KR101395328B1 - Integrated Radio Frequency Front End Device for Communicating via Multi-Frequency - Google Patents

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KR101395328B1 KR1020070123842A KR20070123842A KR101395328B1 KR 101395328 B1 KR101395328 B1 KR 101395328B1 KR 1020070123842 A KR1020070123842 A KR 1020070123842A KR 20070123842 A KR20070123842 A KR 20070123842A KR 101395328 B1 KR101395328 B1 KR 101395328B1
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Abstract

본 발명은 다중 주파수 대역 통신을 위한 통합 고주파 프런트 엔드 장치에 관한 것이다.

본 발명은 통합 고주파 프런트 엔드 장치(Integrated RF Front End Module)에 있어서, 제 1 안테나를 통해 송수신 되는 쿼드밴드(Quad-Band) 송신신호, 쿼드밴드 수신신호 및 W-CDMA 신호를 분기하는 스위칭부; 입력된 신호의 고조파(Harmonic)를 제거하는 저대역 통과 필터링부; 및 제 2 안테나로부터 제 2 밴드 송수신회로까지의 제 2 밴드 송수신 신호에 대한 임피던스(Impedance)를 매칭하는 매칭부를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 주파수 대역 통신을 위한 통합 고주파 프런트 엔드 장치를 제공한다.

본 발명에 의하면, 5개의 주파수 대역을 수용하고, 부품들을 반도체 기반의 통합수동소자를 이용하여 원칩화한 경박단소형의 통합 고주파 프런트 엔드 장치를 제공함으로써, 사용자는 이기종의 이동통신 시스템 및 무선 네트워크 하에서도 이동단말기를 계속해서 사용할 수 있으며, 단말기 제조업체는 작고, 얇으며 가벼운 이동단말기를 제조할 수 있는 효과가 있다.

Figure R1020070123842

프런트 엔드 장치, SP7T 스위치, GSM, DCS, PCS, W-CDMA, Zigbee, Bluetooth

The present invention relates to an integrated high frequency front end device for multi-frequency band communication.

The present invention relates to an integrated RF front end module, including: a switching unit for branching a quad-band transmission signal, a quad-band reception signal, and a W-CDMA signal transmitted and received through a first antenna; A low bandpass filtering unit for removing harmonics of an input signal; And a matching unit for matching an impedance of the second band transmission / reception signal from the second antenna to the second band transmission / reception circuit. The integrated high-frequency front end apparatus for multi-frequency band communication is characterized in that

According to the present invention, by providing an integrated high-frequency front end device of a small size and a small size that accommodates five frequency bands and has components one-chip using an integrated passive element based on a semiconductor, The mobile terminal can be used continuously, and the terminal manufacturer can manufacture a small, thin and light mobile terminal.

Figure R1020070123842

Front End Unit, SP7T Switch, GSM, DCS, PCS, W-CDMA, Zigbee, Bluetooth

Description

다중 주파수 대역 통신을 위한 통합 고주파 프런트 엔드 장치{Integrated Radio Frequency Front End Device for Communicating via Multi-Frequency} BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an integrated radio frequency front end device for multi-

본 발명은 다중 주파수 대역 통신을 위한 통합 고주파 프런트 엔드 장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 5개의 주파수 대역을 수용하고, 부품들을 반도체 기반의 통합수동소자를 이용하여 원칩화한 경박단소형의 통합 고주파 프런트 엔드 장치를 제공함으로써, 사용자는 이기종의 이동통신 시스템 및 무선 네트워크 하에서도 이동단말기를 계속해서 사용할 수 있으며, 단말기 제조업체는 작고, 얇으며 가벼운 이동단말기를 제조할 수 있는 효과가 있는 다중 주파수 대역 통신을 위한 통합 고주파 프런트 엔드 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an integrated high frequency front end device for multi-frequency band communication. More particularly, the present invention provides an integrated high-frequency front end device which accommodates five frequency bands and which is made up of a lightweight and compact single-chip semiconductor integrated passive element, The present invention also relates to an integrated high frequency front end device for multi-frequency band communication, which is effective for manufacturing a small, thin and light mobile terminal.

현재, 이동통신 시스템으로는 유럽에서의 GSM(Global System for Mobile Communications, 이하 "GSM"이라 칭함) 방식과 DCS(Digital Cellular System, 이하 "DCS"라 칭함) 방식, 미국 등에서 운영되는 PCS(Personal Communications Services, 이하 "PCS"라 칭함) 방식 등이 있으며, 3세대 이동통신 IMT-1200의 비동기식 방식인 W-CDMA(Wideband-Code Division Multiple Access, 이하 "W-CDMA"라 칭함) 방식이 상용화되고 있다. 2. Description of the Related Art At present, mobile communication systems include a GSM (Global System for Mobile Communications, hereinafter referred to as "GSM"), a DCS (Digital Cellular System, (Hereinafter referred to as " W-CDMA ") scheme, which is an asynchronous scheme of the third generation mobile communication IMT-1200, .

한편, 무선 네트워크 기술의 급속한 발전에 따라, 여러가지 무선 네트워크 방식이 생겨나게 되었으며, 그러한 예로써, 개인 영역 네트워크인 WPAN(Wireless Personal Area Network, 이하 "WPAN"이라 칭함)를 위한 저속 전송 속도를 갖는 홈 오토메이션이나 데이터 네트워크를 위한 표준 기술인 지그비(Zigbee) 및 무선 통신 기기 간에 근거리에서 저전력으로 무선 통신을 하기 위한 표준 기술인 블루투스(Bluetooth) 등과 같은 통신 기술이 나타나게 되었으며, 이러한 지그비(Zigbee) 및 블루투스(Bluetooth) 등은 모두 WPAN 2.4GHz 대역을 사용하는 통신 기술이다. [0003] On the other hand, with the rapid development of wireless network technology, various wireless network schemes have been developed. As an example, home automation (WPAN) (Zigbee), which is a standard technology for data networks, and communication technology such as Bluetooth, which is a standard technology for low-power wireless communication between the wireless communication devices, has emerged. These Zigbee and Bluetooth Are communication technologies that use the WPAN 2.4 GHz band.

