KR101077444B1

KR101077444B1 - Ｒｆ신호 송수신 모듈

Info

Publication number: KR101077444B1
Application number: KR1020090120767A
Authority: KR
Inventors: 임원택
Original assignee: 엘지이노텍 주식회사
Priority date: 2009-12-07
Filing date: 2009-12-07
Publication date: 2011-10-26
Also published as: KR20110064261A

Abstract

본 발명은 안테나의 배치를 최적화하여 사이즈에 대한 제약과 RF 송수신 성능 극대화를 위한 제약을 극복할 수 있는 RF 신호 송수신 모듈을 제공한다. 본 발명은 WHDI 기술에 의해 데이터를 송수신하기 위한 모듈; 및 상기 모듈상에 배치된 다수의 'F' 형 안테나를 구비하며, 상기 다수의 'F' 안테나는 2개씩 서로 'F'의 상단면이 서로 마주보게 배치되는 RF 신호 송수신 모듈을 제공한다.

RF 신호, 모듈, 안테나, 다운링크, 업링크.

Description

ＲＦ신호 송수신 모듈{RF SIGNAL Tx/Rx MODULE}

본 발명은 RF(Radio Frequency)신호를 처리하는 블럭에 관련된 것으로, 보다 자세하게는 RF 신호 송수신 모듈에 관련된 것이다.

무선통신 기술이 발달하면서, 소리신호와 영상신호를 멀리 떨어진 곳으로 전송하고, 이를 수신할 수 있게 되었다. 소리신호와 영상신호를 전송하는 경우에는 RF 신호라고 하는 통신 주파수가 수백Mhz에서 수Ghz의 신호를 이용한다. 송신장비에서 소리신호와 영상신호를 RF 신호와 결합시키고, 수신장비에서는 RF 신호와 소리신호 및 영상신호를 분리시킨다. 결합시키는 것을 변조라고 하고 분리시키는 것을 복조라고 한다.

RF 신호를 수신하여 영상신호와 소리신호로 분리하여 제공하는 모듈을 RF 신호 송수신 모듈이라고 한다. RF 신호 송수신 모듈은 기본적으로 안테나, RF 신호처리부, 메모리 장치등을 구비하고 있다.

본 발명은 안테나의 배치를 최적화하여 사이즈에 대한 제약과 RF 송수신 성능 극대화를 위한 제약을 극복할 수 있는 RF 신호 송수신 모듈을 제공한다.

본 발명은 WHDI 기술에 의해 데이터를 송수신하기 위한 모듈; 및 상기 모듈상에 배치된 다수의 'F' 형 안테나를 구비하며, 상기 다수의 'F' 안테나는 2개씩 서로 'F'의 상단면이 서로 마주보게 배치되는 RF 신호 송수신 모듈을 제공한다.

또한 본 발명은 다수의 'F' 형 안테나는 무선으로 제공되는 신호를 수신하기 위한 다수의 수신용 안테나와, 데이터를 송신하기 위한 송신용 안테나를 적어도 하나 포함하며, 상기 송신용 안테나는 상기 수신용 안테나가 배치된 가장자리에 배치되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의해 제공되는 RF 신호 송수신 모듈은 안테나 배치를 최적화하였기 때문에 이전의 RF 신호 송수신 모듈의 수신 성능이 개선된다. 또한, 더 작은 사이즈로 RF 신호 송수신 모듈을 제조하더라도, 수신 성능의 나빠지지 않는다. 또한, 수신 안테나를 최적화하여 배치하였기 때문에, 안테나간에 간섭현상을 줄일 수 있다.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

도1은 본 발명을 설명하기 위한 RF 신호 송수신 모듈을 나타내는 블럭도이다. 특히, WHDI(Wireless Home Digital Interface) 기술을 구현한 것이다.

