KR100638879B1

KR100638879B1 - 고조파 억제기능을 개선한 고주파용 복합모듈

Info

Publication number: KR100638879B1
Application number: KR1020050074452A
Authority: KR
Inventors: 박자영; 이재찬; 조한진; 김준국; 정영학; 김기중
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2005-08-12
Filing date: 2005-08-12
Publication date: 2006-10-27

Abstract

본 발명은 다중 밴드를 이용하여 고전력의 신호를 송신하는 고주파용 복합모듈에서, 출력단에서 송신신호를 안테나측으로 통과시키고, 그 송신신호의 고조파(harmonic) 성분을 효율적으로 억제할 수 있는 고조파 억제기능을 개선한 고주파용 복합모듈을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 고주파용 복합모듈은, 다중 밴드 각각에 해당되는 복수의 제1 내지 제n 송신신호(S1,S2~Sn)를 전력증폭 및 필터링하는 송신신호 처리부(100); 상기 송신신호 처리부(100)로부터의 복수의 제1 내지 제n 송신신호중 기선택된 밴드에 해당되는 송신신호를 선택하는 스위치(200); 및 튜닝전압(VT)에 따라 통과대역이 가변 설정되고, 상기 스위치(200)에 의해 선택된 송신신호를 상기 통과대역으로 통과시켜 상기 안테나(ANT)로 출력하고, 상기 송신신호의 고조파를 제거하는 가변 필터(300)를 포함한 것을 특징으로 한다.

다중 밴드, 복합, 송신 모듈, 모바일 폰, 고조파 제거

Description

고조파 억제기능을 개선한 고주파용 복합모듈{COMPLEX MODULE WITH THE IMPROVED HARMONICS REJECTION}

도 1은 종래 다중 밴드용 복합모듈의 블록도.

도 2는 본 발명에 따른 다중 밴드용 복합모듈의 블록도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

100 : 송신신호 처리부 100-1~100-n : 제1 ~ 제n 신호 처리부

110 : 전력증폭기 120 : 출력매칭부

130 : 필터 200 : 스위치

300 : 가변 필터 400 : 정전기 보호회로

S1,S2~Sn : 제1 ~ 제n 송신신호 VT : 튜닝전압

ANT : 안테나

본 발명은 고주파용 복합모듈에 관한 것으로, 특히 다중 밴드를 이용하여 고 전력의 신호를 송신하는 고주파용 복합모듈에서, 출력단에서 송신신호를 안테나측으로 통과시키고, 그 송신신호의 고조파(harmonic) 성분을 효율적으로 억제할 수 있는 고조파 억제기능을 개선한 고주파용 복합모듈에 관한 것이다.

일반적으로, 이동통신 기기는 급속한 발전을 이루고 있고, 이동통신 기기의 기술 발전 방향은 집적화와 다중화하며, 다중화의 일예로는, 유럽에서 서비스를 시작한 UMTS(Universal Mobile Telecommunication System)가 있는데, 이는 900MHz 주파수 밴드의 GSM(Global System for Mobile Communications), 1800MHz 주파수 밴드의 DCS(Digital Cellular System) 그리고 2GHz 주파수 밴드의 WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access)를 다중화 하였다.

또한, 하나의 단말기에서, 집적화에 의해 여러 가지 기능이 부가되는 경우, 실장 부품의 성능 열화가 없는 범위내에서 가능한 사이즈 소형화가 요구된다. 또한, 다양한 전기 통신 규정을 포함하기 위해 다양한 주파수 밴드의 수용이 필요하다. 여기서, 다중 밴드를 송신할 수 있는 다중 밴드용 복합모듈에 대해 도 1을 참조하여 설명한다.

도 1은 종래 다중 밴드용 복합모듈의 블록도이다.