따라서, 세계적으로 여러가지의 이동통신 시스템 또는 이 다른 방식으로 운용되고 있기 때문에, 이동통신 단말기 사용자는 이기종의 이동통신 시스템 및 무선 네트워크 하에서도 하나의 이동통신 단말기를 계속하여 사용할 필요성을 느끼게 되었다.  Accordingly, since the mobile communication terminal is operated in various mobile communication systems or other ways globally, the user of the mobile communication terminal has to feel the necessity of using one mobile communication terminal continuously even under different kinds of mobile communication systems and wireless networks.

하지만, 종래의 프런트 엔드 장치은 DCS, PCS, GSM 및 W-CDMA (또는 UMTS) 대역만을 수용할 수 있고, 2.4GHz의 WPAN 대역 수용하지 못함으로써, 2.4GHz 대역을 사용하는 지그비(Zigbee) 및 블루투스(Bluetooth) 등의 통신 기술이 적용된 무선 네트워크 하에서는 종래의 프런트 엔드 장치를 적용할 수 없는 문제점이 있다. However, conventional front-end devices can only accommodate DCS, PCS, GSM and W-CDMA (or UMTS) bands and can not accommodate 2.4GHz WPAN bands, thereby allowing Zigbee and Bluetooth Bluetooth) or the like, a conventional front end device can not be applied.

또한, 종래의 프런트 엔드 장치은 GSM 송수신 신호와 PCS/DCS/W-CDMA 송수신 신호를 1차적으로 다이플렉서(Diplexer)로 분리하며, 다수의 송수신 구분용인 스위치를 사용함으로써, 부품 수가 많아지고 프런트 엔드 장치 크기 및 높이가 커지는 문제점이 있다. In addition, the conventional front-end device separates the GSM transmission / reception signal and the PCS / DCS / W-CDMA transmission / reception signal into a diplexer, and by using a switch for a plurality of transmission / reception sections, There is a problem that the device size and height become large.

이러한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, DCS, PCS, GSM, W-CDMA 및 WPAN 대역을 포함한 5개의 주파수 대역을 수용할 수 있는 프런트 엔드 장치를 제공하는 데 있다. An object of the present invention is to provide a front end device capable of accommodating five frequency bands including DCS, PCS, GSM, W-CDMA and WPAN bands.

이러한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 다른 목적은, 다이플렉서의 사용없이 1개의 스위치만을 사용하고, 여러가지 부품 소자들을 반도체를 기반으로 한 통합수동소자(IPD: Integrated Passive Device)를 이용하여 원 칩화함으로써, 경박 단소형의 프런트 엔드 장치를 제공하는 데 있다. Another object of the present invention to solve such a problem is to use only one switch without the use of a diplexer and to mount various component elements on a semiconductor chip using an integrated passive device (IPD) So as to provide a front end device of a small size and a small size.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 한 측면에 따르면, 통합 고주파 프런트 엔드 장치(Integrated Radio Frequency Front End Device)에 있어서, 제 1 안테나를 통해 송수신 되는 쿼드밴드(Quad-Band) 송신신호, 쿼드밴드 수신신호 및 W-CDMA 신호를 분기하는 스위칭부; 입력된 신호의 고조파(Harmonic)를 제거하는 저대역 통과 필터링부; 및 제 2 안테나로부터 제 2 밴드 송수신회로까지의 제 2 밴드 송수신 신호에 대한 임피던스(Impedance)를 매칭하는 매칭부를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 주파수 대역 통신을 위한 통합 고주파 프런트 엔드 장치를 제공한다. According to an aspect of the present invention, there is provided an integrated radio frequency front end device including: a quad-band transmission signal transmitted / received through a first antenna; a quad- Signal and a W-CDMA signal; A low bandpass filtering unit for removing harmonics of an input signal; And a matching unit for matching an impedance of the second band transmission / reception signal from the second antenna to the second band transmission / reception circuit. The integrated high-frequency front end apparatus for multi-frequency band communication is characterized in that

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, DCS, PCS, GSM, W-CDMA 및 WPAN 대역을 포함한 5개의 주파수 대역을 수용할 수 있는 통합 고주파 프런트 엔드 장치를 제공함으로써, 사용자는 이기종의 이동통신 시스템 및 무선 네트워크 하에서도 하나의 이동단말기를 계속해서 사용할 수 있는 효과가 있다. As described above, according to the present invention, by providing an integrated high-frequency front end device capable of accommodating five frequency bands including DCS, PCS, GSM, W-CDMA and WPAN bands, There is an effect that one mobile terminal can be continuously used even in a wireless network.

또한 본 발명에 의하면, 다이플렉서의 사용없이 1개의 스위치만을 사용하고, 여러가지 부품 소자들을 반도체를 기반으로 한 통합수동소자(IPD: Integrated Passive Device)를 이용하여 원 칩화한 경박단소형의 통합 고주파 프런트 엔드 장치를 제공함으로써, 단말기 제조업체는 작고, 얇으며 가벼운 이동단말기를 제조할 수 있는 효과가 있다. Further, according to the present invention, it is possible to use only one switch without using a diplexer, and to integrate various component elements into an integrated high pass filter By providing a front end device, a terminal manufacturer can produce a small, thin and light mobile terminal.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 당업자에게 자명하거나 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numerals are used to designate the same or similar components throughout the drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention unclear.

도 1은 본 발명에 따른 다중 주파수 대역 통신을 위한 통합 고주파 프런트 엔드 장치(Integrated Radio Frequency Front End Device)에 대한 도면이다.FIG. 1 is a diagram of an integrated radio frequency front end device for multi-frequency band communication according to the present invention.

