KR20060115962A - 삽입 손실이 저하된 회로 및 상기 회로를 구비한 부품 - Google Patents

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KR20060115962A
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Abstract

본 발명은, 안테나 측에서 서로 연결되는 적어도 2개의 평행한 신호 경로를 포함하는 전기 회로에 관한 것이다. 제 1 신호 경로의 통과 대역에서의 삽입 손실(insertion loss)을 주파수 선택적인 방식으로 개선하기 위하여, 상기 통과 대역에 상응하는 대역 저지 필터가 제 2 신호 경로 내에 제공된다. 상기 대역 저지 필터에 의해, 신호는 평행한 신호 경로들의 분기점에서 반사되어 제 2 신호 경로로부터 제 1 신호 경로로 방향 전환된다.

Description

삽입 손실이 저하된 회로 및 상기 회로를 구비한 부품{CIRCUIT WITH REDUCED INSERTION LOSS AND COMPONENT COMPRISING ONE SUCH CIRCUIT}
본 발명은 특히 다수의 기능을 갖춘 최근의 이동 무선 통신 장치에 사용하기에 적합한 전기 회로에 관한 것이다.
이동 원격 통신 장치의 데이터를 전송하기 위해 예를 들어 AMPS(Advanced Mobile Phone System), GSM(Global System Mobile) 및 PCS(Personal Communication System)와 같은 하나 또는 다수의 이동 무선 통신 시스템을 이용하는 이동 무선 통신 단말 장치 이외에, 현재는 더 나아가 예를 들어 위치 검색(GPS = Global Positioning System) 또는 EDV-장치(Bluetooth) 혹은 지역 네트워크(WLAN = Wireless Local Area Network)에 대한 무선 접속과 같은 추가의 기능을 충족시키는 단말 장치들이 개발되고 있다.
타임 슬롯(time slot) 내에 있는 다양한 주파수 대역 사이에서 안테나 스위치를 이용하여 스위칭 될 수 있는 (시 분할; time division) 방식이 공지되어 있으며, 이 경우 공용 송·수신 안테나는 차례로 다양한 신호 경로들과 연결된다. 이와 같은 해결책의 단점은, 개별 신호 경로가 각각의 시간에 이용될 수 없다는 것이다.
공용 안테나에 의해서 전송될 상이한 이동 무선 통신 시스템의 신호들은, 저 역 통과 필터 및 고역 통과 필터를 포함하는 다이플렉서에 의해 상호 분리될 수 있다(주파수 분할; frequency division). 이와 같은 이동 무선 통신 시스템의 송·수신 신호는 예를 들어 듀플렉서에 의해 상응하는 송신 분기 또는 수신 분기로 방향 전환된다.
하나의 단말 장치에서 이용되고 있는 기능이 다수인 경우, 각각의 기능에는 일반적으로 데이터 전송을 위한 특정 주파수 대역이 할당된다.
예를 들어 2개의 안테나를 갖춘 단말 장치가 공지되어 있으며, 이 경우 하나의 안테나는 PCS-대역에서의 전송을 위해 이용되고, 다른 안테나는 블루투스(Bluetooth)-데이터, WLAN-데이터 또는 GPS-데이터의 전송을 위해 이용된다. 별도의 안테나를 이용하는 이와 같은 해결책은 대응 대역(counter band)의 매우 우수한 억제 및 두 가지 통과 대역에서의 낮은 삽입 손실과 같은 장점을 갖지만, 넓은 장소를 필요로 하고 및/또는 고비용이 소요된다는 단점도 갖는다.
예를 들면, 각각 하나의 이동 무선 통신 시스템용으로 설계된 2개의 신호 경로 및 GPS-데이터를 전송하기에 적합하고 하나의 송·수신 안테나를 갖춘 하나의 신호 경로를, 하나의 저역 통과 필터, 하나의 고역 통과 필터 및 GPS-데이터 전송을 목적으로 제공된 하나의 대역 필터를 포함하는 하나의 안테나 듀플렉서를 통해 연결하는 것이 가능하다. 이 경우에는 모든 신호 경로들이 하나의 안테나에 동시 접속되어 있다. 하나의 안테나를 이용하는 이와 같은 해결책은 공간 절약이라는 장점을 갖지만 삽입 손실이 높다는 단점을 갖는데, 그 이유는 신호 경로의 안테나 측 분기에 의해서 유효 신호의 일부분이 분실되기 때문이다.
또한, GPS-기능을 갖춘 다중 대역-단말 장치에서 예를 들어 AMPS-신호 및 PCS-신호를 분리하기 위한 듀플렉서를 안테나 측에 접속하는 것도 공지되어 있으며, 이 경우 GPS-신호 경로는 상기 듀플렉스 다음에서 예를 들어 대역 통과 필터에 의하여 또는 그 뒤에 접속된 추가의 듀플렉서에 의하여 분기된다.
하나의 안테나 및 다수의 기능을 갖춘 지금까지 공지된 모든 단말 장치들, 즉 다수의 신호 경로들이 서로 평행하게 진행하고 하나의 안테나에 접속된 단말 장치들은 높은 삽입 손실을 특징으로 한다.
본 발명의 목적은, 한편으로는 다수의 기능들이 신호 분리를 목적으로 이용되고, 다른 한편으로는 적어도 하나의 신호 경로의 통과 대역에서 삽입 손실이 저하된, 단 하나의 안테나에 의해서 작동될 수 있는 전위-회로(frontend-circuit)를 제공하는 것이다.
