KR101919885B1

KR101919885B1 - 이동 단말기

Info

Publication number: KR101919885B1
Application number: KR1020120000585A
Authority: KR
Inventors: 김훈용
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2012-01-03
Filing date: 2012-01-03
Publication date: 2018-11-19
Also published as: KR20130079847A; US8977226B2; US20130172056A1

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따르는 이동 단말기는, 복수의 출력단들을 구비하는 트랜시버와, 상기 복수의 출력단들과 각각 연결되고, 제1 신호 또는 제2 신호를 증폭하여 각각 연결된 복수의 안테나들로 출력하는 복수의 전력증폭부들 및 상기 복수의 안테나들로부터 이격되어 배치되는 수신 안테나를 통해 제3 신호를 수신하여 상기 트랜시버로 출력하는 수신 모듈을 포함하고, 상기 수신 모듈은, 상기 제1 신호 또는 제2 신호로 인해 상기 제3 신호에 포함되는 혼변조 왜곡(IMD) 신호를 제어하도록 형성되는 제1 및 제2 필터를 포함함으로써, 혼변조 왜곡을 유발하는 신호들을 감쇄시킬 수 있다.

Description

이동 단말기{MOBILE TERMINAL}

본 발명은 이동 단말기에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로 복수의 이동통신 서비스를 지원하는 이동 단말기에 관한 것이다.

단말기(terminal)는 이동 가능 여부에 따라 이동 단말기(mobile or portable terminal) 및 고정 단말기(stationary terminal)로 나뉠 수 있다. 다시 이동 단말기는 사용자의 직접 휴대 가능 여부에 따라 휴대(형) 단말기(handheld terminal) 및 거치형 단말기(vehicle mount terminal)로 나뉠 수 있다.

이동 단말기는 GSM(Global System for Mobile communications), CDMA(Code Division Multiple Access), WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access), US-PCS(US Personal Communication System) 및 LTE(Long Term Evolution)와 같은 복수의 이동통신 서비스를 제공하기 위해, 다중 주파수 대역의 신호들을 송수신하도록 구성될 수 있다.

하지만, 이동 단말기가 다중 주파수 대역의 신호들을 동시에 처리함으로 인해, 혼변조 왜곡(IMD: Intermodulation Distortion)이 발생할 수 있는데, 이러한 혼변조 왜곡은 수신 감도의 저하를 야기할 수 있다. 따라서, 복수의 이동통신 서비스를 동시에 제공함에 있어 성능의 안정화를 꾀하기 위해서는, 혼변조 왜곡을 감소시키거나 제거할 수 있도록 이동 단말기의 무선 통신 모듈을 설계하는 것이 요구된다.

본 발명의 목적은 다중 주파수 대역의 신호들을 동시에 처리함에 따라 발생하는 혼변조 왜곡을 감소시키거나 제거할 수 있는 이동 단말기를 제공하는 데 있다.

이와 같은 본 발명의 해결 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따르는 이동 단말기는, 복수의 출력단들을 구비하는 트랜시버와, 상기 복수의 출력단들과 각각 연결되고, 제1 신호 또는 제2 신호를 증폭하여 각각 연결된 복수의 안테나들로 출력하는 복수의 전력증폭부들 및 상기 복수의 안테나들로부터 이격되어 배치되는 수신 안테나를 통해 제3 신호를 수신하여 상기 트랜시버로 출력하는 수신 모듈을 포함하고, 상기 수신 모듈은, 상기 제1 신호 또는 제2 신호로 인해 상기 제3 신호에 포함되는 혼변조 왜곡(IMD) 신호를 제어하도록 형성되는 제1 및 제2 필터를 포함한다.

본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 제1 필터 또는 제2 필터는 각각 LC 집중 정수 소자(LC lumped element)를 포함할 수 있다.

본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 제1 필터 또는 제2 필터에 의한 감쇠율은 0.2 dB 내외가 되도록 형성될 수 있다.

본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 수신 모듈은 적어도 하나의 능동 소자를 포함하고, 상기 제1 및 제2 필터는 상기 수신 안테나와 상기 능동 소자 사이에 배치될 수 있다.

본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 제1 신호 또는 제2 신호는 서로 동일한 주파수 대역의 전자기 신호들이 될 수 있다.

본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 제1 신호 또는 제2 신호는 그 주파수 대역으로서 1710 MHz 내지 1755 MHz, 또는 1850 MHz 내지 1910 MHz 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.

본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 제3 신호는 그 주파수 대역으로서 1574 MHz 내지 1577 MHz 또는 1597 MHz 내지 1606 MHz 중 어느 하나를 포함할 수 있다.

본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 제1 신호는 그 주파수 대역으로서 1710 MHz 내지 1755 MHz 를 포함하고, 상기 제2 신호는 그 주파수 대역으로서 1850 MHz 내지 1910 MHz 를 포함할 수 있다.

본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 트랜시버와 상기 전력증폭기 사이에 배치되고, 상기 기설정된 주파수 대역 내의 신호는 통과시키고, 상기 기설정된 주파수 대역 외의 신호는 차단시키는 송신 필터부를 더 포함할 수 있다.

본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 제1 신호 또는 제2 신호는 서로 인접한 주파수 대역의 전자기 신호들이 될 수 있다.

또한 상기한 과제를 실현하기 위하여 본 발명의 다른 실시예는, 복수의 출력단들을 구비하고, 상기 출력단들 중 어느 하나를 통해 제1 신호 또는 제2 신호를 출력하는 트랜시버와, 상기 출력단들 중 어느 하나와 연결되어 입력되는 신호를 증폭하여 제1 안테나로 출력하는 전력증폭부 및 상기 제1 안테나와 이격되는 제2 안테나를 통해 제3 신호를 수신하여 상기 트랜시버로 출력하는 수신 모듈을 포함하고, 상기 수신 모듈은, 상기 제1 신호 또는 제2 신호로 인해 상기 제3 신호에 포함되는 혼변조 왜곡(IMD) 신호를 제어하도록 형성되는 제1 및 제2 필터를 포함하는 이동 단말기를 개시한다.

본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 복수의 전력증폭부들과 상기 제1 안테나 사이에 복수의 신호전달경로를 형성하도록 상기 복수의 전력증폭부들과 제1 안테나 사이에 배치되고, 상기 복수의 신호전달경로 중 어느 하나를 통하여 상기 복수의 신호들이 상기 제1 안테나로 인가되도록 상기 복수의 신호전달경로를 스위칭하는 스위치모듈을 포함할 수 있다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 관련된 이동 단말기는 혼변조 왜곡 신호로 인해 수신 감도가 저하되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 다중 주파수 대역의 신호들을 동시에 처리할 수 있는 이동 단말기의 크기를 줄일 수 있고, 성능의 안정화를 꾀할 수 있다.

또한, 안테나들의 배치를 이용하여 혼변조 왜곡을 유발하는 신호들을 감쇄시킬 수 있다. 이에 따라, 혼변조 왜곡 신호의 크기를 허용 범위 내로 줄임으로써, 혼변조 왜곡 신호로 인해 수신 감도가 저하되는 것을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예와 관련된 이동 단말기의 블록 구성도(Block Diagram).
도 2는 본 발명과 관련된 이동 단말기의 일 예를 전면에서 바라본 사시도.
도 3은 도 2에 도시된 이동 단말기의 후면 사시도.
도 4는 도 2의 이동 단말기의 분해 사시도.
도 5는 안테나들이 단말기 본체에 배치된 일예를 보여주는 개념도.
도 6는 도 1의 무선통신부와 관련된 이동 단말기의 일 실시예에 따른 블록 구성도.
도 7은 도 6에 도시된 전력증폭모듈의 세부 구성을 나타낸 블록도.
도 8은 안테나들이 단말기 본체에 배치된 다른 예를 보여주는 개념도.
도 9는 도 6에 도시된 이동 단말기의 변형 예를 보여주는 블록도.

