KR100784411B1 - 듀얼밴드 단말기용 프론트 엔드 모듈 - Google Patents

듀얼밴드 단말기용 프론트 엔드 모듈 Download PDF

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조현민
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강남기
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Abstract

본 발명은 하나의 안테나를 통해 수신되는 제 1 밴드 및 제 2 밴드의 신호를 분리하는 듀얼밴드 단말기용 프론트 엔드 모듈을 제공한다.
본 발명에 따르면, 저역통과필터 및 고역통과필터를 사용하여 제 1 밴드 및 제 2 밴드의 신호를 분리한다. 고역통과필터는 직병렬 공진기를 사용하고, 그 직병렬 공진기는 제 2 밴드의 신호보다 높은 주파수에서는 병렬 공진기로 동작하게 하며, 제 2 밴드의 신호에서는 직렬 공진기로 동작하게 하여 낮은 인덕턴스의 값에서 높은 Q 값을 갖도록 한다. 고역통과필터에 의해 분리된 제 2 밴드의 신호는 SAW(Surface Acoustic Wave) 필터가 다시 필터링한다. 그리고 저역통과필터 및 고역통과필터를 구성하는 커패시터 및 인덕터는 복수의 유전체 시트에 패턴을 형성하여 적층하고, 적층한 복수의 유전체 시트의 상면에는 SAW 필터를 배치한다. 그러므로 프론트 엔드 모듈의 크기를 대폭 감소시켜 제조할 수 있다.
듀얼밴드, CDMA, GPS, 다이플렉서, 듀플렉서, 병렬공진, 고역통과필터

Description

듀얼밴드 단말기용 프론트 엔드 모듈{FRONT-END MODULE FOR DUAL-BAND TERMINAL}
도 1은 일반적인 듀얼밴드 단말기용 프론트 엔드 모듈의 구성을 개략적으로 보인 도면,
도 2는 일반적인 듀얼밴드 단말기용 프론트 엔드 모듈에서 다이플렉서의 상세 구성을 보인 회로도,
도 3은 본 발명의 프론트 엔드 모듈의 구성을 보인 회로도,
도 4는 인덕터 및 커패시터의 병렬 공진기의 임피던스 특성을 설명하기 위한 도면,
도 5는 본 발명의 프론트 엔드 모듈의 외관 구성을 보인 도면, 및
도 6a 내지 도 6i는 본 발명의 프론트 엔드 모듈을 구성하는 각각의 유전체 시트에 형성된 패턴을 보인 도면이다.
본 발명은 하나의 안테나를 통해 수신되는 제 1 밴드 및 제 2 밴드의 신호를 분리하는 듀얼밴드 단말기용 프론트 엔드 모듈에 관한 것이다.
보다 상세하게는 824∼894㎒의 주파수 대역을 사용하는 제 1 밴드의 신호인 CDMA(Code Division Multiple Access) 신호와 1570∼1580㎒ 주파수 대역을 사용하는 제 2 밴드의 신호인 GPS(Global Positioning System) 신호를 분리하는 저역통과필터 및 고역통과필터를 복수의 유전체 시트에 패턴으로 형성하여 적층하고, 적층한 복수의 유전체 시트의 상면에는 제 2 밴드의 신호를 추출하는 SAW(Surface Acoustic Wave) 필터의 베어 칩(Bare chip)을 실장하여 크기를 줄일 수 있는 듀얼밴드 단말기용 프론트 엔드 모듈에 관한 것이다.
일반적으로 대한민국에서 사용하는 이동통신 단말기는 824∼894㎒의 주파수 대역을 사용하는 CDMA와, 1750∼1880㎒의 주파수 대역을 사용하는 PCS(Personal Communication Services)로 구분할 수 있다. 그리고 미국은 824∼894㎒의 주파수 대역을 사용하는 CDMA와, 1850∼1990㎒의 주파수 대역을 사용하는 USPCS로 구분할 수 있다.
그리고 이동통신 단말기에 GPS 기술이 도입되면서 위치추적 및 교통정보의 제공 등과 같은 다양한 차세대의 위치정보 서비스를 제공하고 있다. 상기 GPS는 1570∼1580㎒의 주파수 대역을 사용하고 있다.
듀얼밴드 단말기는 상기한 바와 같이 주파수 대역이 서로 상이한 2가지 주파수 대역의 신호를 함께 처리할 수 있는 것이다. 상기 듀얼밴드 단말기가 서로 상이한 2가지 주파수 대역의 신호를 하나의 안테나를 통해 송신 및 수신하고, 이를 분 리 및 결합할 수 있는 프론트 엔드 모듈을 구비하고 있다.
