KR20010005142A - 듀얼밴드용 고주파 스위치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 듀얼밴드용 고주파스위치의 회로를 간단화시킨 듀얼밴드용 고주파 스위치에 관한 것으로서, 본 발명에 의하면, 듀얼밴드용 고주파 스위치에서 종래의 저역통과필터의 구성 및 위치를 변경함과 동시에, 제1,2 스위칭회로부를 간단화시킴으로써, 듀얼밴드용 고주파 스위치의 전체회로를 간단화시켜, 재료비절감 생산성 향상등을 꾀하는 것이다.

Description

듀얼밴드용 고주파 스위치{DUAL BAND RF SWITCH}

본 발명은 듀얼밴드용 고주파 스위치에 관한 것으로, 특히 듀얼밴드용 고주파스위치의 회로를 간단화시킨 듀얼밴드용 고주파 스위치에 관한 것이다.

일반적으로, 휴대폰등과 같은 이동체 단말기는 특정채널(대역)의 통신서비스를 제공받을 수 있는 단말기로서, 예를들어 이동체 단말기를 통신서비스하는 사용주파수에 따라서 구분하면, 하나는 대략 0.9GHz정도의 주파수대역을 사용하여 통신서비스를 제공하는 방식으로, GSM(TX:890-915MHz, RX:935-960MHz), CT-2(TX:900MHz, RX:300MHz) 단말기등이 있으며, 다른 하나는 대략 1.8GHz정도의 주파수대역을 사용하여 통신서비스를 제공하는 방식으로, DECT(Digital Europe Cordless Telephone : 디지탈 유럽 코드레스 전화기), PCS(Personal Communication System : 개인휴대시스템), DCS-1800(TX:1.71-1.785GHz, RX:1.805-1.88GHz) 단말기등이 있다.

이와같은 두 개의 통신서비스를 제공받기 위해서는 이동체 단말기가 듀얼모드로 동작하도록 설계되어야 하는데, 이와같은 두개의 통신서비스를 제공받을 수 있는 이동체 단말기를 듀얼모드 이동체 단말기라고 하며, 이 듀얼모드 이동체 단말기에는 두 개의 통신서비스를 선택하고, 선택된 통신서비스의 송신과 수신을 선택하기 위한 듀얼밴드용 고주파 스위치를 포함하고 있으며, 이와같은 듀얼밴드용 고주파스위치는 모듈(MODULE)화 되어 단말기에 내장된다.

도 1은 종래 듀얼밴드용 고주파 스위치의 구성도로서, 도1을 참조하면, 종래 듀얼밴드용 고주파 스위치는 제1 대역(채널1)을 통과시키는 저역통과필터와 제2 대역(채널2)을 통과시키는 고역통과필를 포함하는 듀플렉서(12)와, 스위칭전압에 따라 동작하여 제1 대역의 송신 또는 수신을 선택하는 제1 스위치회로부(14), 제1 대역의 송신신호를 통과시키는 제1 저역통괴필터(15)와, 스위칭전압에 따라 동작하여 제2 대역의 송신 또는 수신을 선택하는 제2 스위치회로부(16), 및 제2대역의 송신신호를 통과시키는 제2 저역통과필터(17)를 포함하고 있다.

이와같이 이루어진 종래 듀얼밴드용 고주파 스위치는 하나의 통신서비스를 제공받기 위한 제1대역과 다른 하나의 통신서비스를 제공받기 위한 제2대역 각각에 대한 송신신호를 개별적으로 통과시키기 위해서 2개의 저역통과필터, 즉 제1대역의 송신신호를 통과시키기 위한 제1 저역통과필터와, 제2대역의 송신신호를 통과시키기 위한 제2 저역통과필터를 포함하고 있는 관계로, 듀얼밴드용 고주파 스위치의 내부 회로구성이 복잡하고, 차지공간이 커지며, 이에따라 재료비상승인으로 인해 생상단가가 높아지는 등과같은 문제점이 있었던 것이다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 따라서, 본 발명의 목적은 듀얼밴드용 고주파스위치의 회로를 간단화시킴으로써, 재료비를 절감할 수 있게 되고 생산성이 향상되는 듀얼밴드용 고주파 스위치에 관한 것이다.

