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KR100241244B1 - 양방향 무선 통신 장치 - Google Patents

양방향 무선 통신 장치 Download PDF

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KR100241244B1
KR100241244B1 KR1019940002074A KR19940002074A KR100241244B1 KR 100241244 B1 KR100241244 B1 KR 100241244B1 KR 1019940002074 A KR1019940002074 A KR 1019940002074A KR 19940002074 A KR19940002074 A KR 19940002074A KR 100241244 B1 KR100241244 B1 KR 100241244B1
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안더스 라르썬 잔
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타게 뢰브그렌
에리크썬 지이 모빌 컴뮤니케이션 인코포레이티드
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Abstract

본 발명은 송신기(1)와 수신기(2)를 지닌 양방향 통신용 장치(20)에 관한 것으로 송신필터(3), 수신필터(4), 바람직하기로는 송/수신장치(5)를 포함한다. 또한, 수신필터(4) 또는 소위 SAW-필터(표면 탄성파 필터) 및 송신필터(3)는 서큘레이터(6)를 경유해 접속되어 있다. 이 장치는 수신필터(SAW-필터)에 입력되는 전력을 검출하는 전력검출장치(7)를 포함하고, 전력검출장치(7)는 피드백 신호를 송신필터(3) 전단에 배열된 전력증폭기(8) 출력을 제어하는 제어장치에 제공한다.