상기 목적은 청구항 1에 따른 회로에 의해서 달성된다. 본 발명의 바람직한 개선예 및 실시예는 추가 종속항에서 기술된다.
본 발명은 제 1 신호 경로(신호 경로 = 분기) 및 제 2 신호 경로를 갖는 회로를 제공하며, 상기 제 1 신호 경로에서는 통과 대역을 위한 대역 필터가 구현되고, 상기 제 2 신호 경로에는 제 1 신호 경로의 통과 대역을 위하여 상응하는 저지 대역을 갖는 대역 저지 필터가 제공된다. 상기 회로는 직접 또는 추가의 회로를 통해 안테나 접속부 또는 안테나와 연결될 수 있다. 상기 제 1 및 제 2 신호 경로는 서로 평행하게 진행하고, 안테나 측에서 서로 연결되어 있다. 통과 대역이 적어도 부분적으로 저지 대역과 중첩됨으로써, 상기 통과 대역과 저지 대역이 중첩되 는 영역에서 제 1 신호 경로에서는 유효 신호의 낮은 삽입 손실이 성취되고, 제 2 신호 경로로부터 발생되는 장애들은 상기 유효 신호의 주파수 영역에서는 안테나 측에서 억제된다.
본 발명의 의미에서 유효 신호란 제 1 신호 경로에서 전송될 신호 및 제 2 신호 경로로부터 추출될 신호이다.
본 발명의 장점은, 주파수 영역에서 상호 분리될 신호 경로들이 각각의 시간에 데이터 전송을 위하여 이용될 수 있다는 것이며, 이 경우 제 1 신호 경로에서는 유효 신호가 신호 경로 분기점에서 대역 저지 필터에 의해 상기 경로로 방향 전환됨으로써, 제 2 신호 경로에서는 삽입 손실이 낮고, 그에 상응하게 높은 감도에 도달하게 된다.
평행한 제 2 신호 경로에 있는 대역 저지 필터의 장점은, 상기 신호 경로가 저지 대역을 제외한 모든 주파수에서 데이터 전송을 위하여, 특히 다중 대역-데이터 전송을 위하여 이용될 수 있다는 것이다. 이 경우에는 보다 간단한 회로 설계가 실현되고, 수리 논리적인 복잡성이 감소 되는데, 그 이유는 이미 신뢰할만하다고 입증된 부품 및 부품 그룹들이 보다 짧은 시간 안에 추가의 기능을 위해 확장될 수 있기 때문이다.
본 발명에 의해서는, 특수한 기능을 위해서 또는 상기 기능에 할당된 유효 신호용으로 설계된 (제 1) 신호 경로를 큰 신호 손실 없이 직접 안테나에 또는 안테나 듀플렉서의 출구에 연결하고, 상기 신호 경로를 추가의 (제 2) 신호 경로에 대해 평행하게 가이드 하는 것이 가능하며, 이 경우 상기 분기된 유효 신호는 출구 측에서 추가의 신호 처리를 위하여 이용된다.
본 발명에 따른 회로에 의해서는, 적은 비용으로 작은 공간을 차지하는 부품을 구현할 수 있다.
안테나에 접속 가능한 본 발명에 따른 회로는 안테나 듀플렉서로서, 상기 안테나 듀플렉서는 대역 필터와 상기 대역 필터의 통과 대역에서 저지 작용하는 대역 저지 필터의 조합 형태를 가지며, 출원인에 의해 아래에서는 "추출기-필터(Extractor-Filter)"로서도 표기된다.
상기 대역 저지 필터 및 대역 필터의 임피이던스는 본 발명에 따른 추출기 필터 내에서 바람직하게, 제 1 신호 경로의 통과 대역에서 1) 대역 필터의 안테나 측 임피이던스가 안테나 임피이던스에 맞추어 조절되도록, 그리고 2) 상기 대역 저지 필터의 안테나 측 임피이던스가 높도록 설정된다. 그와 달리 저지 대역을 제외한 모든 주파수에서 1) 대역 저지 필터의 임피이던스는 안테나 측에서 계속해서 안테나 임피이던스에 맞추어 조절되고, 2) 대역 필터의 안테나 측 임피이던스는 높다.
특히 예를 들어 모듈 방식으로 구성된 단 하나의 부품에 통합된 추출기-필터는 이미 공지된 전위-회로에 비하여 전위-회로의 안테나 측 임피이던스 매칭을 개선하기 위하여 이용된다.
제 1 신호 경로에서 전송 가능한 유효 신호에 상응하는 주파수 대역을 목적한 바대로 억제함으로써, 상기 유효 신호와 연관된 장애 신호들을 높은 수준으로 억제할 수 있게 되는데, 예를 들면 유효 신호의 증폭을 위해 사용되는 파워 증폭기 의 소음을 높은 수준으로 억제할 수 있게 된다. 이와 같은 효과는, 하나의 듀플렉서의 개별 대역에서의 대응 대역의 억제와 비교할 때, 본 발명에 따라 안전하게 그리고 대역 저지 필터의 사용과 연관된 큰 비용 지출 없이 성취된다.
본 발명의 한 바람직한 변형예에서, 특이한 기능에 할당된 신호는 직접 안테나에서 대역 통과 필터를 통해 인출되며, 이 경우 제 1 분기 및 제 2 분기는 안테나 접속부에 연결되어 있으며, 이 경우 상기 대역 통과 필터는 제 1 분기에 배치되어 있다. 대역 저지 소자로서는 바람직하게 이산적 공진기, 전자 음향적 공진기, 다수의 이산적 소자 및/또는 스트립 라인으로 구성된 병렬 공진 회로 또는 이산적 대역 저지 필터가 이용된다. 상기 이산적 소자는 예컨대 L, C-소자이다.
