KR100293146B1 - Apparatus for controlling transmission power of mobile communication terminal - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: An apparatus for controlling a transmission power of a mobile communication terminal is provided to control a voltage using maximum gain saturation of an operation amplifier and expand a power control range of an entire transmitting terminal using a variable drive amplifier. CONSTITUTION: A voltage control unit(14) outputs a power control signal according to a transmission automatic gain control signal. A drive amplifying unit(15) amplifies a signal outputted from a mixing unit(13) according to the control of the voltage control unit(14) and transmits the amplified signal to the second band pass filter unit(16). The second band pass filter unit(16) performs a band pass filtering of the output of the drive amplifying unit(15). A power amplifying unit(17) amplifies an power of the second band pass filter unit(16). An isolator(18) prevents the transmission distortion of a reflective wave from the power of the power amplifying unit(17) and transmits the output of the power amplifying unit(17) without attenuation to only one direction. A duplexer(19) receives the output of the isolator(18) and performs transmission/receipt through an antenna.

Description

이동통신 단말기의 송신 전력제어 장치Transmission power control device of mobile communication terminal

본 발명은 이동통신 단말기의 송신부 전력제어에 관한 것으로, 특히 연산증폭기의 최대 이득 포화(Maxium Gain Saturation)를 이용하여 전압을 제어하고 가변가능한 드라이브 증폭기를 사용하여 정밀한 전력제어로 송신단 전체의 전력제어 범위를 확대하기 위한 장치에 관한 것이다.The present invention relates to power control of a transmitter of a mobile communication terminal, and more particularly, to control voltage using maximum gain saturation of an operational amplifier, and to control power of an entire transmitter by precise power control using a variable drive amplifier. It relates to a device for enlarging.

일반적으로 이동통신 시스템은 이동단말기를 통해 이동하면서 통신이 가능하도록 한 시스템으로, 개인휴대통신(PCS, Personal Communciation System) 시스템과 디지털 셀룰러 시스템(DCS, Digital Cellular System), 디지털 주파수 공용통신 시스템(DTRS, Digital Trunked Radio System) 등이 사용된다.In general, a mobile communication system is a system that enables communication while moving through a mobile terminal, and includes a personal communication system (PCS) system, a digital cellular system (DCS), and a digital frequency common communication system (DTRS). , Digital Trunked Radio System).

도1은 종래 이동통신 단말기 송신부의 블록구성도이다.1 is a block diagram of a conventional mobile communication terminal transmitter.

이에 도시된 바와 같이, 입력되는 베이스밴드 아날로그 신호의 준위가 변하더라도 출력이 거의 일정하게 유지되도록 이득을 자동적으로 제어하는 자동이득 제어부(AGC, Auto Gain Control)(1)와; 상기 자동이득 제어부(1)에서 출력된 신호의 대역통과 필터링을 수행하는 제1 대역필터부(2)와; 상기 제1 대역필터부(2)의 출력과 채널의 로컬 주파수를 혼합시켜 위상차 값을 출력시키는 혼합부(3)와; 상기 혼합부(3)에서 출력된 신호를 증폭시키는 증폭부(4)와; 상기 증폭부(4)의 출력을 대역필터링하는 제2 대역필터부(5)와; 상기 제2 대역필터부(5)의 전력을 증폭시켜 출력시키는 전력증폭부(6)와; 상기 전력증폭부(6)의 전력에서 반사파의 전송 왜곡을 방지하여 한 방향에 대해서만 감쇠없이 전송시키는 아이솔레이터(Isolator)(7)와; 상기 아이솔레이터(7)의 출력을 입력받아 안테나를 통해 송/수신을 수행하는 듀플렉서(Duplexer)(8)로 구성된다.As shown therein, an auto gain control unit (AGC) for automatically controlling gain so that the output remains substantially constant even if the level of the input baseband analog signal changes; A first band filter unit (2) for performing bandpass filtering of the signal output from the auto gain control unit (1); A mixing unit 3 for mixing the output of the first band filter unit 2 with the local frequency of the channel to output a phase difference value; An amplifier 4 for amplifying the signal output from the mixing section 3; A second band filter section 5 for band filtering the output of the amplification section 4; A power amplifier 6 for amplifying and outputting the power of the second band filter unit 5; An isolator (7) for preventing transmission distortion of the reflected wave in the power of the power amplifier (6) to transmit only attenuation in one direction; It consists of a duplexer (Duplexer) (8) for receiving the output of the isolator (7) to perform the transmission / reception through the antenna.

