KR20070113362A - Front end module - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 종래 프론트 앤드 모듈을 나타낸 구성도.1 is a block diagram showing a conventional front end module.
도 2는 본 발명 실시 예에 따른 프론트 앤드 모듈을 나타낸 구성도.2 is a block diagram showing a front end module according to an embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
100 : 프론트 앤드 모듈 110 : ESD 보호부100: front end module 110: ESD protection unit
111 : 안테나 120 : RF 스위치부111
130 : 디코더 135 : 전압 공급부130: decoder 135: voltage supply
140 : 송신 필터 150 : 수신 필터140: transmission filter 150: reception filter
160 : 임피던스 정합부 161~164 : 정합 회로160:
본 발명은 이동통신 단말기의 프론트 엔드 모듈에 관한 것이다.The present invention relates to a front end module of a mobile communication terminal.
최근 이동통신 시스템의 발전에 따라, 휴대전화, 휴대형 정보 단말기 등의 이동 통신 단말기가 급속히 보급되고, 이동 통신 시스템에 사용되는 주파수도 800MHz ~ 1GHz, 1.5GHz ~ 2.0GHz 대역으로 신호를 송수신하기 위한 시스템들이 제공되고 있다.BACKGROUND With the recent development of mobile communication systems, mobile communication terminals such as mobile phones and portable information terminals are rapidly spreading, and a system for transmitting and receiving signals in the 800 MHz to 1 GHz and 1.5 GHz to 2.0 GHz bands also used in mobile communication systems. Are being provided.
이동통신 단말기가 고성능화, 소형화 추세로 발전하게 됨에 따라 단말기에 내장되는 부품들도 집적화, 초소형화, 경량화 등으로 개발되고 있다. As mobile communication terminals are developed in a trend of high performance and miniaturization, components embedded in the terminals are also being developed due to integration, miniaturization, and light weight.
또한 이동통신 단말기를 이용하여 다른 방식으로도 통신할 수 있는 방식이 개발되고 있다. 즉, 하나의 안테나를 이용하여 다중 대역을 커버할 수 있게 하거나 다수개의 주파수 대역의 신호를 송/수신할 수 있는 구성 요소를 하나의 모듈로 집적화한 다중 대역(multi band)의 프론트 앤드 모듈(FEM : Front End Module)이 개발되고 있다.In addition, a method for communicating with other methods using a mobile communication terminal has been developed. That is, a multi band front-end module (FEM) in which a single antenna is used to cover multiple bands or a component that integrates a component capable of transmitting and receiving signals of multiple frequency bands into one module Front End Module is being developed.
도 1은 종래 쿼드 밴드의 프론트 앤드 모듈 구성도이다.1 is a diagram illustrating a front end module of a conventional quad band.
도 1을 참조하면, 프론트 앤드 모듈(1)은 안테나(11)의 후단에 구성되며, ESD(electro static discharge) 보호부(10), RF 스위치부(20), 디코더(30), 필터부(40)를 포함하는 구성이다.Referring to FIG. 1, the
상기 ESD 보호부(10)는 안테나(11)의 입력단으로부터 입력되는 정전기 방전 현상으로부터 RF 스위치부(20)를 보호하게 된다.The
