KR100622915B1 - Transceiver of mobile communication terminal - Google Patents

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Abstract

본 발명은 이동통신단말기의 송수신장치에 관한 것으로서, 무선 송신신호의 증폭을 위한 전력증폭모듈과, 상기 전력증폭모듈의 출력을 피드백하는 피드백회로와, 상기 전력증폭모듈의 출력을 감지하기 위한 커플러를 내장하여, 상기 커플러를 통해 감지된 송신출력을 상기 피드백회로로 제공하는 듀플렉서를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의해, 전력증폭기모듈(PAM)의 출력파워를 감지하는 커플러를 적층형 듀플렉서 내에 프린트 패턴으로 구현함으로써, 송신전력 검출 시 발생하는 전력손실을 방지하고 증폭기의 임피던스 매칭을 용이하게 하며, 소형화된 모듈 설계를 가능하게 한다.The present invention relates to a transceiver for a mobile communication terminal, comprising: a power amplifier module for amplifying a wireless transmission signal, a feedback circuit for feeding back an output of the power amplifier module, and a coupler for sensing an output of the power amplifier module. Built-in, it characterized in that it comprises a duplexer for providing a transmission output sensed through the coupler to the feedback circuit. As a result, a coupler for detecting the output power of the power amplifier module (PAM) is implemented in a printed pattern in a stacked duplexer, thereby preventing power loss occurring when detecting transmission power and facilitating impedance matching of the amplifier. To make it possible.

Description

이동통신단말기의 송수신장치{SEND-RECEIVE SET FOR MOBILE COMMUNICATION TERMINAL}Transceiver of mobile communication terminal {SEND-RECEIVE SET FOR MOBILE COMMUNICATION TERMINAL}

도 1은 종래의 이동통신단말기의 송수신장치의 제어구성도,1 is a control block diagram of a transceiver of a conventional mobile communication terminal;

도 2는 본 발명에 따른 이동통신단말기의 송수신장치의 제어구성도,2 is a control block diagram of a transceiver for a mobile communication terminal according to the present invention;

도 3은 본 발명에 따른 이동통신단말기의 송수신장치에 적용되는 듀플렉서의 구조도이다.3 is a structural diagram of a duplexer applied to a transceiver of a mobile communication terminal according to the present invention.

*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ****** Explanation of symbols for the main parts of the drawing ***

20 : 듀플렉서 22 : PCB20 Duplexer 22 PCB

23 : LNA 24 : 실장소자23: LNA 24: mounting element

25 : 믹서 26 : 회로소자25 mixer 26 circuit element

27 : PAM 29 : 피드백회로27: PAM 29: feedback circuit

30 : 커플러 32 : 제2스트립라인30: coupler 32: second strip line

34 : 제1스트립라인34: first strip line

본 발명은 이동통신단말기의 송수신장치에 관한 것으로서, 특히, 전력증폭기 모듈(PAM)의 출력파워를 감지하는 커플러를 적층형 듀플렉서 내에 프린트 패턴으로 구현함으로써, 송신전력 검출 시 발생하는 전력손실을 방지하고 증폭기의 임피던스 매칭을 용이하게 하며, 소형화된 모듈 설계를 가능하게 하는 이동통신단말기의 송수신장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a transceiver for a mobile communication terminal, and in particular, by implementing a coupler that senses the output power of a power amplifier module (PAM) in a printed pattern in a stacked duplexer, thereby preventing power loss occurring when transmitting power is detected, The present invention relates to a transceiver of a mobile communication terminal that facilitates impedance matching and enables a compact module design.

이동통신단말기의 RF(Radio frequency)구조는 크게 수신부와 송신부로 구성되어, 수신부는 기지국으로부터 수신한 신호를 디지털 신호로 변환하고 송신부는 이동국모뎀(MSM, Mobile Station Modem)으로부터 아날로그신호를 받아 파워(power)를 증폭시켜 기지국으로 송신하는 역할을 수행한다. 여기서, 이동국모뎀은 안테나를 통해 송신되는 최종 송신신호의 전력 감지값에 따라 송신전력을 제어하여 송신신호의 왜곡과 손실을 보상한다.The radio frequency (RF) structure of the mobile communication terminal is largely composed of a receiver and a transmitter. The receiver converts a signal received from a base station into a digital signal, and the transmitter receives an analog signal from a mobile station modem (MSM) and receives power ( Amplifies the power and transmits it to the base station. Here, the mobile station modem compensates for the distortion and loss of the transmission signal by controlling the transmission power according to the power detection value of the final transmission signal transmitted through the antenna.

