KR100387212B1 - 듀플렉서 및 통신 장치 - Google Patents
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Abstract
듀플렉서와 그것을 포함하는 통신 장치는 높은 대역과 좁은 세퍼레이션 (separation)을 갖춘 통신 시스템에 적합하고, 만족스런 특성을 구비하면서 소형화될 수 있다. 듀플렉서는 PIN 다이오드가 유전체 공진기에 접속되어 있는 주파수 가변 필터로 구성된 송신 필터 및 두 개의 탄성 표면파 필터와 스위칭 회로로 구성된 수신 필터를 포함한다. 송신 필터에서, 송신 주파수 대역의 고역측 및 저역측 중 하나는 제 1 전압 제어 단자에 인가된 전압에 따라 선택된다. 또한, 수신 필터에서는, 두 개의 탄성 표면파 필터 중 하나가 제 2 전압 제어 단자에 인가된 전압에 따라 선택된다.
Description
본 발명은 마이크로파 대역등의 높은 주파수 대역에 사용하기에 적합한 듀플렉서에 관한 것이며, 또한 본 발명은 상기 듀플렉서를 포함하는 통신 장치에 관한 것이다.
근래에, 셀룰러 폰등의 이동 통신 장치의 소형화가 급속하게 진행되어, 이동 통신 장치에 포함되는 듀플렉서의 소형화에 대한 요구가 커지고 있다.
종래의 듀플렉서로써, 송신 필터 및 수신 필터로써 주파수 가변 필터를 사용하는 듀플렉서가 알려져 있다. 이런 경우, 각 주파수 가변 필터는 유전체 공진기가 커패시터등의 리액턴스 소자를 통하여 PIN 다이오드등의 임피던스 가변 소자에 접속되는 구조를 갖는다. 본 구조를 가지면, 공진 주파수는 임피던스 가변소자에 인가된 전압을 조절함으로써 변화될 수 있다. 게다가, 주파수 가변필터를 포함하는 듀플렉서에서, 듀플렉서의 크기가 송신 필터 및 수신 필터의 유전체 공진기의 수를 감소시킴으로써 작아진다.
그러나, 주파수 가변 필터가 듀플렉서에서 송신 필터 및 수신 필터로 사용될 때에는, 듀플렉서가 어느 정도 소형화될 수 있지만, 유전체 공진기가 송신 필터 및 수신 필터에 모두 사용되기 때문에, 여전히 소형화에는 한계가 있다. 구체적으로, 유전체 공진기는 특정 주파수에 사용되는 특정 길이를 가질 필요가 있기 때문에, 듀플렉서를 소형화하기는 어렵다.
한편, 일본국 무심사 특허 출원공개 제 5-95204호 및 무심사 특허 출원공개 5-175879에 개시된 듀플렉서에서는, 유전체 필터가 송신 필터에 사용되고, 탄성표면파 필터가 수신 필터에 사용된다. 상술한 듀플렉서에서, 수신 필터에 사용된 탄성표면파 필터는 유전체 필터보다 더 작기 때문에 듀플렉서의 크기를 감소시킨다. 탄성표면파 필터가 수신 필터 및 송신 필터로 사용될 때, 듀플렉서는 더 작아질 수 있다. 그러나, 일반적으로는, 탄성표면파 필터가 유전체 필터보다 전력 저항 효과 (power resistance effect)가 낮기 때문에, 대량의 전력이 입력되는 송신 필터로써의 탄성표면파 필터를 사용하는 것은 곤란하다. 게다가, 일본 cdma-One 셀룰러 폰 시스템(cdma-One cellular phone system)에서는, 송신 주파수가 887~925 MHz의 범위로 할당되어 있고, 수신 주파수는 832~870 MHz 범위로 할당되어 있다. 즉, 각 송신 및 수신 주파수의 대역폭은 비교적 넓은 38 MHz이고, 송신측 및 수신측 주파수 사이의 세퍼레이션 대역폭(separation bandwidth)은 비교적 좁은 17 MHz이다.