사다리-타입(Ladder-Type)-구조로 된 대역 저지 필터의 예시적인 구성은 예를 들어 간행물 S. 보댕(S. Beaudin), C.-Y. 지앙(C.-Y. Jian), D. 시샬렝(D. Sychaleun), "새로운 SAW 대역 저지 필터 및 무선 시스템에서의 상기 필터의 적용(A NEW SAW Band Reject Filter and its Applications in Wireless Systems)", 2002 IEEE 울트라소닉스 심포지엄 뮌헨, 143-147 페이지에 공지되어 있다. 상기 간행물이 바람직하게 본 명세서에서 참조된다.
본 발명은 단 하나의 제 1 또는 제 2 신호 경로에 한정되지 않는다. 다수의 통과 대역들이 제 1 신호 경로에 제공될 수도 있으며, 이 경우 적어도 하나의 통과 대역을 위해서는 상응하는 대역 저지 필터를 갖는 제 2 신호 경로가 제공된다. 그러나, 각각의 통과 대역을 위해서 상기 통과 대역과 적어도 부분적으로 중첩되는 대역 저지 필터를 갖는 고유의 제 2 신호 경로를 형성하는 것도 또한 가능하다.
본 발명에 따른 회로는 예를 들어 다수의 제 1 신호 경로를 포함할 수 있으며, 이 경우 적어도 하나의 제 1 신호 경로에서는 n ≥ 1개의 통과 대역을 위한 하나의 대역 필터가 구현되고, 상응하게 다수의 대역 저지 필터를 갖는 제 2 신호 경로가 제공된다. 상기 통과 대역은 상기 통과 대역에 할당된 저지 대역과 적어도 부분적으로 중첩된다.
본 발명은 실시예들 및 상기 실시예들에 속하는 도면들을 참조하여 아래에서 상세하게 설명된다. 도면부는 개략적이고 척도에 맞지 않는 도면들을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예들을 보여준다. 동일한 또는 동일하게 작용하는 부분들은 동일한 도면 부호로 표시되어 있다.
도 1은 별도의 부품들로 구현된 대역 필터 및 대역 저지 필터를 구비한 본 발명에 따른 회로의 블록 회로도이고,
도 2는 칩 내부에서 구현된 대역 필터 및 대역 저지 필터를 구비한 본 발명에 따른 회로의 블록 회로도이며,
도 3은 각각 하나의 칩으로서 실현된 대역 필터 및 대역 저지 필터를 구비하고, 모듈 방식으로 구성된 부품 내부에서 구현된 본 발명에 따른 회로의 블록 회로도이고,
도 4는 본 발명에 따른 회로에 사용될 대역 저지 필터의 다양한 변형예이며,
도 5a는 공진기로서 실현된 대역 저지 필터를 구비한 본 발명에 따른 회로의 블록 회로도이고,
도 5b는 대역 필터가 제 1 분기 내에서 밸룬(Balun)으로 실현된, 본 발명에 따른 회로의 블록 회로도이며,
도 6a 내지 6d는 다이플렉서가 제 2 분기 내에서 대역 저지 필터 뒤에 접속된 본 발명에 따른 회로의 블록 회로도이고,
도 7a 내지 7c는 다이플렉서가 대역 필터 및 대역 저지 필터 앞에 접속된 본 발명에 따른 회로의 블록 회로도이며,
도 8은 듀플렉서가 제 2 분기 내에서 대역 저지 필터 뒤에 접속된 본 발명에 따른 회로의 블록 회로도이고,
도 9는 추가의 대역 필터가 제 2 분기 내에서 대역 저지 필터 뒤에 접속된 본 발명에 따른 회로의 블록 회로도이며,
도 10은 직렬 접속(cascade connection)된 본 발명에 따른 회로의 블록 회로도이고,
도 11은 다이플렉서가 대역 필터 및 대역 저지 필터 앞에 접속되고, 듀플렉서가 제 2 분기 내에서 대역 저지 필터 뒤에 접속된 본 발명에 따른 회로의 블록 회로도이며,
도 12a, 12b, 12c는 각각 제 1 분기 내에 밸룬이 제공된 본 발명에 따른 회로의 블록 회로도이다.
도 1은 예를 들어 안테나 접속부(A)로서 제공된 외부 접속부, 제 1 신호 경로(1) 및 제 2 신호 경로(2)를 갖는 본 발명에 따른 회로의 블록 회로도를 보여준다. 제 1 신호 경로(1)는 예를 들어 외부 접속부(OUT1)를 갖는다. 제 2 신호 경로(2)는 외부 접속부(OUT2)를 갖는다. 제 1 신호 경로(1) 내에는, 바람직하게 대 역 통과 필터로서 형성된 대역 필터(BP)가 배치되어 있다. 상기 대역 통과 필터는 예를 들어 사다리-타입-구조 또는 DMS-구조로 실현될 수 있다.
제 1 신호 경로(1)로 분기되는 유효 신호, 특히 GPS-, 블루투스- 및/또는 WLAN-신호의 삽입 손실을 줄이기 위하여, 제 2 신호 경로 내에는 바람직하게 공진기로서 형성된 대역 저지 필터가 제공되며, 이 경우에는 제 2 신호 경로의 저지 대역과 제 1 신호 경로의 통과 대역이 적어도 부분적으로 중첩된다.
