KR20080006414A - Front end module and communication system - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 일반적인 CDMA 프론트 엔드 모듈의 구성 요소를 개략적으로 도시한 회로블록도.1 is a circuit block diagram schematically showing the components of a typical CDMA front end module.
도 2는 일반적인 CDMA 프론트 엔드 모듈이 기판상에 구현된 경우를 예시한 상면도.2 is a top view illustrating a case where a general CDMA front end module is implemented on a substrate.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 통신 시스템의 구성 요소를 개략적으로 도시한 블록도.3 is a block diagram schematically illustrating components of a communication system according to an embodiment of the present invention;
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 프론트 엔드 모듈의 구성 요소를 개략적으로 도시한 블록도.4 is a block diagram schematically illustrating components of a front end module according to an embodiment of the present invention;
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 프론트 엔드 모듈에 구비되는 로드 스위치의 단자 구성을 도시한 블록도.5 is a block diagram showing a terminal configuration of a load switch provided in the front end module according to an embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 프론트 엔드 모듈에 구비되는 레퍼런스 스위치의 단자 구성을 도시한 블록도.6 is a block diagram illustrating a terminal configuration of a reference switch provided in the front end module according to the embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 프론트 엔드 모듈이 기판 상에 실장되는 형태를 개략적으로 도시한 상면도.7 is a top view schematically illustrating a form in which the front end module is mounted on a substrate according to an embodiment of the present invention.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>
1000: 통신 시스템 100: 안테나1000: communication system 100: antenna
200: 스위칭 회로 300: 프론트 엔드 모듈200: switching circuit 300: front end module
310: 듀플렉서 320: 수신부310: duplexer 320: receiver
322: RF수신단 324: IF수신단322: RF receiver 324: IF receiver
326: 수신처리부 330: 송신부326: receiving processor 330: transmitting unit
332: IF송신단 334: 송신처리부332: IF transmitter 334: transmission processor
340: 송시대역통과필터(TxBPF) 350: 로드 스위치340: Transmit bandpass filter (TxBPF) 350: Load switch
360: 레퍼런스(Ref) 스위치 400: 기저대역처리부360: reference switch 400: baseband processor
500: 전력증폭모듈500: power amplifier module
본 발명은 프론트 엔드 모듈 및 프론트 엔드 모듈을 포함하는 통신 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a communication system comprising a front end module and a front end module.
프론트 엔드 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.A front end module (FEM) is a transmitting / receiving device that controls radio signals used on a mobile communication terminal, and is a complex component in which various electronic components are serially implemented on one substrate to minimize integration space. Means.
예를 들어, CDMA(Code Division Multiple Access) 신호를 처리하는 프론트 엔드 모듈에 대하여 살펴보면 다음과 같다.For example, a front end module that processes a code division multiple access (CDMA) signal will be described as follows.
도 1은 일반적인 CDMA 프론트 엔드 모듈의 구성 요소를 개략적으로 도시한 회로블록도이다.1 is a circuit block diagram schematically showing the components of a typical CDMA front end module.