먼저, 본 발명에 따른 통합 고주파 프런트 엔드 장치(100)에 특징을 간략하게 설명하면, 통합 고주파 프런트 엔드 장치은 서로 다른 5개의 주파수 신호에 대하여 통신이 가능하도록 하기 위한 장치로서, 지원 가능한 5개의 주파수는 GSM(Global System for Mobile Communications, 이하 "GSM"이라 칭함) 850MHz / 900MHz 대역, DCS(Digital Cellular System, 이하 "DCS"라 칭함) 1.8GHz 대역, PCS(Personal Communications Services, 이하 "PCS"라 칭함) 1.9GHz 대역, W-CDMA(Wideband-Code Division Multiple Access, 이하 "W-CDMA"라 칭함) 2.0GHz 대역 및 WPAN(Wireless Personal Area Network, 이하 "WPAN"이라 칭함) 2.4GHz 대역이며, 이를 위해 통합 고주파 프런트 엔드 장치은 스위칭부, 저대역 통과 필터링부 및 매칭부를 포함하고 있으며, 각각의 스위칭부, 저대역 통과 필터링부 및 매칭부는 반도체를 기반으로 하는 통합 수동 소자(IPD)를 이용하여 원칩화되어 통합 고주파 프런트 엔드 장치에 구현된다. 통합 고주파 프런트 엔드 장치를 통합 고주파 프런트 엔드 모듈이라고 명명할 수도 있다.First, the integrated high-frequency front end device 100 according to the present invention will be briefly described. The integrated high-frequency front end device is an apparatus for enabling communication with five different frequency signals. (GSM) 850 MHz / 900 MHz band, a DCS (Digital Subsystem) (DCS) 1.8 GHz band, a Personal Communications Services (PCS) (W-CDMA) 2.0 GHz band and a WPAN (Wireless Personal Area Network) (hereinafter referred to as " WPAN ") 2.4 GHz band. The high-frequency front end device includes a switching unit, a low-pass filtering unit, and a matching unit. Each of the switching units, the low-pass filtering unit, and the matching unit includes an integrated passive device (IPD) And is implemented in an integrated high-frequency front end device. An integrated high-frequency front-end device can also be termed an integrated high-frequency front-end module.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 다중 주파수 대역 통신을 위한 통합 고주파 프런트 엔드 장치(100)은 제 1 안테나를 통해 송수신 되는 쿼드밴드(Quad-Band) 송신신호, 쿼드밴드 수신신호 및 W-CDMA 신호를 분기하는 스위칭부(110), 입력된 신호의 고조파(Harmonic)를 제거하는 저대역 통과 필터링부(120) 및 제 2 안테나로부터 제 2 밴드 송수신회로까지의 제 2 밴드 송수신 신호에 대한 임피던스(Impedance)를 매칭하는 매칭부(130)를 포함한다. 1, an integrated high-frequency front end device 100 for multi-frequency band communication according to the present invention includes a quad-band transmission signal, a quad-band reception signal, and a W-CDMA A low band pass filtering unit 120 for removing harmonics of an input signal, and a second band transmission / reception circuit for receiving a second band transmission / reception signal from the second antenna through an impedance And a matching unit 130 for matching the impedance.

스위칭부(110)는 제 1 안테나, 쿼드밴드 송신회로, 쿼드밴드 수신회로 및 W-CDMA 송수신회로와 연결되며, SP7T(Single Pole 7 Throw, 이하 "SP7T"라 칭함) 스위치로 이루어질 수 있으며, 스위칭부(110)는 반도체 공정으로 원 칩(One Chip)화된 배어 다이(Bare Die)로 구현된다. The switching unit 110 is connected to a first antenna, a quad-band transmission circuit, a quad-band reception circuit, and a W-CDMA transmission / reception circuit. The switching unit 110 may be formed of a single pole 7 thow (SP7T) switch, The unit 110 is implemented as a bare die formed into a single chip by a semiconductor process.

쿼드밴드 수신신호 및 쿼드밴드 송신신호는 GSM 주파수대, DCS 주파수대 및 PCS 주파수대의 신호이며, GSM 주파수대는 GSM 850MHz 대역 및 GSM 900MHz 대역을 포함하며, DCS 주파수대는 1.8GHz 대역이고, PCS 주파수대는 1.9GHz 대역이다. Quad band receive signals and quad band transmit signals are signals in the GSM, DCS and PCS bands, the GSM bands include the GSM 850 MHz band and the GSM 900 MHz band, the DCS band is the 1.8 GHz band, the PCS band is the 1.9 GHz band to be.

쿼드밴드 송신회로는 GSM 850MHz 대역과 GSM 900MHz 대역에 해당하는 GSM 송신신호에 대한 GSM 850/900 송신회로(GSM 850/900 Tx) 및 1.8GHz 대역의 DCS 송신신호와 1.9GHz 대역의 PCS 송신신호에 대한 DCS/PCS 송신회로(DCS/PCS Tx)를 포함한다. The quad-band transmit circuit is connected to the GSM 850/900 transmit circuit (GSM 850/900 Tx) for the GSM transmit signal corresponding to the GSM 850MHz band and the GSM 900MHz band and the DCS transmit signal of the 1.8GHz band and the PCS transmit signal of the 1.9GHz band And a DCS / PCS transmit circuit (DCS / PCS Tx).

