KR102341013B1 - 멀티 웨이 스위치, 무선 주파수 시스템 및 무선 통신 장치 - Google Patents

멀티 웨이 스위치, 무선 주파수 시스템 및 무선 통신 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 멀티 웨이 스위치, 무선 주파수 시스템 및 무선 통신 장치를 제공한다. 멀티 웨이 스위치는 4개의 T포트 및 2n개의 P포트를 포함한다. 4개의 T포트 중 각 T포트는 2n개의 P포트에 모두 결합된다. 4개의 T포트는 송신-수신 기능을 지원한다. n은 정수이고, n≥2이다. 멀티 웨이 스위치는 듀얼 주파수 듀얼 송신 모드에서 동작 가능한 무선 통신 장치의 무선 주파수 회로 및 안테나 시스템에 결합되어 무선 통신 장치의 프리셋 기능을 실현하는 데에 사용된다. 안테나 시스템은 2n개의 P포트에 대응되는 2n개의 안테나를 포함한다. 프리셋 기능은 2n개의 안테나를 통해 사운딩 참조 신호(SRS)를 순차적으로 전송하는 기능이다.

Description

멀티 웨이 스위치, 무선 주파수 시스템 및 무선 통신 장치
본 발명은 이동 단말기 기술분야에 관한 것으로, 보다 구체적으로 멀티 웨이 스위치, 무선 주파수 시스템 및 무선 통신 장치에 관한 것이다.
스마트 폰과 같은 무선 통신 장치가 널리 사용됨에 따라, 스마트 폰이 지원할 수 있는 응용 프로그램은 점점 많아지고 있으며, 또한 기능도 점점 강해지고 있다. 스마트 폰은 다양화, 개성화된 방향으로 발전하면서 사용자의 삶에서 필수적인 전자 제품으로 되었다. 제 4 세대(the 4th Generation, 4G) 이동 통신 시스템에서 무선 통신 장치는 일반적으로 단일 안테나 또는 듀얼 안테나 무선 주파수(RF) 시스템 아키텍처를 채용하고 있다. 현재 제 5 세대(the 5th Generation, 5G) 이동 통신 시스템의 새로운 라디오(New Radio, NR) 시스템에서 4-안테나 RF 시스템 아키텍처를 지원하는 수요가 제안되고 있다.
본 발명의 실시예는 멀티 웨이 스위치, 무선 주파수 시스템 및 무선 통신 장치를 제공하고, 제 5 세대 새로운 라디오(5G NR)에서 무선 통신 장치의 2n개의 포트에 대응되는 2n개의 안테나를 통해 사운딩 참조 신호(sounding reference signals, SRS)를 순차적으로 전송하는 기능(즉, 2n-포트 SRS)을 실현한다.
제 1 양태에서, 본 발명의 실시예는 멀티 웨이 스위치를 제공한다. 멀티 웨이 스위치는 4개의 T포트 및 2n개의 P포트를 포함한다. 4개의 T포트 중 각 T포트는 2n개의 P포트에 모두 결합된다. n은 정수이고, n
Figure 112020071083252-pct00001
2이다. 4개의 T포트는 송신-수신 기능을 지원한다.
멀티 웨이 스위치는 듀얼 주파수 듀얼 송신 모드에서 작동 가능한 무선 통신 장치의 무선 주파수 회로 및 안테나 시스템에 결합되어 무선 통신 장치의 프리셋 기능을 실현하는 데에 사용된다. 안테나 시스템은 2n개의 P포트에 대응되는 2n개의 안테나를 포함한다. 프리셋 기능은 2n개의 안테나를 통해 사운딩 참조 신호(SRS)를 순차적으로 전송하는 기능이다.
제 2 양태에서, 본 발명의 실시예는 무선 주파수 시스템을 제공한다. 무선 주파수 시스템은 안테나 시스템과, 무선 주파수 회로와, 무선 주파수 회로 및 안테나 시스템에 결합된 멀티 웨이 스위치를 포함한다.
멀티 웨이 스위치는 4개의 T포트 및 2n개의 P포트를 포함한다. 4개의 T포트 중 각 T포트는 2n개의 P포트에 모두 결합된다. 4개의 T포트는 송신-수신 기능을 지원한다. n은 정수이고, n
Figure 112020071083252-pct00002
2이다. 안테나 시스템은 2n개의 P포트에 대응되는 2n개의 안테나를 포함한다. 멀티 웨이 스위치는 2n개의 안테나를 통해 SRS를 순차적으로 전송하는 프리셋 기능을 실현하는 데에 사용된다.
제 3 양태에서, 본 발명의 실시예는 무선 통신 장치를 제공한다. 무선 통신 장치는 안테나 시스템과, 무선 주파수 트랜시버와, 무선 주파수 트랜시버에 결합된 무선 주파수 회로와, 무선 주파수 회로 및 안테나 시스템에 결합된 멀티 웨이 스위치를 포함한다.
멀티 웨이 스위치는 4개의 T포트 및 2n개의 P포트를 포함한다. 안테나 시스템은 2n개의 P포트에 대응되는 2n개의 안테나를 포함한다. n은 정수이고, n
Figure 112020071083252-pct00003
2이다. 4개의 T포트 중 각 T포트는 2n개의 P포트에 모두 결합되고, 4개의 T포트는 송신-수신 기능을 지원한다. 각 P포트는 2n개의 안테나 중 하나의 안테나에 결합되고, 2n개의 P포트 중 임의의 2개의 P포트는 2n개의 안테나 중 서로 다른 안테나에 결합된다. 멀티 웨이 스위치는 2n개의 안테나를 통해 SRS를 순차적으로 전송하는 프리셋 기능을 실현하는 데에 사용된다.
본 발명의 실시예에서, 무선 통신 장치는 안테나 시스템, 무선 주파수 회로 및 멀티 웨이 스위치를 포함한다. 안테나 시스템은 2n개의 안테나를 포함한다. 멀티 웨이 스위치는 4개의 T포트 및 2n개의 P포트를 포함한다. 멀티 웨이 스위치는 무선 주파수 회로 및 안테나 시스템에 결합되어 무선 통신 장치의 프리셋 기능을 실현하며, 프리셋 기능은 2n개의 P포트에 대응되는 2n개의 안테나를 통해 SRS를 순차적으로 전송하는 기능이다.
이하, 본 발명의 실시예 또는 종래 기술에 따른 기술 해결책을 보다 명확하게 설명하기 위해, 본 발명의 실시예 또는 종래 기술을 설명하는데 필요한 첨부 도면을 간략히 소개한다. 다음 설명에서의 첨부 도면은 단지 본 발명의 일부 실시예를 도시할 뿐이고, 당업자는 또한 창조적인 노력 없이 이들 첨부 도면에 기초하여 다른 도면을 도출할 수도 있다는 점이 자명하다.
도 1a은 본 발명의 실시예에 따른 멀티 웨이 스위치의 구조를 나타내는 개략도이다.
도 1b는 본 발명의 실시예에 따른 멀티 웨이 스위치의 구조를 나타내는 개략도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 모두 결합된 4P4T 스위치의 구조를 나타내는 개략도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 모두 결합된 4P4T 스위치의 포트의 구조를 나타내는 개략도이다.
도 4a는 본 발명의 실시예에 따른 모두 결합된 4P4T 스위치에 대응하는 2개의 독립 회로 모듈의 구조를 나타내는 개략도이다.
도 4b는 본 발명의 실시예에 따른 모두 결합된 4P4T 스위치에 대응하는 3개의 독립 회로 모듈의 구조를 나타내는 개략도이다.
도 4c는 본 발명의 실시예에 따른 모두 결합된 4P4T 스위치에 대응하는 4개의 독립 회로 모듈의 구조를 나타내는 개략도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 무선 주파수 시스템의 구조를 나타내는 개략도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 장치의 안테나 시스템의 구조를 나타내는 개략도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 장치의 다른 안테나 시스템의 구조를 나타내는 개략도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 무선 주파수 시스템의 구조를 나타내는 개략도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 장치의 구조를 나타내는 개략도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 장치의 안테나를 재사용하기 위한 무선 충전 수신기를 나타내는 개략도이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 4개의 안테나를 포함하는 루프 어레이 안테나의 구조를 나타내는 개략도이다.
