KR20040054950A - Power amplifier module - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전력 증폭기 모듈에 관한 것으로서, 외부로부터 입력되는 신호를 일정한 증폭율로 1차 증폭하는 기본 증폭부와, 상기 외부 입력 신호의 레벨에 따라 상기 기본 증폭부에서 증폭된 신호를 선택적으로 2차 증폭하는 저전력 증폭부 및 고전력 증폭부와, 상기 고전력 증폭부에서 신호 증폭시 상기 저전력 증폭부로의 신호 입출력을 차단하는 신호 차단부를 포함하여 구성됨으로써, 상기 외부 입력 신호의 레벨에 따라 상기 외부 입력 신호가 상기 저전력 증폭부 또는 고전력 증폭부에서 증폭되므로 신호의 증폭 효율이 향상되고, 상기 고전력 증폭부에서 신호 증폭시 상기 저전력 증폭부의 전,후단에 연결되는 이득 감쇠기 및 다이오드로 이루어지는 신호 차단부에 의해 상기 저전력 증폭부로의 신호 입출력이 차단되어 상기 저전력 증폭부와 고전력 증폭부간에 절연성이 향상되는 효과가 있다.The present invention relates to a power amplifier module, comprising: a basic amplification unit for first amplifying a signal input from the outside at a constant amplification rate, and a second amplified signal selectively amplified by the basic amplification unit according to the level of the external input signal A low power amplifying unit and a high power amplifying unit for amplifying and a signal blocking unit for blocking signal input and output to the low power amplifying unit when the signal is amplified by the high power amplifying unit, so that the external input signal is changed according to the level of the external input signal. The amplification efficiency of the signal is improved since the amplification is performed by the low power amplification unit or the high power amplification unit. Signal input and output to the amplifier is cut off so that the low power amplifier and high power There is an effect of improving the insulation between the amplifier.
Description
본 발명은 전력 증폭기 모듈에 관한 것으로서, 특히 외부로부터 입력되는 신호의 전력레벨에 따라 상기 외부 입력 신호를 증폭하는 다수개의 증폭부 사이의 절연성을 향상시킬 수 있는 전력 증폭기 모듈에 관한 것이다.The present invention relates to a power amplifier module, and more particularly to a power amplifier module that can improve the insulation between a plurality of amplifiers for amplifying the external input signal according to the power level of the signal input from the outside.
최근 통신 시장의 확대에 따른 단말기 및 통신 기기에 대한 수요가 늘어남과 동시에 소형 및 경량화되고 소모 전력이 적으면서도 장시간 사용 가능한 통신 기기가 요구되고 있고 이를 위해 제한된 통신 기기의 크기에서 소모 전력을 줄이고 성능을 향상시키는 기술이 요구되고 있다.Recently, as the demand for terminals and communication devices has increased due to the expansion of the communication market, communication devices are required that are small, lightweight, low power consumption, and can be used for a long time. There is a need for techniques to improve.
이러한 유선 또는 무선 전화기나 휴대폰등의 통신 기기에는 그 송신 출력단에 전력을 증폭시키는 전력 증폭기 모듈이 내장되어 있다.A communication device such as a wired or wireless telephone or a mobile phone has a power amplifier module for amplifying power at its transmission output terminal.
특히, 휴대폰등의 이동 단말기에 내장된 전력 증폭기 모듈은 이동 단말기에서 출력되는 고주파 신호를 증폭하여 기지국까지 송출하는 기능을 하는 부품으로 이동 단말기의 통화 시간 및 통화 품질을 좌우하는 핵심 부품이다.In particular, the power amplifier module embedded in a mobile terminal such as a mobile phone is a component that amplifies a high frequency signal output from the mobile terminal and transmits it to a base station. It is a key component that determines the talk time and call quality of the mobile terminal.
종래의 기술에 따른 전력 증폭기 모듈은 도 1 에 도시된 바와 같이, 외부로부터 입력되는 신호의 입력 임피던스를 정합하는 입력 정합부(11)와, 상기 입력 정합부(11)를 통과한 신호를 일정한 증폭율에 따라 1 차 증폭하는 기본 증폭부(20)와, 상기 기본 증폭부(20)에서 증폭된 신호의 전력레벨에 따라 상기 1 차 증폭된 신호를 2 차 증폭하는 전력 증폭부(30)와, 상기 기본 증폭부(20) 및 전력 증폭부(30) 사이의 임피던스를 정합하는 중간 정합부(12)와, 상기 전력 증폭부(30)에서 증폭된 신호의 출력 임피던스를 정합하는 출력 정합부(13)를 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 1, the power amplifier module according to the related art has an input matching unit 11 matching an input impedance of a signal input from the outside and amplifying a signal passing through the input matching unit 11. A basic amplification unit 20 for primary amplification according to a ratio, a power amplification unit 30 for second amplifying the primary amplified signal according to a power level of a signal amplified by the basic amplification unit 20, An intermediate matching unit 12 matching the impedance between the basic amplifier 20 and the power amplifier 30, and an output matching unit 13 matching the output impedance of the signal amplified by the power amplifier 30. It is configured to include).
