KR20050109004A - 3밴드 스위칭모듈을 구비한 이동통신 단말기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 RF스위칭모듈내에 각각의 주파수 대역의 파장에 대응되는 내장형 안테나를 구비하고 이를 선택적으로 스위칭하므로써 수신주파수의 수신감도를 향상시키는 3밴드 스위칭모듈을 구비한 이동통신 단말기에 관한 것이다.

본 발명은 3밴드 대역 신호의 각 파장에 개별적으로 대응되도록 제1, 제2, 제3 내장형 안테나가 각각 장착되는 내장형 안테나부와, 제1, 제2, 제3 밴드 패스 필터로부터 출력된 출력신호의 임피던스가 제1, 제2, 제3 내장형 안테나와 각각 매칭되도록 하는 임피던스 매칭부와, 내장형 안테나부를 통과한 신호를 선택적으로 전송하는 스위치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 내장형 안테나를 RF스위칭모듈내에 일체형으로 장착시키므로써 주파수처리에 따른 회로를 최소화시킨다.

Description

3밴드 스위칭모듈을 구비한 이동통신 단말기{Mobile phone having a 3 band switching module}

본 발명은 이동통신 단말기에 관한 것으로서, RF스위칭모듈내에 각각의 주파수 대역의 파장에 대응되는 내장형 안테나를 구비하고 이를 선택적으로 스위칭하므로써 수신주파수의 수신감도를 향상시키는 3밴드 스위칭모듈을 구비한 이동통신 단말기에 관한 것이다.

일반적으로, 이동통신 단말기는 사용되는 주파수 대역에 따라 유럽국가에서 주로 사용되는 GSM(Global System for Mobile Communications)시스템과, 미국, 우리나라 등에서 사용되는 CDMA(Code Division Multiple Aceess)시스템으로 나눠진다.

상기 GSM시스템은 시분할 다중 접속(TDMA)방식의 디지털 시스템으로 음성 통신 이외에 종합 정보 통신망(ISDN), 패킷 교환망, 인터넷 등과 연동한 비동기 및 동기 데이터 통신 G3 팩스 통신 등을 지원하는 시스템이다.

이러한 GSM의 주파수대는 당초에는 900 MHz대의 50MHz 만을 사용하도록 하였으나, 이후 1.8 GHz대의 150MHz를 유럽의 개인 휴대 통신망(PCN)용(DCS-1800시스템)으로 할당하므로써 주파수대역이 계속 늘고있다.

또한, 부호 분할 다중 접속(CDMA)방식의 PCS-1900은 1.9 GHZ 대의 전파를 사용하여 다양한 형태의 디지털 방식의 무선 통신 서비스를 제공하는 시스템이다.

이런 두가지 방식의 시스템을 하나의 단말기를 통하여 동시에 사용가능하도록 하기 위해서 듀얼밴드용 안테나, 스위칭회로 등이 단말기에 장착되었으며, 최근에는 이동통신 단말기에 GPS(Global Positioning System)를 부가한 서비스도 등장하므로써 하나의 단말기에 3밴드용 안테나, 스위칭회로 등이 장착되고 있다.

도 2를 참조하여 종래기술에 따른 3밴드 수신주파수회로를 간단히 설명하면 다음과 같다.

도 2에 도시된 3밴드 수신주파수 회로는 듀얼 밴드를 3밴드로 사용하기 위하여 각 주파수 밴드(EGSM: Enhanced GSM)(DCS),(PCS)에 상응하는 수신주파수만을 통과시키는 제1 내지 제3 밴드 패스 필터(101, 102, 103)와, 상기 제1 내지 제3 밴드 패스 필터(101, 102, 103)를 통과한 수신신호를 다시 적정 레벨로 증폭하는 제1 내지 제3 저잡음 증폭기(104, 105, 106)와, 상기 제3 저잡음 증폭기(106)의 출력신호에서 소정의 주파수만을 통과시키는 제4 밴드 패스 필터(107)와, 상기 제1 및 제2 저잡음증폭기(104, 105)의 출력단과 제4 밴드 패스 필터(107)의 출력단에 각각 연결되는 제1,내지 제4 혼합기(108∼111) 및 제5,제6 혼합기(112, 113)와, 상기 제1 내지 제6 혼합기(108∼113)사이에 각각 연결되는 제1 내지 제3 위상쉬프터 (114, 115, 116)와, 로컬 발진주파수를 생성하여 각각 제1 및 제3 위상쉬프터 (114, 115, 116)에 출력하는 로컬발진기(117)를 포함하여 구성된다.

그러나, 이러한 종래의 회로 구성은 상기 제1 내지 제3 저잡음 증폭기(104∼106)의 입력단자가 하나이기 때문에 DCS-1800 및 PCS-1900 중에서 단지 하나의 대역만을 선택하여 설계해야하는 문제점이 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위해, 최근에는 별도의 3밴드용 스위칭모듈이 사용되고 있으나, 하나의 안테나로 서로 다른 여러 주파수 대역을 구현하기에는 수신주파수의 감도가 떨어진다는 문제점이 있다.