대역 필터(BP) 및 대역 저지 필터(BS)는 본 실시예에서 각각 하나의 부품(칩)으로 구현되어 예를 들어 프린트 회로 기판상에 장착된다. 각각의 칩은 바람직하게 하우징으로 커버된 부품이다. 그러나 대역 저지 필터는 개별 부품들로부터 프린트 회로 기판상에 구성될 수도 있고, - 하우징으로 커버되었거나 또는 하우징으로 커버되지 않은 - 컴팩트한 부품으로서 존재하는, 마찬가지로 프린트 회로 기판상에 장착된 대역 통과 필터와 전기적으로 접속될 수도 있다.
외부 결선을 위한 외부 콘택을 사용하여 부품 내부에 또는 칩 상에 본 발명에 따른 회로의 회로 소자들을 구현하는 예는 도면에 파선으로 표시되어 있다. 블록 회로도에서 직접 서로 인접하는 회로 소자들은 바람직하게 하나의 칩 내부에 배치되어 있다.
본 발명의 추가의 바람직한 변형예는 도 2에 도시되어 있다. 대역 필터(BP) 및 대역 저지 필터(BS)는 하나의 공통 칩 내부에 통합되어 있으며, 이 경우 대역 필터의 소자들 및 대역 저지 필터의 소자들은 바람직하게 예를 들어 세라믹 다층 기판의 금속 코팅 평면 내부에서는 도체 트랙으로 형성되어 있다.
도 3에는 모듈 구조로 구현된 본 발명에 따른 회로가 도시되어 있다. 도면에서는, 별도의 칩으로 구현된 대역 필터(BP) 및 대역 저지 필터(BS)가 하나의 캐리어 기판(TS) 상에 장착되어 있다. 캐리어 기판은 예를 들어 LTCC-세라믹(= Low Temperature Cofired Ceramics)으로 이루어진 하나 또는 다수의 유전체 층을 포함할 수 있다. 2개의 유전체 층 사이에는 하나의 금속 코팅 평면이 배치되어 있고, 상기 평면에서는 구조화된 도체 트랙에 의하여 추가의 회로, 예컨대 적응 네트워크(adaptive network)가 구현될 수 있다. 다양한 금속 코팅 평면들은 관통 플레이팅(throughplating) 결합 방식에 의하여 서로와, 칩과 그리고 도면에 도시되지 않은 상기 모듈 또는 상기 캐리어 기판의 외부 콘택과 전기적으로 접속되어 있다.
도 4에는 대역 저지 필터(BS)의 다양한 실시예들이 도시되어 있다. 상기 대역 저지 필터(BS)는 병렬 공진 회로로서 형성되거나 또는 일반적으로 도면에 등가 회로도로 개략적으로 도시된 공진기, 예를 들어 벌크 음파(acoustic bulk wave)로 작동되는 박층-공진기로서 형성되거나, 또는 전자 음향 변환기로서 형성될 수 있다. 대역 저지 효과는 원하는 공진 주파수에서 공진기의 극점(반공진(anti resonance))에 의하여 형성된다. 이 경우, 제 2 신호 경로에 있는 상응하는 저지 대역은 상기 제 2 신호 경로에 할당된 제 1 신호 경로의 통과 대역보다 더 좁다.
상기 대역 저지 필터를, 상응하는 대역 필터의 대역폭과 크기가 같거나 또는 크기가 더 큰 저지 대역폭을 갖는 공지된 대역 저지 필터로서 구현하는 것도 또한 가능하다.
도 5a 및 5b에는, 공진기(RE)로서 구현된 대역 저지 필터를 갖는 본 발명에 따른 회로를 구비하여 모듈 방식으로 구성된 각각 하나의 부품이 도시되어 있다. 제 1 신호 경로는 도 5a에서는 비대칭 고주파 신호를 가이드 하기에 적합하고, 도 5b에서는 대칭 고주파 신호를 가이드 하기에 적합하다. 도 5b에서 대역 필터(BP)는 밸룬(BU)으로 구현되었다. 칩으로 형성된 대역 통과 필터 뒤에서 별도로 구현되었거나 또는 캐리어 기판(TS) 내부에 통합된 밸룬을 접속시키는 것도 또한 가능하다.
도 6a에는, 제 2 신호 경로(2) 내에서 대역 저지 필터(BS) 뒤에 접속된 다이플렉서(DI)를 구비한 본 발명에 따른 회로의 블록 회로도가 도시되어 있다. 다이플렉서(DI)는 저역 통과 필터(TP) 및 고역 통과 필터(HP)를 포함한다. 다이플렉서는 두 가지 이동 무선 통신 시스템, 본 경우에는 AMPS 및 PCS의 신호를 분리하기 위하여 이용된다. 하나의 이동 무선 통신 시스템, 예컨대 AMPS의 송·수신 신호는 예를 들어 도면에 도시되지 않은 듀플렉서에 의하여 상응하는 송신 경로 또는 수신 경로로 방향 전환될 수 있다. 제 1 신호 경로(1)는 본 실시예에서 GPS-데이터의 전송을 위하여 이용된다. 상기 회로는 바람직하게 모듈 방식으로 구성된 부품 내부에 완전한 상태로 구현되어 있다. 이 경우, 대역 필터(BP) 및 대역 저지 필터(BS)는 바람직하게 공통의 칩 내부에 또는 칩 상에 구현되어 있다. 다이플렉서(DI)의 고역 통과 필터(HP) 및 저역 통과 필터(TP)도 또한 공통의 칩 내부에 또는 칩 상에 구현되어 있다. 2개의 칩은 하나의 캐리어 기판(TS) 상에 장착되어 있다.