이하, 본 발명과 관련된 이동 단말기에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.

본 명세서에서 설명되는 이동 단말기에는 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player), 네비게이션 등이 포함될 수 있다

본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일·유사한 구성에 대해서는 동일·유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다. 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예와 관련된 이동 단말기(100)의 블록 구성도(block diagram)이다.

상기 이동 단말기(100)는 무선 통신부(110), A/V(Audio/Video) 입력부(120), 사용자 입력부(130), 센싱부(140), 출력부(150), 메모리(160), 인터페이스부(170), 제어부(180) 및 전원 공급부(190) 등을 포함할 수 있다. 도 1에 도시된 구성요소들이 필수적인 것은 아니어서, 그보다 많은 구성요소들을 갖거나 그보다 적은 구성요소들을 갖는 이동 단말기가 구현될 수도 있다.

이하, 상기 구성요소들에 대해 차례로 살펴본다.

무선 통신부(110)는 이동 단말기(100)와 무선 통신 시스템 사이 또는 이동 단말기(100)와 이동 단말기(100)가 위치한 네트워크 사이의 무선 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. 예를 들어, 무선 통신부(110)는 방송 수신 모듈(111), 이동통신 모듈(112), 무선 인터넷 모듈(113), 근거리 통신 모듈(114) 및 위치정보 모듈(115) 등을 포함할 수 있다.

방송 수신 모듈(111)은 방송 채널을 통하여 외부의 방송 관리 서버로부터 방송 신호 및/또는 방송과 관련된 정보를 수신한다.

상기 방송 채널은 위성 채널, 지상파 채널을 포함할 수 있다. 상기 방송 관리 서버는, 방송 신호 및/또는 방송 관련 정보를 생성하여 송신하는 서버 또는 기 생성된 방송 신호 및/또는 방송 관련 정보를 제공받아 단말기에 송신하는 서버를 의미할 수 있다. 상기 방송 신호는, TV 방송 신호, 라디오 방송 신호, 데이터 방송 신호를 포함할 뿐만 아니라, TV 방송 신호 또는 라디오 방송 신호에 데이터 방송 신호가 결합한 형태의 방송 신호도 포함할 수 있다.

상기 방송 관련 정보는, 방송 채널, 방송 프로그램 또는 방송 서비스 제공자에 관련한 정보를 의미할 수 있다. 상기 방송 관련 정보는, 이동통신망을 통하여도 제공될 수 있다. 이러한 경우에는 상기 이동통신 모듈(112)에 의해 수신될 수 있다.

상기 방송 관련 정보는 다양한 형태로 존재할 수 있다. 예를 들어, DMB(Digital Multimedia Broadcasting)의 EPG(Electronic Program Guide) 또는 DVB-H(Digital Video Broadcast-Handheld)의 ESG(Electronic Service Guide) 등의 형태로 존재할 수 있다.

상기 방송 수신 모듈(111)은, 예를 들어, DMB-T(Digital Multimedia Broadcasting-Terrestrial), DMB-S(Digital Multimedia Broadcasting-Satellite), MediaFLO(Media Forward Link Only), DVB-H(Digital Video Broadcast-Handheld), ISDB-T(Integrated Services Digital Broadcast-Terrestrial) 등의 디지털 방송 시스템을 이용하여 디지털 방송 신호를 수신할 수 있다. 물론, 상기 방송 수신 모듈(111)은, 상술한 디지털 방송 시스템뿐만 아니라 다른 방송 시스템에 적합하도록 구성될 수도 있다.

방송 수신 모듈(111)을 통해 수신된 방송 신호 및/또는 방송 관련 정보는 메모리(160)에 저장될 수 있다.

이동통신 모듈(112)은, 이동 통신망 상에서 기지국, 외부의 단말, 서버 중 적어도 하나와 무선 신호를 송수신한다. 상기 무선 신호는, 음성 호 신호, 화상 통화 호 신호 또는 문자/멀티미디어 메시지 송수신에 따른 다양한 형태의 데이터를 포함할 수 있다.

무선 인터넷 모듈(113)은 무선 인터넷 접속을 위한 모듈을 말하는 것으로, 이동 단말기(100)에 내장되거나 외장될 수 있다. 무선 인터넷 기술로는 WLAN(Wireless LAN)(Wi-Fi), Wibro(Wireless broadband), Wimax(World Interoperability for Microwave Access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access) 등이 이용될 수 있다.

근거리 통신 모듈(114)은 근거리 통신을 위한 모듈을 말한다. 근거리 통신(short range communication) 기술로 블루투스(Bluetooth), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(IrDA, infrared Data Association), UWB(Ultra Wideband), ZigBee 등이 이용될 수 있다.

위치정보 모듈(115)은 이동 단말기의 위치를 획득하기 위한 모듈로서, 그의 대표적인 예로는 GPS(Global Position System) 모듈이 있다.

도 1을 참조하면, A/V(Audio/Video) 입력부(120)는 오디오 신호 또는 비디오 신호 입력을 위한 것으로, 이에는 카메라(121)와 마이크(122) 등이 포함될 수 있다. 카메라(121)는 화상 통화모드 또는 촬영 모드에서 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상 등의 화상 프레임을 처리한다. 처리된 화상 프레임은 디스플레이부(151)에 표시될 수 있다.

카메라(121)에서 처리된 화상 프레임은 메모리(160)에 저장되거나 무선 통신부(110)를 통하여 외부로 전송될 수 있다. 카메라(121)는 사용 환경에 따라 2개 이상이 구비될 수도 있다.

마이크(122)는 통화모드 또는 녹음모드, 음성인식 모드 등에서 마이크로폰(Microphone)에 의해 외부의 음향 신호를 입력받아 전기적인 음성 데이터로 처리한다. 처리된 음성 데이터는 통화 모드인 경우 이동통신 모듈(112)을 통하여 이동통신 기지국으로 송신 가능한 형태로 변환되어 출력될 수 있다. 마이크(122)에는 외부의 음향 신호를 입력받는 과정에서 발생되는 잡음(noise)을 제거하기 위한 다양한 잡음 제거 알고리즘이 구현될 수 있다.

사용자 입력부(130)는 사용자가 단말기의 동작 제어를 위한 입력 데이터를 발생시킨다. 사용자 입력부(130)는 키 패드(key pad) 돔 스위치 (dome switch), 터치 패드(정압/정전), 조그 휠, 조그 스위치 등으로 구성될 수 있다.

센싱부(140)는 이동 단말기(100)의 개폐 상태, 이동 단말기(100)의 위치, 사용자 접촉 유무, 이동 단말기의 방위, 이동 단말기의 가속/감속 등과 같이 이동 단말기(100)의 현 상태를 감지하여 이동 단말기(100)의 동작을 제어하기 위한 센싱 신호를 발생시킨다. 예를 들어 이동 단말기(100)가 슬라이드 폰 형태인 경우 슬라이드 폰의 개폐 여부를 센싱할 수 있다. 또한, 전원 공급부(190)의 전원 공급 여부, 인터페이스부(170)의 외부 기기 결합 여부 등을 센싱할 수도 있다. 한편, 상기 센싱부(140)는 근접 센서(141)를 포함할 수 있다.

출력부(150)는 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 출력을 발생시키기 위한 것으로, 이에는 디스플레이부(151), 음향 출력 모듈(152), 알람부(153), 및 햅틱 모듈(154) 등이 포함될 수 있다.

디스플레이부(151)는 이동 단말기(100)에서 처리되는 정보를 표시(출력)한다. 예를 들어, 이동 단말기가 통화 모드인 경우 통화와 관련된 UI(User Interface) 또는 GUI(Graphic User Interface)를 표시한다. 이동 단말기(100)가 화상 통화 모드 또는 촬영 모드인 경우에는 촬영 또는/및 수신된 영상 또는 UI, GUI를 표시한다.

