KR101175905B1 - Ｒｆ 안테나 스위치 회로, 고주파 안테나 부품 및 이동통신기기 - Google Patents

Ｒｆ 안테나 스위치 회로, 고주파 안테나 부품 및 이동통신기기 Download PDF

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KR101175905B1
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배효근
박성환
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Abstract

본 발명은 RF 안테나 스위치 회로, 고주파 안테나 부품 및 이동통신기기에 관한 것이다. 본 발명의 하나의 모습에 따라, 안테나; 적어도 하나 이상의 송신단과 적어도 하나 이상의 수신단을 포함하는 입출력단; 적어도 하나 이상의 송신단과 안테나측 공통노드 사이의 송신경로 상에 배치되되 제어신호에 따라 신호를 전달하는 적어도 하나 이상의 송신 스위치블럭; 적어도 하나 이상의 수신단과 안테나측 공통노드 사이의 수신경로 상에 배치되되 제어신호에 따라 신호를 전달하는 적어도 하나 이상의 수신 스위치블럭; 송신 스위치블럭과 각각 병렬되게 적어도 하나 이상의 송신단 각각의 측에서 분로 연결된 적어도 하나 이상의 송신단측 션트 스위치블럭; 수신 스위치블럭과 각각 병렬되게 적어도 하나 이상의 수신단 각각의 측에서 분로 연결된 적어도 하나 이상의 수신단측 션트 스위치블럭; 및 송신단측 및 수신단측 션트 스위치블럭이 공통 접속되는 접지측 공통노드와 접지 사이에 접속되되 송신단측 및 수신단측 션트 스위치블럭 각각의 온(on) 동작과 동기화되어 온(on) 동작하는 공용션트 스위치블럭; 을 포함하여 이루어지고, 송신 및 수신 스위치블럭 중의 어느 하나가 온(on) 상태시 나머지가 오프(off) 상태에 있고, 온(on) 상태의 송신 및 수신 스위치블럭 중의 어느 하나와 병렬되게 분로 연결된 션트 스위치블럭은 오프(off) 상태에 있는 것을 특징으로 하는 RF 안테나 스위치 회로가 제안된다.

Description

ＲＦ 안테나 스위치 회로, 고주파 안테나 부품 및 이동통신기기{An RF Antenna Swithch Circuit, A High-Frequency Antenna Component And A Mobile Communication Device}
본 발명은 RF 안테나 스위치 회로, 고주파 안테나 부품 및 이동통신기기에 관한 것이다. 구체적으로는 공용션트 스위치블럭을 구비하는 RF 안테나 스위치 회로, 고주파 안테나 부품 및 이동통신기기에 관한 것이다.
고도의 정보화 사회에서 각종 이동통신기기의 사용이 증대되고 있다. 이러한 각종 이동통신기기는 통신 성능의 향상과 함께 이동성이 요구되고 또한 그에 따라 소형화가 요구된다.
이에 따라, 이동통신기기에 사용되는 고주파 부품, 예컨대 RF 안테나에서도 소형화를 뒷받침하기 위해 송신기와 수신기를 통합한 SPDT 스위치구조 등의 다중대역 RF 안테나가 사용되고 있다. 특히, 이러한 RF 안테나에 대한 소형화의 요구와 맞물려 원칩화되고 있다.
종래의 SPDT 스위치구조와 같은 하나의 안테나와 다수의 입출력단자를 갖는 다중 대역 RF 스위치 회로는, 예컨대 FET 소자를 사용하는 경우에는, FET의 온-오프 상태가 이상적인 단락-개방 회로가 아닌 온-저항과 오프-캐패시턴스에 의한 손실이 생기고 격리도가 감소하게 된다. 한쪽 경로에서의 스위칭 소자의 삽입손실과 다른 경로에서의 격리도 사이에는 트레이드-오프(trade-off)가 존재하므로, 다른 경로와의 격리도 특성을 향상시킬 필요가 있다.
종래의 RF 안테나 스위치 회로를 살펴보면, 송신단의 송신경로 상에 송신 트랜지스터, 그리고 수신단의 수신경로 상에 수신 트랜지스터가 삽입되어 하나의 안테나를 통해 신호를 송수신하고 있다. 종래에, 다른 경로와의 격리도 특성을 개선하고자, 송신단측 션트 트랜지스터와 수신단측 션트 트랜지스터를 구비시켜 접지와 접속되도록 하고 있다.
이때, 입력으로 인가되는 고출력 전력을 견딜 수 있도록 하기 위해 송신단측 션트 트랜지스터와 수신단측 션트 트랜지스터는 다수의 트랜지스터가 직렬 적층된 구조를 형성하고 있다. 즉, 송신단측 션트회로와 수신단측 션트회로 각각에서 별도로 다수의 트랜지스터들이 적층되어 사용되고 있다. 그에 따라, 고출력 전력을 견디도록 설계하는 경우 RF 스위치의 사이즈가 증대하게 된다.
