KR100809172B1 - 듀플렉서 및 이를 통한 신호 처리 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 안테나와의 접속을 위한 듀플렉서는 안테나 포트와, 상기 안테나 포트와 결합된 제 1 안테나측 임피던스를 갖는 벌크 음향파(BAW; bulk acoustic wave) 공진기를 포함하는 송신 필터와, 상기 안테나 포트와 결합된 제 2 안테나측 임피던스를 갖는 BAW 공진기를 포함하는 수신 필터와, 상기 안테나 포트 및 접지 사이에 결합된 션트 인덕턴스(shunt inductance)를 포함한다. 상기 션트 인덕턴스 및 상기 송신 필터 및 상기 수신 필터의 제 1 및 제 2 안테나측 임피던스는, 상기 션트 인덕턴스가 상기 제 1 및 제 2 안테나측 임피던스를 스미스 다이어그램(Smith diagram) 내의 부(negative)의 방향으로 전환시키는 방식으로 선택된다.

Description

듀플렉서 및 이를 통한 신호 처리 방법{BAW DUPLEXER WITHOUT PHASE SHIFTER}
도 1 및 도 2는 종래 기술에 따른 듀플렉서의 실시예를 도시한 도면.
도 3은 본 발명에 따른 일실시예의 대표적 회로도를 도시한 도면.
도 4는 본 발명에 따른 Tx 및 Rx 필터의 보다 상세한 실시예를 도시한 도면.
도 5는 본 발명에 따른 션트를 갖지 않는 Tx 경로 특성의 스미스 다이어그램.
도 6은 본 발명에 따른 션트를 갖는 Tx 경로 특성의 스미스 다이어그램.
도 7은 본 발명에 따른 션트를 갖지 않는 Rx 경로 특성의 스미스 다이어그램.
도 8은 본 발명에 따른 션트를 갖는 Rx 경로 특성의 스미스 다이어그램.
도 9는 본 발명에 따른 장치의 안테나 포트의 전체 입력 임피던스 특성의 스미스 다이어그램.
도 10은 Rx와 Tx 브랜치의 통과 대역 특성과 Rx와 Tx 경로 사이의 절연을 도시한 도면.
도 11은 필터 칩을 갖는 기판의 개략적 실시예를 도시한 도면.
도 12는 필터 칩을 갖는 기판의 개략적 실시예를 도시한 도면.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
300 : 송신 필터 301, 321 : 인덕턴스
320 : 수신 필터 340 : 션트 인덕턴스
350, 360 : 임피던스
본 발명은 이동 전화기와 같은 송신기에 사용되는 듀플렉서(duplexer)에 관한 것이다.
이동 전화기 또는 임의의 다른 송수신기와 같은 여러 상이한 통신 애플리케이션에 있어서, 공통 신호 경로가 수신기의 입력 및 송신기의 출력 모두에 접속된다. 이러한 송수신기에서, 안테나는 수신기의 입력 및 송신기의 출력에 연결될 수 있다. 따라서, 공통 신호 경로를 수신기의 입력 및 송신기의 출력에 연결하는데 듀플렉서가 사용된다. 듀플렉서는 송신기에 의해 생성된 변조 전송 신호가 안테나로부터 다시 수신기의 입력에 연결되는 것을 막고 수신기의 오버로딩을 방지하면서 필요한 결합을 제공한다. 따라서, 듀플렉서는 일반적으로 세 개의 포트로 구성된다. 안테나에는 입력 및 출력 신호를 나타내는 신호 모두가 공존한다. 이들 신호의 충돌을 피하기 위해, 통상적으로 상이한 주파수 대역이 Tx 및 Rx 경로에 할당된다. 듀플렉서의 주요 목적은 입력 Rx 신호를 수신 포트로 안내하고 TX 포트로부터 안테나로의 TX 신호를 보호(guard)하는 것이다. 이렇게 하기 위해, 듀플렉서는 통상 각각의 Tx 및 Rx 주파수 대역에 대한 선택성이 높은 두 개의 무선 주파수(RF) 필터를 포함한다. RF-필터는 반대 대역을 충분히 걸러낼 필요가 있다. 안테나 포트에서, 양 필터는 병렬로 연결된다. 두 개의 필터가 서로의 임피던스를 저하시키는 것을 막기 위해, 매칭 네트워크가 필요하다.
도 1 및 도 2는 종래 기술에 따른 이러한 듀플렉서의 예시적인 실시예를 도시하고 있다. 도 1에서, 안테나 포트는 송신 필터(110)(Tx)에 직접 연결되고 전송 라인(130)은 안테나 포트를 수신 필터(120)(Rx)와 연결하는데 사용된다. 전송 라인은 보통 Rx 필터(120)의 임피던스를 바꾸기 위한 90°위상 시프팅 장치이다. 통상적으로 Tx 필터는 예를 들어 박막 공진기 또는 본 발명에서의 벌크 음향 파 공진기(BAW)와 같은 음향 공진기 장치에 대한 필터(111)를 포함한다. 선택적인 션트 매칭 네트워크(113) 및 선택적인 출력 매칭 네트워크(112)는 도 1의 필터(110)에 도시되어 있는 각각의 애플리케이션에 따라 제공된다. Rx 필터(120)는 BAW 필터(121), 네트워크(122,123)와 함께 유사한 소자를 포함한다.
