KR20090003796U - 신호 처리 장치 - Google Patents

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KR20090003796U
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엘지이노텍 주식회사
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Abstract

본 고안은 신호 처리 장치에 관한 것이다. 본 고안에 따른 신호 처리 장치는, 제1주파수 대역의 송수신단과 연결되는 제 1경로단과 제2주파수 대역 및 제 3주파수 대역의 수신단과 연결되는 제2경로단을 포함하는 스위칭부 및 상기 제2주파수 대역의 수신단과 상기 제2경로단 사이에 연결된 매칭부 및 필터부를 포함한다. 본 고안에 따른 신호 처리 장치는 소형의 소자들, 최소 개수의 부품을 이용하여 제작할 수 있으므로 단말기의 저가격화 및 소형화를 실현할 수 있다. 또한, 본 고안에 따른 신호 처리 장치는 GSM 방식 및 WCDMA 방식을 모두 지원하는 듀얼 모드 공용 단말기에 적용될 수 있으며 GSM/WCDMA 방식을 사용하는 전 세계 모든 지역에 로밍이 가능하다.
프론트 앤드 모듈, WCDMA

Description

신호 처리 장치{SIGNAL PROCESSING DEVICE}
본 고안은 신호 처리 장치에 관한 것이다.
이동통신 단말기가 고성능화, 소형화 추세로 발전하게 됨에 따라 단말기에 내장되는 부품들도 집적화, 초소형화, 경량화 등으로 개발되고 있다.
또한, 단말기에서 하나의 안테나를 이용하여 다중 대역의 신호를 송신 또는 수신할 수 있는 구성 요소를 하나의 모듈로 집적화한 다중 대역(multi band)의 프론트 앤드 모듈이 개발되고 있다.
본 고안은 신호 처리 장치를 제공한다.
본 고안에 따른 신호 처리 장치는, 제1주파수 대역의 송수신단과 연결되는 제 1경로단과 제2주파수 대역 및 제 3주파수 대역의 수신단과 연결되는 제2경로단을 포함하는 스위칭부 및 상기 제2주파수 대역의 수신단과 상기 제2경로단 사이에 연결된 매칭부 및 필터부를 포함한다.
본 고안에 따른 신호 처리 장치는 소형의 소자들, 최소 개수의 부품을 이용하여 제작할 수 있으므로 단말기의 저가격화 및 소형화를 실현할 수 있다.
또한, 본 고안에 따른 신호 처리 장치는 GSM 방식 및 WCDMA 방식을 모두 지원하는 듀얼 모드 공용 단말기에 적용될 수 있으며 GSM/WCDMA 방식을 사용하는 전 세계 모든 지역에 로밍이 가능하다.
이하, 첨부한 도면을 참조로 본 고안에 따른 신호 처리 장치에 대해서 구체적으로 설명한다.
도 1은 본 고안에 따른 신호 처리 장치의 구성을 보여주는 블럭도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 신호 처리 장치(100)는 WCDMA, GSM, EGSM, DCS, PCS 주파수 대역의 RF 신호를 송수신하기 위한 모듈로서, 스위칭부(103), 디코더부(105), 제 1 내지 제 4 매칭부들(111, 112, 113, 114), 제 1 내지 제 4 필터부들(131, 132, 133, 134), 그리고 제 1 및 제 2 저역통과필터부들(121, 122)을 포함한다.
상기 신호 처리 장치는 예를 들어, 프론트 엔드 모듈(Front End Module)일 수 있다.
상기 신호 처리 장치(100)는 안테나(101)로부터 수신되는 RF 신호를 해당 수신 경로에 연결된 수신단(Rx)으로 전달하고, 송신단(Tx)에서 입력된 RF 신호는 상기 안테나(101)로 출력한다. 또한, 상기 신호 처리 장치(100)는 상기 송신단(Tx)과 수신단(Rx)의 역할을 하는 송수신단(TRx)과 연결되어 안테나(101)로부터 수신되는 RF 신호를 전달하거나 또는 입력된 RF 신호를 상기 안테나(101)로 출력한다.
상기 스위칭부(103)는 다중 대역의 실제 송수신 경로보다 적은 경로단을 가지며, 이중 원하는 경로만을 선택적으로 도통시켜 주기 위해 스위칭 동작하게 된다. 예를 들어, 상기 스위칭부(103)는 SP7T(Single Pole 7 Throw)의 구조를 갖는 반도체 칩으로 구현될 수 있다.
상기 스위칭부(103)는 WCDMA 저주파수 대역 신호의 송수신경로단(a), WCDMA 중간주파수 대역 신호의 송수신경로단(b), WCDMA 고주파수 대역 신호의 송수신경로단(c), GSM/EGSM 주파수 대역 신호의 송신경로단(d), DCS/PCS 주파수 대역 신호의 송신 경로단(e)와, GSM 및 EGSM 주파수 대역 신호의 수신경로단(f), DCS 및 PCS 주파수 대역 신호의 수신경로단(g) 중 하나의 경로단을 선택하게 된다.
여기서, GSM/EGSM 주파수 대역 신호의 수신경로단(f)는 저 주파수 대역인 GSM Rx 수신단 및 EGSM Rx 수신단과 공통으로 연결되고, DCS 및 PCS 주파수 대역 신호의 수신경로단(g)은 고 주파수 대역인 DCS Rx 수신단 및 PCS Rx 수신단과 공통으로 연결된다.
따라서, 상기 신호 처리 장치의 스위칭부(103)는 7개의 신호 송수신 경로단을 이용하여 9개의 송수신 신호를 처리할 수 있으므로, 9개의 송수신 경로를 각각 분리하여 개별적으로 개폐할 필요없이 GSM과 EGSM 주파수 대역의 수신 경로를 하나로 묶고 DCS와 PCS 주파수 대역의 수신 경로를 하나로 묶어서 동시에 개폐시키고 정합회로를 이용하여 임피던스를 각각 매칭시키며 WCDMA 주파수 대역의 송수신 경로를 각각 분리하여 7개의 송수신 경로단으로서 9개의 송수신 신호들을 개별적으로 제어할 수 있다.
