KR101000238B1

KR101000238B1 - Power Amplifier Module

Info

Publication number: KR101000238B1
Application number: KR1020030058208A
Authority: KR
Inventors: 김준모
Original assignee: 엘지이노텍 주식회사
Priority date: 2003-08-22
Filing date: 2003-08-22
Publication date: 2010-12-10
Also published as: KR20050020338A

Abstract

The present invention provides an amplifying unit for amplifying a signal coming into a terminal to a predetermined size, a matching unit installed at a rear end of the amplifying unit, for matching a signal transmitted from the amplifying unit, and a signal of a specific frequency with respect to the signal transmitted from the matching unit. The harmonic control unit is configured to remove the harmonics. The harmonics can be removed without changing the power amplification module characteristics.

Power amplification module

Description

Power Amplifier Module

도 1은 종래의 전력 증폭 모듈의 구성을 개략적으로 나타낸 블럭도. 1 is a block diagram schematically showing the configuration of a conventional power amplification module.

도 2a 및 도 2b는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 전력 증폭 모듈의 구성을 개략적으로 나타낸 블럭도.
2A and 2B are block diagrams schematically showing the configuration of a power amplification module according to an exemplary embodiment of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

100, 200 : 증폭기 110, 210 : 매칭부100, 200: amplifier 110, 210: matching unit

220 : 인덕터 230 : 커패시터
220: inductor 230: capacitor

본 발명은 와이어본딩 인덕터와 커패시터를 이용하여 하모닉을 제거하는 전력 증폭 모듈에 관한 것이다. The present invention relates to a power amplification module that removes harmonics using wirebonding inductors and capacitors.

정보화 시대에 접어들면서 가정용 무선 전화기나 이동통신 단말기등의 고주파 회로를 사용하는 이동통신 기기의 사용이 급증하고 있다. 따라서, 고주파 회로 에 이용되는 부품들은 주파수의 혼선을 효과적으로 방지하며 고조파를 억제하기 위하여 설계상 많은 어려움을 수반하게 된다. In the information age, the use of mobile communication devices using high frequency circuits such as home wireless telephones and mobile communication terminals is increasing rapidly. Therefore, the components used in the high frequency circuit are accompanied by a lot of difficulties in design to effectively prevent crosstalk of the frequency and suppress harmonics.

일반적으로, 최근의 이동통신시스템에 있어서 주파수대역이 다른 두가지의 통신을 동시에 서비스하고자하는 시스템, 예를들어, 이동통신시스템에서 1.7GHz대역의 PCS방식과, 800MHz대역의 CDMA방식, 또는 1.8∼1.9GHz대역의 DECT방식과 900MHz대역의 GSM방식중에서 2가지 이상 통신을 제공하는 시스템등이 등장하고 있다.In general, in a recent mobile communication system, a system for simultaneously serving two kinds of communication with different frequency bands, for example, a PCS method of 1.7 GHz band, a CDMA method of 800 MHz band, or 1.8 to 1.9 in a mobile communication system A system that provides two or more types of communication among the DECT method of the GHz band and the GSM method of the 900 MHz band has emerged.

상기와같이 주파수 대역이 다른 두가지의통신을 가능하게 하는 송수신시스템중, 송신 시스템에 관련하여 전력 증폭 모듈에 대하여 설명하기로 한다. As described above, a power amplification module will be described in relation to a transmission system among transmission and reception systems that enable two types of communication having different frequency bands.

도 1은 종래의 전력 증폭 모듈의 구성을 개략적으로 나타낸 블럭도이다. 1 is a block diagram schematically showing the configuration of a conventional power amplification module.

도 1을 참조하면, 전력증폭모듈(Power Amplifier Module, 이하 PAM이라 칭함)은 증폭트랜지스터(100)와 매칭부(110)로 구성된다. Referring to FIG. 1, a power amplifier module (hereinafter referred to as a PAM) includes an amplifying transistor 100 and a matching unit 110.

상기 증폭 트랜지스터(100)는 입력단에 수신되는 신호를 송신하거나 수신하기 위하여 일정한 크기로 증폭하는 신호 증폭기능을 수행하는 것으로서, MMIC로 구성된다. The amplifying transistor 100 performs a signal amplifier function of amplifying a predetermined magnitude to transmit or receive a signal received at an input terminal, and is configured of an MMIC.

상기 MMIC는 모든 능동소자와 수동 소자들이 하나의 기판 위에서 다구현된 회로 형태를 지칭하는 말이다. 일반적인 하이브리드 회로에서는 수동 소자인 마이크로스트립라인, 커패시터, 인덕터등은 테프론 같은 유전체 기판위에 구현되고 능동소자인 트랜지스터는 반도체상에 제작되어 surface mount나 와이어 본딩등의 방법을 통하여 수동소자와 연결하고 있다. The MMIC refers to a circuit form in which all active devices and passive devices are multi-implemented on one substrate. In general hybrid circuits, passive elements such as microstrip lines, capacitors, and inductors are implemented on dielectric substrates such as Teflon, and active transistors are fabricated on semiconductors and connected to passive elements through surface mount or wire bonding.