쿼드밴드 수신회로는 GSM 850MHz 대역의 GSM 수신신호에 대한 GSM 850 수신회로(GSM 850 Rx), GSM 900MHz 대역의 GSM 수신신호에 대한 GSM 900 수신회로(GSM 900 Rx), 1.8GHz 대역의 DCS 수신신호에 대한 DCS 수신회로(DCS Rx) 및 1.9GHz 대역의 PCS 송신신호에 대한 PCS 수신회로(PCS Rx)를 포함한다. The quad-band receiving circuit includes a GSM 850 Rx circuit for a GSM 850 MHz band GSM signal, a GSM 900 Rx circuit for a GSM 900 MHz band GSM reception signal (GSM 900 Rx), a 1.8 GHz band DCS reception signal A DCS receiving circuit (DCS Rx) for the 1.9 GHz band and a PCS receiving circuit (PCS Rx) for the PCS transmitting signal.

스위칭부(110)는 V1, V2 및 V3를 포함하는 3개의 인가 전압 단자에 인가된 전압에 따라, (850/900MHz 대역의 GSM 850/900 송신신호 및 1.8GHz/1.9GHz 대역의 DCS/PCS 송신신호) 쿼드밴드 송신신호, (850MHz 대역 GSM 수신신호, 900MHz 대역의 GSM 수신신호, 1.8GHz 대역의 DCS 수신신호 및 1.9GHz 대역의 PCS 수신신호) 쿼드밴드 수신신호 및 2.4GHz대역의 W-CDMA 신호를 도 3에 도시된 바와 같은 진리표에 근거하여 경로(Path)를 분기한다. 도 3에 도시된 진리표를 참조하여 예를 들면, V3=0 V2=0 및 V1=0으로 전압이 인가되었을 때, GSM 850 수신회로(GSM 850 Rx)와 제 1 안테나 사이의 경로로 해당 신호가 분기 되고, V3=0 V2=0 및 V1=1로 전압이 인가되었을 때, GSM 900 수신회로(GSM 900 Rx)와 제 1 안테나 사이의 경로로 해당 신호가 분기 된다.The switching unit 110 switches between the GSM 850/900 transmission signal in the 850/900 MHz band and the DCS / PCS transmission in the 1.8 GHz / 1.9 GHz band according to the voltage applied to the three applied voltage terminals including V 1, V 2 and V 3 Quad-band transmission signal, GSM reception signal of 850 MHz band, GSM reception signal of 900 MHz band, DCS reception signal of 1.8 GHz band, and PCS reception signal of 1.9 GHz band) And branches the path based on the truth table as shown in Fig. Referring to the truth table shown in FIG. 3, when a voltage is applied, for example, V3 = 0 V2 = 0 and V1 = 0, the signal is routed to the path between the GSM 850 receiving circuit (GSM 850 Rx) When the voltage is applied with V3 = 0 V2 = 0 and V1 = 1, the corresponding signal branches to the path between the GSM 900 receiving circuit (GSM 900 Rx) and the first antenna.

도 1을 참조하면, 저대역 통과 필터링부(120)는 파워 증폭 장치(Power Amplifier Module: PAM) 및 언급한 쿼드밴드 송신회로(GSM 850/900 송신회로(GSM 850/900 Tx), DCS/PCS 송신회로(DCS/PCS Tx))와 연결되며, 반도체 공정 기반 통합 수동 소자(IPD: Integrated Passive Device) 형태로 원 칩화된 배어 다이로 구현되어 통합 고주파 프런트 엔드 장치에 조립될 수 있다. 1, the low pass filtering unit 120 includes a power amplifier unit (PAM) and a quad band transmission circuit (GSM 850/900 transmission circuit (GSM 850/900 Tx), DCS / PCS (DCS / PCS Tx), and can be implemented as an integrated passive device (IPD) based on a semiconductor process, and can be assembled into an integrated high-frequency front end device.

저대역 통과 필터링부(120)는 파워 증폭 장치로부터 출력되어 입력된 신호의 고조파(Harmonic)를 제거하는 역할을 한다. The low bandpass filtering unit 120 removes harmonics of a signal output from the power amplifier.

도 1을 참조하면, 저대역 통과 필터링부(120)는 GSM 850/900 송신회로(GSM 850/900 Tx), DCS/PCS 송신회로(DCS/PCS Tx)를 포함한 쿼드밴드 송신회로에 연결되어 있다. 따라서, 각각의 GSM 850/900 송신회로(GSM 850/900 Tx)및 DCS/PCS 송신회로(DCS/PCS Tx)에 해당하는 두 개의 파워 증폭 장치이 구비되어야한다. 1, the low pass filtering section 120 is coupled to a quad band transmit circuit including a GSM 850/900 transmit circuit (GSM 850/900 Tx) and a DCS / PCS transmit circuit (DCS / PCS Tx) . Therefore, two power amplifying devices corresponding to each GSM 850/900 transmitting circuit (GSM 850/900 Tx) and DCS / PCS transmitting circuit (DCS / PCS Tx) must be provided.

전술한 것처럼, 저대역 통과 필터링부(120)는 두가지의 쿼드밴드 송신회로와 두가지의 파워 증폭 장치과 연결되는 관계로, 로우 밴드(Low Band) 저대역 통과 필터(Low Pass Filter: LPF) 및 하이 밴드(High Band) 저대역 통과 필터를 포함한다. As described above, the low-pass filtering unit 120 is connected to two quad-band transmission circuits and two power amplifying devices. Therefore, the low-pass filtering unit 120 includes a low-band low-pass filter (LPF) (High Band) low pass filter.

로우 밴드 저대역 통과 필터는 쿼드밴드 송신신호에 포함된 GSM 주파수대(850MHz, 900MHz)의 송신신호(GSM 850/900 송신신호)의 고조파를 제거하며, 하이 밴드 저대역 통과 필터는 쿼드밴드 송신신호에 포함된 DCS 주파수대(1.8GHz)와 PCS 주파수대(1.9GHz)의 송신신호(DCS/PCS 송신신호)의 고조파를 제거하게 된다.  The low-band low-pass filter eliminates the harmonics of the GSM 850MHz, 900MHz, and 850/900 transmission signals contained in the quad-band transmit signal, while the high-band low- (DCS / PCS transmission signal) of the included DCS frequency band (1.8GHz) and the PCS frequency band (1.9GHz).

