KR20130010104A - 상이한 주파수 대역들에서의 무선 주파수 송신들을 동시에 수신하기 위한 무선 회로 - Google Patents

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Abstract

전자 장치는 송신기들 및 수신기들을 포함하는 무선 통신 회로를 갖는다. 안테나 구조물들은 무선 주파수 신호 송신 및 무선 주파수 신호 수신 동작을 지원하기 위해 송신기들 및 수신기들에 연결될 수 있다. 스위칭 회로는 관심있는 다수의 통신 대역을 지원하기 위해 이용될 수 있다. 하나 이상의 저대역 수신기가 제1 스위치와 연관될 수 있고, 하나 이상의 고대역 수신기가 제2 스위치와 연관될 수 있다. 스위치들은 원하는 통신 대역을 이용 상태로 스위칭하기 위해 실시간으로 구성될 수 있다. 다이플렉서는 저대역들을 제1 수신기에 전달하는 동시에, 고대역들을 제2 수신기에 전달하기 위해 이용될 수 있다. 이러한 방식으로, 저대역에서의 데이터 스트림이 고대역 내의 데이터 스트림과 동시에 수신될 수 있다.

Description

상이한 주파수 대역들에서의 무선 주파수 송신들을 동시에 수신하기 위한 무선 회로{WIRELESS CIRCUITRY FOR SIMULTANEOUSLY RECEIVING RADIO-FREQUENCY TRANSMISSIONS IN DIFFERENT FREQUENCY BANDS}
본 출원은 2011년 7월 14일자로 출원된 미국 특허 출원 제13/183,413호에 대해 우선권을 주장하는데, 이 특허 출원은 완전히 본 명세서에 참조로 포함되어 있다.
본 발명은 일반적으로 무선 통신 회로에 관한 것으로, 보다 상세하게는 주파수 고조파들로부터의 간섭을 감소시키고 상이한 주파수 대역들에서의 무선 주파수 송신들을 동시에 수신하는 무선 전자 장치들 내의 회로에 관한 것이다.
컴퓨터 및 셀룰러 전화기와 같은 전자 장치들은 종종 무선 통신 능력을 구비한다. 예를 들어, 전자 장치들은 셀룰러 전화 회로와 같은 장거리 무선 통신 회로를 이용할 수 있다. GPS(Global Positioning System) 수신기 회로 및 다른 위성 수신기 회로는 위성 내비게이션 신호들을 수신하기 위해 이용될 수 있다. 로컬 무선 링크들은 2.4㎓ 및 5㎓에서 IEEE 802.11 통신과 같은 근거리 네트워크(local area network) 통신을 지원하기 위해 이용될 수 있다. 로컬 링크들은 또한 2.4㎓에서 블루투스? 통신을 핸들링하기 위해 이용될 수 있다.
장치가 다수의 대역을 지원하는 것이 종종 바람직하다. 예를 들어, 셀룰러 전화기의 사용자들은 하나 이상의 상이한 셀룰러 전화 대역을 이용하여 셀룰러 전화 타워들과 통신하기를 원할 수 있고, 또한 무선 근거리 네트워크(WLAN: wireless local area network) 통신 대역들을 이용하여 근거리 네트워크 장비와 통신하기를 원할 수 있다.
다수의 대역을 지원할 때, 때로는 신호들을 라우팅하기 위해 구성가능한 스위칭 회로를 이용하는 것이 바람직하다. 예를 들어 다수의 송수신기 포트를 구비하는 송수신기를 갖는 장치에서, 스위치는 송수신기 포트들 중 선택된 것을 안테나에 선택적으로 연결하기 위해 이용될 수 있다. 이러한 유형의 구성은 장치가 원하는 동작 대역에 따라 상이한 방식들로 구성되는 것을 허용한다. 예를 들어 제1 통신 대역을 이용하기를 원하는 경우, 스위치는 제1 송수신기 포트를 안테나에 연결하는 제1 상태로 될 수 있다. 제2 통신 대역을 이용하기를 원하는 경우, 스위치는 제2 송수신기 포트를 안테나에 연결하는 제2 상태로 될 수 있다.
무선 주파수 스위치들은 비선형 거동을 나타내는 트랜지스터와 같은 컴포넌트들에 기초할 수 있다. 결과적으로, 무선 주파수 신호들이 스위치를 통해 송신될 때, 원하지 않는 주파수 고조파들이 생성될 수 있다. 예를 들어, 송신된 무선 주파수 신호들의 2차 고조파, 3차 고조파 및 보다 고차의 고조파가 발생될 수 있다. 조치를 취하지 않으면, 이러한 고조파 신호들은 장치 내의 수신기 회로의 동작과 간섭할 수 있다. 예를 들어, 셀룰러 전화 신호들의 송신 동안 발생된 고조파들은 위성 내비게이션 수신기 또는 무선 근거리 네트워크 수신기의 적절한 동작과 간섭할 수 있다.
무선 장치들은 둘 이상의 주파수 대역에서 무선 주파수 송신들을 동시에 수신하도록 요구될 수 있다. 예를 들어, LTE(Long Term Evolution) 프로토콜을 이용하여 기지국과 통신하는 무선 셀룰러 장치는 2개의 별개의 LTE 대역에서 기지국으로부터의 무선 주파수 송신들을 수신하도록 요구될 수 있다.
이와 같은 환경들에서 무선 통신을 핸들링하기 위해서, 무선 전자 장치 내의 안테나 구조물들과 무선 주파수 송수신기 포트들 사이에 신호들을 라우팅하기 위한 개선된 회로를 제공할 수 있는 것이 바람직할 것이다.
전자 장치는 무선 통신 회로를 구비할 수 있다. 무선 통신 회로는 무선 통신들을 핸들링하기 위한 무선 주파수 송수신기 회로를 포함할 수 있다. 무선 주파수 송수신기는 다수의 송신기 및 다수의 수신기를 가질 수 있다. 안테나 구조물들은 신호들을 송신 및 수신하기 위해 이용될 수 있다.
안테나 구조물들은 무선 주파수 송수신기 회로 내의 송신기들 및 수신기들에 연결될 수 있다. 제1 및 제2 무선 주파수 스위치들과 같은 스위칭 회로는 관심있는 다수의 통신 대역을 지원하기 위해 이용될 수 있다. 제1 및 제2 무선 주파수 스위치들은 원하는 주파수들을 이용 상태로 스위칭하도록 실시간으로 구성될 수 있다.
저대역 송신기들 및 수신기들의 세트는 제1 스위치와 연관될 수 있고, 고대역 송신기들 및 수신기들의 세트는 제2 스위치와 연관될 수 있다. 주파수 f에서의 송신 신호들이 스위치를 통과함에 따라, 그 송신 신호들의 2f, 3f 및 다른 정수배에서의 고조파들이 생성될 수 있다.
다이플렉서는 제1 및 제2 스위치와 안테나 구조물들 사이에 개재될 수 있다. 다이플렉서는 제1 무선 주파수 스위치에 연결된 제1 포트, 제2 무선 주파수 스위치에 연결된 제2 포트, 및 안테나 구조물들 내의 하나 이상의 안테나에 연결된 제3 포트를 가질 수 있다.
다이플렉서는 저대역 송신기들 및 수신기들과 연관된 저대역 필터, 및 고대역 송신기들 및 수신기들과 연관된 고대역 필터를 포함할 수 있다. 저대역 필터는 제1 스위치와 안테나 구조물들 사이에 연결된 저역 통과 필터일 수 있다. 저역 통과 필터는 제1 스위치를 빠져 나온 송신 신호 고조파들이 안테나 구조물들에 도달하는 것을 방지할 수 있다. 다이플렉서는 세라믹 기판 상에 구현된 필터들과 같이 고도의 선형성을 나타내는 고대역 및 저대역 필터들을 포함할 수 있다. 세라믹 기판을 구비하는 필터들과 같이 고도로 선형인 필터들은 다른 필터 설계에 비하여, 원하지 않는 고조파들을 생성하는 경향이 감소될 수 있다.
고대역 필터는 고역 통과 필터 또는 대역 통과 필터일 수 있다. 대역 통과 필터를 이용하여 구현될 때, 고대역 필터는 제2 스위치를 빠져 나온 송신 신호 고조파들이 안테나 구조물들에 도달하는 것을 방지할 수 있다.
다이플렉서는 저대역들을 제1 수신기로 전달하며 고대역들을 제2 수신기로 전달하도록 구성될 수 있다. 이러한 방식으로, 제1 주파수 대역이 제1 수신기에 의해 수신되어 처리될 수 있고, 제2 주파수 대역이 제2 수신기에 의해 수신되어 처리될 수 있다. 본 발명의 추가의 특징들, 그 속성 및 다양한 이점들은 첨부 도면들 및 바람직한 실시예들에 관한 이하의 상세한 설명으로부터 더 분명해질 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 회로를 구비하는 예시적인 전자 장치의 개략도.
도 2는 무선 주파수 송수신기 회로가 본 발명의 일 실시예에 따른 도 1에 도시된 유형의 전자 장치 내의 하나 이상의 안테나에 어떻게 연결될 수 있는지를 보여주는 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 도 1의 전자 장치에서 무선 통신들을 핸들링하는데 이용될 수 있는 유형의 예시적인 무선 통신 회로의 회로도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 3의 무선 회로 내의 다이플렉서에서 이용될 수 있는 예시적인 저대역 필터에 대한 동작 주파수의 함수로서의 무선 주파수 신호 송신의 그래프.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 3의 무선 회로 내의 다이플렉서에서 이용될 수 있는 예시적인 고대역 필터에 대한 동작 주파수의 함수로서의 무선 주파수 신호 송신의 그래프.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 상이한 주파수 대역들에서의 무선 주파수 송신들을 동시에 수신하도록 구성될 수 있는 예시적인 무선 통신 회로의 회로도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 도 6의 무선 통신 회로와 같은 무선 통신 회로로 동시에 수신될 수 있는 예시적인 주파수 대역들의 그래프.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 상이한 주파수 대역들에서의 무선 주파수 송신들을 동시에 수신하기 위해서 무선 전자 장치로 수행될 수 있는 예시적인 단계들의 흐름도.