일본국 무심사 특허 출원공개 제 5-95204호 및 무심사 특허 출원공개 제 5-175879호의 듀플렉서에서는, 탄성표면파 필터가 수신필터에 사용되고, 어느 정도까지 소형화되었다. 그러나, 탄성표면파 필터의 특성으로 인해, 상술한 cdma-One 시스템등의 광대역 주파수에 탄성표면파 필터를 적용하기는 곤란하다. 게다가, 탄성표면파 필터의 대역폭이 넓어질 수 있더라도, 대량의 감쇠를 얻기가 어렵고, 또한 송신 필터와 위상 합성(phase synthesis)을 이루기가 어렵다. 즉, 송신 주파수 대역에서 임피던스 제로(zero)를 만들기가 어렵다. 결국, 구체적으로, 송신특성이 악화된다.
따라서, 본 발명의 목적은 우수한 특성을 갖으면서 좁은 세퍼레이션을 갖는 넓은 대역폭의 통신 시스템에 사용하기에 적합한 소형 듀플렉서를 제공하는 것이다. 본 발명의 다른 목적은 상술한 듀플렉서를 포함하는 통신 장치를 제공하는 것이다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 듀플렉서의 회로 구성을 나타낸다.
도 2는 제 1 실시예에 따른 듀플렉서에 사용된 스위칭 회로의 일례에 대한 회로도를 나타낸다.
도 3은 제 1 실시예에 따른 듀플렉서의 구성에 대한 평면도를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 듀플렉서의 회로 구성을 나타낸다.
도 5는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 듀플렉서의 회로 구성을 나타낸다. 그리고,
도 6은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 통신 장치의 블럭도를 나타낸다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
R1, R2...유전체 공진기 D1, D2, D41, D42...PIN 다이오드
SF...표면파 장치 SF1, SF2, SF3...표면파 필터
SW, SW1, SW2...스위칭 회로 CONT1, CONT2...전압 제어 단자
본 발명의 첫번째 관점에 따르면, 임피던스 가변소자가 유전체 공진기에 접속됨으로써 형성된 주파수 가변 필터를 포함한 제 1 필터, 및 주파수 통과 대역이 서로 다른 복수의 탄성표면파 필터 및 상기 복수의 탄성표면파 필터들 중 하나를 선택하기 위한 스위칭 회로를 포함한 제 2 필터를 포함하는 듀플렉서가 제공된다.
상술한 듀플렉서의, 제 1 필터에서는, 복수의 주파수 대역들 중 하나가 임피던스 가변소자를 조절함으로써 선택될 수 있다. 제 2 필터에서는, 스위칭 회로를 통해 다른 주파수 통과 대역을 갖는 탄성표면파 필터들 중 하나가 선택된다.
이런 경우, 스위칭 회로는 탄성표면파 필터의 입력부, 또는 탄성표면파 필터의 입력부 및 출력부 모두에 접속될 수 있다.
상술한 구성에 의하면, 제 1 필터 및 제 2 필터의 각각이 제 1 필터 및 제 2 필터의 통과 주파수 대역이 스위치되도록 대응 필터의 주파수에 적합하게 사용될 수 있다. 다시 말해서, 분명하게, 송신 주파수 대역 및 수신 주파수 대역은 둘 전부가 폭이 좁고 두 대역사이가 넓게 분리된다. 따라서, 좁은 대역을 갖는 탄성 표면파 필터가 사용될 수 있다. 결국, 충분한 감쇠량과 만족스러운 특성을 갖는 듀플렉서를 얻을 수 있다.
게다가, 스위칭 회로는 복수의 탄성 표면파 필터들 중 하나를 선택하기 위하여 사용된다. 결국, 송신 및 수신 필터 대역들 둘 다 폭이 좁고, 그로 인해 대응 필터와의 위상 합성이 쉽고 만족스럽게 실행될 수 있다. 게다가, 위상 합성의 부정합 (mismatching)으로 인해 송신 특성 및 수신 특성이 악화되는 것을 막을 수 있기 때문에, 만족스런 송신/수신 특성을 얻을 수 있다.
즉, 주파수 가변 필터가 제 1 필터에 사용되고 탄성 표면파 필터가 제 2 필터에 사용되기 때문에, 듀플렉서가 소형화될 수 있고 넓은 대역과 좁은 세퍼레이션 (separation)을 갖는 통신 시스템에 사용하기 적합한 특성을 얻을 수 있다.
본 발명에 따른 듀플렉서에 사용된 복수의 탄성 표면파 필터들은 전체적으로 다른 통과 대역을 갖는 탄성 표면파 필터 뿐만 아니라 주파수 통과 대역의 전체 영역에서 부분적으로 다른 주파수 통과 대역을 갖는 탄성 표면파 필터를 포함한다.
