KR200449146Y1

KR200449146Y1 - Ｒｆ중계기

Info

Publication number: KR200449146Y1
Application number: KR2020080009947U
Authority: KR
Inventors: 김형섭; 박종호; 이철; 이종호; 이광룡
Original assignee: 에스케이텔레시스 주식회사
Priority date: 2008-07-25
Filing date: 2008-07-25
Publication date: 2010-06-21
Also published as: KR20080004331U

Abstract

본 고안은 RF중계기에 관한 것으로, 본 고안에 따르면, RF중계기에 적용되는 다수의 RF소자들 중 적어도 둘 이상의 RF소자가 베어 칩을 그대로 사용해 와이어 본딩하여 패키징 형태의 RF모듈인 것을 특징으로 한다. 이러한 기술에 의하면, RF중계기의 소형화, 경량화, 대량 양산이 가능하고, 동일한 성능을 발휘하는 제품의 생산성을 높일 수 있으며, 크기 및 무게가 작아져 설치 운용이 간편하여 설치 및 운용비용의 절감이 가능해 진다.

RF중계기

Description

ＲＦ중계기{RF RELAYER}

본 고안은 이동통신용 RF중계기에 관한 것이다.

일반적으로 전파음영지역을 커버하거나 기지국의 설치비용이 부담스러운 지역에 중계기를 구성시켜 해당 지역에서 이동통신의 서비스 품질을 만족시키고자 하고 있다.

RF중계기는 일 측이 광케이블 등과 같은 유선으로 기지국과 연결된 유선중계기와 무선으로 기지국과 연결된 무선중계기로 나뉜다.

도1은 RF중계기 중 무선중계기에 대한 블록도를 도시하고 있다.

도1을 참조하면, 종래의 RF중계기는 기지국 측과 RF통신하는 기지국 측 안테나(110a)와, 이동단말기 측과 RF통신하는 단말기 측 안테나(110b)와, 단말기 측 안테나(110b)에서 기지국 측 안테나(100a)로 가는 RF신호를 증폭 처리하는 업링크중계경로와, 기지국 측 안테나(110a)에서 단말기 측 안테나(110b)로 가는 RF신호를 증폭 처리하는 다운링크중계경로를 가진다.

일반적으로 업링크중계경로 및 다운링크중계경로는 블록 상으로 서로 유사한 구성을 가지도록 되어 있다. 물론 TDD방식에서는 실시하기에 따라서 공통되는 소자 들을 서로 공유하여 사용하기도 한다.

업링크중계경로의 경우, 단말기 측으로부터 송신된 RF신호는 단말기 측 안테나(110b)를 통해 수신된 후, 듀플렉서(151, duplexer), LNA(138, low noise amplifier : 저잡음 증폭기), BPF(137, band pass filter, 광대역 필터), 커플러(136, coupler), 증폭기(135, AMP : amplifier), 믹서(134, mixer), LPF(133, low pass filter), 증폭기(132), BPF(131), 증폭기(130), PAD(129, power attenuate device, 감쇄기), 믹서(128), BPF(127), 증폭기(126), 감쇄기(125, attenuator), 증폭기(124), 전력증폭기(123, power amplifier), 커플러(122), 듀플렉서(121) 등의 RF 소자를 거쳐 기지국 측 안테나(110a)를 통해 송신된다.

마찬가지로 다운링크중계경로의 경우, 기지국 측으로부터 송신된 RF신호는 기지국 측 안테나(110a)를 통해 수신된 후, 듀플렉서(121), LNA(168), BPF(167), 커플러(166), 증폭기(165), 믹서(164), LPF(163), 증폭기(162), BPF(161), 증폭기(160), PAD(159), 믹서(158), BPF(157), 증폭기(156), 감쇄기(155), 증폭기(154), 전력증폭기(153), 커플러(152), 듀플렉서(151) 등의 RF 소자를 거쳐 단말기 측 안테나(110b)를 통해 송신된다.

위에서 살펴본 바와 같이, RF신호를 중계하기 위해서 수많은 RF소자들이 필요하다. 또한, 중계경로 상에서 정상적인 RF신호의 흐름을 감시하기 위해 커플러(122, 136, 152, 166)를 통해 커플링되는 신호를 디텍팅하는 DET(122a, 136a, 152a, 166a, detector)와, 믹서(128, 134, 158, 164)와 대응되게 마련되는 PLL(140, 170, phase locked loop), 증폭기(141, 171), 디바이더(142, 172) 등의 RF소자들도 요구된다.

