JP2004080732A

JP2004080732A - デュアルモード無線ローカルエリアネットワークモジュール及びその無線周波数前置回路

Info

Publication number: JP2004080732A
Application number: JP2003043255A
Authority: JP
Inventors: Shimei Go; 合　子明; Heranhato Nopakon; ノパコン・ヘランハト; ▲ホウ▼　平; Hei Hou; ▲ショウ▼　興; Ko Shou; In Sen; 銭　▲イン▼
Original assignee: Hon Hai Precision Industry Co Ltd
Current assignee: Hon Hai Precision Industry Co Ltd
Priority date: 2002-08-21
Filing date: 2003-02-20
Publication date: 2004-03-11
Also published as: US20040198420A1; CN1477829A; TW200403930A; KR20040018094A

Abstract

【課題】デュアルモード無線ローカルエリアネットワークモジュールに用いられる無線周波数前置回路を提供する。
【解決手段】本発明のデュアルモード無線ローカルエリアネットワークモジュールは、一対のデュアルバンドアンテナと、無線周波数前置回路と、デュアルモード無線周波数集積回路チップと、デュアルモード基本周波数集積回路及びコンピューターと接続されるインタフェースを含み、又、前記デュアルモード無線ローカルエリアネットワークモジュールの無線周波数前置回路は一対の送信パスと、一対の受信パス、複数のスイッチユニット及び送信／受信とアンテナダイバーシチの選択を制御するに用いられる論理的制御回路を含む。
【選択図】　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は無線周波数前置回路、特に、デュアルモード無線ローカルエリアネットワークモジュールのための無線周波数前置回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
無線ローカルエリアネットワーク（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ　Ｌｏｃａｌ　Ａｒｅａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ，ＷＬＡＮ）技術の発展につれて、その工業、科学、医療（Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ、Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ、Ｍｅｄｉｃａｌ，ＩＳＭ）への２．４ＧＨＺ帯域幅利用における資料伝送率などの性能は、ほとんど普通の有線イーサネット（登録商標）（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標））レベルに達するものである。Ｉｎｔｅｒｓｉｌ会社のＪｕａｎ　Ｆｉｇｕｅｒｏａ、Ｂｉｌｌ　Ｇａｒｏｎ、Ｂｏｂ　ＰｅａｒｓｏｎとＡＬ　Ｐｅｒｔｒｉｃｋが発表した『Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｅｃｏｎｏｍｉｃｓ　ｏｆ　ｓｔａｎｄａｒｄｓ　ｂａｓｅｄ　ＷＬＡＮａｏｌｕｔｉｏｎｓ　ａｎｄ　ｃｏｓｔ　ｏｆ　ｏｗｎｅｒｓｈｉｐ』（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｅｅｔａｓｉａ．ｃｏｍ／Ｄｅｓｉｇｎ　ｃｏｒｎｅｒ：ＲＦ／Ｗｉｒｅｌｅｓｓ　Ｄｅｓｉｇｎ／Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　Ａｒｃｈｉｗｅｓ）の論文中でＷＬＡＮの解決方法のコストを分析し、かつ、ＩＥＥＥ８０２．１１組の推薦した無線技術及び通信協定はもう成熟したイーサネット（登録商標）技術に比べてより強い競争力を持っていると述べている。又該論文で、無線周波数シリコンプロセスと実装技術のさらなる発展に連れて、無線ローカルエリアネットワークのマーケット価格レベルも普及するようになるとしている。
