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KR20070080625A - 다중 대역을 지원하는 휴대용 단말기의 송수신 장치 및방법 - Google Patents

다중 대역을 지원하는 휴대용 단말기의 송수신 장치 및방법 Download PDF

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KR20070080625A
KR20070080625A KR1020060011908A KR20060011908A KR20070080625A KR 20070080625 A KR20070080625 A KR 20070080625A KR 1020060011908 A KR1020060011908 A KR 1020060011908A KR 20060011908 A KR20060011908 A KR 20060011908A KR 20070080625 A KR20070080625 A KR 20070080625A
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signal
portable terminal
transmitting
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김영종
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삼성전자주식회사
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Abstract

본 발명은 휴대용 단말기의 송수신 장치 및 방법에 관한 것으로, 다중 대역을 지원하는 휴대용 단말기의 송수신 장치에 있어서, 제 1통신모드의 신호를 송신하고 제 2통신모드의 신호를 송수신하는 제 1안테나와, 제 1통신모드의 신호를 수신하는 제 2안테나와, 상기 제 1통신모드시 상기 제 1안테나 및 상기 제 2안테나를 동작시키고, 상기 제 2통신모드시 상기 제 1안테나만을 동작시키는 모뎀부를 포함하여 상기 휴대용 단말기의 송수신 장치에 발생하는 부하로 인한 교차 변조 문제를 해결하여 상기 휴대용 단말기의 송수신 기능을 증가시킬 수 있다.
송수신 장치, 안테나, 다중대역, 멀티 밴드, 듀얼 안테나

