KR20070020796A - 다중 밴드 프론트앤드모듈 - Google Patents

다중 밴드 프론트앤드모듈 Download PDF

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KR20070020796A
KR20070020796A KR1020050075058A KR20050075058A KR20070020796A KR 20070020796 A KR20070020796 A KR 20070020796A KR 1020050075058 A KR1020050075058 A KR 1020050075058A KR 20050075058 A KR20050075058 A KR 20050075058A KR 20070020796 A KR20070020796 A KR 20070020796A
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김경석
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엘지이노텍 주식회사
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Abstract

본 발명에 의한 다중 밴드 프론트앤드모듈은 신호분배기와 연결된 다수개의 RF송신모듈을 구비하는 것으로서, 상기 다수개의 RF송신모듈에 구비된 듀플렉서 및 전력증폭단 사이에 연결되고 RF신호를 커플링시키는 방향성결합기; 상기 방향성결합기로부터 신호를 전달받아 송신 전력을 감지하는 HDET(Hyper Dectecter)부; 및 상기 방향성결합기들이 순차적으로 매칭됨에 있어서, 최초 방향성결합기의 출력포트는 커패시터를 통하여 상기 HDET부와 연결되고, 상기 최초 방향성결합기의 격리포트는 다음 방향성결합기의 출력포트와 연결되며, 이후의 방향성결합기들의 격리포트와 출력포트는 순차적으로 연결되는 구조를 이루고, 최후 방향성결합기의 격리포트는 저항을 통하여 접지단과 연결되는 매칭부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 결합기에 사용되는 외부 매칭용 수동 소자의 전기적 연결 구조를 개선함으로써 부품 수를 절반 수준으로 줄일 수 있고 프론트앤드모듈 전체 사이즈를 감소시킬 수 있게 된다. 또한, 본 발명에 의하면, 주파수 영역별로 각각 구비되는 결합기를 별도의 소자로 구현하지 않고 전송선로형태로 구현함으로써 공정을 간소화할 수 있고, 생산비용을 절감할 수 있으며, 결합기의 실장 면적을 최소화할 수 있는 효과가 있다.

Description

다중 밴드 프론트앤드모듈{Front end module of multi-frequency band}
도 1은 종래의 듀얼 밴드 프론트앤드모듈의 구성 요소를 개략적으로 도시한 블록도.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 다중 밴드 프론트앤드모듈의 구성 요소를 개략적으로 도시한 회로블록도.
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 다중 밴드 프론트앤드모듈의 구성 요소를 개략적으로 도시한 회로블록도.
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 다중 밴드 프론트앤드모듈에 사용되는 방향성결합기의 포트 구조를 개념적으로 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 다중 밴드 프론트앤드모듈에 사용되는 방향성결합기가 전송선로형태로 구현된 경우의 형태를 예시적으로 도시한 도면.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉
200: 듀얼밴드 프론트앤드모듈 210: DCN신호처리단
211: 제1필터 212: 제1전력증폭기
213: 제1결합기 214: 제1듀플렉서
220: PCS신호처리단 221: 제2필터
222: 제2전력증폭기 223: 제2결합기
224: 제2듀플렉서 230: HDET
240: SP3T 250: 안테나
본 발명은 RF통신모듈에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 프론트앤드모듈로 구현되어 다중 밴드 주파수를 처리하는 RF통신모듈의 방향성결합기 구조에 관한 것이다.
프론트 앤드 모듈(FEM; Front End Module)이란 이동통신단말기 상에 사용되는 전파 신호를 제어하는 송수신 장치로서, 여러 가지 전자 부품이 하나의 기판 상에 일련적으로 구현되어 그 집적 공간이 최소화된 복합 부품을 의미한다.
가령, PCS(Personal Communications System) 방식의 신호 및 CDMA(Code Division Multiple Access) 방식의 신호를 분리시키는 다이플렉서(Diplexer), 송수신 신호를 분리시켜주는 듀플렉서(Duplexer), 송신단(Tx; Tranceiver) 필터, 수신단(Rx; Receiver) 필터 등의 구성부들이 하나의 모듈로 구성되어 최소화된 사이즈의 칩으로 구성된 것을 예로 들 수 있다.
