KR102629887B1 - 무선 주파수 프론트엔드 회로 및 이동 단말 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 실시예는 무선 주파수 프론트엔드 회로 및 이동 단말에 관한 것이다. 해당 무선 주파수 프론트엔드 회로는 제 1 송신 경로, 제 1 수신 경로, 제 2 수신 경로, 제 3 수신 경로, 제 4 수신 경로, 쌍극사투 스위치, 제 1 단극쌍투 스위치, 제 2 단극쌍투 스위치, 제 3 단극쌍투 스위치와 제 1 안테나, 제 2 안테나, 제 3 안테나 와 제 4 안테나를 포함한다.
Description
관련 출원에 대한 참조
본 출원은 2019년 8월 16일 중국에 제출된 중국 특허 출원 제201910757149.7호의 우선권을 주장하며, 그 전체 내용을 본 출원에 원용한다.
본 개시는 통신 기술 분야에 관한 것으로, 특히 무선 주파수 프론트엔드 회로 및 이동 단말에 관한 것이다.
인터넷 통신 기술의 급속한 발전과 스마트 이동 단말의 지속적인 보급에 따라 데이터 트래픽에 대한 사용자들의 수요도 지속적으로 증가되고 있다. 4G의 전송 속도 100Mbps~1Gbps에서 5G 뉴라디오(New Radio, NR)가 나오면서 최대 전송 속도가 20Gbps에 달할 수 있어 데이터 전송 속도에 대한 사람들의 수요를 크게 충족시켰다. 속도가 증가됨에 따라 5G에는 4*4 다중 입력 다중 출력(Multiple Input Multiple Output, MIMO)의 핵심 기술이 반드시 필요하다.
도 1에 도시된 바와 같이 5G 이동 단말 장비의 무선 주파수 프론트엔드 회로 구조의 개략도이다. 이 회로 구조는 송신기 1개와 수신기 4개 또는 송신기 2개와 수신기 4개, 즉 1개 회로로 송신하고 4개 회로로 수신하거나 2개 회로로 송신하고 4개 회로로 수신할 수 있다. 관련 기술 중의 무선 주파수 프론트엔드 회로에는 아래와 같은 단점이 있다.
1. 고주파수, 광대역인 경우, 삼극삼투 스위치(즉, 3P3T) 소자의 차손이 크고 주파수가 높을수록 3P3T의 선로 손실이 크다.
2. 3P3T가 전환하는 경로가 비교적 많기 때문에 3P3T는 차단성이 충분하지 않기에 송신 신호가 수신 신호를 간섭하는 현상이 있다.
3. 3P3T의 자체 구조의 단점을 개선하기 위해 차손이 크고 차단성이 떨어져 5G NR 시스템에 적용되는 3P3T에 대한 설계 난이도가 크게 높아졌기 때문에 시중에서의 3P3T의 원가가 DPDT보다 훨씬 높다. 이는 원가에 있어서도 큰 문제점이다.
4. 도 1에 도시된 두 개의 점선과 같이 관련 5G 이동 단말 장비의 무선 주파수 프론트엔드 회로는 두 개의 3P3T 소자의 점선에서 왕래하면서 기존 소자인 경우 두 모듈 사이에 특별히 선을 감아야 하고 회로 기판에 동선이 길수록, 주파수가 높을수록 경로 손실이 커지고 레이어를 뚫어야 할 필요가 있으므로 경로 손실이 증가될 수 있다.
5. 두 3P3T 배치의 제한을 받을 뿐만 아니라 안테나 포트와 비교적 멀리 떨어져 있기에 수신 성능의 손실이 2-3dB 증가된다(신호 강도가 약 절반 약해짐).
본 발명의 실시예는 무선 주파수 프론트엔드 회로 및 이동 단말을 제공하여, 관련 기술 중의 5G 이동 단말 장치의 무선 주파수 프론트엔드 회로 구조, 회로 설계가 복잡하고 손실이 큰 문제를 해결하고자 한다.
상기 기술적 문제를 해결하기 위하여 본 발명은 아래와 같은 기술적 구성을 적용한다.
제 1 측면에서, 무선 주파수 프론트엔드 회로에 관한 것이고 다음 내용을 포함한다.
제 1 송신 경로, 제 1 수신 경로, 제 2 수신 경로, 제 3 수신 경로, 제 4 수신 경로, 제 1 단극쌍투 스위치, 제 2 단극쌍투 스위치, 제 3 단극쌍투 스위치， 쌍극사투 스위치 및 제 1 안테나, 제 2 안테나, 제 3 안테나와 제 4 안테나를 포함하는 것;
여기서, 상기 쌍극사투 스위치의 제 1 가동단은 상기 제 1 단극쌍투 스위치의 가동단과 연결되어 있고 상기 제 1 단극쌍투 스위치의 제 1 고정단은 제 2 고정단은 각각 상기 제 1 송신 경로, 상기 제 1 수신 경로와 연결되어 있으며, 상기 쌍극사투 스위치의 제 2 가동단은 상기 제 2 수신 경로와 연결되어 있고 상기 쌍극사투 스위치의 제 1 고정단은 상기 제 1 안테나와 연결되어 있으며, 상기 쌍극사투 스위치의 제 2 고정단은 상기 제 2 안테나와 연결되어 있다는 것;
상기 제 2 단극쌍투 스위치의 제 1 고정단은 상기 쌍극사투 스위치의 제 3 고정단과 연결되어 있고 상기 제 2 단극쌍투 스위치의 제 2 고정단은 상기 제 3 수신 경로와 연결되어 있으며, 상기 제 2 단극쌍투 스위치의 가동단은 상기 제 3 안테나와 연결되어 있다는 것;
상기 제 3 단극쌍투 스위치의 제 1 고정단은 상기 쌍극사투 스위치의 제 4 고정단과 연결되어 있고 상기 제 3 단극쌍투 스위치의 제 2 고정단은 상기 제 4 수신 경로와 연결되어 있으며, 상기 제 3 단극쌍투 스위치의 가동단은 상기 제 4 안테나와 연결되어 있다는 것을 특징으로 한 무선 주파수 프론트엔드 회로.
상기제 2 측면에서, 이동 단말에 관한 것이고, 상기 무선 주파수 프론트엔드 회로를 포함한다.
