KR20060115009A

KR20060115009A - 이동통신단말기의 듀얼밴드 절환 장치

Info

Publication number: KR20060115009A
Application number: KR1020050037271A
Authority: KR
Inventors: 윤진식; 임용호
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2005-05-03
Filing date: 2005-05-03
Publication date: 2006-11-08

Abstract

본 발명은 이동통신단말기의 듀얼밴드 절환 장치에 관한 것으로, 특히 듀얼밴드 단말기에 하나의 전력증폭기만을 탑재하고 이를 공유하도록 구현함으로써 단말기 크기를 소형화하기에 용이하고 단말기 제작단가를 절감시킬 수 있도록 하는데 그 목적이 있다. 이러한 목적의 본 발명은 전력증폭기(130)와, 이 전력증폭기(130)의 입력단자에 대해 병렬 접속되어 각각의 주파수 대역신호를 입력시키는 제1,제2 입력 매칭부(111)(112)와, 상기 제1,제2 입력 매칭부(111)(112) 중 하나를 상기 전력증폭기(130)의 입력단자에 연결시키는 제1 RF 스위치(120)와, 상기 전력증폭기(130)의 출력단자와 하나의 안테나 사이에 병렬 접속되어 각각의 주파수 대역신호를 상기 안테나를 통해 송출시키는 제1,제2 출력 매칭부(151)(152)와, 상기 상기 전력증폭기(130)의 출력단자를 상기 제1,제2 출력 매칭부(151)(152) 중 하나로 연결시키는 제2 RF 스위치(140)와, 현재 처리할 주파수 대역을 판별하여 상기 제1,제2 RF 스위치(120)(140)를 절환시키기 위한 선택신호를 출력하는 제어부(160)를 포함하여 구성함을 특징으로 한다.

Description

이동통신단말기의 듀얼밴드 절환 장치{DUAL BAND SWITCHING APPARATUS FOR MOBILE COMMUNICATION DEVICE}

도1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 듀얼밴드 절환 장치의 구성도.

도2는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 듀얼밴드 절환 장치의 구성도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호 설명 *

111,112,211,212 : 입력 매칭부 120,140,220,240 : RF 스위치

130,230 : 전력증폭기 151,152,251,252 : 출력 매칭부

160,260 : 제어부

본 발명은 이동통신단말기에 관한 것으로, 특히 듀얼밴드(Dual Band) 단말기에 있어서 듀얼밴드 절환 장치에 관한 것이다.

현재 이동통신시스템의 발전에 따라 이동통신단말기가 현대인의 필수품으로 인식되고 있다.

이동통신시스템은 음성통화만을 서비스하는 아날로그 방식의 제1세대를 거쳐 제2세대에서 음성통화서비스는 물론 팩스, 데이터 서비스가 추가되어 디지털 통신 이 가능하게 되었다. 제2세대 이동통신시스템은 CDMA(Code Division Multiple Access) 방식과 GSM(Global System for Mobile Communications) 방식으로 양분된다.

현재 이동통신시스템은 제3세대에 진입하였다고 할 수 있다. 제3세대에서는 이전 세대보다 더욱 신뢰할 수 있고 융통성 있는 서비스(고속의 데이터 서비스, 비디오, 오디오 서비스, 인터넷 접속이 가능하게 되었다. 제3세대 이동통신시스템은 동기방식의 CDMA2000과 비동기방식의 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)로 양분된다.

이동통신시스템에 사용되는 송수신 주파수는 800MHz-1GHz와 1.5GHz-2.0GHz로 구분된다.

기존의 이동통신단말기는 싱글밴드(single band) 단말기로 제작되어 사용자가 통신사를 바꾸기 위해서는 새로이 단말기를 구입하여야만 하였다.

이는 단말기에 탑재되는 통신모뎀 칩에 따라 로열티를 지불해야 하는 현 통신시장의 상황에서 국가적인 낭비일 뿐만 아니라 소비자의 불필요한 비용지출을 초래하는 문제점이 있었다.

따라서, 상기의 문제점을 개선하기 위하여 듀얼밴드(dual band) 단말기를 개발하여 보급하고 있다.

예를 들어, 셀룰러(Cellular)/PCS 듀얼밴드 휴대폰 단말기는 대략 824MHz~894MHz의 셀룰러(Cellular) 밴드와 대략 1750-1910MHz의 PCS 밴드를 구분하여 신호를 송수신할 수 있다.