도 1은 종래 듀얼밴드용 고주파 스위치의 구성도이다.

도 2는 본 발명에 따른 듀얼밴드용 고주파 스위치의구성도이다.

도3은 송신동작시 도2의 등가회로도이다.

도4는 수신동작시 도2의 등가회로도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

21 : 저역통과필터 22 : 듀플렉서 필터

24 : 제1 스위치회로부 26 : 제2 스위치회로부

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 기술적인 수단으로써, 본 발명은 듀얼밴드용 고주파 스위치에 있어서, 안테나와 접속되어 사용주파수 대역을 통과시키는 저역통과필터; 상기 저역통과필터를 통한 주파수대역중 제1 대역과 제2 대역을 분리시켜 통과시키며, 제1대역 및 제2 대역의 송신신호를 상기 저역통과필터로 제공하는 듀플렉서 필터; 제1,2 스위칭전압에 따라 상기 듀플렉서를 통한 제1대역중 수신신호의 선택과 송신신호의 선택을 절환하는 제1 스위칭회로부; 제3,4 스위칭전압에 따라 상기 듀플렉서를 통한 제2대역중 수신신호의 선택과 송신신호의 선택을 절환하는 제2 스위칭회로부; 를 구비함을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 듀얼밴드용 고주파 스위치에 대해서 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 듀얼밴드용 고주파 스위치의구성도로서, 도2를 참조하면, 본 발명에 따른 듀얼밴드용 고주파 스위치는 안테나(ANT)와 접속되어 사용주파수 대역을 통과시키는 저역통과필터(21)와, 상기 저역통과필터(21)를 통한 주파수대역중 제1 대역과 제2 대역을 분리시켜 통과시키며, 제1대역 및 제2 대역의 송신신호를 상기 저역통과필터(21)로 제공하는 듀플렉서 필터(22)와, 제1,2 스위칭전압(V1,V2)에 따라 상기 듀플렉서(22)를 통한 제1대역중 수신신호의 선택과 송신신호의 선택을 절환하는 제1 스위칭회로부(24)와, 제3,4 스위칭전압(V3,V4)에 따라 상기 듀플렉서(22)를 통한 제2대역중 수신신호의 선택과 송신신호의 선택을 절환하는 제2 스위칭회로부(26)를 포함한다.

상기 저역통과필터(21)는 적어도 하나의 커패시터와 인덕터를 사용하여 제1 대역과 제2대역을 모두 통과시키도록 통과주파수를 설정하고, 이때 상기 제1 대역은 하나의 통신서비스를 제공하는 주파수대역이고, 상기 제2 대역은 상기 제1 대역의 사용주파수와 다른 주파수를 이용하여 다른 하나의 통신서비스를 제공하는 주파수대역이다.

상기 듀플렉서(22)는 제1 대역(채널1)을 통과시키기 위한 저역통과필터(22-1)와 제2 대역(채널2)을 통과시키기 위한 고역통과필터(22-2)를 포함하며, 상기 제1대역의 저역통과필터(22-1)는 적용 통신서비스를 제공받기 위한 주파수대역을 통과시키도록 구성하는데, 예를들어 도2에 도시한 바와같이 커패시터(C2∼C4)와 인덕터(L2)로 구성할 수 있으며, 그리고 상기 제2대역의 저역통과필터(22-2)는 다른 하나의 적용 통신서비스를 제공받기 위한 주파수대역을 통과시키도록 구성하는데, 예를들어 도2에 도시한 바와같이 커패시터(C5)와 인덕터(L3,L4)로 구성할 수 있다.