도 1에 도시된 종래 다중 밴드용 복합모듈은, 복수의 제1 내지 제n 송신신호(S1,S2~Sn)를 처리하기 위한 복수의 제1 내지 제n 송신신호 처리부(10-1 ~10-n)와, 상기 복수의 제1 내지 제n 송신신호 처리부(10-1 ~10-n)로부터의 복수의 제1 내지 제n 송신신호중 하나를 선택하여 안테나(ANT)로 출력하는 스위치(20)와, 상기 안테나(ANT)로부터의 정전기 방진(ESD)에 의한 전압을 차단하기 위한 정전기 보호회로(30)를 포함한다.

상기 복수의 제1 ~ 제n 송신신호 처리부(10-1 ~10-n) 각각은, 해당 송신신호의 전력을 증폭하기 위한 전력증폭기를 포함한다. 여기서, 각 송신신호는 각 전력증폭기에 의해 송신에 충분한 전력으로 증폭되므로, 만약 송신신호의 고조파가 발생되어 송신되는 경우, 이 송신신호의 고조파도 전력이 아주 높은 상태이므로, 주변의 다른 기기에 영향을 미치게 되므로, 이러한 송신신호의 고조파는 안테나를 통해 송신되지 않도록 삭제되어야 한다.

이러한 고조파 성분을 삭제하기 위하여, 상기 출력매칭부 다음에 필터를 사용하고 있지만, 이것으로는 서로 다른 주파수 대역을 사용하는 각 송신신호의 고조파를 효율적으로 제거하지 못하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 그 목적은 고주파용 복합모듈에 관한 것으로, 특히 다중 밴드를 이용하여 고전력의 신호를 송신하는 고주파용 복합모듈에서, 출력단에서 송신신호를 안테나측으로 통과시키고, 그 송신신호의 고조파(harmonic) 성분을 효율적으로 억제할 수 있는 고조파 억제기능을 개선한 고주파용 복합모듈을 제공하는데 있다.

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 고주파용 복합모듈은, 다중 밴드 각각에 해당되는 복수의 제1 내지 제n 송신신호를 전력증폭 및 필터링하는 송신신호 처리부; 상기 송신신호 처리부로부터의 복수의 제1 내지 제n 송신신호중 기선택된 밴드에 해당되는 송신신호를 선택하는 스위치; 및 튜닝전압에 따라 통과대역이 가변 설정되고, 상기 스위치에 의해 선택된 송신신호를 상기 통과대역으로 통과시켜 출력하고, 상기 송신신호의 고조파를 제거하는 가변 필터를 포함한다.

상기 고주파용 복합모듈은, 상기 안테나로부터의 정전기 방진에 의한 전압을 차단하기 위한 정전기 보호회로를 더 포함한 것을 특징으로 한다.

상기 송신신호 처리부는, 복수의 제1 내지 제n 송신신호를 각각 처리하는 복수의 신호 처리부를 포함한 것을 특징으로 한다.

상기 복수의 신호 처리부 각각은, 해당 송신신호의 전력을 증폭하기 위한 전력증폭기; 상기 전력증폭기와 그 다음단과의 임피던스를 매칭시키기 위한 출력매칭부; 및 상기 출력매칭부를 통한 송신신호를 사전에 설정된 대역으로 통과시키는 필터를 포함한 것을 특징으로 한다.

상기 가변 필터는, 상기 튜닝전압에 따라, GSM 900, DCS, WCDMA 밴드중에서 하나의 밴드를 통과대역으로 설정하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명에 참조된 도면에서 실질적으로 동일한 구성과 기능을 가진 구성요소들 은 동일한 부호를 사용할 것이다.

도 2는 본 발명에 따른 다중 밴드용 복합모듈의 블록도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 다중 밴드용 복합 송신 모듈은, 다중 밴드 각각에 해당되는 복수의 제1 내지 제n 송신신호(S1,S2~Sn)를 전력증폭 및 필터링하는 송신신호 처리부(100)와, 상기 송신신호 처리부(100)로부터의 복수의 제1 내지 제n 송신신호중 기선택된 밴드에 해당되는 송신신호를 선택하는 스위치(200)와, 튜닝전압(VT)에 따라 통과대역이 가변 설정되고, 상기 스위치(200)에 의해 선택된 송신신호를 상기 통과대역으로 통과시켜 상기 안테나(ANT)로 출력하고, 상기 송신신호의 고조파를 제거하는 가변 필터(300)를 포함한다.