그런데, 종래에는 각각의 RF소자가 서로 각각 패키징(Packaging) 되어진 부품들을 사용함으로써, 소자 자체의 크기가 커 전체적인 공간을 더 많이 차지하고, 소자별로 별개의 패키징 비용이 더 들어가게 됨으로써 가격 상승의 요인이다.

본 고안은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 둘 이상의 RF소자들 또는 중계기의 MMIC(microwave monolithic integrated circuit)화를 통해 집적률을 높일 수 있는 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 RF중계기의 제조방법은, 기지국 측으로부터 오는 RF신호를 증폭하여 이동단말기 측으로 보내고, 이동단말기 측으로부터 오는 RF신호를 증폭하여 기지국 측으로 보내는 중계경로를 가지는 RF중계기를 제조하는 방법에 있어서, 별도의 세라믹(Ceramic) 기판을 제작하여, 상기 세라믹 기판 위에 적어도 둘 이상의 RF소자의 베어 칩(Bare Chip)을 그대로 사용해 와이어 본딩(Wire Bonding)하여 패키징(Packaging) 형태의 RF모듈을 제조하는 RF모듈제조단계; 상기 RF모듈제조단계에서 제조된 적어도 하나 이상의 RF모듈을 적용하여 상기 중계경로를 형성함으로써 RF중계기를 제조하는 RF중계기 제조단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 RF중계기 제조단계는, 상기 RF모듈제조단계에서 제조된 다수의 RF모듈들 및 필터소자들로 RF신호의 중계에 필요한 중계경로를 형성하는 것을 또 하나의 특징으로 한다.

또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 RF중계기는, 기지국 측으로부터 오는 RF신호를 증폭하여 이동단말기 측으로 보내고, 이동단말기 측으로부터 오는 RF신호를 증폭하여 기지국 측으로 보내는 중계경로를 가지는 RF중계기에 있어서, 상기 중계경로를 이루는 적어도 하나 이상의 부품은, 별도로 제작된 세라믹(Ceramic) 기판 위에 적어도 둘 이상의 RF소자의 베어 칩(Bare Chip)을 그대로 사용해 와이어 본딩(Wire Bonding)하여 패키징(Packaging) 형태로 제작된 RF모듈인 것을 특징으로 한다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 고안에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 모듈 또는 시스템의 전체 크기 및 무게가 작아져, 제조자의 생산비용과 운용자의 설치 및 운용비용이 절감된다.

둘째, 각 RF소자별로 하던 패키징을 대폭 줄일 수 있기 때문에 생산성이 향상된다.

셋째, Systim On Chip이 가능하다.

넷째, 공정 라인을 갖출 경우 빠른 시간 내에 저비용으로 대량 생산이 가능 하다.

이하에서는 상술한 바와 같은 본 고안에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 고안은 별개의 패키징 된 부품들을 사용하는 것을 지양하고, 도2 및 도3에서 참조되는 바와 같이, 별도의 세라믹(Ceramic) 기판을 제작하여 그 기판 위에 증폭기, 감쇄기, 믹서, PLL 등과 같은 액티브(Active) 소자와 커플러, 디바이더 등과 같은 패시브(Passive) 소자, 기타 RF소자의 베어 칩(Bare Chip)을 그대로 사용해 와이어 본딩(Wire Bonding) 함으로써 다수의 RF소자들을 하나의 부품으로 패키징하여 사용하는 것이다.

도2는 본 고안의 제1안에 관한 RF중계기에 대한 블록도이다.

