KR101850769B1 - 스위치 모듈, 프론트 엔드 모듈 및 스위치 모듈의 구동 방법 - Google Patents

스위치 모듈, 프론트 엔드 모듈 및 스위치 모듈의 구동 방법 Download PDF

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마사시 하야카와
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가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼
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Abstract

(과제) CA 모드 및 비CA 모드를 선택 가능한 시스템에 있어서 신호의 전파 손실을 저감할 수 있는 스위치 모듈을 제공한다.
(해결 수단) 스위치 모듈(10)은 제 1 주파수 대역과 제 2 주파수 대역을 동시에 사용하는 CA 모드와, 제 1 주파수 대역 및 제 2 주파수 대역의 한쪽만을 사용하는 비CA 모드를 선택할 수 있고, 제 1 주파수 대역 전파용의 제 1 신호 경로(23M)와, 제 2 주파수 대역 전파용의 제 2 신호 경로(23H)와, 제 1 주파수 대역의 신호와 상기 제 2 주파수 대역의 신호를 동시에 전파시키는 제 3 신호 경로(23B)와, 안테나 소자(2)와 상기 3개의 신호 경로 중 어느 1개의 접속을 스위칭하는 스위치 회로(20)와, 비CA 모드 선택시에는 제 3 신호 경로(23B)의 가변 정합 회로를 조정하거나, 또는 CA 모드가 선택시에는 제 1 신호 경로(23M) 또는 제 2 신호 경로(23H)의 가변 정합 회로를 조정하는 가변 조정부(25)를 구비한다.

Description

스위치 모듈, 프론트 엔드 모듈 및 스위치 모듈의 구동 방법{SWITCH MODULE, FRONT-END MODULE, AND DRIVING METHOD FOR SWITCH MODULE}
본 발명은 무선 통신에 사용되는 스위치 모듈, 프론트 엔드 모듈 및 스위치 모듈의 구동 방법에 관한 것이다.
휴대전화는 국제 로밍 및 통신 속도의 향상 등에 대응하기 위해서 1개의 단말에서 복수의 주파수 및 무선 방식에 대응하는 것이 요구되어 있다(멀티 밴드화 및 멀티 모드화).
특허문헌 1에는 1개의 공통 단자와 2개 이상의 선택 단자를 동시 접속하는 1입력 n출력형의 sPnT(Single Pole n Throw)의 스위치와, 그 후단에 접속되는 가변 임피던스 조정 회로와, 그 후단에 더 접속되는 듀플렉서를 포함하는 캐리어 어그리게이션(CA) 대응의 프론트 엔드 회로가 개시되어 있다. 상기 구성에 의하면 다른 주파수 대역을 동시에 사용하는 경우에도 다른 회로로의 신호 누설을 방지할 수 있는 것으로 하고 있다.
일본 특허공개 2014-17750호 공보
그러나, 멀티 밴드화 및 멀티 모드화에 있어서의 모든 통신 환경에 대응하기 위해서는 CA 모드뿐만 아니라 싱글 밴드 또는 싱글 모드를 통신으로서 사용하는 소위 비CA 모드의 통신 품질에 대해서도 고려해야만 한다. 특허문헌 1에 기재된 프론트 엔드 회로에서는 CA 모드에서 동시 동작하는 2개의 주파수 대역 사이에서의 임피던스를 조정하고 있고, 비CA 모드에 있어서의 임피던스 조정에 대해서는 언급되어 있지 않다. 즉, CA 모드에서 동작할 경우의 비CA 모드용의 신호 경로의 임피던스 조정 및 비CA 모드에서 동작할 경우의 CA 모드용의 신호 경로의 임피던스 조정은 이루어져 있지 않다. 특히, CA 대응의 프론트 엔드 회로에 있어서 비CA 모드 동작시킬 경우 복수의 신호 경로가 스위치에 접속되어 있기 때문에 스위치 내부의 기생 성분 등에 의해 임피던스 부정합이 발생하기 쉽다. 이 때문에, 신호의 손실이 커져 통과 특성이 열화된다는 문제가 있다.
그래서, 본 발명은 상기 과제를 해결하기 위해서 이루어진 것이며, CA 모드 및 비CA 모드를 선택 가능한 시스템에 있어서 신호의 전파 손실을 저감할 수 있는 스위치 모듈, 프론트 엔드 모듈 및 스위치 모듈의 구동 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해서 본 발명의 일실시형태에 의한 스위치 모듈은 무선 통신용의 제 1 주파수 대역과, 상기 제 1 주파수 대역과 주파수 대역이 다른 무선 통신용의 제 2 주파수 대역을 동시에 사용하는 캐리어 어그리게이션(CA) 모드와, 상기 제 1 주파수 대역 및 상기 제 2 주파수 대역 중 한쪽만을 사용하는 비CA 모드를 선택하는 것이 가능한 스위치 모듈로서, 상기 제 1 주파수 대역의 신호를 전파시키는 제 1 신호 경로와, 상기 제 2 주파수 대역의 신호를 전파시키는 제 2 신호 경로와, 상기 제 1 주파수 대역의 신호와 상기 제 2 주파수 대역의 신호를 동시에 전파시키는 제 3 신호 경로와, 안테나 소자에 접속된 공통 단자, 상기 제 1 신호 경로의 일단과 접속된 제 1 선택 단자, 상기 제 2 신호 경로의 일단과 접속된 제 2 선택 단자 및 상기 제 3 신호 경로의 일단과 접속된 제 3 선택 단자를 갖고, 상기 공통 단자와 상기 제 1 선택 단자, 상기 제 2 선택 단자 및 상기 제 3 선택 단자 중 어느 하나와의 접속을 배타적으로 스위칭하는 스위치 회로를 구비하고, 상기 스위치 회로는 상기 제 1 선택 단자와 접지 단자 사이에 배치된 제 1 가변 정합 회로, 상기 제 2 선택 단자와 접지 단자 사이에 배치된 제 2 가변 정합 회로 및 상기 제 3 선택 단자와 접지 단자 사이에 배치된 제 3 가변 정합 회로를 포함하고, 상기 스위치 모듈은 상기 비CA 모드가 선택되었을 경우에는 상기 제 3 가변 정합 회로를 가변 조정하거나, 또는 상기 CA 모드가 선택되었을 경우에는 상기 제 1 가변 정합 회로 및 상기 제 2 가변 정합 회로 중 적어도 한쪽을 가변 조정하는 가변 조정부를 더 구비한다.
이것에 의하면, CA 모드와 비CA 모드로 개별의 신호 경로를 갖는 구성에 있어서, 가변 조정부는 무선 통신에 사용되어 있는 신호 경로의 임피던스를 조정할뿐만 아니라 무선 통신에 사용되어 있지 않은 신호 경로의 임피던스를 조정한다. 따라서, 무선 통신에 사용되어 있는 신호 경로와 사용되어 있지 않은 신호 경로 사이의 아이솔레이션을 향상시킴과 아울러 무선 통신에 사용되어 있는 신호 경로의 임피던스 부정합을 억제할 수 있다.
또한, 상기 가변 조정부는 상기 비CA 모드 중 상기 제 1 주파수 대역이 선택되었을 경우에 있어서의 상기 제 3 가변 정합 회로의 임피던스와, 상기 비CA 모드 중 상기 제 2 주파수 대역이 선택되었을 경우에 있어서의 상기 제 3 가변 정합 회로의 임피던스를 다르게 해도 좋다.
