KR20090078034A - 지피에스 모듈 - Google Patents

Abstract

실시 예는 GPS 모듈에 관한 것이다.

실시 예에 따른 GSP 모듈은 기판 내부에 패턴으로 형성된 안테나; 상기 기판 탑층에 배치되며, 상기 안테나로부터 수신된 신호를 증폭하는 저잡음 증폭부, 상기 저잡음 증폭부의 증폭된 신호를 베이스밴드 신호로 처리하는 신호 처리부를 포함한다.

GPS 모듈, 안테나 내장

Description

지피에스 모듈{Global Positioning System module}

실시 예는 GPS 모듈에 관한 것이다.

최근 GPS 기술과 함께 소형의 전용 네비게이션 장치, 이동 전화, PDA(Personal Digital Assistance), PMP(Portable Media Player) 및 소형 랩탑 컴퓨터 등의 모바일 장치가 비약적으로 발전하게됨에 따라, 이를 이용한 네비게이션 장치 또한 발전을 거듭하고 있다.

GPS(Global Positioning System)시스템은 1970년대 초부터 개발에 착수되어 구축된 자동항법지원시스템으로, 이는 GPS 위성에서 제공되는 C/A(Clear and Acquisition) 코드를 이용하여 전세계 어디에서나 전천후로 24시간 측위가 가능하며 그 오차범위로 약 100m 정도로 정밀한 위치정보를 얻을 수 있도록 한 것이다.

이러한 GPS 시스템은 최초 군사목적으로 개발을 시작하였으나, 현재는 GPS 신호의 일부를 일반인들도 사용하게 됨으로써 이를 통해 위치추적을 용이하게 이용할 수 있게 되어 상기한 각종 모바일 장치와 결합하여 여러 형태의 차량용 네비게이션 장치로써 이용되고 있다.

실시 예는 안테나 내장형 GPS 모듈을 제공한다.

실시 예는 다른 밴드의 신호를 리젝션할 수 있는 안테나 내장형 GPS 모듈을 제공한다.

실시 예에 따른 GSP 모듈은 기판 내부에 패턴으로 형성된 안테나; 상기 기판 탑층에 배치되며, 상기 안테나로부터 수신된 신호를 증폭하는 저잡음 증폭부, 상기 저잡음 증폭부의 증폭된 신호를 베이스밴드 신호로 처리하는 신호 처리부를 포함한다.

실시 예에 따른 GPS 모듈에 의하면, 안테나를 내장함으로써, 상기 안테나와 저잡음 증폭부 간에 일정한 게인(Gain)을 확보할 수 있어, 수신 신호의 감도를 개선시켜 줄 수 있다.

실시 예는 방해 전파를 줄일 수 있는 효과가 있다.

실시 예는 안테나와 기판 일체형 GPS 모듈을 제공할 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 실시 예에 따른 GPS 모듈의 블록 구성도이다.

도 1을 참조하면, GPS 수신장치(130)는 GPS 모듈(100) 및 중앙 처리 부(CPU)(129)를 포함하며, 상기 GPS 모듈(100)은 안테나(111), 리젝션부(113), 저잡음 증폭부(115), 필터부(117), 신호 처리부(119), 전원부(121), 발진부(123) 및 RTC부(125)를 포함한다.

상기 안테나(111)는 위성으로부터 위치 정보를 수신하게 되며, 이때 안테나(111)는 상기 수신된 신호는 급전선(106)을 통해 리젝션부(113)에 전달된다. 상기 리젝션부(113)는 커패시터, 인덕터 등을 이용한 병렬 공진 회로로 구성하여 다른 밴드의 리젝션(band rejection) 역할을 수행하게 된다. 즉, 상기 리젝션부(113)는 GPS 인밴드(Inband)를 제외한 타 대역은 리젝션시켜 줌으로써, 타 통신 신호(DCS, PCS, Cellular, BT, WLAN 등)를 EMI(electromagnetic interference) 방식으로 제거된다.

상기 저잡음 증폭부(LNA: Low Noise Amplifier)(115)는 상기 리젝션부(113)를 통과한 GPS 신호를 저잡음 증폭하며, 상기 증폭된 신호는 필터부(117)로 필터링된다. 여기서 상기 필터부(117)는 SAW(Surface acoustic wave) 필터로 구현되어, GPS 주파수 대역(예: 1570MHz ~ 1580MHz)으로 필터링하게 된다.

상기 신호 처리부(119)는 중앙 처리부(129)의 제어신호(Tx)를 받아 동작하며, 상기 수신된 GPS 신호를 베이스밴드 신호로 처리하여 중앙 처리부(129)에 전달(Rx)하게 된다.

상기 전원부(121)는 상기 각 부에 필요한 전원을 공급해 주며, 상기 발진부(123)는 수정 발진기(예: TCXO)로 구현될 수 있으며, 클럭 주파수를 발생하여 상기 신호 처리부(119)에 공급해 준다.

상기 RTC(Real Time Counter or Real time clock)부(125)는 내부의 클럭 정보를 비교하여 시간 정보를 계수하게 된다.

