KR100541757B1 - Apparatus for detecting power output - Google Patents

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KR100541757B1 KR1020030053051A KR20030053051A KR100541757B1 KR 100541757 B1 KR100541757 B1 KR 100541757B1 KR 1020030053051 A KR1020030053051 A KR 1020030053051A KR 20030053051 A KR20030053051 A KR 20030053051A KR 100541757 B1 KR100541757 B1 KR 100541757B1
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Abstract

본 발명의 출력 파워 검출 장치는, 이동통신 단말기에 있어서, 출력 파워를 안테나 매칭 동작 수행 직전에 검출함으로써 가변이득을 경제적으로 제어하고, 이를 통하여 소모전류를 감소시키며, 출력 파워 검출 동작 자체의 특성을 향상시킬 수 있는 출력 파워 검출 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The output power detecting apparatus of the present invention, in the mobile communication terminal, detects the output power immediately before performing the antenna matching operation, and economically controls the variable gain, thereby reducing the current consumption, thereby improving the characteristics of the output power detection operation itself. It is an object of the present invention to provide an output power detection device that can be improved.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 안테나를 통하여 전달되는 송수신 신호에 따라 임피던스 정합 과정을 수행하는 안테나 매칭부; 복수개의 송수신부; 및 출력 파워 검출 신호에 따라 상기 복수개의 송수신부의 송수신 가변 이득을 제어하는 제어부를 포함하는 단말기에 있어서, 상기 안테나 매칭부로부터 획득된 신호를 참조하여 출력 파워를 검출하고, 검출된 값을 상기 출력 파워 검출 신호로서 제어부로 출력하는 출력 파워 검출부를 포함한다.In order to achieve the above object, the present invention, an antenna matching unit for performing an impedance matching process according to the transmission and reception signal transmitted through the antenna; A plurality of transceivers; And a control unit controlling transmission and reception variable gains of the plurality of transmission and reception units according to an output power detection signal, wherein the output power is detected by referring to a signal obtained from the antenna matching unit, and the detected value is output power. And an output power detector for outputting to the controller as the detection signal.

MESFET, 출력 파워, 단말기MESFETs, output power, terminals

Description

출력 파워 검출 장치{APPARATUS FOR DETECTING POWER OUTPUT} Output power detector {APPARATUS FOR DETECTING POWER OUTPUT}             

도 1은 종래의 출력 파워 검출 장치가 장착된 단말기를 나타낸 블록도,1 is a block diagram showing a terminal equipped with a conventional output power detection device;

도 2는 종래의 출력 파워 검출부를 나타낸 회로도,2 is a circuit diagram showing a conventional output power detector;

도 3a 및 도 3b는 종래의 출력 파워 검출부의 동작을 나타낸 파형도,3A and 3B are waveform diagrams showing an operation of a conventional output power detector;

도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 출력 파워 검출 장치를 나타낸 블록도,4 is a block diagram showing an output power detection apparatus according to an embodiment of the present invention;

도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 출력 파워 검출 장치 내에 장착된 출력 파워 검출부를 나타낸 회로도.5 is a circuit diagram illustrating an output power detector mounted in an output power detector according to an embodiment of the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

410 : 안테나 매칭부 420 : 멀티플렉서410: antenna matching unit 420: multiplexer

430 : 제1 송수신부 440 : 제2 송수신부430: first transceiver 440: second transceiver

450 : 제3 송수신부 460 : 제어부450: third transceiver 460: control unit

470 : 출력 파워 검출부
470: output power detector

본 발명은 출력 파워 검출 장치에 관한 것으로, 특히, 트라이밴드 단말기에 있어서, 출력 파워를 검출/분석하고 이를 통하여 AGC(Automatic Gain Control)를 조정할 수 있는 출력 파워 검출 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an output power detection device, and more particularly, to an output power detection device capable of detecting / analyzing output power and adjusting AGC (Automatic Gain Control) through a tri-band terminal.