도 2는 종래 기술에 따른 듀플렉서(200)의 또 다른 예시적인 실시예를 도시한다. 유사한 소자에는 유사한 참조번호가 부여된다. 이 예에서는, 전송 라인(130) 대신 소위 pi-네트워크(pi-network)(210)가 사용된다. pi-네트워크(210)는 두 개의 캐패시터로 구성되며, 이들 캐패시터 각각의 한 측면은 접지되고 다른 측면은 인덕터에 연결된다. 양 구현에 있어서, 전송 라인(130) 및 pi-네트워크(210)는 +90°위상 시프트 및 임피던스 변경을 제공한다. 지연 라인으로의 양 기능에 있어서, 전송 라인(130)은 1/4 파장을 포함하고 pi-네트워크는 션트 캐패시터 및 직렬 인덕턴스를 포함한다. Rx 필터가 Tx 주파수 범위에서 안테나에 제공하는 입력 임피던스를 높은 값으로 변경하여 Tx 신호를 사실상 차단하기 위해 +90°위상 시프팅이 필요하다. Rx 주파수 범위에서의 Tx 필터의 입력 임피던스는 통상 디폴트만큼 높고 부가적인 임피던스 변경 또는 위상 시프팅을 필요로 하지 않는다.
전술한 종래의 듀플렉서는 여러 문제점을 갖고 있다. 예를 들면, 지연 라인은 다층 기판의 사용을 강요하며, 비교적 큰 면적을 요구한다. 지연 라인 또는 pi-네트워크의 손실은 Rx 및 Tx 신호 경로 모두에 있어서의 삽입 손실에 영향을 미친다. 또한, +90°의 위상 변화는 그 자체로 이미 불필요한 저역 통과 특성을 가지며 접지로의 DC 전류 경로를 제공하지 않는다. 따라서, ESD(electro static discharge) 보호 및 강인성을 보장하기 위해 추가의 회로가 요구된다.
일실시예에 따르면, 안테나와의 접속을 위한 듀플렉서가, 안테나 포트와, 상기 안테나 포트와 결합된 제 1 안테나측 임피던스를 갖는 벌크 음향파(BAW; bulk acoustic wave) 공진기를 포함하는 송신 필터와, 상기 안테나 포트와 결합된 제 2 안테나측 임피던스를 갖는 BAW 공진기를 포함하는 수신 필터와, 상기 안테나 포트 및 접지 사이에 결합된 션트 인덕턴스(shunt inductance)를 포함하되, 상기 션트 인덕턴스 및 상기 송신 필터 및 상기 수신 필터의 제 1 및 제 2 안테나측 임피던스는, 상기 션트 인덕턴스가 상기 제 1 및 제 2 안테나측 임피던스를 스미스 다이어그램(Smith diagram) 내의 부(negative)의 방향으로 회전시키는 방식으로 선택된다.
다른 실시예에 따르면, 안테나와의 접속을 위한 듀플렉서가, 안테나 포트와, 안테나측 및 신호 입력측을 갖는 송신 필터 -상기 송신 필터는 적어도 상기 안테나측과 결합된 제 1 직렬 BAW 공진기를 갖는 BAW 공진기를 포함함- 와, 안테나측 및 신호 출력측을 갖는 수신 필터 -상기 수신 필터는 적어도 상기 안테나측과 결합된 제 2 직렬 BAW 공진기를 갖는 BAW 공진기를 포함함- 와, 상기 안테나 포트와 접지 사이에 결합된 션트 인덕턴스를 포함한다.
또 다른 실시예에 따르면, 안테나와의 접속을 위한 듀플렉서가, 제 1 안테나측 임피던스를 포함하며, BAW 공진기에 의해 송신 신호를 필터링하는 수단과, 제 2 안테나측 임피던스를 포함하며, BAW 공진기에 의해 수신 신호를 필터링하는 수단과, 상기 송신 신호를 필터링하는 수단과 상기 수신 신호를 필터링하는 수단을 안테나와 결합시키는 수단과, 상기 안테나 포트와 접지 사이에 결합되어, 상기 제 1 및 제 2 안테나측 임피던스를 스미스 다이어그램 내의 부의 방향으로 변화시키는 션트 인덕턴스 수단을 포함한다.