본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, RF스위칭모듈내에 각각의 주파수 대역의 파장에 대응되는 내장형 안테나를 구비하고 이를 선택적으로 스위칭하므로써 수신주파수의 수신감도를 향상시키는 3밴드 스위칭모듈을 구비한 이동통신 단말기를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기한 바와 같은 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 3밴드 스위칭모듈을 구비한 이동통신 단말기는 3밴드 대역 신호의 각 파장에 개별적으로 대응되도록 제1, 제2, 제3 내장형 안테나가 각각 장착되는 내장형 안테나부와, 제1, 제2, 제3 밴드 패스 필터로부터 출력된 출력신호의 임피던스가 제1, 제2, 제3 내장형 안테나와 각각 매칭되도록 하는 임피던스 매칭부와, 내장형 안테나부를 통과한 신호를 선택적으로 전송하는 스위치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 내장형 안테나부에 내장된 제1, 제2, 제3 내장형 안테나는 스트립라인 또는 마이크로스트립라인 등을 이용하여 안테나 패턴으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 내장형 안테나부는 RF스위칭모듈 내에 일체형으로 장착되고, 임피던스 매칭부는 상기 RF스위칭모듈 외부에 장착되는 것을 특징으로 한다.

또한, 내장형 안테나부에 내장된 제1, 제2, 제3 내장형 안테나의 길이는 상기 제1, 제2, 제3 밴드 패스 필터를 통과한 각 신호파장의 1/4인 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 구체적으로 설명한다.

도 1을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 3밴드 스위칭모듈을 구비한 이동통신 단말기의 구성을 설명하는데, 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 3밴드 스위칭모듈의 구성을 간략히 나타낸 블록도이다.

도 1에 도시된 3밴드 스위칭모듈을 구비한 이동통신 단말기는 안테나(10), 밴드 패스 필터(20), 임피던스 매칭부(30), 내장형 안테나부(40), 스위치(50)를 포함한다.

안테나(10)는 이동통신 단말기에 통상적으로 사용되는 휩(whip)안테나, 헬리컬(helical)안테나 또는 상기 휩안테나와 헬리컬안테나의 결합형 등이 사용되며, 멀티 대역의 주파수를 수신한다.

밴드 패스 필터(20)는 제1 내지 제3 밴드 패스 필터(22, 24, 26)로 이루어지고, 안테나(10)로 부터 수신된 멀티 대역의 주파수로부터 미리 설정된 주파수 대역만을 통과시킨다.

제1 밴드 패스 필터(22)는 CDMA방식에 사용되는 주파수 대역(Tx : 824Mhz - 849Mhz, Rx : 869-894Mhz)을 통과시키며, 제2 밴드 패스 필터(24)는 US-PCS방식에 사용되는 주파수대역(Tx : 1830 - 1910Mhz, Rx : 1930 - 1990Mhz)을 통과시키며, 제3 밴드 패스필터(26)는 GPS(Global Positioning System)에 사용되는 주파수(1575.42Mhz)을 통과시킨다.

임피던스 매칭부(30)는 밴드 패스 필터(20)로부터 출력된 출력신호의 임피던스를 내장형 안테나부(40)와 서로 매칭시키고, 제1 임피던스 매칭부(32), 제2 임피던스 매칭부(34), 제3 임피던스 매칭부(36)로 이루어져 RF스위칭모듈(60)의 외부에 장착된다.

이때, 제1 임피던스 매칭부(32)는 제1 밴드 패스 필터(22)에 대응되고, 제2 임피던스 매칭부(34)는 제2 밴드 패스 필터(24)에 대응되며, 제 3 임피던스 매칭부(36)는 제3 밴드 패스 플터(36)에 각각 대응된다.

내장형 안테나부(40)는 3밴드 대역 신호의 파장에 개별적으로 대응되도록 RF스위칭모듈(60)내에 내장형 안테나가 일체형으로 각각 장착되고, 제1 내지 제3 내장형 안테나(42, 44, 46)로 이루어진다.

제1 내장형 안테나(42)는 제1 임피던스 매칭부(32)를 거쳐 전송된 CDMA방식의 주파수대역(Rx : 869-894Mhz) 파장의 1/4의 길이를 갖고, 제2 내장형 안테나(44)는 US-PCS방식에 사용되는 주파수대역(Rx : 1930 - 1990Mhz) 파장의 1/4의 길이를 갖으며, 제3 내장형 안테나(46)는 GPS에 사용되는 주파수(1575.42Mhz) 파장의 1/4의 길이를 갖는 것이 바람직하다.

제1 내지 제3 내장형 안테나(42, 44, 46)는 스트립라인(Strip Line) 또는 마이크로스트립라인(Micro Strip Line)을 이용하여 안테나 패턴을 이루며 적층될 수도 있다.

