KR100916501B1 - 신호 처리 장치 - Google Patents

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Abstract

실시예는 송/수신 신호의 격리도 특성이 우수한 신호 처리 장치 및 그 제조 방법을 제공한다. 실시예에 따른 신호 처리 장치는, 송신 신호를 필터링하는 제 1 필터, 수신 신호를 필터링하는 제 2 필터 및, 상기 제 1 필터와 상기 제 2 필터에 병렬 연결되며, 상기 제 2 필터로 유입되는 송신 신호를 차단하는 격리 회로부를 포함하는 제 1 신호분리부를 포함한다. 실시예에 따른 신호 처리 장치는 송/수신 신호의 격리도 특성을 향상시켜 수신 감도를 향상시킬 수 있다.
신호분리부, 격리도

Description

신호 처리 장치{SIGNAL PROCESSING DEVICE}
실시예는 신호 처리 장치에 관한 것이다.
이동통신기기는 무선 신호를 수신하여 처리하고, 무선 신호를 송신하기 위하여 다양한 신호 처리 장치를 구비하고 있다.
이동통신기기에 대표적으로 사용되는 듀플렉서(Duplexer)는 공중파 신호를 송/수신의 양대역으로 동시에 선택적으로 전달하는 주파수 필터링 소자를 의미하며, 송신 필터와 수신 필터를 포함할 수 있다.
상기 듀플렉서는 송신 필터와 수신 필터 사이에서 신호 격리도 특성이 취약한 단점이 있다. 따라서 RF신호에서 송신 신호를 안테나로 전송시에 상기 수신 필터로 상기 송신 신호의 일부가 유입되는 문제가 발생된다.
실시예는 송/수신 신호의 격리도 특성이 우수한 신호 처리 장치를 제공한다.
실시예에 따른 신호 처리 장치는, 송신 신호를 필터링하는 제 1 필터, 수신 신호를 필터링하는 제 2 필터 및, 상기 제 1 필터와 상기 제 2 필터에 병렬 연결되며, 상기 제 2 필터로 유입되는 송신 신호를 차단하는 격리 회로부를 포함하는 제 1 신호분리부를 포함한다.
실시예에 따른 신호 처리 장치는, 송신단, 수신단 및 안테나단을 구비하며, 적어도 하나의 크기(magnitude) 변환 장치 및 적어도 하나의 위상 변환 장치를 포함하는 격리 회로부를 내장한 다층 기판,
상기 다층 기판 상에 실장되며 상기 송신단과 연결되어 송신 신호를 필터링하여 상기 안테나단으로 전달하는 제 1 필터 및, 상기 다층 기판 상에 실장되며 상기 안테나단과 연결되어 수신 신호를 필터링하여 상기 수신단으로 전달하는 제 2 필터를 포함한다.
실시예에 따른 신호 처리 장치는 송/수신 신호의 격리도 특성을 향상시켜 송신 신호의 수신단 누설로 인한 감도 저하 현상(STD; Single Tone Desensitization) 을 개선하고 수신 감도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예에 따른 신호 처리 장치에 대해 상세히 설명하도록 한다. 다만, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 구성요소의 추가, 부가, 삭제, 변경등에 의해서 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 권리범위에 속한다고 할 것이다.
첨부한 도면을 참조로 하여 실시예들에 따른 신호 처리 장치를 구체적으로 설명한다. 이하, "제 1 ", "제 2 " 등으로 언급되는 경우 이는 부재들을 한정하기 위한 것이 아니라 부재들을 구분하고 적어도 두개를 구비하고 있음을 보여주는 것이다. 따라서, 상기 "제 1 ", "제 2 "등으로 언급되는 경우 부재들이 복수 개 구비되어 있음이 명백하며, 각 부재들이 선택적으로 또는 교환적으로 사용될 수도 있다. 또한, 첨부한 도면의 각 구성요소들의 크기(치수)는 발명의 이해를 돕기 위하여 확대하여 도시한 것이며, 도시된 각 구성요소들의 치수의 비율은 실제 치수의 비율과 다를 수도 있다. 또한, 도면에 도시된 모든 구성요소들이 본 발명에 반드시 포함되어야 하거나 한정되는 것은 아니며 본 발명의 핵심적인 특징을 제외한 구성 요소들은 부가 또는 삭제될 수도 있다. 본 발명에 따른 실시 예의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 "위(on/above/over/upper)"에 또는 "아래(down/below/under/lower)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 그 의미는 각 층(막), 영역, 패드, 패턴 또는 구조 물들이 직접 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들에 접촉되어 형성되는 경우로 해석될 수도 있으며, 다른 층(막), 다른 영역, 다른 패드, 다른 패턴 또는 다른 구조물들이 그 사이에 추가적으로 형성되는 경우로 해석될 수도 있다. 따라서, 그 의미는 발명의 기술적 사상에 의하여 판단되어야 한다.