도 1은 일반적인 제 1 밴드 및 제 2 밴드의 신호를 처리하는 듀얼밴드 단말기용 프론트 엔드 모듈의 구성을 개략적으로 보인 도면이다. 도 1을 참조하면, 듀얼밴드 단말기용 프론트 엔드 모듈은, 제 1 밴드의 송신신호(CDMA_Tx) 및 수신신호(CDMA_Rx)를 송수신하고 제 2 밴드의 신호(GPS_Rx)를 수신하는 듀얼밴드 안테나(100)와, 상기 듀얼밴드 안테나(100)를 통해 송신 및 수신되는 제 1 밴드의 송신신호(CDMA_Tx) 및 수신신호(CDMA_Rx)와 제 2 밴드의 수신신호(GPS_Rx)를 분리 및 결합하는 다이플렉서(110)와, 상기 제 1 밴드의 송신신호(CDMA_Tx)를 상기 다이플렉서(110)로 전달하고, 상기 다이플렉서(110)에서 출력되는 제 1 밴드의 수신신호(CDMA_Rx)를 분리하는 제 1 밴드용 듀플렉서(120)와, 상기 다이플렉서(110)에서 출력되는 제 2 밴드의 신호(GPS_Rx)를 필터링하는 제 2 밴드용 필터(130)로 구성된다.
이와 같이 구성된 듀얼밴드 단말기용 프론트 엔드 모듈은 외부로부터 입력되는 제 1 밴드의 송신신호(CDMA_Tx)를 CDMA용 듀플렉서(120)가 다이플렉서(110)로 전달한다. 그러면, 다이플렉서(110)는 CDMA 송신신호(CDMA_Tx)를 듀얼밴드 안테나(100)로 전달하여 송신하게 된다.
그리고 듀얼밴드 안테나(100)를 통해 수신되는 제 1 밴드의 수신신호(CDMA_Rx)와 제 2 밴드의 수신신호(GPS_Rx)를 다이플렉서(110)가 각기 분리하고, 다이플렉서(110)가 분리한 제 1 밴드의 수신신호(CDMA_Rx)는 제 1 밴드용 듀플렉서(120)를 통해 외부로 출력되며, 다이플렉서(110)가 분리한 제 2 밴드의 수신신호(GPS_Rx)는 제 2 밴드용 필터(130)에서 필터링되어 외부로 출력된다.
여기서, 상기 제 2 밴드용 필터(130)는 예를 들면, SAW(Surface Acoustic Wave) 필터를 사용하여 제 2 밴드의 수신신호(GPS_Rx)를 정밀하게 추출한다.
상기 제 1 밴드의 신호가 CDMA 신호일 경우에 제 1 밴드의 송신 및 수신신호(CDMA_Tx, CDMA_Rx)의 주파수 대역은 824∼894㎒이고, 상기 제 2 밴드의 신호가 GPS 신호일 경우에 제 1 밴드의 수신신호(GPS_Rx)의 주파수 대역은 1570∼1580㎒이다. 그러므로 상기 다이플렉서(110)는 통상적으로 저역통과필터 및 고역통과필터를 사용하여 상기 제 1 밴드의 수신신호(CDMA_Rx)와 상기 제 2 밴드의 수신신호(GPS_Rx)를 분리하고 있다.
도 2는 상기 다이플렉서(110)의 구성을 보인 회로도이다. 여기서, 부호 200은 저역통과필터이고, 부호 210은 고역통과필터이다. 제 1 밴드의 송신 및 수신신호(CDMA_Tx, CDMA_Rx)가 통과하는 저역통과필터(200)는 안테나(100)와 제 1 밴드의 송신 및 수신신호(CDMA_Tx, CDMA_Rx)가 입력 및 출력되는 입출력 포트의 사이에 직렬로 코일(201)이 연결되고, 상기 입출력 포트 및 상기 코일(201)의 접속점과 접지의 사이에 코일(203) 및 콘덴서(205)로 이루어지는 직렬 공진기가 연결된다.
그리고 상기 고역통과필터(210)는, 안테나(100)와 제 2 밴드용 필터(130)의 사이에 콘덴서(211)가 직렬 연결되고, 상기 제 2 밴드용 필터(130) 및 상기 콘덴서(211)의 접속점과 접지의 사이에 코일(213) 및 콘덴서(215)로 이루어지는 직렬 공진기가 연결된다.