도 1에 의하면, 일반적인 CDMA 프론트 엔드 모듈은 크게 송수신분리부(30), 송신부(50), 수신부(40), GPS(Global Position System)부(60)를 포함하여 이루어지는데, 송수신분리부(30)는 듀플렉서로 구현되고, 송신부(50)는 송신처리모듈(Tx BBA 또는 RF Transmitter)(56), 송신필터(54) 및 전력증폭단(PAM; Power Amplifier Module)(52)을 포함하여 이루어진다. 또한, 상기 수신부(40)는 저잡음증폭단(LNA; Low Noise Amplifier)(42), 수신필터(44) 및 수신처리모듈(Rx BBA 또는 RF Receiver)(46)을 포함하여 이루어지고, GPS부(60)는 GPS필터(62), GPS처리모듈(64)로 구성된다.Referring to FIG. 1, a general CDMA front end module includes a
상기 스위칭회로(20)와 안테나(10)와 연결된 듀플렉서(30)는 송수신신호를 분리하여 안테나(10) 또는 수신부(40)로 전달하는데, 안테나(10)를 통하여 GPS신호 및 CDMA신호가 수신되면 스위칭회로(20)가 두 신호를 분리한다.The
또한, 상기 수신처리모듈(46)과 송신처리모듈(56)은 기저대역처리부(70)와 연결되며, 기저대역처리부(70)는 디지털신호를 해석하여 멀티미디어 데이터를 생성하고, 각 회로부의 동작을 제어한다.In addition, the
상기 송신처리모듈(56) 및 수신처리모듈(46)은 중간주파수 신호 또는 디지털 신호를 변조/혹은 복조처리하고, A/D 또는 D/A컨버팅을 처리한다.The
상기 송신필터(54) 또는 수신필터(44)는 송신대역주파수 신호 또는 수신대역주파수 신호를 필터링하고, 전력증폭단(52)과 저잡음증폭단(42)은 각각 전달된 신호가 송신신호 또는 수신신호로서 처리될 수 있도록 소정 크기의 신호로 증폭시키 는 기능을 수행한다.The
상기 GPS부(60)는 GPS신호를 필터링하여 잡음 성분을 감쇄한 후 해당 대역 주파수만을 추출하고, 이를 중간주파수로 생성하여 기저대역처리부(70)로 전달한다.The
도 2는 일반적인 CDMA 프론트 엔드 모듈이 기판상에 구현된 경우를 예시한 상면도이다.2 is a top view illustrating a case where a general CDMA front end module is implemented on a substrate.
도 2에 의하면, 도 1을 참조하여 설명한 CDMA 프론트 엔드 모듈이 기판 상에 실장되어 있는데, 안테나(10), 스위치회로(20), GPS부(60)가 기판 상측에 실장되고, 송신부(50), 수신부(40), 송수신분리부(30)가 각각의 블록을 이루어 그 밑의 영역에 실장되어 있다.According to FIG. 2, the CDMA front end module described with reference to FIG. 1 is mounted on a substrate. The
상기 송신부(50), 수신부(40), 송수신분리부(30) 밑의 영역으로는 기저대역처리부(70)가 실장된다.The
이렇게 각종 전자부품으로 이루어지는 프론트 엔드 모듈은 송신 신호와 수신 신호를 동시에 처리하므로 심한 전파 간섭에 노출되고 고열의 발생으로 인한 신호 혼선의 영향을 발생시킨다.Since the front end module made of various electronic components simultaneously processes the transmission signal and the reception signal, the front end module is exposed to severe radio wave interference and generates the effect of signal crosstalk due to the generation of high heat.
일반적으로, 이러한 전자파 간섭은 EMI(Electromanetic Emission/Interface)라고 불리는데, 전자소자로부터 불필요하게 방사(RE: Radiated Emission)되거나 전도(CE: Conducted Emission)되는 전자파 신호, 그리고 열전도 현상은 인접된 전자소자의 기능에 장애를 주게 되어 회로기능을 악화시키고, 기기의 오동작을 일으키는 요인으로 작용한다.In general, such electromagnetic interference is called EMI (Electromanetic Emission / Interface), the electromagnetic signal unnecessarily radiated (RE) or conducted (CE) conducted from the electronic device, and the thermal conduction phenomenon of the adjacent electronic device It impairs the function, worsens the circuit function and causes the malfunction of the equipment.
따라서, 프론트 앤드 모듈에 있어서, 열적, 전기적 간섭을 최소화하는 것이 통신 품질을 유지하는데 중요한 관건이라 할 수 있으며, 전자 소자간 격리도를 고려한 회로 배치 설계는 송수신 기능을 향상시키는데 있어서 매우 중요한 요소라고 볼 수 있다. 특히, 간섭 현상과 열전도 현상은 전력증폭모듈에서 가장 많이 발생되므로 회로 배치 설계에 있어서 전력증폭모듈과 다른 구성부들간의 격리 문제를 최우선으로 고려해야 한다.Therefore, in the front end module, minimizing thermal and electrical interference is an important factor in maintaining communication quality, and circuit layout design considering isolation between electronic devices is a very important factor in improving transmission and reception functions. have. In particular, since interference and thermal conduction occur most frequently in the power amplification module, the isolation problem between the power amplification module and other components should be considered as the top priority in the circuit layout design.