현재, 이렇게 프론트앤드모듈로 구현된 RF통신모듈로서 다중 밴드 주파수를 처리하는 제품들이 출시되고 있는데, 가령, 듀얼 밴드 단말기는 1900MHz 대역(PCS)과 800MHz 대역(DCN)의 서로 다른 두 개의 주파수를 하나의 안테나를 통하여 수신할 수 있는 다이플렉서를 구비하며, 듀얼밴드 단말기에 GPS(Global Position System) 기능을 추가하여, 세 개의 주파수 대역(PCS : 1850 ~1990MHz, GPS : 1570 ~ 1580MHz, DCN : 824 ~ 894MHz)을 처리할 수 있는 트리플 밴드(Triple-band) 방식이 이용되고 있다.
즉, 현재의 이동통신단말기는 GPS 기능을 기본적인 기능으로 탑재하고 있으며, 가령 FCC의 E911에서는 이동통신단말기에 대하여 위치추적이 가능하도록 무선 측위, 즉 GPS위성을 통한 위치추적 기능을 탑재하도록 권고하고 있다.
도 1은 종래의 듀얼 밴드 프론트앤드모듈의 구성 요소를 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 1에 의하면, 일반적인 듀얼 밴드 프론트앤드모듈(100)은 안테나(150), 다중스위치(140), DCN신호처리단(110), PCS신호처리단(130), HDET(Hyper Dectecter)(120) 및 제어부(160)를 포함하여 이루어지는데, 상기 DCN신호처리단(110)은 제1듀플렉서(118), 제1결합기(116), 제1전력증폭기(PA: Power Amplifier)(114), 제1필터(112)를 구비하고, 상기 PCS신호처리단(130)은 제2듀플렉서(138), 제2결합기(136), 제2전력증폭기(134), 제2필터(132)를 구비한다.
상기 안테나(150)는 DCN/PCS신호를 동조하여 송수신하는 듀얼밴드 안테나로 구비되고, 다중스위치(140)는 SP3T(Single Pole three Throw) 스위치로 구비되어 PCS, DCN 두 개의 밴드 영역 주파수를 분리/처리한다.
상기 제1듀플렉서(118)와 제2듀플렉서(138)는 각각 DCN, PCS 영역의 주파수 신호 중 송수신 신호를 안테나(150)단 혹은 전력증폭기(114, 134)단으로 선택적으로 전달하여 송신 신호가 송출되거나 수신 신호가 기저대역처리부(도시되지 않음) 에서 처리되도록 한다.
상기 제1전력증폭기(114)와 제2전력증폭기(134)는 각각 DCN, PCS 영역의 주파수 신호가 송신될 수 있는 크기의 전력을 가지도록 증폭시키고, 상기 제1필터(112)와 제2필터(132)는 중간주파수처리단(도시되지 않음)에서 처리된 신호 중 잡음 성분을 제거하고, 해당 DCN, PCS 영역의 주파수 신호만을 추출하여 각각 제1전력증폭기(114)와 제2전력증폭기(134)로 전달한다.
이때, 상기 제1결합기(116)와 제2결합기(136)는 방향성 결합기로서, 각각 제1전력증폭기(114) 및 제1듀플렉서(118)의 사이, 그리고 제2전력증폭기(134) 및 제2듀플렉서(138)의 사이에 연결되어 DCN 신호와 PCS 신호를 커플링시키고, 커플링된 신호는 HDET(120)로 전달된다.
상기 HDET(120)는 프론트앤드모듈(100)에서 처리되는 송신 신호의 전력량(주로 제1전력증폭기(114) 및 제2전력증폭기(134)에서 처리되는 전력량)을 체크하여 규칙적으로 제어부(160)로 전달한다. 따라서, 상기 제어부(160)는 송신 전력량의 변화를 연산할 수 있게 된다.
상기 제어부(160)는 베이스 밴드 대역의 RF통신을 처리하기 위한 프로세서로서, 프론트앤드모듈이 정상 작동되기 위한 전력 레벨 정보를 가지고 있으며, 상기 HDET(120)로부터 전력 정보를 전달받아 제1전력증폭기(114)와 제2전력증폭기(134) 단의 전력 레벨을 파악하고, 송신 전력 레벨의 조정 여부를 판단한다.
