KR20040078699A - 모바일 멀티모드 단말기와 그 단말기에 사용하기 위한송신 시스템 및 방법 - Google Patents

모바일 멀티모드 단말기와 그 단말기에 사용하기 위한송신 시스템 및 방법 Download PDF

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KR20040078699A
KR20040078699A KR10-2004-7012869A KR20047012869A KR20040078699A KR 20040078699 A KR20040078699 A KR 20040078699A KR 20047012869 A KR20047012869 A KR 20047012869A KR 20040078699 A KR20040078699 A KR 20040078699A
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KR10-2004-7012869A
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우레이몬드에이치
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코닌클리즈케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
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Abstract

주파수 분할 모드 및 시분할 모드에서 사용하기 위한 모바일 멀티모드 단말기는 모드 마다 송신기를 포함한다. 모든 송신기에 하나의 조인트 전력 증폭기(9) 및 하나의 조인트 전치 증폭기(23)를 제공함으로써 단말기의 코스트는 보다 저 낮아지게 된다. 추가의 장점은 복잡성의 감소, 전력 소비의 감소, 단말기의 사이즈/중량의 감소 등을 들 수 있다. 모든 송신기들은, 모드들 간의 스위칭을 구별하며 송신과 수신 간의 모드 마다의 스위칭을 구별하기 위한 제 1 모드 스위치(1) 및 제 2 모드 스위치(5)를 통해 조인트 안테나(41)에 결합된다. 모든 모드 스위치(1,5) 간에 위치한 듀플렉서(7)는 상기 주파수 분할 모드에서의 송신 및 수신을 가능하게 하며, 타임 슬롯 스위치(3)는 상기 시분할 모드에서 타임 슬롯의 송신과 타임 슬롯의 수신의 선택을 가능하게 한다. 상기 단말기는 또한 각각의 모드에 대한 수신기를 포함하며, 모든 수신기들은 조인트 가변 이득 증폭기(26)를 포함한다. 조인트 위상 동기 루프 시스템(19,20,24,25)은 모든 믹서(14,15,6,19)를 제공한다.

Description

모바일 멀티모드 단말기와 그 단말기에 사용하기 위한 송신 시스템 및 방법{MOBILE MULTIMODE TERMINAL WITH JOINT POWER AMPLIFIER}
상기 제 1 주파수 분할 모드는 가령 UTRA/FDD(UMTS Terrestrial Radio Access/Frequency Division Duplexing)에 대응하며, 상기 제 2 시분할 모드는 가령 TDD(Time Division Duplexing) 형인 TD-SCDMA(TIME Division-Synchronous Code Division Multiple Access)에 대응한다.
종래의 모바일 멀티모드(FDD/TDD) 단말기는 "UTRA TDD Protocol Operation" by Christina Gebner, Reinhard Kohn, Jorg Schniedenharn and Armin Sitte, published during the 11th IEEE International Symposium on personal and Mobile Radio Communications PMRC2000,vol 2 pages 1226-1230의 요약서에 개시되고 있다.
주지의 모바일 멀티모드(FDD/TDD) 단말기는 특히 높은 코스트로 인한 단점을 가진다.
본 발명은 적어도 제 1 주파수 분할 모드와 제 2 시분할 모드에서 사용되는 모바일 멀티모드 단말기에 관한 것으로, 적어도 상기 제 1 주파수 분할 모드에서 제 1 신호를 송신하는 제 1 송신기와, 상기 제 2 시분할 모드에서 제 2 신호를 송신하는 제 2 송신기를 포함한다.
본 발명은 또한 적어도 제 1 주파수 분할 모드와 제 2 시분할 모드에서 사용하기 위한 모바일 멀티모드 단말기에서 사용되는 송신기 시스템―상기 모바일 멀티모드 단말기는 적어도 상기 제 1 주파수 분할 모드에서 제 1 신호를 송신하는 제 1 송신기와, 상기 제 2 시분할 모드에서 제 2 신호를 제 2 송신기를 포함하는 송신기 시스템을 포함함―와, 적어도 제 1 주파수 분할 모드와 제 2 시분할 모드에서 사용되는 모바일 멀티모드 단말기에 사용하기 위한 방법―상기 방법은 상기 제 1 주파수 분할 모드에서 제 1 신호를 송신하는 단계와, 상기 제 2 시분할 모드에서 제 2 신호를 송신하는 단계를 포함함―에 관한 것이다.
본 발명의 목적은 특히 코스트가 매우 낮은, 서두에서 언급한 모바일 멀티모드 단말기를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 모바일 멀티모드 단말기의 특징은 상기 제 1 및 제 2 송신기가 상기 제 1 및 제 2 신호를 증폭하기 위한 조인트 전력 증폭기(joint power amplifier)를 포함한다는 것이다.
각각의 송신기에 대해 하나의 증폭기로서 두개의 전력 증폭기가 제공되는 상황에 비해, 제 1 및 제 2 송신기 모두에 대해 하나의 조인트 전력 증폭기를 도입함으로써 하나의 전력 증폭기를 절약할 수 있으며, 이는 모바일 멀티모드 단말기의 코스트를 보다 더 낮추게 한다.