디스플레이부(151)는 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED), 플렉시블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.

이들 중 일부 디스플레이는 그를 통해 외부를 볼 수 있도록 투명형 또는 광투과형으로 구성될 수 있다. 이는 투명 디스플레이라 호칭될 수 있는데, 상기 투명 디스플레이의 대표적인 예로는 TOLED(Transparant OLED) 등이 있다. 디스플레이부(151)의 후방 구조 또한 광 투과형 구조로 구성될 수 있다. 이러한 구조에 의하여, 사용자는 단말기 바디의 디스플레이부(151)가 차지하는 영역을 통해 단말기 바디의 후방에 위치한 사물을 볼 수 있다.

이동 단말기(100)의 구현 형태에 따라 디스플레이부(151)이 2개 이상 존재할 수 있다. 예를 들어, 이동 단말기(100)에는 복수의 디스플레이부들이 하나의 면에 이격되거나 일체로 배치될 수 있고, 또한 서로 다른 면에 각각 배치될 수도 있다.

디스플레이부(151)와 터치 동작을 감지하는 센서(이하, '터치 센서'라 함)가 상호 레이어 구조를 이루는 경우(이하, '터치 스크린'이라 함)에, 디스플레이부(151)는 출력 장치 이외에 입력 장치로도 사용될 수 있다. 터치 센서는, 예를 들어, 터치 필름, 터치 시트, 터치 패드 등의 형태를 가질 수 있다.

터치 센서는 디스플레이부(151)의 특정 부위에 가해진 압력 또는 디스플레이부(151)의 특정 부위에 발생하는 정전 용량 등의 변화를 전기적인 입력신호로 변환하도록 구성될 수 있다. 터치 센서는 터치 되는 위치 및 면적뿐만 아니라, 터치 시의 압력까지도 검출할 수 있도록 구성될 수 있다.

터치 센서에 대한 터치 입력이 있는 경우, 그에 대응하는 신호(들)는 터치 제어기로 보내진다. 터치 제어기는 그 신호(들)를 처리한 다음 대응하는 데이터를 제어부(180)로 전송한다. 이로써, 제어부(180)는 디스플레이부(151)의 어느 영역이 터치 되었는지 여부 등을 알 수 있게 된다.

도 1을 참조하면, 상기 터치스크린에 의해 감싸지는 이동 단말기의 내부 영역 또는 상기 터치 스크린의 근처에 근접 센서(141)가 배치될 수 있다. 상기 근접 센서는 소정의 검출면에 접근하는 물체, 혹은 근방에 존재하는 물체의 유무를 전자계의 힘 또는 적외선을 이용하여 기계적 접촉이 없이 검출하는 센서를 말한다. 근접 센서는 접촉식 센서보다는 그 수명이 길며 그 활용도 또한 높다.

상기 근접 센서의 예로는 투과형 광전 센서, 직접 반사형 광전 센서, 미러 반사형 광전 센서, 고주파 발진형 근접 센서, 정전용량형 근접 센서, 자기형 근접 센서, 적외선 근접 센서 등이 있다. 상기 터치스크린이 정전식인 경우에는 상기 포인터의 근접에 따른 전계의 변화로 상기 포인터의 근접을 검출하도록 구성된다. 이 경우 상기 터치 스크린(터치 센서)은 근접 센서로 분류될 수도 있다.

이하에서는 설명의 편의를 위해, 상기 터치스크린 상에 포인터가 접촉되지 않으면서 근접되어 상기 포인터가 상기 터치스크린 상에 위치함이 인식되도록 하는 행위를 "근접 터치(proximity touch)"라고 칭하고, 상기 터치스크린 상에 포인터가 실제로 접촉되는 행위를 "접촉 터치(contact touch)"라고 칭한다. 상기 터치스크린 상에서 포인터로 근접 터치가 되는 위치라 함은, 상기 포인터가 근접 터치될 때 상기 포인터가 상기 터치스크린에 대해 수직으로 대응되는 위치를 의미한다.

상기 근접센서는, 근접 터치와, 근접 터치 패턴(예를 들어, 근접 터치 거리, 근접 터치 방향, 근접 터치 속도, 근접 터치 시간, 근접 터치 위치, 근접 터치 이동 상태 등)을 감지한다. 상기 감지된 근접 터치 동작 및 근접 터치 패턴에 상응하는 정보는 터치 스크린상에 출력될 수 있다.

음향 출력 모듈(152)은 호신호 수신, 통화모드 또는 녹음 모드, 음성인식 모드, 방송수신 모드 등에서 무선 통신부(110)로부터 수신되거나 메모리(160)에 저장된 오디오 데이터를 출력할 수 있다. 음향 출력 모듈(152)은 이동 단말기(100)에서 수행되는 기능(예를 들어, 호신호 수신음, 메시지 수신음 등)과 관련된 음향 신호를 출력하기도 한다. 이러한 음향 출력 모듈(152)에는 리시버(Receiver), 스피커(speaker), 버저(Buzzer) 등이 포함될 수 있다.

알람부(153)는 이동 단말기(100)의 이벤트 발생을 알리기 위한 신호를 출력한다. 이동 단말기에서 발생 되는 이벤트의 예로는 호 신호 수신, 메시지 수신, 키 신호 입력, 터치 입력 등이 있다. 알람부(153)는 비디오 신호나 오디오 신호 이외에 다른 형태, 예를 들어 진동으로 이벤트 발생을 알리기 위한 신호를 출력할 수도 있다. 상기 비디오 신호나 오디오 신호는 디스플레이부(151)나 음성 출력 모듈(152)을 통해서도 출력될 수 있어서, 그들(151,152)은 알람부(153)의 일부로 분류될 수도 있다.

햅틱 모듈(haptic module)(154)은 사용자가 느낄 수 있는 다양한 촉각 효과를 발생시킨다. 햅틱 모듈(154)이 발생시키는 촉각 효과의 대표적인 예로는 진동이 있다. 햅택 모듈(154)이 발생하는 진동의 세기와 패턴 등은 제어가능하다. 예를 들어, 서로 다른 진동을 합성하여 출력하거나 순차적으로 출력할 수도 있다.

햅틱 모듈(154)은, 진동 외에도, 접촉 피부면에 대해 수직 운동하는 핀 배열, 분사구나 흡입구를 통한 공기의 분사력이나 흡입력, 피부 표면에 대한 스침, 전극(eletrode)의 접촉, 정전기력 등의 자극에 의한 효과와, 흡열이나 발열 가능한 소자를 이용한 냉온감 재현에 의한 효과 등 다양한 촉각 효과를 발생시킬 수 있다.

햅틱 모듈(154)은 직접적인 접촉을 통해 촉각 효과의 전달할 수 있을 뿐만 아니라, 사용자가 손가락이나 팔 등의 근 감각을 통해 촉각 효과를 느낄 수 있도록 구현할 수도 있다. 햅틱 모듈(154)은 이동 단말기(100)의 구성 태양에 따라 2개 이상이 구비될 수 있다.

메모리(160)는 제어부(180)의 동작을 위한 프로그램을 저장할 수 있고, 입/출력되는 데이터들(예를 들어, 폰북, 메시지, 정지영상, 동영상 등)을 임시 저장할 수도 있다. 상기 메모리(160)는 상기 터치스크린 상의 터치 입력시 출력되는 다양한 패턴의 진동 및 음향에 관한 데이터를 저장할 수 있다.

메모리(160)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(Random Access Memory, RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(Read-Only Memory, ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다. 이동 단말기(100)는 인터넷(internet)상에서 상기 메모리(160)의 저장 기능을 수행하는 웹 스토리지(web storage)와 관련되어 동작할 수도 있다.

