KR101000157B1 - 듀플렉서 회로 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 듀플렉서에 대역폭이 좁은 다수개의 필터들을 송신 단자와 수신 단자에 배치하여, 대역폭이 넓으면서 신호 감쇠도를 향상시킨 듀플렉서 회로를 개시한다. 개시된 본 발명은 복수개의 주파수 대역 신호를 송수신하는 안테나; 상기 복수개의 주파수 대역 신호를 송신하는 송신 단자; 상기 복수개의 주파수 대역 신호를 수신하는 수신 단자; 상기 송신 단자와 안테나 사이에 배치되어 있는 복수개의 송신 필터; 상기 수신 단자와 안테나 사이에 배치되어 있는 복수개의 수신 필터; 상기 송신 필터 양측에 배치되어 있는 복수개의 위상 시프트; 상기 수신 필터 양측에 배치되어 있는 복수개의 위상 시프트; 및 상기 송신 단자와 수신 단자 영역에 배치되어 송수신 필터들을 선택하는 복수개의 스위치부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 스위치부는 핀 다이오드 또는 SPnT로 구성되어 있고, 상기 스위치부는 핀 다이오드와 SPnT가 혼합되어 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.(n은 정수)
듀플렉서, 핀 다이오드, 스위치, 대역폭, 광대역
Description
도 1은 종래 기술에 따른 듀플렉서 회로도.
도 2는 본 발명에 따른 듀플렉서 회로를 도시한 도면.
도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 듀플렉서 회로를 도시한 도면.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
201a: 제 1 송신 필터 201b: 제 2 송신 필터
203a: 제 1 송신 위상 시프트 203b: 제 2 송신 위상 시프트
203c: 제 3 송신 위상 시프트 202a: 제 1 수신 필터
202b: 제 2 수신 필터 205a: 제 1 수신 위상 시프트
205b: 제 2 수신 위상 시프트 205c: 제 3 수신 위상 시프트
207: 위상 시프트
본 발명은 듀플렉서 회로에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 좁은 대역 필터를 다수개 배치하여 선택적으로 구동시킴으로써 광대역과 감쇠 특성을 향상시킨 듀플렉서 회로에 관한 것이다.
최근, 이동 통신 시스템의 발전에 따라, 휴대 전화, 휴대형 정보 단말기 등의 이동 통신 기기가 급속히 보급되어, 이들 기기의 소형화 및 고성능화의 요구로부터 이들에 사용되는 부품의 소형화 및 고성능화가 요구되고 있다.
또한, 휴대 전화에 있어서는 아날로그 방식과 디지털 방식의 2개의 종류의 무선 통신 시스템이 이용되고 있고, 무선 통신에 사용하는 주파수도 800MHz∼1GHz대와, 1.5GHz∼2.0GHz 대로 다방면에 걸쳐 있다.
특히, 통신 장치 및 다른 전자 장치에서, 대역 통과 필터로서 SAW 필터가 널리 사용되고 있다. SAW 필터로는 압전 기판 상에 소정 거리로 배열된 두 개의 인터디지털 트랜스듀서(IDT)를 가지는 횡형 SAW 필터와, 압전 기판 상에 공진자를 구성하는 SAW 공진자 필터가 있다.
최근에는 통신 기기에서 신호를 송수신할 때 신호의 일정대역 주파수만 필터링하여 송신하거나, 수신할 때 일정한 주파수 대역의 신호만을 수신할 수 있도록 듀플렉서를 칩으로 제조하여 사용하고 있다.
동일한 주파수를 시분할하여 송수신하는 시분할 방식은 송신부와 수신부가 일정한 시간 간격을 가지고 입출력하기 때문에 스위치 안테나 모듈로 충분히 신호처리가 가능하다.
하지만, CDMA 또는 FDD에서는 동일 시간에 서로 다른 주파수 대역의 신호를 송수신 해야하므로 상기 듀플렉서가 반드시 필요하다.
도 1은 종래 기술에 따른 듀플렉서 회로도이다.
