KR101048393B1 - 중계기 전단에 설치되는 필터 모듈 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 필터 모듈 장치는, 안테나와 중계기 사이에 설치되며, RF 대역에서, 안테나로부터 중계기로 전송되는 신호에 대한 간섭 및 중계기로부터 안테나로 전송되는 신호에 대한 간섭을 제거하는 필터 모듈 장치에 있어서, 상기 안테나로부터 전송받은 신호로부터 송신단 대역과 상기 송신단 대역에 이웃한 타대역 사이에 존재하는 제1 경계 대역을 감쇄시키는 표면탄성파 노치 필터를 포함하는 제1 필터부; 및 상기 중계기로부터 전송받은 신호로부터 수신단 대역과 상기 수신단 대역에 이웃한 타대역 사이에 존재하는 제2 경계 대역을 감쇄시키는 표면탄성파 노치 필터를 포함하는 제2 필터부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
중계기 전단, 감쇄 필터

Description

중계기 전단에 설치되는 필터 모듈 장치{Front-end Filter Module for Reapeaters}
본 발명은 중계 장치 및 기지국의 안테나 단에 위치하여, 이종의 서비스를 분리하고 송수신 되는 주파수에서 일부 주파수 대역만을 감쇄시키거나, 또는 특정한 주파수 대역만을 통과시키는 장치에 관한 것이다. 자세하게는, 동일 서비스 방식 또는 타 서비스 방식 간에 인접한 대역으로부터의 간섭을 억제시켜 주는 표면탄성파 소자를 이용한 중계기 전단형 필터 모듈에 관한 것이다.
이동 통신의 주파수는 이종 서비스간의 혼선을 막기 위해 일정한 주파수를 간격을 두고 있으며, 도 1의 (a) 또는 (b)에서 처럼, 같은 서비스 내에서는 이동 통신 사업자간의 주파수 할당으로 서비스 주파수 대역 내에서 다른 사업자와의 구분을 두고 있고, 또한 일정한 경계 대역(Guard Band)을 두어 사업자간의 간섭을 최소화 하고 있다. 하지만 종래의 중계기 시스템은 시스템의 복잡화와 양질의 서비스를 위한 중계기 출력의 증가로, 도 2와 같이, 불필요 신호(Spurious Signal)가 발생하여, 타 사업자의 서비스 주파수 영역에도 영향을 주고 있다. 이러한 불필요 신호의 증가는 중계기의 발진으로 이어지고, 중계기의 기능 저하 등을 야기한다. 이 것의 해결책으로는 타사업자 주파수를 억압하는 선택도가 좋은 필터를 구현하여 새로운 중계기 시스템을 설치하면 이러한 문제점은 해결될 수 있다. 하지만, 선택도가 좋은 필터를 갖춘 새로운 중계기를 개발 및 설치는 경제적, 시간적 투자가 발생하게 된다.
이 문제를 해결하기 위하여 종래에는 IF 대역에서의 해결책을 모색했으나, IF 대역에서의 해결은 중계기 시스템의 설계 변경 또는 재구성이 불가피하므로 RF 대역에서의 해결책이 요구되고 있다. 또한 RF 대역인, 현재 수 ㎓에 해당하는 서비스 대역에서는 고 감쇄도를 갖는 필터의 구현이 여러 사정상 어려운 실정이므로, 이를 해결할 새로운 기술의 제안이 필요하다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 극복하기 위하여 제안된 것으로서, 중계기 전단에 설치되는 필터 모듈 장치를 제공한다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 필터 모듈 장치는, 안테나와 중계기 사이에 설치되며, RF 대역에서, 안테나로부터 중계기로 전송되는 신호에 대한 간섭 및 중계기로부터 안테나로 전송되는 신호에 대한 간섭을 제거하는 필터 모듈 장치에 있어서, 상기 안테나로부터 전송받은 신호로부터 송신단 대역과 상기 송신단 대역에 이웃한 타대역 사이에 존재하는 제1 경계 대역을 감쇄시키는 표면탄성파 노치 필터를 포함하는 제1 필터부; 및 상기 중계기로부터 전송받은 신호로부터 수신단 대역과 상기 수신단 대역에 이웃한 타대역 사이에 존재하는 제2 경계 대역을 감쇄시키는 표면탄성파 노치 필터를 포함하는 제2 필터부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 필터 모듈 장치는, 서비스 대역 내의 특정 주파수 대역만을 감쇄시키는 것을 극대화하며, 이종 서비스간의 간섭을 최소화하기 위한 모듈 장치로서, 기존 중계기 및 기지국의 외부에 부착 가능하므로 활용도 및 경제성을 제공한다. 또한 이종 서비스 간에 발생할 수 있는 간섭을 최소화하여 서비스 주파수 대역을 보호하는 장점을 지니고 있으며, 중계 장치 및 기지국의 외부에 위 치한 안테나 포트에 연결함으로써 사용의 편리성을 극대화 할 수 있다. 그리고, 장치의 내부에 이종 서비스 대역을 통과시키는 필터를 구성하기 위한 중계기 및 기지국의 수거 및 재설치 그리고 재생산에서 발생하는 비용을 줄일 수 있다.