이러한 구성을 가지는 다이플렉서(110)는 안테나(100)를 통해 수신되는 신호들 중에서 제 1 밴드의 수신신호(CDMA_Rx) 즉, 824∼894㎒ 주파수 대역의 CDMA 신호는 저역통과필터(200)의 인덕터(201)를 통하고, 인덕터(203) 및 커패시터(205)로 이루어지는 직렬 공진기에 공진된다. 이 때, 824∼894㎒ 주파수 대역의 CDMA 신호보다 높은 주파수를 가지는 신호들은 상기 인덕터(203) 및 커패시터(205)로 이루어지는 직렬 공진기를 통해 접지로 빠져나가게 된다.
상기 인덕터(201)를 통과한 제 1 밴드의 수신신호(CDMA_Rx)는 제 1 밴드용 듀플렉서(120)를 통해 외부로 출력된다.
그리고 안테나(100)를 통해 수신되는 신호들 중에서 제 2 밴드의 수신신호(GPS_Rx) 즉, 1570∼1580㎒ 주파수 대역의 GPS 신호는 고역통과필터(210)의 커패시터(211)를 통하고, 인덕터(213) 및 커패시터(215)로 이루어진 직렬 공진기에 공진된다. 이 때, 제 2 밴드의 수신신호(GPS_Rx)보다 낮은 주파수 대역의 신호들은 인덕터(213) 및 커패시터(215)로 이루어진 직렬 공진기를 통해 접지로 빠져나가게 된다.
상기 커패시터(211)를 통과한 신호는 제 2 밴드용 필터(130)에서 다시 필터 링되어 제 2 밴드의 수신신호(GPS_Rx)가 출력된다.
이러한 듀얼밴드 단말기용 프론트 엔드 모듈에 있어서, 듀얼밴드의 특성상 저역통과필터(200)보다 고역통과필터(210)에서 인덕턴스의 값이 10nH 이상으로 커지게 되는 현상이 발생한다.
작은 면적과 얇은 시트를 요구하는 현재의 부품업계에서 한정된 공간에 저온 동시소성 세라믹(Low Temperature Co-fired Ceramic) 기술을 이용하여 10nH 이상의 인덕턴스의 값을 갖는 인덕터를 구현할 경우에 인덕터의 Q 값이 낮아지고, 기생성분의 증가로 인하여 원래의 요구되는 특성을 만족하지 못하게 된다.
일반적으로 직렬 공진기의 Q 값은 다음의 수학식 1과 같다.
Figure 112006088235882-pat00001
여기서, L은 직렬 공진기를 구성하는 인덕터(213)의 인덕턴스이고, R은 특성 임피던스로 50Ω이다.
상기 수학식 1에서 알 수 있는 바와 같이 직렬 공진기의 Q 값을 증가시키기 위해서는 인덕터(213)의 인덕턴스가 높아야 된다. 저온 동시소성 세라믹 기술을 이용하여 한정된 공간의 유전체 시트에 인덕터(213)를 형성할 경우에 인덕터(213)의 패턴의 턴(turn) 수를 증가시켜야 된다.
그러나 인덕터(213) 패턴의 턴 수를 유전체 시트의 층수를 증가시켜야 되어 제품의 크기가 커지게 되는 원인이 된다. 또한 유전체 시트의 층수가 증가하게 되면, 부품 제작의 공정이 복잡하게 되고, 기생 성분의 증가로 인하여 원하지 않는 특성을 나타냄은 물론 저온 동시 소성 세라믹 기술의 특성상 인덕턴스의 값이 큰 인덕터는 오히려 Q 값을 저하시키는 결과를 초래한다.
본 발명의 목적은 고역통과필터에 직병렬 공진기를 구성하고, 그 직병렬 공진기가 제 2 밴드의 수신신호보다 높은 주파수의 신호에서는 병렬 공진기로 동작하고 제 2 밴드의 수신신호에서는 직렬 공진기로 동작하면서 제 2 밴드의 수신신호를 분리하는 듀얼밴드 단말기용 프론트 엔드 모듈을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 저역통과필터 및 고역통과필터를 복수의 유전체 시트에 패턴으로 형성하여 적층하고, 적층한 복수의 유전체 시트의 상면에 제 2 밴드의 수신신호를 추출하는 제 2 밴드용 필터의 베어 칩(Bare chip)을 실장하여 크기를 줄일 수 있는 듀얼밴드 단말기용 프론트 엔드 모듈을 제공하는데 있다.