도1에 도시된 바와 같이, RF 신호 송수신 모듈은 연결부(11), 메모리 장치(Serial Flash, 12), 베이스 밴드 수신부(Base-band Receiver,13), 멀티신호 처리부(5GHz MIMO RFIC,14) 및 안테나(17)를 구비한다.

RF 신호 송수신 모듈은 파워(POWER)를 공급받고 외부와 제어신호(SPI/I2C)를 이용하여 통신하고, 인터럽터 신호(INT)를 외부로 출력한다. 여기서 외부라는 것은 RF 신호 송수신 모듈이 장착되어 있는 장치를 말한다. RF 신호 송수신 모듈은 안테 나를 통해 입력된 RF 신호를 처리하여 영상신호(Video)와 소리신호(Audio)를 외부로 출력한다. 안테나(17)는 PCB 기판에 프린트된 라인으로 구현된다.

도2는 도1에 도시된 RF 신호 송수신 모듈의 안테나를 나타낸 블럭도이다.

도1 및 도2에 도시된 바와 같이, 현재 RF 신호 송수신 모듈은 정사각형 형태의 예를 들면 100 * 100 mm 의 형태의 보드에 필요한 각 블럭들이 배치되어 있다. 이렇게 정사각형 형태로 RF 신호 송수신 모듈의 블럭을 배치하다 보니, 멀티신호 처리부(5GHz MIMO RFIC,14)에 연결시키면서, 최대한 안테나들 사이에 간섭이 없도록 방사형으로 배치하였다. 5개의 안테나 중에서 4개는 다운로드(안테나 DOWNLINK1 ~ 3 참고)를 위한 것이고, 하나는 업로드(안테나 UPLINK 참고)를 위한 것이다.

본 발명은 보다 수신율이 향상될 수 있도록 안테나를 배치한 RF 신호 송수신 모듈을 제공한다.

도3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 RF 신호 송수신 모듈을 나타내는 블럭도이다.

도3에 도시된 바와 같이, RF 신호 송수신 모듈은 연결부(21), 메모리 장치(Serial Flash, 22), 베이스 밴드 수신부(Base-band Receiver,23), 멀티신호 처리부(5GHz MIMO RFIC,24) 및 안테나(27)를 구비한다.

RF 신호 송수신 모듈은 파워(POWER)를 공급받고 외부와 제어신호(SPI/I2C)를 이용하여 통신하고, 인터럽터 신호(INT)를 외부로 출력한다. 여기서 외부라는 것은 RF 신호 송수신 모듈이 장착되어 있는 장치를 말한다. RF 신호 송수신 모듈은 안테 나를 통해 입력된 RF 신호를 처리하여 영상신호(Video)와 소리신호(Audio)를 외부로 출력한다. 안테나(27)는 PCB 기판에 프린트된 라인으로 구현된다.

도1에 도시된 것과 같은 구성으로는 모듈의 사이즈를 100mm 크기로 유지해야만 구현이 가능하다. 또한, 멀티캐스트(MultiCast) 방식으로 사용하는 것이 가능하나 유니캐스트(Unicast)으로 사용하는 경우에는 문제가 생긴다.

최근에는 RF 송수신 모듈의 사이즈를 70mm로 구현하려고 하고 있다. 이럴 경우 RF 송수신 모듈에 구비된 5개의 안테나를 도1과 같이 구성하게 되면, 서로의 간섭현상이 증가되어 데이터를 안정적으로 수신하기 어려워지고 있다.

한편, 메인 시스템에서 무선으로 데이터를 전송하고, 다수개의 RF 송수신 모듈이 수신을 받기만 하는 멀티캐스트 경우에는 업링크 안테나(UPLINK)를 도1과 같이 구성하여도 별 문제가 되지 않았다. 그러나, 하나의 RF 송수신 모듈과 시스템이 1:1로 데이터를 주고 받는 유니캐스트 경우에는 RF 송수신 모듈이 데이터를 전송해야 하기 때문에, 업링크 안테나(UPLINK)를 통해 데이터를 전송할 때 이웃한 다운링크 안테나(DOWNLINK1 ~4)와 간섭현상을 줄이는 것이 중요하다. 도1의 경우에는 업링크 안테나(UPLINK)의 이웃에 배치된 다운링크 안테나(DOWNLINK2 ~ 3) 때문에 데이터를 제대로 송신하기가 어렵다.

