KR20080036642A - 고주파 프론트 엔드 모듈 및 듀플렉서 - Google Patents

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Abstract

안테나 단자에 서지 대책 소자를 배치하지 않고 LOW측의 수신 신호 출력 단자측에 서지의 침입을 방지할 수 있는 고주파 프론트 엔드 모듈을 얻는다.
안테나 단자(ANT)와 다이플렉서(20)와 고주파 스위치(11G, 11D)와 LC 필터(12G, 12D)와 SAW 듀플렉서(13G, 13D)를 구비한 고주파 프론트 엔드 모듈. SAW 듀플렉서(13G)는 탄성 표면파 필터(850SAW, 900SAW)와, 그 입력측에 배치된 하이 패스 필터(콘덴서(Ca)와 인덕터(La), 콘덴서(Cg)와 인덕터(Lg))로 구성되고, 그 하이 패스 필터는 안테나 단자(ANT)로부터 침입하는 서지 대책 기능이 있는 위상 정합 소자로서 작용한다.
Figure P1020087006292
고주파 프론트 엔드 모듈, 듀플렉서

Description

고주파 프론트 엔드 모듈 및 듀플렉서{HIGH­FREQUENCY FRONT END MODULE, AND DUPLEXER}
본 발명은 고주파 프론트 엔드 모듈 및 듀플렉서, 특히 주파수 대역이 다른 복수의 고주파 송수신 신호를 처리하는 고주파 프론트 엔드 모듈, 및 주파수 대역이 다른 복수의 수신 신호를 분파하기 위한 듀플렉서에 관한 것이다.
일반적으로, 휴대 전화기 등의 이동체 통신 장치에 있어서의 고주파 프론트 엔드 모듈에 있어서, 서지(surge)(ESD : 정전기 방전, 주파수 300㎒ 전후)는 안테나로부터 침입해 온다. 그 때문에, 서지 대책 소자는 안테나 단자와 그라운드 사이에 배치하는 것이 일반적이며, 특허문헌1에서는 인덕턴스 소자를 배치하는 것, 특허문헌2에서는 배리스터(varistor)를 배치하는 것이 제안되어 있다. 그러나, 안테나 단자에 직접 설치된 서지 대책 소자는 송신 또는 수신 신호의 손실을 증대시켜 버린다는 기본적인 문제점을 갖고 있었다.
그런데, 일반적으로 1.5㎓ 이상의 비교적 높은 통과 대역의 신호(이하, HIGH측 고주파 신호라고 칭한다)와 1.0㎓ 이하의 비교적 낮은 통과 대역의 신호(이하, LOW측 고주파 신호라고 칭한다)를 분파하기 위한 다이플렉서를 구비한 고주파 프론트 엔드 모듈에 있어서는, HIGH측의 신호 경로에서는 다이플렉서의 하이 패스 필터 에서 서지가 감쇠되므로 그다지 문제는 되지 않지만, LOW측의 신호 경로에는 서지가 침입해 버리는 일이 있었다.
특히, LOW측의 수신 신호 출력 단자에는 통상 탄성파 필터 등의 서지에 약한 소자가 배치되어 있으므로 이것을 보호하기 위한 서지 대책이 요망되고 있었다.
[특허문헌1 : 일본 특허 공개 2003-18040호 공보]
[특허문헌2 : 일본 특허 공개 2003-101434호 공보]
그래서, 본 발명의 목적은 안테나 단자에 서지 대책 소자를 배치하지 않고 LOW측의 수신 신호 출력 단자측에 서지의 침입을 방지할 수 있는 고주파 프론트 엔드 모듈 및 듀플렉서를 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 제 1 발명은,
주파수 대역이 다른 제 1 및 제 2 고주파 송수신 신호를 처리하는, 제 1 고주파 송수신 신호의 주파수 대역이 제 2 고주파 송수신 신호의 주파수 대역보다 낮은 고주파 프론트 엔드 모듈로서,
안테나 단자와 제 1 고주파 송수신 신호 처리부 사이의 제 1 신호 경로와, 안테나 단자와 제 2 고주파 송수신 신호 처리부 사이의 제 2 신호 경로를 분파하기 위한 다이플렉서와,
상기 제 1 신호 경로에 설치되어 상기 제 1 고주파 송수신 신호의 수신 신호 및 송신 신호의 신호 경로를 스위칭하는 제 1 고주파 스위치와,
상기 제 1 신호 경로의 수신 신호 경로 상으로서 상기 제 1 고주파 스위치의 후단에 설치되어 상기 제 1 고주파 수신 신호를 통과 대역으로 하는 탄성파 필터와,
상기 탄성파 필터와 상기 제 1 고주파 스위치 사이에 설치되어 상기 탄성파 필터와 상기 제 1 고주파 스위치 사이의 위상을 정합시키는 기능을 가짐과 아울러, 서지를 제거하는 기능도 갖고 있는 서지 대책 기능이 있는 위상 정합 소자를 구비한 것을 특징으로 한다.
제 1 발명에 따른 고주파 프론트 엔드 모듈에 있어서는 서지를 제거하는 기능도 갖고 있는 서지 대책 기능이 있는 위상 정합 소자를 탄성파 필터와 제 1 고주파 스위치 사이에 설치했으므로, 제 1 신호 경로의 수신 신호 경로(LOW측 고주파 송수신 신호의 수신 신호 경로)에 안테나로부터 서지가 침입한 경우, 서지 대책 기능이 있는 위상 정합 소자에 의해 상기 서지가 제거되게 되어, 별도의 서지 대책 소자를 부가하지 않고 탄성파 필터를 서지로부터 보호할 수 있다.
제 1 발명에 따른 고주파 프론트 엔드 모듈에 있어서 상기 서지 대책 기능이 있는 위상 정합 소자는 콘덴서 및 인덕터를 포함해서 구성된 하이 패스 필터 기능을 갖는 것이 바람직하다. 서지 대책 기능이 있는 위상 정합 소자는 제 1 고주파 송수신 신호를 통과 대역으로 하고, 서지의 주파수 대역을 감쇠 대역으로 한 것이면 밴드패스 필터라도 상관없지만, 하이 패스 필터로 해서 구성함으로써 전송 손실이 적어진다.
또한, 상기 하이 패스 필터의 컷오프 주파수는 200~600㎒인 것이 바람직하다. 일반적으로 서지의 주파수는 200~600㎒(특히, 300㎒ 전후)이며, 하이 패스 필터는 이 주파수 대역을 컷오프(차단) 주파수로 하는 것이 바람직하다.
상기 하이 패스 필터는 제 1 신호 경로의 수신 신호 경로와 그라운드 사이에 삽입된 LC 직렬 공진 회로로 구성함으로써, 서지 대책 기능이 있는 위상 정합 소자에 직렬 공진에 의한 노치 기능이 부가되고, 서지의 주파수 대역에 감쇠극을 만들 수 있어 서지 차단 효과를 더욱 높일 수 있다.
또는, 상기 하이 패스 필터는 상기 제 1 신호 경로의 수신 신호 경로 상에 삽입된 LC 병렬 공진 회로로 구성함으로써, 서지 대책 기능이 있는 위상 정합 소자에 병렬 공진에 의한 노치 기능이 부가되고, 서지의 주파수 대역에 감쇠극을 만들 수 있어 서지 차단 효과를 더욱 높일 수 있다.