안테나측 임피던스의 회전은 -90°로 설정될 수 있다. 송신 필터는 복수의 직렬 BAW 공진기와 복수의 션트 BAW 공진기를 포함할 수도 있다. 듀플렉서는 4 개의 직렬 BAW 공진기와 3 개의 션트 BAW 공진기를 포함할 수도 있는데, 각각의 션트 BAW 공진기는 2 개의 직렬 BAW 공진기 사이의 노드와 접지 사이에 결합된다. 듀플렉서는 상기 직렬 BAW 공진기와의 신호 결합 및 상기 션트 BAW 공진기와 접지의 결합을 위한 본드 와이어(bond wire) 인덕턴스를 더 포함할 수도 있다. 상기 송신 필터와 상기 수신 필터는 본드 와이어 인덕턴스를 통해 상기 안테나 포트와 결합될 수 있다. 수신 필터는 복수의 직렬 BAW 공진기와 복수의 션트 BAW 공진기를 포함할 수도 있다. 듀플렉서는 4 개의 직렬 BAW 공진기와 4 개의 션트 BAW 공진기를 포함할 수도 있는데, 각각의 션트 BAW 공진기는 하나의 직렬 BAW 공진기의 단자와 접지와 결합된다. 듀플렉서는 상기 직렬 BAW 공진기와의 신호 결합 및 상기 션트 BAW 공진기와 접지의 결합을 위한 본드 와이어 인덕턴스를 더 포함할 수도 있다. 상기 송신 필터와 상기 수신 필터는 각각 칩 상에 구현될 수 있다. 상기 송신 필터 칩과 상기 수신 필터 칩은 기판 상에 정렬될 수 있다. 상기 송신 필터 칩은 또한 플립칩(flip-chip) 기술에 의해 상기 기판 상에 장착될 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 안테나용 듀플렉서를 통해 신호를 처리하는 방법이, 제 1 안테나측 임피던스를 포함하는 BAW 공진기를 이용하여 송신 신호를 필터링하는 단계와, 제 2 안테나측 임피던스를 포함하는 BAW 공진기를 이용하여 수신 신호를 필터링하는 단계와, 상기 송신 신호 및 수신 신호를 필터링하는 수단을 안테나와 결합시키는 단계와, 안테나 포트와 접지 사이에 결합된 션트 인덕턴스를 이용하여 상기 제 1 및 제 2 안테나측 임피던스를 스미스 다이어그램 내의 부의 방향으로 변화시키는 단계를 포함한다.
도 3은 개선된 듀플렉서의 일실시예를 도시하고 있다. 또한, Tx 필터(300)와 Rx 필터(320)가 제공되어 있다. Tx 필터는 안테나측에 특정 임피던스(350)를 갖는다. 이와 유사하게, Rx 필터도 안테나측에 특정 임피던스(360)를 갖는다. Tx 필터(300)와 Rx 필터(320)의 안테나측 결합(coupling)은, 예를 들어 본드 와이어 인덕턴스(301 및 321)를 통해 안테나 포트와 결합된다. 이와 달리, 점선에 의해 표시된 바와 같이 인턱턴스가 없는 직접 결합도 가능하다. 따라서, 본드 와이어 접속(301,321)은 선택적이며 제조 기술이 기판과 BAW 칩에 대한 본드 와이어 접속을 요구하는 경우에만 제공된다. 제조 기술은 플립-칩 장착을 허용하며 인덕턴스는 요구되지 않는다. 도 3에 따르면, 안테나 포트는 안테나 포트와 접지를 접속하는 션트 인덕턴스(340)를 구비한다.
전송 라인 또는 pi-네트워크 대신에 이 실시예는 안테나측에 션트 공진기(340)를 포함한다. 따라서, TX 필터(300)의 안테나측과 RX 필터(320)의 안테나측은 직접 또는 각 본드 와이어 인덕턴스(301,321)를 통해, 션트 공진기(340)를 통해 접지되어 있는 안테나 포트와 접속된다. 따라서, 이 특정 장치는 하이 패스 특성을 유도하는 입력 임피던스의 변형을 유도한다. 스미스 다이어그램에서, 이는 -90°위상 회전과 같은 음의 방향으로의 회전을 도시하고 있다. 그러나, 음의 회전각은 상대적으로 넓은 범위로 수립될 수 있다. Tx와 Rx 경로의 각 주파수 대역에 대한 적합한 매칭(matching)을 달성하기 위해, 일실시예에서, 필터 토폴로지가 각각 선택될 수 있다. 예를 들어, 도 1 및 2에 도시된 바와 같이, 종래 듀플렉서에서, Rx 필터는 우선 안테나측의 션트 공진기로 시작하는데 그 이유는 이것이 보다 짧은 지연 시간 요건을 유도하기 때문이다. 그러나, 도 3의 실시예에 도시된 바와 같이 Rx 필터의 "외부"에 존재하는 션트 공진기(340)의 경우, 예를 들어, 직렬 공진기(322)는 안테나측의 Rx 필터의 제 1 요소로서 구현될 수 있는데, 왜냐 하면 이는 보다 짧은 변형 경로를 유도하기 때문이다. 일실시예에서, Tx 필터는 션트 인덕턴스(340)와 Rx 필터의 입력 캐패시턴스에 의한 변화를 수용하는 방식으로 수정될 수 있다.