본 발명의 일부 실시예에 따른 무선 주파수 프론트엔드 회로는 쌍극사투 스위치 1개와 단극쌍투 스위치 2개(즉, 제 2 단극쌍투 스위치와 제 3 단극쌍투 스위치)로 신호 송수신 경로를 전환한다. 본 발명의 일부 실시예에 따른 무선 주파수 프론트엔드 회로는 도 1에서 점선으로 도시된 회로를 다시 배치할 필요가 없고, 회로 배치가 더 컴팩트하며 회로 경로가 더 짧아 회로의 삽입 손실을 줄였을 뿐만 아니라 본 발명의 일부 실시예에 따른 무선 주파수 프론트엔드 회로는 회로 연결이 간단하여 회로 설계의 복잡함과 생산 비용을 줄였다. 또한, 이 발명의 일부 실시 예에 따른 무선 주파수 프론트엔드 회로는 쌍극사투 스위치와 단극쌍투 스위치로 삼극삼투 스위치를 교체하여 사용하고 있고 쌍극사투 스위치와 단극쌍투 스위치는 삼극삼투 스위치에 비해 비용이 더 낮고 소자의 삽입 손실이 더 적다. 또한, 쌍극사투 스위치와 단극쌍투 스위치의 차단성은 삼극삼투 스위치의 차단성에 비해 훨씬 좋아 송신 신호와 수신 신호를 더 효과적으로 차단할 수 있어 수신 신호에 대한 송신 신호의 교란을 줄일 수 있다.
또한, 본 발명의 일부 실시예에 따른 무선 주파수 프론트엔드 회로 설계는 제 3 수신 경로 중의 부속품과 제 2 단극쌍투 스위치 및 제 4 수신 경로 중의 부속품과 제 3 단극쌍투 스위치가 안테나단에 가깝게 배치하도록 허용할 수 있고 수신 성능을 강화하는 동시에 외부 무선 주파수 회로(즉, RF cable)의 사용을 절약할 수 있다. RF cable의 사용을 절약하는 동시에 RF cable과 함께 사용되는 무선 주파수 소켓도 절약할 수 있어 배치 면적과 생산 비용을 줄일 수 있다.
본 발명에 따른 실시예의 기술적 수단을 보다 명확하게 설명하기 위하여, 아래는 실시예에 첨부된 도면에 대하여 간단히 설명하도록 한다. 아래 도면은 본 발명의 일부 실시예에 불과하며, 본 분야의 통상의 지식을 갖춘 자라면 창의적 노력을 들이지 않고도 이런 도면에 근거하여 기타 도면을 도출해낼 수 있음이 분명하다.
도 1은 관련 기술 중의 무선 주파수 프론트엔드 회로 구성의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일부 실시예에 따른 무선 주파수 프론트엔드 회로 구성의 구성도 1이다. 및
도 3은 본 발명의 일부 실시예에 따른 무선 주파수 프론트엔드 회로 구성의 구성도 2이다.
도 1은 관련 기술 중의 무선 주파수 프론트엔드 회로 구성의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일부 실시예에 따른 무선 주파수 프론트엔드 회로 구성의 구성도 1이다. 및
도 3은 본 발명의 일부 실시예에 따른 무선 주파수 프론트엔드 회로 구성의 구성도 2이다.
다음은 도면을 결부하여 본 발명의 예시적인 실시예에 대해 상세히 설명하고자 한다. 본 발명의 예시적인 실시예가 도면에 도시되지만, 본 발명은 여기에서 설명하는 실시예에 제한되지 않고 다양한 형태로 구현될 수 있음을 이해해야 한다. 오히려, 이들 실시예는 본 발명을 보다 철저하게 이해하고 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 범위를 충분히 전달하기 위해 제공되는 것이다.
실시예 1
본 발명의 일부 실시예는 무선 주파수 프론트엔드 회로에 관한 것이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 해당 무선 주파수 프론트엔드 회로는 제 1 송신 경로(1), 제 1 수신 경로(2), 제 2 수신 경로(3), 제 3 수신 경로(4), 제 4 수신 경로(5), 쌍극사투 스위치(6), 제 1 단극쌍투 스위치(7), 제 2 단극쌍투 스위치(8), 제 3 단극쌍투 스위치(9) 및 제 1 안테나(10), 제 2 안테나(11), 제 3 안테나(12), 제 4 안테나(13)를 포함한다.
여기서, 해당 쌍극사투 스위치(6)의 제 1 가동단(601)은 제 1 단극쌍투 스위치(7)의 가동단(703)과 연결되어 있고, 제 1 단극쌍투 스위치(7)의 제 1 고정단(701)과 제 2 고정단(702)은 각각 제 1 송신 경로(1)와 제 1 수신 경로(2)와 연결되어 있다. 해당 쌍극사투 스위치(6)의 제 2 가동단(602)은 제 2 수신 경로(3)와 연결되어 있다. 해당 쌍극사투 스위치(6)의 제 1 고정단(603)은 제 1 안테나(10)와 연결되어 있고 해당 쌍극사투 스위치(6)의 제 2 고정단(604)은 제 2 안테나(11)와 연결되어 있으며, 해당 쌍극사투 스위치(6)의 제 3 고정단(605)은 제 2 단극쌍투 스위치(8)의 제 1 고정단(801)과 연결되어 있고 해당 쌍극사투 스위치(6)의 제 4 고정단(606)은 제 3 단극쌍투 스위치(9)의 제 1 고정단(901)과 연결되어 있다.
여기서, 해당 제 2 단극쌍투 스위치(8)의 제 1 고정단(801)은 쌍극사투 스위치(6)의 제 3 고정단(605)과 연결되어 있고 해당 제 2 단극쌍투 스위치(8)의 제 2 고정단(802)은 제 3 수신 경로(4)와 연결되어 있으며, 해당 제 2 단극쌍투 스위치(8)의 가동단(803)은 제 3 안테나(12)와 연결되어 있다.
여기서 해당 제 3 단극쌍투 스위치(9)의 제 1 고정단(901)은 쌍극사투 스위치(6)의 제 4 고정단(606)과 연결되어 있고 해당 제 3 단극쌍투 스위치(9)의 제 2 고정단(902)은 제 4 수신 경로(5)와 연결되어 있으며, 제 3 단극쌍투 스위치(8)의 가동단(803)은 제 4 안테나(13)와 연결되어 있다.
