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Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der koreanischen Patentanmeldung
KR 10-2010-0019050 , angemeldet am 03. März 2010 beim Koreanischen Amt für Geistiges Eigentum, deren Offenbarung in der vorliegenden Anmeldung durch Bezugnahme enthalten ist.
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Hintergrund der Erfindung
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Hochfrequenzübertragungsmodul, das bei einem Mobilkommunikationsgerät eingesetzt werden kann, insbesondere betrifft die Erfindung ein Hochfrequenzübertragungsmodul mit verbessertem harmonischen Verhalten, das in der Lage ist, die Erzeugung von harmonischen Störungen zu reduzieren durch Bereitstellen eines Anpassungsschaltkreises an einem hinteren Ende eines Antennenschalters, um Spannungen zu reduzieren, die an einen Schalttransistor angelegt werden.
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Beschreibung des Standes der Technik
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Gewöhnlich enthält ein Hochfrequenzübertragungsmodul gemäß dem Stand der Technik einen Hochfrequenzband-Leistungsverstärker, einen Niederfrequenzband-Leistungsverstärker, einen Anpassungsschaltkreis für jedes Band, einen Antennenschaltkreis und einen elektrostatischen Entladungsschutzschaltkreis (ESD).
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Das Hochfrequenzübertragungsmodul gemäß dem Stand der Technik umfasst zur Erzeugung großer Leistungen in einem Leistungstransistor des Leistungsverstärkers einen LC-Anpassungsschaltkreis zum Umwandeln eines Lastwiderstands von 50 Ohm auf 5 Ohm. Ein LC-Schaltkreis dient bei einer Hochfrequenz (HF) als Transformator in einem Niederfrequenzschaltkreis. Dementsprechend wird eine Spannung durch den LC-Anpassungsschaltkreis verstärkt und durch den Schalttransistor des Antennenschaltkreises geleitet.
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Zusätzlich verwendet das Hochfrequenzübertragungsmodul gemäß dem Stand der Technik zur Reduzierung von Interferenzen zwischen einer Übertragungsseite und einer Empfangsseite ein Antennenschaltmodul (ASM), und es weist die elektrostatische Entladungsschutzeinheit (ESD) auf, die ein konzentriertes Element mit einem relativ großen Wert aufweist, das an einem hinteren Ende des Antennenschaltkreises angeschlossen ist, um gegen elektrostatische Entladungen (ESD) bis ca. 8 kV zu schützen, wobei das ASM durch den Schalttransistor implementiert ist und einen Metall-Halbleiter-Feldeffekttransistor (MESFET) oder einen komplementären Metalloxid-Halbleiter (CMOS) verwendet.
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Jedoch treten bei diesem aus dem Stand der Technik bekannten Hochfrequenzübertragungsmodul zwei Probleme auf.
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Erstens, falls Hochspannung an dem Schalttransistor anliegt, der in dem Antennenschaltkreis angeordnet ist, kann die Hochspannung aufgrund einer Nichtlinearität innerhalb des Schalttransistors des Antennenschaltkreises verzerrt werden, wodurch harmonische Störungen entstehen.
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Zweitens, falls die elektrostatische Entladungsschutzeinheit (ESD) einen Kondensator mit hoher Kapazität verwendet, wird zusätzlich aufgrund der hohen Kapazität ein Verlust verursacht.
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Des Weiteren verursacht die elektrostatische Entladungsschutzeinheit (ESD) zusätzlich zu den oben genannten Problemen aufgrund des konzentrierten Elements mit einem großen Wert, insbesondere einem induktiven Wert, eine Einfügungsdämpfung.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Hochfrequenzübertragungsmodul anzugeben, das ein verbessertes harmonisches Verhalten aufweist und das in der Lage ist, die Entstehung von harmonischen Störungen zu reduzieren durch Vorsehen eines Anpassungsschaltkreises an einem hinteren Ende eines Antennenschalters, um die an einen Schalttransistor angelegte Spannung zu reduzieren.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Hochfrequenzübertragungsmodul vorgesehen, umfassend: einen Hochfrequenzband-Leistungsverstärker zur Leistungsverstärkung eines voreingestellten Hochfrequenzbandsignals; einen Niederfrequenzband-Leistungsverstärker zur Leistungsverstärkung eines voreingestellten Niederfrequenzbandsignals; eine LC-Anpassungsschaltkreiseinheit, die die Ausgangsimpedanz des Niederfrequenzband-Leistungsverstärkers an die Impedanz eines Antennenschaltkreises anpasst; einen Antennenschaltkreis, der einen ersten Anschluss an einem Ausgangsanschluss des Hochfrequenzband-Leistungsverstärkers und einen zweiten Anschluss an eine LC-Anpassungsschaltkreiseinheit zu einem gemeinsamen Anschluss verbindet; und eine Anpassungs/ESD-Schutzeinheit zum Anpassen von Impedanzen zwischen dem Antennenschaltkreis und einer Antenne, und zum Blockieren von von der Antenne zugeführter statischer Elektrizität.