도 3에 도시한 바와 같은 션트 인덕턴스 매칭 방식은 션트 인덕터(340)가 더욱 용이하게 기판 내에 집적되어 면적을 보다 적게 요구한다는 이점이 있다. 또한, 인덕턴스는 지연 선로 또는 pi-네트워크(pi-network)보다 제조 공차(manufacture tolerances)에 보다 덜 민감하다. 또한, 부(negative)의 회전각을 설정함에 있어서, 션트 인덕턴스가 일반적으로 종래기술에 따른 전송 선로 또는 pi-네트워크에 비해 더 작을 수 있다. 마지막으로, 안테나 포트에서의 션트 인덕터(340)는 접지에 대한 완벽한 DC 경로를 제공하여 안테나 포트의 ESD를 강인하게 할 수 있다.
도 1 및 도 2에 도시한 바와 같은 통상적인 듀플렉서 매칭 방식과 도 3에 예를 들어 도시한 제안된 듀플렉서 사이의 차이는 Tx 및 Rx 필터의 입력 임피던스가 매칭 회로의 중요 부분이 되도록 설계된다는 것이다. Tx 주파수 대역에서, Rx 필터(320)의 입력 임피던스(360)는 션트 인덕턴스(340)와 병렬 공진을 형성한다. 반면, Rx 주파수 대역에서는, Tx 필터가 션트 인덕턴스(340)와 공진한다.
도 4는 도 3에 도시한 바와 같은 구성의 실시예를 나타낸다. Tx 필터 경로는 직렬로 연결된 인덕터(301), 4개의 BAW 공진기(302, 303, 304, 305) 및 인덕터(306)를 포함한다. BAW 공진기의 각 노드{(302, 303), (303, 304), (304, 305)} 와 접지 사이에는 션트 BAW 공진기(307, 308, 309)가 각자의 션트 인덕터(310, 311, 312)와 직렬로 연결된다. 인덕터(301, 306)는 파선으로 표시한 바와 같이 제조 기술에 따라서 존재하지 않을 수도 있는 본드 와이어 인덕턴스를 나타낸다.
Rx 필터 경로는 직렬로 연결된 인덕터(321), 4개의 BAW 공진기(322, 323, 324, 325) 및 인덕터(326)를 포함한다. BAW 공진기의 각 노드{(322, 323), (323, 324), (324, 325)} 사이 및 BAW 공진기(325)와 인덕터(326) 사이에는 션트 BAW 공진기(327, 328, 329, 330)의 한쪽 단자가 연결된다. BAW 공진기(327, 328)의 다른 쪽 단자는 인덕터(331)를 경유하여 접지와 연결된다. BAW 공진기(329, 330)의 다른 쪽 단자는 인덕터(332)를 경유하여 접지와 연결된다. 또한, 인덕터(321, 326)는 본드 와이어 인덕턴스를 나타낸다.
Tx 필터(300) 및 Rx 필터(320)는 각각 개별적인 필터 칩 상에 구현될 수 있다. 듀플렉서는 이러한 필터 칩(300, 320) 및 이들 필터가 위치하는 기판으로 구성된다. 도 4에 도시한 바와 같이, 양측의 필터 칩(300, 320)은 접지 접속부에서 부가적인 인덕턴스(310-312, 331, 332)를 포함한다. 이들 인덕터는 저지대역(stopband)에서의 부가적인 노치(notches)를 고려한다. 다음, 이들 인덕터는 필터(300, 320)의 대역폭을 확장하는 데 도움이 된다. 이들 션터 인덕터(310-312, 331, 332)는 일반적으로 접지면, 기판 상의 인쇄형 인덕터에 대한 본드 와이어로서 구현될 수도 있고, 또는 양측의 조합일 수도 있다. 유사하게, BAW 필터(300, 320)의 각 신호 접속부에 대해 직렬로 전술한 필터를 접속시키는 와이어 본드를 나타내는 인덕터(301, 306, 321, 326)가 존재한다.
양 필터(300, 320)는 안테나 측에서 직렬 공진기(302, 322)를 각각 갖는다. Rx 필터(320)는 4개의 션트 및 4개의 직렬 공진기, 즉, 4 스테이지로 구성되는 한편, Tx 필터(300)는 본 실시예에서 3개의 션트 및 4개의 직렬 공진기, 즉, 3.5 스테이지를 포함한다. 스테이지의 수는 삽입 손실/대역폭 대 필터의 스탑밴드(stopband) 성능 사이에서 절충된다. 따라서, 안테나 션트 인덕터 매칭 방안에 대한 상술한 원리가 충족되는 한 보다 많거나 또는 보다 적은 스테이지를 갖는 다른 설계가 가능하다.