편리하게 설명하기 위하여, 상술한 도면에서 Nx는 하나의 주파수 대역을 나타내고, Ny는 다른 주파수 대역을 나타낸다.
이하, 상술한 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 기술적 해결책에 대하여 명확하고 완전하게 설명한다. 설명되는 실시예는 단지 본 발명의 일부 실시예일 뿐이며, 전부 실시예가 아니다는 점이 자명하다. 본 발명의 실시예에 기초하여 당업자가 창조적인 노력 없이 획득할 수 있는 모든 다른 실시예는 모두 본 발명의 보호 범위에 속한다.
본원 발명의 명세서, 특허 청구 범위 및 도면에 기재된 용어 '제 1', '제 2' 등은 특정 순서를 설명하는 데에 사용되는 것이 아니라, 서로 다른 대상을 구별하는 데에 사용된다. 용어 '포함한다', '갖고 있다' 및 그 변형은 비 배타적인 포함을 포괄한다. 예를 들어, 일련의 단계 또는 유닛을 포함하는 프로세스, 방법, 시스템, 제품 또는 장치는 나열된 단계 또는 유닛에 한정되지 않고, 선택적으로 나열되지 않은 다른 단계 또는 유닛을 포함할 수 있고, 또는 선택적으로 이러한 프로세스, 방법, 제품, 또는 장치의 고유한 다른 단계 또는 유닛을 포함할 수도 있다.
본 명세서에서 언급되는 '실시예' 또는 '실시형태'라는 용어는, 실시예와 관련하여 설명되는 특정 특징, 구조 또는 특성이 본 출원의 적어도 하나의 실시예에 포함될 수 있음을 의미한다. 본 명세서의 각 곳에 나타나는 이 용어는 꼭 동일한 실시예를 가리키는 것이 아니고, 다른 실시예와 배타적인 독립적인 또는 후보 실시예를 가리키는 것도 아니다. 본 명세서에 기재된 실시예는 다른 실시예와 결합될 수 있음을 당업자는 명시적 및 암시적으로 이해할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예를 간단하게 설명한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 멀티 웨이 스위치가 제공된다. 도 1a에 도시된 바와 같이, 멀티 웨이 스위치는 4개의 T포트 및 2n개의 P포트를 포함한다. 4개의 T포트 중 각 T포트는 2n개의 P포트에 모두 결합된다. 4개의 T포트는 송신-수신 기능을 지원한다. n은 정수이고, n≥2이다. 멀티 웨이 스위치는 무선 통신 장치에 적용 가능하다. 무선 통신 장치는 듀얼 주파수 듀얼 송신 모드에서 동작 가능하며, 안테나 시스템 및 무선 주파수 회로를 포함한다.
멀티 웨이 스위치는 무선 통신 장치의 무선 주파수 회로 및 안테나 시스템에 결합되어 무선 통신 장치의 프리셋 기능을 실현하는 데에 사용된다. 안테나 시스템은 2n개의 P포트에 대응되는 2n개의 안테나를 포함한다. 프리셋 기능은 2n개의 안테나를 통해 사운딩 참조 신호(SRS)를 순차적으로 전송하는 기능이다.
하나의 실시예에서, 무선 주파수 회로는 논리적으로 4개의 트랜시버 집적 회로 및 (2n+1-4)개의 수신 회로를 포함한다. 무선 주파수 회로는 물리적으로 m개의 독립 회로 모듈을 포함하며, m은 정수이고, m≥2이다. m개의 독립 회로 모듈은 4개의 T포트에 1 대 1로 대응되게 결합된 복수개의 송신-수신 포트를 갖는다. 2n개의 P포트 중 각 P포트는 2n개의 안테나 중 대응하는 안테나에 결합된다.
하나의 실시예에서, n=2이고, 무선 주파수 회로는 논리적으로 4개의 트랜시버 집적 회로(신호를 송신, 수신 및/또는 처리하는 데에 사용되는 집적 회로임을 이해할 수 있다) 및 4개의 수신 회로(신호를 수신 및/또는 처리하는 데에 사용되는 회로임을 이해할 수 있다)를 포함한다.
m=2이고, 무선 주파수 회로는 물리적으로 2개의 독립 회로 모듈을 포함한다.
2개의 독립 회로 모듈은 4개의 T포트에 1 대 1로 대응되게 결합된 복수개의 송신-수신 포트를 갖는다.
하나의 실시예에서, 2개의 독립 회로 모듈은 2개의 제 1 독립 회로 모듈을 포함한다. 제 1 독립 회로 모듈은 2개의 송신-수신 포트를 포함하고, 송신-수신 포트는 T포트에 결합된다.
제 1 독립 회로 모듈은 서로 다른 주파수 대역에서 작동하는 2개의 트랜시버 집적 회로, 2개의 수신 회로, 2개의 파워 커플러 및 2개의 제 1 선택 스위치(first selector switche)를 포함한다.
각 트랜시버 집적 회로는 제 1 전력 증폭기(PA), 제 1 필터, 제 2 선택 스위치 및 제 1 저잡음 증폭기(LNA)를 포함한다. 제 2 선택 스위치는 제 1 필터의 하나의 포트에 결합된 공통 포트를 갖는다. 제 1 필터의 다른 포트는 파워 커플러의 한쪽의 하나의 포트에 결합된다. 제 2 선택 스위치는 제 1 PA에 결합된 하나의 선택 포트와 제 1 LNA에 결합된 다른 하나의 선택 포트를 갖는다.
각 수신 회로는 제 2 LNA 및 제 2 필터를 포함한다. 제 2 필터는 제 2 LNA의 입력 포트에 결합된 하나의 포트를 갖는다. 제 2 필터의 다른 포트는 파워 커플러의 한쪽의 다른 하나의 포트에 결합된다. 제 2 LNA는 수신 신호를 출력하는 출력 포트를 갖는다.
파워 커플러의 반대쪽의 2개의 포트와 제 1 선택 스위치의 2개의 선택 포트는 1 대 1로 대응되게 결합된다. 제 1 선택 스위치는 T포트에 결합된 공통 포트를 갖는다.
하나의 실시예에서 n=2이고, 무선 주파수 회로는 논리적으로 4개의 트랜시버 집적 회로 및 4개의 수신 회로를 포함한다.
m=3이고, 무선 주파수 회로는 물리적으로 3개의 독립 회로 모듈을 포함한다. 3개의 독립 회로 모듈은 2개의 제 1 독립 회로 모듈 및 하나의 제 2 독립 회로 모듈을 포함한다.
3개의 독립 회로 모듈은 4개의 T포트에 1 대 1로 대응되게 결합된 복수개의 송신-수신 포트를 갖는다.
하나의 실시예에서, 제 1 독립 회로 모듈은 하나의 트랜시버 집적 회로, 하나의 수신 회로, 하나의 파워 커플러 및 하나의 제 1 선택 스위치를 포함한다.
제 2 독립 회로 모듈은 서로 다른 주파수 대역에서 작동하는 2개의 트랜시버 집적 회로, 2개의 수신 회로, 2개의 파워 커플러 및 2개의 제 1 선택 스위치를 포함한다.
각 트랜시버 집적 회로는 제 1 PA, 제 1 필터, 제 2 선택 스위치 및 제 1 LNA를 포함한다. 제 2 선택 스위치는 제 1 필터의 하나의 포트에 결합된 공통 포트를 갖는다. 제 1 필터의 다른 포트는 파워 커플러의 한쪽의 하나의 포트에 결합된다. 제 2 선택 스위치는 제 1 PA에 결합된 하나의 선택 포트와 제 1 LNA에 결합된 다른 하나의 선택 포트를 갖는다.
