KR100456118B1

KR100456118B1 - 이동통신단말기의고출력증폭기출력조절장치

Info

Publication number: KR100456118B1
Application number: KR1019970018810A
Authority: KR
Inventors: 임주응
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 1997-05-15
Filing date: 1997-05-15
Publication date: 2004-12-23
Also published as: KR19980083494A

Abstract

본 발명은 고출력증폭기의 출력레벨을 검출하여 송신출력을 일정하게 보상하는 고출력증폭기를 구비함으로써 송신출력레벨의 저하에 의한 통화단절이나 과출력에 의한 전력소모를 방지할 수 있는 이동통신단말기에 관한 것으로, 입력신호에 비례하여 일정한 출력이득을 갖는 고출력증폭기와 송신신호의 이득을 자동으로 조절하는 송신신호 자동이득조절기를 포함하는 코드분할다원접속방식의 이동통신단말기에 있어서, 상기 고출력증폭기의 출력레벨을 검출하기 위한 출력레벨검출부와, 상기 고출력증폭기의 출력이득을 조절하기 위한 이득제어부와, 기설정된 고정데이타를 저장하기 위한 메모리와 출력이득제어를 위한 제어명령을 저장하기 위한 레지스터를 포함하는 로직부를 구비하여 이루어진다.

Description

이동통신단말기의 고출력증폭기의 출력조절장치

본 발명은 이동통신단말기에 관한 것으로, 특히 고출력증폭기의 출력레벨을 검출하여 송신출력을 일정하게 보상하는 고출력증폭기를 구비함으로써 송신출력레벨의 저하에 의한 통화단절이나 과출력에 의한 전력소모를 방지할 수 있는 이동통신단말기에 관한 것이다.

종래, 코드분할 다원접속방식(CDMA)의 이동무선 통신시스템의 하나로서 셀룰라방식의 휴대무선 전화시스템이 있으며, 이 시스템은 유선전화망에 접속된 제어국과, 이 제어국에 대해서 각각 유선회선을 거쳐서 접속된 복수의 기지국과, 복수의 이동국인 이동통신단말기로 구성되어 있다. 상기 각 기지국은 각각 상이한 영역의 무선존(zone)을 형성한다. 상기 이동통신단말기는은 자기국이 위치하고 있는 무선존의 기기국에 대해서 무선회선을 거쳐서 접속되고, 또 상기 기지국으로 부터 제어국을 거쳐서 유선전화망에 접속되어 진다.

또, 상기 시스템은 각 기지국 및 이동통신단말기가 복수의 무선주파수를 공용하여 발호 또는 착호시에 이들의 무선주파수를 선택하여 무선기지국과의 사이를 무선접속되게 하고 있다. 예를 들면, 이동통신단말기에서 발호를 행하기 위하여 후크스위치(hook switch)가 온(on)되었다고 하면, 이 이동통신단말기는 우선 제어용 무선주파수를 선택하고, 또 자기국의 식별코드를 포함하는 발신신호를 발생시킨다. 그리고, 이 발신신호를 상기 제어용 무선주파수에 의해서 확립된 제어채널을 거쳐서 무선기지국을 향하여 송신한다. 이때, 무선기지국은 수신 대기시에 상기 제어채널을 통해서 발호의 발생을 감시하고, 이 상태에서 상기 이동통신단말기로부터 발신신호가 도래하면 당해 이동국 및 자기국의 식별코드를 포함하는 발호신호를 발생하여 제어국으로 송출되어 진다.

상기 제어국은 상기 발호신호에 포함되는 식별코드로 이 발호가 자기시스템의 것인지의 여부를 판정하고, 자기시스템의 것이면 자기시스템이 보유하는 복수의 통화용 무선주파수 중에서 비어있는 무선주파수를 선택하고, 이 무선주파수를 지정하기 위한 정보(통화채널 지정정보)를 포함하는 발호응답신호를 기지국으로 반송한다. 상기 기지국은 제어국으로 부터 상기 발호응답신호가 반송되면 통화채널 지정정보 및 발호원의 이동통신단말기의 식별코드를 포함하는 발신응답신호를 발생하고, 이 신호를 제어채널을 사용하여 이동통신단말기로 송신한다. 이때, 이동통신단말기가 상기 발신응답신호를 수신하면, 이 신호에 포함되어 있는 통화채널 지정정보에 따라서 기지국과의 사이에서 상기 무선주파수에 의한 통화채널을 확립하기 위한 트레이닝(training)을 행하고, 이 트레이닝에 의해서 통화채널이 확립되면 제어국으로 부터 유선전화망으로 발호신호가 보내진다.