전술한 바와 같이, PCS신호처리단(130)과 DCN신호처리단(110)이 구분된 것처럼, 결합기(116, 136)도 DCN 밴드용과 PCS 밴드용으로 구분되는데, 제1결합기 (116), 제2결합기(136) 각각에 외부 매칭 소자로 커패시터(122, 126)와 저항(124, 128)이 연결된다.
상기 제1저항(124)과 제2저항(128)은 각각 접지단으로 연결되고, 제1커패시터(122)와 제2커패시터(126)는 HDET(120)로 연결되는데, 다중 밴드 프론트앤드모듈의 경우 결합기에 사용되는 외부 매칭용 수동 소자가 각각 구비됨에 따라 프론트앤드모듈의 부피를 줄이는데 장애적인 요소로 작용된다.
가령, 듀얼 밴드 트라이 모드 프론트앤드모듈의 경우, DCN, PCS, GPS의 세가지 밴드 영역을 처리하며, 이때의 결합기에 사용되는 외부 매칭 소자도 각각 구비되어야 하므로 프론트앤드모듈의 사이즈가 더욱 커지게 되는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 다중 밴드 영역의 주파수를 처리하는 프론트앤드모듈의 경우, 결합기에 사용되는 외부 매칭용 수동 소자의 전기적 연결 구조를 개선함으로써 전력 레벨 검출 기능을 효율적으로 처리하면서도 실장 면적을 감소시킬 수 있는 프론트앤드모듈을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 다중 밴드 영역의 주파수를 처리하는 프론트앤드모듈의 경우, 처리되는 주파수 영역별로 각각 구비되는 결합기를 별도의 소자로 구현하지 않고, 전송선로형태로 구현함으로써 전력을 효율적으로 커플링시키면서도 실장 면적을 감소시킬 수 있는 프론트앤드모듈을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 다중 밴드 프론트앤드모듈 은 신호분배기와 연결된 다수개의 RF송신모듈을 구비하는 것으로서, 상기 다수개의 RF송신모듈에 구비된 듀플렉서 및 전력증폭단 사이에 연결되고 RF신호를 커플링시키는 방향성결합기; 상기 방향성결합기로부터 신호를 전달받아 송신 전력을 감지하는 HDET(Hyper Dectecter)부; 및 상기 방향성결합기들이 순차적으로 매칭됨에 있어서, 최초 방향성결합기의 출력포트는 커패시터를 통하여 상기 HDET부와 연결되고, 상기 최초 방향성결합기의 격리포트는 다음 방향성결합기의 출력포트와 연결되며, 이후의 방향성결합기들의 격리포트와 출력포트는 순차적으로 연결되는 구조를 이루고, 최후 방향성결합기의 격리포트는 저항을 통하여 접지단과 연결되는 매칭부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 다중 밴드 프론트앤드모듈에 구비되는 상기 방향성결합기는 커플러소자로 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 다중 밴드 프론트앤드모듈에 구비되는 상기 방향성결합기는 전송선로형태로서, 결합형 라인 커플러로 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 다중 밴드 프론트앤드모듈에 구비되는 상기 결합형 라인 커플러는 두 개의 전송선로가 근접되게 위치된 것으로서, 제1전송선로의 일측은 입력포트로 상기 전력증폭단과 연결되고, 타측은 패트포트로 상기 듀플렉서와 연결되며, 제2전송선로는 상기 제1전송선로에 인접하게 위치되어 일측은 출력포트로 타측은 격리포트로 기능되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 다중 밴드 프론트앤드모듈에 구비되는 상기 결합형 라인 커플러를 이루는 상기 제2전송선로는 적어도 1회 이상 굴곡된 형태로서 굴곡되 기 전 상기 제1전송선로와 평행을 이루는 직선 구간의 길이가 조정되어 커플링되는 전력량이 결정되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 다중 밴드 프론트앤드모듈에 구비되는 상기 결합형 라인 커플러를 이루는 상기 제2전송선로는 적어도 1회 이상 굴곡된 형태로서 굴곡되기 전 상기 제1전송선로와 평행을 이루는 직선 구간이 상기 제1전송선로와 이루는 간격이 조정되어 커플링되는 전력량이 결정되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 다중 밴드 프론트앤드모듈에 구비되는 상기 매칭부는 상기 방향성결합기들의 출력포트와 격리포트를 순차적으로 연결시킴에 있어서, 마이크로스트립 라인 또는 스트립 라인을 통하여 결선시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 다중 밴드 프론트앤드모듈에 구비되는 상기 RF송신모듈은 PCS 대역 주파수 신호를 처리하는 제1RF송신모듈 및 DCN 대역 주파수 신호를 처리하는 제2RF송신모듈로 구비되고, 상기 방향성결합기는 2개로서, 상기 제1RF송신모듈 및 제2RF송신모듈에 각각 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 다중 밴드 프론트앤드모듈에 구비되는 상기 RF송신모듈은 PCS 대역 주파수 신호를 처리하는 제1RF송신모듈, DCN 대역 주파수 신호를 처리하는 제2RF송신모듈 및 GPS 대역 주파수 신호를 처리하는 제3RF송신모듈로 구비되고, 상기 방향성결합기는 3개로서, 상기 제1RF송신모듈, 제2RF송신모듈 및 제3RF송신모듈에 각각 구비되는 것을 특징으로 한다.