이러한 목적을 가지는 본 발명의 듀얼밴드 단말기용 프론트 엔드 모듈에 따르면, 고역통과필터에 직병렬 공진기를 포함하여 구성한다. 상기 직병렬 공진기에서 병렬 공진기는 공진 주파수를 제 2 밴드의 신호보다 높은 주파수로 설정한다.
그러므로 제 2 밴드의 신호에 대해 병렬 공진기가 인덕터로 동작하게 되어 직병렬 공진기는 직렬 공진기로 동작하고, 고역통과필터가 제 2 밴드의 신호를 추출한다.
그리고 고역통과필터에 직병렬 공진기를 구성함에 따라 직병렬 공진기를 구성하기 위한 인덕터의 인덕턴스가 낮아도 되고, 이로 인하여 LTCC 기술로 복수의 유전체 시트에 패턴을 형성하여 저역통과필터 및 고역통과필터를 형성한다.
그러므로 본 발명의 듀얼밴드 단말기용 프론트 엔드 모듈은 하나의 안테나를 통해 수신되는 신호에서 제 1 밴드의 신호를 통과시키는 저역통과필터와, 직병렬 공진기가 내장되고, 상기 하나의 안테나를 통해 수신되는 신호에서 제 2 밴드의 신호를 통과시키는 고역통과필터와, 상기 고역통과필터를 통과한 제 2 밴드의 신호를 필터링하는 제 2 밴드용 필터를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
상기 직병렬 공진기는, 병렬 공진기와, 상기 병렬 공진기와 연결되는 커패시터를 포함하고, 상기 병렬 공진기는 상기 제 2 밴드의 신호보다 높은 주파수에서 공진되고, 제 2 밴드의 신호에 대하여 인덕터로 동작하는 것을 특징으로 한다.
상기 제 2 밴드용 필터는, SAW(Surface Acoustic Wave) 필터인 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 듀얼밴드 단말기용 프론트 엔드 모듈은 복수의 층이 적층되는 적층 유전체 시트와, 상기 적층 유전체 시트의 복수 층의 유전체 시트에 패턴이 형성되고, 안테나의 수신신호에서 제 1 밴드의 신호를 통과시키는 저역통과필터 패턴부와, 상기 적층 유전체 시트의 복수 층의 유전체 시트에 직병렬 공진부의 패턴을 포함한 패턴이 형성되고, 상기 안테나의 수신신호에서 제 2 밴드의 신호를 통과시키는 고역통과필터 패턴부와, 상기 적층 유전체 시트에 실장되고, 상기 고역통과필터 패턴부를 통과한 제 2 밴드의 신호를 필터링하는 제 2 밴드용 필터를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
상기 저역통과필터 패턴부는, 제 2 층 및 제 3 층의 유전체 시트에 인덕터(L1)의 패턴이 형성되고, 제 4 층 및 제 5 층의 유전체 시트에 인덕터(L2)의 패턴이 형성되며, 제 7 층의 유전체 시트에 커패시터(C1)의 패턴이 형성되어 제 8 층의 유전체 기판에 형성된 접지패턴의 사이에 커패시턴스를 갖게 구성되고, 상기 인덕터(L1, L2) 및 커패시터(C1)의 패턴이 비아 홀을 통해 연결되는 것을 특징으로 한다.
상기 고역통과필터 패턴부는, 제 2 층 및 제 3 층의 유전체 기판에 커패시터(C2)의 패턴이 각기 형성되어 커패시턴스를 갖고, 제 4 층 내지 제 6 층의 유전체 시트에 인덕터(L3)의 패턴이 형성됨과 아울러 제 6 층 및 제 7 층의 유전체 시트에 커패시터(C3)의 패턴이 형성되어 인덕터(L3)의 패턴과 커패시터(C3)의 패턴이 병렬 공진기를 형성하고, 제 7 층의 유전체 시트에 커패시터(C4)의 패턴을 형성하여 제 8 층의 유전체 기판에 형성된 접지패턴의 사이에 커패시턴스를 가지면서 상기 병렬 공진기와 직병렬 공진기로 연결되며, 상기 커패시터(C2, C3, C4)의 패턴과 인덕터(L3)의 패턴은 비아 홀을 통해 연결되는 것을 특징으로 한다.
이하의 상세한 설명은 예시에 지나지 않으며, 본 발명의 실시 예를 도시한 것에 불과하다. 또한 본 발명의 원리와 개념은 가장 유용하고, 쉽게 설명할 목적으로 제공된다. 따라서, 본 발명의 기본 이해를 위한 필요 이상의 자세한 구조를 제공하고자 하지 않았음은 물론 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 실체에서 실시될 수 있는 여러 가지의 형태들을 도면을 통해 예시한다.