일반적인 프론트 엔드 모듈의 구조에 의하면, 수신부(40), 송신부(50) 및 송수신분리부(30)가 단일 모듈을 이루지 못하고 하나의 기판상에 다른 구성부들과 함께 실장되므로 전파 영향을 최소화하지 못하고, 소자의 실장/본딩/몰딩 공정이 복잡하고 시간이 많이 소요되는 문제점이 있다.According to the structure of a general front end module, since the
또한, 종래의 프론트 앤드 모듈의 구조에 의하면, 그 크기를 최소화하는데 많은 제약이 따르게 된다.In addition, according to the structure of the conventional front end module, there are many restrictions to minimize the size.
본 발명은 최적의 배치 설계를 통하여 각 구성부 간의 격리도를 높힘으로써 전기적, 열적 간섭을 최소화할 수 있는 프론트 엔드 모듈을 제공한다.The present invention provides a front end module capable of minimizing electrical and thermal interference by increasing isolation between components through an optimal layout design.
본 발명은 소자의 배치, 단자를 통한 연결 구성이 개선된 프로트 엔드 모듈을 이용한 통신 시스템을 제공한다.The present invention provides a communication system using a front end module in which the arrangement of devices and the connection configuration through terminals are improved.
본 발명에 의한 프론트 엔드 모듈은 RF수신신호를 처리하는 수신부; RF송신신호를 처리하고, 외부로 분리된 전력증폭모듈과 연결되는 단자를 구비하는 송신 부; 및 RF송수신신호를 분리하여 전달하는 송수신분리부를 포함하여 하나의 단위모듈을 이룬다.The front end module according to the present invention includes a receiver for processing an RF received signal; A transmission unit for processing an RF transmission signal and having a terminal connected to a power amplifier module separated to the outside; And a transmission / reception section for separating and transmitting the RF transmission / reception signal to form a unit module.
또한, 본 발명에 의한 프론트 엔드 모듈에 구비되는 상기 단자는 레퍼런스 전압 단자(PA-Vref); 전원 인가 단자(PA_Vcc); 상기 전력증폭모듈로 신호를 전달하는 출력단자; 및 상기 전력증폭모듈로부터 신호를 전달받는 입력단자 중 하나 이상의 단자를 포함한다.In addition, the terminal provided in the front end module according to the present invention includes a reference voltage terminal (PA-Vref); Power supply terminal PA_Vcc; An output terminal for transmitting a signal to the power amplifier module; And one or more terminals among input terminals receiving signals from the power amplifier module.
본 발명에 의한 통신 시스템은 상기 프론트 엔드 모듈; 및 단자를 통하여 상기 프론트 엔드 모듈과 연결되는 전력증폭모듈을 포함한다.Communication system according to the present invention includes the front end module; And a power amplifier module connected to the front end module through a terminal.
이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 통신 시스템 및 프론트 엔드 모듈에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a communication system and a front end module according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 통신 시스템의 구성 요소를 개략적으로 도시한 블록도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 프론트 엔드 모듈의 구성 요소를 개략적으로 도시한 블록도이다.3 is a block diagram schematically showing the components of a communication system according to an embodiment of the present invention, Figure 4 is a block diagram schematically showing the components of a front end module according to an embodiment of the present invention.