RF 안테나에 대한 소형화 및 원칩화에 보다 부합하기 위해서는 고출력 전력 전달특성 내지 격리도 특성을 개선시키면서도 RF 안테나 스위치의 사이즈를 줄일 필요가 있다.
본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위한 것으로, 송신단측 션트회로와 수신단측 션트회로 각각에서 스위칭 소자의 개수를 줄이고 줄어든 스위칭 소자 만큼을 공유하도록 함으로써, 고출력 전력 전달특성 내지 격리도 특성을 개선시키면서도 RF 안테나 스위치의 사이즈를 줄이고 그에 따라 소형화 및 원칩화에 보다 부합하는 RF 안테나 스위치 회로, 그를 사용하는 고주파 안테나 부품 및 이동통신기기를 제안하고자 한다.
전술한 문제를 해결하기 위하여, 본 발명에서, 안테나; 적어도 하나 이상의 송신단과 적어도 하나 이상의 수신단을 포함하는 입출력단; 적어도 하나 이상의 송신단과 안테나측 공통노드 사이의 송신경로 상에 배치되되 제어신호에 따라 신호를 전달하는 적어도 하나 이상의 송신 스위치블럭; 적어도 하나 이상의 수신단과 안테나측 공통노드 사이의 수신경로 상에 배치되되 제어신호에 따라 신호를 전달하는 적어도 하나 이상의 수신 스위치블럭; 송신 스위치블럭과 각각 병렬되게 적어도 하나 이상의 송신단 각각의 측에서 분로 연결된 적어도 하나 이상의 송신단측 션트 스위치블럭; 수신 스위치블럭과 각각 병렬되게 적어도 하나 이상의 수신단 각각의 측에서 분로 연결된 적어도 하나 이상의 수신단측 션트 스위치블럭; 및 송신단측 및 수신단측 션트 스위치블럭이 공통 접속되는 접지측 공통노드와 접지 사이에 접속되되 송신단측 및 수신단측 션트 스위치블럭 각각의 온(on) 동작과 동기화되어 온(on) 동작하는 공용션트 스위치블럭; 을 포함하여 이루어지고, 송신 및 수신 스위치블럭 중의 어느 하나가 온(on) 상태시 나머지가 오프(off) 상태에 있고, 온(on) 상태의 송신 및 수신 스위치블럭 중의 어느 하나와 병렬되게 분로 연결된 션트 스위치블럭은 오프(off) 상태에 있는 것을 특징으로 하는 RF 안테나 스위치 회로가 제안된다.
본 발명의 하나의 실시예에 따르면, 송신 및 수신 스위치블럭 중 어느 하나의 온(on) 상태시 그와 병렬되게 분로 연결된 션트 스위치블럭은 오프(off) 상태에 있고, 분로 연결되지 않은 나머지 션트 스위치블럭은 동기화되어 온(on) 상태로 동작한다.
또 하나의 실시예에 따르면, 송신 및 수신 스위치블럭 중 어느 하나의 온(on)에서 오프(off)로의 스위칭 동작 후 시간차를 두고 나머지 중 어느 하나의 오프(off)에서 온(on)으로의 스위칭 동작이 이루어진다.
또한, 하나의 실시예에 따르면, 송신 및 수신 스위치블럭 중 어느 하나의 온(on)에서 오프(off)로의 스위칭 동작과 동기화되어 나머지 중 어느 하나가 상반되게 오프(off)에서 온(on)으로의 스위칭 동작이 이루어지도록 하는 제어신호 구간을 포함한다.
본 발명의 또 하나의 실시예에 따르면, 송신, 수신, 송신단측 션트, 수신단측 션트 및 공용션트 스위치블럭은 각각 트랜지스터로 이루어진다.
이때, 또 하나의 실시예에 따르면, 송신단측 션트, 수신단측 션트 및 공용션트 스위치블럭은 각각 복수의 전계효과 트랜지스터의 드레인-소스 접속된 적층 구조로 이루어진다.
또한, 본 발명의 또 하나의 실시예에 따르면, 수신 스위치블럭의 적어도 일부는 하나의 수신경로 상에 제1 수신 스위치블럭과 제2 수신 스위치블럭이 직렬연결되어 형성되되, 제1 및 제2 수신 스위치블럭이 직렬연결된 수신경로 상에서 분로 연결된 수신단측 션트 스위치블럭은 제1 및 제2 수신 스위치블럭 사이의 노드에서 분기되어 연결된다.
