KR100649751B1 - Composite rf module using ltcc multi-layer substrate - Google Patents
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Abstract
Description
도1은 종래의 무선통신 모듈의 일 예를 나타낸 측면도이다.1 is a side view showing an example of a conventional wireless communication module.
도2a는 본 발명에 적용되는 무선통신 모듈의 개략적인 구성도이다.Figure 2a is a schematic configuration diagram of a wireless communication module applied to the present invention.
도2b는 본 발명에 따른 무선통신 모듈의 일 예를 나타낸 사시도이다.Figure 2b is a perspective view showing an example of a wireless communication module according to the present invention.
도3a는 본 발명의 대역통과필터의 일 예를 나타낸 분해 사시도이다.Figure 3a is an exploded perspective view showing an example of the bandpass filter of the present invention.
도3b는 본 발명에 따른 대역통과필터의 일 예의 등가회로도이다.3B is an equivalent circuit diagram of an example of a bandpass filter according to the present invention.
도4a는 본 발명의 발룬의 일 예를 나타낸 분해 사시도이다.Figure 4a is an exploded perspective view showing an example of the balun of the present invention.
도4b는 본 발명에 따른 발룬의 일 예의 등가회로도이다.4B is an equivalent circuit diagram of one example of a balun according to the present invention.
도5a는 본 발명의 임피던스 정합회로의 일 예를 나타낸 분해 사시도이다.5A is an exploded perspective view showing an example of the impedance matching circuit of the present invention.
도5b는 본 발명에 따른 임피던스 정합회로의 일 예의 등가회로도이다. 5B is an equivalent circuit diagram of an example of an impedance matching circuit according to the present invention.
31a...입력단자 32...대역통과필터 31a ...
33...발룬트랜스포머 34...임피던스 정합회로 33 Balun
35...능동소자 41...제1LTCC 기판 35.
42...제2LTCC 기판 43...제3LTCC 기판 42 ... 2nd LTCC
44...제4LTCC 기판 45...제5LTCC 기판 44 ... Fourth LTCC
46...제6LTCC 기판 47...제7LTCC 기판 46 ... 6th LTCC
48...제8LTCC 기판 49...제9LTCC 기판 48 ... 8th LTCC
50...제10LTCC 기판 51...제11LTCC 기판 50 ... 10th LTCC
52...제12LTCC 기판 53...제13LTCC 기판52 ... 12th LTCC
본 발명은 무선통신 모듈에 관한 것으로, 특히 LTCC 다층기판 내부에 복합적인 기능을 하는 다양한 회로 및 소자들을 패턴 형태로 내장한 무선통신 모듈에 관한 것이다.The present invention relates to a wireless communication module, and more particularly, to a wireless communication module in which various circuits and elements having a complex function inside a LTCC multilayer board are embedded in a pattern form.
휴대폰 등과 같은 무선통신 단말기에 구비되는 무선통신 모듈에는 신호를 입력받아 처리하는 회로 및 부품들이 포함된다. 이러한 회로 및 부품에는 주로 설정된 주파수를 통과시키는 대역통과필터, 불평형 신호를 평형신호로 또는 그의 역으로 변환시키는 발룬트랜스포머, 능동소자와 대역통과필터, 트랜스포머등과 같은 수동소자간의 임피던스를 정합하는 임피던스 정합회로, 증폭기 또는 주파수변환기등의 능동소자 등이 포함된다. 일반적으로, 무선통신 단말기의 소형화를 위해서 이러한 회로 및 부품은 이를 포함하는 모듈형태로 구현된다. The wireless communication module provided in a wireless communication terminal such as a mobile phone includes circuits and components for receiving and processing a signal. These circuits and components mainly include impedance matching matching impedances between passive elements such as bandpass filters that pass a set frequency, balun transformers that convert unbalanced signals to balanced signals and vice versa, active elements and bandpass filters, and transformers. Active elements such as circuits, amplifiers or frequency converters. In general, for miniaturization of a wireless communication terminal, such circuits and components are implemented in a module form including the same.
이러한 무선통신 모듈에 통상적으로 사용되는 PCB기판은 회로 및 부품이 배치될 수 있는 공간이 상면과 하면으로 제한되어 있어서 점유되는 공간이 증가하여 무선통신 단말기에 적용하기에는 많은 공간상의 제약과 문제가 발생한다. 이와 같 은 문제점을 해결하기 위해 종래에는 PCB기판을 여러층을 사용하거나 공동구조물(Cavity) 기술을 이용하여 공간 활용을 높이는 기술이 시도되어 왔다. PCB boards commonly used in such wireless communication modules have limited space on the upper and lower surfaces where circuits and components can be placed, thus increasing the occupied space, causing a lot of space limitations and problems to be applied to wireless communication terminals. . In order to solve this problem, conventional techniques have been attempted to increase space utilization by using multiple layers of a PCB substrate or by using a cavity structure technology.
이하에는 종래 기술의 일 예를 설명한다.Hereinafter, an example of the prior art will be described.
도1은 종래의 무선통신 모듈의 일 예를 나타내는 측면도이다.1 is a side view showing an example of a conventional wireless communication module.
