KR20140030627A

KR20140030627A - Digital programmalble switchplexer

Info

Publication number: KR20140030627A
Application number: KR1020120097035A
Authority: KR
Inventors: 임동구; 김범겸; 이태엽; 김본기; 조영호
Original assignee: 주식회사 하이딥
Priority date: 2012-09-03
Filing date: 2012-09-03
Publication date: 2014-03-12
Also published as: KR101422539B1

Abstract

The present invention relates to a digital programmable switchplexer and, more particularly, to a digital programmable switchplexer capable of performing optimization according to a frequency band and reducing manufacturing costs. The digital programmable switchplexer according to the present invention includes a tuning impedance matching unit which outputs a signal of a specific frequency band and an RF switch unit which includes a plurality of switch terminals, selects one of the switching terminals in response to the output signal of the tuning impedance matching unit, and transmits the signal to the selected switch terminal.

Description

[0001] DIGITAL PROGRAMMALBLE SWITCH PLEXER [0002]

본 발명은 디지털 프로그래머블 스위치플렉서에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 주파수 대역별 최적화가 가능하고 제조 비용을 절감할 수 있는 디지털 프로그래머블 스위치플렉서에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a digital programmable switch flexor, and more particularly, to a digital programmable switch flexor capable of optimizing frequency bands and reducing manufacturing costs.

이동 통신 가입자는 해마다 증가하고 있으며, 이동 통신 기술도 발전하고 있다. 따라서, 코드분할다중접속(CDMA, Code Division Multiple Access), 광대역부호분할다중접속(WCDMA, Wideband Code Division Multiple Access)에 이어 최근 롱텀에벌루션(LTE, Long Term Evolution)방식이 이동 통신 규격으로 사용되고, 위성 위치 확인 시스템(GPS, Global Positioning System)과 와이파이(Wi-Fi)기술의 발전에 따라 이동 통신 서비스 시장도 급속하게 성장하고 있다. 이처럼 통신 기술 발전에 따라 사용되는 주파수 대역이 달라지고, 하나의 통신 기기는 여러 주파수 대역의 신호를 처리할 수 있도록 요구되고 있다. 이에 따라, 통신 기기는 다양한 주파수 대역의 신호를 송수신할 수 있어야 한다. Mobile subscribers are increasing year by year, and mobile communication technologies are also developing. Therefore, recently, a long term evolution (LTE) scheme is used as a mobile communication standard in addition to code division multiple access (CDMA), wideband code division multiple access (WCDMA) Mobile communication service market is rapidly growing due to the development of GPS (Global Positioning System) and Wi-Fi technology. As the communication technology develops, the frequency band used varies, and one communication device is required to process signals of various frequency bands. Accordingly, the communication device should be able to transmit and receive signals in various frequency bands.

하지만, 현재의 이동통신 대역(700MHz~2.6GHz)의 신호를 송수신하기 위해서는 여러 개의 안테나가 필요하고, 안테나 개수의 증가는 모바일 기기의 부피가 커지는 문제점이 있다. 따라서, 최근에 하나의 안테나와 튜닝 범위가 넓은 임피던스 매칭 회로를 사용하여 사용하고자 하는 주파수 대역에 안테나와 송수신 회로를 매칭시킴으로써 원하는 주파수 대역의 신호가 송수신회로로부터 안테나로 잘 전달될 수 있도록 한다. 하지만, 하나의 임피던스 매칭회로를 통해 넓은 이동통신 대역을 커버하는 경우, 각 주파수 대역 별로 최적의 매칭을 할 수 없고, 신호의 손실이 발생하는 문제점이 있다.However, in order to transmit / receive a signal in the current mobile communication band (700 MHz to 2.6 GHz), several antennas are required, and an increase in the number of antennas has a problem in that the volume of a mobile device becomes large. Therefore, recently, by matching an antenna with a transmission / reception circuit in a frequency band to be used by using one antenna and an impedance matching circuit having a wide tuning range, signals of a desired frequency band can be transmitted from the transmission / reception circuit to the antenna. However, when covering a wide mobile communication band through one impedance matching circuit, there is a problem that optimum matching can not be performed for each frequency band and signal loss occurs.

본 발명의 목적은 이동통신 대역을 포괄할 때 전달되는 신호가 손실없이 송수신될 수 있도록 대역별 최적화가 되는 디지털 프로그래머블 스위치플렉서를 제공하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a digital programmable switch flexor that is optimized for each band so that a signal transmitted in a mobile communication band can be transmitted and received without loss.