도 1의 장치(10)와 같은 전자 장치들은 무선 통신 회로를 구비할 수 있다. 무선 통신 회로는 셀룰러 전화 대역에서의 통신과 같은 장거리 무선 통신을 지원하기 위해 이용될 수 있다. 장치(10)에 의해 핸들링될 수 있는 장거리(셀룰러 전화) 대역들의 예에는, 800㎒ 대역, 850㎒ 대역, 900㎒ 대역, 1800㎒ 대역, 1900㎒ 대역, 2100㎒ 대역, 700㎒ 대역 및 기타 대역들이 포함된다. 장치(10)에 의해 이용되는 장거리 대역들은 소위 LTE(Long Term Evolution) 대역들을 포함할 수 있다. LTE 대역들은 번호가 매겨지며(예를 들어, 1, 2, 3 등), 때로는 E-UTRA 동작 대역들로 지칭된다. 위성 내비게이션 대역들과 연관된 신호들과 같은 장거리 신호들은 장치(10)의 무선 통신 회로에 의해 수신될 수 있다. 예를 들어, 장치(10)는 GPS(Global Positioning System) 통신과 연관된 1575㎒ 대역에서의 신호들을 수신하기 위해 무선 회로를 이용할 수 있다. 단거리 무선 통신도 장치(10)의 무선 회로에 의해 지원될 수 있다. 예를 들어, 장치(10)는 2.4㎓ 및 5㎓에서의 WiFi? 링크, 2.4㎓에서의 블루투스? 링크 등과 같은 근거리 네트워크 링크들을 핸들링하기 위한 무선 회로를 포함할 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 장치(10)는 저장 및 처리 회로(28)를 포함할 수 있다. 저장 및 처리 회로(28)는 하드 디스크 드라이브 저장소, 비휘발성 메모리(예를 들어, 플래시 메모리, 또는 고체 상태 드라이브를 형성하도록 구성된 다른 전기적으로 프로그래밍가능한 판독 전용 메모리), 휘발성 메모리(예를 들어, 정적 또는 동적 랜덤 액세스 메모리) 등과 같은 저장소를 포함할 수 있다. 저장 및 처리 회로(28) 내의 처리 회로는 장치(10)의 동작을 제어하기 위해 이용될 수 있다. 이러한 처리 회로는 하나 이상의 마이크로프로세서, 마이크로컨트롤러, 디지털 신호 프로세서, ASIC(application specific integrated circuit) 등에 기초할 수 있다.
저장 및 처리 회로(28)는 인터넷 브라우징 애플리케이션, VOIP(voice-over-internet-protocol) 전화 통화 애플리케이션, 이메일 애플리케이션, 미디어 재생 애플리케이션, 운영 체제 기능, 무선 주파수 송신 및 수신 동작 중의 통신 대역 선택에 관련된 기능들 등과 같은 소프트웨어를 장치(10) 상에서 실행하기 위해 이용될 수 있다. 외부 장비와의 상호작용을 지원하기 위해, 저장 및 처리 회로(28)는 통신 프로토콜들을 구현하는데 이용될 수 있다. 저장 및 처리 회로(28)를 이용하여 구현될 수 있는 통신 프로토콜들은 인터넷 프로토콜, 무선 근거리 네트워크 프로토콜(예를 들어, 때로는 WiFi?로 지칭되는 IEEE 802.11 프로토콜), 블루투스? 프로토콜과 같은 다른 단거리 무선 통신 링크를 위한 프로토콜, 셀룰러 전화 프로토콜, MIMO(multiple input multiple output) 프로토콜, 안테나 다이버시티 프로토콜 등을 포함한다. 통신 대역 선택 동작과 같은 무선 통신 동작들은 장치(10) 상에 저장되어 실행되는(즉, 저장 및 처리 회로(28) 및/또는 입력-출력 회로(30) 상에 저장되어 실행되는) 소프트웨어를 이용하여 제어될 수 있다.
입력-출력 회로(30)는 입력-출력 장치들(32)을 포함할 수 있다. 입력-출력 장치들(32)은 데이터가 장치(10)에 공급되는 것을 허용하고 데이터가 장치(10)로부터 외부 장치들에 제공되는 것을 허용하기 위해 이용될 수 있다. 입력-출력 장치들(32)은 사용자 인터페이스 장치들, 데이터 포트 장치들 및 기타 입력-출력 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 입력-출력 장치들은 터치 스크린, 터치 센서 능력을 갖지 않는 디스플레이, 버튼, 조이스틱, 클릭 휠, 스크롤링 휠, 터치 패드, 키패드, 키보드, 마이크로폰, 카메라, 버튼, 스피커, 상태 표시자, 광원, 오디오 잭 및 기타 오디오 포트 컴포넌트, 디지털 데이터 포트 장치, 광 센서, 모션 센서(가속도계), 용량 센서, 근접 센서 등을 포함할 수 있다.
입력-출력 회로(30)는 외부 장비와 무선 통신하기 위한 무선 통신 회로(34)를 포함할 수 있다. 무선 통신 회로(34)는 하나 이상의 집적 회로로 형성된 무선 주파수(RF) 송수신기 회로, 전력 증폭기 회로, 저잡음 입력 증폭기, 수동 RF 컴포넌트, 하나 이상의 안테나, 전송 라인, 및 RF 무선 신호들을 핸들링하기 위한 다른 회로를 포함할 수 있다. 무선 신호들은 또한 광을 이용하여(예를 들어, 적외선 통신을 이용하여) 송신될 수 있다.
무선 통신 회로(34)는 다양한 무선 주파수 통신 대역들을 핸들링하기 위한 무선 주파수 송수신기 회로(90)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 회로(34)는 송수신기 회로(36, 38 및 42)를 포함할 수 있다. 송수신기 회로(36)는 WiFi?(IEEE 802.11) 통신을 위한 2.4㎓ 및 5㎓ 대역을 핸들링할 수 있고, 2.4㎓ 블루투스? 통신 대역을 핸들링할 수 있다. 회로(34)는 (예로서) 850㎒, 900㎒, 1800㎒, 1900㎒ 및 2100㎒에서와 같은 셀룰러 전화 대역들 및/또는 LTE 대역들 및 다른 대역들에서의 무선 통신을 핸들링하기 위해 셀룰러 전화 송수신기 회로(38)를 이용할 수 있다. 회로(38)는 음성 데이터 및 비음성 데이터를 핸들링할 수 있다.
무선 통신 회로(34)는 1575㎒에서의 GPS(global positioning system) 신호들을 수신하거나 다른 위성 측위 데이터를 핸들링하기 위해 GPS 수신기 회로(42)와 같은 GPS 수신기 장비를 포함할 수 있다. WiFi? 및 블루투스? 링크 및 다른 단거리 무선 링크들에서, 무선 신호들은 전형적으로 수십 또는 수백 피트에 걸쳐 데이터를 전달하기 위해 이용된다. 셀룰러 전화 링크 및 다른 장거리 링크에서, 무선 신호들은 전형적으로 수천 피트 또는 마일에 걸쳐 데이터를 전달하기 위해 이용된다.
무선 통신 회로(34)는 하나 이상의 안테나(40)를 포함할 수 있다. 안테나들(40)은 임의의 적절한 안테나 유형을 이용하여 형성될 수 있다. 예를 들어, 안테나들(40)은 루프 안테나 구조물, 패치 안테나 구조물, 역 F형 안테나 구조물, 슬롯 안테나 구조물, 평면 역 F형 안테나 구조물, 나선형 안테나 구조물, 이러한 설계들의 하이브리드 등으로 형성된 공진 요소들을 갖는 안테나들을 포함할 수 있다. 상이한 대역들 및 대역들의 조합을 위하여 상이한 유형의 안테나들이 이용될 수 있다. 예를 들어, 한 유형의 안테나는 로컬 무선 링크 안테나를 형성하는데 이용될 수 있고, 다른 유형의 안테나는 원격 무선 링크 안테나를 형성하는데 이용될 수 있다.
특정 대역 또는 대역들에 대한 통신을 핸들링하는데 다수의 중복 안테나가 이용되는 안테나 다이버시티 스킴들이 구현될 수 있다. 안테나 다이버시티 스킴에서, 저장 및 처리 회로(28)는 신호 강도 측정치 또는 다른 데이터에 기초하여 실시간으로 어느 안테나를 이용할지를 선택할 수 있다. MIMO(multiple-input-multiple-output) 스킴들에서, 다수의 데이터 스트림을 송신 및 수신하기 위해 다수의 안테나가 이용될 수 있고, 그에 의해 데이터 스루풋을 향상시킬 수 있다.
안테나들(40)이 장치(10) 내에 형성될 수 있는 예시적인 위치들이 도 2에 도시되어 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 전자 장치(10)는 하우징(12)과 같은 하우징을 가질 수 있다. 하우징(12)은 플라스틱 벽, 금속 하우징 구조물, 탄소 섬유 재료 또는 다른 복합 재료, 유리, 세라믹 또는 다른 적절한 재료로 형성된 구조물들을 포함할 수 있다. 하우징(12)은 단일 조각의 재료를 이용하여(예를 들어, 일체형 바디 구성을 이용하여) 형성될 수 있거나, 완전한 하우징 구조물을 형성하도록 조립되는 프레임, 하우징 벽들 및 다른 개별 부분들로 형성될 수 있다. 도 1에 도시된 장치(10)의 컴포넌트들은 하우징(12) 내에 탑재될 수 있다. 안테나 구조물들(40)은 하우징(12) 내에 탑재될 수 있고, 원한다면 하우징(12)의 부분들을 이용하여 형성될 수 있다. 예를 들어, 하우징(12)은 금속 하우징 측벽들, 밴드 형상의 부재들(유전체 갭을 갖거나 갖지 않음)과 같은 주변 도전성 부재들, 도전성 베젤, 및 안테나 구조물들(40)을 형성하는데 이용될 수 있는 다른 도전성 구조물들을 포함할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 안테나 구조물들(40)은 경로들(45)과 같은 경로들에 의해 송수신기 회로(90)에 연결될 수 있다. 경로들(45)은 동축 케이블, 마이크로스트립 전송 라인, 스트립라인 전송 라인 등과 같은 전송 라인 구조물들을 포함할 수 있다. 경로들(45)은 임피던스 정합 회로, 필터 회로 및 스위칭 회로도 포함할 수 있다. 임피던스 정합 회로는 안테나들(40)이 관심있는 통신 대역들에서 송수신기 회로(90)에 효율적으로 연결되는 것을 보장하기 위해 이용될 수 있다. 필터 회로는 다이플렉서, 듀플렉서 및 트리플렉서와 같은 주파수 기반 다중화 회로를 구현하기 위해 이용될 수 있다. 스위칭 회로는 안테나들(40)을 송수신기 회로(90)의 원하는 포트들에 선택적으로 연결하기 위해 이용될 수 있다. 예를 들어, 한 동작 모드에서는 스위치가 경로들(45) 중 하나를 주어진 안테나에 라우팅하도록 구성될 수 있고, 다른 동작 모드에서는 스위치가 경로들(45) 중 다른 하나를 주어진 안테나에 라우팅하도록 구성될 수 있다. 송수신기 회로(90)와 안테나들(40) 사이에서의 스위칭 회로의 사용은 장치(10)가 제한된 개수의 안테나를 갖고서 관심있는 다수의 통신 대역을 지원하는 것을 허용한다.
긴 직사각형 외형을 갖는 셀룰러 전화기와 같은 장치에서는, 장치의 일단 또는 양단에 안테나(40)를 배치하는 것이 바람직할 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 예를 들어 안테나들(40) 중 일부는 하우징(12)의 상단 영역(42)에 배치될 수 있고, 안테나들(40) 중 일부는 하우징(12)의 하단 영역(44)에 배치될 수 있다. 장치(10) 내의 안테나 구조물들은 영역(42) 내의 단일 안테나, 영역(44) 내의 단일 안테나, 영역(42) 내의 다수의 안테나, 영역(44) 내의 다수의 안테나를 포함할 수 있거나, 하우징(12) 내의 다른 어딘가에 위치된 하나 이상의 안테나를 포함할 수 있다.