도면에서는 주파수 대역에 관계없이 송신 단자(Tx)와 수신단자(Rx)를 분리하 고, 안테나를 통하여 신호를 송수신할 때, 듀플렉서(100)가 사용되는 것을 나타낸다.
상기 듀플렉서(100)는 송신 단자(Tx)에서 송신 필터(101a)가 직렬로 연결되어 있고, 수신 단자(Rx)에서는 수신 필터(101b)가 직렬로 연결되어 있으며, 아울러 상기 송신 단자(Tx)와 수신 단자(Rx)의 신호 위상차를 위하여 위상 시프트가 배치된 구조를 하고 있다.
서로 다른 주파수 대역의 고주파 신호는 안테나를 통하여 외부로 송신되거나 외부로부터 수신하여 시스템 내부의 수신 단자로 들어오게 된다.
이때, 듀플렉서에서는 두 개의 서로 다른 대역의 신호를 분리하여 처리하도록 신호를 필터링하는데, 동시에 신호를 송수신할 때에도 주파수 대역별로 신호를 동시에 필터링할 수 있다.
상기 송신 필터 또는 수신 필터는 세라믹 필터, 쏘우 필터 또는 FBAR 필터 주로 사용한다.
그러나, 상기와 같은 듀플렉서의 경우에도 PCS 또는 Wide CDMA에서는 보다 넓은 광대역폭을 요구하는데, 듀플렉서의 대역폭을 넓히면 감쇠 특성이 저하되는 문제가 발생한다.
또한, 최근 데이터 전송율이 증가하고, 통신 가입자 수의 증가로 인하여 넓은 대역폭을 갖으면서 데이터 전송율을 향상시키기는 매우 어려운 문제가 있다.
특히, 전송율 저하에도 불구하고 통신 가입자 수의 모든 채널을 포함하는 광대역 듀플렉서를 사용하게 되면 통신 신뢰도가 낮은 서비스를 통신 가입자에게 제 공하게 된다.
본 발명은, 듀플렉서에 대역폭이 좁은 다수개의 필터들을 송신 단자와 수신 단자에 배치하고, 이를 스위칭 속도가 매우 빠른 핀 다이오드, 스위치 소자를 사용함으로써 대역폭이 넓으면서 신호 감쇠도를 향상시킨 듀플렉서 회로를 제공함에 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한, 본 발명에 따른 듀플렉서 회로는,
복수개의 주파수 대역 신호를 송수신하는 안테나;
상기 복수개의 주파수 대역 신호를 송신하는 송신 단자;
상기 복수개의 주파수 대역 신호를 수신하는 수신 단자;
상기 송신 단자와 안테나 사이에 배치되어 있는 복수개의 송신 필터;
상기 수신 단자와 안테나 사이에 배치되어 있는 복수개의 수신 필터;
상기 송신 필터 양측에 배치되어 있는 복수개의 위상 시프트;
상기 수신 필터 양측에 배치되어 있는 복수개의 위상 시프트; 및
상기 송신 단자와 수신 단자 영역에 배치되어 송수신 필터들을 선택하는 복수개의 스위치부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 스위치부는 핀 다이오드 또는 SPnT로 구성되어 있고, 상기 스위치부는 핀 다이오드와 SPnT가 혼합되어 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.(n은 정수)
본 발명에 의하면, 듀플렉서에 대역폭이 좁은 다수개의 필터들을 송신 단자와 수신 단자에 배치하고, 이를 스위칭 속도가 매우 빠른 핀 다이오드, SPDT 스위치 소자를 사용함으로써 대역폭을 확장시키면서, 신호 감쇠도를 향상시킨 이점이 있다.
이하, 첨부한 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 자세히 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명에 따른 듀플렉서 회로를 도시한 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 두 개의 주파수 대역 신호를 송수신하는 안테나와, 상기 안테나로부터 수신된 신호가 전송되는 수신 단자(Rx)와, 상기 안테나를 통하여 시스템으로부터 발생되는 신호를 전송하는 송신 단자(Tx)와, 상기 송신 단자(Tx)에 대역폭이 좁은 두 개의 제 1, 2 송신 필터(201a, 201b)가 배치되어 있다.