본 발명은 특히 제 1 주파수 분할 모드와 제 2 시분할 모드 모두가 동일하고, 오버랩핑하고, 이웃하고, 및/또는 인접하는 주파수 대역을 사용하며, 하나의 조인트 전력 증폭기가 두개의 모드 모두가 동시에 활성적이지 않은 순간에 사용될 수 있는 것에 토대를 두고 있다.
본 발명은 두개 이상의 전력 증폭기 중 불필요한 하나 이상의 전력 증폭기를 제거함으로써 낮은 코스트의 모바일 멀티모드 단말기 제공의 문제를 해결한다.
두개 이상의 증폭기를 사용하는 대신 하나의 조인트 전력 증폭기를 사용하는 추가적인 장점은 복잡성의 감소, 전력 소비의 감소 및 단말기의 사이즈/중략의 감소를 들 수 있다.
본 발명의 청구항 제 2 항에 따른 제 1 실시예의 모바일 멀티모드 단말기는 상기 제 1 및 제 2 송신기가 하나의 조인트 안테나에 결합되는 장점을 갖는다.
각각의 송신기에 대해 하나씩으로 두개의 안테나가 제공되는 상황에 비해, 제 1 및 제 2 송신기 모두에 대해 하나의 조인트 안테나를 도입함으로써 하나의 안테나가 절약되며, 이는 모바일 멀티모드 단말기의 코스트를 보다 더 낮추게 한다.
본 발명의 제 3 항에 따른 제 2 실시예의 모바일 멀티모드 단말기는 상기 조인트 전력 증폭기의 출력단이 제 1 모드 스위치 및 제 2 모드 스위치를 통해 상기 조인트 안테나에 결합되는 장점을 갖는다.
상기 조인트 전력 증폭기의 출력단과 상기 조인트 안테나 사이에 두개의 모드 스위치를 도입함으로써, 모바일 멀티모드 단말기는 제 1 주파수 분할 모드와 제 2 시분할 모드 사이에서의 스위치를 구별할 수 있으며, 하나의 조인트 전력 증폭기를 여러 방식으로 하나의 조인트 안테나에 결합할 수 있다.
본 발명의 제 4 항에 따른 제 3 실시예의 모바일 멀티모드 단말기는, 상기 제 1 주파수 분할 모드에서는 모든 모드 스위치들의 메인 컨택트들이 제 1 필터 및 듀플렉서를 통해 서로에 대해 결합되며, 상기 제 2 시분할 모드에서는 모든 모드 스위치들의 메인 컨택트들이 제 2 필터 및 타임 슬롯 스위치를 통해 서로 결합된다는 장점을 갖는다.
상기 제 1 필터는 가령 상기 제 1 주파수 분할 모드에서 상기 듀플렉서가 송신 및 수신을 가능하게 하는 3.84㎒의 대역폭을 갖는 밴드패스 필터(bandpass filter)이다. 제 2 필터는 가령 상기 제 2 시분할 모드에서 상기 타임 슬롯 스위치가 타임 슬롯의 송신 및 수신의 선택을 가능하게 하는 1.28㎒의 대역폭을 갖는 밴드패스 필터이다.
본 발명의 제 5 항에 따른 제 4 실시예의 모바일 멀티모드 단말기는 상기 제 1 주파수 분할 모드에서는 상기 조인트 전력 증폭기의 입력단이 제 3 필터, 제 1 믹서 및 제 3 모드 스위치를 통해 조인트 전치 증폭기의 출력단에 접속되며, 상기 제 2 시분할 모드에서는 상기 조인트 전력 증폭기의 상기 입력단이 제 4 필터, 제 2 믹서 및 상기 제 3 모드 스위치를 통해 상기 조인트 전치 증폭기의 상기 출력단에 결합되는 장점을 갖는다.
상기 제 3 필터는 가령 3.84㎒의 대역폭을 갖는 밴드패스 필터이며, 상기 제4 필터는 가령 1.28㎒의 대역폭을 갖는 밴드패스 필터이다. 제 3 모드 스위치는 제 1 및 제 2 송신기 모두에 대해 상기 조인트 전치 증폭기의 사용을 가능하게 한다. 각각의 송신기에 대해 하나씩으로 두개의 전치 증폭기가 제공되는 상황에 비해, 모든 송신기에 대해 하나의 조인트 전치 증폭기를 도입함으로써, 하나의 전치 증폭기가 절약되며, 이를 통해 모바일 멀티모드 단말기는 그 코스트가 보다 더 낮아지게 된다.
본 발명의 제 6 항에 따른 제 5 실시예의 모바일 멀티모드 단말기는 적어도 상기 제 1 주파수 분할 모드에서 제 3 신호를 수신하는 제 1 수신기와, 상기 제 2 시분할 모드에서 제 4 신호를 수신하는 제 2 수신기를 포함하며, 상기 제 1 수신기의 입력단은 상기 듀플렉서 및 상기 제 1 모드 스위치를 통해 상기 조인트 안테나에 결합되며, 상기 제 2 수신기의 입력단은 상기 타임 슬롯 스위치 및 상기 제 1 모드 스위치를 통해 상기 조인트 안테나에 결합된다.