도 1은 실시예에 따른 단말기를 보여주는 블럭도이고, 도 2는 실시예에 따른 단말기에서 신호 분리부의 구성 요소가 소자로 구현된 경우를 예시한 도면이다.
도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 단말기는 안테나(101), 상기 안테나(101)로 수신되거나 상기 안테나(101)에서 송신되는 신호를 처리하는 신호 처리 장치(100), 상기 신호 처리 장치(100)와 각각 연결된 제 1 저잡음 증폭부(171)(Low Noise Amplifier, LNA) 및 제 2 저잡음 증폭부(172), 상기 신호 처리 장치(100)와 각각 연결된 제 1 전력 증폭부(151)(Power Amplifier, PA) 및 제 2 전력 증폭부(152), 상기 제 1 및 제 2 저잡음 증폭부들(171, 172)과 연결된 수신 신호 처리부(140) 및 상기 제 1 및 제 2 전력 증폭부들(151, 152)과 연결된 송신 신호 처리부(150) 및 상기 수신 신호 처리부(140) 및 상기 송신 신호 처리부(150)에 연결되어 기저 대역 신호의 입출력을 수행하고 사용되는 통신 방식에 따른 디지털 신호 처리를 담당하는 디지털 신호 처리부(180)를 포함한다.
상기 신호 처리 장치(100)는 상기 안테나(101)와 연결된 스위칭부(103), 상기 스위칭부(103)와 연결된 제 1 신호 분리부(110), 상기 스위칭부(103)와 연결된 제 2 신호 분리부(120), 상기 스위칭부(103)와 연결된 제 3 신호 분리부(130)를 포함한다.
상기 제 1 신호 분리부(110)와 상기 송신 신호 처리부(150) 사이에 상기 제 1 전력 증폭부(151)가 배치되어 상기 송신 신호 처리부(150)로부터 수신된 제 1 송신 신호의 전력을 증폭하여 상기 제 1 신호 분리부(110)로 전달한다.
상기 제 1 신호 분리부(110)는 듀플렉서(Duplexer)일 수 있다.
상기 제 2 신호 분리부(120)와 상기 송신 신호 처리부(150) 사이에 상기 제 2 전력 증폭부(152)가 배치되어 상기 송신 신호 처리부(150)로부터 수신된 제 2 송신 신호의 전력을 증폭하여 상기 제 2 신호 분리부(120)로 전달한다.
상기 제 2 신호 분리부(120)는 듀플렉서일 수 있다.
상기 제 1 신호 분리부(110)와 상기 수신 신호 처리부(140) 사이에 상기 제 1 저잡음 증폭부(171)가 배치되어 상기 제 1 신호 분리부(110)로부터 수신된 제 1 수신 신호의 잡음을 최소화하여 증폭하고, 증폭된 제 1 수신 신호를 상기 수신 신호 처리부(140)로 전달한다.
상기 제 2 신호 분리부(120)와 상기 수신 신호 처리부(140) 사이에 제 2 저잡음 증폭부(172)가 배치되어 상기 제 2 신호 분리부(120)로부터 수신된 제 2 수신 신호의 잡음을 최소화하여 증폭하고 증폭된 제 2 수신 신호를 상기 수신 신호 처리부(140)로 전달한다.
상기 제 3 신호 분리부(130)와 상기 수신 신호 처리부(140) 사이에 제 3 저잡음 증폭부(173)가 배치되어 상기 제 3 신호 분리부(130)로부터 수신된 제 3 수신 신호의 잡음을 최소화하여 증폭하고, 증폭된 제 3 수신 신호를 상기 수신 신호 처리부(140)로 전달한다.