본 발명의 또 다른 목적은 제조비용을 낮출 수 있는 디지털 프로그래머블 스위치플렉서를 제공하는 것이다. It is yet another object of the present invention to provide a digital programmable switch flexor capable of reducing manufacturing costs.

본 발명의 제1측면은, 특정 주파수 대역에 임피던스 매칭을 하는 하나 이상의 가변 리액티브 소자를 갖는 튜닝 임피던스 매칭부 및 복수의 스위치단을 포함하되, 튜닝 임피던스 매칭부의 출력신호에 대응하여 복수의 스위치단 중 하나의 스위치단을 선택하고 선택된 스위치단으로 신호를 출력하는 RF 스위치부를 포함하는 디지털 프로그래머블 스위치플렉서를 제공하는 것이다. According to a first aspect of the present invention, there is provided a tuning circuit comprising: a tuning impedance matching unit having at least one variable reactive element for impedance matching in a specific frequency band; and a plurality of switch stages, And an RF switch section for selecting one of the switch stages and outputting a signal to the selected switch stage.

부가적으로, 튜닝 임피던스 매칭부는 서로 다른 주파수 대역의 신호를 전달할 수 있도록 임피던스 매칭을 수행하는 복수의 부 튜닝 임피던스 매칭부를 포함하고, 복수의 부 튜닝 임피던스 매칭부 중 하나의 부 튜닝 임피던스 매칭부를 선택하여 상기 신호를 츨력하는 디지털 프로그래머블 스위치플렉서를 제공하는 것이다. In addition, the tuning impedance matching unit includes a plurality of subtune impedance matching units for performing impedance matching so as to transmit signals of different frequency bands, and one of the plurality of subtune impedance matching units is selected And to provide a digital programmable switch plexer for outputting the signal.

부가적으로, RF 스위치부는 복수의 부 튜닝 임피던스 매칭부에 대응한 복수의 부 RF 스위치단을 포함하는 디지털 프로그래머블 스위치플렉서를 제공하는 것이다.In addition, the RF switch part is provided with a digital programmable switch flexor including a plurality of sub RF switching stages corresponding to a plurality of negative tuning impedance matching parts.

부가적으로, 복수의 부 튜닝 임피던스 매칭부는 RF 스위치를 통해 안테나와 연결되며, RF 스위치는 복수의 부 튜닝 임피던스 매칭부를 선택하여 신호를 전달하는 디지털 프로그래머블 스위치플렉서를 제공하는 것이다.In addition, the plurality of negative tuning impedance matching portions are connected to the antenna via the RF switch, and the RF switch provides a digital programmable switch flexor that selects a plurality of negative tuning impedance matching portions and transmits the signals.

부가적으로, 튜닝 임피던스 매칭부는 복수의 부 튜닝 임피던스 매칭부와 복수의 부 튜닝 임피던스 매칭부 중 하나의 부 튜닝 임피던스 매칭부를 선택하는 복수의 바이패스 스위치를 포함하며, 복수의 부 튜닝 임피던스 매칭부는 안테나와 RF 스위치부 사이에 직렬로 연결되는 디지털 프로그래머블 스위치플렉서를 제공하는 것이다. In addition, the tuning impedance matching unit may include a plurality of sub tuning impedance matching units and a plurality of bypass switches for selecting one of the plurality of sub tuning impedance matching units, And an RF switch unit connected in series between the switch unit and the RF switch unit.

부가적으로, 바이패스 스위치는 부 튜닝 임피던스 매칭부의 입력단과 출력단 사이에 연결되는 디지털 프로그래머블 스위치플렉서를 제공하는 것이다.Additionally, the bypass switch provides a digital programmable switch flexor connected between the input and output of the negative tuning impedance matcher.