이것에 의해 비CA 모드가 선택되었을 경우이어도 선택되는 주파수 대역이 다른 경우에는 CA 모드에서 사용되는 신호 경로의 임피던스를 다르게 한다. 따라서, 특히 비CA 모드에 있어서의 임피던스 정합을 선택되는 주파수 대역에 따라 고정밀도로 조정하는 것이 가능해진다.
또한, 상기 스위치 회로는 상기 제 1 선택 단자와 상기 공통 단자의 도통 및 비도통을 스위칭하는 제 1 스위치 소자와, 상기 제 2 선택 단자와 상기 공통 단자의 도통 및 비도통을 스위칭하는 제 2 스위치 소자와, 상기 제 3 선택 단자와 상기 공통 단자의 도통 및 비도통을 스위칭하는 제 3 스위치 소자를 더 구비하고, 상기 제 3 가변 정합 회로는 상기 제 3 선택 단자와 접지 단자의 도통 및 비도통을 스위칭하는 제 3 션트 스위치 소자이며, 상기 가변 조정부는 상기 비CA 모드 중 상기 제 1 주파수 대역이 선택되었을 경우에는 상기 제 3 션트 스위치 소자를 비도통 상태로 하고, 상기 비CA 모드 중 상기 제 2 주파수 대역이 선택되었을 경우에는 상기 제 3 션트 스위치 소자를 도통 상태로 해도 좋다.
또한, 상기 제 2 주파수 대역은 상기 제 1 주파수 대역보다 고주파측에 할당된 주파수 대역이어도 좋다.
이것에 의해 비CA 모드 중 제 2 주파수 대역이 선택되었을 경우에는 제 3 신호 경로가 제 3 션트 스위치 소자에 의해 션트되므로 제 3 신호 경로의 일단측은 쇼트 상태가 된다. 한편, 비CA 모드 중 제 1 주파수 대역이 선택되었을 경우에는 제 3 션트 스위치 소자가 비도통 상태이므로 제 3 신호 경로의 일단측은 오픈 상태가 된다. 이것에 의해 사용하고 있는 신호의 통과 대역에 따라서 사용되어 있지 않은 제 3 신호 경로의 임피던스를 조정하므로 제 3 신호 경로와의 사이의 아이솔레이션을 향상시킴과 아울러 무선 통신에 사용되어 있는 제 1 신호 경로 및 제 2 신호 경로의 임피던스 부정합을 억제할 수 있다.
또한, 상기 제 3 신호 경로는 상기 제 1 주파수 대역을 선택적으로 통과시키는 제 1 경로 및 상기 제 2 주파수 대역을 선택적으로 통과시키는 제 2 경로를 갖고, 상기 제 3 신호 경로의 일단은 상기 제 1 경로의 일단과 상기 제 2 경로의 일단이 접속된 개소이며, 상기 제 1 경로의 타단과 상기 제 1 신호 경로의 도통 및 비도통을 스위칭하는 제 4 스위치 소자와, 상기 제 2 경로의 타단과 상기 제 2 신호 경로의 도통 및 비도통을 스위칭하는 제 5 스위치 소자를 더 구비하고, 상기 가변 조정부는 상기 비CA 모드 중 상기 제 1 주파수 대역이 선택되었을 경우에는 상기 제 4 스위치 소자를 비도통 상태로 하고, 상기 비CA 모드 중 상기 제 2 주파수 대역이 선택되었을 경우에는 상기 제 5 스위치 소자를 비도통 상태로 해도 좋다.
이것에 의해 비CA 모드 중 제 1 주파수 대역이 선택되었을 경우에는 제 1 신호 경로에 대해서 용량성이 되는 제 4 스위치 소자를 통해 제 3 신호 경로의 제 1 경로가 부하 임피던스가 된다. 또한, 비CA 모드 중 제 2 주파수 대역이 선택되었을 경우에는 제 2 신호 경로에 대해서 용량성이 되는 제 5 스위치 소자를 통해 제 3 신호 경로의 제 2 경로가 부하 임피던스가 된다. 이 경우 사용하고 있는 신호의 통과 대역에 따라서 사용되어 있지 않지만 부하가 되는 제 3 신호 경로의 임피던스를 조정하고 있으므로 제 3 신호 경로 사이의 아이솔레이션을 향상시킴과 아울러 무선 통신에 사용되어 있는 제 1 신호 경로 및 제 2 신호 경로의 임피던스 부정합을 고도로 억제할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시형태는 상기와 같은 특징적인 구성을 구비한 스위치 모듈과, 제 1 신호 경로의 타단 또는 제 2 신호 경로의 타단에 접속된 듀플렉서 소자를 구비하는 프론트 엔드 모듈이어도 좋다.
또한, 듀플렉서 소자의 송신측 단자에 접속된 파워 앰프 소자를 구비해도 좋다.
또한, 듀플렉서 소자의 수신측 단자에 접속된 저잡음 앰프 소자를 구비해도 좋다.
이것에 의해 CA 모드 및 비CA 모드를 선택 가능한 시스템에 있어서 신호의 전파 손실을 저감할 수 있는 프론트 엔드 모듈을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시형태는 상기와 같은 특징적인 구성을 구비한 스위치 모듈 또는 프론트 엔드 모듈뿐만 아니라 상기와 같은 특징적인 구성을 스텝으로 한 스위치 모듈의 구동 방법이어도 좋다.
이것에 의해 CA 모드 및 비CA 모드를 선택 가능한 스위치 모듈에 있어서 신호의 전파 손실을 저감할 수 있다.
(발명의 효과)
본 발명에 의한 스위치 모듈에 의하면 CA 모드 및 비CA 모드를 선택 가능한 시스템에 있어서, 신호의 전파 손실을 저감할 수 있다.
도 1은 실시형태에 의한 프론트 엔드 모듈 및 주변 회로의 회로 구성도이다.
도 2a는 실시형태에 의한 스위치 모듈에 있어서 CA 모드가 선택되었을 경우의 회로 상태도이다.
도 2b는 실시형태에 의한 스위치 모듈에 있어서 비CA 모드(미들 밴드)가 선택되었을 경우의 회로 상태도이다.
도 2c는 실시형태에 의한 스위치 모듈에 있어서 비CA 모드(하이 밴드)가 선택되었을 경우의 회로 상태도이다.
도 3a는 실시형태에 의한 스위치 회로의 회로 구성도이다.
도 3b는 실시형태에 의한 CA 스위치 회로의 회로 구성도이다.
도 3c는 실시형태에 의한 CA 스위치 회로의 회로 구성도이다.
도 4는 실시형태에 의한 스위치 모듈에 있어서 비CA 모드(미들 밴드)가 선택되었을 경우의 회로 상태 및 등가 회로를 나타내는 도면이다.
도 5는 실시형태에 의한 스위치 모듈에 있어서 비CA 모드(하이 밴드)가 선택되었을 경우의 회로 상태 및 등가 회로를 나타내는 도면이다.
도 6a는 비CA 모드(미들 밴드)가 선택되었을 경우의 제 3 신호 경로로부터 제 3 선택 단자를 보았을 경우의 임피던스 상태를 나타내는 스미스차트이다.
