KR102554666B1 - 안테나로부터 수신되는 신호에 기반하여 통신 회로를 제어하는 전자 장치 - Google Patents

안테나로부터 수신되는 신호에 기반하여 통신 회로를 제어하는 전자 장치 Download PDF

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Abstract

전자 장치는 송신 증폭기, 안테나, 상기 송신 증폭기와 상기 안테나 사이에 배치된 서큘레이터, 상기 서큘레이터와 연결되어 상기 안테나를 통해 수신되는 신호를 확인하기 위한 통신 모듈 및 프로세서를 포함할 수 있다. 상기 프로세서는 상기 통신 모듈을 통하여 상기 신호를 확인하고, 상기 신호가 상기 안테나로부터 반사된 신호인 것에 적어도 기반하여 상기 안테나의 주파수 특성을 조정하도록 설정될 수 있다. 다양한 실시예들이 가능하다.

Description

안테나로부터 수신되는 신호에 기반하여 통신 회로를 제어하는 전자 장치{ELECTRONIC DEVICE FOR CONTROLLING COMMUNICATION CIRCUIT BASED ON SIGNAL RECEIVED FROM ANTENNA}
본 문서의 다양한 실시예들은 안테나 성능 개선 및 전력 증폭기(power amplifier)의 소손 방지를 위한 전자 장치에 관한 것이다.
무선 통신에서, 송신 증폭기(예: 전력 증폭기)는 신호를 증폭해 안테나를 통해 전송하는 역할을 할 수 있다. 수신 증폭기(예: 저 잡음 증폭기(low noise amplifier))는 노이즈를 최소화하고, 작은 신호를 증폭하는 역할을 할 수 있다.
무선 통신 기능을 제공하는 전자 장치(예: 스마트폰)에서는, 반사파나 IMD(inter modulation distortion) 성분으로 인해, 회로 소자(예: 송신 증폭기 또는 수신 증폭기)의 소손 또는 안테나 성능(예: 감도)의 열화가 발생할 수 있다.
전자 장치는 규격에 맞는 안테나 성능을 확보하기에 열악한 구조(예: 휴대를 위해 소형화된 장치 구조, 좁은 안테나 섹터 구조, 다중 안테나 구조, 또는 이중 접속(dual connectivity) 구조)를 가질 수 있다.
무선 통신 기능을 제공하는 전자 장치에서, 반사파나 IMD 성분으로 인한 회로 소자의 소손 또는 안테나 성능의 열화를 막기 위한 방안이 요구될 수 있다. 전자 장치의 구조적인 한계를 개선하여 안테나 성능을 향상시키기 위한 방안이 요구될 수 있다.
다양한 실시예는, 반사파나 IMD 성분으로 인한 회로 소자의 소손 또는 안테나 성능의 열화를 방지할 수 있도록 하는 전자 장치를 제공할 수 있다.
다양한 실시예는, 전자 장치의 구조적인 한계를 개선하여 안테나 성능을 향상시킬 수 있도록 하는 전자 장치를 제공할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 전자 장치는, 송신 증폭기, 안테나, 상기 송신 증폭기와 상기 안테나 사이에 배치된 서큘레이터, 상기 서큘레이터와 연결되어 상기 안테나를 통해 수신되는 신호를 확인하기 위한 통신 모듈, 및 프로세서를 포함할 수 있다. 상기 프로세서는 상기 통신 모듈을 통하여 상기 신호를 확인하고, 상기 신호가 상기 안테나로부터 반사된 신호인 것에 적어도 기반하여 상기 안테나의 주파수 특성을 조정할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 전자 장치는, 제1 주파수 대역의 제1 신호를 증폭하기 위한 제1 송신 증폭기, 제2 주파수 대역의 제2 신호를 증폭하기 위한 제2 송신 증폭기, 상기 제1 송신 증폭기에 연결된 제1 안테나, 상기 제2 송신 증폭기에 연결된 제2 안테나, 상기 제1 송신 증폭기와 상기 제1 안테나 사이에 배치된 서큘레이터, 상기 서큘레이터와 연결되어 상기 제1 안테나를 통해 수신되는 신호를 확인하기 위한 통신 모듈, 및 프로세서를 포함할 수 있다. 상기 프로세서는 상기 제1 주파수 대역의 신호를 상기 제1 송신 증폭기로 전달하고, 상기 제2 주파수 대역의 신호를 상기 제2 송신 증폭기로 전달하고, 상기 통신 모듈을 이용하여 상기 제1 안테나를 통해 수신되는 상기 신호를 확인하고, 및 상기 제1 안테나를 통해 수신되는 상기 신호가 상기 제2 신호를 적어도 일부 포함하는 것에 적어도 기반하여, 상기 제2 송신 증폭기 또는 상기 통신 모듈을 이용하여 상기 제2 안테나를 통해 방사되는 상기 제2 신호의 특성을 조정할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 전자 장치는, 지정된 신호를 증폭하기 위한 제1 송신 증폭기 및 제2 송신 증폭기, 상기 제1 송신 증폭기를 통해 증폭된 제1 신호의 적어도 일부를 획득하기 위한 제1 커플러, 상기 제2 송신 증폭기를 통해 증폭된 제2 신호의 적어도 일부를 획득하기 위한 제2 커플러, 상기 제1 신호 및 상기 제2 신호에 적어도 기반하여 생성된 제3 신호의 적어도 일부를 획득하기 위한 제 3 커플러, 상기 제1 커플러, 상기 제2 커플러, 및 상기 제3 커플러와 연결된 통신 모듈, 및 프로세서를 포함할 수 있다. 상기 프로세서는 상기 통신 모듈을 통해 상기 제1 신호의 적어도 일부, 상기 제2 신호의 적어도 일부, 및 상기 제3 신호의 적어도 일부를 획득하고, 및 상기 제1 신호의 적어도 일부에 대한 IMD 신호의 크기가 지정된 크기보다 크고, 상기 제2 신호의 적어도 일부 및 상기 제3 신호의 적어도 일부에 대한 IMD 신호의 크기가 실질적으로 같은 것으로 결정하는 것에 적어도 기반하여, 상기 제1 송신 증폭기 또는 상기 제2 송신 증폭기를 조정할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치에서 반사파나 IMD 성분으로 인한 회로 소자의 소손 또는 안테나 성능의 열화를 방지할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치의 구조적인 한계를 개선하여 안테나 성능을 향상시킬 수 있다.
도 1은 다양한 실시예에 따른 네트워크 환경 내 전자 장치의 블럭도이다.
도 2a, 도 2b 및 도 2c는 전자 장치에서 반사파 또는 IMD로 인해 발생 가능한 문제 상황을 예시한 도면이다.
도 3은 전자 장치에서 IMD로 인한 문제 상황을 예시한 도면이다.
도 4a 및 도 4b는 전자 장치에서의 IMD 발생을 설명하기 위한 그래프이다.
도 5a 및 도 5b는 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 회로도이다.
도 6은 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 회로도이다.
도 7, 도 8a, 도 8b 및 도 8c는 다양한 실시예에 따른 전자 장치에 적용 가능한 부분적인 구조들을 설명하기 위한 도면이다.
도 9, 도 10 및 도 11은 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 안테나 성능 개선 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 12a 및 도 12b는 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 효과를 설명하기 위한 도면이다.
도 1은, 다양한 실시예들에 따른, 네트워크 환경(100) 내의 전자 장치(101)의 블럭도이다. 도 1을 참조하면, 네트워크 환경(100)에서 전자 장치(101)는 제 1 네트워크(198)(예: 근거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(102)와 통신하거나, 또는 제 2 네트워크(199)(예: 원거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(104) 또는 서버(108)와 통신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 서버(108)를 통하여 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 프로세서(120), 메모리(130), 입력 장치(150), 음향 출력 장치(155), 표시 장치(160), 오디오 모듈(170), 센서 모듈(176), 인터페이스(177), 햅틱 모듈(179), 카메라 모듈(180), 전력 관리 모듈(188), 배터리(189), 통신 모듈(190), 가입자 식별 모듈(196), 또는 안테나 모듈(197)을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(101)에는, 이 구성요소들 중 적어도 하나(예: 표시 장치(160) 또는 카메라 모듈(180))가 생략되거나, 하나 이상의 다른 구성 요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 이 구성요소들 중 일부들은 하나의 통합된 회로로 구현될 수 있다. 예를 들면, 센서 모듈(176)(예: 지문 센서, 홍채 센서, 또는 조도 센서)은 표시 장치(160)(예: 디스플레이)에 임베디드된 채 구현될 수 있다
프로세서(120)는, 예를 들면, 소프트웨어(예: 프로그램(140))를 실행하여 프로세서(120)에 연결된 전자 장치(101)의 적어도 하나의 다른 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)을 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 일실시예에 따르면, 데이터 처리 또는 연산의 적어도 일부로서, 프로세서(120)는 다른 구성요소(예: 센서 모듈(176) 또는 통신 모듈(190))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리(132)에 로드하고, 휘발성 메모리(132)에 저장된 명령 또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리(134)에 저장할 수 있다. 일실시예에 따르면, 프로세서(120)는 메인 프로세서(121)(예: 중앙 처리 장치 또는 어플리케이션 프로세서), 및 이와는 독립적으로 또는 함께 운영 가능한 보조 프로세서(123)(예: 그래픽 처리 장치, 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서)를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로, 보조 프로세서(123)은 메인 프로세서(121)보다 저전력을 사용하거나, 또는 지정된 기능에 특화되도록 설정될 수 있다. 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
보조 프로세서(123)는, 예를 들면, 메인 프로세서(121)가 인액티브(예: 슬립) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)를 대신하여, 또는 메인 프로세서(121)가 액티브(예: 어플리케이션 실행) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)와 함께, 전자 장치(101)의 구성요소들 중 적어도 하나의 구성요소(예: 표시 장치(160), 센서 모듈(176), 또는 통신 모듈(190))와 관련된 기능 또는 상태들의 적어도 일부를 제어할 수 있다. 일실시예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 이미지 시그널 프로세서 또는 커뮤니케이션 프로세서)는 기능적으로 관련 있는 다른 구성 요소(예: 카메라 모듈(180) 또는 통신 모듈(190))의 일부로서 구현될 수 있다.
메모리(130)는, 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(120) 또는 센서모듈(176))에 의해 사용되는 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 데이터는, 예를 들어, 소프트웨어(예: 프로그램(140)) 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 포함할 수 있다. 메모리(130)는, 휘발성 메모리(132) 또는 비휘발성 메모리(134)를 포함할 수 있다.
프로그램(140)은 메모리(130)에 소프트웨어로서 저장될 수 있으며, 예를 들면, 운영 체제(142), 미들 웨어(144) 또는 어플리케이션(146)을 포함할 수 있다.
입력 장치(150)는, 전자 장치(101)의 구성요소(예: 프로세서(120))에 사용될 명령 또는 데이터를 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로부터 수신할 수 있다. 입력 장치(150)은, 예를 들면, 마이크, 마우스, 키보드, 또는 디지털 펜(예: 스타일러스 펜)을 포함할 수 있다.
음향 출력 장치(155)는 음향 신호를 전자 장치(101)의 외부로 출력할 수 있다. 음향 출력 장치(155)는, 예를 들면, 스피커 또는 리시버를 포함할 수 있다. 스피커는 멀티미디어 재생 또는 녹음 재생과 같이 일반적인 용도로 사용될 수 있고, 리시버는 착신 전화를 수신하기 위해 사용될 수 있다. 일실시예에 따르면, 리시버는 스피커와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
표시 장치(160)는 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 표시 장치(160)는, 예를 들면, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 표시 장치(160)는 터치를 감지하도록 설정된 터치 회로(touch circuitry), 또는 상기 터치에 의해 발생되는 힘의 세기를 측정하도록 설정된 센서 회로(예: 압력 센서)를 포함할 수 있다.
오디오 모듈(170)은 소리를 전기 신호로 변환시키거나, 반대로 전기 신호를 소리로 변환시킬 수 있다. 일실시예에 따르면, 오디오 모듈(170)은, 입력 장치(150)를 통해 소리를 획득하거나, 음향 출력 장치(155), 또는 전자 장치(101)와 직접 또는 무선으로 연결된 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102)) (예: 스피커 또는 헤드폰))를 통해 소리를 출력할 수 있다.
센서 모듈(176)은 전자 장치(101)의 작동 상태(예: 전력 또는 온도), 또는 외부의 환경 상태(예: 사용자 상태)를 감지하고, 감지된 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 일실시예에 따르면, 센서 모듈(176)은, 예를 들면, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 근접 센서, 컬러 센서, IR(infrared) 센서, 생체 센서, 온도 센서, 습도 센서, 또는 조도 센서를 포함할 수 있다.
인터페이스(177)는 전자 장치(101)이 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 직접 또는 무선으로 연결되기 위해 사용될 수 있는 하나 이상의 지정된 프로토콜들을 지원할 수 있다. 일실시예에 따르면, 인터페이스(177)는, 예를 들면, HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다.
연결 단자(178)는, 그를 통해서 전자 장치(101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 물리적으로 연결될 수 있는 커넥터를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 연결 단자(178)은, 예를 들면, HDMI 커넥터, USB 커넥터, SD 카드 커넥터, 또는 오디오 커넥터(예: 헤드폰 커넥터)를 포함할 수 있다.
햅틱 모듈(179)은 전기적 신호를 사용자가 촉각 또는 운동 감각을 통해서 인지할 수 있는 기계적인 자극(예: 진동 또는 움직임) 또는 전기적인 자극으로 변환할 수 있다. 일실시예에 따르면, 햅틱 모듈(179)은, 예를 들면, 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.
카메라 모듈(180)은 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있다. 일실시예에 따르면, 카메라 모듈(180)은 하나 이상의 렌즈들, 이미지 센서들, 이미지 시그널 프로세서들, 또는 플래시들을 포함할 수 있다.
전력 관리 모듈(188)은 전자 장치(101)에 공급되는 전력을 관리할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전력 관리 모듈(388)은, 예를 들면, PMIC(power management integrated circuit)의 적어도 일부로서 구현될 수 있다.
배터리(189)는 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성 요소에 전력을 공급할 수 있다. 일실시예에 따르면, 배터리(189)는, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 재충전 가능한 2차 전지 또는 연료 전지를 포함할 수 있다.
통신 모듈(190)은 전자 장치(101)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102), 전자 장치(104), 또는 서버(108))간의 직접(예: 유선) 통신 채널 또는 무선 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행을 지원할 수 있다. 통신 모듈(190)은 프로세서(120)(예: 어플리케이션 프로세서)와 독립적으로 운영되고, 직접(예: 유선) 통신 또는 무선 통신을 지원하는 하나 이상의 커뮤니케이션 프로세서를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 통신 모듈(190)은 무선 통신 모듈(192)(예: 셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, 또는 GNSS(global navigation satellite system) 통신 모듈) 또는 유선 통신 모듈(194)(예: LAN(local area network) 통신 모듈, 또는 전력선 통신 모듈)을 포함할 수 있다. 이들 통신 모듈 중 해당하는 통신 모듈은 제 1 네트워크(198)(예: 블루투스, WiFi direct 또는 IrDA(infrared data association) 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제 2 네트워크(199)(예: 셀룰러 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN)와 같은 원거리 통신 네트워크)를 통하여 외부 전자 장치와 통신할 수 있다. 이런 여러 종류의 통신 모듈들은 하나의 구성 요소(예: 단일 칩)으로 통합되거나, 또는 서로 별도의 복수의 구성 요소들(예: 복수 칩들)로 구현될 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 가입자 식별 모듈(196)에 저장된 가입자 정보(예: 국제 모바일 가입자 식별자(IMSI))를 이용하여 제 1 네트워크(198) 또는 제 2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크 내에서 전자 장치(101)를 확인 및 인증할 수 있다.