안테나 구조물들(40)은 영역들(42 및 44)과 같은 영역들의 일부 또는 전부 내에 형성될 수 있다. 예를 들어, 안테나(40T-1)와 같은 안테나는 영역(42-1) 내에 위치될 수 있고, 또는 영역(42-1)의 일부 또는 전부를 채우는 안테나(40T-2)와 같은 안테나가 형성될 수 있다. 안테나(40B-1)와 같은 안테나는 영역(44-2)의 일부 또는 전부를 채울 수 있고, 또는 안테나(40B-2)와 같은 안테나는 영역(44-1) 내에 형성될 수 있다. 이러한 유형의 구성들은 상호 배타적일 필요가 없다. 예를 들어, 영역(44)은 안테나(40B-1)와 같은 제1 안테나 및 안테나(40B-2)와 같은 제2 안테나를 포함할 수 있다.
송수신기 회로(90)는 송신기들(48)과 같은 송신기들, 및 수신기들(50)과 같은 수신기들을 포함할 수 있다. 송신기들(48) 및 수신기들(50)은 하나 이상의 집적 회로(예를 들어, 셀룰러 전화 통신 회로, 무선 근거리 네트워크 통신 회로, 블루투스? 통신을 위한 회로, 위성 내비게이션 시스템 신호를 수신하기 위한 회로, 송신 신호 전력을 증가시키기 위한 전력 증폭기 회로, 수신 신호에서의 신호 전력을 증가시키기 위한 저잡음 증폭기 회로, 다른 적절한 무선 통신 회로, 및 이러한 회로들의 조합)를 이용하여 구현될 수 있다.
장치(10)는 비교적 큰 장치일 수 있고(예를 들어, 하우징(12)의 측방향 치수가 수십 센티미터 이상일 수 있음), 또는 하우징(12)의 주축을 따른 세로방향 치수가 15㎝ 이하, 10㎝ 이하 또는 5㎝ 이하이고 가로방향 치수는 더 작은 핸드헬드 장치와 같이 비교적 컴팩트한 장치일 수 있다. 손목 착용형, 펜던트형 및 클립 장착형 장치와 같은 소형 장치들에서, 하우징(12)의 치수는 (예로서) 10㎝ 이하 또는 5㎝ 이하일 수 있다.
특히, 컴팩트한 장치(10)를 위한 하우징들에서, 다양한 안테나들을 서로로부터 폭넓게 분리시키는 것은 어렵거나 불가능할 수 있다. 예를 들어, 일부 안테나들(예를 들어, 도 2의 예에서의 안테나들(40T-1 및 40T-2))은 하우징(12) 내에서 서로 인접하게 위치될 수 있다. 다른 안테나들(예를 들어, 영역(42)의 안테나 구조물들 및 영역(44)의 안테나 구조물들)은 장치(10)의 비교적 크지 않은 길이만큼만 분리될 수 있다.
적어도 일부 장치 구성에서의 장치(10) 내의 안테나들의 근접성으로 인해, 대역들 간에서의 간섭의 잠재성이 존재할 수 있다. 이러한 간섭의 잠재성은 경로들(45) 내에 바람직하지 않은 주파수 고조파들을 발생시킬 수 있는 회로가 존재하는 것에 의해 악화될 수 있다. 예를 들어, 경로들(45) 내의 스위치들은 무선 주파수 신호들을 전달할 때 2차 고조파, 3차 고조파 및 보다 고차의 고조파의 발생을 야기하는 비선형 특성들을 가질 수 있다.
데이터 송신 동작 동안, 송수신기(90)에 의해 생성된 무선 주파수 신호들은 경로들(45)을 통해 안테나들(40)에 송신될 수 있다. 송신 신호들은 예를 들어 송수신기(90)와 연관된 포트들 중 하나에서 주파수 f로 생성될 수 있다. 주파수 f는 셀룰러 전화 대역 또는 다른 관심있는 주파수와 연관될 수 있다. 경로들(45)은 트랜지스터 기반 스위치와 같은 스위치를 포함할 수 있다. 주파수 f에서의 신호들이 스위치(및 경로들(45) 내의 다른 비선형 회로 요소들)를 통과함에 따라, 2f, 3f, 4f 및 그 이상과 같은 주파수에서 주파수 고조파들이 발생될 수 있다. 이러한 상황에서, 한 안테나(예를 들어, 셀룰러 전화 안테나)로부터 주파수 f의 신호들이 송신되고 있는 것과 동시에 2f, 3f, 4f 또는 그 이상에서의 신호 고조파가 송신될 수 있다. 그 다음, 2f, 3f 및 4f에서의 주파수 고조파들은 장치 내의 다른 안테나(예를 들어, 무선 근거리 네트워크 안테나 또는 위성 내비게이션 안테나)에 의해 수신될 수 있다. 조치가 취해지지 않는다면, 주파수 f의 고조파 주파수들에서의 수신 신호들은 바람직하지 않은 간섭을 유발할 수 있다. 예를 들어, 2f, 3f 또는 4f에서의 수신 신호는 수신기들(50) 중 하나(예를 들어, 무선 근거리 네트워크 수신기 또는 위성 내비게이션 시스템 수신기)의 통신 대역 내에 또는 그 근방에 있을 수 있다. 이러한 유형의 간섭의 존재는 정정되지 않은 채로 남아있는다면, 주파수 f에서의 송신기 및 2f, 3f, 4f 또는 다른 고조파에서 동작하는 수신기의 만족스러운 동시 동작을 막을 수 있다.
장치(10)는 송신 신호들과 연관된 고조파들을 안테나들(40)에 도달하기 전에 차단하는 필터링 회로를 경로들(45) 내에 포함시킴으로써 이러한 유형의 바람직하지 않은 간섭을 감소시키거나 제거할 수 있다. 송신 고조파들의 크기가 실질적으로 감소되므로, 장치(10) 내의 다른 안테나 및 수신기 회로에 의해 수신되는 임의의 고주파의 크기가 실질적으로 감소된다. 고조파들이 송신되는 것을 효과적으로 방지함으로써, 신호 간섭의 잠재성이 제거되고, 만족스러운 장치 동작이 보장된다.
필터링 회로는 저대역 및 고대역 송신 신호들을 공통 송신 경로 상에 다중화하기 위해 이용되는 다이플렉서 필터를 포함할 수 있다. 신호 수신 동작들 동안, 다이플렉서는 수신 신호들을 그들의 주파수에 기초하여 역다중화한다. 다이플렉서는 저대역 스위치를 통해 저대역 송수신기 포트들에 연결된 저역 통과 필터를 포함할 수 있다. 다이플렉서는 고대역 스위치를 통해 고대역 송수신기 포트들에 연결된 대역 통과 필터 또는 고역 통과 필터도 포함할 수 있다.
스위치들에서 고조파들이 생성되더라도, 그 고조파들은 다이플렉서의 필터링 회로에 의해 차단될 것이다. 예를 들어, 주파수 f와 같은 저대역 주파수가 고려된다. 이러한 주파수에서의 신호가 저대역 스위치를 통과함에 따라, 2f, 3f 및 4f에서의 고조파 신호들이 발생될 수 있다. 저역 통과 필터의 컷오프 주파수의 적절한 구성에 의해, 신호 주파수 f는 저역 통과 필터의 통과 대역에 들어올 것이지만, 신호 주파수들 2f, 3f 및 4f는 통과 대역의 밖에 있게 되고 감쇠될 것이다. 저역 통과 필터가 원하지 않는 고조파 주파수들을 차단하므로, 고조파 주파수들(예를 들어, 2f, 3f, 4f 및 그 이상)에서 또는 그 부근에서 동작하는 장치(10) 내의 수신기들(50)은 고조파 간섭을 겪지 않을 것이고, 주파수 f에서 동작하는 송신기와 동시에 동작할 수 있다. 고대역 스위치를 통해 고대역 송수신기로부터 신호들을 송신할 때 발생되는 주파수 고조파들은 고대역 필터의 고주파수 감쇠 특성들에 의해(즉, 고대역 필터가 원하는 고대역 주파수들은 통과시키면서 그러한 원하는 고대역 주파수들의 고조파들은 감쇠시키는 대역 통과 필터를 이용하여 구현될 때) 마찬가지로 감쇠될 수 있다.
이러한 유형의 다이플렉서 스킴에 기초하는 필터링 구성은 노치 필터와 같은 더 높은 삽입 손실을 갖는 컴포넌트들에 기초하는 필터링 구성보다 낮은 삽입 손실을 나타낼 수 있다. 원한다면, 장치(10) 내에서 추가의 필터링 회로가 이용될 수 있다. 일반적으로, 경로들(45) 내의 필터링 회로는 다이플렉서, 듀플렉서, 트리플렉서, 노치 필터, 대역 통과 필터, 저역 통과 필터, 고역 통과 필터, 다른 필터 컴포넌트들, 및 이들과 같은 필터 회로들의 조합을 포함할 수 있다. 예를 들어, 필터링 컴포넌트들은 SAW(surface acoustic wave) 또는 BAW(bulk acoustic wave) 장치를 이용하여 구현될 수 있다.
무선 통신 회로(34)에 이용될 수 있는 예시적인 구성이 도 3에 도시되어 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 장치(10)는 하우징(12) 내에 안테나들(40)을 포함할 수 있다. 안테나들(40)은 경로들(45)을 이용하여 송수신기 회로들(38 및 46)에 연결될 수 있다. 경로들(45)은 스위칭 회로(64)를 포함할 수 있다.
안테나들(40)은 하나 이상의 안테나를 포함할 수 있다. 하나 이상의 안테나(40)는 예를 들어 셀룰러 전화 통신 대역들을 위해 이용될 수 있고, 하나 이상의 안테나(40)는 1575㎒에서의 GPS 대역과 같은 위성 내비게이션 시스템 대역들을 위해 이용될 수 있고, 하나 이상의 안테나(40)는 관심있는 다른 통신 대역들(예를 들어, 2.4㎓ 및 5㎓에서의 IEEE 802.11 대역 또는 다른 무선 근거리 네트워크 대역들, 2.4㎓에서의 블루투스? 대역 등)을 위해 이용될 수 있다. 도 3의 예에 도시된 유형의 구성에서, 안테나(40A)와 같은 하나 이상의 안테나는 원격 무선 송수신기 회로(38)와 같은 무선 송수신기 회로(예를 들어, 하나 이상의 셀룰러 전화 송수신기 회로)와 연관될 수 있고, 안테나(40B)와 같은 하나 이상의 안테나는 무선 송수신기 회로(46)(예를 들어, 도 1의 위성 내비게이션 시스템 수신기(42), IEEE 802.11 무선 근거리 네트워크 회로, 블루투스? 회로와 같은 도 1의 로컬 무선 송수신기 회로들(36) 등)와 연관될 수 있다. 원한다면, 추가의 안테나들(즉, 안테나(40A) 외의 안테나들)이 송수신기 회로(38)와 연관될 수 있고, 추가의 안테나들(즉, 안테나(40B) 외의 안테나들)이 송수신기 회로(46)와 연관될 수 있다.
