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KR20060031127A - Transmission power compensation device according to temperature of mobile communication terminal - Google Patents

Transmission power compensation device according to temperature of mobile communication terminal Download PDF

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KR20060031127A KR1020040080026A KR20040080026A KR20060031127A KR 20060031127 A KR20060031127 A KR 20060031127A KR 1020040080026 A KR1020040080026 A KR 1020040080026A KR 20040080026 A KR20040080026 A KR 20040080026A KR 20060031127 A KR20060031127 A KR 20060031127A
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박재현
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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 발명은 전력 증폭기(PAM)의 출력 레벨 검출신호(PAM_DET)와 기저대역 처리부의 송신 이득 조정신호(TX_AGC_ADJ)를 이용하여, 전력 증폭기의 고온 시 저하되는 출력 레벨을 보상하기 위한 이동 통신 단말기의 온도에 따른 송신전력 보상 장치에 관한 것으로, 고주파 신호를 안테나를 통해 출력할 수 있도록 증폭하는 전력 증폭기(PAM)에서 출력되는 고주파 신호를 분배하는 방향성 결합기와; 상기 방향성 결합기를 통해 분배된 고주파 신호를 검출하여 직류 전압레벨로 변환 출력하는 전력 검출부와; 상기 전력 증폭기에서 출력되는 고주파 신호의 출력 레벨이 온도 상승으로 인해 낮아질 경우, 그 낮아진 만큼의 출력을 상기 전력 검출부에서 출력된 직류 전압을 이용하여 보상 제어하는 온도 보상부를 포함하여 구성함으로써 달성할 수 있다.The present invention uses the output level detection signal (PAM_DET) of the power amplifier (PAM) and the transmission gain adjustment signal (TX_AGC_ADJ) of the baseband processing unit, the temperature of the mobile communication terminal to compensate for the output level that is lowered at high temperatures of the power amplifier A transmission power compensating apparatus comprising: a directional coupler for distributing a high frequency signal output from a power amplifier (PAM) for amplifying a high frequency signal through an antenna; A power detector for detecting and outputting a high frequency signal distributed through the directional coupler to a DC voltage level; When the output level of the high frequency signal output from the power amplifier is lowered due to the temperature rise, the lowered output may be achieved by including a temperature compensator for compensating control using the DC voltage output from the power detector. .

Description

이동 통신 단말기의 온도에 따른 송신전력 보상 장치{TRANSMIT POWER COMPENSATION APPARATUS FOR MOBILE STATION ACCORDING TO TEMPERATURE}Transmission power compensation device according to temperature of mobile communication terminal {TRANSMIT POWER COMPENSATION APPARATUS FOR MOBILE STATION ACCORDING TO TEMPERATURE}

도 1은 종래 이동 통신 단말기의 송신전력 제어회로의 구성을 보인 블록도.1 is a block diagram showing the configuration of a transmission power control circuit of a conventional mobile communication terminal.

도 2는 본 발명을 적용한 이동 통신 단말기의 송신전력 보상 장치의 구성을 보인 블록도.Figure 2 is a block diagram showing the configuration of a transmission power compensation device of a mobile communication terminal to which the present invention is applied.

도 3은 상기 도2에 있어서, 온도 보상부의 상세한 구성을 보인 회로도.3 is a circuit diagram showing a detailed configuration of the temperature compensation unit in FIG.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

101 : 방향성 결합기 102 : 전력 검출부101: directional coupler 102: power detector

103 : 온도 보상부103: temperature compensation unit

본 발명은 이동 통신 단말기의 온도에 따른 송신전력 보상 장치에 관한 것으로, 특히 전력 증폭기(PAM)의 출력 레벨 검출신호(PAM_DET)와 기저대역 처리부의 송신 이득 조정신호(TX_AGC_ADJ)를 이용하여, 전력 증폭기의 고온 시 저하되는 출력 레벨을 보상하기 위한 이동 통신 단말기의 온도에 따른 송신전력 보상 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a transmission power compensation device according to a temperature of a mobile communication terminal, and more particularly, by using an output level detection signal (PAM_DET) of a power amplifier (PAM) and a transmission gain adjustment signal (TX_AGC_ADJ) of a baseband processor. The present invention relates to a transmission power compensating device according to a temperature of a mobile communication terminal for compensating an output level deteriorated at high temperature.