이와 같이 구성된 종래의 이동통신 단말기 송신부의 동작을 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.When described in detail with reference to the accompanying drawings the operation of the conventional mobile communication terminal transmitter configured as described above are as follows.

먼저, 자동이득 제어부(1)는 입력되는 베이스밴드 아날로그 신호의 준위가 변하더라도 출력이 거의 일정하게 유지되도록 이득을 자동적으로 제어하여 출력시키게 된다. 그러면 제1 대역필터부(2)에서 대역통과 필터링을 수행한 다음 혼합부(3)에서 제1 대역필터부(2)의 출력과 채널의 로컬 주파수를 혼합시켜 위상차 값을 출력시키게 된다. 그리고 대역필터링과 전력증폭을 거쳐 디플렉서(8)로 전송되면, 듀플렉서(8)는 주파수를 송신하도록 동작하였다.First, the automatic gain control unit 1 automatically controls and outputs a gain so that the output remains substantially constant even if the level of the input baseband analog signal changes. Then, the band pass filtering is performed by the first band filter unit 2, and then the mixer 3 mixes the output of the first band filter unit 2 and the local frequency of the channel to output a phase difference value. Then, when it is transmitted to the deplexer 8 through band filtering and power amplification, the duplexer 8 operates to transmit a frequency.

여기서 도2는 자동이득 제어부(2)의 전압/이득 특성을 보인 그래프이다.2 is a graph showing the voltage / gain characteristics of the automatic gain control unit 2.

그러나 도2에서와 같이 종래의 이동통신 단말기 용으로 사용되는 송신 자동이득 제어부(2) IC(Integrated Circuit, 집적 회로)의 전압대비 특성은 선형적이지 못하다. 특히, 강전계 지역(A 영역)에서의 전력제어는 자동이득 제어부(2) 이득의 포화(Saturation)에 의해 원활한 전력제어가 이루어지지 못하게 된다.However, as shown in FIG. 2, the voltage versus characteristic of the transmission automatic gain control unit 2 IC (Integrated Circuit) used for the conventional mobile communication terminal is not linear. In particular, power control in the strong electric field region (area A) is not smooth power control by the saturation of the gain of the automatic gain control unit (2).

또한 회로 내에서 발생하는 무시할 수 없는 잡음성분의 전력레벨로 인하여 정상적인 전력제어 환경에서도 최소전력(-50dBm 이하)까지 제어하지 못하는 경우가 발생하는 문제점이 있었다.In addition, due to the power level of the non-negligible noise component generated in the circuit, there was a problem in that the control to the minimum power (-50dBm or less) in the normal power control environment occurs.

이러한 경우 강전계 지역에서의 개방 루프(Open Loop) 및 폐쇄 루프(Closed Loop) 역방향 전력제어가 원활히 이루어지지 않아 호접속이 불량하거나 통화중 통화 단절현상이 빈번히 발생하게 되는 문제점이 있게 되었다.In this case, open loop and closed loop reverse power control is not smoothly performed in the strong electric field, resulting in poor call connection or frequent disconnection during a call.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 연산증폭기의 최대 이득 포화를 이용하여 전압을 제어하고 가변가능한 드라이브 증폭기를 사용하여 정밀한 전력제어로 송신단 전체의 전력제어 범위를 확대하기 위한 이동통신 단말기의 송신 전력제어 장치를 제공하는 데 있다.Accordingly, the present invention has been proposed to solve the conventional problems as described above, and an object of the present invention is to control the voltage by using the maximum gain saturation of the operational amplifier and to precisely control the entire transmission stage by using a variable drive amplifier. The present invention provides a transmission power control apparatus of a mobile communication terminal for expanding the power control range of the mobile communication terminal.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 이동통신 단말기의 송신 전력제어 장치는,Transmission power control apparatus of a mobile communication terminal according to the present invention to achieve the above object,