인터페이스부(170)는 이동 단말기(100)에 연결되는 모든 외부기기와의 통로 역할을 한다. 인터페이스부(170)는 외부 기기로부터 데이터를 전송받거나, 전원을 공급받아 이동 단말기(100) 내부의 각 구성 요소에 전달하거나, 이동 단말기(100) 내부의 데이터가 외부 기기로 전송되도록 한다. 예를 들어, 유/무선 헤드셋 포트, 외부 충전기 포트, 유/무선 데이터 포트, 메모리 카드(memory card) 포트, 식별 모듈이 구비된 장치를 연결하는 포트, 오디오 I/O(Input/Output) 포트, 비디오 I/O(Input/Output) 포트, 이어폰 포트 등이 인터페이스부(170)에 포함될 수 있다.

식별 모듈은 이동 단말기(100)의 사용 권한을 인증하기 위한 각종 정보를 저장한 칩으로서, 사용자 인증 모듈(User Identify Module, UIM), 가입자 인증 모듈(Subscriber Identify Module, SIM), 범용 사용자 인증 모듈(Universal Subscriber Identity Module, USIM) 등을 포함할 수 있다. 식별 모듈이 구비된 장치(이하 '식별 장치')는, 스마트 카드(smart card) 형식으로 제작될 수 있다. 따라서 식별 장치는 포트를 통하여 단말기(100)와 연결될 수 있다.

상기 인터페이스부는 이동 단말기(100)가 외부 크래들(cradle)과 연결될 때 상기 크래들로부터의 전원이 상기 이동 단말기(100)에 공급되는 통로가 되거나, 사용자에 의해 상기 크래들에서 입력되는 각종 명령 신호가 상기 이동 단말기로 전달되는 통로가 될 수 있다. 상기 크래들로부터 입력되는 각종 명령 신호 또는 상기 전원은 상기 이동 단말기가 상기 크래들에 정확히 장착되었음을 인지하기 위한 신호로 동작될 수도 있다.

제어부(controller, 180)는 통상적으로 이동 단말기의 전반적인 동작을 제어한다. 예를 들어 음성 통화, 데이터 통신, 화상 통화 등을 위한 관련된 제어 및 처리를 수행한다. 제어부(180)는 멀티 미디어 재생을 위한 멀티미디어 모듈(181)을 구비할 수도 있다. 멀티미디어 모듈(181)은 제어부(180) 내에 구현될 수도 있고, 제어부(180)와 별도로 구현될 수도 있다.

상기 제어부(180)는 상기 터치스크린 상에서 행해지는 필기 입력 또는 그림 그리기 입력을 각각 문자 및 이미지로 인식할 수 있는 패턴 인식 처리를 행할 수 있다.

전원 공급부(190)는 제어부(180)의 제어에 의해 외부의 전원, 내부의 전원을 인가받아 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급한다.

여기에 설명되는 다양한 실시예는 예를 들어, 소프트웨어, 하드웨어 또는 이들의 조합된 것을 이용하여 컴퓨터 또는 이와 유사한 장치로 읽을 수 있는 기록매체 내에서 구현될 수 있다.

하드웨어적인 구현에 의하면, 여기에 설명되는 실시예는 ASICs (application specific integrated circuits), DSPs (digital signal processors), DSPDs (digital signal processing devices), PLDs (programmable logic devices), FPGAs (field programmable gate arrays, 프로세서(processors), 제어기(controllers), 마이크로 컨트롤러(micro-controllers), 마이크로 프로세서(microprocessors), 기타 기능 수행을 위한 전기적인 유닛 중 적어도 하나를 이용하여 구현될 수 있다. 일부의 경우에 본 명세서에서 설명되는 실시예들이 제어부(180) 자체로 구현될 수 있다.

소프트웨어적인 구현에 의하면, 본 명세서에서 설명되는 절차 및 기능과 같은 실시예들은 별도의 소프트웨어 모듈들로 구현될 수 있다. 상기 소프트웨어 모듈들 각각은 본 명세서에서 설명되는 하나 이상의 기능 및 작동을 수행할 수 있다. 적절한 프로그램 언어로 쓰여진 소프트웨어 어플리케이션으로 소프트웨어 코드가 구현될 수 있다. 상기 소프트웨어 코드는 메모리(160)에 저장되고, 제어부(180)에 의해 실행될 수 있다.

도 2는 본 발명과 관련된 이동 단말기(100)의 일 예를 전면에서 바라본 사시도이다.

개시된 이동 단말기(100)는 바 형태의 단말기 바디를 구비하고 있다. 다만, 본 발명은 여기에 한정되지 않고, 2 이상의 바디들이 상대 이동 가능하게 결합되는 슬라이드 타입, 폴더 타입, 스윙 타입, 스위블 타입 등 다양한 구조에 적용이 가능하다.

바디는 외관을 이루는 케이스(케이싱, 하우징, 커버 등)를 포함한다. 본 실시예에서, 케이스는 프론트 케이스(101)와 리어 케이스(102)로 구분될 수 있다. 프론트 케이스(101)와 리어 케이스(102)의 사이에 형성된 공간에는 각종 전자부품들이 내장된다. 프론트 케이스(101)와 리어 케이스(102) 사이에는 적어도 하나의 중간 케이스가 추가로 배치될 수도 있다.

케이스들은 합성수지를 사출하여 형성되거나 금속 재질, 예를 들어 스테인레스 스틸(STS) 또는 티타늄(Ti) 등과 같은 금속 재질을 갖도록 형성될 수도 있다.

단말기 바디에는 디스플레이부(151), 음향출력부(152), 카메라(121), 사용자 입력부(130/131,132), 마이크(122), 인터페이스(170) 등이 배치될 수 있다.

디스플레이부(151)는 프론트 케이스(101)의 주면의 대부분을 차지한다. 디스플레이부(151)의 양단부 중 일 단부에 인접한 영역에는 음향출력부(151)와 카메라(121)가 배치되고, 다른 단부에 인접한 영역에는 사용자 입력부(131)와 마이크(122)가 배치된다. 사용자 입력부(132)와 인터페이스(170) 등은 프론트 케이스(101) 및 리어 케이스(102)의 측면에 배치될 수 있다.

사용자 입력부(130)는 이동 단말기(100)의 동작을 제어하기 위한 명령을 입력받기 위해 조작되는 것으로서, 복수의 조작 유닛들(131,132)을 포함할 수 있다. 조작 유닛들(131,132)은 조작부(manipulating portion)로도 통칭 될 수 있으며, 사용자가 촉각 적인 느낌을 가면서 조작하게 되는 방식(tactile manner)이라면 어떤 방식이든 채용될 수 있다.

제1 또는 제2조작 유닛들(131,132)에 의하여 입력되는 내용은 다양하게 설정될 수 있다. 예를 들어, 제1 조작 유닛(131)은 시작, 종료, 스크롤 등과 같은 명령을 입력받고, 제2 조작 유닛(132)은 음향출력부(152)에서 출력되는 음향의 크기 조절 또는 디스플레이부(151)의 터치 인식 모드로의 전환 등과 같은 명령을 입력받을 수 있다.

도 3은 도 2에 도시된 이동 단말기(100)의 후면 사시도이다.

도 3을 참조하면, 단말기 바디의 후면, 다시 말해서 리어 케이스(102)에는 카메라(121')가 추가로 장착될 수 있다. 카메라(121')는 카메라(121, 도 2 참조)와 실질적으로 반대되는 촬영 방향을 가지며, 카메라(121)와 서로 다른 화소를 가지는 카메라일 수 있다.