일례로서, UMTS 듀플렉서에 대한 공진기의 공진 주파수는 다음과 같이 선택될 수 있다. 즉, Tx 필터(300)는 1920MHz 내지 1980MHz의 통과 대역을 갖는 한편, Rx 필터는 2110MHz 내지 2170MHz의 통과 대역을 나타낸다. 일 실시예에서, 적절히 선택된 공진기의 캐패시턴스에 의해, 본 발명에 따른 토폴로지는, 예를 들면, 3.3 nH의 인쇄된 인덕터(340)를 갖는 안테나 포트에 부합하도록 할 수도 있다. 이에 의해, 인덕터(340)의 접지 인덕턴스는 0.5pF의 기생 캐패시턴스 및 20의 Q 인자를 갖는 것으로 가정한다.
도 5 내지 도 8은 필터(300, 320)의 (안테나 측) 입력 임피던스에 대한 션트 인덕터의 영향을 도시한다. 도 5 내지 도 8은 안테나 포트와 결합된 관련 필터를 위쪽에 도시하고 있다. 또한 적절한 입력 부하(401) 또는 출력 부하(402)가 Tx 또는 Rx 필터(300, 320)의 각 입력 또는 출력측 상에 접속되어 있다. 도 5 및 도 7은 매칭 션트 인덕턴스를 갖지 않는 Tx 필터 또는 Rx 필터를 도시하는 반면, 도 6 및 도 8은 구현되는 매칭 션트 인덕턴스(340)를 갖는 동일한 회로를 도시한다. 도 5 내지 도 8의 각 아래쪽에 후방 및 전방 곡선의 복합 진폭의 비를 나타내는, 복합 반사 계수의 극좌표 표시로서 션트 인덕턴스의 영향을 나타내는 스미스 차트가 도시되어 있다. 2가지 경우에 있어, 션트 인덕터는, 용량성 영역으로부터 유도성 영역으로의 입력 임피던스가 반시계 방향으로("-90°위상 시프트") 회전된다. BAW 필터는 그들 통과 대역에 있어서 보다 용량성의 입력 임피던스를 가지므로 BAW 필터의 통과 대역에 부합하기 위해서는 "기생" 브랜치의 유도성 임피던스가 보다 용이할 수 있다. 일 실시예에서, 필터의 안테나 신호 포트에서의 직렬 공진기로 인해, 개시 입력 임피던스는 스미스 차트의 고 저항성의 용량성 영역에 이미 존재한다. 따라서, 요구되는 위상 회전이 작아, 션트 인덕턴스(340)에 대해 적당한 값을 갖게 된다.
도 9는, 예를 들어 도 4에 도시된 바와 같이, 듀플렉서의 안테나 포트의 전체 입력 임피던스를 도시한다. 이는 필터의 통과 대역에 있어서 -12dB보다 큰 반환 손실과 부합된다. 이러한 결과를 달성하는 것은 양 통과 대역에 있어 안테나 포트에 부합하기 위한 목표값을 갖는 양 필터의 동시적인 최적화를 의미한다. 최종적으로, 도 10은 Rx 및 Tx 브랜치의 통과 대역 특성과, Rx 필터 및 Tx 필터 사이의 분리를 도시한다.
도 11은 그 표면상에 배치된 필터 칩(400)을 갖는 기판(410)의 개략적인 실시예를 도시한다. 본 실시예에서, 도 3 및 도 4에 대해 언급한 바와 같은 입력 및 출력 결합을 확립하도록 사용되는 본드 와이어 접속(401, 402)이 도시되어 있다.
도 12는 기판(410) 및 플립 칩(420)을 갖는 다른 실시예를 도시한다. 플립 칩과, 예컨대, 기판(410) 상의 인쇄 회로 기판 트랙 사이의 전기적 결합은, 예를 들어, 도 3 및 도 4에 대해 언급한 바와 같은 땜납 볼(403, 404)에 의해 확립된다.
본 발명에 따르면, 션트 인덕턴스 매칭 방식에 의해 션트 인덕터가 더욱 용이하게 기판 내에 집적되어 면적을 보다 적게 요구한다는 이점이 있다. 또한, 인덕턴스가 지연 선로 또는 pi-네트워크보다 제조 공차(manufacture tolerances)에 보다 덜 민감하다. 또한, 부(negative)의 회전각을 확립함으로써, 션트 인덕턴스가 일반적으로 종래기술에 따른 전송 선로 또는 pi-네트워크에 비해 더 작을 수 있다. 마지막으로, 안테나 포트에서의 션트 인덕터에 의해 접지에 대한 완벽한 DC 경로가 제공되어 안테나 포트의 ESD를 보장한다.

Claims (25)

  1. 안테나와의 접속을 위한 듀플렉서로서,
    안테나 포트와,
    상기 안테나 포트와 결합된 제 1 안테나측 임피던스를 갖는 벌크 음향파(BAW; bulk acoustic wave) 공진기를 포함하는 송신 필터와,
    상기 안테나 포트와 결합된 제 2 안테나측 임피던스를 갖는 BAW 공진기를 포함하는 수신 필터와,
    상기 안테나 포트와 접지 사이에 결합된 션트 인덕턴스(shunt inductance)를 포함하되,
    상기 션트 인덕턴스 및 상기 송신 필터 및 상기 수신 필터의 제 1 및 제 2 안테나측 임피던스는, 상기 션트 인덕턴스가 상기 제 1 및 제 2 안테나측 임피던스를 스미스 다이어그램(Smith diagram) 내의 부(negative)의 방향으로 회전시키는 방식으로 선택되는
    듀플렉서.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 안테나측 임피던스의 회전은 -90°로 설정되는
    듀플렉서.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 송신 필터는 복수의 직렬 BAW 공진기와 복수의 션트 BAW 공진기를 포함하는
    듀플렉서.