안테나 모듈(197)은 신호 또는 전력을 외부(예: 외부 전자 장치)로 송신하거나 외부로부터 수신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 안테나 모듈은 서브스트레이트(예: PCB) 위에 형성된 도전체 또는 도전성 패턴으로 이루어진 방사체를 포함하는 하나의 안테나를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 복수의 안테나들을 포함할 수 있다. 이런 경우, 제 1 네트워크(198) 또는 제 2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크에서 사용되는 통신 방식에 적합한 적어도 하나의 안테나가, 예를 들면, 통신 모듈(190)에 의하여 상기 복수의 안테나들로부터 선택될 수 있다. 신호 또는 전력은 상기 선택된 적어도 하나의 안테나를 통하여 통신 모듈(190)과 외부 전자 장치 간에 송신되거나 수신될 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 방사체 이외에 다른 부품(예: RFIC)이 추가로 안테나 모듈(197)의 일부로 형성될 수 있다.
상기 구성요소들 중 적어도 일부는 주변 기기들간 통신 방식(예: 버스, GPIO(general purpose input and output), SPI(serial peripheral interface), 또는 MIPI(mobile industry processor interface))를 통해 서로 연결되고 신호(예: 명령 또는 데이터)를 상호간에 교환할 수 있다.
일실시예에 따르면, 명령 또는 데이터는 제 2 네트워크(199)에 연결된 서버(108)를 통해서 전자 장치(101)와 외부의 전자 장치(104)간에 송신 또는 수신될 수 있다. 전자 장치(102, 104) 각각은 전자 장치(101)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(101)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 외부 전자 장치들(102, 104, or 108) 중 하나 이상의 외부 장치들에서 실행될 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(101)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로, 또는 사용자 또는 다른 장치로부터의 요청에 반응하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(101)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 하나 이상의 외부 전자 장치들에게 그 기능 또는 그 서비스의 적어도 일부를 수행하라고 요청할 수 있다. 상기 요청을 수신한 하나 이상의 외부 전자 장치들은 요청된 기능 또는 서비스의 적어도 일부, 또는 상기 요청과 관련된 추가 기능 또는 서비스를 실행하고, 그 실행의 결과를 전자 장치(101)로 전달할 수 있다. 전자 장치(101)는 상기 결과를, 그대로 또는 추가적으로 처리하여, 상기 요청에 대한 응답의 적어도 일부로서 제공할 수 있다. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다.
본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는 다양한 형태의 장치가 될 수 있다. 전자 장치는, 예를 들면, 휴대용 통신 장치 (예: 스마트폰), 컴퓨터 장치, 휴대용 멀티미디어 장치, 휴대용 의료 기기, 카메라, 웨어러블 장치, 또는 가전 장치를 포함할 수 있다. 본 문서의 실시예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다.
본 문서의 다양한 실시예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술적 특징들을 특정한 실시예들로 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시예의 다양한 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 또는 관련된 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 아이템에 대응하는 명사의 단수 형은 관련된 문맥상 명백하게 다르게 지시하지 않는 한, 상기 아이템 한 개 또는 복수 개를 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나","A 또는 B 중 적어도 하나,""A, B 또는 C," "A, B 및 C 중 적어도 하나,"및 "A, B, 또는 C 중 적어도 하나"와 같은 문구들 각각은 그 문구들 중 해당하는 문구에 함께 나열된 항목들 중 어느 하나, 또는 그들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제 1", "제 2", 또는 "첫째" 또는 "둘째"와 같은 용어들은 단순히 해당 구성요소를 다른 해당 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있으며, 해당 구성요소들을 다른 측면(예: 중요성 또는 순서)에서 한정하지 않는다. 어떤(예: 제 1) 구성요소가 다른(예: 제 2) 구성요소에, "기능적으로" 또는 "통신적으로"라는 용어와 함께 또는 이런 용어 없이, "커플드" 또는 "커넥티드"라고 언급된 경우, 그것은 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로(예: 유선으로), 무선으로, 또는 제 3 구성요소를 통하여 연결될 수 있다는 것을 의미한다.
본 문서에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구현된 유닛을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로 등의 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 모듈은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는, 상기 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 예를 들면, 일실시예에 따르면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)의 형태로 구현될 수 있다.
본 문서의 다양한 실시예들은 기기(machine)(예: 전자 장치(101)) 의해 읽을 수 있는 저장 매체(storage medium)(예: 내장 메모리(136) 또는 외장 메모리(138))에 저장된 하나 이상의 명령어들을 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램(140))로서 구현될 수 있다. 예를 들면, 기기(예: 전자 장치(101))의 프로세서(예: 프로세서(120))는, 저장 매체로부터 저장된 하나 이상의 명령어들 중 적어도 하나의 명령을 호출하고, 그것을 실행할 수 있다. 이것은 기기가 상기 호출된 적어도 하나의 명령어에 따라 적어도 하나의 기능을 수행하도록 운영되는 것을 가능하게 한다. 상기 하나 이상의 명령어들은 컴파일러에 의해 생성된 코드 또는 인터프리터에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장매체 는, 비일시적(non-transitory) 저장매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, ‘비일시적’은 저장매체가 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(signal)(예: 전자기파)를 포함하지 않는다는 것을 의미할 뿐이며, 이 용어는 데이터가 저장매체에 반영구적으로 저장되는 경우와 임시적으로 저장되는 경우를 구분하지 않는다.
일실시예에 따르면, 본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory (CD-ROM))의 형태로 배포되거나, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어TM)를 통해 또는 두개의 사용자 장치들(예: 스마트폰들) 간에 직접, 온라인으로 배포(예: 다운로드 또는 업로드)될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 기술한 구성요소들의 각각의 구성요소(예: 모듈 또는 프로그램)는 단수 또는 복수의 개체를 포함할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 전술한 해당 구성요소들 중 하나 이상의 구성요소들 또는 동작들이 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 구성요소들 또는 동작들이 추가될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 복수의 구성요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 구성요소로 통합될 수 있다. 이런 경우, 통합된 구성요소는 상기 복수의 구성요소들 각각의 구성요소의 하나 이상의 기능들을 상기 통합 이전에 상기 복수의 구성요소들 중 해당 구성요소에 의해 수행되는 것과 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적으로, 병렬적으로, 반복적으로, 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 상기 동작들 중 하나 이상이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 동작들이 추가될 수 있다.
이하, 도 2a, 도 2b, 도 2c, 도 3, 도 4a 및 도 4b를 참조하여 전자 장치(201)에서의 반사파 또는 IMD의 발생을 예시적으로 설명한다.
도 2a는 전자 장치(201)에서 반사파로 인한 문제 상황을 예시하고 있다. 반사파는 전송 신호(Tx)의 적어도 일부가 반사되어 되돌아오는(reversed) 것을 의미할 수 있다.
도 2a를 참조하면, 전자 장치(201)는 안테나(211), 송신 증폭기(213), 수신 증폭기(215) 및 송수신 회로(230)를 포함할 수 있다.
이러한 구조에서, 송신 증폭기(213)로 입력된 전송 신호(Tx)가 안테나(211)를 통해 제대로 출력되지 못하고 반사되어, 회로 소자(예: 송신 증폭기(213))의 소손 또는 안테나 성능(예: 감도 또는 전송 성능) 열화를 발생시킬 수 있다. 도 2a에서, 221은 전송 신호(Tx)로 인한 반사파의 유입 경로를 예시한 것이다.
안테나(211)의 전송 전력을 높이기 위해 송신 증폭기(213)에 기존 대비 더 높은 출력이 요구될 수 있다. 또한, 구조적 제약(예: 장치의 소형화, 좁은 안테나 섹터)이 있는 상황에서 다양하고 넓은 주파수 대역을 지원하는 회로를 하나의 모듈 형태로 구성할 필요성이 있을 수 있다. 송신 증폭기(213)의 출력 레벨을 높이고, 다양하고 넓은 주파수 대역을 하나의 모듈 형태로 구성한 경우, 반사파로 인한 소자 소손 또는 성능 열화가 더 심각하게 발생할 수 있다.
도 2b 및 도 2c는 다중 안테나 혹은 다중 주파수 대역의 사용으로 인한, 간섭 또는 IMD 문제 상황을 예시하고 있다.
전자 장치(201)는 다양한 주파수 대역을 사용하기 위해 복수의 안테나들(211, 251)을 포함할 수 있다. 서로 다른 주파수를 사용하는 복수의 안테나들(211, 251)로 인해, 신호들 간의 간섭 성분 또는 새로운 주파수의 IMD 성분이 발생할 수 있다. IMD는 복수(예: 2개 이상)의 주파수가 서로 간섭하여 불필요한 주파수 성분(기생 성분)이 나타나는 것을 의미할 수 있다. 예를 들어, 두 개의 서로 다른 입력 주파수 신호의 고조파 주파수들끼리의 합과 차로 조합된 출력 주파수 성분이 나타날 수 있다.
도 2b 및 도 2c는 제1 주파수 대역(예: LTE B3 대역) 및 제2 주파수 대역(예: 5G N77 대역)을 지원하는 이중 접속(dual connectivity) 구조의 예시이다.
이중 접속 구조의 경우, 하나의 전자 장치(201)에서 서로 다른 주파수를 갖는 복수 개(예: 2개 이상)의 신호들이 동시에 출력될 수 있다. 이 경우 인접 주파수를 사용하는 복수의 신호들 간 간섭이나 IMD로 인해 안테나 성능(예: 감도, 송신 성능 또는 수신 성능) 열화가 심각하게 발생할 수 있다.
전자 장치(201)는 도 2b 및 도 2c에 도시된 바와 같이, 제1 안테나(211), 제1 송신 증폭기(213), 제1 수신 증폭기(215) 및 제1 송수신 회로(230)를 포함할 수 있다. 전자 장치(201)는 제2 안테나(251), 제2 송신 증폭기(253), 제2 수신 증폭기(255) 및 제2 송수신 회로(270)를 포함할 수 있다.
예를 들어, 제1 안테나(211), 제1 송신 증폭기(213), 제1 수신 증폭기(215) 및 제1 송수신 회로(230)는 제1 주파수 대역(예: LTE B3 대역)의 사용을 위한 것일 수 있다. 제2 안테나(251), 제2 송신 증폭기(253), 제2 수신 증폭기(255) 및 제2 송수신 회로(270)는 제2 주파수 대역(예: 5G N77 대역)의 사용을 위한 것일 수 있다.
도 2b를 참조하면, 제1 안테나(211)를 통해 출력된 전송 신호(Tx)의 적어도 일부가 제2 안테나(251)로 유입될 수 있다. 이 경우 제2 안테나(251)로 의도치 않은 간섭 신호가 입력될 수 있다. 도 2b에서, 223은 전송 신호(Tx)로 인한 간섭 신호의 유입 경로를 예시한 것이다. 예를 들어, 제1 안테나(211)로부터 출력된 전송 신호(Tx)의 2차 고조파 성분이 제1 송신 증폭기(213)에서 출력되어, 이중 접속 상태에 있는 제2 안테나(251)의 제2 수신 증폭기(255)로 유입되어 회로 소자의 소손 또는 성능(예: 수신 성능)의 열화를 일으킬 수 있다.
도 2c를 참조하면, 제1 주파수 대역의 제1 전송 신호(예: LTE B3 대역 내 f1 주파수의 전송 신호, B3 Tx(f1))와 제2 주파수 대역의 제2 전송 신호(예: 5G N77 대역 내 f2 주파수의 전송 신호, N77 Tx(f2))를 사용하는 이중 접속 상태에서, 간섭 신호나, 두 주파수(f1, f2)의 합 또는 차에 의해 생긴 새로운 주파수의 IMD 신호가 발생할 수 있다.
예를 들어, 제1 안테나(211)를 통해 나오는 제1 주파수 대역의 제1 전송 신호(B3 Tx(f1))가 제2 안테나(251) 측으로 유입되어 간섭 신호가 될 수 있다. 도 2c에서, 225는 제1 전송 신호(예: B3 Tx(f1))로 인한 간섭 신호의 유입 경로를 예시한 것이다. 제1 전송 신호(예: B3 Tx(f1))는 제2 전송 신호(예: N77 Tx(f2))와 섞여 IMD 성분(예: IMD(f2-f1))을 발생시킬 수 있다. 이러한 신호(예: B3 Tx(f1) 또는 IMD(f2-f1))는 회로 소자(예: 제2 송신 증폭기(253))의 소손 또는 안테나 성능(예: 수신 성능 또는 송신 성능) 열화를 발생시킬 수 있다. IMD 성분(예: IMD(f2-f1))은 다시 수신 신호(예: B3 Rx(f3))와 함께 제1 수신 증폭기(215)로 유입되어 추가적인 회로 소자(예: 제1 수신 증폭기(215))의 소손을 발생시키거나 안테나 성능을 더욱 열화 시킬 수 있다.
도 3은 전자 장치(201)에서 IMD로 인한 문제 상황을 예시하고 있다.
도 3을 참조하면, 전자 장치(201)에는 다중 주파수 대역의 사용을 위한 제1 안테나 영역(310), 제2 안테나 영역(320) 및 제3 안테나 영역(330)이 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 안테나 영역(310)은 제1 주파수 대역(예: B3 대역)의 사용을 위한 것일 수 있다. 제2 안테나 영역(320)은 제2 주파수 대역(예: N77 대역)의 사용을 위한 것일 수 있다. 제3 안테나 영역(330)은 제3 주파수 대역(예: WiFi 대역)의 사용을 위한 것일 수 있다.
이러한 구조에서, 제1 안테나 영역(310)을 통해 출력된 제1 전송 신호(예: B3 Tx(f1))는 제2 안테나 영역(320)을 통해 출력된 제2 전송 신호(예: N77 Tx(f2))와 섞여 IMD 신호(예: IMD(f2+f1))를 발생시킬 수 있다. 상기 IMD 신호(예: IMD(f2+f1))는 다시 제3 안테나 영역(330)의 신호 수신 경로로 유입되어 제3 주파수 대역(예: WiFi 대역)의 안테나 성능(예: 감도 또는 수신 성능) 열화를 발생시킬 수 있다.
도 4a 및 도 4b는 전자 장치(201)에서의 IMD 발생을 설명하기 위한 그래프이다.
이중 접속 구조에서 두 전송 신호들 간 IMD 성분의 영향으로 전송 성능에 악 영향을 줄 수 있다. 예를 들어, 대역외 방사(spurious emission)를 사용하는 경우, 필요 대역폭 바로 바깥쪽에 근접한 1 또는 2 이상의 주파수에서 IMD 성분이 발생하여 전송 성능 열화를 일으킬 수 있다. 대역외 방사는 필요 주파수 대역폭 바깥쪽의 1 또는 2 이상의 주파수상에서 전파의 방사로 정보 전송에 영향을 미치지 않고 전송 전력 레벨을 낮춤으로써 전송 성능을 높이기 위한 것일 수 있다.