이러한 종래 이동통신단말기의 송수신장치의 구성은 도 1에 도시 된 바와 같다. 도 1은 일반적인 이동통신단말기의 송수신장치의 구성을 보인 개략도로서, 송신부의 구성은 RF변환된 송신신호를 증폭하여 듀플렉서(1) 및 안테나(ANT)로 송신되도록 하는 전력증폭모듈(Power Amplifier Module, 이하 PAM이라 함.)(7)을 포함한다. 그리고 수신부는 안테나(ATN) 및 듀플렉서(1)를 통해 수신된 RF 수신신호를 저잡음 증폭하는 저잡음증폭기(Low Noise Amplifier, 이하 LNA라함.)(3)와 증폭된 수신신호를 변환하는 믹서(5)를 포함한다.The configuration of the transceiver of the conventional mobile communication terminal is as shown in FIG. 1 is a schematic view showing a configuration of a transceiver of a general mobile communication terminal, wherein the configuration of a transmitter is a power amplifier module for amplifying the RF-converted transmission signal to be transmitted to the duplexer (1) and the antenna (ANT), (Hereinafter referred to as PAM) (7). The receiver receives a low noise amplifier (LNA) 3 for low noise amplifying the RF received signal received through the antenna ATN and the duplexer 1, and a mixer 5 for converting the amplified received signal. It includes.

이러한 이동통신단말기는 송신신호 및 수신신호의 주파수가 거의 동일하므로 하나의 안테나(ANT)를 공유한다. 이에 따라, 안테나(ANT)를 통해 송수신되는 모든 무선신호는 듀플렉서(1)에 의해 송신신호와 수신신호로 분리되어 PAM(7)과 LNA(3) 로 각기 입출력된다.These mobile communication terminals share one antenna ANT because the frequencies of the transmission signal and the reception signal are almost the same. Accordingly, all radio signals transmitted and received through the antenna ANT are separated into a transmission signal and a reception signal by the duplexer 1 and input and output to the PAM 7 and the LNA 3, respectively.

여기서, PAM(7)의 출력단에는 송신신호의 출력을 감지하기 위한 커플러(10)가 개재되며, 커플러(10)를 통해 감지된 송신출력은 피드백회로(9)를 통해 송신신호의 최종 출력값으로 제공되어 PAM(7)의 입력전력 제어에 사용된다.Here, the output terminal of the PAM 7 is interposed with a coupler 10 for sensing the output of the transmission signal, the transmission output detected through the coupler 10 is provided as a final output value of the transmission signal through the feedback circuit (9) It is used to control the input power of the PAM 7.

커플러(10)는 입력포트(a), 출력포트(b), 커플링포트(c), 아이소레이션(isolation)포트(d)의 4개의 포트를 가지고 있어, PAM(7)에서 출력된 송신신호는 커플러(10)의 입력포트(a)를 통해 입력되어 출력포트(b)를 통해 거의 손실 없이 출력된다. 커플링포트(c)는 입력된 송신신호의 약 15dB정도 전력을 검출해 내며 커플링포트(c)를 통한 출력은 아이소레이션포트(d)를 통해 피드백회로(9)로 제공된다.The coupler 10 has four ports: an input port (a), an output port (b), a coupling port (c), and an isolation port (d), and the transmission signal output from the PAM 7 is provided. Is input through the input port (a) of the coupler 10 is output through the output port (b) almost without loss. The coupling port c detects about 15 dB of power of the input transmission signal, and an output through the coupling port c is provided to the feedback circuit 9 through the isolation port d.