도2를 참조하면, 업링크중계경로에 사용된 듀플렉서(251), LNA(238), BPF(237), 커플러(236), 증폭기(235), 믹서(234), LPF(233), 증폭기(232), BPF(231), 증폭기(230), PAD(229), 믹서(228), BPF(227), 증폭기(226), 감쇄기(225), 증폭기(224), 전력증폭기(223), 커플러(222), 듀플렉서(221) 등의 RF 소자와, 다운링크중계경로에 사용된 듀플렉서(221), LNA(268), BPF(267), 커플러(266), 증폭기(265), 믹서(264), LPF(263), 증폭기(262), BPF(261), 증폭기(260), PAD(259), 믹서(258), BPF(257), 증폭기(256), 감쇄기(255), 증폭 기(254), 전력증폭기(253), 커플러(252), 듀플렉서(251) 등의 RF 소자와, DET(222a, 236a, 252a, 266a), 믹서(228, 234, 258, 264), PLL(240, 270), 증폭기(241, 271), 디바이더(242, 272) 등과 같은 중계경로 이외에 사용되는 RF소자들이 부호 20의 세라믹 기판 위에 베어 칩을 그대로 사용해 와이어 본딩되어 있다. 즉, 기지국 측 안테나(210a) 및 단말기 측 안테나(210b)를 제외한 업링크중계경로 및 다운링크중계경로에 적용된 모든 RF소자들이 세라믹 기판(20) 위에 와이어 본딩으로 패키징되어 있어서 결과적으로 System On Chip 형태가 된다.

위와 같은 도2의 RF중계기는, 별도의 세라믹 기판(20)을 제작하여, 세라믹 기판(20) 위에 기지국 측 및 단말기 측 안테나(210a, 210b)를 제외한 모든 RF소자의 베어 칩을 그대로 사용해 와이어 본딩하여 패키징 형태의 RF모듈을 제조한 후, 제조된 RF모듈을 양 안테나(210a, 210b) 사이에 배치하여 양 안테나(210a, 210b) 사이의 중계경로를 형성하도록 함으로써 제조된다.

한편 도3의 본 고안의 제2안에 따른 RF중계기에 대한 블록도이다.

도3을 참조하면, 업링크중계경로에 사용된, LNA(338), BPF(337), 커플러(336), 디텍터(336a), 증폭기(335), 믹서(334)는 부호 33의 세라믹 기판에, LPF(333), 증폭기(332), BPF(331), 증폭기(330), PAD(329), 믹서(328)는 부호 32의 세라믹 기판에, 증폭기(326), 감쇄기(325), 증폭기(324), 전력증폭기(323), 커플러(322), 디텍터(322a)는 부호 31의 세라믹 기판에 구성되고, 다운링크중계경로에 사용된 듀플렉서(221) 등의 RF 소자와, 다운링크중계경로에 사용된 LNA(368), BPF(367), 커플러(366), 증폭기(365), 믹서(364)는 부호 37의 세라믹 기판에, LPF(363), 증폭기(362), BPF(361), 증폭기(360), PAD(359), 믹서(358)는 부호 36의 세라믹 기판에, 증폭기(356), 감쇄기(355), 증폭기(354), 전력증폭기(353), 커플러(352)는 부호 35의 세라믹 기판에 구성된다.

그리고 PLL(370), 증폭기(371) 및 디바이더(372)는 부호 38의 세라믹 기판에, PLL(340), 증폭기(341) 및 디바이더(342)는 부호 34의 세라믹 기판에 구성되며, 나머지 듀플렉서(321, 351), BPF(327, 357) 등은 각각의 개별 소자가 패키징된 부품의 형태로 사용된다.

즉, 도3의 RF중계기에는 듀플렉서(351), 부호 33 및 32의 세라믹 기판과 일체로 단일한 부품으로 모듈화된 RF모듈, BPF(327), 부호 31의 세라믹 기판과 일체로 단일한 부품으로 모듈화된 RF모듈 및 듀플렉서(321)가 순서적으로 서로 연결되어 업링크중계경로를 이루고, 듀플렉서(321), 부호 37 및 36의 세라믹 기판과 일체로 단일한 부품으로 모듈화된 RF모듈, BPF(357), 부호 35의 세라믹 기판과 일체로 단일한 부품으로 모듈화된 RF모듈 및 듀플렉서(351)가 순서적으로 서로 연결되어 다운링크중계경로를 이루고 있으며, 그 외 PLL(340/370), 증폭기(341/371), 디바이더(342/372)도 부호 34/38의 세라믹 기판과 일체로 단일한 부품으로 모듈화되어 있다.

도3과 같이 구성한 이유는 현재 거의 모든 액티브 및 패시브 소자들을 베어 칩 형태로 조합하여 모듈화시킬 수 있지만, 고성능이 요구되는 부호 327, 357 등의 필터 같은 경우는 성능 확보를 위해서 다른 RF소자와의 모듈화를 지양하는 것이 바 람직하기 때문이다.