  4. 제 3 항에 있어서,
    4 개의 직렬 BAW 공진기와 3 개의 션트 BAW 공진기를 포함하되, 각각의 션트 BAW 공진기는 2 개의 직렬 BAW 공진기 사이의 노드와 접지 사이에 결합되는
    듀플렉서.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 직렬 BAW 공진기와의 신호 결합 및 상기 션트 BAW 공진기와 접지의 결합을 위한 본드 와이어(bond wire) 인덕턴스를 더 포함하는
    듀플렉서.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 송신 필터와 상기 수신 필터는 본드 와이어 인덕턴스를 통해 상기 안테나 포트와 결합되는
    듀플렉서.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 수신 필터는 복수의 직렬 BAW 공진기와 복수의 션트 BAW 공진기를 포함하는
    듀플렉서.
  8. 제 7 항에 있어서,
    4 개의 직렬 BAW 공진기와 4 개의 션트 BAW 공진기를 포함하되, 각각의 션트 BAW 공진기는 하나의 직렬 BAW 공진기의 단자와 접지와 결합되는
    듀플렉서.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 직렬 BAW 공진기와의 신호 결합 및 상기 션트 BAW 공진기와 접지의 결합을 위한 본드 와이어 인덕턴스를 더 포함하는
    듀플렉서.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 송신 필터와 상기 수신 필터는 각각 칩 상에 구현되는
    듀플렉서.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 송신 필터 칩과 상기 수신 필터 칩은 기판 상에 정렬되는
    듀플렉서.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 송신 필터 칩은 플립칩(flip-chip) 기술에 의해 상기 기판 상에 장착되는
    듀플렉서.
  13. 안테나와의 접속을 위한 듀플렉서로서,
    안테나 포트와,
    안테나측 및 신호 입력측을 갖는 송신 필터 -상기 송신 필터는 적어도 상기 안테나측과 결합된 제 1 직렬 BAW 공진기를 포함하는 BAW 공진기를 포함함- 와,
    안테나측 및 신호 출력측을 갖는 수신 필터 -상기 수신 필터는 적어도 상기 안테나측과 결합된 제 2 직렬 BAW 공진기를 포함하는 BAW 공진기를 포함함- 와,
    상기 안테나 포트와 접지 사이에 결합된 션트 인덕턴스
    를 포함하는 듀플렉서.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 송신 필터는 복수의 직렬 BAW 공진기와 복수의 션트 BAW 공진기를 포함하는
    듀플렉서.
  15. 제 14 항에 있어서,
    4 개의 직렬 BAW 공진기와 3 개의 션트 BAW 공진기를 포함하되, 각각의 션트 BAW 공진기는 2 개의 직렬 BAW 공진기 사이의 노드와 접지 사이에 결합되는
    듀플렉서.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 직렬 BAW 공진기와의 신호 결합 및 상기 션트 BAW 공진기와 접지의 결합을 위한 본드 와이어 인덕턴스를 더 포함하는
    듀플렉서.
  17. 제 13 항에 있어서,
    상기 수신 필터는 복수의 직렬 BAW 공진기와 복수의 션트 BAW 공진기를 포함하는
    듀플렉서.
  18. 제 17 항에 있어서,
    4 개의 직렬 BAW 공진기와 4 개의 션트 BAW 공진기를 포함하되, 각각의 션트 BAW 공진기는 하나의 직렬 BAW 공진기의 단자와 접지와 결합되는
    듀플렉서.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 직렬 BAW 공진기와의 신호 결합 및 상기 션트 BAW 공진기와 접지의 결합을 위한 본드 와이어 인덕턴스를 더 포함하는
    듀플렉서.
  20. 제 13 항에 있어서,
    상기 송신 필터와 상기 수신 필터는 각각 칩 상에 구현되는
    듀플렉서.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 송신 필터 칩과 상기 수신 필터 칩은 기판 상에 정렬되는
    듀플렉서.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 송신 필터 칩은 플립칩 기술에 의해 상기 기판 상에 장착되는
    듀플렉서.
  23. 제 13 항에 있어서,
    상기 송신 필터와 상기 수신 필터는 본드 와이어 인덕턴스를 통해 상기 안테나 포트와 결합되는
    듀플렉서.