상기 제 3 및 제 4 신호를 수신하기 위해, 상기 제 1 모드 스위치는 모든 모드들간의 스위칭의 구별을 가능하게 하며, 상기 듀플렉서 및 상기 타임 슬롯 스위치는 송신 및 수신 간의 스위칭의 구별을 가능하게 한다.
본 발명의 제 7 항에 따른 제 6 실시예의 모바일 멀티모드 단말기는 상기 제 1 및 제 2 수신기의 출력단이 조인트 가변 이득 증폭기의 입력단에 결합된다는 장점을 갖는다.
모든 수신기는 동일의 중간 주파수( IF)로 다운 컨버터된다. 각각의 수신기에 대해 하나씩인 두개의 가변 이득 증폭기가 제공되는 상황에 비해, 모든 수신기에 대해 하나의 조인트 가변 이득 증폭기를 도입함으로써, 하나의 가변 이득 증폭기가 절약되며, 이는 모바일 멀티모드 단말기의 코스트를 보다 더 낮추게 된다.
본 발명의 제 8 항에 따른 제 7 실시예의 모바일 멀티모드 단말기는 각각의 수신기가 필터들 간에 위치한 저노이즈 증폭기와 믹서의 직렬 회로를 포함하는 장점을 갖는다.
주파수 분할 모드용 제 1 직렬 회로 내의 모든 필터들은 가령 3.84㎒의 대역폭을 갖는 밴드패스 필터이며, 시분할 모드용 제 2 직렬 회로 내의 모든 필터들은 가령 1.28㎒의 대역폭을 갖는 밴드패스 필터이다. 각각의 직렬 회로에서, 상기 상기 저노이즈 증폭기에 결합된 필터는 가령 이미지 주파수 성분의 필터이며, 상기 믹서에 결합된 필터는 가령 상호변조 성분의 필터이다.
본 발명의 제 9 항에 따른 제 8 실시예의 모바일 멀티모드 단말기는 각각의 믹서가 위상 동기 루프 시스템에 결합되는 장점을 갖는다.
모든 수신기들뿐만 아니라 하나의 조인트 위상 동기 루프 시스템을 도입함으로써 모바일 멀티모드 단말기의 효율은 한층 증가된다.
본 발명의 제 10 항에 따른 제 9 실시예의 모바일 멀티모드 단말기는 상기 위상 동기 루프 시스템이 적어도 두개의 위상 동기 루프를 포함하되, 각각의 위상 동기 루프는 적어도 하나의 믹서에 결합되는 장점을 갖는다.
가령 제 1 위상 동기 루프는 (주파수 분할 모드의) 상기 제 1 수신기 내에 믹서를 공급하고, (시분할 모드의) 제 2 송신기 및 제 2 수신기 내에 믹서를 공급하며, 제 2 위상 동기 루프는 가령 (주파수 분할 모드의) 상기 제 1 송신기 내에믹서를 공급한다.
본 발명에 따른 송신기 시스템 및 방법의 실시예들은 본 발명에 따른 모바일 멀티모드 단말기의 실시예들에 대응한다.
본 발명의 이러한 모든 특징들은 이후에 설명될 실시예와 관련하여 명백하게 설명될 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 송신기 시스템을 포함하는 모바일 멀티모드 단말기를 도시한 블럭도이다.
도 1은 본 발명에 따른 모바일 멀티모드 단말기를 개시하며, 여기서 "멀티모드"는 이중 모드 혹은 삼중 모드 등을 의미하는 것으로서, 그 이상의 모드 및/또는 하나 이상의 모드에 대한 추가의 서브모드를 배제하는 것이 아니며, 본 발명의 모바일 멀티모드 단말기는 제 1 모드 스위치를 포함하되, 그 스위치의 메인 컨택트는 조인트 안테나(41)에 결합되고, 그 스위치의 제 1 서브컨택트는 듀플렉서(7)에 결합되고, 그 스위치의 제 2 서브컨택트는 타임 슬롯 스위치(3)에 결합된다. 제 1 모드 스위치(1)는 모드 제어 신호에 응답하여 (가령, 제 1 값을 갖는 모드 제어 신호의 경우의) 상기 제 1 서브컨택트 혹은 (가령, 제 2 값을 갖는 모드 제어 신호의 경우의) 상기 제 2 서브컨택트 중의 하나에 상기 메인 컨택트를 결합한다. 듀플렉서(7)의 입력단은 가령 밴드패스 필터인 제 1 필터(6)의 출력단에 결합되며, 타임 슬롯 스위치(3)의 입력단은 제 2 필터(2)의 출력단에 결합된다. 제 1 필터(6)의 입력단은 제 2 모드 스위치(5)의 제 1 서브컨택트에 결합되며, 제 2 필터(2)의 입력단은 제 2 모드 스위치(5)의 제 2 서브컨택트에 결합된다. 제 2 모드 스위치(5)의 메인 컨택트는 조인트 전력 증폭기(9)의 출력단에 결합된다. 제 2 모드 스위치(5)는 상기 모드 제어 신호에 응답하여 상기 메인 컨택트를 (가령, 제 1 값을 갖는 모드 제어 신호의 경우의) 상기 제 1 서브컨택트 혹은 (가령 제 2 값을 갖는 모드 제어 신호의 경우의) 상기 제 2 서브컨택트 중의 어느 하나에 결합한다.