그리고, 상기 제1 스위치회로부(24)는 제1대역의 수신주파수 파장(λ)의 1/4, 즉 λ/4의 길이와, 대략 50Ω의 저항을 갖는 마이크로스트립라인으로 형성되며, 일단이 결합 커패시터(CC1)를 통해 듀플렉서(22)의 저역통과필터(22-1)의 출력단에 접속하고, 그 타단이 결합커패시터(CC2)를 통해 RF회로부(도시생략)의 제1대역 수신입력단에 접속한 인덕터(L5)와, 상기 인덕터(L5)의 일단에 캐소드단을 접속하고, 그 애노드단을 결합커패시터(CC3)를 통해 RF회로부(도시생략)의 제1대역 송신출력단에 접속한 제1 다이오드(D1)와, 상기 제1 다이오드(D1)을 스위칭시키기 위해 애노드단에 접속한 제1 스위칭전압(V1)과, 상기 인덕터(L5)의 타단에 애노드단을 접속하고, 그 캐소드단을 커패시터(C7)을 통해 접지로 접속한 제2 다이오드(D2)와, 이 제2 다이오드의 캐소드단에 접속한 제2 스위칭전압(V2)으로 구성한다.

또한, 상기 제2 스위치회로부(26)는 제2 대역의 수신주파수 파장(λ)의 1/4, 즉 λ/4의 길이와, 대략 50Ω의 저항을 갖는 마이크로스트립라인으로 형성되며, 일단이 결합 커패시터(CC4)를 통해 듀플렉서(22)의 저역통과필터(22-2)의 출력단에 접속하고, 그 타단이 결합커패시터(CC5)를 통해 RF회로부(도시생략)의 제2대역의 수신입력단에 접속한 인덕터(L7)와, 상기 인덕터(L7)의 일단에 캐소드단을 접속하고, 그 애노드단을 결합커패시터(CC6)를 통해 RF회로부(도시생략)의 제2대역의 송신출력단에 접속한 제3 다이오드(D3)와, 상기 제3 다이오드(D3)을 스위칭시키기 위해 애노드단에 접속한 제3 스위칭전압(V3)과, 상기 인덕터(L7)의 타단에 애노드단을 접속하고, 그 캐소드단을 커패시터(C9)를 통해 접지로 접속한 제4 다이오드(D4)와, 이 제4 다이오드(D4)의 캐소드단에 접속한 제4 스위칭전압(V4)으로 구성한다.

도3은 송신동작시 도2의 등가회로도로서, 도3을 참조하면, 본 발명에 따른 송신동작시 듀얼밴드용 고주파 스위치의 등가회로는 도2의 제1,3 스위칭전압(V1,V3)이 모두 '하이(H)', 제2,4 스위칭전압(V2,V4)이 모두 '로우(L)'일 때, 제1∼4 다이오드(D1∼D4)가 모두 도통(ON)된 상태일 경우에 대한 등가회로도이다.

도4는 수신동작시 도2의 등가회로도로서, 도4를 참조하면, 본 발명에 따른 수신동작시 듀얼밴드용 고주파 스위치의 등가회로는 도2의 제1,3 스위칭전압(V1,V3)이 모두 '로우(L)', 제2,4 스위칭전압(V2,V4)이 모두 '하이(H)'일 때, 제1∼4 다이오드(D1∼D4)가 모두 차단(OFF)된 상태일 경우에 대한 등가회로도이다.

이와같이 구성된 본 발명에 따른 동작을 첨부도면에 의거하여 하기에 상세히 설명한다.

도2 내지 도4를 참조하여 본 발명을 설명하면, 본 발명은 종래의 저역통과필터의 구성 및 위치를 변경함과 동시에, 제1,2 스위칭회로부를 간단화시킴으로써, 듀얼밴드용 고주파 스위치의 전체회로를 간단화시켜, 재료비절감 생산성 향상등을 꾀하는 것으로서, 본 발명에 따른 저역통과필터(21)는 안테나(ANT)와 듀플렉서(22) 사이에 설계하고, 이 저역통과필터(21)는 하나의 통신채널인 제1대역과 다른 하나의 통신채널인 제2대역을 모두 통과시키는 대역으로 설정되는데, 이하 이에따른 동작을 상세히 설명한다.