도 1에 도시한 바와 같이, 매칭부(130)는 하나 이상의 안테나를 포함하는 상기 제 2 안테나에 연결된 제 2 밴드 송수신회로 및 제 2 밴드 칩과 연결되며, 제 2 안테나로부터 제 2 밴드 송수신회로까지의 제 2 밴드 송수신 신호에 대한 임피던스(Impedance)를 매칭하는 역할을 한다. 1, the matching unit 130 is connected to the second band transmission / reception circuit and the second band chip connected to the second antenna including one or more antennas, and the second band transmission / And the impedance of the second band transmission / reception signal of the second band.

도 1를 참조하면, 제 2 밴드 송수신회로는 지그비(Zigbee) 송수신회로 및 블루투스(Bluetooth) 송수신회로 중 하나 이상을 포함하고, 각각에 대하여 제 2 안테나가 구비되어야한다. Referring to FIG. 1, the second band transmission / reception circuit includes at least one of a Zigbee transmission / reception circuit and a Bluetooth transmission / reception circuit, and a second antenna is provided for each of the Zigbee transmission / reception circuit and the Bluetooth transmission / reception circuit.

위에서 언급한 제 2 밴드 송수신 신호는 지그비 송수신 신호 및 블루투스 송수신 신호 중 하나이고, 2.4GHz 대역의 WPAN 주파수대 신호이다. The above-mentioned second band transmission / reception signal is one of the Zigbee transmission / reception signal and the Bluetooth transmission / reception signal, and is a WPAN frequency band signal in the 2.4 GHz band.

이러한 매칭부(130)는 임피더스 변환 기능을 수행하는 지그비 밸룬(Balun: Balance To Unbalance Transformer) 및 블루투스 밸룬 중 하나 이상을 포함할 수 있으며, 반도체 공정 기반의 통합 수동 소자 형태로 원 칩화된 배어 다이로 구현되어 통합 고주파 프런트 엔드 장치에 조립될 수 있다. The matching unit 130 may include at least one of a Balun Balance To Unbalance Transformer and a Bluetooth balun that performs an impedance converting function. The matching unit 130 may include at least one of a single- And can be assembled into an integrated high-frequency front end device.

전술한 본 발명에 의하면, DCS 1.8GHz, PCS 1.9GHz, GSM 850/900MHz, W-CDMA 2.0GHz 및 WPAN 2.4GHz 대역을 포함한 5개의 주파수 대역을 수용할 수 있는 통합 고주파 프런트 엔드 장치(100)을 제공함으로써, 사용자는 이기종의 이동통신 시스템 및 무선 네트워크 하에서도 하나의 이동단말기를 계속해서 사용할 수 있는 효과가 있으며, 또한 다이플렉서의 사용없이 1개의 스위칭부(스위치)(110)만을 사용하고, 스위칭부(110), 로우 밴드 저대역 통과 필터와 하이 밴드 저대역 통과 필터가 포함된 저대역 통과 필터링부(120) 및 지그비 밸룬과 블루투스 밸룬이 포함된 매칭부(130) 등의 부품 소자들을 반도체를 기반으로 한 통합수동소자(IPD: Integrated Passive Device)를 이용하여 원 칩화한 경박단소형의 통합 고주파 프런트 엔드 장 치(100)을 제공함으로써, 단말기 제조업체는 작고, 얇으며 가벼운 이동단말기를 제조할 수 있는 효과가 있다. According to the present invention, an integrated high-frequency front end device 100 capable of accommodating five frequency bands including DCS 1.8 GHz, PCS 1.9 GHz, GSM 850/900 MHz, W-CDMA 2.0 GHz and WPAN 2.4 GHz band The user can continue to use one mobile terminal even under different types of mobile communication systems and wireless networks. Further, the mobile terminal can use only one switching unit (switch) 110 without using the diplexer, A switching unit 110, a low-pass filtering unit 120 including a low-band low-pass filter and a high-band low-pass filter, and a matching unit 130 including a Zigbee balun and a Bluetooth balun, (100), which is a lightweight and compact single-chip, integrated passive device (IPD) based on a single chip, the handset manufacturer is small, thin There is an effect that it is possible to manufacture a lighter mobile terminal.

도 2는 본 발명에 따른 다중 주파수 대역 통신을 위한 통합 고주파 프런트 엔드 장치에 대한 상세한 도면이며, 통합 고주파 프런트 엔드 장치(Integrated Radio Frequency Front End Device: Integrated RF FED)를 통합 고주파 프런트 엔드 모듈(Integrated Radio Frequency Front End Module: Integrated RF FEM)이라고 명명할 수도 있다. FIG. 2 is a detailed diagram of an integrated high-frequency front end device for multi-frequency band communication according to the present invention, and includes an integrated high-frequency front end device (Integrated Radio Frequency Front End Device) Frequency Front End Module: Integrated RF FEM).

도 2를 참조하면, SP7T 스위치인 스위칭부(110)는 반도체 공정 기반의 통합 수동 소자 형태로 원 칩화된 배어 다이로 구현되어 있다. 이러한 SPT7 스위치를 사용하여 원 칩화된 스위칭부(110)는 종래 사용되고 있는 다이플렉스(Diplexer) 사용 없이, GSM 850 수신신호, GSM 900 수신신호, DCS 수신신호, PCS 수신신호, GSM 850/900 송신신호, DCS/PCS 송신신호 및 W-CDMA 신호를 분기한다. Referring to FIG. 2, the switching unit 110, which is an SP7T switch, is implemented as an integrated passive element based on a semiconductor process, and is formed as a bare die. Using the SPT7 switch, the switching unit 110, which is formed as a single chip, can receive a GSM 850 reception signal, a GSM 900 reception signal, a DCS reception signal, a PCS reception signal, a GSM 850/900 transmission signal , A DCS / PCS transmission signal, and a W-CDMA signal.