또한, 상기 하이 패스 필터는 제 1 고주파 스위치측에 설치된 콘덴서와 탄성파 필터측에 설치된 션트 인덕터를 포함해서 구성되어 있어도 된다. 제 1 고주파 스위치측에 설치된 콘덴서가 제 1 고주파 스위치의 직류 성분의 컷 콘덴서로서 기능하게 된다.
상기 제 1 고주파 송수신 신호의 수신 신호는 주파수 대역이 다른 제 1A 및 제 1B 수신 신호를 더 포함하고, 상기 탄성파 필터는 제 1A 및 제 1B 수신 신호를 각각 통과 대역으로 하는 제 1 및 제 2 탄성파 필터를 포함하는 탄성파 듀플렉서로서 구성되어 있으며, 상기 서지 대책 기능이 있는 위상 정합 소자는 상기 제 1 및 제 2 탄성파 필터에 각각 부가된 제 1 및 제 2 서지 대책 기능이 있는 위상 정합 소자로 이루어지고, 상기 제 1 서지 대책 기능이 있는 위상 정합 소자는 상기 제 1 고주파 스위치와 상기 제 2 서지 대책 기능이 있는 위상 정합 소자의 분기점에서 제 1 탄성파 필터측을 봤을 때에 상기 제 1B 수신 신호에 대하여 오픈되도록 설정되어 있으며, 상기 제 2 서지 대책 기능이 있는 위상 정합 소자는 상기 제 1 고주파 스위치와 상기 제 1 서지 대책 기능이 있는 위상 정합 소자의 분기점에서 제 2 탄성파 필터측을 봤을 때에 상기 제 1A 수신 신호에 대하여 오픈되도록 설정되어 있어도 된다. 즉, 탄성파 필터는 서로 다른 통과 대역을 갖는 2개의 탄성파 필터를 병렬로 설치해서 듀플렉서로서 구성해도 된다. 이 경우, 각 탄성파 필터의 전단에 서지 대책 기능이 있는 위상 정합 소자가 각각 부가된다.
상기 탄성파 필터는 SAW(표면 탄성파) 필터 또는 BAW(벌크 탄성파) 필터를 사용할 수 있다. 이들 탄성파 필터는 감쇠 특성이 뛰어나고, 통상 단품의 칩형이다. 따라서, 이것을 고주파 스위치와 함께 모듈화할 때는 고주파 스위치 사이의 위상을 정합시키기 위해 위상 정합 소자가 필요하게 된다.
상기 다이플렉서, 상기 제 1 고주파 스위치, 상기 탄성파 필터 및 상기 서지 대책 기능이 있는 위상 정합 소자는 복수의 유전체층을 적층해서 이루어지는 적층체에 의해 일체화되어 있는 것이 바람직하다. 이 적층체는 복수의 세라믹층을 적층해서 이루어지는 세라믹 다층 기판이나 복수의 수지층을 적층해서 이루어지는 수지 다층 기판이여도 된다. 이들 기능 소자를 적층체에 의해 일체화함으로써 모듈의 소형화를 달성할 수 있고, 또한 일체화시에 각 기능 소자 사이의 임피던스 정합을 실현해 둠으로써 새로운 임피던스 정합 소자의 부가를 생략할 수 있다.
상기 탄성파 필터는 통상 2개의 평형 출력 단자를 갖는 밸런스형 탄성 필터이며, 그 2개의 평형 출력 단자의 사이에는 각 출력 단자 사이의 임피던스를 정합하기 위한 임피던스 정합 소자가 배치되고, 상기 탄성파 필터, 상기 임피던스 정합 소자 및 상기 서지 대책 기능이 있는 위상 정합 소자는 칩 부품으로서 상기 적층체의 동일면에 탑재되어 있으며, 상기 서지 대책 기능이 있는 위상 정합 소자는 상기 임피던스 정합 소자에 대하여 상기 탄성파 필터를 사이에 개재하여 배치되어 있는 것이 바람직하다. 임피던스 정합 소자나 위상 정합 소자와 같은 정합 소자는 다른 부품으로부터 전자기적인 영향을 받으면, 임피던스나 위상이 벗어나버려 소정의 기능을 충분하게 달성하지 못하게 된다. 그래서, 이들 기능 소자를 비교적 사이즈가 큰 탄성파 필터를 사이에 두고 배치함으로써 각 정합 소자 사이의 간섭을 최소한으로 억제할 수 있다.
상기 제 1 신호 경로의 송신 신호 경로 상에는 콘덴서 및 인덕터로 이루어지는 LC 필터가 배치되고, 상기 LC 필터를 구성하는 콘덴서 및 인덕터 중 적어도 한쪽은 상기 적층체에 내장되어 있으며, 또한 상기 콘덴서 및 인덕터는 적층체의 적층 방향으로 평면으로 봤을 때에 상기 서지 대책 기능이 있는 위상 정합 소자와는 겹치지 않도록 배치되어 있는 것이 바람직하다. 제 1 신호 경로에 있어서 송신 신호가 수신 경로에 들어가 버리면, 수신 신호를 적절히 처리할 수 없게 될 뿐만 아니라, 경우에 따라서는 탄성파 필터가 파괴될 우려가 있다. 기능 소자를 다층 기판으로의 내장 또는 외부 부착에 관계없이, LC 필터를 구성하는 소자와 서지 대책 기능이 있는 위상 정합 소자를 평면으로 봤을 때 겹치지 않도록 배치함으로써 신호의 크로스토크(crosstalk)를 억제할 수 있다.
상기 하이 패스 필터는 상기 제 1 신호 경로의 수신 신호 경로 상에 설치된 2개의 콘덴서와, 그 2개의 콘덴서의 사이에 션트 접속된 인덕터로 이루어지는 T형 하이 패스 필터로서 구성해도 된다. 통상, 같은 시스템의 송수신 신호에서는 송신 신호 대역보다 수신 신호 대역쪽이 고주파측에 설정되어 있다. 그래서, 고주파 스위치의 후단(수신측)에 설치되어 있는 하이 패스 필터에 의해 비록 송신 신호가 유입되었다고 해도, 어느 정도는 유입 신호의 레벨을 저하시킬 수 있다. 특히, T형 하이 패스 필터는 감쇠가 급준(急峻)하므로 신호 레벨의 저하가 현저하다.
제 2 발명은 주파수 대역이 다른 제 1A 및 제 1B 수신 신호를 분파하기 위한 듀플렉서로서,
상기 제 1A 및 제 1B 수신 신호를 각각 통과 대역으로 하는 제 1 및 제 2 탄성파 필터를 포함하고,
상기 제 1 및 제 2 탄성파 필터 각각의 수신 신호의 입력측에는 각각 제 1 및 제 2 하이 패스 필터가 부가되어 있으며,
상기 제 1 하이 패스 필터는 상기 제 1A 및 제 1B 수신 신호의 분파점에서 제 1 탄성파 필터측을 봤을 때에 상기 제 1B 수신 신호에 대하여 오픈해되도록 설정되고 있고, 상기 제 2 하이 패스 필터는 상기 분파점에서 제 2 탄성파 필터측을 봤을 때에 상기 제 1A 수신 신호에 대하여 오픈되도록 설정되어 있는 것을 특징으로 한다.