이러한 GPS 모듈(100)에 안테나(111)를 내장시켜 일체형 모듈로 구현함으로써, 기존과 같이 저잡음 증폭부를 2단으로 설치할 필요가 없으며, 안테나(111)와 저잡음 증폭부(115) 사이에 적정한 게인을 유지시켜 줄 수 있다. 또한 리젝션부(113)를 이용하여 다른 밴드의 신호를 방해 전파 형태로 제거해 줌으로써, 수신 감도를 향상시켜 줄 수 있다.

도 2는 실시 예에 따른 안테나 내장형 GPS 모듈을 나타낸 측 단면도이며, 도 3는 도 2의 사시도이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, GPS 모듈(100)은 다층 기판(110)의 내층(103)에 안테나(111)의 패턴이 형성되고, 기판 탑층(105)에는 상기 안테나(111)의 패턴으로부터 수신된 신호를 처리하는 부품(113,119)을 탑재하게 된다. 여기서 상기 부품(113,119)은 리젝션부(113)와 신호 처리부(119) 등을 포함한다.

상기 다층 기판(110)은 다수의 세라믹층(예: 3층 이상)으로 이루어진 LTCC(Low Temperature co-fired ceramic) 기판을 구현될 수 있으며, 내층(103)에는 안테나(111)의 패턴이 형성되며, 바텀층(101)에는 그라운드(Ground)가 형성되며, 탑층(105)에는 안테나(111)의 패턴으로부터 수신된 신호를 처리하는 부품들을 연결하기 위한 회로 패턴이 형성된다. 이러한 층들(101,103,105) 사이에는 유전체층(102,104)으로 형성될 수 있다.

상기 안테나(111)의 패턴은 탑층(105)의 급전선(106)과 제 1층간 연결 부 재(112)로 연결되고, 바텀층(101)의 그라운드에 제 2층간 연결 부재(114)로 연결된다. 여기서, 상기 제 1 및 제 2층간 연결 부재(112,114)는 비아 홀, 비아, 쓰루 홀 등을 이용하여 구현할 수 있다.

상기 기판 탑층(105) 위에는 상기 부품들을 보호하기 위해 전자파 차폐 부재(150)가 형성된다. 상기 전자파 차폐 부재(150)는 쉴드 캔(shield can) 형태로 구현되며 기판의 그라운드에 연결된다. 또한 상기 전자파 차폐 부재(150)는 기판(110) 위에 에폭시 또는 실리콘 등의 수지물을 형성한 후 상기 부품들을 보호하고, 상기 수지물 위에 도금층을 형성시켜 주고, 상기 도금층을 기판의 그라운드에 연결시켜 줌으로써, 전자파 차폐 기능을 수행할 수도 있다.

또한 도 3에 도시된 바와 같이, 기판 탑층(105)에는 안테나(111)의 급전선(106)에 연결된 리젝션부(113),상기 리젝션부(113)에 연결된 저잡음 증폭부(115), 상기 저잡음 증폭부(115)에 연결된 필터부(117), 상기 필터부(117)에 연결된 신호 처리부(119), 그리고 전원부(121), 발진부(123), RTC부(125)가 탑재된다. 상기 전원부(121)는 LDO(Low drop output) 레큘레이터를 이용하여 필요한 전압으로 만들어 공급하게 된다.

이러한 GPS 모듈(100)은 다층 기판인 세라믹 기판의 내층에 GPS 안테나(111)를 구현하고, 기판 탑층에 GPS 신호를 일정한 게인(Gain)을 확보한 후 처리하는 부품들(113~125)를 배치해 줌으로써, 안테나가 내장되며 수신 감도를 확보된 GPS 모듈을 제공할 수 있다. 이에 따라 네비게이션 장치 등에 GPS 안테나를 외장형으로 설치하는 문제를 해결할 수 있으며, GPS 모듈을 갖는 단말기의 외관 디자인을 좋게 할 수 있다.

본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 액정 표시 장치 및 그의 제조 방법은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.

도 1은 실시 예에 따른 GPS 모듈의 블록 구성도.

도 2는 실시 예에 따른 GSP 모듈의 측 단면도.

도 3은 도 2의 사시도.

Claims (4)

1. 기판 내부에 패턴으로 형성된 안테나;

   상기 기판 탑층에 배치되며, 상기 안테나로부터 수신된 신호를 증폭하는 저잡음 증폭부, 상기 저잡음 증폭부의 증폭된 신호를 베이스밴드 신호로 처리하는 신호 처리부를 포함하는 지피에스 모듈.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 기판 탑층에는 상기 안테나의 급전선에 연결되며, GPS 밴드 이외의 밴드를 리젝션하여 상기 저잡음 증폭부로 전달하는 리젝션부를 포함하는 지피에스 모듈.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 안테나의 패턴을 상기 기판의 탑층에 전기적으로 연결하는 층간 연결 부재 및, 상기 기판 위를 커버하는 전자파 차폐부재 중 적어도 하나를 포함하는 지피에스 모듈.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 기판은 다수의 세라믹층을 포함하고,

   상기 전자파 차폐부재는 쉴드 캔를 이용한 차폐구조 또는 상기 기판 위에 수 지물 및 도금층을 이용한 차폐 구조를 포함하는 지피에스 모듈.

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