상기 제 1 신호는 PCS(Personal Communications Service) 대역의 주파수 신호(PCS 신호)일 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 신호는 1850 ~ 1990㎒ 주파수 대역의 신호일 수 있다. 상기 제 1 신호 중 상기 제 1 송신 신호의 주파수 대역은 약 1850 ~ 1910MHz이고, 제 1 수신 신호의 주파수 대역은 1930 ~ 1990MHz 주파수 대역일 수 있다.
상기 제 2 신호는 DCN(Digital Cellular Network) 대역의 주파수 신호(DCN 신호)일 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2 신호는 824 ~ 894㎒ 주파수 대역의 신호일 수 있다.
상기 제 3 신호는 GPS(Global Positioning System) 대역의 주파수 신호(GPS 신호)일 수 있다. 상기 제 3 신호는 1574.42 ~ 1576.42㎒ 주파수 대역의 신호일 수 있다.
예를 들어, 상기 스위칭부(103)는 SP3T(Single Pole three(3) Throw) 스위치로 구비될 수 있다. 상기 SP3T 스위치는 일종의 IC(Integrated Circuit) 스위치이며 인가되는 전압에 따라 상기 제 1 신호 분리부(110), 상기 제 2 신호 분리부(120) 및 상기 제 3 신호 필터부(130)를 선택하여 연결된다.
다른 예를 들어, 상기 스위칭부(103)는 저대역 통과 필터(low band pass filter)와 고대역 통과 필터(high band pass filter)를 포함하는 멀티플렉서로 구비될 수 있다.
예를 들어, 상기 제 1 신호 분리부(110)는 듀플렉서일 수 있다.
상기 제 1 신호 분리부(110)는 제 1 필터(111) 및 제 2 필터(112)를 포함할 수 있다. 상기 제 1 및 제 2 필터들(111, 112)은 밴드 패스 필터(band pass filter)로 이루어질 수 있다.
상기 제 1 필터(111)는 상기 송신 신호 처리부(150)로부터 전달받은 제 1 송신 신호로부터 해당 대역의 주파수 신호를 필터링하여 상기 스위칭부(103)로 전달한다.
상기 제 2 필터(112)는 상기 스위칭부(103)로부터 전달받은 제 1 수신 신호로부터 해당 대역의 주파수 신호를 필터링하여 상기 제 1 저잡음 증폭부(171)로 전달한다.
상기 제 2 필터(112)의 전단(안테나단(A) 방향)에는 위상천이기(113)가 배치되어 있으며, 상기 위상천이기(113)는 송신 대역에서 임피던스를 거의 무한대로 이동시켜줌으로써 제 1 필터(111)를 통해 송신되는 제 1 송신 신호 중 일부가 상기 제 2 필터(112)로 불필요하게 수신되는 것을 방지한다.
상기 제 1 필터(111) 및 상기 제 2 필터(112)는 제 1 격리 회로부(115)와 병렬 연결된다.
즉, 상기 제 1 격리 회로부(115)는 상기 제 1 필터(111)와 상기 제 1 전력 증폭부(151) 사이에서 병렬 연결되어 상기 제 2 필터(112)와 병렬 연결된다.
상기 제 1 격리 회로부(115)는 제 1 송신 신호 및 제 1 수신 신호의 격리도를 향상시키기 위한 것이다.
상기 제 1 필터(111)를 통하여 상기 스위칭부(103)로 전달되는 제 1 송신 신호의 일부가 상기 제 2 필터(112)로 유입된다 하더라도 상기 제 1 격리 회로 부(115)에서 발생된 상쇄 신호에 의해서 제거될 수 있다.
상기 제 2 신호 분리부(120)는 상기 제 3 필터(123) 및 제 4 필터(124)를 포함할 수 있다.
상기 제 2 신호 분리부(120)는 듀플렉서일 수 있다.
예를 들어, 상기 제 3 및 제 4 필터들(123, 124)은 밴드 패스 필터로 이루어질 수 있다.
상기 제 3 필터(123)는 상기 송신 신호 처리부(150)로부터 전달받은 제 2 송신 신호로부터 해당 대역의 주파수 신호를 필터링하여 상기 스위칭부(103)로 전달한다.
상기 제 4 필터(124)는 상기 스위칭부(103)로부터 전달받은 제 2 수신 신호로부터 해당 대역의 주파수 신호를 필터링하여 상기 제 2 저잡음 증폭부(172)로 전달한다.