제 2 발명에 따른 듀플렉서에 있어서는 서로 다른 통과 대역을 갖는 제 1 및 제 2 탄성파 필터를 병렬로 설치하고 있으므로 수신 신호를 효율적으로 분파할 수 있음과 아울러, 수신 신호의 입력측에 설치된 제 1 및 제 2 하이 패스 필터를 서지 대책 기능이 있는 위상 정합 소자로서 구성함으로써 안테나로부터 침입한 서지를 제거할 수 있어 제 1 및 제 2 탄성파 필터를 서지로부터 보호할 수 있다.
<발명의 효과>
본 발명에 의하면, 제 1 고주파 송수신 처리부의 수신 신호 출력 단자측으로의 서지의 침입을 방지할 수 있어 탄성파 필터를 서지로부터 보호할 수 있고, 또한 안테나 단자로부터 서지 대책 소자를 생략할 수 있어 신호의 손실을 해소할 수 있다. 또, 새로운 소자를 추가하지 않고 위상 정합 기능 및 서지 대책 기능을 발휘시킬 수 있다.
도 1은 제 1 실시예인 고주파 프론트 엔드 모듈을 나타내는 등가 회로도이다.
도 2는 제 1 실시예의 세라믹 다층 기판의 각 시트층(밑에서부터 제 1~제 8 층)으로 형성된 전극형상을 나타내는 설명도이다.
도 3은 제 1 실시예의 세라믹 다층 기판의 각 시트층(밑에서부터 제 9~제 16 층)으로 형성된 전극형상을 나타내는 설명도이다.
도 4는 제 1 실시예의 세라믹 다층 기판의 표면에 있어서의 각 회로 소자의 탑재 상태를 나타내는 평면도이다.
도 5는 제 2 실시예인 고주파 프론트 엔드 모듈을 나타내는 등가 회로도이다.
도 6은 제 2 실시예의 세라믹 다층 기판의 각 시트층(밑에서부터 제 1~제 8 층)으로 형성된 전극형상을 나타내는 설명도이다.
도 7은 제 2 실시예의 세라믹 다층 기판의 각 시트층(밑에서부터 제 9~제 15 층)으로 형성된 전극형상을 나타내는 설명도이다.
도 8은 제 2 실시예의 세라믹 다층 기판의 각 시트층(밑에서부터 제 16~제 18층)으로 형성된 전극형상을 나타내는 설명도이다.
도 9는 제 2 실시예의 세라믹 다층 기판의 표면에 있어서의 각 회로 소자의 탑재 상태를 나타내는 평면도이다.
도 10은 제 3 실시예인 고주파 프론트 엔드 모듈의 주요부를 나타내는 등가 회로도이다.
도 11은 제 4 실시예인 고주파 프론트 엔드 모듈의 주요부를 나타내는 등가 회로도이다.
도 12의 (A)는 상기 제 1 실시예의 서지 대책 기능이 있는 위상 정합 소자를 나타내는 등가 회로도, (B)는 그 감쇠 특성을 나타내는 그래프이다.
도 13의 (A)는 상기 제 1 실시예의 서지 대책 기능이 있는 위상 정합 소자의 변형예를 나타내는 등가 회로도, (B)는 그 감쇠 특성을 나타내는 그래프이다.
이하, 본 발명에 따른 고주파 프론트 엔드 모듈 및 듀플렉서의 실시예에 대해서 첨부된 도면을 참조해서 설명한다.
(제 1 실시예, 도 1~도 4 참조)
제 1 실시예인 고주파 프론트 엔드 모듈은, 도 1의 등가 회로에 나타내는 바 와 같이, 4개의 주파수 대역이 다른 통신 시스템(GSM850 시스템, GSM900 시스템, DCS1800 시스템, PCS1900 시스템)에 대응하는 쿼드 밴드(quad band）대응형의 고주파 복합 부품(고주파 프론트 엔드 모듈)으로 해서 구성되어 있다.
즉, 이 고주파 프론트 엔드 모듈은 안테나 단자(ANT)의 후단에 GSM850/900 시스템의 제 1 신호 경로와, DCS1800/PCS1900 시스템의 제 2 신호 경로를 분기하는 다이플렉서(20)를 구비하고 있다. 또한, GSM850/900 시스템은 제 1 고주파 스위치(11G)와 제 1 LC 필터(12G)와 SAW 듀플렉서(13G)를 구비하고 있다. 또, DCS1800/PCS1900 시스템도 마찬가지로 제 2 고주파 스위치(11D)와 제 2 LC 필터(12D)와 SAW 듀플렉서(13D)를 구비하고 있다.
제 1 고주파 스위치(11G)는 안테나 단자(ANT)와 제 1 송신측 입력 단자 GSM850/900Tx 사이의 신호 경로와, 안테나 단자(ANT)와 제 1 수신측 밸런스 출력 단자(GSM850Rx, GSM900Rx) 사이의 신호 경로를 선택적으로 스위칭한다. 제 1 LC 필터(12G)는 제 1 고주파 스위치(11G)와 제 1 송신측 입력 단자(GSM850/900Rx) 사이에 배치되어 있다. 제 1 SAW 듀플렉서(13G)는 제 1 고주파 스위치(11G)와 제 1 수신측 밸런스 출력 단자(GSM850Rx, GSM900Rx) 사이에 배치되어 있다.
한편, 제 2 고주파 스위치(11D)는 안테나 단자(ANT)와 제 2 송신측 입력 단자(DCS1800/PCS1900Tx) 사이의 신호 경로와, 안테나 단자(ANT)와 제 2 수신측 밸런스 출력 단자(DCS1800Rx, PCS1900Rx) 사이의 신호 경로를 선택적으로 스위칭한다. 제 2 LC 필터(12D)는 제 2 고주파 스위치(11D)와 제 2 송신측 입력 단자(DCS1800/PCS1900Tx) 사이에 배치되어 있다. 제 2 SAW 듀플렉서(13D)는 제 2 고 주파 스위치(11D)와 제 2 수신측 밸런스 출력 단자(DCS1800Rx, PCS1900Rx) 사이에 배치되어 있다.
다이플렉서(20)는, 송신시에는 GSM 시스템 또는 DCS/PCS 시스템으로부터의 송신 신호를 선택해서 안테나 단자(ANT)에 보내고, 수신시에는 안테나 단자(ANT)에서 수신한 수신 신호를 GSM 시스템 또는 DCS/PCS 시스템으로 선택해서 보낸다.
이 다이플렉서(20)에 있어서 인덕터(Lt1)와 콘덴서(Ct1)로 이루어지는 병렬 회로(로우 패스 필터)가 안테나 단자(ANT)와 제 1 고주파 스위치(11G) 사이에 접속되고, 이 병렬 회로의 제 1 고주파 스위치(11G)측이 콘덴서(Cu1)를 통해 접지된다. 또, 안테나 단자(ANT)와 제 2 고주파 스위치(11D) 사이에는 콘덴서(Cc1, Cc2)가 직렬 접속되고, 그들의 접속점이 인덕터(Lt2) 및 콘덴서(Ct2)를 통해 접지된다. 즉, 인덕터(Lt2) 및 콘덴서(Cc1, Cc2)에서 하이 패스 필터가 형성되어 있다.
제 1 고주파 스위치(11G)에 있어서 다이오드(GD1)는 애노드가 다이플렉서(20)에 접속되고, 캐소드가 제 1 LC 필터(12G)에 접속되며, 또한 인덕터(GSL1)를 통해 접지된다. 또한, 콘덴서(AGCt)와 인덕터(AGS)로 이루어지는 직렬 회로가 다이오드(GD1)와 병렬로 접속되어 있다.