전력 증폭기(9)의 입력단은 제 3 필터(11) 및 제 1 믹서(15)를 통해 제 3 모드 스위치(18)의 제 1 서브컨택트에 결합되며, 제 4 필터(10) 및 제 2 믹서(14)를 통해 제 3 모드 스위치(18)의 제 2 서브컨택트에 결합된다. 제 3 모드 스위치(18)의 메인 컨택트는 조인트 전치 증폭기(23)의 출력단에 결합된다. 제 3 모드 스위치(18)는 상기 모드 제어 신호에 응답하여 상기 메인 컨택트를 (가령 상기 제 1 값을 갖는 상기 모드 제어 신호의 경우의) 상기 제 1 서브컨택트 또는 (가령 상기 제 2 값을 갖는 상기 모드 제어 신호의 경우의) 상기 제 2 서브컨택트 중의 어느 하나에 결합한다. 조인트 전치 증폭기(23)의 입력단은 믹서(27)와 로우 패스 필터인 필터(33)를 통해 D/A 컨버터(37)에 결합되며, 믹서(29)와 로우 패스 필터인 필터(34)를 통해 D/A 컨버터(38)에 결합된다.
듀플렉서(7)의 출력단은 가령 밴드패스 필터인 필터(8)의 입력단에 결합되며, 타임 슬롯 스위치(3)의 출력단은 가령 밴드패스 필터인 필터(4)의 입력단에 결합된다. 필터(8)의 출력단은 저 노이즈 증폭기(12), 제 3 믹서(16) 및 필터(21)를 통해 조인트 가변 이득 증폭기(26)의 입력단에 결합되며, 필터(4)의 출력단은저 노이즈 증폭기(13), 제 4 믹서(17) 및 필터(22)를 통해 조인트 가변 이득 증폭기(26)의 상기 입력단에 결합된다. 조인트 가변 이득 증폭기(26)의 출력단은 믹서(30) 및 가령 로우 패스 필터인 필터(35)를 통해 A/D 컨버터(39)에 결합되며, 믹서(32) 및 가령 로우 패스 필터인 필터(36)를 통해 A/D 컨버터(40)에 결합된다.
제 2 믹서(14) 및 제 4 믹서(17)의 국부 발진 입력단들은 제 1 위상 동기 루프(PLL)의 제 1 출력단에 결합되며, 제 3 믹서(16)의 국부 발진 입력단은 제 1 위상 동기 루프(PLL)의 제 2 출력단에 결합되며, 제 1 믹서(15)의 국부 발진 입력단은 제 2 PLL(19)의 출력단에 결합된다. 제 1 PLL(20) 및 제 2 PLL(19)의 입력단들은 기준 소스(24)에 결합되며, 이 기준 소스는 또한 제 3 위상 동기 루프(PLL)(25)를 구동하는데 사용되며, 제 3 위상 동기 루프의 출력단은 I/Q 변조를 위해 믹서(27, 29)에 결합된 변조기(28)에 결합되며, 복조를 위해 믹서(30, 32)에 결합된 복조기(31)에 결합된다.
도 1에 도시한 본 발명에 따른 모바일 멀티모드 단말기는 적어도 제 1 주파수 분할 모드 및 제 2 시분할 모드로 사용될 수 있으며, 적어도 상기 제 1 주파수 분할 모드에서 제 1 신호를 송신하는 제 1 송신기(6,5,9,11,15,18,23) 및 상기 제 2 시분할 모드에서 제 2 신호를 송신하는 제 2 송신기(2,5,9,10,14,18,23)를 포함한다.
본 발명의 송신기 시스템(42)은 적어도 제 1 주파수 분할 모드 및 제 2 시분할 모드에서 사용하기 위한 모바일 멀티모드 단말기에서 사용되며,모바일 멀티모드 단말기는 송신기 시스템을 포함하되, 송신기 시스템은 적어도 상기 제 1 주파수 분할 모드에서 제 1 신호를 송신하는 제 1 송신기(6,5,9,11,15,18,23) 및 상기 제 2 시분할 모드에서 제 2 신호를 송신하는 제 2 송신기(2,5,9,10,14,18,23)를 포함한다.
가령 상기 제 1 주파수 분할 모드는 UTRA/FDD(UMTS Terrestrial Radio Access/Frequency Division Duplexing)에 대응하며, 상기 제 2 시분할 모드는 TDD(Time Division Duplexing) 형 TD-SCDMA(Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access)에 대응한다.
본 발명의 목적은 특히 모바일 멀티모드 단말기의 코스트 비용을 감소시키는데 있다.
본 발명에 따른 모바일 멀티모드 단말기의 특징은 상기 제 1 및 제 2 송신기가 상기 제 1 및 제 2 신호를 증폭하기 위한 조인트 전력 증폭기(9)를 포함한다는 것이다.
각각의 송신기에 대해 하나씩으로 두개의 별도의 증폭기가 제공되는 상황에 비해, 모든 송신기에 대해 하나의 조인트 전력 증폭기(9)를 도입함으로써, 하나의 전력 증폭기가 절감되며, 이는 모바일 멀티모드 단말기의 코스트를 보다 더 감소시킨다.