각 수신 회로는 제 2 LNA 및 제 2 필터를 포함한다. 제 2 필터는 제 2 LNA의 입력 포트에 결합된 하나의 포트를 갖는다. 제 2 필터의 다른 포트는 파워 커플러의 한쪽의 다른 하나의 포트에 결합된다. 제 2 LNA는 수신 신호를 출력하는 출력 포트를 갖는다.
파워 커플러의 반대쪽의 2개의 포트와 제 1 선택 스위치의 2개의 선택 포트는 1 대 1로 대응되게 결합된다. 제 1 선택 스위치는 T포트에 결합된 공통 포트를 갖는다.
하나의 실시예에서 n=2이고, 무선 주파수 회로는 논리적으로 4개의 트랜시버 집적 회로 및 4개의 수신 회로를 포함한다.
m=4이고, 무선 주파수 회로는 물리적으로 4개의 독립 회로 모듈을 포함한다. 4개의 독립 회로 모듈은 4개의 제 1 독립 회로 모듈을 포함한다.
4개의 독립 회로 모듈은 4개의 T포트에 1 대 1로 대응되게 결합된 복수개의 송신-수신 포트를 갖는다.
하나의 실시예에서, 제 1 독립 회로 모듈은 하나의 트랜시버 집적 회로, 하나의 수신 회로, 하나의 파워 커플러 및 하나의 제 1 선택 스위치를 포함한다.
각 트랜시버 집적 회로는 제 1 PA, 제 1 필터, 제 2 선택 스위치 및 제 1 LNA를 포함한다. 제 2 선택 스위치는 제 1 필터의 하나의 포트에 결합된 공통 포트를 갖는다. 제 1 필터의 다른 포트는 파워 커플러의 한쪽의 하나의 포트에 결합된다. 제 2 선택 스위치는 제 1 PA에 결합된 하나의 선택 포트와 제 1 LNA에 결합된 다른 하나의 선택 포트를 갖는다.
각 수신 회로는 제 2 LNA 및 제 2 필터를 포함한다. 제 2 필터는 제 2 LNA의 입력 포트에 결합된 하나의 포트를 갖는다. 제 2 필터의 다른 포트는 파워 커플러의 한쪽의 다른 하나의 포트에 결합된다. 제 2 LNA는 수신 신호를 출력하는 출력 포트를 갖는다.
파워 커플러의 반대쪽의 2개의 포트와 제 1 선택 스위치의 2개의 선택 포트는 1 대 1로 대응되게 결합된다. 제 1 선택 스위치는 T포트에 결합된 공통 포트를 갖는다.
하나의 실시예에서, 멀티 웨이 스위치는 전계 효과 트랜지스터(FET)를 포함하고, 멀티 웨이 스위치에 56개의 FET가 설치된다.
하나의 실시예에서, n=2이고, 2n개의 안테나는 제 1 안테나, 제 2 안테나, 제 3 안테나 및 제 4 안테나를 포함한다. 제 1 안테나, 제 2 안테나, 제 3 안테나 및 제 4 안테나는 5G NR 주파수 대역에서 작동 가능한 안테나이다.
하나의 실시예에서, n=2이고, 2n개의 안테나는 제 1 안테나, 제 2 안테나, 제 3 안테나 및 제 4 안테나를 포함한다. 제 1 안테나와 제 4 안테나는 장기 진화(Long Term Evolution, LTE) 주파수 대역 및 5G NR 주파수 대역에서 작동 가능한 안테나이다. 제 2 안테나 및 제 3 안테나는 5G NR 주파수 대역에서만 작동 가능한 안테나이다.
하나의 실시예에서, 안테나 시스템은 제 1 콤바이너 및 제 2 콤바이너를 더 포함한다. 제 1 콤바이너는 제 1 안테나에 결합하는 데에 사용되는 제 1 포트, 무선 통신 장치의 LTE 4Х4 다중 입력 다중 출력(MIMO)의 제 1 수신 경로에 결합하는 데에 사용되는 제 2 포트 및 멀티 웨이 스위치의 대응하는 P포트에 결합하는 데에 사용되는 제 3 포트를 포함한다. 제 2 콤바이너는 제 4 안테나에 결합하는 데에 사용되는 제 1 포트, 무선 통신 장치의 LTE 4Х4 MIMO의 제 2 수신 경로에 결합하는 데에 사용되는 제 2 포트 및 멀티 웨이 스위치의 대응하는 P포트에 결합하는 데에 사용되는 제 3 포트를 포함한다.
하나의 가능한 실시예에 있어서, 안테나 시스템은 제 1 단극 쌍투형(SPDT) 스위치 및 제 2 SPDT 스위치를 더 포함한다. 제 1 SPDT 스위치는 제 1 안테나에 결합하는 데에 사용되는 제 1 포트, 무선 통신 장치의 LTE 4Х4 MIMO의 제 1 수신 경로에 결합하는 데에 사용되는 제 2 포트 및 멀티 웨이 스위치의 대응하는 P포트에 결합하는 데에 사용되는 제 3 포트를 포함한다. 제 2 SPDT 스위치는 제 4 안테나에 결합하는 데에 사용되는 제 1 포트, 무선 통신 장치의 LTE 4Х4 MIMO의 제 2 수신 경로에 결합하는 데에 사용되는 제 2 포트 및 멀티 웨이 스위치의 대응하는 P포트에 결합하는 데에 사용되는 제 3 포트를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 무선 주파수 시스템이 제공된다. 무선 주파수 시스템은 안테나 시스템과, 무선 주파수 회로와, 무선 주파수 회로 및 안테나 시스템에 결합된 멀티 웨이 스위치를 포함한다.
멀티 웨이 스위치는 4개의 T포트 및 2n개의 P포트를 포함한다. 4개의 T포트 중 각 T포트는 2n개의 P포트에 모두 결합된다. 4개의 T포트는 송신-수신 기능을 지원한다. n은 정수이고, n≥2이다. 안테나 시스템은 2n개의 P포트에 대응되는 2n개의 안테나를 포함한다. 멀티 웨이 스위치는 2n개의 안테나를 통해 SRS를 순차적으로 전송하는 프리셋 기능을 실현하는 데에 사용된다.
본 발명의 실시예에 따르면, 무선 통신 장치가 제공된다. 무선 통신 장치는 안테나 시스템과, 무선 주파수 트랜시버와, 무선 주파수 트랜시버에 결합된 무선 주파수 회로와, 무선 주파수 회로 및 안테나 시스템에 결합된 멀티 웨이 스위치를 포함한다.
멀티 웨이 스위치는 4개의 T포트 및 2n개의 P포트를 포함한다. 안테나 시스템은 2n개의 P포트에 대응되는 2n개의 안테나를 포함한다. n은 정수이고, n≥2이다. 4개의 T포트 중 각 T포트는 2n개의 P포트에 모두 결합되고, 4개의 T포트는 송신-수신 기능을 지원한다. 각 P포트는 2n개의 안테나 중 하나의 안테나에 결합되고, 2n개의 P포트 중 임의의 2개의 P포트는 2n개의 안테나 중 서로 다른 안테나에 결합된다. 멀티 웨이 스위치는 2n개의 안테나를 통해 SRS를 순차적으로 전송하는 프리셋 기능을 실현하는 데에 사용된다.
이하, 당업자가 쉽게 이해할 수 있도록, 본 발명의 몇가지 용어를 설명한다.
본 발명의 'P포트'는 '폴 포트(pole port)'의 약어이며, 멀티 웨이 스위치에 있어서의 안테나에 결합된 포트를 가리킨다. 본 발명의 'T포트'는 '슬로우 포트(throw port)'의 약어이며, 멀티 웨이 스위치에 있어서의 무선 주파수 모듈에 결합된 포트를 가리킨다. 예를 들어, 멀티 웨이 스위치는 4P4T 스위치이다. 본 명세서의 '모듈'은 회로 및 관련된 구성 요소의 조합을 가리킬 수 있다. '듀얼 주파수 듀얼 송신 모드'는 무선 통신 장치가 가장 많아서 듀얼 주파수 대역bUL 전송 경로 또는 듀얼 주파수 대역-4DL 수신 경로를 지원할 수 있는 동작 모드를 가리킨다.