또한, 다이오드(GD2)는 캐소드가 인덕터(GSL2)를 통해 다이플렉서(20)에 접속됨과 아울러 제 1 SAW 듀플렉서(13G)에 접속되어 있고, 애노드가 콘덴서(GC5)를 통해 접지된다. 다이오드(GD2)의 애노드와 콘덴서(GC5)의 접속점에 저항(GR)을 통해 제어 단자(Vc1)가 접속되어 있다. 또, 제어 단자(Vc1)와 저항(GR)의 접속점은 콘덴서(C1)를 통해 접지된다.
제 1 LC 필터(12G)는, 제 1 고주파 스위치(11G)와 제 1 송신측 입력 단자(GSM850/900Tx) 사이에 인덕터(GLt1)와 콘덴서(GCc1)의 병렬 회로(로우 패스 필터)를 접속시킨 것이다. 인덕터(GLt1)의 양단은 각각 콘덴서(GCu1, GCu2)를 통해 접지된다. 또한, 제 1 LC 필터(12G)와 제 1 송신측 입력 단자(GSM850/900Tx) 사이에는 직류 성분을 컷트하기 위한 콘덴서(C2)가 접속되어 있다.
제 1 SAW 듀플렉서(13G)는 탄성 표면파 필터(850SAW, 900SAW)와 인덕터(La, Lg), 콘덴서(Ca, Cg)로 구성되어 있다. 탄성 표면파 필터(850SAW)는 그 입력측이 콘덴서(Ca)를 통해 제 1 고주파 스위치(11G)의 인덕터(GSL2)에 접속되고, 또한 인덕터(La)를 통해 접지된다. 또한, 탄성 표면파 필터(900SAW)는 그 입력측이 콘덴서(Cg)를 통해 제 1 고주파 스위치(11G)의 인덕터(GSL2)에 접속되고, 또한 인덕터(Lg)를 통해 접지된다.
탄성 표면파 필터(850SAW, 900SAW)의 출력측에는 각각 인덕터(L1, L2)가 개재되고, 제 1 수신측 밸런스 출력 단자(GSM850Rx, GSM900Rx)에 접속되어 있다. 인덕터(L1, L2)는 제 1 수신측 밸런스 출력 단자(GSM850Rx, GSM900Rx)의 위상을 정합하기 위한 것이다.
한편, 제 2 고주파 스위치(11D)에 있어서 다이오드(DD1)는 애노드가 다이플렉서(20)에 접속되고, 캐소드가 제 2 LC 필터(12D)에 접속되며, 또 인덕터(DSL1)를 통해 접지된다. 또한, 콘덴서(DPCt)와 인덕터(DPSL)로 이루어지는 직렬 회로가 다이오드(DD1)와 병렬로 접속되어 있다.
또한, 다이오드(DD2)는 캐소드가 인덕터(DSL2)를 통해 다이플렉서(20)에 접 속됨과 아울러 콘덴서(Cc)를 통해 제 2 SAW 듀플렉서(13D)에 접속되어 있고, 애노드가 콘덴서(DC5)를 통해 접지된다. 다이오드(DD2)의 애노드와 콘덴서(DC5)의 접속점에 저항(DR)을 통해 제어 단자(Vc2)가 접속되어 있다. 또, 제어 단자(Vc2)와 저항(DR)의 접속점은 콘덴서(C5)를 통해 접지된다.
제 2 LC 필터(12D)는 제 2 고주파 스위치(11D)와 제 2 송신측 입력 단자(DCS1800/PCS1900Tx) 사이에 로우 패스 필터인 인덕터(DLt1)와 콘덴서(DCc1)의 병렬 회로 및 인덕터(DLt2)와 콘덴서(DCc2)의 병렬 회로를 직렬로 접속한 것이다. 인덕터(DLt1, DLt2)의 일단은 각각 콘덴서(DCu1, DCu2)를 통해 접지된다. 또한, 제 2 LC 필터(12D)와 제 2 송신측 입력 단자(DCS1800/PCS1900Tx) 사이에는 직류 성분을 컷트하기 위한 콘덴서(C6)가 접속되어 있다.
제 2 SAW 듀플렉서(13D)는 탄성 표면파 필터(1800SAW, 1900SAW)와 인덕터(Ld, Lp), 콘덴서(Cd, Cp)로 구성되어 있다. 탄성 표면파 필터(1800SAW)는 그 입력측이 콘덴서(Cd, Cc)를 통해 제 2 고주파 스위치(11D)의 인덕터(DSL2)에 접속되고, 또한 인덕터(Ld)를 통해 접지된다. 또, 탄성 표면파 필터(1900SAW)는 그 입력측이 인덕터(Lp) 및 콘덴서(Cc)를 통해 제 2 고주파 스위치(11D)의 인덕터(DSL2)에 접속되고, 또한 콘덴서(Cp)를 통해 접지된다.
탄성 표면파 필터(1800SAW, 1900SAW)의 출력측에는 각각 인덕터(L5, L6)가 개재되고, 제 2 수신측 밸런스 출력 단자(DCS1800Rx, PCS1900Rx)에 접속되어 있다. 인덕터(L5, L6)는 제 2 수신측 밸런스 출력 단자(DCS1800Rx, PCS1900Rx)의 위상을 정합하기 위한 것이다.
도 2 및 도 3은 본 제 1 실시예인 고주파 프론트 엔드 모듈의 세라믹 다층 기판(50)을 구성하는 각 시트층 상에 스크린 인쇄 등으로 형성된 콘덴서 전극, 스트립 라인(strip line) 전극 등을 나타내고 있다. 도 4는 세라믹 다층 기판(50) 상에 탑재된 각 소자를 나타내고 있다. 세라믹 다층 기판(50)은 산화 바륨, 산화 알루미늄, 실리카를 주성분으로 한 세라믹스로 이루어지는 제 1~제 16 시트층(61a~61p)을 밑에서부터 순차 적층하고, 1000℃ 이하의 온도에서 소성함으로써 형성된다.
제 1 시트층(61a)에는 다양한 외부 접속용 단자 전극이 형성되어 있다. 제 2 시트층(61b)에는 그라운드 전극(G1)이 형성되고, 제 3 시트층(61c)에는 콘덴서(DC5, GC5, Ct2, Cu1, GCu2, DCu2)의 전극이 형성되며, 그라운드 전극(G1)에 의해 커패시턴스를 형성하고 있다. 제 4 시트층(61d)에는 그라운드 전극(G2)이 형성되고, 제 5 시트층(61e)에는 콘덴서(GCu1, DCu2)의 전극이 형성되며, 그라운드 전극(G2)에 의해 커패시턴스를 형성하고 있다.
제 7 시트층(61g)에는 스트립 라인 전극에 의해 인덕터(Lt1, Lt2, DLt1, DLt2, GLt1, DSL2)가 형성되고, 제 8 시트층(61h)에는 스트립 라인 전극에 의해 인덕터(Lt1, GSL2)가 형성되며, 제 9 시트층(61i)에는 스트립 라인 전극에 의해 인덕터(Lt1, Lt2, DLt1, DLt2, GLt1, DSL2, GSL2)가 형성되어 있다. 또, 제 10 시트층(61j)에는 스트립 라인 전극에 의해 인덕터(Lt1, GSL2)가 형성되고, 제 11 시트층(61k)에는 스트립 라인 전극에 의해 인덕터(Lt2, DLt1, DLt2, GLt1, DSL2)가 형성되어 있다. 이들 시트층(61g~61k)에 형성된 각종 인덕터는 같은 소자가 각각 비 아 홀(via hole) 도체를 통해 접속되어 있다.