도1에 도시된 바에 따르면, 종래의 일 예는, 복수의 층이 적층된 PCB기판(20)에 공동구조물(cavity)(C)을 형성하여 공동구조물(C)내에 능동소자(22)를 실장하고 PCB기판(20) 상면에 수동소자(21)를 실장하여 공간활용을 높이는 구조를 채택하였다. 그러나 종래의 일 예는 공동구조물(C)의 형성에 따른 비용증가 및 부가적인 공정이 뒤따르는 문제점이 발생하며, 여전히 회로 및 부품의 점유면적이 크기 때문에 무선통신 단말기의 소형화에 기여하기에는 제한적이다. As shown in FIG. 1, in the related art, a cavity C is formed on a
위와 같은 무선통신 모듈에 사용되어온 종래의 기술은 회로 및 부품의 점유면이 제한되어 있어 그에 따른 기판 크기의 증가가 발생하며, 이를 개선하고자 한 다른 기술은 비용증가 및 부가적인 공정이 필수적이므로 무선통신 모듈의 경박단소를 제한하며 무선통신 단말기의 소형화를 제약하는 문제점이 있다.Conventional technology that has been used in the wireless communication module as described above is limited in the occupied surface of the circuit and components, resulting in an increase in the size of the substrate, and other technologies to improve the wireless communication because it is necessary to increase the cost and additional processes There is a problem of limiting the light and small size of the module and limiting the miniaturization of the wireless communication terminal.
또한 대역통과필터나 발룬을 기판 내부에 내장하는 기술은 세라믹 다층 기판을 이용하는 분야에서 시도되어 지고 있으나 임피던스 정합회로를 내장하는 것은 많은 어려움 때문에 해결하지 못하였다.In addition, a technique of embedding a band pass filter or a balloon inside a substrate has been tried in the field of using a ceramic multilayer substrate, but embedding an impedance matching circuit has not been solved due to many difficulties.
본 발명은 상술된 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 대역통과필터, 발룬, 임피던스 정합회로등을 LTCC 기판내에 패턴으로 형성하여 무선통신 단말기의 소형화에 기여하는 무선통신 모듈을 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and provides a wireless communication module that contributes to the miniaturization of a wireless communication terminal by forming a band pass filter, a balun, an impedance matching circuit, and the like in a pattern in an LTCC substrate. have.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위해서, 본 발명에 따른 복합 무선통신 모듈은, 소정 패턴이 형성된 적어도 하나의 LTCC 기판을 적층하여 이루어지며, 외부 안테나로부터 입력된 신호를 입력받는 적층형 대역통과필터와; 상기 적층형 대역통과필터 상부에 형성되며, 소정패턴이 형성된 적어도 하나의 LTCC 기판을 적층하여 이루어지고 상기 적층형 대역통과필터의 출력신호를 입력받는 적층형 발룬과; 상기 적층형 발룬 상부에 형성되며, 소정 패턴이 형성된 적어도 하나의 LTCC 기판을 적층하여 이루어지고 상기 적층형 발룬의 출력신호를 입력받는 적층형 임피던스 정합회로와; 상기 적층형 임피던스 정합회로의 최외곽층에 실장되며, 상기 적층형 임피던스 정합회로의 출력신호를 입력받아 소정의 동작을 수행하는 능동소자를 포함한다.In order to achieve the above technical problem, the composite wireless communication module according to the present invention comprises a stacked band pass filter formed by stacking at least one LTCC substrate having a predetermined pattern and receiving a signal input from an external antenna; A stacked balun formed on the stacked band pass filter, the stacked balun being formed by stacking at least one LTCC substrate having a predetermined pattern and receiving an output signal of the stacked band pass filter; A stacked impedance matching circuit formed on the stacked balun and stacked on at least one LTCC substrate having a predetermined pattern and receiving an output signal of the stacked balun; And an active element mounted on an outermost layer of the stacked impedance matching circuit and receiving an output signal of the stacked impedance matching circuit and performing a predetermined operation.
본 발명에 따른 복합 무선통신 모듈은 상기 적층형 대역통과필터, 적층형 발룬, 적층형 임피던스 정합회로로 이루어진 적층구조물의 최외곽층에 형성되며, 상기 적층형 대역통과필터에 상기 외부 안테나로부터 입력된 신호를 전달하는 입력단자와; 상기 적층구조물의 최외곽층에 형성되며 상기 능동소자의 동작을 출력하는 출력단자를 더 포함할 수 있다.The composite wireless communication module according to the present invention is formed on the outermost layer of the stacked structure consisting of the stacked band pass filter, the stacked balun, and the stacked impedance matching circuit, and transmits a signal input from the external antenna to the stacked band pass filter. An input terminal; It may further include an output terminal formed on the outermost layer of the laminated structure and outputs the operation of the active element.