본 발명의 실시예에서 설명하는 멀티 웨이 스위치의 T포트와 P포트 간의 결합(coupling), 모두 결합(fully coupling) 또는 다른 종류의 결합 개념은 T포트가 스위치 트랜지스터에 의해 P포트에 결합되는 것을 가리킨다. 또한, 무선 통신 장치는 스위치 트랜지스터에 의해 T포트와 P포트 사이의 경로 도통을 제어할 수 있다. 4개의 포트에 대응되는 4개의 안테나를 통해 SRS를 순차적으로 전송하는 기능은, 무선 통신 장치는 폴링 메커니즘을 기반으로 기지국과 상호 작용하여 각 안테나에 대응하는 업 링크 채널의 품질을 확정하는 과정을 말한다.
본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 장치는 무선 통신 기능을 갖는 다양한 핸드 헬드 장치, 차량용 장치, 웨어러블 장치, 컴퓨팅 장치 또는 무선 모뎀에 연결된 다른 처리 장치 및 다양한 형태의 사용자 장치(User Equipment, UE), 모바일 스테이션(Mobile Station, MS), 단말 장치(terminal device) 등을 포함할 수 있다. 다른 실제적인 응용 시나리오에서, 상술한 무선 통신 장치는 기지국, 액세스 포인트 등 네트워크 장치일 수 있다. 편리하게 설명하기 위하여, 상술한 장치를 총칭하여 무선 통신 장치라고 한다.
현재, 휴대폰의 4개의 안테나를 전환하여 SRS를 전송하는 기능은, 중국 이동 통신 그룹(China Mobile Communications Group Co., Ltd, CMCC)이 '중국 이동 5G 규모 시험 백서 - 단말기'에 있어서의 필수 옵션이고, 제 3 세대 파트너십 프로젝트(3rd Generation Partnership Project, 3GPP)에 있어서의 선택 사항이며, 그 주요 목적은 기지국이 휴대폰의 4개의 안테나의 업 링크 신호를 측정함으로써 4개의 채널의 품질과 매개 변수를 확인하고, 채널의 상호 관계에 따라 4개의 채널에 대하여 다운 링크 대규모 MIMO 안테나 어레이의 빔 포밍을 수행하며, 마지막으로 다운 링크 4Х4 MIMO가 가장 바람직한 데이터 전송 성능을 획득하도록 한다.
4개의 안테나에서의 SRS 스위칭 요구 사항을 충족하기 위하여, 본 발명의 실시예는 간소화된 4P4T 안테나 스위치를 기반으로 하는 무선 주파수 아키텍처를 제공한다. 3P3T/DPDT/멀티 웨이 소형 스위치 스위칭 방식과 비교하면, 본 발명의 스위칭 방식은 각 경로의 직렬로 연결된 스위치의 수량를 줄일 수 있고(전부 또는 일부 스위치를 4P4T 스위치에 통합한다), 링크 손실을 감소하며, 단말 장치 전체의 송신 및 수신 기능을 최적화한다.
이하, 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다.
이하, n=2이며, 즉, 4개의 안테나와 4개의 P포트를 포함하는 경우를 예로서 설명한다. 또한, 본 발명의 실시예에 있어서, 안테나 및 P포트의 수량은 4개에 한정되지 않고, 그 수량은 2n(n은 정수이고, n≥2이다)까지 확장될 수 있다. 2n개의 안테나와 2n개의 P포트를 포함할 경우, 무선 주파수 회로의 논리 구성, 무선 주파수 회로의 물리적 구성, 독립 회로 모듈과 T포트 사이의 결합, T포트와 P포트 사이의 결합, P포트와 안테나 사이의 결합 등은 아래 실시예를 참조할 수 있다. 2n개의 안테나를 통해 SRS를 순차적으로 전송하는 원리 및 간소화된 스위치의 구조에 관하여, 아래 실시예의 관련된 설명을 참조할 수 있다.
도 1b는 본 발명의 실시예에 따른 멀티 웨이 스위치(10)의 구조를 나타내는 개략도이다. 멀티 웨이 스위치(10)는 4개의 T포트 및 4개의 P포트를 포함한다. 4개의 T포트 중 각 T포트는 4개의 P포트 모두에 결합된다(즉, 모두 결합된다(fully-coupled)). 4개의 T포트는 송신-수신 기능을 지원한다. 멀티 웨이 스위치(10)는 무선 통신 장치(100)에 적용 가능하다. 무선 통신 장치(100)는 듀얼 주파수 듀얼 송신 모드에서 작동 가능하며, 안테나 시스템(20) 및 무선 주파수 회로(30)를 포함한다. 안테나 시스템(20)은 4개의 안테나를 포함한다. 4개의 안테나는 4개의 P포트에 대응된다. 구체적으로, 4개의 안테나와 4개의 P포트는 1 대 1로 대응된다. 하나의 안테나는 대응하는 P포트에 결합된다.
멀티 웨이 스위치(10)는 무선 주파수 회로(30) 및 안테나 시스템(20)에 결합되어 무선 통신 장치(100)의 프리셋 기능을 실현하는 데에 사용된다. 프리셋 기능은 4개의 P포트에 대응되는 4개의 안테나를 통해 SRS를 순차적으로 전송하는 기능이며, 4-포트 SRS 기능이라고 이해할 수 있다.
무선 통신 장치는 5G NR를 지원하는 휴대폰 또는 다른 단말 장치일 수 있으며, 예를 들어, CPE(Customer Premise Equipment) 또는 MIFI(Mobile Wifi)이다.
이하, 4개의 T포트가 4개의 P포트에 모두 결합되는 경우에 대하여 상세히 설명한다.
멀티 웨이 스위치는 4개의 T포트 및 전계 효과 트랜지스터(FET)를 포함하는 경우, 만약 4개의 T포트 중 각 T포트는 4개의 P포트에 모두 결합되면, 도 2에 도시된 멀티 웨이 스위치의 구조를 개략도처럼, 멀티 웨이 스위치의 FET의 수량은 4+4*4*3+4=56이다.
무선 통신 장치는 무선 주파수 트랜시버를 더 포함한다. 무선 주파수 트랜시버는 무선 주파수 회로에 결합되고, 무선 주파수 회로, 멀티 웨이 스위치 및 안테나 시스템과 함께 무선 통신 장치의 무선 주파수 시스템을 구성한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 무선 통신 장치는 안테나 시스템, 무선 주파수 회로 및 멀티 웨이 스위치를 포함한다. 안테나 시스템은 4개의 안테나를 포함한다. 멀티 웨이 스위치는 4개의 T포트 및 4개의 P포트를 포함한다. 멀티 웨이 스위치는 무선 주파수 회로 및 안테나 시스템에 결합되어 무선 통신 장치의 프리셋 기능을 실현하는 데에 사용된다. 프리셋 기능은 4개의 P포트에 대응되는 4개의 안테나를 통해 SRS를 순차적으로 전송하는 기능이다.
4개의 T포트에 관하여, 도 3에 도시된 바와 같이, 하나의 가능한 실시예에서, 4개의 T포트는 송신-수신 기능(양방향 화살표로 표시됨)을 지원하는 포트일 수 있고, 4개의 P포트에 모두 결합된 포트이다.
멀티 웨이 스위치의 4개의 T포트에 대응되는 무선 주파수 회로는 4개의 트랜시버 집적 회로와 4개의 수신 회로를 포함할 수 있다.
도 4a에 도시된 바와 같이, 무선 주파수 회로는 물리적으로 2개의 독립 회로 모듈을 포함한다. 2개의 독립 회로 모듈은 4개의 T포트에 1 대 1로 대응되게 결합된 복수개의 송신-수신 포트를 갖는다.
2개의 독립 회로 모듈은 2개의 제 1 독립 회로 모듈을 포함하고, 제 1 독립 회로 모듈은 독립 회로 모듈(A)로 구현된다.