두개 이상의 증폭기를 사용하는 대신에 하나의 조인트 전력 증폭기(9)를 사용하는 경우의 추가적인 장점은 복잡성의 감소, 전력 소비의 감소 및 단말기의 사이즈/중량의 감소를 들 수 있다.
본 발명에 따른 제 1 실시예의 모바일 멀티모드 단말기의 장점은 상기 제 1및 제 2 송신기가 하나의 조인트 안테나(41)에 결합된다는 것이다.
각각의 송신기에 대해 하나씩으로 두개의 안테나가 제공되는 상황에 비해, 모든 송신기들에 대해 하나의 조인트 안테나(41)를 도입함으로써, 하나의 안테나(41)가 절약되며, 이는 모바일 멀티모드 단말기의 코스트를 감소시킨다.
본 발명에 따른 제 2 실시예의 모바일 멀티모드 단말기의 장점은 상기 조인트 전력 증폭기(9)의 출력단이 상기 제 1 모드 스위치(1) 및 제 2 모드 스위치(5)를 통해 상기 조인트 안테나(41)에 결합된다는 것이다.
상기 조인트 전력 증폭기(9)의 출력단과 상기 조인트 안테나(41) 사이에 두개의 모드 스위치(1,5)를 도입함으로써, 모바일 멀티모드 단말기는 모드들간의 스위치를 구별하고 여러 방식(FDD 모드의 경우에는 듀플렉서(7) 및 TDD 모드의 경우에는 타임 슬롯 스위치(3))을 통해 하나의 조인트 안테나(41)에 하나의 조인트 전력 증폭기(9)를 결합할 수 있다.
본 발명에 따른 제 3 실시예의 모바일 멀티모드 단말기의 장점은 상기 제 1 주파수 분할 모드에서는 모든 모드 스위치(1,5)의 메인 컨택트들이 제 1 필터(6) 및 듀플렉서(7)를 통해 서로에 대해 결합되며, 상기 제 2 시분할 모드에서는 상기 모든 모드 스위치(1,5)의 메인 컨택트들이 제 2 필터(2) 및 타임 슬롯 스위치(3)를 통해 서로에 대해 결합된다는 것이다.
상기 제 1 필터(6)는 가령 상기 듀플렉서(7)가 상기 제 1 주파수 분할 모드에서 송신 및 수신을 가능하게 하는 3.84㎒의 대역폭을 갖는 밴드패스 필터이다. 제 2 필터(2)는 가령 상기 타임 슬롯 스위치(3)가 상기 제 2 시분할 모드에서 타임슬롯 송신 및 타임 슬롯 수신의 선택을 가능하게 하는 1.28㎒의 대역폭을 갖는 밴드패스 필터이다.
본 발명에 따른 제 4 실시예의 모바일 멀티모드 단말기의 장점은 상기 조인트 전력 증폭기(9)의 입력단이 상기 제 1 주파수 분할 모드에서는 제 3 필터(11), 제 1 믹서(15) 및 제 3 모드 스위치(18)를 통해 조인트 전치 증폭기(23)의 출력단에 결합되며, 상기 조인트 전력 증폭기(9)의 입력단은 상기 제 2 시분할 모드에서는 제 4 필터(10), 제 2 믹서(14) 및 제 3 모드 스위치(18)를 통해 상기 조인트 전치 증폭기(23)의 상기 출력단에 결합된다는 것이다.
상기 제 3 필터(11)는 가령 3.84㎒의 대역폭을 갖는 밴드패스 필터이며, 상기 제 4 필터(10)는 1.28㎒의 대역폭을 갖는 밴드패스 필터이다. 제 3 모드 스위치(18)를 통해, 모든 송신기들에 대한 상기 조인트 전치 증폭기(23)의 사용이 가능하게 된다. 각각의 송신기에 대해 하나씩으로 두개의 전치 증폭기가 제공되는 상황에 비해, 모든 송신기에 대해 하나의 조인트 전치 증폭기(23)를 도입함으로써, 하나의 전치 증폭기가 절약되며, 이는 모바일 멀티모드 단말기의 코스트를 낮게 감소시킨다.
본 발명에 따른 제 5 실시예의 모바일 멀티모드 단말기의 장점은 상기 모바일 멀티모드 단말기가 적어도 상기 제 1 주파수 분할 모드에서 제 3 신호를 수신하는 제 1 수신기(8,12,16,21)와 상기 제 2 시분할 모드에서 제 4 신호를 수신하는 제 2 수신기(4,13,17,22)를 포함하며, 상기 제 1 수신기의 입력단은 상기 듀플렉서(7) 및 상기 제 1 모드 스위치(1)를 통해 상기 조인트 안테나(41)에 결합되며, 상기 제 2 수신기의 입력단은 상기 타임 슬롯 스위치(3) 및 상기 제 1 모드 스위치(1)를 통해 상기 조인트 안테나(41)에 결합된다는 것이다.
