KR100455144B1 - 듀얼모드 단말기의 스위치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 듀얼모드 단말기의 스위치에 관한 것으로, 특히 안테나로 인가되는 송신신호와 수신신호의 손실을 최소화하여 전력증폭기에서의 전류를 절감하고 수신기의 성능도 개선 할 수 있도록 한 듀얼모드 단말기의 스위치에 관한 것이다. 이를 위하여 본 발명은 WCDMA 주파수대역의 손실을 제거하기 위한 듀얼모드 단말기에 있어서, 수신된 주파수대역의 신호중 제1 스위칭 제어신호에 의해 WCDMA 주파수대역의 신호의 경로를 제공하는 마이크로 스트립라인의 WCDMA 주파수대역 신호전송라인과; 수신된 주파수대역의 신호중 제2 스위칭 제어신호에 의해 DCS1800 주파수대역의 신호의 경로를 제공하는 마이크로 스트립라인의 DCS1800 주파수대역 신호전송라인과; 상기 제1 스위칭 제어신호를 입력받아 WCDMA모드시 개방되고, DCS1800모드시 접지에 단락되는 제1 스위치와; 상기 제2 스위칭 제어신호를 입력받아 상기 WCDMA모드시 접지에 단락되고, 상기 DCS1800모드시 개방되는 제2 스위치와; 제3 스위칭 제어신호에 의해 스위칭되어 상기 DCS1800 주파수대역 신호전송라인의 출력신호를 수신하거나, 그 DCS1800 주파수대역 신호전송라인으로 송신신호를 출력하는 제3 스위치로 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

듀얼모드 단말기의 스위치{SWITCH OF MOBILE COMMUNICATION TERMINAL}

본 발명은 듀얼모드 단말기의 스위치에 관한 것으로, 특히 안테나로 인가되는 송신신호와 수신신호의 손실을 최소화하여 전력증폭기에서의 전류를 절감하고 수신기의 성능도 개선 할 수 있도록 한 듀얼모드 단말기의 스위치에 관한 것이다.

최근, 현 이동단말기의 추세는 GSM과 WCDMA의 이동통신 시스템을 이용할수 있는 듀얼모드로 한참 개발중에 있다.

이러한 듀얼모드 단말기는 스위치 제어신호에 의해 스위칭되어, GSM 또는 WCDMA의 이동통신 시스템에 해당하는 일정주파수대역을 선택하여 사용한다.

이와 같은 종래 기술을 첨부한 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 종래 듀얼모드 단말기의 스위치의 구조를 보인 예시도로서, 이에 도시된 바와 같이 안테나(11)를 통해 수신된 신호(WCDMA/DCS1800/GSM)는 스위치(12)에서 스위칭 제어신호에 의해 스위칭되어 선택적으로 수신한다.

이때, 스위치(12)는 제어신호에 의해 스위칭되어 이동통신 시스템의 WCDMA 또는 DCS1800, GSM모드상태를 선택한다.

상기 스위치(12)가 제1 전송선로(A1)로 단락되면 WCDMA 송수신선로를 통해 듀플렉서(13)를 통해 송수신하게 된다.

제2 전송선로(B1)와 단락되면 DCS1800송수신경로를 제공하게 되며, 제3 전송선로(C1)와 단락되면 GSM송신경로를 제공하게 된다.

그러나, 상기와 같이 동작하는 종래 WCDMA와 GSM 듀얼모드를 갖는 단말기의 스위치는 다이오드, 트랜지스터 등으로 제어단자를 통해 신호의 흐름을 끊거나 이어주는 방식으로 신호의 손실이 발생하는 현상이 있어서 수신특성의 악화와 송신기 전류소모가 커지는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창안한 것으로, 스위치 구조를 신호가 지나가는 경로에 손실이 거의 없는 전송선로(마이크로 스트립 등)를 이용함으로써, 신호 인가시에 발생하는 손실이 제거되어 송신기 전류소모 개선, 수신기 수신특성을 개선할 수 있도록 한 듀얼모드 단말기의 스위치를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 종래 듀얼모드 단말기의 스위치의 구조를 보인 예시도.

도 2는 본 발명 듀얼모드 단말기 내부 스위치부의 구성을 보인 예시도.

도 3은 본 발명 듀얼모드 단말기의 WCDMA모드 동작시 일예를 보인 예시도.

도 4는 본 발명 듀얼모드 단말기의 DCS1800모드 동작시 일예를 보인 예시도.

도 5는 본 발명 듀얼모드 단말기의 선택모드에 따른 스위치상태, 선로상태 및 신호흐름을 보인 예시도.