【０００３】
今日、市場には無線ローカルエリアネットワーク製品がますます多くなっている。例えば、ブルートゥース（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ）製品、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂに基づいた製品及びその他の標準に基づいた製品（例えＨｏｍｅＲＦ）などである。しかし、それらの製品はみな狭い相容性が問題になっている。且つ、２．４ＧＨＺ周辺の帯域幅で前記製品が動作するだけでなく、マイクロ波オーブンとその他の装置でも皆その帯域幅を利用しているので、２．４ＧＨＺ周辺の利用される帯域幅は非常に狭くなっている。
【０００４】
それで、会社とオフィスにとっては、さらなる帯域幅によるサポートは非常に重要だった。前記ＩＥＥＥ８０２．１１ｂに基づいた製品の帯域幅は８３．５ＭＨＺ（２．４〜２．４８３５ＧＨＺ）であり、その最高データ伝送率も１１ＭＨＺに過ぎず実際の要求に足りない。又、欧米のＩＥＥＥ８０２．１１ａに基づいた製品が利用している帯域幅は３００ＭＨＺ（５．１５〜５．３５、５．７２５〜５．８２５ＧＨＺ）であり、２．４ＧＨＺ帯域幅の二倍あまりになる。且つ、このＩＥＥＥ８０２．１１ａの最高データ伝送率は５４ＭＨＺにもなり、該範囲でのスペクトルも干渉の影響に受けにくくなり、データ伝送率も有線システムに匹敵するようになり、ＩＥＥＥ８０２．１１ａの５ＧＨＺ帯域幅への利用はますます新たな標準になってきている。
【０００５】
そして、多くの人はそのＷＬＡＮの末端製品が２．４ＧＨＺと５ＧＨＺ帯域幅での動作を望み、異なる帯域幅でコンパチビリティも移動性も弱い二つの製品を使うことは望まない。従って、多数の集積回路と半導体メーカーは、８０２．１１ａと８０２．１１ｂを同時に支持するデュアルモードチップセットを開発し、それに関する会社にはＥｎｖａｒａ、Ａｔｈｅｒｏｓ　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ、Ｓｙｎａｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓなどが含まれる。
【０００６】
現在の問題としては、どのようにすればチップとの接続と、周辺装置のインタフェースと無線周波数前置回路を含む完全なデュアルモードチップセットモジュールを設計するかであり、その中で、無線周波数前置回路は、モジュール設計全体の重要な点であり難しい点である。米国特許第６３５１５０２Ｂ１と米国特許第６２０５１７１Ｂ１には従来の無線周波数前置回路とアンテナインタフェースユニットの設計が開示されているが、皆デュアルモード無線ローカルエリアネットワークモジュールには適当でないものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、デュアルモード無線ローカルエリアネットワークモジュールに用いられる無線周波数前置回路の提供を目的とする。
【０００８】
本発明は、ＩＥＥＥ８０２．１１ａとＩＥＥＥ８０２．１１ｂに共同に使えるデュアルモード無線ローカルエリアネットワークモジュールの提供を他の目的とする。
【０００９】
本発明は、移動電子装置に用いられるＩＥＥＥ８０２．１１ａ／ｂデュアルモード無線ローカルエリアネットワークモジュールの提供をもう一つの目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明のデュアルモード無線ローカルエリアネットワークモジュールは、一対のデュアルバンドアンテナ（ｄｕａｌ　ｂａｎｄ　ａｎｔｅｎｎａ）と、無線周波数前置回路と、デュアルモード無線周波数集積回路チップと、デュアルモード基本周波数集積回路及びコンピューターと接続されるインタフェースを含む。又、前記デュアルモード無線ローカルエリアネットワークモジュールの無線周波数前置回路は一対の送信回路と、一対の受信回路、複数のスイッチユニット及び送信／受信とアンテナダイバーシチの選択を制御するに用いられる論理的制御回路を含む。