되어 듀플렉서(111)를 거쳐 안테나(100)를 통해 방사된다. 상기 안테나(100)로는 전방향 안테나 또는 지향성 안테나가 사용되며, 두 종류의 안테나가 혼합되어 사용되기도 한다. 도1 에 도시된 송수신 장치는 가장 보편적인 구성으로서 수신전력이 낮은 약전계에서는 송신전력을 크게 하여 주고, 수신전력이 높은 강전계에서는 송신전력을 작게 하여 준다.

상기 송수수신 장치가 하나의 안테나만을 구비하는 경우 통상적으로 전방향 안테나를 구비하는데, 지향성에 관계없이 거의 비슷한 전력을 송수신하기 때문에 지형이 복잡한 지역에서는 송수신 성능이 떨어진다는 문제점이 있다. 또한, 이동 통신 단말을 직접 귀에 대고 통화하는 경우 인체에 흡수되는 전력이 임의의 방향으로 지향성을 갖는 지향성 안테나보다 크기 때문에 인체에 해롭다. 그리고, 상기 송수신 장치가 두 종류의 안테나가 혼합하여 구비하는 경우에도 사용자가 직접 사용할 안테나의 종류를 선택해야하는 불편함이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 송수신 성능을 향상시키기 위한 송수신 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 인체에 흡수되는 송신 전력의 양을 감소시키기 위한 송수신 장치를 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 전방향 안테나와 지향성 안테나를 구비한 이동 통신 단말의 송수신 장치에 있어서, 입력되는 선택 신호에 따라 안테나를 선택하는 선택부와, 상기 선택 신호를 출력하는 신호처리부와, 송신 신호 전력의 세기에 따라 해당하는 안테나를 선택하는 상기 선택 신호를 출력하도록 상기 신호처리부를 제어하는 제어부를 구비함을 특징으로 한다.

도 1은 일반적인 송수신 장치의 블록 구성도,

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 송수신 장치의 블록 구성도,

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 제어를 나타낸 도면,

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 송수신 장치의 블록 구성도,

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 안테나 제어를 나타낸 도면.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예들을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그리고, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 2를 참조하여 본 발명에 따른 이동 통신 단말의 송수신장치의 전반적인 설명은 다음과 같다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 송수신 장치의 블록 구성도 이다. 본 발명에 따른 송수신 장치는 도 2에 도시된 바와 같이 신호처리부(103), 송신부(109), 수신부(105), PLL(Phase-Locked Loop)부(107), 듀플렉서(111), 제어부(101), 선택부(307) 지향성 안테나(113), 전방향 안테나(115) 등으로 이루어진다.

제어부(101)는 이동 통신 단말의 전반적인 제어를 담당하며,신호처리부(103)를 제어한다.

듀플렉서(111)는 지향성 안테나(113) 또는 전방향 안테나(115)를 송수신 공용 안테나로 사용하기 위해 송수신 신호를 분리하여 안테나(113,115) 또는 수신부(105)로 인가한다.

PLL부(107)는 국부발진신호를 수신부(105)와 송신부(109)로 출력하여 송수신신호의 변복조가 이루어지도록 한다.

수신부(150)는 저잡음 증폭기, 대역통과 필터, 상하향주파수 혼합기, 중간주파수증폭기 등으로 구성되며, 상기 안테나(113,115)들을 통해 수신되어 상기 듀플렉서(111)로부터 입력된 수신신호를 중간주파수로 변환, 증폭하여 신호처리부(103)로 출력한다.

송신부(109)는 상하향주파수, 혼합기, 대역 통과필터, 구동 증폭기, 전력 증폭기 등으로 구성되며, 신호처리부(103)로부터 입력된 중간주파수의 송신신호를 무선 주파수 신호로 변환하고 증폭하여 듀플렉서(111)와 안테나(113,115)를 통해 송출한다.

본 발명에 따라 새롭게 추가되는 선택부(117)는 제어부(101)의 제어하에 신호처리부(103)에서 출력되어 입력되는 안테나 선택 신호에 따라 적정 안테나(113,115)를 선택한다.