상기 제 3 필터(123) 및 상기 제 4 필터(124)는 제 2 격리 회로부(125)와 병렬 연결된다.
즉, 상기 제 2 격리 회로부(125)는 상기 제 3 필터(123)와 상기 제 2 전력 증폭부(152) 사이 및 상기 제 4 필터(124)와 상기 제 2 저잡음 증폭부(172) 사이에서 병렬 연결된다.
상기 제 2 격리 회로부(125)는 제 2 송신 신호 및 제 2 수신 신호의 격리도를 향상시키기 위한 것이다.
상기 제 3 필터(123)를 통하여 송신되는 제 2 송신 신호의 일부가 상기 제 4 필터(124)로 유입된다 하더라도 상기 제 2 격리 회로부(125)에서 상쇄될 수 있다.
도 2를 참조하면, 상기 제 1 신호 분리부(110)는 안테나단(A)과 병렬 연결된 제 1 필터(111) 및 위상 천이기(113)를 포함한다. 상기 위상 천이기(113)는 제 2 필터(112)와 직렬 연결된다. 상기 제 1 신호 분리부(110)는 상기 제 1 필터(111)와 상기 제 2 필터(112)를 서로 병렬 연결하는 제 1 격리 회로부(115)를 포함한다.
상기 제 1 격리 회로부(115)는 위상 변환 장치(196), 상기 제 1 캐패시터(191) 및 제 2 캐패시터(192)를 포함한다.
상기 제 1 캐패시터(191)는 상기 제 1 필터(111)와 상기 위상 변환 장치(196) 사이에 배치되고, 상기 제 2 캐패시터(192)는 상기 제 2 필터(112)와 상기 위상 변환 장치(196) 사이에 배치된다.
상기 제 1 캐패시터(191) 및 상기 제 2 캐패시터(192)는 상기 송신단(Tx)으로부터 유입되는 제 1 송신 신호의 크기(magnitude)를 조정하며, 상기 위상 변환 장치(196)는 상기 수신단에 유입되는 송신 신호의 위상과 180도 위상차가 나도록 변환시켜 준다.
이로써, 상기 송신단(Tx)으로부터 전달된 제 1 송신 신호가 상기 제 1 필터(111)를 통과하여 안테나단(A)으로 전송되고 상기 제 1 송신 신호의 일부가 상기 제 2 필터(112)를 통하여 수신단(Rx)으로 유입될 때 상기 제 1 격리 회로부(115)에서 상기 수신단(Rx)으로 유입된 상기 제 1 송신 신호의 일부와 동일한 크기, 반대의 위상을 갖는 상쇄 신호를 발생시킴으로써 상기 제 1 송신 신호의 일부를 제거할 수 있다.
상기 제 1 신호 분리부(110)는 상기 제 1 격리 회로부(115)에 의하여 송신 대역과 수신 대역에서 신호 격리가 우수하다.
도 3은 실시예에 따른 격리 회로부의 위상 변환 장치의 예이고, 도 4는 실시예에 따른 격리 회로부의 위상 변환 장치의 다른 예이다.
도 3에 도시한 바와 같이, 상기 제 1 격리 회로부(115)는 제 1 캐패시터(191) 및 제 2 캐패시터(192), 위상 변환 장치(196)를 포함한다.
상기 위상 변환 장치는 예를 들어, 공진 회로로 이루어질 수 있다.
상기 제 1 캐패시터(191)와 상기 제 2 캐패시터(192) 사이에 인덕터(195)가 배치된다.
상기 인덕터(195)와 상기 제 1 캐패시터(191) 사이에 상기 제 3 캐패시터(193)가 병렬 연결되어 접지된다.
상기 인덕터(195)와 상기 제 2 캐패시터(192) 사이에 상기 제 4 캐패시터(194)가 병렬 연결되어 접지된다.
도 4에 도시한 바와 같이, 상기 위상 변환 장치(296)는 마이크로스트립 라인(micro strip line)으로 구현될 수도 있다.
상기 제 1 격리 회로부(215)는 제 1 캐패시터(191), 상기 제 1 캐패시터(191)와 연결된 마이크로스트립 라인(298), 상기 마이크로 스트립 라인(298)과 연결된 제 2 캐패시터(192)를 포함한다.