이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 다중 밴드 프론트앤드모듈에 대하여 상세히 설명하는데, 본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 프론트앤드모듈은 DCN, PCS 대역의 듀얼 밴드 주파수를 처리하는 RF모듈인 것으로 한다.
그러나, 본 발명에 의한 다중 밴드 프론트앤드모듈의 구조는, 가령 DCN, PCS, GPS 대역의 주파수를 처리하는 듀얼밴드 트라이 모드 프론트앤드모듈(Dual Band Tri Mode FEM)과 같이 3개 이상의 다중 밴드 주파수를 처리하는 RF모듈에도 적용가능한 것임에 유의하여야 한다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 다중 밴드 프론트앤드모듈의 구성 요소를 개략적으로 도시한 회로블록도이다.
도 2에 의하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 다중 밴드 프론트앤드모듈(200)은 안테나(250), 다중스위치(240), DCN신호처리단(210), PCS신호처리단(220), HDET(230) 및 제어부(260)를 포함하여 이루어지며, 상기 DCN신호처리단(210)은 제1필터(211), 제1전력증폭기(212), 제1결합기(213) 및 제1듀플렉서(214)를 구비하고, 상기 PCS신호처리단(220)은 제2필터(221), 제2전력증폭기(222), 제2결합기(223) 및 제2듀플렉서(224)를 구비한다.
상기 안테나(250)는 DCN/PCS신호를 동조하여 송수신하는 듀얼밴드 안테나로 구비되고, 다중스위치(240)는 SP3T(Single Pole three Throw) 스위치로 구비되어 PCS, DCN 두 개의 밴드 영역 주파수를 분리/처리한다.
상기 SP3T 스위치(240)는 주전원과 제어용 전압을 공급받아 안테나, 제1듀플렉서(214) 또는 제2듀플렉서(224)로부터 전송되는 송수신 신호를 각각 해당 모듈들로 분배하는 기능을 수행한다.
이때, 상기 SP3T 스위치(240)는 입력된 신호의 수신감도를 측정하여 신호를 선택적으로 분배한다.
상기 제1듀플렉서(214)와 제2듀플렉서(224)는 각각 DCN, PCS 영역의 주파수 신호 중 송수신 신호를 안테나(250)단 혹은 전력증폭기단(212, 222)으로 선택적으로 전달하여 송신 신호가 송출되거나 수신 신호가 기저대역처리부(도시되지 않음)에서 처리되도록 한다.
상기 제1전력증폭기(212)와 제2전력증폭기(222)는 각각 DCN, PCS 영역의 주파수 신호가 송신될 수 있는 크기의 전력을 가지도록 증폭시킨다.
그리고, 상기 제1필터(211)와 제2필터(221)는 중간주파수처리단(미도시)에서 처리된 신호 중 잡음 성분을 제거하고, 해당 DCN, PCS 영역의 주파수 신호만을 추출하여 각각 제1전력증폭기(212)와 제2전력증폭기(222)로 전달한다.