  24. 안테나와의 접속을 위한 듀플렉서로서,
    제 1 안테나측 임피던스를 포함하며, BAW 공진기에 의해 송신 신호를 필터링하는 수단과,
    제 2 안테나측 임피던스를 포함하며, BAW 공진기에 의해 수신 신호를 필터링하는 수단과,
    상기 송신 신호를 필터링하는 수단과 상기 수신 신호를 필터링하는 수단을 안테나와 결합시키는 수단과,
    안테나 포트와 접지 사이에 결합되어, 상기 제 1 및 제 2 안테나측 임피던스를 스미스 다이어그램 내의 부의 방향으로 변화시키는 션트 인덕턴스 수단을 포함하는
    듀플렉서.
  25. 안테나용 듀플렉서를 통해 신호를 처리하는 방법에 있어서,
    제 1 안테나측 임피던스를 포함하는 BAW 공진기를 이용하여 송신 신호를 필터링하는 단계와,
    제 2 안테나측 임피던스를 포함하는 BAW 공진기를 이용하여 수신 신호를 필터링하는 단계와,
    상기 송신 신호를 필터링하는 수단과 상기 수신 신호를 필터링하는 수단을 안테나와 결합시키는 단계와,
    안테나 포트와 접지 사이에 결합된 션트 인덕턴스를 이용하여 상기 제 1 및 제 2 안테나측 임피던스를 스미스 다이어그램 내의 부의 방향으로 변화시키는 단계
    를 포함하는 듀플렉서를 통한 신호 처리 방법.
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Families Citing this family (48)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007259296A (ja) * 2006-03-24 2007-10-04 Toshiba Corp アンテナ共用器および携帯電話
JP2009182368A (ja) * 2006-05-09 2009-08-13 Ube Ind Ltd 送受切換器
DE102006033709B4 (de) * 2006-07-20 2010-01-14 Epcos Ag Elektrisches Modul
US7816997B2 (en) * 2006-09-28 2010-10-19 Infineon Technologies Ag Antenna multiplexer with a Pi-network circuit and use of a Pi-network
KR100777451B1 (ko) * 2006-10-31 2007-11-21 삼성전자주식회사 박막 벌크 음향 공진기 필터 및 듀플렉서
JP4943137B2 (ja) * 2006-12-25 2012-05-30 京セラ株式会社 分波器および通信装置
US8134425B2 (en) * 2007-12-13 2012-03-13 Broadcom Corporation Method and system for filters embedded in an integrated circuit package
US7834720B2 (en) * 2008-07-01 2010-11-16 Avago Technologies Wireless Ip (Singapore) Pte. Ltd. Bulk acoustic wave filter device and a method for trimming a bulk acoustic wave filter device
DE102008045346B4 (de) * 2008-09-01 2018-06-07 Snaptrack Inc. Duplexer und Verfahren zum Erhöhen der Isolation zwischen zwei Filtern
US8063717B2 (en) * 2009-07-27 2011-11-22 Avago Technologies Wireless Ip (Singapore) Pte. Ltd. Duplexer having resonator filters
US8193877B2 (en) 2009-11-30 2012-06-05 Avago Technologies Wireless Ip (Singapore) Pte. Ltd. Duplexer with negative phase shifting circuit
US8674789B2 (en) * 2010-07-07 2014-03-18 Wei Pang Serially connected first and second coupled resonator filters configured to provide at least one feedback capacitor
US8618620B2 (en) 2010-07-13 2013-12-31 Infineon Technologies Ag Pressure sensor package systems and methods
KR101756472B1 (ko) * 2010-09-30 2017-07-10 엘지이노텍 주식회사 다중공진 튜너블 안테나
JP5653161B2 (ja) * 2010-10-18 2015-01-14 太陽誘電株式会社 分波器
DE102010055649B4 (de) * 2010-12-22 2015-07-16 Epcos Ag Duplexer und Verfahren zum Herstellen eines Duplexers
US8680944B2 (en) 2011-01-13 2014-03-25 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Single-chip duplexer with isolation shield between transmit and receive filters
TWI487194B (zh) * 2011-09-02 2015-06-01 Quanta Comp Inc Method of reducing load current and electronic device
US9070700B2 (en) * 2011-11-04 2015-06-30 Broadcom Corporation Apparatus for electrostatic discharge protection and noise suppression in circuits
CN103208669B (zh) * 2013-01-16 2015-09-09 天津大学 一种压电声波双工器系统
JP6133504B2 (ja) 2013-06-26 2017-05-24 インテル アイピー コーポレーション バルク音響波共振器チューナ回路
JP6603012B2 (ja) 2014-05-21 2019-11-06 太陽誘電株式会社 分波器
US9391666B1 (en) * 2014-12-23 2016-07-12 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Multiplexer device with first and second filtering devices connected to common port
CN105897203B (zh) * 2015-02-15 2018-07-31 天工方案公司 由升压转换器驱动的射频功率放大器