상기 마이크로스트립 라인(298)은 유전체의 유전율, 유전체의 두께, 선로의 선폭에 의해 특성 임피던스(
Figure 112007064775729-pat00001
)가 결정되고 선로의 길이에 의해 위상이 결정된다. 상기 마이크로스트립 라인(298)의 입력 임피던스는 수학식1과 같다.
Figure 112007064775729-pat00002
여기서, 상기
Figure 112007064775729-pat00003
은 종단되어 있는 부하의 임피던스를 나타낸다.
상기의 마이크로스트립 라인(298)에 대한 입력 임피던스에 있어서 종단을 접지로 단락시키게 되면
Figure 112007064775729-pat00004
은 제로가 되므로 입력 임피던스는
Figure 112007064775729-pat00005
로서 인덕턴스의 값을 갖게된다. 여기서 패키지의 유전률이 정해지고 두께가 정해지면 인덕터값은 선로의 특성 임피던스 즉, 전극의 선폭에 의해 조정이 가능하고, 또한 위상 즉, 선로의 길이에 의해 제어가 가능하다.
도 5는 실시예에 따른 신호 분리부의 구성 요소가 소자로 구현된 경우를 예시한 도면이다.
상기 제 1 신호 분리부(110)는 듀플렉서일 수 있다.
도 5에 도시한 바와 같이, 상기 제 1 신호 분리부(110)는 안테나단(A)과 병렬 연결된 제 1 필터(111) 및 위상 천이기(113)를 포함한다. 상기 위상 천이기(113)는 제 2 필터(112)와 직렬 연결된다. 상기 제 1 신호 분리부(110)는 상기 제 1 필터(111)와 상기 제 2 필터(112)를 서로 병렬 연결하는 제 1 격리 회로부(315)를 포함한다.
상기 제 1 격리 회로부(315)는 위상 변환 장치(396), 상기 제 1 커플러(391) 및 제 2 커플러(392)를 포함한다.
상기 제 1 커플러(391)는 상기 제 1 필터(111)와 상기 위상 변환 장치(396) 사이에 배치되고, 상기 제 2 커플러(392)는 상기 제 2 필터(112)와 상기 위상 변환 장치(396) 사이에 배치된다.
상기 제 1 커플러(391) 및 상기 제 2 커플러(392)는 상기 송신단(Tx)으로부터 유입된 제 1 송신 신호의 크기(magnitude)를 조정하며, 상기 위상 변환 장치(396)는 상기 수신단에 유입된 제 1 송신 신호와 180도 위상차가 나도록 변환시켜 준다.
상기 제 1 커플러(391) 및 상기 제 2 커플러(392)는 접지와 연결되며 상기 접지와 상기 커플러 사이에 저항 소자(R)가 배치된다.
예를 들어, 상기 저항 소자(R)는 50Ω 저항일 수 있다. 통상 커플러의 4개의 포트는 50Ω 저항을 기본으로 특성을 측정하며, 커플러의 4개의 포트 중 어느 하나의 포트의 저항이 달라지게 되면 커플링 특성이 바뀌게 되고 반사특성(VSWR)이 나빠지므로 상기 접지와 연결된 저항 소자(R)는 50Ω 저항일 수 있다. 그러나, 저항 소자는 상기 커플러의 포트들의 저항에 따라 달라질 수도 있다.
상기 송신단(Tx)으로부터 전달된 제 1 송신 신호가 상기 제 1 필터(111)를 통과하여 안테나단(A)으로 전송되고 상기 제 1 송신 신호의 일부가 상기 제 2 필터(112)를 통하여 수신단(Rx)으로 유입될 때 상기 제 1 격리 회로부(315)에서 상기 유입된 상기 제 1 송신 신호의 일부와 동일한 크기, 반대의 위상을 갖는 신호를 발생시킴으로써 상기 제 1 송신 신호의 일부를 수신단(Rx)에서 제거할 수 있다.
상기 위상 변환 장치(396)는 공진 회로를 포함할 수도 있고 마이크로스트립 라인을 포함할 수도 있다.
상기와 같이 구성되는 제 1 격리 회로부(315)는 제 2 신호 분리부의 제 2 격리 회로부에 적용될 수도 있다.
도 6은 실시예에 따른 격리 회로부의 소자를 보여주는 분해 사시도이다.