도 1은 종래의 출력 파워 검출 장치가 장착된 단말기를 나타낸 블록도로서, 이러한 종래의 단말기는, 안테나를 통하여 전달되는 송수신 신호에 따라 임피던스 정합 과정을 수행하는 안테나 매칭부(110); 안테나 매칭부(110)로부터 입력받은 수신 신호를 분리 출력하고, 송신 신호를 전달하는 멀티플렉서(120); 송수신 신호를 처리하고, 출력 파워를 검출하여 검출 신호를 생성하는 복수개의 송수신부(130, 140, 150); 및 검출 신호에 따라 송수신 가변 이득을 제어하는 제어부(160)를 포함하고, 복수개의 송수신부(130, 140, 150)는, 송신용 신호를 입력받아 안테나 포트에 알맞은 이득으로 증폭하는 송신 가변이득 증폭부(131); 송신 가변이득 증폭부(131)에서 출력된 신호의 하모닉(Harmonic) 성분을 제거하는 Tx SAW 필터(132); Tx SAW 필터(132)에서 출력된 신호를 증폭하는 파워 앰프(133); 파워 앰프(133)에서 출력된 신호를 안테나를 통하여 송출하는 송신용 경로와 안테나를 통하여 수신된 수신 신호를 입력받는 수신용 경로를 제공하는 듀플렉서(134); 듀플렉서(134)에서 출력된 수신 신호를 입력받아 저잡음 증폭하는 LNA(Low Noise Amp)(135); LNA(135)에서 출력된 신호의 하모닉(Harmonic) 성분을 제거하는 Rx SAW 필터(136); Rx SAW 필터(136)에서 출력된 신호를 증폭하는 수신 가변이득 증폭부(137); 파워 앰프(133)의 출력 신호를 커플링하는 커플러(138); 및 커플러(138)로부터 입력된 신호를 참조하여 출력 파워를 검출하고, 검출된 값을 검 출 신호로서 제어부(160)로 출력하는 출력 파워 검출부(139)를 포함한다.1 is a block diagram illustrating a terminal equipped with a conventional output power detection device, the conventional terminal comprising: an antenna matching unit 110 performing an impedance matching process according to a transmission / reception signal transmitted through an antenna; A multiplexer 120 separating and outputting a received signal received from the antenna matching unit 110 and transmitting a transmitted signal; A plurality of transmission / reception units 130, 140, and 150 which process the transmission / reception signals and detect output power to generate detection signals; And a control unit 160 for controlling a transmission / reception variable gain according to a detection signal, and the plurality of transmission / reception units 130, 140, and 150 receive a transmission signal and amplify the transmission variable gain to a gain suitable for an antenna port. Part 131; A Tx SAW filter 132 which removes a harmonic component of the signal output from the transmission variable gain amplifier 131; A power amplifier 133 for amplifying the signal output from the Tx SAW filter 132; A duplexer 134 for providing a transmission path for transmitting a signal output from the power amplifier 133 through an antenna and a reception path for receiving a reception signal received through the antenna; A low noise amplifier (LNA) 135 for receiving low-noise amplification of the received signal output from the duplexer 134; An Rx SAW filter 136 that removes the harmonic component of the signal output from the LNA 135; A reception variable gain amplifier 137 for amplifying the signal output from the Rx SAW filter 136; A coupler 138 coupling the output signal of the power amplifier 133; And an output power detector 139 for detecting output power with reference to the signal input from the coupler 138 and outputting the detected value to the controller 160 as a detection signal.

또한, 도 2는 종래의 출력 파워 검출부(139)를 나타낸 회로도로서, 양극이 커플러(138)에 연결된 제1 다이오드(231); 양극은 제1 다이오드(231)의 음극에 연결되고, 음극은 접지된 제2 다이오드(232); 비반전 단자는 제2 다이오드(232)의 양극에 연결되고, 반전 단자는 접지되며, 출력 단자는 제어부(160)에 연결된 동시에 반전 단자에 피드백 연결되는 연산 증폭기(233)를 포함한다.2 is a circuit diagram illustrating a conventional output power detector 139, comprising: a first diode 231 having an anode connected to a coupler 138; An anode is connected to the cathode of the first diode 231, and the cathode is a grounded second diode 232; The non-inverting terminal is connected to the anode of the second diode 232, the inverting terminal is grounded, and the output terminal includes an operational amplifier 233 connected to the control unit 160 and feedback-connected to the inverting terminal.