게다가, 일반적으로, 유전체 공진기를 포함하며 대전력 저항 효과를 가지는 제 1 필터는 대량의 전력에 의해 구동되는 송신 필터로써 사용되고, 탄성 표면파 필터를 포함하며 소전력 저항 효과를 가지는 제 2 필터는 소량의 전력에 의해 구동되는 수신 필터로써 사용되는 것이 바람직하다.
게다가, 제 1 필터는 대역 제거 필터(band elimination filter)로써 형성될 수 있고, 제 2 필터는 대역 통과 필터로써 형성될 수 있다. PIN 다이오드는 제 1 필터의 임피던스 가변 소자로 사용될 수 있고, PIN 다이오드 또는 GaAs 스위치에 의해 형성된 스위칭 회로는 제 2 필터의 스위칭 회로로 사용될 수 있다.
게다가, 제 1 필터 및 제 2 필터는 동일한 기판 위에 함께 집적 (integration)되어 배치될 수 있다. 결국, 조작을 쉽게할 수 있고, 안정되고 만족스런 특성을 얻을 수 있다.
본 발명의 두 번째 관점에 따르면, 상술한 특성을 갖는 유전체 필터나 듀플렉서를 포함하는 통신 장치가 제공된다. 따라서, 통신 장치가 소형화될 수 있고 만족스런 특성을 가질 수 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 듀플렉서의 회로구성을 나타낸다.
상술한 듀플렉서에서, 송신 신호 및 수신 신호의 각 주파수 대역은 높은 대역 및 낮은 대역의 두 대역으로 나누어진다. 게다가, 듀플렉서는 주파수 가변 필터로 구성된 제 1 필터 및 두 탄성 표면파 필터와 스위칭 회로로 구성된 제 2 필터를 포함한다.
제 1 필터는 송신 필터로써 형성되고, 전압 제어 단자 CONT1에 인가된 전압에 따라서 송신 주파수 대역의 고역측 및 저역측중 하나의 신호를 통과시킨다. 제 2 필터는 수신 필터로써 형성되고, 전압 제어 단자 CONT2에 인가된 전압에 따라서 수신 주파수 대역의 고역측 및 저역측중 하나의 신호를 통과시킨다.
송신 필터는 유전체 공진기 R1 및 R2를 포함한다. 유전체 공진기 R1 및 R2의 각각의 일단은 접지된다. 그들 각각의 타단은 커패시터 C11, C12, C21, 및 C22을 통하여 접지된다. 인덕터 L2는 커패시터 C11 및 C12 의 접합부 및 커패시터 C21 및 C22의 접합부 사이에 배치된다. 상술한 구성에 의해, 대역 제거 필터(BEF)가 형성된다. 대역 제거 필터에서, 감쇠극은 유전체 공진기 R1 및 커패시터 C11로 구성된 공진기 시스템과 유전체 공진기 R2 및 커패시터 C21로 구성된 공진기 시스템의 두 공진 주파수에 의해 형성된다.
커패시터 C21 및 C22 의 접합부는 송신 단자 Tx에 접속된다. 인덕터 L1은 커패시터 C11 및 C12의 접합부와 안테나 단자 ANT 사이에 배치되고, 커패시터 C3은안테나 단자 ANT 및 그라운드(ground) 사이에 배치된다. 인덕터 L1 및 커패시터 C3의 위상 합성은 반사 위상(reflection phase)이 수신 필터의 통과 대역내에서 개방되는 방식으로 실행된다. 게다가, 송신 필터의 유전체 공진기 R1 및 R2와 그라운드 사이에는, PIN 다이오드 D1 및 커패시터 C10으로 구성된 직렬 회로와 PIN 다이오드 D2 및 커패시터 C20으로 구성된 직렬 회로가 접속된다. 전압 제어 단자 CONT1와 PIN 다이오드 D1 및 D2 사이에는, 인덕터 L, 저항 R, 및 커패시터 C로 구성된 고주파수 차단(blocking) 회로가 배치된다. 상술한 구성에 의하면, 유전체 공진기들의 수가 줄어들 수 있어, 송신 필터가 소형화될 수 있다.
PIN 다이오드 D1 및 그라운드 사이에 배치된 커패시터 C13은 왜곡 특성을 보정하도록 작용한다. 유전체 공진기 R1 및 R2는 실린더형 유전체 부재, 실린더형 유전체 부재의 외주면에 형성된 외부 도체, 및 그것의 내주면에 형성된 내부 도체로 구성된다. 유전체 공진기 R1 및 R2의 각각은 λ/4형 유전체 동축 공진기이고, 공진기의 일단은 개방회로가 되고, 그것의 타단은 단락회로가 된다.