예를 들어, 카메라(121)는 화상 통화 등의 경우에 사용자의 얼굴을 촬영하여 상대방에 전송함에 무리가 없도록 저 화소를 가지며, 카메라(121')는 일반적인 피사체를 촬영하고 바로 전송하지는 않는 경우가 많기에 고 화소를 가지는 것이 바람직하다. 카메라(121,121')는 회전 또는 팝업(pop-up) 가능하게 단말기 바디에 설치될 수도 있다.

카메라(121')에 인접하게는 플래쉬(123)와 거울(124)이 추가로 배치된다. 플래쉬(123)는 카메라(121')로 피사체를 촬영하는 경우에 피사체를 향해 빛을 비추게 된다. 거울(124)은 사용자가 카메라(121')를 이용하여 자신을 촬영(셀프 촬영)하고자 하는 경우에, 사용자 자신의 얼굴 등을 비춰볼 수 있게 한다.

단말기 바디의 후면에는 음향 출력부(152')가 추가로 배치될 수도 있다. 음향 출력부(152')는 음향 출력부(152, 도 2 참조)와 함께 스테레오 기능을 구현할 수 있으며, 통화시 스피커폰 모드의 구현을 위하여 사용될 수도 있다.

단말기 바디의 측면에는 통화 등을 위한 안테나 외에 방송신호 수신용 안테나(미도시)가 추가적으로 배치될 수 있다. 방송수신모듈(111, 도 1 참조)의 일부를 이루는 상기 안테나는 단말기 바디에서 인출 가능하게 설치될 수 있다.

단말기 바디에는 이동 단말기(100)에 전원을 공급하기 위한 전원공급부(190)가 장착된다. 전원공급부(190)는 배터리(191, 도 4 참조)로 구현될 수 있으며, 배터리(191)는 단말기 바디에 내장되거나, 단말기 바디에 착탈 가능하게 구성될 수 있다. 리어 케이스(102)에는 배터리(191)의 이탈을 제한하도록 이루어지는 배터리 커버(103)가 착탈 가능하게 결합될 수 있다.

도 4는 도 2의 이동 단말기(100)의 분해 사시도이다.

도 4를 참조하면, 단말기 바디의 내부 공간에는 인쇄회로기판(161)이 배치된다. 인쇄회로기판(161)은 리어 케이스(102)에 단말기 바디의 주면 대부분을 차지하도록 장착될 수 있다. 인쇄회로기판(161)은 이동 단말기(100)의 각종 기능을 동작시키기 위하여 이동 단말기(100)를 제어하는 제어부(180, 도 1 참조)의 일 예로서 구성될 수 있다. 예를 들어, 인쇄회로기판(161)은 디스플레이(151a)를 통하여 이동 단말기(100)에서 처리되는 정보를 표시(출력)하도록 이루어진다.

인쇄회로기판(161)의 적어도 일면에는 이동 단말기(100)의 각종 기능을 동작시키기 위한 전자소자들이 장착된다. 예를 들어, 인쇄회로기판(161)의 일면에는 디스플레이(151a), 음향 출력 모듈(152) 및 카메라(121) 등이 장착될 수 있다.

도 5는 안테나들이 단말기 본체에 배치된 일예를 보여주는 개념도이ㄷ.

도 5는 안테나들이 단말기의 일정 영역에 배치될 수 있음을 도시한 것이다. 제1 안테나는 단말기의 하단에 배치되고, 그라운드를 구비하는 회로기판과 급전 연결될 수 있다. 이에 비해 제2 안테나는 단말기의 상단에 배치될 수 있다.

이와 같이 서로 이격되어 배치되는 안테나로 인하여, 격리도 특성이 향상될 수 있다.

상기 이동 단말기(200)는 예를 들어 US-PCS(US Personal Communication System), EGRPS(Enhanced Global Packet Radio Service), UMTS(Universal Mobile Telecommunications System), CDMA(Code Division Multiple Access) 통신 서비스를 제공하는 멀티모드 및 멀티대역 이동 단말기가 될 수 있다. 상기 이동 단말기(200)는 및 LTE (Long Term Evolution) 통신 서비스를 더 제공할 수 있다. 또한 상기 이동 단말기(200)는 2G (Geneartion) 및 3G (Generation) 통신 서비스를 통합 제공하는 멀티모드 및 멀티대역 이동 단말기일 수 있다.

제1 안테나는 US-PCS, CDMA, LTE 통신 서비스를 통합적으로 제공할 수 있도록 멀티모드로 동작하고, 멀티대역에서 공진하는 안테나일 수 있다.

그리고 제2 안테나는 GPS(Global Positioning System)/GNSS(Global Navigation Satellite System) 신호(이하, ‘GPS 신호’라고 칭함)를 수신하는 안테나일 수 있다.

제1 안테나가 복수의 주파수 신호를 출력함으로 인하여, 제2 안테나에 수신되는 신호에 혼변조 왜곡 신호가 포함되어 수신 감도가 저하될 수 있다.

혼변조 왜곡(InterModulation Distortion, IMD)이라 함은 비선형 소자를 통한 주파수 신호 처리 과정에서 두 개의 다른 입력 주파수 신호의 하모닉(Harmonic) 주파수들끼리의 합과 차로 조합된 출력 주파수 성분이 나오는 현상을 말하는 것으로, 하나의 주파수 신호가 처리되면서 나타나는 게 아니라 두 개 이상의 주파수 신호가 동시에 처리될 때 나타나는 현상이다.

이와 같은 혼변조 왜곡은 제1 안테나의 송신 경로(Tx Path)로부터 제2 안테나의 수신경로(Rx Path)로 누설되는 송신 전력이 원인이다.

이와 같은 혼변조 왜곡을 제어하기 위하여, 수신 모듈은 LC 집중 정수 소자를 포함하는 수신 모듈을 형성하였다.

이하 도 6 내지 도 7을 참조하여 상세히 살펴보기로 한다. 도 6는 도 1의 무선통신부와 관련된 이동 단말기의 일 실시예에 따른 블록 구성도이며, 도 7은 도 6에 도시된 전력증폭모듈의 세부 구성을 나타낸 블록도이다.

상기 이동 단말기(200)는 트랜시버(210), 전력증폭모듈(220), 프론트 엔드 모듈(230)을 포함한다.

상기 트랜시버(210)는 복수의 출력단들을 구비하고, 상기 출력단들 중 어느 하나를 통해 제1 및 제2 신호를 선택적으로 출력한다.

상기 전력증폭모듈(220)은 상기 트랜시버(210) 및 상기 프론트 엔드 모듈(230) 사이에 배치된다.

상기 프론트 엔드 모듈(230)은 상기 전력증폭모듈(220)을 제1 안테나(231)와 연결시킨다.

이하, 상기 트랜시버(210), 전력증폭모듈(220) 및 프론트 엔드 모듈(230)에 대하여 상세히 설명한다.

상기 트랜시버(210)에서 출력되는 상기 제1 및 제2 신호는 서로 다른 통신 서비스의 전자기 신호들이다.

여기서, 주파수 대역이 동일하고 통신 서비스의 종류가 다르면, 서로 다른 통신 서비스로 정의한다. 예를 들면 GSM 850, CDMA 850, WCDMA 850, US-PCS 1900은 서로 다른 통신 서비스이다.

다만 주파수 대역이 서로 다르고 통신 서비스의 종류가 같으면, 동일한 통신 서비스로 정의한다. 예를 들면, GSM 850, 900, 1800, 1900 통신 서비스는 모두 GSM 방식의 동일한 통신 서비스이다. 또한 CDMA 850, 1900은 모두 CDMA 방식의 동일한 통신 서비스이고, WCDMA 850, 900, 1900은 모두 WCDMA 방식의 동일한 통신 서비스이고, US-PCS 1900은 US-PCS방식의 동일한 통신 서비스이다.

상기 트랜시버(210)는 수신 증폭부(211), 송신 증폭부(212), 전원부(213) 및 제어부(214)를 포함한다.