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１に示すように、一対のデュアルバンドアンテナ４３ａ，４３ｂと、無線周波数前置回路４と、デュアルモード無線周波数集積回路３と、デュアルモード基本周波数集積回路２及びラップトップコンピューター１と接続されるインタフェース（図に示さず）を含む本発明のデュアルモード無線ローカルエリアネットワークモジュールの第一実施形態であって、それはラップトップコンピューター１に取り付けられる。本実施形態において、前記インタフェースはデュアルモード基本周波数集積回路２と接続され、該デュアルモード基本周波数集積回路２はデュアルモード無線周波数集積回路３と接続され、又該デュアルモード無線周波数集積回路３は無線周波数前置回路４と接続され、該無線周波数前置回路４は又デュアルバンドアンテナ４３ａ４３ｂと接続される。
【００１２】
前記デュアルモード基本周波数集積回路２は、信号送信／受信制御端（Ｔｘ／Ｒｘ）、帯域幅制御端（Ｂａｎｄ＿Ｃｏｎｔｒｏｌ）、アンテナ制御端（Ａｎｔｅｎｎａ＿Ｃｏｎｔｒｏｌ）と電力増幅器出力レベル制御端（ＰＡ＿Ｃｏｎｔｒｏｌ）を含む。前記無線周波数前置回路４は論理制御ユニット４０、第一送信信号処理ユニット４１ａと第二送信信号処理ユニット４１ｂ、第一信号受信処理ユニット４２ａと第二信号受信処理ユニット４２ｂ、四つのシングルポールダブルスロー（ＳＰＤＴ）スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３とＳＷ４、第一のデュアルバンドアンテナ４３ａと第二のデュアルバンドアンテナ４３ｂを含む。その中、スイッチＳＷ３の動作周波数は５．１５〜５．８２５ＧＨＺであり、スイッチＳＷ４は２．４〜２．４８３５ＧＨＺ、スイッチＳＷ１とＳＷ２は最高６ＧＨＺで２．４〜２．４８３５ＧＨＺと５．１５〜５．８２５ＧＨＺの二つ帯域幅が含まれる。
【００１３】
また、前記論理的制御ユニット４０はデュアルモード基本周波数集積回路２から制御される。前記第一送信信号処理ユニット４１ａはデュアルモード無線周波数集積回路３とスイッチＳＷ３の間に接続され、第一電力増幅器４１０ａとバラン４１１ａ及び低域濾波器４１２ａを含む。前記第二送信信号処理ユニット４１ｂはデュアルモード無線周波数集積回路３とスイッチＳＷ４の間に接続され、第二電力増幅器４１０ｂとバラン４１１ｂ及び低域濾波器４１２ｂを含む。かつ、該第一電力増幅器４１０ａと第二電力増幅器４１０ｂは皆論理制御ユニット４０から制御される。前記デュアルモード無線周波数集積回路３とスイッチＳＷ２の間に接続するに用いられる前記第一送信信号処理ユニット４１ａと前記第二送信信号処理ユニット４１ｂは皆バラン４１１ａ、４１１ｂと低域濾波器４１２ａ、４１２ｂと含む。前記スイッチＳＷ１はアンテナ制御端から制御され、第一のデュアルバンドアンテナ４３ａ或いは第二のデュアルバンドアンテナ４３ｂを前記スイッチＳＷ２に結合させる。
【００１４】
前記スイッチＳＷ２は帯域幅制御端から制御され、第一信号受信処理ユニット４２ａ或いは第二信号受信処理ユニット４２ｂを前記スイッチＳＷ１に結合させる。前記スイッチＳＷ３は送信／受信制御端から制御され、前記第一送信信号処理ユニット４１ａと第一のデュアルバンドアンテナ４３ａとを結合させる。前記スイッチＳＷ４は送信／受信制御端から制御され、前記第二送信信号処理ユニット４１ｂと第二のデュアルバンドアンテナ４３ｂとを結合させる。
【００１５】
そして、信号送信パスにおいて、２ＧＨＺと５ＧＨＺの信号送信パスは、各々ただ一つのスイッチＳＷ３とスイッチＳＷ４を有するので挿入ロスを低くする。また、信号受信パスにおいては、スイッチＳＷ１はアンテナ制御端から制御され、スイッチＳＷ２は帯域幅制御端から制御され、信号受信パスはアンテナダイバーシチ機能を実現し、無線周波数信号の交差問題もないので、印刷回路版へのトポロジーも便利になる。
【００１６】
本実施形態の第一のデュアルバンドアンテナ４３ａと第二のデュアルバンドアンテナ４３ｂは同じアンテナであり、みな２．４〜２．４８３５ＧＨＺと５．１５〜５．８２５ＧＨＺの二つ帯域幅で動作する。当デュアルモード無線ローカルエリアネットワークモジュールがラップトップコンピューター１内に取り付けられる場合、第一のデュアルバンドアンテナ４３ａと第二のデュアルバンドアンテナ４３ｂはラップトップコンピューター１内に別々の場所に位置する。また、アンテナの受信性能は位置の因子のせいでアンテナのダイバーシチ技術からデュアルモード基本周波数集積回路２が受信性能の良いアンテナを選択させられようにする。しかし、出力信号の電力は一般に受信信号の電力よりかなり強いので、送信パスではアンテナのダイバーシチ機能が必要にならない。