도 3 및 도 4에 의하면, 본 발명의 실시예에 따른 통신 시스템(1000)은 크게 안테나(100), 스위칭회로(200), GPS필터(210), 프론트 엔드 모듈(300), 기저대역처리부(400) 및 전력증폭모듈(500)를 포함하여 이루어지는데, 상기 프론트 엔드 모듈(300)은 듀플렉서(310), 송신부(330), 수신부(320), 로드 스위치(350) 및 레퍼런스 스위치(360)를 포함하여 이루어진다.3 and 4, the
또한, 상기 수신부(320)는 다시 저잡음증폭기(LNA)(322a), 수신대역통과필터(Rx BPF)(322b)로 이루어지는 RF수신단(322)과, 제1믹서(324a), 제1위상동기회 로(324b), 제1IF필터(324c)로 이루어지는 IF수신단(324)과, 수신처리부(326)를 포함한다.In addition, the
또한, 상기 송신부(330)는 제2믹서(332a), 제2위상동기회로(332b), 제2IF필터(332c)로 이루어지는 IF송신단(332), 송신처리부(334) 및 송신대역통과필터(Tx BPF)(340)를 포함한다.In addition, the
상기 듀플렉서(310)는 스위칭회로(200)를 통하여 안테나(100)와 연결되고, 상기 스위칭회로(200)는 GPS필터(GPS Filter)(210)를 통하여 수신처리부(326)와 연결되며, 수신처리부(326)와 송신처리부(334)는 각각 기저대역처리부(400)와 연결된다.The
상기 프론트 엔드 모듈(300)은 적어도 4개 이상의 단자(a, b, c, d)를 구비하여 전력증폭모듈(500)과 연결되는데, 이러한 단자(a, b, c, d)를 통하여 외부의 전력증폭모듈(500)과 신호를 주고받고 전력증폭모듈(500)로 제어신호를 전달한다.The
상기 단자(a, b, c, d)에 대해서는 도 5 내지 도 6을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.The terminals a, b, c, and d will be described in detail with reference to FIGS. 5 to 6.
이와 같은 연결 구성을 갖는 통신 시스템(1000)의 구성부들에 대하여 간단히 살펴보면 다음과 같다.The components of the
상기 안테나(100)는 GPS신호와 CDMA신호를 수신하여 스위칭회로(200)로 전달하고, 스위칭회로(200)는 GPS신호와 CDMA신호를 분리하여 GPS신호는 GPS 필터(210)로 전달하며, CDMA신호는 듀플렉서(310)로 전달한다.The
상기 스위칭회로(200)는 가령, 다이플렉서(diplexer) 또는 SPDT(Single Pole Double Throw; 단극 쌍투 접점) 스위치로 구현될 수 있는데, 다이플렉서는 고성능수동소자(IPD)로 구성된 HPF(High Pass Filter; 고대역필터)와 LPF(Low Pass Filter; 저대역필터)로 이루어지며, HPF는 안테나(100)로부터 수신된 신호 중에서 상대적으로 고대역인 CDMA 신호를 통과시켜 듀플렉서(310)로 전달하고, LPF는 저대역인 GPS 신호를 필터링하여 GPS 필터(210)로 전달한다.The
그리고, SPDT 스위치는 일종의 IC(Integrated Circuit) 스위치로서, 두 가지의 정극성 제어 전압으로 DC에서 약 3GHz까지 작동하며 제어 전압은 매우 낮아서 2.4V로 개폐 조작이 가능한 특징을 갖는다.In addition, the SPDT switch is an IC (Integrated Circuit) switch, which operates from DC to about 3 GHz with two positive control voltages, and has a very low control voltage and can be opened and closed at 2.4V.
상기 듀플렉서(310)는 CDMA신호를 다시 송신신호와 수신신호로 분리하여 각각 안테나(100) 또는 수신부(320)로 전달한다.The
상기 저잡음증폭기(322a)는 잡음 성분을 억제하여 수신신호를 증폭시키고, 수신대역통과필터(322b)는 증폭 과정에서 발생한 혼재 신호들을 필터링하여 해당 대역의 수신신호만을 통과시킨다.The
상기 제1위상동기회로(324b)는 TCXO(Temperature Compensated Crystal Oscillator; 온도보상수정발진기), 비교기(Phase detector), 펄스/전압변환기, VCO 및 피드백회로(분주기)를 포함하여 구성되는데, 이러한 구성을 통하여 VCO는 안정적이고 필요에 따라 가변가능한 주파수원을 제공하게 된다.The first
상기 제1믹서(324a)는 수신대역통과필터(322b)로부터 전달된 RF수신신호를 상기 제1위상동기회로(324b)로부터 전달된 주파수원 신호와 혼합하여 중간대역(IF; Intermediate Frequency) 수신신호로 생성한다.The first mixer 324a mixes the RF reception signal transmitted from the
상기 제1IF필터(324c)는 믹싱 과정에서 혼재된 잡음 성분 신호를 필터링하고, 필터링된 신호를 수신처리부(326)로 전달한다.The first IF
상기 수신처리부(보통, "RF BBA" 또는 "RF receiver"로 지칭됨)(326)는 모듈레이터(modulator), 저대역통과필터(LPF), D/A컨버터 등을 구비하여, 수신신호를 코딩/필터링하고, 디지털신호로 변환한다.The reception processor (commonly referred to as "RF BBA" or "RF receiver") 326 includes a modulator, a low pass filter (LPF), a D / A converter, and the like to code / receive a received signal. Filter and convert to digital signal.