독립 회로 모듈(A)은 서로 다른 주파수 대역에서 작동하는 2개의 트랜시버 집적 회로, 2개의 수신 회로, 2개의 파워 커플러 및 2개의 제 1 선택 스위치를 포함한다. 동일한 주파수 대역 간의 간섭을 피하고, 송신 신호의 품질에 영향을 주지 않도록, 2개의 트랜시버 집적 회로는 서로 다른 주파수 대역에서 작동한다.
각 트랜시버 집적 회로는 제 1 PA, 제 1 필터, 제 2 선택 스위치 및 제 1 LNA를 포함한다. 제 2 선택 스위치는 제 1 필터의 하나의 포트에 결합된 공통 포트를 갖는다. 제 1 필터의 다른 포트는 파워 커플러의 한쪽의 하나의 포트에 결합된다. 제 2 선택 스위치는 제 1 PA에 결합된 하나의 선택 포트와 제 1 LNA에 결합된 다른 하나의 선택 포트를 갖는다.
각 수신 회로는 제 2 LNA 및 제 2 필터를 포함한다. 제 2 필터는 제 2 LNA의 입력 포트에 결합된 하나의 포트를 갖는다. 제 2 필터의 다른 포트는 파워 커플러의 한쪽의 다른 하나의 포트에 결합된다. 제 2 LNA는 수신 신호를 출력하는 출력 포트를 갖는다.
파워 커플러의 반대쪽의 2개의 포트와 제 1 선택 스위치의 2개의 선택 포트는 1 대 1로 대응되게 결합된다. 제 1 선택 스위치는 T포트에 결합된 공통 포트를 갖는다.
도 4b에 도시된 바와 같이, 무선 주파수 회로는 물리적으로 3개의 독립 회로 모듈을 포함한다. 3개의 독립 회로 모듈은 2개의 제 1 독립 회로 모듈 및 하나의 제 2 독립 회로 모듈을 포함한다. 본 실시예에서, 제 1 독립 회로 모듈은 독립 회로 모듈(B)로 구현되고, 제 2 독립 회로 모듈은 독립 회로 모듈(C)로 구현된다.
3개의 독립 회로 모듈은 4개의 T포트에 1 대 1로 대응되게 결합된 복수개의 송신-수신 포트를 갖는다.
독립 회로 모듈(B)은 하나의 트랜시버 집적 회로, 하나의 수신 회로, 하나의 파워 커플러 및 하나의 제 1 선택 스위치를 포함한다.
독립 회로 모듈(C)은 서로 다른 주파수 대역에서 작동하는 2개의 트랜시버 집적 회로, 2개의 수신 회로, 2개의 파워 커플러 및 2개의 제 1 선택 스위치를 포함한다.
각 트랜시버 집적 회로는 제 1 PA, 제 1 필터, 제 2 선택 스위치 및 제 1 LNA를 포함한다. 제 2 선택 스위치는 제 1 필터의 하나의 포트에 결합된 공통 포트를 갖는다. 제 1 필터의 다른 포트는 파워 커플러의 한쪽의 하나의 포트에 결합된다. 제 2 선택 스위치는 제 1 PA에 결합된 하나의 선택 포트와 제 1 LNA에 결합된 다른 하나의 선택 포트를 갖는다.
각 수신 회로는 제 2 LNA 및 제 2 필터를 포함한다. 제 2 필터는 제 2 LNA의 입력 포트에 결합된 하나의 포트를 갖는다. 제 2 필터의 다른 포트는 파워 커플러의 한쪽의 다른 하나의 포트에 결합된다. 제 2 LNA는 수신 신호를 출력하는 출력 포트를 갖는다.
파워 커플러의 반대쪽의 2개의 포트와 제 1 선택 스위치의 2개의 선택 포트는 1 대 1로 대응되게 결합된다. 제 1 선택 스위치는 T포트에 결합된 공통 포트를 갖는다.
도 4c에 도시된 바와 같이, 무선 주파수 회로는 물리적으로 4개의 독립 회로 모듈을 포함한다. 4개의 독립 회로 모듈은 4개의 제 1 독립 회로 모듈을 포함한다. 본 실시예에서, 제 1 독립 회로 모듈은 독립 회로 모듈(D)로 구현된다.
4개의 독립 회로 모듈은 4개의 T포트에 1 대 1로 대응되게 결합된 복수개의 송신-수신 포트를 갖는다.
독립 회로 모듈(D)은 하나의 트랜시버 집적 회로, 하나의 수신 회로, 하나의 파워 커플러 및 하나의 제 1 선택 스위치를 포함한다.
각 트랜시버 집적 회로는 제 1 PA, 제 1 필터, 제 2 선택 스위치 및 제 1 LNA를 포함한다. 제 2 선택 스위치는 제 1 필터의 하나의 포트에 결합된 공통 포트를 갖는다. 제 1 필터의 다른 포트는 파워 커플러의 한쪽의 하나의 포트에 결합된다. 제 2 선택 스위치는 제 1 PA에 결합된 하나의 선택 포트와 제 1 LNA에 결합된 다른 하나의 선택 포트를 갖는다.
각 수신 회로는 제 2 LNA 및 제 2 필터를 포함한다. 제 2 필터는 제 2 LNA의 입력 포트에 결합된 하나의 포트를 갖는다. 제 2 필터의 다른 포트는 파워 커플러의 한쪽의 다른 하나의 포트에 결합된다. 제 2 LNA는 수신 신호를 출력하는 출력 포트를 갖는다.
파워 커플러의 반대쪽의 2개의 포트와 제 1 선택 스위치의 2개의 선택 포트는 1 대 1로 대응되게 결합된다. 제 1 선택 스위치는 T포트에 결합된 공통 포트를 갖는다.
도 5를 참조하면, 무선 주파수 시스템은 도 4b에 도시된 3개의 독립 회로 모듈, 상기 실시예에서 설명된 멀티 웨이 스위치 및 무선 주파수 트랜시버를 포함한다. 3개의 독립 회로 모듈은 4개의 T포트에 1 대 1로 대응되게 결합된 복수개의 송신-수신 포트를 갖는다. LNA(제 1 LNA 및 제 2 LNA를 포함한다)의 출력 포트 및 제 1 PA의 입력 포트는 무선 주파수 트랜시버의 대응하는 포트에 결합된다. 무선 주파수 트랜시버는 선택 가능하다는 점에 유의하기 바란다.
무선 주파수 회로와 멀티 웨이 스위치의 매칭 형태는 도면의 구조를 포함하지만, 이것에 한정되지 않으며, 여기서 단지 예시를 나타냄을 이해하여야 한다.
또한, 상술한 트랜시버 집적 회로 및 수신 회로는 다양한 방식으로 구현될 수 있다. 본 발명의 실시예는 특별히 한정하지 않는다.
하나의 가능한 실시예에 있어서, 4개의 안테나는 제 1 안테나, 제 2 안테나, 제 3 안테나 및 제 4 안테나를 포함한다. 이러한 4개의 안테나는 모두 5G NR 주파수 대역에서 사용할 수 있다.
하나의 가능한 실시예에 있어서, 4개의 안테나는 제 1 안테나, 제 2 안테나, 제 3 안테나 및 제 4 안테나를 포함한다. 제 1 안테나와 제 4 안테나는 LTE 주파수 대역 및 5G NR 주파수 대역에서 작동 가능한 안테나이다. 제 2 안테나 및 제 3 안테나는 5G NR 주파수 대역에서만 작동 가능한 안테나이다.
제 1 안테나 및 제 4 안테나는 LTE 단말기의 일부 주파수 대역에서 DL 4Х4 MIMO를 지원하는 것을 목적으로 한다. 이 2개의 안테나는 5G NR와 공유한다(이하 '공유 안테나'라고 부른다).