제 12 시트층(61l)에는 콘덴서(Ct1, DCc2)의 전극이 형성되고, 제 13 시트층(61m)에는 콘덴서(Ct1, Cc1, DCc1)의 전극 및 그라운드 전극(G3)이 형성되어 있다. 제 14 시트층(61n)에는 콘덴서(Ct1, Cc2, GCc1, DCc2)의 전극이 형성되어 있다. 제 15 시트층(61o)에는 콘덴서(Cc2, DCc1, GCc1)의 전극 및 그라운드 전극(G4)이 형성되어 있다.
제 16 시트층(61p)의 표면은, 도 4에 나타내는 바와 같이, 세라믹 다층 기판(50)의 표면으로서 다양한 접속용 단자 전극이 형성되어 있다. 그리고, 그 표면에는 탄성 표면파 필터(1800SAW, 1900SAW, 900SAW, 850SAW), 다이오드(GD1, GD2, DD1, DD2)가 탑재되어 있다. 또한, 인덕터(AGS, GSL1, Lg, La, Ld, Lp, DPSL, DSL1), 콘덴서(AGCt, Ca, Cg, GC5, DPCt, Cc, Cd, Cp) 및 저항(GR, DR)이 탑재되어 있다.
여기서, 본 제 1 실시예인 고주파 프론트 엔드 모듈의 동작에 대하여 설명한다. 우선, DCS/PCS 시스템의 송신 신호를 송신할 경우에는 제 2 고주파 스위치(11D)에 있어서 제어 단자(Vc2)에, 예를 들면 3V를 인가해서 다이오드(DD1, DD2)를 온함으로써 DCS/PCS 시스템의 송신 신호가 제 2 LC 필터(12D) 및 제 2 고주파 스위치(11D)를 통과하여 다이플렉서(20)에 입력되어 안테나 단자(ANT)로부터 송신된다.
이 때, GSM 시스템의 제 1 고주파 스위치(11G)에 있어서 제어 단자(Vc1)에, 예를 들면 0V를 인가해서 다이오드(GD1)를 오프함으로써 GSM 시스템의 송신 신호가 송신되지 않도록 하고 있다. 또, 다이플렉서(20)가 접속되어 있음으로써 DCS/PCS 시스템의 송신 신호가 GSM 시스템에 유입되는 일은 없다. 또한, DCS/PCS 시스템의 제 2 LC 필터(12D)에서는 DCS/PCS 시스템의 2차 고주파 및 3차 고주파를 감쇠시키고 있다.
이어서, GSM 시스템의 송신 신호를 송신할 경우에는 제 1 고주파 스위치(11G)에 있어서 제어 단자(Vc1)에, 예를 들면 3V를 인가해서 다이오드(GD1, GD2)를 온함으로써, GSM 시스템의 송신 신호가 제 1 LC 필터(12G) 및 제 1 고주파 스위치(11G)를 통과하여 다이플렉서(20)에 입력되어 안테나 단자(ANT)로부터 송신된다.
이 때, DCS/PCS 시스템의 제 2 고주파 스위치(11D)에 있어서 제어 단자(Vc2)에, 예를 들면 0V를 인가해서 다이오드(DD1)를 오프함으로써 DCS/PCS 시스템의 송신 신호가 송신되지 않도록 하고 있다. 또, 다이플렉서(20)가 접속되어 있음으로써 GSM 시스템의 송신 신호가 DCS/PCS 시스템에 유입되는 일은 없다.
또한, 다이플렉서(20)의 콘덴서(Ct1), 인덕터(Lt1) 및 션트 콘덴서(Cu1)로 이루어지는 로우 패스 필터에서 GSM 시스템의 2차 고주파를 감쇠시키고, GSM 시스템의 제 1 LC 필터(12G)에서는 GSM 시스템의 3차 고주파를 감쇠시키고 있다.
이어서, DCS/PCS 시스템 및 GSM 시스템의 수신 신호를 수신할 경우에는 DCS/PCS 시스템의 제 2 고주파 스위치(11D)에 있어서 제어 단자(Vc2)에, 예를 들면 0V를 인가하여 다이오드(DD1, DD2)를 오프하고, GSM 시스템의 제 1 고주파 스위치(11G)에 있어서 제어 단자(Vc1)에 0V를 인가하여 다이오드(GD1, GD2)를 오프함으로써 DCS/PCS 시스템의 수신 신호가 제 2 송신측 입력 단자(DCS1800/PCS1900Tx)에, GSM 시스템의 수신 신호가 제 1 송신측 입력 단자(GSM850/900Tx)에 각각 유입되지 않도록 하고, 안테나 단자(ANT)로부터 입력된 신호를 각각 DCS/PCS 시스템의 제 2 수신측 밸런스 출력 단자(DCS1800Rx, PCS1900Rx), GSM 시스템의 제 1 수신측 밸런스 출력 단자(GSM850Rx, GSM900Rx)에 출력한다. 다이플렉서(20)가 접속되어 있음으로써 DCS/PCS 시스템의 수신 신호가 GSM 시스템에, GSM 시스템의 수신 신호가 DCS/PCS 시스템에 각각 유입되는 일은 없다.
이상 설명한 제 1 실시예인 고주파 프론트 엔드 모듈에 있어서는, 각각 콘덴서(Ca)와 인덕터(La) 및 콘덴서(Cg)와 인덕터(Lg)로 이루어지는 하이 패스 필터를, 서지를 제거하는 기능도 갖는 서지 대책 기능이 있는 위상 정합 소자로 해서 탄성 표면파 필터(850SAW, 900SAW)와 제 1 고주파 스위치(11G) 사이에 설치했으므로, GSM 시스템의 수신 신호 경로에 안테나 단자(ANT)로부터 서지가 침입한 경우, 이 하이 패스 필터에 의해 상기 서지가 제거되게 되어 탄성 표면파 필터(850SAW, 900SAW)를 서지로부터 보호할 수 있다. 이 경우, 안테나 단자(ANT)에 대한 서지 대책 소자를 생략할 수 있어 신호의 손실을 발생시키는 일이 없다. 또, 새로운 소자를 추가하지 않고 위상 정합 기능 및 서지 대책 기능을 발휘시킬 수 있다.
상기 서지 대책 기능이 있는 위상 정합 소자(하이 패스 필터)의 컷오프 주파수는 200~600㎒인 것이 바람직하다. 일반적으로, 서지의 주파수는 200~600㎒(특히 300㎒ 전후)이며, 하이 패스 필터는 이 주파수 대역을 컷오프(차단) 주파수로 하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 서지 대책 기능이 있는 위상 정합 소자(하이 패스 필터)는 제 1 고주파 스위치(11G)측에 설치된 콘덴서(Ca, Cg)와 탄성 표면파 필터(850SAW, 900SAW)측에 설치된 션트 인덕터(La, Lg)를 포함하고 있으므로, 콘덴서(Ca, Cg)가 제 1 고주파 스위치(11G)의 직류 성분의 컷 콘덴서로서 기능하게 된다.