게다가, 본 발명의 또 하나의 실시예에 따르면, 입출력단은 하나의 송신단과 하나의 수신단으로 이루어지고, 송신 및 수신 스위치블럭은 각각 하나의 스위치블럭으로 이루어진다.
또, 전술한 문제를 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 고주파 안테나 부품에 있어서, 전술한 실시예들에 따른 RF 안테나 스위치 회로를 사용하는 것을 특징으로 하는 고주파 안테나 부품이 제안된다.
또한, 전술한 문제를 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 이동통신기기에 있어서, 전술한 실시예들에 따른 고주파 안테나 부품을 포함하여 이루어지는 이동통신기기가 제안된다.
또한, 본 발명의 하나의 실시예에 따라, 고주파 안테나 부품에 사용되는 RF 안테나 스위치 회로의 입출력단은 하나의 송신단과 하나의 수신단으로 이루어지고, 고주파 안테나 부품에 사용되는 RF 안테나 스위치 회로의 송신 및 수신 스위치블럭은 각각 하나의 스위치블럭으로 이루어진다.
비록 본 발명의 하나의 모습으로 명시적으로 언급되지 않았더라도, 앞서 언급된 기술적 특징의 가능한 다양한 조합에 따른 본 발명의 실시예들이 당업자에게 자명하게 구현될 수 있다.
본 발명의 하나의 모습에 따라, 송신단측 션트회로와 수신단측 션트회로 각각에서 스위칭 소자의 개수를 줄이고 줄어든 스위칭 소자 만큼을 공유하도록 함으로써, 고출력 전력 전달특성 내지 격리도 특성을 개선시키면서도 RF 안테나 스위치의 사이즈를 줄일 수 있게 되었다.
또한, 본 발명에 따라 RF 안테나 스위치의 사이즈를 줄이게 됨으로써 소형화 및 원칩화에 보다 부합하는 RF 안테나 스위치 회로, 그를 사용하는 고주파 안테나 부품 및 이동통신기기를 얻을 수 있게 되었다.
본 발명의 다양한 실시예에 따라 직접적으로 언급되지 않은 다양한 효과들이 본 발명의 실시예들에 따른 다양한 구성들로부터 당해 기술분야에서 통상의 지식을 지닌 자에 의해 도출될 수 있음은 자명하다.
도 1은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 RF 안테나 스위치 회로를 개략적으로 나타내는 블럭도이다.
도 2는 본 발명의 또 하나의 실시예에 따른 RF 안테나 스위치 회로를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 하나의 실시예에 따른 RF 안테나 스위치 회로를 개략적으로 나타내는 블럭도이다.
도 4는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 RF 안테나 스위치 회로로 인가되는 제어신호를 개략적으로 나타낸다.
전술한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예들이 첨부된 도면을 참조하여 설명될 것이다. 본 설명에 있어서, 동일부호는 동일한 구성을 의미하고, 중복되거나 발명의 의미를 한정적으로 해석되게 할 수 있는 부가적인 설명은 생략될 수 있다.
구체적인 설명에 앞서, 본 명세서에서 하나의 구성요소가 다른 구성요소와 '직접 연결' 또는 '직접 결합' 등으로 언급되지 않는 이상, 단순히 '연결' 또는 '결합' 등으로 언급된 경우에는 '직접적으로' 연결 또는 결합되어 있을 수 있고, 나아가 그들 사이에 또 다른 구성요소가 삽입되어 연결 또는 결합되는 형태로도 존재할 수 있다.
본 명세서에 비록 단수적 표현이 기재되어 있을지라도, 발명의 개념에 반하지 않고 해석상 모순되거나 명백하게 다르게 해석되지 않는 이상 복수의 구성 전체를 대표하는 개념으로 사용될 수 있음에 유의하여야 한다. 본 명세서에서 '포함하는', '갖는', '구비하는', '포함하여 이루어지는' 등의 기재는 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 구성요소 또는 그들의 조합의 존재 또는 부가 가능성이 있는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 RF 안테나 스위치 회로, 고주파 안테나 부품 및 이동통신기기를 구체적으로 살펴본다.
도 1은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 RF 안테나 스위치 회로를 개략적으로 나타내는 블럭도이고, 도 2는 본 발명의 또 하나의 실시예에 따른 RF 안테나 스위치 회로를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 3은 본 발명의 또 다른 하나의 실시예에 따른 RF 안테나 스위치 회로를 개략적으로 나타내는 블럭도이고, 도 4는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 RF 안테나 스위치 회로로 인가되는 제어신호를 개략적으로 나타낸다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 하나의 실시예에 따른 RF 안테나 스위치 회로는 안테나(1), 적어도 하나 이상의 송신단(2)과 적어도 하나 이상의 수신단(3)을 포함하는 입출력단, 적어도 하나 이상의 송신 스위치블럭(10), 적어도 하나 이상의 수신 스위치블럭(30), 적어도 하나 이상의 송신단측 션트 스위치블럭(20), 적어도 하나 이상의 수신단측 션트 스위치블럭(40) 및 공용션트 스위치블럭(60)을 포함하여 이루어진다.