쌍극사투 스위치(6)의 경우, 그의 제 1 가동단과 제 2 가동단 중 임의의 한 가동단에 있는 블레이드는 제 1 고정단 내지 제 4 고정단 중 임의의 한 고정단으로 전환될 수 있다는 점에 유의해야 한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 제 1 송신 경로(1)는 제 1 단극쌍투 스위치(7), 쌍극사투 스위치(6)를 거쳐 제 1 안테나(10)나 제 2 안테나(11)를 통해 신호를 송신할 수 있고, 또는 제 1 단극쌍투 스위치(7), 쌍극사투 스위치(6), 제 2 단극쌍투 스위치(8)를 거쳐 제 3 안테나(12)를 통해 신호를 송신할 수 있으며, 또는 제 1 단극쌍투 스위치(7), 쌍극사투 스위치(6), 제 3 단극쌍투 스위치(9)를 거쳐 제 4 안테나(13)를 통해 신호를 송신한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 제 1 수신 경로(2)는 제 1 안테나(10)나 제 2 안테나(11)를 통해 쌍극사투 스위치(6), 제 1 단극쌍투 스위치(7)를 거쳐 신호를 수신할 수 있고, 또는 제 3 안테나(12)를 통해 제 2 단극쌍투 스위치(8), 쌍극사투 스위치(6), 제 1 단극쌍투 스위치(7)를 거쳐 신호를 수신할 수 있으며, 또한 제 4 안테나(13)를 통해 제 3 단극쌍투 스위치(9), 쌍극사투 스위치(6), 제 1 단극쌍투 스위치(7)를 거쳐 신호를 수신한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 제 2 수신 경로(3)는 제 1 안테나(10)나 제 2 안테나(11)를 통해 쌍극사투 스위치(6)를 통해 신호를 수신할 수 있고, 제 3 안테나(12)를 통해 제 2 단극쌍투 스위치(8), 쌍극사투 스위치(6)를 거쳐 신호를 수신할 수 있으며, 또는 제 4 안테나(13)를 통해 제 3 단극쌍투 스위치(9), 쌍극사투 스위치(6)를 거쳐 신호를 수신한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 제 3 수신 경로(4)는 제 3 안테나(12)를 통해 제 2 단극쌍투 스위치(8)를 거쳐 신호를 수신할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 제 4 수신 경로(5)는 제 4 안테나(13)를 통해 제 3 단극쌍투 스위치(9)를 거쳐 신호를 수신할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예에 따른 무선 주파수 프론트엔드 회로는 쌍극사투 스위치 1개와 단극쌍투 스위치 2개(즉, 제 2 단극쌍투 스위치(8)와 제 3 단극쌍투 스위치(9))로 신호 송수신 경로를 전환한다. 도 2를 통해 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예에 따른 무선 주파수 프론트엔드 회로는 도 1에서 점선으로 도시된 회로를 다시 배치할 필요가 없고, 회로 배치가 더 컴팩트하며 회로 경로가 더 짧아 회로의 삽입 손실을 줄였을 뿐만 아니라 본 발명의 일부 실시예에 따른 무선 주파수 프론트엔드 회로는 회로 연결이 간단하여 회로 설계의 복잡함과 생산 비용을 줄였다. 또한, 이 발명의 일부 실시예에 따른 무선 주파수 프론트엔드 회로는 쌍극사투 스위치와 단극쌍투 스위치로 삼극삼투 스위치를 교체하여 사용하고 있고 쌍극사투 스위치와 단극쌍투 스위치는 삼극삼투 스위치에 비해 비용이 더 낮고 소자의 삽입 손실이 더 적다. 또한, 쌍극사투 스위치와 단극쌍투 스위치의 차단성은 삼극삼투 스위치의 차단성에 비해 훨씬 좋아 송신 신호와 수신 신호를 더 효과적으로 차단할 수 있어 수신 신호에 대한 송신 신호의 교란을 줄일 수 있다.
또한, 본 발명의 일부 실시예에 따른 무선 주파수 프론트엔드 회로 설계는 제 3 수신 경로(4) 중의 부속품과 제 2 단극쌍투 스위치(8) 및 제 4 수신 경로(5) 중의 부속품과 제 3 단극쌍투 스위치(9)가 안테나단에 가깝게 배치하도록 허용할 수 있고 수신 성능을 강화하는 동시에 외부 무선 주파수 회로(즉, RF cable)의 사용을 절약할 수 있다. RF cable의 사용을 절약하는 동시에 RF cable과 함께 사용되는 무선 주파수 소켓도 절약할 수 있어 배치 면적과 생산 비용을 줄일 수 있다.
제 2 실시예
본 발명의 일부 실시예는 무선 주파수 프론트엔드 회로에 관한 것이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 해당 무선 주파수 프론트엔드 회로는 제 1 송신 경로(1), 제 1 수신 경로(2), 제 2 수신 경로(3), 제 3 수신 경로(4), 제 4 수신 경로(5), 쌍극사투 스위치(6), 제 1 단극쌍투 스위치(7), 제 2 단극쌍투 스위치(8), 제 3 단극쌍투 스위치(9) 및 제 1 안테나(10), 제 2 안테나(11), 제 3 안테나(12), 제 4 안테나(13)를 포함한다. 전술한 여러 구성 사이의 연결 관계는 제 1 실시예에서 설명한 것과 동일하므로 여기서 이 내용에 대해 다시 반복 설명하지 않는다.
도 2에 도시된 바와 같이, 제 1 송신 경로(1)에는 적어도 제 1 단극쌍투 스위치(7)의 제 1 고정단(701)에 연결되어 있는 제 1 전력 증폭기(101)를 포함한다. 제 1 수신 경로(2)에는 적어도 제 1 단극쌍투 스위치(7)의 제 2 고정단(702)에 연결되어 있는 제 1 저잡음 증폭기(201)를 포함한다. 하지만 제 1 단극쌍투 스위치(7)의 가동단(703)은 쌍극사투 스위치(6)의 제 1 가동단(601)과 연결되어 있다.