여기서, 상기 전력 증폭부(30)는 상기 기본 증폭부(20)에서 증폭된 신호의 전력레벨에 따라 상기 1 차 증폭된 신호를 증폭하는 저전력 증폭부(31) 및 고전력 증폭부(32)로 이루어지고, 상기 저전력 증폭부(31)는 신호를 증폭하는 저전력 증폭기(31a)와 상기 저전력 증폭기(31a)에서 증폭된 신호의 임피던스를 정합시키는 저전력 정합부(31b)로 구성된다.Here, the power amplifier 30 is composed of a low power amplifier 31 and a high power amplifier 32 to amplify the first amplified signal according to the power level of the signal amplified by the basic amplifier 20 The low power amplifier 31 includes a low power amplifier 31a for amplifying a signal and a low power matcher 31b for matching an impedance of a signal amplified by the low power amplifier 31a.
다시 말해서, 상기 저전력 증폭부(31)에서 증폭되는 신호는 상기 고전력 증폭부(32)에서 증폭되는 신호에 비하여 높은 출력 임피던스를 가지기 때문에 상기 저전력 증폭기(31a)에서 증폭된 신호는 상기 저전력 정합부(31b)와 출력 정합부(13)에 의해 출력 임피던스가 정합되는 것이다.In other words, since the signal amplified by the low power amplifier 31 has a higher output impedance than the signal amplified by the high power amplifier 32, the signal amplified by the low power amplifier 31a is the low power matching unit ( The output impedance is matched by 31b) and the output matching section 13.
또한, 상기 저전력 증폭부(31)와 고전력 증폭부(32)는 각각에 포함된 트랜지스터를 온/오프시킴으로써 상기 중간 정합부(12)를 통과한 신호가 선택적으로 증폭되도록 한다.In addition, the low power amplifying unit 31 and the high power amplifying unit 32 may selectively amplify the signal passing through the intermediate matching unit 12 by turning on / off transistors included in each.
그러나, 상기와 같은 종래의 전력 증폭기 모듈은 상기 고전력 증폭부(32)를 통해 신호를 증폭할 경우 상기 저전력 증폭부(31)에 포함된 트랜지스터를 오프시키게 되는데, 이때 상기 저전력 정합부(31b)가 가지는 임피던스로 인해 상기 고전력 증폭부(32)에서 증폭된 신호가 간섭을 받게 되고, 이로 인해 신호의 증폭 효율이 저해된다는 문제점이 있다.However, when the conventional power amplifier module amplifies a signal through the high power amplifier 32, the transistor included in the low power amplifier 31 is turned off, wherein the low power matching unit 31b is Due to the impedance, the signal amplified by the high power amplifier 32 is interfered with, which causes a problem that the amplification efficiency of the signal is impaired.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서,그 목적은 외부로부터 입력되는 신호의 레벨에 따라 상기 외부 입력 신호가 저전력 증폭부 및 고전력 증폭부에 선택적으로 증폭되도록 하는 증폭 효율을 향상시킬 수 있고, 상기 고전력 증폭부에서 신호 증폭시 상기 저전력 증폭부로의 신호 입출력을 차단하여 상기 저전력 증폭부와 고전력 증폭부간의 절연성을 향상시킬 수 있는 전력 증폭기 모듈을 제공하는데 있다.The present invention has been made to solve the above problems of the prior art, the object of which is to amplify the amplification efficiency to selectively amplify the external input signal to the low power amplifier and the high power amplifier according to the level of the signal input from the outside The present invention provides a power amplifier module which can improve the insulation between the low power amplification unit and the high power amplification unit by blocking signal input / output to the low power amplification unit when the signal is amplified by the high power amplification unit.