본 발명에서는 제1∼4 스위칭전압(V1∼V4)의 레벨에 따라서 제1,2 스위칭회로부(24,26)가 스위칭동작하게 되는데, 먼저, 제1,3 스위칭전압(V1,V3)이 모두 '하이(H)', 제2,4 스위칭전압(V2,V4)이 모두 '로우(L)'일 때, 제1∼4 다이오드(D1∼D4)가 모두 도통(ON)되면, 도3에 도시한 바와같이 송신동작을 수행할 수 있게 되고, 이에반해, 제1,3 스위칭전압(V1,V3)이 모두 '로우(L)', 제2,4 스위칭전압(V2,V4)이 모두 '하이(H)'일 때, 제1∼4 다이오드(D1∼D4)가 모두 차단(OFF)되면, 도4에 도시한 바와같이, 수신동작을 수행할 수 있게 된다.

본 발명이 적용되는 이동체 단말기는 듀얼모드, 즉 두 개의 채널(제1대역,제2대역)을 통해서 통신서비를 제공받을 수 있는데, 먼저 단말기에서 제1대역이 선택된 경우에 대해서 설명한다.

도3을 참조하면, 본 발명에 따른 송신동작을 설명하면, 본 발명에 따른 듀얼밴드용 고주파 스위치가 적용된 단말기에서 제1대역, 예를들어 GSM(TX:0.89-0.915GHz, RX:0.935-0.96GHz)의 단말기와 같이 0.9GHz정도의 주파수대역등의 제1대역이 선택된 경우에 있어서, 제1대역의 송신신호는 결합커패시터(CC3) 및 제1 스위칭회로부(24)를 통한후, 듀플렉서(22)의 저역통과필터(22-1) 및 저역통과필터(21)를 통해서 안테나(ANT)로 전달된다.

도4 참조하면, 본 발명에 따른 제1대역의 수신동작을 설명하면, 안테나(ANT)를 통한 제1대역의 수신신호는 저역통과필터(21)와 듀플렉터(22)의 저역통과필터(22-1)을 통한후, 제1 스위칭회로부(24)의 인덕터(L5)를 통해서 고주파회로부의 제1대역 수신입력단으로 전송된다.

다음으로, 본 발명이 적용되는 이동체 단말기에서 제2대역이 선택된 경우에 대해서 설명한다.

도3을 참조하면, 본 발명에 따른 송신동작을 설명하면, 본 발명에 따른 듀얼밴드용 고주파 스위치가 적용된 단말기에서 제2대역, 예를들어 DECT, PCS, DCS-1800(TX:1.71-1.785GHz, RX:1.805-1.88GHz)의 단말기와 같이 1.8GHz정도의 주파수대역등의 제2대역이 선택된 경우에 있어서, 제2대역의 송신신호는 결합커패시터(CC6) 및 제2 스위칭회로부(26)를 통한후, 듀플렉서(22)의 고역통과필터(22-2) 및 저역통과필터(21)를 통해서 안테나(ANT)로 전달된다.

도4 참조하면, 본 발명에 따른 제2대역의 수신동작을 설명하면, 안테나(ANT)를 통한 제2대역의 수신신호는 저역통과필터(21)와 듀플렉터(22)의 고역통과필터(22-2)을 통한후, 제2 스위칭회로부(26)의 인덕터(L7)를 통해서 고주파회로부의 제2대역 수신입력단으로 전송된다.

상술한 바와같은 본 발명에 따르면, 듀얼밴드용 고주파스위치의 회로를 간단화시킴으로써, 재료비를 절감할 수 있게 되고 생산성이 향상되는 특별한 효과가 있는 것이다.

이상의 설명은 본 발명의 일실시예에 대한 설명에 불과하며, 본 발명은 그 구성의 범위내에서 다양한 변경 및 개조가 가능하다.