제 1 단극쌍투 스위치(7)의 가동단(703)에 있는 블레이드가 제 1 단극쌍투 스위치(7)의 제 1 고정단으로 전환될 때, 제 1 송신 경로(1)는 신호를 송신할 수 있다; 제 1 단극쌍투 스위치(7)의 가동단의 블레이드가 제 1 단극쌍투 스위치(7)의 제 2 고정단으로 전환될 때, 제 1 수신 경로(2)는 신호를 수신할 수 있다.
쌍극사투 스위치의 제 1 가동단의 블레이드가 쌍극사투 스위치의 제 1 고정단으로 전환될 때, 제 1 송신 경로(1)는 제 1 안테나(10)를 통해 신호를 송신할 수 있고, 제 1 수신 경로(2)는 제 1 안테나(10)를 통해 신호를 수신할 수 있다; 쌍극사투 스위치(6)의 제 1 가동단(601)의 블레이드가 쌍극사투 스위치(6)의 제 2 고정단(604)으로 전환될 때, 제 1 송신 경로(1)는 제 2 안테나(11)를 통해 신호를 송신할 수 있고, 제 1 수신 경로(2)는 제 2 안테나(11)를 통해 신호를 수신할 수 있다; 쌍극사투 스위치(6)의 제 1 가동단(601)의 블레이드가 쌍극사투 스위치(6)의 제 3 고정단(605)으로 전환되고, 제 2 단극쌍투 스위치(8)의 가동단(803)의 블레이드가 제 2 단극쌍투 스위치(8)의 제 1 고정단(801)으로 전환될 때, 제 1 송신 경로(1)는 제 3 안테나(12)를 통해 신호를 송신할 수 있고, 제 1 수신 경로(2)는 제 3 안테나(12)를 통해 신호를 수신할 수 있다; 쌍극사투 스위치(6)의 제 1 가동단(601)의 블레이드가 쌍극사투 스위치(6)의 제 4 고정단(606)으로 전환될 때, 제 3 단극쌍투 스위치(9)의 가동단(903)의 블레이드가 제 3 단극쌍투 스위치(9)의 제 1 고정단(901)으로 전환될 때, 제 1 송신 경로(1)는 제 4 안테나(13)를 통해 신호를 송신할 수 있고 제 1 수신 경로(2)는 제 4 안테나(13)를 통해 신호가 수신할 수 있다.
선택적으로, 간섭 신호를 제거하기 위해 도 2에 도시된 바와 같이, 해당 무선 주파수 프론트엔드 회로에는 제 1 여파기(14)도 포함한다.
해당 제 1 여파기(14)는 제 1 단극쌍투 스위치(7)와 쌍극사투 스위치(6) 사이에 배치된다. 구체적으로, 해당 제 1 여파기(14)는 제 1 단극쌍투 스위치(7)의 가동단(703)과 쌍극사투 스위치(6)의 제 1 가동단(601)과 연결되어 있다.
선택적으로, 도 2에 도시된 바와 같이 제 2 수신 경로(3)에는 적어도 쌍극사투 스위치(6)의 제 2 가동단(602)에 연결되어 있는 제 2 저잡음 증폭기(301)를 포함한다.
쌍극사투 스위치(6)의 제 2 가동단(602)의 블레이드가 쌍극사투 스위치(6)의 제 1 고정단(603)으로 전환될 때, 제 2 수신 경로는 제 1 안테나(10)를 통해 신호를 수신할수 있다; 쌍극사투 스위치(6)의 제 2 가동단(602)의 블레이드가 쌍극사투 스위치(6)의 제 2 고정단(604)으로 전환될 때, 제 2 수신 경로는 제 2 안테나(11)를 통해 신호를 수신할 수 있다; 쌍극사투 스위치(6)의 제 2 가동단(602)의 블레이드가 쌍극사투 스위치(6)의 제 3 고정단(605)으로 전환되고, 제 2 단극쌍투 스위치(8)의 가동단(803)의 블레이드가 제 2 단극쌍투 스위치(8)의 제 1 고정단(801)으로 전환될 때, 제 2 수신 경로는 제 3 안테나(12)를 통해 신호를 송신할 수 있다; 쌍극사투 스위치(6)의 제 2 가동단(602)의 블레이드가 쌍극사투 스위치(6)의 제 4 고정단(606)으로 전환되고, 제 3 단극쌍투 스위치(9)의 가동단(903)의 블레이드가 제 3 단극쌍투 스위치(9)의 제 1 고정단(901) 으로 전환될 때, 제 2 수신 경로는 제 4 안테나(13)를 통해 신호를 수신할 수 있다.
선택적으로, 간섭 신호를 제거하기 위해 도 2에 도시된 바와 같이, 해당 무선 주파수 프론트엔드 회로에는 제 2 여파기(15)도 포함한다.
해당 제 2 여파기(15)는 제 2 저잡음 증폭기(301)와 쌍극사투 스위치(6) 사이에 배치된다. 구체적으로, 해당 제 2 여파기(15)는 제 2 저잡음 증폭기(301)는 쌍극사투 스위치(6)의 제 2 가동단(602)과 연결되어 있다.
선택적으로, 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예의 다른 구현 방식에서 해당 무선 주파수 프론트엔드 회로에는 제 2 송신 경로(16)도 포함한다. 해당 실시예 구현 방식에서의 무선 주파수 프론트엔드 회로에는 송신기 1개와 수신기 4개(즉, 1개 회로로 송신하고 4개 회로로 수신함)를 구현할 수 있을 뿐만 아니라 송신기 2개와 수신기 4개(즉, 2개 회로로 송신하고 4개 회로로 수신함)를 구현할 수 있다.
여기서 제 2 송신 경로(16)와 제 2 수신 경로(3)는 제 4 단극쌍투 스위치(17)와 제 2 여파기(15)를 통해 쌍극사투 스위치(6)의 제 2 가동단(602)에 연결되어 있고, 제 2 여파기(15)는 각각 제 4 단극쌍투 스위치(17)의 가동단(1703)과 쌍극사투 스위치(6)의 제 2 가동단(602)에 연결되어 있다,
제 4 단극쌍투 스위치의 가동단에 있는 블레이드가 제 4 단극쌍투 스위치(17)의 제 1 고정단으로 전환될 때, 제 2 송신 경로는 신호를 송신할 수 있고 제 2 수신 경로(3)는 신호를 수신할 수 있다; 제 4 단극쌍투 스위치(17)의 가동단의 블레이드가 제 4 단극쌍투 스위치(17)의 제 2 고정단으로 전환될 때, 제 2 수신 경로는 신호를 수신할 수 있다.