부가적으로, 가변 리엑티브 소자는 캐패시터 어레이를 포함하며, 캐패시터 어레이는 제1단과 제2단 사이에 병렬로 연결되는 복수의 캐패시터와 각 캐패시터에 직렬로 연결되는 스위칭 트랜지스터를 포함하는 디지털 프로그래머블 스위치플렉서를 제공하는 것이다. Additionally, the variable active element includes a capacitor array, the capacitor array including a plurality of capacitors connected in parallel between the first and second stages, and a switching transistor serially connected to each capacitor, Lt; / RTI >

부가적으로, 스위칭 트랜지스터는 온(on) 시에 게이트단(G)에 하이(H)신호가 인가되고, 바디단(B) 및 드레인단(D)과 소스단(S)에 로우(L)신호가 인가되며, 오프(off) 시는 게이트단(G) 및 바디단(B)에 로우(L)신호가 인가되고, 드레인단(D) 및 소스단(S)에 하이(H)신호가 인가되는 디지털 프로그래머블 스위치플렉서를 제공하는 것이다.In addition, the switching transistor has a high (H) signal applied to the gate terminal G and a low (L) signal applied to the body terminal B and the drain terminal D and the source terminal S, And a low (L) signal is applied to the gate terminal G and the body terminal B while a high (H) signal is applied to the drain terminal D and the source terminal S, And to provide an applied digital programmable switch flexor.

부가적으로, 스위칭 트랜지스터는 복수개의 트랜지스터가 직렬로 연결된 적층 트랜지스터인 디지털 프로그래머블 스위치플렉서를 제공하는 것이다. In addition, the switching transistor is a digital programmable switch flexor, which is a laminated transistor in which a plurality of transistors are connected in series.

부가적으록, 가변 리엑티브 소자는 인가되는 전압에 대응하여 정전용량이 가변되는 캐패시터 또는 MEMS 중 적어도 하나를 포함하는 디지털 프로그래머블 스위치플렉서를 제공하는 것이다.In addition, the variable active element is to provide a digital programmable switch flexor including at least one of capacitors or MEMS whose capacitance is variable corresponding to the applied voltage.

본 발명의 제2측면은, 복수의 스위치단을 포함하고, 신호를 상기 복수의 스위치단 중 하나의 스위치단을 선택하여 출력하는 RF 스위치부 및 복수의 스위치단 각각에 연결되어 특정 주파수 대역에 임피던스 매칭을 하는 하나 이상의 가변 리엑티브 소자를 포함하는 튜닝 임피던스 매칭부를 포함하는 디지털 프로그래머블 스위치플렉서를 제공하는 것이다.A second aspect of the present invention is a radio communication apparatus including an RF switch unit including a plurality of switch stages and outputting a signal by selecting one of the plurality of switch stages and outputting an impedance And a tuning impedance matching unit including at least one variable active element that performs matching.

부가적으로, 가변 리엑티브 소자는 캐패시터 어레이를 포함하며, 캐패시터 어레이는 제1단과 제2단 사이에 병렬로 연결되는 복수의 캐패시터와 각 캐패시터에 직렬로 연결되는 스위칭 트랜지스터를 포함하는 디지털 프로그래머블 스위치 플렉서를 제공하는 것이다.Additionally, the variable active element includes a capacitor array, the capacitor array including a plurality of capacitors connected in parallel between the first and second stages, and a switching transistor serially connected to each capacitor, Lt; / RTI >

부가적으로, 스위칭 트랜지스터는 온(on) 시에 게이트단(G)에 하이(H)신호가 인가되고, 바디단(B) 및 상기 드레인단(D)과 소스단(S)에 로우(L)신호가 인가되며, 오프(off) 시는 게이트단(G) 및 바디단(B)에 로우(L)신호가 인가되고, 드레인단(D) 및 소스단(S)에 하이(H)신호가 인가되는 디지털 프로그래머블 스위치플렉서를 제공하는 것이다. In addition, the switching transistor is applied with a high (H) signal to the gate terminal G at the time of on and a low (L) signal is applied to the body terminal B and the drain terminal D and the source terminal S, ) Signal is applied to the drain terminal (D) and the source terminal (S), and a low (L) signal is applied to the gate terminal (G) and the body terminal The present invention provides a digital programmable switch flexor to which a switch is applied.

부가적으로, 스위칭 트랜지스터는 복수개의 트랜지스터가 직렬로 연결된 적층 트랜지스터인 디지털 프로그래머블 스위치플렉서를 제공하는 것이다.In addition, the switching transistor is a digital programmable switch flexor, which is a laminated transistor in which a plurality of transistors are connected in series.

부가적으로, 가변 리엑티브 소자는 인가되는 전압에 대응하여 정전용량이 가변되는 캐패시터 또는 MEMS 중 적어도 하나를 포함하는 디지털 프로그래머블 스위치플렉서를 제공하는 것이다.In addition, the variable active element is to provide a digital programmable switch flexor including at least one of a capacitor or a MEMS whose capacitance is variable in response to an applied voltage.