도 2를 참조하면, 저대역 통과 필터링부(LPS)(120)는 로우 밴드 저대역 통과 필터(Low Band Low Pass Filter)와 하이 밴드 저대역 통과 필터(High Band Low Pass Filter)로 이루어져 반도체 공정 기반의 통합 수동 소자 형태로 원 칩화된 배어 다이로 구현되어 있다. 그리고, 각각의 로우 밴드 저대역 통과 필터와 하이 밴드 저대역 통과 필터는 파워 증폭 장치과 연결된다. Referring to FIG. 2, the low pass filtering unit (LPS) 120 includes a low band low pass filter and a high band low pass filter, The integrated passive element is implemented as a bare die. Each low-band low-pass filter and the high-band low-pass filter are connected to a power amplifier.

도 2를 참조하면, 매칭부(130)는 지그비 밸룬과 블루투스 밸룬을 포함한 두가지 밸룬(BALUN)을 포함하고 있으며, 각각의 밸룬은 지그비 칩(Zigbee Chip)과 블루투스 칩(Bluetooth Chip)과 연결되며, 반도체 공정 기반의 통합 수동 소자 형태 로 원 칩화된 배어 다이로 구현되어 있다. Referring to FIG. 2, the matching unit 130 includes two baluns including a Zigbee balun and a Bluetooth balun. Each balun is connected to a Zigbee chip and a Bluetooth chip, It is implemented as an integrated passive element based on a semiconductor process and as a raw die.

도 2를 참조하면, 통합 고주파 프런트 엔드 장치에 포함된 스위칭부(110), 저대역 통과 필터링부(120) 및 매칭부(130)는 쏘 필터(SAW Filter), 대역 통과 필터(Band Pass Filter: BPF), 듀플렉서(Duplexer) 등에서 하나 이상과 연결될 수 있다. 2, the switching unit 110, the low-pass filtering unit 120, and the matching unit 130 included in the integrated high-frequency front end device include a SAW filter, a bandpass filter, (BPF), a duplexer, and the like.

전술한 것처럼, 본 발명에 따른 다중 주파수 대역 통신을 위한 통합 고주파 프런트 엔드 장치(100)은 GSM 850MHz / 900MHz 대역, DCS 1.8GHz 대역, PCS 1.9GHz 대역, W-CDMA 2.0GHz 대역 및 WPAN 2.4GHz 대역의 서로 다른 5개의 주파수에 해당하는 신호를 사용하여 통신할 수 있도록 해줌으로써, 통합 고주파 프런트 엔드 장치(100)이 구비된 이동단말기는 각기 다른 주파수를 사용할 수 있는 다양한 통신 시스템으로부터 통신 서비스를 제공받을 수 있는 효과가 있다. As described above, the integrated high-frequency front end device 100 for multi-frequency band communication according to the present invention includes a GSM 850 MHz / 900 MHz band, a DCS 1.8 GHz band, a PCS 1.9 GHz band, a W- CDMA 2.0 GHz band, and a WPAN 2.4 GHz band The mobile terminal equipped with the integrated high-frequency front end device 100 can receive a communication service from various communication systems that can use different frequencies, There is an effect that can be.

또한, 본 발명에 따른 다중 주파수 대역 통신을 위한 통합 고주파 프런트 엔드 장치(100)에 포함된 스위칭부(110), 저대역 통과 필터링부(120) 및 매칭부(130)가 반도체 공정 기반의 통합 수동 소자 형태로 원 칩화된 배어 다이로 구현됨으로써, 장치의 크기 및 높이를 획기적으로 줄일 수 있고 이를 통해 이동 단말기를 더욱 슬림(Slim)화게 제조할 수 있도록 해주는 효과가 있다. The switching unit 110, the low-pass filtering unit 120, and the matching unit 130 included in the integrated high-frequency front end apparatus 100 for multi-frequency band communication according to the present invention may be integrated manual processes based on a semiconductor process, By embodying a bare die having a single chip in the form of an element, the size and height of the device can be drastically reduced and the mobile terminal can be made slimmer.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아 니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical spirit of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas falling within the scope of the same shall be construed as falling within the scope of the present invention.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 단말기에 구비되는 프런트 엔드 장치 제조 기술에 적용되어, 5개의 주파수 대역을 수용하고, 부품들을 반도체 기반의 통합수동소자를 이용하여 원칩화한 경박단소형의 통합 고주파 프런트 엔드 장치를 제공함으로써, 사용자는 이기종의 이동통신 시스템 및 무선 네트워크 하에서도 이동단말기를 계속해서 사용할 수 있으며, 단말기 제조업체는 작고, 얇으며 가벼운 이동단말기를 제조할 수 있는 효과가 있는 매우 유용한 발명이다. Industrial Applicability As described above, the present invention is applied to a front end device manufacturing technology provided in a terminal, and it can accommodate five frequency bands, and can integrate components into a lightweight and compact integrated high frequency front end By providing the device, the user can continue to use the mobile terminal even under different types of mobile communication systems and wireless networks, and the terminal manufacturer is a very useful invention that has the effect of manufacturing a small, thin and light mobile terminal.