도 4a는 두 주파수 대역(예: B71 대역 및 N71 대역)을 사용하는 이중 접속 구조에 있어, B71 대역 및 N71 대역의 두 주파수 신호(431, 435)를 전송할 때 대역외 방사 대역(410)의 IMD 스펙트럼(433, 437)을 나타낸다. 대역외 방사 대역(410)에서, 두 신호(431, 435) 간의 간섭 또는 IMD 성분(433, 437)이 발생할 수 있다. 간섭 또는 IMD 성분(433, 437)으로 인해 대역외 방사 전력 레벨(423)에 영향을 주어 전송 성능이 열화될 수 있다.
예를 들어, B21 대역 및 B29 대역의 공존(coexistence) 시에 대역외 방사 전력 레벨(421)이 -50dBm 수준이라면, B71 대역 및 N71 대역의 두 주파수 신호(431, 435)를 전송할 때는, 두 주파수 신호(431, 435) 간의 간섭 또는 IMD 성분(433, 437)으로 인해 대역외 방사 전력 레벨(423)이 그보다 높은 -36dBm 수준으로 설정될 수 있다. 이에 따라, 대역외 방사 전력 레벨(423)이 상대적으로 높아져 전송 성능이 저하될 수 있다.
도 4b는 두 주파수 대역(예: B41 대역 및 N41 대역)을 사용하는 이중 접속 구조에서, B41 대역 및 N41 대역의 두 주파수 신호(461, 465)를 전송할 때의 IMD 스펙트럼(463, 471, 473)을 나타낸다.
두 전송 신호(461, 465) 간의 IMD 성분(471, 473)으로 인해 전송 전력 레벨(481)이 변화될 수 있다. 예를 들어, B41 대역 및 N41 대역의 두 주파수 신호(461, 465)를 전송할 때 도시된 바와 같이 제1 대역(451)(예: NS04 spectrum emission 대역), 제2 대역(453)(spurious emission 대역) 및 제3 대역(455)(E-UTRA spectrum emission 대역)에서 IMD 스펙트럼(471, 473)이 나타날 수 있다.
3차 IMD 성분(IMD3)의 경우 송수신용 주파수 대역에 매우 근접하게 나타나 안테나 성능에 치명적인 문제를 일으킬 수 있다.
IMD 성분을 저감하기 위해, MPR(maximum power reduction)에 의해 신호의 최대 전력 성능을 강제로 열화 시켜 IMD 성분의 전력 레벨을 낮추는 방안이 고려될 수 있다. 그러나, 이 경우 의도한 원 신호의 전송 전력 레벨도 함께 낮아져 전송 성능의 개선 효과가 미미할 수 있다. 이에 따라, IMD 성분을 저감하여 회로 소자의 소손 및 그로 인한 안테나 성능 열화를 막을 수 있는 보다 효율적인 방안이 요구될 수 있다.
이하, 도 5a, 도 5b 및 도 6을 참조하여 다양한 실시예에 따른 전자 장치(501)의 구조를 예시적으로 설명한다. 전자 장치(501)는 도 1에 도시된 전자 장치(101)의 전체 또는 적어도 일부를 포함할 수 있다. 전자 장치(501)의 프로세서(550)는 도 1의 프로세서(예: 프로세서(120))일 수 있다. 전자 장치(501)의 안테나(511) 또는 통신 모듈(540)은 도 1의 안테나 모듈(예: 197) 또는 통신 모듈(예: 무선 통신 모듈(192))의 적어도 일부를 포함할 수 있다.
도 5a는 다양한 실시예에 따른 전자 장치(501)의 회로도이다. 도 5a의 전자 장치(501)는 도 2a에 예시된 반사파로 인한 문제 상황을 막기 위한 것일 수 있다. 예를 들어, 반사파는 스위칭 모듈(535)의 미스 타이밍이나 비 동기(asynchronous) 동작, 또는 안테나(511)의 반사 특성 값(예: 전압 정재파 비(voltage standing wave ratio, VSWR), 반사계수, 반사손실 중 적어도 하나)의 틀어짐(부정합)으로 인해 발생할 수 있다.
도 5a를 참조하면, 다양한 실시예에 따른 전자 장치(501)는 안테나(511), 송신 증폭기(521), 송수신 회로(530), 통신 모듈(540) 및 프로세서(550)를 포함할 수 있다. 송수신 회로(530)(transmitting or receiving circuit, T/R circuit)는 서큘레이터(531)를 포함할 수 있다. 송수신 회로(530)는 듀플렉서(533), 스위칭 모듈(535) 또는 커플러(537) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 전자 장치(501)는 수신 증폭기(525)를 더 포함할 수 있다.
통신 모듈(540)은 예를 들어 송신 증폭기(521) 또는 수신 증폭기(525)와 연결된 송수신기(transceiver)를 포함할 수 있다.
프로세서(550)는 예를 들어 도 1에 도시된 프로세서(120, 121, 또는 123 중의 적어도 하나)일 수 있다.
안테나(511)는 전자기파를 방사(emit)하여 지정된 신호를 전자 장치(501)로부터 공간으로 송신할 수 있다. 안테나(511)는 전자기파 형태의 신호를 공간으로부터 전자 장치(501)로 수신할 수 있다.
송신 증폭기(521)는 송신단에서 전송 신호를 증폭할 수 있다. 송신 증폭기(521)는 출력되는 전송 신호의 왜곡을 최소화하고 고효율 특성을 유지하는 전력 증폭기를 포함할 수 있다. 송신 증폭기(521)는 통신 모듈(540)로부터 전송 신호를 전달받아 증폭하고, 증폭된 전송 신호를 송수신 회로(530)를 통해 안테나(511) 방향으로 전달할 수 있다.
송수신 회로(530)는 서큘레이터(531), 듀플렉서(533), 스위칭 모듈(535) 또는 커플러(537) 중의 적어도 하나를 포함할 수 있다.
송신 증폭기(521) 및 듀플렉서(533)는 전송 신호의 주파수 대역 또는 통신 방식에 따라 다르게 동작할 수 있다. 예를 들면, 송신 증폭기(521)는 다중 모드 다중 대역(multi-mode multiband, MMMB)의 전력 증폭기를 포함할 수 있다. 듀플렉서(533)는 고대역(high band, HB) 듀플렉서, 중대역(middle band, MB) 듀플렉서, 또는 저대역(low band, LB) 듀플렉서를 포함할 수 있다. 송신 증폭기(521)는 통신 모듈(540)로부터의 전송 신호를 수신하고, 수신된 전송 신호를 증폭한 후, 듀플렉서(533)로 전달할 수 있다.
듀플렉서(533)는 전송 신호 및 수신 신호를 분기(branch)할 수 있다. 듀플렉서(533)는 전송 신호와 수신 신호를 분리하여 송신 주파수와 수신 주파수 각각에 대해 필터링을 수행할 수 있다. 안테나(511)를 통해 신호가 전송되는 경우, 듀플렉서(533)는 상기 전송 신호를 통과시킬 수 있다. 안테나(511)를 통해 신호가 수신되는 경우, 듀플렉서(533)는 상기 수신 신호를 통과시킬 수 있다. 듀플렉서(533)는 전송 신호를 통신 모듈(540)에서 안테나(511) 방향으로 전달할 수 있다. 듀플렉서(533)는 수신 신호를 안테나(511)로부터 통신 모듈(540) 방향으로 전달할 수 있다. 듀플렉서(533)는 송신 증폭기(521)로부터 전송 신호를 전달받고, 커플러(537)를 거쳐 안테나(511)로 상기 전송 신호를 전달할 수 있다. 듀플렉서(533)는 안테나(511)로부터의 수신 신호를 커플러(537)를 거쳐 전달받고, 통신 모듈(540)로 상기 수신 신호를 전달할 수 있다.
스위칭 모듈(535)은 커플러(537)와 듀플렉서(533) 사이에 배치되어 스위칭 기능을 제공할 수 있다. 스위칭 모듈(535)은 다양한 주파수 대역의 신호를 하나의 안테나(511)를 통해 송수신할 수 있도록 스위칭 기능을 제공할 수 있다. 예를 들어, 스위칭 모듈(535)은 안테나(511)를 통해 제1 주파수 대역의 전송 신호를 전송하도록 스위칭 기능을 제공할 수 있다. 스위칭 모듈(535)은 동일한 안테나(511)를 통해 제2 주파수 대역의 수신 신호를 수신하도록 스위칭 기능을 제공할 수 있다.
커플러(537)는 양방향 커플러일 수 있다. 커플러(537)는 안테나(511)와 듀플렉서(533) 사이에 연결될 수 있다. 커플러(537)는 듀플렉서(533)로부터 전송 신호를 전달받을 수 있다. 커플러(537)는 안테나(511)로부터 수신 신호를 전달받을 수 있다. 커플러(537)는 전송 신호와 수신 신호를 개별적으로 검출할 수 있다.
커플러(537)는 듀플렉서(533)로부터 전달되는 전송 신호 중 일부를 분기시켜 통신 모듈(540)로 전달할 수 있다. 커플러(537)는 듀플렉서(533)를 통해 출력된 신호가 안테나(511)를 통해 방사되는 신호인지 혹은 방사되지 않고 반사되는 신호인지 구분하여 그 중 일부의 신호를 통신 모듈(540)의 피드백 포트(FBRx)로 전달할 수 있다. 전송 신호 중 일부는 커플러(537)로부터 통신 모듈(540)로 피드백될 수 있다.
커플러(537)를 통해 분기되는 신호는 포워드 커플링 신호를 포함할 수 있다. 포워드 커플링 신호는 안테나(511)를 통해 방사되는 신호일 수 있다. 포워드 커플링 신호는 전송 신호의 일부이며, 상기 전송 신호의 주파수 및 위상과 동일한 주파수 및 위상을 가질 수 있다. 포워드 커플링 신호의 세기는 전송 신호의 세기보다 작을 수 있다. 포워드 커플링 신호는 반사 특성 값을 계산하는데 이용될 수 있다. 커플러(537)는 안테나(511)에서 반사되는 신호를 통신 모듈(540)로 전달할 수 있다. 안테나(511)에서 반사되는 신호는 커플러(537)로부터 통신 모듈(540)로 전달될 수 있다.
커플러(537)를 통해 분기되는 신호는 리버스 커플링 신호를 포함할 수 있다. 안테나(511)를 통해 방사되지 않고 반사되는 신호는 리버스 커플링 신호를 포함할 수 있다. 리버스 커플링 신호는 안테나(511)에서 반사되는 신호를 포함할 수 있다. 리버스 커플링 신호는 안테나(511)를 통해 수신되는 신호를 포함할 수 있다.
수신 증폭기(525)는 안테나(511) 후단에 위치하여 안테나(511)를 통해 수신된 신호를 증폭시켜 통신 모듈(540)로 전달할 수 있다. 수신 증폭기(525)는 전자 장치(501) 전체의 잡음 성능 최적화를 위해 저잡음으로 설계된 저잡음 증폭기를 포함할 수 있다.
통신 모듈(540)은 전송 신호를 생성할 수 있다. 통신 모듈(540)은 송신 데이터를 반송파(carrier)에 싣고, 송신 데이터 및 반송파를 포함하는 전송 신호를 안테나(511) 측으로 전달할 수 있다. 전송 신호는 전자기파 형태로 안테나(511)를 통해 전자 장치(501)의 외부로 송신될 수 있다.
송신 데이터는 전자 장치(501)가 다른 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(102 또는 104))로 송신할 데이터 또는 상위 노드(예: 기지국)로 송신할 업링크 데이터를 포함할 수 있다.
전송 신호의 생성을 위해 통신 모듈(540)은 반송파를 생성하는 발진기(oscillator)를 포함할 수 있다. 통신 모듈(540)은 발진기로부터 생성된 반송파에 송신 데이터를 싣는 변조 작업을 수행하는 변조 회로(modulation circuit)를 포함할 수 있다. 통신 모듈(540)은 전송 신호의 세기를 강화하기 위해 변조된 반송파를 증폭하는 RF(radio frequency) 증폭기를 포함할 수 있다.
통신 모듈(540)은 수신 신호를 처리할 수 있다. 통신 모듈(540)은 수신 데이터 및 반송파를 포함하는 수신 신호를 안테나(511)로부터 전달받고, 수신 신호로부터 수신 데이터를 추출할 수 있다. 통신 모듈(540)은 추출된 수신 데이터를 프로세서(550)로 전달할 수 있다.
수신 데이터는 전자 장치(501)가 다른 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(102 또는 104))로부터 수신한 데이터 또는 상위 노드(예: 기지국)로부터 수신한 다운링크 데이터를 포함할 수 있다.
수신 신호의 처리를 위해 통신 모듈(540)은 수신 신호로부터 수신 데이터를 추출하는 복조 작업을 수행하는 복조 회로(demodulation circuit)를 포함할 수 있다. 상기 RF 증폭기는 수신 신호로부터의 수신 데이터 추출을 용이하게 하기 위하여 수신 신호를 증폭할 수 있다.
프로세서(550)는 통신 모듈(540), 송신 증폭기(521), 수신 증폭기(525), 송수신 회로(530) 및 안테나(511)를 제어할 수 있다. 프로세서(550)는 통신 모듈(540)의 기능 중 적어도 일부 또는 전체의 기능을 수행할 수 있다.
프로세서(550)는 통신 모듈(540)이 전송 신호를 생성하는 동작을 제어할 수 있다. 프로세서(550)는 전송 신호에 포함될 송신 데이터를 결정하거나 생성하고, 송신 데이터를 통신 모듈(540)에 전달할 수 있다.
프로세서(550)는 통신 방식을 결정할 수 있다. 통신 모듈(540)은 프로세서(550)가 결정한 통신 방식에 따라, 송신 데이터로부터 전송 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(550)가 송신 데이터를 음성 포맷으로 결정하고, 통신 방식은 진폭 변조(amplitude modulation, AM)로 결정하면, 통신 모듈(540)은 음성 포맷의 송신 데이터를 진폭 변조 방식으로 반송파에 실어 전송 신호를 생성할 수 있다.
통신 방식에 있어, 프로세서(550)는 전송 신호에 대한 위상 및 주파수를 결정할 수 있다. 프로세서(550)는 전송 신호가 특정 위상 및 특정 주파수를 가지도록 통신 모듈(540)을 제어할 수 있다. 프로세서(550)는 안테나(511)를 통해 전송 신호를 송신할 수 있다.
프로세서(550)는 통신 모듈(540)을 통해 신호를 송신하거나, 수신할 수 있다. 프로세서(550)는 전송 신호를 통신 모듈(540)로 전달할 수 있다. 통신 모듈(540)을 통해 출력된 전송 신호는 송신 증폭기(521)를 통과하여 증폭될 수 있다. 전송 신호는 듀플렉서(533)를 통과하여 커플러(537)로 전송될 수 있다. 듀플렉서(533)는 안테나(511)를 통해 송수신되는 고주파 신호를 각 통신 대역 별로 전송 신호와 수신 신호로 구분하여 전송할 수 있다. 커플러(537)를 통과한 전송 신호는 안테나(511)를 통해 다른 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(102 또는 104)) 또는 상위 노드로 전송될 수 있다.