특히, 단일칩으로 구현된 수신처리부(326)는 내부에 GPS신호처리부(Asynchronous GPS)를 포함하고 있으며, GPS신호처리부는 GPS 필터(210)로부터 전달된 GPS신호를 복조하고, 디지털 데이터로 변환하여 기저대역처리부(400)로 전달한다.In particular, the reception processor 326 implemented as a single chip includes a GPS signal processing unit (Asynchronous GPS) therein, and the GPS signal processing unit demodulates the GPS signal transmitted from the
상기 기저대역처리부(보통, "BBA"로 지칭됨)(400)는 CPU, CDMA 디지털 변복조기, 채널 부호화기/복호화기 등을 구비하며, CDMA신호를 코딩/디코딩하여 멀티미디어 데이터로서 신호처리하고, 디스플레이장치, 키패드 등의 입출력장치를 제어하여 사용자인터페이스를 제공한다.The baseband processor (commonly referred to as "BBA") 400 includes a CPU, a CDMA digital modulator, a channel encoder / decoder, and the like, and encodes / decodes a CDMA signal to process and display the multimedia data as a multimedia data. A user interface is provided by controlling input / output devices such as a device and a keypad.
또한, 상기 기저대역처리부(400)는 송수신신호를 변복조시킴에 있어서, 신호의 세기를 감지하여 이득제어신호를 생성하고, 이득제어신호를 저잡음증폭기(322a) 또는 전력증폭모듈(500)로 전달함으로써 신호 세기를 조정하도록 한다.In addition, when the
이어서, 송신부(330)에 대하여 살펴보면, 상기 송신처리부(334)는 디모듈레이터(demodulator), 저대역통과필터, A/D컨버터 등을 구비하여, 기저대역처리부(400)로부터 전달되는 디지털화한 송신 신호를 디코딩/필터링하고, 아날로그 신호로 변환한다.Next, referring to the
상기 제2IF필터(332c)는 상기 송신처리부(334)에서 입력되는 아날로그화한 신호 중 해당 대역의 신호만을 필터링하고, 제2믹서(332a)는 제2IF필터(332c)로부터 전달된 기저대역신호를 제2위상동기회로(332b)로부터 전달된 주파수원 신호와 혼합하여 IF송신신호로 생성한다.The second IF
상기 제2위상동기회로(332b)는 전술한 제1위상동기회로(324b)와 유사한 구성을 가지며, 송신 대역 주파수를 생성하기 위한 주파수원 신호를 제공한다.The second
그리고, 상기 송신대역통과필터(340)는 수신된 신호를 RF신호로서 필터링하고, 프론트 엔드 모듈 외부에 위치된 전력증폭모듈(500)로 필터링된 신호를 전달한다.The
이러한 구성을 가지는 본 발명에 의한 프론트 엔드 모듈(300)은 종래와는 다르게 전파적 간섭을 가장 많이 일으키는 전력증폭모듈(500)을 외부에 두고, 송신부(330), 수신부(320), 듀플렉서(310)를 단일 모듈로 구성한다.The
이하, 첨부된 도면을 참조하여 프론트 엔드 모듈(300)에 포함된 레퍼런스 스위치(360), 로드 스위치(350)와 전력증폭모듈(500)의 연결 관계 및 동작에 대하여 설명한다.Hereinafter, the connection relationship and operation of the
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 프론트 엔드 모듈(300)에 구비되는 로드 스위치(350)의 단자 구성을 도시한 블록도이다.5 is a block diagram illustrating a terminal configuration of the