이동통신 단말기의 송신부에 있어서, 송신 자동이득 제어신호에 따라 전력제어 신호를 출력하는 전압제어부와; 상기 전압제어부의 제어에 따라 혼합부에서 출력되는 신호의 가변 이득 제어를 통해 증폭시켜 제2 대역필터부로 전송하는 드라이브 증폭부로 이루어짐을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다.A transmitter of a mobile communication terminal, comprising: a voltage controller for outputting a power control signal in accordance with a transmission automatic gain control signal; In accordance with the control of the voltage control unit, characterized in that it consists of a drive amplifier for amplifying through a variable gain control of the signal output from the mixing section to transmit to the second band filter.

도 1은 종래 이동통신 단말기 송신부의 블록구성도,1 is a block diagram of a conventional mobile communication terminal transmitter;

도 2는 도1에서 자동이득 제어부의 전압/이득 특성을 보인 그래프,2 is a graph showing the voltage / gain characteristics of the automatic gain control in Figure 1,

도 3은 본 발명에 의한 이동통신 단말기 송신부의 블록구성도,3 is a block diagram of a mobile communication terminal transmitter according to the present invention;

도 4는 도3에서 전압제어부의 입/출력 전압 특성을 보인 그래프.FIG. 4 is a graph illustrating input / output voltage characteristics of the voltage controller of FIG. 3. FIG.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

11: 자동이득 제어부 12: 제1 대역필터부11: automatic gain control unit 12: first band filter unit

13: 혼합부 14: 전압제어부13: mixing section 14: voltage control section

15: 가변증폭부 16: 제2 대역필터부15: variable amplifier 16: second band filter

17: 전력증폭부 18: 아이솔레이터17: power amplifier 18: isolator

19: 듀플렉서19: duplexer

이하, 상기와 같이 구성된 본 발명 이동통신 단말기의 송신 전력제어 장치의 기술적 사상에 따른 일실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an embodiment according to the technical spirit of the apparatus for controlling transmission power of the present invention configured as described above will be described in detail.

도3은 본 발명에 의한 이동통신 단말기 송신부의 블록구성도이다.3 is a block diagram of a mobile communication terminal transmitter according to the present invention.