일반적인 표면탄성파 소자는 이동 통신 시스템인 이동 통신 휴대 단말기, 중계기 및 기지국 등에 대역 통과 필터로 폭넓게 사용되고 있다. 이동 통신 휴대 단말기의 경우 공진기 혹은 필터 형태로 대중적으로 많이 사용되고 있다. 한편, 중계 시스템 및 기지국의 경우 중간 주파수 대역에 고 선택도의 필터가 사용되고 있다. 이중 RF 주파수 대역의 표면탄성파 소자는 적은 손실 및 송수신 대역의 높은 격리도를 갖게 하기 위해 전기기계결합 계수(Electromechanical Coefficient)가 큰 LiNbO3나 LiTaO3 등이 주로 사용되고 있다. 이러한 기판 위의 표면탄성파 공진기는 공진기의 단수를 늘림으로써 원하는 대역을 저지할 수는 있으나, 주파수 선택도에 있어서는 IF 표면탄성파 필터와는 현저한 차이를 보인다.
이에 비해 수정 기판 위의 RF 표면탄성파 공진기는 그 선택도가 앞의 LiNbO3나 LiTaO3 보다 월등하여, 이러한 수정을 이용한 표면탄성파 노치필터의 특성을 활용하여 각 서비스 주파수 내에 타사업자의 주파수를 제거하거나 주파수 대역 내의 타사업자의 전파의 간섭을 최소화 시킬 수 있는 특징이 있다. 따라서 종래에는 수정을 이용한 표면탄성파 필터는 협대역의 노치 필터, 민생용 송수신을 위한 오실레이터로만 사용되어 왔다.
본 발명의 실시예에서는, 상기 언급한 수정 기판을 이용한 표면탄성파 공진기를 이용함으로써, RF 대역에서 주파수 선택도가 높은 감쇄 필터를 구현하고, 중계기의 전단에 설치되는 필터 모듈 장치를 제공할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 필터 모듈과 그것의 주파수 특성을 개략적으로 나타내고 있다. 상기 필터 모듈은 대역 통과 필터(310); 표면탄성파 노치 필터(320); 저잡음 증폭기(330); 및 임피던스 정합 소자(340)를 포함한다. 상기 대역 통과 필터(310)는 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이 특정 통과 대역을 통과시키는 필터이다.
본 명세서에서 통과 대역이라 함은 특정 서비스 주파수 대역을 의미하며, 각 서비스 별로 통과시켜야 할 주파수 대역, 즉 송신단 대역 또는 수신단 대역을 의미한다. 송신단 대역은, 할당된 송신단의 주파수 대역을 의미하고 수신단 대역은 할당된 수신단의 주파수 대역을 의미한다. 예를 들면, 상기 대역 통과 필터는 특정 서비스 대역 내의 각 사업자에게 할당된 송신단 또는 수신단의 주파수만을 통과시키는 필터일 수 있다.
상기 표면탄성파 노치 필터는 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이 상기 통과 대역과 타 대역 사이에서 신호를 감쇄시켜, 대역 간의 분리도를 향상시키는 필터이다. 예를 들면, 특정 서비스 대역 내의 각 사업자에게 할당된 주파수 대역 간에서, 각 사업자간 주파수 대역이 상호 영향을 미치지 않게 하기 위한 필터이다. 여기서 특정 서비스는 동종 서비스 또는 이종 서비스일 수 있다.
상기 저잡음 증폭기는 상기 대역 통과 필터 및 상기 표면탄성파 노치 필터에 의한 이득 손실을 보상하기 위한 것이다. 상기 저잡음 증폭기의 이득은 각 실시예에 따라 다르게 조정할 수 있다.