쌍극사투 스위치(6)의 제 2 가동단(602)의 블레이드가 쌍극사투 스위치(6)의 제 1 고정단(603)으로 전환될 때, 제 2 송신 경로는 제 1 안테나(10)를 통해 신호를 송신할 수 있고, 제 2 수신 경로는 제 1 안테나(10)를 통해 신호를 수신할 수 있다; 쌍극사투 스위치(6)의 제 2 가동단(602)의 블레이드가 쌍극사투 스위치(6)의 제 2 고정단(604)으로 전환될 때, 제 2 송신 경로는 제 2 안테나(11)를 통해 신호를 송신할 수 있고, 제 2 수신 경로는 제 2 안테나(11)를 통해 신호를 수신할 수 있다; 쌍극사투 스위치(6)의 제 2 가동단(602)의 블레이드가 쌍극사투 스위치(6)의 제 3 고정단(605)으로 전환되고, 제 2 단극쌍투 스위치(8)의 가동단(803)의 블레이드가 제 2 단극쌍투 스위치(8)의 제 1 고정단(801)으로 전환될 때, 제 2 송신 경로는 제 3 안테나(12)를 통해 신호를 송신할 수 있고, 제 2 수신 경로는 제 3 안테나(12)를 통해 신호를 수신할 수 있다; 쌍극사투 스위치(6)의 제 2 가동단(602)의 블레이드가 쌍극사투 스위치(6)의 제 4 고정단(606)으로 전환될 때, 제 3 단극쌍투 스위치(9)의 가동단(903)의 블레이드가 제 3 단극쌍투 스위치(9)의 제 1 고정단(901)으로 전환될 때, 제 2 송신 경로는 제 4 안테나(13)를 통해 신호를 송신할 수 있고, 제 2 수신 경로는 제 4 안테나(13)를 통해 신호를 수신할 수 있다.
선택적으로, 도 3에 도시된 바와 같이, 제 2 송신 경로(16)에는 적어도 제 4 단극쌍투 스위치(17)의 제 1 고정단(1701)에 연결되어 있는 제 2 전력 증폭기(1601)를 포함한다. 제 2 수신 경로(3) 중의 제 2 저잡음 증폭기(301)는 제 4 단극쌍투 스위치(17)의 제 2 고정단(1702)과 연결되어 있다.
선택적으로, 도 2와 도 3에 도시된 바와 같이, 해당 무선 주파수 프론트엔드 회로에는 전력 결합기(18)(즉, Power Combiner)도 포함한다.
여기서 제 1 전력 증폭기(101)는 제 5 단극쌍투 스위치(19)를 통해 전력 결합기(18)와 연결되어 있고, 제 5 단극쌍투 스위치(19)의 가동단(1903)은 제 1 전력 증폭기(101)와 연결되어 있으며 제 5 단극쌍투 스위치(19)의 제 1 고정단(1901)은 제 1 단극쌍투 스위치(7)의 제 2 고정단(702)과 연결어 있고 제 5 단극쌍투 스위치(19)의 제 2 고정단(1902)은 전력 결합기(18)의 제 1 입력단(1801)과 연결되어 있으며, 제 2 전력 증폭기는 전력 결합기(18)의 제 2 입력단(1802)과 연결되어 있다; 전력 결합기(18)의 출력단(1803)은 제 4 단극쌍투 스위치(17)의 제 1 고정단(1701)과 연결되어 있다.
해당 실시예에서 무선 주파수 프론트엔드 회로에 전력 결합기(18)를 설치하면 제 1 전력 증폭기(101)의 전력과 제 2 전력 증폭기(1601)의 전력을 합성하여 더 높은 전력을 생성하여 고전력 단말(High Power UE, 약칭 HPUE)을 구현할 수 있다.
선택적으로, 도 2와 도 3에 도시된 바와 같이 제 3 수신 경로(4)에는 적어도 제 2 단극쌍투 스위치(8)의 제 2 고정단에 연결되어 있는 제 3 저잡음 증폭기(401)를 포함한다.
제 2 단극쌍투 스위치(8)의 가동단(803)의 블레이드가 제 2 단극쌍투 스위치(8)의 제 2 고정단(802)으로 전환될 때, 제 3 수신 경로(4)는 제 3 안테나(12)를 통해 신호를 수신할 수 있다.
선택적으로, 간섭 신호를 제거하기 위해 도 2와 도 3에 도시된 바와 같이, 해당 무선 주파수 프론트엔드 회로에는 제 3 여파기(20)도 포함한다.
해당 제 3 여파기(20)는 제 3 저잡음 증폭기(401)와 제 2 단극쌍투 스위치(8) 사이에 배치된다. 구체적으로, 해당 제 3 여파기(20)는 각각 제 3 저잡음 증폭기(401)와 제 2 단극쌍투 스위치(8)의 제 2 고정단과 연결되어 있다.
선택적으로, 도 2와 도 3에 도시된 바와 같이 제 4 수신 경로(5)에는 적어도 제 3 단극쌍투 스위치(9)의 제 2 고정단에 연결되어 있는 제 4 저잡음 증폭기(501)를 포함한다.
제 3 단극쌍투 스위치(9)의 가동단(903)의 블레이드가 제 3 단극쌍투 스위치(9)의 제 2 고정단(902)으로 전환될 때, 제 4 수신 경로(5)는 제 4 안테나(13)를 통해 신호를 수신할 수 있다.
선택적으로, 간섭 신호를 제거하기 위해 도 2와 도 3에 도시된 바와 같이, 해당 무선 주파수 프론트엔드 회로에는 제 4 여파기(21)도 포함한다.