송수신기 회로(38)는 송신기들(48) 및 수신기들(50)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 복수의 셀룰러 전화 통신 대역 각각과 연관된 개별 송신기(48) 및 개별 수신기(50)가 있을 수 있다. 예로서 LTE 대역 13이 고려된다. E-UTRA(LTE) 대역 13에서의 통신을 지원하기 위해, 송신기들(48) 중 하나(예를 들어, 도 3의 송신기(TX))는 777㎒ 내지 787㎒의 업링크 주파수 범위에서의 무선 주파수 신호들을 송신할 수 있고, 수신기들(50) 중 하나(예를 들어, 도 3의 수신기(RX))는 746㎒ 내지 756㎒의 다운링크 주파수 범위에서의 무선 주파수 신호들을 수신할 수 있다. 송신된 무선 주파수 신호들이 안테나들(40)에 도달하기 전에 송신 전력을 증가시키기 위해, 경로들(45)은 전력 증폭기(52)와 같은 전력 증폭기들을 포함할 수 있다. 안테나들(40)로부터 수신된 신호들의 강도를 증가시키기 위해, 경로들(45)은 저잡음 증폭기(60)와 같은 저잡음 증폭기들(LNA들)을 포함할 수 있다. 증폭기들(52 및 60)과 같은 증폭기들은 이산 컴포넌트들, 송수신기 집적 회로의 일부분인 회로 등을 이용하여 구현될 수 있다.
스위칭 회로(64)는 각각의 주파수 범위에 각각 연관된 다수의 스위치를 포함할 수 있다. 도 3의 예에서, 스위칭 회로(64)는 제1 스위치(64LB) 및 제2 스위치(64HB)를 포함한다. 스위치들(64LB 및 64HB)의 상태들(즉, 스위치들 내에서 어느 단자들이 서로 접속되는지)은 제어 단자들(62)에 제어 신호들을 인가하기 위해서 저장 및 처리 회로(28)를 이용함으로써 제어될 수 있다. 스위치(64LB)는 스위치(64HB)보다 낮은 주파수들을 갖는 무선 주파수 신호들을 핸들링하기 위해 이용될 수 있다. 이러한 유형의 구성을 이용하면, 스위치(64LB)는 때때로 저대역 스위치라고 지칭될 수 있고, 스위치(64HB)는 때때로 고대역 스위치라고 지칭될 수 있다.
스위치들(64LB 및 64HB)은 모든 원하는 송신기들(48) 및 수신기들(50)이 안테나들(40)에 연결되는 것을 허용하기에 충분한 개수의 단자들(스위치 포트들)을 갖는 것이 바람직하다. 전형적인 구성에서, 스위치들(64LB 및 64HB)은 (예로서) SP4T(single pole four throw) 또는 SP5T(single pole five throw) 스위치일 수 있다. 원한다면, 더 많은 단자들 또는 더 적은 단자들을 갖는 스위치들이 이용될 수 있다.
각각의 스위치는 다이플렉서(68)에 연결된 하나의 단자(T'), 및 송수신기 회로(38)의 각각의 부분에 각각 연결된 복수의 다른 단자(T)를 갖는다. 전형적인 구성에서, 송수신기 회로(38) 내의 각각의 송신기 및 수신기 쌍은 듀플렉서(54)와 같은 컴포넌트를 이용하여 스위치(64LB 또는 64HB)의 각각의 단자(T)에 연결된다. 이러한 유형의 구성을 이용하면, 관심있는 각각의 대역에 대한 송신 및 수신 신호들이 각각의 스위치 단자(T)와 연관된다.
각각의 듀플렉서(54)는 송수신기에 연결된 제1 포트, 수신기에 연결된 제2 포트, 및 단자들(T) 중 하나에 연결된 제3 포트를 갖는 3-포트 장치일 수 있다. 듀플렉서(54)는 제1 포트와 제2 포트 사이에 고도의 분리를 제공하는 필터 회로로 형성될 수 있다. 예를 들어, 듀플렉서(54)는 LTE 대역 5와 연관된 무선 주파수 송신들을 수용하도록 구성될 수 있다. 이러한 시나리오에서, 듀플렉서(54)의 제1 포트는 LTE 대역 5 송신 주파수들(예를 들어, 824㎒ 내지 849㎒)을 통해 무선 주파수 신호들을 송신하는 송수신기에 연결될 수 있고, 듀플렉서(54)의 제2 포트는 LTE 대역 5 수신 주파수들(예를 들어, 869㎒ 내지 894㎒)을 통해 무선 주파수 신호들을 수신하는 수신기에 연결될 수 있다. 송수신기에 의해 송신되는 무선 주파수 신호들은 수신기에 의해 수신되는 무선 주파수 신호들보다 훨씬 더 클 수 있다(예를 들어, 수십 dBm 더 큼). 듀플렉서(54)는 송수신기에 의해 송신되는 비교적 큰 신호들이 수신기에 의해 수신되는 것을 방지하는데 도움이 될 수 있고, 그에 의해 송수신기와 수신기 사이에 고도의 분리를 제공할 수 있다. 즉, 듀플렉서(54)는 듀플렉서(54)의 제1 및 제2 포트에 대해 높은 대역외 감쇠를 제공할 수 있다.
도 3의 예에서, 저대역 스위치(64LB)는 각각의 경로(66) 및 듀플렉서(54)와 같은 관련 필터 회로에 의해 각각의 송신기(48) 및 수신기(50)에 각각 연결되는 복수의 단자(T)를 갖는다. 예를 들어, 송신기(TX)는 듀플렉서(54) 내의 필터(56)에 접속될 수 있고, 수신기(RX)는 듀플렉서(54) 내의 필터(58)에 접속될 수 있다. 필터(56)는 대역 13의 업링크 범위에서의 신호들을 통과시키는 대역 통과 필터일 수 있고, 필터(58)는 대역 13의 다운링크 범위에서의 신호들을 통과시키는 대역 통과 필터일 수 있다.
듀플렉서(54)는 경로들(66) 중 하나에 의해 저대역 스위치(64LB)의 단자들(T) 중 주어진 단자에 연결될 수 있다. 대역 13에 대한 업링크 주파수 범위에서 송신기(TX)로부터 송신된 신호들은 듀플렉서(54)의 필터(56) 및 전력 증폭기(52)에 의해 주어진 단자(T)에 라우팅될 수 있다. 대역 13에 대한 다운링크 주파수 범위에서 수신된 신호들은 필터(58) 및 저잡음 증폭기(60)에 의해 주어진 단자(T)로부터 수신기(RX)로 라우팅될 수 있다. 다른 대역들(예를 들어, 다른 LTE 대역들, GSM 대역들 등)은 그들 각각의 송신기들(48), 전력 증폭기들(52), 수신기들(50), 저잡음 증폭기들(60) 및 듀플렉서(54)를 이용하여 핸들링될 수 있다.
송수신기 회로(38)에 의해 핸들링되는 주파수 대역들(예를 들어, 더 낮은 주파수 대역들)의 제1 세트를 위한 송수신기 회로는 저대역 스위치(64LB)의 단자들(T)에 연결될 수 있다. 송수신기 회로(38)에 의해 핸들링되는 주파수 대역들(예를 들어, 더 높은 주파수 대역들)의 제2 세트를 위한 송수신기 회로는 고대역 스위치(64HB)의 단자들(T)에 연결될 수 있다. 한 적절한 구성을 이용하면, 약 960㎒ 미만의 주파수들은 저대역 스위치(64LB)에 의해 핸들링될 수 있고, 약 1710㎒ 초과의 주파수들은 고대역 스위치(64HB)에 의해 핸들링될 수 있다. 원한다면, 다른 구성들이 무선 회로(34) 내에서 이용될 수 있다. 이러한 주파수 할당들은 예시에 지나지 않는다.
다이플렉서(68)는 필터들(FLB 및 FHB) 및 포트들(단자들)(PL, PH 및 PA)을 가질 수 있다. 스위치(64LB)의 단자(T')는 포트(PL)에 연결될 수 있다. 스위치(64HB)의 단자(T')는 포트(PH)에 연결될 수 있다. 다이플렉서(68)의 포트(PA)는 안테나(40A)에 연결될 수 있다. 필터(FLB)는 저역 통과 필터일 수 있다. 필터(FHB)는 고역 통과 필터 또는 대역 통과 필터일 수 있다. 다이플렉서(68)는 필터들(FLB 및 FHB)을 이용하여, 무선 주파수 신호들을 주파수에 따라 스위칭 회로(64)와 안테나(40A) 사이에서 라우팅하는 한편, 원하지 않는 신호 고조파들을 차단할 수 있다.
도 4는 필터(FLB)와 연관될 수 있는 예시적인 무선 주파수 신호 송신 특성을 보여주는 그래프이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 필터(FLB)는 주파수 f1 아래의 주파수들 f를 갖는 신호들을 통과시키는 저역 통과 필터일 수 있다. f1의 값은 예를 들어 960㎒, 또는 스위치(64LB)를 통해 송수신되고 있는 통신 대역들의 주파수 fLB1...fLBN 위의 다른 주파수일 수 있다. 저역 통과 필터(FLB)를 이용하면, 다이플렉서(68)는 포트들(PL 및 PA) 사이의 약 0.3㏈의 삽입 손실을 나타낼 수 있다(즉, 필터(FLB)의 최대 송신값(T2)은 필터(FLB)의 송신 곡선(72)과 100% 송신 곡선(70) 사이의 갭에 의해 나타나는 바와 같이 100% 송신 레벨(T1)보다 약 0.3㏈ 낮을 수 있음).
도 5는 필터(FHB)와 연관될 수 있는 예시적인 무선 주파수 신호 송신 특성을 보여주는 그래프이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 필터(FLB)는 주파수 f2 위의 주파수들 f를 갖는 신호들을 통과시키는 고역 통과 필터(예를 들어, 곡선(76) 및 곡선 부분(80-2) 참조) 또는 대역 통과 필터(예를 들어, 곡선(76) 및 곡선 부분(80-1) 참조)일 수 있다. f2의 값은 예를 들어 1710㎒, 또는 스위치(64HB)를 통해 송수신되고 있는 통신 대역들의 주파수들 fHB1...fHBN 아래에 있는 다른 주파수일 수 있다. 고역 통과 필터(또는 대역 통과 필터)(FLB)를 이용하면, 다이플렉서(68)는 포트들(PH 및 PA) 사이에 약 0.3㏈의 삽입 손실을 나타낼 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 예를 들어 필터(FHB)의 최대 송신값(T2)은 필터(FHB)(다이플렉서(68))의 송신 곡선(76)과 100% 송신 곡선(70) 사이의 갭에 의해 나타나는 바와 같이 100% 송신 레벨(T1)보다 약 0.3㏈ 낮을 수 있다. 다이플렉서(68)와 연관된 삽입 손실은 도 4 및 도 5에 도시된 예시적인 0.3㏈의 삽입 손실보다 다소 더 낮거나 더 높을 수 있다. 그렇기는 하지만, 다이플렉서(68)와 같은 다이플렉서의 이용과 연관된 삽입 손실들은 일반적으로 스위칭 회로(64)와 안테나(40A) 사이에 노치 필터와 같은 다른 유형의 필터링 회로가 삽입된 경우에 유발되는 삽입 손실들보다 상당히 더 낮을 것이다.
