KR100999813B1

KR100999813B1 - 트리플렉서

Info

Publication number: KR100999813B1
Application number: KR1020030094153A
Authority: KR
Inventors: 김동영; 안정욱
Original assignee: 엘지이노텍 주식회사
Priority date: 2003-12-19
Filing date: 2003-12-19
Publication date: 2010-12-08
Also published as: KR20050062168A

Abstract

본 발명은 유전체 기판에 내장되어 있고, 입력단에 연결되어 제1 주파수 대역을 통과시키기 위한 제1 필터 회로부, 상기 유전체 기판에 내장되어 있고, 상기 입력단에 연결되어 상기 제1 주파수 대역보다 낮은 주파수 주파수 대역을 통과시키기 위한 저역 통과 필터 회로부, 상기 유전체 기판상에 실장되고, 상기 저역 통과 필터 회로부에 연결되어 상기 저역 통과 필터 회로부로부터 전송된 주파수 대역으로부터 제2 주파수 대역을 통과시키기 위한 제2 필터 회로부, 상기 유전체 기판에 내장되어 있고, 상기 저역 통과 필터 회로부에 연결되어 상기 제2 주파수 대역보다 낮은 제3 주파수 대역을 통과시키기 위한 제3 필터 회로부로 구성된 것으로서, 하나의 안테나를 통해 수신된 신호를 3개의 주파수 대역으로 정확하게 분리할 수 있다.

트리플렉서

Description

트리플렉서{Triplexer}

도 1 및 도 2는 종래의 이동통신 단말기의 트리플 밴드 방식을 나타낸 블럭도.

도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 트리플렉서를 나타낸 도면.

도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 트리플렉서의 등가회로.

도 5a는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 제1 필터 회로부와 저역 통과 필터 회로부에 의한 삽입 손실을 나타낸 도면.

도 5b는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 제2 필터회로부와 제3 필터 회로부에 의한 삽입 손실을 나타낸 도면.

도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 삼중 대역 다이플렉서의 주파수 응답을 나타낸 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

300 : 트리플렉서 310 : PCS 대역의 필터 회로부

320 : DCN 대역의 필터 회로부 330, 420 : GPS용 쏘 필터

400 : 제1 필터 회로부 410 : 저역 통과 필터 회로부

430 : 제3 필터 회로부

본 발명은 GPS, GSM, PCS의 3개의 주파수 대역을 갖는 신호를 정확하게 분리할 수 있는 트리플렉서에 관한 것이다.

최근에 이동통신 시스템은 소비자의 다양한 요구를 만족시키기 위해 보다 복잡한 기능을 구비하는 추세에 있다. 또한, 이동통신 단말기는 부품의 간소화와 소형화를 통해 휴대가 간편해야 한다는 제한 사항이 따른다. 그 일환으로 근래의 이동통신 단말기는 서로 다른 2개의 주파수 대역을 하나의 안테나를 통해 동시에 수신하여 분리할 수 있는 적층 칩형 다이플렉서를 구비하여 2개의 주파수 대역을 갖는 신호를 함께 처리할 수 있는 듀얼밴드 단말기가 등장했다.

일반적으로 듀얼밴드 이동통신단말기는 다른 주파수 대역의 신호 예를 들면, CDMA 주파수 대역과 PCS 주파수 대역의 신호를 하나의 입력단으로 수신하여 두개의출력단으로 각각 분리할 수 있는 적층칩형 다이플렉서를 구비한다. 상기 적층칩형 다이플렉서란 고역 통과 필터와 저역 통과 필터를 도전성 패턴으로 구현한 복수개의 유전체기판을 적층하여 구성한 부품으로서,하나의 안테나를 통해 입력된 신호를 각각의 주파수대역의 신호로 분리시키고, 분리된 주파수 신호를 그 후단에 배치된 각각 대역에 따른 주파수 처리회로에 제공하는 역할을 한다.

나아가 최근에는 이동통신단말기에 GPS(Grobal Position System)기능이 추가되면서, 3개의 주파수대역(예를 들면, f1= 824-894㎒, f2 = 1570-1580㎒, f3 = 1850-1990㎒)을 분리하여 처리할 수 있는 트리플 밴드(triple-band)방식이 요구되는 추세이다.