상술한 종래의 출력 파워 검출부(139)의 동작을 도 3a 및 도 3b를 참조하여 설명하면 다음과 같다. 즉, 커플러(138)에서 커플링된 신호는 도 3a에 도시된 바와 같이 풀스윙을 보이는 신호이나, 출력 파워 검출부(139)에 입력된 후 도 3b에 도시된 바와 같이 반파 정류되고, 그 후, 연산 증폭기(233)에 의해 증폭되어 제어부(160)로 입력된다.The operation of the conventional output power detector 139 described above will be described with reference to FIGS. 3A and 3B. That is, the signal coupled from the coupler 138 is a signal showing full swing as shown in FIG. 3A, or is half-wave rectified as shown in FIG. 3B after being input to the output power detector 139. Amplified by the operational amplifier 233 is input to the control unit 160.

그러나, 상술한 종래의 단말기에 의하면, 출력단인 파워 앰프(133)의 후단에서 출력 파워를 검출하도록 설정됨으로써, 그 후단에 장착된 듀플렉서(134), 멀티플렉서(120) 등에서 발생되는 손실이 반영되지 않아 제어부(160)가 가변이득을 조정할 때 과도한 전원이 소모되는 문제점이 있다.
However, according to the conventional terminal described above, it is set to detect the output power at the rear end of the power amplifier 133, which is the output end, so that the loss generated in the duplexer 134, the multiplexer 120, etc. mounted at the rear end thereof is not reflected. When the controller 160 adjusts the variable gain, excessive power is consumed.

상기 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명은, 이동통신 단말기에 있어서, 출력 파워를 안테나 매칭 동작 수행 직전에 검출함으로써 가변이득을 경제적으로 제어하고, 이를 통하여 소모전류를 감소시키며, 출력 파워 검출 동작 자체의 특 성을 향상시킬 수 있는 출력 파워 검출 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
The present invention devised to solve the above problems, in the mobile communication terminal, by detecting the output power immediately before performing the antenna matching operation, economically control the variable gain, thereby reducing the current consumption, the output power detection operation itself It is an object of the present invention to provide an output power detection device that can improve the characteristics of.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 출력 파워 검출 장치는, 안테나를 통하여 전달되는 송수신 신호에 따라 임피던스 정합 과정을 수행하는 안테나 매칭부; 복수개의 송수신부; 및 출력 파워 검출 신호에 따라 상기 복수개의 송수신부의 송수신 가변 이득을 제어하는 제어부를 포함하는 단말기에 있어서, 상기 안테나 매칭부로 입력되는 송신 신호를 참조하여 출력 파워를 검출하고, 검출된 값을 상기 출력 파워 검출 신호로서 제어부로 출력하는 출력 파워 검출부를 포함한다.In order to achieve the above object, the output power detection apparatus of the present invention, the antenna matching unit for performing an impedance matching process according to the transmission and reception signal transmitted through the antenna; A plurality of transceivers; And a control unit controlling transmission and reception variable gains of the plurality of transmission and reception units according to an output power detection signal, wherein the output power is detected by referring to a transmission signal input to the antenna matching unit, and the detected value is output power. And an output power detector for outputting to the controller as the detection signal.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여 본 발명의 가장 바람직한 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.Hereinafter, the most preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily implement the technical idea of the present invention. .

먼저, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 출력 파워 검출 장치를 나타낸 블록도로서, 이러한 본 발명의 출력 파워 검출 장치는, 안테나 매칭부(410), 멀티플렉서(420), 복수개의 송수신부(430, 440, 450), 제어부(460) 및 출력 파워 검출부(470)를 포함한다.First, FIG. 4 is a block diagram illustrating an output power detection apparatus according to an embodiment of the present invention. The output power detection apparatus of the present invention includes an antenna matching unit 410, a multiplexer 420, and a plurality of transmission / reception units ( 430, 440, and 450, a controller 460, and an output power detector 470.