스위칭 회로(64)는 갈륨 비화물 FET(field-effect transistor), MEM(microelectromechanical system) 스위치, MOSFET(metal-oxide-semiconductor field-effect transistor), p-i-n 다이오드, HEMT(high-electron mobility transistor), PHEMT(pseudomorphic HEMT), SOI(silicon-on-insulator) 기판 상에 형성된 트랜지스터 등을 포함하는 스위치들(64A 및 64B)을 이용하여 구현될 수 있다. 무선 주파수 신호들이 송신기들(48)로부터 안테나(40A)로 송신될 때, 송신 신호들은 스위칭 회로(64)를 통과한다. 스위칭 회로(64)의 거동의 비선형성은 단자들(T')에서(즉, 스위치들의 출력들에서) 고조파들을 발생시킬 수 있다. 다이플렉서(68)의 필터들은 이러한 고조파들을 상당히 감쇠시킬 수 있어서, 고조파들이 안테나(40A)를 통해 송신되지 않게 하고, 그에 따라 안테나(40B)에 의해 수신되지 않게 한다. 안테나(40B)는 어떠한 상당한 크기의 고조파들도 수신하지 않으므로, 송수신기(46)와 연관된 수신기들(즉, 무선 근거리 네트워크 수신기 회로, 위성 내비게이션 수신기 회로 등)은 송수신기 회로(38)의 동작으로부터의 간섭 없이 적절히 동작할 것이다.
예로서, 저대역 스위치(64LB) 및 저역 통과 필터(FLB)를 통과하는 통신 대역들(즉, 도 4의 주파수들 fLB1...fLBN에서의 대역들(74))이 대역 5, 8, 17, 13 및 20 중 일부 또는 전부와 같은 LTE 대역들(및 원한다면 다른 LTE 대역들 및/또는 다른 셀룰러 전화 대역들)과 연관되는 반면, 고대역 스위치(64HB) 및 고역 통과 필터(또는 대역 통과 필터)(HLB)를 통과하는 통신 대역들(즉, 도 5의 주파수들 fHB1...fHBN에서의 대역들(78))은 대역 4, 2, 7, 1, 3 및 40 중 일부 또는 전부와 같은 LTE 대역들(및 원한다면 다른 LTE 대역들 및/또는 다른 셀룰러 전화 대역들)과 연관되는 상황이 고려된다. 이러한 유형의 구성에서, 송신되는 LTE 대역들 중 일부의 고조파들은 2.4㎓ 및 5㎓에서의 IEEE 802.11(WiFi?) 대역들 및/또는 1575㎒에서의 GPS 대역과 같은 위성 내비게이션 시스템 대역들 내에 있을 수 있다. 예를 들어, 대역 13과 연관된 업링크(송신) 대역은 777㎒로부터 787㎒에 이른다. 대역 13 트래픽이 송수신기 회로(38)(예를 들어, 도 3의 송신기(TX))에 의해 송신될 때, 스위치(64LB)는 1554㎒ 내지 1574㎒의 주파수 범위에서의 2차 고조파와 같은 고조파들을 생성할 수 있다. 다이플렉서(68)에 의해 감쇠되지 않는 경우, 이러한 2차 고조파들(특히, 1574㎒ 부근의 고조파 신호들)은 1575㎒에 중심을 두는 GPS 대역(즉, 안테나(40A)에 연결된 GPS 수신기)과 간섭할 수 있다. 그러나, 다이플렉서(68)를 이용하면, 1554㎒ 내지 1574㎒의 주파수 범위에서의 2차 고조파들이 상당히(예를 들어, 15㏈ 이상만큼, 30㏈ 이상만큼 등) 감쇠된다. 도 4에 도시된 바와 같이, 예를 들어 저역 통과 필터(FLB)는 f1보다 높은(예를 들어, 960㎒ 또는 다른 적절한 컷오프 주파수 위의) 주파수들에서의 신호들을 상당히 감쇠시킨다.
LTE 대역들 1, 3, 4 및 2의 3차 고조파들은 5㎓에서의 IEEE 802.11 무선 근거리 네트워크 대역과의 가능한 간섭 소스를 나타낼 수 있다. 이러한 LTE 대역들에서의 신호들이 스위치(64HB)를 통해 송신될 때, 5㎓ 부근의 3차 고조파들이 생성될 수 있다. 도 5의 곡선(76), 특히 곡선 세그먼트(80-1)에 의해 나타나는 바와 같이, 필터(FHB)가 대역 통과 필터로서 구현될 때(즉, 필터(FHB)가 약 1710㎒ 내지 2.25㎓의 주파수 범위(f2 내지 f3)에서의 신호들을 통과시킬 때), 2.25㎓ 위의 신호들(즉, 5㎓ 부근의 고조파들)은 필터(FHB)에 의해 감쇠될 것이다. 필터(FLB)에 의해 감쇠되는 대역 13의 2차 고조파들과 마찬가지로, 이러한 고조파들은 안테나(40B)에 도달하지 않을 것이다. 다이플렉서(68)가 송신 신호 고조파들이 안테나(40B)를 통해 송신되는 것을 막으므로, 안테나들(40A 및 40B)이 동일 장치 내에(예를 들어, 단부들(44 및 42) 각각에) 위치되고 잠재적으로 서로에 근접하더라도(예를 들어, 15㎝ 이하로 떨어져 있는 등), 이러한 고조파들은 안테나(40A)에 의해 수신되지 않을 것이다.
원한다면, 고대역 필터(FHB)의 하부 컷오프 주파수 f2 및 상부 컷오프 주파수 f3은 상이한 송신 대역들을 수용하기 위해 더 낮거나 더 높을 수 있다. 5㎓에서 어떠한 수신기도 장치(10) 내에서 이용되지 않는다면, 필터(FHB)는 고역 통과 필터(즉, 도 5의 주파수 f2와 같은 하부 주파수 컷오프를 갖지만, 주파수 f3과 같은 예리한 상부 주파수 컷오프는 갖지 않아서, 곡선(76)이 f3 위의 세그먼트(80-2)를 따르게 되는 필터)를 이용하여 구현될 수 있다. 저대역 필터(FLB)는 상이한 컷오프 주파수들을 이용하여 구현될 수 있다. 도 1의 주파수 f1에 대한 960㎒ 컷오프 주파수의 이용이 예로서 제시된다.
2개의 상이한 주파수 대역에서의 무선 주파수 송신들을 동시에 수신하는 것이 바람직할 수 있다. 예를 들어, 장치(10)는 LTE(Long Term Evolution) 프로토콜을 이용하여 셀룰러 기지국과 통신할 수 있다. 이러한 유형의 통신 환경에서, 셀룰러 기지국은 장치(10)가 2개의 상이한 LTE 통신 대역들(때로는 반송파 집성(carrier aggregation)이라고 지칭됨)을 이용하여 데이터를 수신할 것을 예상할 수 있다. 예로서, 기지국은 LTE 대역 4 및 LTE 대역 17을 통해 데이터를 동시에 수신할 것을 장치(10)에 요구할 수 있다. LTE 대역 4를 통해 데이터를 수신하기 위해, 장치(10)는 2110㎒ 내지 2155㎒의 주파수들을 수용하도록 구성될 수 있다. LTE 대역 17을 통해 데이터를 수신하기 위해, 장치(10)는 734㎒ 내지 746㎒의 주파수들을 수용하도록 구성될 수 있다.
2개의 상이한 통신 대역을 이용하여 데이터를 수신함으로써, 장치(10)는 증가된 대역폭을 제공받을 수 있다. 예를 들어, LTE 대역 4 및 LTE 대역 17에서의 데이터 스트림들을 동시에 수신하는 장치(10)는 LTE 대역 4 및 LTE 대역 17의 각각의 대역폭의 조합(예를 들어, LTE 대역 4로부터의 45㎒에 LTE 대역 17로부터의 12㎒를 더한 것)과 동일한 통신 대역폭을 제공받을 수 있다. 이러한 방식으로, 장치(10)는 개선된 데이터 전송 레이트를 제공받을 수 있다.
도 6의 예시적인 실시예에서, 장치(10)는 상이한 주파수 대역들에서의 무선 주파수 송신들을 동시에 수신하도록 구성된 무선 통신 회로(34)를 구비한다. 도 6의 실시예는 모든 통신 대역을 수용하기 위해 단일 송신기 및 2개의 수신기가 스위칭 회로(예를 들어, 스위칭 회로(102, 104 및 106))와 다중화된 도 3의 무선 통신 회로(34)에 대응할 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 무선 통신 회로(34)는 (예를 들어, 셀룰러 기지국으로부터) 무선 송신들을 수신하는 안테나(40C)와 같은 안테나를 포함할 수 있다. 수신된 무선 송신은 다이플렉서 포트(PA)를 통해 다이플렉서(68)에 제공될 수 있다. 다이플렉서(68)는 주파수에 따라 신호들을 라우팅하는 회로를 포함할 수 있다. 예를 들어, 다이플렉서(68)는 신호 손실을 최소화하면서(예를 들어, 삽입 손실을 최소화하면서) 수신된 무선 송신들을 저주파수들 및 고주파수들로 각각 분할하는 필터들(FLB(예를 들어, 저역 통과 필터) 및 FHB(예를 들어, 고역 통과 필터))을 가질 수 있다. 저주파수들을 갖는 수신 신호들은 다이플렉서 포트(PL)로부터 스위치(64LB)의 단자(T')에 라우팅될 수 있다. 고주파수들을 갖는 수신 신호들은 다이플렉서 포트(PH)로부터의 스위치(64HB)의 단자(T')에 라우팅될 수 있다. 신호 송신 동안, 포트(PL)에서의 저대역 신호들과 포트(PH)에서의 고대역 신호들은 다이플렉서(68)에 의해 결합될 수 있고, 결과적인 결합 신호들이 포트(PA)에서 출력될 수 있다.
스위치들(64LB 및 64HB)은 각각 하나 이상의 단자(T)를 가질 수 있다. 스위치들(64LB 및 64HB)은 단자들(T) 중 선택된 단자를 단자(T')에 연결하도록 제어 단자들(62)을 통해 각각 구성될 수 있는 전기적으로 제어가능한 스위치들(예를 들어, 트랜지스터 기반 스위치들)일 수 있다. 스위치들(64LB 및 64HB)의 각각의 단자(T)는 듀플렉서들(54) 각각에 연결될 수 있다. 듀플렉서들(54)은 각각의 고대역 및 저대역 필터를 각각 가질 수 있다. 예를 들어, 각각의 듀플렉서는 필터(56)와 같은 제1 필터 및 필터(58)와 같은 제2 필터를 가질 수 있다. 필터(56) 및 필터(58)는 무선 주파수 신호들을 송신 주파수 대역 및 수신 주파수 대역에 대응하는 별개의 주파수 대역들로 분리시킬 수 있다. 필터들(56)은 송신(업링크) 주파수들에 대응하는 주파수들을 분리하고, 분리된 주파수들을 스위칭 회로(102)에 제공할 수 있다. 스위칭 회로(102)는 송신기(TX)를 원하는 듀플렉서(54)에 연결하도록 제어 단자(62)를 통해 구성가능할 수 있다. 필터들(58)은 수신(다운링크) 주파수들에 대응하는 주파수들을 분리할 수 있다. 필터들(56 및 58)의 주파수 응답을 구성함으로써, 각각의 듀플렉서(54)(및 관련 단자(T))는 특정 통신 대역과 연관된 신호들을 핸들링하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제1 단자(T)는 LTE 대역 4와 연관될 수 있고, 제2 단자(T)는 LTE 대역 17과 연관될 수 있다.