도 3은 본 발명의 프론트 엔드 모듈의 구성을 보인 회로도이다. 여기서, 부호 300은 안테나이다. 상기 안테나(300)는 제 1 밴드의 신호를 송신 및 수신하고, 제 2 밴드의 수신신호를 수신한다.
부호 310은 저역통과필터이다. 상기 저역통과필터(310)는 상기 안테나(300)와 제 1 밴드용 듀플렉서의 사이에 인덕터(L1)가 접속된다. 그리고 상기 인덕터(L1) 및 상기 제 1 밴드용 듀플렉서의 접속점과 접지의 사이에 인덕터(L2) 및 커패시터(C1)가 직렬 연결된 직렬 공진기가 구성된다.
부호 320은 고역통과필터이다. 상기 고역통과필터(320)는 상기 안테나(300)에 커패시터(C2)의 일측단자가 접속되고, 커패시터(C2)의 타측단자에 인덕터(L3) 및 커패시터(C3)의 일측단자가 접속되며, 인덕터(L3) 및 커패시터(C3)의 타측단자와 접지의 사이에 커패시터(C4)가 접속된다. 여기서, 상기 인덕터(L3) 및 커패시터(C3)는 병렬 공진기를 구성하고, 상기 인덕터(L3) 및 커패시터(C3, C4)는 직병렬 공진기를 구성한다.
부호 330은 제 2 밴드용 필터이다. 상기 제 2 밴드용 필터(330)는 상기 고역 통과필터(320)의 출력신호에서 제 2 밴드의 수신신호를 추출하는 것으로서 예를 들면, SAW(Surface Acoustic Wave) 필터를 사용하여 제 2 밴드의 수신신호를 추출한다.
이와 같이 구성된 본 발명의 프론트 엔드 모듈은 안테나(300)를 통해 수신되는 신호가 저역통과필터(300)의 인덕터(L1)를 통과한다. 상기 인덕터(L1)를 통과한 신호는 인덕터(L2) 및 커패시터(C1)로 이루어지는 직렬 공진기에 공진되어 제 1 밴드의 수신신호(CDMA_Rx) 즉, 824∼894㎒ 주파수 대역의 CDMA 수신신호보다 높은 주파수를 가지는 신호는 접지로 빠져나가게 되고, 제 1 밴드의 수신신호(CDMA_Rx)는 제 1 밴드용 듀플렉서로 입력된다.
그리고 CDMA용 듀플렉서에서 출력되는 제 1 밴드의 송신신호는 저역통과필터(300)의 인덕터(L1)를 통해 안테나(300)에 인가되어 송신된다.
또한 안테나(300)를 통해 수신되는 신호가 고역통과필터(320)의 커패시터(C2)를 통하고, 인덕터(L3) 및 커패시터(C3, C4)로 이루어진 직병렬 공진기로 입력된다.
여기서, 상기 인덕터(L3) 및 커패시터(C3)로 이루어지는 병렬 공진기는 제 2 밴드의 수신신호(GPS_Rx)보다 높은 주파수에서 공진이 발생되게 한다. 그러면, 제 2 밴드의 수신신호(GPS_Rx)에서는 인덕터(L3) 및 커패시터(C3)로 이루어지는 병렬 공진기가 인덕터로 동작하게 되고, 그 인덕터와 커패시터(C4)가 직렬 공진기로 동작하여 제 2 밴드의 수신신호(GPS_Rx)보다 낮은 주파수의 신호는 접지로 빠져나가 게 되고, 제 2 밴드의 수신신호(GPS_Rx)보다 높은 신호들은 고역통과필터(320)에서 출력된다.
즉, 도 4에 도시된 바와 같이 인덕터 및 커패시터가 병렬 접속된 병렬 공진기는 공진주파수(ωn)의 신호가 입력될 경우에 병렬 공진이 발생되어 임피던스가 무한대로 된다. 그리고 공진주파수(ωn)보다 낮은 주파수의 신호에 대해서는 임피던스가 플러스 값을 가지게 되어 인덕터의 역할을 수행하고, 공진주파수(ωn)보다 높은 주파수의 신호에 대해서는 임피던스가 마이너스 값을 가지게 되어 커패시터의 역할을 수행한다. 그리고 상기 병렬 공진기가 인덕터로 동작할 경우에 인덕턴스의 값은 공진주파수(ωn)를 조절하여 원하는 값을 가지게 할 수 있다.