이러한 트리플밴드방식을 구현하기 위해서, 종래의 이동통신단말기는 별도의 안테나를 추가적으로 구비하거나, 안테나와 다이플렉서 사이에 다른 고역통과필터부품을 더 구비하는 방식을 사용하여 왔다.

이하 도면을 참조하여 종래의 이동통신 단말기에서 채용되는 2가지의 트리플밴드 방식을 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 1 및 도 2는 종래의 이동통신 단말기의 트리플 밴드 방식을 나타낸 블럭도이다.

도 1을 참조하면, f1대역 및 f3대역을 갖는 신호를 수신하기 위한 안테나(100a)와 추가적인 f2대역의 신호를 수신하기 위한 안테나(100b)를 구비하고 있다. 기존의 안테나(100a)에 수신된 f1대역 및 f3대역을 갖는 신호는 통상의 다이플렉서(110)에 의해 분리되며 f2신호는 별도의 안테나(100b)를 통해 수신되어 f2신호를 위한 대역통과 필터(120)를 통해 처리해준다.

이와 달리 도 2와 같이, 추가적으로 안테나를 구비하는 대신에 기존의 안테나(200)를 이용하여 f2신호를 함께 수신하고 f2신호 또는 f3신호를 별도로 추출해내는 방식을 사용하기도 한다.

그러나 상기와 같은 종래의 이동통신 단말기에 구현된 트리플밴드 방식은 단 말기내에 별도의 부품을 추가하여 실장하는 것이 요구되므로 이동통신단말기의 소형화및 경량화가 곤란해지며, 별도의 부품의 추가 사용으로 인해 비용이 상승된다는 문제점이 있다.

또한, f2 주파수 대역이 f1과 f3주파수 대역의 사이에 존재하고, 특히 어느 하나에 인접한 주파수 대역을 형성한 경우에 인접한 대역으로부터 f3에 해당되는 주파수 대역을 정확하게 분기해내는 단일한 형태의 회로를 구현하는 것이 어려운 문제점이 있다.

또한, GSM 대역의 단말기 부품은 스위치와 다이플렉서, GPS 쏘 부품을 3개 사용하여 대역을 3개로 분리하였고, 이를 대체하고자 3개의 터미널을 갖는 스위치를 사용하고 있으나 이의 특성도 통과대역의 손실이 커서 단말기 전체 설계시 문제가 발생한다.

따라서, 본 발명의 목적은 하나의 입력 단자를 통해 입력된 신호를 서로 다른 출력 단자를 통해 3개의 각 주파수 대역으로 정확하게 분리할 수 있는 분기특성을 갖는 트리플렉서를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 하나의 안테나를 통해 수신된 신호를 3개의 주파수 대역의 고성능으로 분리할 수 있으며, 이동통신 단말기에 실장하기에 적합하도록 소형화된 트리플렉서를 제공하는데 있다.

상기 목적들을 달성하기 위하여 본 발명의 일 측면에 따르면, 유전체 기판에 내장되어 있고, 입력단에 연결되어 제1 주파수 대역을 통과시키기 위한 제1 필터 회로부, 상기 유전체 기판에 내장되어 있고, 상기 입력단에 연결되어 상기 제1 주파수 대역보다 낮은 주파수 주파수 대역을 통과시키기 위한 저역 통과 필터 회로부, 상기 유전체 기판상에 실장되고, 상기 저역 통과 필터 회로부에 연결되어 상기 저역 통과 필터 회로부로부터 전송된 주파수 대역으로부터 제2 주파수 대역을 통과시키기 위한 제2 필터 회로부, 상기 유전체 기판에 내장되어 있고, 상기 저역 통과 필터 회로부에 연결되어 상기 제2 주파수 대역보다 낮은 제3 주파수 대역을 통과시키기 위한 제3 필터 회로부를 포함하는 것을 특징으로 하는 트리플렉서가 제공된다.

상기 제1 필터 회로부는 직렬로 연결된 2개의 커패시턴스, 상기 2개의 커패시턴스 사이에 일단이 연결된 추가적인 커패시턴스, 상기 추가적인 커패시턴스의 타단에 일단이 연결되고, 타단은 접지된 인덕턴스로 이루어진다.