안테나(1)는 송신단(2)으로부터 입력된 신호를 외부로 내보내고, 외부로부터 수신받은 신호를 수신단(3)으로 전달한다. 하나의 안테나(1)에서 송신과 수신이 이루어지므로, 하나의 예에 따르면, SPDT(Single Pole Double Throw) 스위치구조를 갖는다.
입출력단은 적어도 하나 이상의 송신단(2)과 적어도 하나 이상의 수신단(3)을 포함하고 있다. 도 1 내지 3에서 송신단(2)과 수신단(3)은 각 1개씩 도시되었으나, 송신단(2)과 수신단(3)이 각각 하나인 경우뿐만 아니라, 도시되지 않았으나, 송신단과 수신단이 각각 복수 개인 경우 또는 송신단과 수신단 중 어느 하나가 복수 개인 경우를 모두 포함한다.
본 발명의 하나의 실시예의 모습으로, 입출력단은 하나의 송신단(2)과 하나의 수신단(3)으로 이루어진다.
송신 스위치블럭(10)은 적어도 하나 이상 구비되는데, 이때, 적어도 하나 이상의 송신단(2)과 안테나측 공통노드(4) 사이의 송신경로 상에 배치된다. 송신 스위치블럭(10)은 제어신호에 따라 온(on) 동작하여 안테나(1)를 통해 외부로 전송된다.
또한, 수신 스위치블럭(30)은 적어도 하나 이상 구비되는데, 이때, 적어도 하나 이상의 수신단(3)과 안테나측 공통노드(4) 사이의 수신경로 상에 배치된다. 수신 스위치블럭(30)은 제어신호에 따라 온(on) 동작하여 안테나(1)로부터 수신된 신호를 수신단(3)으로 전달한다.
이때, 송신 및 수신 스위치블럭(10, 30) 중의 어느 하나가 온(on) 상태시 나머지가 오프(off) 상태에 있게 된다. 이에 따라, 온(on) 동작하는 송신 스위치블럭(10)이 배치된 송신경로를 통해 전달된 신호가 안테나(1)로 전송되고, 안테나(1)에서 수신된 신호가 온(on) 동작하는 수신 스위치블럭(30)이 배치된 수신경로를 통해 수신단(3)으로 전달된다.
본 발명의 하나의 실시예에서, 하나의 송신단(2)과 하나의 수신단(3)이 구비된 경우, 송신 스위치블럭(10) 및 수신 스위치블럭(30)은 각각 하나의 스위치블럭으로 이루어진다.
다시, 도 1을 참조하면, 송신단측 션트 스위치블럭(20)과 수신단측 션트 스위치블럭(40)을 살펴본다. 송신단측 션트 스위치블럭(20)은 적어도 하나 이상의 송신단(2) 각각의 측에서 분로 연결된다. 이때, 송신단측 션트 스위치블럭(20)은 송신 스위치블럭(10) 각각과 병렬 상태가 되도록 각각의 일단은 송신단(2) 각각의 측에서 분로 연결되고, 각각의 타단은 접지측 공통노드(5)에 접속된다.
또한, 수신단측 션트 스위치블럭(40)은 적어도 하나 이상의 수신단(3) 각각의 측에서 분로 연결된다. 이때, 수신단측 션트 스위치블럭(40)은 수신 스위치블럭(30) 각각과 병렬 상태가 되도록 각각의 일단은 수신단(3) 각각의 측에서 분로 연결되고, 각각의 타단은 접지측 공통노드(5)에 접속된다. 본 명세서에서 송신단(2) 각각의 측 또는/및 수신단(3) 각각의 측이란 송신단(2) 각각 또는/및 수신단(3) 각각의 방향을 의미하므로, 송신단(2) 각각 또는/및 수신단(3) 각각의 그 자체를 포함하는 의미로 사용된다.
이때, 송신 및 수신 스위치블럭(10, 30) 중의 어느 하나가 온(on) 상태시 온(on) 상태의 송신 및 수신 스위치블럭 중의 어느 하나와 병렬되게 분로 연결된 션트 스위치블럭은 오프(off) 상태에 있게 된다. 이에 따라, 고출력 전력 전달시에 전달특성 또는 격리도를 향상시키게 된다.
본 발명의 또 하나의 실시예를 살펴보면, 송신 및 수신 스위치블럭(10, 30) 중 어느 하나의 온(on) 상태시 그와 병렬되게 분로 연결된 션트 스위치블럭은 오프(off) 상태에 있고, 분로 연결되지 않은 나머지 션트 스위치블럭은 동기화되어 온(on) 상태로 동작한다.