안테나 매칭부(410)는, 안테나를 통하여 전달되는 송수신 신호에 따라 임피던스 정합 과정을 수행하는 역할을 한다.The antenna matching unit 410 serves to perform an impedance matching process according to the transmission and reception signal transmitted through the antenna.

또한, 멀티플렉서(420)는, 상기 안테나 매칭부(110)로부터 입력받은 수신 신 호를 분리 출력하고, 송신 신호를 상기 안테나 매칭부(410)로 전달하는 역할을 한다.In addition, the multiplexer 420 separates and outputs a reception signal received from the antenna matching unit 110 and transmits a transmission signal to the antenna matching unit 410.

한편, 복수개의 송수신부(430, 440, 450)는, 상기 멀티플렉서(420)로부터 입력받은 수신 신호를 처리하고, 후술하는 제어부로부터 입력받은 송신용 신호를 처리하여 상기 멀티플렉서(420)로 출력하는 역할을 한다.Meanwhile, the plurality of transceivers 430, 440, and 450 process a received signal received from the multiplexer 420, process a signal for transmission received from a controller to be described later, and output the processed signal to the multiplexer 420. Do it.

또한, 제어부(460)는, 출력 파워 검출 신호에 따라 상기 복수개의 송수신부(430, 440, 450)의 송수신 가변 이득을 제어하는 역할을 한다.In addition, the controller 460 controls the transmission / reception variable gains of the plurality of transceivers 430, 440, and 450 according to the output power detection signal.

한편, 출력 파워 검출부(470)는, 상기 안테나 매칭부(410) 전단에서 출력 파워를 검출하고, 검출된 값을 상기 출력 파워 검출 신호로서 제어부(160)로 출력하는 역할을 한다.The output power detector 470 detects output power at the front end of the antenna matching unit 410 and outputs the detected value to the controller 160 as the output power detection signal.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 출력 파워 검출 장치 내에 장착된 출력 파워 검출부(470)를 나타낸 회로도로서, 이에 관하여 설명하면 다음과 같다.FIG. 5 is a circuit diagram illustrating an output power detector 470 mounted in an output power detector according to an embodiment of the present invention.

MESFET 스위치(571)는, 드레인 단자가 상기 안테나 매칭부(410)에 연결되어 상기 안테나 매칭부(410)로 입력되는 출력 신호를 획득하여 스위칭하는 역할을 한다.The MESFET switch 571 has a drain terminal connected to the antenna matching unit 410 to acquire and switch an output signal input to the antenna matching unit 410.

또한, 제1 인덕터(572)는, 제1 단자는 상기 MESFET 스위치(571)의 게이트 단자에 연결되고, 제2 단자는 접지되어 인덕턴스를 제공하는 역할을 한다.In addition, in the first inductor 572, a first terminal is connected to the gate terminal of the MESFET switch 571, and the second terminal is grounded to provide inductance.

한편, 제1 커패시터(573)는, 제1 단자는 상기 MESFET 스위치(571)의 소스 단자에 연결되고, 제2 단자는 접지되어 커패시턴스를 제공하는 역할을 한다.Meanwhile, in the first capacitor 573, a first terminal is connected to the source terminal of the MESFET switch 571, and the second terminal is grounded to provide capacitance.

또한, 제2 인덕터(574)는, 제1 단자가 상기 MESFET 스위치(571)의 소스 단자 에 연결되어 인덕턴스를 제공하는 역할을 한다.In addition, the second inductor 574, the first terminal is connected to the source terminal of the MESFET switch 571 serves to provide inductance.

한편, 연산증폭기(575)는, 비반전 단자는 상기 제2 인덕터(574)의 제2 단자에 연결되고, 반전 단자는 접지되며, 출력 단자는 제어부(460)에 연결된 동시에 반전 단자에 피드백 연결된다.
On the other hand, the operational amplifier 575, the non-inverting terminal is connected to the second terminal of the second inductor 574, the inverting terminal is grounded, the output terminal is connected to the control unit 460 and at the same time feedback connection to the inverting terminal .