해당 제 4 여파기(21)는 제 4 저잡음 증폭기(501)와 제 3 단극쌍투 스위치(9) 사이에 배치된다. 구체적으로, 해당 제 4 여파기(21)는 각각 제 4 저잡음 증폭기(501)와 제 3 단극쌍투 스위치(9)의 제 2 고정단과 연결되어 있다.
또한, 본 발명의 일부 실시예에서의 무선 주파수 프론트엔드 회로 설계는 제 3 저잡음 증폭기(401)와 제 2 단극쌍투 스위치(8) 및 제 4 저잡음 증폭기(501)와 제 3 단극쌍투 스위치(9)가 안테나단에 가깝게 배치하도록 허용할 수 있다.
수신기 감도 계산식: Sen(dBm)=-174 dBm/Hz+NF+10logB+SNR로부터 NF가 클수록 수신 성능이 나빠짐을 알 수 있다. 하지만 본 발명의 일부 실시예에서 제 3 저잡음 증폭기(401)와 제 2 단극쌍투 스위치(8) 및 제 4 저잡음 증폭기(501)와 제 3 단극쌍투 스위치(9)는 안테나단에 가깝게 배치할 수 있다. NF의 계산식: NFtotal=NF1+(NF2-1)/G1+(NF3-1)/G1G2+(NF4-1)/G1G2G3+…로부터 저잡음 증폭기가 안테나에 가깝게 배치할 수록 G1가 커지고 G1가 클수록 NF가 작아지고 수신 성능이 좋아지기 때문에 RF cable을 절약할 수 있고 비용을 절감할 수 있으며 수신 성능도 효과적으로 개선될 수 있다.
여기서 Sen(dBm)은 수신기의 감도를 표시하고 NF는 잡음 지수를 표시하며 B는 대역폭을 표시하고 SNR은 신호 대 잡음비을 표시한다. NFtotal은 총 잡음 지수를 표시하고 NF1, NF2, NF3, NF4…는 각 레벨의 잡음 지수를 표시하며, G1, G2, G3...은 각 레벨의 저잡음 증폭기의 이득을 표시한다.
본 발명의 일부 실시예에 따른 무선 주파수 프론트엔드 회로는 쌍극사투 스위치 1개와 단극쌍투 스위치 2개(즉, 제 2 단극쌍투 스위치(8)와 제 3 단극쌍투 스위치(9))로 신호 송수신 경로를 전환한다. 본 발명의 일부 실시예에 따른 무선 주파수 프론트엔드 회로는 도 1에서 점선으로 도시된 회로를 다시 배치할 필요가 없고, 회로 배치가 더 컴팩트하며 회로 경로가 더 짧아 회로의 삽입 손실을 줄였을 뿐만 아니라 본 발명의 일부 실시예에 따른 무선 주파수 프론트엔드 회로는 회로 연결이 간단하여 회로 설계의 복잡함과 생산 비용을 줄였다. 또한, 이 발명의 일부 실시 예에 따른 무선 주파수 프론트엔드 회로는 쌍극사투 스위치와 단극쌍투 스위치로 삼극삼투 스위치를 교체하여 사용하고 있고 쌍극사투 스위치와 단극쌍투 스위치는 삼극삼투 스위치에 비해 비용이 더 낮고 소자의 삽입 손실이 더 적다. 또한, 쌍극사투 스위치와 단극쌍투 스위치의 차단성은 삼극삼투 스위치의 차단성에 비해 훨씬 좋아 송신 신호와 수신 신호를 더 효과적으로 차단할 수 있어 수신 신호에 대한 송신 신호의 교란을 줄일 수 있다.
또한, 본 발명의 일부 실시예에 따른 무선 주파수 프론트엔드 회로 설계는 제 3 수신 경로(4) 중의 부속품과 제 2 단극쌍투 스위치(8) 및 제 4 수신 경로(5) 중의 부속품과 제 3 단극쌍투 스위치(9)가 안테나단에 가깝게 배치하도록 허용할 수 있고 수신 성능을 강화하는 동시에 외부 무선 주파수 회로(즉, RF cable)의 사용을 절약할 수 있다. RF cable의 사용을 절약하는 동시에 RF cable과 함께 사용되는 무선 주파수 소켓도 절약할 수 있어 배치 면적과 생산 비용을 줄일 수 있다.
본 발명의 일부 실시예의 다른 한 측면에 따라 이동 단말에 관한 내용을 제공하였고, 전술한 내용중 무선 주파수 프론트엔드 회로를 포함한다.
선택적으로, 해당 무선 주파수 프론트엔드 회로에는 제어기도 포함한다, 해당 제어기는 제 1 단극쌍투 스위치(7), 제 2 단극쌍투 스위치(8), 제 3 단극쌍투 스위치(9), 제 4 단극쌍투 스위치(17), 제 5 단극쌍투 스위치(19)와 쌍극사투 스위치(6)의 전환을 제어할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예에 따른 이동 단말 중의 무선 주파수 프론트엔드 회로는 쌍극사투 스위치 1개와 단극쌍투 스위치 2개(즉, 제 2 단극쌍투 스위치(8)와 제 3 단극쌍투 스위치(9))로 신호 송수신 경로를 전환한다. 본 발명의 일부 실시예에 따른 무선 주파수 프론트엔드 회로는 도 1에서 점선으로 도시된 회로를 다시 배치할 필요가 없고, 회로 배치가 더 컴팩트하며 회로 경로가 더 짧아 회로의 삽입 손실을 줄였을 뿐만 아니라 본 발명의 일부 실시예에 따른 무선 주파수 프론트엔드 회로는 회로 연결이 간단하여 회로 설계의 복잡함과 생산 비용을 줄였다. 또한, 이 발명의 일부 실시예에 따른 무선 주파수 프론트엔드 회로는 쌍극사투 스위치와 단극쌍투 스위치로 삼극삼투 스위치를 교체하여 사용하고 있고 쌍극사투 스위치와 단극쌍투 스위치는 삼극삼투 스위치에 비해 비용이 더 낮고 소자의 삽입 손실이 더 적다. 또한, 쌍극사투 스위치와 단극쌍투 스위치의 차단성은 삼극삼투 스위치의 차단성에 비해 훨씬 좋아 송신 신호와 수신 신호를 더 효과적으로 차단할 수 있어 수신 신호에 대한 송신 신호의 교란을 줄일 수 있다.