Claims (6)

1. 듀얼밴드용 고주파 스위치에 있어서,

   안테나(ANT)와 접속되어 사용주파수 대역을 통과시키는 저역통과필터(21);

   상기 저역통과필터(21)를 통한 주파수대역중 제1 대역과 제2 대역을 분리시켜 통과시키며, 제1대역 및 제2 대역의 송신신호를 상기 저역통과필터(21)로 제공하는 듀플렉서 필터(22);

   제1,2 스위칭전압(V1,V2)에 따라 상기 듀플렉서(22)를 통한 제1대역중 수신신호의 선택과 송신신호의 선택을 절환하는 제1 스위칭회로부(24);

   제3,4 스위칭전압(V3,V4)에 따라 상기 듀플렉서(22)를 통한 제2대역중 수신신호의 선택과 송신신호의 선택을 절환하는 제2 스위칭회로부(26); 를 구비함을 특징으로 하는 듀얼밴드용 고주파 스위치.
2. 제1항에 있어서, 상기 저역통과필터(21)는

   제1 대역과 제2대역을 모두 통과시키도록 통과주파수를 설정함을 특징으로 하는 듀얼밴드용 고주파 스위치.
3. 제2항에 있어서, 상기 제1 대역은

   하나의 통신서비스를 제공하는 주파수대역이고,

   상기 제2 대역은

   상기 제1 대역의 사용주파수와 다른 주파수를 이용하여 다른 하나의 통신서비스를 제공하는 주파수대역임을 특징으로 하는 듀얼밴드용 고주파 스위치.
4. 제2항에 있어서, 상기 저역통과필터(21)는

   제1 대역과 제2대역을 모두 통과시키도록 적어도 하나의 커패시터와 인덕터를 포함함을 특징으로 하는 듀얼밴드용 고주파 스위치.
5. 제1항에 있어서, 상기 제1 스위치회로부(24)는

   제1대역의 수신주파수 파장(λ)의 1/4, 즉 λ/4의 길이와, 대략 50Ω의 저항을 갖는 마이크로스트립라인으로 형성되며, 일단이 결합 커패시터(CC1)를 통해 듀플렉서(22)의 저역통과필터(22-1)의 출력단에 접속하고, 그 타단이 결합커패시터(CC2)를 통해 RF회로부(도시생략)의 제1대역 수신입력단에 접속한 인덕터(L5);

   상기 인덕터(L5)의 일단에 캐소드단을 접속하고, 그 애노드단을 결합커패시터(CC3)를 통해 RF회로부(도시생략)의 제1대역 송신출력단에 접속한 제1 다이오드(D1);

   상기 제1 다이오드(D1)을 스위칭시키기 위해 애노드단에 접속한 제1 스위칭전압(V1);

   상기 인덕터(L5)의 타단에 애노드단을 접속하고, 그 캐소드단을 커패시터(C7)을 통해 접지로 접속한 제2 다이오드(D2);

   이 제2 다이오드의 캐소드단에 접속한 제2 스위칭전압(V2);을 구비함을 특징으로 하는 듀얼밴드용 고주파 스위치.
6. 제1항에 있어서, 상기 제2 스위치회로부(26)는

   제2 대역의 수신주파수 파장(λ)의 1/4, 즉 λ/4의 길이와, 대략 50Ω의 저항을 갖는 마이크로스트립라인으로 형성되며, 일단이 결합 커패시터(CC4)를 통해 듀플렉서(22)의 저역통과필터(22-2)의 출력단에 접속하고, 그 타단이 결합커패시터(CC5)를 통해 RF회로부(도시생략)의 제2대역의 수신입력단에 접속한 인덕터(L7);

   상기 인덕터(L7)의 일단에 캐소드단을 접속하고, 그 애노드단을 결합커패시터(CC6)를 통해 RF회로부(도시생략)의 제2대역의 송신출력단에 접속한 제3 다이오드(D3);

   상기 제3 다이오드(D3)을 스위칭시키기 위해 애노드단에 접속한 제3 스위칭전압(V3);

   상기 인덕터(L7)의 타단에 애노드단을 접속하고, 그 캐소드단을 커패시터(C9)를 통해 접지로 접속한 제4 다이오드(D4);

   이 제4 다이오드(D4)의 캐소드단에 접속한 제4 스위칭전압(V4);을 구비함을 특징으로 하는 듀얼밴드용 고주파 스위치.