DE112016001482T5 (de) * 2015-04-01 2017-12-28 Murata Manufacturing Co., Ltd. Duplexer
CN106329037A (zh) * 2015-06-30 2017-01-11 展讯通信（上海）有限公司 一种无源信号分离集成电路
CN107710628B (zh) * 2015-07-03 2020-08-04 株式会社村田制作所 前端模块
CN105024727A (zh) * 2015-07-30 2015-11-04 成都中微电微波技术有限公司 一种通信收发器
US10700658B2 (en) 2016-02-19 2020-06-30 Psemi Corporation Adaptive tuning networks with direct mapped multiple channel filter tuning
US10141958B2 (en) * 2016-02-19 2018-11-27 Psemi Corporation Adaptive tuning network for combinable filters
WO2017154387A1 (ja) * 2016-03-08 2017-09-14 株式会社村田製作所 弾性波装置
CN109845105B (zh) * 2016-10-13 2023-06-13 株式会社村田制作所 弹性波滤波器装置
US10367475B2 (en) * 2016-10-28 2019-07-30 Skyworks Solutions, Inc. Acoustic wave filter including surface acoustic wave resonators and bulk acoustic wave resonator
US10560069B2 (en) * 2017-06-26 2020-02-11 Murata Manufacturing Co., Ltd. Elastic wave apparatus
WO2019044659A1 (ja) * 2017-08-29 2019-03-07 京セラ株式会社 フィルタデバイスおよび通信装置
CN107508019B (zh) * 2017-09-11 2020-07-28 京信通信技术(广州)有限公司 双工器
DE102018111428A1 (de) * 2018-05-14 2019-11-14 RF360 Europe GmbH Hochfrequenz-Multiplexer
CN110635819B (zh) * 2018-06-21 2022-09-02 Qorvo美国公司 顺序切换体声波(baw)延迟线环行器
KR102100125B1 (ko) * 2018-09-04 2020-04-13 삼성전기주식회사 필터
CN109713407B (zh) * 2018-11-28 2021-02-26 天津大学 一种梯形结构双工器及改善双工器隔离度的方法
CN111342793B (zh) * 2018-12-18 2023-09-26 天津大学 带通滤波器及提高其抑制水平的方法、双工器和电子设备
CN111342788A (zh) * 2018-12-18 2020-06-26 天津大学 提高电子器件在高频频段内的抑制度或隔离度的结构和方法
CN110071703B (zh) * 2019-02-19 2023-02-17 天津大学 一种双工器
CN110535449B (zh) * 2019-07-23 2023-07-28 同方电子科技有限公司 一种恒阻短波多工器
JP7352855B2 (ja) * 2019-08-21 2023-09-29 株式会社村田製作所 分波器
CN110943711B (zh) * 2019-11-06 2023-10-03 天津大学 一种双工器以及电子设备
CN111262550B (zh) * 2019-12-24 2021-04-16 诺思(天津)微系统有限责任公司 无反射滤波器和电子设备
CN111431505B (zh) * 2020-04-07 2021-01-05 诺思(天津)微系统有限责任公司 滤波器和多工器以及通信设备

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050029246A (ko) * 2002-08-02 2005-03-24 코닌클리즈케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. 다중 모드 라디오 및 라디오 모듈

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3337073B2 (ja) * 1990-05-09 2002-10-21 株式会社村田製作所 弾性表面波装置
DE19719467C2 (de) * 1997-05-07 1999-08-19 Siemens Matsushita Components OFW-Duplexer
US6262637B1 (en) * 1999-06-02 2001-07-17 Agilent Technologies, Inc. Duplexer incorporating thin-film bulk acoustic resonators (FBARs)
JP3528049B2 (ja) * 2001-04-26 2004-05-17 株式会社村田製作所 弾性表面波装置、通信装置
US6710677B2 (en) * 2002-02-12 2004-03-23 Nortel Networks Limited Band reject filters
DE20221966U1 (de) * 2002-06-06 2010-02-25 Epcos Ag Mit akustischen Wellen arbeitendes Bauelement mit einem Anpaßnetzwerk
JP2004112277A (ja) * 2002-09-18 2004-04-08 Murata Mfg Co Ltd 圧電薄膜フィルタ、分波器、通信機
EP1565984B1 (en) * 2002-11-19 2011-07-27 Nxp B.V. Duplexer and method of isolating an rx-band and a tx-band
KR100517841B1 (ko) * 2003-02-22 2005-09-30 주식회사 엠에스솔루션 체적탄성파 공진기 밴드 패스 필터, 이를 포함하는듀플렉서 및 그 제조 방법
CN100342581C (zh) * 2003-04-25 2007-10-10 松下电器产业株式会社 天线双工器及其设计方法、制造方法和通信设备
US7126440B2 (en) * 2004-07-26 2006-10-24 Avago Technologies Wireless Ip (Singapore) Pte. Ltd. Modular frequency division filter
KR100760780B1 (ko) * 2004-09-28 2007-09-21 후지쓰 메디아 데바이스 가부시키가이샤 분파기

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050029246A (ko) * 2002-08-02 2005-03-24 코닌클리즈케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. 다중 모드 라디오 및 라디오 모듈

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