본 발명의 실시형태에 따르면, 상기 적층형 대역통과필터는 상기 적층형 발룬과 일단이 연결되고, 소정 면적으로 형성된 제1공진기 상부패턴을 구비하는 제1LTCC 기판과; 상기 제1LTCC기판 하부에 형성되며, 상기 제1공진기 상부패턴의 대향하는 위치에 소정 면적으로 형성된 제1공진기 하부패턴과, 상기 제1공진기 하부패턴과 일단이 연결되고 민더라인(meander line)의 형태로 구성되는 파장의 1/4 길이로 구현된 민더라인 패턴과, 상기 민더라인 패턴과 일단이 연결되고 소정 면적으로 형성된 제2공진기 하부패턴과, 상기 제1공진기 하부패턴의 타단과 연결된 제1연장부와 상기 제2공진기 하부패턴의 타단과 연결되고 상기 제1연장부와 소정 거리가 이격된 제2연장부로 구성되는 제1캐패시터 상부패턴을 구비하는 제2LTCC 기판과; 상기 제2LTCC 기판 하부에 형성되며, 상기 제2공진기 하부패턴의 대향하는 위치에 소정 면적으로 형성되며 상기 입력단자와 일단이 연결된 제2공진기 상부패턴과, 상기 제1캐패시터 상부패턴의 대향하는 위치에 소정 면적으로 형성된 제1캐패시터 하부패턴을 구비하는 제3LTCC기판을 포함한다.According to an embodiment of the present invention, the stacked bandpass filter includes: a first LTCC substrate having a first resonator upper pattern connected to one end of the stacked balun and having a predetermined area; A first resonator lower pattern formed at a lower portion of the first LTCC substrate and formed at a predetermined area at a position opposite to the upper pattern of the first resonator, and one end of the first resonator lower pattern and connected to a meander line A meander line pattern embodied in a quarter length of a wavelength having a shape, a second resonator lower pattern having one end connected to the meander line pattern and formed in a predetermined area, and connected to the other end of the first resonator lower pattern A second LTCC substrate having a first capacitor upper pattern comprising a first extension part and a second extension part connected to the other end of the second resonator lower pattern and spaced apart from the first extension part by a predetermined distance; A second resonator upper pattern formed under the second LTCC substrate and formed at an opposite position of the lower pattern of the second resonator and connected to an input terminal and one end thereof, and at an opposite position of the upper pattern of the first capacitor; It includes a third LTCC substrate having a first capacitor lower pattern formed in a predetermined area.
본 발명의 실시형태에 따르면, 상기 적층형 발룬은 소정 면적의 나선구조의 형태로 형성되고 일단이 제1평형신호를 출력하는 제1스트립패턴을 구비하는 제4LTCC 기판과; 상기 제4LTCC 기판 하부에 형성되며, 상기 제1스트립패턴과 교차하는 위치에 소정 면적으로 형성되고 일단이 상기 대역통과필터와 연결된 제2스트립패턴을 구비하는 제5 LTCC 기판과; 상기 제5LTCC기판 하부에 형성되며, 상기 제1스트립패턴과 대향하는 소정 면적의 나선구조의 형태로 형성되고 일단이 상기 제2스트립패턴과 연결되며, 타단이 접지에 연결된 제3스트립패턴을 구비하는 제6LTCC 기 판과; 상기 제6LTCC 기판 하부에 형성되며, 상기 제1스트립패턴 및 제3스트립패턴과 대향하는 소정 면적의 나선구조의 형태로 형성되고 일단이 상기 제1스트립패턴과 연결되며, 타단이 제2평형신호를 출력하는 제4스트립패턴을 구비하는 제7LTCC기판을 포함한다.According to an embodiment of the present invention, the laminated balun is formed in the form of a spiral structure having a predetermined area and has a first LTCC substrate having a first strip pattern at one end of which outputs a first balanced signal; A fifth LTCC substrate formed under the fourth LTCC substrate, the fifth LTCC substrate having a second strip pattern having a predetermined area at a position crossing the first strip pattern and having one end connected to the band pass filter; A third strip pattern formed under the fifth LTCC substrate and formed in a spiral structure having a predetermined area facing the first strip pattern, one end of which is connected to the second strip pattern, and the other end of which is connected to ground; A sixth LTCC substrate; A lower portion of the sixth LTCC substrate, formed in a spiral structure having a predetermined area facing the first strip pattern and the third strip pattern, one end of which is connected to the first strip pattern, and the other end of the second balanced signal; And a seventh LTCC substrate having a fourth strip pattern to be output.