격리 회로부(415)는 제 1층 내지 제 8층(L1, L2, L3, L4, L5, L6, L7, L8)으로 이루어진 다층 기판(400) 내에 구현될 수 있다.
상기 다층 기판(400)은 LTCC(Low Temperature Ceramic Co-fired) 기판일 수 있다.
상기 제 1 층 내지 제 8 층(L1, L2, L3, L4, L5, L6, L7, L8) 중 제 3 층(L3)에 위상 변환 장치로서 마이크로스트립 라인(498)이 형성되어 있다.
상기 제 3 층(L3)에는 제 1 캐패시터 상부 전극(491a)이 형성되어 있고, 제 4 층(L4)에는 상기 제 1 캐패시터 상부 전극(491a)과 마주하는 제 1 캐패시터 하부 전극(491b)이 형성되어 제 1 캐패시터(491)를 구현한다. 상기 제 3 층(L3)과 상기 제 4 층(L4) 사이에는 유전체 층이 개재될 수 있다.
상기 제 3층(L3)에는 제 2 캐패시터 상부 전극(492a)이 형성되어 있고, 상기 제 4 층(L4)에는 상기 제 2 캐패시터 상부 전극(492a)과 마주하는 제 2 캐패시터 하부 전극(492b)이 형성되어 제 2 캐패시터(492)를 구현한다.
상기 제 1 캐패시터(491) 및 상기 제 2 캐패시터(492)는 MIM(Metal Insulator Metal) 캐패시터일 수 있다.
상기 제 1 캐패시터(491)는 송신단(Tx)과 연결되고, 상기 제 2 캐패시터(492)는 수신단(Rx)과 연결된다.
상기와 같이 구성되는 격리 회로부(415) 기판 상에 듀플렉서필터가 실장될 수 있다.
상기 듀플렉서필터는 송신 신호를 분리하는 제 1 필터, 수신 신호를 분리하는 제 2 필터를 포함
상기 듀플렉서필터는 상기 격리 회로부(415)의 송신단(Tx) 및 수신단(Rx)과 연결된다.
상기 듀플렉서필터의 제 1 필터와 상기 격리 회로부(415) 기판의 송신단(Tx)이 연결되고, 상기 듀플렉서필터의 제 2 필터와 상기 격리 회로부(415) 기판의 상기 수신단(Rx)이 연결된다.
상기와 같이, 상기 격리 회로부(415)와 상기 듀플렉서필터는 별도의 다층 기판에 각각 형성되며 상기 듀플렉서필터와 상기 격리 회로부 기판을 서로 부착하여 하나의 모듈로 형성할 수 있다. 이로써, 듀플렉서필터의 송/수신 신호의 격리도 특성을 향상시킬 수 있다.
즉, 상기 듀플렉서필터에서 상기 송신단에서 상기 수신단으로 유입되는 노이즈 신호를 상쇄시킬 수 있는 신호를 상기 격리 회로부(415)에서 발생시켜 상기 노이즈 신호를 제거할 수 있다.
도 7은 실시예에 따른 신호분리부 모듈을 보여주는 사시도이다.
도 7에 도시한 바와 같이, 신호분리부 모듈(510)은 다층 기판(500)과, 상기 다층 기판(500) 상에 실장된 제 1 필터(511), 제 2 필터(512) 및 상기 다층 기판(500)에 내장된 격리 회로부를 포함한다.
상기 신호분리부 모듈은 앞서 설명한 신호 분리부가 소자로 구현된 것을 말한다.
상기 다층 기판(500)은 상기 제 2 필터(512)와 상기 안테나단(A) 사이에 연결된 λ/4 위상천이기, 상기 제 1 필터(511)와 상기 제 2 필터(512) 사이에 병렬 연결된 격리 회로부를 포함한다.
상기 격리 회로부는 별도의 기판에 형성되지 않고 상기 신호분리부 모듈의 다층 기판에 내장될 수 있다.
상기 격리 회로부는 상기 제 1 필터(511)와 병렬 연결된 제 1 캐패시터(591), 상기 제 1 캐패시터(591)와 연결된 마이크로스트립 라인(598), 상기 마이크로스트립 라인(598)과 연결되며 상기 제 2 필터(512)와 병렬 연결된 제 2 캐패시터(592)를 포함한다.