상이한 주파수 대역들에서의 무선 주파수 송신들을 동시에 수신하기 위해, 스위치(64LB)에 연결된 필터들(58)은 스위칭 회로(104)에 연결될 수 있고, 스위치(64HB)에 연결된 필터들(58)은 스위칭 회로(106)에 연결될 수 있다. 스위칭 회로(104 및 106)는 제어 단자들(62)을 통해 구성될 수 있는 전기적으로 제어가능한 스위치들(예를 들어, 트랜지스터 기반 스위치들)을 이용하여 구현될 수 있다. 스위치(104)는 수신기(RX1)에 연결될 수 있고, 스위치(106)는 수신기(RX2)에 연결될 수 있다. 수신기(RX1)는 비교적 저주파수들에 대응하는 무선 주파수 신호들을 수신할 수 있다. 수신기(RX2)는 비교적 고주파수들에 대응하는 무선 주파수 신호들을 수신할 수 있다.
예로서, LTE 표준을 이용하여 기지국과 통신하는 장치(10)는 대역 4(예를 들어, 비교적 고주파수들에 대응하는 주파수 대역) 및 대역 17(예를 들어, 비교적 저주파수들에 대응하는 주파수 대역)에서의 무선 주파수 송신들을 동시에 수신할 수 있다. 이러한 시나리오에서, 안테나(40C)를 통해 장치(10)에 의해 수신되는 무선 주파수 송신들은 다이플렉서(68)에 의해 대역 4에 대응하는 신호들 및 대역 17에 대응하는 신호들로 파티셔닝될 수 있다.
대역 4에 대응하는 신호들은 스위치(64HB)에 의해 수신되어, 대역 4와 연관된 주파수들을 수용하도록 구성된 제1 듀플렉서(54)에 포워딩될 수 있다. 제1 듀플렉서(54)는 대역 4와 연관된 주파수들을 송신 대역 및 수신 대역(예를 들어, 1710㎒ 내지 1755㎒에 대응하는 송신 대역 및 2110㎒ 내지 2155㎒에 대응하는 수신 대역)으로 파티셔닝할 수 있고, 수신 대역과 연관된 신호들을 다중화기(106) 및 수신기(RX2)에 제공할 수 있다. 수신기(RX2)는 수신 대역과 연관된 신호들을 처리할 수 있다(예를 들어, 수신기(RX2)는 신호들을 복조하고, 그 신호들을 기저대역 프로세서에 제공할 수 있다).
대역 17에 대응하는 신호들은 스위치(64LB)에 의해 수신되어, 대역 17과 연관된 제2 듀플렉서(54)에 포워딩될 수 있다. 제2 듀플렉서(54)는 대역 17과 연관된 주파수들을 송신 대역 및 수신 대역(예를 들어, 704㎒ 내지 716㎒에 대응하는 송신 대역 및 734㎒ 내지 746㎒에 대응하는 수신 대역)으로 파티셔닝하고, 수신 대역과 연관된 신호들을 처리를 위하여 다중화기(104) 및 수신기(RX1)에 제공할 수 있다.
수신기(RX1 및 RX2)가 상이한 통신 대역들에서의 무선 주파수 신호들을 동시에 수신하는 것을 허용하기 위해, 각각의 수신기는 각각의 국부 발진기에 연결될 수 있다. 수신기(RX1)는 국부 발진기(LO1)에 연결될 수 있고, 수신기(RX2)는 국부 발진기(LO2)에 연결될 수 있다. 국부 발진기들(LO1 및 LO2)은 무선 주파수 신호들의 처리에 이용하기 위해 수신기들(RX1 및 RX2)에 대해 적절한 주파수들을 갖는 신호들(예를 들어, 정현파 신호들 또는 적절한 주파수들을 갖는 다른 원하는 신호들)을 생성할 수 있다. 예를 들어, 수신기(RX1)는 LTE 대역 17에 대응하는 무선 주파수 신호들을 수신할 수 있다. 이러한 시나리오에서, 국부 발진기(LO1)는 LTE 대역 17과 연관된 무선 주파수 신호들을 복조하기에 적절한 주파수를 갖는 신호를 제공하도록 튜닝될 수 있다.
2개의 별개의 국부 발진기(LO1 및 LO2)를 이용하여 수신기들(RX1 및 RX2)에 개별 신호들을 제공하는 것은 예시에 지나지 않는다. 원한다면, 국부 발진 회로(156)가 상이한 주파수들을 갖는 2개의 신호를 수신기들(RX1 및 RX2)에 제공할 수 있다. 예를 들어, 국부 발진 회로(156)는 제1 주파수에서 제1 신호를 생성하도록 구성된 단일 국부 발진기를 포함할 수 있고, 제1 신호는 수신기(RX1)에 제공될 수 있다. 국부 발진 회로(156)는 또한 제1 신호를 이용하여 제2 주파수에서의 제2 신호를 생성하도록 구성된 주파수 분할 회로를 포함할 수 있으며, 제2 신호는 수신기(RX2)에 제공될 수 있다.
이러한 방식으로, 장치(10)에 의해 수신되는 무선 주파수 송신들이 동시에 처리될 수 있다. 2개의 상이한 주파수 대역을 동시에 처리함으로써, 장치(10)는 증가된 통신 대역폭을 제공받을 수 있고, 그에 의해 데이터 레이트를 증가시킨다.
도 6의 회로를 이용하여 LTE 대역들 4 및 17과 연관된 신호들을 핸들링하는 것은 예시에 지나지 않는다. 원하는 주파수 대역들을 수용하도록 무선 통신 회로(34)를 구성함으로써 임의의 2개의 상이한 통신 대역들이 동시에 수신될 수 있다. 예를 들어, LTE 대역 2는 LTE 대역 17, LTE 대역 5, MediaFLO 대역 또는 다른 원하는 주파수 대역들과 동시에 수신될 수 있다. 다른 예로서, LTE 대역 4는 LTE 대역 5 또는 MediaFLO 대역과 동시에 수신될 수 있고, LTE 대역 1은 LTE 대역 8 또는 LTE 대역 20과 동시에 수신될 수 있으며, LTE 대역 3은 LTE 대역 8 또는 대역 20과 동시에 수신될 수 있는 등이다. 원한다면, 둘보다 많은 주파수 대역이 이러한 방식으로 동시에 핸들링될 수 있다. 예를 들어, 수신 무선 주파수 신호들을 개별 수신기들에 의해 처리되는 원하는 개수의 주파수 대역으로 분할하기 위해 다수의 다이플렉서가 단계별로 배치될 수 있다.
수신기들(RX1 및 RX2)은 송수신기 회로의 일부로서 또는 별개의 회로들로서 형성될 수 있다. 예를 들어, 수신기(RX1) 및/또는 수신기(RX2)는 송신기(TX)와 결합되어 송수신기를 형성할 수 있거나, 별개의 수신기 및 송신기 회로로서 따로따로 구현될 수 있다. 원한다면, 제1의 선택적인 송수신기(154)는 수신기(RX1)와 송신기(TX)의 조합으로 형성될 수 있고, 제2의 선택적인 송수신기(154)는 수신기(RX2)와 추가의 송신기(TX)의 조합으로 형성될 수 있다.
수신기들(RX1 및 RX2)과 송신기(TX)는 기저대역 프로세서 회로(152)에 연결될 수 있다. 수신기들(RX1 및 RX2)은 스위치들(104 및 106)로부터 수신된 무선 주파수 신호들을 처리하고, 처리된 무선 주파수 신호들을 기저대역 프로세서 회로(152)에 제공할 수 있다. 예를 들어, 수신기(RX1)는 LTE 대역 17에 대응하는 무선 주파수 신호들을 수신하고, 그 무선 주파수 신호들을 복조하여 기저대역 신호들을 형성할 수 있다. 이러한 시나리오에서, 기저대역 신호들은 기저대역 프로세서 회로(152)에 의해 처리될 수 있다.
도 7은 도 6의 회로를 이용하여 핸들링될 수 있는 무선 주파수 신호들의 예시적인 대역들을 보여주는 그래프이다. 도 7의 예에서, 주파수 대역 LBTX는 LTE 대역 17에 대한 704-716㎒와 같은 낮은 송신 주파수 대역에 대응할 수 있고, LBRX는 LTE 대역 17에 대한 734-746㎒와 같은 낮은 수신 주파수 대역에 대응할 수 있다(예를 들어, LBTX는 LTE 대역 17의 송신 대역에 대응할 수 있고, LBRX는 LTE 대역 17의 수신 대역에 대응할 수 있다). 주파수 대역 HBTX는 LTE 대역 4에 대한 1710-1755㎒와 같은 높은 송신 주파수 대역에 대응할 수 있고, HBRX는 LTE 대역 4에 대한 2110-2155㎒와 같은 높은 수신 주파수 대역에 대응할 수 있다(예를 들어, HBTX는 LTE 대역 4의 송신 대역에 대응할 수 있고, HBRX는 LTE 대역 4의 수신 대역에 대응할 수 있다).
다이플렉서(68)는 무선 주파수 송신들을 F1 아래의 주파수들의 제1 신호 파티션 및 F1 위의 주파수들의 제2 신호 파티션으로 파티셔닝하도록 구성될 수 있다(예를 들어, 필터(FLB)는 제1 신호 파티션을 스위치(64LB)에 제공하도록 구성될 수 있고, 필터(HLB)는 제2 신호 파티션을 스위치(64HB)에 제공하도록 구성될 수 있다). 스위치(64LB)는 주파수 대역들 LBTX 및 LBRX와 연관된 제1 듀플렉서(54)를 필터(FLB)에 연결하도록 구성될 수 있다. 스위치(64HB)는 주파수 대역들 HBTX 및 HBRX와 연관된 제2 듀플렉서(54)를 필터(HLB)에 연결하도록 구성될 수 있다.
제1 듀플렉서(54)는 (예를 들어, F2보다 낮은 주파수들을 F2보다 높은 주파수들로부터 분리하는 필터들을 이용하여) 낮은 송신 대역 LBTX를 낮은 수신 대역 LBRX로부터 분리하도록 구성될 수 있다. 제2 듀플렉서(54)는 (예를 들어, F3보다 낮은 주파수들을 F3보다 높은 주파수들로부터 분리하는 필터들을 이용하여) 높은 송신 대역 HBTX를 높은 수신 대역 HBRX로부터 분리하도록 구성될 수 있다. 낮은 수신 대역 LBRX는 제1 수신기(RX1)에 제공될 수 있고, 높은 수신 대역 HBRX는 제2 수신기(RX2)에 제공될 수 있다. 이러한 방식으로, 2개의 상이한 주파수 대역이 무선 통신 회로(34)에 의해 동시에 수신되어 처리될 수 있다.