도 6b는 비CA 모드(하이 밴드)가 선택되었을 경우의 제 3 신호 경로로부터 제 3 선택 단자를 보았을 경우의 임피던스 상태를 나타내는 스미스차트이다.
도 7a는 비CA 모드(미들 밴드)가 선택되어 제 3 션트 스위치 소자가 도통 상태일 경우의 제 1 신호 경로의 통과 특성을 나타내는 도면이다.
도 7b는 비CA 모드(미들 밴드)가 선택되어 제 3 션트 스위치 소자가 비도통 상태일 경우의 제 1 신호 경로의 통과 특성을 나타내는 도면이다.
도 8a는 비CA 모드(하이 밴드)가 선택되어 제 3 션트 스위치 소자가 도통 상태일 경우의 제 2 신호 경로의 통과 특성을 나타내는 도면이다.
도 8b는 비CA 모드(하이 밴드)가 선택되어 제 3 션트 스위치 소자가 비도통 상태일 경우의 제 2 신호 경로의 통과 특성을 나타내는 도면이다.
도 9는 실시형태의 변형예에 의한 스위치 회로의 회로 구성도이다.
이하, 본 발명의 실시형태에 대해서 실시예 및 그 도면을 사용해서 상세하게 설명한다. 또한, 이하에서 설명하는 실시형태는 모두 포괄적 또는 구체적인 예를 나타내는 것이다. 이하의 실시형태에서 나타내어지는 수치, 형상, 재료, 구성 요소, 구성 요소의 배치 및 접속 형태 등은 일례이며, 본 발명을 한정하는 주지는 아니다. 이하의 실시형태에 있어서의 구성 요소 중 독립 청구항에 기재되어 있지 않은 구성 요소에 대해서는 임의의 구성 요소로서 설명된다. 또한, 도면에 나타내어지는 구성 요소의 크기 또는 크기의 비는 반드시 엄밀하지는 않다.
(실시형태)
[1. 1 프론트 엔드 모듈의 회로 구성]
도 1은 실시형태에 의한 프론트 엔드 모듈(1) 및 주변 회로의 회로 구성도이다. 동 도면에는 실시형태 1에 의한 프론트 엔드 모듈(1)과, 안테나 소자(2)와, RF 신호 처리 회로(RFIC)(3)가 나타내어져 있다. 프론트 엔드 모듈(1), 안테나 소자(2) 및 RF 신호 처리 회로(3)는, 예를 들면 멀티 모드/멀티 밴드 대응의 휴대전화의 프론트 엔드부에 배치된다.
프론트 엔드 모듈(1)은 로우 패스 필터(11)와, 스위치 모듈(10)과, 듀플렉서(12M 및 12H)와, 저잡음 앰프(13M 및 13H)와, 파워 앰프(14M 및 14H)를 구비한다.
상기 구성에 의해 프론트 엔드 모듈(1)은 캐리어 어그리게이션(CA:Carrier Aggregation) 모드 및 비CA 모드를 택일적으로 선택하는 것이 가능한 무선 통신용의 고주파 프론트 엔드 회로로서 기능한다.
[1. 2 스위치 모듈의 회로 구성]
스위치 모듈(10)은 복수의 주파수 대역으로부터 선택된 1 이상의 주파수 대역의 신호를 전파하는 신호 경로와 안테나 소자(2)의 접속을 스위칭하는 고주파 스위치 모듈이다. 스위치 모듈(10)에는 멀티 모드/멀티 밴드에 대응하도록 복수의 주파수 대역을 반송파로서 무선 신호를 송수신하기 위한 신호 경로가 복수 형성되어 있다. 스위치 모듈(10)은 스위치 회로(20)와, 제 1 신호 경로(23M)와, 제 2 신호 경로(23H)와, 제 3 신호 경로(23B)와, 로우 패스 필터(21M)와, 하이 패스 필터(21H)와, CA 스위치 회로(22M 및 22H)와, 가변 조정부(25)를 구비한다.
제 1 신호 경로(23M)는 제 1 주파수 대역의 주파수 분할 복신(FDD) 신호를 선택적으로 전파시킨다. 제 1 주파수 대역은, 예를 들면 LTE 규격의 Band 4(송신 대역: 1710-1755㎒, 수신 대역: 2110-2155㎒)가 예시된다.
제 2 신호 경로(23H)는 제 1 주파수 대역보다 고주파측인 제 2 주파수 대역의 FDD 신호를 선택적으로 전파시킨다. 제 2 주파수 대역은, 예를 들면 LTE 규격의 Band 7(송신 대역: 2500-2570㎒, 수신 대역: 2620-2690㎒)이 예시된다.
제 3 신호 경로(23B)는 제 1 주파수 대역의 FDD 신호 및 제 2 주파수 대역의 FDD 신호를 동시에 전파시킨다. 제 3 신호 경로(23B)는 제 1 주파수 대역의 FDD 신호를 선택적으로 전파시키는 제 1 경로(23B1)와, 제 2 주파수 대역의 FDD 신호를 선택적으로 전파시키는 제 2 경로(23B2)를 갖고 있다. 제 1 경로(23B1)에는 로우 패스 필터(21M) 및 CA 스위치 회로(22M)가 배치되고, 제 2 경로(23B2)에는 하이 패스 필터(21H) 및 CA 스위치 회로(22H)가 배치되어 있다.
또한, 제 1 신호 경로(23M), 제 2 신호 경로(23H) 및 제 3 신호 경로(23B)를 전파시키는 신호는 FDD 방식에 한정되지 않고 다른 분할 복신 방식이어도 좋다. 이 경우에는 제 1 신호 경로(23M) 및 제 2 신호 경로(23H)에 접속되는 듀플렉서(12M 및 12H)는 고주파 스위치 등이어도 좋다.
스위치 회로(20)는 로우 패스 필터(11)를 통해 안테나 소자(2)에 접속된 공통 단자(20c), 제 1 신호 경로(23M)의 일단과 접속된 제 1 선택 단자(20s1), 제 2 신호 경로(23H)의 일단과 접속된 제 2 선택 단자(20s2) 및 제 3 신호 경로(23B)의 일단과 접속된 제 3 선택 단자(20s3)를 갖는다. 스위치 회로(20)는 공통 단자(20c)와 제 1 선택 단자(20s1), 제 2 선택 단자(20s2) 및 제 3 선택 단자(20s3) 중 어느 하나와의 접속을 배타적으로 스위칭함으로써 안테나 소자(2)와 제 1 신호 경로(23M), 제 2 신호 경로(23H) 및 제 3 신호 경로(23B) 중 하나와의 접속을 스위칭한다.
또한, 제 3 선택 단자(20s3)는 제 3 신호 경로(23B)의 일단과 접속되어 있지만, 보다 구체적으로는 제 3 선택 단자(20s3)는 제 1 경로(23B1)의 일단 및 제 2 경로(23B2)의 일단과 접속되어 있다. 또한, 제 1 경로(23B1)의 타단은 CA 스위치 회로(22M)를 통해 제 1 신호 경로(23M)와 접속되어 있다. 또한, 제 2 경로(23B2)의 타단은 CA 스위치 회로(22H)를 통해 제 2 신호 경로(23H)와 접속되어 있다.