이와 같이 유선전화망의 발호신호가 보내지면, 유선전화망은 제어국 및 기지국을 거쳐서 발호원의 이동통신단말기로 다이얼신호의 송출을 요하는 신호를 송출한다. 상기 이동통신단말기에서는 다이얼신호의 송출요구가 도래하면 다이얼 조작이 가능하게 되었다는 취지가 표시되며, 이 표시를 확인한 통화자가 다이얼키에 의해서 통화 상대방의 다이얼번호를 입력하면 이동통신단말기는 상기 다이얼번호에 대응한 다이얼신호를 무선통화채널을 통해 기지국으로 송신한다. 상기 무선기지국에서 상기 다이얼신호를 수신하면 이 다이얼신호를 제어국을 통해 유선전화망으로 전송한다. 따라서, 유선전화망에서는 교환동작이 행해져서 이것에 의해 통화를 희망하는 상대방 전화기가 호출된다. 그리고, 이 호출에 대하여 상대방 통화자가 오프(off) 후크하여 응답하면 상대방 전화기와 발호원의 이동통신단말기와의 사이에 통화로가 형성되고, 이후 이 통화로를 통해서 상대방 전화기와 이동통신단말기와의 사이에 통화가 가능해 지는 것이다.

이러한 종류의 종래의 무선통신시스템에 있어서, 이동국의 이동통신단말기는 도 1의 블럭회로도에서 보는 바와 같이 구성되어 있는데, 이 도면을 참조하여 개략적인 회로구성을 살펴보면 다음과 같다. 먼저, 이중구조로 된 안테나(110)와, 송수신신호의 상호간섭을 막아주기 위한 이중대역필터(120)와, 수신신호를 증폭시키기 위한 수신신호저잡음증폭기(121)와, 저잡음증폭된 수신신호를 여파하기 위한 수신신호 고주파대역필터(122)와, 상기 고주파대역필터(122)에서 여파된 저잡음신호에 국부주파수발진기(140)로 부터 출력된 국부주파수를 혼합하기 위한 수신신호 고주파혼합기(123)와, 국부주파수가 혼합된 고주파신호로 부터 중간주파수를 여파하기 위한 수신신호 중간주파대역필터(124)와, 수신신호의 이득을 자동으로 조절하기 위한 수신신호 자동이득조절기(125)와, 송신신호의 이득을 자동으로 조절하는 송신신호 자동이득조절기(136)와, 송신신호에 국부주파수발진기(140)로 부터 출력된 국부주파수를 혼합하기 위한 송신신호 고주파혼합기(135)와, 송신중간주파수를 여파하기 위한 송신신호 고주파대역필터(134)와, 고주파신호의 이득을 증폭시키는 초단증폭기(133)와, 고주파신호를 최대의 출력레벨로 증폭시키는 전력증폭기(132)와, 역방향신호를 분리시키기 위한 분리기(isolator ; 131), 및 국부대역주파수발진기(140), 국부대역버퍼(141, 142)와, 송수신 중간주파수를 아날로그 및 디지탈신호로 변환시키기 위한 기저대역컨버터(150)와, 상기 기저대역컨버터(150)에서 변환된 신호를 변복조하여 원하는 제어처리를 수행하는 로직부(160)로 구성되어 있다.

상기한 바의 종래 이동통신단말기는 수신시에 안테나(110)을 통해 수신된 신호가 송수신신호 간의 상호간섭을 막아주기 위한 이중대역필터(120)를 거쳐, 수신신호를 증폭시키기 위한 수신신호저잡음증폭기(121), 저잡음증폭된 수신신호를 여파하기 위한 수신신호 고주파대역필터(122)를 거친 다음, 수신신호 고주파혼합기(123)에서 상기 고주파대역필터(122)에서 여파된 저잡음신호에 국부주파수발진기(140)로 부터 출력된 국부주파수가 혼합되어 중간주파수를 생성하고, 국부주파수가 혼합된 고주파신호로 부터 중간주파수를 여파하기 위한 수신신호 중간주파대역필터(124)와, 수신신호의 이득을 자동으로 조절하기 위한 수신신호 자동이득조절기(125)를 통하여 기저대역컨버터(150)를 거쳐 상기 기저대역컨버터(150)에서 변환된 신호를 변복조하여 원하는 제어처리를 수행하는 로직부(160)에서 수신데이타로 복원된다.