그러므로, 본 고안에 따른 신호 처리 장치(100)는 RF 스위치 회로가 간단하고 핀 구성이 단순하여 칩 크기를 줄일 수 있으므로 원가 절감 및 소형화에 유리하다.
상기 디코더(105)는 전압 공급부(107)로부터 3개의 제어전압(Vc1, Vc2, Vc3) 및 전원(Vcc)을 공급받아 상기 스위칭부(103)의 송수신 경로단을 제어할 수 있어, 기존 9개의 송수신 신호를 제어하기 위하여 4개의 제어전압을 사용하던 것에서 하나를 제외해 전압 공급부의 간편화 및 소형화에 유리하다.
상기 스위칭부(103)의 WCDMA 송수신경로단(a, b, c)에는 저주파수 대역인 약 850MHz 주파수 대역의 WCDMA 송수신단, 중간주파수 대역인 약 1900MHz 주파수 대역의 WCDMA 송수신단, 고주파수 대역인 약 2100MHz 주파수 대역의 WCDMA 송수신 경로단과 각각 연결된다.
상기 스위칭부(103)의 송신경로단(d, e)에는 송신 필터로서 제 1 및 제 2 저역통과필터부(121, 122)가 연결된다.
상기 제 1 저역통과필터부(121)는 상기 GSM/EGSM 송신단에 연결되며, GSM/EGSM 대역에서 송신 신호의 고주파 잡음을 제거하여 상기 스위칭부(103)로 출력한다.
상기 제 2 저역통과필터부(122)는 상기 DCS/PCS 송신단에 연결되며, DCS/PCS 대역에서 송신 신호의 고주파 잡음을 제거하여 상기 스위칭부(103)로 출력한다.
상기 스위칭부(103)의 수신단(f, g)에는 수신 필터로서 제 1 내지 제 4 매칭부들(111, 112, 113, 114), 제 1 내지 제 4 필터부들(131, 132, 133, 134)이 연결된다.
상기 GSM과 EGSM 주파수 대역의 수신 경로단(f)은 상기 제 1 매칭부(111) 및 상기 제 2 매칭부(112)와 연결되어 있다. 상기 제 1 매칭부(111)는 상기 제 1 필터부(131)와 연결되고 상기 제 2 매칭부(112)는 상기 제 2 필터부(132)와 연결된다.
상기 DCS와 PCS 주파수 대역의 수신 경로단(g)은 상기 제 3 매칭부(113) 및 상기 제 4 매칭부(114)와 연결되어 있다. 상기 제 3 매칭부(113)는 상기 제 3 필터부(133)와 연결되어 있고, 상기 제 4 매칭부(114)는 상기 제 4 필터부(134)와 연결 된다.
상기 제 1 내지 제 4 필터부들(131, 132, 133, 134)은 각각 하나 이상의 쏘우(SAW) 필터를 포함할 수 있다.
상기 스위칭부(103)의 하나의 수신 경로단(f)으로 수신된 GSM 및 EGSM 주파수 대역의 RF 수신 신호는 분기되어 상기 제 1 필터부(131) 및 제 2 필터부(132)의 입력단으로 각각 출력된다.
상기 제 1 필터부(131)는 상기 스위칭부(103)로부터 상기 GSM 및 EGSM 주파수 대역의 RF 수신 신호에서 GSM 대역을 필터링하여 출력한다.
이때, 상기 제 1 필터부(131)의 입력단에는 제 1 매칭부(111)가 직렬 연결되어 있으며, 상기 제 1 매칭부(111)는 수신되는 RF 신호를 임피던스 매칭하여 상기 제 1 필터부(131)로 출력한다.
상기 제 2 필터부(132)는 상기 GSM 및 EGSM 주파수 대역의 RF 수신 신호에서 EGSM 대역을 필터링하여 출력한다.
이때, 상기 제 2 필터부(132)의 입력단에는 제 2 매칭부(112)가 직렬 연결되어 있으며, 상기 제 2 매칭부(112)로 수신되는 RF 신호를 임피던스 매칭하여 상기 제 2 필터부(132)로 출력한다.
상기 스위칭부(103)의 하나의 수신 경로단(g)으로 수신된 상기 DCS 및 PCS 주파수 대역의 RF 수신 신호는 분기되어 상기 제 3 필터부(133) 및 제 4 필터부(134)의 입력단으로 각각 출력된다.
상기 제 3 필터부(133)는 상기 DCS/PCS 주파수 대역의 RF 수신 신호에서 DCS 대역을 필터링하여 출력한다.
상기 제 3 필터부(133)의 입력단에는 제 3 매칭부(113)가 직렬 연결되어 있으며, 상기 제 3 매칭부(113)로 수신되는 RF 신호를 임피던스 매칭하여 상기 제 3 필터부(133)로 출력한다.
상기 제 4 필터부(134)는 상기 DCS 및 PCS 주파수 대역의 RF 수신 신호에서 PCS 대역을 필터링하여 출력한다.
상기 제 4 필터부(134)의 입력단에는 제 4 매칭부(114)가 직렬 연결되어 있으며, 상기 제 4 매칭부(114)로 수신되는 RF 신호를 임피던스 매칭하여 상기 제 4 필터부(134)로 출력한다.
상기 제 1 내지 제 4 매칭부들(111, 112, 113, 114)은 적어도 하나 이상의 인덕터 또는/및 적어도 하나 이상의 캐패시터 소자들의 조합으로 구현된다.
예를 들어, 상기 제 1 내지 제 4 매칭부들(111, 112, 113, 114)은 직렬 캐피시터 및 병렬 인덕터의 조합으로 구성하거나 병렬 인덕터의 조합으로 구성될 수 있다.
상기 제 1 내지 제 4 매칭부들(111, 112, 113, 114)은 각각의 필터부로 입력되는 인접 주파수 대역은 차단하고 원하는 주파수 대역과 임피던스 정합을 수행할 수 있다.
따라서, 상기 신호 처리 장치(100)는 실제 송수신 경로보다 적은 개수의 송수신 경로단을 가지는 RF 스위칭 회로를 구성함으로써 칩 크기를 줄일 수 있으므로 원가를 절감하고 모듈을 소형화할 수 있는 장점이 있다.
이제까지 본 고안에 대하여 그 바람직한 실시 예를 중심으로 살펴보았으며, 본 고안의 본질적 기술범위는 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 고안에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
도 1은 본 고안에 따른 신호 처리 장치의 구성을 보여주는 블럭도이다.