가변 조정부(25)는 CA 모드 및 비CA 모드의 선택 정보에 의거하여 스위치 회로(20), CA 스위치 회로(22M) 및 CA 스위치 회로(22H)의 회로 상태를 조정하는 제어부이다. 가변 조정부(25)는, 예를 들면 프론트 엔드 모듈(1)에 후속하는 RF 신호 처리 회로(3) 또는 스위치 회로(20)로부터 상기 선택 정보를 취득하는 것이 가능하다. 가변 조정부(25)의 동작에 대해서는 후술한다.
여기에서, 본 실시형태에 의한 프론트 엔드 모듈(1)은 통신 품질의 향상을 목적으로 해서 다른 주파수 대역을 동시에 사용하는 소위 캐리어 어그리게이션(CA) 방식이 채용된다. 단, CA 방식이 채용되는 시스템에서는 전파 이용 상황에 따라 1개의 주파수 대역만을 선택해서 사용하는 비CA 모드와, 다른 주파수 대역을 동시에 사용하는 CA 모드가 설정되어 있다.
도 2a는 실시형태에 의한 스위치 모듈(10)에 있어서 CA 모드가 선택되었을 경우의 회로 상태도이다. 동 도면에 나타내는 바와 같이 본 실시형태에 의한 스위치 모듈(10)에 있어서 CA 모드가 선택되었을 경우에는 스위치 회로(20)에 의해 제 3 신호 경로(23B)가 안테나 소자(2)와 접속된다. 한편, 제 1 신호 경로(23M) 및 제 2 신호 경로(23H)는 안테나 소자(2)와 비접속으로 되어 있다. 이 접속 형태에 의해 CA 모드에서는 제 1 주파수 대역의 신호가 제 1 경로(23B1)를 전파하고, 이것과 동시에 제 2 주파수 대역의 신호가 제 2 경로(23B2)를 전파한다.
도 2b는 실시형태에 의한 스위치 모듈(10)에 있어서 비CA 모드의 제 1 주파수 대역(미들 밴드)이 선택되었을 경우의 회로 상태도이다. 동 도면에 나타내는 바와 같이 본 실시형태에 의한 스위치 모듈(10)에 있어서 비CA 모드(미들 밴드)가 선택되었을 경우에는 스위치 회로(20)에 의해 제 1 신호 경로(23M)가 안테나 소자 2와 접속된다. 한편, 제 2 신호 경로(23H) 및 제 3 신호 경로(23B)는 안테나 소자(2)와 비접속으로 되어 있다. 이 접속 형태에 의해 비CA 모드(미들 밴드)에서는 제 1 주파수 대역의 신호가 제 1 신호 경로(23M)를 전파한다.
도 2c는 실시형태에 의한 스위치 모듈(10)에 있어서 비CA 모드의 제 2 주파수 대역(하이 밴드)이 선택되었을 경우의 회로 상태도이다. 동 도면에 나타내는 바와 같이 본 실시형태에 의한 스위치 모듈(10)에 있어서 비CA 모드(하이 밴드)가 선택되었을 경우에는 스위치 회로(20)에 의해 제 2 신호 경로(23H)가 안테나 소자(2)와 접속된다. 한편, 제 1 신호 경로(23M) 및 제 3 신호 경로(23B)는 안테나 소자(2)와 비접속으로 되어 있다. 이 접속 형태에 의해 비CA 모드(하이 밴드)에서는 제 2 주파수 대역의 신호가 제 2 신호 경로(23H)를 전파한다.
[1. 3 스위치 소자의 회로 구성]
여기에서, 본 실시형태에 의한 스위치 회로(20) 및 CA 스위치 회로(22M 및 22H)의 회로 구성에 대해서 설명한다.
도 3a는 실시형태에 의한 스위치 회로(20)의 회로 구성도이다. 동 도면에 나타내는 바와 같이 스위치 회로(20)는 6개의 FET(Field Effect Transistor)(201M, 201B, 201H, 202M, 202B 및 202H)로 구성되어 있다. 상기 각 FET는 게이트에 공급되는 제어 신호에 의해 소스-드레인 사이가 도통 상태 또는 비도통 상태로 전이된다.
또한, 가변 조정부(25)는 상기 6개의 FET의 게이트에 제어 신호를 공급함으로써 스위치 회로(20)의 회로 상태를 조정한다.
FET(201M 및 202M)는 제 1 신호 경로(23M)와 안테나 소자(2)의 접속 상태를 가변시키는 스위치 소자이다. FET(201M)는 공통 단자(20c)와 제 1 선택 단자(20s1)의 도통 및 비도통을 스위칭하는 제 1 스위치 소자이며, FET(202M)는 제 1 선택 단자(20s1)와 접지 단자의 도통 및 비도통을 스위칭하는 제 1 션트 스위치 소자이다.
FET(201H 및 202H)는 제 2 신호 경로(23H)와 안테나 소자(2)의 접속 상태를 가변시키는 스위치 소자이다. FET(201H)는 공통 단자(20c)와 제 2 선택 단자(20s2)의 도통 및 비도통을 스위칭하는 제 2 스위치 소자이며, FET(202H)는 제 2 선택 단자(20s2)와 접지 단자의 도통 및 비도통을 스위칭하는 제 2 션트 스위치 소자이다.
FET(201B 및 202B)는 제 3 신호 경로(23B)와 안테나 소자(2)의 접속 상태를 가변시키는 스위치 소자이다. FET(201B)는 공통 단자(20c)와 제 3 선택 단자(20s3)의 도통 및 비도통을 스위칭하는 제 3 스위치 소자이며, FET(202B)는 제 3 선택 단자(20s3)와 접지 단자의 도통 및 비도통을 스위칭하는 제 3 션트 스위치 소자이다.
또한, 제 1 스위치 소자, 제 2 스위치 소자 및 제 3 스위치 소자는 공통 단자와 제 1 선택 단자, 제 2 선택 단자 및 제 3 선택 단자 사이에 각각 시리즈 접속되어 있는 시리즈 스위치 소자이다.
스위치 회로(20)의 상기 구성에 있어서, 예를 들면 공통 단자(20c)와 제 1 선택 단자(20s1)를 접속할 경우, 즉 비CA 모드의 제 1 신호 경로(23M)를 선택할 경우 FET(201M)를 도통 상태로 하고, FET(202M)를 비도통 상태로 한다. 또한, FET(201B 및 201H)를 비도통 상태로 한다. 이 때문에, 공통 단자(20c)로부터 볼 때 제 2 신호 경로 및 제 3 신호 경로는 오픈 상태가 된다. 이것에 의해 공통 단자(20c)와 제 2 선택 단자(20s2)의 아이솔레이션, 공통 단자(20c)와 제 3 선택 단자(20s3)의 아이솔레이션이 소정의 레벨로 확보된다. 또한, 공통 단자(20c)와 제 2 선택 단자(20s2)를 접속할 경우 및 공통 단자(20c)와 제 3 선택 단자(20s3)를 접속하는 경우에 있어서도 상술한 경우와 마찬가지로 해서 FET의 도통 상태를 설정하는 것이 가능해진다.