상기 송신대역통과필터(340)로부터 필터링된 신호가 전달되면, 상기 전력증폭모듈(500)은 전달된 신호가 안테나(100)를 통하여 방출될 수 있도록 충분한 크기로 증폭시키는데, 다수개의 단자를 통하여 프론트 엔드 모듈(300)의 로드 스위 치(350), 레퍼런스 스위치(360), 듀플렉서(310) 및 송신대역통과필터(340)와 연결된다.When the filtered signal is transmitted from the
도 5에 의하면, 상기 로드스위치(350)에는 "Vbatt" 단자, "PA_Vcc" 단자, "LS_out" 단자가 구비되고, 전력증폭모듈(512)에는 "PA_Vcc" 단자, "PA_Vcon" 단자, "PA_Vref" 단자, "P_in" 단자, "P_out" 단자가 구비된다.Referring to FIG. 5, the
상기 로드스위치(300)는 "Vbatt" 단자를 통하여 전원부(배터리 회로)와 연결되고 전원을 인가받는다.The
또한, 로드스위치(350)는 "PA_Vcc_on" 단자를 통하여 기저대역처리부(400)와 연결되고, 기저대역처리부(400)로부터 제어신호를 전달받아 제어신호가 하이 모드인지 로우 모드인지의 여부를 판별한다.In addition, the
상기 로드스위치(350)는 제어신호가 하이 모드이면 전력증폭모듈(500)로 전원을 공급하고, 로우 모드이면 전력증폭모듈(500)로 전원을 공급하지 않는다.The
상기 로드스위치(350)는 "LS_out" 단자를 통하여 전원부로부터 인가된 전원을 출력시키고, 전력증폭모듈(500)의 "PA_Vcc" 단자는 로드스위치의 "LS_out" 단자와 연결되어 인가된 전원을 공급받는다.The
이와 같은 로드스위치(350)는 개별적인 스위치 소자로 구비되거나, 저항, 스위칭 트랜지스터, 커패시터, 다이오드를 이용한 스위칭 회로로 구현될 수 있다.Such a
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 프론트 엔드 모듈에 구비되는 레퍼런스 스위치(360)의 단자 구성을 도시한 블록도이다.6 is a block diagram illustrating a terminal configuration of the
도 6에 의하면, 레퍼런스 스위치(360)는 내부에 2개의 스위칭 소자를 포함한 회로가 구성되어 있는데, 스위칭 소자로는 BJT(Bipolar Junction Transistor)와 같은 트랜지스터 반도체 소자가 이용될 수 있다. 본 발명의 실시예에서 상기 스위칭 소자는 BJT(트랜지스터)로 구비되는 것으로 한다.Referring to FIG. 6, the
상기 2개의 트랜지스터는 전력증폭모듈(500)의 증폭 동작을 위한 기준 전압을 제공하는데, 4개의 저항(R1, R2, R3, R4)과 회로를 구성하여 총 5개의 단자를 형성한다.The two transistors provide a reference voltage for the amplification operation of the
이때, npn BJT인 제1트랜지스터(Q1)의 컬렉터는 접지단(GND)이 되고, 에미터는 플로팅(floating; 보통, 전기적으로 연결되지 않으며 소자를 기판이나 하우징에 고정할때 사용됨)단이 된다.At this time, the collector of the first transistor Q1, which is npn BJT, becomes the ground terminal GND, and the emitter becomes a floating (usually, it is not electrically connected and used when fixing the device to the substrate or the housing).
제1트랜지스터(Q1)의 베이스단은 제4저항(R4)을 구비하여 인에이블 신호단(V_en, en; enable)이 되고, 접지단(GND)과 인에이블 신호단(V_en)은 제2저항(R2)을 통하여 연결된다.The base terminal of the first transistor Q1 includes a fourth resistor R4 to enable the enable signal terminals V_en and en; and the ground terminal GND and the enable signal terminal V_en have a second resistor. Connected via (R2).