본 발명은 상기한 바와 같이 병렬 공진기의 동작특성을 이용하여 고역통과필터(320)를 구성하는 것으로서 인덕터(L3) 및 커패시터(C3)로 이루어지는 병렬 공진기가 제 2 밴드의 수신신호(GPS_Rx)보다 높은 주파수에서 공진이 발생되게 하여 제 2 밴드의 수신신호(GPS_Rx)에서는 병렬 공진기가 인덕터로 동작되게 하고, 그 인덕터와 커패시터(C4)가 직렬 공진기로 동작하여 제 2 밴드의 수신신호(GPS_Rx)가 고역통과필터(320)에서 출력된다.
상기 고역통과필터(320)에서 출력되는 제 2 밴드의 수신신호(GPS_Rx)는 제 2 밴드용 필터(330)에서 다시 필터링되어 출력된다.
도 5는 본 발명의 프론트 엔드 모듈의 외관 구성을 보인 도면이다. 여기서, 부호 500은 복수의 유전체 시트가 적층된 적층 유전체 시트이고, 부호 510은 상기 적층 유전체 시트(500)의 상면에 실장되는 제 2 밴드용 필터이다. 상기 제 2 밴드용 필터(510)는 예를 들면, GPS 수신신호를 필터링하는 SAW 필터가 실장된다.
그리고 상기 적층 유전체 시트(500)는 상기 수직으로 구획되어 복수의 유전체 시트에 상기 저역통과필터(310)의 인덕터(L1, L2) 및 커패시터(C1)의 패턴이 형성되는 저역통과필터 패턴부(520)와, 상기 고역통과필터(320)의 커패시터(C2, C3, C4)와 인덕터(L3)의 패턴이 형성되는 고역통과필터 패턴부(530)로 구획된다.
도 6a 내지 도 6i는 본 발명의 프론트 엔드 모듈을 구성하는 각각의 유전체 시트에 형성된 패턴을 보인 도면으로서 본 발명의 프론트 엔드 모듈은 모두 9개의 유전체 시트(610∼690)로 이루어진다.
제 1 층의 유전체 시트(610)에는 도 6a에 도시된 바와 같이 복수의 접지패턴(611∼614)과, 상기 제 2 밴드용 필터(510)로 신호가 입력되는 입력단자 패턴(615)과, 상기 제 2 밴드용 필터(510)에서 신호가 출력되는 출력단자 패턴(616)이 형성되며, 복수의 접지패턴(611∼614), 입력단자 패턴(615) 및 출력단자 패턴(616)이 형성된다.
제 2 층의 유전체 시트(620)에는 도 6b에 도시된 바와 같이 저역통과필터(310)의 인덕터(L1)의 일부 패턴과, 고역통과필터(320)의 커패시터(C2)의 일측 패턴이 형성된다.
제 3 층의 유전체 시트(630)에는 도 6c에 도시된 바와 같이 저역통과필터(310)의 인덕터(L1)의 나머지 패턴과, 고역통과필터(320)의 커패시터(C2)의 타측 패턴이 형성된다.
제 4 층의 유전체 시트(640)에는 도 6d에 도시된 바와 같이 저역통과필터(310)의 인덕터(L2)의 일부 패턴과, 고역통과필터(320)의 인덕터(L3)의 일부 패턴이 형성된다.
제 5 층의 유전체 시트(650)에는 도 6e에 도시된 바와 같이 저역통과필터(310)의 인덕터(L2)의 나머지 일부 패턴과, 고역통과필터(320)의 인덕터(L3)의 일부 패턴이 형성된다.
제 6 층의 유전체 시트(660)에는 도 6f에 도시된 바와 같이 고역통과필터(320)의 인덕터(L3)의 나머지 일부 패턴과, 커패시터(C3)의 일측 패턴이 형성된다.
제 7 층의 유전체 시트(670)에는 도 6g에 도시된 바와 같이 저역통과필터(310)의 커패시터(C1)의 일측 패턴과, 고역통과필터(320)의 커패시터(C3)의 타측 패턴 및 커패시터(C4)의 일측 패턴이 형성된다.
제 8 층의 유전체 시트(680)에는 도 6h에 도시된 바와 같이 접지패턴이 형성되어 저역통과필터(310)의 커패시터(C1)의 일측 패턴 및 고역통과필터(320)의 커패시터(C4)의 일측 패턴과의 사이에 소정의 커패시턴스를 가지도록 한다.