본 발명의 제3측면은, 특정 주파수 대역에 임피던스 매칭을 하는 하나 이상의 가변 리엑티브 소자를 포함하는 튜닝 임피던스 매칭부 및 복수의 스위치단을 포함하되, 튜닝 임피던스 매칭부의 출력신호에 대응하여 복수의 스위치단 중 하나의 스위치단을 선택하고 선택된 스위치단으로 상기 신호를 전달하는 RF 스위치부를 포함하며, 튜닝 임피던스 매칭부와RF 스위치부는 하나의 반도체 기판 상에 형성되는 디지털 프로그래머블 스위치플렉서를 제공하는 것이다.A third aspect of the present invention is a tuning impedance matching apparatus including a tuning impedance matching unit including at least one variable active element for impedance matching in a specific frequency band and a plurality of switch stages, Wherein the tuning impedance matching unit and the RF switch unit are formed on one semiconductor substrate. The present invention relates to a digital programmable switch flexor, and more particularly, to a digital programmable switch flexor having a tuning impedance matching unit and an RF switch unit formed on one semiconductor substrate.

부가적으로, 튜닝 임피던스 매칭부는 서로 다른 주파수 대역에 임피던스 매칭을 하는 복수의 부 튜닝 임피던스 매칭부를 포함하고, 복수의 부 튜닝 임피던스 매칭부 중 하나의 부 튜닝 임피던스 매칭부를 선택하여 신호를 출력하는 디지털 프로그래머블 스위치플렉서를 제공하는 것이다. In addition, the tuning impedance matching unit may include a plurality of sub tuning impedance matching units for performing impedance matching on different frequency bands, and may be a digital programmable microcomputer for selecting one of the plurality of sub tuning impedance matching units, To provide a switch flexor.

부가적으로, 복수의 부 튜닝 임피던스 매칭부는 RF 스위치를 통해 안테나와 연결되며, 상기 RF 스위치는 복수의 부 튜닝 임피던스 매칭부를 선택하여 신호를 출력하는 디지털 프로그래머블 스위치플렉서를 제공하는 것이다.In addition, the plurality of negative tuning impedance matching units are connected to the antenna through an RF switch, and the RF switch provides a digital programmable switch flexor that selects a plurality of negative tuning impedance matching units and outputs a signal.

부가적으로, 가변 리액티브 소자는 캐패시터어레이를 포함하며, 캐패시터 어레이는 제1단과 제2단 사이에 병렬로 연결되는 복수의 캐패시터와 각 캐패시터에 직렬로 연결되는 스위칭 트랜지스터를 포함하는 디지털 프로그래머블 스위치 플렉서를 제공하는 것이다. Additionally, the variable reactive element includes a capacitor array, the capacitor array including a plurality of capacitors connected in parallel between the first and second stages, and a switching transistor serially connected to each capacitor, Lt; / RTI >

부가적으로, 스위칭 트랜지스터는 온(on) 시에 게이트단(G)에 하이(H)신호가 인가되고, 바디단(B) 및 드레인단(D)과 소스단(S)에 로우(L)신호가 인가되며, 오프(off) 시는 게이트단(G) 및 바디단(B)에 로우(L)신호가 인가되고, 드레인단(D) 및 소스단(S)에 하이(H)신호가 인가되는 디지털 프로그래머블 스위치플렉서를 제공하는 것이다. In addition, the switching transistor has a high (H) signal applied to the gate terminal G and a low (L) signal applied to the body terminal B and the drain terminal D and the source terminal S, And a low (L) signal is applied to the gate terminal G and the body terminal B while a high (H) signal is applied to the drain terminal D and the source terminal S, And to provide an applied digital programmable switch flexor.

본 발명의 제4측면은, 복수의 스위치단을 포함하고, 신호를 복수의 스위치단 중 하나의 스위치단을 선택하여 출력하는 RF 스위치부 및 복수의 스위치단 각각에 연결되어 특정 주파수 대역에 임피던스 매칭을 하는 튜닝 임피던스 매칭부를 포함하고, RF 스위칭부와 튜닝 임피던스 매칭부는 하나의 반도체 기판 상에 형성되는 디지털 프로그래머블 스위치플렉서를 제공하는 것이다.According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a radio communication apparatus comprising: an RF switch section including a plurality of switch stages, for selecting and outputting a signal at one of the plurality of switch stages; And the RF switching unit and the tuning impedance matching unit are formed on a single semiconductor substrate. The present invention provides a digital programmable switch flexor including a tuning impedance matching unit and a tuning impedance matching unit.