도 3B는 실시형태에 의한 CA 스위치 회로(22M)의 회로 구성도이다. 동 도면에 나타내는 바와 같이 CA 스위치 회로(22M)는 FET(221M)로 구성되어 있다. FET(221M)는 게이트에 공급되는 제어 신호에 의해 소스-드레인 사이가 도통 상태 또는 비도통 상태로 전이된다. CA 스위치 회로(22M)는 CA 모드에서 선택되는 제 3 신호 경로(23B)의 제 1 경로(23B1)에 배치되고, 제 1 경로(23B1)의 타단과 제 1 신호 경로(23M)의 도통 및 비도통을 스위칭하는 제 4 스위치 소자이다.
도 3c는 실시형태에 의한 CA 스위치 회로(22H)의 회로 구성도이다. 동 도면에 나타내는 바와 같이 CA 스위치 회로(22H)는 FET(221H)로 구성되어 있다. FET(221H)는 게이트에 공급되는 제어 신호에 의해 소스-드레인 사이가 도통 상태 또는 비도통 상태로 전이된다. CA 스위치 회로(22H)는 CA 모드에서 선택되는 제 3 신호 경로(23B)의 제 2 경로(23B2)에 배치되고, 제 2 경로(23B2)의 타단과 제 2 신호 경로(23H)의 도통 및 비도통을 스위칭하는 제 5 스위치 소자이다.
또한, 가변 조정부(25)는 FET(221M) 및 FET(221H)의 게이트에 제어 신호를 공급함으로써 CA 스위치 회로(22M) 및 CA 스위치 회로(22H)의 회로 상태를 조정한다.
이하, 상술한 구성을 갖는 스위치 모듈(10)의 회로 상태의 전이에 대해서 상세하게 설명한다.
[1. 4 비CA 모드(미들 밴드) 선택시의 스위치 모듈의 회로 상태]
도 4는 실시형태에 의한 스위치 모듈에 있어서 비CA 모드(미들 밴드)가 선택된 경우의 회로 상태 및 등가 회로를 나타내는 도면이다. 또한, 도 4에 나타내어진 회로에서는 가변 조정부(25), 제 2 경로(23B2) 및 제 2 신호 경로(23H)의 표시를 생략하고 있다.
도 4의 상단에 나타내는 바와 같이 비CA 모드(미들 밴드)가 선택되었을 경우 가변 조정부(25)(도시 생략)는 스위치 회로(20)의 FET(201M)를 도통 상태(ON)로 하고, FET(202M)를 비도통 상태(OFF)로 한다. 이것에 의해 안테나 소자(2)와 제 1 신호 경로(23M)가 접속된다. 또한, 가변 조정부(25)는 스위치 회로(20)의 FET(201B)를 비도통 상태(OFF)로 하고, FET(202B)를 비도통 상태(OFF)로 한다. 이것에 의해 안테나 소자(2)와 제 3 신호 경로(23B)가 비접속이 된다. 또한, 가변 조정부(25)는 CA 스위치 회로(22M)를 비도통 상태(OFF)로 한다. 이것에 의해 제 1 신호 경로(23M)와 제 1 경로(23B1)가 비접속이 된다. 또한, 가변 조정부(25)는 FET(201H)를 비도통 상태(OFF)로 한다(도시 생략). 이것에 의해 안테나 소자(2)와 제 2 신호 경로(23H)가 비접속이 된다.
도 4의 하단에는 비CA 모드(미들 밴드)가 선택되었을 경우의 등가 회로가 나타내어져 있다. FET(201B) 및 FET(221M)가 비도통 상태로 되어 있기 때문에 제 3 신호 경로(23B)와 제 1 신호 경로(23M)는 직류적으로 차단된 상태로 되어 있다. 그러나, 비도통 상태의 FET(201B) 및 FET(221M)는 등가 회로로서는 용량으로 간주되기 때문에 제 3 신호 경로(23B)와 제 1 신호 경로(23M)는 고주파적으로는 용량을 통해 접속된 상태로 되어 있다. 이 경우 제 1 신호 경로(23M)에 있어서의 제 1 주파수 대역의 신호 통과 특성은 FET(221M)를 통해 접속되는 제 3 신호 경로(23B)의 임피던스의 영향을 받는다.
도 6a는 비CA 모드(미들 밴드)가 선택되었을 경우의 제 3 신호 경로(23B)로부터 제 3 선택 단자(20s3)를 보았을 경우의 임피던스 상태를 나타내는 스미스차트이다. 동 도면에 나타내는 바와 같이 비CA 모드(미들 밴드)가 선택된 경우에는 FET(201B) 및 FET(202B)는 비도통 상태로 되어 있기 때문에 제 3 신호 경로(23B)로부터 제 3 선택 단자(20s3)를 보았을 경우의 제 1 주파수 대역에 있어서의 임피던스는 ∞(무한대)에 가까운(오픈) 상태로 되어 있다.
도 7a는 비CA 모드(미들 밴드)가 선택되어 FET(202B)가 도통 상태일 경우의 제 1 신호 경로(23M)의 통과 특성을 나타내는 도면이다. 또한, 도 7b는 비CA 모드(미들 밴드)가 선택되어 FET(202B)가 비도통 상태일 경우의 제 1 신호 경로(23M)의 통과 특성을 나타내는 도면이다. 또한, 도 7a 및 도 7b에 나타내어진 세로축은 안테나 소자(2)와 로우 패스 필터(11)의 접속 단자로부터 제 1 신호 경로(23M)의 타단까지의 제 1 신호 경로(23M)에 있어서의 삽입 손실을 나타내고 있다.
도 7a에 있어서, FET(202B)가 도통 상태일 경우에는 제 1 주파수 대역(2㎓ 부근)에 있어서, 삽입 손실을 악화시키는 노치가 관찰된다. 이것에 대해서 도 7b와 같이 FET(202B)가 비도통 상태일 경우에는 제 1 주파수 대역(2㎓ 부근)에 있어서 상기 노치가 소실되어 있다. 즉, 비CA 모드(미들 밴드)가 선택될 경우에는 FET(202B)를 비도통 상태로 함으로써 제 1 신호 경로(23M)에 있어서의 제 1 주파수 대역(미들 밴드)의 통과 특성이 양화된다.
[1. 5 비CA 모드(하이 밴드) 선택시의 스위치 모듈의 회로 상태]
도 5는 실시형태에 의한 스위치 모듈에 있어서 비CA 모드(하이 밴드)가 선택된 경우의 회로 상태 및 등가 회로를 나타내는 도면이다. 또한, 도 5에 나타내어진 회로에서는 가변 조정부(25), 제 1 경로(23B1) 및 제 1 신호 경로(23M)의 표시를 생략하고 있다.
도 5의 상단에 나타내는 바와 같이 비CA 모드(하이 밴드)가 선택되었을 경우 가변 조정부(25)(도시 생략)는 스위치 회로(20)의 FET(201H)를 도통 상태(ON)로 하고, FET(202H)를 비도통 상태(OFF)로 한다. 이것에 의해 안테나 소자(2)와 제 2 신호 경로(23H)가 접속된다. 또한, 가변 조정부(25)는 스위치 회로(20)의 FET(201B)를 비도통 상태(OFF)로 하고, FET(202B)를 도통 상태(ON)로 한다. 이것에 의해 안테나 소자(2)와 제 3 신호 경로(23B)가 비접속이 된다. 또한, 가변 조정부(25)는 CA 스위치 회로(22H)를 비도통 상태(OFF)로 한다. 이것에 의해 제 2 신호 경로(23H)와 제 2 경로(23B2)가 비접속이 된다. 또한, 가변 조정부(25)는 FET(201M)를 비도통 상태(OFF)로 한다(도시 생략). 이것에 의해 안테나 소자(2)와 제 1 신호 경로(23M)가 비접속이 된다.