상기 임피던스 정합 소자는 상기 대역 통과 필터, 상기 표면탄성파 노치 필터 및 상기 저잡음 증폭기 사이를 각각 임피던스 정합을 하여, 상호간에 반사되는 신호를 최소화하였다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 필터 모듈과 그것의 주파수 특성을 개략적으로 나타내고 있다. 상기 필터 모듈은 제1 표면탄성파 노치 필터(410); 제1 대역 통과 필터(420); 저잡음 증폭기(430); 제2 표면탄성파 노치 필터(440); 및 임피던스 정합 소자(450)를 포함한다.
상기 제1 통과 대역 필터는 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, 특정 대역을 통과시키는 필터이다. 상기 제1 표면탄성파 노치 필터는, 상기 특정 대역에 저주파수 측으로 이웃한 타 대역과 상기 특정 대역 사이의 경계 대역을 차단시키는 필터이다.
본 명세서에서 경계 대역이라 함은, 앞서 언급한 것처럼, 필터가 통과시키려는 송신단 대역, 수신단 대역, 통과시켜서는 안 되는 타 대역의 사이에 존재하는 대역을 의미한다. 또한, 제1 경계 대역 및 제2 경계 대역은, 각 경계 대역을 구분하여 표시한 것으로, 각각 송신단 대역 및 수신단 대역의 경계 대역을 의미한다. 상기 제1 경계 대역 및 상기 제2 경계 대역에는 각각 송신단 대역 및 수신단 대역 을 기준으로 주파수가 높은 측의 경계 대역과 낮은 측의 경계 대역이 존재한다. 이는 주파수 도메인에서 각 통과 대역을 기준으로 좌측 및 우측 양측에 경계 대역이 존재하는 것을 의미한다. 여기서, 제1 및 제2 등의 숫자는 본 발명의 실시예를 한정하지 않고, 본 발명의 실시예에서 통과시켜야 하는 복수 개의 통과 대역에 따른 경계 대역이 복수 개 있음을 나타내는 것이다.
상기 제2 표면탄성파 노치 필터는, 상기 특정 대역에 고주파수 측으로 이웃한 타 대역과 상기 특정 대역 사이의 경계 대역을 차단시키는 필터이다. 이와 같이, 상기 경계 대역들을 차단시켜 각 대역간의 분리도를 향상시킬 수 있다. 도 4의 (b)에서 통과시켜야 하는 대역은 속을 채워놓았고, 차단시켜야 할 대역은 속을 비워두었다.
상기 저잡음 증폭기는 상기 제1 대역 통과 필터, 상기 제1 표면탄성파 노치 필터 및 상기 제2 표면탄성파 노치 필터에 의한 이득 손실을 보상하기 위한 것이다. 상기 저잡음 증폭기의 이득은 각 실시예에 따라 달라질 수 있다. 상기 임피던스 정합 소자는, 상기 제1 대역 통과 필터, 상기 제1 표면탄성파 노치 필터, 상기 제2 표면탄성파 노치 필터 및 상기 저잡음 증폭기 사이를 각각 임피던스 정합을 하여, 상기의 각 구성요소 간의 반사되는 신호를 최소화하도록 하였다.
도 4에서 개시된, 표면탄성파 노치 필터의 위치와 개수는 임의적이다. 도 4의 실시예에서는 표면탄성파 노치 필터가 2개가 사용되었으나, 도 3의 실시예처럼 하나만이 구비될 수도 있고, 두 개 이상이 구비될 수 있다. 또한 구비되는 위치도 설계에 따라 변동될 수 있고, 표면탄성파 노치 필터의 감쇄 대역도 변동될 수 있 다. 예를 들어, 동일한 대역을 감쇄시키는 표면탄성파 노치 필터를 두 개 이상 구비할 수도 있다.
도 5는 도 4의 필터 모듈을 이용하여 CDMA 2세대인 중심주파수가 836㎒인 대역에서의 주파수 특성이다. 도 5의 (a)는 상기 대역과 이웃한 대역과의 분리도 또는 감쇄도를 볼 수 있도록 계측 파형을 표시한 것이고, 도 5의 (b)는 저잡음 증폭기에 의한 이득 조정을 볼 수 있도록 확대하여 표시한 것이다.