이에 대응되도록 상기 수신 단자(Rx)에도 대역 폭이 좁은 두 개의 제 1, 2 수신 필터(202a, 202b)가 배치되어 있다.
그리고 두 개의 송신(201a, 201b) 필터 양측에 배치되어 있는 제 1 송신 위상 시프트(203a), 제 2 송신 위상 시프트(203b), 제 3 송신 위상 시프트(203c)가 배치되어 두 개의 송신 필터들(201a, 201b)에 각각 필터링되는 신호의 위상을 조절한다.
또한, 상기 수신 단자(Rx) 영역에도 수신 필터들(202a, 202b) 양측에 제 1 수신 위상 시프트(205a), 제 2 수신 위상 시프트(205b), 제 3 수신 위상 시프트(205c)가 배치되어 두 개의 수신 필터들(202a, 202b)에서 각각 필터링되는 신호의 위상을 조절한다.
이때, 상기와 같은 듀플렉서 회로에 대하여 광대역 신호처리를 하기 위해서는 송신 단자에 배치되어 있는 두 개의 송신 필터(201a, 201b)를 빠른 동작으로 분리하여 사용할 수 있도록 핀 다이오드들(PIN1, PIN2, PIN3, PIN4)에 의하여 컨트롤함으로써, 감쇠 특성 향상과 대역폭을 확장 시킬 수 있는 이점이 있다.
또한, 수신 단자에서도 두 개의 수신 필터(202a, 20ab)를 빠른 동작으로 분리하여 사용할 수 있도록 핀 다이오들(PIN5, PIN6, PIN7, PIN8)에 의하여 수신 신호를 컨트롤함으로써 감쇠 특성 향상과 대역폭을 확장 시킬 수 있는 이점이 있다.
PCS 또는 W-CDMA 같이 넓은 대역에서 다수의 채널을 사용하는 통신 시스템에서 요구되는 대역폭과 감쇠 특성에 따라 감쇠도가 우수한 좁은 대역의 필터들을 선택적으로 사용할 수 있도록 하였다.
그리고 상기 설명세서는 두개의 송수신 필터에 의하여 신호가 송수신되는 것을 중심으로 설명하였지만, 송신단과 수신단이 복수개인 경우에도 동일한 방식이 적용된다.
도면에서 도시하였지만 설명하지 않은 207은 송신단자와 수신단자에 인가되는 신호에 위상차를 주기 위한 위상 시프트를 나타낸다.
도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 듀플렉서 회로를 도시한 도면으로서, 도 3에 도시된 바와 같이, 두 개의 주파수 대역 신호를 송수신하는 안테나와, 상기 안테나로부터 수신된 신호가 전송되는 수신 단자(Rx)와, 상기 안테나를 통하여 시스템으로부터 발생되는 신호를 전송하는 송신 단자(Tx)와, 상기 송신 단자(Tx)에 대역폭 이 좁은 두 개의 제 1, 2 송신필터(301a, 301b)가 배치되어 있다.
이에 대응되도록 상기 수신 단자(Rx)에도 대역 폭이 좁은 두 개의 제 1, 2 수신 필터(302a, 302b)가 배치되어 있다.
그리고 두 개의 송신 필터(301a, 301b) 양측에 배치되어 있는 송신 위상 시프트(303)와 두 개의 수신 필터(302a, 302b) 양측에 배치되어 있는 수신 위상 시프트(305)에 의하여 송신 필터들(301a, 301b)과 수신 필터들(302a, 302b)에서 각각 필터링되는 신호의 위상을 조절한다.
이때, 상기와 같은 듀플렉서 회로에 대하여 광대역 신호처리를 하기 위해서는 송신 단자에 배치되어 있는 두 개의 송신 필터(301a, 301b)를 빠른 동작으로 분리하여 사용할 수 있도록 송신 단자 영역에는 핀 다이오드들(PIN1, PIN2), 안테나 영역에는 GaAs등으로 제작된 SPDT(SW1)를 배치하여 신호를 컨트롤하도록 하였다.