하나의 가능한 실시예에 있어서, 도 6에 도시된 바와 같이, 안테나 시스템은 제 1 콤바이너 및 제 2 콤바이너를 더 포함한다. 제 1 콤바이너는 제 1 안테나에 결합하는 데에 사용되는 제 1 포트, 무선 통신 장치의 LTE 4Х4 MIMO의 제 1 수신 경로에 결합하는 데에 사용되는 제 2 포트 및 멀티 웨이 스위치의 대응하는 P포트에 결합하는 데에 사용되는 제 3 포트를 포함한다. 제 2 콤바이너는 제 4 안테나에 결합하는 데에 사용되는 제 1 포트, 무선 통신 장치의 LTE 4Х4 MIMO의 제 2 수신 경로에 결합하는 데에 사용되는 제 2 포트 및 멀티 웨이 스위치의 대응하는 P포트에 결합하는 데에 사용되는 제 3 포트를 포함한다.
LTE 4Х4 MIMO는 다운 링크 LTE 수신 회로이며, 제 3 수신 경로로 정의할 수 있다. LTE는 현재 2개의 수신 경로가 있으므로, LTE 4Х4 MIMO를 지원하기 위하여, 제 3 수신 경로와 제 4 수신 경로가 추가된다.
무선 통신 장치는 4개의 안테나의 성능에 따라 회로의 PRX(주 수신기(primary receiver)) 에 좋은 성능을 갖는 안테나를 배치하며, 안테나는 대기 상태에 있게 된다. 송신 기능과 수신 기능을 갖는 스위치의 T포트를 TX와 PRX로 사용할 수 있으며, 안테나를 임의로 변경할 수 있으며, 공유 안테나의 포트 사이의 결합을 제한할 필요가 없다.
하나의 가능한 실시예에 있어서, 도 7에 도시된 바와 같이, 안테나 시스템은 제 1 SPDT 스위치 및 제 2 SPDT 스위치를 더 포함한다. 제 1 SPDT 스위치는 제 1 안테나에 결합하는 데에 사용되는 제 1 포트, 무선 통신 장치의 LTE 4Х4 MIMO의 제 1 수신 경로에 결합하는 데에 사용되는 제 2 포트 및 멀티 웨이 스위치의 대응하는 P포트에 결합하는 데에 사용되는 제 3 포트를 포함한다. 제 2 SPDT 스위치는 제 4 안테나에 결합하는 데에 사용되는 제 1 포트, 무선 통신 장치의 LTE 4Х4 MIMO의 제 2 수신 경로에 결합하는 데에 사용되는 제 2 포트 및 멀티 웨이 스위치의 대응하는 P포트에 결합하는 데에 사용되는 제 3 포트를 포함한다.
본 발명의 방안은 서로 조합하거나 또는 대체할 수 있다. 예를 들어, 상기 안테나 시스템 및/또는 멀티 웨이 스위치는 아래 무선 주파수 시스템 및 단말 장치에 사용하거나 또는 조합할 수 있다. 또한, 본 발명의 '안테나 시스템 및/또는 멀티 웨이 스위치'는 '안테나 시스템', '멀티 웨이 스위치'또는 '안테나 시스템 및 멀티 웨이 스위치'를 의미한다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 무선 주파수 시스템의 구조를 나타내는 개략도이다. 무선 주파수 시스템은 안테나 시스템과, 무선 주파수 회로와, 무선 주파수 회로 및 안테나 시스템에 결합된 멀티 웨이 스위치를 포함한다. 멀티 웨이 스위치는 4개의 T포트 및 4개의 P포트를 포함한다. 4개의 T포트 중 각 T포트는 4개의 P포트에 모두 결합된다. 4개의 T포트는 송신-수신 기능을 지원한다. 안테나 시스템은 4개의 P포트에 대응되는 4개의 안테나를 포함한다. 멀티 웨이 스위치는 4개의 안테나를 통해 SRS를 순차적으로 전송하는 프리셋 기능을 실현하는 데에 사용된다.
하나의 실시예에서, 각 P포트는 4개의 안테나 중 하나의 안테나에 결합된다. 4개의 P포트 중 임의의 2개의 P포트는 4개의 안테나 중 서로 다른 안테나에 결합된다.
하나의 실시예에서, 4개의 안테나는 제 1 안테나, 제 2 안테나, 제 3 안테나 및 제 4 안테나를 포함한다. 제 1 안테나, 제 2 안테나, 제 3 안테나 및 제 4 안테나는 5G NR 주파수 대역에서 작동 가능한 안테나이다.
하나의 실시예에서, 4개의 안테나는 제 1 안테나, 제 2 안테나, 제 3 안테나 및 제 4 안테나를 포함한다. 제 1 안테나와 제 4 안테나는 LTE 주파수 대역 및 5G NR 주파수 대역에서 작동 가능한 안테나이다. 제 2 안테나 및 제 3 안테나는 5G NR 주파수 대역만에서만 작동 가능한 안테나이다.
하나의 실시예에서, 안테나 시스템은 제 1 콤바이너 및 제 2 콤바이너를 더 포함한다. 제 1 콤바이너는 제 1 안테나에 결합된 제 1 포트, 무선 주파수 시스템의 LTE 4Х4 MIMO의 제 1 수신 경로에 결합된 제 2 포트 및 멀티 웨이 스위치의 대응하는 P포트에 결합된 제 3 포트를 포함한다. 제 2 콤바이너는 제 4 안테나에 결합된 제 1 포트, 무선 주파수 시스템의 LTE 4Х4 MIMO의 제 2 수신 경로에 결합된 제 2 포트 및 멀티 웨이 스위치의 대응하는 P포트에 결합된 제 3 포트를 포함한다.
하나의 실시예에서, 안테나 시스템은 제 1 SPDT 스위치 및 제 2 SPDT 스위치를 더 포함한다. 제 1 SPDT 스위치는 제 1 안테나에 결합된 제 1 포트, 무선 주파수 시스템의 LTE 4Х4 MIMO의 제 1 수신 경로에 결합된 제 2 포트 및 멀티 웨이 스위치의 대응하는 P포트에 결합된 제 3 포트를 포함한다. 제 2 SPDT 스위치는 제 4 안테나에 결합된 제 1 포트, 무선 주파수 시스템의 LTE 4Х4 MIMO의 제 2 수신 경로에 결합된 제 2 포트 및 멀티 웨이 스위치의 대응하는 P포트에 결합된 제 3 포트를 포함한다.
도 8에 도시된 무선 주파수 시스템에 관한 정의는 상술한 설명과 동일하므로, 여기에서 설명하지 않는다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 장치의 구조를 나타내는 개략도이다. 무선 통신 장치는 예를 들어, 단말 장치, 기지국 등일 수 있으며, 안테나 시스템, 무선 주파수 트랜시버, 무선 주파수 트랜시버에 결합된 무선 주파수 회로, 상술한 임의의 하나의 실시예에서 설명된 멀티 웨이 스위치를 포함한다.
멀티 웨이 스위치는 4개의 T포트 및 4개의 P포트를 포함한다. 안테나 시스템은 4개의 P포트에 대응되는 4개의 안테나를 포함한다. 4개의 T포트 중 각 T포트는 4개의 P포트에 모두 결합되고, 4개의 T포트는 송신-수신 기능을 지원한다. 각 P포트는 4개의 안테나 중 하나의 안테나에 결합되고, 4개의 P포트 중 임의의 2개의 P포트는 4개의 안테나 중 서로 다른 안테나에 결합된다.
멀티 웨이 스위치는 무선 주파수 회로와 안테나 시스템에 결합되어 4개의 안테나를 통해 SRS를 순차적으로 전송하는 프리셋 기능을 실현하는 데에 사용된다.