그런데, 종래의 이동통신단말기의 송수신장치는 PAM(7)의 출력단에 직렬로 연결된 커플러(10)를 통해 송신전력을 감지하도록 구성되어 있으므로, 커플러(10)를 경유함으로 인해 불가피하게 전력 손실이 발생하며, PAM(7)의 출력단에 직렬로 연결된 커플러(10)로 인해 PAM(7) 출력단의 로드 임피던스가 변화하여 PAM(7)의 효율성 및 선형성에 영향을 미치게 되는 문제점이 있다.By the way, since the transmitting and receiving device of the conventional mobile communication terminal is configured to detect the transmission power through the coupler 10 connected in series to the output terminal of the PAM (7), power loss inevitably occurs due to the coupler (10). In addition, the load impedance of the output terminal of the PAM 7 is changed due to the coupler 10 connected in series with the output terminal of the PAM 7, thereby affecting the efficiency and linearity of the PAM 7.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출 된 것으로서, 커플러를 통한 송신전력 검출 시 발생하는 전력손실을 방지하고 증폭기의 임피던스 매칭을 용이하게 하며, 소형화된 모듈 설계를 가능하게 하는 이동통신단말기의 송수신장치를 제공함에 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and prevents power loss occurring when detecting transmission power through a coupler, facilitates impedance matching of an amplifier, and enables transmission and reception of a mobile communication terminal enabling a compact module design. The object is to provide a device.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 이동통신단말기의 송수신장치는, 무선 송신신호의 증폭을 위한 전력증폭모듈과; 상기 전력증폭모듈의 출력을 피드백하는 피드백회로와; 상기 전력증폭모듈의 출력을 감지하기 위한 커플러를 내장하여, 상기 커플러를 통해 감지된 송신출력을 상기 피드백회로로 제공하는 듀플렉서를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a transceiver of a mobile communication terminal, comprising: a power amplifier module for amplifying a wireless transmission signal; A feedback circuit for feeding back the output of the power amplifier module; A built-in coupler for sensing the output of the power amplifier module, characterized in that it comprises a duplexer for providing a transmission output sensed through the coupler to the feedback circuit.

여기서, 상기 듀플렉서는, 적층형 PCB의 각 유전체층에 실장되어 송신신호와 수신신호를 분리하는 필더부, 매칭소자 등의 듀플렉서 기능수행을 위한 회로소자와; 상기 적층형 PCB의 내부 유전체층에 도전성 패턴으로 인쇄되는 커플러를 포함하는 것이 가능하다.The duplexer may include circuit elements mounted on each dielectric layer of the stacked PCB to perform a duplexer function such as a filter unit and a matching element to separate transmission and reception signals; It is possible to include a coupler printed in a conductive pattern on the internal dielectric layer of the multilayer PCB.

그리고, 상기 커플러는, 상기 적층형 PCB의 내부 유전체층에 실장되며, 그 일단에 상기 전력증폭모듈에서 출력된 송신신호의 입력포트가 마련되고 타단에는 상기 송신신호의 출력포트가 마련되는 제1스트립라인과; 상기 제1스트립라인이 형성된 유전체층과 이격거리를 갖는 하부 유전체층에 실장되어 상기 제1스트립라인에 여기되는 상기 송신신호의 출력전력을 커플링하며, 그 일단에는 상기 커플링된 출력전력이 출력되는 커플링포트가 마련되고 타단은 상기 적층형 PCB의 상부면의 실장소자와 매칭저항을 연결하는 제2스트립라인을 포함하는 것이 가장 바람직하다.The coupler may be mounted on an internal dielectric layer of the multilayer PCB, and a first strip line having an input port of a transmission signal output from the power amplifier module at one end thereof and an output port of the transmission signal at the other end thereof; ; A couple coupled to an output power of the transmission signal mounted on a lower dielectric layer having a separation distance from the dielectric layer on which the first strip line is formed, and excited to the first strip line, and one end of which the coupled output power is output Most preferably, the ring port is provided and the other end includes a second strip line connecting the mounting element and the matching resistor on the upper surface of the multilayer PCB.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이동통신단말기의 송수신장치에 대해서 상세하게 설명한다.Hereinafter, a transceiver of a mobile communication terminal according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명에 따른 이동통신단말기의 송수신장치의 구성도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명은 무선신호의 송수신을 위한 안테나(ANT)와, 송신신호 의 증폭을 위한 전력증폭모듈(Power Amplifier Module, 이하 PAM이라 함.)(27)과, 수신된 RF 수신신호를 저잡음 증폭하는 저잡음증폭기(Low Noise Amplifier, 이하 LNA라함.)(23) 및 수신신호를 변환하는 믹서(25)와, 송신신호와 수신신호를 분리하고 송신신호의 출력을 감지하여 감지값을 피드백회로(29)로 제공하는 듀플렉서(20)를 포함한다.2 is a block diagram of a transceiver of a mobile communication terminal according to the present invention. As shown in FIG. 2, the present invention provides an antenna ANT for transmitting and receiving wireless signals, a power amplifier module 27 for amplifying a transmission signal, and a received signal. Low Noise Amplifier (LNA) 23 for low noise amplification of the RF received signal and mixer 25 for converting the received signal, and separating the transmitted signal from the received signal and sensing and detecting the output of the transmitted signal. A duplexer 20 for providing a value to the feedback circuit 29.