부가적으로, 튜닝 임피던스 매칭부는 캐패시터어레이를 포함하며, 캐패시터 어레이는 제1단과 제2단 사이에 병렬로 연결되는 복수의 캐패시터와 각 캐패시터에 직렬로 연결되는 스위칭 트랜지스터를 포함하는 디지털 프로그래머블 스위치플렉서를 제공하는 것이다.Additionally, the tuning impedance matching portion includes a capacitor array, wherein the capacitor array includes a plurality of capacitors coupled in parallel between the first and second stages, and a switching transistor serially coupled to each capacitor, .

부가적으로, 튜닝 임피던스 매칭부는 인가되는 전압에 대응하여 정전용량이 가변되는 캐패시터 또는 MEMS 중 적어도 하나를 포함하는 디지털 프로그래머블 스위치플렉서를 제공하는 것이다.In addition, the tuning impedance matching unit is to provide a digital programmable switch flexor including at least one of a capacitor or a MEMS whose capacitance is variable in response to an applied voltage.

본 발명에 따른 디지털 프로그래머블 스위치플렉서에 의하면, 주파수 대역별로 최적화된 튜닝 임피던스 매칭부를 사용할 수 있어 송수신 회로로부터 안테나로 또는 안테나로부터 송수신 회로로 신호를 효과적으로 전달할 수 있다. 또한, 튜닝 임피던스 매칭부와 RF스위치부가 동일 공정을 통해 하나의 반도체 기판 상에 형성되기 때문에, 각각 별도의 모듈형태로 제작되는 것보다 원가를 절감할 수 있다.According to the digital programmable switchplexer according to the present invention, a tuning impedance matching unit optimized for each frequency band can be used to effectively transmit a signal from a transceiver circuit to an antenna or from an antenna to a transceiver circuit. In addition, since the tuning impedance matching unit and the RF switch unit are formed on one semiconductor substrate through the same process, the cost can be reduced compared with a case where the tuning impedance matching unit and the RF switch unit are separately manufactured in the form of a module.

도 1은 본 발명에 따른 디지털 프로그래머블 스위치플렉서의 일 실시예를 나타낸다.
도2는 본 발명에 따른 디지털 프로그래머블 스위치플렉서의 다른 실시예를 나타낸다.
도 3은 본 발명에 따른 디지털 프로그래머블 스위치플렉서의 다른 실시예를 나타낸다.
도 4는 도 1에 도시된 튜닝 임피던스 매칭부의 일실시예를 나타낸다.
도 5는 본 발명에 따른 튜닝 임피던스 매칭부의 커패시터 어레이의 일실시예를 나타내는 회로도이다.
도 6은 도 5에 도시된 캐패시터 어레이의 동작을 설명하기 위한 회로도이다.1 shows an embodiment of a digital programmable switch flexor according to the present invention.
2 shows another embodiment of a digital programmable switch flexor according to the present invention.
FIG. 3 shows another embodiment of a digital programmable switch flexor according to the present invention.
FIG. 4 shows an embodiment of the tuning impedance matching unit shown in FIG.
5 is a circuit diagram showing an embodiment of a capacitor array of a tuning impedance matching unit according to the present invention.
6 is a circuit diagram for explaining the operation of the capacitor array shown in FIG.

후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The following detailed description of the invention refers to the accompanying drawings that show, by way of illustration, specific embodiments in which the invention may be practiced. These embodiments are described in sufficient detail to enable those skilled in the art to practice the invention. It should be understood that the various embodiments of the present invention are different, but need not be mutually exclusive. For example, certain features, structures, and characteristics described herein may be implemented in other embodiments without departing from the spirit and scope of the invention in connection with an embodiment. It is also to be understood that the position or arrangement of the individual components within each disclosed embodiment may be varied without departing from the spirit and scope of the invention. The following detailed description is, therefore, not to be taken in a limiting sense, and the scope of the present invention is to be limited only by the appended claims, along with the full scope of equivalents to which such claims are entitled, if properly explained. In the drawings, like reference numerals refer to the same or similar functions throughout the several views.