상술한 본 발명의 출력 파워 검출 장치의 동작에 관하여 설명하면 다음과 같다.The operation of the output power detection device of the present invention described above is as follows.

먼저, 안테나 매칭부(410)가 안테나를 통하여 전달되는 송신 신호에 따라 임피던스 정합 과정을 수행하면, 출력 파워 검출부(470)는 안테나 매칭부(410)로 입력되는 송신 신호를 참조하여 출력 파워를 검출하고, 검출된 값을 상기 출력 파워 검출 신호로서 제어부(160)로 출력하게 된다. 그 후, 제어부(460)는, 출력 파워 검출 신호에 따라 복수개의 송수신부(430, 440, 450)의 송수신 가변 이득을 제어하게 된다.
종래 기술에서 언급한 바와 같이 종래의 단말기에서는 송수신부(130)에 포함된 파워 앰프(133)의 출력 신호로부터 출력 파워를 검출함으로써 그 후단에 장착된 듀플렉서(134), 멀티플렉서(120) 등에서 발생되는 손실이 반영되지 않아 제어부(160)가 가변이득을 조정할 때 과도한 전원을 소모하나, 상술한 바와 같이 본 발명의 출력 파워 검출부(470)는 듀플렉서(도 4에 미도시)와 멀티플렉서(420)의 후단에서 출력 파워를 검출하여 듀플렉서와 멀티플렉서(420)에서의 송신 전력 손실을 반영함으로써 전원 소모를 감소시킨다.
즉, 종래에는 듀플렉서와 멀티플렉서(420)에서의 송신 전력 손실이 반영되지 않았기 때문에 기지국에서 단말기에 송신 전력을 높일 것을 요구하게 되어 송신 전력 제어 과정이 추가적으로 발생함으로써 전력 소모가 증가하나, 본 발명은 이미 듀플렉서와 멀티플렉서(420)에서의 송신 전력 손실이 이미 반영되었기 때문에 송신 전력 제어 과정이 감소하게 되고 따라서 전력 소모가 감소하게 된다.
또한, 다이오드를 사용하여 신호를 정류하던 종래의 출력 파워 검출부(139)와는 달리, 본 발명의 출력 파워 검출부(470)는, MESFET 스위치(571)를 채용함으로써, 다이오드를 사용하는 방식에 비해 스위칭 속도가 증가되었을 뿐만 아니라, 향후 MMIC(Microwave Monolithic Intergated Circuit)으로 구현될 경우에도 유리하게 될 것이다. 한편, 안테나 단의 매칭 구조를 잡는데에 있어서도 MESFET 스위치(571)의 드레인 단자의 임피던스가 크지 않아 매우 유용하며, 출력 파워 손실을 정확히 반영할 수 있다.First, when the antenna matching unit 410 performs an impedance matching process according to the transmission signal transmitted through the antenna, the output power detector 470 detects the output power by referring to the transmission signal input to the antenna matching unit 410. The detected value is output to the controller 160 as the output power detection signal. Thereafter, the control unit 460 controls the transmission / reception variable gains of the plurality of transmission / reception units 430, 440, and 450 according to the output power detection signal.
As mentioned in the related art, in the conventional terminal, the output power is detected from the output signal of the power amplifier 133 included in the transmitter / receiver 130 to be generated at the duplexer 134, the multiplexer 120, etc. mounted at the rear end thereof. Although the loss is not reflected, the controller 160 consumes excessive power when adjusting the variable gain. However, as described above, the output power detector 470 of the present invention has a rear end of the duplexer (not shown in FIG. 4) and the multiplexer 420. Detecting the output power at the power supply reduces power consumption by reflecting the transmission power loss in the duplexer and the multiplexer 420.
That is, in the related art, since the transmission power loss in the duplexer and the multiplexer 420 is not reflected, the base station requires the terminal to increase the transmission power, thereby increasing the power consumption by additionally generating the transmission power control process. Since the transmission power loss in the duplexer and multiplexer 420 has already been reflected, the transmission power control process is reduced and thus the power consumption is reduced.
In addition, unlike the conventional output power detector 139 which rectifies a signal using a diode, the output power detector 470 of the present invention employs a MESFET switch 571, and thus has a switching speed compared to a method using a diode. In addition to increasing, it will be advantageous if implemented in the future MMIC (Microwave Monolithic Intergated Circuit). On the other hand, also in the matching structure of the antenna stage, the impedance of the drain terminal of the MESFET switch 571 is not very large and very useful, it is possible to accurately reflect the output power loss.