【００１７】
図２に示すように、本発明の第二実施形態はその第一実施形態とは異なり、主な違いは信号の送信と受信のパスには皆アンテナのダイバーシチ機能があるものである。その中、スイッチＳＷ１’の機能は図１のスイッチＳＷ１と同じ、スイッチＳＷ２’はシングルポールファースロー（ＳＰＦＴ）スイッチである。且つ、スイッチＳＷ１’とスイッチＳＷ２’の作動周波数は、共に２．４〜２．４８３５ＧＨＺと５．１５〜８２５ＧＨＺの二つの周波数を含み、スイッチＳＷ１’はアンテナ制御端から制御され、スイッチＳＷ２’は帯域幅制御端から制御される。信号の送信と受信のパスは、共にスイッチＳＷ２’から制御される。信号の送信パスにおいては、スイッチＳＷ２’から送信パスを選択され、送信信号は信号の受信パスに入らず、同時に、電力増幅器４１０ａ’、４１０ｂ’中の一つだけが、論理制御ユニット４０’により選択されて対応した信号を増幅する。また、信号の受信パスにおいては、スイッチＳＷ２’から受信パスを選択され、受信信号は信号の送信パスに入らず、信号の受信と送信のパス間により優れた分離を実現する。その同時にスイッチＳＷ１’とスイッチＳＷ２’の異なる組み合わせで、信号の受信と送信にアンテナのダイバーシチ機能を与えられる。
【００１８】
図３に示すのは、本発明の第三実施形態であり、その中、スイッチＳＷ２’’とスイッチＳＷ３’’は図１中のスイッチＳＷ３とスイッチＳＷ４と同じである。けれど、スイッチＳＷ１’’はデュアルポールダブルスロー（ＤＰＤＴ）スイッチであり、当信号送信パスがデュアルモード基本周波数集積回路２’’から制御されてオンしている場合、論理制御ユニット４０’’はスイッチＳＷ１’’のピン４−１２とピン６−１０を接続して、５ＧＨＺの送信信号が５ＧＨＺの受信信号パスと隔離され、２ＧＨＺの送信信号も２ＧＨＺの受信信号パスと分離されて、信号受信パスと信号送信パスの優れた分離を実現する。当信号受信パスがデュアルモード基本周波数集積回路２’’から制御されて通じている場合、信号送信パスはオフされ、論理制御ユニット４０’’によってスイッチＳＷ１’’のピン４−１０とピン６−１２が接続され或いはピン４−１２とピン６−１０が接続されて、受信パスへのアンテナダイバーシチ機能を実現する。また、設計において、無線周波数信号の交差問題も避けて、印刷回路版へのトポロジーも便利になる。
【００１９】
前記を総じて、本発明は特許の要件を備えているので、法により登録すべきである。また、前記は単なる本発明のより良い実施形態にすぎず、その請求範囲を限定するものではなく、また本発明に基づきなしうる細部の変更或は修飾は、いずれも本発明の請求範囲に属するものとする。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一実施形態によるデュアルモード無線ローカルエリアネットワークモジュールのブロック図である。
【図２】本発明の第二実施形態によるデュアルモード無線ローカルエリアネットワークモジュールのブロック図である。
【図３】本発明の第三実施形態によるデュアルモード無線ローカルエリアネットワークモジュールのブロック図である。
【符号の説明】
１…ラップトップコンピューター
２、２’’…デュアルモード基本周波数集積回路
４…無線周波数前置回路
３…デュアルモード無線周波数集積回路
４３ａ…第一のデュアルバンドアンテナ
４３ｂ…第二のデュアルバンドアンテナ
４０、４０’、４０’’…論理的制御ユニット
４１ａ…第一送信信号処理ユニット
４１ｂ…第二送信信号処理ユニット
４２ａ…第一信号受信処理ユニット
４２ｂ…第二信号受信処理ユニット
４１０ａ、４１０ａ’…第一電力増幅器
４１０ｂ、４１０ｂ’…第二電力増幅器
４１１ａ、４１１ｂ、４２１ａ、４２１ｂ…バラン
４１２ａ、４１２ｂ…低域濾波器
４２２ａ、４２２ｂ…帯域濾波器

Claims

第一と第二の周波数帯域信号を送信／受信する信号処理ユニットに用いられるのアンテナスイッチユニットであって、
第一及び第二のデュアルバンドアンテナと、