Claims (4)

  1. 제1주파수 대역의 송수신단과 연결되는 제 1경로단과 제2주파수 대역 및 제 3주파수 대역의 수신단과 연결되는 제2경로단을 포함하는 스위칭부; 및
    상기 제2주파수 대역의 수신단과 상기 제2경로단 사이에 연결된 매칭부 및 필터부를 포함하는 신호 처리 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 스위칭부는 제4주파수 대역 및 제5주파수 대역의 수신단과 연결되는 제3경로단, 상기 제2주파수대역/제3주파수대역의 송신단과 연결된 제4경로단 및 상기 제4주파수 대역/제5주파수 대역의 송신단과 연결된 제5경로단을 포함하는 신호 처리 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 제1주파수 대역은 제 1 WCDMA 주파수 대역, 상기 제2주파수 대역은 GSM주파수 대역, 제3주파수 대역은 EGSM 주파수 대역, 제4주파수 대역은 DCS주파수 대역, 제5주파수 대역은 PCS주파수 대역인 것을 특징으로 하는 신호 처리 장치.
  4. 제 1에 있어서,
    상기 스위칭부의 제4경로단과 상기 제2주파수대역/제3주파수대역의 송수신단 사이에 연결되어 송신 신호를 통과시키는 제2저대역 통과필터를 포함하는 신호 처리 장치.
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