프로세서(550)는 안테나(511)를 통해 수신 신호를 수신할 수 있다. 수신 신호는 커플러(537)를 통과하여 듀플렉서(533)로 전송될 수 있다. 듀플렉서(533)로 전송된 수신 신호는 통신 모듈(540)을 통해 프로세서(550)로 전송될 수 있다.
프로세서(550)는 커플러(537)를 사용하여 전송 신호에 대한 포워드 커플링 신호와, 안테나(511)에서 방사되지 않고 반사되는 리버스 커플링 신호를 개별적으로 검출할 수 있다.
다양한 실시예에서, 송신 증폭기(521)와 안테나(511) 사이에는 서큘레이터(531)가 배치될 수 있다.
서큘레이터(531)는 방향성을 가진 소자일 수 있다. 서큘레이터(531)의 각 포트로 입력된 신호는 동일한 전달계수 및 반사계수를 가지고 인접한 다른 포트로 전달될 수 있다. 각 포트는 입력 포트인 동시에 인접 포트에 대한 출력 포트가 될 수 있다.
서큘레이터(531)는 제1 방향(예: 전송 신호의 출력 방향, 송신 증폭기(521) 측로부터 안테나(511)로 향하는 방향)의 신호를 정상적으로 통과시킬 수 있다. 서큘레이터(531)는 제2 방향(예: 제1 방향의 역방향, 수신 신호의 입력 방향, 전송 신호가 반사되는 방향, 안테나(511) 측으로부터 송신 증폭기(521)로 향하는 방향)의 신호를 차단하거나 다른 경로로 유입시킬 수 있다.
서큘레이터(531)는 송신 증폭기(521)와 안테나(511) 사이에 배치되어, 송신 증폭기(521)로부터 증폭된 신호가 작은 손실을 가지고 안테나(511) 측으로 전달되도록 할 수 있다. 서큘레이터(531)는 안테나(511)로부터 반사되어 돌아오는 신호나 원하지 않는 신호가 송신 증폭기(521) 측으로 전달되지 않도록 신호를 차단해 줄 수 있다.
서큘레이터(531)는 안테나(511) 측으로부터의 신호를 통신 모듈(540)로 전달할 수 있다. 상기 신호는 안테나(511)로부터 수신되는 신호일 수 있다. 상기 신호는 안테나(511)로부터의 반사 신호를 포함할 수 있다. 상기 반사 신호는 외부로부터 안테나(511)를 통해 수신되는 신호를 포함할 수 있다. 상기 반사 신호는 송신 증폭기(521)로부터 출력된 전송 신호의 적어도 일부를 포함할 수 있다. 상기 반사 신호는 리버스 커플링 신호를 포함할 수 있다.
서큘레이터(531)는 복수(예: 3개)의 포트를 가질 수 있다. 예를 들어, 서큘레이터(531)의 제1 포트는 송신 증폭기(521)의 출력단에 연결될 수 있다. 제2 포트는 송수신 회로(530) 내 듀플렉서(533)의 입력단에 연결될 수 있다. 제3 포트는 통신 모듈(540)의 전력 감지 포트(power detection port, PDET)로 연결되어 안테나(511)를 통해 수신된 신호의 적어도 일부를 전달할 수 있다.
정상적인 전송 신호는 서큘레이터(531)를 거쳐 안테나(511) 방향으로 손실 없이 통과될 수 있다.
송수신 회로(530)(예: 스위칭 모듈(535)) 또는 안테나(511)에서 반사되어 들어오는 신호는 서큘레이터(531)에 의해 송신 증폭기(521) 측이 아닌 별도의 경로(예: 그라운드 또는 통신 모듈(540)의 전력 감지 포트(PDET))로 전달될 수 있다. 서큘레이터(531)와 통신 모듈(540)의 전력 감지 포트(PDET) 사이에는 감쇄기(attenuator)가 추가되어 상대적으로 큰 신호가 직접적으로 통신 모듈(540)로 입력되는 것을 방지할 수 있다.
일 실시예에서, 서큘레이터(531)는 안테나(511)를 통해 수신되는 신호(예: 반사 신호)를 직접 그라운드로 유기시킬 수 있다. 이 경우, 반사 신호를 처리하기 위한 별도의 알고리즘이나, 회로 소자(예: 스위칭 모듈(535) 또는 송신 증폭기(521))에 대한 제어 등의 추가 동작 없이 상기 반사 신호를 간단히 제거할 수 있다.
다른 실시예에서, 서큘레이터(531)는 안테나(511)를 통해 수신되는 신호(예: 반사 신호)를 수신하여 통신 모듈(540)의 전력 감지 포트(PDET)에 상기 반사 신호를 전달할 수 있다.
통신 모듈(540)은 서큘레이터(531)와 연결되어 안테나(511)를 통해 수신되는 신호(예: 전력 감지 신호)를 확인할 수 있다. 예를 들어, 상기 신호는 송신 증폭기(521)로부터 출력된 전송 신호 중, 스위칭 모듈(535) 또는 안테나(511)로부터 반사되어 되돌아온 일부 신호(반사파)를 포함할 수 있다. 통신 모듈(540)은 서큘레이터(531)를 통해 상기 신호를 수신하여 확인할 수 있다.
프로세서(550)는 통신 모듈(540)을 통해 상기 신호(예: 전력 감지 신호)를 확인하고, 확인된 신호가 안테나(511)로부터 반사된 신호인 것에 적어도 기반하여(based at least in part on a determination that), 안테나(511)의 주파수 특성을 조정할 수 있다. 이 경우, 반사파로 인한 회로 소자(예: 송신 증폭기(521))의 소손 또는 안테나 성능 열화를 효과적으로 방지할 수 있다.
다양한 실시예에서, 통신 모듈(540)은 서큘레이터(531)로부터 전력 감지 포트(PDET)를 통해 입력되는 신호를 모니터링할 수 있다. 상기 신호는 전력 감지 신호일 수 있다. 통신 모듈(540)은 지속적으로 혹은 주기적으로 전력 감지 신호를 모니터링할 수 있다. 통신 모듈(540)은 IMD 성분 처리가 필요한 지정된 이벤트(예: 전력 감지 신호의 전력 레벨이 임계값을 초과하는 경우)의 발생 여부를 모니터링할 수도 있다.
통신 모듈(540)은 상기 신호에 대한 정보(예: 신호의 크기에 대한 ADC(analog to digital converting) 정보, 위상 정보, 주파수 정보 중 적어도 하나)를 확인 또는 계산할 수 있다.
프로세서(550)는 상기 신호를 수신하고, 상기 신호에 대한 정보(예: 신호의 주파수, 크기, 위상 중 적어도 하나)를 이용해 상기 신호를 확인 또는 분석할 수 있다.
프로세서(550)는 상기 신호에 대한 정보(예: 신호의 주파수, 크기, 위상 중 적어도 하나)에 기반하여 상기 신호가 반사되어 되돌아온(reversed) 신호인지 여부를 확인할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(550)는 상기 신호와 송신 증폭기(521)를 통해 출력된 전송 신호 간 위상 차가 180도인 경우, 상기 신호가 반사파인 것으로 결정할 수 있다.
프로세서(550)는 상기 신호의 주파수에 기반하여 상기 신호가 송신 증폭기(521)를 통해 출력된 전송 신호와 관련된 것인지 여부를 확인할 수 있다. 예를 들어, 상기 신호의 제1 주파수가 상기 전송 신호의 제2 주파수와 실질적으로 동일한 경우, 상기 제1 주파수 및 상기 제2 주파수가 지정된 대역(예: 인접 대역 또는 대역외 방사 대역) 내에 포함되는 경우, 상기 제1 주파수 및 상기 제2 주파수가 고조파 관계인 경우, 프로세서(550)는 상기 신호가 상기 전송 신호와 관련된 것으로 결정할 수 있다.
프로세서(550)는 상기 신호가 전송 신호와 관련된 것에 기반하여, 상기 신호가 반사된 위치(예: 안테나(511), 스위칭 모듈(535), 또는 전자 장치(501)의 외부)를 확인할 수 있다.
프로세서(550)는 상기 신호의 위상에 기반하여 상기 신호가 반사된 위치를 확인할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(550)는 상기 신호와 전송 신호 간 위상 차에 기반하여 상기 신호가 반사된 위치를 확인할 수 있다.
프로세서(550)는 상기 신호가 반사된 위치에 기반하여 안테나(511)의 주파수 특성을 조정할 수 있다.
일 실시예에서, 프로세서(550)는 상기 신호가 반사된 위치가 특정 회로 소자(예: 스위칭 모듈(535)) 측인 것에 기반하여, 안테나(511)의 주파수 특성을 조정하기 위해 상기 위치와 관련된 적어도 하나의 회로 소자(예: 스위칭 모듈(535))에 대한 리셋을 진행할 수 있다. 예를 들어, 신호가 반사된 위치가 스위칭 모듈(535)인 경우, 프로세서(550)는 스위칭 모듈(535) 또는 그 전단에 위치한 송신 증폭기(521)의 인터페이스(예: MIPI(mobile industry processor interface))를 제어하여 스위칭 모듈(535) 또는 송신 증폭기(521)에 대한 리셋을 진행할 수 있다.
다른 실시예에서, 프로세서(550)는 상기 신호가 반사된 위치가 안테나(511) 측인 것에 기반하여, 안테나(511)의 주파수 특성을 조정하기 위해 안테나(511)의 반사 특성 값(예: 전압 정재파 비, 반사계수, 또는 반사손실 중 적어도 하나)을 튜닝(또는 수정)할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(550)는 안테나(511)의 튜너 회로(미도시, 예컨대 인덕터, 가변 커패시터 및 튜닝 스위치를 포함할 수 있음)를 이용해 반사 특성 값이 정상치로 수렴하도록 튜닝을 수행할 수 있다. 예를 들어, 전압 정재파비는 안테나(511) 단에서 반사에 의해 생성되는 정재파의 높이비를 의미하는데, 특정 주파수 대역에서 반사파로 인해 전압 정재파비의 값이 정상 범위를 벗어날 수 있다. 이 경우, 튜너 회로를 사용하여, 가변적인 주파수에 대한 매칭 동작을 수행하면, 정재파가 가변되면서, 정상 범위를 벗어난 전압 정재파비의 값이 정상치 이내로 조정될 수 있다.
이와 같이, 프로세서(550)는 반사 신호의 발생 시 상기 신호에 대한 정보를 이용해 상기 신호가 반사된 위치(예: 안테나(511), 스위칭 모듈(535) 또는 전자 장치(501)의 외부)를 확인할 수 있다. 반사파 발생 위치는 전자 장치(501)의 사용 조건(예: 안테나(511)의 파지와 같은 인체 접촉, 이어폰 등 액세서리 접속) 또는 장치 동작 조건(예: 이중 접속 상태)과 관련될 수 있다. 사용 조건 또는 장치 동작 조건에 따라 안테나(511)의 임피던스 변화가 발생할 수 있다.
프로세서(550)는 반사파 발생 위치에 따라 안테나(511)의 주파수 특성을 조정할 수 있다. 안테나(511)는 프로세서(550)의 제어에 따라 임피던스가 항상 50옴 위치에 놓여지도록 튜닝 가능(tunable)하게 설계될 수 있다.
그럼으로써, 사용 조건 또는 장치 동작 조건의 변화에 따라 안테나(511)의 주파수 특성이 적응적으로 조정될 수 있다. 안테나(511)의 임피던스가 최적 성능을 내는 50옴 위치에 놓여져 반사파로 인한 안테나 성능 저하가 방지될 수 있다. 전자 장치(501)의 전력 소모가 저감될 수 있다.
도 5b는 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 회로도이다. 도 5b의 전자 장치(501)는 도 2b에 예시된 다중 안테나 간 간섭 신호로 인한 문제 상황을 막기 위한 것일 수 있다.
전자 장치(501)는 도시된 바와 같이 복수의 안테나(511, 551)를 포함할 수 있다. 도 5b에서는 설명의 편의상 2개의 안테나(511, 551)가 포함된 경우를 도시하였으나, 3개 이상의 안테나가 포함될 수도 있다. 각 안테나(511, 551)는 송수신 회로(530, 570), 송신 증폭기(521, 561), 수신 증폭기(525, 565) 중 적어도 하나와 연결될 수 있다. 각 송신 증폭기(521, 561)의 출력단에는 서큘레이터(531, 571)가 연결될 수 있다.
도 5b를 참조하면, 다양한 실시예에 따른 전자 장치(501)는 제1 안테나(511), 제1 송신 증폭기(521), 제2 안테나(551), 제2 송신 증폭기(561), 제1 서큘레이터(531), 통신 모듈(540) 및 프로세서(550)를 포함할 수 있다. 전자 장치(501)는 제1 수신 증폭기(525), 제1 송수신 회로(530), 제2 수신 증폭기(565), 제2 서큘레이터(571), 제2 송수신 회로(570) 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다. 제1 송수신 회로(530)는 제1 서큘레이터(531), 듀플렉서(533), 스위칭 모듈(535) 및 커플러(537) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 제2 송수신 회로(570)는 제2 서큘레이터(571), 필터(573), 스위치(575) 및 커플러(577) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
각 회로 소자(예: 안테나(511, 551), 송신 증폭기(521, 561), 수신 증폭기(525, 565), 서큘레이터(531, 571), 송수신 회로(530, 570), 통신 모듈(540) 또는 프로세서(550))의 기본적인 동작이나 기능은 도 5a에서 설명되었으므로, 중복되는 설명은 생략한다. 동일 명칭 또는 동일한 도면부호를 사용하는 구성요소는 동일 또는 유사한 기능을 수행할 수 있다.
제2 송수신 회로(570)는 제1 송수신 회로(530)와 다른 구성으로 예시되어 있으나, 설명을 위한 예시일 뿐 본 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제2 송수신 회로(570)는 제1 송수신 회로(530)와 동일한 구성을 가질 수도 있다.
제2 송수신 회로(570)의 스위치(575)는 커플러(577)와 필터(573) 사이에 배치되어 스위칭 기능을 제공할 수 있다. 스위치는 확장된 또는 다양한 주파수 대역을 지원하는 스위칭 모듈(535)로 대체될 수도 있다.
필터(573)는 전송 신호와 수신 신호를 분리하여 송신 주파수와 수신 주파수 각각에 대해 필터링을 수행할 수 있다. 필터(573)는 확장된 또는 다양한 주파수 대역을 지원하는 듀플렉서(533)로 대체될 수도 있다.
제1 안테나(511) 및 제2 안테나(551)는 전자기파를 공간에 방사하고, 방사된 전자기파를 통하여 신호를 전자 장치(501)로부터 공간으로 송신할 수 있다. 제1 안테나(511) 및 제2 안테나(551)는 다른 장치(예: 전자 장치(도 1의 전자 장치(102 또는 104)) 또는 기지국(미도시))로부터 공간으로 방사된 전자기파를 통해 신호를 전자 장치(501)로 수신할 수 있다. 제1 안테나(511) 및 제2 안테나(551)는 송신단의 일부로서 전송 신호를 다룰 수 있다. 제1 안테나(511) 및 제2 안테나(551)는 수신단의 일부로서 수신 신호를 다룰 수 있다.