Description

다중 대역을 지원하는 휴대용 단말기의 송수신 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR A TRANSMITTER - RECEIVER IN MULTI MODE - MULTI BAND PORTABLE TERMINAL}
도 1은 본 발명에 따른 휴대용 단말기의 송수신 장치를 도시한 블록도, 및
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 다중 대역을 지원하는 휴대용 단말기의 수신 장치의 흐름을 도시하는 흐름도.
본 발명은 휴대용 단말기의 송수신 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 다중 대역을 지원하는 휴대용 단말기에서 특정 주파수 대역의 신호를 수신하는 안테나를 이용하여 휴대용 단말기의 성능을 높이는 장치 및 방법에 관한 것이다.
이동통신 서비스는 아날로그 셀룰라 방식에서 제공하는 낮은 품질의 음성 통화 위주의 제 1세대 이동통신 서비스부터 시작하여 제 2세대 이동통신 서비스에서는 디지털 셀룰러 방식의 GSM(Global System for Mobile), CDMA(Code DivisionMultiple Access), TDMA(Time Division Multiple Access) 등에서 제공하는 향상된 음성 통화 및 저속(14.4 Kbps) 데이터 서비스가 가능하였다. 또한 제 2.5세대 이동통신 서비스에서는 GHz대의 주파수 확보와 더불어 전 세계적으로 사용 가능한 PCS(Personal Communication Service)가 개발되어 향상된 음성 통화 및 데이터 서비스(144 Kbps)도 가능하게 되었다.
제 3세대 이동통신 서비스에서는 3GPP(Generation Partnership Project)가 주축인 비동기 방식의 WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access) 시스템과 3GPP2가 주축인 동기 방식의 CDMA-2000 시스템으로 분류되어 제공되고 있다.
특히, WCDMA 시스템은 IMT-2000에서 권고하는 무선 프로토콜로서 전 세계적으로 많은 통신 서비스 사업자가 서비스를 제공하고 있거나 서비스 제공을 준비하고 있다.
WCDMA 시스템은 높은 통화 품질을 가지고, 대역 확산 방식을 사용하고 있어 많은 양의 데이터 전송에도 적합하다는 장점을 갖는다. WCDMA 통신 방식은 음성 코딩을 위해서 12.2Kbps~4.75Kbps의 전송율을 가지는 AMR(Adaptive Multi-Rate codec)을 채택하였고, 사용자가 시속 100Km 정도의 속도로 움직이더라도 통화가 가능할 정도의 높은 이동성을 지원한다.
또한, WCDMA 통신 방식은 가장 많은 국가들이 채택하고 있고, 우리나라, 유럽, 일본, 미국, 중국 등의 많은 기관들이 구성한 3GPP에서 WCDMA를 위한 기술 스펙(Spec)을 지속적으로 발전시켜 나가고 있다.
한편, 최근 앞에서 설명한 WCDMA 시스템의 장점들로 인해 동기 이동통신망인 CDMA-2000 서비스를 기본적으로 제공하는 우리나라, 미국, 중국 등과 같은 나라에서도 비동기 이동통신망인 WCDMA망을 구축하여 WCDMA 서비스를 제공하기 시작하였다.
이를 위해 동기 이동통신망과 비동기 이동통신망을 모두 지원하는 멀티모드-멀티밴드(Multimode-Multiband) 휴대용 단말기가 등장하였다. 상기 멀티 모드는 동기식 모드와 비동기식 모드 등을 포함하고, 멀티밴드는 800 MHz의 주파수 밴드를 이용하는 제 2세대 이동통신 서비스, 800MHz 또는 1.8 GHz의 주파수 밴드를 이용하는 제 2.5세대 이동통신 서비스, 대략 2 GHz의 주파수 밴드를 이용하는 제 3세대 이동통신 서비스 및 향후 서비스될 제 4세대 이동통신 서비스를 포함한다.
하지만, 상기와 같은 방식의 휴대용 단말기는 하나의 안테나를 이용하여 다수의 대역을 지원하기 때문에 안테나에 많은 부하가 발생하고 송신신호의 일부가 안테나로 가지 못하고 수신단으로 전달되어 실제 수신신호와 혼변조(intermodulation)을 일으키게 된다.
또한, 상기 수신 신호는 수신 신호는 불필요하게 듀플렉서를 거쳐 수신함으로 수신 신호의 손실이 발생하여 수신감도를 감소시키는 문제점이 발생한다.
따라서, 안테나에 부과되는 부하를 줄이고, 수신되는 신호의 손실을 줄여 휴대용 단말기의 성능을 높이는 장치 및 방법이 필요하다.
상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목 적은 다중 대역을 지원하는 휴대용 단말기의 송수신 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 특정 대역의 주파수 신호를 수신하는 안테나를 구비하는 휴대용 단말기의 송수신 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 특정 대역의 주파수 신호를 수신하는 안테나를 신호의 송수신단을 구별하는 듀플렉서와 독립되어 구성하여 수신 감도를 증가시키는 장치 및 방법을 제공함에 있다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 견지에 따르면, 다중 대역을 지원하는 휴대용 단말기의 송수신 장치에 있어서, 제 1통신모드의 신호를 송신하고 제 2통신모드의 신호를 송수신하는 제 1안테나와, 제 1통신모드의 신호를 수신하는 제 2안테나와, 상기 제 1통신모드시 상기 제 1안테나 및 상기 제 2안테나를 동작시키고, 상기 제 2통신모드시 상기 제 1안테나만을 동작시키는 모뎀부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제 2 견지에 따르면, 제 1안테나와 제 2안테나를 가진 다중 대역을 지원하는 휴대용 단말기의 수신방법에 있어서, 상기 휴대용 단말기의 통신모드를 확인하는 과정과, 상기 통신모드가 제 1통신모드인 경우 상기 제 2안테나를 활성화시키고, 상기 제 1안테나를 비활성화시키는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면의 참조와 함께 상세히 설명한다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단 된 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 휴대용 단말기의 송수신 장치를 도시한 블록도이다.
상기 도 1을 참조하면, 상기 휴대용 단말기는 송신장치(110), 수신장치(130), 제 1안테나(100)와 제 2안테나(108)로 구성된다. 여기서 상기 제 1안테나(100)는 제 1통신모드의 신호를 송신 및 제 2통신모드의 신호를 송수신하고, 제 2안테나는 제 1통신모드의 신호를 수신하는 역활을 한다. 상기 제 1통신모드는 WCDMA 통신모드이고, 상기 제 2통신모드는 GSM 통신모드를 말한다.
상기 수신장치(130)는 아래와 같이 동작한다.
상기 휴대용 단말기의 통신모드가 상기 제 2통신모드로 확인되면, 상기 휴대용 단말기는 상기 제 2안테나를 비활성화하고 상기 제 1안테나를 활성화하여 상기 제 2통신모드의 신호를 수신한다.
이후, 제 1 다이플렉서(102)는 내부에 구비된 고역 통과필터(HPF)를 통해 상기 수신 신호를 고역 필터링하여 상기 휴대용 단말기에서 필요로 하는 주파수 신호만을 분리한다.