또한, 다이플렉서(20), 고주파 스위치(11G, 11D), LC 필터(12G, 12D), SAW 듀플렉서(13G, 13D)는 복수의 유전체층을 적층해서 이루어지는 다층 기판(50)에 의해 일체화되었으므로 모듈의 소형화를 달성할 수 있고, 또 일체화시에 각 기능 소자 사이의 임피던스 정합을 실현해 둠으로써 새로운 임피던스 정합 소자의 부가를 생략할 수 있다.
또한, GSM 시스템의 송신 신호 경로 상에는 콘덴서(GCc1) 및 인덕터(GLt1)로 이루어지는 LC 필터(12G)가 배치되고, 이 콘덴서(GCc1) 및 인덕터(GLt1)는 다층 기판(50)에 내장되어 있으며, 또한 다층 기판(50)의 적층 방향으로 평면으로 봤을 때에 서지 대책 기능이 있는 위상 정합 소자(콘덴서(Ca, Cg) 및 인덕터(La, Lg))는 겹치지 않도록 배치되어 있다. GSM 시스템에 있어서 송신 신호가 수신 경로에 들어가 버리면 수신 신호를 적절히 처리할 수 없게 될 뿐만 아니라, 경우에 따라서는 탄성 표면파 필터(850SAW, 900SAW)가 파괴될 우려가 있다. 기능 소자를 다층 기판으로의 내장 또는 외부 부착에 관계없이, LC 필터(12G)를 구성하는 소자와 서지 대책 기능이 있는 위상 정합 소자를 평면으로 봤을 때 겹치지 않도록 배치함으로써 신호의 크로스토크를 억제할 수 있다.
(제 2 실시예, 도 5~도 9 참조)
제 2 실시예인 고주파 프론트 엔드 모듈은, 도 5의 등가 회로에 나타내는 바 와 같이, 상기 제 1 실시예와 같은 쿼드 밴드 대응형의 고주파 복합 부품(고주파 프론트 엔드 모듈)으로 해서 구성되어 있다. 따라서, 제 2 실시예의 구성은 기본적으로는 상기 제 1 실시예와 같으며, 도 5에 있어서는 도 1과 동일한 소자에는 동일한 부호를 붙이고, 중복되는 설명은 생략한다.
본 제 2 실시예에 있어서 상기 제 1 실시예와 다른 것은 제 1 및 제 2 고주파 스위치(11G, 11D), 제 1 및 제 2 SAW 듀플렉서(13G, 13D)이다.
제 1 고주파 스위치(11G)에 있어서는 콘덴서(AGCt), 인덕터(AGS)로 이루어지는 직렬 회로가 생략되어 있다.
제 2 고주파회로(11D)에 있어서는 다이오드(DD1)의 캐소드가 다이플렉서(20)에 접속되고, 애노드가 제 2 LC 필터(12D)에 접속됨과 아울러 인덕터(DPSL1)와 콘덴서(DC4)를 통해 접지된다. 그리고, 인덕터(DPSL1)와 콘덴서(DC4)의 접속점에 제어 단자(Vc2)가 접속되어 있다. 또한, 콘덴서(DPCt1)와 인덕터(DPSLt)로 이루어지는 직렬 회로가 다이오드(DD1)와 병렬로 접속되어 있다. 또, 다이오드(DD2)는 애노드가 인덕터(DSL2)를 통해 다이플렉서(20)에 접속되고, 캐소드가 콘덴서(DC5)를 통해 접지됨과 아울러 저항(DR1)을 통해 접지된다.
제 1 SAW 듀플렉서(13G)에 있어서 탄성 표면파 필터(850SAW, 900SAW)의 출력측에는 각각 인덕터(L1, L2)가 개재됨과 아울러, 인덕터(L11~L14)가 제 1 수신측 밸런스 출력 단자(GSM850Rx, GSM900Rx)에 직렬로 접속되어 있다.
제 2 SAW 듀플렉서(13D)에 있어서 탄성 표면파 필터(1900SAW)의 입력측은 인덕터(PSL2)를 통해서, 탄성 표면파 필터(1800SAW)의 입력측은 콘덴서(DC7)를 통해 서 각각 제 2 고주파 스위치(11D)의 인덕터(DSL2)에 접속되어 있음과 아울러, 콘덴서(Cj)를 통해 접지된다. 또, 탄성 표면파 필터(1900SAW)의 입력측은 콘덴서(PC7)를 통해 접지되고, 탄성 표면파 필터(1800SAW)의 입력측은 인덕터(DSL1)를 통해 접지된다.
또한, 탄성 표면파 필터(1900SAW, 1800SAW)의 출력측에는 각각 콘덴서(C11, C12)가 개재됨과 아울러, 인덕터(L15~L18)가 제 2 수신측 밸런스 출력 단자(PCS1900Rx, DCS1800Rx)에 직렬로 접속되어 있다.
도 6~도 8은 본 제 2 실시예인 고주파 프론트 엔드 모듈의 세라믹 다층 기판(51)을 구성하는 각 시트층 상에 스크린 인쇄 등으로 형성된 콘덴서 전극, 스트립 라인 전극 등을 나타내고 있다. 도 9는 세라믹 다층 기판(51) 상에 탑재된 각 소자를 나타내고 있다. 세라믹 다층 기판(51)은 산화 바륨, 산화 알루미늄, 실리카를 주성분으로 한 세라믹스로 이루어지는 제 1~제 18 시트층(71a~71r)을 밑에서부터 순차 적층하고, 1000℃ 이하의 온도에서 소성함으로써 형성된다.
제 1 시트층(71a)에는 다양한 외부 접속용 단자 전극이 형성되어 있다. 제 2 시트층(71b)에는 그라운드 전극(G11)이 형성되고, 제 3 시트층(71c)에는 콘덴서(GC5, DC4, Cu1, DCu2, Ct2)의 전극이 형성되며, 그라운드 전극(G11)에 의해 커패시턴스를 형성하고 있다. 제 4 시트층(71d)에는 그라운드 전극(G12)이 형성되고, 제 5 시트층(71e)에는 콘덴서(GCu1, GCu2, Cj, DCu1)의 전극이 형성되며, 그라운드 전극(G12)에 의해 커패시턴스를 형성하고 있다.
제 8 시트층(71h)에는 스트립 라인 전극에 의해 인덕터(Lg, DSL2, Lt1, Lt2) 가 형성되고, 제 9 시트층(71i)에는 스트립 라인 전극에 의해 인덕터(Lg, GSL2, GLt1, PSL2, DSL2, DLt2, Lt1, Lt2)가 형성되며, 제 10 시트층(71j)에는 스트립 라인 전극에 의해 인덕터(Lg, GSL2, GLt1, PSL2, DSL2, DLt1, DLt2, Lt1, Lt2)가 형성되어 있다. 또한, 제 11 시트층(71k)에는 스트립 라인 전극에 의해 인덕터(GSL2, PSL2, DSL2, DLt2, Lt1, Lt2)가 형성되고, 제 12 시트층(71l)에는 스트립 라인 전극에 의해 인덕터(Lg, GLt1, DLt1)가 형성되어 있다. 이들 시트층(71h~71l)에 형성된 각종 인덕터는 동일한 소자가 각각 비아 홀 도체를 통해 접속되어 있다.