상기 제2 필터 회로부는 쏘 필터이다.

상기 저역 통과 필터 회로부와 제3 필터 회로부는 병렬로 연결된 커패시턴스와 인덕턴스로 이루어진 병렬회로, 상기 병렬회로의 타단에 일단이 연결되고, 타단은 접지된 추가적인 커패시턴스로 이루어진다.

상기 제1 주파수 대역은 PCS의 주파수 대역이고, 상기 제2 주파수 대역은 GPS의 주파수 대역, 상기 제3 주파수 대역은 DCN의 주파수 대역이다.

이하, 첨부한 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 자세히 설명하도록 한다.

도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 트리플렉서를 나타낸 도면이다.

도 3을 참조하면, 트리플렉서(300)는 PCS 대역의 필터 회로부(310)와 DCN대역의 필터 회로부(320)는 LTCC에 내장하고, GPS용 쏘 칩(330)은 상기 LTCC상에 실장하여 세라믹 패키지의 신호 기판과 와이어 본딩(335)을 수행한다.

상기와 같이 구성된 트리플렉서에 대하여 도 4를 참조하여 좀더 상세히 설명하기로 한다.

도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 트리플렉서의 등가회로, 도 5a는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 제1 필터 회로부와 저역 통과 필터 회로부에 의한 삽입 손실을 나타낸 도면, 도 5b는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 제2 필터회로부와 제3 필터 회로부에 의한 삽입 손실을 나타낸 도면이다.

도 4를 참조하면, 입력단에 그 일단이 연결된 제1 필터 회로부(400), 상기 제1 필터 회로부(400)와 병렬로 상기 입력단에 연결된 저역 통과 필터 회로부(410), 상기 저역 필터 회로부(410)의 타단에 그 일단이 연결된 제2 필터 회로부(420), 상기 제2 필터회로부(420)와 병렬로 상기 저역 필터 회로부(410)의 타단에 연결된 제3 필터 회로부(430)를 포함한다.

상기 제1, 2, 3 필터 회로부(400, 420, 430)의 타단에는 제1, 제2, 제3 출력 단이 구비된다.

보다 상세히 설명하면, 제1 필터 회로부(400)는 직렬로 연결된 2개의 커패시턴스(C1, C2)와 그 사이에 일단이 연결된 추가적인 커패시턴스(C3) 및 상기 추가적인 커패시턴스(C3)의 타단에 일단이 연결되고 타단은 접지된 인덕턴스(L1)를 포함한다.

상기 저역 통과 필터 회로부(410)는 병렬로 연결된 커패시턴스(C4)와 인덕턴스(L2)로 이루어진 병렬 회로 및 그 병렬 회로의 타단에 연결되고 타단은 접지된 추가적인 커패시턴스(C5)를 포함한다.

상기 제2 필터부(420)는 GPS용 쏘 필터로서, LTCC상에 실장된다.

상기 제3 필터 회로부(430)는 상기 저역 통과 필터 회로부(410)와 동일한 구조를 가지며, 병렬로 연결된 커패시턴스(C6)와 인덕턴스(L3) 및 그 타단에 연결되어 접지된 커패시턴스(C7)로 이루어져 있다.

상기와 같이 구성된 등가회로에서 제1 필터 회로부(400) 및 제2 필터 회로부(420)는 각각 소정의 주파수 대역을 감쇄시켜 높은 대역의 주파수만을 통과시키는 고역통과 필터로 작용하며, 제3 필터 회로부(430)는 저역 통과 필터회로부(410)와 유사하게 소정의 주파수 대역을 감쇄시켜 낮은 대역의 주파수만을 통과시키는 저역 통과 필터로서 작용한다.

상기와 같이 구성된 트리플렉서의 동작에 대하여 도 5a 및 도 5b를 참조하여 설명하기로한다.

도 5a를 참조하면, 해당 신호는 입력단을 통해 제1 필터회로부와 저역 통과 필터 회로부에 제공된다. 이때, 제1 필터 회로부는 약 1300NHz에 해당하는 신호의 삽입 손실을 약 60dB에 가까운 최대치로 하여 f3에 해당하는 높은 주파수 대역의 신호만을 통과시킨다. 반면에 저역 통과 필터 회로부는 f3에 해당하는 주파수에서 80dB에 인접하는 삽입 손실을 크게 하여 낮은 주파수 대역의 신호만을 통과시킨다. 여기서, 상기 저역 통과 필터 회로부는 f1과 f2에 해당하는 주파수 대역을 모두 포함한다.