그러나, 종래의 듀얼밴드 단말기는 셀룰러 및 PCS 대역을 각각 증폭하는 2개의 전력증폭기(Power Amplifier Module : PAM)를 구비하는데, 전력증폭기의 크기가 크기 때문에 단말기의 크기를 줄이기 어려운 요인으로 작용함은 물론 단말기 제작단가를 상승시키는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 종래의 문제점을 개선하기 위하여 듀얼밴드 단말기에 하나의 전력증폭기만을 탑재하고 이를 공유하도록 구현함으로써 단말기 크기를 소형화하기에 용이하고 단말기 제작단가를 절감시킬 수 있도록 창안한 이동통신단말기의 듀얼밴드 절환 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여 듀얼밴드 단말기에 있어서, 전력증폭기와, 각각의 주파수 대역신호를 입력시키는 제1,제2 입력 매칭부와, 상기 제1,제2 입력 매칭부 중 하나를 상기 전력증폭기의 입력단자에 연결시키는 제1 RF 스위치와, 하나의 안테나에 연결되어 각각의 주파수 대역신호를 상기 안테나를 통해 송출시키는 제1,제2 출력 매칭부와, 상기 전력증폭기의 출력단자를 상기 제1,제2 출력 매칭부 중 하나로 연결시키는 제2 RF 스위치를 포함하여 구성함을 특징으로 한다.

상기 제2 입력 매칭부가 전력증폭기의 입력단자에 연결되도록 제1,제2 입력 매칭부가 직렬로 연결되는 경우 제1 RF 스위치는 제2 입력 매칭부의 입출력단자를 연결시키는 동작을 수행하도록 구성한다.

상기와 마찬가지로 제1 출력 매칭부가 안테나에 연결되도록 제2,제1 출력 매칭부가 직렬로 연결되는 경우 제2 RF 스위치는 제2 출력 매칭부의 입출력단자를 연결시키는 동작을 수행하도록 구성한다.

상기 제1,제2 RF 스위치는 전력증폭기모듈 내에 집접하여 구성함을 특징으로 한다.

따라서, 본 발명은 듀얼밴드 단말기에 하나의 전력증폭기만을 탑재함으로써 단말기의 크기를 줄이는데 용이하도록 하는 효과를 발휘하게 된다.

이하, 본 발명을 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명함에 있어서, 하기 설명 및 도면에서 구체적으로 처리 흐름과 같은 많은 특정 상세들을 본 발명의 보다 전반적인 이해를 제공하기 위해 기재하며, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

일반적으로 이동통신단말기의 RF 기능을 간략히 설명하면, 수신의 경우 안테나로부터 입력된 RF 신호가 듀플렉서에 의해 수신주파수 신호만 분리된 후 Rx MMIC(Monolithic Microwave Integrated Circuit)로 입력되어 저 잡음 증폭기에서 증폭되고 하향주파수 혼합기에서 제1 중간 주파수 신호로 변환된 다음 중간주파수 증폭기에서 증폭되어 IF 신호 처리부로 전달되며, 반대로 송신의 경우 IF 신호 처리부에서 출력된 중간 주파수 송신 신호가 Tx MMIC로 입력되어 상향주파수 혼합기에 의해 RF신호로 변환되고 구동 증폭기에 의해 증폭된 후 전력증폭기에서 전력 증폭되어 안테나를 통해 기지국으로 송출된다.

본 발명의 실시 예에서는 PCS 대역과 셀룰러 대역의 신호를 처리하는 듀얼밴드 단말기를 가정하고 송신 동작만을 설명하기로 한다.

도1은 본 발명의 제1 실시 예를 위한 프론트엔드 모듈의 구성도로서 이에 도시한 바와 같이, 전력증폭기(130)와, 각각의 주파수 대역신호를 입력시키는 제1,제2 입력 매칭부(111)(112)와, 상기 제1,제2 입력 매칭부(111)(112) 중 하나를 상기 전력증폭기(130)의 입력단자에 연결시키는 제1 RF 스위치(120)와, 하나의 안테나에 연결되어 각각의 주파수 대역신호를 상기 안테나를 통해 송출시키는 제1,제2 출력 매칭부(151)(152)와, 상기 전력증폭기(130)의 출력단자를 상기 제1,제2 출력 매칭부(151)(152) 중 하나로 연결시키는 제2 RF 스위치(140)와, 현재 처리할 주파수 대역을 판별하여 상기 제1,제2 RF 스위치(120)(140)를 절환시키기 위한 선택신호를 출력하는 제어부(160)를 포함하여 구성한다.

상기 제1,제2 입력 매칭부(111)(112)는 제1 RF 스위치(120)에 병렬로 연결되고, 상기 제1,제2 출력 매칭부(151)(152)는 제2 RF 스위치(140)에 병렬로 연결된다.

상기 제어부(160)는 퀄컴사의 CDMA용 MSM 칩을 사용할 수 있으며, 이 경우 GPIO(General Purpose Input/Output) 핀을 통해 소프트웨어적으로 발생된 선택신호를 제1,제2 RF 스위치(120)(140)에 출력하도록 구성한다. GPIO 기능은 일반적인 싱글밴드(single-band) 단말기에도 구현되어 있는 기능임으로 적용에 특별한 어려움없이 적용이 가능하다.