상기 고주파용 복합모듈은, 상기 안테나(ANT)로부터의 정전기 방진(ESD)에 의한 전압을 차단하기 위한 정전기 보호회로(400)를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 송신신호 처리부(100)는, 복수의 제1 내지 제n 송신신호를 각각 처리하는 복수의 신호 처리부(100-1~100-n)를 포함하는데, 상기 복수의 신호 처리부(100-1~100-n) 각각은, 해당 송신신호의 전력을 증폭하기 위한 전력증폭기(110)와, 상기 전력증폭기(110)와 그 다음단과의 임피던스를 매칭시키기 위한 출력매칭부(120)와, 상기 출력매칭부(120)를 통한 송신신호를 사전에 설정된 대역으로 통과시키는 필터(130)를 포함한다.

상기 가변 필터(300)는, 상기 튜닝전압(VT)에 따라, GSM 900, DCS, WCDMA 밴드중에서 하나의 밴드를 통과대역으로 설정한다.

이하, 본 발명의 작용 및 효과를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 고주파용 복합모듈에는 다중 밴드에 해당되는 복수의 제1 내지 제n 송신신호(S1,S2~Sn)가 생성되는데, 이러한 복수의 제1 내지 제n 송신신호(S1,S2~Sn)는 송신신호 처리부(100)에 입력되어 각각 처리된다.

이에 대해서 구체적으로 설명하면, 상기 송신신호 처리부(100)는, 복수의 제1 내지 제n 송신신호를 각각 처리하는 복수의 신호 처리부(100-1~100-n)를 포함하고, 상기 복수의 신호 처리부(100-1~100-n) 각각의 전력증폭기(110)는, 해당 송신신호의 전력을 증폭하여 출력매칭부(120)로 출력한다.

상기 출력매칭부(120)에 의해서 상기 전력증폭기(110)로부터의 신호는 손실없이 필터(130)로 전달된다. 이때, 상기 필터(130)는 상기 출력매칭부(120)를 통한 송신신호를 사전에 설정된 대역으로 통과시켜 스위치(200)로 출력한다.

이때, 상기 스위치(200)는, 상기 송신신호 처리부(100)로부터의 복수의 제1 내지 제n 송신신호중 기선택된 밴드에 해당되는 송신신호를 선택하여 가변 필터 (300)로 출력한다.

다음, 본 발명의 가변 필터(300)는, 튜닝전압(VT)에 따라 통과대역이 가변 설정되고, 상기 스위치(200)에 의해 선택된 송신신호를 상기 통과대역으로 통과시켜 상기 안테나(ANT)로 출력하고, 상기 송신신호의 고조파를 제거한다. 여기서, 상기 가변 필터(300)는, 상기 튜닝전압(VT)에 따라, GSM 900, DCS, WCDMA 밴드중에서 하나의 밴드를 통과대역으로 설정한다.

한편, 가변 필터는, 고조파 제거의 용도에 따라 저/고/대역 통과필터, 저/고/대역 저지필터, 직/병렬 공진회로 등을 포함하여 그 구현 방법에는 특별히 제한이 없으며, 회로의 일부 소자(또는 전부)의 정수 값(들) 또는 회로의 구성(topology)을 외부에서 제어하는 전기적인 신호 또는 소프트웨어적으로 변경할 수 있게 하여 불필요한 고조파의 주파수 성분 제거 기능을 수행할 수 있게 하는 회로를 의미한다.

일예로, 저역통과필터 회로 혹은 직/병렬 공진 노치회로의 고정용량 캐패시터 대신에 가변용량 캐패시터(Varactor)로 대체한 후, 가변용량 캐패시터에 인가하는 바이어스 전압을 조정함으로써 캐패시턴스 값을 변경시켜, 상기 저역통과필터의 통과/저지대역의 3dB-코너주파수를 바꾸거나 극점(pole)의 주파수를 바꾸어 원하는 고조파 제거 기능을 갖도록 할 수 있다.