본 발명의 실시형태에 따르면, 상기 임피던스 정합회로는 상면에 소정 면적의 제1, 제2, 제3, 제4도전영역을 구비하는 제8 LTCC 기판과; 상기 제8LTCC 기판 하부에 형성되며, 일단이 상기 제2도전영역에 연결되고 상기 제3 도전영역에 연결되며 타단이 상기 제1 도전영역에 연결된 제1인덕터 패턴과, 소정 면적의 제2캐패시터 하부패턴 및 제3캐패시터 하부패턴을 구비하는 제9LTCC 기판과; 상기 제9LTCC 기판 하부에 형성되며, 소정 면적으로 형성된 제2캐패시터 상부패턴 및 제3캐패시터 상부패턴과, 일단이 상기 적층형 발룬의 제2전송선로에 연결되고 상기 제2캐패시터 상부패턴과 연결된 제1션트 인덕터 패턴과, 일단이 상기 적층형 발룬의 제3전송선로에 연결되고 상기 제3캐패시터 상부패턴과 연결된 제2션트 인덕터 패턴을 구비하는 제10LTCC 기판과; 상기 제10LTCC 기판 하부에 형성되며, 일단이 상기 제2캐패시터 하부패턴에 연결되고 타단이 상기 제1도전영역에 연결되는 제1패턴과, 일단이 상기 제3캐패시터 하부패턴에 연결되고 타단이 상기 제2도전영역에 연결되는 제2패턴을 구비하는 제11LTCC 기판과; 상기 제11LTCC 기판 하부에 형성되며, 일단이 상기 제1션트 인덕터패턴에 연결된 제3패턴과, 일단이 상기 제2션트 인덕터패턴에 연결된 제4패턴을 상기 제11LTCC기판 하부에 구비하는 제12LTCC 기판과; 상기 제12LTCC기판 하부에 형성되며, 일단이 상기 제3패턴에 연결되고 타단이 접지에 연결 된 제5패턴과, 일단이 상기 제4패턴에 연결되고 타단이 접지에 연결되는 제6패턴과, 일단이 상기 제1패턴에 연결되고 타단이 상기 능동소자에 연결되는 제7패턴과, 일단이 상기 제2패턴에 연결되고 타단이 상기 능동소자에 연결되는 제8패턴을 구비하는 제13LTCC 기판을 포함한다.According to an embodiment of the present invention, the impedance matching circuit includes: an eighth LTCC substrate having first, second, third, and fourth conductive regions of a predetermined area on an upper surface thereof; A first inductor pattern formed under the eighth LTCC substrate, one end connected to the second conductive region, the third conductive region, and the other end connected to the first conductive region, and a second capacitor lower pattern of a predetermined area; And a ninth LTCC substrate having a third capacitor lower pattern; A first capacitor formed under the ninth LTCC substrate and having a predetermined area, the first capacitor connected to the second transmission line of the stacked balun, and the first capacitor connected to the second capacitor upper pattern; A tenth LTCC substrate having an inductor pattern and a second shunt inductor pattern, one end of which is connected to a third transmission line of the stacked balun and connected to the third capacitor upper pattern; A first pattern formed under the tenth LTCC substrate, one end of which is connected to the second capacitor lower pattern and the other end of which is connected to the first conductive region, and one end of which is connected to the third capacitor lower pattern, and the other end of the second pattern An eleventh LTCC substrate having a second pattern connected to the second conductive region; A twelfth LTCC substrate formed under the eleventh LTCC substrate, the third pattern having one end connected to the first shunt inductor pattern, and a fourth pattern having one end connected to the second shunt inductor pattern; ; A fifth pattern formed under the twelfth LTCC substrate, one end of which is connected to the third pattern and the other end of which is connected to ground, and a sixth pattern of which one end is connected to the fourth pattern and the other end of which is connected to ground; And a thirteenth LTCC substrate having a seventh pattern connected to the first pattern and the other end connected to the active element, and an eighth pattern at one end connected to the second pattern and the other end connected to the active element. .
본 발명의 실시형태에 따르면, 상기 제1인덕터 패턴은 일단이 상기 제2도전영역에 연결되고 적어도 둘의 수평부와 상기 수평부에 연결된 적어도 하나의 수직부로 형성되어 상기 제3 도전영역에 연결되며 대각선으로 상기 제1 도전영역에 연결된다.According to an embodiment of the present invention, the first inductor pattern has one end connected to the second conductive region and formed of at least two horizontal portions and at least one vertical portion connected to the horizontal portion, and connected to the third conductive region. It is diagonally connected to the first conductive region.
상기 제1션트 인덕터 패턴은 일단이 상기 적층형 발룬의 제2전송선로에 연결되고 상기 제2캐패시터 상부패턴과 연결되며 적어도 둘의 수평부와 상기 수평부에 연결된 적어도 하나의 수직부로 형성된다.The first shunt inductor pattern has one end connected to the second transmission line of the stacked balun, the second capacitor upper pattern, and at least two horizontal parts and at least one vertical part connected to the horizontal part.
상기 제2션트 인덕터 패턴은 일단이 상기 적층형 발룬의 제3전송선로에 연결되고 상기 제3캐패시터 상부패턴과 연결되며 적어도 둘의 수평부와 상기 수평부에 연결된 적어도 하나의 수직부로 형성된다.The second shunt inductor pattern has one end connected to a third transmission line of the stacked balun, connected to the third capacitor upper pattern, and formed of at least two horizontal parts and at least one vertical part connected to the horizontal part.
상기 제3패턴은 일단이 상기 제1션트 인덕터패턴에 연결되고 적어도 둘의 수평부와 상기 수평부에 연결된 적어도 하나의 수직부로 형성된다.One end of the third pattern is formed of at least two horizontal parts connected to the first shunt inductor pattern and at least one vertical part connected to the horizontal part.
상기 제4패턴은 일단이 상기 제2션트 인덕터패턴에 연결되고 적어도 둘의 수평부와 상기 수평부에 연결된 적어도 하나의 수직부로 형성된다.The fourth pattern has one end connected to the second shunt inductor pattern and formed of at least two horizontal parts and at least one vertical part connected to the horizontal part.