前記第一及び第二のデュアルバンドアンテナから第一及び第二の周波数帯域信号を受信し、前記信号処理ユニットに伝送するに用いられる第一スイッチユニットと、
前記信号処理ユニットから第一及び第二の周波数帯域信号を受信し、前記第一及び第二のデュアルバンドアンテナに伝送するに用いられる第二スイッチユニットと
を備えたことを特徴とするアンテナスイッチユニット。
前記第一スイッチユニットはダイバーシチ機能を有することを特徴とする請求項１記載のアンテナスイッチユニット。
前記第一及び第二のデュアルバンドアンテナの作動周波数は２．４〜２．４８３５ＧＨＺと５．１５〜８２５ＧＨＺの二つの周波数範囲を含むことを特徴とする請求項１記載のアンテナスイッチユニット。
デュアルモード通信装置に用いられる無線周波数前置回路であって、
第一及び第二のデュアルバンドアンテナと、
デュアルモード無線周波数信号を受信するに用いられ、第一及び第二信号受信処理ユニットと、第一及び第二信号受信処理ユニットと結合されるデュアルモード信号その中一つを選択できる第一スイッチユニットとを含む信号受信パスと、デュアルモード無線周波数信号を送信するに用いられ、第一及び第二送信信号処理ユニットと、第一及び第二送信信号処理ユニットと結合される第二スイッチユニットとを含む信号送信パスと
を備えたことを特徴とする無線周波数前置回路。
前記第一及び第二のデュアルバンドアンテナの作動周波数は２．４〜２．４８３５ＧＨＺと５．１５〜８２５ＧＨＺの二つの周波数範囲を含むことを特徴とする請求項４記載の無線周波数前置回路。
前記第一スイッチユニットは二つのタンデムスイッチを含むことを特徴とする請求項４記載の無線周波数前置回路。
前記第一スイッチユニットはデュアルポールダブルスロー（ＤＰＤＴ）スイッチであることを特徴とする請求項４記載の無線周波数前置回路。
デュアルモード通信装置に用いられる無線周波数前置回路であって、
第一及び第二のデュアルバンドアンテナと、
デュアルモード無線周波数信号を受信するに用いられ、第一及び第二信号受信処理ユニットを含む信号受信パスと、
デュアルモード無線周波数信号を送信するに用いられ、第一及び第二送信信号処理ユニットを含む信号送信パスと、
縦に並んだ第一及び第二スイッチと
を備えたことを特徴とする無線周波数前置回路。
前記第一及び第二のデュアルバンドアンテナの作動周波数は２．４〜２．４８３５ＧＨＺと５．１５〜８２５ＧＨＺの二つの周波数を含むことを特徴とする請求項８記載の無線周波数前置回路。
前記第二スイッチはシングルポールファースロー（ＳＰＦＴ）スイッチであることを特徴とする請求項８記載の無線周波数前置回路。
前記第一スイッチはシングルポールダブルスロー（ＳＰＤＴ）スイッチであることを特徴とする請求項８記載の無線周波数前置回路。
前記第一及び第二スイッチは共に四種の異なる組み合わせになり、その中どんな組み合わせでもだだ一つのデュアルバンドアンテナがそれに対応した一つの信号受信処理ユニットと結合されることを特徴とする請求項８記載の無線周波数前置回路。
前記第一及び第二スイッチは共に四種の異なる組み合わせになり、その中どんな組み合わせでもだだ一つのデュアルバンドアンテナがそれに対応した一つの受信或は送信信号処理ユニットと結合することを特徴とする請求項８記載の無線周波数前置回路。
電子装置に取り付けて他の電子装置と通信するに用いられるデュアルモード無線通信モジュールであって、
前記電子装置との電気的な接続に用いられるインタフェースと、
前記インタフェースユニットと結合されるデュアルモード基本周波数集積回路ユニットと、
前記デュアルモード基本周波数集積回路ユニットと結合されるデュアルモード無線周波数集積回路と、
デュアルモード無線周波数集積回路と結合され、一対の信号送信パスと一対の信号受信パス及びダイバーシチ機能のアンテナを有するスイッチユニットとを含む無線周波数前置ユニットと、
前記無線周波数前置ユニットと結合する二つのデュアルバンドアンテナと
を備えることを特徴とするデュアルモード無線通信モジュール。
前記スイッチユニットは信号受信パス中でアンテナダイバーシチ機能を有することを特徴とする請求項１４記載のデュアルモード無線通信モジュール。
前記二つのデュアルバンドアンテナの作動周波数は２．４〜２．４８３５ＧＨＺと５．１５〜８２５ＧＨＺの二つの周波数を含むことを特徴とする請求項１４記載のデュアルモード無線通信モジュール。