상기 격리 회로부를 상기 신호분리부 모듈(510)에 내장하여 형성함으로써 소형화할 수 있으며 송/수신 신호의 격리도 특성도 향상시킬 수 있다.
도 8은 실시예에 따른 신호 분리부의 투과 계수 특성 곡선을 도시한 실험 그래프이다.
도 8에 의하면, S파라미터는 입력포트에 대한 출력포트의 파워 전달비율을 의미하는데, 그래프의 x축은 주파수를, y축은 S파라미터의 크기를 dB 스케일로 나타낸 것이다.
m1, m2, m3은 상기 격리 회로부가 신호분리부 모듈에 연결되지 않은 상태에서 상기 신호분리부 모듈의 송신단으로 들어온 각 주파수 대역의 송신 신호가 수신단으로 전달된 비율을 의미한다. 또한, m4, m5, m6은 상기 m1, m2,m3에 대응하며 상기 격리 회로부가 상기 신호분리부 모듈에 연결된 상태에서 송신단으로 들어온 각 주파수 대역의 송신 신호가 수신단으로 전달된 비율을 의미한다.
여기서, S(3, 2)는 2번 포트에서 3번 포트로 전달된 파워의 전달 비율을 의미하며, 2번 포트는 송신단, 3번 포트는 수신단을 의미한다.
상기 m1에서 1.850GHz 주파수의 송신 신호가 송신단으로부터 수신단으로 유입되는 dB값은 -60.199이다. 상기 격리 회로부를 구비한 신호분리부의 경우에는 상기 m1과 대응하는 m4에서 1.850GHz 주파수의 송신 신호가 수신단으로 유입되는 dB값이 -67.062이며, 동일한 주파수 대역에서 상기 격리 회로부를 구비한 신호분리부의 경우 dB값이 더욱 낮아져 상기 송신단으로부터 상기 수신단으로 전달되는 비율이 낮아진 것을 알 수 있다.
상기 m2에서 1.879GHz 주파수의 송신 신호가 송신단으로부터 수신단으로 유입되는 dB값은 -58.515이다. 실시예에 따른 신호분리부의 경우 상기 m2와 대응하는 m5에서 1.880GHz의 송신 신호가 수신단으로 유입되는 dB값은 -64.491로서 상기 m2보다 m5의 dB값이 더욱 낮아져 상기 송신단으로부터 상기 수신단으로 전달되는 비율이 낮아진 것을 알 수 있다.
상기 m3에서 1.910GHz 주파수의 송신 신호가 송신단으로부터 수신단으로 유입되는 dB값은 -74.592이다. 이와 달리, 실시예에 따른 신호분리부의 경우 상기 m3 와 대응하는 m6에서 1.910GHz 주파수의 송신 신호가 수신단으로 유입되는 dB값은 -79.892로서 상기 m3보다 m6의 dB값이 더욱 낮아져 상기 송신단으로부터 상기 수신단으로 전달되는 비율이 더욱 낮아진 것을 알 수 있다.
따라서, 실시예에 따른 신호분리부는 송신 대역의 신호를 안테나단으로 전달할 경우 수신단 측으로 유입되는 신호의 전달 비율이 더욱 낮아져 상기 송/수신 신호의 격리도가 향상되는 장점이 있다.
이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 본 발명의 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
도 1은 실시예에 따른 단말기를 보여주는 블럭도.
도 2는 실시예에 따른 단말기에서 신호 분리부의 구성 요소가 소자로 구현된 경우를 예시한 도면.
도 3은 실시예에 따른 격리 회로부의 위상 변환 장치의 예.
도 4는 실시예에 따른 격리 회로부의 위상 변환 장치의 다른 예.
도 5는 실시예에 따른 신호 분리부의 구성 요소가 소자로 구현된 경우를 예시한 도면.
도 6은 실시예에 따른 격리 회로부의 소자를 보여주는 분해 사시도.
도 7은 실시예에 따른 신호분리부 모듈을 보여주는 사시도.
도 8는 실시예에 따른 신호분리부의 투과 계수 특성 곡선을 도시한 실험 그래프.