상기 제5패턴은 일단이 상기 제3패턴에 연결되고 적어도 둘의 수평부와 상기 수평부와 연결된 적어도 둘의 수직부로 형성된다.The fifth pattern has one end connected to the third pattern and formed of at least two horizontal parts and at least two vertical parts connected to the horizontal part.
상기 제6패턴은 일단이 상기 제4패턴에 연결되고 적어도 둘의 수평부와 상기 수평부와 연결된 적어도 둘의 수직부로 형성되며 타단이 접지에 연결된다.The sixth pattern has one end connected to the fourth pattern, at least two horizontal parts and at least two vertical parts connected to the horizontal part, and the other end connected to the ground.
상기 제7패턴은 일단이 상기 제1패턴에 연결되고 적어도 하나의 수평부와 상기 수평부에 연결된 적어도 하나의 수직부로 형성되며 타단이 상기 능동소자에 연결된다.The seventh pattern has one end connected to the first pattern, at least one horizontal portion and at least one vertical portion connected to the horizontal portion, and the other end connected to the active element.
상기 제8패턴은 일단이 상기 제2패턴에 연결되고 적어도 하나의 수평부와 상기 수평부에 연결된 적어도 하나의 수직부로 형성되며 타단이 상기 능동소자에 연결된다.The eighth pattern has one end connected to the second pattern, at least one horizontal portion and at least one vertical portion connected to the horizontal portion, and the other end connected to the active element.
상기 각각의 제8 내지 제13LTCC 기판은 상기 제1션트 인덕터패턴, 제2션트 인덕터패턴, 또는 제1인덕터 패턴의 폭만큼 이격되어 적층되는 것을 특징으로 한다.Each of the eighth to thirteenth LTCC substrates may be stacked to be spaced apart by a width of the first shunt inductor pattern, the second shunt inductor pattern, or the first inductor pattern.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the present invention.
도2a는 무선통신 모듈의 일예를 나타내는 개략적인 구성도이다.2A is a schematic diagram illustrating an example of a wireless communication module.
도2a에 도시된 바에 따르면, 무선통신 모듈(30)은 외부 안테나(31)의 신호를 입력받아 원하는 주파수를 추출해내는 대역통과필터(32)와 추출해낸 주파수 신호를 제1평형신호와 제2평형신호로 변환하여 출력하는 발룬(33)과 상기 제1평형신호와 제2평형신호를 입력받아 임피던스를 정합하여 출력하는 임피던스 정합회로(34)와 상기 임피던스 정합된 신호를 입력받아 소정의 동작을 하는 능동소자(35)를 포함한 다.As shown in FIG. 2A, the
도2b는 본 발명에 따른 무선통신 모듈의 일예를 나타내는 사시도이다.Figure 2b is a perspective view showing an example of a wireless communication module according to the present invention.
도2a 및 도2b를 참조하면, 상기 대역통과필터(32), 발룬(33) 및 임피던스 정합회로(34)는 각각 적층형 대역통과필터(30a), 적층형 발룬(30b) 및 적층형 임피던스 정합회로(30c)로 구현된다. 상기 적층형 대역통과필터(30a)는 소정 패턴이 형성된 적어도 하나의 LTCC 기판을 적층하여 이루어진다. 적층형 발룬(30b)은 상기 적층형 대역통과필터(30a)의 상부에 배치되며, 소정 패턴이 형성된 적어도 하나의 LTCC 기판을 적층하여 이루어진다. 상기 적층형 임피던스 정합회로(30c)는 상기 적층형 발룬(30b) 상부에 배치되며, 소정 패턴이 형성된 적어도 하나의 LTCC 기판을 적층하여 이루어진다. 상기 적층형 임피던스 정합회로(30c)의 최외곽층에는 상기 적층형 임피던스 정합회로의 출력신호를 입력받아 소정의 동작을 수행하는 능동소자(35)가 실장된다. 또한 적층형 대역통과필터(30a), 적층형 발룬(30b) 및 적층형 임피던스 정합회로(30c)로 이루어진 적층구조물의 최외곽층에는 외부 인테나 신호를 입력받아 전달하는 입력단자(31a)와 상기 능동소자의 동작을 출력하는 출력단자(35a)가 배치된다.2A and 2B, the
적층형 대역통과필터(30a), 적층형 발룬(30b), 적층형 임피던스 정합회로(30c)는 아래와 같이 상세하게 설명한다.The stacked
도3a는 본 발명에 따른 적층형 대역통과필터의 분해 사시도이다.3A is an exploded perspective view of a stacked bandpass filter according to the present invention.