상기 수신 증폭부(211)는 상기 프론트엔드모듈(210)로부터 전송받은 전자기신호를 증폭한다. 상기 수신 증폭부(211)는 복수의 입력단을 구비하며, 상기 복수의 입력단은 제1 내지 제5 입력단(R1 ~ R5)을 포함한다.

예를 들면, 상기 제1 내지 제5 입력단(R1 ~ R5)으로 입력되는 신호는 주파수 대역이 각각 935 ~ 960MHz, 869 ~ 894MHz, 1930 ~1990MHz, 1805 ~ 1880MHz, 2110 ~ 2170MHz 이 될 수 있다.

상기 송신 증폭부(212)는 상기 전력증폭모듈(220)이 상기 전자기신호를 고출력 증폭(high power amplifying)하도록 상기 전자기신호를 구동 증폭(driving amplifiying)하여 상기 전력증폭모듈(220)로 전송한다. 상기 송신 증폭부(212)는 복수의 출력단들에 해당하는 제1 내지 제3 출력단(T1 ~ T3)을 구비한다.

예를 들면, 상기 제1 내지 제3 출력단(T1 ~ T3)에서 출력되는 신호는 주파수 대역이 각각 824 ~ 915MHz, 1710 ~ 1910MHz, 1920 ~ 1980MHz 이 될 수 있다.

상기 제어부(214)는 상기 프론트 엔드 모듈(230) 내부의 복수의 신호전달경로의 스위칭 동작을 제어하는 제어신호를 생성한다. 즉 상기 제어부(214)는 상기 스위치부(232)의 n개의 경로에 대한 스위치 온, 오프 기능을 수행한다. 예를 들면 제어신호가 4개의 비트로 구성된 경우 0000에서 1111까지 16개의 서로 다른 제어신호를 형성할 수 있다. 따라서 제어신호가 n개의 비트로 구성된 경우 상기 제어부(214)는 최대 2ⁿ개의 경로에 대한 스위치 제어가 가능하다.

상기 전력증폭모듈(220)은 적어도 하나의 전력증폭부를 구비하며, 상기 적어도 하나의 전력증폭부는 제1 내지 제3 전력증폭부(221 ~ 223)를 포함한다. 상기 전력증폭모듈(220)은 DC-DC 변환부(226), 듀플렉서부(227) 및 송신 필터부(228)를 더 포함한다.

상기 제1 내지 제3 전력증폭부(221 ~ 223)는 상기 트랜시버(210)의 출력단들(T1 ~ T3) 중 어느 하나와 연결되며, 기설정된 주파수 대역 내에서 입력되는 신호를 증폭하도록 이루어진다.

예를 들면, 상기 제1 전력증폭부(221)는 상기 제1 및 제2 신호를 증폭한다.

상기 제1 및 제2 신호는 기설정된 주파수 대역 내에 포함되며, 서로 인접하거나 동일한 주파수 대역의 전자기 신호들이다.

상기 제1 및 제2 신호는 서로 인접한 주파수 대역의 전자기 신호들이다. 예를 들면, 상기 제1 신호는 제1 주파수 대역의 LTE B4 통신서비스의 전자기 신호들 중 하나이고, 제2 신호는 제2 주파수 대역의 US-PCS 통신서비스의 전자기 신호가 될 수 있다. 즉, 상기 제1 주파수 대역은 Tx 1710 ~ 1755 MHz이고, 상기 제2 주파수 대역은 Tx 1850 ~ 1910 MHz 가 될 수 있다.

상기 제2 전력증폭부(222)는 상기 제1 및 제2 신호와 주파수 대역이 서로 다른 제 3 및 제4 신호를 증폭한다.

상기 제3 및 제4 신호는 서로 인접한 주파수 대역의 전자기 신호들이다. 예를 들면, 상기 제3 신호는 제3 주파수 대역의 GSM 850, CDMA 850 및 WCDMA 850 통신 서비스의 전자기 신호들 중 하나이며, 상기 제4 신호는 제4 주파수 대역의 GSM 900 통신서비스의 전자기 신호들 중 하나가 될 수 있다. 상기 제3 주파수 대역은 824 ~ 849MHz이고, 상기 제4 주파수 대역은 890 ~ 915MHz 가 될 수 있다.

상기 제3 전력증폭부(223)는 상기 제1 내지 제4 신호와 주파수 대역이 서로 다른 적어도 하나의 전자기 신호를 증폭한다. 예를 들면, 상기 적어도 하나의 전자기 신호는 제5 주파수 대역의 WCDMA 2100 및 LTE 2100 통신 서비스의 전자기 신호이다. 여기서, 상기 제5 주파수 대역은 1920 ~ 1980 MHz 이다.

상기 이동 단말기(200)는 GPS/GNSS 수신부(240)를 더 포함할 수 있다.

상기 GPS/GNSS 수신부(240)은 일 예로, GPS 위성으로부터 시간과 거리를 수신받아 산출된 위치 정보를 전자기신호에 의해 직접 수신하거나 이동통신망을 통해 수신할 수 있다..

상기 GPS/GNSS 수신부(240)는 상기 트랜시버(210)와 GPS/GNSS 안테나(243, 이하 '제2 안테나' 라고 한다)에 양단이 연결되고, IMD 제거 필터(241)와 수신필터(242)를 구비한다.

여기서, 상기 제2 안테나(243)는 1574.42 ~1576.52 MHz 주파수 대역에서 상기 GPS 위성 또는 이동통신망을 통해 상기 전자기신호를 수신한다. GNSS로 동작하는 경우 주파수 대역은 1597.5 ~ 1605.8 MHz가 될 수 있다.

상기 제2 안테나(243)는 원형편파(Circular polarzation) 특성을 요하므로 상기 제1 안테나(211)와 별도로 이동 단말기에 구비된다. 상기 수신필터(242)는 상기 주파수 대역의 신호는 통과시키고, 상기 주파수 대역 이외의 신호는 차단시킨다.

수신필터(242)는 저잡음 증폭기(LNA: Low Noise Amplifier, 242b) 및 적어도 하나의 수신 필터(242a, 242c) 등을 포함할 수 있다. 이와 같이 수신 필터는 적어도 하나의 능동 소자를 포함한다.

앞서 살펴본 바와 같이, 제1 신호와 제2 신호를 송신하는 제1 안테나의 송신 경로(Tx Path)로부터 제2 안테나의 수신경로(Rx Path)로 송신 전력이 누설되어 혼변조 왜곡 현상이 발생한다.

즉, 제2 안테나로 수신되는 신호에 포함되는 혼변조 왜곡 신호를 제어하도록 수신 모듈은 IMD 제거 필터(241)를 포함한다.

IMD 제거 필터(241)는 제1 노치 필터(241a)와 제2 노치 필터(241b)로 구성될 수 있다. 제1 노치 필터(241a)와 제2 노치 필터(241b)는 각각 LC 집중 정수 소자를 포함할 수 있다. 이로 인해 신호의 감쇠율은 약 0.2 dB 내외가 된다.

이와 같이 IMD 제거 필터(241)를 형성함으로써, 제3 신호에 혼변조 왜곡 신호가 포함되어, 수신 감도가 저하되는 것을 방지할 수 있다.

도 7에 도시한 바와 같이, 상기 제1 내지 제3 전력증폭부(221 ~ 223)는 고출력 증폭을 위하여 복수 개의 전력 증폭기 (A1, A2)를 구비할 수 있다. 여기서, 상기 제1 전력 증폭기(A1)는 제1 입력 정합회로(M1) 및 제1 출력 정합회로(M2)에 의해, 상기 제2 전력 증폭기(A2)는 제2 입력 정합회로(M2) 및 제2 출력 정합회로(M3)에 의해 입력단과 출력단의 임피던스 정합이 이루어진다. 상기 제1 및 제2 입력 정합회로(M1, M2)와 제1 및 제2 출력 정합회로(M2, M3)는 인덕터 및 커패시터의 조합으로 구성되며, 인덕턴스 및 커패시턴스의 값이 고정된 고정 정합회로(fixed matching circuit)이다. 상기 고정 정합회로는 가변 정합회로에 비하여 단말기 내부에서 차지하는 공간을 감소시킬 뿐만 아니라, 통신 서비스의 모드 전환에 따른 지연시간을 감소시킬 수 있다.