제 9 층의 유전체 시트(690)에는 도 6i에 도시된 바와 같이 복수의 접지 패턴(691∼694)과, 안테나(300)가 연결되는 안테나 단자패턴(695)과, 제 1 밴드의 신 호를 외부로 출력하기 위한 제 1 밴드 출력 패턴(696)과, 제 2 밴드의 신호를 외부로 출력하기 위한 제 2 밴드 출력 패턴(697)이 형성된다.
상기 도 5와 도 6a 내지 도 6i에서 미설명한 동그라미는 모두 비아 홀로서 그 비아 홀을 통해 제 1 내지 제 9 층의 유전체 시트(610∼690)에 형성한 패턴들이 전기적으로 연결된다.
이와 같이 구성된 본 발명의 프론트 엔드 모듈은 제 9 층의 유전체 시트(690)의 안테나 단자패턴(695)에 안테나(300)가 연결되고, 안테나 단자패턴(695)이 비아 홀을 통해 제 2 층의 유전체 시트(620)에 형성된 저역통과필터(310)의 인덕터(L1)의 일부 패턴 및 고역통과필터(320)의 커패시터(C2)의 일측 패턴과 연결된다.
상기 제 2 층의 유전체 시트(620)에 형성된 저역통과필터(310)의 인덕터(L1)의 일부 패턴은 제 3 층의 유전체 시트(630)의 인덕터(L1)의 나머지 일부 패턴과, 제 4 층 및 제 5 층의 유전체 시트(640, 650)의 인덕터(L2)의 패턴과 비아 홀을 통해 순차적으로 연결된다. 상기 제 5 층의 유전체 시트(650)의 인덕터(L2)의 패턴은 비아 홀을 통해 제 7 층의 유전체 시트(670)의 커패시터(C1)의 일측 패턴과 연결되어 저역통과필터(310)를 형성한다.
또한 상기 제 3 층의 유전체 시트(630)에 형성된 인덕터(L1)의 패턴이 비아 홀을 통해 제 4 층의 유전체 시트(640)에 형성된 인덕터(L2)와 연결되면서 비아 홀을 연속적으로 통해 제 9 층의 유전체 시트(690)의 제 1 밴드 출력 패턴(696)과 연 결되어 상기 저역통과필터(310)에서 필터링된 제 1 밴드의 수신신호가 제 1 밴드 출력 패턴(696)을 통해 외부로 출력된다.
그리고 상기 제 2 층의 유전체 시트(620)의 커패시터(C2)의 패턴과 제 3 층의 유전체 기판(630)의 커패시터 패턴(C2)의 사이에 소정의 커패시턴스 값을 갖게 되고, 제 3 층의 유전체 기판(630)의 커패시터 패턴(C2)은 제 4 층 내지 제 6 층의 유전체 기판(640∼660)에 형성된 인덕터(L3)의 패턴과 비아 홀을 통해 연속적으로 연결되고, 제 6 층의 유전체 기판(640∼660)에 형성된 인덕터(L3)의 패턴이 비아 홀을 통해 제 7 층의 유전체 기판(670)의 커패시터(C2, C3)의 패턴과 연결된다. 또한 상기 제 4 층의 유전체 기판(640)에 형성된 인덕터(L3)의 패턴이 비아 홀을 통해 제 7 층의 유전체 기판(670)의 커패시터(C4, C3)의 패턴과 연결되어 고역통과필터(320)를 형성한다.
또한 상기 제 3 층의 유전체 기판(630)에 형성된 커패시터 패턴(C2)이 비아 홀을 통해 제 1 층의 유전체 기판(610)의 입력단자 패턴(615)과 연결되어 고역통과필터(320)에서 출력되는 제 2 밴드의 수신신호가 제 2 밴드용 필터(510)에서 필터링되고, 제 2 밴드용 필터(510)에서 필터링된 제 2 밴드의 수신신호는 제 1 층의 유전체 기판(610)의 출력단자 패턴(616)으로 출력된다. 그리고 상기 출력단자 패턴(616)은 비아 홀을 통해 제 9 층의 유전체 시트(690)의 제 2 밴드 출력 패턴(697)에 연결되어 제 2 밴드의 수신신호가 외부로 출력된다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 제 2 밴드의 신호를 필터링하는 고역통과필터에 직병렬 공진기를 구성하여 제 2 밴드의 신호보다 높은 주파수에서 병렬 공진이 발생되게 하고, 제 2 밴드의 신호에서는 병렬 공진기가 인덕터로 동작하여 직렬 공진기로 동작하게 함으로써 고역통과필터의 인덕터의 인덕턴스가 작아도 되고, 이로 인하여 LTCC 기술로 유전체 기판에 듀얼밴드 단말기의 프론트 엔드 모듈을 구성할 수 있다.