하나의 예에서, 송신단(2)에서 분로 연결된 송신단측 션트 스위치블럭(20)의 스위칭소자, 예컨대 트랜지스터의 수를 수신단(3)에서 분로 연결된 수신단측 션트 스위치블럭(40)의 스위칭 소자보다 많게 구비할 수 있고, 이때, 송신경로의 전력 전달 능력을 보다 향상시킬 수 있게 된다.
다음으로 도 1을 참조하여, 공용션트 스위치블럭(60)을 살펴본다.
공용션트 스위치블럭(60)은 송신단측 및 수신단측 션트 스위치블럭(20, 40)이 공통 접속되는 접지측 공통노드(5)와 접지 사이에 접속된다. 공용션트 스위치블럭(60)은 송신단측 및 수신단측 션트 스위치블럭(20, 40) 각각의 온(on) 동작과 동기화되어 온(on) 동작한다.
본 실시예에서, 공용션트 스위치블럭(60)을 구비함으로써, 송신단측 및 수신단측 션트 스위치블럭(20, 40)의 스위치소자의 갯수를 줄여 RF 스위치의 사이즈를 줄이면서도 실질적으로 동일한 전달특성 또는/및 격리도 특성을 갖게 된다.
도 1을 참조하는 본 실시예에 따라, 공용션트 스위치블럭(60)을 션트회로(100)에서 공통으로 사용할 수 있게 되어 RF 스위치의 사이즈를 줄일 수 있게 된다.
도 2를 참조하여 본 발명의 하나의 실시예를 살펴본다.
본 발명의 하나의 실시예에 따르면, 적어도 하나 이상의 송신 스위치블럭(10), 적어도 하나 이상의 수신 스위치블럭(30), 적어도 하나 이상의 송신단측 션트 스위치블럭(20), 적어도 하나 이상의 수신단측 션트 스위치블럭(40) 및 공용션트 스위치블럭(60)은 각각 트랜지스터(11, 31, 21, 41, 61)로 이루어진다. 하나의 예에서, 트랜지스터는 전계효과 트랜지스터이다. 도 2에서 송신, 수신, 송신단측 션트, 수신단측 션트 및 공용션트 스위치블럭(10, 30, 20, 40, 60)에 해당하는 트랜지스터(11, 31, 21, 41, 61)가 하나씩 도시되었으나, 송신, 수신, 송신단측 션트, 수신단측 션트 또는/및 공용션트 스위치블럭(10, 30, 20, 40, 60)은 복수 개의 트랜지스터로 형성될 수 있다. 이때, 송신, 수신, 송신단측 션트, 수신단측 션트 및 공용션트 스위치블럭(10, 30, 20, 40, 60) 각각의 트랜지스터(11, 31, 51)의 수를 동일하거나 다르게 할 수 있다. 또한, 이때 송신단측 션트 스위치블럭(20)의 스위칭소자, 예컨대 트랜지스터의 수를 수신단측 션트 스위치블럭(40)의 스위칭 소자보다 많게 구비하여, 송신경로의 전력 전달 능력을 보다 향상시킬 수 있게 된다.
도 2에서, 공용션트 트랜지스터(61)을 션트회로(101)에서 공통으로 사용할 수 있게 되어 RF 스위치의 사이즈를 줄일 수 있게 된다.
하나의 예에서, 송신단측 션트, 수신단측 션트 및 공용션트 스위치블럭(20, 40, 60)은 각각 복수의 전계효과 트랜지스터의 드레인-소스 접속된 적층 구조로 이루어진다. 또한, 하나의 예에서, 송신 및 수신 스위치블럭(10, 30)은 각각 복수의 전계효과 트랜지스터로 구성되고, 이때, 드레인-소스 직렬접속구조를 형성한다.
도 4를 참조하여, 본 발명의 실시예를 살펴본다.
도 4의 (a)를 참조하면, 본 발명의 하나의 실시예에서, 적어도 하나 이상의 송신 스위치블럭(10) 및 적어도 하나 이상의 수신 스위치블럭(30) 중 어느 하나의 스위치블럭에서 온(on)에서 오프(off)로의 스위칭 동작 후에, 시간차를 두고 나머지 중 어느 하나의 스위치블럭에서 오프(off)에서 온(on)으로의 스위칭 동작이 이루어진다. 이때, 송신 및 수신 스위치블럭(10, 30) 중 어느 하나의 온(on) 상태시 그와 병렬되게 분로 연결된 션트 스위치블럭은 오프(off) 상태에 있다. 또한, 송신 및 수신 스위치블럭(10, 30) 중 어느 하나의 온(on) 상태시 그와 분로 연결되지 않은 나머지 션트 스위치블럭은 동기화되어 온(on) 상태로 동작한다.