도 6 내지 도 7에 따른 상기 제1 내지 제3 전력증폭부(221~ 223)는 복수 개의 통신 서비스를 포함하는 주파수 대역에서 상기 전자기신호를 증폭함으로써, 복수의 통신 서비스를 효율적으로 제공할 수 있는 이동 단말기(200)를 제공한다.

즉 동일 주파수 대역 뿐만 아니라 인접한 주파수 대역에서 제공되는 통신 서비스의 전자기 신호를 증폭하는 전력증폭기가 공유되도록 배치됨으로써, 전체 전력증폭기의 수가 감소되어 전체 전력증폭부의 크기와 소비전력량이 감소된다.

상기 DC-DC 변환부(226)는 상기 전원부(213)로부터 직류 전원을 공급받아, 상기 제1 내지 제3 전력증폭부(221 ~ 223)의 각각의 전력 증폭기에 전압 변환된 직류 전원을 공급한다.

상기 듀플렉서부(227)는 상기 프론트 엔드 모듈(210)과 상기 제1 내지 제3 전력증폭부(221 ~ 223) 사이에 배치되고, 제1 송신신호와 상기 제1 송신신호와 대응하는 제1 수신신호를 상호분리한다. 여기서, 상기 제1 송신신호는 상기 트랜시버(210)로부터 선택적으로 출력된 제1 및 제2 신호이다.

상기 듀플렉서부(227)는 제1 송신신호를 상기 전력증폭부(221 ~ 223)에 연결된 제1 단자로 입력받아 상기 프론트 엔드 모듈(230)에 연결된 제2 단자로 출력한다. 반면에 상기 프론트 엔드 모듈(230)로부터 입력된 제1 수신신호를 상기 제2 단자로 입력받아 상기 트랜시버(210)에 연결된 제3 단자로 출력한다.

상기 듀플렉서부(227)는 제1 내지 제3 듀플렉서(227a ~ 227c)를 포함하며, 상기 제1 내지 제3 듀플렉서(227a ~ 227c)는 제1 내지 제3 단자를 구비한다. 상기 제1 송신신호(TX1 ~ TX3)는 상기 제1 단자(n1)에서 상기 제2 단자(n2)로 전송되며, 상기 제1 수신 신호(RX1 ~ RX3)는 상기 제2 단자(n2)에서 상기 제3 단자(n3)로 전송된다.

다시 도 6 내지 도 7을 참조하면, 상기 송신 필터부(228)는 상기 트랜시버(210)와 상기 제1 내지 제3 전력증폭모듈(221 ~ 223) 사이에 배치되고, 기설정된 주파수 대역의 신호는 통과시키고, 상기 기설정된 주파수 대역 외의 신호는 차단시킨다. 송신 필터부는 표면 탄성파(SAW: Surface Acoustic Wave) 필터로 구현될 수 있다.

상기 송신 필터부(228)는 상기 제1 및 제2 주파수 대역의 신호를 통과시키는 제1 송신필터(228a), 상기 제3 및 제4 주파수 대역의 신호를 통과시키는 제2 송신 필터(228b) 및 상기 제5 주파수 대역의 신호를 통과시키는 제3 송신 필터(228c)를 포함한다.

상기 제1 내지 제3 송신필터(228a ~ 228c)는 2개의 입력 선로와 1개의 출력 선로를 구비하는 멀티입력 단일출력 형태로 구현될 수 있다. 상기 2개의 입력 선로 중 하나는 나머지 입력 선로와 다른 선로 길이를 갖는 지연 선로(delayed line)에 해당하여 서로 다른 위상 값을 갖는다. 상기 지연 선로를 갖는 멀티입력 단일출력 형태의 상기 제1 내지 제3 송신필터(228a ~ 228c)는 노이즈에 강한 특성을 갖는다.

상기 프론트 엔드 모듈(230)은 스위치부(232) 및 수신 필터부(233)을 더 포함한다.

상기 안테나(231)는 적어도 하나 이상의 안테나를 구비하며, 하나의 안테나로 상기 통신 서비스 주파수 대역의 전자기신호를 송신 또는 수신한다. 또한 상기 안테나(231)는 둘 이상의 복수 개의 안테나를 구비하여 각각이 적어도 하나의 주파수 대역의 전자기신호를 송신 또는 수신할 수 있다.

상기 스위치부(232)는 상기 안테나(231)와 상기 수신 필터부(233)사이에 배치되고, 상기 전력증폭모듈(220)과 상기 안테나(231) 또는 상기 안테나(231)와 상기 트랜시버(210) 사이의 복수 개의 경로 중 어느 한 경로를 연결한다.

상기 수신 필터부(233)는 상기 안테나(231)로부터 수신되어 상기 트랜시버(210)로 입력되는 제2 수신신호는 통과시키고, 상기 제2 수신신호가 속한 주파수 대역 외의 신호는 차단시킨다.

상기 수신 필터부(233)는 제1 및 제2 수신필터(FR1, FR2)를 포함한다. 상기 제1 및 제2 수신 필터(FR1,FR2)는 각각 제2 및 제4 수신주파수 대역(B_RX2,B_RX4)의 신호는 통과시키고, 상기 제2 및 제4 수신주파수 대역(B_RX2,B_RX4)이외의 신호는 차단시킨다. 예를 들면, 상기 제2 및 제4 수신주파수 대역(B_RX2,B_RX4)은 각각 935 ~ 960 MHz 및 1805 ~ 1880MHz이며, 상기 제2 및 제4 수신주파수 대역(B_RX2,B_RX4)의 신호는 각각 GSM 900 및 GSM 1800 통신 서비스의 수신신호가 될 수 있다.

도 8은 안테나들이 단말기 본체에 배치된 다른 예를 보여주는 개념도이고, 도 9는 도 6에 도시된 이동 단말기의 변형 예를 보여주는 블록도이다.

이하에서, 도 5 내지 도 7에 도시된 이동 단말기(300)의 변형 예에 있어서, 그 차이점을 위주로 설명한다.

도 8은 안테나들이 단말기의 일정 영역에 배치될 수 있음을 도시한 것이다. 제1 안테나는 단말기의 우측하단에 배치되고, 그라운드를 구비하는 회로기판과 급전 연결될 수 있다. 이에 비해 제2 안테나는 단말기의 좌측 상단에 배치될 수 있다. 또한, 제3 안테나는 단말기의 좌측 하단에 배치될 수 있으며, 제4 안테나는 단말기의 우측 상단에 배치될 수 있다.

상기 이동 단말기(300)는 예를 들어 US-PCS(US Personal Communication System), EGRPS(Enhanced Global Packet Radio Service), UMTS(Universal Mobile Telecommunications System), CDMA(Code Division Multiple Access) 통신 서비스를 제공하는 멀티모드 및 멀티대역 이동 단말기가 될 수 있다. 상기 이동 단말기(300)는 및 LTE (Long Term Evolution) 통신 서비스를 더 제공할 수 있다. 또한 상기 이동 단말기(300)는 2G (Geneartion) 및 3G (Generation) 통신 서비스를 통합 제공하는 멀티모드 및 멀티대역 이동 단말기일 수 있다.

제1 안테나는 LTE 통신 서비스를 제공할 수 있도록 형성되고, 제2 안테나는 US-PCS 통신 서비스를 제공할 수 있도록 형성되고, 제3 안테나는 CDMA 서비스를 제공할 수 있도록 형성될 수 있다.