Description

양방향 무선 통신 장치
제1도는 장치의 블록도.
제2도는 전력검출 및 전력제어를 포함하는 장치의 블록도.
제3도는 전력검출 및 전력제어를 포함하는 장치의 제2실시예의 도면.
제4도는 송신기, 안테나 및 수신기의 상호 접속을 도시한 도면.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 송신기 2 : 수신기
3 : 송신필터 4 : 수신필터
6 : 서큘레이터 7 : 전력검출장치
8 : 전력증폭기 9 : 전력조절기
본 발명은 송신기 및 수신기에 의한 무선 또는 유사한 통신의 양방향 무선통신 장치에 관한 것으로 송신필터와 수신필터, 바람직하기로는 고정 또는 분리 가능한 송수신장치를 포함하며, 수신필터는 SAW-필터(표면 탄성파 필터)를 포함하며, 송신필터와 SAW-필터가 서큘레이터를 경유해 접속되어 있다.
선택도, 통과감쇠도등과 관련된 조건이 높이 요구되는 이러한 장치의 필터는 물리적으로 큰 공진기로 인해 크기가 매우 크다. 그렇기 때문에 이러한 장치는 그 크기가 크기 때문에 시간 소비가 크고 비용 증대를 초래하므로 집적화하기가 어렵다. 또한, 이러한 장치를 포함하는 제품은 크기 때문에 취급하기가 어렵다. 이것은 목적으로 하는 용도뿐만 아니라, 그의 사용 및 이용에 있어서 중대한 문제이다. 이러한 장치의 크기를 제한하는 것이 휴대(hand-held) 전화기, 특히 소위 아날로그 셀 포켓 전화기에서는 중요하다.
위에서 언급한 장치는 공지되어 있다. 공지된 실시예에 따라, 수신필터와 송신필터를 포함하는 이중 송수신 필터가 송신기와 수신기 사이에 배열되어 있고, 필터 사이에 안테나가 배열되어 있다. 공지된 실시예에서, 세라믹 필터 또는 “헬리컬 필터”가 송신필터는 물론 수신필터로 이용된다. 하지만 이들 필터들은 물리적으로 큰 공진기를 갖기 때문에 이들 부품들을 갖는 장치는 예를 들어 ASIC(특수용도 집적회로)와 같은 소비자 사양의 특수회로에 집적화하기 어렵다.
이들 장치는 아날로그 셀 형식의 휴대전화기에 사용되는데 이중 송수신 필터가 크기 때문에 이들 전화기도 크기가 크게 된다. 휴대용 전화기는 소형이고 소비자가 취급하기가 편하도록 해야 하기 때문에 이런점은 결점이다. 시장에서의 요구는 점차 엄격해지고 있으며, 관련 전자장치 및 밧데리의 사양이 중요한 역할을 할지라도 필터 크기가 가장 중요하다.
본 발명의 목적은 송신기 및 수신기를 사용하여 양방향 무선 통신을 하는 크기가 작고 집적화가 용이한 장치를 제공하는 것으로 높은 선택도, 낮은 통과감쇠도 및 높은 Q에 관한 요구를 만족시킬 수 있다. 특히, 본 장치의 목적은 이중 송수신 필터에 대해서 통상 요구되는 수신기의 블로킹을 방지하기 위해 수신기에 입력되는 송신전력을 감쇠하고, 수신주파수에 있어서 송신기로부터 수신기로 입력되는 노이즈를 감쇄하고, 송신기에서 안테나로의 고주파를 감쇠하고, 수신기에서 안테나로의 국부 발진 주파수를 감쇠시키고, 수신기에서 안테나로의 화상 주파수를 감쇠시키고, 송신기에서 상호 변조를 야기시키고 수신기 주파수에 도달하는 주파수를 감쇠시키고, 송신기에서 안테나로의 수신주파수에 대하여 통과 감쇠도를 낮게 하는 데에 있다. 특히 본 발명의 목적은 매우 작은 표면적과 부피로서 공지된 이중 송수신 필터를 사용할 때 다소 같은 조건 및 성능을 만족시키는 것이다. 본 발명의 또 다른 목적은 제조하기가 간단하고 저렴함과 동시에 성능이 양호하고, 취급이 쉽고 소형인 장치를 제공하는 것이다. 상기 또는 기타 목적을 성취하는 장치는 수신필터 또는 SAW-필터에 입력되는 전력을 검출하고 추정하는 전력검출장치를 포함하는 서두에 기술한 장치에 의해 얻어지며, 상기 전력 검출장치는 송신필터의 전방에 배치된 전력증폭기에서의 출력되는 전력을 제어하기 위한 제어장치에 피드백 신호를 발생한다.
바람직한 실시예는 종속항에 나타나 있다. 한 실시예에 따라, 송신필터는 소위 종래의 세라믹 필터로 구성되지만 소위 헬리컬 필터도 괜찮다. 전력검출장치는 특히, 서큘레이터와 SAW-필터 사이에 배치된 검출수단을 포함할 수 있다. 이런 전력 검출장치는 적어도 하나의 방향성 결합기를 포함한다. 바람직한 실시예에 따라, 서큘레이터와 SAW-필터 사이에 배열된 검출수단은 방향성 결합기를 포함한다. 특히, 전력검출장치는 서큘레이터와 SAW-필터 사이에 배열된 제1방향성 결합기와, 송신필터의 앞에 배열된 제2방향성 결합기를 포함한다. 또 다른 실시예에 따라, 전력 검출장치는 서큘레이터와 SAW-필터 사이에 배열된 제1방향성 결합기와, 송신필터와 서큘레이터 사이에 배열된 제2방향성 결합기를 포함할 수 있다. 전력증폭기가 송신기 앞에 배열되어 있고 제2방향성 결합기가 전력증폭기와 송신필터 사이에 배열되어 있다. 