이하에서는, 상기에서 설명한 필터부를 이용하여 본 발명을 통해서 구현하기 위한 필터 모듈 장치를 설명한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 중계기 전단에 설치되는 필터 모듈 장치는, 필터부; 제1 듀플렉서부; 제2 듀플렉서부를 포함한다. 상기 필터부는 안테나로부터 중계기로 전달되는 신호 또는 중계기로부터 안테나로 전달되는 신호 중 어느 하나를 통과시킨다.
상기 필터부가 송신단에 구비되어 송신단 대역을 통과시키는 경우에, 상기 제1 듀플렉서부는 제2 듀플렉서부에서 전송받은 중계기로부터 전송된 신호를 안테나로 전송하고, 상기 안테나로부터 입력된 신호를 상기 필터부로 전송할 수 있다. 또한 상기 제2 듀플렉서부는 상기 필터부에서 필터링된 신호를 전송받고, 중계기로부터 입력된 신호를 상기 제1 듀플렉서부로 전송할 수 있다. 상기 필터부는 안테나로부터 전송받은 송신단 신호를 필터링하여 제2 듀플렉서부로 전송할 수 있다. 여 기서 송신단 신호 또는 수신단 신호는, 송신단 대역 또는 수신단 대역에서 전송되는 신호를 의미한다. 예를 들면, 송신단 신호 또는 수신단 신호는 CDMA 캐리어와 같이 할당된 복수 개의 신호를 포함할 수 있다.
또는 상기 필터부가 수신단에 구비되어 수신단을 통과시키는 경우에, 상기 제1 듀플렉서부는 상기 필터부에서 필터링된 신호를 전송받고, 안테나로부터 입력된 신호를 상기 제2 듀플렉서부로 전송할 수 있다. 또한, 상기 제2 듀플렉서부는 상기 제1 듀플렉서부에서 전송받은 신호를 중계기로 전송하고, 상기 중계기로부터 전송받은 신호를 상기 필터부로 전송할 수 있다. 상기 필터부는 상기 중계기로부터 전송받은 신호를 필터링하여 제1 듀플렉서부로 전송할 수 있다.
상기 필터부는 송신단 대역 및 수신단 대역에 이웃한 타 대역 사이에 존재하는 경계 대역을 감쇄시켜 타 대역으로부터의 간섭을 차단한다.
상기 두 개의 듀플렉서부는 상기 필터부를 사이에 두고 배치되며, 둘 중에 하나는 안테나 측에, 하나는 중계기 측으로 연결된다. 이 실시예에 따른 필터 모듈 장치는, 하나의 필터부만을 구비한다. 본 발명의 실시예에서 필터부를 하나만 구비하는 이유는, 송신단 또는 수신단 중 어느 한 대역에서만 상기 경계 대역을 감쇄시키고, 나머지 한 대역은 필터부에 의한 필터링 없이 입력 신호를 그대로 출력시키기 위함이다. 구비되는 필터부의 위치 및 개수를 조절하여, 설계 기준에 맞는 필터 모듈 장치를 구현할 수 있다. 즉, 필터부가 안테나에서 중계기로 가는 경로 또는 중계기에서 안테나로 가는 경로 중 어느 한 곳 이상에 설치되어, 경계 대역을 감쇄시킬 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 중계기 전단에 설치되는 필터 모듈 장치(600)를 나타낸다. 상기 필터 모듈 장치는 도 3 또는 도 4에 나타난 실시예에 의한 필터 모듈을 이용하여, 중계기의 전단에 설치하여 경계 대역을 차단시켜 주파수 분리도를 향상시킬 수 있다. 상기 필터 모듈 장치는 제1 필터부(610); 제2 필터부(620); 제1 듀플렉서부(630); 및 제2 듀플렉서부(640)를 포함하고, 안테나와 중계기 사이에 설치되며, RF 대역에서, 안테나로부터 중계기로 전송되는 신호에 대한 간섭 및 중계기로부터 안테나로 전송되는 신호에 대한 간섭을 제거할 수 있다. 도 6은 상기 제1 필터부가 송신단 경로에 위치하는 것을 나타내며, 제2 필터부가 수신단 경로에 위치하는 것을 나타낸다. 도 6을 살펴보면, 양 쪽 끝에 입출력이 가능한 포트(port)가 존재하는 것을 확인할 수 있다. 각 포트는 각각 듀플렉서에 연결되어 있으므로, 입력과 출력 모두가 가능한 포트이다. 오른쪽 포트는 중계기 측과 연결되며, 왼쪽 포트는 기지국 안테나 측과 연결된다.