이후, 안테나 스위치 모듈(104)은 상기 제 1안테나로 수신되는 제 2통신모드의 신호를 듀플렉서(106)로 전송한다.
이후, 상기 듀플렉서(106)는 상기 수신된 제 2통신모드의 신호를 상기 저잡음 증폭기(132)로 연결한다.
만일, 상기 휴대용 단말기의 통신모드가 제 1통신모드로 확인되면, 상기 휴대용 단말기는 상기 제 1안테나를 비활성화하고, 상기 제 2안테나를 활성화하여 상기 제 1통신모드의 신호를 수신한다.
이후, 제 2 다이플렉서(109)는 내부에 구비된 고역 통과필터(HPF)를 통해 상기 수신되는 제 1통신모드의 신호를 고역 필터링하여 상기 휴대용 단말기에서 필요로 하는 수신 신호만을 분리하여 저잡음 증폭기로 출력한다. 상기 제 2안테나(108)는 상기 수신되는 신호의 송수신단을 구별하는 듀플렉서(106)와 주파수가 다른 다수의 신호를 구별하는 안테나 스위치 모듈(104)과 독립적으로 구성되어 상기 제 1통신모드의 신호 수신시 상기 듀플렉서(106)에서 발생하는 교차 변조 현상을 줄일 수 있다.
이후, 상기 제 1안테나(100), 제 2안테나(108)를 통해 수신된 상기 신호가 상기 저잡음 증폭기(LNA : Low Noise Amplifier)(132)로 연결되면, 상기 저잡음 증폭기는 상기 수신 신호를 일정 레벨로 증폭하여 제 1 고주파 대역통과필터(134)로 출력한다.
상기 제 1 고주파 대역통과필터(134)는 상기 수신 신호의 선택 대역을 정밀하게 여파시킨 수신 신호를 제 1 주파수 변환부(136)로 출력한다.
이후, 상기 제 1 주파수 변환부(136)는 상기 수신 신호를 휴대용 단말기가 필요로 하는 임의의 중간 주파수 신호로 변환한 다음 상기 제 1 자동이득제어 증폭 부(138)로 출력한다.
이후, 상기 제 1 자동이득제어 증폭부(138)는 상기 제 1 주파수 변환부(136)로부터 수신된 중간 주파수 신호를 증폭하여 이득 조절한 후 조절된 중간 주파수신호를 상기 제 2 주파수 변환부(140)로 출력한다.
그 다음, 상기 제 2 주파수 변환부(140)에서는 상기 제 1 자동이득제어 증폭부(138)로부터 수신된 중간 주파수 신호를 디지털 처리하여 오디오 신호를 복조하기 위한 기저대역(Baseband)신호로 변환한 후 모뎀부(150)로 출력한다.
상기 모뎀부(150)는 상기 제 1통신모드시 상기 제 1안테나 및 상기 제 2안테나를 동작시키고, 상기 안테나로 수신되는 신호를 복조하는 제 1 모뎀부(152)와, 상기 제 2통신모드시 상기 제 1안테나만을 동작시키고, 상기 제 1안테나로 수신되는 신호를 복조하는 제 2 모뎀부(154)로 구성된다.
이후, 상기 모뎀부(150)는 상기 제 2 주파수 변환부(140)로부터 수신된 기저대역신호를 복조한 후, 오디오 신호를 오디오 출력장치로 출력하여 단말기 가입자에게 스피커를 통해 음성신호를 제공한다.
상기 송신장치(110)의 모뎀부(150)는 오디오 입력장치(미도시)로부터 음성신호가 수신되면, 상기 음성신호를 변조한 후 변조된 음성신호에 대한 기저대역신호를 제 3 주파수 변환부(124)로 출력한다.
이후, 상기 제 3 주파수 변환부(124)에 의해 상기 기저대역신호를 중간 주파수신호로 변환하고, 제 2 자동이득제어 증폭부(122)에서 상기 중간 주파수 신호를 증폭하여 이득을 조절한 후 제 4 주파수 변환부(120)로 출력한다. 이후, 상기 제 4 주파수 변환부(120)는 상기 중간 주파수 신호를 고주파 신호로 변환하고 제 2 고주파 대역통과필터(118)는 상기 고주파 신호를 원하는 대역으로 여파하여 불필요한 잡음을 제거한 다음 고주파 증폭기(116)로 출력한다.
이후, 상기 고주파 증폭기(116)는 수신된 고주파 신호를 다음 단의 전력증폭기(112)에서 동작에 필요한 신호의 크기만큼 증폭하고 제 3 고주파 대역통과필터(114)는 상기 고주파 신호를 원하는 신호 이외의 하모닉(Harmonic) 성분 등을 제거한 후 전력증폭기(112)로 출력한다.
이후, 듀플렉서(105)는 상기 고주파 신호를 안테나 스위치 모듈(104)로 전송하고, 안테나 스위치 모듈(104)은 상기 고주파 신호를 다이플렉서(102)로 전송하고, 상기 다이플렉서(102)는 수신된 고주파 신호를 상기 제 1안테나(100)를 통해 공중으로 방사한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 다중 대역을 지원하는 휴대용 단말기의 수신 장치의 흐름을 도시하는 흐름도이다.
상기 도 2를 참조하면, 먼저 휴대용 단말기는 201단계에서 상기 휴대용 단말기의 통신모드가 제 2통신모드인지 확인한다.
만일, 상기 제 2통신모드로 확인되면, 상기 휴대용 단말기는 203단계로 진행하여 제 2안테나를 비활성화하고, 제 1안테나를 활성화한다. 이후, 상기 휴대용 단말기는 205단계로 진행하여, 상기 제 1안테나로 상기 제 2통신모드의 신호를 수신한다.
이후, 상기 휴대용 단말기는 209단계로 진행하여 듀플렉서(106)를 이용하여 상기 수신 신호를 저잡음 증폭기로 출력하고, 상기 휴대용 단말기는 211단계로 진행하여 상기 수신 신호를 중간 주파수 신호로 변환한다. 여기에서 상기 중간 주파수 신호로 변환은 상기 도 1에서 설명한 바와 같이 제 1 주파수 변환부(136)에 의해 변환된다.
이후, 상기 휴대용 단말기는 213단계로 진행하여 상기 중간 주파수 신호를 디지털 처리하여 오디오 신호를 복조하기 위한 기저대역 신호로 변환한다. 상기 기저대역 신호의 변환은 상기 도 1에서 설명한 바와 같이 제 2 주파수 변환부(140)에 의해 변환된다.
이후, 상기 휴대용 단말기는 215단계로 진행하여 상기 기저대역 신호를 모뎀부(150)를 이용하여 상기 기저대역 신호를 복조한 후 오디오 출력장치로 출력한다. 여기에서 상기 모뎀부(150)는 제 1통신모드시 제 1안테나 및 상기 제 2안테나를 동작시키고, 상기 안테나로 수신되는 신호를 복조하는 제 1 모뎀부(152)와, 상기 제 2통신모드시 상기 제 1안테나만을 동작시키고, 상기 제 1안테나로 수신되는 신호를 복조하는 제 2 모뎀부(154)로 구성된다.
한편, 상기 201단계의 검사결과, 상기 휴대용 단말기의 통신 모드가 제 1통신모드로 확인되면, 상기 휴대용 단말기는 217단계로 진행하여 상기 제 1안테나를 비활성화하고 상기 제 2안테나를 활성화한다 여기서 상기 제 2안테나는 송수신단을 구별하는 듀플렉서(106)와 독립되어 구성함으로 상기 듀플렉서(106)에서 발생하는 교차 변조 현상을 줄일 수 있다..
이후, 상기 휴대용 단말기는 219단계로 진행하여 상기 제 2안테나를 통해 상기 제 1통신모드의 신호를 수신한 후 상기 휴대용 단말기는 211단계의 과정부터 수행한다. 수신 신호가 제 2안테나(108)를 통해서 수신되면, 상기 휴대용 단말기는 213단계로 진행하여 제 2 다이플렉서(109)를 이용하여 상기 휴대용 단말기에 필요한 주파수 신호로 분리하여 저잡음 증폭기(132)로 출력한다.
이후, 상기 휴대용 단말기는 207단계의 과정부터 수행한다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
상술한 바와 같이, 다중 대역을 지원하는 휴대용 단말기의 송수신 장치에 제 1통신모드의 신호와 제 2통신모드의 신호를 수신하는 각각의 안테나를 이용하여 상기 휴대용 단말기의 송수신 장치에 발생하는 부하로 인한 교차 변조 문제를 해결하고 제 1 통신모드의 신호의 수신시 불필요하게 듀플렉서를 경유함으로써 발생하는 신호손실을 방지하여 수신감도를 증가시킬 수 있다.