또한, 본 발명의 일부 실시예에 따른 무선 주파수 프론트엔드 회로 설계는 제 3 수신 경로(4) 중의 부속품과 제 2 단극쌍투 스위치(8) 및 제 4 수신 경로(5) 중의 부속품과 제 3 단극쌍투 스위치(9)가 안테나단에 가깝게 배치하도록 허용할 수 있고 수신 성능을 강화하는 동시에 외부 무선 주파수 회로(즉, RF cable)의 사용을 절약할 수 있다. RF cable의 사용을 절약하는 동시에 RF cable과 함께 사용되는 무선 주파수 소켓도 절약할 수 있어 배치 면적과 생산 비용을 줄일 수 있다.
본 발명의 설명에서, 용어 '중심', '세로', '가로', '길이', '너비', '두께', '상', '하', '앞', '뒤', '좌', '우', '수직', '수평', '위', '밑', '내', '외' 등으로 표시된 방향 또는 위치 관계는 도면에 도시된 위치 관계 또는 위치 관계를 기반으로 한다. 본 발명의 설명을 용이하게 하고 설명을 단순화하기 위해 사용되는 것일 뿐이고 언급된 장치 또는 소자가 반드시 특정 방향을 가져야 하거나 특정 방향으로 구성 및 작동해야 한다는 것을 표시하거나 암시하는 것이 아니므로 본 발명에 대한 제한 사항이라고 이해될 수 없다. 본 발명의 제한으로 이해해서는 안된다는 점을 이해해야 한다.
또한, 용어 '제 1'. '제 2'는 목적을 설명하기 위해서만 사용되고 상대적인 중요성을 나타내거나 암시하거나 표시된 기술적 특징의 수를 암시하고 지목한다는 것으로 이해해서는 안 된다. 따라서 '제 1', '제 2'로 제한된 특징은 하나 또는 더 많은 해당 특징을 포함한다는 것을 명시하거나 암시한다. 본 발명의 설명에서 '복수개'의 뜻은 적어도 두개를 말하고, 별도로 구체적으로 명확하게 제한하지 않는 한 예를 들어 2개, 3개 등이다.
본 발명에서 별도로 구체적으로 명확하게 규정하고 제한하지 않는 한, 용어 '설치', '연결된', '연결', '고정' 등은 기타 용어는 특별히 명시되고 제한되지 않는 한 광의적으로 이해해야 한다. 예를 들어, 고정된 연결일 수 있고 해체 가능한 연결이거나 일체형일 수 있다; 기계적 연결일 수도 있고 전기적 연결이거나 서로 통신 가능하는 것일 수 있다; 직접 연결일 수 있고 중간 매개체를 통해 간접적인 연결일 수 있으며 두 소자의 내부 통신이거나 두 소자의 상호 작용 관계일 수도 있다. 본 분야의 통상의 지식을 갖춘 자라면 본 발명에 나타나는 상기 용어의 구체적인 함의를 구체적인 상황에 따라 이해할 수 있다.
본 발명에서 별도로 명확한 규정과 제한이 없는 한, 제 1 특징은 제 2 특징의 '위' 또는 '아래'에 있다는 것은 제 1과 제 2 특징 사이의 직접적인 접촉을 포함할 수 있을 뿐만 아니라 제 1과 제 2 특징이 직접적인 접촉이 아닌 두 사이에 또 다른 특징을 통해 접촉한다는 것을 포함할 수 있다. 또한, 제 1 특징이 제 2 특징'의 위', '위쪽'과 '위에'는 제 1특징이 제 2 특징의 바로 위쪽과 대각선 위쪽을 포함하거나 제 1 특징의 수평 높이가 제 2 특징보다 높다는 것을 표시한다. 제 1 특징이 제 2 특징'의 아래', '아래쪽'과 '아래'는 제 1 특징이 제 2 특징의 바로 아래와 대각선 아래쪽을 포함하거나 제 1 특징의 수평 높이가 제 2 특징보다 낮다는 것을 표시한다.
본 명세서의 다양한 실시예는 점진적으로 설명되고, 각 실시예는 다른 실시예와의 차이점에 초점을 맞추어 설명되며, 다양한 실시예 간의 동일하거나 유사한 부분은 서로 참조할 수 있다.
본 발명의 실시예의 몇몇 선택적인 실시예가 설명되었지만, 당업자는 그들이 기본적인 창의적 개념을 배우면 이러한 실시예에 추가적인 변경 및 수정을 가할 수 있다. 따라서, 첨부된 청구범위는 대안적인 실시예 및 본 발명 내용의 일부 실시예의 범위 내에 속하는 모든 변경 및 수정을 포함하는 것으로 해석되도록 의도된다.
마지막으로, 본 명세서에서, 제 1 또는 제 2 등 유형의 관계 용어는 하나의 실체 또는 동작을 다른 실체 또는 동작과 구분하기 위한 것이며, 이러한 실체 또는 동작 간에 실제적 관계 또는 순서가 존재한다고 요구하거나 또는 암시하지 않는다. 또한, 용어 '~을 포함하다', '~을 갖는다' 또는 다른 변형은 비배타적 포함을 가리키며, 일련의 요소를 포함하는 프로세스, 방법, 물품 또는 단말 장치가 그 요소뿐만 아니라 명확하게 나열되지 않은 다른 요소도 포함하며, 또는 이러한 프로세스, 방법, 물품 또는 장치의 고유한 요소도 포함된다. 별도로 제한이 없는 한, '~을 포함하다'로 정의된 요소는 해당 요소를 포함하는 프로세스, 방법, 물품 또는 단말 장치에서 다른 동일한 요소의 존재를 배제하지 않는다.
본 발명의 선택적인 구현 방식에 대해 전술한 바와 같이 설명하며, 당업자라면 본 발명에서 설명된 원리를 벗어나지 않고 다양한 개선 및 수정이 이루어질 수 있으며, 이러한 개선 및 수정도 본 발명의 보호 범위에 속한다는 것을 알 수 있을 것이다.