도 1은 본 발명에 따른 다중 주파수 대역 통신을 위한 통합 고주파 프런트 엔드 장치에 대한 도면, 1 is a diagram of an integrated high-frequency front end device for multi-frequency band communication according to the present invention,

도 2는 본 발명에 따른 다중 주파수 대역 통신을 위한 통합 고주파 프런트 엔드 장치에 대한 상세한 도면, 2 is a detailed diagram of an integrated high-frequency front end device for multi-frequency band communication according to the present invention,

도 3은 본 발명에 따른 다중 주파수 대역 통신을 위한 통합 고주파 프런트 엔드 장치 내 스위칭부에서 수행되는 신호 분기를 위한 진리표에 대한 도면이다. FIG. 3 is a truth table for signal branching performed in a switching unit in an integrated high-frequency front end apparatus for multi-frequency band communication according to the present invention.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >Description of the Related Art

100: 통합 고주파 프런트 엔드 장치100: Integrated high-frequency front-end device

110: 스위칭부110:

120: 저대역 통과 필터링부120: Low pass filter

130: 매칭부130:

Claims (18)

통합 고주파(RF) 프런트 엔드 장치에 있어서, In an integrated high-frequency (RF) front-end device, 제 1 안테나를 통해 송수신 되는 하나 이상의 밴드의 송신신호 및 상기 하나 이상의 밴드의 수신신호를 분기하는 스위칭부; 및A switching unit for branching a transmission signal of at least one band transmitted and received through the first antenna and a reception signal of the at least one band; And 입력된 신호의 고조파(Harmonic)를 제거하는 저대역 통과 필터링부A low-pass filtering unit for removing harmonics of the input signal; 를 포함하고,Lt; / RTI &gt; 상기 스위칭부는,The switching unit includes: 복수의 인가 전압 단자에 인가된 전압에 따라, 상기 하나 이상의 밴드의 송신신호 및 상기 하나 이상의 밴드의 수신신호를 분기하는 것을 특징으로 하는 다중 주파수 대역 통신을 위한 통합 고주파 프런트 엔드 장치.Wherein the transmission signal of one or more bands and the received signal of the one or more bands are branched according to a voltage applied to a plurality of applied voltage terminals. 제 1항에 있어서, The method according to claim 1, 상기 스위칭부는,The switching unit includes: 상기 제 1 안테나, 상기 하나 이상의 밴드에 대한 송신회로 및 상기 하나 이상의 밴드에 대한 수신회로와 연결되는 것을 특징으로 하는 다중 주파수 대역 통신을 위한 통합 고주파 프런트 엔드 장치.Wherein the first and second antennas are connected to the first antenna, the transmission circuit for the at least one band, and the reception circuit for the at least one band. 삭제delete 삭제delete 제 1항에 있어서, The method according to claim 1, 상기 스위칭부는,The switching unit includes: SP7T(Single Pole 7 Throw) 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 주파수 대역 통신을 위한 통합 고주파 프런트 엔드 장치.SP7T (Single Pole 7 Throw) switch. &Lt; RTI ID = 0.0 &gt; [0002] &lt; / RTI &gt; 삭제delete 통합 고주파(RF) 프런트 엔드 장치에 있어서, In an integrated high-frequency (RF) front-end device, 제 1 안테나를 통해 송수신 되는 하나 이상의 밴드의 송신신호 및 상기 하나 이상의 밴드의 수신신호를 분기하는 스위칭부;A switching unit for branching a transmission signal of at least one band transmitted and received through the first antenna and a reception signal of the at least one band; 입력된 신호의 고조파(Harmonic)를 제거하는 저대역 통과 필터링부; 및A low bandpass filtering unit for removing harmonics of an input signal; And 제 2 안테나로부터 제 2 밴드 송수신회로까지의 제 2 밴드 송수신 신호에 대한 임피던스(Impedance)를 매칭하는 매칭부A matching section for matching an impedance of the second band transmission / reception signal from the second antenna to the second band transmission / 를 포함하고, Lt; / RTI &gt; 상기 스위칭부, 상기 저대역 통과 필터링부 및 상기 매칭부는,Wherein the switching unit, the low-pass filtering unit, 반도체 공정으로 원 칩(One Chip)화된 배어 다이(Bare Die)인 것을 특징으로 하는 다중 주파수 대역 통신을 위한 통합 고주파 프런트 엔드 장치.Wherein the bare die is a single chip formed by a semiconductor process. 2. The integrated high-frequency front end device for multi-frequency band communication according to claim 1, 통합 고주파(RF) 프런트 엔드 장치에 있어서, In an integrated high-frequency (RF) front-end device, 제 1 안테나를 통해 송수신 되는 하나 이상의 밴드의 송신신호 및 상기 하나 이상의 밴드의 수신신호를 분기하는 스위칭부; 및A switching unit for branching a transmission signal of at least one band transmitted and received through the first antenna and a reception signal of the at least one band; And 입력된 신호의 고조파(Harmonic)를 제거하는 저대역 통과 필터링부A low-pass filtering unit for removing harmonics of the input signal; 를 포함하고,Lt; / RTI &gt; 상기 저대역 통과 필터링부는,Wherein the low- 파워 증폭 장치(Power Amplifier Module: PAM) 및 하나의 밴드의 송신회로와 연결되는 것을 특징으로 하는 다중 주파수 대역 통신을 위한 통합 고주파 프런트 엔드 장치.A power amplifying module (PAM) and a transmitting circuit of one band. The integrated high-frequency front end device for multi-frequency band communication according to claim 1, 제 8항에 있어서, 9. The method of claim 8, 상기 저대역 통과 필터링부는,Wherein the low- 상기 파워 증폭 장치로부터 출력되어 상기 입력된 신호의 고조파를 제거하는 것을 특징으로 하는 다중 주파수 대역 통신을 위한 통합 고주파 프런트 엔드 장치.And the harmonic of the input signal is removed from the power amplifying device. The integrated high-frequency front end device for multi-frequency band communication according to claim 1, 통합 고주파(RF) 프런트 엔드 장치에 있어서, In an integrated high-frequency (RF) front-end device, 제 1 안테나를 통해 송수신 되는 하나 이상의 밴드의 송신신호 및 상기 하나 이상의 밴드의 수신신호를 분기하는 스위칭부; 및A switching unit for branching a transmission signal of at least one band transmitted and received through the first antenna and a reception signal of the at least one band; And 입력된 신호의 고조파(Harmonic)를 제거하는 저대역 통과 필터링부A low-pass filtering unit for removing harmonics of the input signal; 를 포함하고,Lt; / RTI &gt; 상기 저대역 통과 필터링부는,Wherein the low- 로우 밴드(Low Band) 저대역 통과 필터(Low Pass Filter: LPF) 및 하이 밴드(High Band) 저대역 통과 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 주파수 대역 통신을 위한 통합 고주파 프런트 엔드 장치.Wherein the low pass filter includes a low band low pass filter and a high band low band pass filter. 