이에 도시된 바와 같이, 입력되는 베이스밴드 아날로그 신호의 준위가 변하더라도 출력이 거의 일정하게 유지되도록 이득을 자동적으로 제어하는 자동이득 제어부(11)와; 상기 자동이득 제어부(11)에서 출력된 신호의 대역통과 필터링을 수행하는 제1 대역필터부(12)와; 상기 제1 대역필터부(12)의 출력과 채널의 로컬 주파수를 혼합시켜 위상차 값을 출력시키는 혼합부(13)와; 송신 자동이득 제어신호에 따라 전력제어 신호를 출력하는 전압제어부(14)와; 상기 전압제어부(14)의 제어에 따라 상기 혼합부(13)에서 출력되는 신호의 가변 이득 제어를 통해 증폭시켜 제2 대역필터부(16)로 전송하는 드라이브 증폭부(15)와; 상기 드라이브 증폭부(15)의 출력을 대역필터링하는 제2 대역필터부(16)와; 상기 제2 대역필터부(16)의 전력을 증폭시켜 출력시키는 전력증폭부(17)와; 상기 전력증폭부(17)의 전력에서 반사파의 전송 왜곡을 방지하여 한 방향에 대해서만 감쇠없이 전송시키는 아이솔레이터(18)와; 상기 아이솔레이터(18)의 출력을 입력받아 안테나를 통해 송/수신을 수행하는 듀플렉서(19)로 구성된다.As shown therein, the automatic gain control unit 11 automatically controls the gain so that the output remains substantially constant even if the level of the input baseband analog signal changes; A first band filter unit 12 performing band pass filtering of the signal output from the auto gain control unit 11; A mixing unit 13 for mixing the output of the first band filter unit 12 with the local frequency of the channel to output a phase difference value; A voltage controller 14 for outputting a power control signal in accordance with a transmission automatic gain control signal; A drive amplifier 15 for amplifying the variable output signal from the mixer 13 under the control of the voltage controller 14 and transmitting the amplified signal to the second band filter 16; A second band filter 16 for band filtering the output of the drive amplifier 15; A power amplifier 17 for amplifying and outputting the power of the second band filter unit 16; An isolator (18) for preventing transmission distortion of the reflected wave in the power of the power amplifier (17) to transmit without attenuation only in one direction; The duplexer 19 receives the output of the isolator 18 and transmits / receives through an antenna.

여기서 R1 내지 R4는 저항이고, C1 및 C2를 커패시터이다.Where R1 to R4 are resistors and C1 and C2 are capacitors.

이와 같이 구성된 본 발명에 의한 이동통신 단말기의 송신 전력제어 장치의 동작을 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.The operation of the apparatus for controlling transmission power of a mobile communication terminal according to the present invention configured as described above will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

먼저 자동이득 제어부(11)는 입력되는 베이스밴드 아날로그 신호의 준위가 변하더라도 출력이 거의 일정하게 유지되도록 이득을 자동적으로 제어하여 준다. 그리고 제1 대역필터부(12)는 자동이득 제어부(11)에서 출력된 신호의 대역통과 필터링을 수행하여 혼합부(13)에 전송하고, 혼합부(13)는 제1 대역필터부(12)의 출력과 채널의 로컬 주파수를 혼합시켜 위상차 값을 출력시키게 된다.First, the automatic gain control unit 11 automatically controls the gain so that the output remains almost constant even if the level of the input baseband analog signal changes. In addition, the first band filter unit 12 performs band pass filtering on the signal output from the automatic gain control unit 11 and transmits it to the mixing unit 13, and the mixing unit 13 transmits the first band filter unit 12. The phase difference value is output by mixing the output frequency of the channel with the local frequency of the channel.

한편 전압제어부(14)는 송신 자동이득 제어신호(TX_AGC_ADJ)에 따라 전력제어 신호를 출력하고, 드라이브 증폭부(15)는 전압제어부(14)의 제어에 따라 상기 혼합부(13)에서 출력되는 신호의 가변 이득 제어를 통해 증폭시켜 제2 대역필터부(16)로 전송하게 된다.Meanwhile, the voltage controller 14 outputs a power control signal according to the transmission auto gain control signal TX_AGC_ADJ, and the drive amplifier 15 outputs the signal from the mixing unit 13 under the control of the voltage controller 14. The amplification is performed through the variable gain control of the second band filter unit 16.

여기서 도4는 전압제어부(14)의 입/출력 전압 특성을 보인 그래프이다.4 is a graph showing input / output voltage characteristics of the voltage controller 14.

그래서 중전계(B 영역)와 약전계(C 영역)에서는 송신 자동이득 제어신호(TX_AGC_ADJUST)로 자동이득 제어부(11)로만 전력제어를 수행하고, 강전계(A 영역) 지역에서는 자동이득 제어부(11)와 드라이브 증폭부(15)로 동시에 전력제어를 한다.Therefore, power control is performed only by the automatic gain control unit 11 with the transmission auto gain control signal TX_AGC_ADJUST in the medium electric field (area B) and the weak electric field (area C), and the automatic gain control unit 11 in the strong electric field (area A) area. ) And drive amplification unit 15 to control power simultaneously.