Claims (9)

  1. 송신단으로부터 전송된 송신 신호를 필터링하는 제 1 필터;
    수신 신호를 필터링하는 제 2 필터; 및
    상기 제 1 필터와 상기 제 2 필터에 병렬 연결되어 상기 제 1 필터를 통과하여 상기 제 2 필터로 유입되는 송신 신호 일부를 상쇄시키는 상쇄 신호를 발생하는 격리 회로부를 포함하며, 상기 격리 회로부는 상기 송신단으로부터 전송된 상기 송신 신호를 상기 제 2 필터로 유입되는 송신 신호 일부와 동일한 크기로 조정하는 크기 변환 장치와 상기 제 2 필터로 유입되는 상기 송신 신호 일부의 위상과 180도 위상차가 나도록 변환시켜 주는 위상 변환 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 처리 장치.
  2. 삭제
  3. 송신단으로부터 전송된 송신 신호를 필터링하는 제 1 필터;
    수신 신호를 필터링하는 제 2 필터;
    상기 제 2 필터 전단에 연결된 위상천이기; 및
    상기 제 1 필터와 상기 제 2 필터에 병렬 연결되어 상기 제 1 필터 및 상기 위상천이기를 통과하여 상기 제 2 필터로 유입되는 송신 신호 일부를 상쇄시키는 상쇄 신호를 발생하는 격리 회로부를 포함하며, 상기 격리 회로부는 상기 송신단으로부터 전송된 상기 송신 신호를 상기 제 2 필터로 유입되는 송신 신호 일부와 동일한 크기로 조정하는 크기 변환 장치와 상기 제 2 필터로 유입되는 상기 송신 신호 일부의 위상과 180도 위상차가 나도록 변환시켜 주는 위상 변환 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 처리 장치.
  4. 제 1항 또는 제 3항에 있어서,
    상기 크기 변환 장치는 캐패시터와 커플러 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 처리 장치.
  5. 제 1항 또는 제 3항에 있어서,
    상기 위상 변환 장치는 공진 회로와 마이크로스트립 라인 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 처리 장치.
  6. 송신단, 수신단 및 안테나단을 포함하는 다층 기판;
    상기 다층 기판 상에 실장되며 상기 송신단과 연결되어 송신 신호를 필터링하여 상기 안테나단으로 전달하는 제 1 필터;
    상기 다층 기판 상에 실장되며 상기 안테나단과 연결되어 수신 신호를 필터링하여 상기 수신단으로 전달하는 제 2 필터; 및
    상기 다층 기판 내에 실장되며, 상기 송신단으로부터 전송된 상기 송신 신호를 이용하여 적어도 하나의 크기(magnitude) 변환 장치 및 적어도 하나의 위상 변환 장치가 상기 제 1 필터를 통과하여 상기 제 2 필터로 유입되는 송신 신호 일부와 동일한 크기, 반대의 위상을 갖는 상쇄 신호를 발생하는 격리 회로부를 내장하는 것을 포함하는 신호 처리 장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 위상 변환 장치는 공진 회로 및 마이크로스트립 라인 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 처리 장치.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 크기 변환 장치는 캐패시터 및 커플러 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 처리 장치.
  9. 송신단, 수신단 및 안테나단이 형성된 제1층을 포함하는 다층 기판;
    상기 다층 기판 상에 실장되며 상기 송신단과 연결되어 송신 신호를 필터링하여 상기 안테나단으로 전달하는 제 1 필터;
    상기 다층 기판 상에 실장되며 상기 안테나단과 연결되어 수신 신호를 필터링하여 상기 수신단으로 전달하는 제 2 필터; 및
    상기 다층 기판 내에 내장되며, 상기 송신단과 병렬 연결된 제 1 캐패시터의 상부 전극, 상기 제 1 캐패시터의 상부 전극과 연결된 마이크로스트립 라인, 상기 마이크로스트립 라인과 연결된 제 2 캐패시터의 상부 전극이 형성된 제 2층, 및 상기 제 1 캐패시터의 상부 전극과 마주하는 제 1 캐패시터의 하부 전극, 상기 제 2 캐패시터의 상부 전극과 마주하는 제 2 캐패시터의 하부 전극이 형성된 제 3층을 포함하여, 상기 송신단으로부터 전송된 상기 송신 신호를 이용하여 상기 제 1 필터를 통과하여 상기 제 2 필터로 유입되는 송신 신호 일부를 상쇄시키는 격리 회로부를 포함하는 신호 처리 장치.
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