또한 본 발명은 프론트 엔드 모듈을 구성함에 있어서, 제 1 및 제 2 밴드의 신호를 각기 필터링하는 저역통과필터 및 고역통과필터의 소자들의 패턴을 복수의 유전체 시트에 형성하여 적층하고, 제 2 밴드용 필터인 SAW 필터를 적층 유전체 시트에 실장함으로써 프론트 엔드 모듈의 크기를 소형화할 수 있다.
한편, 상기에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시 예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 이탈하지 않는 한도 내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것을 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자는 용이하게 알 수 있다.

Claims (6)

  1. 하나의 안테나를 통해 수신되는 신호에서 제 1 밴드의 신호를 통과시키는 저역통과필터;
    직병렬 공진기가 내장되고, 상기 하나의 안테나를 통해 수신되는 신호에서 제 2 밴드의 신호를 통과시키는 고역통과필터; 및
    상기 고역통과필터를 통과한 제 2 밴드의 신호를 필터링하는 제 2 밴드용 필터를 포함하여 구성된 듀얼밴드 단말기용 프론트 엔드 모듈.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 직병렬 공진기는;
    병렬 공진기와, 상기 병렬 공진기와 연결되는 커패시터를 포함하고,
    상기 병렬 공진기는 상기 제 2 밴드의 신호보다 높은 주파수에서 공진되고, 제 2 밴드의 신호에 대하여 인덕터로 동작하는 것을 특징으로 하는 듀얼밴드 단말기용 프론트 엔드 모듈.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 밴드용 필터는;
    SAW(Surface Acoustic Wave) 필터인 것을 특징으로 하는 듀얼밴드 단말기용 프론트 엔드 모듈.
  4. 복수의 층이 적층되는 적층 유전체 시트;
    상기 적층 유전체 시트의 복수 층의 유전체 시트에 패턴이 형성되고, 안테나의 수신신호에서 제 1 밴드의 신호를 통과시키는 저역통과필터 패턴부;
    상기 적층 유전체 시트의 복수 층의 유전체 시트에 직병렬 공진부의 패턴을 포함한 패턴이 형성되고, 상기 안테나의 수신신호에서 제 2 밴드의 신호를 통과시키는 고역통과필터 패턴부; 및
    상기 적층 유전체 시트에 실장되고, 상기 고역통과필터 패턴부를 통과한 제 2 밴드의 신호를 필터링하는 제 2 밴드용 필터를 포함하여 구성된 듀얼밴드 단말기용 프론트 엔드 모듈.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 저역통과필터 패턴부는;
    제 2 층 및 제 3 층의 유전체 시트에 인덕터(L1)의 패턴이 형성되고, 제 4 층 및 제 5 층의 유전체 시트에 인덕터(L2)의 패턴이 형성되며, 제 7 층의 유전체 시트에 커패시터(C1)의 패턴이 형성되어 제 8 층의 유전체 기판에 형성된 접지패턴의 사이에 커패시턴스를 갖게 구성되고, 상기 인덕터(L1, L2) 및 커패시터(C1)의 패턴이 비아 홀을 통해 연결되는 것을 특징으로 하는 듀얼밴드 단말기용 프론트 엔드 모듈.
  6. 제 4 항에 있어서, 상기 고역통과필터 패턴부는;
    제 2 층 및 제 3 층의 유전체 기판에 커패시터(C2)의 패턴이 각기 형성되어 커패시턴스를 갖고, 제 4 층 내지 제 6 층의 유전체 시트에 인덕터(L3)의 패턴이 형성됨과 아울러 제 6 층 및 제 7 층의 유전체 시트에 커패시터(C3)의 패턴이 형성되어 인덕터(L3)의 패턴과 커패시터(C3)의 패턴이 병렬 공진기를 형성하고, 제 7 층의 유전체 시트에 커패시터(C4)의 패턴을 형성하여 제 8 층의 유전체 기판에 형성된 접지패턴의 사이에 커패시턴스를 가지면서 상기 병렬 공진기와 직병렬 공진기로 연결되며, 상기 커패시터(C2, C3, C4)의 패턴과 인덕터(L3)의 패턴은 비아 홀을 통해 연결되는 것을 특징으로 하는 듀얼밴드 단말기용 프론트 엔드 모듈.
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