이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니다.
The present invention described above is capable of various substitutions, modifications, and changes without departing from the technical spirit of the present invention for those skilled in the art to which the present invention pertains. It is not limited to the drawings shown.

본 발명은 이동통신 단말기에 있어서, 출력 파워를 안테나 매칭 동작 수행 직전에 검출함으로써 가변이득을 경제적으로 제어하고, 이를 통하여 소모전류를 감소시키며, 출력 파워 검출 동작 자체의 특성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.The present invention provides an advantage in the mobile communication terminal to control the variable gain economically by detecting the output power immediately before performing the antenna matching operation, thereby reducing the current consumption and improving the characteristics of the output power detection operation itself. have.

Claims (3)

안테나를 통하여 전달되는 송수신 신호에 따라 임피던스 정합 과정을 수행하는 안테나 매칭부;An antenna matching unit performing an impedance matching process according to the transmission / reception signal transmitted through the antenna; 복수개의 송수신부; 및A plurality of transceivers; And 출력 파워 검출 신호에 따라 상기 복수개의 송수신부의 송수신 가변 이득을 제어하는 제어부Control unit for controlling the transmission and reception variable gain of the plurality of transceivers in accordance with the output power detection signal 를 포함하는 단말기에 있어서,In the terminal comprising: 상기 안테나 매칭부로 입력되는 송신 신호를 참조하여 출력 파워를 검출하고, 검출된 값을 상기 출력 파워 검출 신호로서 제어부로 출력하는 출력 파워 검출부An output power detector for detecting output power with reference to a transmission signal input to the antenna matching unit, and outputting the detected value to the controller as the output power detection signal; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 출력 파워 검출 장치.Output power detection device comprising a. 제1항에 있어서, 상기 출력 파워 검출부는,The method of claim 1, wherein the output power detector, 상기 안테나 매칭부로 입력되는 송신 신호를 획득하여 스위칭하는 MESFET 스위치MESFET switch to acquire and switch the transmission signal input to the antenna matching unit 를 포함하는 것을 특징으로 하는 출력 파워 검출 장치.Output power detection device comprising a. 제1항에 있어서, 상기 출력 파워 검출부는,The method of claim 1, wherein the output power detector, 드레인 단자가 상기 안테나 매칭부에 연결된 MESFET 스위치;A MESFET switch having a drain terminal connected to the antenna matching unit; 제1 단자는 상기 MESFET 스위치의 게이트 단자에 연결되고, 제2 단자는 접지된 제1 인덕터;A first inductor connected to a gate terminal of the MESFET switch, the second terminal being grounded; 제1 단자는 상기 MESFET 스위치의 소스 단자에 연결되고, 제2 단자는 접지된 제1 커패시터;A first terminal connected to a source terminal of the MESFET switch, and a second terminal of the first capacitor grounded; 제1 단자가 상기 MESFET 스위치의 소스 단자에 연결된 제2 인덕터; 및A second inductor having a first terminal connected to a source terminal of the MESFET switch; And 비반전 단자는 상기 제2 인덕터의 제2 단자에 연결되고, 반전 단자는 접지되며, 출력 단자는 제어부에 연결된 동시에 반전 단자에 피드백 연결된 연산증폭기The non-inverting terminal is connected to the second terminal of the second inductor, the inverting terminal is grounded, and the output terminal is connected to the control unit and feedback coupled to the inverting terminal. 를 포함하는 것을 특징으로 하는 출력 파워 검출 장치.Output power detection device comprising a.
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