듀플렉서(20)는 송신신호의 출력을 감지하기 위한 커플러(30)를 내장하여, PAM(27)에서 증폭된 송신신호가 일정 대역 내에 존재하도록 필터링하는 한편, 커플러(30)를 통해 감지된 송신출력을 피드백회로(29)로 제공한다.The duplexer 20 includes a coupler 30 for sensing the output of the transmission signal, and filters the transmission signal amplified by the PAM 27 to exist within a predetermined band, while the transmission output detected through the coupler 30. To the feedback circuit 29.

여기서, 듀플렉서(20)는 복수개의 유전체층을 적층한 PCB(Printed Circuit Board)(22)을 이용하여 구현할 수 있으며, 도 3은 이러한 듀플렉서(20)의 구조를 예시한 것이다.Here, the duplexer 20 may be implemented using a printed circuit board (PCB) 22 in which a plurality of dielectric layers are stacked, and FIG. 3 illustrates a structure of the duplexer 20.

도 3에 도시 된 바와 같이, 듀플렉서(20)는 복수개의 유전체층을 적층한 PCB(22) 상에 실장소자(Surface Mount Devices, SMD)(24)를 실장하거나 필터, 매칭소자 등의 회로소자(26)를 PCB(22)의 내부 유전층에 필터 등을 형성하여 구현할 수 있다.As shown in FIG. 3, the duplexer 20 mounts a surface mount device (SMD) 24 on a PCB 22 having a plurality of dielectric layers stacked thereon, or includes circuit devices 26 such as filters and matching devices. ) May be implemented by forming a filter or the like on the internal dielectric layer of the PCB 22.

적층형 PCB(22)의 각 유전체층에는 각종 필더부와, 용량성 소자, 그라운드 패턴 등 듀플렉서(20) 기능을 수행하기 위한 회로소자(26)가 내부에 실장되며 각 층의 회로소자(26) 및 실장소자(24)들은 PCB(22)을 관통하는 비어홀을 통해 상호 전기적으로 연결되어 듀플렉서(20) 기능을 수행하는 등가회로를 구성한다. 특히, PCB(22) 내부 유전층에는 도전성 패턴으로 이루어진 커플러(30)를 후막 공정으로 인쇄함으로써 듀플렉서 기능 및 커플러 기능을 동시에 수행할 수 있다.Each dielectric layer of the multilayer PCB 22 includes various filter parts, circuit elements 26 for performing the duplexer 20 functions such as capacitive elements, ground patterns, and the like, and circuit elements 26 and mountings for each layer. The elements 24 constitute an equivalent circuit that is electrically connected to each other through a via hole passing through the PCB 22 to perform the function of the duplexer 20. In particular, the duplexer function and the coupler function can be simultaneously performed by printing the coupler 30 made of a conductive pattern on the dielectric layer inside the PCB 22 by a thick film process.

커플러(30)는 각기 다른 유전체층에 형성된 두 개의 스트립라인(32, 34) 간의 이격거리(gap)를 이용하여 커플링기능을 수행한다. 두 개의 스트립라인(32, 34) 중 하부 층에 형성된 제1스트립라인(34)의 양단은 각각 입력포트(a)와 출력포트(b)로서 사용되고 상부 층에 형성된 제2스트립라인(32)의 일단은 커플링포트(c)로 사용되고 그 타단(d)은 매칭저항(50ohm)을 상부면의 실장소자(24)로 연결한다. 이에, PAM(27)에서 출력된 송신신호는 제1스트립라인(34)의 입력포트(a)로 입력되어 출력포트(b)로 출력되고 제1스트립라인(34)에 인가된 송신신호의 출력은 제2스트립라인(32)에 커플링되어 커플링포트(c)를 통해 송신출력이 추출된다.The coupler 30 performs a coupling function by using a gap between two strip lines 32 and 34 formed in different dielectric layers. Both ends of the first stripline 34 formed on the lower layer of the two striplines 32 and 34 are used as the input port a and the output port b, respectively, and the second stripline 32 formed on the upper layer One end is used as a coupling port (c) and the other end (d) connects a matching resistor (50 ohm) to the mounting element 24 on the upper surface. Accordingly, the transmission signal output from the PAM 27 is input to the input port (a) of the first strip line 34 and output to the output port (b) and the output of the transmission signal applied to the first strip line (34) Is coupled to the second stripline 32 to extract the transmission output through the coupling port c.