제 13 시트층(71m)에는 콘덴서(Ca, Ct1)의 전극이 형성되고, 제 14 시트층(71n)에는 콘덴서(Ca, Ct1, Cc1, DCc2)의 전극이 형성되어 있다. 제 15 시트층(71o)에는 콘덴서(Ca, C11, C12, Cc1, Cc2)의 전극 및 그라운드 전극(G13)이 형성되어 있다. 제 16 시트층(71p)에는 콘덴서(Ca, C11, C12, DC5, PC7, DC7, GCc1, DCc1, DCc2, Cc2)의 전극이 형성되어 있다. 제 17 시트층(71q)에는 콘덴서(Ca, C11, C12, DC7, GCc1, DCc1)의 전극 및 그라운드 전극(G14)이 형성되어 있다.
제 18 시트층(71r)의 표면은, 도 9에 나타내는 바와 같이, 세라믹 다층 기판(51)의 표면이며, 다양한 접속용 단자 전극이 형성되어 있다. 그리고, 그 표면에는 탄성 표면파 필터(1800SAW, 1900SAW, 900SAW, 850SAW, 다이오드(GD1, GD2, DD1, DD2)가 탑재되어 있다. 또, 인덕터(L13, L14, L11, L12, L1, L2, L15, L16, L17, L18, La, GSL1, DPCt1, DPSL1, DSL1, DPSLt), 콘덴서(Cg), 및 저항(GR, DR1)이 탑재되어 있다.
또한, 본 제 2 실시예에 있어서의 동작은 상기 제 1 실시예와 기본적으로는 같으며, 중복된 설명은 생략한다. 또, 그 작용 효과도 제 1 실시예와 기본적으로 같으며, 특히 제 1 SAW 듀플렉서(13G)에 있어서의 2개의 하이 패스 필터가 각각 안테나 단자(ANT)로부터 침입하는 서지의 제거 기능 및 위상 정합 기능을 갖는 점은 상기 제 1 실시예와 같다.
또한, 탄성 표면파 필터(900SAW, 850SAW)는 2개의 밸런스 출력 단자를 갖는 밸런스형 탄성 표면파 필터이며, 그 2개의 평형 출력 단자의 사이에는 각 출력 단자 사이의 임피던스를 정합하기 위한 임피던스 정합 소자(L1, L2, L11~L14)가 배치되고, 탄성 표면파 필터(900SAW, 850SAW, 1800SAW, 1900SAW), 임피던스 정합 소자(L1, L2, L11~L18) 및 서지 대책 기능이 있는 위상 정합 소자(La, Cg)는 칩 부품으로서 다층 기판(51)의 동일면에 탑재되어 있다. 그리고, 서지 대책 기능이 있는 위상 정합 소자(La, Cg)는 임피던스 정합 소자(L1, L2, L11~L18)에 대하여 탄성 표면파 필터(900SAW, 850SAW, 1800SAW, 1900SAW)를 사이에 개재하여 배치되어 있다. 임피던스 정합 소자(L1, L2, L11~L18)나 위상 정합 소자(La, Cg)와 같은 정합 소자는, 다른 부품으로부터 전자기적인 영향을 받으면 임피던스나 위상이 어긋나 버려 소정의 기능을 충분하게 달성하지 않게 된다. 그래서, 이들 기능 소자를 비교적 사이즈가 큰 탄성 표면파 필터를 사이에 두고 배치함으로써 각 정합 소자 사이의 간섭을 최소한으로 억제할 수 있다.
(제 3 실시예, 도 10 참조)
제 3 실시예인 고주파 프론트 엔드 모듈은, 도 10에 그 주요부의 등가 회로로서 나타내는 바와 같이, 상기 제 2 실시예에 있어서의 제 1 SAW 듀플렉서(13G)에 있어서 하이 패스 필터를 탄성 표면파 필터(850SAW, 900SAW)의 입력측과 그라운드 사이에 삽입된 LC 직렬 공진 회로(인덕터(La)와 콘덴서(C21), 인덕터(Lg)와 콘덴서(C22))로 구성한 것이다. 이렇게 LC 직렬 공진 회로를 설치함으로써 서지 대책 기능이 있는 위상 정합 소자에 직렬 공진에 의한 노치 기능이 부가되고, 서지의 주파수 대역에 감쇠극을 만들 수 있어 서지 차단 효과를 더욱 높일 수 있다. 또, 이 구성은 상기 제 1 실시예에도 적용할 수 있는 것은 물론이다.
(제 4 실시예, 도 11 참조)
제 4 실시예인 고주파 프론트 엔드 모듈은, 도 11에 그 주요부의 등가 회로로서 나타내는 바와 같이, 상기 제 2 실시예에 있어서의 제 1 SAW 듀플렉서(13G)에 있어서 하이 패스 필터를 탄성 표면파 필터(850SAW, 900SAW)의 입력측에 삽입된 LC 병렬 공진 회로(인덕터(L31)와 콘덴서(C31), 인덕터(L32)와 콘덴서(C32))로 구성한 것이다. 이렇게 LC 병렬 공진 회로를 설치함으로써 서지 대책 기능이 있는 위상 정합 소자에 병렬 공진에 의한 노치 기능이 부가되고, 서지의 주파수 대역에 감쇠극을 만들 수 있어 서지 차단 효과를 더욱 높일 수 있다. 또, 이 구성은 상기 제 1 실시예에도 적용할 수 있는 것은 물론이다.
(하이 패스 필터의 변형예, 도 12 및 도 13 참조)
그런데, 서지 대책 기능이 있는 위상 정합 소자로서 기능하는 하이 패스 필터는 도 12(A)에 나타내는 등가 회로로서 구성되어 있고, 도 12(B)에 나타내는 감쇠 특성(850㎒의 수신 신호에 대하여 200~400㎒의 서지를 감쇠시키는)을 갖고 있다. 그러나, 송신 신호가 유입된 경우에 반드시 완전하게 상기 송신 신호를 컷트하 는 것은 곤란하다.
그래서, 도 13(A)에 나타내는 바와 같이, GSM850 시스템의 수신 신호 경로 상에 설치된 콘덴서(C35)를 부가하고, 2개의 콘덴서(Ca, C35)와, 그 2개의 콘덴서의 사이에 션트 접속된 인덕터(La)로 이루어지는 T형 하이 패스 필터로서 구성하는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 도 13(B)에 나타내는 감쇠 특성을 갖게 되어 200~400㎒의 서지를 크게 감쇠시킬 수 있을 뿐만 아니라, 수신 신호 경로에 유입된 송신 신호를 컷트할 수 있다.
통상, 같은 시스템의 송수신 신호에서는 송신 신호 대역(Tx 대역)보다 수신 신호 대역(Rx 대역)쪽이 고주파측에 설정되어 있다. 그래서, 고주파 스위치(11G)의 후단(수신측)에 설치되어 있는 하이 패스 필터에 의해, 비록 송신 신호가 유입되었다고 해도, 어느 정도는 유입 신호의 레벨을 저하시킬 수 있다. 특히, T형 하이 패스 필터는 감쇠가 급준하므로 송신 신호의 신호 레벨의 저하가 현저하다.
(기타 실시예)
또한, 본 발명에 따른 고주파 프론트 엔드 모듈 및 듀플렉서는 상기 실시예에 한정되는 것은 아니고, 그 요지의 범위 내에서 다양하게 변경할 수 있는 것은 물론이다.
특히, 상기 서지 대책 기능이 있는 위상 정합 소자(하이 패스 필터)는 GSM 시스템의 신호 통과 대역으로 하고, 서지의 주파수 대역을 감쇠 대역으로 한 것이면 밴드패스 필터여도 되고, 또한 탄성 표면파 필터는 SAW 필터 이외에 BAW 필터여도 된다. 또한, 고주파 프론트 엔드 모듈의 각 소자를 내장한 다층 기판은 복수의 유전체층을 적층하여 이루어지는 것 이외에 복수의 수지층을 적층하여 이루어지는 것이여도 된다.