일반적으로, 이동 통신 단말기에서는 전력 증폭기(PAM)에서 가장 많은 전류를 소모하며, 또한 발열이 가장 많은 부품 중에 하나이다. 또한, IC 특성상 고열에서 입력대비 출력 레벨이 줄어드는 문제점을 갖고 있다.In general, the mobile communication terminal consumes the most current in the power amplifier (PAM), and is also one of the most heat generating parts. In addition, the IC has a problem in that the output level is reduced compared to the input at high heat.

도1은 종래 이동 통신 단말기의 송신전력 제어회로의 구성을 보인 블록도로서, 이에 도시된 바와 같이 기저대역 처리부(10)에서 출력되는 데이터(I/Q Data)를 입력받아 이득 조정(AGC)하여 출력하는 주파수 상향 변환기(20)와; 상기 주파수 상향 변환기(20)에서 출력된 신호를 안테나를 통해 출력할 수 있도록 전력 증폭하는 전력 증폭기(PAM : Power Amplifier Module)(30)로 구성된다.FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a transmission power control circuit of a conventional mobile communication terminal. As shown in FIG. 1, a gain adjustment (AGC) is received by receiving data (I / Q data) output from the baseband processor 10. Output frequency up-converter 20; A power amplifier (PAM) 30 is configured to power amplify the signal output from the frequency up-converter 20 through an antenna.

이때, 상기 기저대역 처리부(10)는 상기 주파수 상향 변환기(20) 및 전력 증폭기(30)에 송신 이득 조정신호(TX_AGC_ADJ)를 출력하여 일정한 출력을 유지하게 하며, 상기 주파수 상향 변환기(20)에서 전력 증폭기(30)를 통해 출력되는 신호는 SAW 필터(40)를 거쳐 RF 신호만 필터링하여 출력된다.In this case, the baseband processor 10 outputs a transmission gain adjustment signal TX_AGC_ADJ to the frequency up-converter 20 and the power amplifier 30 to maintain a constant output, and power is supplied from the frequency up-converter 20. The signal output through the amplifier 30 is filtered through the SAW filter 40 and outputs only the RF signal.

여기서, 상기 주파수 상향 변환기는 기저대역 신호를 혼잡(Traffic)수 및 신호의 이득(Gain) 등에 따른 전력(Power)의 변화를 보상하여, 입력에 대한 출력이 일정한 이득을 갖도록 하고 또한 출력을 일정하게 유지하도록 하는 역할을 하는데, 종래 기술에서는 기저대역 처리부(10)에서 출력 레벨에 따라 정해진 송신 이득 조정신호(TX_AGC_ADJ)를 사용하므로, 부품의 특성 변화 및 온도 특성 변화 등에 의해서 정해진 출력 레벨 등이 달라졌을 때 이를 보상할 수 없는 문제점이 있다.Here, the frequency upconverter compensates for the change in power according to the number of traffics and gain of the baseband signal, so that the output to the input has a constant gain and the output is constant. In the conventional technology, since the baseband processor 10 uses the transmission gain adjustment signal TX_AGC_ADJ determined according to the output level, the output level determined by the component characteristic change, the temperature characteristic change, etc. may vary. When there is a problem that can not compensate.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 창출한 것 으로, 전력 증폭기(PAM)의 출력 레벨 검출신호(PAM_DET)와 기저대역 처리부의 송신 이득 조정신호(TX_AGC_ADJ)를 이용하여, 전력 증폭기의 고온 시 저하되는 출력 레벨을 보상하기 위한 이동 통신 단말기의 온도에 따른 송신전력 보상 장치를 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and uses the output level detection signal PAM_DET of the power amplifier PAM and the transmission gain adjustment signal TX_AGC_ADJ of the baseband processor to provide power. An object of the present invention is to provide an apparatus for compensating transmission power according to a temperature of a mobile communication terminal for compensating an output level deteriorated at high temperature of an amplifier.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 고주파 신호를 안테나를 통해 출력할 수 있도록 증폭하는 전력 증폭기(PAM)에서 출력되는 고주파 신호를 분배하는 방향성 결합기와; 상기 방향성 결합기를 통해 분배된 고주파 신호를 검출하여 직류 전압레벨로 변환 출력하는 전력 검출부와; 상기 전력 증폭기에서 출력되는 고주파 신호의 출력 레벨이 온도 상승으로 인해 낮아질 경우, 그 낮아진 만큼의 출력을 상기 전력 검출부에서 출력된 직류 전압을 이용하여 보상 제어하는 온도 보상부를 포함하여 구성한 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object comprises: a directional coupler for distributing a high frequency signal output from a power amplifier (PAM) for amplifying a high frequency signal through an antenna; A power detector for detecting and outputting a high frequency signal distributed through the directional coupler to a DC voltage level; When the output level of the high frequency signal output from the power amplifier is lowered due to the temperature rise, it characterized in that it comprises a temperature compensation unit for compensating control by using the DC voltage output from the power detector as much as the lowered output.

