KR20110040360A - 휴대용 단말기에서 대역 필터링 및 신호 방사를 위한 장치 - Google Patents

휴대용 단말기에서 대역 필터링 및 신호 방사를 위한 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 휴대용 단말기에서 송신 신호에 대한 대역 필터링 및 신호 방사에 관한 것으로, 상기 휴대용 단말기의 송신 장치는, 송신 신호를 생성하는 통신기와, 상기 송신 신호에 대한 대역 필터링(band pass filtering)을 위한 필터(filter) 및 신호 방사(radiation)를 위한 안테나(antenna)가 결합된 필테나(filtena)를 포함하며, 필터 및 안테나가 결합된 구조의 장치를 사용함으로써, 상기 휴대용 단말기의 설계 시 공간 활용도가 증가하고, 부품 개수의 감소에 따른 비용 절감 효과가 발생한다.
대역 필터(band pass filter), 안테나(antenna), 필테나(filtena), 임피던스 정합(impedance matching)

Description

휴대용 단말기에서 대역 필터링 및 신호 방사를 위한 장치{APPARATUS FOR BAND PASS FILTERING AND SIGNAL RADIATION IN PORTABLE TERMINAL}
본 발명은 휴대용 단말기에 관한 것으로, 특히, 휴대용 단말기에서 대역 필터링(band pass filtering) 및 신호 방사(radiation)을 위한 장치에 관한 것이다.
현대 사회에서 이동 통신 서비스는 그 편의성 및 필요성으로 인해 급속히 발전하고 있다. 이동 통신 서비스를 제공받기 위해서, 사용자들은 휴대용 단말기를 이용하여 무선통신망에 접속한다. 각 사용자는 자신의 목적과 용도에 적합한 통신 서비스를 이용할 수 있는 종류의 휴대용 단말기를 사용한다.
휴대용 단말기는 해당 무선통신 시스템에 허가된 주파주 대역 내에서 신호를 송수신하기 위한 대역 필터(band pass filter) 및 신호를 방사하기 위한 안테나를 구비한다. 일반적으로, 송신 신호는 상기 대역 필터를 통과한 후, 상기 안테나를 통해 무선 채널로 방사된다. 이때, 상기 대역 필터 및 상기 안테나 간 임피던스 정합(impedance matching)을 위한 정합 회로가 요구된다. 상기 정합이 이루어지지 않는 경우, 송신 신호로부터 반사파가 발생하고, 이는 방사 전력의 저하를 야기하며, 이에 따라 결과적으로 통신 품질이 악화된다.
상술한 바와 같이, 상기 정합 회로는 휴대용 단말기의 성능 및 통신 품질의 향상을 위해 반드시 필요한 구성 요소이다. 하지만, 상기 정합 회로로 인해 보다 많은 물리적 공간 및 생산 비용의 증가가 요구된다. 따라서, 상기 정합 회로의 기능을 유지한 채 상기 물리적 공간의 요구 및 상기 생산 비용의 증가를 방지하기 위한 대안이 제시되어야 한다.
따라서, 본 발명의 목적은 휴대용 단말기에서 정합(matching) 회로로 인한 물리적 공간의 요구 및 생산 비용의 증가를 방지하기 위한 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 휴대용 단말기에서 대역 필터(band pass filter) 및 안테나(antenna)가 결합된 구조의 송신 장치를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 견지에 따르면, 휴대용 단말기의 송신 장치는, 송신 신호를 생성하는 통신기와, 상기 송신 신호에 대한 대역 필터링(band pass filtering)을 위한 필터(filter) 및 신호 방사(radiation)를 위한 안테나(antenna)가 결합된 필테나(filtena)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
휴대용 단말기에서 필터 및 안테나가 결합된 구조의 장치를 사용함으로써, 상기 휴대용 단말기의 설계 시 공간 활용도가 증가하고, 부품 개수의 감소에 따른 비용 절감 효과가 발생한다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면의 참조와 함께 상세히 설명 한다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우, 그 상세한 설명은 생략한다.
이하 본 발명은 휴대용 단말기에서 정합(matching) 회로로 인한 물리적 공간의 요구 및 생산 비용의 증가를 방지하기 위한 기술에 대해 설명한다. 이하 설명에서 상기 휴대용 단말기는 셀룰러 전화기(Celluar Phone), 개인 휴대 통신 전화기(PCS : Personal Communication System), 복합 무선 단말기(PDA : Personal Digital Assistant), IMT2000(International Mobile Telecommunication-2000) 단말기, 랩탑(lap top) 컴퓨터, 넷북(netbook) 등을 포함하는 의미로 사용된다.
본 발명은 정합 회로로 인한 문제점들을 해결하기 위해, 상기 정합 회로를 제외한 송신 장치를 제안한다. 다시 말해, 본 발명의 실시 예에 따른 휴대용 단말기는 대역 필터 및 안테나를 결합시킨 구성 요소를 포함한다. 상기 대역 필터 및 안테나가 결합된 구성 요소는 '필테나(filtena)'라 지칭될 수 있다. 상기 대역 필터 및 상기 안테나가 하나의 구성 요소로서 결합됨으로써, 상기 대역 필터 및 상기 안테나 간 임피던스 정합(impedance matching)을 위한 정합 회로의 생략이 가능하다. 따라서, 상기 정합 회로로 인한 문제점들이 근본적으로 해소된다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 휴대용 단말기 내 송신 장치의 블록 구성 을 도시하고 있다.
상기 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 송신 장치는 신호생성기(102), 정합회로(104) 및 필테나(106)를 포함하여 구성된다.
상기 통신기(102)는 송신 신호를 생성한다. 이때, 상기 통신기(102)는 해당 통신 시스템의 규격에 따라 상기 송신 신호를 생성한다. 예를 들어, 상기 통신기(102)는 블루투스(Bluetooth), WLAN(Wireless Local Area Network) 규격에 따라 상기 송신 신호를 생성한다. 상기 블루투스와 같이 약 2.1GHz 이상의 대역을 사용하는 경우, 상기 필테나(106)를 사용함으로써 얻는 효과가 극대화된다. 상기 정합회로(104)는 상기 통신기(102) 및 상기 필테나(106) 간 임피던스 정합을 위해 상기 통신기(102) 및 상기 필테나(106) 간 경로에 인덕턴스(inductance) 및 케패시턴스(capacitance)를 제공한다.
상기 필테나(106)는 상기 통신기(102)로부터 제공되는 송신 신호에 대한 대역 필터링(band pass filtering)을 수행하고, 필터링된 신호를 무선 채널로 방사한다. 상기 필테나(106)는 대역 필터 및 안테나의 기능을 모두 수행하기 때문에, 입력단에서의 신호 특성 및 출력단에서의 신호 특성이 모두 기준 성능을 만족시키는 것이 바람직하다. 구조적으로 살펴보면, 상기 필테나(106)는 PCB(Printed Circuit Board) 상에 구현될 수 있다. 이때, 필테나는 안테나부분, 필터부분 및 피딩(feeding)부분으로 나누어질 수 있으며, 상기 안테나부분은 안테나부분 및 필터부분의 정합을 위한 패턴(pattern)을 포함할 수 있다. 이하 본 발명은 도 2a 및 도 2b를 참고하여 상기 필테나(106)의 구체적인 구조를 설명한다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 실시 예에 따른 휴대용 단말기에서 필테나(106)의 구조를 도시하고 있다.
상기 도 2a를 참고하면, 상기 필테나(106)는 PCB 상에 구현된 내장필터(embeded fileter)(202), 상기 내장필터(202)를 둘러싼 유전체(204), 상기 유전체(204) 위에 구현된 벌크타입안테나(bulk type antenna)(206), 상기 내장필터(202)와 상기 벌크타입안테나(206) 간 신호 경로인 피딩라인(feeding line)(208)을 포함하여 구성된다. 예를 들어, 상기 피딩라인(208)는 상기 내장필터(202) 및 상기 벌크타입안테나(206) 간 형성된 좁은 빈 공간에 내부를 도금 처리한 통로의 형태로 구현될 수 있다. 또한, 상기 필테나(106) 및 상기 정합회로(104) 간, 상기 필테나(106) 내부의 내장필터(202)로 송신 신호를 전달하기 위한 수신경로(210)가 상기 PCB 상에 존재한다.
상기 도 2b를 참고하면, 상기 필테나(106)는 PCB 상에 위치한 LTCC(Low Temperature Co-fired Ceramic)필터(252), 상기 LTCC 필터 위에 위치한 LTCC타입안테나(254), 상기 LTCC필터(252) 및 상기 LTCC타입안테나(254) 간 신호 경로인 피딩라인(256)를 포함하여 구성된다. 상기 LTCC필터(252) 및 상기 LTCC타입안테나(254)는 유전체 내부에 패턴이 삽입된 형태로 구현된다. 상기 피딩라인(256)는 상기 LTCC필터(252) 및 상기 LTCC타입안테나(254) 간 형성된 좁은 빈 공간에 내부를 도금 처리한 통로의 형태로 구현될 수 있다. 또한, 상기 필테나(106) 및 상기 정합회로(104) 간, 상기 필테나(106) 하부의 LTCC필터(252)로 송신 신호를 전달하기 위한 수신경로(258)가 상기 PCB 상에 존재한다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 휴대용 단말기 내 송신 장치의 블록 구성을 도시하는 도면,
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 실시 예에 따른 휴대용 단말기에서 필테나(filtena)의 구조를 도시하는 도면.