전송 신호는 제1 안테나(511) 및 제2 안테나(551)를 통하여, 전자 장치(501)로부터 공간으로 방사되는 신호를 포함할 수 있다. 제1 전송 신호는 제1 안테나(511)를 통해 방사되는 신호를, 제2 전송 신호는 제2 안테나(551)를 통하여 방사되는 신호를 각각 포함할 수 있다. 수신 신호는 제1 안테나(511) 및 제2 안테나(551)를 통하여, 공간으로부터 전자 장치(501)로 들어오는 신호를 포함할 수 있다.
제1 안테나(511) 및 제2 안테나(551)는 종속적으로 동작할 수 있다. 제1 안테나(511) 및 제2 안테나(551) 모두 송신단으로서 신호를 송신하거나 수신단으로서 신호를 수신할 수 있다. 제1 안테나(511) 및 제2 안테나(551)는 동시에 신호를 송신하거나 수신할 수 있다.
제1 안테나(511) 및 제2 안테나(551)는 독립적으로 동작할 수도 있다. 제1 안테나(511)는 송신단으로서 신호를 송신하고 제2 안테나(551)는 수신단으로서 신호를 수신할 수 있다. 제1 안테나(511) 및 제2 안테나(551)는 서로 다른 타이밍으로 신호를 송신하거나 수신할 수 있다.
제1 안테나(511) 및 제2 안테나(551)가 모두 사용되는 것이 전자 장치(501)의 성능(예: 송신 성능) 향상 측면에서 유리할 수 있다. 하지만, 이에 한정되지 않고, 설계에 따라서 어느 하나의 안테나만이 사용될 수 있다.
다양한 실시예에서, 제1 안테나(511)는 제1 주파수 대역(예: B3 대역) 내에서 전송 신호(예: B3 Tx(f1))를 전송하거나 수신 신호(예: B3 Rx(f3))를 수신하기 위해 사용될 수 있다. 제2 안테나(551)는 제2 주파수 대역(예: N77 대역) 내에서 전송 신호(예: N77 Tx(f2))를 전송하거나 수신 신호(예: N77 Rx(f4))를 수신하기 위해 사용될 수 있다.
다양한 실시예에서, 제1 송신 증폭기(521)는 제1 주파수 대역의 제1 신호(예: B3 Tx(f1))를 증폭할 수 있다. 상기 제1 신호는 제1 전송 신호일 수 있다.
제2 송신 증폭기(561)는 제2 주파수 대역의 제2 신호(예: N77 Tx(f2))를 증폭할 수 있다. 상기 제2 신호는 제2 전송 신호일 수 있다.
제1 안테나(511)는 제1 송신 증폭기(521)에 연결될 수 있다.
제2 안테나(551)는 제2 송신 증폭기(561)에 연결될 수 있다.
제1 서큘레이터(531)는 제1 송신 증폭기(521)와 제1 안테나(511) 사이에 배치될 수 있다.
제1 서큘레이터(531)는 정상적인 전송 신호는 적은 손실로 제1 안테나(511) 방향으로 전달하고, 의도되지 않은 신호(예: 제1 안테나(511)에서 수신되는 신호, 반사파, 간섭 신호 또는 IMD 성분 중의 적어도 하나)는 특정 포트(예: PDET) 방향으로 흐르게 하여, 제1 송신 증폭기(521)의 소손을 방지할 수 있다. 제1 안테나(511)로부터 제1 송신 증폭기(521) 방향으로 유입되는 의도하지 않은 신호는 제1 서큘레이터(531)를 통해 차단되어 제1 송신 증폭기(521)의 소손이 방지될 수 있다.
일 실시예에서, 제2 송신 증폭기(561)와 제2 안테나(551) 사이에는 제2 서큘레이터(571)가 배치될 수 있다. 제2 송신 증폭기(561)에 서큘레이터(571)를 추가할 경우, IMD 성분의 원인인 제1 주파수 대역의 제1 신호(예: B3 Tx(f1))의 유입을 막을 수 있어 수신 성능의 열화를 방지할 수 있다.
통신 모듈(540)은 제1 서큘레이터(531)와 연결되어 제1 안테나(511)를 통해 수신되는 신호를 확인할 수 있다. 일 실시예에서, 제1 서큘레이터(531)의 한 포트는 통신 모듈(540)의 전력 감지 포트(PDET_1)로 연결되어 제1 안테나(511) 측으로부터의 신호를 통신 모듈(540)로 전달할 수 있다. 상기 신호는 제1 안테나(511)를 통해 수신된 신호일 수 있다. 상기 신호는 간섭 신호를 포함할 수 있다. 상기 간섭 신호는 제2 안테나(551) 측의 전송 신호인 상기 제2 신호의 적어도 일부가 제1 안테나(511) 측의 신호 수신 경로로 유입된 것일 수 있다.
프로세서(550)는 제1 주파수 대역의 제1 신호를 제1 송신 증폭기(521)로 전달하고, 제2 주파수 대역의 제2 신호를 제2 송신 증폭기(561)로 전달할 수 있다.
프로세서(550)는 통신 모듈(540)을 이용하여 제1 안테나(511)를 통해 수신되는 신호를 확인할 수 있다. 프로세서(550)는 제1 안테나(511)를 통해 수신되는 상기 신호가 상기 제2 신호를 적어도 일부 포함하는 것에 적어도 기반하여, 제2 송신 증폭기(561) 또는 통신 모듈(540)을 이용하여 제2 안테나(551)를 통해 방사되는 상기 제2 신호의 특성을 조정할 수 있다.
일 실시예에서, 제1 서큘레이터(531)는 제1 신호의 송수신 경로로 의도치 않게 들어온 제2 신호를 그라운드로 유기시킬 수 있다.
다른 실시예에서, 제1 서큘레이터(531)는 그라운드가 아닌 통신 모듈(540)의 전력 감지 포트(PDET_1)로 연결될 수 있다. 프로세서(550)는 통신 모듈(540)의 전력 감지 포트(PDET_1)로 들어오는 신호를 주기적으로 모니터링 하여, 상기 신호에 대한 정보(예: 신호의 크기, 주파수 또는 위상 중 적어도 하나)를 확인 또는 계산할 수 있다.
제2 신호가 제1 안테나(511)의 신호 송수신 경로에 유입되어 제1 신호에 대한 간섭이 발생한 경우, 제1 안테나(511)를 통해 수신된 신호에 상기 제2 신호의 적어도 일부가 포함될 수 있다. 통신 모듈(540)은 제1 서큘레이터(531)로부터 전력 감지 포트(PDET_1)를 통해 상기 신호를 수신할 수 있다.
프로세서(550)는 통신 모듈(540)을 통해 상기 신호를 확인할 수 있다. 상기 신호가 상기 제2 신호를 적어도 일부 포함하는 경우, 프로세서(550)는 제2 송신 증폭기(561) 또는 통신 모듈(540)을 이용하여 제2 안테나(551)를 통해 방사되는 상기 제2 신호의 특성을 조정할 수 있다.
다양한 실시예에서, 프로세서(550)는 상기 신호에 대한 정보(예: 신호의 크기, 주파수, 위상 중 적어도 하나)를 이용해 상기 신호를 확인 또는 분석할 수 있다.
프로세서(550)는 상기 신호의 주파수에 기반하여 상기 신호가 상기 제2 신호를 적어도 일부 포함하는지 여부를 확인할 수 있다. 프로세서(550)는 상기 신호가 상기 제2 신호를 적어도 일부 포함하는 것에 기반하여, 상기 제2 신호의 크기가 지정된 크기보다 큰 값인지 확인할 수 있다.
프로세서(550)는 상기 제2 신호의 크기가 지정된 크기보다 큰 것에 기반하여, 제2 송신 증폭기(561) 또는 통신 모듈(540)을 이용해 제2 안테나(551)를 통해 방사되는 상기 제2 신호의 세기를 감소시킬 수 있다.
프로세서(550)는 상기 제2 신호의 크기가 지정된 크기보다 큰 것에 기반하여, 제2 송신 증폭기(561) 또는 통신 모듈(540)을 이용해 제2 안테나(551)를 통해 방사되는 상기 제2 신호의 위상을 변경할 수 있다.
이에 따라, 두 신호 간의 간섭, 송수신용 주파수 대역에서의 IMD 성분 또는 새로운 주파수(f2-f1 또는 f2+f1)의 IMD 신호가 발생하는 것을 미연에 방지할 수 있다. 다양한 주파수 대역을 사용하는 이중 접속 구조에서 안테나 성능(예: 감도, 송신 성능 또는 수신 성능)의 열화를 막을 수 있다.
도 6은 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 회로도이다.
전자 장치(501)는 하나 이상의 안테나(511)를 포함할 수 있다. 도 6에서는 편의상 2개의 안테나(511, 551)에 대한 회로를 도시하였으나, 전자 장치(501) 내에 하나의 안테나(511) 또는 3개 이상의 안테나와, 각 안테나(511)와 관련된 회로가 포함될 수도 있다.
도 6을 참조하면, 다양한 실시예에 따른 전자 장치(501)는 제1 안테나(511), 제1 송신 증폭기(621), 제2 송신 증폭기(625), 제1 송수신 회로(630), 통신 모듈(540) 및 프로세서(550) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 제1 송수신 회로(630)는 제1 커플러(635_1), 제2 커플러(635_2), 제3 커플러(635_3) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 제1 송수신 회로(630)는 서큘레이터(631)를 더 포함할 수 있다. 제1 송수신 회로(630)는 하이브리드 커플러(quadrature coupler)(633_1, 633_2)를 더 포함할 수 있다. 제1 송수신 회로(630)는 스위칭 모듈(634), 필터(637), 또는 스위치(639) 중의 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
전자 장치(501)는 제2 안테나(551), 제3 송신 증폭기(661) 및 제2 송수신 회로(670)를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 제3 송신 증폭기(661)는 도 5b의 제2 송신 증폭기(561)에 대응할 수 있다. 제2 송수신 회로(670)는 도 2b의 송수신 회로(230 또는 270), 도 5b의 제1 송수신 회로(530) 또는 제2 송수신 회로(570) 중의 어느 하나에 대응할 수 있다.
다른 실시예에서, 제2 안테나(551)에 연결된 회로(예: 제3 송신 증폭기(661), 제2 송수신 회로(670))는 제1 안테나(511)에 연결된 회로(예: 제1 송신 증폭기(621), 제2 송신 증폭기(625), 송수신 회로(630))와 동일 또는 유사한 구조를 가질 수도 있다.
각 회로 소자의 기본적인 동작이나 기능은 도 5a, 도 5b와 동일 또는 유사하기 때문에, 중복되는 설명은 생략한다.
제1 안테나(511)는 제1 주파수 대역을 이용한 신호 송신 및 수신을 위해 사용될 수 있다.
제2 안테나(551)는 제2 주파수 대역을 이용한 신호 송신 및 수신을 위해 사용될 수 있다.
다양한 실시예에서, 전자 장치(501)는 듀얼 송신 증폭기(621, 625)로 구성된 밸런스드(balanced) 증폭기 구조를 포함할 수 있다.
제1 송신 증폭기(621), 제2 송신 증폭기(625)의 출력단에는 제1 커플러(635_1), 제2 커플러(635_2)가 각각 연결될 수 있다. 안테나(511)의 전단에는 제3 커플러(635_3)가 배치될 수 있다. 제3 커플러(635_3)는 도 5b의 커플러(537 또는 577)에 대응할 수 있다.
제1 커플러(635_1), 제2 커플러(635_2) 및 제3 커플러(635_3)는 스위칭 모듈(634)을 통해 통신 모듈(540)로 연결될 수 있다. 스위칭 모듈(634)은 제1 커플러(635_1), 제2 커플러(635_2) 및 제3 커플러(635_3) 각각을 통신 모듈(540)과 연결하기 위한 스위칭 동작을 수행할 수 있다.
다양한 실시예에서, 제1 송신 증폭기(621) 및 제2 송신 증폭기(625)는 지정된 신호를 증폭할 수 있다.
제1 커플러(635_1)는 제1 송신 증폭기(621)를 통해 증폭된 제1 신호의 적어도 일부를 획득할 수 있다.
제2 커플러(635_2)는 제2 송신 증폭기(625)를 통해 증폭된 제2 신호의 적어도 일부를 획득할 수 있다.
제3 커플러(635_3)는 제1 신호 및 제2 신호에 적어도 기반하여 생성된(generated) 제3 신호의 적어도 일부를 획득할 수 있다.
통신 모듈(540)은 제1 커플러(635_1), 제2 커플러(635_2), 및 제3 커플러(635_3)와 연결될 수 있다.
통신 모듈(540)은 각 송신 증폭기(621, 625)의 출력단에 연결된 제1 커플러(635_1), 제2 커플러(635_2)를 통해 각 송신 증폭기(621, 625)로부터 출력되는 제1 신호의 적어도 일부, 또는 제2 신호의 적어도 일부를 획득할 수 있다. 통신 모듈(540)은 안테나(511) 단의 제3 커플러(635_3)를 통해, 상기 제1 신호 및 상기 제2 신호에 적어도 기반하여 생성된 제3 신호의 적어도 일부를 획득할 수 있다.
통신 모듈(540)은 스플리터(545)를 포함할 수 있다. 스플리터(545)는 스위칭 모듈(634)을 통해 제1 커플러(635_1), 제2 커플러(635_2) 또는 제3 커플러(635_3) 중의 적어도 하나로부터 피드백되는 신호(예: 제1 신호, 제2 신호 또는 제3 신호 중의 적어도 하나)를 수신할 수 있다. 스플리터(545)는 수신된 피드백 신호를 원(fundamental) 신호와 IMD(예: IMD3) 신호로 분기하여 각 출력 포트(545_1, 545_2)를 통해 내보낼 수 있다.
프로세서(550)는 통신 모듈(540)을 통해 상기 피드백 신호의 원 신호와 IMD 신호를 수신하여 수신된 두 신호를 분석할 수 있다. 프로세서(550)는 분석 결과를 기반으로 IMD 신호를 저감 또는 삭제하기 위해 제1 송신 증폭기(621) 또는 제2 송신 증폭기(625) 중 적어도 하나를 조정할 수 있다.
프로세서(550)는 통신 모듈(540)을 통해 제1 신호의 적어도 일부, 제2 신호의 적어도 일부, 및 제3 신호의 적어도 일부를 획득하여 확인할 수 있다.
프로세서(550)는 제1 신호, 제2 신호 또는 제3 신호 각각의 원 신호 및 IMD 신호를 확인할 수 있다.
프로세서(550)는 제1 신호, 제2 신호 또는 제3 신호에 대한 IMD 신호들의 크기를 비교하고, 비교 결과에 따라 IMD 성분이 저감 또는 상쇄되도록 제1 송신 증폭기(621) 또는 제2 송신 증폭기(625)를 제어(예: 위상 또는 바이어스 조정)할 수 있다.