본 발명은 휴대용 단말기에 사용되는 전력 증폭기의 특성 안정화 방법으로, 특히 선형 이득 전력 증폭기(Linear Gain Linear Amplifier)를 사용하여, 전력 증폭기(PAM)의 출력 레벨 검출신호(PAM_DET)와 기저대역 처리부의 송신 이득 조정신호(TX_AGC_ADJ)를 이용하여 PAM의 고온 발생 시 저하되는 출력 레벨을 보상하기 위한 장치의 제공을 요지로 한다.The present invention is a method of stabilizing characteristics of a power amplifier used in a portable terminal, in particular, using a linear gain linear amplifier, the output level detection signal (PAM_DET) of the power amplifier (PAM) and the baseband processing unit transmission The purpose of the present invention is to provide an apparatus for compensating an output level that is lowered when a high temperature of PAM occurs by using the gain adjustment signal TX_AGC_ADJ.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

우선, 각 도면의 구성 요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다.First of all, in adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same components have the same reference numerals as much as possible even if displayed on different drawings.

또한, 하기의 설명에서 구체적인 처리흐름과 같은 많은 특정 상세들은 본 발명의 보다 전반적인 이해를 제공하기 위해 나타나 있으며, 이들 특정 상세들 없이 본 발명이 실시될 수 있다는 것은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.Also, in the following description, numerous specific details, such as specific processing flows, are set forth in order to provide a more general understanding of the invention, and it is to be understood that the invention may be practiced without these specific details. It will be obvious to them.

그리고, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.In addition, detailed description of well-known functions and structures which are determined to unnecessarily obscure the subject matter of the present invention will be omitted.

도2는 본 발명을 적용한 이동 통신 단말기의 송신전력 보상 장치의 구성을 보인 블록도로서, 이에 도시된 바와 같이 전력 증폭기(PAM)(30)에서 출력되는 신호를 검출하기 위해 분배하는 방향성 결합기(Directional Coupler, 101)와, 상기 방향성 결합기(101)를 통해 분배된 출력신호를 검출하여 직류 전압레벨로 변환 출력하는 전력 검출부(102)와, 상기 전력 증폭기에서 출력되는 신호가 고온 등의 요인으로 낮아질 경우, 보상 신호에 의해 그 상승한 온도만큼 출력을 보상하는 온도 보상부(103)를 포함하여 구성한다.FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of a transmission power compensation device of a mobile communication terminal to which the present invention is applied. As shown in FIG. 2, a directional coupler is distributed to detect a signal output from a power amplifier (PAM) 30. Coupler 101, the power detector 102 for detecting and outputting the output signal distributed through the directional coupler 101 to the DC voltage level, and when the signal output from the power amplifier is lowered due to high temperature, etc. And a temperature compensator 103 for compensating the output by the elevated temperature by the compensation signal.

즉, 기저대역 처리부(10)는 송신 이득 조정신호(TX_AGC_ADJ)를 통해, 주파수 상향 변환기(20) 및 전력 증폭기(30)의 이득을 조정하게 되는데, 상기 소자들의 온도가 상승할 경우 출력 레벨이 정상보다 낮아지게 된다. That is, the baseband processor 10 adjusts the gain of the frequency up-converter 20 and the power amplifier 30 through the transmission gain adjustment signal TX_AGC_ADJ. When the temperature of the elements rises, the output level is normal. Will be lower.