이하, 첨부되는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 디지털 프로그래머블 스위치플렉서를 설명한다.Hereinafter, a digital programmable switch flexor according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 디지털 프로그래블 스위치플렉서의 일실시예를 나타낸다. 도 1을 참조하면, 디지털 프로그래머블 스위치플렉서(100)는 튜닝 임피던스 매칭부(Tunable Impedance Matching: TIM(110))와 RF 스위치부(120)를 포함한다. 1 shows an embodiment of a digital programmable switch flexor according to the present invention. Referring to FIG. 1, the digital programmable switch plexer 100 includes a tunable impedance matching unit (TIM 110) and an RF switch unit 120.

튜닝 임피던스 매칭부(110)는 특정 주파수 대역에 임피던스 매칭을 하는 하나 이상의 가변 리액티브 소자를 포함한다. 튜닝 임피던스 매칭부(110)는 안테나(101)를 통해 수신된 신호를 임피던스 매칭을 하여 출력한다. 튜닝 임피던스 매칭부(110)는 캐패시터 어레이(111)와 코일(L)을 포함하며, 캐패시터어레이(111)는 임피던스 매칭에 사용될 튜닝 캐패시터(미도시)를 선택하고 선택된 튜닝 캐패시터의 정전용량에 대응하여 특정 주파수 대역의 신호를 송수신할 수 있다. 여기서, 도면 상에서는 튜닝 임피던스 매칭부(110)에 포함된 캐패시터 어레이(111)와 코일(L)의 연결관계가 도시되어 있지 않지만, 코일(L)과 캐패시터 어레이(111)는 직렬로 연결될 수도 있고 병렬로 연결될 수도 있으며 기타 다양한 형태로 연결될 수도 있다. The tuning impedance matching unit 110 includes at least one variable reactive element that performs impedance matching on a specific frequency band. The tuning impedance matching unit 110 performs impedance matching on signals received through the antenna 101 and outputs the signals. The tuning impedance matching unit 110 includes a capacitor array 111 and a coil L. The capacitor array 111 selects a tuning capacitor (not shown) to be used for impedance matching and stores the tuning capacitor corresponding to the capacitance of the selected tuning capacitor It is possible to transmit and receive signals in a specific frequency band. Although the connection relation between the capacitor array 111 and the coil L included in the tuning impedance matching unit 110 is not shown in the figure, the coil L and the capacitor array 111 may be connected in series or parallel And may be connected in various other forms.

RF 스위치부(120)는 복수의 스위치단(121,122,,,12n)을 포함하되, 튜닝 임피던스 매칭부(110)의 출력신호에 대응하여 복수의 스위치단(121,122,,,12n) 중 하나의 스위치단(121)을 선택하고 선택된 스위치단(121)으로 상기 신호를 출력한다. The RF switch unit 120 includes a plurality of switch stages 121, 122,, and 12n, and one of the plurality of switch stages 121, 122,, 12n corresponding to the output signal of the tuning impedance matching unit 110, Selects the stage 121 and outputs the signal to the selected switch stage 121.

또한, 반도체 기판(150) 상에, 예를 들면 SIO(Silicon On Insulator)공정을 통해 튜닝임피던스 매칭부(110)의 캐패시터어레이(111)와 RF 스위치부(120)를 같이 형성할 수 있다. 이로 인해, 디지털 프로그래머블 스위치플렉서(100)의 튜닝 임피던스 매칭부(110)와 RF 스위치부(120)는 하나의 반도체 기판(150) 상에 형성될 수 있다.The capacitor array 111 of the tuning impedance matching unit 110 and the RF switch unit 120 can be formed on the semiconductor substrate 150 through a SIO (Silicon On Insulator) process, for example. Therefore, the tuning impedance matching unit 110 and the RF switch unit 120 of the digital programmable switch flex 100 can be formed on one semiconductor substrate 150.

도2 내지 도 4는 본 발명에 따른 디지털 프로그래머블 스위치플렉서의 다른 실시예를 나타낸다. 여기서 RF 스위치부와 튜닝 임피던스 매칭부의 역할은 도 1과 동일하며, 하나의 공정을 통해 RF 스위치부와 튜닝 임피던스 매칭부를 동일한 반도체 기판 상에 형성할 수 있고 이로 인해 제조비용을 줄일 수 있다. 2 to 4 show another embodiment of a digital programmable switch flexor according to the present invention. The role of the RF switch unit and the tuning impedance matching unit is the same as in FIG. 1, and the RF switch unit and the tuning impedance matching unit can be formed on the same semiconductor substrate through one process, thereby reducing the manufacturing cost.