전력검출장치는 송신 전력을 제어하는 전력조절기에 접속되는 것이 바람직하다. 전력조절기는 전력증폭기의 출력 전력을 제어하는 소위 PI-조절기를 포함한다. 본 발명의 한 실시예에 따라, 서큘레이터는 통과감쇠도가 약 0.8㏈이고, 역분리도(reverse isolation)가 바람직하게는 12㏈ 이상이다. 특히, 송신기, 수신기와 안테나 사이의 입출력단에는 약 50Ω의 임피던스가 부하되어 있다. 송신기(1)에서 수신기(2)까지의 감쇠가 충분하지 못하면, 수신필터에 의해 수신된 전송된 전력이 과도하게 높고, 수신필터는 손상을 입을 수 있다. 따라서, 수신필터(4)에 의해 수신된 전력이 감지되고 측정되며, 송신기 또는 전력증폭기에서의 전력을 감소시키기 위해 신호가 제어장치로 피드백 된다. 전력은 전력조절기를 경유해 감소하고, 증폭기의 증폭이 감소하거나 가변감쇠수단과 같은 별도의 수단이 이용될 수 있다. 송수신장치(예; 안테나)가 부적절하게 또는 바람직하지 않게 서큘레이터에 부하를 가하면 전력이 감소될 수가 있다.
본 발명을 수반한 도면을 참고로 설명할 것이다.
제1도는 송신기(1)와 수신기(2) 사이의 양방향 무선 통신 장치를 도시한다. 이 장치는 송신필터(3), 수신필터(4) 및 안테나형의 송수신장치(5)를 포함한다. 일반적으로, 송수신장치(5)는 케이블등(도시하지 않음)을 포함할 수 있다. 송신필터(3)는 종래의 세라믹 필터(또는 헬리컬 필터) 또는 기타 이와 동등한 필터를 포함할 수 있다. 그러나, 수신필터는 소위 SAW-필터, 즉 표면과 필터(표면 탄성파 필터)를 포함하며, 이 필터는 수신기 분지에 설치되어 있다. 또한, 송신필터(3)는 전력이 낮거나 큰 전력에 견딜 수 있는 SAW-필터가 얻어질 경우, 어떤 경우에는 SAW-필터를 포함할 수 있다. SAW-필터는 일반적으로 이에 상응하는 세라믹 필터보다 1/20보다 작은 부피를 한다. 제1도에서 어떤 검출 및 제어장치가 도시되어 있지 않고, 피드백 루우프를 설명하기 위해 점선으로만 표시했다. 제2도와 제3도에 도시되어 있듯이, 증폭기(8)로부터 출력되는 전력의 제어는 증폭기(8)뒤에 설치된 별도의 수단(10)을 경유해 행해질 수 있다. 제4도는 서큘레이터(6)의 기능을 개략 도시했고, A, B, C는 접속점을 나타내고, 바람직한 실시예에 따라, 서큘레이터의 통과감쇠도는 A에서 B, B에서 C 및 C에서 A로 약 0.8㏈이다. 역분리도는 B에서 A, A에서 C 및 C에서 A로 적어도 12㏈이다. 서큘레이터의 양호한 기능을 위해 모든 입출력에 50Ω의 임피던스의 부하가 가해져 역분리도를 높게 할 수 있다.
제2도의 양호한 실시예에서 전력검출장치(7)는 서큘레이터(6)와 수신필터(4) 사이에 배열된 제1방향성 결합기(7a)와, 전력증폭기(8)와 송신필터(3) 사이에 배열된 제2방향성 결합기(7b)를 포함한다. 검출수단(7), 방향성 결합기(7a, 7b)가 전력 증폭기(8)의 출력을 제어 또는 조정하는 전력조절기(9)에 접속되어 있다. 상기 전력조절기는 PI 조절기를 포함할 수 있다. 안테나에 바람직하지 못한 부하를 걸었을 경우, 예를 들어 접속점(B)에서의 정재파비(standing-wave ratio)가 과도하게 크거나 안테나(5)가 완전히 생략되는 경우에는 송신기(1)에서 수신기(2)까지의 감쇠도는 상당히 낮고 수신필터(4)에 대해 과도하게 큰 전력이 입력되고 이것에 의해 필터가 손상을 입는 경우가 있다. 따라서, 안테나가 잘못된 방식으로 서큘레이터(6)에 부하되면, 즉 서큘레이터(6)내의 분리도가 너무 작으면, 수신필터(4)로의 입력 전력을 검출하여, 전력증폭기(8)를 설정하는데 이용한다.
제3도는 제2도와 상응하는 장치를 나타내고 있지만 특히 방향성 결합기가 포함될 수 있는 제2검출수단(7b)이 송신필터(3)뒤 또는 서큘레이터(6)앞에 배열되어 있다. 또 다른 면에서, 이 장치는 제2도와 관련해서 설명한 같은 방식으로 작동한다.
본 발명은 도시된 실시예로 제한하지 않고, 청구범위내에서 자유로히 변경될 수 있다. 예를 들어, 검출장치는 방향성 결합기를 포함할 필요가 없고, 다른 전력 검출용 수단도 이용가능한 것뿐만 아니라, 수신 및 송신필터는 각각 단지 하나의 필터만으로 구성할 필요는 없고 장치가 다소 크게 되는 것을 고려해도 상호 접속된 2개의 필터로 구성하는 것도 가능하다. 당연한 것이지만, PI-조절기가 다른 종류의 조절기이거나 별도의 감쇠수단이 증폭기 뒤에 배열될 수도 있다. 이런 장치의 용도는 물론 소위 휴대 전화기로 제한되지 않고, 송신기 및 수신기의 무선통신등 예를 들어, 소위, 코드리스(cordless)전화 등에 있어서 양방향 무선 통신하는 경우의 어느 곳에서도 사용할 수 있다.