본 발명의 제1실시예에서 상기 제1결합기(213)와 제2결합기(223)는 단일 칩소자로 구현된 커플링 소자로 구비되는데, 상기 제1결합기(213)는 제1전력증폭기(212)와 제1듀플렉서(214) 사이에 연결되어 제1전력증폭기(212)를 통하여 증폭된 DCN신호를 커플링시키고, 상기 제2결합기(223)는 제2전력증폭기(222)와 제2듀플렉서(224) 사이에 연결되어 제2전력증폭기(222)를 통하여 증폭된 PCS신호를 커플링시킨다.
상기 제1결합기(213)와 제2결합기(223)는 커플링된 신호들을 HDET(230)로 전달하고, 상기 HDET(230)는 제1전력증폭기(212) 및 제2전력증폭기(222)에서 증폭된 송신신호의 전력량을 체크하여 주기적으로 제어부(260)로 전달한다.
상기 제어부(260)는 베이스 밴드 대역의 RF통신을 처리하기 위한 프로세서로서, 프론트앤드모듈이 정상 작동되기 위한 전력 레벨 정보를 가지고 있으며, 상기 HDET(230)로부터 전력 정보를 전달받아 제1전력증폭기(212)와 제2전력증폭기(222) 단의 전력 레벨을 파악한다.
즉, 상기 제어부(260)는 송신 전력량의 변화치를 계산하여 송신 전력 레벨의 조정 여부를 판단한다.
상기 제1결합기(213)와 제2결합기(223)는 외부 매칭 소자를 구비하는데, 종래와 같이 동일한 매칭 소자를 각각 구비하지 않고 서로 다른 매칭 소자를 구비하여 상호 연결되는 구조를 가진다.
즉, 제2결합기(223)의 격리포트는 저항(234)을 통하여 접지단과 연결되고, 출력포트는 제1결합기(213)의 격리포트와 연결된다. 상기 저항(234)으로는 약 50 Ω수치의 저항이 사용된다.
또한, 제1결합기(213)의 출력포트는 커패시터(232)를 통하여 HDET(230)와 연결되는데, 제2결합기(223)의 출력포트와 제1결합기(213)의 접지포트는 마이크로스트립 라인(a) 또는 스트립 라인을 통하여 연결되는 것이 바람직하다.
이때, 상기 마이크로스트립 라인(a)은 50 Ω의 임피던스 수치를 가지며, λ/16 이하의 길이로 형성되어야 한다.
이러한 구성을 통하여, 본 발명에 의하면, 결합기의 매칭소자로 사용되는 저항(234)과 커패시터(232)의 개수가 하나씩 적게 사용됨으로써 소자의 배치 설계가 용이해지고, 실장 면적을 감소시킬 수 있게 된다.
참고로, DCN, PCS, GPS 밴드의 세 가지 주파수 대역을 처리하는 프론트앤드모듈에 본 발명에 의한 결합기 매칭 소자의 연결 구조를 적용한다고 가정하고, DCN신호처리단, PCS신호처리단, GPS신호처리단에 각각 제1결합기, 제2결합기, 제3결합기가 구비된다고 가정하면, 전술한 바와 같은 연결 구성을 응용할 수 있다.
즉, 제3결합기의 격리포트는 저항을 통하여 접지단과 연결되고, 제3결합기의 출력포트는 제2결합기의 격리포트와 연결된다.
또한, 제2결합기의 출력포트는 제1결합기의 격리포트와 연결되고, 제1결합기의 출력포트는 커패시터를 통하여 HDET와 연결되는 구조를 이루게 된다.
이때, 각 결합기들의 격리포트, 출력포트 역시 마이크로스트립 라인 또는 스트립라인을 통하여 순차적으로 연결되는 구조를 가지는 것이 좋다.
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 다중 밴드 프론트앤드모듈의 구성 요소를 개략적으로 도시한 회로블록도이다.
도 3에 의하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 다중 밴드 프론트앤드모듈(300)은 안테나(350), 다중스위치(340), DCN신호처리단(310), PCS신호처리단(320) 및 HDET(330)를 포함하여 이루어지며, 상기 DCN신호처리단(310)은 제1필터(311), 제1전력증폭기(312), 제1결합기(313) 및 제1듀플렉서(314)를 구비하고, 상기 PCS신호처리단(320)은 제2필터(321), 제2전력증폭기(322), 제2결합기(323) 및 제2듀플렉서(324)를 구비한다.