한편, 송신시에는 변복조 및 제어처리를 수행하는 로직부(160)에서 변조된 송신신호가 기저대역컨버터(150)를 거쳐, 송신신호의 이득을 자동으로 조절하는 송신신호 자동이득조절기(136), 송신신호에 국부주파수발진기(140)로부터 출력된 국부주파수를 혼합하기 위한 송신신호 고주파혼합기(135)를 통해 고주파신호를 생성한 후, 송신신호 고주파대역필터(134)에서 불요파를 제거한 다음, 초단증폭기(133)와 고출력증폭기(132)에서 이동통신단말기로의 송신에 적합한 출력으로 증폭한 후, 역방향신호를 분리시키기 위한 분리기(131)와, 이중대역필터(120) 및 안테나(110)을 통해 이동통신단말기측으로 전송하게 된다. 이때, 상기 고출력증폭기(132)는 입력신호에 비례하여 일정한 출력신호를 송출하게 되며, 통상 24dB 에서 28dB의 정도의 높은 이득을 가지고 있다.

그러나, 상기한 종래 고출력증폭기(132)의 이득은 입력신호에 대비하여 30% 정도이고, 또한 높은 발열에 의해서 시간이 경과함에 따라 이득이 감소하게 되므로 동일한 출력을 지속적으로 유지할 수 없어 통화가 단절되는 문제가 있을 뿐아니라, 비교적 낮은 출력레벨이 필요한 상황에서도 불구하고 고출력레벨이 일정하게 출력되기 때문에 이동통신단말기의 밧데리 전력소모가 많아지는 문제가 있다.

본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 감안하여 창안한 것으로서, 고출력증폭기의 출력레벨을 검출하여 송신출력을 일정하게 보상하여 송신출력레벨의 저하에 의한 통화단절이나 과출력에 의한 전력소모를 방지할 수 있는 이동통신단말기를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 이동통신단말기는, 입력신호에 비례하여 일정한 출력이득을 갖는 고출력증폭기를 포함하는 코드분할다원접속방식의 이동통신단말기에 있어서, 상기 고출력증폭기의 출력레벨을 검출하기 위한 출력레벨검출부와, 상기 고출력증폭기의 출력이득을 조절하기 위한 이득제어부와, 기설정된고정데이타를 저장하기 위한 메모리와 출력이득제어를 위한 제어명령을 저장하기 위한 레지스터를 포함하는 로직부를 구비하여 이동통신단말기의 송신출력을 일정하게 보상하는 것을 특징으로 한다.

도 1은 종래의 이동통신단말기의 구성을 나타낸 블럭회로구성도,

도 2는 본 발명의 이동통신단말기의 블럭회로구성도,

도 3는 본 발명에 따른 이동통신단말기의 고출력증폭기 출력레벨검출부의 블럭회로도,

도 4는 본 발명에 따른 이동통신단말기 제어부의 회로도이다.

***도면의 주요부분에 대한 부호의 설명***

110,210 : 안테나 120,220 : 이중대역필터

121,221 : 저잡음증폭기 122,222,134,234 : 고주파대역필터

123,223 : 고주파혼합기 124,224 : 중간주파대역필터

125,225,136,236 : 자동이득조절기 150,250 : 기저대역컨버터

160,260 : 로직부 131,231 : 분리기

140,240 : 국부주파수발진기 135,235 : 고주파혼합기

132,232 : 고출력증폭기 133,233 : 초단증폭기

270 : 출력레벨검출부 280 : 이득제어부

261 : 메모리 262 : 레지스터

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 이동통신단말기의 일 실시예를 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 이동통신단말기의 블럭회로구성도, 도 3은 본 발명에 따른 이동통신단말기의 고출력증폭기 출력레벨검출부의 블럭회로도, 도 4는 본 발명에 따른 이동통신단말기 제어부의 회로도이다.