이때, 전력 검출부(102)를 통해 전압으로 변환된 신호가 온도 보상부(103)에 인가되고, 온도 보상부(103)는 온도에 따른 적절한 출력전압을 송신 이득 조정신호 (TX_AGC_ADJ)와 함께 주파수 상향 변환기(20) 및 전력 증폭기(30)로 인가하여 출력신호의 이득을 조정하게 된다.In this case, a signal converted into a voltage through the power detector 102 is applied to the temperature compensator 103, and the temperature compensator 103 raises the appropriate output voltage according to the temperature with the transmission gain adjustment signal TX_AGC_ADJ. It is applied to the converter 20 and the power amplifier 30 to adjust the gain of the output signal.

즉, 상기 전력 검출부(102)는 전력 증폭기(30)의 출력 레벨(RF 신호)을 직류 전압 레벨의 신호로 변환하여, 온도 보상부(103)를 통해 온도 상승에 의해 출력 레벨이 정상보다 낮아지게 될 경우, 송신 이득 조정신호(TX_AGC_ADJ)와 함께 상기 직류 전압 신호를 출력하여 주파수 상향 변환기와 전력 증폭기를 제어하여 온도보상 제어해준다.That is, the power detector 102 converts the output level (RF signal) of the power amplifier 30 into a signal of a DC voltage level, so that the output level becomes lower than normal due to the temperature rise through the temperature compensator 103. In this case, the DC voltage signal is output together with the transmission gain adjustment signal TX_AGC_ADJ to control the temperature up converter and the power amplifier to control the temperature compensation.

도3은 상기 도2에 있어서, 온도 보상부의 상세한 구성을 보인 회로도로서, 이에 도시된 바와 같이 온도 검출 소자(서미스터)와 저항, 커패시터를 조합하여 구성한다. 상기 온도 검출 소자의 특징은 온도가 높아질수록 저항이 작아져 전류의 흐름이 많아지는 것으로, 그 입력으로 전력 검출부(102)의 출력 전압을 인가받아 서미스터의 저항 변화에 따른 전압이 흘러 주파수 상향 변환기와 전력 증폭기에 인가되는 것이다.FIG. 3 is a circuit diagram showing a detailed configuration of the temperature compensator in FIG. 2, and is configured by combining a temperature detecting element (thermistor), a resistor and a capacitor as shown in FIG. The characteristic of the temperature detecting device is that the resistance decreases as the temperature increases, so that the flow of current increases, and as the input is applied with the output voltage of the power detecting unit 102, the voltage according to the resistance change of the thermistor flows, It is applied to the power amplifier.

즉, 서미스터는 고온에서 저항값이 작아지는 특성을 가지고 있는 수동소자로서, 고온일 때 낮은 저항값으로 인해서 송신 이득 조정신호(TX_AGC_ADJ) 신호 레벨보다 높아지는 시점부터, 상기 전력 검출부를 통해 인가받은 전압이 전력 증폭기 및 주파수 상향 변환기에 인가되어, 온도 상승에 따라 전력 증폭기의 출력을 보상하게 되는 것이다.That is, the thermistor is a passive element having a characteristic of low resistance at high temperature, and the voltage applied through the power detector is increased from the time when the temperature is higher than the transmission gain adjustment signal TX_AGC_ADJ signal level due to the low resistance at high temperature. It is applied to the power amplifier and the frequency upconverter to compensate for the output of the power amplifier as the temperature rises.

이때, 상기 온도 보상부는 제어신호 처리없이 수동소자의 특성만으로 동작시키기 때문에, 기저대역 처리부의 부하 및 지연없이 동작 구현이 가능하고, 빠른 온 도보상을 하게 되어 이동 통신 단말기의 RF 출력의 안정성을 높이는 효과가 있다.In this case, since the temperature compensation unit operates only with the characteristics of the passive element without processing the control signal, it is possible to implement the operation without the load and delay of the baseband processor, and to make the fast on-walk, thereby increasing the stability of the RF output of the mobile communication terminal. It works.