프로세서(550)는 제1 신호의 적어도 일부에 대한 IMD 신호의 크기가 지정된 크기보다 크고, 상기 제2 신호의 적어도 일부 및 상기 제3 신호의 적어도 일부에 대한 IMD 신호의 크기가 실질적으로(substantially) 같은 것으로 결정하는 것에 적어도 기반하여 제1 송신 증폭기(621) 및 제2 송신 증폭기(625)를 조정할 수 있다.
일 실시예에서, 프로세서(550)는 상기 제1 신호의 적어도 일부에 대한 IMD 신호의 크기가 지정된 크기보다 크고, 상기 제2 신호의 적어도 일부 및 상기 제3 신호의 적어도 일부에 대한 IMD 신호의 크기가 실질적으로 같은 것으로 결정하는 것에 적어도 기반하여, IMD 신호의 크기를 감소시키기 위해, 제1 송신 증폭기(621) 또는 제2 송신 증폭기(625)의 바이어스를 수정할 수 있다.
다른 실시예에서, 프로세서(550)는 상기 제1 신호의 적어도 일부에 대한 IMD 신호의 크기가 지정된 크기보다 크고, 상기 제2 신호의 적어도 일부 및 상기 제3 신호의 적어도 일부에 대한 IMD 신호의 크기가 실질적으로 같은 것으로 결정하는 것에 적어도 기반하여, IMD 신호를 삭제하기 위해, 제1 송신 증폭기(621) 또는 제2 송신 증폭기(625)의 위상을 수정할 수 있다.
제1 송신 증폭기(621) 및 제2 송신 증폭기(625)는 병렬로 연결되어 밸런스드 증폭기 구조를 형성할 수 있다. 제1 송신 증폭기(621)와 제2 송신 증폭기(561) 전단의 출력은 둘로 분기되어 제1 송신 증폭기(621) 및 제2 송신 증폭기(625)의 입력으로 연결될 수 있다. 제1 송신 증폭기(621) 및 제2 송신 증폭기(625)의 출력은 다시 합해져(combined) 그 후단으로 연결될 수 있다.
밸런스드 증폭기 구조의 사용 시에, 반사파 또는 IMD 성분이 상쇄되는 효과를 기대할 수 있다.
밸런스드 증폭기 구조의 사용 시에, 제1 송신 증폭기(621) 및 제2 송신 증폭기(625)의 입력단과 출력단 양측에 각각 하이브리드 커플러(633_1, 633_2)를 사용할 수 있다. 이 경우, 제1 송신 증폭기(621) 및 제2 송신 증폭기(625)로부터 출력되는 원 신호들은 조합되어 입력단의 전송 전력이 손실 없이 안테나(511) 측으로 전송될 수 있고, 제1 송신 증폭기(621) 및 제2 송신 증폭기(625)로부터 출력되는 IMD 성분은 서로 상쇄되는 효과를 가져올 수 있다.
추가적으로, 프로세서(550)는 스플리터(545)를 이용해 안테나(511) 전단의 제3 커플러(635_3)를 통해 피드백되는 신호로부터 원 신호뿐만 아니라 IMD 성분까지 감지하여 제1 송신 증폭기(621) 및 제2 송신 증폭기(625)의 제어에 활용함으로써, 제1 송신 증폭기(621)와 제2 송신 증폭기(625)의 IMD 성분 상쇄 효과를 더욱 극대화할 수 있다.
밸런스드 증폭기 구조를 이루는 듀얼 송신 증폭기(621, 625)에서 출력되는 신호의 위상 불균형(phase imbalance)을 맞추기 위해 각 송신 증폭기(621, 625)에 커플러(635_1, 635_2)가 추가될 수 있다. 이러한 구조를 통해, 각 송신 증폭기(621, 625)의 위상 및 신호 크기를 개별적으로 조절할 수 있다.
밸런스드 증폭기 구조에서, 제1 송신 증폭기(621)의 경로와 제2 송신 증폭기(621, 625)의 경로 간의 이득 편차(gain variation) 및 위상 편차의 정합성이 중요할 수 있다. 각 송신 증폭기(621, 625)의 출력단에 커플러(635_1, 635_2)를 구성하면, 각 송신 증폭기(621, 625)의 경로 별로 편차 보상을 수행할 수 있다. 각 송신 증폭기(621, 625)의 출력단에 커플러(635_1, 635_2)를 구성하면, 각 송신 증폭기(621, 625)의 체인에 대한 전력 또는 위상 편차를 알 수 있기 때문에 부하 조건에 대해 보다 강건(robust)하게 동작시키는 것이 가능할 수 있다.
제1 송신 증폭기(621) 및 제2 송신 증폭기(625)의 전단에는 제1 송신 증폭기(621) 및 제2 송신 증폭기(625)로 입력되는 신호 라인을 분기시키기 위한 제1 하이브리드 커플러(633_1, 633_2)가 연결될 수 있다. 제1 송신 증폭기(621) 및 제2 송신 증폭기(625)의 후단에는 제1 송신 증폭기(621) 및 제2 송신 증폭기(625)로부터 출력되는 신호 라인을 다시 합치기 위한 제2 하이브리드 커플러(633_1, 633_2)가 연결될 수 있다. 제1 하이브리드 커플러(633_1, 633_2) 및 제2 하이브리드 커플러(633_1, 633_2)에 의해 제1 송신 증폭기(621) 및 제2 송신 증폭기(625)를 포함한 밸런스드 증폭기 구조에서 효율적인 입출력 임피던스 매칭이 이루어질 수 있다.
전자 장치(501)에서 제1 안테나(511)는 제1 주파수 대역의 신호(예: 제1 전송 신호)를 방사하기 위한 것일 수 있다. 전자 장치(501)는 제1 안테나(511)와 격리된(isolated) 제2 안테나(551)를 더 포함할 수 있다. 제2 안테나(551)는 제2 주파수 대역의 신호(예: 제2 전송 신호)를 방사하기 위한 것일 수 있다.
일 실시예에서, 전자 장치(501)는 듀얼 송신 증폭기(621, 625)의 출력단에 연결된 서큘레이터(631)를 포함할 수 있다.
안테나(511)로부터 송신 증폭기(621, 625) 방향으로 유입되는 의도하지 않은 신호(예: 안테나(511)에서 수신되는 신호, 반사파, 간섭 신호 또는 IMD 성분 중의 적어도 하나)는 서큘레이터(631)를 통해 차단되어 송신 증폭기(621, 625)의 소손이 방지될 수 있다.
또한, 서큘레이터(631)는 지정된 포트(예: PDET)를 통해 전력 감지 신호를 통신 모듈(540)로 전달할 수 있다. 통신 모듈(540)은 전력 감지 신호를 이용해 IMD의 발생을 감지할 수 있다.
다양한 실시예에서, 통신 모듈(540)은 서큘레이터(631)와 연결되어 제1 안테나(511)를 통해 수신되는 신호를 확인할 수 있다. 프로세서(550)는 통신 모듈(540)을 통해 상기 신호를 확인하고, 상기 신호가 제2 주파수 대역의 신호(예: 제2 안테나(551) 측의 제2 전송 신호)에 대한 IMD 신호를 적어도 일부 포함하는 것에 적어도 기반하여 제1 송신 증폭기(621) 또는 제2 송신 증폭기(625)를 조정할 수 있다.
예를 들어, 통신 모듈(540)은 전력 감지 포트(PDET)를 통해 제1 안테나(511)로부터의 신호를 수신하여 프로세서(550)로 전달할 수 있다. 프로세서(550)는 수신된 신호를 확인하여 상기 신호가 임계값을 초과하는 경우 IMD 신호가 발생한 것으로 결정할 수 있다. 이 경우, 프로세서(550)는 통신 모듈(540)을 통해, 제1 커플러(635_1), 제2 커플러(635_2) 또는 제3 커플러(635_3)로부터 피드백되는 제1 신호, 제2 신호 또는 제3 신호를 수신하여 확인할 수 있다. 프로세서(550)는 제1 신호, 제2 신호 또는 제3 신호에 대한 IMD 신호들의 크기를 비교하고, 비교 결과에 따라 제1 송신 증폭기(621) 또는 제2 송신 증폭기(625)의 위상 혹은 바이어스를 조정하여 IMD 신호를 상쇄 또는 저감할 수 있다.
이하, 도 7 내지 도 8c를 참조하여 다양한 실시예에 따른 전자 장치(501)에 적용 가능한 부분적인 구조들을 설명한다.
도 7은 다양한 실시예에 따른 송신 증폭기(621, 625)의 세부 구조를 나타내는 회로도이다. 전자 장치(501)는 송신 증폭기(621, 625)와 각 송신 증폭기(621, 625) 전단의 위상 천이기(phase shifter)(711, 713)를 포함할 수 있다.
제1 송신 증폭기(621) 및 제2 송신 증폭기(625)는 동일한 구조를 가질 수 있다.
각 송신 증폭기(621, 625)는 도 7에 도시된 바와 같이 다단 구조(예: 2단 구조)로 이루어질 수 있다. 제1 송신 증폭기(621)는 복수의 증폭기들(621_1, 621_3)을 포함할 수 있다. 제2 송신 증폭기(625)는 복수의 증폭기들(625_1, 625_3)을 포함할 수 있다.
각 송신 증폭기(621 또는 625)는 구동단(drive stage) 증폭기(621_1 또는 625_1)와 전력단(power stage) 증폭기(621_3 또는 625_3)를 포함할 수 있다. 각 송신 증폭기(621 또는 625)의 입력에는 위상 천이기(phase shifter)(711 또는 713)가 추가될 수 있다.
송신 증폭기(예: 621)로 입력된 신호는 복수의 증폭기들(예: 621_1, 621_3)을 통해 다단 증폭되어 출력될 수 있다. 복수의 증폭기들(예: 621_1, 621_3) 중 마지막 단인 전력단 증폭기(예: 621_3)에 의해 증폭된 신호는 대응하는 안테나(예: 511)로 전송될 수 있다.
프로세서(550)는 제어 신호(예: Ctrl1, Ctrl2, 또는 Ctrl3)를 전송하여 송신 증폭기들(621, 625) 각각의 위상, 이득 또는 바이어스 중 적어도 하나를 제어할 수 있다.
프로세서(550)는 제1 커플러(635_1), 제2 커플러(635_2), 제3 커플러(635_3)로부터 피드백되는 제1 신호, 제2 신호 또는 제3 신호 중 적어도 하나에 기반하여, IMD 발생을 감지할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(550)는 상기 제1 신호의 적어도 일부에 대한 IMD 신호의 크기가 지정된 크기보다 크고, 상기 제2 신호의 적어도 일부 및 상기 제3 신호의 적어도 일부에 대한 IMD 신호의 크기가 실질적으로 같은 경우, IMD 신호가 발생한 것으로 결정할 수 있다.
프로세서(550)는 IMD 발생 시 IMD 성분을 저감 또는 삭제하기 위해 각 송신 증폭기(621, 625)를 조정할 수 있다. 일 실시예에서, 프로세서(550)는 제1 송신 증폭기(621) 및 제2 송신 증폭기(625)의 바이어스를 수정할 수 있다. 다른 실시예에서, 프로세서(550)는 제1 송신 증폭기(621) 및 제2 송신 증폭기(625)의 위상을 수정할 수 있다.
송신 증폭기(621, 625)를 손상시킬 수 있는 특성 중에 이득 특성은 구동단의 이득 특성이 지배적이고(dominant), IMD 성분과 전력 특성은 전력단의 선형성 또는 전력 특성이 지배적일 수 있다.
따라서, 피드백 신호(예: 상기 제1 신호, 상기 제2 신호, 상기 제3 신호 중의 적어도 하나)로부터 원 신호와 IMD 신호를 확인하여, 원 신호의 전력 레벨을 기반으로 구동단의 바이어스를 제어하고, IMD 신호의 전력 레벨을 기반으로 전력단의 바이어스를 제어하면, 구동단의 이득 특성을 이용해 전송 전력을 효과적으로 제어할 수 있을 뿐만 아니라, 밸런스드 증폭기 구조에서 각 송신 증폭기(621, 625)의 경로 별로 전력단의 바이어스를 최적화하여 IMD 성분 상쇄 효과를 극대화할 수 있다.
또한, 밸런스드 증폭기 구조에서 각 송신 증폭기(621, 625) 간 위상 편차를 보상하여 IMD 성분 상쇄 효과를 향상시킬 수 있다.
도 8a 및 도 8b는 다양한 실시예에 따른 송신 증폭기(621, 625)의 세부 구조를 나타내는 회로도이다.
도 8a에 도시된 바와 같이, 각 송신 증폭기(621, 625)는 다단 구조(예: 2단 구조)로 이루어질 수 있다. 듀얼 송신 증폭기(621, 625)가 병렬 연결되어 밸런스드 증폭기 구조를 이룰 수 있다. 각 송신 증폭기(621, 625)는 구동단 증폭기(621_1, 625_1)와 전력단 증폭기(621_3, 625_3)를 포함할 수 있다.
밸런스드 증폭기 구조를 이루는 각 송신 증폭기(621, 625)의 입출력에는 입력 매칭 회로(811, 821) 및 출력 매칭 회로(815, 825)가 각각 추가될 수 있다. 각 송신 증폭기(621, 625)의 구동단 증폭기(621_1, 625_1)와 전력단 증폭기(621_3, 625_3) 사이에는 중간단(inter-stage) 매칭 회로(813, 823)가 추가될 수 있다.
듀얼 송신 증폭기(621, 625)의 입력과 출력에는 각각 하이브리드 커플러(633_1, 633_2)가 연결될 수 있다. 각 송신 증폭기(621, 625)의 입력단과 출력단은 50옴으로 임피던스 매칭될 수 있다. 하이브리드 커플러(633_1, 633_2) 각각의 입력단과 출력단은 50옴으로 임피던스 매칭될 수 있다.
밸런스드 증폭기 구조에서, 각 송신 증폭기(621, 625)에 입력 매칭 회로(811, 821), 중간단 매칭 회로(813, 823), 출력 매칭 회로(815, 825)가 포함될 경우, 수동 소자 면적으로 인해 사이즈가 커질 수 있다. 이 점을 보완하기 위해 입력 매칭 회로(811, 821)와 출력 매칭 회로(815, 825)가 하이브리드 커플러(633_1, 633_2)에 포함되는 구조를 적용할 수 있다.
도 8b를 참조하면, 입력 매칭 회로(811, 821)는 제1 하이브리드 커플러(633_1)와의 임피던스 조정을 통해 하이브리드 커플러(633_1) 내에 포함될 수 있다. 출력 매칭 회로(815, 825)는 제2 하이브리드 커플러(633_2)와의 임피던스 조정을 통해 하이브리드 커플러(633_2) 내에 포함될 수 있다.
이러한 구조에 의하면, 밸런스드 증폭기 구조의 전체적인 사이즈를 줄일 수 있다. 각 송신 증폭기(621, 625)의 입출력단, 각 하이브리드 커플러(633_1, 633_2)의 입출력단에 대해 50옴 임피던스 특성을 모두 맞출 필요 없이, 송신 증폭기(621, 625)의 입력단과 출력단의 임피던스가 임의의 값(Z1, Z2)을 가지는 상태에서 하이브리드 커플러(633_1, 633_2)와 연결하고 최종단만 50옴으로 가져감으로써, 수동 소자의 면적을 크게 줄일 수 있다.