***도면의 주요부분에 대한 부호의 설명***

20: 스위치부 20a: 제1 전송선로

20b: 제2 전송선로 20c~20e: 제1~제3 스위치

21: 안테나 22: 다이플렉서

23: 듀플렉서

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, WCDMA 주파수대역의 손실을 제거하기 위한 듀얼모드 단말기에 있어서, 수신된 주파수대역의 신호중 제1 스위칭 제어신호에 의해 WCDMA 주파수대역의 신호의 경로를 제공하는 마이크로 스트립라인의 WCDMA 주파수대역 신호전송라인과; 수신된 주파수대역의 신호중 제2 스위칭 제어신호에 의해 DCS1800 주파수대역의 신호의 경로를 제공하는 마이크로 스트립라인의 DCS1800 주파수대역 신호전송라인과; 상기 제1 스위칭 제어신호를 입력받아 WCDMA모드시 개방되고, DCS1800모드시 접지에 단락되는 제1 스위치와; 상기 제2 스위칭 제어신호를 입력받아 상기 WCDMA모드시 접지에 단락되고, 상기 DCS1800모드시 개방되는 제2 스위치와; 제3 스위칭 제어신호에 의해 스위칭되어 상기 DCS1800 주파수대역 신호전송라인의 출력신호를 수신하거나, 그 DCS1800 주파수대역 신호전송라인으로 송신신호를 출력하는 제3 스위치로 구성된 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 일실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명 듀얼모드 단말기 내부의 스위치부의 구성을 보인 예시도로서, 이에 도시한 바와 같이 수신된 주파수대역의 신호중 제1 스위칭 제어신호에 의해 WCDMA 주파수대역의 신호의 경로를 제공하는 마이크로 스트립라인의 WCDMA 주파수대역 신호전송라인(20a)과; 수신된 주파수대역의 신호중 제2 스위칭 제어신호에 의해 DCS1800 주파수대역의 신호의 경로를 제공하는 마이크로 스트립라인의 DCS1800 주파수대역 신호전송라인(20b)과; 상기 제1 스위칭 제어신호를 입력받아 WCDMA모드시 개방되고, DCS1800모드시 접지에 단락되는 제1 스위치(20c)와; 상기 제2 스위칭 제어신호를 입력받아 상기 WCDMA모드시 접지에 단락되고, 상기 DCS1800모드시 개방되는 제2 스위치(20d)와; 제3 스위칭 제어신호에 의해 스위칭되어 상기 DCS1800 주파수대역 신호전송라인(20b)의 출력신호를 수신하거나, 그 DCS1800 주파수대역 신호전송라인으로 송신신호를 출력하는 제3 스위치(20e)로 구성된 것으로, 이와 같이 구성된 본 발명의 동작 및 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명은 두개의 전송선로인 마이크로 스트립라인으로 구성된다.

기판상에 분포정수 회로를 구성하는 경우, 가장 흔히 사용되는 것이 마이크로 스트립라인이다. 마이크로 스트립라인은 단면 구조를 가지고 있고, 고주파의 전송에 사용되는 동축 케이블을 절개하여, 중심 도체를 일그러뜨린 것으로, 마이크로스트립라인의 특성임피던스를 고려하여 구성하였다.

이러한 본 발명은 듀얼모드 단말기의 안테나(21)를 통해 수신된 신호(WCDMA/DCS1800/GSM)를 다이플렉서(Diplexer)(22)를 통해 듀얼모드 스위치부(20)로 출력한다.

상기 본 발명의 듀얼모드 스위치부(20)의 구조는 1/4파장의 길이를 갖는 두개의 전송선로(마이크로 스트립라인)와 제1~제3 스위치(20c~20e)로 구성되어 있다.

제1 스위치(20c)는 DCS1800대역의 송신신호와 수신신호를 분리시키기 위한 스위치이며 기존 스위치 구조에서도 동일한 원리이다.

제2 스위치(20d)는 스위칭 제어신호에 따라 온/오프할 수 있도록 구성되며, 제3 스위치(20e)도 스위칭 제어신호에 따라 마찬가지 원리로 동작한다.

전송선로는 단락지점에서 1/4파장거리에 떨어진 지점은 개방되는 특성을 가지며, 비슷하게 개방지점에서 1/4파장 떨어진 지점에서는 단락되는 특성을 가진다.

상기 제1~제3 스위치(20c~20e)의 상세 동작에 대해서 살펴보면 다음과 같다.

도 3은 본 발명 듀얼모드 단말기의 WCDMA모드 동작시 일예를 보인 예시도로서, 이에 도시된 바와 같이 첫째, WCDMA동작시에는 제1 스위치(20c)의 스위칭 제어신호를 인가하여 그 제1 스위치(20c)를 개방시키고, 제2 스위치(20d)의 스위칭 제어신호를 인가하여 그 제2 스위치(20d)를 단락시킨다.

이경우 위에서 설명한 동작원리대로 상기 제2 스위치(20d)는 단락되어 그 제2 스위치(20d)의 단락된 지점에서 1/4파장 떨어진 지점(a)인 제2 전송선로(20b)는 개방된다.