도 1 은 종래의 기술에 따른 전력 증폭기 모듈이 도시된 도면,1 is a view showing a power amplifier module according to the prior art,
도 2 는 본 발명에 따른 전력 증폭기 모듈의 제 1 실시예가 도시된 도면,2 shows a first embodiment of a power amplifier module according to the invention,
도 3 은 본 발명에 따른 전력 증폭기 모듈의 제 2 실시예가 도시된 도면,3 shows a second embodiment of a power amplifier module according to the invention,
도 4 는 본 발명에 따른 전력 증폭기 모듈의 제 3 실시예가 도시된 도면이다.4 is a diagram illustrating a third embodiment of a power amplifier module according to the present invention.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명><Explanation of symbols on main parts of the drawings>
51: 입력 정합부 52: 중간 정합부51: input matching unit 52: intermediate matching unit
53: 출력 정합부 60: 기본 증폭부53: output matching section 60: basic amplifier section
70: 전력 증폭부 71: 저전력 증폭부70: power amplifier 71: low power amplifier
72: 고전력 증폭부 80: 신호 차단부72: high power amplifier 80: signal blocking unit
81: 이득 감쇠부 D1: 다이오드81: gain attenuation section D1: diode
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 전력 증폭기 모듈은 외부로부터 입력되는 신호를 일정레벨로 1차 증폭하는 기본 증폭부와, 상기 기본 증폭부에서 증폭된 신호의 전력레벨에 따라 상기 1차 증폭된 신호를 2차 증폭하는 저전력 및 고전력 증폭부와, 상기 고전력 증폭부에서 신호 증폭시 상기 저전력 증폭부로의 신호 입출력이 차단되도록 하는 신호 차단부를 포함하여 구성된다.The power amplifier module according to the present invention for solving the above problems is a primary amplifier for first amplifying a signal input from the outside to a predetermined level, and the primary amplification according to the power level of the signal amplified by the basic amplifier And a low power and high power amplifying unit for secondary amplifying the signal, and a signal blocking unit for blocking signal input and output to the low power amplifying unit when the signal is amplified by the high power amplifying unit.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명에 따른 전력 증폭기 모듈은 도 2 내지 도 4 에 도시된 바와 같이, 외부로부터 입력되는 신호의 입력 임피던스를 정합시키는 입력 정합부(51)와, 상기 입력 정합부(51)를 통과한 신호를 일정한 증폭율에 따라 1차 증폭하는 기본 증폭부(60)와, 상기 기본 증폭부(50)에서 증폭된 신호의 전력 레벨에 따라 상기 1차 증폭된 신호를 2차 증폭하는 저전력 증폭부(71)와 고전력 증폭부(72)로 이루어지는 전력 증폭부(70)와, 상기 기본 증폭부(60)와 확장 증폭부(70) 사이의 임피던스를 정합시키는 중간 정합부(52)와, 상기 전력 증폭부(70)에서 2차 증폭된 신호의 출력 임피던스를 정합시켜 외부로 출력되도록 하는 출력 정합부(53)와, 상기 저전력 증폭부(71)의 전단 또는 후단에 연결되어 상기 고전력 증폭부(72)를 통해 신호의 2차 증폭이 이루어지는 경우 상기 저전력 증폭부(71)로 신호의 입출력이 차단되도록 하는 신호 차단부(80)를 포함하여 구성된다.2 to 4, the power amplifier module according to the present invention, the input matching unit 51 for matching the input impedance of the signal input from the outside, and the signal passed through the input matching unit 51 A basic amplification unit 60 for primary amplification according to a predetermined amplification rate, and a low power amplification unit 71 for second amplifying the primary amplified signal according to the power level of the signal amplified by the basic amplification unit 50. And a high power amplifying unit 70 including a high power amplifying unit 72, an intermediate matching unit 52 for matching impedances between the basic amplifying unit 60 and the expansion amplifying unit 70, and the power amplifying unit ( An output matching unit 53 for matching the output impedance of the second amplified signal at 70) to be output to the outside, and connected to a front end or a rear end of the low power amplifying unit 71 through the high power amplifying unit 72; The low power increase when the second amplification of the signal is made Is configured to include a signal blocking portion (80) such that the input and output of the signal block to the section 71.
여기서, 상기 저전력 증폭부(71)와 고전력 증폭부(72)는 상기 외부 입력 신호의 레벨에 따라 선택적으로 동작하여 상기 기본 증폭부(60)에서 1차 증폭된 신호를 2차 증폭하여 출력하게 된다.Here, the low power amplifying unit 71 and the high power amplifying unit 72 are selectively operated according to the level of the external input signal to secondly amplify and output the first amplified signal from the basic amplifying unit 60. .