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Die LC-Anpassungsschaltkreiseinheit kann umfassen: eine Spule, die mit einem Ende an einem Ausgangsanschluss des Niederfrequenzband-Leistungsverstärkers und mit einem anderen Ende an dem zweiten Anschluss des Antennenschaltkreises verbunden ist; und einen Kondensator, der zwischen dem anderen Ende der Spule und Masse verbunden ist.
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Die Anpassungs/ESD-Schutzeinheit kann umfassen: eine Anpassungsschaltkreiseinheit mit einer Mehrzahl von Spulen und einer Mehrzahl von Kondensatoren, die die Impedanzen zwischen dem Antennenschaltkreis und der Antenne anpassen; und eine ESD-Schutzschaltkreiseinheit zum Blockieren von von der Antenne zugeführter statischer Elektrizität, wobei einer der Mehrzahl der Kondensatoren in der Anpassungsschaltkreiseinheit als gemeinsamer Kondensator, der in der ESD-Schutzschaltkreiseinheit als elektrostatischer Entladungsschutz der ESD-Schutzschaltkreiseinheit, enthalten ist.
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Der gemeinsame Kondensator der Anpassungs/ESD-Schutzeinheit kann derart eingestellt sein, dass er einen Induktivitätswert zur Reduzierung der Einfügedämpfung aufweist.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Weitere Vorteile und Einzelheiten der vorliegenden Erfindung werden anhand der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den angefügten Zeichnungen besser verständlich, wobei die Zeichnungen zeigen:
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1 ein Blockdiagramm eines Hochfrequenzübertragungsmoduls entsprechend einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
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2 ein Schaltkreisdiagramm einer LC-Anpassungsschaltkreiseinheit entsprechend einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und
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3 ein Schaltkreisdiagramm einer Anpassungs/ESD-Schutzeinheit entsprechend einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
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Genaue Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels
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Beispielhafte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden detailliert unter Bezugnahme auf die angefügten Zeichnungen beschrieben.
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Die Erfindung sollte nicht als auf die Ausführungsbeispiele beschränkt angesehen werden, zudem können die Ausführungsbeispiele als Hilfestellung dienen, um die technische Lehre der Erfindung nahezubringen. In den Zeichnungen der vorliegenden Erfindung bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Komponenten mit im Wesentlichen gleichem Aufbau und gleicher Funktion.
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1 zeigt ein Blockdiagramm eines Hochfrequenzübertragungsmoduls entsprechend einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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Bezug nehmend auf 1 kann ein Hochfrequenzübertragungsmodul entsprechend einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einen Hochfrequenzband-Leistungsverstärker 110 zur Leistungsverstärkung eines voreingestellten Hochfrequenzbandsignals, einen Niederfrequenzband-Leistungsverstärker 120 zur Leistungsverstärkung eines voreingestellten Niederfrequenzbandsignals, eine LC-Anpassungsschaltkreiseinheit 200, die die Ausgangsimpedanz des Niederfrequenzband-Leistungsverstärkers 120 an die Impedanz eines Antennenschaltkreises 300 anpasst, den Antennenschaltkreis 300, der einen ersten Anschluss T1, der an einem Ausgang des Hochfrequenzband-Leistungsverstärker 110 angeschlossen ist, oder einen zweiten Anschluss T2, der an die LC-Anpassungsschaltkreiseinheit 200 angeschlossen ist, mit einem gemeinsamen Anschluss TC verbindet, und eine Anpassungs/ESD-Schutzeinheit 400 zum Anpassen von Impedanzen zwischen dem Antennenschaltkreis 300 und einer Antenne ANT und zum Blockieren von von der Antenne ANT zugeführter statischer Elektrizität, umfassen.