상기 제 3 및 제 4 신호를 수신하기 위해, 상기 제 1 모드 스위치(1)는 모든 모드들간의 스위칭의 구별을 가능하게 하며, 상기 듀플렉서(7) 및 상기 타임 슬롯 스위치(3)는 송신 및 수신간의 스위칭의 구별을 가능하게 한다.
본 발명에 따른 제 6 실시예의 모바일 멀티모드 단말기의 장점은 상기 제 1 및 제 2 수신기의 출력단이 조인트 가변 이득 증폭기(26)의 입력단에 결합된다는 것이다.
모든 수신기들은 동일한 중간 주파수(IF)로 다운 컨버터된다. 각각의 수신기에 대해 하나씩으로 두개의 가변 이득 증폭기가 제공되는 상황에 비해, 모든 수신기에 대해 하나의 조인트 가변 이득 증폭기(26)를 도입함으로써, 하나의 가변 이득 증폭기가 절약되며, 이는 모바일 멀티모드 단말기의 코스트를 보다 더 낮게 감소시킨다.
본 발명에 따른 제 7 실시예의 모바일 멀티모드 단말기의 장점은 각각의 수신기가 필터들(8,21/4,22) 간에 위치한 저 노이즈 증폭기(12/13)와 믹서(16/17)의 직렬 회로를 포함한다는 것이다.
주파수 분할 모드에 대한 제 1 직렬 회로에서의 모든 필터(8,21)는 가령 3.84㎒의 대역폭을 갖는 밴드패스 필터이며, 시분할 모드에 대한 제 2 직렬 회로에서의 모든 필터(4,22)는 가령 1.28㎒의 대역폭을 갖는 밴드패스 필터이다. 각각의 직렬 회로에서, 저 노이즈 증폭기에 결합된 필터는 특히 이미지 주파수 성분의필터이며, 믹서에 결합된 필터는 상호변조 성분의 필터이다.
본 발명에 따른 제 8 실시예의 모바일 멀티모드 단말기의 장점은 각각의 믹서가 위상 동기 루프 시스템(19,20,24,25)에 결합된다는 것이다.
모든 수신기뿐만 아니라 모든 송신기에 대해 하나의 조인트 위상 동기 루프 시스템(19,20,24,25)을 도입함으로써, 모바일 멀티모드 단말기의 효율은 한층 개선된다.
본 발명에 따른 제 9 실시예의 모바일 멀티모드 단말기의 장점은 상기 위상 동기 루프 시스템(19,20,24,25)이 적어도 두개의 위상 동기 루프(19,20)를 포함하되, 각각의 위상 동기 루프(19/20)는 믹서(15,16/14,17)에 결합된다는 것이다.
제 1 위상 동기 루프(20)는 가령 시분할 모드에서 상기 제 2 송신기 내에 믹서(14)를 공급하며 상기 제 2 수신기 내에 믹서(17)를 공급하며, 주파수 분할 모드에서 상기 제 1 수신기 내에 믹서(16)를 공급하며, 제 2 위상 동기 루프(19)는 가령 주파수 분할 모드에서 상기 제 1 송신기 내에 믹서(15)를 공급한다.
본 발명은, 모든 모드들이 동일하고, 오버랩핑하고, 이웃하고, 및/또는 인접하는 주파수 대역을 사용하며, 하나의 조인트 전력 증폭기가 모든 모드가 동시에 활성적이지 않은 순간에 사용될 수 있는 것에 토대를 두고 있다.
본 발명은 두개 이상의 전력 증폭기 중 불필요한 하나 이상의 전력 증폭기를 제거함으로써 낮은 코스트의 모바일 멀티모드 단말기 제공의 문제를 해결한다.
도 1에 도시한 상기 모바일 멀티모드 단말기는, 상기 단말기를 제어하고, 제 1 (FDD 모드) 값 또는 제 2 (TDD 모드) 값을 갖는 모드 제어 신호를 생성하는 도시되지 않은 프로세서를 더 포함할 것이다. 또한, 상기 단말기의 사용자는 옵션을 선택하여 상기 모드 제어 신호를 생성하거나 혹은 상기 프로세서가 조만간 사전정의된 순간에 상기 값을 생성하여 상기 단말기가 모드를 선택하고 및/또는 그 순간에 어느 모드가 최상으로 사용되는지를 체킹한다. 또는 상기 단말기는 모든 모드들 중 하나의 모드에 있게 되고, 그 다음에 상기 조인트 안테나를 통해 다른 모드로의 스위칭을 요청하거나 명령하는 것을 나타내는 신호를 수신한다.
상기 단말기가 제 1 (FDD) 모드에 있는 경우, 송신될 스피치 신호(speech signal)는 변조기(28)에 의해 변조되고, 조인트 전치 증폭기(23)에 의해 증폭되고, 믹서(15)에 의해 업 컨버터되고, 필터(11)에 의해 필터링되고, 조인트 증폭기(9)에 의해 증폭되고, 필터(6)에 의해 필터링되어, 듀플렉서(7) 및 모드 스위치(1) 및 조인트 안테나(41)를 통해 제 1 신호로서 송신된다. 도시되지 않은 베이스 스테이션으로부터 발생되는 가령 변조된 스피치 신호와 같은 제 3 신호는 조인트 안테나(41) 및 모드 스위치(1) 및 듀플렉서(7)를 통해 수신되고, 다음에 필터(8)에 의해 필터링되고, 저 노이즈 증폭기(12)에 의해 저 노이즈 증폭되고, 믹서(16)에 의해 다운 컨버터되고 필터(21)에 의해 필터링되고, 조인트 가변 이득 증폭기(26)에 의해 증폭되어, 복조기(31)에 의해 복조된다.