예컨대, 하나의 송신단(2)과 하나의 수신단(3)으로 이루어지는 SPDT 스위치 구조에서는 송신경로 상의 송신 스위치블럭(10)에서 온(on)에서 오프(off)로의 스위칭 동작 후에, 시간차를 두고 수신경로 상의 수신 스위치블럭(30)에서 오프(off)에서 온(on)으로의 스위칭 동작이 이루어지고, 또한 반대로, 수신경로 상의 수신 스위치블럭(30)에서 온(on)에서 오프(off)로의 스위칭 동작 후에, 시간차를 두고 송신경로 상의 송신 스위치블럭(10)에서 오프(off)에서 온(on)으로의 스위칭 동작이 이루어진다.
도 4의 (a)의 제어신호가 도 2의 RF 안테나 스위치 회로에 인가되는 경우를 살펴본다. 도 4의 (a)의 제어신호가 인가되면, 먼저 'A' 제어신호가 하이(high) 상태일 때 송신 트랜지스터(11)가 온(on) 동작하고, 이때 'B' 제어신호는 로우(low) 상태에 있으므로 수신 트랜지스터(31)는 오프(off) 상태로 남아 있다. 또한, 'A' 제어신호가 하이(high) 상태이고 'B' 제어신호는 로우(low) 상태에 있으므로, 수신단측 션트 트랜지스터(41)는 온(on) 동작하고, 송신단측 션트 트랜지스터(21)는 오프(off) 상태로 남아 있다. 게다가, 공용션트 트랜지스터(61)는 온(on) 상태로 있다. 이때, 송신단(2)으로부터의 신호가 송신 트랜지스터(11)를 거쳐 안테나(1)를 통해 외부로 전송되는데, 션트 회로(101)에 의해 고출력 전송시 전달특성을 향상시킬 수 있게 된다. 그 후, 'A' 제어신호가 로우(low) 상태로 바뀌면, 송신 트랜지스터(11)와 수신단측 션트 트랜지스터(41), 그리고 공용션트 트랜지스터(61)가 오프(off) 상태로 되고, 이때 'B' 제어신호 역시 't1' 시간 동안은 로우(low) 상태에 있으므로 수신 트랜지스터(31) 및 송신단측 션트 트랜지스터(21)도 오프(off) 상태로 남아 있다. 't1' 시간이 경과한 후 비로소 'B' 제어신호가 하이(high) 상태로 수신 트랜지스터(31), 송신단측 션트 트랜지스터(21) 및 공용션트 트랜지스터(61)로 인가되면 수신 트랜지스터(31), 송신단측 션트 트랜지스터(21) 및 공용션트 트랜지스터(61)가 온(on) 동작하고, 반면, 'A' 제어신호는 로우(low) 상태에 있으므로 송신 트랜지스터(11) 및 수신단측 션트 트랜지스터(41)는 오프(off) 상태로 남아 있게 된다. 이때, 안테나(1)로 수신된 신호가 수신 트랜지스터(31)를 거쳐 수신단(3)으로 전송되게 된다. 그 후, 'B' 제어신호가 로우(low) 상태로 바뀌면, 수신 트랜지스터(31), 송신단측 션트 트랜지스터(21) 및 공용션트 트랜지스터(61)가 오프(off) 상태로 되고, 이때 'A' 제어신호 역시 't2' 시간 동안은 로우(low) 상태에 있으므로 송신 트랜지스터(11) 및 수신단측 션트 트랜지스터(41)도 오프(off) 상태로 남아 있다. 't2' 시간이 경과한 후 비로소 'A' 제어신호가 하이(high) 상태로 송신 트랜지스터(11), 수신단측 션트 트랜지스터(31) 및 공용션트 트랜지스터(61)로 인가되어 온(on) 동작한다.
또한, 도 4의 (b)를 참조하여, 본 발명의 또 하나의 실시예를 살펴보면, 적어도 하나 이상의 송신 스위치블럭(10) 및 적어도 하나 이상의 수신 스위치블럭(30) 중 어느 하나의 스위치블럭에서 온(on)에서 오프(off)로의 스위칭 동작과 동기화되어 나머지 중 어느 하나의 스위치블럭에서 상반되게 오프(off)에서 온(on)으로의 스위칭 동작이 이루어지도록 하는 제어신호가 인가된다. 이러한 제어신호는 적어도 일부 시간 구간에서 이루어질 수 있다. 이때에도, 송신 및 수신 스위치블럭(10, 30) 중 어느 하나의 온(on) 상태시 그와 병렬되게 분로 연결된 션트 스위치블럭은 오프(off) 상태에 있다. 또한, 송신 및 수신 스위치블럭(10, 30) 중 어느 하나의 온(on) 상태시 그와 분로 연결되지 않은 나머지 션트 스위치블럭은 동기화되어 온(on) 상태로 동작한다.