수신 필터는 두 개의 탄성 표면파 필터 SF1과 SF2, 및 스위칭 회로 SW를 포함한다. 안테나 단자 ANT는 스위칭 회로 SW의 공통 말단부에 접속된다. 탄성 표면파 필터 SF1 및 SF2의 입력 단자들은 스위칭 회로 SW의 접점 b 및 c에 각각 접속된다. 탄성 표면파 필터 SF1 및 SF2는 대역 통과 필터(BPF)이다. 이런 경우에는, 예를 들어, 단일 케이스에 수용된 두 개의 입력부와 두 개의 출력부를 포함하는 탄성 표면파 필터 장치 SF가 사용될 수 있다. 결국, 탄성 표면파 필터가 상술한 구성을 가지고 사용되기 때문에, 수신 필터가 매우 작아질 수 있다.
수신 필터에서, 스위칭 회로 SW는 전압을 인가하여 접점 b 및 c를 스위칭시키는 전압 제어 단자 CONT2를 포함하며, 예를 들어, 도 2에 도시된 회로가 사용된다. 도 2에서, 참조 부호 a, b, 및 c는 도 1에 도시된 것과 일치한다. 도 2에 도시된 스위칭 회로 SW에서, 커패시터 C41, λ/4 위상 회로 P1, PIN 다이오드 D42, 및 커패시터 C42들이 접점 b 및 c사이에 상술한 일련의 순서대로 직렬로 접속된다. PIN 다이오드 D41은 커패시터 C41 및 λ/4 위상 회로 P1의 접합부와 그라운드 사이에 배치된다. 커패시터 C43은 λ/4 위상 회로 P1과 PIN 다이오드 D42의 접합부 및 단자 a와의 사이에 접속된다. λ/4 위상 회로 P2, 저항 R, 및 커패시터 C로 구성된 고역 차단 회로(high frequency blocking circuit)는 PIN 다이오드 D42와 커패시터 C42의 접합부 및 전압 제어 단자 CONT2 사이에 배치된다.
상술한 실시예에서는, 스위칭 회로 SW는 도 2에 도시된 회로로 제한되지 않고, 다이오드를 사용하는 다른 회로 구성을 포함하거나, 대안적으로, GaAs 스위치가 사용될 수 있다.
게다가, 스위칭 회로 SW 및 송신 필터의 만족스런 위상 합성을 얻기가 곤란할때, 예를 들어, 인덕터등의 위상 합성소자가 안테나 단자 ANT 및 스위칭 회로 SW 사이에 부가되거나, 또는 스위칭 회로 SW 내에 부가된다.
다음으로, 본 실시예에 따른 듀플렉서의 동작에 대해 설명한다.
상술한 듀플렉서에서, 송신 회로 시스템(도시되지 않음)으로부터 송신 단자 Tx로 입력된 송신 신호는 송신 필터를 통하여 안테나 단자 ANT로부터 출력되며, 안테나 단자 ANT로부터 입력된 수신 신호는 수신 단자 Rx1 및 Rx2로부터 수신 필터를통하여 수신 회로 시스템(도시되지 않음)으로 출력된다.
송신 필터에서, 포지티브(positive) 제어 전압이 전압 제어 단자 CONT1에 인가되면, PIN 다이오드 D1 및 D2가 켜지고, 즉, PIN 다이오드 D1 및 D2가 도통상태에 있고, 이로 인해 커패시터 C10 및 C20이 실질적으로 유전체 공진기 R1 및 R2에 병렬로 접속된다. 결국, 송신 필터내의 두 공진 시스템의 감쇠극의 주파수가 모두 낮아지게 된다. 한편, 0V 또는 네거티브(negative) 제어 전압이 전압 제어 단자 CONT1에 인가될 때, PIN 다이오드 D1 및 D2는 꺼지고, 즉, PIN 다이오드 D1 및 D2가 도통상태에 있지 않고, 이로 인해 커패시터 C10 및 C20이 유전체 공진기 R1 및 R2에 접속되지 않는다. 결국, 송신 필터내의 두 공진 시스템의 감쇠극의 주파수가 모두 높아지게 된다. 두 공진 시스템의 감쇠극에 의해 발생된 감쇠 대역들은 송신 주파수 대역과 동등하다. 이런 경우에는, 전압 제어 단자 CONT1에 인가된 전압을 제어함으로써 송신 필터가 두 개의 다른 감쇠 대역을 갖는다.