마찬가지로, 위와 같은 도3의 RF중계기도, 별개로 제작된 세라믹 기판(31/32/33/34/35/36/37/38)에 각각의 RF소자들의 베어 칩을 그대로 와이어 본딩하여 각각의 RF모듈들을 제조하고, 제조된 각각의 RF모듈, 듀플렉서(321, 351), BPF(327, 357) 등을 양 안테나(310a, 310b) 사이에서 서로 연결함으로써 제조될 수 있다.

이상과 같이 본 고안에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면을 참조한 실시예에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시예는 본 고안의 바람직한 예를 들어 설명하였을 뿐이기 때문에, 본 고안이 상기의 실시예에만 국한되는 것으로 이해되어져서는 아니 되며, 본 고안의 권리범위는 후술하는 청구범위 및 그 등가개념으로 이해되어져야 할 것이다.

도1은 종래의 RF중계기에 대한 블록도이다.

도2는 본 고안의 제1안에 따른 RF중계기에 대한 블록도이다.

도3은 본 고안의 제2안에 따른 RF중계기에 대한 블록도이다.

*도면의 주요 부위에 대한 부호의 설명*

20, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38 : 세라믹 기판

327, 357 : BPF

Claims

삭제
이동단말 측으로부터 오는 RF신호를 증폭하여 기지국 측으로 보내는 업링크 중계경로, 기지국 측으로부터 오는 RF신호를 증폭하여 이동단말기 측으로 보내는 다운링크 중계경로 및 상기 업링크 중계경로 및 다운링크 중계경로를 각각 보조하는 제1 및 제2보조 중계경로를 가지는 RF중계기에 있어서,

상기 업링크 중계경로를 이루는 부품은,

제1세라믹기판 위에 제1LNA, 제1BPF, 제1커플러, 제1디텍터, 제1증폭기 및 제1믹서가 포함되어, 베어 칩을 그대로 사용해 와이어 본딩하여 패키징된 제1RF모듈;

제2세라믹기판 위에 제1LPF, 제2증폭기, 제2BPF, 제3증폭기, 제1PAD 및 제2믹서가 포함되어, 베어 칩을 그대로 사용해 와이어 본딩하여 패키징된 제2RF모듈;

제3세라믹기판 위에 제4증폭기, 제1감쇄기, 제5증폭기, 제1전력증폭기, 제2커플러 및 제2디텍터가 포함되어, 베어 칩을 그대로 사용해 와이어 본딩하여 패키징된 제3RF모듈; 및

제3BPF; 를 포함하여 구성되고,

상기 다운링크 중계경로를 이루는 부품은,

제4세라믹기판 위에 제2LNA, 제4BPF, 제3커플러, 제6증폭기 및 제3믹서가 포함되어, 베어 칩을 그대로 사용해 와이어 본딩하여 패키징된 제4RF모듈;

제5세라믹기판 위에 제2LPF, 제7증폭기, 제6BPF, 제8증폭기, 제2PAD 및 제4믹서가 포함되어, 베어 칩을 그대로 사용해 와이어 본딩하여 패키징된 제5RF모듈;

제6세라믹기판 위에 제9증폭기, 제2감쇄기, 제10증폭기, 제2전력증폭기 및 제4커플러가 포함되어, 베어 칩을 그대로 사용해 와이어 본딩하여 패키징된 제6RF모듈; 및

제7BPF; 를 포함하여 구성되며,

상기 제1보조 중계경로를 이루는 부품은,

제7세라믹기판 위에 제1PLL, 제11증폭기 및 제1디바이더가 포함되어, 베어 칩을 그대로 사용해 와이어 본딩하여 패키징된 제7RF모듈; 를 포함하여 구성되고,

상기 제2보조 중계경로를 이루는 부품은,

제8세라믹기판 위에 제2PLL, 제12증폭기 및 제2디바이더의 베어 칩을 그대로 사용해 와이어 본딩하여 패키징된 제8RF모듈; 를 포함하여 구성되며,

상기 업링크 중계경로 및 다운링크 중계경로는 제1 및 제2듀플렉서의 사이에 구성되고,

상기 제1 및 제2 듀플렉서 및 제3 및 제7BPF는 각각 개별로 패키징되는 것을 특징으로 하는 RF 중계기.