도 6b에는, 대역 필터(BP) 및 대역 저지 필터(BS)를 포함하는 칩 그리고 다이플렉서(DI)를 포함하는 칩이, 상호 독립적으로 하나의 프린트 회로 기판상에 장 착되어 전기적으로 서로 접속될 수 있는 별도의 부품으로서 각각 존재한다는 내용이 도시되어 있다. 다이플렉서(DI)도 또한 완전한 상태로 하나의 다층 기판 내에 또는 기판 내부에 구현될 수 있다.
도 6c에서는, 대역 저지 필터(BS) 및 대역 필터(BP)가 각각 하나의 칩 내에 구현되어 있고, 상호 독립적으로 하나의 프린트 회로 기판상에 장착되어 있으며, 상기 프린트 회로 기판상에 제공된 도체 트랙에 의해서 전기적으로 서로와 그리고 안테나와 접속된다. 대역 저지 필터(BS) 및 대역 필터(BP)는 상이한 공학 기술로 구현될 수 있으며, 이 경우 대역 필터는 예를 들어 표면 음파로 작동되는 부품으로서 형성될 수 있고, 대역 저지 필터는 예를 들어 벌크 음파로 작동되는 부품으로서 형성될 수 있다.
도 6d에는 대역 필터(BP)가 칩으로서 구현되어 있다. 대역 저지 필터(BS)는 다이플렉서(DI)와 함께 하나의 공통 캐리어 기판(TS)상에 배치되어 있으며, 이 경우 다이플렉서(DI)는 기판 내부에도 통합될 수 있다.
다이플렉서(DI)는 특히 제 1 주파수(f1)(예컨대 1 GHz, AMPS)에서 및 제 2 주파수(f2)(예컨대 2 GHz, PCS)에서 전송될 신호들을 상호 분리시킨다. 본 발명의 한 바람직한 실시예는, 제 3 주파수(f3)(예컨대 1.5 GHz, GPS)에서 전송될 수 있는 추가의 유효 신호를 예를 들어 도 6d에 도시된 바와 같이 직접 안테나 경로로부터 분기시키지 않고, 오히려 안테나 경로 내에 접속된 다이플렉서의 경로로부터 분기시키는 것을 제안한다.
도 7a 내지 7d는 각각 다이플렉서(DI)가 인출기-필터 앞에 접속된, 상기와 같은 방식의 본 발명에 따른 회로의 블록 회로도를 보여준다.
도 7a, 7b 및 7d에서, 보다 낮은 주파수(f1)에 할당된 신호는 신호 경로(3)로 방향 전환되고, 외부 접속부(OUT3)에서 추가의 신호 처리를 위하여 이용된다. 이 경우 신호 경로(2)는 보다 높은 주파수(f2)에 할당된 신호를 전송하기 위하여 이용된다. 신호 경로(1)는 f1보다 높은 제 3 주파수(f3)에서 신호를 전송하기 위하여 이용된다. 본 실시예에서 다이플렉서(DI)는, f3 < f2인 경우에는 f1과 f3 사이에 있고, f2 < f3인 경우에는 f1과 f2 사이에 있는 주파수(f)에서 전환된다. 상기 회로는 일반적으로 다음과 같은 조건에서 구현될 수 있다:
1) f1 < f2, f3,
2) f1 < f < f2, f3.
도 7b에 제시된 본 발명의 변형예는 f1, f3 < f2이고 f1, f3 < f < f2인 경우에 적합하다. 도 7b에 제시된 변형예에서는, f1 < f3인 조건에서 f3과 f2 사이에 있는 주파수(f)에서 전환된다. f3 < f1인 경우에는 다이플렉서가 f1과 f2 사이에서 전환된다. f2(PCS)에서 전송될 수 있는 보다 높은 주파수의 신호는 고역 통과 필터에 의해서 신호 경로(3)로 방향 전환된다. f1(AMPS) 및 f3(GPS)에서 전송될 수 있는 낮은 주파수의 신호들은 우선 한 경로에서 진행하고, 추출기-필터에 의해서 상호 분리된다.
도 7a에는 대역 저지 필터 및 대역 필터, 즉 완전한 추출기-필터가 바람직하게는 하우징으로 커버된 부품 내에 구현되어 있음이 도시되어 있다. 도 7b에서 상기 추출기-필터는 상호 독립적으로 구현된, 바람직하게는 각각 하우징으로 커버된 2개의 부품으로 이루어진다. 도 7c 및 7d는 각각 모듈 방식으로 구성된 부품이 존재하는 본 발명에 따른 전위-회로를 보여준다.
본 발명에 따른 회로를 구비하여 모듈 방식으로 구성된 부품은 또한 추가의 전위 회로, 예컨대 능동(active) 소자를 갖춘 안테나 스위치 또는 적응 네트워크도 포함할 수 있다. 소음이 없는 증폭기, 파워 증폭기, 믹서, 발진기 등을 단 하나의 모듈에 통합시키는 것도 가능하다.