상기 RF 스위치부(20)는 저주파수 대역(GSM, EGSM)과 고주파수 대역(DCS, PCS)의 송/수신 경로(a : b1~b6)를 스위칭한다. 즉, 다중 대역의 GSM, EGSM, DCS, PCS 신호 중에서 하나의 경로를 선택하게 되며, 그 선택된 경로를 통해 RF 신호가 안테나(11)에서 수신단(Rx)으로 수신되거나 송신단(Tx)에서 안테나(11)로 송신된다.The
디코더(30)는 전압 공급부(35)를 통해 구동 전압(Vcc) 및 제어전압(Vctl 1, Vctrl 2, Vctrl 3)을 입력받아 RF 스위치부(20)의 스위칭 경로를 제어하게 된다. 여기서, 상기 제어 전압의 개수가 2개이면 4개의 스위칭 경로를 제어하고, 3개이면 8개의 스위칭 경로를 제어할 수 있다.The
필터부(40)는 다중 대역의 신호 송신을 위한 저역통과필터(41,42) 및 다중 대역의 신호 수신을 위한 쏘우(SAW)필터(43,44,45,46)를 포함한다. 여기서, 제 1저역통과필터(LPF: Low Pass Filter)(41)는 GSM/EGSM 송신단(GSM/EGSM Tx)에 연결되며, 제 2저역 통과 필터(42)는 DCS/PCS 송신단(DCS/PCS Tx)에 연결된다. 제 1 쏘우(SAW : Surface Acoustic Wave) 필터(43)는 GSM 수신단(GSM Rx)에 연결되며, 상기 제 2쏘우 필터(44)는 EGSM 수신단(EGSM Rx)에 연결되고, 제 3쏘우 필터(45)는 DCS 수신단(DCS Rx)에 연결되며, 제 4쏘우 필터(46)는 PCS 수신단(PCS Rx)에 연결된다. The
이러한 프론트 앤드 모듈(1)는 안테나(11)를 통해 입력되는 RF 신호는 ESD 보호부(10)를 거쳐 RF 스위치부(20)에 의해 특정 대역의 신호 경로로 스위칭된다. 상기 스위칭 경로를 통해 입력되는 신호는 필터부(40)의 제 1 및 제 4쏘우 필터(43~46) 중 해당 대역의 필터를 거쳐서 필터링된 후, 최종 수신단(Rx)으로 전달된다.In the
그리고, 특정 대역의 송신단(Tx)으로부터 입력되는 RF 신호는 필터부(40)의 제 1 및 제 2저역통과필터(41,42) 중에서 필터링된 후, RF 스위치부(20)에 의해 선택된 경로를 따라서 ESD 보호부(10)를 거치고 안테나(11)로 방사된다.The RF signal input from the transmitter Tx of a specific band is filtered among the first and second
이때, 디코더(30)는 상기 RF 스위치부(20)의 송/수신 경로 선택을 제어하게 된다. At this time, the
그러나, 종래의 프론트 앤드 모듈(1)은 쿼드 밴드를 송/수신하기 위해 RF 스위치부(20)를 SP6T(Single Pole 6 Throw)를 구비하며, SP6T의 제어를 위한 제어전압(Vctrl 1,2,3)이 최소 3개를 이용하여야 하는 문제가 있다. However, the conventional
이와 같이, 종래의 프론트 앤드 모듈(1)은 6개의 송수신 모드를 개폐하기 위한 RF 스위치 및 디코더 회로의 칩 사이즈가 크고 세 개의 제어전압을 사용하므로 핀 구성이 복잡해 주는 문제가 있다.As described above, the conventional
본 발명은 프론트 앤드 모듈을 제공한다.The present invention provides a front end module.
본 발명은 다중 대역의 RF 스위치부 및 디코더의 회로 구현을 간단하게 구성할 수 있도록 한 프론트 앤드 모듈을 제공한다.The present invention provides a front end module that enables simple configuration of circuit implementation of a multi-band RF switch unit and decoder.
본 발명 실시 예에 따른 프론트 앤드 모듈은 2개 이상의 경로가 하나로 결선된 경로 또는 결선되지 않은 경로들을 송수신 모드에 따라 스위칭 선택하는 RF 스위치부; 다중 대역 중에서 특정 RF 신호의 송/수신을 위해 필터링하는 송신 및 수신 필터; 상기 RF 스위치부의 송수신 모드의 스위칭 동작을 제어하는 디코더부를 포함한다. According to an embodiment of the present disclosure, a front end module may include: an RF switch unit configured to switch switching of two or more paths into one or a path not connected according to a transmission / reception mode; Transmit and receive filters for filtering for transmission and reception of specific RF signals among multiple bands; It includes a decoder for controlling the switching operation of the transmission and reception mode of the RF switch unit.