상기와 같이 저역 통과 필터회로부에서 출력되는 신호는 제2 필터 회로부와 제3 필터 회로부로 제공된다.

도 5b를 참조하면, 상기 제2 필터 회로부는 f1에 인접한 1000MHz에서 삽입손실 80dB에 가까운 최대치로 하여 f2에 해당하는 높은 대역의 주파수 신호만을 통과시킨다. 반면에 제3 필터 회로부는 f2에 인접한 1550MHz에서 삽입손실을 50dB에 가까운 최대치로 하여 f1에 해당하는 낮은 대역의 주파수 신호만을 통과시킨다.

따라서, 상기 제1 필터 회로부의 제1 출력단은 f1에 해당하는 주파수 대역의 신호를 제공하며, 제2 및 제3 출력단은 각각 f2에 해당하는 주파수 대역의 주파수 신호와 f3에 해당하는 주파수 대역의 신호를 제공할 수 있다. 결과적으로 하나의 입력단을 통해 수신된 신호를 3개의 주파수 대역으로 분리할 수 있는 단일 형태의 트리플렉서 부품을 제공함으로써 트리플밴드 이동통신 단말기를 용이하게 구현할 수 있다.

도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 삼중 대역 다이플렉서의 주파수 응답을 나타낸 도면이다.

도 6을 참조하면, GPS 신호의 특성으로 인한 부품간의 간섭을 최소화함으로써 일반적인 스위치의 특성보다 우수한 감쇄특성을 갖는다는 것을 알 수 있다.

본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 많은 변형이 본 발명의 사상 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 가능함은 물론이다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 하나의 안테나를 통해 수신된 신호를 3개의 주파수 대역으로 정확하게 분리할 수 있는 분기 특성을 갖는 트리플렉서를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, GPS신호의 특성으로 인한 부품간의 간섭을 최소화함으로써 일반적인 스위치의 특성보다 우수한 감쇄특성을 갖는 트리플렉서를 제공할 수 있다.

Claims

유전체 기판에 내장되어 있고, 입력단에 연결되어 제1 주파수 대역을 통과시키기 위한 제1 필터 회로부;

상기 유전체 기판에 내장되어 있고, 상기 입력단에 연결되어 상기 제1 주파수 대역보다 낮은 주파수 대역을 통과시키기 위한 저역 통과 필터 회로부;

상기 유전체 기판상에 원칩으로 실장되어 상기 기판과 와이어 본딩되고, 상기 저역 통과 필터 회로부에 연결되어 상기 저역 통과 필터 회로부로부터 전송된 주파수 대역으로부터 GPS 주파수 대역을 통과시키기 위한 쏘 필터;및

상기 유전체 기판에 내장되어 있고, 상기 저역 통과 필터 회로부에 연결되어 상기 GPS 주파수 대역보다 낮은 제2 주파수 대역을 통과시키기 위한 제2 필터 회로부

를 포함하는 것을 특징으로 하는 트리플렉서.
제1항에 있어서,

상기 제1 필터 회로부는 직렬로 연결된 2개의 커패시턴스, 상기 2개의 커패시턴스 사이에 일단이 연결된 추가적인 커패시턴스, 상기 추가적인 커패시턴스의 타단에 일단이 연결되고, 타단은 접지된 인덕턴스로 이루어지는 것을 특징으로 하는 트리플렉서.
삭제
제1항에 있어서,

상기 저역 통과 필터 회로부와 제2 필터 회로부는 병렬로 연결된 커패시턴스와 인덕턴스로 이루어진 병렬회로, 상기 병렬회로의 타단에 일단이 연결되고, 타단은 접지된 추가적인 커패시턴스로 이루어지는것을 특징으로 하는 트리플렉서.
제1항에 있어서,

상기 제1 주파수 대역은 PCS의 주파수 대역, 상기 제2 주파수 대역은 DCN의 주파수 대역인 것을 특징으로 하는 인 것을 특징으로 하는 트리플렉서.