도 5의 하단에는 비CA 모드(미들 밴드)가 선택되었을 경우의 등가 회로가 나타내어져 있다. FET(201B) 및 FET(221H)가 비도통 상태가 되어 있기 때문에 제 3 신호 경로(23B)와 제 2 신호 경로(23H)는 직류적으로 차단된 상태로 되어 있다. 그러나, 비도통 상태의 FET(201B) 및 FET(221H)는 등가 회로로서는 용량으로 간주되기 때문에 제 3 신호 경로(23B)와 제 2 신호 경로(23H)는 고주파적으로는 용량을 통해 접속된 상태로 되어 있다. 이 경우 제 2 신호 경로(23H)에 있어서의 제 2 주파수 대역의 신호 통과 특성은 FET(221H)를 통해 접속되는 제 3 신호 경로(23B)의 임피던스의 영향을 받는다.
도 6b는 비CA 모드(하이 밴드)가 선택되었을 경우의 제 3 신호 경로(23B)로부터 제 3 선택 단자(20s3)를 보았을 경우의 임피던스 상태를 나타내는 스미스차트이다. 동 도면에 나타내는 바와 같이 비CA 모드(하이 밴드)가 선택된 경우에는 FET(201B)는 비도통 상태이며 FET(202B)는 도통 상태로 되어 있기 때문에 제 3 신호 경로(23B)로부터 제 3 선택 단자(20s3)를 보았을 경우의 제 2 주파수 대역에 있어서의 임피던스는 0에 가까운(쇼트) 상태로 되어 있다.
도 8a는 비CA 모드(하이 밴드)가 선택되어 FET(202B)가 도통 상태인 경우의 제 2 신호 경로(23H)의 통과 특성을 나타내는 도면이다. 또한, 도 8b는 비CA 모드(하이 밴드)가 선택되어 FET(202B)가 비도통 상태일 경우의 제 2 신호 경로(23H)의 통과 특성을 나타내는 도면이다. 또한, 도 8a 및 도 8b에 나타내어진 세로축은 안테나 소자(2)와 로우 패스 필터(11)의 접속 단자로부터 제 2 신호 경로(23H)의 타단까지의 제 2 신호 경로(23H)에 있어서의 삽입 손실을 나타내고 있다.
도 8b에 있어서, FET(202B)가 비도통 상태인 경우에는 제 2 주파수 대역(2.7㎓ 부근)에 있어서, 삽입 손실을 악화시키는 노치가 관찰된다. 이것에 대해서 도 8a와 같이 FET(202B)가 도통 상태인 경우에는 제 2 주파수 대역(2.7㎓ 부근)에 있어서 상기 노치가 소실되어 있다. 즉, 비CA 모드(하이 밴드)가 선택될 경우에는 FET(202B)를 도통 상태로 함으로써 제 2 신호 경로(23H)에 있어서의 제 2 주파수 대역(하이 밴드)의 통과 특성이 양화된다.
[1. 6 가변 조정부의 스위치 구동]
상술한 비CA 모드(미들 밴드) 선택시의 제 1 신호 경로(23M)에 있어서의 제 1 주파수 대역의 통과 특성 및 비CA 모드(하이 밴드) 선택시의 제 2 신호 경로(23H)에 있어서의 제 2 주파수 대역의 통과 특성으로부터 가변 조정부(25)는 비CA 모드(미들 밴드)가 선택되었을 경우에는 선택되어 있지 않은 제 3 신호 경로(23B)의 일단에 접속된 FET(202B)를 비도통 상태로 한다. 한편, 비CA 모드(하이 밴드)가 선택되었을 경우에는 선택되어 있지 않은 제 3 신호 경로(23B)에 접속된 FET(202B)를 도통 상태로 한다. 즉, 비CA 모드가 선택되었을 경우이어도 선택되는 주파수 대역이 다른 경우에는 CA 모드용의 제 3 신호 경로의 회로 상태를 다르게 한다. 보다 구체적으로는 비CA 모드(미들 밴드)가 선택되었을 경우에는 제 3 신호 경로(23B)의 일단을 오픈 상태로 하고, 비CA 모드(하이 밴드)가 선택되었을 경우에는 제 3 신호 경로(23B)의 일단을 쇼트 상태로 한다.
이것에 의해 사용되어 있지 않은 제 3 신호 경로의 임피던스가 사용하고 있는 신호 경로의 통과 대역에 따라서 개별적으로 조정되므로 사용 중인 신호 경로와 제 3 신호 경로 사이의 아이솔레이션을 향상시킴과 아울러 무선 통신에 사용되어 있는 제 1 신호 경로 및 제 2 신호 경로의 임피던스 부정합을 고도로 억제할 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는 제 1 경로(23B1)에 제 1 경로(23B1)의 타단과 제 1 신호 경로(23M)의 도통 및 비도통을 스위칭하는 FET(221M)가 배치되고, 제 2 경로(23B2)에 제 2 경로(23B2)의 타단과 제 2 신호 경로(23H)의 도통 및 비도통을 스위칭하는 FET(221H)가 배치되어 있다. 이 구성에 있어서, 가변 조정부(25)는 비CA 모드(미들 밴드)가 선택되었을 경우에는 FET(221M)를 비도통 상태로 하고, 비CA 모드(하이 밴드)가 선택되었을 경우에는 FET(221H)를 비도통 상태로 한다.
비CA 모드 중 제 1 주파수 대역이 선택되었을 경우에는 제 1 신호 경로(23M)에 대해서 용량성이 되는 FET(221M)를 통해 제 1 경로(23B1)가 부하 임피던스가 된다. 또한, 비CA 모드 중 제 2 주파수 대역이 선택되었을 경우에는 제 2 신호 경로에 대해서 용량성이 되는 FET(221H)를 통해 제 2 경로(23B2)가 부하 임피던스가 된다. 이 경우 사용되어 있지 않지만 부하가 되는 제 3 신호 경로의 임피던스를 사용하고 있는 신호의 통과 대역에 따라 개별적으로 조정하고 있으므로 제 3 신호 경로와의 사이의 아이솔레이션을 향상시킴과 아울러 무선 통신에 사용되어 있는 제 1 신호 경로 및 제 2 신호 경로의 임피던스 부정합을 고도로 억제할 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는 스위치 회로(20)는 각 선택 단자와 접지 단자를 접속하는 FET(202M, 202B 및 202H)를 구비하지만, 각 선택 단자와 접지 단자 사이에 배치되는 구성은 FET에 한정되지 않는다.