스위치(50)는 내장형 안테나부(40)를 통과한 신호를 선택적으로 전송하도록 RF스위칭모듈(60)내에 장착되며, 제어부(미도시)에서 인가되는 전압(V1, V2, V3)에 따라 각각 내장형 안테나부(40)에 연결된다.

즉, V1의 전압이 RF스위칭모듈(60)에 인가되면 제1 내장형 안테나(42)와 연결되고, V2의 전압이 인가되면 제2 내장형 안테나(44)와 연결되며, V3의 전압이 인가되면 제3 내장형 안테나(46)와 연결된다.

RF스위칭모듈(60)에는 증폭기, 위상변환기 등의 신호처리회로가 구비될 수 있으나, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 이미 공지되었거나 사용중에 있으므로 이에 대한 설명은 생략한다.

이하, 도 1을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 3밴드 스위칭모듈을 구비한 이동통신 단말기의 동작을 설명한다.

먼저, 안테나(10)를 통하여 수신되는 멀티 대역의 주파수는 제1 내지 제3 밴드 패스 필터(22, 24, 26)에 의해 각 주파수 대역별로 통과된 후 제1 내지 제3 임피던스 매칭부(32, 34, 36)를 경유하여 제1 내지 제3 내장형 안테나(42, 44, 46)에 전송된다.

이때, 제1 내지 제3 내장형 안테나(42, 44, 46)는 개별적으로 각각의 주파수 대역에 대응되고, 이에 따라 최적의 주파수 수신감도를 유지하게 되며, 제1 내지 제3 임피던스 매칭부(32, 34, 36)는 제1 내지 제3 밴드 패스 필터(22, 24, 26)와 제1 내지 제3 내장형 안테나(42, 44, 46)를 각각 임피던스 매칭시킨다.

제1 내지 제3 내장형 안테나(42, 44, 46)는 제어부(미도시)에 의해 인가되는 전압(V1, V2, V3)에 따라 스위치(50)와 연결되며, 제1 내지 제3 내장형 안테나(42, 44, 46)의 출력신호가 스위치(50)의 작동에 따라 선택적으로 전송된다.

본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 의한 3밴드 스위칭모듈을 구비한 이동통신 단말기는 RF스위칭모듈내에 각각의 주파수 대역의 파장에 대응되는 내장형 안테나를 구비하고 이를 선택적으로 스위칭하므로써 수신주파수의 수신감도를 향상시킨다.

또한, 본 발명은 내장형 안테나를 RF스위칭모듈내에 일체형으로 장착시키므로써 주파수처리에 따른 회로를 최소화시킨다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 3밴드 스위칭모듈을 구비한 이동통신 단말기의 구성을 간략히 나타낸 블록도이다.

도 2는 종래기술에 따른 3밴드 수신주파수회로를 간략히 나타내는 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 안테나 20 : 밴드 패스 필터

30 : 임피던스 매칭부 40 : 내장형 안테나부

50 : 스위치 60 : RF스위칭모듈

Claims (4)

1. 안테나로부터 수신되어 제1, 제2, 제3 밴드 패스 필터를 경유한 3밴드 대역 신호가 RF스위칭모듈에 입력되는 이동통신 단말기의 3밴드 수신주파수 회로에 있어서,

   상기 3밴드 대역 신호의 각 파장에 개별적으로 대응되도록 제1, 제2, 제3 내장형 안테나가 각각 장착되는 내장형 안테나부와;

   상기 제1, 제2, 제3 밴드 패스 필터로부터 출력된 출력신호의 임피던스가 상기 제1, 제2, 제3 내장형 안테나와 각각 매칭되도록 하는 임피던스 매칭부와;

   상기 내장형 안테나부를 통과한 신호를 선택적으로 전송하는 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 3밴드 스위칭모듈을 구비한 이동통신 단말기.
2. 제1항에 있어서,

   상기 내장형 안테나부에 내장된 제1, 제2, 제3 내장형 안테나는 스트립라인 또는 마이크로스트립라인 등을 이용하여 안테나 패턴으로 형성되는 것을 특징으로 하는 3밴드 스위칭 모듈을 구비한 이동통신 단말기.
3. 제1항에 있어서,

   상기 내장형 안테나부는 상기 RF스위칭모듈 내에 일체형으로 장착되고, 상기 임피던스 매칭부는 상기 RF스위칭모듈 외부에 장착되는 것을 특징으로 하는 3밴드 스위칭 모듈을 구비한 이동통신 단말기.
4. 제1항에 있어서,

   상기 내장형 안테나부에 내장된 제1, 제2, 제3 내장형 안테나의 길이는 상기 제1, 제2, 제3 밴드 패스 필터를 통과한 각 신호파장의 1/4인 것을 특징으로 하는 3밴드 스위칭 모듈을 구비한 이동통신 단말기.