도 2를 참조하면, 디지털 프로그래머블 스위치플렉서(200)는 RF 스위치부(210)는 안테나(201)와 연결되며, RF 스위치부(210)는 안테나(201)를 통해 입력되는 신호를 스위칭 동작을 통해 복수의 스위치단(211,212,,,21n) 중 하나의 스위치단(211)을 통해 출력한다. 그리고, 각 스위치단(211,212,,,21n)에는 부 튜닝 임피던스 매칭부(221,222,,,22n)가 각각 연결되도록 하고 각 스위치단(211,212,,,21n)의 수에 대응하여 이동통신대역을 세분할 수 있다. 따라서, 디지털 프로그래머블 스위치플렉서(200)는 복수의 부 튜닝 임피던스 매칭부(221,222,,,22n)를 사용하기 때문에, 세분화된 주파수 대역에 최적화된 임피던스 매칭부를 제공할 수 있다. 또한, 각각의 부 튜닝 임피던스 매칭부(221,222,,,22n)의 튜닝범위가 좁아도 이동통신 대역 전부를 커버할 수 있다.2, the RF switch unit 210 of the digital programmable switch flexure 200 is connected to the antenna 201, and the RF switch unit 210 switches the signal input through the antenna 201 Through a switch stage 211 of one of the plurality of switch stages 211, 212,, 21n. Tuning impedance matching sections 221, 222, 22n are connected to each of the switch stages 211, 212, 21n, and the mobile communication band is divided into sub-segments corresponding to the number of switch stages 211, 212, can do. Therefore, since the digital programmable switch flexor 200 uses a plurality of sub tuning impedance matching units 221, 222, 22n, it is possible to provide an impedance matching unit optimized for a subdivided frequency band. Further, even if the tuning range of each of the sub tuning impedance matching sections 221, 222, 22n is narrow, all the mobile communication bands can be covered.