Claims (16)

  1. 송신기(1) 및 수신기(2)를 포함하고 무선 또는 유사한 통신에 의해 양방향 무선 통신을 행하기 위한 장치(10, 20, 30)에서, 송신필터(3), 수신필터(4) 및 고정상태 또는 분리할 수 있게 배치된 송수신장치(5)를 구비하고 수신필터는 SAW-필터(표면 탄성파 필터)를 포함하며, 송신필터(3) 및 SAW-필터(4)는 서큘레이터(6)를 경유하여 접속되어 있는 양방향 무선 통신을 행하는 장치에 있어서, 상기 장치는 수신필터(4) 또는 상기 SAW-필터에 입력되는 전력을 검출하고 측정하기 위한 전력검출장치(7) 및 송신필터의 전단에 배치된 전력증폭기(8)로부터 출력되는 전력을 제어하기 위한 제어장치(9)를 포함하되, 상기 전력검출장치는 상기 전력제어장치에 피드백 신호를 제공하여 수신필터 또는 SAW-필터의 손상을 줄이도록 하는 것을 특징으로 하는 양방향 무선 통신 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 전력검출장치(7)는 전력증폭기(8)에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 양방향 무선 통신 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 검출장치(7)에 의해 검출된 전력이 높으면, 출력전력이 직접 또는 별도의 제어수단을 경유해 감소되도록 증폭기가 제어되는 것을 특징으로 하는 양방향 무선 통신장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 전력검출장치(7)는 전력증폭기(8)로부터 보내지는 전력을 제어하고, 공급된 전력이 너무 큰 경우, 예를 들어 송수신장치(5)가 서큘레이터(6)에 대해서 부적절하게 또는 해로운 부하를 걸면 상기 전력을 감소시키기 위해 전력조절기(9) 형태의 제어장치를 거쳐 전력증폭기에 접속되는 것을 특징으로 하는 양방향 무선 통신 장치.
  5. 제1항, 제2항, 제3항, 또는 제4항중 어느 한 항에 있어서, 상기 전력검출장치(7)는 서큘레이터와 SAW-필터 사이에 배열된 검출수단(7a)을 포함하는 것을 특징으로 하는 양방향 무선 통신 장치.
  6. 제1항, 제2항, 제3항, 또는 제4항중 어느 한 항에 있어서, 상기 전력검출장치는 하나 이상의 방향성 결합기(7a, 7b)를 포함하는 것을 특징으로 하는 양방향 무선 통신장치.
  7. 제5항에 있어서, 서큘레이터(6)와 SAW-필터(3) 사이에 배열된 검출수단(7a)은 방향성 결합기를 포함하는 것을 특징으로 하는 양방향 무선 통신 장치.
  8. 제1항, 제2항, 제3항 또는 제4항중 어느 한 항에 있어서, 상기 전력검출장치는 서큘레이터(6)와 SAW-필터(3) 사이에 배열된 제1방향성 결합기(7a)와, 송신필터(3)앞에 배열된 제2방향성 결합기(7b)를 포함하는 것을 특징으로 하는 양방향 무선 통신 장치.
  9. 제1항, 제2항, 제3항 또는 제4항중 어느 한 항에 있어서, 전력검출장치는 서큘레이터와 SAW-필터 사이에 배열된 제1방향성 결합기(7a)와, 송신필터(3)와 서큘레이터(6) 사이에 배열된 제2방향성 결합기(7b)를 포함하는 것을 특징으로 하는 양방향 무선 통신장치.
  10. 제8항에 있어서, 제2방향성 결합기(7b)는 전력증폭기와 송신필터(3) 사이에 배열되어 있
    는 것을 특징으로 하는 양방향 무선 통신 장치.
  11. 제4항에 있어서, 상기 전력조절기(9)는 전력증폭기(8)로부터 출력되는 전력을 제어하는 PI-조절기를 포함하는 것을 특징으로 하는 양방향 무선 통신 장치.
  12. 제1항, 제2항, 제3항 또는 제4항중 어느 한 항에 있어서, 서큘레이터(6)는 통과감쇠도가 0.8㏈이고, 역분리도가 12㏈ 이상인 것을 특징으로 하는 양방향 무선 통신 장치.
  13. 제1항, 제2항, 제3항 또는 제4항중 어느 한 항에 있어서, 송신필터(3)는 종래의 세라믹 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 양방향 무선 통신 장치.
  14. 제1항, 제2항, 제3항 또는 제4항중 어느 한 항에 있어서, 송신필터(3)는 헬리컬 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 양방향 무선 통신 장치.
  15. 제1항, 제2항, 제3항 또는 제4항중 어느 한 항에 있어서, 송수신장치(5)는 안테나 및 케이블 또는 이와 유사한 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 양방향 무선 통신장치.
  16. 제1항, 제2항, 제3항 또는 제4항중 어느 한 항에 있어서, 송신기, 수신기 및 안테나 사이의 각 입출력단에 50Ω의 임피던스의 부하가 가해지는 것을 특징으로 하는 양방향 무선 통신 장치.
KR1019940002074A 1993-02-05 1994-02-04 양방향 무선 통신 장치 KR100241244B1 (ko)

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