도 4의 (b)의 제어신호가 도 2의 RF 안테나 스위치 회로에 인가되는 경우를 살펴본다. 도 4의 (b)의 제어신호가 인가되면, 먼저 'A' 제어신호가 하이(high) 상태일 때 송신 트랜지스터(11), 수신단측 션트 트랜지스터(41) 및 공용션트 트랜지스터(61)가 온(on) 동작하고, 이때 'B' 제어신호는 로우(low) 상태에 있으므로 수신 트랜지스터(31) 및 송신단측 션트 트랜지스터(21)는 오프(off) 상태로 남아 있다. 이때, 송신단(2)으로부터의 신호가 송신 트랜지스터(11)를 거쳐 안테나(1)를 통해 외부로 전송되게 된다. 그 후, 'A' 제어신호가 로우(low) 상태로 바뀌면, 동시에 'B' 제어신호가 하이(high) 상태로 바뀌므로, 송신 트랜지스터(11) 및 수신단측 션트 트랜지스터(41)가 오프(off) 상태로 되고, 반면 수신 트랜지스터(31) 및 송신단측 션트 트랜지스터(21)는 온(on) 동작한다. 이때, 공용션트 트랜지스터(61)는 하이(high) 상태의 'B' 제어신호를 받으므로 온(on) 상태로 남아 있다. 그에 따라, 안테나(1)로 수신된 신호가 수신 트랜지스터(31)를 거쳐 수신단(3)으로 전송되게 된다.
다음으로, 도 3을 참조하여, 본 발명의 실시예를 살펴본다.
도 3을 참조하여, 본 발명의 하나의 실시예를 살펴보면, 각각의 수신경로 상에 배치되는 수신 스위치블럭(30) 중 적어도 일부는 하나의 수신경로 상에 제1 수신 스위치블럭(30a)과 제2 수신 스위치블럭(30b)이 직렬연결 구조를 갖도록 형성되어 있다. 이때, 제1 및 제2 수신 스위치블럭(30a, 30b)이 직렬연결된 수신경로 상에서 분로 연결된 수신단측 션트 스위치블럭(40)은 제1 및 제2 수신 스위치블럭(30a, 30b) 사이의 노드에서 분기되어 연결된다. 제1 수신 스위치블럭(30a)과 제2 수신 스위치블럭(30b)이 직렬연결 구조를 갖는 수신 스위치블럭이 그렇지 않은 수신 스위치블럭(도시되지 않음) 또는/및 송신 스위치블럭(10)과 스위칭소자, 예컨대 트랜지스터의 수가 동일하게, 또는 많이 구비하도록 한다.
본 실시예에 따라, 수신경로 상에 제1 수신 스위치블럭(30a)과 제2 수신 스위치블럭(30b)이 직렬연결 구조를 갖도록 하여 격리도 특성을 향상시키게 된다.
다음으로 본 발명의 고주파 안테나 부품을 살펴본다.
본 발명의 실시에에 따른 고주파 안테나 부품은 전술한 RF 안테나 스위치 회로의 실시예를 사용한 부품이다.
또한, 본 발명의 이동통신기기를 살펴본다.
본 발명의 실시예에 따르면, 본 발명의 이동통신기기는 전술한 RF 안테나 스위치 회로의 실시예를 사용하는 또는 전술한 고주파 안테나 부품을 포함하여 이루어진다.
하나의 예로써, 고주파 안테나 부품에 사용되는 RF 안테나 스위치 회로의 입출력단은 하나의 송신단(2)과 하나의 수신단(3)으로 이루어지고, 고주파 안테나 부품에 사용되는 RF 안테나 스위치 회로의 송신 및 수신 스위치블럭(10, 30)은 각각 하나의 스위치블럭으로 이루어진다.
이상에서, 전술한 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 범주를 제한하는 것이 아니라 본 발명에 대한 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자의 이해를 돕기 위해 예시적으로 설명된 것이다. 따라서, 본 발명의 다양한 실시예는 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 범위는 특허청구범위에 기재된 발명에 따라 해석되어야 하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 다양한 변경, 대안, 균등물들을 포함하고 있다.