Claims (13)
- 무선 주파수 프론트엔드 회로로서,
제 1 송신 경로, 제 1 수신 경로, 제 2 수신 경로, 제 3 수신 경로, 제 4 수신 경로, 제 1 단극쌍투 스위치, 제 2 단극쌍투 스위치, 제 3 단극쌍투 스위치, 쌍극사투 스위치 및 제 1 안테나, 제 2 안테나, 제 3 안테나와 제 4 안테나를 포함하고;
상기 쌍극사투 스위치의 제 1 가동단은 상기 제 1 단극쌍투 스위치의 가동단과 연결되어 있고 상기 제 1 단극쌍투 스위치의 제 1 고정단과 제 2 고정단은 각각 상기 제 1 송신 경로, 상기 제 1 수신 경로와 연결되어 있으며, 상기 쌍극사투 스위치의 제 2 가동단은 상기 제 2 수신 경로와 연결되어 있고 상기 쌍극사투 스위치의 제 1 고정단은 상기 제 1 안테나와 연결되어 있으며, 상기 쌍극사투 스위치의 제 2 고정단은 상기 제 2 안테나와 연결되어 있고;
상기 제 2 단극쌍투 스위치의 제 1 고정단은 상기 쌍극사투 스위치의 제 3 고정단과 연결되어 있고 상기 제 2 단극쌍투 스위치의 제 2 고정단은 상기 제 3 수신 경로와 연결되어 있으며, 상기 제 2 단극쌍투 스위치의 가동단은 상기 제 3 안테나와 연결되어 있고;
상기 제 3 단극쌍투 스위치의 제 1 고정단은 상기 쌍극사투 스위치의 제 4 고정단과 연결되어 있고 상기 제 3 단극쌍투 스위치의 제 2 고정단은 상기 제 4 수신 경로와 연결되어 있으며, 상기 제 3 단극쌍투 스위치의 가동단은 상기 제 4 안테나와 연결되어 있으며;
상기 무선 주파수 프론트엔드 회로는: 제 2 여파기를 더 포함하고, 상기 제 2 여파기는 각각 상기 제 2 수신 경로와 상기 쌍극사투 스위치의 제 2 가동단과 연결되어 있으며,
상기 무선 주파수 프론트엔드 회로는: 제 2 송신 경로를 더 포함하고, 상기 제 2 송신 경로와 상기 제 2 수신 경로는 제 4 단극쌍투 스위치와 상기 제 2 여파기를 통해 상기 쌍극사투 스위치의 제 2 가동단에 연결되어 있고, 상기 제 2 여파기는 각각 상기 제 4 단극쌍투 스위치의 가동단과 상기 쌍극사투 스위치의 제 2 가동단에 연결되어 있으며;
상기 제 2 송신 경로에는 적어도 상기 제 4 단극쌍투 스위치의 제 1 고정단에 연결되어 있는 제 2 전력 증폭기를 포함하고;
상기 무선 주파수 프론트엔드 회로는 전력 결합기를 더 포함하고,
상기 제 1 전력 증폭기는 제 5 단극쌍투 스위치를 통해 상기 전력 결합기에 연결되는 것;
상기 제 5 단극쌍투 스위치의 가동단은 상기 제 1 전력 증폭기에 연결되어 있고 상기 제 5 단극쌍투 스위치의 제 1 고정단은 상기 제 1 단극쌍투 스위치의 제 2 고정단에 연결되어 있으며, 상기 제 5 단극쌍투 스위치의 제 2 고정단은 상기 전력 결합기의 제 1 입력단에 연결되어 있고;
상기 제 2 전력 증폭기는 상기 전력 결합기의 제 2 입력단에 연결되며;
상기 전력 결합기의 출력단은 상기 제 4 단극쌍투 스위치의 제 1 고정단에 연결되어 있다는 것을 특징으로 한 무선 주파수 프론트엔드 회로. - 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 송신 경로에는 적어도 상기 제 1 단극쌍투 스위치의 제 1 고정단에 연결되어 있는 제 1 전력 증폭기를 포함한 무선 주파수 프론트엔드 회로를 포함하고;
상기 제 1 수신 경로에는 적어도 상기 제 1 단극쌍투 스위치의 제 2 고정단에 연결되어 있는 제 1 저잡음 증폭기를 포함한 것을 특징으로 한 무선 주파수 프론트엔드 회로. - 제 1 항에 있어서, 또한 제 1 여파기를 포함하고 상기 제 1 여파기는 각각 상기 제 1 단극쌍투 스위치의 가동단과 상기 쌍극사투 스위치의 제 1 가동단과 연결되어 있다는 것을 특징으로 한 무선 주파수 프론트엔드 회로.
- 제 2 항에 있어서, 상기 제 2 수신 경로에는 적어도 상기 쌍극사투 스위치의 제 2 가동단에 연결되어 있는 제 2 저잡음 증폭기를 포함하며, 상기 제 2 수신 경로 중의 제 2 저잡음 증폭기는 상기 제 4 단극쌍투 스위치의 제 2 고정단에 연결되어 있다는 것을 특징으로 한 무선 주파수 프론트엔드 회로.
- 제 1 항에 있어서, 상기 제 3 수신 경로에는 적어도 상기 제 2 단극쌍투 스위치의 제 2 고정단에 연결되어 있는 제 3 저잡음 증폭기를 포함한 것을 특징으로 한 무선 주파수 프론트엔드 회로.
- 제 5 항에 있어서, 또한 제 3 여파기를 포함하고 상기 제 3 여파기는 각각 상기 제 3 저잡음 증폭기와 상기 제 2 단극쌍투 스위치의 제 2 고정단에 연결되어 있다는 것을 특징으로 한 무선 주파수 프론트엔드 회로.
- 제 1 항에 있어서, 상기 제 4 수신 경로에는 적어도 상기 제 3 단극쌍투 스위치의 제 2 고정단에 연결되어 있는 제 4 저잡음 증폭기를 포함한 것을 특징으로 한 무선 주파수 프론트엔드 회로.
- 제 7 항에 있어서, 또한 제 4 여파기를 포함하고 상기 제 4 여파기는 각각 상기 제 4 저잡음 증폭기와 상기 제 3 단극쌍투 스위치의 제 2 고정단과 연결되어 있다는 것을 특징으로 한 무선 주파수 프론트엔드 회로.
- 이동 단말로서, 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에서 설명한 무선 주파수 프론트엔드 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말.
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