적응 네트워크는 예를 들어 단 하나의 인덕터 또는 커패시터, 라인 섹션 또는 상기 소자들의 임의의 개수의 조합 형태를 포함할 수 있다. 적응 네트워크는 안테나 측에 제공될 수 있다. 다시 말해, 추출기-필터 앞에 접속될 수 있다. 그러나 적응 네트워크는 추출기-필터 뒤에도 접속될 수 있다.
고유의 대역 저지 필터를 생략하고, 직접 안테나에 연결된 - 그렇지 않은 경우에는 "대역 저지 필터" 뒤에 접속된 - 부품 그룹으로 대체함으로써, 대역 저지 필터를 형성하는 것은 가능하며, 이 경우 상기 부품 그룹들은 안테나 측에 배치된 적응 네트워크 또는 적응 소자와 함께 대역 통과 필터의 임피이던스 적응을 위하여 가상의 대역 저지 소자를 구현한다. 이 경우에는 - 전송 특성상 극점을 갖는 - 대 역 저지 소자 자체가 생략될 수 있다. 상기 부품 그룹은 예를 들어 다이플렉서, 듀플렉서 또는 적어도 하나의 안테나 스위치를 갖는 스위칭 모듈일 수 있다.
도 8에는 본 발명에 따른 추가의 회로가 도시되어 있으며, 상기 회로에서는 추출기-필터(EF)가 직접 안테나가 연결될 수 있다. 제 2 신호 경로에서는 대역 저지 필터(BS) 뒤에 듀플렉서가 접속되어 있으며, 상기 듀플렉서는 이동 무선 통신 시스템의 송·수신 신호를 서로 분리시키고, 그에 상응하게 상기 신호들을 송신 경로(TX)로 그리고 수신 경로(RX)로 방향 전환한다. 제 2 신호 경로 내에서 목적한 대역 저지 작용에 의하여, GPS-신호의 주파수 대역에 있고 제 2 신호 경로에서 생성되는 장애 신호들은 안테나 측에서 특히 효과적으로 억제된다.
도 9에 도시된 실시예에서는, 제 2 신호 경로(2)내에서 대역 저지 필터(BS) 뒤에 추가의 대역 필터(BP1)가 접속되고, 상기 추가의 대역 필터의 통과 대역은 상기 대역 저지 필터(BS)의 저지 대역과 중첩되지 않는다. 대역 필터(BP) 및 추가의 대역 필터(BP1)는 함께 하나의 듀플렉서를 구현할 수 있으며, 이 경우 상기 듀플렉서의 신호 경로(2)내에서는 주파수 대역 또는 적어도 하나의 주파수가 목적한 바대로 추출된다. 상기 주파수는 예를 들어 다른 이동 무선 통신 시스템의 억제될 주파수이거나 또는 그 뒤에 접속된 발진기의 고조파(harmonic)일 수 있다.
도 9에 제시된 회로는 단 하나의 부품 내부에 구성되거나 또는 다수의 독립적인 칩들로부터 구성될 수 있다.
도 10에는, 예를 들어 안테나에 연결된 추출기-필터(EF)가 적어도 하나의 추가 추출기-필터(EF1)와 직렬 접속될 수 있다는 내용이 도시되어 있다.
상기 추가의 추출기-필터(EF1)는 제 1 추출기-필터(EF)의 제 2 신호 경로(2) 내에 접속되어 있다. 신호 경로(1)는 제 1 유효 신호, 예를 들어 GPS-신호를 전송하기 위하여 이용된다. 접속부(OUT12)가 제공된 상기 추가 추출기-필터(EF1)의 제 1 신호 경로(12)는 제 2 유효 신호를 전송하기 위하여, 예를 들어 WLAN-데이터를 전송하기 위하여 이용된다. 개별 유효 신호와 연결된 장애 신호들이 매번 추출기-필터-캐스케이드(cascade)의 상응하는 단에 의하여 억제됨으로써, 결과적으로 상기 추가 추출기-필터(EF1)의 제 2 신호 경로(22) 내에서는 2개의 상이한 저지 대역이 얻어지며, 이 경우 상기 경로 내에서는 적어도 제 1 및 제 2 유효 신호의 주파수가 억제된다.
본 발명에 따라서는, 연속으로 접속된 N개의 추출기-필터로 이루어진 다단의 캐스케이드도 또한 제공될 수 있으며, 이 경우 제 2 신호 경로에서 안테나 측에 도달하는 신호들은 서로 상이한 N개의 주파수 대역에 있는 N-번째 단 다음에 억제된다.
도 11에는, 추출기-필터가 다이플렉서(DI) 뒤에 그리고 상기 추출기-필터의 제 2 신호 경로(2) 내에 배치된 듀플렉서(DU) 앞에 접속된, 본 발명의 한 실시예가 제시되어 있다. 대역 저지 필터(BS) 및 듀플렉서(DU)는 본 실시예에서 함께 하나의 캐리어 기판상에 통합되어 있다. 이 경우 대역 필터(BP)는 독립적인, 예를 들어 이산적인 부품으로서 이용될 수 있다.
상기 변형예에서, 제 1 신호 경로(1)로 방향 전환될 신호의 추출은 직접 안테나에서 이루어지지 않고, 오히려 다이플렉서(DI)와 듀플렉서(DU) 사이에서 이루 어진다.
추출기-필터는 기본적으로 임의의 안테나 듀플렉서 뒤에 또는 안테나 스위치 뒤에 접속될 수 있다. 그와 반대로, 임의의 주파수 듀플렉서 또는 스위치가 추출기-필터 뒤에 접속될 수 있다는 내용도 유효하며, 이 경우에는 상기 주파수 듀플렉서 또는 스위치가 바람직하게 추출기-필터의 제 2 신호 경로 내에 배치될 수 있다.