상기 PAM에서 최종 출력을 얻기 위한 증폭 트랜지스터(100)는 전체 전력 증폭 모듈의 성능(출력, 효율등)을 얻는데 있어서 매우 중요한 역할을 한다. The amplifying transistor 100 for obtaining the final output in the PAM plays a very important role in obtaining the performance (output, efficiency, etc.) of the entire power amplification module.

상기 매칭부(110)는 입력단에서 출력단으로 마이크로스트립 라인이 직렬로 접속되고, 상기 마이크로스트립라인의 접점에서 접지로 두개의 커패시터(C1, C2)를 상호 병렬로 접속한 형태이다. The matching unit 110 is a type in which a microstrip line is connected in series from an input terminal to an output terminal, and two capacitors C1 and C2 are connected in parallel to each other from a contact point of the microstrip line to ground.

상기 매칭부(110)는 신호의 최대 정합을 맞추어 보다 효율적으로 신호를 전송하기 위하여 삽입시킨다. The matching unit 110 is inserted to transmit a signal more efficiently by matching the maximum match of the signal.

그러나 상기와 같은 종래의 PAM은 매칭시 하모닉 성분들의 발생은 소모 전력의 손실일 뿐만 아니라 단말기에 사용될 경우, 다른 대역에 악영향을 끼치는 성분으로 작용하는 문제점이 있다.
However, the conventional PAM as described above has a problem that generation of harmonic components in matching not only is a loss of power consumption, but also acts as a component that adversely affects another band when used in a terminal.

따라서, 본 발명의 목적은 전력 증폭 모듈의 특성에 변화를 주지 않으면서 하모닉을 제거시키는 전력 증폭 모듈을 제공하는데 있다.
Accordingly, it is an object of the present invention to provide a power amplification module that removes harmonics without changing the characteristics of the power amplification module.

상기 목적들을 달성하기 위하여 본 발명의 일 측면에 따르면, 단말기내로 들어오는 신호를 일정한 크기로 증폭하는 증폭부, 상기 증폭부의 후단에 설치되고, 상기 증폭부로부터 전송된 신호의 정합을 맞추는 매칭부, 상기 매칭부로부터 전송된 신호에 대하여 특정 주파수의 하모닉을 제거하는 하모닉 제어부를 포함하는 것 을 특징으로 하는 전력 증폭 모듈이 제공된다.According to an aspect of the present invention to achieve the above object, an amplifying unit for amplifying a signal into the terminal to a predetermined size, the matching unit is installed in the rear end of the amplifying unit, matching the signal transmitted from the amplifying unit, the A power amplification module is provided, including a harmonic control unit for removing harmonics of a specific frequency with respect to the signal transmitted from the matching unit.

상기 하모닉 제어부는 인덕터와 커패시터가 직렬로 구성된 직렬 공진 회로이다. The harmonic controller is a series resonant circuit in which an inductor and a capacitor are configured in series.

상기 인덕터는 와이어 본딩 인덕터이고, 상기 커패시터는 상기 증폭부에 내장 및 외장된다. The inductor is a wire bonding inductor, and the capacitor is embedded and external to the amplifier.

상기 증폭부는 트랜지스터로 MMIC이다.
The amplifier is a MMIC transistor.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2a 및 도 2b는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 전력 증폭 모듈의 구성을 개략적으로 나타낸 블럭도이다. 2A and 2B are block diagrams schematically illustrating a configuration of a power amplification module according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 2a를 참조하면, 전력증폭모듈(Power Amplifier Module, 이하 PAM이라 칭함)은 증폭트랜지스터(200), 매칭부(210), 하모닉 제어부(220)로 구성된다. Referring to FIG. 2A, a power amplifier module (hereinafter referred to as a PAM) includes an amplifying transistor 200, a matching unit 210, and a harmonic control unit 220.

상기 증폭 트랜지스터(200)는 입력단에 수신되는 신호를 송신하거나 수신하기 위하여 일정한 크기로 증폭하는 신호 증폭기능을 수행하는 것으로서, MMIC로 구성된다. The amplifying transistor 200 performs a signal amplifier function of amplifying a predetermined magnitude in order to transmit or receive a signal received at an input terminal, and is configured of an MMIC.

상기 MMIC는 모든 능동소자와 수동 소자들이 하나의 기판 위에서 다구현된 회로 형태를 지칭하는 말이다. 일반적인 하이브리드 회로에서는 수동 소자인 마이크로스트립라인, 커패시터, 인덕터등은 테프론 같은 유전체 기판위에 구현되고 능동소자인 트랜지스터는 반도체상에 제작되어 surface mount나 와이어 본딩등의 방 법을 통하여 수동소자와 연결하고 있다. The MMIC refers to a circuit form in which all active devices and passive devices are multi-implemented on one substrate. In general hybrid circuits, passive elements such as microstrip lines, capacitors, and inductors are implemented on dielectric substrates such as Teflon. Active transistors are fabricated on semiconductors and connected to passive elements through surface mount or wire bonding. .