도2b 및 도3a를 참조하면, 상기 적층형 대역통과필터는 제1LTCC기판(41), 제2LTCC 기판(42) 및 제3LTCC기판(43)을 포함한다. 상기 제1LTCC 기판(41)은, 상기 적층형 발룬(30b)에 연결되고(out1) 소정 면적으로 형성된 제1공진기 상부패턴(41a)을 구비한다. 상기 제2LTCC 기판(42)은 제1LTCC기판의 하부에 형성되며, 제1공진기 하부패턴(42a), 민더라인 패턴(42b), 제2공진기 하부패턴(42c), 제1캐패시터 상부패턴(42d,42e)을 구비한다. 2B and 3A, the stacked bandpass filter includes a
제1공진기 하부패턴(42a)은 상기 제1공진기 상부패턴(41a)의 대향하는 위치에 소정 면적으로 형성된다. 상기 민더라인 패턴(42b)은 상기 제1공진기 하부패턴(42a)과 일단이 연결되고 민더라인(meander line)의 형태로 형성된다. 제2공진기 하부패턴(42c)은 상기 민더라인 패턴(42b)과 일단이 연결되고 소정 면적으로 형성된다. 상기 제1캐패시터 상부패턴(42d,42e)은 상기 제1공진기 하부패턴의 타단과 연결된 제1연장부(42d)와 상기 제2공진기 하부패턴의 타단과 연결된 제2연장부(42e)로 형성된다. 상기 제1연장부(42d)와 상기 제2연장부(42e)는 소정거리로 이격되어 있다. The first resonator
상기 제3LTCC 기판(43)은 상기 제2LTCC 기판 하부에 형성되며, 제2공진기 상부패턴(43a)과 제1캐패시터 하부패턴(43b)를 구비한다. 제2공진기 상부패턴(43a)은 상기 제2공진기 하부패턴(42b)의 대향하는 위치에 소정 면적으로 형성되고 상기 입력단자(31a)와 일단(in1)이 연결된다. 상기 제1캐패시터 하부패턴(43b)는 상기 제1캐패시터의 상부패턴(42d,42e)과 대향하는 위치에 소정 면적으로 형성된다.The
도3b는 본 발명에 따른 적층형 대역통과필터의 일예의 등가회로도이다.3B is an equivalent circuit diagram of an example of a stacked bandpass filter according to the present invention.
도2b 및 도3a를 참조하면, 상기 적층형 대역통과필터(30a)는 등가적으로 상기 입력단자(31a)에 일단이 직렬로 연결되고 타단이 상기 적층형 발룬(33)에 직렬로 연결된 제1캐패시터(32b)와, 상기 제1캐패시터(32b)와 일단이 연결되고 타단은 접지에 연결된 제2공진기(32a)와, 상기 제1캐패시터(32b)와 일단이 연결되고 타단은 접지에 연결된 제1공진기(32c)를 포함한다. 2B and 3A, the stacked
또한, 상기 제1공진기(32c)와 제2공진기(32a)의 각각에 추가의 인덕터와 캐패시터로 이루어진 공진기를 병렬연결하여 통과대역 주파수의 폭을 조절할 수 있고 차단 주파수에서의 감쇄특성을 변화시킬 수 있다.In addition, by connecting a resonator including an additional inductor and a capacitor in parallel to each of the
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 적층형 대역통과필터(30a)는 등가적으로 대응되는 상기 제1공진기(32c), 제2공진기(32a) 및 제1캐패시터(32b)를 적층된 LTCC기판 내부에 패턴으로 형성하여 무선통신 모듈의 소형화를 용이하게 한다.As described above, the stacked
도4a는 본 발명에 따른 적층형 발룬의 일 예를 나타낸 분해 사시도이다.Figure 4a is an exploded perspective view showing an example of the stacked balun according to the present invention.
도2b 및 도4a을 참조하면, 상기 적층형 발룬(30b)은 바람직하게는, 소형화 집적화에 용이한 다층구조의 나선형태를 이룬다. 상기 적층형 발룬(30b)은 제4LTCC 기판(44), 제5LTCC 기판(45), 제6LTCC 기판(46) 및 제7LTCC 기판(47)을 포함한다. 상기 제4LTCC 기판(44)은 소정 면적의 나선구조의 형태로 형성되고 일단(out3)이 제1평형신호를 출력하는 제1스트립패턴(44a)을 구비한다. 상기 제5LTCC 기판(45)은 상기 제4LTCC 기판(44) 하부에 형성되며, 제2스트립패턴(45a)을 구비한다. 제2스트립패턴(45a)은 상기 제1스트립패턴(44a)과 교차하는 위치에 소정 면적으로 형성되고 일단(in2)이 상기 대역통과필터와 연결된다. 상기 제6LTCC 기판(46)은 상기 제5LTCC기판(45) 하부에 형성되며, 제3스트립패턴(46a)을 구비한다. 상기 제3스트립패턴(46a)은 상기 제1스트립패턴(44a)과 대향하는 소정 면적의 나선구조의 형태로 형성되고 일단이 상기 제2스트립패턴(45a)과 연결되며, 타단이 접지에 연결된다. 상기 제7LTCC 기판(47)은 상기 제6LTCC 기판(46) 하부에 형성되며, 제4스트립패턴(47a)을 구비한다. 상기 제4스트립패턴(47a)은 상기 제1스트립패턴(44a) 및 제3스트립패턴(46a)과 대향하는 소정 면적의 나선구조의 형태로 형성되고 일단이 상기 제1스트립패턴(44a)과 연결되며, 타단(out2)이 제2평형신호를 출력한다.2B and 4A, the
도4b는 본 발명에 따른 적층형 발룬의 일예의 등가회로도이다.4B is an equivalent circuit diagram of one example of a stacked balun according to the present invention.