도 6의 필터 모듈 장치(600)는 하나의 독립적인 케이스 또는 모듈로 구성이 되며, 상기 필터 모듈 장치가 도 8의 810처럼 중계기 전단에 연결된다. 820은 종래의 중계기에 해당하므로, 본 발명의 실시예에 따르면, 종래의 중계기의 구성을 변경 또는 재구성 하지 않고서 각 경계 대역의 주파수를 감쇄 시킬 수 있다. 이 결과, 동일 서비스 대역의 각 사업자간의 서비스 대역간의 간섭 또는 이종 서비스 대역의 사업자간의 서비스 대역간의 간섭을 줄일 수 있다. 즉, IF 대역이 아닌, RF 대역에서 각 대역 상호 간의 간섭을 방지하도록, 각 대역의 사이인 경계 대역을 상 기 필터부를 통해 감쇄시킬 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 중계기 전단에 설치되는 필터 모듈 장치(700)를 나타낸다. 도 7은 도 6의 필터 모듈 장치(600)의 상기 필터부를 구체적으로 도시한 도면이다. 상기 필터 모듈 장치(700)는 안테나로부터 전송받은 신호를 송신단으로 전송하고, 수신단으로부터 전송받은 신호를 안테나로 전송하는 제1 듀플렉서부; 중계기로부터 전송받은 신호를 수신단으로 전송하고, 송신단으로부터 전송받은 신호를 중계기로 전송하는 제2 듀플렉서부; 상기 안테나로부터 전송받은 신호로부터 송신단 대역과 상기 송신단 대역에 이웃한 타대역 사이에 존재하는 제1 경계 대역을 감쇄시키는 표면탄성파 노치 필터를 포함하는 제1 필터부를 포함하고, 및 기 중계기로부터 전송받은 신호로부터 수신단 대역과 상기 수신단 대역에 이웃한 타대역 사이에 존재하는 제2 경계 대역을 감쇄시키는 표면탄성파 노치 필터를 포함하는 제2 필터부를 포함하고, 안테나와 중계기의 사이에 설치되며, RF 대역에서 각 송신단 신호 및 수신단 신호 상호간의 간섭을 제거할 수 있다.
상기 제1 필터부(710)는 상기 안테나로부터 전송받은 신호를 통과시키는 제1 대역 통과 필터(711); 상기 송신단 대역과 상기 송신단 대역에 이웃한 타대역 사이에 존재하는 제1 경계 대역을 감쇄시키는 제1 표면탄성파 노치 필터(713); 및 상기 제1 대역 통과 필터 및 상기 제1 표면탄성파 노치 필터로 인한 이득 손실을 보상하기 위한 제1 저잡음 증폭기(712)를 포함한다. 또한, 상기 제1 표면탄성파 노치 필터는 상기 제1 경계 대역 중 상기 송신단 대역보다 주파수가 낮은 대역을 차단하는 표면탄성파 노치 필터; 및 상기 제1 경계 대역 중 상기 송신단 대역보다 주파수가 높은 대역을 차단하는 표면탄성파 노치 필터를 포함하여 구성된다.
상기 제2 필터부(720)은 상기 중계기로부터 안테나로 전송되는 신호를 통과시키는 제2 대역 통과 필터(721); 상기 수신단 대역 및 상기 수신단 대역에 이웃한 타 대역 사이에 존재하는 제2 경계 대역을 감쇄시키는 제2 표면탄성파 노치 필터(723); 및 상기 제2 대역 통과 필터 및 상기 제2 표면탄성파 노치 필터로 인한 이득 손실을 보상하기 위한 제2 저잡음 증폭기(722)를 포함한다. 또한, 상기 제2 표면탄성파 노치 필터는 상기 제2 경계 대역 중 상기 수신단 대역보다 주파수가 낮은 대역을 차단하는 표면탄성파 노치 필터; 및 상기 제2 경계 대역 중 상기 수신단 대역보다 주파수가 높은 대역을 차단하는 표면탄성파 노치 필터를 포함하여 구성된다.
이처럼, 상기 제1 필터부 및 상기 제2 필터부를 구비하여, 각 송신단 대역 및 수신단 대역과 이웃한 각 경계 대역의 신호를 감쇄시켜, 중계기가 전달하려는 통과 대역과 타 대역의 간섭현상을 방지할 수 있다. 또한, 각각의 필터부는 표면탄성파 노치 필터를 여러 개 구비하여, 경계 대역을 감쇄시킬 수 있다.