신호처리부(103)는 자동 이득 제어기, 변복조기, 저대역통과필터, 아날로그-디지털변환기 등으로 구성되어, 송신시에는 제어부(101)에서 인가된 디지털 송신 신호를 아날로그 송신 신호로 변환하고, 중간 주파수로 변조하여 송신부(109)로 출력한다. 수신시에는 중간 주파수의 수신 신호를 복조하고, 아날로그 송신 신호를 디지털 송신 신호로 변환하여 제어부(101)로 출력한다. 그리고, 수신 신호의 세기에 따라 송수신 이득 제어신호를 수신부(105)와 송신부(109)로 출력하여 송수신 신호의 크기가 약하거나 지나치게 크지 않도록 조절한다. 즉, 제어부(101)의 제어에 따라 음성처리부(103)는 수신 신호의 전력 세기가 강하면 송신 신호의 전력 세기가 약해지도록 이득 제어 신호를 출력하고, 수신 신호의 전력 세기가 약하면 송신 신호의 전력 세기가 강하도록 이득 제어 신호를 출력한다. 또한 신호처리부(103)는 제어부(101)의 제어에 따라 안테나 선택신호를 선택부(117)로 출력한다.

상기와 같은 이동 통신 단말의 송수신 장치에서 제어부(101)는 본 발명에 따라 송신 신호의 전력의 세기에 따라 적정 선택신호가 출력되도록 신호처리부(103)를 제어한다. 송신 신호의 전력 세기는 수신 신호의 전력 세기에 따라 결정된다. 수신 신호의 전력 세기가 강하면 송신 신호의 전력 세기는 약하게 결정되고, 수신 신호의 전력 세기가 약하면 송신 신호의 전력 세기가 강하게 결정된다. 이렇게 결정된 송신 신호의 전력 세기에 따라 선택부(117)로 인가되는 선택신호가 제어된다. 예를 들어, 송신 신호의 전력 세기가 특정 전력 세기보다 약하면 제어부(101)의 제어하에 신호처리부(103)는 전방향 안테나(115)만을 선택하는 선택신호 또는 전방향 안테나(115)와 지향성 안테나(113)가 합성되어 동작하도록 하는 선택 신호를 선택부(117)로 출력하고, 송신 신호의 전력 세기가 특정 전력 세기보다 강하면 지향성 안테나(113)만을 선택하는 선택신호 또는 전방향 안테나(115)와 지향성 안테나(113)가 합성되어 동작하도록 하는 선택신호를 선택부(117) 출력한다. 상기선택부(117)는 인가되는 선택 신호에 따라 안테나를 선택하여 동작키며, 본 발명의 실시예에 따라 스위치 또는 스위치와 합성부로 구성되어진다.

도 2내지 도5는 본 발명의 실시예에 따른 송수신 장치와 송신 신호 전력 세기에 따른 안테나 선택 상태를 도시하였다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따라 스위치(119)로 구성되는 선택부(117)를 구비한 송수신 장치의 구성도 이고, 도 3은 도 2와 같이 구성된 송수신 장치에 있어서 송신 신호 전력 세기에 따른 안테나 선택 상태를 나타낸 도면이다. 도 4는 본 발명의 실시예에 따라 스위치(121)와 합성기(123)로 구성되는 선택부(117)를 구비한 송수신 장치의 구성도 이고, 도 5는 도 4와 같이 구성된 송수신 장치에 있어서 송신 신호 전력 세기에 따른 안테나 선택 상태를 나타낸 도면이다.

상기 도 2와 도 3에 도시된 실시예에 따른 송수신 장치의 동작은 다음과 같다. 도 3에 도시된 바와 같이 송신 신호 전력이 P1보다 이하인 경우에 도 2에 도시된 송신 장치의 신호처리부(103)는 전방향 안테나(115)를 선택하는 선택 신호를 출력한다. 선택부(117)는 입력되는 선택신호에 따라 스위치(119)를 스위칭하여 전방향 안테나(115)를 온(on)시켜 송수신시 사용한다. 송신 신호 전력이 P2 이상인 경우에 신호처리부(103)는 지향성 안테나(113)를 선택하는 선택 신호를 출력하고 선택부(117)는 이에 따라 스위치(119)를 스위칭하여 지향성 안테나(113)를 송수신시 사용한다. 송신 신호 전력이 P1과 P2 사이인 경우에는 두 안테나(113,115) 중 하나를 선택하도록 구성한다.