도2b 및 도4b를 참조하면, 상기 적층형 발룬(30b)은 하나의 입력(in2)과 둘의 출력(out2, out3)을 지닌 3단자 적층형 발룬이다. 상기 적층형 발룬(30b)은 제1전송선로(33a), 제2전송선로(33b) 및 제3전송선로(33c)를 포함한다. 상기 제1전송선로(33a)는 일단이 상기 적층형 대역통과필터의 출력단(in2)과 연결되고 타단이 접지된다. 상기 제2전송선로(33b)는 상기 제1전송선로(33a)의 일부분에 대향하여 평행하게 형성되며, 일단(out3)이 제1평형신호를 출력한다. 상기 제3전송선로(33c)는 일단이 상기 제2전송선로(33b)에 연결되고, 상기 제1전송선로(33a)의 일부분에 대향하여 평행하게 형성되며, 타단(out2)이 제2평형신호를 출력한다.2b and 4b, the
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 적층형 발룬(30b)은 등가적으로 대응되는 상기 제1전송선로(33a), 제2전송선로(33b) 및 제3전송선로(33c)를 적층된 LTCC기판 내부에 패턴으로 형성하여 무선통신 모듈의 소형화를 더욱 용이하게 한다.As described above, in the stacked
도5a는 본 발명에 따른 적층형 임피던스 정합회로의 일 예의 분해 사시도이다.5A is an exploded perspective view of an example of a stacked impedance matching circuit according to the present invention.
도2b 및 도5a를 참조하면, 적층형 임피던스 정합회로(30c)는 제8LTCC 기판(48), 제9LTCC 기판(49), 제10LTCC 기판(50), 제11LTCC기판(51), 제12 LTCC 기판(52) 및 제13LTCC 기판(53)을 포함한다. 제8LTCC 기판(48)은 상면에 소정 면적의 제1(48a), 제2(48b), 제3(48c), 제4도전영역(48d)을 구비한다. 제9LTCC 기판(49)은 상기 제8LTCC 기판 하부에 형성되며, 제1인덕터 패턴(49c)과 소정 면적의 제2캐패시터 하부패턴(49a) 및 제3캐패시터 하부패턴(49b)을 구비한다. 2B and 5A, the stacked
상기 제2인덕터 패턴(49c)은 일단이 상기 제2도전영역(48b)에 연결되고 적어도 둘의 수평부와 상기 수평부에 연결된 적어도 하나의 수직부로 형성되어 상기 제3 도전영역(48c)에 연결되며 대각선으로 상기 제1 도전영역(48a)에 연결된다. One end of the
상기 제10LTCC 기판은 상기 제9LTCC 기판(49) 하부에 형성되며, 소정 면적으로 형성된 제2캐패시터 상부패턴(50a), 제3캐패시터 상부패턴(50b), 제1션트 인덕터 패턴(50c) 및 제2션트 인덕터 패턴(50d)를 구비한다. 상기 제1션트 인덕터 패턴(50c)은 일단이 상기 적층형 발룬의 제2전송선로(in3)에 연결되고 상기 제3캐패시 터 상부패턴(50a)과 연결된다. 제2션트 인덕터 패턴(50d)는 일단이 상기 적층형 발룬의 제3전송선로(in4)에 연결되고 상기 제4캐패시터 상부패턴(50b)과 연결된다. The tenth LTCC substrate is formed under the
상기 제11LTCC 기판(51)은 상기 제10LTCC 기판(50) 하부에 형성되며, 제1패턴(51a) 및 제2패턴(51b)을 구비한다. 상기 제1패턴(51a)은 일단이 상기 제2캐패시터 하부패턴(49a)에 연결되고 타단이 상기 제1도전영역(48a)에 연결된다. 상기 제2패턴(51b)은 일단이 상기 제3캐패시터 하부패턴(49b)에 연결되고 타단이 상기 제2도전영역(48b)에 연결된다. The
상기 제12LTCC 기판(52)은 상기 제11LTCC 기판(51) 하부에 형성되며, 일단이 상기 제1션트 인덕터패턴(50c)에 연결된 제3패턴(52a)과, 일단이 상기 제2션트 인덕터패턴(50d)에 연결된 제4패턴(52b)을 구비한다. The
상기 제13LTCC 기판(53)은 상기 제 12LTCC 기판(52) 하부에 형성되며, 제5패턴(53a), 제6패턴(53b), 제7패턴(53c) 및 제8패턴(53d)을 구비한다. 상기 제5패턴(53a)는 일단이 상기 제3패턴(52a)에 연결되고 타단이 접지에 연결된다. 상기 제6패턴(53b)은 일단이 상기 제4패턴(52b)에 연결되고 타단이 접지에 연결된다. 제7패턴(53c)은 일단이 상기 제1패턴(51a)에 연결되고 타단(out4)이 상기 능동소자에 연결된다. 상기 제8패턴(53d)은 일단이 상기 제2패턴(51b)에 연결되고 타단(out5)이 상기 능동소자에 연결된다.The
도5b는 본 발명에 따른 적층형 임피던스 정합회로의 일예의 등가회로도이다.5B is an equivalent circuit diagram of an example of a stacked impedance matching circuit according to the present invention.