또한, 수신 단자에서도 두 개의 수신 필터를 빠른 동작으로 분리하여 사용할 수 있도록 핀 다이오들(PIN3, PIN4), 안테나 영역에는 GaAs등으로 제작된 SPDT(SW2)를 배치하여 신호를 컨트롤하도록 함으로써, 주파수 대역폭을 넓히고, 감쇠 특성 향상시켰다.
그리고 상기 설명세서는 두개의 송수신 필터에 의하여 신호가 송수신되는 것을 중심으로 설명하였지만, 송신단과 수신단이 복수개인 경우에도 동일한 방식이 적용된다.
도면에 도시하였지만 설명하지 않은 307은 위상 시프트를 나타낸다.
도 4에서는 상기 도 3에서와 달리, 상기와 같은 듀플렉서 회로에 대하여 광 대역 신호처리를 하기 위해서는 송신 단자에 배치되어 있는 두 개의 송신 필터(401a, 401b)를 빠른 동작으로 분리하여 사용할 수 있도록 송신 단자에 배치되어 있는 두 개의 송신 필터(401a, 401b) 양측에 GaAs등으로 제작된 SPDT(SW1, SW2)를 배치하여 신호를 컨트롤하도록 하였다.
또한, 수신 단자에서도 두 개의 수신 필터(402a, 402b)를 빠른 동작으로 분리하여 사용할 수 있도록 상기 수신 필터 양측에 GaAs등으로 제작된 SPDT(SW3, SW4)를 배치하여 신호를 컨트롤하도록 함으로써, 주파수 대역폭을 넓히고, 감쇠 특성 향상시켰다
그리고 상기 설명세서는 두개의 송수신 필터에 의하여 신호가 송수신되는 것을 중심으로 설명하였지만, 송신단과 수신단이 복수개인 경우에도 동일한 방식이 적용된다.
이상에서 자세히 설명된 바와 같이, 본 발명은 듀플렉서에 대역폭이 좁은 다수개의 필터들을 송신 단자와 수신 단자에 배치하고, 이를 스위칭 속도가 매우 빠른 핀 다이오드, SPDT 스위치 소자를 사용함으로써 대역폭을 확장시키면서, 신호 감쇠도를 향상시킨 효과가 있다.
본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 않고, 이하 청구 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.
Claims (3)
- 복수개의 주파수 대역 신호를 송수신하는 안테나;상기 복수개의 주파수 대역 신호를 송신하는 송신 단자;상기 복수개의 주파수 대역 신호를 수신하는 수신 단자;상기 송신 단자와 안테나 사이에 배치되어 있는 복수개의 송신 필터;상기 수신 단자와 안테나 사이에 배치되어 있는 복수개의 수신 필터;상기 송신 필터 양측에 배치되어 있는 복수개의 위상 시프트;상기 수신 필터 양측에 배치되어 있는 복수개의 위상 시프트; 및상기 송신 단자와 수신 단자 영역에 배치되어 상기 복수개의 송신 필터 또는 상기 복수개의 수신 필터를 각각 선택하는 복수개의 스위치부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 듀플렉서 회로.
- 제 1 항에 있어서,상기 스위치부는 핀 다이오드 또는 SPnT로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 듀플렉서 회로.(n은 정수)
- 제 1 항에 있어서,상기 스위치부는 핀 다이오드와 SPnT가 혼합되어 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 듀플렉서 회로.(n은 정수)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020030060892A KR101000157B1 (ko) | 2003-09-01 | 2003-09-01 | 듀플렉서 회로 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020030060892A KR101000157B1 (ko) | 2003-09-01 | 2003-09-01 | 듀플렉서 회로 |
Publications (2)
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|---|---|
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Citations (1)
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|---|---|---|---|---|
| US20020090974A1 (en) | 2000-10-26 | 2002-07-11 | Peter Hagn | Combined front-end circuit for wireless transmission systems |
-
2003
- 2003-09-01 KR KR1020030060892A patent/KR101000157B1/ko not_active IP Right Cessation
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20020090974A1 (en) | 2000-10-26 | 2002-07-11 | Peter Hagn | Combined front-end circuit for wireless transmission systems |
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| KR20050022456A (ko) | 2005-03-08 |
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