1 : 안테나 2 : 송신단
3 : 수신단 4 : 안테나측 공통노드
5 : 접지측 공통노드 10 : 송신 스위치블럭
11, 21, 31, 41, 51, 61 : 트랜지스터
20 : 송신단측 션트 스위치블럭 30, 30a, 30b : 수신 스위치블럭
40 : 수신단측 션트 스위치블럭 60 : 공용션트 스위치블럭
100, 101 : 션트 회로

Claims (11)

  1. 안테나;
    적어도 하나 이상의 송신단과 적어도 하나 이상의 수신단을 포함하는 입출력단;
    상기 적어도 하나 이상의 송신단과 안테나측 공통노드 사이의 송신경로 상에 배치되되 제어신호에 따라 신호를 전달하는 적어도 하나 이상의 송신 스위치블럭;
    상기 적어도 하나 이상의 수신단과 상기 안테나측 공통노드 사이의 수신경로 상에 배치되되 제어신호에 따라 신호를 전달하는 적어도 하나 이상의 수신 스위치블럭;
    상기 송신 스위치블럭과 각각 병렬되게 상기 적어도 하나 이상의 송신단 각각의 측에서 분로 연결된 적어도 하나 이상의 송신단측 션트 스위치블럭;
    상기 수신 스위치블럭과 각각 병렬되게 상기 적어도 하나 이상의 수신단 각각의 측에서 분로 연결된 적어도 하나 이상의 수신단측 션트 스위치블럭; 및
    상기 송신단측 및 수신단측 션트 스위치블럭이 공통 접속되는 접지측 공통노드와 접지 사이에 접속되되 상기 송신단측 및 수신단측 션트 스위치블럭 각각의 온(on) 동작과 동기화되어 온(on) 동작하는 공용션트 스위치블럭; 을 포함하여 이루어지고,
    상기 송신 및 수신 스위치블럭 중의 어느 하나가 온(on) 상태시 나머지가 오프(off) 상태에 있고, 상기 온(on) 상태의 상기 송신 및 수신 스위치블럭 중의 어느 하나와 병렬되게 분로 연결된 션트 스위치블럭은 오프(off) 상태에 있는 것을 특징으로 하는 RF 안테나 스위치 회로.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 송신 및 수신 스위치블럭 중 어느 하나의 온(on) 상태시 그와 병렬되게 분로 연결된 션트 스위치블럭은 오프(off) 상태에 있고, 분로 연결되지 않은 나머지 션트 스위치블럭은 동기화되어 온(on) 상태로 동작하는 것을 특징으로 하는 RF 안테나 스위치 회로.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 송신 및 수신 스위치블럭 중 어느 하나의 온(on)에서 오프(off)로의 스위칭 동작 후 시간차를 두고 나머지 중 어느 하나의 오프(off)에서 온(on)으로의 스위칭 동작이 이루어지는 것을 특징으로 하는 RF 안테나 스위치 회로.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 송신 및 수신 스위치블럭 중 어느 하나의 온(on)에서 오프(off)로의 스위칭 동작과 동기화되어 나머지 중 어느 하나가 상반되게 오프(off)에서 온(on)으로의 스위칭 동작이 이루어지도록 하는 제어신호 구간을 포함하는 것을 특징으로 하는 RF 안테나 스위치 회로.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 송신, 수신, 송신단측 션트, 수신단측 션트 및 공용션트 스위치블럭은 각각 트랜지스터로 이루어지는 것을 특징으로 하는 RF 안테나 스위치 회로.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 송신단측 션트, 수신단측 션트 및 공용션트 스위치블럭은 각각 복수의 전계효과 트랜지스터의 드레인-소스 접속된 적층 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 RF 안테나 스위치 회로.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 수신 스위치블럭의 적어도 일부는 하나의 수신경로 상에 제1 수신 스위치블럭과 제2 수신 스위치블럭이 직렬연결되어 형성되되,
    상기 제1 및 제2 수신 스위치블럭이 직렬연결된 수신경로 상에서 분로 연결된 수신단측 션트 스위치블럭은 상기 제1 및 제2 수신 스위치블럭 사이의 노드에서 분기되어 연결되는 것을 특징으로 하는 RF 안테나 스위치 회로.
  8. 청구항 1 내지 7 중의 어느 하나의 청구항에 있어서,
    상기 입출력단은 하나의 송신단과 하나의 수신단으로 이루어지고,
    상기 송신 및 수신 스위치블럭은 각각 하나의 스위치블럭으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 RF 안테나 스위치 회로.
  9. 고주파 안테나 부품에 있어서,
    청구항 1 내지 7 중의 어느 하나의 청구항에 따른 RF 안테나 스위치 회로를 사용하는 것을 특징으로 하는 고주파 안테나 부품.
  10. 이동통신기기에 있어서,
    청구항 9에 따른 고주파 안테나 부품을 포함하여 이루어지는 이동통신기기.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 고주파 안테나 부품에 사용되는 상기 RF 안테나 스위치 회로의 입출력단은 하나의 송신단과 하나의 수신단으로 이루어지고,
    상기 고주파 안테나 부품에 사용되는 상기 RF 안테나 스위치 회로의 송신 및 수신 스위치블럭은 각각 하나의 스위치블럭으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 이동통신기기.
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