도2b 및 도5b을 참조하면, 상기 적층형 임피던스 정합회로(30c)는 제1션트 인덕터(34a), 제2션트 인덕터(34b), 제2캐패시터(34c), 제3캐패시터(34d) 및 제1인덕터(34e)를 포함한다.2B and 5B, the stacked
상기 제1션트 인덕터(34a)는 일단이 상기 적층형 발룬의 제2전송선로(in3)에 병렬연결되고 타단이 접지에 연결된다. 상기 제2션트 인덕터(34b)는 일단이 상기 적층형 발룬의 제3전송선로(in4)에 병렬연결되고 타단이 접지에 연결된다. 상기 제2캐패시터(34c)는 일단이 상기 적층형 발룬(30b)의 제2전송선로에 직렬연결되고 타단이 상기 능동소자의 입력단(out4)에 연결된다. 상기 제3캐패시터(34d)는 일단이 상기 적층형 발룬(30b)의 제3전송선로에 직렬연결되고 타단이 상기 능동소자의 다른 입력단(out5)에 연결된다. 상기 제2인덕터(34e)는 일단이 상기 능동소자의 입력단에 연결된 상기 제2캐패시터(34c)의 일단에 병렬연결되고 타단이 상기 능동소자의 다른 입력단에 연결된 상기 제3캐패시터(34d)의 일단에 병렬연결된다. One end of the
도5a 및 도5b를 참조하면, 상기 제1션트 인덕터(34a)는 바람직하게는, 다층구조의 나선 형태로 구성되며, 상기 제1션트 인덕터 패턴(50c), 제3 패턴(52a) 및 제5 패턴(53a)으로 구현된다. 상기 제2션트 인덕터(34b)는 바람직하게는, 다층구조의 나선 형태로 구성되며, 상기 제2션트 인덕터 패턴(50d), 상기 제4 패턴(52b) 및 상기 제6 패턴(53b)으로 구현된다. 상기 제2인덕터(34e)는 바람직하게는, 가상접지를 형성하기 위해 교차구조의 형태로 구성되며, 상기 제1 내지 제4도전영역, 제1패턴(51a) 및 제2패턴(51b)으로 구현된다.5A and 5B, the
상기 각각의 제8 내지 제13LTCC 기판은 바람직하게는, 기생 캐패시턴스를 감소시키기 위해 상기 제1션트 인덕터패턴(50c), 제2션트 인덕터패턴(50d), 및 제2인덕터 패턴의 폭만큼 이격되어 적층된다.Each of the eighth to thirteenth LTCC substrates is preferably stacked by the width of the first
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 적층형 임피던스 정합회로(30c)는 등가적으로 대응되는 상기 제1션트 인덕터(34a), 제2션트 인덕터(34b), 제2캐패시터(34c), 제3캐패시터(34d) 및 제1인덕터(34e)를 적층된 LTCC기판 내부에 패턴으로 형성하여 무선통신 모듈의 소형화를 더욱더 용이하게 한다.As described above, the stacked
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고 특허청구범위에 의해 한정되며, 본 발명의 구성은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 그 구성의 다양한 변경 및 개조가 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 쉽게 알 수 있다.The present invention described above is not limited to the above-described embodiment and the accompanying drawings, but is defined by the claims, and the configuration of the present invention may be modified in various ways without departing from the spirit of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art that modifications are possible.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 점유 면적을 크게 차지하는 회로 및 수동소자를 패턴으로 형성하여 기판 크기의 증가 및 부가적인 공정 없이 무선통신 모듈을 구성하여 무선통신 모듈이 적용되는 무선 단말기등의 소형화의 제약을 해소할 수 있다. As described above, according to the present invention, a circuit and a passive element occupying a large occupied area are formed in a pattern to form a wireless communication module without increasing the substrate size and additional processes, thereby miniaturizing the wireless terminal to which the wireless communication module is applied. Restrictions can be removed.
Claims (15)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020050102060A KR100649751B1 (en) | 2005-10-27 | 2005-10-27 | Composite rf module using ltcc multi-layer substrate |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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KR100649751B1 true KR100649751B1 (en) | 2006-11-27 |
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ID=37713554
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KR1020050102060A KR100649751B1 (en) | 2005-10-27 | 2005-10-27 | Composite rf module using ltcc multi-layer substrate |
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100939755B1 (en) * | 2006-12-08 | 2010-01-29 | 다이요 유덴 가부시키가이샤 | Lamination type balance to unbalance transformer, hybrid integrated circuit and laminated substrate |
KR100956218B1 (en) | 2008-01-23 | 2010-05-04 | 삼성전기주식회사 | Wireless communication module |
KR101311477B1 (en) | 2011-02-11 | 2013-10-14 | 엘에스엠트론 주식회사 | Apparatus for impedance matching and Antenna using the same |
KR101393771B1 (en) * | 2007-06-28 | 2014-05-13 | 엘지이노텍 주식회사 | Front end module and method for fabricating the same |
KR101405106B1 (en) | 2014-04-16 | 2014-06-12 | 주식회사 피에이텍 | Impedance matching device and rf power amplifier using it |
-
2005
- 2005-10-27 KR KR1020050102060A patent/KR100649751B1/en not_active IP Right Cessation
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