도 9는 실시형태의 변형예에 의한 스위치 회로(120)의 회로 구성도이다. 도 9에 나타내는 바와 같이 각 선택 단자와 접지 단자 사이에는 각 신호 경로로부터 각 선택 단자를 보았을 경우의 임피던스를 가변시키기 위한 가변 정합 회로가 배치되어 있어도 좋다. 즉, 스위치 회로(20)는 제 1 선택 단자(20s1)와 접지 단자 사이에 배치된 제 1 가변 정합 회로(302M), 제 2 선택 단자(20s2)와 접지 단자 사이에 배치된 제 2 가변 정합 회로(302H) 및 제 3 선택 단자(20s3)와 접지 단자 사이에 배치된 제 3 가변 정합 회로(302B)를 포함해도 좋다. 이 경우 스위치 회로(20)는 각 신호 경로로부터 각 선택 단자를 보았을 경우의 복소 임피던스를 오픈 상태 및 쇼트 상태의 2상태뿐만 아니라 오픈 상태와 쇼트 상태 사이에서 미세하게 조정하는 것이 가능해진다.
즉, 가변 조정부(25)는 비CA 모드가 선택되었을 경우에는 제 3 가변 정합 회로를 가변 조정해도 좋다.
또한, 본 발명에 의한 스위치 모듈은 비CA 모드가 선택되었을 경우의 임피던스 정합을 취할 뿐만 아니라 CA 모드가 선택되었을 경우의 임피던스 정합을 취할 경우에도 적용할 수 있다. 즉, 가변 조정부(25)는 CA 모드가 선택되었을 경우에는 제 1 가변 정합 회로 및 제 2 가변 정합 회로 중 적어도 한쪽을 가변 조정하고, 비CA 모드가 선택되었을 경우에는 제 3 가변 정합 회로를 가변 조정한다.
이것에 의하면 본 실시형태에 의한 스위치 모듈(10)과 같이 CA 모드와 비CA 모드에서 개별의 신호 경로를 갖는 구성에 있어서, 가변 조정부(25)는 무선 통신에 사용되어 있는 신호 경로의 임피던스를 조정할 뿐만 아니라 무선 통신에 사용되어 있지 않은 신호 경로의 임피던스를 조정한다. 따라서, 무선 통신에 사용되어 있는 신호 경로와 사용되어 있지 않은 신호 경로 사이의 아이솔레이션을 향상시킴과 아울러 무선 통신에 사용되어 있는 신호 경로의 임피던스 부정합을 억제할 수 있다.
또한, 가변 조정부(25)는 비CA 모드 중 제 1 주파수 대역이 선택되었을 경우에 있어서의 제 3 가변 정합 회로의 임피던스와, 비CA 모드 중 제 2 주파수 대역이 선택되었을 경우에 있어서의 제 3 가변 정합 회로의 임피던스를 다르게 해도 좋다.
이것에 의해 비CA 모드가 선택되었을 경우이어도 선택되는 주파수 대역이 다른 경우에는 CA 모드에서 사용되는 신호 경로의 임피던스를 다르게 한다. 따라서, 특히 비CA 모드에 있어서의 임피던스 정합을 선택되는 주파수 대역에 따라 고정밀도로 조정하는 것이 가능해진다.
(그 밖의 실시형태 등)
이상, 본 발명의 실시형태에 의한 스위치 모듈 및 그 구동 방법 대해서 실시형태 및 그 변형예를 들어서 설명했지만, 본 발명의 스위치 모듈 및 그 구동 방법은 상기 실시형태 및 그 변형예에 한정되는 것은 아니다. 상기 실시형태 및 그 변형예에 있어서의 임의의 구성 요소를 조합해서 실현되는 별도의 실시형태나, 상기 실시형태 및 그 변형예에 대해서 본 발명의 주지를 일탈하지 않는 범위에서 당업자가 생각하는 각종 변형을 실시해서 얻어지는 변형예나 본 개시의 스위치 모듈을 내장한 각종 기기도 본 발명에 포함된다.
예를 들면, 본 발명의 일실시형태는 상기와 같은 특징적인 구성을 구비한 스위치 모듈(10)과, 제 1 신호 경로(23M)의 타단 또는 제 2 신호 경로(23H)의 타단에 접속된 듀플렉서(12M 또는 12H)를 구비하는 프론트 엔드 모듈(1)이어도 좋다.
또한, 프론트 엔드 모듈(1)은 상기 듀플렉서의 송신측 단자에 접속된 파워 앰프(14M 또는 14H)를 구비해도 좋다.
또한, 프론트 엔드 모듈(1)은 상기 듀플렉서의 수신측 단자에 접속된 저잡음 앰프(13M 또는 13H)를 더 구비해도 좋다.
상기 프론트 엔드 모듈(1)의 구성에 의해 CA 모드 및 비CA 모드를 선택 가능한 시스템에 있어서 신호의 전파 손실을 저감시킬 수 있는 프론트 엔드 모듈을 제공할 수 있다.
또한, 상기 실시형태에 있어서, 가변 조정부(25)는 스위치 모듈(10)의 구성 요소로 했지만, 가변 조정부(25)는 스위치 모듈(10)이 구비하지 않고 프론트 엔드 모듈(1)이 구비하는 것이어도 좋다. 이 경우에는 실시형태에 의한 스위치 모듈(10)이 나타내는 효과를 프론트 엔드 모듈이 나타내는 것이 된다.
또한, 본 발명에 의한 가변 조정부(25)는 집적 회로인 IC, LSI(Large Scale Integration)로서 실현되어도 좋다. 또한, 집적 회로화의 방법은 전용 회로 또는 범용 프로세서로 실현해도 좋다. LSI 제조 후에 프로그래밍하는 것이 가능한 FPGA(Field Programmable Gate Array)나, LSI 내부의 회로 셀의 접속이나 설정을 재구성 가능한 리콘피규러블·프로세서를 이용해도 좋다. 또는 반도체 기술의 진보 또는 파생되는 다른 기술에 의해 LSI에 치환되는 집적 회로화의 기술이 등장하면 당연히 그 기술을 사용해서 기능 블록의 집적화를 행해도 좋다.
또한, 상기 실시형태 및 그 변형예에 의한 스위치 모듈, 프론트 엔드 모듈 및 스위치 모듈에 있어서, 도면에 개시된 각회로 소자 및 신호 경로를 접속하는 경로 사이에 별도의 고주파 회로 소자 및 배선 등이 삽입되어 있어도 좋다.
본 발명은 캐리어 어그리게이션 방식을 채용하는 멀티 밴드/멀티 모드 대응의 스위치 모듈로서 휴대 전화 등의 통신 기기에 널리 이용할 수 있다.