상기 각각의 표면탄성파 노치 필터는, 수정 기판 위에 독립적으로 배치된 복수 개의 표면탄성파 공진기; 상기 복수 개의 표면탄성파 공진기를 패키징하는 세라믹 패키지; 및 상기 패키지의 외부에서 상기 복수 개의 표면탄성파 공진기 각각의 사이를 정합하는 외부 정합 소자를 포함한다. 상기 표면탄성파 노치 필터는, 2㎓ 의 RF 대역에서도 주파수 응답 특성이 각 경계 대역을 감쇄시킬 수 있어야하므로, 수정 기판위에 제작된다. 상기 수정 기판위에, 표면탄성파 공진기를 배치하고 패키징을 한다. 패키징 내의 상기 표면탄성파 공진기들은 전기적으로 연결되어 있지 않은 상태이다. 패키징 후에 정합 소자인 캐패시터 또는 인턱터를 이용하여 각 공진기 사이를 연결하여 전기적으로 연결 및 정합을 하게 된다. 패키징 후에 패키지의 외부에서 정합을 실시하는 것은, 각 공진기 간의 간섭 현상을 줄이고, 주파수 응답 특성의 정합을 용이하게 하기 위함이다.
도 7에서는 표면탄성파 노치 필터를 각 필터 모듈 당 하나를 사용했지만, 위에서 언급한바와 같이 하나 이상을 사용하여 복수 개의 경계 대역을 차단하거나, 동일한 경계 대역을 중첩하여 차단할 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 필터 모듈 장치(810)가 전체 중계기 시스템 내에 설치된 것을 나타내는 도면이다. 상기 필터 모듈 장치(810)는 종래의 중계기(820)의 전단에 설치되어, 간편하고 종래의 중계기(820) 내의 설계 변경 없이 경계 대역의 감쇄 효과를 향상시킬 수 있다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 이종 서비스 대역을 제공하는 중계기의 전단에 설치하는 필터 모듈 장치(900)를 나타낸다. 최근, 하나의 중계기 내에서 두 가지 종류의 서비스 대역을 다루는 빈도가 늘어나는 추세이다. 이종의 서비스 대역 내에서 경계 대역의 감쇄가 요구되는 일 서비스 대역에서만 선택적으로 감쇄를 위해 필터 모듈을 위치시키고, 다른 서비스 대역의 경우 신호가 손실 없이 통과하도 록 하였다.
각 입력 및 출력 단에서 이종 서비스를 분리, 역방향으로의 신호 입력 시에도 상호 간섭을 줄이기 위해 저역 또는 고역 통과 필터를 인덕터와 캐패시터를 사용하여 구성한 다이플렉서(950, 960)를 포함하고, 감쇄가 필요한 서비스 대역 내에서 다시 듀플렉서(930, 940)를 사용하여 송신단과 수신 단의 분리를 증가시켰다. 또한 저잡음 증폭기(912, 922)를 삽입하여 이득 손실을 조절할 수 있도록 하였고, 제1 대역 통과 필터와 표면탄성파 노치 필터 및 저잡음 증폭기 사이에는 각각의 소자별 반사율을 최소화 하기 위한 임피던스 정합을 구성할 수 있다.
또한 도시되어 있지는 않지만, 상기 도 9의 손실 없이 통과하도록 된 경로(도 9의 가장 아래 쪽 경로)에도 두 개의 듀플렉서, 두 개의 필터 모듈을 포함한 필터 모듈 장치를 삽입하여, 두 종류의 서비스 대역에서 모두 경계 대역 감쇄도를 향상시킬 수 있다.
도 10은 도 9의 필터 모듈 장치의 주파수 특성을 나타낸 도면이다. 도 10의 (a)는, 상기 도 9의 필터 모듈 장치(900)의 주파수 특성을 나타낸 도면이다. 2㎓ 대역의 수신단인 도 10의 c 영역을 감쇄하는 필터 모듈 장치임을 알 수 있다. 도 10의 c 영역은 표면탄성파 감쇄 필터를 이용하여 경계 대역을 감쇄한 부분이다. 도 10의 a 영역인 800㎒ 대역은 상기 도 9의 감쇄가 필요없는 맨 아래쪽 경로에 해당하고, 도 10의 b 영역은 상기 도 9의 저잡음 증폭기만 존재하는 경로에 해당한다.