수신 필터에서, 포지티브 제어 전압이 전압 제어 단자 CONT2에 인가될 때, 스위칭 회로 SW는 접점 b로 전환(switch)되고, 탄성 표면파 필터 SF1은 안테나 단자 ANT에 접속된다. 한편, 0V 또는 네거티브 제어 전압이 전압 제어 단자 CONT2에 인가되면, 스위칭 회로 SW는 접점 c로 전환되며, 탄성 표면파 필터 SF2가 안테나 단자 ANT에 접속된다. 이런 경우에, 수신 필터에는, 전압 제어 단자 CONT2에 인가된 전압을 제어함으로써 두 탄성 표면파 필터들 중 하나가 선택된다.
다음으로, 상술한 듀플렉서가 일본 cdma-One 이동 전화 시스템에 적용된 경우에 대해 설명한다. 여기서 시스템의 송신 대역은 887~925MHz이고 수신 대역은832~ 870MHz이다.
이런 경우에, 탄성 표면파 필터 SF1은 832~846MHz 범위의 주파수 대역을 갖는 대역 통과 필터로써 정해지고, 탄성 표면파 필터 SF2는 860~870MHz 범위의 주파수 대역을 갖는 대역 통과 필터로써 정해진다.
상술한 구성에서, 포지티브 제어 전압, 예를 들어, 3V가 전압 제어 단자 CONT1에 인가되면, 송신 필터는 832~846MHz 범위의 수신 대역 저역측의 신호를 차단하고, 887~901MHz 범위의 송신 대역 저역측의 신호를 통과시킨다. 한편, 0V가 전압 제어 단자 CONT1에 인가되면, 송신 필터는 860~870MHz 범위의 수신 대역 고역측의 신호를 차단하고, 915~925MHz 범위의 송신 대역 고역측의 신호를 통과시킨다.
한편, 포지티브 제어 전압, 예를 들어, 3V가 전압 제어 단자 CONT2에 인가되면, 탄성 표면파 필터 SF1은 수신 필터내에서 선택되어 832~846MHz 범위의 수신 대역 저역측의 신호를 통과시킨다. 반면에, 0V가 전압 제어 단자 CONT2에 인가되면, 탄성 표면파 필터 SF2는 수신 필터내에서 선택되어 860~870MHz 범위의 수신 대역 고역측의 신호를 통과시킨다.
상술한 듀플렉서에서, 전압 제어 단자 CONT1 및 CONT2는 서로 동시에 전압을 제어한다. 이런 동시 전압 제어에 의해, 송신 필터의 송신 대역 및 수신 필터의 수신 대역 사이의 분리가 55MHz까지 넓어질 수 있다. 게다가, 송신 필터 및 수신 필터의 차단 대역 및 통과 대역은 상술한 필터들이 좁은 대역을 갖도록 대략적으로 통신 시스템의 주파수 대역의 반이 되도록 정해진다. 결국, 송신 필터 및 수신 필터 사이에서, 대응 필터(counterpart filter)와의 위상 합성이 용이하고 만족스럽게 이루어질 수 있다.
따라서, 위상 합성의 부정합(mismatching)으로 인한 삽입 손실의 악화가 억제될 수 있다. 게다가, 탄성 표면파 필터내에서 주파수 대역을 넓히는 한계에 대한 문제가 복수의 탄성 표면파 필터를 사용함으로써 해결될 수 있다.
본 발명의 듀플렉서는, 예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, 단일 기판 10 위에 모든 구성부품을 배치하거나 실장하고 기판 위에 케이스를 부착하거나 케이스와 통합되도록 케이스 내에 구성부품들을 포함시킴으로써 제조된다. 기판 10의 하부면에는, 단자가 형성되고, 그것에 의해 구성부품들은 하부면 위에 실장될 수 있다. 도 3에서, 참조부호는 도 1에 도시된 것과 일치한다.