이하 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings as follows.
도 2는 본 발명 실시 예에 따른 프론트 앤드 모듈을 나타낸 구성도이다.2 is a block diagram illustrating a front end module according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 프론트 앤드 모듈(100)은 2대역 이상의 대역의 RF 신호를 송수신하기 위한 모듈로서, ESD 보호부(110), RF 스위치부(120), 디코더(130), 송신 필터(140) 및 수신 필터(150), 그리고 임피던스 정합부(160)를 포함한다.Referring to FIG. 2, the
이러한 프론트 앤드 모듈(100)은 안테나(111)로부터 수신되는 RF 신호를 해당 수신 경로에 연결된 수신단(Rx)으로 전달해 주고, 송신단(Tx)에서 입력된 RF 신호는 안테나(111)로 출력해 준다. The
이를 위해 상기 프론트 앤드 모듈(100)의 ESD 보호부(110)는 안테나(111)로부터 입력되는 정전기 방전 신호에 의해 모듈 내부의 회로, 소자 등이 파손되는 것을 보호하게 된다. To this end, the
RF 스위치부(120)는 다중 대역의 송수신 경로 중 원하는 경로만을 선택적으로 도통시켜 주기 위해 스위칭 동작하게 되며, 하나 이상이 SPnT(Single Pole n Throw)의 구조를 갖고 반도체 스위치 칩으로 구현될 수 있다. The
본 발명의 RF 스위치부(120)는 저주파수 송신경로(b1) 및 고주파수 송신 경로(b2)와, 저 주파수 수신경로(b3) 및 고주파수 수신경로(b4) 중 하나의 경로를 선택하게 된다. 즉, 2개 이상의 경로가 하나의 경로로 결선된 경로와 결선되지 않은 경로 중 어느 하나의 경로를 선택하게 된다.The
여기서, 저주파수 수신 경로(b3)는 저 주파수 대역인 GSM Rx 및 EGSM Rx의 수신단을 공통으로 결선한 선로이고, 고주파수 수신 경로(b4)는 고 주파수 대역인 DCS Rx 및 PCS Rx의 수신단을 공통으로 결선한 선로이다.Here, the low frequency reception path b3 is a line connected in common with the receiving end of GSM Rx and EGSM Rx, which are low frequency bands, and the high frequency reception path b4 is commonly connected with the receiving end of DCS Rx and PCS Rx, which are high frequency bands. It's a track.
이에 따라 RF 스위치부(120)의 송수신 경로는 쿼드밴드일 경우 6개에서 4개 의 경로(a: b1-b4)로 구현되며, 마찬가지로 트리플 밴드일 경우 5개에서 4개의 경로로 구현될 수 있다. 본 발명은 RF 스위치부(120)의 송수신 경로 중 수신 경로에 대해 공통 결선함으로써, 수신 경로를 약 1/2 정도 줄여 줄 수 있다.Accordingly, the transmission / reception path of the
그리고 디코더(130)는 쿼드 밴드일 때 6개의 송수신 경로에서 4개의 송수신 경로로 감소됨으로써, 전압 공급부(135)로부터 2개의 제어전압(vctrl 1, Vctrl 2) 만을 공급받아 RF 스위치부(120)의 송수신 경로를 제어할 수 있다. In addition, the
또한 상기 RF 스위치부(120)의 후단에는 송신 필터(140) 및 수신 필터(150)가 구성된다. 상기 송신 필터(140)는 하나 이상의 저역통과필터(LPF)로 구현되며, 제 1저역통과필터(141)는 GSM/EGSM 대역에서 고주파 잡음을 제거하며, 제 2저역통과필터(142)는 DCS/PCS 대역에서 고주파 잡음을 제거하게 된다.In addition, a
상기 수신 필터(150)는 하나 이상의 쏘우(SAW) 필터로 구현되며, 제 1쏘우 필터(151)는 수신되는 RF 신호에서 GSM 대역을 필터링하며, 제 2쏘우 필터(152)는 수신되는 RF 신호에서 EGSM 대역을 필터링하며, 제 3쏘우 필터(153)는 수신되는 RF 신호에서 DCS 대역을 필터링하며, 제 4쏘우 필터(154)는 수신되는 RF 신호에서 PCS 대역을 필터링하게 된다.The receive
이때, RF 스위치부(120)의 하나의 경로로 결선된 저주파수 수신경로(b3)는 제 1 및 제 2쏘우 필터(151,152)의 입력단으로 연결되며, 고주파수 수신 경로(b4)는 제 3 및 제 4쏘우 필터(153,154)의 입력단으로 연결된다. At this time, the low frequency reception path b3 connected to one path of the