반송파 집성 모드로 통신하기 위해(예를 들어, 상이한 통신 대역들에서의 동시적인 무선 주파수 송신들을 이용하여 셀룰러 기지국과 무선 장치 사이에서 통신하기 위해), 도 8의 예시적인 흐름도의 단계들이 수행될 수 있다.
단계(202)에서, 셀룰러 기지국 및 무선 전자 장치(10)는 반송파 집성을 준비할 수 있다. 예를 들어, 기지국은 다수의 데이터 스트림의 송신을 준비하고, 상이한 통신 대역들에서의 다수의 데이터 스트림의 동시 수신을 준비할 것을 무선 전자 장치에 명령할 수 있다(예를 들어, 기지국은 반송파 집성 모드로 동작할 것을 무선 전자 장치에 명령할 수 있다). 다수의 데이터 스트림은 단일 소스 데이터 스트림을 다수의 부분으로 분할하는 것으로부터 생성될 수 있다. 다수의 데이터 스트림의 동시 수신을 준비하라는 명령어들을 수신하는 것에 응답하여, 무선 전자 장치는 적절한 라우팅 접속들을 이루도록 스위치들을 구성할 수 있다(예를 들어, 스위치들은 각각의 통신 대역을 각각의 수신기에 라우팅하도록 구성될 수 있다).
단계(204)에서, 기지국은 상이한 통신 대역들을 통해 다수의 데이터 스트림을 무선 전자 장치(10)에 동시에 송신할 수 있다. 예를 들어, 기지국은 제1 데이터 스트림을 LTE 대역 17을 통해 송신하고, 제2 데이터 스트림을 LTE 대역 4를 통해 송신할 수 있다.
단계(206)에서, 전자 장치(10)는 다이플렉서(68) 및 듀플렉서(54)와 같은 다중화 회로를 이용하여, 기지국으로부터 수신된 무선 주파수 신호들을 주파수에 기초하여 분할할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(10)는 다이플렉서(68)를 이용하여, 안테나(40C)에 의해 기지국으로부터 수신된 무선 주파수 신호들을 비교적 저주파수들 및 비교적 고주파수들로 분할할 수 있다. 비교적 저주파수들은 비교적 저주파수들을 제1 듀플렉서(54)에 라우팅하도록 구성된(예를 들어, 단계(202) 중에 구성된) 제1 스위치(64LB)에 제공될 수 있다. 비교적 고주파수들은 제2 스위치(64HB)에 제공되고 제2 듀플렉서(54)에 라우팅될 수 있다. 제1 듀플렉서(54)는 비교적 저주파수들로부터 제1 데이터 스트림을 분리하고, 제1 데이터 스트림을 수신기(RX1)에 제공할 수 있다. 제2 듀플렉서(54)는 비교적 고주파수들로부터 제2 데이터 스트림을 분리하고, 제2 데이터 스트림을 수신기(RX2)에 제공할 수 있다.
단계(208)에서, 전자 장치(10)는 다수의 수신기를 이용하여 다수의 데이터 스트림을 동시에 수신할 수 있다. 예를 들어, 수신기(RX1)는 제1 데이터 스트림을 복조할 수 있고, 복조된 제1 데이터 스트림을 기지국에 제공할 수 있다. 수신기(RX2)는 제2 데이터 스트림을 복조할 수 있고, 복조된 제2 데이터 스트림을 기지국에 제공할 수 있다.
단계(210)에서, 기지국은 복조된 제1 및 제2 데이터 스트림을 동시에 수신할 수 있고, 복조된 제1 및 제2 데이터 스트림을 결합하여 단일의 소스 데이터 스트림을 재구성할 수 있다.
예로서, 기지국은 LTE 대역 4를 통한 제1 데이터 스트림의 송신 및 LTE 대역 17을 통한 제2 데이터 스트림의 송신을 준비할 수 있다. 이러한 시나리오에서, 기지국은 LTE 대역 4에서의 제1 데이터 스트림 및 LTE 대역 17에서의 제2 데이터 스트림의 동시 수신을 준비할 것을 무선 전자 장치(10)에 명령할 수 있다. 기지국으로부터의 명령에 응답하여, 무선 전자 장치(10)는 다이플렉서(68)로부터 수신된 저대역 신호들을 LTE 대역 17과 연관된 제1 듀플렉서(54)에 라우팅하도록 스위치(64LB)를 구성할 수 있다. 장치(10)는 다이플렉서(68)로부터 수신된 고대역 신호들을 LTE 대역 4와 연관된 제2 듀플렉서(54)에 라우팅하도록 스위치(64HB)를 구성할 수 있다. 제1 듀플렉서(54)는 LTE 대역 17 신호들을 스위치(104)를 통해 수신기(RX1)에 제공할 수 있다. 제2 듀플렉서(54)는 LTE 대역 4 신호들을 스위치(106)를 통해 수신기(RX2)에 제공할 수 있다. 수신기들(RX1 및 RX2)은 LTE 대역 17 및 LTE 대역 4 데이터 스트림을 처리를 위하여 기저대역 프로세서 회로에 동시에 제공할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치로 무선 주파수 송신들을 수신하는 방법이 제공되는데, 이 방법은, 전자 장치 내의 안테나로, 적어도 제1 통신 대역 및 제2 통신 대역 각각에서의 적어도 제1 데이터 스트림 및 제2 데이터 스트림을 수신하는 단계, 다이플렉서로, 제1 데이터 스트림을 제1 수신기에 라우팅하고, 제2 데이터 스트림을 제2 수신기에 라우팅하는 단계, 제1 수신기를 이용하여 제1 데이터 스트림을 수신하는 동시에, 제2 수신기를 이용하여 제2 데이터 스트림을 수신하는 단계, 및 전자 장치 내의 기저대역 프로세서 회로로, 제1 수신기에 의해 수신된 제1 데이터 스트림과 제2 수신기에 의해 수신된 제2 데이터 스트림을 결합하는 단계를 포함한다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치로 무선 주파수 송신들을 수신하는 방법이 제공되는데, 이 방법은, 전자 장치 내의 안테나로, 적어도 제1 통신 대역 및 제2 통신 대역 각각에서의 적어도 제1 데이터 스트림 및 제2 데이터 스트림을 수신하는 단계, 다이플렉서로, 제1 데이터 스트림을 제1 수신기에 라우팅하고, 제2 데이터 스트림을 제2 수신기에 라우팅하는 단계, 제1 수신기를 이용하여 제1 데이터 스트림을 수신하는 동시에, 제2 수신기를 이용하여 제2 데이터 스트림을 수신하는 단계, 및 전자 장치 내의 기저대역 프로세서 회로로, 제1 수신기에 의해 수신된 제1 데이터 스트림과 제2 수신기에 의해 수신된 제2 데이터 스트림을 결합하는 단계를 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 다이플렉서는 저역 통과 필터를 포함하고, 제1 데이터 스트림을 제1 수신기에 라우팅하는 단계는, 저역 통과 필터로, 제1 데이터 스트림을 제1 수신기에 라우팅하고, 제2 데이터 스트림이 제1 수신기에 도달하는 것을 차단하는 단계를 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 다이플렉서는 고역 통과 필터를 포함하고, 제2 데이터 스트림을 제2 수신기에 라우팅하는 단계는, 고역 통과 필터로, 제2 데이터 스트림을 제2 수신기에 라우팅하고, 제1 데이터 스트림이 제2 수신기에 도달하는 것을 차단하는 단계를 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 전자 장치로 무선 주파수 송신들을 수신하는 것은, 제1 수신기와 다이플렉서 사이에 개재된 스위칭 회로로 제1 데이터 스트림을 수신하는 단계, 및 스위칭 회로로, 제1 통신 대역과 연관된 듀플렉서에 제1 데이터 스트림을 라우팅하는 단계를 더 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 전자 장치로 무선 주파수 송신들을 수신하는 것은, 듀플렉서로, 듀플렉서와 제1 수신기 사이에 개재된 추가의 스위칭 회로에 제1 데이터 스트림을 라우팅하는 단계를 더 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 전자 장치로 무선 주파수 송신들을 수신하는 것은, 제1 데이터 스트림을 제1 수신기에 라우팅하도록 추가의 스위칭 회로를 구성하는 단계를 더 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 전자 장치로 무선 주파수 송신들을 수신하는 것은, 제1 수신기로 제1 데이터 스트림을 복조하는 단계, 및 제2 수신기로 제2 데이터 스트림을 복조하는 단계를 더 포함한다.
일 실시예에 따르면, 무선 통신 회로가 제공되는데, 이 무선 통신 회로는, 제1 통신 대역에서 동작하도록 구성된 제1 무선 주파수 수신기, 제2 통신 대역에서 동작하도록 구성된 제2 무선 주파수 수신기, 적어도 제1 통신 대역에서의 제1 데이터 스트림을 수신하고, 제2 통신 대역에서의 제2 데이터 스트림을 수신하도록 구성된 안테나, 제1 무선 주파수 수신기에 연결된 제1 포트, 제2 무선 주파수 수신기에 연결된 제2 포트, 및 안테나에 연결된 제3 포트를 갖는 다이플렉서, 및 제1 무선 주파수 수신기로부터 제1 데이터 스트림을 수신하는 동시에, 제2 무선 주파수 수신기로부터 제2 데이터 스트림을 수신하도록 구성된 기저대역 회로를 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 제1 무선 주파수 수신기는 LTE(Long Term Evolution) 대역 17에서 동작하도록 구성된 LTE 셀룰러 전화 수신기를 포함하고, 제2 무선 주파수 수신기는 LTE 대역 4에서 동작하도록 구성된 LTE 셀룰러 전화 수신기를 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 다이플렉서는 저역 통과 필터 및 고역 통과 필터를 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 저역 통과 필터는, 제2 데이터 스트림과 연관된 주파수들을 통과시키지 않고 제1 데이터 스트림과 연관된 주파수들을 통과시키도록 구성된다.
다른 실시예에 따르면, 고역 통과 필터는, 제1 데이터 스트림과 연관된 주파수들을 통과시키지 않고 제2 데이터 스트림과 연관된 주파수들을 통과시키도록 구성된다.
다른 실시예에 따르면, 제1 데이터 스트림과 연관된 주파수들을 통과시키지 않고 제2 데이터 스트림과 연관된 주파수들을 통과시키도록 구성된 고역 통과 필터를 구비하는 무선 회로는, 다이플렉서와 제1 무선 주파수 수신기 사이에 개재되며, 제1 데이터 스트림을 제1 무선 주파수 수신기에 라우팅하도록 구성된 제1 듀플렉서, 및 다이플렉서와 제2 무선 주파수 수신기 사이에 개재되며, 제2 데이터 스트림을 제2 무선 주파수 수신기에 라우팅하도록 구성된 제2 듀플렉서를 더 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 제1 듀플렉서 및 제2 듀플렉서를 구비하는 무선 회로는, 제1 수신기 및 제2 수신기에 연결되어, 제1 데이터 스트림과 연관된 제1 주파수에서의 제1 신호를 제1 수신기에 제공하도록 구성되며, 제2 데이터 스트림과 연관된 제2 주파수에서의 제2 신호를 제2 수신기에 제공하도록 구성된 발진기 회로를 더 포함한다.