또한, 도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에서 설명되는 안테나 시스템의 4개의 안테나는 무선 통신 장치(예를 들면, 휴대폰)의 무선 충전 수신기(wireless charging receiver)에 의해 재사용될 수 있다. 무선 충전 수신기는 수신 안테나 및 수신 제어 회로를 포함한다. 수신 안테나는 무선 충전 송신기(wireless charging transmitter)의 송신 안테나와 일치하다(주파수가 동일하거나 유사한 경우에 공진하며, 방사성 공진 자기 결합 방식으로 에너지를 무선 전송 방식으로 전송한다). 수신 제어 회로는 루프 어레이 안테나에 의해 에너지를 직류(DC)로 변환시킨 다음에 출력하여 배터리를 충전한다. 수신 제어 회로는 루프 어레이 안테나의 주파수를 동적으로 조정하여 루프 어레이 안테나의 주파수가 무선 충전 송신기의 송신 안테나의 주파수와 일치하도록 함으로써, 페어링된 충전을 달성할 수 있다. 또는 수신 제어 회로는 실시간으로 무선 충전 송신기와 주파수 변경 범위에 대하여 대화하여 '독점 암호화' 무선 충전 모드를 실현할 수 있다.
수신 안테나는 4개의 안테나 중 적어도 하나의 안테나로 구성된 안테나일 수 있다(여러 안테나인 경우, 여러 안테나는 스위치에 의해 스트로브된다).
예컨대, 도 11에 도시된 바와 같이, 수신 안테나는 상술한 4개의 안테나를 포함하는 루프 어레이 안테나이다. 4개의 안테나는 안테나 1, 안테나 2, 안테나 3 및 안테나 4를 포함한다. 안테나 1 및 안테나 4는 LTE 주파수 대역과 5G NR 주파수 대역에서 작동 가능하지만, 안테나 2 및 안테나 3은 5G NR 주파수 대역에서만 작동 가능하다. 안테나 1의 포트와 안테나 4의 포트는 루프 어레이 안테나의 포트로 사용된다. 인접한 안테나 사이는 절연 기능을 갖는 게이트 회로(170)에 의해 연결된다. 게이트 회로(170)는 스페이서(171) 및 스위치(172)를 포함한다. 스페이서(171)는 도체이며, 스위치(172)는 또한 컨트롤러에 결합된다. 무선 통신 장치는 무선 충전 모드에서 각 게이트 회로(170)의 스위치(172)를 도통시켜 에너지를 수신하는 루프 어레이 안테나를 형성할 수 있다. 안테나 사이에 스페이서(171)를 추가함으로써, 게이트 회로(170)는 일반 통신 모드에서의 무선 통신 장치의 다중 안테나 사이의 상호 결합을 감소하고, 여러 안테나 사이의 분리를 향상시키고, 안테나의 성능을 최적화하는 한편, 스위치(171)에 의해 여러 안테나를 직렬로 연결하여 루프 어레이 안테나를 형성함으로써, 송신 안테나와의 일치성을 높여 에너지를 전송할 수 있다. 안테나 1 및 안테나 4의 능력은 안테나 2 및 안테나 3의 능력보다 강하기 때문에, 이렇게 배치된 루프 어레이 안테나는 에너지 전송 손실을 최대한 줄일 수 있다.

Claims (15)

  1. 멀티 웨이 스위치(10)로서,
    4개의 T포트 및 2n개의 P포트를 포함하고, 상기 4개의 T포트 중 각 T포트는 상기 2n개의 P포트에 모두 결합되며, 상기 4개의 T포트는 송신-수신 기능을 지원하고, n은 정수이고, n≥2이며,
    상기 멀티 웨이 스위치는 듀얼 주파수 듀얼 송신 모드에서 작동 가능한 무선 통신 장치의 무선 주파수 회로(30) 및 안테나 시스템(20)에 결합되어 상기 무선 통신 장치의 프리셋 기능을 실현하는 데에 사용되며, 상기 안테나 시스템은 상기 2n개의 P포트에 대응되는 2n개의 안테나를 포함하고, 상기 프리셋 기능은 상기 2n개의 안테나를 통해 사운딩 참조 신호(SRS)를 순차적으로 전송하는 기능이며,
    상기 무선 주파수 회로는 논리적으로 4개의 트랜시버 집적 회로 및 (2n+1-4)개의 수신 회로를 포함하고,
    상기 무선 주파수 회로는 물리적으로 m개의 독립 회로 모듈을 포함하고, m은 정수이고, m≥2이며,
    상기 m개의 독립 회로 모듈은 상기 4개의 T포트에 1 대 1로 대응되게 결합된 복수개의 송신-수신 포트를 갖고 있으며,
    상기 2n개의 P포트 중 각 P포트는 상기 2n개의 안테나 중 대응하는 안테나에 결합되는 것을 특징으로 하는 멀티 웨이 스위치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    n=2이고, 상기 무선 주파수 회로는 논리적으로 4개의 트랜시버 집적 회로 및 4개의 수신 회로를 포함하고,
    m=2이고, 상기 무선 주파수 회로는 물리적으로 2개의 독립 회로 모듈을 포함하며,
    상기 2개의 독립 회로 모듈은 상기 4개의 T포트에 1 대 1로 대응되게 결합된 복수개의 송신-수신 포트를 갖는 것을 특징으로 하는 멀티 웨이 스위치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 2개의 독립 회로 모듈은 2개의 제 1 독립 회로 모듈을 포함하고, 상기 제 1 독립 회로 모듈은 2개의 송신-수신 포트를 포함하며, 상기 송신-수신 포트는 T포트에 결합되고,
    상기 제 1 독립 회로 모듈은 서로 다른 주파수 대역에서 작동하는 2개의 트랜시버 집적 회로, 2개의 수신 회로, 2개의 파워 커플러 및 2개의 제 1 선택 스위치를 포함하고,
    각 트랜시버 집적 회로는 제 1 전력 증폭기(PA), 제 1 필터, 제 2 선택 스위치 및 제 1 저잡음 증폭기(LNA)를 포함하고,
    상기 제 2 선택 스위치는 상기 제 1 필터의 하나의 포트에 결합된 공통 포트를 갖고,
    상기 제 1 필터의 다른 포트는 상기 파워 커플러의 한쪽의 하나의 포트에 결합되며,
    상기 제 2 선택 스위치는 상기 제 1 PA에 결합된 하나의 선택 포트와 상기 제 1 LNA에 결합된 다른 하나의 선택 포트를 갖고,
    각 수신 회로는 제 2 LNA 및 제 2 필터를 포함하며,
    상기 제 2 필터는 상기 제 2 LNA의 입력 포트에 결합된 하나의 포트를 갖고,
    상기 제 2 필터의 다른 포트는 상기 파워 커플러의 한쪽의 다른 하나의 포트에 결합되며,
    상기 제 2 LNA는 수신 신호를 출력하는 출력 포트를 갖고,
    상기 파워 커플러의 반대쪽의 2개의 포트와 상기 제 1 선택 스위치의 2개의 선택 포트는 1 대 1로 대응되게 결합되고, 상기 제 1 선택 스위치는 상기 T포트에 결합된 공통 포트를 갖는 것을 특징으로 하는 멀티 웨이 스위치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    n=2이고, 상기 무선 주파수 회로는 논리적으로 4개의 트랜시버 집적 회로 및 4개의 수신 회로를 포함하며,
    m=3이고, 상기 무선 주파수 회로는 물리적으로 3개의 독립 회로 모듈을 포함하며,
    상기 3개의 독립 회로 모듈은 2개의 제 1 독립 회로 모듈 및 하나의 제 2 독립 회로 모듈을 포함하고,
    상기 3개의 독립 회로 모듈은 4개의 T포트에 1 대 1로 대응되게 결합된 복수개의 송신-수신 포트를 갖는 것을 특징으로 하는 멀티 웨이 스위치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 독립 회로 모듈은 하나의 트랜시버 집적 회로, 하나의 수신 회로, 하나의 파워 커플러 및 하나의 제 1 선택 스위치를 포함하고,
    상기 제 2 독립 회로 모듈은 서로 다른 주파수 대역에서 작동하는 2개의 트랜시버 집적 회로, 2개의 수신 회로, 2개의 파워 커플러 및 2개의 제 1 선택 스위치를 포함하며,
    각 트랜시버 집적 회로는 제 1 PA, 제 1 필터, 제 2 선택 스위치 및 제 1 LNA를 포함하고,
    상기 제 2 선택 스위치는 상기 제 1 필터의 하나의 포트에 결합된 공통 포트를 갖고,