상기 제1,제2 RF 스위치(120)(140)는 MMIC(Monolithic Microwave Integrated Circuit)로 설계하여 전력증폭기모듈(PAM) 내에 집적하여 구성한다.

즉, 본 발명의 제1 실시 예에서 제1,제2 입력 매칭부(111)(112), RF 스위치(120)(140), 전력증폭기(130)를 하나의 MMIC로 집적하여 구성한다.

상기 제1,제2 입력 매칭부(111)(112)는 Drive Amplifier(DA)를 구현할 수 있다.

이와 같이 구성한 본 발명의 실시 예에 대한 동작 및 작용 효과를 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 제1 실시 예에서 제1 입력 매칭부(111)와 제1 출력 매칭부(151)는 셀룰러 대역의 신호를 처리하고, 제2 입력 매칭부(112)와 제2 출력 매칭부(152)는 PCD 대역의 신호를 처리하는 것으로 가정하여 설명하기로 한다.

우선, 제어부(160)는 현재 통신하려는 주파수 대역의 신호를 검색하여 셀룰러 대역으로 확인되면 제1,제2 RF 스위치(120)(140)에 선택신호를 출력하여 제1 매칭 입력부(111)를 전력증폭기(130)의 입력단자에 연결시키고 제1 출력 매칭부(151)를 상기 전력증폭기(130)의 출력단자에 연결시킨다.

이에 따라, 셀룰러 대역의 신호는 제1 입력 매칭부(111), 전력증폭기(130), 제1 출력 매칭부(151)를 경유하여 안테나를 통해 송출된다.

그리고, 현재 통신하려는 주파수 대역의 신호가 PCS 대역의 신호로 확인되면 제어부(160)는 제1,제2 RF 스위치(120)(140)에 선택신호를 출력하여 제2 입력 매칭부(112)를 전력증폭기(130)의 입력단자에 연결시키고 제2 출력 매칭부(152)를 상기 전력증폭기(130)의 출력단자에 연결시킨다.

이에 따라, PCS 대역의 신호는 제2 입력 매칭부(112), 전력증폭기(130), 제2 출력 매칭부(152)를 경유하여 안테나를 통해 송출된다.

따라서, 본 발명의 제1 실시 예에서는 하나의 전력증폭기(130)를 2개의 주파수 대역 처리에 이용하도록 구성함으로써 단말기 크기를 줄이는 것은 물론 제작비용도 절감시킬 수 있다.

또한, 도2는 본 발명의 제2 실시 예를 보인 프론트엔드 모듈의 구성도로서 이에 도시한 바와 같이, 전력증폭기(230)와, 각각의 주파수 대역신호를 입력시키는 제1,제2 입력 매칭부(211)(212)와, 상기 제1,제2 입력 매칭부(211)(212) 중 하나를 상기 전력증폭기(230)의 입력단자에 연결시키는 제1 RF 스위치(220)와, 하나의 안테나에 연결되어 각각의 주파수 대역신호를 상기 안테나를 통해 송출시키는 제1,제2 출력 매칭부(251)(252)와, 상기 전력증폭기의 출력단자를 상기 제1,제2 출력 매칭부 중 하나로 연결시키는 제2 RF 스위치(240)와, 현재 처리할 주파수 대역을 판별하여 상기 제1,제2 RF 스위치(220)(240)를 절환시키기 위한 선택신호를 출력하는 제어부(260)를 포함하여 구성한다.

본 발명의 제2 실시 예에서도 제1 입력 매칭부(211) 및 제1 출력 매칭부(251)는 셀룰러 대역의 신호에 관련된 처리를 수행하고, 제2 입력 매칭부(212) 및 제2 출력 매칭부(252)가 PCS 대역의 신호에 관련된 처리를 수행하는 것으로 설명하기로 한다.

셀룰러 대역의 신호를 처리하는 경우 상기 제1 RF 스위치(220)는 제2 입력 매칭부(212)의 입력단자와 출력단자간을 도통시켜 제1 입력 매칭부(211)를 전력증 폭기(230)의 입력단자에 연결시키고,

상기 제1 RF 스위치(240)는 제2 출력 매칭부(252)의 입력단자와 출력단자간을 도통시켜 제2 출력 매칭부(211)에 상기 전력증폭기(230)의 출력단자를 연결시키는 동작을 수행하도록 구성한다.