상기 PAM에서 최종 출력을 얻기 위한 증폭 트랜지스터(200)는 전체 전력 증폭 모듈의 성능(출력, 효율등)을 얻는데 있어서 매우 중요한 역할을 한다. The amplifying transistor 200 to obtain the final output in the PAM plays a very important role in obtaining the performance (output, efficiency, etc.) of the entire power amplification module.

상기 매칭부(210)는 신호의 최대 정합을 맞추어 보다 효율적으로 신호를 전송하기 위하여 삽입시킨다. The matching unit 210 is inserted to transmit the signal more efficiently by matching the maximum match of the signal.

상기 매칭부(210)는 입력단에서 출력단으로 마이크로스트립 라인이 직렬로 연결되어 있는 회로에 상기 마이크로스트립라인의 접점에서 접지로 두개의 커패시터(C1, C2)를 상호 병렬로 접속한 형태이다. The matching unit 210 is a form in which two capacitors C1 and C2 are connected in parallel to a circuit in which a microstrip line is connected in series from an input terminal to an output terminal from a contact point of the microstrip line to ground.

상기 하모닉 제어부(220)는 와이어 본딩 인덕터(224)와 커패시터(228)가 직렬로 구성된 직렬 공진 회로로 구성된다. 여기서, 상기 하모닉 제어부(220)는 상기 매칭부(210)의 앞단 또는 뒷단 어느곳에나 존재할 수 있다.The harmonic controller 220 includes a series resonant circuit in which a wire bonding inductor 224 and a capacitor 228 are configured in series. Here, the harmonic control unit 220 may exist anywhere in front or rear of the matching unit 210.

상기와 같은 직렬공진회로(LC공진회로)는 주파수 선택성을 가지는 특성이 있어서, 그 주파수 선택성에 의하여 특정 주파수의 하모닉을 제거한다. The series resonant circuit (LC resonant circuit) as described above has a characteristic of frequency selectivity, and the harmonics of a specific frequency are removed by the frequency selectivity.

상기 직렬 공진 회로는 PCS 체계의 주파수 대역에서 신호를 공진하기 위해 소정의 상수를 갖는다. 상기 직렬 회로가 공진할때, 그 임피던스는 영이 될 정도로 충분히 뚜렷하게 감쇠된다. The series resonant circuit has a predetermined constant for resonating the signal in the frequency band of the PCS scheme. When the series circuit resonates, its impedance is significantly attenuated sufficiently to be zero.

따라서, 상기 직렬 공진 회로에 의해서 모듈특성에 변화를 주지 않으면서 하모닉이 제거된다.Thus, the series resonant circuit eliminates harmonics without changing the module characteristics.

예를 들어, PCS주파수(1.8GHz)에서 하모닉 주파수의 크기는 약 3.6GHz정도이므로, 와이어 본딩 인덕터(224)를 약 2mm(1.0nH)로, MMIC 내장 또는 일반 커패시터(228)를 2.0pF정도로 구성하면, 하모닉 성분의 출력을 막을 수 있다. For example, since the harmonic frequency is about 3.6 GHz at the PCS frequency (1.8 GHz), the wire bonding inductor 224 is about 2 mm (1.0 nH), and the MMIC built-in or general capacitor 228 is about 2.0 pF. In this way, the output of the harmonic component can be prevented.

도 2b를 참조하면, 상기 직렬 공진 회로의 커패시터(228)는 상기 증폭 트랜지스터(200)에 내장될 수 있다.Referring to FIG. 2B, a capacitor 228 of the series resonant circuit may be embedded in the amplifying transistor 200.

즉, 상기 직렬 공진 회로의 커패시터(228)는 와이어본딩 인덕터(224)에 의해 상기 증폭 트랜지스터(200)에 내장될 수 있다. That is, the capacitor 228 of the series resonant circuit may be embedded in the amplifying transistor 200 by a wire bonding inductor 224.

본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 많은 변형이 본 발명의 사상 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 가능함은 물론이다.
The present invention is not limited to the above embodiments, and many variations are possible by those skilled in the art within the spirit of the present invention.

상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 전력 증폭 모듈 특성에 변화를 주지 않으면서 하모닉을 제거시킬수 있는 전력 증폭 모듈을 제공할 수 있다.
As described above, according to the present invention, a power amplification module capable of removing harmonics without changing the characteristics of the power amplification module can be provided.

Claims

An amplifier for amplifying a signal coming into the terminal to a predetermined size;

A matching unit installed at a rear end of the amplifying unit and matching a signal transmitted from the amplifying unit;

A harmonic control unit for removing harmonics of a specific frequency with respect to the signal transmitted from the matching unit;

The harmonic controller is a series resonant circuit in which an inductor and a capacitor are configured in series.

The inductor is a wire bonding inductor, and the capacitor is a power amplification module, characterized in that the built-in and external to the amplifier.

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The method of claim 1,

The harmonic control unit is a power amplification module, characterized in that located in the front or rear end of the matching unit.