Claims (6)

  1. 다중 대역을 지원하는 휴대용 단말기의 송수신 장치에 있어서,
    제 1통신모드의 신호를 송신하고 제 2통신모드의 신호를 송수신하는 제 1안테나와,
    제 1통신모드의 신호를 수신하는 제 2안테나와,
    상기 제 1통신모드시 상기 제 1안테나 및 상기 제 2안테나를 동작시키고,
    상기 제 2통신모드시 상기 제 1안테나만을 동작시키는 모뎀부를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1통신모드는 WCDMA 통신모드이고 제 2통신모드는 GSM 통신모드임을 특징으로 하는 장치.
  3. 제 1안테나와 제 2안테나를 가진 다중 대역을 지원하는 휴대용 단말기의 수신방법에 있어서,
    상기 휴대용 단말기의 통신모드를 확인하는 과정과,
    상기 통신모드가 제 1통신모드인 경우 상기 제 2안테나를 활성화시키고, 상 기 제 1안테나를 비활성화시키는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 통신모드가 제 2통신모드인 경우 상기 제 1안테나를 활성화시키고, 상기 제 2안테나를 비활성화시키는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 제 1통신모드는 WCDMA 통신모드이고, 상기 제 2통신모드는 GSM 통신모드임을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 제 1안테나는 제 1통신모드의 신호를 송신하고 제 2통신모드의 신호를 송수신하고, 제 2안테나는 제 1통신모드의 신호를 수신함을 특징으로 하는 방법.
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