상기 제2 입력 매칭부(212)는 RF 스위치(220)의 절환동작으로 전력증폭기(230)의 입력단자에 연결된 경우 RF 신호가 제1 입력 매칭부(211)를 경유하여 입력되면 PCS 대역의 신호만을 분리 처리하여 상기 전력증폭기(230)에 입력시키고

상기 제2 출력 매칭부(252)는 RF 스위치(240)의 절환동작으로 전력증폭기(230)의 출력단자가 연결된 경우 상기 전력증폭기(230)의 출력신호를 안테나와 임피던스 매칭되도록 처리하여 제1 출력 매칭부(251)를 통해 안테나로 전달하도록 구성한다.

즉, 제어부(260)는 현재 통신하려는 주파수 대역의 신호를 검색하여 셀룰러 대역으로 확인되면 제1,제2 RF 스위치(220)(240)에 선택신호를 출력하여 제2 입력 매칭부(212)와 제2 출력 매칭부(252) 각각에 대해 입력단자와 출력단자간을 도통시켜 제1 입력 매칭부(211)를 전력증폭기(230)의 입력단자에 연결시킴과 동시에 제1 출력 매칭부(251)을 상기 전력증폭기(230)의 출력단자에 연결시키게 된다.

이에 따라, 셀룰러 대역의 신호는 제1 입력 매칭부(211), 전력증폭기(230), 제1 출력 매칭부(251)를 경유하여 안테나를 통해 송출된다.

그리고, 현재 통신하려는 주파수 대역의 신호가 PCS 대역의 신호로 확인되면 제어부(260)는 제1,제2 RF 스위치(220)(240)에 선택신호를 출력하여 제2 입력 매칭 부(212)를 전력증폭기(230)의 입력단자에 연결시키고 제2 출력 매칭부(252)를 상기 전력증폭기(230)의 출력단자에 연결시킨다.

이에 따라, PCS 대역의 신호는 제2 입력 매칭부(212), 전력증폭기(230), 제2 출력 매칭부(252)를 경유하여 안테나를 통해 송출된다.

또한, 본 발명의 제1,제2 실시 예에서는 셀룰러 주파수 대역의 신호와 PCS 주파수 대역의 신호를 예를 들어 설명하였지만, 다른 주파수 대역에 대해서도 구현이 가능할 뿐만 아니라 트라이밴드(Tri-band)용 단말기에도 적용할 수 있다.

한편, 상기에서 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 본 발명은 상기의 실시 예 및 첨부 도면에 의해 한정되는 것이 아니라 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경할 수 있을 것이다.

상기에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 듀얼밴드 단말기에 하나의 전력증폭기모듈을 MMIC로 구현함으로써 단말기의 소형화에 따른 크기 제약을 해소시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 듀얼밴드 단말기에 하나의 전력증폭기만을 탑재함으로써 제작단가를 절감시킬 수 있는 효과도 있다.

Claims

듀얼밴드 단말기에 있어서,

전력증폭기와,

각각의 주파수 대역신호를 입력시키는 제1,제2 입력 매칭부와,

상기 제1,제2 입력 매칭부 중 하나를 상기 전력증폭기의 입력단자에 연결시키는 제1 RF 스위치와,

하나의 안테나에 연결되어 각각의 주파수 대역신호를 상기 안테나를 통해 송출시키는 제1,제2 출력 매칭부와,

상기 전력증폭기의 출력단자를 상기 제1,제2 출력 매칭부 중 하나로 연결시키는 제2 RF 스위치를 포함하여 구성함을 특징으로 하는 이동통신단말기의 듀얼밴드 절환 장치.
제1항에 있어서, 제1 RF 스위치는 병렬로 연결된 제1,제2 입력 매칭부 중 하나를 선택하고, 제2 RF 스위치는 병렬로 연결된 제1,제2 출력 매칭부 중 하나를 선택하도록 구성함을 특징으로 하는 이동통신단말기의 듀얼밴드 절환 장치.
제1항에 있어서, 제1 RF 스위치는 직렬로 연결된 제1,제2 입력 매칭부 중 제2 입력 매칭부에 병렬 연결되고, 제2 RF 스위치는 전력증폭기와 안테나 사이에 직렬로 연결된 제1,제2 출력 매칭부 중 제2 출력 매칭부에 병렬 연결되어, 현재 통신 하려는 주파수 대역에 따라 제2 입력 매칭부와 제2 출력 매칭부 각각의 입력단자와 출력단자간을 도통시키도록 구성함을 특징으로 하는 이동통신단말기의 듀얼밴드 절환 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한항에 있어서, 제1,제2 RF 스위치는 전력증폭기 모듈 내에 MMIC로 집적하여 구성함을 특징으로 하는 이동통신단말기의 듀얼밴드 절환 장치.
제1항에 있어서, 제어부는 통신모뎀(MSM) 칩이며, 현재 통신하는 주파수 대역을 판별한 후 GPIO(General Purpose Input/Output Pin)을 이용하여 제1,제2 RF 스위치를 제어하도록 구성함을 특징으로 하는 이동통신단말기의 듀얼밴드 절환 장치.