이때 중전계와 약전계 지역에서의 드라이브 증폭부(15)의 이득은 전압을 제어하는 전압제어부(14) 내의 연산증폭기의 이득 포화(Gain Saturation) 특성을 이용하여 일정하게 하고, 강전계에서는 신호세기에 반비례하여 이득을 감소시킨다. 즉, 중전계와 약전계인 포화 영역에서의 전압출력은 연산증폭기의 전압에서 변화된 전압을 뺀 값이 되고, 강전계인 선형 영역에서의 전압출력은 {[(R3+R4)/R4]×입력전압}이 된다.In this case, the gain of the drive amplifier 15 in the medium and weak electric fields is constant by using the gain saturation characteristic of the operational amplifier in the voltage control unit 14 that controls the voltage. Inversely reduces the gain. That is, the voltage output in the saturation region of the medium and weak fields is obtained by subtracting the changed voltage from the voltage of the operational amplifier, and the voltage output in the linear region of the strong field is {[(R3 + R4) / R4] × input voltage}. Becomes

그러면 제2 대역필터부(16)에서 드라이브 증폭부(15)의 출력을 대역필터링하고, 전력증폭부(17)에서 제2 대역필터부(16)의 전력을 증폭시켜 출력시킨 다음 아이솔레이터(18)에서 전력증폭부(17)의 전력에서 반사파의 전송 왜곡을 방지하여 한 방향에 대해서만 감쇠없이 전송시키면, 듀플렉서(19)에서 아이솔레이터(18)의 출력을 입력받아 정밀한 전력제어가 이루어진 송신신호를 안테나를 통해 송신하게 되는 것이다.Then, the band pass filter of the output of the drive amplifier 15 is band-filtered by the second band filter unit 16, and the power amplifier 17 amplifies and outputs the power of the second band filter unit 16, then isolator 18 If the transmission power of the power amplifier 17 prevents the transmission distortion of the reflected wave and transmits the signal without attenuation in only one direction, the duplexer 19 receives the output of the isolator 18 and transmits the transmission signal with precise power control to the antenna. Will be sent through.

이처럼 본 발명은 연산증폭기의 최대 이득 포화를 이용하여 전압을 제어하고 가변가능한 드라이브 증폭기를 사용하여 정밀한 전력제어로 송신단 전체의 전력제어 범위를 확대하게 되는 것이다.As such, the present invention is to control the voltage using the maximum gain saturation of the operational amplifier and to extend the power control range of the entire transmission stage with precise power control using a variable drive amplifier.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의한 이동통신 단말기의 송신 전력제어 장치는 이동통신 단말기의 송신부 최소 전력 제어가 용이하며, 최소 전력 제어 범위를 넓혀 양산효율을 증가시킬 수 있는 효과가 있게 된다.As described above, the transmission power control apparatus of the mobile communication terminal according to the present invention is easy to control the minimum power of the transmission unit of the mobile communication terminal, it is effective to increase the minimum power control range to increase the mass production efficiency.

Claims (1)

이동통신 단말기의 송신부에 있어서, 상기 송신부는,In the transmitting unit of the mobile communication terminal, the transmitting unit, 송신 자동이득 제어신호에 따라 전력제어 신호를 출력하는 전압제어부와;A voltage controller which outputs a power control signal in accordance with a transmission automatic gain control signal; 상기 전압제어부의 제어에 따라 혼합부에서 출력되는 신호의 가변 이득 제어를 통해 증폭시켜 제2 대역필터부로 전송하는 드라이브 증폭부를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 이동통신 단말기의 송신 전력제어 장치.And a drive amplifier for amplifying the variable output signal from the mixer according to the control of the voltage controller and transmitting the amplified signal to the second band filter.
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