구체적으로, 유전체 공진기 R1 및 R2 각각은 2 ×2 ×7mm정도의 크기를 갖는다. 탄성 표면파 필터 장치 SF에 관하여, 두 개의 탄성 표면파 필터 SF1 및 SF2는 단일 패키지에 포함된다. 탄성 표면파 필터 장치 SF의 구조는 그 안에 배치된 독립 탄성 표면파 필터 SF1 및 SF2의 두 개의 입력 단자와 두 개의 출력 단자를 포함한다. 탄성 표면파 필터 기기 SF는 3.8 ×3.8 ×2.0mm정도의 크기를 갖는다.
이런 방법으로, 상술한 듀플렉서를 형성하는 유전체 공진기 및 탄성 표면파 필터가 단일 구조로 통합되기 때문에, 조작이 쉽게 이루어질 수 있고, 안정되고 만족스런 특성을 얻을 수 있다.
제 1 실시예에서, 두 개의 전압 제어 단자 CONT1 및 CONT2가 배치된다. 그러나, 두 전압 제어 단자 CONT1 및 CONT2는 하나의 전압 제어 단자를 형성하도록 서로 접속될 수 있다.
다음으로, 도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 듀플렉서를 나타낸다.
제 1 실시예에서, 스위칭 회로 SW는 탄성 표면파 필터 SF1 및 SF2의 입력측에만 배치된다. 그러나, 도 4에 도시된 듀플렉서에서는, 스위칭 회로 SW1가 탄성 표면파 필터 장치 SF의 입력측에 배치되고 스위칭 회로 SW2가 그것의 출력측에 배치된다. 이런 경우에, 수신 필터는 하나의 수신 단자 Rx를 포함한다. 게다가, 제 2 실시예에서는, 듀플렉서가 하나의 전압 제어 단자 CONT1을 갖는다.
다음으로, 도 5는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 듀플렉서를 나타낸다.
도 5에 도시된 듀플렉서에서는, 세 개의 탄성 표면파 필터 SF1, SF2, 및 SF3가 수신 필터에 사용된다. 게다가, 세 개의 접점들 사이에서 스위칭하여 전압을 제어할 수 있는 스위칭 회로 SW1 및 SW2는 탄성 표면파 필터 SF1, SF2, 및 SF3의 입력부 및 출력부에 배치된다. 특정 전압이 스위칭 회로 SW1 및 SW2의 전압 제어 단자 CONT2에 인가되면, 탄성 표면파 필터들 중 하나가 선택된다. 탄성 표면파 필터 SF1, SF2, 및 SF3은 통신 시스템의 수신 대역을 세 개의 대역으로 분할하여 대역 통과 필터로써 세 주파수 대역 중 하나를 통해 신호를 통과시킨다.
상술한 구성에 의하면, 탄성 표면파 필터가 좁은 대역과 만족스런 특성을 갖도록 설계될 수 있다. 게다가, 탄성 표면파 필터는 보다 넓은 주파수 대역을 갖는 통신 시스템에 사용될 수도 있다.
그러나, 본 발명은 상술한 실시예로 제한되지 않는다.
예를 들어, 상술한 실시예에서, 대역 제거형 주파수 가변 필터가 송신 필터에 사용될 수 있다. 대안적으로, 대역 통과형 주파수 가변 필터가 수신 필터에 사용될 수 있다. 게다가, 주파수 가변 필터 및 회로 구조를 형성하는 유전체 공진기의 수가 상술한 실시예에 사용된 것들로 제한되지 않는다. 또한, 임피던스 소자로써, PIN 다이오드의 대안으로써, 버랙터 다이오드인 가변 용량 다이오드, 또는 전계 효과 트랜지스터 (FET)가 사용될 수 있다.
게다가, 상술한 각 실시예에서, 제 1 필터(주파수 가변 필터)는 송신 필터로써 설명되고 제 2 필터(탄성 표면파 필터)는 수신 필터로써 설명되었다. 그러나, 본 발명이 송신 전력이 작은 소전력을 사용하는 통신 시스템에 적용되는 경우, 제 1 필터는 수신 필터로써 사용되고 제 2 필터는 송신 필터로써 사용될 수 있다.
도 6은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 통신 장치의 구조를 나타낸다.
도 6에서, 참조 부호 122는 안테나를 나타내고, 참조 부호 123은 듀플렉서를 나타내고, 참조 부호 124는 송신 필터를 나타내고, 참조 부호 125는 수신 필터를 나타내고, 참조 부호 126은 송신 회로를 나타내며, 그리고 참조 부호 127은 수신 회로를 나타낸다. 듀플렉서 123의 안테나 단자 ANT는 안테나 122에 접속되고, 송신 단자 Tx는 송신 회로 126에 접속되며, 수신 단자 Rx는 수신 회로 127에 접속된다. 상술한 구성으로 통신 장치가 형성된다.