Claims (7)

  1. 휴대용 단말기의 송신 장치에 있어서,
    송신 신호를 생성하는 통신기와,
    상기 송신 신호에 대한 대역 필터링(band pass filtering)을 위한 필터(filter) 및 신호 방사(radiation)를 위한 안테나(antenna)가 결합된 필테나(filtena)를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 송신 신호는, 2.1GHz 이상 대역의 신호인 것을 특징으로 하는 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 필테나는,
    PCB 상에 구현된 내장 필터(embeded fileter)와,
    상기 내장 필터를 둘러싼 유전체와,
    상기 유전체 위에 구현된 안테나 패턴(antenna pattern)과,
    상기 내장 필터 및 상기 안테나 패턴 간 신호 경로인 피딩 라인(feeding line)을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 안테나 패턴은, 벌크 타입(bulk type)으로 구현되는 것을 특징으로 하는 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 안테나 패턴은, 상기 안테나 패턴 및 상기 내장 필터 간 정합을 위한 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 필테나는,
    PCB 상에 구현된 LTCC(Low Temperature Co-fired Ceramic) 필터와,
    상기 LTCC 필터 위에 적층된 LTCC 타입 안테나와,
    상기 LTCC 필터 및 상기 LTCC 타입 안테나 간 신호 경로인 피딩 라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 통신기 및 상기 필테나 간 임피던스 정합(impedance matching)을 위한 정합 회로와,
    상기 필테나 및 상기 정합 회로 간, 상기 필테나 내부로 상기 송신 신호를 전달하기 위한 수신 경로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
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