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Das Hochfrequenzbandsignal kann einem Signal mit einem Frequenzband zwischen einer Frequenz von beispielsweise 1750 und 1910 MHz entsprechen, und das Niederfrequenzbandsignal kann einem Signal mit einem Frequenzband zwischen beispielsweise 824 und 915 MHz entsprechen.
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2 zeigt ein Schaltkreisdiagramm einer LC-Anpassungsschaltkreiseinheit entsprechend einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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Bezug nehmend auf die 2 kann eine LC-Anpassungsschaltkreiseinheit 200 eine Spule 121, die mit einem Ende mit einem Ausgang des Niederfrequenzband-Leistungsverstärkers 120 und mit dem anderen Ende an einen zweiten Anschluss T2 des Antennenschaltkreises 300 angeschlossen ist, und einen Kondensator C21, der zwischen dem anderen Ende der Spule 121 und Masse angeschlossen ist, umfassen.
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3 zeigt ein Schaltkreisdiagramm einer Anpassungs/ESD-Schutzeinheit entsprechend einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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Bezug nehmend auf 3 kann eine Anpassungs/ESD-Schutzeinheit 400 eine Anpassungsschaltkreiseinheit 410 mit einer Mehrzahl von Spulen und einer Mehrzahl von Kondensatoren umfassen, die die Impedanzen zwischen dem Antennenschaltkreis 300 und der Antenne ANT anpassen; und eine ESD-Schutzschaltkreiseinheit 420 zum Blockieren von von der Antenne ANT zugeführter statischer Elektrizität.
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Dabei ist ein CT aus der Mehrzahl der Kondensatoren in der Anpassungsschaltkreiseinheit 410 als gemeinsamer Kondensator in der ESD-Schutzschaltkreiseinheit 420 als elektrostatischer Entladungsschutz der ESD-Schutzschaltkreiseinheit 420 enthalten.
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Der gemeinsame Kondensator CT der Anpassungs/ESD-Schutzeinheit 400 kann derart eingestellt sein, dass er einen Induktivitätswert zur Reduzierung der Einfügedämpfung aufweist.
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Nachstehend wird die Betriebs- und Wirkungsweise der vorliegenden Erfindung detailliert unter Einbeziehung der angefügten Zeichnungen beschrieben.
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Das Hochfrequenzübertragungsmodul gemäß dem beispielhaften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann bei Mobilgeräten wie Mobiltelefonen eingesetzt werden. Bezug nehmend auf die Beschreibung des Hochfrequenzübertragungsmoduls gemäß dem beispielhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die 1–3 kann gemäß 1 der Hochfrequenzband-Leistungsverstärker 110 des Hochfrequenzübertragungsmoduls gemäß dem beispielhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung die Leistung des festgelegten Hochfrequenzbandsignals verstärken, um die verstärkte Leistung an den ersten Anschluss T1 oder den Antennenschaltkreis 300 zu übertragen.
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Der Niederfrequenzband-Leistungsverstärker 120 entsprechend dem beispielhaften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann die Leistung des vorgegebenen Niederfrequenzbandsignals verstärken, um die verstärkte Leistung an die LC-Anpassungsschaltkreiseinheit 200 zu übertragen.
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Das Hochfrequenzbandsignal kann beispielsweise ein Frequenzband von 1750 bis 1910 MHz aufweisen, und einem Signal wie ein GSM-1800-Frequenzband (global system for mobile communications), einem Telekommunikationsfrequenzband (PCS) oder einem DCS-1800-Frequenzband entsprechen. Das Niederfrequenzbandsignal kann beispielsweise ein Frequenzband von 824 bis 915 MHz aufweisen, und einem Signal wie ein GSM-900-Frequenzband (EGSM) entsprechen.
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Die LC-Anpassungsschaltkreiseinheit 200 passt die Ausgangsimpedanz des Niederfrequenzband-Leistungsverstärkers 120 der Impedanz des Antennenschaltkreises 300 derart an, dass ein Signal des Niederfrequenzband-Leistungsverstärkers 120 an den zweiten Anschluss T2 des Antennenschaltkreises 300 ohne Signalverlust übertragen wird.
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Die LC-Anpassungsschaltkreiseinheit 200 kann eine Spule 121 und einen Kondensator C21 aufweisen, wie in einem Tiefpassfilter, wie in 2 gezeigt ist.
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Entsprechend dem Dienst, der in einem Gebiet, in dem Mobilgeräte mit Hochfrequenzübertragungsmodulen entsprechend einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung genutzt werden, angeboten wird, kann von dem Mobilgerät das Hochfrequenzband oder das Niederfrequenzband ausgewählt werden.