또한, 상기 저전력 증폭부(71)는 상기 중간 정합부(52)를 통과한 신호를 증폭하는 저전력 증폭기(71a)와 상기 저전력 증폭기(71a)를 통과한 신호 임피던스를 정합시키는 저전력 정합부(71b)로 구성되고, 상기 저전력 증폭기(71a)에서 증폭된 신호는 상기 고전력 증폭부(72)에서 증폭된 신호에 비하여 높은 출력 임피던스를 가지기 때문에 상기 저전력 증폭기(71a)에서 증폭된 신호는 상기 저전력 정합부(71b)와 출력 정합부(53)에 의해 출력 임피던스가 정합된다.In addition, the low power amplifier 71 is a low power amplifier 71a for amplifying the signal passed through the intermediate matching unit 52 and a low power matching unit 71b for matching the signal impedance passed through the low power amplifier 71a. The signal amplified by the low power amplifier 71a has a higher output impedance than the signal amplified by the high power amplifier 72, and thus the signal amplified by the low power amplifier 71a is the low power matching unit ( 71b) and the output matching section 53 match the output impedance.
한편, 상기 신호 차단부(80)는 상기 저전력 증폭부(71)의 전단 또는 후단에 연결되어 상기 고전력 증폭부(72)를 통해 신호 증폭시 상기 증폭된 신호가 상기 저전력 증폭부(71)에 의해 영향을 받지 않도록 하는 역할을 수행한다.On the other hand, the signal blocking unit 80 is connected to the front end or the rear end of the low power amplifier 71, the amplified signal when the signal is amplified by the high power amplifier 72 by the low power amplifier 71 It plays a role of not being affected.
즉, 상기 신호 차단부(80)는 상기 저전력 증폭부(71)의 전단에 연결되는 이득 감쇠기(Variable Gain Attenuator)(81)와 상기 저전력 증폭부(71)의 후단에 캐소드(Cathode)가 향하도록 연결되는 다이오드(D1)로 이루어지고, 상기 이득 감쇠기(81)와 다이오드(D1)는 상기 저전력 증폭부(71)의 전단 또는 후단에 선택적으로 어느 하나가 연결될 수도 있고, 상기 저전력 증폭부(71)의 전,후단에 모두 연결될 수 있다.That is, the signal blocking unit 80 has a gain attenuator 81 connected to the front end of the low power amplifier 71 and a cathode facing the rear end of the low power amplifier 71. The gain attenuator 81 and the diode D1 may be selectively connected to a front end or a rear end of the low power amplifier 71, or the low power amplifier 71. It can be connected to both before and after.
또한, 상기 이득 감쇠기(81)는 상기 고전력 증폭부(72)를 통해 신호 증폭시 상기 저전력 증폭부(71)로 입력되는 신호의 이득을 감쇠시키고, 상기 다이오드(D1)는 핀(PIN) 다이오드로 이루어져 외부 신호에 의해 온/오프됨으로써, 상기 저전력 증폭부(71)와 출력 정합부(53) 사이를 단속시키게 된다.In addition, the gain attenuator 81 attenuates the gain of the signal input to the low power amplifier 71 when the signal is amplified by the high power amplifier 72, and the diode D1 is a pin diode. By turning on / off by an external signal, the low power amplifier 71 and the output matching unit 53 are intermittent.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 전력 증폭기 모듈의 동작을 살펴보면 다음과 같다.Looking at the operation of the power amplifier module according to the present invention configured as described above are as follows.
본 발명에 따른 전력 증폭기 모듈의 동작은 먼저, 외부로부터 입력되는 신호가 상기 입력 정합부(51)에서 입력 임피던스가 정합된다.In the operation of the power amplifier module according to the present invention, a signal input from the outside is first matched with an input impedance at the input matching unit 51.
상기 입력 임피던스가 정합된 외부 입력 신호는 상기 기본 증폭부(60)에서 일정한 증폭율로 1 차 증폭 후 상기 중간 정합부(52)를 통해 상기 저전력 증폭부(71) 또는 고전력 증폭부(72)에 입력되어 2 차 증폭된다.The external input signal matched with the input impedance is first amplified by the constant amplifier 60 at a constant amplification rate, and then through the intermediate matcher 52 to the low power amplifier 71 or the high power amplifier 72. Input is amplified second.