그리고, pnp BJT인 제2트랜지스터(Q2)의 컬렉터는 기준전압 생성신호단(V_reg, reg; regulator)이 되고, 제2트랜지스터(Q2)의 베이스는 제3저항(R3)을 통하여 컬렉터와 연결되며, 제1저항(R1)을 통하여 제1트랜지스터(Q1)의 에미터와 연결된다. 제2트랜지스터(Q2)의 에미터는 기준전압출력단(V_ref, ref; reference)이 된다.The collector of the second transistor Q2, which is pnp BJT, becomes the reference voltage generation signal terminal (V_reg, reg; regulator), and the base of the second transistor Q2 is connected to the collector through the third resistor R3. The first resistor R1 is connected to the emitter of the first transistor Q1. The emitter of the second transistor Q2 becomes the reference voltage output terminal V_ref, ref; reference.
상기 기준전압 생성신호단(V_reg)으로 약 2.9V의 전압이 인가되고 기저대역처리부(400)로부터 증폭제어신호(인에이블 신호)가 인에이블 신호단(V_en)으로 입력되면 제1트랜지스터(Q1)의 컬렉터의 전위가 낮아진다.When a voltage of about 2.9 V is applied to the reference voltage generation signal terminal V_reg and an amplification control signal (enable signal) is input from the
상기 제1트랜지스터(Q1)의 컬렉터 전위가 낮아지면, 제1저항(R1)과 제3저항(R3)에 소정 수치의 전압이 걸리고, 제2트랜지스터(Q2)가 동작(Turn on)되어 컬렉터, 즉 기준전압 생성신호단(V_reg)로 전압이 인가될 수 있다.When the collector potential of the first transistor Q1 is lowered, a voltage of a predetermined value is applied to the first resistor R1 and the third resistor R3, and the second transistor Q2 is operated to turn on the collector, That is, a voltage may be applied to the reference voltage generation signal terminal V_reg.
기준전압 생성신호단(V_reg)에 전압이 인가됨에 따라 내부 회로에 전류가 흐르고 제2트랜지스터(Q2)의 에미터, 즉 기준전압출력단(Vref)으로 해당 대역 주파수의 처리를 위한 기준전압이 최종적으로 출력된다.As voltage is applied to the reference voltage generation signal terminal V_reg, current flows in the internal circuit, and the reference voltage for processing the corresponding band frequency is finally transmitted to the emitter of the second transistor Q2, that is, the reference voltage output terminal Vref. Is output.
한편, 상기 전력증폭모듈(500)은 입력매칭회로, 구동증폭기(DA; Driver Amplifier), 중간매칭회로, 전력증폭기(PA; Power Amplifier), 출력매칭회로, 바이어스회로(전력증폭모듈의 구성부들은 도시되지 않음)를 포함하여 구성되며, 전술한 대로 5개의 단자를 구비한다.The
우선, 상기 "PA_Vcc" 단자는 전력증폭모듈(500)과 2개의 라인으로 연결되고, 각각의 라인을 통하여 제1전원(Vcc1)과 제2전원(Vcc2)을 전달한다.First, the "PA_Vcc" terminal is connected to the
이때 상기 제1전원과 제2전원으로는 3.8V 내지 4.2V의 전원이 공급된다.At this time, 3.8V to 4.2V power is supplied to the first power supply and the second power supply.