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Bei einem Mobilgerät, das das Hochfrequenzbandübertragungsmodul gemäß einem beispielhaften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung aufweist, verbindet der Antennenschaltkreis 300 gemäß einem beispielhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung den ersten Anschluss T1 mit dem gemeinsamen Anschluss TC, wenn das Hochfrequenzband ausgewählt ist. Somit wird das Signal von dem Hochfrequenzband-Leistungsverstärkers 110 zu der Anpassungs/ESD-Schutzeinheit 400 übertragen.
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Falls andererseits das Niederfrequenzband ausgewählt wird, kann der Antennenschaltkreis 300 entsprechend einem beispielhaften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung den zweiten Anschluss T2 mit dem gemeinsamen Anschluss TC verbinden. Somit wird das Signal des Niederfrequenzband-Leistungsverstärkers 120 durch die LC-Anpassungsschaltkreiseinheit 200 zu der Anpassungs/ESD-Schutzeinheit 400 übertragen.
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Die Anpassungs/ESD-Schutzeinheit 400 kann die Impedanzen zwischen dem Antennenschaltkreis 300 und der Antenne ANT anpassen, wobei das Signal von dem Antennenschaltkreis 300 ohne Verlust zu der Antenne (ANT) übertragen werden kann.
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Zusätzlich dazu kann die Anpassungs/ESD-Schutzeinheit 400 statische Elektrizität, zugeführt von der Antenne ANT, blockieren.
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Gemäß der Beschreibung der Anpassungs/ESD-Schutzeinheit 400 unter Bezugnahme auf 3 kann die Anpassungs/ESD-Schutzeinheit 400 aus der Anpassungsschaltkreiseinheit 410, umfassend die mehreren Spulen und die mehreren Kondensatoren, und aus der ESD-Schutzschaltkreiseinheit 420 ausgebildet sein.
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Die Anpassungsschaltkreiseinheit 410 kann die Impedanzen zwischen dem Antennenschaltkreis 300 und der Antenne ANT anpassen, wobei das Signal von dem Antennenschaltkreis 300 ohne Verlust zu der Antenne ANT, wie bereits oben beschrieben wurde, übertragen werden kann.
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Zusätzlich dazu kann die ESD-Schutzschaltkreiseinheit 420 die statische Elektrizität, zugeführt von der Antenne ANT, blockieren.
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Insbesondere kann ein CT der Mehrzahl der Kondensatoren, der in der Anpassungsschaltkreiseinheit 410 enthalten ist, auch als gemeinsamer Kondensator in der ESD-Schutzschaltkreiseinheit 420 gegen elektrostatischen Entladungsschutz der ESD-Schutzschaltkreiseinheit 420 enthalten sein. Wenn der gemeinsame Kondensator wie oben beschrieben verwendet wird, kann die Anzahl der verwendeten Elemente reduziert werden.
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Weiterhin kann der gemeinsame Kondensator CT der Anpassungs/ESD-Schutzeinheit 400 derart eingestellt werden, dass er einen relativ niederen Induktivitätswert aufweist. In diesem Fall kann die Einfügedämpfung reduziert werden.
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Wie oben zu den Ausführungsbeispielen der Erfindung beschrieben, ist der Anpassungsschaltkreis zur Reduzierung der Spannung, die an dem Schalttransistor anliegt, an dem hinteren Ende des Antennenschalters angeordnet, und reduziert somit auch die Entstehung von harmonischen Störungen. Zusätzlich, da der Anpassungsschaltkreis gleichzeitig sowohl eine Impedanzanpassungsfunktion und eine ESD-Schutzfunktion durchführt, kann ein relativ niedriger Induktivitätswert (10 nH oder weniger) anstelle eines hohen Induktivitätswertes (im Allgemeinen 56 nH) benutzt werden, um das ESD bis ca. 8 kV zu schützen, wodurch die zusätzliche Einfügedämpfung reduziert werden kann.
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Obwohl die vorliegende Erfindung anhand der bevorzugten Ausführungsbeispiele gezeigt und beschrieben wurde, ist es für den Fachmann offensichtlich, dass Modifizierungen und Veränderungen durchgeführt werden können, ohne dass der Schutzbereich der Erfindung, wie er in den angefügten Ansprüchen beschrieben ist, verlassen wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- KR 10-2010-0019050 [0001]