도 12a, 12b 및 12c에는, 추출기-필터를 포함하는 회로 내에서 또는 상기와 같은 회로가 그 내부에 구현되어 있는 부품 내에서는 대칭의 유효 신호도 또한 가이드 될 수 있다는 내용이 도시되어 있다. 제 1 신호 경로(1)의 접속부(OUT1)는 대칭 게이트(gate)로서 구현되었다. 대역 필터(BP)는 도 12a 및 12b에 도시된 바와 같이 동시에 밸룬(BU)의 기능을 포함할 수 있다.
도 12a에서는, 하나의 비대칭 포트(port) 및 하나의 대칭 포트를 포함하는 대역 통과 필터 그리고 2개의 비대칭 포트를 포함하는 대역 저지 필터가 공통으로 하나의 칩 상에 구현되어 있다.
도 12b에서는, 하나의 비대칭 포트 및 하나의 대칭 포트를 포함하는 대역 통과 필터 그리고 2개의 비대칭 포트를 포함하는 대역 저지 필터가 각각 하나의 고유한 칩 내부에 구현되어 있으며, 이 경우 2개의 칩은 하나의 공통 캐리어 기판(TS) 상에 장착되어 있거나 또는 단말 장치의 프린트 회로 기판상에 장착되어 있다.
도 12c에서는, 칩으로 실현된 추출기-필터 및 추가의 칩으로 실현된 밸룬이 하나의 공통 캐리어 기판상에 또는 단말 장치의 프린트 회로 기판상에 장착되어 있다.
추출기-필터는 표면 음파 또는 벌크 파에 의해서 작동되는 공진기, MEMS-소자(MEMS = Micro Electro-Mechanical System; 마이크로 전자-기계식 시스템), MWK-필터(MWK = Mikrowellenkeramik; 마이크로파 세라믹) 또는 본 명세서에 언급되지 않은 다른 전자 음향 구조물들로 구성될 수 있다. 완전한 상태의 추출기-필터를 단 한 가지 공학 기술로 구현하는 것은 가능하다. 그러나, 다양한 공학 기술로 제조된 그리고 예를 들어 각각 이산적인 부품들로서 이용될 수 있는 소자들은 임의의 방식으로 서로 조합될 수도 있다.
완전한 상태의 추출기-필터가 그 내부에 또는 그 위에 구현되어 있는 각각의 칩은 적어도 하나의 SAW(Surface Acoustic Wave; 표면 음파)-공진기 및/또는 적어도 하나의 BAW(Bulk Acoustic Wave; 벌크 음파)-공진기 및/또는 L, C-소자를 포함할 수 있다. 안테나 측에 배치된 상기 추출기-필터의 소자들이 예컨대 BAW-공진기를 포함하고, 출력 측에 배치된, 특히 밸룬을 구현하는 상기 추출기-필터의 소자들이 예컨대 SAW-공진기를 포함하는 내용이 제시되어 있다.
또한, 본 발명에 따른 회로 및 특히 추출기-필터는 개별 부품들, 예를 들어 인덕터, 커패시터, 스트립 라인, 중공 공진기 또는 상기 부품들의 임의의 조합 형태로부터 구현될 수 있다. 상기 회로 및 추출기-필터는 또한 전술한 전자 음향 및 전자-기계식 소자들과 임의의 방식으로 조합될 수 있다.
본 발명에 따른 회로에서는, 상기 회로의 단 하나의 부분을 하나 또는 다수의 칩 내부에 또는 상기 칩(들) 상에 구현하고, 나머지 - 특히 수동(passive) - 회로 소자들을 하나의 공통 기판 내부에 통합하거나 또는 상기 회로 소자들을 별도로 하나의 프린트 회로 기판상에 장착하는 것이 기본적으로 가능하다.
하나의 추출기-필터의 대역 저지 필터는 기본적으로 대역 필터와 무관하게 상기 추출기-필터 앞에 혹은 뒤에 접속될 단 내부에, 또는 앞에 혹은 뒤에 접속될 부품(예컨대 듀플렉서, 다이플렉서, 필터) 내부에 통합될 수 있다. 하나의 추출기-필터의 대역 필터도 또한 대역 저지 필터와 무관하게 상기 대역 필터 앞에 혹은 뒤에 접속될 단 내부에, 또는 앞에 혹은 뒤에 접속될 부품 내부에 통합될 수 있다.
본 경우에 통합이라는 용어는, 다양한 소자들을 캐리어 기판상에 또는 캐리어 기판 내부에 집적하거나, 또는 프린트 회로 기판과 접속될 수 있는 하나의 공통 하우징 내부에 배치하는 것을 의미한다.
제 1 신호 경로 내에 배치된 대역 통과 필터는, 제 1 유효 신호의 송신 주파수에서 상응하는 송신 파워도 견딜 수 있도록 설계되었다. 상기 대역 통과 필터는 일반적으로 송신 파워를 제공받는 제 1 부분 및 파워를 제공받지 않는 제 2 부분을 포함한다. 본 발명의 한 변형예에서는, 대역 저지 필터 및 상기 대역 통과 필터의 제 1 부분이 함께 하나의 칩 상에 통합된다. 대역 통과 필터의 제 2 부분은 동일한 칩 상에서 또는 별도의 칩 상에서 구현될 수 있다.