도 10의 (b)는 상기 도 10의 (a)의 c 영역을 확대한 도면이다. 저잡음 증폭 기를 이용하여 통과 대역(a 영역)의 이득이 약 0dB에 근접한 것을 확인할 수 있고, 표면탄성파 감쇄 필터에 의해 감쇄 부분(b 영역)이 있음을 확인할 수 있다. 이는 오른쪽 경계 대역(b 영역)을 감쇄시킨 것인데, 왼쪽 경계 대역과 비교해보면 감쇄도가 증가한 것을 알 수 있다. 이와 같은, 본 발명의 실시예에 따른 효과를 통해서 종래 기술의 문제점을 극복할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 변경 및 변형이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것은 아니다.
도 1은 이종 서비스별 이동통신 주파수의 할당 도시한 도면.
도 2는 현행 중계기 시스템에서의 문제되는 특성을 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 필터부의 블록도 및 주파수 특성을 개략적으로 나타낸 도면.
도 4은 본 발명의 다른 실시예에 따른 필터부의 블록도 및 주파수 특성을 개략적으로 나타낸 도면.
도 5은 CDMA 2세대 서비스를 위해 실제 제작한 필터 모듈의 주파수 특성을 나타낸 도면.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 필터 모듈 장치의 블록도를 나타낸 도면.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 필터 모듈 장치의 블록도를 나타낸 도면.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이종 서비스 내의 필터 모듈 장치의 응용 예를 나타낸 도면.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 이종 서비스를 제공하는 필터 모듈 장치의 블록도를 나타낸 도면.
도 10는 도 9의 필터 모듈 장치의 주파수 특성을 나타낸 도면.

Claims (14)

  1. 안테나와 중계기 사이에 설치되며, RF 대역에서, 안테나로부터 중계기로 전송되는 신호에 대한 간섭 및 중계기로부터 안테나로 전송되는 신호에 대한 간섭을 제거하는 필터 모듈 장치에 있어서,
    상기 안테나로부터 전송받은 신호를 통과시키는 제1 대역통과필터; 상기 안테나로부터 전송받은 신호로부터 송신단 대역과 상기 송신단 대역에 이웃한 타대역 사이에 존재하는 제1 경계 대역을 감쇄시키는 제1 표면탄성파 노치 필터; 및 상기 제1 대역통과필터 및 상기 제1 표면탄성파 노치 필터로 인한 이득 손실을 보상하기 위한 제1 저잡음 증폭기를 포함을 감쇄시키는 표면탄성파 노치 필터를 포함하는 제1 필터부; 및
    상기 중계기로부터 전송받은 신호를 통과시키는 제2 대역통과필터; 상기 중계기로부터 전송받은 신호로부터 수신단 대역과 상기 수신단 대역에 이웃한 타대역 사이에 존재하는 제2 경계 대역을 감쇄시키는 제2 표면탄성파 노치 필터; 및 상기 제2 대역통과필터 및 상기 제2 표면탄성파 노치 필터로 인한 이득 손실을 보상하기 위한 제2 저잡음 증폭기를 포함하는 제2 필터부를 포함하며,
    상기 제1 표면탄성파 노치 필터는, 상기 제1 경계 대역 중 상기 송신단 대역보다 주파수가 낮은 경계 대역을 감쇄시키는 표면탄성파 노치 필터; 및 상기 제1 경계 대역 중 상기 송신단 대역보다 주파수가 높은 경계 대역을 감쇄시키는 표면탄성파 노치 필터를 포함하며,
    상기 제2 표면탄성파 노치 필터는, 상기 제2 경계 대역 중 상기 수신단 대역보다 주파수가 낮은 경계 대역을 감쇄시키는 표면탄성파 노치 필터; 및 상기 제2 경계 대역 중 상기 수신단 대역보다 주파수가 높은 경계 대역을 감쇄시키는 표면탄성파 노치 필터를 포함하며,
    상기 각각의 표면탄성파 노치 필터는, 각각 수정 기판 위에 독립적으로 배치된 복수 개의 RF 표면탄성파 공진기; 상기 복수 개의 RF 표면탄성파 공진기를 패키징하는 세라믹 패키지; 및 상기 복수 개의 RF 표면탄성파 공진기 간의 간섭 현상을 줄이고, 주파수 응답 특성의 정합을 용이하게 해주기 위해 상기 패키지의 외부에서 상기 복수 개의 RF 표면탄성파 공진기 각각의 사이를 정합하는 정합소자를 포함하며,
    상기 제1 대역 통과 필터, 상기 제1 표면탄성파 노치 필터 및 상기 제1 저잡음 증폭기 사이를 각각 임피던스 정합하여 상호간에 반사되는 신호를 최소화시키고, 상기 제2 대역 통과 필터, 상기 제2 표면탄성파 노치 필터 및 상기 제2 저잡음 증폭기 사이를 각각 임피던스 정합하여 상호간에 반사되는 신호를 최소화시키는 임피던스 정합 소자를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 필터 모듈 장치.