그리고, 제4 안테나는 GPS(Global Positioning System)/GNSS(Global Navigation Satellite System) 신호(이하, ‘GPS 신호’라고 칭함)를 수신하는 안테나일 수 있다.

도 9를 참조하면, 이동 단말기는 제1 내지 제3 안테나(331a, 331b, 331c)와 트랜시버(310)를 연결하는 전력증폭모듈(320)을 구비할 수 있다.

그리고 GPS/GNSS 수신부(340)는 상기 트랜시버(310)와 GPS/GNSS 안테나(343, 이하 '수신 안테나' 라고 한다)에 양단이 연결되고, IMD 제거 필터(341)와 수신필터(342)를 구비한다. 수신필터(342)는 상기 주파수 대역의 신호는 통과시키고, 상기 주파수 대역 이외의 신호는 차단시킨다.

수신필터(342)는 저잡음 증폭기(LNA: Low Noise Amplifier, 242b) 및 적어도 하나의 수신 필터(342a, 342c) 등을 포함할 수 있다. 이와 같이 수신 필터는 적어도 하나의 능동 소자를 포함한다.

여기서, 상기 수신 안테나(343)는 1574.42 ~1576.62 MHz 주파수 대역에서 상기 GPS 위성 또는 이동통신망을 통해 상기 전자기신호를 수신한다. GNSS로 동작하는 경우 주파수 대역은 1597.5 ~ 1605.8 MHz가 될 수 있다.

트랜시버는 앞서 살펴본 바와 같이 수신 증폭부와 송신 증폭부를 구비할 수 있다. 그리고 도시하지 않았지만, 전원부와 제어부를 포함할 수 있다.

또한, 제1 내지 제3 안테나(331a, 331b, 331c)와 제1 내지 제3 듀플렉서와 각각 연결된다. 그리고 어느 하나의 안테나와 전력증폭모듈(320) 사이에는 프론트 엔드 모듈이 포함할 수 있으며, 프론트 엔드 모듈(FEM: Front-End Module, 미도시)은 각 경로를 스위칭할 수 있는 스위치부를 포함할 수 있다. 스위치부는 SPDT(Single Pole Double Throw) 스위치 형태로 구현되어 각 전력 증폭부 또는 듀플렉서들과의 경로를 스위칭할 수 있다.

제1 내지 제3 안테나(331a, 331b, 331c)는 제1 내지 제3 신호를 방출하도록 형성될 수 있다. 그 중에서, 제1 및 제2 신호는 기설정된 주파수 대역 내에 포함되며, 서로 인접하거나 동일한 주파수 대역의 전자기 신호들이 될 수 있다.

상기 제1 및 제2 신호가 서로 인접한 주파수 대역의 전자기 신호들이 경우, 예를 들면, 상기 제1 신호는 제1 주파수 대역의 LTE B4 통신서비스의 전자기 신호들 중 하나이고, 제2 신호는 제2 주파수 대역의 US-PCS 통신서비스의 전자기 신호가 될 수 있다. 즉, 상기 제1 주파수 대역은 Tx 1710 ~ 1755 MHz이고, 상기 제2 주파수 대역은 Tx 1850 ~ 1910 MHz 가 될 수 있다.

이 때, 제1 신호와 제2 신호를 송신하는 제1 안테나와 제2 안테나의 송신 경로(Tx Path)로부터 제4 안테나(수신 안테나)의 수신경로(Rx Path)로 송신 전력이 누설되어 혼변조 왜곡 현상이 발생한다.

즉, 수신 안테나로 수신되는 신호에 포함되는 혼변조 왜곡 신호를 제어하도록 수신 모듈은 IMD 제거 필터(341)를 포함한다.

IMD 제거 필터(341)는 제1 노치 필터(341a)와 제2 노치 필터(341b)로 구성될 수 있다. 제1 노치 필터(341a)와 제2 노치 필터(341b)는 각각 LC 집중 정수 소자를 포함할 수 있다. 이로 인해 신호의 감쇠율은 약 0.2 dB 내외가 된다.

상기와 같이 설명된 이동 단말기는 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

Claims

복수의 출력단들을 구비하는 트랜시버;
상기 복수의 출력단들과 각각 연결되고, 제1 주파수 대역의 제1 신호 또는 제2 주파수 대역의 제2 신호를 증폭하여 각각 연결된 복수의 안테나들로 출력하는 복수의 전력증폭부들; 및
상기 복수의 안테나들로부터 이격되어 배치되는 수신 안테나를 통해 상기 제1 주파수 대역 및 상기 제2 주파수 대역과 상이한 제3 주파수 대역의 제3 신호를 수신하여 상기 트랜시버로 출력하는 수신 모듈을 포함하고,
상기 수신 모듈은,
상기 제1 신호 또는 제2 신호로 인해 상기 제3 신호에 포함되는 혼변조 왜곡(IMD) 신호를 제어하도록 형성되는 제1 및 제2 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제1항에 있어서,
상기 제2 필터는 상기 제1 필터에 직렬로 연결되고, 각각 LC 집중 정수 소자(LC lumped element)를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제1항에 있어서,
상기 복수의 안테나들은 통신 서비스를 통합적으로 제공할 수 있도록 멀티모드로 동작하고, 멀티대역에서 공진하는 안테나이고, 상기 수신 안테나는 GPS 신호를 수신하는 GPS 안테나인 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제2항에 있어서,
상기 수신 모듈은 적어도 하나의 능동 소자를 포함하고,
상기 제1 필터 및 상기 제2 필터는 상기 수신 안테나와 상기 능동 소자 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
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제1항에 있어서,
상기 제1 신호는 상기 제1 주파수 대역인 1710 MHz 내지 1755 MHz 대역 내의 신호이고,
상기 제2 신호는 상기 제2 주파수 대역인 1850 MHz 내지 1910 MHz 대역 내의 신호인 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제8항에 있어서,
상기 제3 신호는 상기 제3 주파수 대역인 1574 MHz 내지 1577 MHz 또는 1597 MHz 내지 1606 MHz 중 어느 하나의 대역 내의 신호인 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제1 항에 있어서,
상기 트랜시버와 상기 복수의 전력증폭부들 사이에 배치되고,
상기 제1 신호 및 상기 제2 신호를 포함하는 기설정된 주파수 대역 내의 신호는 통과시키고, 상기 기설정된 주파수 대역 외의 신호는 차단시키는 송신 필터부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동단말기.
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복수의 출력단들을 구비하고, 상기 출력단들 중 어느 하나를 통해 제1 주파수 대역의 제1 신호 또는 제2 주파수 대역의 제2 신호를 출력하는 트랜시버;
상기 출력단들 중 어느 하나와 연결되어 입력되는 신호를 증폭하여 제1 안테나로 출력하는 전력증폭부; 및
상기 제1 안테나와 이격되는 제2 안테나를 통해 상기 제1 주파수 대역 및 상기 제2 주파수 대역과 상이한 제3 주파수 대역의 제3 신호를 수신하여 상기 트랜시버로 출력하는 수신 모듈을 포함하고,
상기 수신 모듈은,
상기 제1 신호 또는 제2 신호로 인해 상기 제3 신호에 포함되는 혼변조 왜곡(IMD) 신호를 제어하도록 형성되는 제1 필터 및 제2 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
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제12항에 있어서,
상기 제2 필터는 상기 제1 필터에 직렬로 연결되고, 각각 LC 집중 정수 소자(LC lumped element)를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제14항에 있어서,
상기 제1 안테나는 통신 서비스를 통합적으로 제공할 수 있도록 멀티모드로 동작하고, 멀티대역에서 공진하는 안테나이고, 상기 제2 안테나는 GPS 신호를 수신하는 GPS 안테나인 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
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