또한, 상기 전력증폭모듈(500)은 "P_in" 단자를 통하여 송신대역통과필터(340)와 연결되고, "P_in" 단자를 통하여 입력된 RF신호를 증폭시킨다.In addition, the
상기 전력증폭모듈(500)은 "P_out" 단자를 통하여 듀플렉서(310; 도 4 참조)와 연결되고, "P_out" 단자를 통하여 증폭된 RF신호를 듀플렉서(310)로 출력시킨다.The
상기 "PA_Vcon" 단자는 레퍼런스 스위치(360)의 인에이블 신호단과 연결되어 인에이블 신호를 전달받는데, 인에이블 신호에 따라 전력증폭모듈(500)의 동작 상 태가 결정된다.The “PA_Vcon” terminal is connected to the enable signal terminal of the
또한, 상기 "PA_Vcon" 단자는 전력증폭모듈(500) 내부에 위치된 바이어스 트랜지스터와 연결될 수 있으며, 하이 또는 로우 상태의 전압을 전달함으로써 증폭 트랜지스터의 베이스단 전류가 제어되도록 한다.In addition, the "PA_Vcon" terminal may be connected to a bias transistor located inside the
상기 "PA_Vref" 단자는 레퍼런스 스위치(360)의 기준전압출력단과 연결되어 기준전압을 제공받으며, 전력증폭모듈(500) 내부에 구비된 바이어스 트랜지스터와 연결될 수 있는데, 상기 "PA_Vref" 단자는 액티브 영역에서 일정량의 전류를 공급받아 상기 전력증폭모듈(500)에 구비되는 증폭 트랜지스터의 베이스단으로 전달한다.The "PA_Vref" terminal is connected to the reference voltage output terminal of the
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 프론트 엔드 모듈(300)이 기판 상에 실장되는 형태를 개략적으로 도시한 상면도이다.7 is a top view schematically illustrating a form in which the
도 7에 도시된 것처럼, 프론트 엔드 모듈(300)은 듀플렉서(310)가 기판의 중앙부 상단에 실장되고 그 밑으로 형성된 격리벽(Isolation wall)(G)에 의하여 송신부(330), 수신부(320)가 분리되어 양측으로 실장된다.As shown in FIG. 7, the
즉, 전자 소자간 격리도를 고려한 회로 배치 설계는 송수신 기능을 향상시키는데 있어서 매우 중요한 요소이며, 예를 들어 상기 수신대역통과필터(322b)의 입/출력단과 전력증폭모듈(500)과의 격리도는 회로의 안정성을 유지하는데 매우 중요한 요인이라 볼 수 있다.That is, the circuit arrangement design considering the isolation between electronic devices is a very important factor in improving the transmission / reception function. For example, the isolation between the input / output terminal of the
이때 필요로 되는 격리 수치는 수신대역통과필터(322b)의 출력단과는 약 79dB로, 최소 5dB 이상되어야 하고, 수신대역통과필터(322b)의 입력단과는 약 64dB 로, 최소 60dB 이상은 되어양 한다.At this time, the required isolation value should be at least 5dB at least 79dB from the output of the
그러나, 본 발명에 의한 프론트 엔드 모듈(300)은 전력증폭모듈(500)을 외부에 두고, 제어용 스위치 - 로드 스위치(350), 레퍼런스 스위치(360)를 내부에 두어 연결함으로써 전력증폭모듈(500)로부터 발생되는 전파 간섭의 영향을 최소화하였다.However, in the
도 7에 의하면, 격리벽(G)의 우측으로 수신부(320)의 구성부들이 실장되고 격리벽(G)의 좌측으로 송신부(330)의 구성부들이 실장되는데, 상기 송신처리부(334)와 IF송신단(332)은 하나의 칩으로 구현되고 송신대역통과필터(Tx BPF)(340)와 로드 스위치(350), 레퍼런스 스위치(360)는 별개의 소자로 실장된 형태를 볼 수 있다.According to FIG. 7, components of the
따라서, 로드 스위치(350)와 레퍼런스 스위치(360)와 연결된 전력증폭모듈(500)로부터 간섭 전파가 발생되고, 이것이 프론트 엔드 모듈(300) 내부에 영향을 준다고 하여도 격벽(G)에 의하여 차단되는 구조를 가지며, 수신대역통과필터(322b)는 기판 우측의 끝단에 인접되게 배치되므로 격리도가 최대화된다.Therefore, interference propagation is generated from the
이상에서 본 발명에 대하여 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.Although the present invention has been described above with reference to the embodiments, these are only examples and are not intended to limit the present invention, and those skilled in the art to which the present invention pertains may have an abnormality within the scope not departing from the essential characteristics of the present invention. It will be appreciated that various modifications and applications are not illustrated. For example, each component specifically shown in the embodiment of the present invention can 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 의하면, 스위치 소자를 프론트 엔드 모듈에 포함시키고, 전력증폭모듈은 제외시키며, 전력증폭모듈과의 연결 구성을 위하여 단자 구조가 개선됨으로써 사이즈는 최소화되면서도 구성부간 충분한 격리도가 확보되어 송수신 기능이 향상되는 프론트 엔드 모듈을 제공할 수 있다.According to the present invention, the switch element is included in the front end module, the power amplifier module is excluded, and the terminal structure is improved for the connection configuration with the power amplifier module. Can provide improved front end modules.
Claims (7)
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2006
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