상기 단말기가 제 2 (TDD) 모드에 있는 경우, 가령 송신될 스피치 신호는 변조기(28)에 의해 변조되며, 조인트 전치 증폭기(23)에 의해 증폭되며, 믹서(14)에 의해 업 컨버터되며, 필터(10)에 의해 필터링되며, 조인트 증폭기(9)에 의해 증폭되며, 필터(2)에 의해 필터링되며, 타임 슬롯 스위치(3) 및 모드 스위치(1) 및 조인트 안테나(41)를 통해 제 2 신호로서 송신된다. 도시되지 않은 베이스 스테이션으로부터 발생되는 가령 변조된 스피치 신호와 같은 제 4 신호는 조인트 안테나(41) 및 모드 스위치(1) 및 타임 슬롯 스위치(3)를 통해 수신되며, 그 다음에 필터(4)에 의해 필터링되며, 저 노이즈 증폭기(13)에 의해 조 노이즈 증폭되며, 믹서(17)에 의해 다운 컨버터되며, 필터(22)에 의해 필터링되며, 조인트 가변 이득 증폭기(26)에 의해 증폭되며, 다음에 복조기(31)에 의해 복조된다.
제 1 (FDD) 모드에서, 칩 레이트(chip rate)는 대략 3.84MBPS이며, 송신 밴드는 대략 1920-1980 ㎒이며, 수신 밴드는 대략 2110-2170㎒이다. 제 2 PLL(19)은 믹서(15)를 공급하며, 상기 송신을 위해 사용되며, 2110-2170㎒ 밴드로 동작한다. 제 2 (TDD) 모드에서, 칩 레이트는 대략 1.28MBPS이며, 송신 밴드 및 수신 밴드는 모두 1900-1920㎒ 및 2010-2015㎒를 사용하며, (전적이지 않는)통상적으로는 송신 및 수신을 위해 동일 주파수를 사용한다. 제 1 PLL(20)은 믹서(14,17)를 공급하며 1900-1920㎒ 및 2010-2015㎒ 밴드에서 동작한다. 이러한 네개의 밴드가 서로 매우 밀집해 있기 때문에, 하나의 조인트 전력 증폭기 및 하나의 조인트 안테나가 사용될 수 있다.
도시되지 않은 상기 프로세서는, 또한 상기 모드 스위치들에 제공될 상기 모드 제어 신호에 부가하여, 가령 송신 전력을 제어하기 위해 상기 조인트 전력 증폭기 및 상기 조인트 전치 증폭기에 제공될 하나 이상의 송신 전력 제어 신호를 또한 생성할 것이며, 또한 가령 모든 수신기들을 포함하고 있는 수신기 시스템에서의 이득을 제어하기 위해 상기 조인트 가변 이득 증폭기에 제공될 하나 이상의 자동 이득 제어 신호를 생성할 것이며, 또한 상기 PLL을 제어하기 위해 상기 PLL 시스템 내의 상기 PLL 및/또는 전술의 주파수 밴드에 대해 업 컨버팅, 변조, 다운 컨버팅 및 복조를 가능하게 하는 소스에 제공될 하나 이상의 주파수 제어 신호를 생성할 것이다. 따라서, PLL(19,20)은 무선 주파수 PLL 혹은 RF PLL로 지칭되며, PLL(25)은 중간 주파수 PLL 혹은 IF PLL로 지칭된다.
본 발명에 따른 송신기 시스템(42)의 최소 구성은, 조인트 전력 증폭기(9) 및 모드 스위치(5) 및 필터(6)를 최소로 구성하는 제 1 송신기를 포함하며, 조인트 전력 증폭기(9) 및 모드 스위치(5) 및 필터(2)를 최소로 구성하는 제 2 송신기를 포함한다. 추가적으로, 본 발명에 따른 상기 송신기 시스템(42)은 하나 이상의 필터(10,11), 하나 이상의 믹서(14,15), 하나 이상의 모드 스위치(18), 하나 이상의 조인트 전치 증폭기(23), 하나 이상의 타임 슬롯 스위치(3), 하나 이상의 듀플렉서(7), 하나 이상의 모드 스위치(1) 및/또는 하나 이상의 안테나(41)를 더 포함할 수도 있다.
세개의 모드 스위치에 대해 하나의 모드 제어 신호를 사용하는 대신에, 각각의 특정 모드 스위치에 대한 하나의 특정 모드 제어 신호와 같이, 두개 이상의 모드 제어 신호가 사용될 수 있다. 또한, 상기 모드 제어 신호는 두개 이상의 값을 가질 수도 있으며, 상기 단말기는 두개 이상의 모드를 가질 수도 있다. 상기 단말기는 3세대 모바일 폰일 수 있지만, 모바일 폰에 국한되지는 않으며, 가령 비디오 신호 혹은 데이터 신호와 같이, 스피치 신호와는 다른 신호용으로 사용될 수도 있다.