또한 상기 수신 필터(150)의 입력단에는 수신 선로의 결선에 따른 임피던스 정합을 위해 임피던스 정합부(160)가 구성된다. 상기 임피던스 정합부(160)는 제 1 쏘우 필터(151)의 입력측에 제 1정합회로(LC1)(161), 제 2쏘우 필터(152)의 입력측에 제 2정합회로(LC2)(162), 제 3쏘우 필터(153)의 입력측에 제 3정합회로(LC3)(163), 제 4쏘우필터(154)의 입력측에 제 4정합회로(LC4)(164)를 포함하게 된다.In addition, an
상기 정합 회로(161~164)는 LC 회로로 구현될 수 있으며, 하나 이상의 인덕터(L) 및 캐패시터(C)의 조합으로 구성될 수 있으며, 바람직하게는 직렬 캐피시터(C) 및 병렬 인덕터(L)의 조합으로 구성하거나 병렬 인덕터(L)의 조합으로 구성하게 된다. The
이러한 정합 회로(161~164)는 각각의 쏘우 필터(151~154)로 입력되는 인접 주파수 대역은 차단하고 원하는 주파수 대역과 임피던스 정합을 수행하는 것으로, 수신 필터 입력의 결선에 따른 임피던스 부 정합을 해결할 수 있다. The
또한 상기 정합 회로(161~164)는 저온소성 세라믹(LTCC) 적층 공정을 사용하여 기판 내부에 실장된다. 여기서, LTCC 기판은 금 혹은 은과 같은 전도성이 우수하고 산화 분위기에서도 소성이 가능한 전도성 금속을 사용할 수 있으며, 저항, 캐패시터, 인덕터 등의 다양한 수동 소자를 구현할 수 있다. In addition, the
그리고 프론트 앤드 모듈은 트리플 밴드 또는 쿼드 밴드 등으로 다양하게 구현될 수 있으며, 이때의 RF 스위치부의 송수신 경로의 개수와 제어 전압의 개수의 감소 정도에 따라 결선 방식이 달라질 수도 있다.The front end module may be implemented in various ways such as a triple band or quad band, and the wiring scheme may vary depending on the number of transmission / reception paths of the RF switch unit and the reduction of the number of control voltages.
이상에서 본 발명에 대하여 실시 예를 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 실시 예에 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.Although the present invention has been described above with reference to the embodiments, these are merely examples and are not intended to limit the present invention. It will be appreciated that various modifications and applications are not illustrated. For example, each component shown in detail in the embodiment of the present invention may be modified. And differences relating to such modifications and applications will have to be construed as being included in the scope of the invention defined in the appended claims.
본 발명에 따른 프론트 앤드 모듈에 의하면 다중 대역의 송수신 모드 중 일부를 결선하여 하나의 경로로 처리할 수 있도록 함으로써 RF 스위치부 및 디코더 회로의 칩 크기를 줄일 수 있고, 원가 절감이 가능하다.According to the front end module according to the present invention, a part of a multi-band transmission / reception mode can be connected and processed in one path, thereby reducing the chip size of the RF switch unit and the decoder circuit and reducing the cost.
또한 디코더의 제어 전압의 개수도 줄일 수 있어, 핀 구성을 간소화할 수 있다.In addition, the number of decoder control voltages can be reduced, which simplifies the pin configuration.
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