2. The integrated high frequency front end device of claim 1, 삭제delete 삭제delete 삭제delete 통합 고주파(RF) 프런트 엔드 장치에 있어서, In an integrated high-frequency (RF) front-end device, 제 1 안테나를 통해 송수신 되는 하나 이상의 밴드의 송신신호 및 상기 하나 이상의 밴드의 수신신호를 분기하는 스위칭부;A switching unit for branching a transmission signal of at least one band transmitted and received through the first antenna and a reception signal of the at least one band; 입력된 신호의 고조파(Harmonic)를 제거하는 저대역 통과 필터링부; 및A low bandpass filtering unit for removing harmonics of an input signal; And 제 2 안테나로부터 제 2 밴드 송수신회로까지의 제 2 밴드 송수신 신호에 대한 임피던스(Impedance)를 매칭하는 매칭부A matching section for matching an impedance of the second band transmission / reception signal from the second antenna to the second band transmission / 를 포함하고,Lt; / RTI &gt; 상기 매칭부는, The matching unit, 하나 이상의 상기 제 2 안테나에 연결된 하나 이상의 상기 제 2 밴드 송수신회로 및 하나 이상의 제 2 밴드 칩과 연결되는 것을 특징으로 하는 다중 주파수 대역 통신을 위한 통합 고주파 프런트 엔드 장치.And one or more second band transmission / reception circuits and one or more second band chips connected to one or more of the second antennas. 통합 고주파(RF) 프런트 엔드 장치에 있어서, In an integrated high-frequency (RF) front-end device, 제 1 안테나를 통해 송수신 되는 하나 이상의 밴드의 송신신호 및 상기 하나 이상의 밴드의 수신신호를 분기하는 스위칭부;A switching unit for branching a transmission signal of at least one band transmitted and received through the first antenna and a reception signal of the at least one band; 입력된 신호의 고조파(Harmonic)를 제거하는 저대역 통과 필터링부; 및A low bandpass filtering unit for removing harmonics of an input signal; And 제 2 안테나로부터 제 2 밴드 송수신회로까지의 제 2 밴드 송수신 신호에 대한 임피던스(Impedance)를 매칭하는 매칭부A matching section for matching an impedance of the second band transmission / reception signal from the second antenna to the second band transmission / 를 포함하고, Lt; / RTI &gt; 상기 제 2 밴드 송수신회로는, Wherein the second band transmission / 지그비(Zigbee) 송수신회로 및 블루투스(Bluetooth) 송수신회로 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 주파수 대역 통신을 위한 통합 고주파 프런트 엔드 장치.A Zigbee transceiver circuit, and a Bluetooth transceiver circuit. The integrated high-frequency front end device for multi-frequency band communication. 통합 고주파(RF) 프런트 엔드 장치에 있어서, In an integrated high-frequency (RF) front-end device, 제 1 안테나를 통해 송수신 되는 제1밴드 송신신호, 제1밴드 수신신호 및 제3밴드 신호를 분기하는 스위칭부;A switching unit for branching the first band transmission signal, the first band reception signal, and the third band signal transmitted and received through the first antenna; 입력된 신호의 고조파(Harmonic)를 제거하는 저대역 통과 필터링부; 및A low bandpass filtering unit for removing harmonics of an input signal; And 제 2 안테나로부터 제 2 밴드 송수신회로까지의 제 2 밴드 송수신 신호에 대한 임피던스(Impedance)를 매칭하는 매칭부A matching section for matching an impedance of the second band transmission / reception signal from the second antenna to the second band transmission / 를 포함하고, Lt; / RTI &gt; 상기 제 2 밴드 송수신 신호는, The second band transmission / 지그비(Zigbee) 송수신 신호 또는 블루투스(Bluetooth) 송수신 신호이고, WPAN(Wireless Personal Area Network) 주파수대역 신호인 것을 특징으로 하는 다중 주파수 대역 통신을 위한 통합 고주파 프런트 엔드 장치.A Zigbee transmission / reception signal or a Bluetooth transmission / reception signal, and a WPAN (Wireless Personal Area Network) frequency band signal. 통합 고주파(RF) 프런트 엔드 장치에 있어서, In an integrated high-frequency (RF) front-end device, 제 1 안테나를 통해 송수신 되는 하나 이상의 밴드의 송신신호 상기 하나 이상의 밴드의 수신신호를 분기하는 스위칭부;A switching unit for branching a reception signal of the one or more bands, the transmission signal of one or more bands transmitted and received through the first antenna; 입력된 신호의 고조파(Harmonic)를 제거하는 저대역 통과 필터링부; 및A low bandpass filtering unit for removing harmonics of an input signal; And 제 2 안테나로부터 제 2 밴드 송수신회로까지의 제 2 밴드 송수신 신호에 대한 임피던스(Impedance)를 매칭하는 매칭부A matching section for matching an impedance of the second band transmission / reception signal from the second antenna to the second band transmission / 를 포함하고,Lt; / RTI &gt; 상기 매칭부는, The matching unit, 임피더스 변환 기능을 수행하는 지그비 밸룬(Balun: Balance To Unbalance Transformer) 및 블루투스 밸룬 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 주파수 대역 통신을 위한 통합 고주파 프런트 엔드 장치.A Balance To Balance Balun (Balun To Balance Transformer) and a Bluetooth balun that perform an impedance conversion function. 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