상기 도 4와 도 5에 도시된 본 발명의 다른 실시예인 실시예에 따른 송수신장치의 동작은 다음과 같다. 도 4에 도시된 바와 같이 선택부(117)는 스위치(121)와 합성기(123)로 구성되며, 합성기(123)의 한 단자는 지향성 안테나(113)와 연결되어 있고, 나머지 단자는 스위치(121)의 한 단자와 연결되어 있다. 도 5에 도시된 바와 같이 송신 신호 전력이 P1보다 이하인 경우에 도 2에 도시된 송신 장치의 신호처리부(103)는 전방향 안테나(115)를 선택하는 선택 신호를 출력한다. 선택부(117)는 입력되는 선택신호에 따라 스위치(121)를 오프(off)하여 전방향 안테나(115)만을 온(on)시키서 송수신시 사용한다. 송신 신호 전력이 P2 이상인 경우에 신호처리부(103)는 지향성 안테나(113)와 전방향 안테나(115) 합성시키는 선택 신호를 출력한다. 선택부(117)는 이에 따라 스위치(121)를 온하고, 이에 따라 지향성 안테나(113)와 연결된 합성기(123)와 전방향 안테나(115)가 연결되므로 지향성 안테나(113)와 전방향 안테나(115)를 통해 송수신한다.

상기한 바와 같이 송신 신호의 전력 세기가 강하면 지향성 안테나(113) 또는 지향성 안테나(113)와 전방향 안테나(115)를 합성하여 사용하기 때문에 인체에 흡수되는 전력을 감소시켜 인체에 미치는 영향을 줄일 수 있으며, 수신 신호의 전력 세기가 약한 곳에서는 안테나의 방향을 조정하여 수신방향과 일치시켜서 수신함으로써 수신 성능을 향상시킬 수 있다.

상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시할 수 있다. 예를 들어, 스위치와 합성기로 구성된 선택부(117)에서 합성기(123)의 한 단자는 지향성 안테나와 연결하고, 나머지 단자는 스위치의 한 단자와 연결하고, 스위치의 나머지 한 단잔자를 전방향 안테나와 연결한다. 그리고 송신 신호의 전력 세기가 특정 전력 세기보다 약하면 전방향 안테나와 지향성 안테나가 합성되어 동작하도록 스위치를 온하는 선택신호를 생성하고, 송신 신호의 전력 세기가 특정 전력 세기보다 강하면 지향성 안테나만을 선택하도록 스위치를 오프하는 선택신호를 생성하도록 구성한다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위와 특허청구범위의 균등한 것에 의해 정해져야 한다.

상술한 바와 같이 본 발명은 수신 신호의 전력 세기에 따라 송신시 사용할 적정 안테나를 선택하는 방법을 제공함으로써, 송수신 성능을 향상시킬 수 있으며, 인체에 흡수되는 송신 전력의 양을 감소시킬 수 있다.

Claims

전방향 안테나와 지향성 안테나를 구비한 이동 통신 단말의 송수신 장치에 있어서,

입력되는 선택 신호에 따라 안테나를 선택하는 선택부와,

상기 선택 신호를 출력하는 신호처리부와,

상기 송신 신호의 전력의 세기가 특정 전력세기 보다 강하면 상기 지향성 안테나와 상기 전방향 안테나를 선택하는 선택신호를 출력하도록 상기 신호처리부를 제어하여 상기 지향성 안테나와 상기 전방향 안테나를 동시에 사용하여 데이터를 송수신하도록 제어하고, 상기 송신 신호의 전력의 세기가 특정 전력의 세기 보다 약하면 상기 전방향 안테나를 선택하는 선택신호를 출력하도록 상기 신호처리부를 제어하여 상기 전방향 안테나를 사용하여 데이터를 송수신하도록 제어부를 구비함을 특징으로 하는 송수신 장치.
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