먼저, 도 2를 참조하여 본 발명에 따른 이동동신단말기의 구성요소를 살펴보면, 이중구조의 안테나(210)와, 송수신신호의 상호간섭을 막아주기 위한 이중대역필터(220)와, 수신신호를 저잡음 증폭시키기 위한 수신신호저잡음증폭기(221)와, 저잡음증폭된 수신신호를 여파하기 위한 수신신호 고주파대역필터(222)와, 상기 고주파대역필터(222)에서 여파된 저잡음신호에 국부주파수발진기(240)로 부터 출력된 국부주파수를 혼합하기 위한 수신신호 고주파혼합기(223)와, 국부주파수가 혼합된 고주파신호로 부터 중간주파수를 여파하기 위한 수신신호 중간주파대역필터(224)와, 수신신호의 이득을 자동으로 조절하기 위한 수신신호 자동이득조절기(225)와, 송신신호의 이득을 자동으로 조절하는 송신신호 자동이득조절기(236)와, 송신신호에 국부주파수발진기(240)로 부터 출력된 국부주파수를 혼합하기 위한 송신신호 고주파혼합기(235)와, 송신중간주파수를 여파하기 위한 송신신호고주파대역필터(234)와, 고주파신호의 이득을 증폭시키는 초단증폭기(233)와, 고주파신호를 최대출력레벨로 증폭시키는 전력증폭기(232)와, 역방향신호를 분리시키기 위한 분리기(231), 고출력증폭기(232)의 출력레벨을 검출하기 위한 출력레벨검출부(270), 고출력증폭기의 이득을 조절하기 위한 이득제어부(280), 및 국부대역주파수발진기(240), 국부대역버퍼(241, 242)와, 송수신 중간주파수를 아날로그 및 디지탈신호로 변환시키기 위한 기저대역컨버터(250)와, 상기 기저대역컨버터(250)에서 변환된 신호를 변복조하여 원하는 제어처리를 수행하는 로직부(260)로 구성되어 있다.

상기 로직부(260)는 기설정되어 고정된 데이타를 저장하기 위한 E²PROM(Electrical Erasable Programmable Read Only Memory : 261), 하드웨어의 제어를 위한 제어명령을 저장하는 레지스터(262)를 포함한다.

도 3에 도시한 블럭회로도를 참조하여 상기 고출력증폭기의 출력레벨을 검출하기 위한 출력레벨검출부(270)를 살펴보면, 기준전원부(271)와, 입력직류전류차단콘덴서(272)와, 검출다이오드부(272)와, 잡음제거를 위한 R-C필터(274)와, 증폭기(275)로 구성되어 있다.

도 4를 참조하여 이득제어부(280)을 보다 상세히 살펴보면, 전원분할저항(281, 282, 283)과 스위치용 FET트랜지스터(283, 284)로 구성되어 있다.

상기한 구성의 본 발명의 이동통신단말기의 동작을 살펴보면, 수신부는 종래와 마찬가지로 송수신안테나(210)로 수신된 신호가 이중대역필터(220)을 거쳐, 수신신호를 증폭시키기 위한 수신신호저잡음증폭기(221), 저잡음증폭된 수신신호를 여파하기 위한 수신신호 고주파대역필터(222)를 거친 다음, 수신신호 고주파혼합기(223)에서 상기 고주파대역필터(222)에서 여파된 저잡음신호에 국부주파수발진기(240)로 부터 출력된 국부주파수가 혼합되어 중간주파수를 생성하고, 국부주파수가 혼합된 고주파신호로 부터 중간주파수를 여파하기 위한 수신신호 중간주파대역필터(224)와, 수신신호의 이득을 자동으로 조절하기 위한 수신신호 자동이득조절기(225)를 통하여 기저대역컨버터(250)를 거쳐 상기 기저대역컨버터(250)에서 변환된 신호를 변복조하여 원하는 제어처리를 수행하는 로직부(260)에서 수신데이타로 복원된다.

한편, 송신시에는 변복조 및 제어처리를 수행하는 로직부(260)에서 변조된 송신신호가 기저대역컨버터(250)를 거쳐, 송신신호의 이득을 자동으로 조절하는 송신신호 자동이득조절기(236), 송신신호에 국부주파수발진기(240)로부터 출력된 국부주파수를 혼합하기 위한 송신신호 고주파혼합기(235)를 통해 고주파신호를 생성한 후, 송신신호 고주파대역필터(234)에서 불요파를 제거한 다음, 초단증폭기(233)를 거친 후, 고출력증폭기(232)로 전달된다. 이때, 고출력증폭기(232)는 이득제어부(280)와 출력레벨검출부(270)에 의하여 출력을 제어 및 보상받게 되며, 이 신호는 역방향신호를 분리시키기 위한 분리기(231)와, 이중대역필터(220) 및 안테나(210)을 통해 이동통신단말기측으로 전송된다.