    상기 제 1 필터의 다른 포트는 상기 파워 커플러의 한쪽의 하나의 포트에 결합되며,
    상기 제 2 선택 스위치는 상기 제 1 PA에 결합된 하나의 선택 포트와 상기 제 1 LNA에 결합된 다른 하나의 선택 포트를 갖고,
    각 수신 회로는 제 2 LNA 및 제 2 필터를 포함하며,
    상기 제 2 필터는 상기 제 2 LNA의 입력 포트에 결합된 하나의 포트를 갖고,
    상기 제 2 필터의 다른 포트는 상기 파워 커플러의 한쪽의 다른 하나의 포트에 결합되며,
    상기 제 2 LNA는 수신 신호를 출력하는 출력 포트를 갖고,
    상기 파워 커플러의 반대쪽의 2개의 포트와 상기 제 1 선택 스위치의 2개의 선택 포트는 1 대 1로 대응되게 결합되며, 상기 제 1 선택 스위치는 상기 T포트에 결합된 공통 포트를 갖는 것을 특징으로 하는 멀티 웨이 스위치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    n=2이고, 상기 무선 주파수 회로는 논리적으로 4개의 트랜시버 집적 회로 및 4개의 수신 회로를 포함하고,
    m=4이고, 상기 무선 주파수 회로는 물리적으로 4개의 독립 회로 모듈을 포함하며,
    상기 4개의 독립 회로 모듈은 4개의 제 1 독립 회로 모듈을 포함하고,
    상기 4개의 독립 회로 모듈은 4개의 T포트에 1 대 1로 대응되게 결합된 복수개의 송신-수신 포트를 갖는 것을 특징으로 하는 멀티 웨이 스위치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 독립 회로 모듈은 하나의 트랜시버 집적 회로, 하나의 수신 회로, 하나의 파워 커플러 및 하나의 제 1 선택 스위치를 포함하고,
    각 트랜시버 집적 회로는 제 1 PA, 제 1 필터, 제 2 선택 스위치 및 제 1 LNA를 포함하며,
    상기 제 2 선택 스위치는 상기 제 1 필터의 하나의 포트에 결합된 공통 포트를 갖고,
    상기 제 1 필터의 다른 포트는 상기 파워 커플러의 한쪽의 하나의 포트에 결합되며,
    상기 제 2 선택 스위치는 상기 제 1 PA에 결합된 하나의 선택 포트와 상기 제 1 LNA에 결합된 다른 하나의 선택 포트를 갖고,
    각 수신 회로는 제 2 LNA 및 제 2 필터를 포함하며,
    상기 제 2 필터는 상기 제 2 LNA의 입력 포트에 결합된 하나의 포트를 갖고,
    상기 제 2 필터의 다른 포트는 상기 파워 커플러의 한쪽의 다른 하나의 포트에 결합되며,
    상기 제 2 LNA는 수신 신호를 출력하는 출력 포트를 갖고,
    상기 파워 커플러의 반대쪽의 2개의 포트와 상기 제 1 선택 스위치의 2개의 선택 포트는 1 대 1로 대응되게 결합되며, 상기 제 1 선택 스위치는 T포트에 결합된 공통 포트를 갖는 것을 특징으로 하는 멀티 웨이 스위치.
  8. 무선 주파수 시스템으로서,
    안테나 시스템과, 무선 주파수 회로와, 상기 무선 주파수 회로 및 상기 안테나 시스템에 결합된 멀티 웨이 스위치를 포함하고,
    상기 멀티 웨이 스위치는 4개의 T포트 및 2n개의 P포트를 포함하고, 상기 4개의 T포트 중 각 T포트는 상기 2n개의 P포트에 모두 결합되며, 상기 4개의 T포트는 송신-수신 기능을 지원하고, n은 정수이고, n≥2이며,
    상기 안테나 시스템은 상기 2n개의 P포트에 대응되는 2n개의 안테나를 포함하고,
    상기 멀티 웨이 스위치는 2n개의 안테나를 통해 SRS를 순차적으로 전송하는 프리셋 기능을 실현하는 데에 사용되며,
    상기 무선 주파수 회로는 논리적으로 4개의 트랜시버 집적 회로 및 (2n+1-4)개의 수신 회로를 포함하고,
    상기 무선 주파수 회로는 물리적으로 m개의 독립 회로 모듈을 포함하고, m은 정수이고, m≥2이며,
    상기 m개의 독립 회로 모듈은 상기 4개의 T포트에 1 대 1로 대응되게 결합된 복수개의 송신-수신 포트를 갖고 있으며,
    상기 2n개의 P포트 중 각 P포트는 상기 2n개의 안테나 중 대응하는 안테나에 결합되는 것을 특징으로 하는 무선 주파수 시스템.
  9. 제 8 항에 있어서,
    각 P포트는 2n개의 안테나 중 하나의 안테나에 결합되고,
    2n개의 P포트 중 임의의 2개의 P포트는 2n개의 안테나 중 서로 다른 안테나에 결합되는 것을 특징으로 하는 무선 주파수 시스템.
  10. 제 8 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    n=2이고, 상기 2n개의 안테나는 제 1 안테나, 제 2 안테나, 제 3 안테나 및 제 4 안테나를 포함하고,
    상기 제 1 안테나, 상기 제 2 안테나, 상기 제 3 안테나 및 상기 제 4 안테나는 제 5 세대의 새로운 라디오(5G NR) 주파수 대역에서 작동 가능한 안테나인 것을 특징으로 하는 무선 주파수 시스템.
  11. 제 8 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    n=2이고, 상기 2n개의 안테나는 제 1 안테나, 제 2 안테나, 제 3 안테나 및 제 4 안테나를 포함하고,
    상기 제 1 안테나와 상기 제 4 안테나는 장기 진화(LTE) 주파수 대역 및 5G NR 주파수 대역에서 작동 가능한 안테나이며,
    상기 제 2 안테나 및 상기 제 3 안테나는 5G NR 주파수 대역에서만 작동 가능한 안테나인 것을 특징으로 하는 무선 주파수 시스템.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 안테나 시스템은 제 1 콤바이너 및 제 2 콤바이너를 더 포함하고,
    상기 제 1 콤바이너는 상기 제 1 안테나에 결합된 제 1 포트, 무선 주파수 시스템의 LTE 4×4 다중 입력 다중 출력(MIMO)의 제 1 수신 경로에 결합된 제 2 포트 및 상기 멀티 웨이 스위치의 대응하는 P포트에 결합된 제 3 포트를 포함하고,
    상기 제 2 콤바이너는 제 4 안테나에 결합된 제 1 포트, 상기 무선 주파수 시스템의 LTE 4×4 MIMO의 제 2 수신 경로에 결합된 제 2 포트 및 상기 멀티 웨이 스위치의 대응하는 P포트에 결합된 제 3 포트를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 주파수 시스템.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 안테나 시스템은 제 1 단극 쌍투형(SPDT) 스위치 및 제 2 SPDT 스위치를 더 포함하고,
    상기 제 1 SPDT 스위치는 상기 제 1 안테나에 결합된 제 1 포트, 상기 무선 주파수 시스템의 LTE 4×4 MIMO의 제 1 수신 경로에 결합된 제 2 포트 및 상기 멀티 웨이 스위치의 대응하는 P포트에 결합된 제 3 포트를 포함하고,
    상기 제 2 SPDT 스위치는 상기 제 4 안테나에 결합된 제 1 포트, 상기 무선 주파수 시스템의 LTE 4×4 MIMO의 제 2 수신 경로에 결합된 제 2 포트 및 상기 멀티 웨이 스위치의 대응하는 P포트에 결합된 제 3 포트를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 주파수 시스템.
  14. 무선 통신 장치로서,
    안테나 시스템과, 무선 주파수 트랜시버와, 상기 무선 주파수 트랜시버에 결합된 무선 주파수 회로와, 청구항 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 기재된 멀티 웨이 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 장치.
  15. 삭제
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