이상과 같이, 본 발명은 주파수 대역이 다른 복수의 고주파 송수신 신호를 처리하는 고주파 프론트 엔드 모듈, 및 주파수 대역이 다른 복수의 수신 신호를 분파하기 위한 듀플렉서에 유용하며, 특히 안테나 단자에 서지 대책 소자를 배치하지 않고 LOW측의 수신 신호 출력 단자측에 서지의 침입을 방지할 수 있는 점에서 뛰어나다.

Claims (13)

  1. 주파수 대역이 다른 제 1 및 제 2 고주파 송수신 신호를 처리하는, 제 1 고주파 송수신 신호의 주파수 대역이 제 2 고주파 송수신 신호의 주파수 대역보다 낮은 고주파 프론트 엔드 모듈로서:
    안테나 단자와 제 1 고주파 송수신 신호 처리부 사이의 제 1 신호 경로와, 안테나 단자와 제 2 고주파 송수신 신호 처리부 사이의 제 2 신호 경로를 분파하기 위한 다이플렉서;
    상기 제 1 신호 경로에 설치되고, 상기 제 1 고주파 송수신 신호의 수신 신호 및 송신 신호의 신호 경로를 스위칭하는 제 1 고주파 스위치;
    상기 제 1 신호 경로의 수신 신호 경로 상으로서 상기 제 1 고주파 스위치의 후단에 설치되고, 상기 제 1 고주파 수신 신호를 통과 대역으로 하는 탄성파 필터; 및
    상기 탄성파 필터와 상기 제 1 고주파 스위치 사이에 설치되고, 상기 탄성파 필터와 상기 제 1 고주파 스위치 사이의 위상을 정합시키는 기능을 가짐과 아울러, 서지를 제거하는 기능도 갖고 있는 서지 대책 기능이 있는 위상 정합 소자를 구비한 것을 특징으로 하는 고주파 프론트 엔드 모듈.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 서지 대책 기능이 있는 위상 정합 소자는 콘덴서 및 인덕터를 포함해서 구성된 하이 패스 필터 기능을 갖는 것을 특징으로 하는 고주파 프론트 엔드 모듈.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 하이 패스 필터의 컷오프 주파수는 200~600㎒인 것을 특징으로 하는 고주파 프론트 엔드 모듈.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 하이 패스 필터는 상기 제 1 신호 경로의 수신 신호 경로와 그라운드 사이에 삽입된 LC 직렬 공진 회로로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 고주파 프론트 엔드 모듈.
  5. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 하이 패스 필터는 상기 제 1 신호 경로의 수신 신호 경로 상에 삽입된 LC 병렬 공진 회로로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 고주파 프론트 엔드 모듈.
  6. 제 2 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하이 패스 필터는 상기 제 1 고주파 스위치측에 설치된 콘덴서와 상기 탄성파 필터측에 설치된 션트 인덕터를 포함해서 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 고주파 프론트 엔드 모듈.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 1 고주파 송수신 신호의 수신 신호는 주파수 대역이 다른 제 1A 및 제 1B 수신 신호를 더 포함하고;
    상기 탄성파 필터는 상기 제 1A 및 제 1B 수신 신호를 각각 통과 대역으로 하는 제 1 및 제 2 탄성파 필터를 포함하는 탄성파 듀플렉서로서 구성되어 있고;
    상기 서지 대책 기능이 있는 위상 정합 소자는 상기 제 1 및 제 2 탄성파 필터에 각각 부가된 제 1 및 제 2 서지 대책 기능이 있는 위상 정합 소자로 이루어지고;
    상기 제 1 서지 대책 기능이 있는 위상 정합 소자는 상기 제 1 고주파 스위치와 상기 제 2 서지 대책 기능이 있는 위상 정합 소자의 분기점에서 제 1 탄성파 필터측을 봤을 때에 상기 제 1B 수신 신호에 대하여 오픈되도록 설정되어 있고, 상기 제 2 서지 대책 기능이 있는 위상 정합 소자는 상기 제 1 고주파 스위치와 상기 제 1 서지 대책 기능이 있는 위상 정합 소자의 분기점에서 제 2 탄성파 필터측을 봤을 때에 상기 제 1A 수신 신호에 대하여 오픈되도록 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 고주파 프론트 엔드 모듈.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 탄성파 필터는 SAW 필터 또는 BAW 필터인 것을 특징으로 하는 고주파 프론트 엔드 모듈.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 다이플렉서, 상기 제 1 고주파 스위치, 상기 탄성파 필터 및 상기 서지 대책 기능이 있는 위상 정합 소자는 복수의 유전체층을 적층해서 이루어지는 적층체에 의해 일체화되어 있는 것을 특징으로 하는 고주파 프론트 엔드 모듈.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 탄성파 필터는 2개의 평형 출력 단자를 갖는 밸런스형 탄성 필터이며, 그 2개의 평형 출력 단자의 사이에는 각 출력 단자 사이의 임피던스를 정합하기 위한 임피던스 정합 소자가 배치되고;
    상기 탄성파 필터, 상기 임피던스 정합 소자 및 상기 서지 대책 기능이 있는 위상 정합 소자는 칩 부품으로서 상기 적층체의 동일면에 탑재되어 있고;
    상기 서지 대책 기능이 있는 위상 정합 소자는 상기 임피던스 정합 소자에 대하여 상기 탄성파 필터를 사이에 개재하여 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 고주파 프론트 엔드 모듈.
  11. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서, 상기 제 1 신호 경로의 송신 신호 경로 상에는 콘덴서 및 인덕터로 이루어지는 LC 필터가 배치되고;
    상기 LC 필터를 구성하는 콘덴서 및 인덕터 중 적어도 한쪽은 상기 적층체에 내장되어 있으며, 또한 상기 콘덴서 및 인덕터는 적층체의 적층 방향으로 평면으로 봤을 때에 상기 서지 대책 기능이 있는 위상 정합 소자와는 겹치지 않도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 고주파 프론트 엔드 모듈.
  12. 제 2 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하이 패스 필터는 상기 제 1 신호 경로의 수신 신호 경로 상에 설치된 2개의 콘덴서와, 그 2개의 콘덴서의 사이에 션트 접속된 인덕터로 이루어지는 T형 하이 패스 필터인 것을 특징으로 하는 고주파 프론트 엔드 모듈.
  13. 주파수 대역이 다른 제 1A 및 제 1B 수신 신호를 분파하기 위한 듀플렉서로서:
    상기 제 1A 및 제 1B 수신 신호를 각각 통과 대역으로 하는 제 1 및 제 2 탄성파 필터를 포함하고;
    상기 제 1 및 제 2 탄성파 필터 각각의 수신 신호의 입력측에는 각각 제 1 및 제 2 하이 패스 필터가 부가되어 있고;
    상기 제 1 하이 패스 필터는 상기 제 1A 및 제 1B 수신 신호의 분파점에서 제 1 탄성파 필터측을 봤을 때에 상기 제 1B 수신 신호에 대하여 오픈되도록 설정되어 있으며, 상기 제 2 하이 패스 필터는 상기 분파점에서 제 2 탄성파 필터측을 봤을 때에 상기 제 1A 수신 신호에 대하여 오픈되도록 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 듀플렉서.
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