이때, 상기 이득제어부(280)의 동작은 다음과 같다. 고출력증폭기(232)는 제어전압에 의해 이득이 결정되므로 낮은 출력의 경우에는 전원분할저항(281, 282, 283)이 모두 온(on)되어 R1//R2//R3로 제어하고, 중간출력의 경우에는 상기 전원분할저항 중에서 R2와 R3만이 온되어 R2//R3로 제어하고, 높은 출력의 경우에는 R2만을 이용하여 기준전압으로 부터 전압강하를 조정하여 이득을 제어하게 된다.

상기 전원분할저항 중에서 R2만을 사용하여 높은 출력을 낼때는 장시간 사용시 고출력증폭기(232)는 발열 및 효율저하에 의해 출력이 떨어지게 된다. 이때, 출력레벨검출부(270)에 의해 동일한 출력이 유지되도록 보상받게 된다.

출력레벨검출부(270)는 고출력증폭기(232)의 출력단에서 신호를 불필요한 직류차단콘덴서(272)를 통해 교류신호만 받아 기준전원부(271)의 직류전류와 합쳐지게 되며, 출력레벨 검출다이오드부(273)에서 직류신호에 실린 교류신호를 검출해 내고 RC필터부(274)에서 직류신호로 변환되고, 증폭부(275)에서 직류의 가변변위를 증폭하게 된다. 이때, 직류값에 해당하는 송신출력레벨의 정도는 로직부(260)에 포함되어 있는 E²PROM(261)에 저장되어 있으며, 입·출력레지스터(262)에서 직류레벨을 판독하여 E²PROM(261)에 저장된 데이타와 비교하여 출력이 떨어졌을 경우에 송신신호 자동이득조절기(236)를 통해 출력을 증가하도록 보상한다. 같은 방법으로, 필요한 레벨보다 높은 출력이 나올때에는 출력레벨검출부(270)를 이용하여 출력이 감소하도록 만들 수 있다.

상술한 바의 본 발명에 따른 고출력증폭기의 출력레벨보상회로를 구비한 이동통신단말기에 의하면, 이동통신단말기의 고출력증폭기 출력레벨을 검출하여 송신출력을 일정하게 보상하므로 송신출력레벨의 저하에 따른 통화단절을 방지할 수 있으며, 고출력증폭기의 과출력에 의한 전력소모를 방지할 수 있으므로 이동통신단말기의 밧데리 소모를 크게 절약할 수 있는 이점이 있다.

Claims

입력신호에 비례하여 일정한 출력이득을 갖는 고출력증폭기와 송신신호의 이득을 자동으로 조절하는 송신신호 자동이득조절기를 포함하는 코드분할다원접속방식의 이동통신단말기에 있어서, 상기 고출력증폭기의 출력레벨을 검출하기 위한 출력레벨검출부와, 상기 출력레벨검출부에서 검출된 출력레벨과 비교하기 위해 기 설정된 고정데이터를 저장하기 위한 메모리와 출력이득제어를 위한 제어명령을 저장하기 위한 레지스터를 포함하는 로직부와, 상기 고출력증폭기의 출력이득을 조절하기 위하여 상기 로직부의 제어신호를 각각의 입력으로 하고 소오스가 공통 접속되고 공통접속된 소오스에 기준전압이 인가된 복수의 스위치용 FET트랜지스터와 기준전압을 분압하여 상기 FET트랜지스터에 각각 구동전원을 공급하고 제어신호의 출력레벨을 조절하기 위한 다수의 전원분할저항으로 이루어지는 이득제어부를 구비하여 이루어진 것을 특징으로 하는 이동통신단말기의 고출력증폭기 출력조절장치.
제1항에 있어서, 상기 송신신호 자동이득조절기는 상기 로직부의 레지스터에 저장된 제어명령에 의해 송신이득을 조절하는 것을 특징으로 하는 이동통신단말기의 고출력증폭기 출력조절장치.
제1항에 있어서, 상기 출력레벨검출부는 기준전원을 공급하는 기준전원부와, 고출력증폭기의 출력에서 직류를 차단하기 위한 콘덴서와, 출력레벨을 검출하는 다이오드와, 교류신호를 직류신호로 변환하는 R-C필터와, 직류의 가변변위를 증폭하는 증폭기로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 이동통신단말기의 고출력증폭기 출력조절장치.