이와 같이, 본 발명은 듀플렉서가 형성된 적층형 PCB의 내부 유전층에 도전성 패턴을 후막 공정으로 인쇄하여 커플러를 형성함으로써, 커플러의 크기를 최소화할 수 있을 뿐 아니라 PAM과 듀플렉서 간의 연결회로를 단축시켜 전력손실을 방지하고 증폭기의 임피던스 매칭을 용이하게 하고 있다.As described above, the present invention forms a coupler by printing a conductive pattern on the internal dielectric layer of the multilayer PCB having the duplexer formed by a thick film process, thereby minimizing the size of the coupler and shortening the connection circuit between the PAM and the duplexer to reduce power loss. And facilitates impedance matching of amplifiers.

이상, 본 발명에 따른 실시예는 상술한 것에 한정되지 아니하고, 본 발명과 관련하여 통상의 지식을 가진자에게 자명한 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.As described above, the embodiment according to the present invention is not limited to the above, and various modifications can be made within the scope apparent to those skilled in the art in connection with the present invention.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 이동통신단말기의 송수신장치는 전력증폭기모듈(PAM)의 출력파워를 감지하는 커플러를 적층형 듀플렉서 내에 프린트 패턴으로 구현함으로써 듀플렉서와 커플러를 일체형으로 구현하고 있다. As described above, the transceiver of the mobile communication terminal of the present invention implements the duplexer and the coupler integrally by implementing a coupler for detecting the output power of the power amplifier module (PAM) in a printed pattern in the stacked duplexer.

이에 따라, 커플러를 통한 송신전력 검출 시 발생하는 전력손실을 방지하고 증폭기의 임피던스 매칭을 용이하게 하며, 소형화된 모듈 설계를 가능케 한다.Accordingly, power loss caused by the detection of the transmission power through the coupler is prevented, impedance matching of the amplifier is facilitated, and a miniaturized module design is possible.

Claims (3)

무선 송신신호의 증폭을 위한 전력증폭모듈과;A power amplification module for amplifying a wireless transmission signal; 상기 전력증폭모듈의 출력을 피드백하는 피드백회로와;A feedback circuit for feeding back the output of the power amplifier module; 상기 전력증폭모듈의 출력을 감지하기 위한 커플러를 내장하여, 상기 커플러를 통해 감지된 송신출력을 상기 피드백회로로 제공하는 듀플렉서를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신단말기의 송수신장치.And a duplexer having a coupler for sensing an output of the power amplification module, the duplexer providing the feedback circuit with the transmission output detected through the coupler. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 듀플렉서는,The duplexer, 적층형 PCB의 각 유전체층에 실장되어 송신신호와 수신신호를 분리하는 필더부, 매칭소자 등의 듀플렉서 기능수행을 위한 회로소자와; A circuit element mounted on each dielectric layer of the multilayer PCB to perform a duplexer function such as a filter unit and a matching element to separate a transmission signal and a reception signal; 상기 적층형 PCB의 내부 유전체층에 도전성 패턴으로 인쇄되는 커플러를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신단말기의 송수신장치.And a coupler printed on the inner dielectric layer of the multilayer PCB in a conductive pattern. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 커플러는,The coupler is, 상기 적층형 PCB의 내부 유전체층에 실장되며, 그 일단에 상기 전력증폭모듈에서 출력된 송신신호의 입력포트가 마련되고 타단에는 상기 송신신호의 출력포트가 마련되는 제1스트립라인과;A first strip line mounted on an internal dielectric layer of the multilayer PCB, and having an input port of a transmission signal output from the power amplification module at one end thereof and an output port of the transmission signal at the other end thereof; 상기 제1스트립라인이 형성된 유전체층과 이격거리를 갖는 하부 유전체층에 실장되어 상기 제1스트립라인에 여기되는 상기 송신신호의 출력전력을 커플링하며, 그 일단에는 상기 커플링된 출력전력이 출력되는 커플링포트가 마련되고 타단은 상기 적층형 PCB의 상부면의 실장소자와 매칭저항을 연결하는 제2스트립라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신단말기의 송수신장치.A couple coupled to an output power of the transmission signal mounted on a lower dielectric layer having a separation distance from the dielectric layer on which the first strip line is formed, and excited to the first strip line, and one end of which the coupled output power is output Ring port is provided and the other end of the transmission and reception device of a mobile communication terminal, characterized in that it comprises a second strip line for connecting the mounting resistor and the matching resistor on the upper surface of the laminated PCB.
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