본 실시예에 따른 RF 송수신 모듈은 전술한 문제점을 해결하기 위해, RF 송수신 모듈에 배치되는 5개의 안테나를 도3와 같이 배치하였다. 우선, 업링크 안테나(UPLINK)의 위치를 가장자리에 배치하여, 안쪽에만 다운링크 안테나(DOWNLINK4)가 배치될 수 있도록 하여, 최대한 다운링크 안테나(DOWNLINK2 ~ 3)에 의한 간섭현 상을 줄였다.

또한, RF 송수신 모듈에 구비되는 'F' 안테나의 방향을 2개씩 서로 마주보게 배치하였다. 도1과 같이 일방향성으로 다섯개의 'F' 안테나를 배치하였던 것을, 본 실시예에 따른 RF 송수신 모듈은 2개씩 서로 마주보게 배치한다. 이렇게 배치함으로 데이터의 수신율을 증가시킬 수 있다.

도4는 도3에 도시된 RF 신호 송수신 모듈의 안테나 동작범위를 나타내는 도면이다.

도4의 좌측에는 도2에 도시된 안테나의 배치에 따른 방사 방향성이 도시되어 있고, 도4의 우측에는 도3에 도시된 안테나의 배치에 따른 방사 방향성이 도시되어 있다.

'F' 안테나의 방사 방향성은 크게 안테나의 주변영역에 퍼져 있는 큰 원(31)과, 안테나의 앞부분에 형성되는 작은 원(32)으로 이루어진다. 도2와 같이 안테나를 배치하게 되면, 도4의 좌측도면과 같이 형태로 방사 방향성이 형성된다.

도3과 같이 안테나를 배치하게 되면, 도4의 우측도면처럼 방상 방향성이 형성된다. 도시된 바와 같이, 도3과 같이 배치하게 되면, 각각의 'F' 안테나에 의해 생성되는 방사 방향성이 서로 덜 겹치게 된다. 여기서 덜 겹치게 된다는 것은 'F' 안테나로 인해 생기는 큰원 형태의 방사 방향성이 덜 겹치게 된다는 것을 의미한다.

이렇게 각 안테나에 의해 생기는 방사 방향성을 줄임으로서 각 안테나간에 간섭을 줄일 수 있으며, 그로 인해 모듈에서 수신되는 데이터를 보다 더 안정적으로 수신하고, 송신할 데이터를 보다 더 안정적으로 송신할 수 있다.

이상에서 대표적인 실시예를 통하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

도1은 본 발명을 설명하기 위한 RF 신호 송수신 모듈을 나타내는 블럭도.

도2는 도1에 도시된 RF 신호 송수신 모듈의 안테나를 나타낸 블럭도.

도3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 RF 신호 송수신 모듈을 나타내는 블럭도.

도4는 도3에 도시된 RF 신호 송수신 모듈의 안테나 동작범위를 나타내는 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

21~25: 안테나 11: 연결부

12: 메모리 13: 베이스 밴드 수신부

14: 멀티신호 처리부

Claims

WHDI 기술에 의해 데이터를 송수신하기 위한 모듈; 및

2개씩 서로 'F'의 상단면이 마주보도록 상기 모듈상에 배치된 다수의 'F' 형 안테나를 구비하며,

상기 다수의 'F' 형 안테나는,

무선으로 제공되는 신호를 수신하기 위한 다수의 수신용 안테나와, 데이터를 송신하기 위한 송신용 안테나를 적어도 하나 포함하며, 상기 송신용 안테나는 상기 수신용 안테나가 배치된 가장자리에 배치되는 RF 신호 송수신 모듈.
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