1 : 프론트 엔드 모듈 2 : 안테나 소자
3 : RF 신호 처리 회로 10 : 스위치 모듈
11, 21M : 로우 패스 필터 12H, 12M : 듀플렉서
13H, 13M : 저잡음 앰프 14H, 14M : 파워 앰프
20, 120 : 스위치 회로 20c : 공통 단자
20s1 : 제 1 선택 단자 20s2 : 제 2 선택 단자
20s3 : 제 3 선택 단자 21H : 하이 패스 필터
22H, 22M : CA 스위치 회로 23B : 제 3 신호 경로
23B1 : 제 1 경로 23B2 : 제 2 경로
23H : 제 2 신호 경로 23M : 제 1 신호 경로
25 : 가변 조정부
201B, 201H, 201M, 202B, 202H, 202M, 221H, 221M : FET
302B : 제 3 가변 정합 회로 302H : 제 2 가변 정합 회로
302M : 제 1 가변 정합 회로

Claims (9)

  1. 무선 통신용의 제 1 주파수 대역과, 그 제 1 주파수 대역과 주파수 대역이 다른 무선 통신용의 제 2 주파수 대역을 동시에 사용하는 캐리어 어그리게이션(CA)모드와, 상기 제 1 주파수 대역 및 상기 제 2 주파수 대역의 한쪽만을 사용하는 비CA 모드를 선택하는 것이 가능한 스위치 모듈로서,
    상기 제 1 주파수 대역의 신호를 전파시키는 제 1 신호 경로와,
    상기 제 2 주파수 대역의 신호를 전파시키는 제 2 신호 경로와,
    상기 제 1 주파수 대역의 신호와 상기 제 2 주파수 대역의 신호를 동시에 전파시키는 제 3 신호 경로와,
    안테나 소자에 접속된 공통 단자, 상기 제 1 신호 경로의 일단과 접속된 제 1 선택 단자, 상기 제 2 신호 경로의 일단과 접속된 제 2 선택 단자 및 상기 제 3 신호 경로의 일단과 접속된 제 3 선택 단자를 갖고, 상기 공통 단자와 상기 제 1 선택 단자, 상기 제 2 선택 단자 및 상기 제 3 선택 단자 중 어느 하나와의 접속을 배타적으로 스위칭하는 스위치 회로를 구비하고,
    상기 스위치 회로는 상기 제 1 선택 단자와 접지 단자 사이에 배치된 제 1 가변 정합 회로, 상기 제 2 선택 단자와 접지 단자 사이에 배치된 제 2 가변 정합 회로 및 상기 제 3 선택 단자와 접지 단자 사이에 배치된 제 3 가변 정합 회로를 포함하고,
    상기 스위치 모듈은,
    상기 비CA 모드가 선택되었을 경우에는 상기 제 3 가변 정합 회로를 가변 조정하거나, 또는 상기 CA 모드가 선택되었을 경우에는 상기 제 1 가변 정합 회로 및 상기 제 2 가변 정합 회로 중 적어도 한쪽을 가변 조정하는 가변 조정부를 더 구비하는 스위치 모듈.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 가변 조정부는,
    상기 비CA 모드 중 상기 제 1 주파수 대역이 선택되었을 경우에 있어서의 상기 제 3 가변 정합 회로의 임피던스와, 상기 비CA 모드 중 상기 제 2 주파수 대역이 선택되었을 경우에 있어서의 상기 제 3 가변 정합 회로의 임피던스를 다르게 하는 스위치 모듈.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 스위치 회로는 상기 제 1 선택 단자와 상기 공통 단자의 도통 및 비도통을 스위칭하는 제 1 스위치 소자와,
    상기 제 2 선택 단자와 상기 공통 단자의 도통 및 비도통을 스위칭하는 제 2 스위치 소자와,
    상기 제 3 선택 단자와 상기 공통 단자의 도통 및 비도통을 스위칭하는 제 3 스위치 소자를 더 구비하고,
    상기 제 3 가변 정합 회로는 상기 제 3 선택 단자와 접지 단자의 도통 및 비도통을 스위칭하는 제 3 션트 스위치 소자이며,
    상기 가변 조정부는,
    상기 비CA 모드 중 상기 제 1 주파수 대역이 선택되었을 경우에는 상기 제 3 션트 스위치 소자를 비도통 상태로 하고, 상기 비CA 모드 중 상기 제 2 주파수 대역이 선택되었을 경우에는 상기 제 3 션트 스위치 소자를 도통 상태로 하는 스위치 모듈.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 2 주파수 대역은 상기 제 1 주파수 대역보다 고주파측에 할당된 주파수 대역인 스위치 모듈.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 3 신호 경로는 상기 제 1 주파수 대역을 선택적으로 통과시키는 제 1 경로 및 상기 제 2 주파수 대역을 선택적으로 통과시키는 제 2 경로를 갖고,
    상기 제 3 신호 경로의 일단은 상기 제 1 경로의 일단과 상기 제 2 경로의 일단이 접속된 개소이며,
    상기 제 1 경로의 타단과 상기 제 1 신호 경로의 도통 및 비도통을 스위칭하는 제 4 스위치 소자와,
    상기 제 2 경로의 타단과 상기 제 2 신호 경로의 도통 및 비도통을 스위칭하는 제 5 스위치 소자를 더 구비하고,
    상기 가변 조정부는,
    상기 비CA 모드 중 상기 제 1 주파수 대역이 선택되었을 경우에는 상기 제 4 스위치 소자를 비도통 상태로 하고,
    상기 비CA 모드 중 상기 제 2 주파수 대역이 선택되었을 경우에는 상기 제 5 스위치 소자를 비도통 상태로 하는 스위치 모듈.
  6. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 기재된 스위치 모듈과,
    상기 제 1 신호 경로의 타단 또는 상기 제 2 신호 경로의 타단에 접속된 듀플렉서 소자를 구비하는 프론트 엔드 모듈.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 듀플렉서 소자의 송신측 단자에 접속된 파워 앰프 소자를 더 구비하는 프론트 엔드 모듈.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 듀플렉서 소자의 수신측 단자에 접속된 저잡음 앰프 소자를 더 구비하는 프론트 엔드 모듈.
  9. 무선 통신용의 제 1 주파수 대역과, 그 제 1 주파수 대역과 주파수 대역이 다른 무선 통신용의 제 2 주파수 대역을 동시에 사용하는 캐리어 어그리게이션(CA)모드와, 상기 제 1 주파수 대역 및 상기 제 2 주파수 대역의 한쪽만을 사용하는 비CA 모드를 선택하는 스위치 모듈의 구동 방법으로서,
    상기 스위치 모듈은,
    상기 제 1 주파수 대역의 신호를 전파시키는 제 1 신호 경로와,
    상기 제 2 주파수 대역의 신호를 전파시키는 제 2 신호 경로와,
    상기 제 1 주파수 대역의 신호와 상기 제 2 주파수 대역의 신호를 동시에 전파시키는 제 3 신호 경로와,
    안테나 소자에 접속된 공통 단자, 상기 제 1 신호 경로의 일단과 접속된 제 1 선택 단자, 상기 제 2 신호 경로의 일단과 접속된 제 2 선택 단자 및 상기 제 3 신호 경로의 일단과 접속된 제 3 선택 단자를 갖고, 상기 공통 단자와 상기 제 1 선택 단자, 상기 제 2 선택 단자 및 상기 제 3 선택 단자 중 어느 1개와의 접속을 배타적으로 스위칭하는 스위치 회로를 구비하고,
    상기 스위치 회로는 상기 제 1 선택 단자와 접지 단자 사이에 배치된 제 1 가변 정합 회로, 상기 제 2 선택 단자와 접지 단자 사이에 배치된 제 2 가변 정합 회로 및 상기 제 3 선택 단자와 접지 단자 사이에 배치된 제 3 가변 정합 회로를 포함하고,
    상기 CA 모드가 선택되었을 경우에는 상기 제 1 가변 정합 회로 및 상기 제 2 가변 정합 회로의 적어도 한쪽을 가변 조정하고, 또는 상기 비CA 모드가 선택되었을 경우에는 상기 제 3 가변 정합 회로를 가변 조정하는 스위치 모듈의 구동 방법.
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