도 3에 도시된 본 발명의 제2실시예는 전술한 제1실시예와 거의 동일한 구성을 갖으나, 다만 제1실시예에서는 결합기(213, 223)가 커플링 소자로 구비된 반면 제2실시예에서는 결합기(313, 323)가 전송선로형태의 결합형 라인 커플러로 구현된 점이 상이하다.
즉, 제1실시예에는 커플링 소자(213, 223)가 다른 소자들과 함께 실장되고, 포트들이 마이크로스트립 라인을 통하여 연결된 반면, 제2실시예에서는 결합기(313, 323) 자체가 마이크로스트립 라인으로 구현되게 된다.
따라서, 결합기(313, 323)를 제외한 나머지 구성부들에 대해서는 제1실시예의 설명을 참조하기로 하고, 이하에서의 설명은 생략하기로 한다.
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 다중 밴드 프론트앤드모듈(300)에 사용되는 방향성결합기(313, 323)의 포트 구조를 개념적으로 도시한 도면이다.
도 4에 의하면, 상기 결합형 라인 커플러(313, 323)는 두 개의 전송선로가 근접되게 위치된 것으로서, 상단의 전송선로(이하에서, "제1전송선로"라 한다)는 전력증폭기와 듀플렉서와 연결되는 선로로서, 양 끝단은 각각 입력 포트(c)와 통과(pass) 포트(d)로 기능된다.
즉, 전력증폭기로부터 출력되는 신호는 입력 포트(c)를 통하여 제1전송선로를 흐른 뒤 통과 포트(d)를 통하여 그대로 듀플렉서(314, 324) 단으로 입력된다.
이때, 전자계의 간섭 효과에 의하여 제1전송선로를 흐르는 신호의 전력 일부가 하단의 전송선로(이하에서, "제2전송선로"라 한다)로 커플링되고, 커플링된 신호는 출력포트(e)를 통하여 HDET(330)로 전달된다.
이렇게 전송선로형태로 구현된 결합기(313, 323)는 전력 분배용이 아닌 신호 검출/추출용으로 사용되며, 제2전송선로의 나머지 포트, 즉 격리포트(f)는 전술한 대로 저항(334)을 통하여 접지단과 연결된다.
이는 제2전송선로의 임피던스 수치에 부합하여 약 50 Ω의 저항을 통하여 접지단과 연결되는 것으로서, 실제 입출력 포트로 사용되지는 않지만 누설 전력이 반사되어 되돌아 오는 경우를 상정하여 이러한 경우가 발생되더라도 상기 저항을 통하여 열로 소모되도록 한 것이다.
이러한 격리 포트를 통하여 결합기 상에서의 전력 안정화가 가능해진다.
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 다중 밴드 프론트앤드모듈에 사용되는 방향성결합기가 전송선로형태로 구현된 경우의 형태를 예시적으로 도시한 도면이다.
도 5에 의하면, 제1전송선로는 직선 형태를 이루고, 제2전송선로는 적어도 1회 이상 굴곡된 형태를 이루는데, 본 발명의 제2실시예에서는 "ㄱ"자 형태를 이루고 있다.
이때, 제2전송선로의 직선 구간, 즉 굴곡되기 전의 제1전송선로와 평행을 이루는 직선 구간은 그 길이(l2)와 제1전송선로와의 간격(l1)이 조정되어 커플링되는 전력량이 정해질 수 있다.
따라서, 상기 DCN신호처리단(310)과 PCS신호처리단(320)에 구비되는 제1결합기(313)와 제2결합기(323)는 각각 제1전송선로와 근접되는 제2전송선로의 길이(l2) 및 간격(l1)이 조정되어 해당 신호의 전력량을 추출할 수 있도록 구현될 수 있다.
이와 같은 구성을 통하여 제1결합기(313)와 제2결합기(323)가 구현되는 선로, 그리고 출력포트(c)와 격리포트(f)를 연결하는 전송 선로 모두 마이크로스트립 라인 또는 스트립 라인이 이용됨으로써 소자의 다이 본딩 공정이 필요없게 되고, 한 번의 공정으로 구현할 수 있으며 소자의 실장 배치가 용이해지게 된다.