또한, 각 송신 증폭기(621, 625)의 출력단과 하이브리드 커플러(633_1, 633_2) 사이의 노드에는 IMD 성분을 발생시키는 주 원인 중의 하나인 2차 고조파 성분을 단락시키기 위한 병렬 커패시터(851, 853)를 연결할 수 있다. 병렬 커패시터(851, 853)는 해당 주파수 신호를 제거하는 션트(shunt) 회로로 동작할 수 있다. 이로써 하이브리드 커플러(633_1, 633_2)를 통한 전력 조합으로 IMD 성분이 삭제되기 이전에, 반사된 IMD 성분이 병렬 커패시터(851, 853)에 의해 선제적으로 추가 감쇄할 수 있다.
도 8c는 가변 저항 또는 스위칭 커패시터를 이용한 럼프(lumped) 하이브리드 커플러 구조를 예시한 것이다.
예를 들어, 두 송신 증폭기(621, 621)의 출력단과 연결되는 하이브리드 커플러(633_1, 633_2)의 제1 포트 및 제4 포트에, 전술한 병렬 커패시터(851, 853)가 션트 회로로서 연결될 수 있다.
하이브리드 커플러(633_1, 633_2)에 럼프 하이브리드 커플러 구조를 적용할 경우, 위상 불균형을 보상할 수 있도록 제1 포트 및 제4 포트에 연결되는 병렬 커패시터(851, 853)를 가변 저항 또는 스위칭 커패시터를 대체하여 위상 불균형을 보다 효과적으로 조정할 수 있다.
도 9는 다양한 실시예에 다른 전자 장치의 안테나 성능 개선 방법을 나타낸 흐름도이다. 도 9의 방법은 예컨대 도 5a 또는 도 6의 전자 장치(501)에 의해 수행될 수 있다. 이하 편의상 도 5a의 전자 장치(501)의 동작을 가정하여 상기 방법을 설명한다.
도 9의 방법은 반사파로 인한 문제 상황을 방지하기 위한 것일 수 있다. 반사파로 인한 문제 상황은 예컨대, 스위칭 모듈(535)의 미스 타이밍이나 비 동기화, 또는 안테나(511)의 반사 특성 값 틀어짐으로 인해 발생할 수 있다.
동작 910에서, 전자 장치(501)의 프로세서(550)는 안테나(511)를 통해 수신되는 신호를 획득할 수 있다. 상기 신호는 안테나(511) 측으로부터 서큘레이터(531)를 통해 통신 모듈(540)로 전달될 수 있다. 상기 신호는 서큘레이터(531)와 연결된 통신 모듈(540)을 통해 프로세서(550)에 입력될 수 있다. 상기 신호는 통신 모듈(540)을 통해 주기적으로 프로세서(550)에 입력될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 신호는 안테나(511)로부터 반사된 신호(반사파)일 수 있다. 서큘레이터(531)는 상기 반사 신호를 수신하여 통신 모듈(540)로 전달할 수 있다.
프로세서(550)는 통신 모듈(540)이 송신 증폭기(521)를 통해 안테나(511) 측으로 전송 신호를 방사하도록 제어할 수 있다. 송신 증폭기(521) 측에서 안테나(511) 측으로 전달된 전송 신호의 적어도 일부는 안테나(511) 측으로부터 송신 증폭기(521) 측으로 반사될 수 있다. 통신 모듈(540)은 서큘레이터(531)를 통해 반사 신호를 획득할 수 있다. 프로세서(550)는 통신 모듈(540)을 통해 상기 반사 신호를 획득할 수 있다.
동작 950에서, 프로세서(550)는 서큘레이터(531)로부터 획득된 신호를 확인 또는 분석할 수 있다.
일 실시예에서, 동작 950은 동작 953 내지 동작 957을 포함할 수 있다.
동작 953에서, 프로세서(550)는 서큘레이터(531)를 통해 입력된 신호의 상태(예: 주파수(frequency), 크기(amplitude), 또는 위상(phase) 중 적어도 하나)에 기반하여 상기 신호가 안테나(511)로부터 반사된 신호(반사파)인지 여부를 확인할 수 있다.
동작 953를 통해 상기 신호가 반사 신호로 확인된 경우, 프로세서(550)는 동작 955로 진행할 수 있다.
동작 955에서, 프로세서(550)는 상기 신호의 주파수에 기반하여 상기 신호가 송신 증폭기(521)를 통해 출력된 전송 신호(Tx)와 관련된 것인지 여부를 확인할 수 있다. 예를 들어, 상기 신호의 주파수가 전송 신호(Tx)의 주파수와 동일하거나 인접 범위 내에 포함되는 경우, 상기 신호가 상기 전송 신호의 고조파로 분석되는 경우, 상기 신호가 전송 신호(Tx)와 관련된 것으로 결정할 수 있다.
동작 955의 확인 결과 상기 신호가 전송 신호(Tx)와 관련된 경우, 프로세서(550)는 동작 957로 진행할 수 있다.
동작 957에서, 프로세서(550)는 상기 신호가 어디에서 반사된 것인지(반사파 발생 위치 또는 지점)를 확인할 수 있다. 일 실시예에서, 프로세서(550)는 상기 신호의 위상에 기반하여 상기 신호가 반사된 위치를 확인할 수 있다. 예를 들어, 상기 신호의 위상이 전송 신호(Tx)의 위상과 어느 정도 차이가 나는지 여부에 기반하여 상기 신호가 반사된 위치가 특정 회로 소자(예: 스위칭 모듈(535)) 측인지 혹은 안테나(511) 측인지 여부를 결정할 수 있다.
동작 960에서, 프로세서(550)는 동작 950을 통해 확인된 신호가 안테나(511)로부터 반사된 신호인 것에 적어도 기반하여 안테나(511)의 주파수 특성을 조절할 수 있다.
일 실시예에서, 프로세서(550)는 동작 957을 통해 확인된 반사파 발생 위치에 따라 안테나(511)의 주파수 특성을 조정할 수 있다.
신호가 반사된 위치가 특정 회로 소자(예: 스위칭 모듈(535)) 측으로 확인된 경우, 동작 961에서, 프로세서(550)는 상기 확인된 위치와 관련된 적어도 하나의 회로 소자(예: 스위칭 모듈(535))를 리셋할 수 있다. 예를 들어, 신호가 반사된 위치가 스위칭 모듈(535)인 경우, 프로세서(550)는 스위칭 모듈(535) 또는 그 전단에 위치한 송신 증폭기(521)의 인터페이스(예: MIPI(mobile industry processor interface))를 제어하여 스위칭 모듈(535) 또는 송신 증폭기(521)에 대한 리셋을 진행할 수 있다.
신호가 반사된 위치가 안테나(511) 측으로 확인된 경우, 동작 965에서, 프로세서(550)는 안테나(511)의 튜너 회로(미도시, 예컨대 인덕터, 가변 커패시터 및 튜닝 스위치를 포함할 수 있음)를 통해 안테나(511)의 반사 특성 값(예: 전압 정재파비, 반사계수, 반사손실)을 튜닝할 수 있다. 예를 들어, 전압 정재파비는 안테나(511) 단에서 반사에 의해 생성되는 정재파의 높이비를 의미하는데, 특정 주파수 대역에서 전압 정재파비의 값이 정상 범위를 벗어날 수 있다. 이 경우, 상기 튜너 회로를 사용하여, 가변적인 주파수에 대한 매칭 동작을 수행하면, 정재파가 가변되면서, 정상 범위를 벗어난 주파수 대역에서 정재파비의 값이 정상치 이내로 조정될 수 있다.
도 10은 다양한 실시예에 다른 전자 장치의 안테나 성능 개선 방법을 나타낸 흐름도이다. 도 10의 방법은 예컨대 도 5b 또는 도 6의 전자 장치(501)에 의해 수행될 수 있다. 도 10의 방법은 도 2b에 예시된 다중 안테나 또는 다중 주파수 대역에 의한 문제 상황을 방지하기 위한 것일 수 있다.
이하 편의상, 상기 방법이 도 5b의 전자 장치(501)에서 수행되고, 제1 안테나(511)를 통해 방사되는 제1 신호(예: B3 Tx(f1))의 적어도 일부가 제2 안테나(551) 측으로 유입되어 간섭 성분을 발생시키는 경우를 가정하여 상기 방법을 설명한다.
전자 장치(501)는 제1 주파수 대역(예: B3 Tx 대역) 및 제2 주파수 대역(예: N77 Tx 대역)을 모두 사용하는 이중 접속 상태로 동작할 수 있다.
예를 들어, 프로세서(550)는 통신 모듈(540)이 제1 송신 증폭기(521)를 통해 제1 안테나(511) 측으로 제1 주파수 대역의 제1 신호(예: B3 Tx(f1))를 방사하도록 제어할 수 있다. 동시에, 프로세서(550)는 통신 모듈(540)이 제2 송신 증폭기(561)를 통해 제2 안테나(551) 측으로 제2 주파수 대역의 제2 신호(예: N77 Tx(f2))를 방사하도록 제어할 수 있다.
이 경우, 제1 송신 증폭기(521) 측에서 제1 안테나(511) 측으로 전달되는 제1 신호(예: B3 Tx(f1))의 적어도 일부가 제2 안테나(551) 측으로 유입되어 간섭 신호가 되는 경우가 발생할 수 있다. 상기 신호는 제2 서큘레이터(571)를 통해 통신 모듈(540)의 전력 감지 포트(PDET_2)로 입력될 수 있다.
동작 1010에서, 전자 장치(501)의 통신 모듈(540)은 제2 안테나(551)를 통해 수신되는 신호를 획득할 수 있다. 프로세서(550)는 통신 모듈(540)을 통해 상기 신호를 획득할 수 있다. 제2 안테나(551) 측에서 감지된 상기 신호는 제1 주파수 대역의 제1 신호(예: B3 Tx(f1))의 적어도 일부일 수 있다. 상기 신호는 제2 송신 증폭기(561)와 제2 안테나(551) 사이에 배치된 제2 서큘레이터(571)를 통해 전달될 수 있다. 상기 신호는 제2 서큘레이터(571)를 통해 주기적으로 통신 모듈(540)에 입력될 수 있다.
동작 1050에서, 프로세서(550)는 상기 획득된 신호를 분석할 수 있다. 프로세서(550)는 제2 송신 증폭기(561)에 연결되어 있는 제2 서큘레이터(571)를 통해 입력된 간섭 신호의 상태(예: 주파수, 크기, 또는 위상 중 적어도 하나)에 대한 분석을 진행할 수 있다.
일 실시예에서, 동작 1050은 동작 1053 및 동작 1055를 포함할 수 있다.
동작 1053에서, 프로세서(550)는 상기 신호가 제1 주파수 대역의 제1 신호(예: B3 Tx(f1))가 맞는지 여부를 확인할 수 있다. 동작 1053은 프로세서(550)가 다중 안테나(511) 간 신호 유입으로 인한 간섭 성분이 발생한 것인지 여부를 결정하기 위한 동작일 수 있다.
동작 1053의 확인 결과 상기 신호가 제1 주파수 대역의 신호(예: B3 Tx(f1))의 적어도 일부에 해당하는 간섭 신호가 맞는 경우, 프로세서(550)는 동작 1055로 진행할 수 있다.
동작 1055에서, 프로세서(550)는 상기 신호가 수신 성능에 영향을 미칠 만큼의 크기인지 여부를 확인할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(550)는 상기 간섭 신호의 크기가 지정된 크기보다 큰 경우, 상기 간섭 신호가 수신 성능에 영향을 미치는 것으로 결정하여 동작 1070으로 진행할 수 있다.
동작 1070에서, 프로세서(550)는 동작 1050을 통해 확인된 신호가 상기 제1 신호(예: B3 Tx(f1))를 적어도 일부 포함하는 것에 적어도 기반하여, 제2 송신 증폭기(561) 또는 통신 모듈(540)을 이용하여 제2 안테나(551)를 통해 방사되는 제2 신호(예: N77 Tx(f2))의 특성을 조정할 수 있다.
동작 1050의 확인 결과 제1 신호(예: B3 Tx(f1))의 유입 또는 그로 인한 간섭 성분이 발생한 것으로 확인된 경우, 프로세서(550)는 동작 1070을 수행하여, 다중 안테나(511) 간 격리(isolation) 동작을 진행할 수 있다. 동작 1050은 다중 안테나(511) 중 적어도 하나의 격리 특성을 제어하는 것일 수 있다. 동작 1070은 동작 1073 및 동작 1075 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 동작 1073 및 동작 1075가 선택적으로 수행될 수도 있고, 둘 다 수행될 수도 있다.
동작 1073에서, 프로세서(550)는 제1 신호(예: B3 Tx(f1))의 유입 또는 그로 인한 간섭 성분의 발생을 막기 위해 제1 주파수 대역의 제1 신호(예: B3 Tx(f1)의 세기를 줄일 수 있다. 예를 들어, 프로세서(550)는 MPR(maximum power reduction)에 의해 제1 신호(예: B3 Tx(f1))의 세기를 줄일 수 있다.
동작 1075에서, 프로세서(550)는 격리 효과를 높이기 위해 제1 주파수 대역의 제1 신호(예: B3 Tx(f1))의 위상을 변경할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(550)는 제1 신호(예: B3 Tx(f1))의 위상을 현재 위상으로부터 격리도가 증가하는 방향으로 쉬프트된 위상으로 변경할 수 있다.
도 11은 다양한 실시예에 다른 전자 장치의 안테나 성능 개선 방법을 나타낸 흐름도이다. 도 11의 방법은 예컨대 도 6의 전자 장치(501)에 의해 수행될 수 있다. 도 11의 방법은 도 2c에 예시된 다중 안테나 또는 다중 주파수 대역에 의한 문제 상황을 방지하기 위한 것일 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 통신 모듈(540)은 제1 송신 증폭기(621)의 출력에 연결된 제1 커플러(635_1), 제2 송신 증폭기(625)의 출력에 연결된 제2 커플러(635_2), 및 안테나(511) 전단의 제3 커플러(635_3)와 연결될 수 있다.
동작 1110에서, 전자 장치(501)의 통신 모듈(540)은 제1 커플러(635_1), 제2 커플러(635_2) 또는 제3 커플러(635_3)를 통해 피드백되는 신호들을 수신할 수 있다. 상기 피드백 신호들은 제1 커플러(635_1)로부터 얻어진 제1 신호, 제2 커플러(635_2)로부터 얻어진 제2 신호, 또는 제3 커플러(635_3)로부터 얻어진 제3 신호를 포함할 수 있다.
프로세서(550)는 통신 모듈(540)을 통해 제1 신호, 제2 신호, 또는 제3 신호 중 적어도 하나의 피드백 신호를 획득할 수 있다.