일 실시예에 따르면, 무선 통신 회로를 동작시키는 방법이 제공되는데, 이 방법은, 제1 통신 대역에서의 제1 데이터 스트림 및 제2 통신 대역에서의 제2 데이터 스트림의 동시 수신을 준비할 것을 무선 통신 회로에 지시하는 명령어들을 기지국으로부터 수신하는 단계, 기지국으로부터 명령어들을 수신하는 것에 응답하여, 제1 신호 경로 및 제2 신호 경로를 형성하도록 무선 회로 내의 스위칭 회로를 구성하는 단계, 무선 회로 내의 안테나로, 제1 데이터 스트림 및 제2 데이터 스트림을 수신하는 단계, 무선 회로 내의 다이플렉서로, 제1 신호 경로를 통해 제1 데이터 스트림을 라우팅하고, 제2 신호 경로를 통해 제2 데이터 스트림을 라우팅하는 단계, 및 제1 신호 경로에 연결된 제1 수신기에서 제1 데이터 스트림을 수신하는 동시에, 제2 신호 경로에 연결된 제2 수신기에서 제2 데이터 스트림을 수신하는 단계를 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 명령어들을 기지국으로부터 수신하는 단계는 반송파 집성 모드에서 동작하라는 명령어들을 기지국으로부터 수신하는 단계를 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 다이플렉서는 저역 통과 필터를 포함하고, 제1 신호 경로를 통해 제1 데이터 스트림을 라우팅하는 단계는 저역 통과 필터로, 제1 데이터 스트림을 제2 데이터 스트림으로부터 분리하는 단계를 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 다이플렉서는 고역 통과 필터를 더 포함하고, 제2 신호 경로를 통해 제2 데이터 스트림을 라우팅하는 단계는 고역 통과 필터로, 제2 데이터 스트림을 제1 데이터 스트림으로부터 분리하는 단계를 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 이 방법은, 제1 발진 회로로, 제1 통신 대역과 연관된 제1 주파수에서의 제1 국부 발진기 신호를 제1 무선 주파수 수신기에 제공하는 단계, 및 제2 발진 회로로, 제2 통신 대역과 연관된 제2 주파수에서의 제2 국부 발진기 신호를 제2 무선 주파수 수신기에 제공하는 단계를 더 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 이 방법은, 기저대역 회로로, 제1 무선 주파수 수신기 및 제2 무선 주파수 수신기로부터 제1 데이터 스트림 및 제2 데이터 스트림을 수신하는 단계, 및 제1 데이터 스트림과 제2 데이터 스트림을 결합하여, 단일 데이터 스트림을 형성하는 단계를 더 포함한다.
상기는 본 발명의 원리들의 예시에 지나지 않으며, 본 발명의 범위 및 사상을 벗어나지 않으면서 당업자에 의해 다양한 변형들이 이루어질 수 있다. 상기 실시예들은 개별적으로 또는 임의의 조합들로 구현될 수 있다.

Claims (20)

  1. 전자 장치로 무선 주파수 송신들(radio-frequency transmissions)을 수신하는 방법으로서,
    상기 전자 장치 내의 안테나로, 적어도 제1 통신 대역 및 제2 통신 대역 각각에서의 적어도 제1 데이터 스트림 및 제2 데이터 스트림을 수신하는 단계;
    다이플렉서로, 상기 제1 데이터 스트림을 제1 수신기에 라우팅하고, 상기 제2 데이터 스트림을 제2 수신기에 라우팅하는 단계;
    상기 제1 수신기를 이용하여 상기 제1 데이터 스트림을 수신하는 동시에, 상기 제2 수신기를 이용하여 상기 제2 데이터 스트림을 수신하는 단계; 및
    상기 전자 장치 내의 기저대역 프로세서 회로로, 상기 제1 수신기에 의해 수신된 상기 제1 데이터 스트림과 상기 제2 수신기에 의해 수신된 제2 데이터 스트림을 결합하는 단계
    를 포함하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 다이플렉서는 저역 통과 필터를 포함하며, 상기 제1 데이터 스트림을 상기 제1 수신기에 라우팅하는 단계는, 상기 저역 통과 필터로, 상기 제1 데이터 스트림을 상기 제1 수신기에 라우팅하고, 상기 제2 데이터 스트림이 상기 제1 수신기에 도달하는 것을 차단하는 단계를 포함하는 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 다이플렉서는 고역 통과 필터를 포함하며, 상기 제2 데이터 스트림을 상기 제2 수신기에 라우팅하는 단계는, 상기 고역 통과 필터로, 상기 제2 데이터 스트림을 상기 제2 수신기에 라우팅하고, 상기 제1 데이터 스트림이 상기 제2 수신기에 도달하는 것을 차단하는 단계를 포함하는 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 수신기와 상기 다이플렉서 사이에 개재된 스위칭 회로로, 상기 제1 데이터 스트림을 수신하는 단계; 및
    상기 스위칭 회로로, 상기 제1 통신 대역과 연관된 듀플렉서에 상기 제1 데이터 스트림을 라우팅하는 단계
    를 더 포함하는 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 듀플렉서로, 상기 듀플렉서와 상기 제1 수신기 사이에 개재된 추가의 스위칭 회로에 상기 제1 데이터 스트림을 라우팅하는 단계를 더 포함하는 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 데이터 스트림을 상기 제1 수신기에 라우팅하도록 상기 추가의 스위칭 회로를 구성하는 단계를 더 포함하는 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 수신기로 상기 제1 데이터 스트림을 복조하는 단계; 및
    상기 제2 수신기로 상기 제2 데이터 스트림을 복조하는 단계
    를 더 포함하는 방법.
  8. 무선 통신 회로로서,
    제1 통신 대역에서 동작하도록 구성된 제1 무선 주파수 수신기;
    제2 통신 대역에서 동작하도록 구성된 제2 무선 주파수 수신기;
    적어도 제1 통신 대역에서의 제1 데이터 스트림을 수신하고, 제2 통신 대역에서의 제2 데이터 스트림을 수신하도록 구성된 안테나;
    상기 제1 무선 주파수 수신기에 연결된 제1 포트, 상기 제2 무선 주파수 수신기에 연결된 제2 포트, 및 상기 안테나에 연결된 제3 포트를 갖는 다이플렉서; 및
    상기 제1 무선 주파수 수신기로부터 상기 제1 데이터 스트림을 수신하는 동시에, 상기 제2 무선 주파수 수신기로부터 상기 제2 데이터 스트림을 수신하도록 구성된 기저대역 회로
    를 포함하는 무선 통신 회로.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 무선 주파수 수신기는 LTE(Long Term Evolution) 대역 17에서 동작하도록 구성된 LTE 셀룰러 전화 수신기를 포함하며, 상기 제2 무선 주파수 수신기는 LTE 대역 4에서 동작하도록 구성된 LTE 셀룰러 전화 수신기를 포함하는 무선 통신 회로.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 다이플렉서는 저역 통과 필터 및 고역 통과 필터를 포함하는 무선 통신 회로.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 저역 통과 필터는, 상기 제2 데이터 스트림과 연관된 주파수들을 통과시키지 않고 상기 제1 데이터 스트림과 연관된 주파수들을 통과시키도록 구성되는 무선 통신 회로.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 고역 통과 필터는, 상기 제1 데이터 스트림과 연관된 주파수들을 통과시키지 않고 상기 제2 데이터 스트림과 연관된 주파수들을 통과시키도록 구성되는 무선 통신 회로.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 다이플렉서와 상기 제1 무선 주파수 수신기 사이에 개재되며, 상기 제1 데이터 스트림을 상기 제1 무선 주파수 수신기에 라우팅하도록 구성된 제1 듀플렉서; 및
    상기 다이플렉서와 상기 제2 무선 주파수 수신기 사이에 개재되며, 상기 제2 데이터 스트림을 상기 제2 무선 주파수 수신기에 라우팅하도록 구성된 제2 듀플렉서
    를 더 포함하는 무선 통신 회로.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제1 수신기 및 상기 제2 수신기에 연결되어, 상기 제1 데이터 스트림과 연관된 제1 주파수에서의 제1 신호를 상기 제1 수신기에 제공하도록 구성되며, 상기 상기 제2 데이터 스트림과 연관된 제2 주파수에서의 제2 신호를 상기 제2 수신기에 제공하도록 구성된 발진기 회로를 더 포함하는 무선 통신 회로.
  15. 무선 통신 회로를 동작시키는 방법으로서,
    제1 통신 대역에서의 제1 데이터 스트림 및 제2 통신 대역에서의 제2 데이터 스트림의 동시 수신을 준비할 것을 상기 무선 통신 회로에 지시하는 명령어들을 기지국으로부터 수신하는 단계;
    상기 기지국으로부터 상기 명령어들을 수신하는 것에 응답하여, 제1 신호 경로 및 제2 신호 경로를 형성하도록 상기 무선 회로 내의 스위칭 회로를 구성하는 단계;
    상기 무선 회로 내의 안테나로, 상기 제1 데이터 스트림 및 상기 제2 데이터 스트림을 수신하는 단계;
    상기 무선 회로 내의 다이플렉서로, 상기 제1 신호 경로를 통해 상기 제1 데이터 스트림을 라우팅하고, 상기 제2 신호 경로를 통해 상기 제2 데이터 스트림을 라우팅하는 단계; 및
    상기 제1 신호 경로에 연결된 제1 수신기에서 상기 제1 데이터 스트림을 수신하는 동시에, 상기 제2 신호 경로에 연결된 제2 수신기에서 상기 제2 데이터 스트림을 수신하는 단계
    를 포함하는 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 명령어들을 기지국으로부터 수신하는 단계는 반송파 집성 모드(carrier aggregation mode)에서 동작하라는 명령어들을 상기 기지국으로부터 수신하는 단계를 포함하는 방법.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 다이플렉서는 저역 통과 필터를 포함하며, 상기 제1 신호 경로를 통해 상기 제1 데이터 스트림을 라우팅하는 단계는, 상기 저역 통과 필터로, 상기 제1 데이터 스트림을 상기 제2 데이터 스트림으로부터 분리하는 단계를 포함하는 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 다이플렉서는 고역 통과 필터를 더 포함하며, 상기 제2 신호 경로를 통해 상기 제2 데이터 스트림을 라우팅하는 단계는, 상기 고역 통과 필터로, 상기 제2 데이터 스트림을 상기 제1 데이터 스트림으로부터 분리하는 단계를 포함하는 방법.
  19. 제15항에 있어서,
    제1 발진 회로로, 상기 제1 통신 대역과 연관된 제1 주파수에서의 제1 국부 발진기 신호를 상기 제1 수신기에 제공하는 단계; 및
    제2 발진 회로로, 상기 제2 통신 대역과 연관된 제2 주파수에서의 제2 국부 발진기 신호를 상기 제2 수신기에 제공하는 단계
    를 더 포함하는 방법.
  20. 제15항에 있어서,
    기저대역 회로로, 상기 제1 수신기 및 상기 제2 수신기로부터 상기 제1 데이터 스트림 및 상기 제2 데이터 스트림을 수신하는 단계; 및
    상기 제1 데이터 스트림과 상기 제2 데이터 스트림을 결합하여, 단일 데이터 스트림을 형성하는 단계
    를 더 포함하는 방법.
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