Claims (12)

  1. 적어도 제 1 주파수 분할 모드 및 제 2 시분할 모드에서 사용하기 위한 모바일 멀티모드 단말기에 있어서,
    상기 제 1 주파수 분할 모드에서 제 1 신호를 송신하는 제 1 송신기(6,5,9,11,15,18,23)와,
    상기 제 2 시분할 모드에서 제 2 신호를 송신하는 제 2 송신기(2,5,9,10,14,18,23)를 포함하되,
    상기 제 1 송신기 및 제 2 송신기는 상기 제 1 신호 및 상기 제 2 신호를 증폭하기 위한 조인트 전력 증폭기(9)를 포함하는
    모바일 멀티모드 단말기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 송신기는 조인트 안테나(41)에 결합되는 모바일 멀티모드 단말기.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 조인트 전력 증폭기(9)의 출력단은 제 1 모드 스위치(1) 및 제 2 모드스위치(5)를 통해 상기 조인트 안테나(41)에 결합되는 모바일 멀티모드 단말기.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 주파수 분할 모드에서 두 모드 스위치(1,5)의 메인 컨택트들은 제 1 필터(6) 및 듀플렉서(7)를 통해 서로 결합되며, 상기 제 2 시분할 모드에서 두 모드 스위치(1,5)의 메인 컨택트들은 제 2 필터(2) 및 타임 슬롯 스위치(3)를 통해 서로 결합되는 모바일 멀티모드 단말기.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 주파수 분할 모드에서 상기 조인트 전력 증폭기(9)의 입력단은 제 3 필터(11), 제 1 믹서(15) 및 제 3 모드 스위치(18)를 통해 조인트 전치 증폭기(23)의 출력단에 결합되며, 상기 제 2 시분할 모드에서 상기 조인트 전력 증폭기(9)의 입력단은 제 4 필터(10), 제 2 믹서(14) 및 상기 제 3 모드 스위치(18)를 통해 상기 조인트 전치 증폭기(23)의 상기 출력단에 결합되는 모바일 멀티모드 단말기.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 모바일 멀티모드 단말기는 적어도 상기 제 1 주파수 분할 모드에서 제 3 신호를 수신하는 제 1 수신기(8,12,16,21)와, 상기 제 2 시분할 모드에서 제 4 신호를 수신하는 제 2 수신기(4,13,17,22)를 포함하며, 상기 제 1 수신기의 입력단은 상기 듀플렉서(7) 및 상기 제 1 모드 스위치(1)를 통해 상기 조인트 안테나(41)에 결합되고, 상기 제 2 수신기의 입력단은 상기 타임 슬롯 스위치(3) 및 상기 제 1 모드 스위치(1)를 통해 상기 조인트 안테나(41)에 결합되는 모바일 멀티모드 단말기.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 수신기 및 상기 제 2 수신기의 출력단들은 조인트 가변 이득 증폭기(26)의 입력단에 결합되는 모바일 멀티모드 단말기.
  8. 제 7 항에 있어서,
    각각의 수신기는 필터들(8,21/4,22) 간에 위치하는 저 노이즈 증폭기(12/13)와 믹서(16/17)의 직렬 회로를 포함하는 모바일 멀티모드 단말기.
  9. 제 8 항에 있어서,
    각각의 믹서는 위상 동기 루프 시스템(19,20,24,25)에 결합되는 모바일 멀티모드 단말기.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 위상 동기 루프 시스템(19,20,24,25)은 적어도 두개의 위상 동기 루프(19,20)를 포함하며, 각각의 위상 동기 루프(19/20)는 적어도 하나의 믹서(15/14,16,17)에 결합되는 모바일 멀티모드 단말기.
  11. 적어도 제 1 주파수 분할 모드 및 제 2 시분할 모드에서 사용하기 위한 모바일 멀티모드 단말기에서 사용되는 송신기 시스템(42)에 있어서,
    상기 모바일 멀티모드 단말기는 상기 송신기 시스템(42)을 포함하고,
    상기 송신기 시스템(42)은 적어도 상기 제 1 주파수 분할 모드에서 제 1 신호를 송신하는 제 1 송신기(6,5,9,11,15,18,23)와, 상기 제 2 시분할 모드에서 제 2 신호를 송신하는 제 2 송신기(2,5,9,10,14,18,23)와, 상기 제 1 신호 및 상기 제 2 신호를 증폭하기 위한 조인트 전력 증폭기(9)를 포함하는
    송신기 시스템.
  12. 적어도 제 1 주파수 분할 모드 및 제 2 시분할 모드에서 사용하기 위한 모바일 멀티모드 단말기에서 사용되는 방법에 있어서,
    상기 제 1 주파수 분할 모드에서 제 1 신호를 송신하는 단계와,
    상기 제 2 시분할 모드에서 제 2 신호를 송신하는 단계와,
    조인트 전력 증폭기를 사용하여 상기 제 1 신호 및 상기 제 2 신호를 증폭하는 단계를 포함하는
    방법.
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