상기 피드백 신호는 IMD 성분의 신호를 포함할 수 있다. 상기 피드백 신호는 전송 신호들 간 IMD 성분의 신호를 포함할 수 있다. 상기 피드백 신호는 안테나(511) 전단의 신호를 포함할 수 있다. 상기 피드백 신호는 제1 신호(예: B3 Tx(f1))로 인한 IMD 성분의 신호(예: IMD(f2-f1))를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 피드백 신호는 제1 안테나(511)를 통해 방사되는 제1 신호(예: B3 Tx(f1))와 제2 안테나(551)를 통해 방사되는 제2 신호(예: N77 Tx(f2)) 간의 IMD 신호(예: IMD(f2-f1))를 포함할 수 있다. 동작 1150에서, 프로세서(550)는 피드백 신호로부터 원 신호 및 IMD 신호를 확인 또는 분석할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(550)는 통신 모듈(540)를 통해, 제1 커플러(635_1), 제2 커플러(635_2) 및 제3 커플러(635_3)로부터의 제1 신호, 제2 신호 및 제3 신호를 피드백 받고, 피드백된 각 신호를 원 신호 및 IMD 신호로 분리하고, IMD 신호의 상태(예: 주파수, 크기 또는 위상 중 적어도 하나)에 대한 분석을 진행할 수 있다.
일 실시예에서, 동작 1150은 동작 1153 및 동작 1155를 포함할 수 있다.
동작 1153에서, 프로세서(550)는 제1 커플러(635_1)로부터 얻어진 제1 신호에 대한 IMD 신호의 크기가 지정된 크기(예: default value)보다 큰지 여부를 결정할 수 있다.
동작 1153을 통해 제1 신호에 대한 IMD 신호의 크기가 지정된 크기보다 큰 것으로 결정되면, 동작 1155에서, 프로세서(550)는 제2 커플러(635_2) 및 제3 커플러(635_3)로부터 얻어진 제2 신호 및 제3 신호에 대한 IMD 신호의 크기가 실질적으로 서로 같은지 여부(예: 동일 범위인지 여부)를 결정할 수 있다.
동작 1150의 확인 결과, 제1 신호에 대한 IMD 신호의 크기가 지정된 크기보다 크면, 프로세서(550)는 동작 1170으로 진행하여 제1 송신 증폭기(621) 및 제2 송신 증폭기(625)를 조정할 수 있다.
제1 신호에 대한 IMD 신호의 크기가 지정된 크기보다 작으면, IMD 성분의 제거 또는 상쇄를 위한 후속 동작을 수행하지 않을 수 있다.
동작 1150의 확인 결과, 제1 신호에 대한 IMD 신호의 크기가 지정된 크기보다 크지만, 제2 신호 및 제3 신호에 대한 IMD 신호의 크기가 실질적으로 서로 다른 경우, 프로세서(550)는 동작 1173으로 진행할 수 있다.
동작 1173에서, 프로세서(550)는 제1 송신 증폭기(521) 또는 제2 송신 증폭기(561)의 바이어스를 수정하여 전송 전력 레벨을 낮춤으로써 IMD 신호의 크기를 저감할 수 있다.
동작 1150의 확인 결과, 제1 신호에 대한 IMD 신호의 크기가 지정된 크기보다 크고, 제2 신호 및 제3 신호에 대한 IMD 신호의 크기가 실질적으로 서로 같은 경우, 프로세서(550)는 동작 1175로 진행할 수 있다.
동작 1175에서, 프로세서(550)는 제1 송신 증폭기(621) 또는 제2 송신 증폭기(625)의 위상을 수정하여 두 송신 증폭기(621, 625) 간 위상 편차를 보상함으로써 IMD 신호를 제거할 수 있다.
도 12a 및 도 12b는 다양한 실시예에 다른 전자 장치의 효과를 설명하기 위한 도면이다.
도 12a 및 도 12b는 두 안테나 간 격리 특성 시뮬레이션 결과를 예시한 것으로, 격리도(isolation) 별 IMD 신호를 나타낸다. 도 12a는 각 안테나에 단일 송신 증폭기를 사용한 비교예의 경우(예: 도 2b), 격리 특성 시뮬레이션 결과, 도 12b는 실시예(예: 도 6)에 따른 두 안테나 간 격리 특성 시뮬레이션 결과일 수 있다.
시뮬레이션 조건은 다음과 같다. :
- 제1 안테나(예: 제1 안테나(511)) 측 제1 전송 신호(Tx1)의 전송 전력 레벨: 제1 케이스에 대해 30dBm, 제2 케이스에 대해 27dBm
- 제2 안테나(예: 551) 측 제2 전송 신호(Tx2)의 전송 전력 레벨: 30dBm
- 제1 안테나(예: 제1 안테나(511)) 측 송신 증폭기(예: 송신 증폭기(521)) 출력단에서 측정된 제2 전송 신호(Tx2)의 전력 레벨: 격리도 10dB에 대해 20dBm, 20dB에 대해 10dBm, 30dB에 대해 0dBm
도 12a를 참조하면, 전송 신호(Tx1)의 전력 레벨이 30dBm인 경우 격리도(isolation)가 40dB 이상이 되어야 IMD 성능 특성을 만족할 수 있다(1211, 1215 참조). 전송 신호(Tx1)의 전력 레벨이 27dBm인 경우는 30dB의 격리도가 필요할 수 있다(1213, 1217 참조).
이와 비교하여, 도 12b를 참조하면, 동일 조건에서 격리도 20dB 만큼의 IMD 개선 효과가 있음을 확인할 수 있다(1251, 1255 참조).
이에 따라, 회로 소자의 소손이나 안테나 성능(예: 감도, 송신 성능 또는 수신 성능) 열화를 방지할 수 있다. 안테나 격리도가 작은 구조적 제약에도 불구하고, IMD 성분을 최소화하여 안테나 설계 자유도가 높아질 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(예: 전자 장치(501))는 송신 증폭기(예: 송신 증폭기(521)), 안테나(예: 안테나(511)), 상기 송신 증폭기와 상기 안테나 사이에 배치된 서큘레이터(예: 서큘레이터(531)), 상기 서큘레이터와 연결되어 상기 안테나를 통해 수신되는 신호를 확인하기 위한 통신 모듈(예: 통신 모듈(540)), 및 프로세서(예: 프로세서(550))를 포함할 수 있다. 상기 프로세서는 상기 통신 모듈을 통하여 상기 신호를 확인하고, 및 상기 신호가 상기 안테나로부터 반사된 신호인 것에 적어도 기반하여 상기 안테나의 주파수 특성을 조정할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 프로세서는, 상기 신호의 주파수, 크기, 위상 중 적어도 하나에 기반하여 상기 신호가 상기 안테나로부터 반사된 신호인지 여부를 확인할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 프로세서는 상기 신호의 위상에 기반하여 상기 신호가 반사된 위치를 확인하고, 상기 신호가 반사된 위치에 기반하여 상기 안테나의 주파수 특성을 조정할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 프로세서는 상기 신호의 주파수에 기반하여 상기 신호가 상기 송신 증폭기를 통해 출력된 전송 신호와 관련된 것인지 여부를 확인하고, 상기 신호가 상기 전송 신호와 관련된 것에 기반하여, 상기 신호가 반사된 위치를 확인할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 프로세서는 상기 신호가 반사된 위치가 상기 안테나에 연결된 스위칭 모듈 측인 것에 기반하여, 상기 안테나의 주파수 특성을 조정하기 위해 상기 스위칭 모듈 또는 상기 송신 증폭기를 리셋할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 프로세서는 상기 신호가 반사된 위치가 상기 안테나 측인 것에 기반하여, 상기 안테나의 주파수 특성을 조정하기 위해 상기 안테나의 반사 특성 값을 튜닝할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(예: 전자 장치(501))는 제1 주파수 대역의 제1 신호를 증폭하기 위한 제1 송신 증폭기(예: 제1 송신 증폭기(521)), 제2 주파수 대역의 제2 신호를 증폭하기 위한 제2 송신 증폭기(예: 제2 송신 증폭기(561)), 상기 제1 송신 증폭기에 연결된 제1 안테나(예: 제1 안테나(511)), 상기 제2 송신 증폭기에 연결된 제2 안테나(예: 제2 안테나(551)), 상기 제1 송신 증폭기와 상기 제1 안테나 사이에 배치된 서큘레이터(예: 서큘레이터(531)), 상기 서큘레이터와 연결되어 상기 제1 안테나를 통해 수신되는 신호를 확인하기 위한 통신 모듈(예: 통신 모듈(540)) 및 프로세서(예: 프로세서(550))를 포함할 수 있다. 상기 프로세서는 상기 제1 주파수 대역의 신호를 상기 제1 송신 증폭기로 전달하고, 상기 제2 주파수 대역의 신호를 상기 제2 송신 증폭기로 전달하고, 상기 통신 모듈을 이용하여 상기 제1 안테나를 통해 수신되는 상기 신호를 확인하고, 및 상기 제1 안테나를 통해 수신되는 상기 신호가 상기 제2 신호를 적어도 일부 포함하는 것에 적어도 기반하여, 상기 제2 송신 증폭기 또는 상기 통신 모듈을 이용하여 상기 제2 안테나를 통해 방사되는 상기 제2 신호의 특성을 조정할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 프로세서는 상기 신호의 주파수에 기반하여 상기 신호가 상기 제2 신호를 적어도 일부 포함하는지 여부를 확인하고, 상기 신호가 상기 제2 신호를 적어도 일부 포함하는 것에 기반하여, 상기 제2 신호의 크기가 지정된 크기보다 큰 값인지 확인할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 프로세서는, 상기 제2 신호의 크기가 지정된 크기보다 큰 것에 기반하여, 상기 제2 송신 증폭기 또는 상기 통신 모듈을 이용해 상기 제2 안테나를 통해 방사되는 상기 제2 신호의 세기를 감소시킬 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 프로세서는 상기 제2 신호의 크기가 지정된 크기보다 큰 것에 기반하여, 상기 제2 송신 증폭기 또는 상기 통신 모듈을 이용해 상기 제2 안테나를 통해 방사되는 상기 제2 신호의 위상을 변경할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 전자 장치는 상기 제2 송신 증폭기와 상기 제2 안테나 사이에 배치된 제2 서큘레이터(예: 제2 서큘레이터(571))를 더 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(전자 장치(501))는 지정된 신호를 증폭하기 위한 제1 송신 증폭기(예: 제1 송신 증폭기(621)) 및 제2 송신 증폭기(예: 제2 송신 증폭기(625)), 상기 제1 송신 증폭기를 통해 증폭된 제1 신호의 적어도 일부를 획득하기 위한 제1 커플러(예: 제1 커플러(635_1)), 상기 제2 송신 증폭기를 통해 증폭된 제2 신호의 적어도 일부를 획득하기 위한 제2 커플러(예: 제2 커플러(635_2)), 상기 제1 신호 및 상기 제2 신호에 적어도 기반하여 생성된 제3 신호의 적어도 일부를 획득하기 위한 제 3 커플러(예: 제1 커플러(635_3)), 상기 제1 커플러, 상기 제2 커플러, 및 상기 제3 커플러와 연결된 통신 모듈(예: 통신 모듈(540)), 및 프로세서(예: 프로세서(550))를 포함할 수 있다. 상기 프로세서는 상기 통신 모듈을 통해 상기 제1 신호의 적어도 일부, 상기 제2 신호의 적어도 일부, 및 상기 제3 신호의 적어도 일부를 획득하고, 및 상기 제1 신호의 적어도 일부에 대한 IMD 신호의 크기가 지정된 크기보다 크고, 상기 제2 신호의 적어도 일부 및 상기 제3 신호의 적어도 일부에 대한 IMD 신호의 크기가 실질적으로 같은 것으로 결정하는 것에 적어도 기반하여, 상기 제1 송신 증폭기 또는 상기 제2 송신 증폭기를 조정할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 프로세서는, 상기 제1 송신 증폭기 또는 상기 제2 송신 증폭기를 조정할 때, 상기 제1 송신 증폭기 또는 상기 제2 송신 증폭기의 바이어스를 수정할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 프로세서는, 상기 제1 송신 증폭기 또는 상기 제2 송신 증폭기를 조정할 때, 상기 제1 송신 증폭기 또는 상기 제2 송신 증폭기의 위상을 수정할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 전자 장치는 제1 주파수 대역의 신호를 방사하기 위한 제1 안테나, 상기 제1 송신 증폭기 또는 상기 제2 송신 증폭기와 상기 제1 안테나 사이에 배치된 서큘레이터(예: 서큘레이터(631))를 더 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 전자 장치는 상기 제1 안테나와 격리되며(isolated), 제2 주파수 대역의 제4 신호를 방사하기 위한 제2 안테나(예: 제2 안테나(551))를 더 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 통신 모듈은 상기 서큘레이터와 연결되어 상기 제1 안테나를 통해 수신되는 신호를 확인할 수 있다. 상기 프로세서는 상기 통신 모듈을 통해 상기 신호를 확인하고, 상기 신호가 상기 제4 신호에 대한 IMD 신호를 적어도 일부 포함하는 것에 적어도 기반하여 상기 제1 송신 증폭기 또는 상기 제2 송신 증폭기를 조정할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 전자 장치는 상기 제1 송신 증폭기 및 상기 제2 송신 증폭기의 입력에 연결된 제1 하이브리드 커플러(예: 제1 하이브리드 커플러(633_1)), 및 상기 제1 송신 증폭기 및 상기 제2 송신 증폭기의 출력에 연결된 제2 하이브리드 커플러(예: 제1 하이브리드 커플러(633_2))를 더 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제1 하이브리드 커플러는 입력 임피던스 매칭 회로(예: 입력 매칭 회로(811)를 포함하고, 상기 제2 하이브리드 커플러는 출력 임피던스 매칭 회로(출력 매칭 회로(815)를 포함할 수 있다. 상기 전자 장치는 상기 제1 커플러에 연결된 제1 병렬 커패시터(예: 제1 병렬 커패시터(851)), 및 상기 제2 커플러에 연결된 제2 병렬 커패시터(예: 제2 병렬 커패시터(853))를 더 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제1 송신 증폭기 및 상기 제2 송신 증폭기는 각각 구동단 증폭기(예: 구동단 증폭기(621_1, 625_1)) 및 전력단 증폭기(621_3, 625_3)를 포함할 수 있다. 상기 프로세서는 상기 제1 송신 증폭기 또는 상기 제2 송신 증폭기를 조정할 때, 상기 제1 신호의 적어도 일부에 대한 IMD 신호에 기반하여 상기 제1 송신 증폭기 및 상기 제2 송신 증폭기 각각의 전력단 증폭기의 바이어스를 수정할 수 있다.

Claims (20)

  1. 전자 장치에 있어서,
    송신 증폭기;
    안테나;
    상기 송신 증폭기와 상기 안테나 사이에 배치된 서큘레이터;
    상기 서큘레이터와 연결되어 상기 안테나를 통해 수신되는 신호를 확인하기 위한 통신 모듈;
    상기 안테나에 연결된 스위칭 모듈; 및
    프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는;
    상기 통신 모듈을 통하여 상기 신호를 확인하고; 그리고
    상기 신호가 상기 스위칭 모듈로부터 반사된 신호인 것에 적어도 기반하여 상기 안테나의 주파수 특성을 조정하기 위해 상기 송신 증폭기 또는 상기 스위칭 모듈을 리셋하도록 구성되는 전자 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 신호와 송신 신호의 위상 차이에 기반하여 상기 신호가 반사된 위치를 결정하도록 구성되는 전자 장치.
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