따라서, WCDMA/DCS1800단자에서 인가된 신호는 제1 경로(A2)를 통하여 WCDMA단자로 신호의 손실이 거의 없이(0.1dB이하) 인가 될 수 있다.

실제, 기존의 스위치구조에서 WCDMA신호의 경로에서 0.5~1dB의 삽입손실이 발생하며 이는 수신감도 측면에서 특성인 수신기의 잡음지수(NF)를 증가시켜 수신감도의 저하가 발생하며, 송신기에서는 단말기에 요구되는 출력을 위해서 전력증폭기 출력신호가 0.5~1.5dB증가해야 함을 의미한다.

전력증폭기의 출력레벨의 증가는 전력증폭기에서 소모되는 전류의 증가를 가져오며, 단말기의 최대출력 전력일 경우(출력전력24dBm) 상당한 수~수십mA정도 전류 소모가 커진다.

따라서, 송,수신경로에서 0.5~1dB의 손실을 개선한 본 구조는 단말기가 WCDMA모드로 동작시 DCS단자측으로는 영향을 주지 않으면서 동시에 수신기의 특성을 개선시키고(잡음지수가 0.5~1dB개선) 송신기 전력증폭기 소모전류를 낮춤으로 인해 단말기의 전류효율을 개선하고 사용시간을늘리는 장점이 있다.

둘째, DCS1800모드 동작시에는 도 4에 도시된 바와 같이 제1 스위치(20c)의 스위칭 제어신호를 인가하여 그 제1 스위치(20c)를 단락시키고, 제2 스위치(20d)의 스위칭 제어신호를 인가하여 그 제2 스위치(20d)를 개방시킨다.

이에 의해, 상기 제2 스위치(20d)의 개방된 지점(b)에서 1/4파장 떨어진 지점(a)인 제2 전송선로(20b)는 단락된다.

그리고, 제1 전송선로(20a)는 단락된 제1 스위치(20c)로부터 1/4파장만큼 떨어져 있으므로 개방되고, WCDMA/DCS1800단자에서 인가된 신호는 제2 경로(B2)를 통하여 DCS1800단자로 신호의 손실이 없이 인가될 수 있다.

따라서, WCDMA모드 동작시 특성을 개선시키기 위하여 1/4파장 전송선로를 이용한 구조로 구현하더라도 DCS1800모드 동작에는 전혀 영향을 주지 않는다.

결국, 상기 기술한 WCDMA 모드, DCS1800모드 동작시 제1~제3 스위치(20c~20e)의 동작과 신호흐름, 전송선로의 개방상태는 도 5와 같다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 스위치 구조를 신호가 지나가는 경로에 손실이 거의 없는 전송선로(마이크로 스트립 등)를 이용함으로써, 신호 인가시에 발생하는 손실이 제거되어 송신기 전류소모 개선, 수신기 수신특성이 개선되는 효과가 있다.

Claims (5)

1. WCDMA 주파수대역의 손실을 제거하기 위한 듀얼모드 단말기에 있어서, 수신된 주파수대역의 신호중 제1 스위칭 제어신호에 의해 WCDMA 주파수대역의 신호의 경로를 제공하는 마이크로 스트립라인의 WCDMA 주파수대역 신호전송라인과;

   수신된 주파수대역의 신호중 제2 스위칭 제어신호에 의해 DCS1800 주파수대역의 신호의 경로를 제공하는 마이크로 스트립라인의 DCS1800 주파수대역 신호전송라인과;

   상기 WCDMA 주파수대역 신호전송라인의 종단부에 병렬연결되어, 상기 제1 스위칭 제어신호를 입력받아 WCDMA모드시 개방되고, DCS1800모드시 접지에 단락되는 제1 스위치와;

   상기 DCS1800 주파수대역 신호전송라인의 종단부에 병렬연결되어, 상기 제2 스위칭 제어신호를 입력받아 상기 WCDMA모드시 접지에 단락되고, 상기 DCS1800모드시 개방되는 제2 스위치와;

   제3 스위칭 제어신호에 의해 스위칭되어 상기 DCS1800 주파수대역 신호전송라인의 출력신호를 수신하거나, 그 DCS1800 주파수대역 신호전송라인으로 송신신호를 출력하는 제3 스위치로 구성된 것을 특징으로 하는 듀얼모드 단말기의 스위치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1 항에 있어서, 상기 WCDMA 주파수대역 신호전송라인은 1/4파장의 길이로 구성된 것을 특징으로 듀얼모드 단말기의 스위치.
5. 제1 항에 있어서, 상기 DCS1800 주파수대역 신호전송라인은 1/4파장의 길이로 구성된 것을 특징으로 듀얼모드 단말기의 스위치.