대역 저지 필터는 이산적 부품으로서 이용될 수 있거나 또는 하나의 프린트 회로 기판상에서 다양한 개별 부품들로부터 구현될 수 있다.
대역 저지 소자로서는, 다수의 극점을 갖는 공진 회로 또는 단 하나 이상의 저지 대역을 갖는 대역 저지 필터가 사용될 수 있다.
본 발명은 이동 무선 통신 장치에 사용될 수 있을 뿐만 아니라, 일반적으로 는 특히 임의의 데이터 전송 시스템의 전위 회로에도 사용될 수 있다. 본 발명에 따른 회로는 예를 들어 계속 접속될 수 있고 모듈 방식으로 구성되었으며, 외부 접속부(특히 안테나 접속부)를 구비한 부품으로서 이용될 수 있으며, 이 경우 하나의 접속부는 제 1 유효 신호(GPS, WLAN, 블루투스)를 위해서 설계되었고, 추가의 접속부들은 추가의 신호들을 위해서 설계되었다. 상기 추가의 신호들은 예를 들어 부품 내에서 주파수 대역에 따라 상호 분리된, 하나의 다중 대역-이동 무선 통신 시스템의 신호들일 수 있으며, 이 경우 상기 제 1 유효 신호는 상기 이동 무선 통신 시스템으로부터 추출되었다.

Claims (23)

  1. 회로로서,
    적어도 하나의 통과 대역을 위한 대역 필터(BP)가 그 내부에 구현되어 있는 제 1 신호 경로(1),
    상응하는 저지 대역을 갖는 대역 저지 필터(BS)가 그 내부에 제공된 제 2 신호 경로(2)를 포함하며,
    상기 회로가 직접 또는 추가의 회로를 통해 안테나 접속부(A)와 연결될 수 있으며,
    제 1 및 제 2 신호 경로가 서로 평행하게 진행하고, 안테나 측에서 서로 연결되며,
    상기 통과 대역이 적어도 부분적으로 상기 저지 대역과 중첩되는, 회로.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 신호 경로에 대역 필터로서 적어도 하나의 대역 통과 필터가 제공된, 회로.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 2 신호 경로에 대역 저지 필터로서 적어도 하나의 대역 저지 소자가 제공된, 회로.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 대역 저지 소자가 이산적 부품으로서 이용 가능한 대역 저지 필터이거나 또는 이산적 부품으로서 이용 가능한 차단 회로 또는 공진기인, 회로,
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 대역 저지 소자가 대역 저지-필터 회로이거나 또는 차단 회로이며, 다수의 이산적 소자들로 구성된, 회로.
  6. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 대역 통과 필터 및 상기 필터에 할당된 대역 저지 소자가 하나의 공통 칩 내부에서 구현되거나, 또는
    상기 대역 통과 필터 및 상기 필터에 할당된 대역 저지 소자가 각각 하나의 칩 내부에서 구현되고, 하나의 공통 캐리어 기판(TS) 상에 배치된, 회로.
  7. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 신호 경로가 단 하나의 부품 내부에 구현된, 회로.
  8. 제 3 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 신호 경로(2) 내에서 상기 대역 저지 소자 뒤에 추가의 대역 통과 필터, 다이플렉서, 듀플렉서 또는 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 따른 추가의 회로가 접속된, 회로.
  9. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    안테나 측에 다이플렉서가 제공되고,
    상기 제 1 신호 경로(1) 및 상기 제 2 신호 경로(2)가 상기 다이플렉서 뒤에 접속된, 회로.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 다이플렉서, 상기 제 1 신호 경로(1) 및 상기 제 2 신호 경로(2)가 단 하나의 부품 내부에 구현된, 회로.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 2 신호 경로(2) 내에서 상기 대역 저지 소자 뒤에 듀플렉서(DU)가 접속되며,
    상기 대역 저지 필터(BS) 및 상기 듀플렉서(DU)가 하나의 부품 내부에 구현된, 회로.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 대역 통과 필터, 상기 대역 저지 소자 및 상기 듀플렉서가 하나의 부품 내부에 구현된, 회로.
  13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 신호 경로(1)의 출력 측이 대칭의 신호 가이드를 위하여 설계된, 회로.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 대역 통과 필터가 밸룬으로서 구현된, 회로.
  15. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 통과 대역이 상기 통과 대역에 할당된 저지 대역과 실제로 일치하는, 회로.
  16. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 통과 대역이 상기 통과 대역에 할당된 저지 대역보다 넓은, 회로.
  17. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 통과 대역이 상기 통과 대역에 할당된 저지 대역보다 좁은, 회로.
  18. 제 1 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 따른 회로를 구비한 부품으로서,
    안테나 입력부,
    상기 제 2 신호 경로에 할당된 적어도 하나의 출력부,
    상기 제 1 신호 경로에 할당된 적어도 하나의 출력부를 구비한, 부품.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 대역 통과 필터 및 상기 대역 저지 소자가 상이한 공학 기술로 실현된, 부품.
  20. 제 18 항 또는 제 19 항에 있어서,
    상기 대역 통과 필터 및/또는 상기 대역 저지 소자가 음파로 작동되는 적어도 하나의 공진기 또는 변환기를 포함하는, 부품.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 부품이 SAW 기술 및/또는 BAW 기술로 실현된, 부품.
  22. 제 1 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 신호 경로(2)가 송·수신 경로로서 제공된, 부품.
  23. 제 1 항 내지 제 22 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 신호 경로(1)가 GPS-데이터의 전송을 위하여 제공된, 부품.
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