이런 경우에, 듀플렉서 123으로써, 각 실시예의 듀플렉서가 사용될 수 있다. 본 발명에 따른 듀플렉서를 사용하면, 만족스런 특성을 갖는 소형의 통신 장치를 얻을 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 듀플렉서에 의하면, 송신 필터와 수신 필터의 주파수 통과 대역은 송신 대역과 수신 대역 사이의 분리를 넓게 하면서 송신 대역과 수신 대역을 좁게하도록 제어된다.
상술한 듀플렉서의 구성에서, 유전체 공진기를 포함하는 주파수 가변 필터는 제 1 필터에 사용되고, 복수의 탄성 표면파 필터는 듀플렉서의 크기를 줄일 수 있도록 제 2 필터에 사용된다. 게다가, 제 2 필터에는, 좁은 대역을 갖는 탄성 표면파 필터가 사용되기 때문에, 제 1 필터와의 위상 합성이 수월해질 수 있고, 이로 인해 만족스런 송신/수신 특성을 얻을 수 있다.
본 발명에 따른 듀플렉서를 사용하면, 만족스런 특성을 갖는 소형의 통신 장치를 얻을 수 있다.
본 발명이 특정 실시예에 의해 기술되었지만, 많은 다른 변화와 변형이 당업자들에게 명백하다. 그러므로, 본 발명은 본 출원서의 구체적인 개시에 의해 제한되지 않고 이하의 특허 청구범위에 의해서 제한된다.
Claims (13)
- 임피던스 가변 소자를 유전체 공진기에 접속시켜 형성된 주파수 가변 필터를 포함한 제 1 필터 ; 및주파수 통과 대역이 다른 복수의 탄성 표면파 필터와 상기 복수의 탄성 표면파 필터들 중 하나를 선택하는 스위칭 회로를 포함한 제 2 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 듀플렉서(duplexer).
- 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 필터가 송신 필터로 사용되고 상기 제 2 필터가 수신 필터로 사용되는 것을 특징으로 하는 듀플렉서.
- 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 필터가 대역 제거 필터(band elimination filter)로 작용하고 상기 제 2 필터는 대역 통과 필터로 작용하는 것을 특징으로 하는 듀플렉서.
- 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 필터의 상기 임피던스 가변 소자가 PIN 다이오드인 것을 특징으로 하는 듀플렉서.
- 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 필터의 상기 스위칭 회로가 PIN 다이오드를 사용하여 형성되는 것을 특징으로 하는 듀플렉서.
- 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 필터의 상기 스위칭 회로가 GaAs 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 듀플렉서.
- 제 1 항에 있어서, 상기 주파수 가변 필터는 리액턴스 소자를 통해 전압을 제어할 수 있는 임피던스 가변 소자에 상기 유전체 공진기를 접속하여 형성되는 것을 특징으로 하는 듀플렉서.
- 제 1 항에 있어서, 상기 주파수 가변 필터는 상기 복수의 유전체 공진기를 상기 각 임피던스 가변 소자에 각각 접속하여 형성되는 것을 특징으로 하는 듀플렉서.
- 제 1 항에 있어서, 상기 듀플렉서가, 상기 제 1 필터에 포함된 상기 주파수 가변 필터의 주파수를 제어하기 위한 제 1 제어 단자 ; 및상기 제 2 필터에 포함된 상기 스위칭 회로를 제어하기 위한 제 2 제어 단자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 듀플렉서.
- 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 필터에 포함된 상기 스위칭 회로가 상기 탄성 표면파 필터의 입력부 또는 상기 탄성 표면파 필터의 입력부 및 출력부 모두에 접속되는 것을 특징으로 하는 듀플렉서.
- 제 10 항에 있어서, 상기 듀플렉서가, 상기 제 1 필터에 포함된 상기 주파수 가변 필터의 주파수 및 상기 제 2 필터에 포함된 상기 스위칭 회로를 제어하기 위한 공통 제어 단자를 포함하는 것을 특징으로 하는 듀플렉서.
- 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 필터 및 상기 제 2 필터가 동일한 기판 위에 함께 집적(integrated)되어 배치되는 것을 특징으로 하는 듀플렉서.
- 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 따른 듀플렉서를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 장치.
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