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  7. 안테나와 중계기 사이에 설치되며, RF 대역에서, 안테나로부터 중계기로 전송되는 신호에 대한 간섭을 제거하는 필터 모듈 장치에 있어서,
    상기 안테나로부터 전송받은 신호를 통과시키는 대역통과필터; 상기 안테나로부터 전송받은 신호로부터 송신단 대역과 상기 송신단 대역에 이웃한 타대역 사이에 존재하는 경계 대역을 감쇄시키는 제1 표면탄성파 노치 필터; 및 상기 대역통과필터 및 상기 제1 표면탄성파 노치 필터로 인한 이득 손실을 보상하기 위한 저잡음 증폭기를 포함을 감쇄시키는 표면탄성파 노치 필터를 포함하는 제1 필터부를 포함하며,
    상기 제1 표면탄성파 노치 필터는, 상기 경계 대역 중 상기 송신단 대역보다 주파수가 낮은 경계 대역을 감쇄시키는 표면탄성파 노치 필터; 및 상기 경계 대역 중 상기 송신단 대역보다 주파수가 높은 경계 대역을 감쇄시키는 표면탄성파 노치 필터를 포함하며,
    상기 각각의 표면탄성파 노치 필터는, 수정 기판 위에 독립적으로 배치된 복수 개의 RF 표면탄성파 공진기; 상기 복수 개의 RF 표면탄성파 공진기를 패키징하는 세라믹 패키지; 및 상기 복수 개의 RF 표면탄성파 공진기 간의 간섭 현상을 줄이고, 주파수 응답 특성의 정합을 용이하게 해주기 위해 상기 패키지의 외부에서 상기 복수 개의 RF 표면탄성파 공진기 각각의 사이를 정합하는 정합소자를 포함하며,
    상기 대역 통과 필터, 상기 제1 표면탄성파 노치 필터 및 상기 저잡음 증폭기 사이를 각각 임피던스 정합하여 상호간에 반사되는 신호를 최소화시키는 임피던스 정합 소자를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 필터 모듈 장치.
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  11. 안테나와 중계기 사이에 설치되며, RF 대역에서, 중계기로부터 안테나로 전송되는 신호에 대한 간섭을 제거하는 필터 모듈 장치에 있어서,
    상기 중계기로부터 전송받은 신호를 통과시키는 대역통과필터; 상기 중계기로부터 전송받은 신호로부터 수신단 대역과 상기 수신단 대역에 이웃한 타대역 사이에 존재하는 경계 대역을 감쇄시키는 제2 표면탄성파 노치 필터; 및 상기 대역통과필터 및 상기 제2 표면탄성파 노치 필터로 인한 이득 손실을 보상하기 위한 저잡음 증폭기를 포함하는 필터부를 포함하며,
    상기 제2 표면탄성파 노치 필터는, 상기 경계 대역 중 상기 수신단 대역보다 주파수가 낮은 경계 대역을 감쇄시키는 표면탄성파 노치 필터; 및 상기 경계 대역 중 상기 수신단 대역보다 주파수가 높은 경계 대역을 감쇄시키는 표면탄성파 노치 필터를 포함하며,
    상기 각각의 표면탄성파 노치 필터는, 수정 기판 위에 독립적으로 배치된 복수 개의 RF 표면탄성파 공진기; 상기 복수 개의 RF 표면탄성파 공진기를 패키징하는 세라믹 패키지; 및 상기 복수 개의 RF 표면탄성파 공진기 간의 간섭 현상을 줄이고, 주파수 응답 특성의 정합을 용이하게 해주기 위해 상기 패키지의 외부에서 상기 복수 개의 RF 표면탄성파 공진기 각각의 사이를 정합하는 정합소자를 포함하며,
    상기 대역 통과 필터, 상기 제2 표면탄성파 노치 필터 및 상기 저잡음 증폭기 사이를 각각 임피던스 정합하여 상호간에 반사되는 신호를 최소화시키는 임피던스 정합 소자를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 필터 모듈 장치.
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