또는 DSP로 구현된 조정가능 필터 블럭을 소프트웨어적으로 제어하여, 원하는 고조파 제거 기능을 갖도록 할 수 있으며, 또는 스위치를 이용해 고정용량 캐패시터를 선택하여 원하는 고조파 제거 기능을 갖도록 할 수도 있다.

그 다음, 본 발명의 정전기 보호회로(400)는, 상기 안테나(ANT)로부터의 정전기 방진(ESD)에 의한 전압을 차단한다.

전술한 바와 같은 본 발명은, 고주파용 복합모듈의 출력단 효율을 높이기 위해 신호를 비선형영역에서 증폭시키는 경우, 고조파 신호가 발생되어 신호의 선형성을 떨어뜨릴 수 있는데 특히 신호의 크기가 큰 2,3차 고조파 신호가 종종 문제가 되는 경우가 있다.

따라서 본 발명에서는 전력 증폭을 하는 복합모듈의 출력단에 조정 가능한 필터(tunable filter)를 추가해서 고조파 성분을 효과적으로 억제하는 방법을 제시하고자 한다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고 특허청구범위에 의해 한정되며, 본 발명의 장치는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것 이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백하다.

상술한 바와 같은 본 발명에 따르면, 다중 밴드를 이용하여 고전력의 신호를 송신하는 고주파용 복합모듈에서, 출력단에서 송신신호를 안테나측으로 통과시키고, 그 송신신호의 고조파(harmonic) 성분을 효율적으로 억제하여, 송신신호의 고조파가 안테나를 통해 방출되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

즉, 다중 밴드 시스템에서 각 밴드에 따라 2,3차 고조파 주파수가 달라지므로, 상기와 같은 방법을 사용하면, 외부 공급 전압 혹은 소프트웨어적으로 제거하고자 원하는 고조파 주파수의 억제를 좋게 할 수 있고 한편 해당 밴드 내에서도 각 채널별 2,3차 고조파에 맞추어 미세하게 고조파 신호를 억제할 수 있어 효율적이다.

Claims

다중 밴드 각각에 해당되는 복수의 제1 내지 제n 송신신호를 전력증폭 및 필터링하는 송신신호 처리부;

상기 송신신호 처리부로부터의 복수의 제1 내지 제n 송신신호중 기선택된 밴드에 해당되는 송신신호를 선택하는 스위치; 및

튜닝전압에 따라 통과대역이 가변 설정되고, 상기 스위치에 의해 선택된 송신신호를 상기 통과대역으로 통과시켜 출력하고, 상기 송신신호의 고조파를 제거하는 가변 필터

를 포함한 것을 특징으로 하는 고조파 억제기능을 개선한 고주파용 복합모듈.
제1항에 있어서, 상기 고주파용 복합모듈은,

상기 안테나로부터의 정전기 방진에 의한 전압을 차단하기 위한 정전기 보호회로를 더 포함한 것을 특징으로 하는 고조파 억제기능을 개선한 고주파용 복합모듈.
제1항에 있어서, 상기 송신신호 처리부는,

복수의 제1 내지 제n 송신신호를 각각 처리하는 복수의 신호 처리부를 포함한 것을 특징으로 하는 고조파 억제기능을 개선한 고주파용 복합모듈.
제3항에 있어서, 상기 복수의 신호 처리부 각각은

해당 송신신호의 전력을 증폭하기 위한 전력증폭기;

상기 전력증폭기와 그 다음단과의 임피던스를 매칭시키기 위한 출력매칭부; 및

상기 출력매칭부를 통한 송신신호를 사전에 설정된 대역으로 통과시키는 필터

를 포함한 것을 특징으로 하는 고조파 억제기능을 개선한 고주파용 복합모듈.
제1항에 있어서, 상기 가변 필터는,

상기 튜닝전압에 따라, GSM 900, DCS, WCDMA 밴드중에서 하나의 밴드를 통과대역으로 설정하는 것을 특징으로 하는 고조파 억제기능을 개선한 고주파용 복합모듈.