상술한 바와 같이 종래의 경우 기저대역 처리부에서 정해진 출력 레벨에 해당하는 신호(TX_AGC_ADJ)를 출력하는데, 부품의 특성 변화 및 온도 특성 변화 등에 의해서 정해진 레벨이 출력되지 않을 경우 보정할 수 있는 방법이 없었으며, 별도의 회로에 의해 온도 레벨을 검출하여 기저대역 처리부에 피드백하는 방법으로 송신 이득 조정신호(TX_AGC_ADJ)를 제어할 수 있으나, 그 회로 자체가 복잡하고 조정 과정이 번거로우며 부하가 더 걸리게 되는 문제점이 있지만, 본 발명은 전력 증폭기의 출력 레벨을 검출하여 직류 레벨의 신호로 변환하고, 정상적인 온도에서는 송신 이득 조정신호(TX_AGC_ADJ)에 의해 전류 증폭기의 출력을 조정하다가, 고온에서는 온도 보상부에서 출력하는 신호에 의해 전류 증폭기의 출력을 높여 줌으로써 낮아진 출력을 보상하게 된다.As described above, in the conventional case, the baseband processor outputs a signal TX_AGC_ADJ corresponding to a predetermined output level, but there is no method for correcting when a predetermined level is not output due to a characteristic change or a temperature characteristic change of a component. In addition, the gain control signal TX_AGC_ADJ can be controlled by detecting a temperature level by a separate circuit and feeding it back to the baseband processor. However, the circuit itself is complicated, the adjustment process is cumbersome, and the load is increased. However, the present invention detects the output level of the power amplifier and converts it into a signal of the DC level, and at a normal temperature, the output of the current amplifier is adjusted by the transmission gain adjustment signal TX_AGC_ADJ, and at a high temperature, the signal output from the temperature compensator. By increasing the output of the current amplifier to compensate for the lowered output.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명 이동 통신 단말기의 온도에 따른 송신전력 보상 장치는 전력 증폭기(PAM)의 출력 레벨 검출신호(PAM_DET)와 기저대역 처리부의 송신 이득 조정신호(TX_AGC_ADJ)를 이용하여 전력 증폭기의 고온 시 저하되는 출력 레벨을 보상하는 효과가 있다.As described above, the apparatus for compensating transmission power according to the temperature of the mobile communication terminal of the present invention uses the output level detection signal PAM_DET of the power amplifier PAM and the transmission gain adjustment signal TX_AGC_ADJ of the baseband processor. It has the effect of compensating for the output level lowered at high temperatures.

Claims (2)

고주파 신호를 안테나를 통해 출력할 수 있도록 증폭하는 전력 증폭기(PAM)에서 출력되는 고주파 신호를 분배하는 방향성 결합기와;A directional coupler for distributing a high frequency signal output from a power amplifier (PAM) that amplifies the high frequency signal through an antenna; 상기 방향성 결합기를 통해 분배된 고주파 신호를 검출하여 직류 전압레벨로 변환 출력하는 전력 검출부와;A power detector for detecting and outputting a high frequency signal distributed through the directional coupler to a DC voltage level; 상기 전력 증폭기에서 출력되는 고주파 신호의 출력 레벨이 온도 상승으로 인해 낮아질 경우, 그 낮아진 만큼의 출력을 상기 전력 검출부에서 출력된 직류 전압을 이용하여 보상 제어하는 온도 보상부를 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 이동 통신 단말기의 온도에 따른 송신전력 보상 장치.When the output level of the high frequency signal output from the power amplifier is lowered due to the temperature rise, the movement comprising a temperature compensation unit for compensating control the output as much as the lowered by using the DC voltage output from the power detector Transmission power compensation device according to the temperature of the communication terminal. 제1항에 있어서, 상기 온도 보상부는 고온에서 저항값이 작아지는 특성을 가지는 온도 검출 소자(서미스터)를 포함하며, 그 온도 검출 소자의 입력으로 상기 전력 검출부의 출력 전압을 인가받고, 그 온도 검출 소자의 저항 변화에 따른 전압이 상기 주파수 상향 변환기와 전력 증폭기에 인가되도록 구성한 것을 특징으로 하는 이동 통신 단말기의 온도에 따른 송신전력 보상 장치.The temperature compensator of claim 1, wherein the temperature compensator includes a temperature detector (thermistor) having a characteristic of decreasing resistance at high temperature, and receives an output voltage of the power detector from an input of the temperature detector and detects the temperature. The transmission power compensation device according to the temperature of the mobile communication terminal, characterized in that the voltage is applied to the frequency up-converter and the power amplifier according to the resistance change of the device.
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