이상에서 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 본 발명의 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
본 발명에 의한 다중 밴드 프론트앤드모듈에 의하면, 결합기에 사용되는 외부 매칭용 수동 소자의 전기적 연결 구조를 개선함으로써 전력 레벨 검출 기능을 효율적으로 처리하면서도 부품 수를 절반 수준으로 줄일 수 있으므로 프론트앤드모듈의 사이즈를 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 주파수 영역별로 각각 구비되는 결합기를 별도의 소자로 구현하지 않고 전송선로형태로 구현함으로써 공정을 간소화할 수 있고, 생산비용을 절감할 수 있으며, 결합기의 실장 면적을 최소화할 수 있는 효과가 있다.

Claims (9)

  1. 신호분배기와 연결된 다수개의 RF송신모듈을 구비하는 다중 밴드 프론트앤드모듈에 있어서,
    상기 다수개의 RF송신모듈에 구비된 듀플렉서 및 전력증폭단 사이에 연결되고 RF신호를 커플링시키는 방향성결합기;
    상기 방향성결합기로부터 신호를 전달받아 송신 전력을 감지하는 HDET(Hyper Dectecter)부; 및
    상기 방향성결합기들이 순차적으로 매칭됨에 있어서, 최초 방향성결합기의 출력포트는 커패시터를 통하여 상기 HDET부와 연결되고, 상기 최초 방향성결합기의 격리포트는 다음 방향성결합기의 출력포트와 연결되며, 이후의 방향성결합기들의 격리포트와 출력포트는 순차적으로 연결되는 구조를 이루고, 최후 방향성결합기의 격리포트는 저항을 통하여 접지단과 연결되는 매칭부를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 밴드 프론트앤드모듈.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 방향성결합기는
    커플러소자로 구비되는 것을 특징으로 하는 다중 밴드 프론트앤드모듈.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 방향성결합기는
    전송선로형태로서, 결합형 라인 커플러로 구비되는 것을 특징으로 하는 다중 밴드 프론트앤드모듈.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 결합형 라인 커플러는
    두 개의 전송선로가 근접되게 위치된 것으로서,
    제1전송선로의 일측은 입력포트로 상기 전력증폭단과 연결되고, 타측은 패트포트로 상기 듀플렉서와 연결되며,
    제2전송선로는 상기 제1전송선로에 인접하게 위치되어 일측은 출력포트로 타측은 격리포트로 기능되는 것을 특징으로 하는 다중 밴드 프론트앤드모듈.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 제2전송선로는
    적어도 1회 이상 굴곡된 형태로서 굴곡되기 전 상기 제1전송선로와 평행을 이루는 직선 구간의 길이가 조정되어 커플링되는 전력량이 결정되는 것을 특징으로 하는 다중 밴드 프론트앤드모듈.
  6. 제 4항에 있어서, 상기 제2전송선로는
    적어도 1회 이상 굴곡된 형태로서 굴곡되기 전 상기 제1전송선로와 평행을 이루는 직선 구간이 상기 제1전송선로와 이루는 간격이 조정되어 커플링되는 전력량이 결정되는 것을 특징으로 하는 다중 밴드 프론트앤드모듈.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 매칭부는
    상기 방향성결합기들의 출력포트와 격리포트를 순차적으로 연결시킴에 있어서, 마이크로스트립 라인 또는 스트립 라인을 통하여 결선시키는 것을 특징으로 하는 다중 밴드 프론트앤드모듈.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 RF송신모듈은
    PCS 대역 주파수 신호를 처리하는 제1RF송신모듈 및 DCN 대역 주파수 신호를 처리하는 제2RF송신모듈로 구비되고,
    상기 방향성결합기는 2개로서, 상기 제1RF송신모듈 및 제2RF송신모듈에 각각 구비되는 것을 특징으로 하는 다중 밴드 프론트앤드모듈.
  9. 제 1항에 있어서, 상기 RF송신모듈은
    PCS 대역 주파수 신호를 처리하는 제1RF송신모듈, DCN 대역 주파수 신호를 처리하는 제2RF송신모듈 및 GPS 대역 주파수 신호를 처리하는 제3RF송신모듈로 구비되고,
    상기 방향성결합기는 3개로서, 상기 제1RF송신모듈, 제2RF송신모듈 및 제3RF송신모듈에 각각 구비되는 것을 특징으로 하는 다중 밴드 프론트앤드모듈.
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