여기서, 상기 기본 증폭부(60)에서 증폭된 신호가 고전력 증폭부(72)를 통해 증폭될 경우 상기 저전력 증폭부(71)에 포함된 트랜지스터가 오프되고, 상기 신호 차단부(80)에 의해 상기 저전력 증폭부(71)로 신호의 입출력 차단되어 상기 고전력 증폭부(72)에서 증폭된 신호는 상기 저전력 증폭부(71)의 영향을 받지 않고 상기 출력 정합부(53)에 의해 출력 임피던스가 정합되어 외부로 출력된다.Here, when the signal amplified by the basic amplifier 60 is amplified by the high power amplifier 72, the transistor included in the low power amplifier 71 is turned off, and the signal blocking unit 80 The output impedance of the signal amplified by the high power amplifier 72 by the input / output cutoff of the signal to the low power amplifier 71 is matched by the output matching unit 53 without being affected by the low power amplifier 71. It is output to the outside.
즉, 상기 이득 감쇠부(81)에 의해 저전력 증폭부(71)로 입력되는 신호의 이득이 감쇠되는 동시에 상기 다이오드(D1)가 오프된다.That is, the gain of the signal input to the low power amplifier 71 by the gain attenuator 81 is attenuated and the diode D1 is turned off.
만일, 상기 기본 증폭부(60)에 증폭된 신호가 저전력 증폭부(71)를 통해 증폭될 경우에는 상기 고전력 증폭부(72)에 포함된 트랜지스터 및 상기 이득 감쇠부(81)는 오프되고 상기 다이오드(D1)는 온되어 상기 저전력 증폭부(71)로 입력된 신호는 상기 저전력 증폭기(71a)에서 증폭 후 상기 저전력 정합부(71b) 및 출력 정합부(53)에 의해 출력 임피던스가 정합되어 외부로 출력된다.When the signal amplified by the basic amplifier 60 is amplified by the low power amplifier 71, the transistor included in the high power amplifier 72 and the gain attenuator 81 are turned off and the diode is turned off. D1 is turned on and the signal input to the low power amplifier 71 is amplified by the low power amplifier 71a and then output impedance is matched by the low power matcher 71b and the output matcher 53 to the outside. Is output.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 전력 증폭기 모듈은 외부로부터 입력되는 신호를 일정한 증폭율로 1차 증폭하는 기본 증폭부와, 상기 외부 입력 신호의 레벨에 따라 상기 기본 증폭부에서 증폭된 신호를 선택적으로 2차 증폭하는 저전력 증폭부 및 고전력 증폭부와, 상기 고전력 증폭부에서 신호 증폭시 상기 저전력 증폭부로의 신호 입출력을 차단하는 신호 차단부를 포함하여 구성됨으로써, 상기 외부 입력 신호의 레벨에 따라 상기 외부 입력 신호가 상기 저전력 증폭부 또는 고전력 증폭부에서 증폭되므로 신호의 증폭 효율이 향상되고, 상기 고전력 증폭부에서 신호 증폭시 상기 저전력 증폭부의 전,후단에 연결되는 이득 감쇠기 및 다이오드로 이루어지는 신호 차단부에 의해 상기 저전력 증폭부로의 신호 입출력이 차단되어 상기 저전력 증폭부와 고전력 증폭부간에 절연성이 향상되는 효과가 있다.The power amplifier module according to the present invention configured as described above may include a basic amplification unit for first amplifying a signal input from the outside at a constant amplification rate, and a signal amplified by the basic amplification unit according to the level of the external input signal. A low power amplifying unit and a high power amplifying unit for second amplifying the signal; and a signal blocking unit for blocking signal input and output to the low power amplifying unit when amplifying a signal in the high power amplifying unit. Since the input signal is amplified by the low power amplification unit or the high power amplification unit, the signal amplification efficiency is improved. The signal input and output to the low power amplification unit is blocked by the low power amplification The insulation is improved between the negative portion and the high power amplifier.
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Cited By (1)
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| KR101248438B1 (en) * | 2010-12-20 | 2013-03-28 | 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 | Power amplifier |
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2002
- 2002-12-18 KR KR1020020081292A patent/KR20040054950A/en not_active Withdrawn
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|---|---|---|---|---|
| KR101248438B1 (en) * | 2010-12-20 | 2013-03-28 | 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 | Power amplifier |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PA0109 | Patent application |
Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 20021218 |
|
| PG1501 | Laying open of application | ||
| PC1203 | Withdrawal of no request for examination | ||
| WITN | Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid |