KR101034097B1 - 인버터를 이용한 ｓａｗ 듀플렉서 모듈 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 인버터를 이용한 SAW 듀플렉서 모듈은, PA 모듈에서 증폭된 신호를 안테나에 전송하기 위한 송신 필터와, 안테나로부터 전송된 신호를 수신하는 수신 필터와, 상기 안테나로부터의 상기 수신 필터로의 신호 수신시 수신 신호를 광대역 위상 변환시키는 인버터를 포함하고; 상기 인버터를 통해 하나의 모듈로 구현할 수 있는 것을 특징으로 한다.

Description

인버터를 이용한 ＳＡＷ 듀플렉서 모듈{SAW DUPLEXER MODULE USING INVERTER}

도 1은 일반적인 이동통신단말기의 프런트 엔드부에서 PA 모듈과 SAW 듀플렉서가 복합 모듈로 구현된 예를 나타낸 블럭도이다.

도 2는 본 발명에 따른 인버터를 이용한 SAW 듀플렉서 모듈의 블럭도이다.

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 인버터를 나타낸 회로도이다.

도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 인버터를 SAW 듀플렉서에 연결했을 경우의 등가회로도이다.

도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 인버터를 나타낸 회로도이다.

<도면의 주요 부호에 대한 설명>

11: 입력정합회로(Input Match) 12: drive amplifier

13: 중간정합회로(Inter Stage Match) 14: 구동 증폭기(Power Amplifier)

15: 출력정합회로(Output Match) 16: SAW 듀플렉서

17: PA 모듈 18: PSN

20, 20a, 20b: 인버터(Inverter)

30: SAW 듀플렉서 모듈

본 발명은 SAW 듀플렉서에 관한 것으로서, 안테나로부터 전송된 신호를 수신시 전송선로 대신 인버터를 구현함으로써 칩 내부에 집적이 용이하고 소형화할 수 있는 인버터를 이용한 SAW 듀플렉서 모듈에 관한 것이다.

최근 이동통신단말기는 소형화, 경량화, 컨버전스(복합화)의 요구에 따라 나노미터(㎚)급 초미세회로 설계 및 공정기술을 바탕으로 여러 기능이 통합되는 복합모듈 구현의 추세에 있다.

이에 휴대폰용 RF복합모듈로 전력증폭기모듈(PAM)과 SAW 듀플렉서(Duplexer)를 하나로 합친 RF복합모듈이 개발되었으며, 상기 두가지 기능의 복합모듈 개발에 그치지 않고 PA 모듈, SAW 듀플렉서, ASM 등 3가지 복합모듈을 합친 '차세대 RF복합모듈'이 개발되고 있다.

도 1은 일반적인 이동통신단말기의 프런트 엔드부에서 PA 모듈(17)과 SAW 듀플렉서(16)가 복합 모듈로 구현된 예를 나타낸 블럭도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 이동통신단말기의 프런트 엔드부에서의 복합 모듈(10)은, 크게 RF 입력단(RF Input)에서 입력되는 신호를 증폭시키는 PA 모듈(Power Amplifier Module: 17)과, 상기 PA 모듈에서 증폭된 신호를 안테나에 전송하기 위한 송신 신호(TX)와 안테나로부터 전송선로(PSN)를 통해 전송된 수신 신호(RX)를 분리시키는 SAW 듀플렉서(16)를 포함한다.

또한, 상기 SAW 듀플렉서는 송신용 TX 필터와 수신용 RX 필터가 하나의 칩으 로 구성될 수 있다.

또한, PA(Power Amplifier) 모듈(17)은 상기 RF 입력단을 통해 전송된 신호에 대해 임피던스 정합을 하는 입력정합회로(Input Matchig: 11)와, 상기 입력정합회로(11)를 통해 정합된 신호를 증폭시키는 DA(Drive Amplifier, 12)와, 상기 DA(12)를 통해 증폭된 신호에 대해 임피던스 정합을 하는 중간정합회로(Inter Stage Match, 13)와, 상기 중간정합회로(13)를 통해 정합된 신호를 증폭시키는 GaAs 트랜지스터 소자를 갖는 구동증폭기(PA: 14)로 구성된다.

또한, 상기 구동증폭기(14)의 출력측에 접속되어 임피던스 정합을 하는 출력정합회로(Output Matching: 15)로 구성된다.

또한, SAW 듀플렉서(16)와 안테나(ANT)와의 연결선로인 PSN(Phase Shift Network, 18)은 전송선로의 개념을 이용하여 90도의 위상차에 해당하는 선로를 사용하거나 이와 동일한 성능의 집중소자로 π등가회로를 사용하는 방법을 사용해 왔다.

그러나, 이와 같이 90도 위상의 선로를 이용하는 방법은 저주파에서는 선로의 길이가 길어지는 단점이 있으며, π등가회로의 집중소자를 사용하는 경우에는 칩 내부에 인덕터를 구현하기가 어려운 단점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 안테나로부터 전송된 신호를 수신시 전송선로 대신 인버터를 구현함으로써 칩 내부에 집적이 용이하고 소형화할 수 있는 인버터를 이용한 SAW 듀플렉서 모듈을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 인버터를 이용한 SAW 듀플렉서 모듈은, PA 모듈에서 증폭된 신호를 안테나에 전송하기 위한 송신 필터와, 안테나로부터 전송된 신호를 수신하는 수신 필터와, 상기 안테나로부터의 상기 수신 필터로의 신호 수신시 수신 신호를 광대역 위상 변환시키는 인버터를 포함하고; 상기 인버터를 통해 하나의 모듈로 구현할 수 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 인버터는 상기 송신 필터 또는 수신 필터의 공진부의 커패시턴스와 같은 값을 갖는 제1 커패시터와; 상기 제1 커패시터의 양측에 직렬연결되고, 상기 커패시턴스와 같은 값이고 음의 부호 값을 갖는 제2 , 제3 커패시터의 π타입으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 인버터는 상기 송신 필터 또는 수신 필터의 공진부의 커패시턴스와 같은 값을 갖는 제1 커패시터와; 상기 제1 커패시터에 병렬연결되고, 상기 커패시턴스와 같은 값이고 음의 부호 값을 갖는 제2 , 제3 커패시터의 T타입으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 인버터는 상기 수신필터 내에 포함되는 것을 특징으로 한다.

이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예가 상세히 설명된다.

도 2는 본 발명에 따른 인버터(20)를 이용한 SAW 듀플렉서 모듈(30)의 블럭도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 인버터를 이용한 SAW 듀플렉서 모듈(30)은, PA 모듈에서 증폭된 신호를 안테나(Ant)에 전송하기 위한 송신 필터(TX)와, 안테나(Ant)로부터 인버터(20)를 통해 전송된 신호(RX)를 수신하는 수신 필터(RX)를 통해 신호를 분리시킨다.

즉, 상기 인버터(20)를 통해 종래의 PSN을 구현하는데, 이는 SAW 듀플렉서와 PSN이 별개의 모듈로 구성되던 것을 인버터(20)를 이용하여 하나의 SAW 듀플렉서 모듈(30)로 구현할 수 있다.

즉, λ/4 전송선로의 경우 50Ω특성 임피던스에 위상이 90도 차이가 나므로 이와 동일하게 50Ω특성 임피던스에 위상을 90도 변환시켜 주기위해 다음과 같은 인버터를 적용하면 광대역의 위상 변환기가 된다.

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 인버터(20a)를 나타낸 회로도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 인버터(20a)는 C의 커패시턴스 값을 갖는 제1 커패시터와, 상기 제1 커패시터의 양측에 직렬연결된 -C의 커패시턴스 값을 갖는 제2 , 제3 커패시터의 π타입으로 구성된다.

도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 인버터(20a)를 SAW 듀플렉서(16)에 연결했을 경우의 등가회로도이다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 인버터(20a)를 SAW 듀플렉서(16)에 연결하였을 경우, SAW 듀플렉서(16)의 Rx 필터와 직렬 연결된 C 값의 커패시터를 추가하면 된다.

즉, λ/4 전송선로의 경우 50Ω특성 임피던스에 위상이 90도 차이가 나므로 이와 동일하게 50Ω특성 임피던스에 위상을 90도 변환시켜 주기위해 본 발명의 제1 실시예에 따른 인버터(20a)를 적용하면 광대역의 위상 변환기가 된다. 이 때 -C 성분은 Rx 필터 또는 Tx 필터의 공진부의 커패시터와 결합하여 상쇄되며 실제 직렬 C 성분만을 더 추가하여 설계함으로써 SAW 듀플렉서의 소형화뿐만 아니라 소자의 수를 줄임으로써 비용 절감의 효과를 구현할 수 있다.

또한, 직렬 C 성분의 경우 인덕터에 비해 설계가 용이한 장점이 있다.

또한, 상기 직렬연결된 커패시터 C는 Rx 필터 내부 또는 외부(패키지)에 배치 가능하다.

도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 인버터(20b)를 나타낸 회로도이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 인버터(20b)는 C의 커패시턴스 값을 갖는 제1 커패시터와, 상기 제1 커패시터에 병렬연결된 -C의 커패시턴스 값을 갖는 제2 , 제3 커패시터의 T타입으로 구성된다.

또한, 본 발명의 제2 실시예에 따른 인버터(20b)를 SAW 듀플렉서(16)에 연결하였을 경우, SAW 듀플렉서(16)의 Rx 필터와 병렬 연결된 C 값의 커패시터를 추가하면 된다. 이 때 -C 성분은 Rx 필터 또는 Tx 필터의 공진부의 커패시터와 결합하여 상쇄되며 실제 병렬 C 성분만을 더 추가하여 설계함으로써 SAW 듀플렉서의 소형화뿐만 아니라 소자의 수를 줄임으로써 비용 절감의 효과를 구현할 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 인버터를 이용한 SAW 듀플렉서 모듈은, 안테나로부터 전송된 신호를 수신시 전송선로 대신 인버터를 구현함으로써 칩 내부에 집적이 용이하고 소형화할 수 있게 한다.

또한, 실제 직병렬 C 성분만을 더 추가하여 설계함으로써 SAW 듀플렉서의 소형화뿐만 아니라 소자의 수를 줄임으로써 비용 절감의 효과를 구현할 수 있다.

Claims (5)

1. 삭제
2. PA 모듈에서 증폭된 신호를 안테나에 전송하기 위한 송신 필터와;

   안테나로부터 전송된 신호를 수신하는 수신 필터; 및

   상기 안테나로부터의 상기 수신 필터로의 신호 수신 시 수신 신호를 광대역 위상 변환시키는 인버터를 포함하고,

   상기 인버터는 상기 송신 필터 또는 수신 필터의 공진부의 커패시턴스와 같은 값을 갖는 제1 커패시터와; 상기 제1 커패시터의 양측에 직렬 연결되고, 상기 커패시턴스와 같은 값이고 음의 부호 값을 갖는 제2, 제3 커패시터의 π타입으로 구성되는 것을 특징으로 하는 SAW 듀플렉서 모듈.
3. PA 모듈에서 증폭된 신호를 안테나에 전송하기 위한 송신 필터와;

   안테나로부터 전송된 신호를 수신하는 수신 필터; 및

   상기 안테나로부터의 상기 수신 필터로의 신호 수신 시 수신 신호를 광대역 위상 변환시키는 인버터를 포함하고;

   상기 인버터는 상기 송신 필터 또는 수신 필터의 공진부의 커패시턴스와 같은 값을 갖는 제1 커패시터와; 상기 제1 커패시터에 병렬 연결되고, 상기 커패시턴스와 같은 값이고 음의 부호 값을 갖는 제2, 제3 커패시터의 T타입으로 구성되는 것을 특징으로 하는 SAW 듀플렉서 모듈.
4. 제 2항 또는 제3항에 있어서,

   상기 인버터는 상기 수신필터 내에 포함되는 것을 특징으로 하는 SAW 듀플렉서 모듈.
5. 제2항 또는 제3항에 있어서,

   상기 SAW 듀플렉서 모듈은 상기 인버터를 통해 하나의 모듈로 구현할 수 있는 것을 특징으로 하는 SAW 듀플렉서 모듈.

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