도 3을 참조하면, 디지털 프로그래머블 스위치플렉서(300)는 안테나(301)와 튜닝 임피던스 매칭부(320) 사이에 RF 스위치부(310)를 연결하고 튜닝 임피던스 매칭부(320)의 출력단(O321,O322,O323)에 또 다른 RF 스위치부(330)를 연결한다. 이때, 튜닝 임피던스 매칭부(320)는 특정 범위의 대역에 최적화되어 있는 복수의 부 튜닝 임피던스 매칭부(321,322,323)를 구비할 수 있다. 또한, 튜닝 임피던스 매칭부(320)에 연결된 RF스위치부(330)는 복수의 부 RF 스위치부(331,332,333)를 구비할 수 있다. 이때, 하나의 부 튜닝 임피던스 매칭부(321)에는 하나의 부 RF 스위치부(331)가 연결될 수 있다. 또한, 복수의 부 튜닝 임피던스 매칭부(321,322,323)의 수는 이동통신 대역을 분할한 수에 대응되도록 할 수 있다. 도 3에서는 튜닝 임피던스 매칭부(320)이 3개의 부 튜닝 임피던스 매칭부(321,322,323)으로 분할되어 있지만, 여기에 한정되지 않으며 2개 내지 5개 정도의 부 튜닝 임피던스 매칭부로 주파수 대역을 구분할 수 있어, 이동통신 대역을 2~5개 정도로 분할 할 수 있다. 그리고, 안테나(301)를 통해 수신된 신호가 RF 스위치부(310)의 동작에 의해 3개의 부 튜닝 임피던스 매칭부(321,322,323) 중 하나, 예를 들면, 첫번째 부 튜닝 임피던스 매칭부(321)에 전달되고 첫번째 부 튜닝 임피던스 매칭부(321)에 전달된 신호는 튜닝 임피던스 매칭부(321)을 통해 특정 주파수 대역을 갖는 신호가 출력되고 복수의 부 RF 스위치부(331,332,333) 중 첫번째 부 튜닝 임피던스 매칭부(321)와 연결된 부 RF 스위치부(331)로 신호를 전달한다. 그리고, 튜닝임피던스 매칭부(321)로부터 신호를 전달받은 부 RF 스위치부(331)는 스위칭동작에 대응하여 특정 스위치단(O331)으로 전달받은 신호가 출력될 수 있도록 한다. 따라서, 주파수 대역별로 최적화된 부 튜닝임피던스 매칭부(321,322,323)를 통해 신호를 출력할 수 있어 튜닝 범위가 넓은 캐패시터를 사용할 필요가 없다. 따라서, 고가의 튜닝 캐패시터를 사용하지 않아도 된다. 3, the digital programmable switch plexer 300 includes an RF switch unit 310 connected between the antenna 301 and the tuning impedance matching unit 320, and output terminals O321 and O322 of the tuning impedance matching unit 320, O322, and O323, respectively. At this time, the tuning impedance matching unit 320 may include a plurality of sub tuning impedance matching units 321, 322, and 323 optimized for a specific range of bands. The RF switch unit 330 connected to the tuning impedance matching unit 320 may include a plurality of sub RF switch units 331, 332, 333. At this time, one sub tuning impedance matching unit 321 may be connected to one sub RF switch unit 331. In addition, the number of the plurality of sub tuning impedance matching units 321, 322, and 323 may correspond to the number of divided mobile communication bands. Although the tuning impedance matching unit 320 is divided into three sub tuning impedance matching units 321, 322 and 323 in FIG. 3, the frequency tuning impedance matching unit 320 may be divided into two or more sub tuning impedance matching units, It is possible to divide the mobile communication band into 2 to 5 pieces. The signal received through the antenna 301 is transmitted to one of the three sub tuning impedance matching units 321, 322 and 323, for example, the first sub tuning impedance matching unit 321 by the operation of the RF switch unit 310 The signal transmitted to the first sub tuning impedance matching unit 321 is output to the tuning impedance matching unit 321 through the first sub tuning impedance matching unit 321 of the plurality of sub RF switching units 331, 332, 321 and the sub RF switch unit 331 connected thereto. The sub RF switch unit 331 receiving the signal from the tuning impedance matching unit 321 can output the signal transmitted to the specific switch stage O331 corresponding to the switching operation. Accordingly, it is possible to output a signal through the tuning impedance matching units 321, 322, and 323 optimized for each frequency band, and it is not necessary to use a capacitor having a wide tuning range. Therefore, it is not necessary to use an expensive tuning capacitor.

도 4를 참조하면, 안테나(401)와 RF 스위치부(430) 사이에 복수의 부 튜닝 임피던스 매칭부(411,412)가 직렬로 연결된다. 도 4에서는 2개의 부 튜닝 임피던스 매칭부(411,412)가 직렬로 연결되어 있지만 여기에 한정되지 않고 2개 이상의 부 튜닝 임피던스 매칭부가 직렬로 연결될 수 있다. 그리고, 각 부 튜닝 임피던스 매칭부(411,412)의 입력단(N41)과 출력단(N42) 사이에 각각 바이패스 스위치(421,422)가 연결된다. 따라서, 2개의 바이패스 스위치(421,422) 중 첫번째 바이패스 스위치(421)가 턴 온되고 두번째 바이패스 스위치(422)가 턴오프되면, 신호는 턴온된 첫번째 바이패스 스위치(421), 두번째 부 튜닝 임피던스 매칭부(412)를 순차적으로 통과하여 RF 스위치부(430)로 전달된다. 그리고, 첫번째 바이패스 스위치(421)가 턴오프되고 두번째 바이패스 스위치(422)가 턴온되면, 신호는 턴오프된 첫번째 부 튜닝 임피던스 매칭부(411), 두번째 바이패스 스위치(422)를 순차적으로 통과하여 RF 스위치부(430)로 전달된다. 따라서, 이동통신 주파수 대역을 분할하여 각 주파수 대역별로 최적화된 부 튜닝임피던스 매칭부(411,412)를 생성할 수 있고 이렇게 생성된 부 튜닝임피던스 매칭부(411,412)를 통해 신호를 임피던스 매칭을 할 수 있어 튜닝 범위가 넓은 캐패시터를 사용할 필요가 없다. 따라서, 고가의 튜닝 캐패시터를 사용하지 않아도 되며, 주파수 대역 별로 최적화된 튜닝 캐패시터를 사용할 수 있다. Referring to FIG. 4, a plurality of negative tuning impedance matching units 411 and 412 are connected in series between the antenna 401 and the RF switch unit 430. In FIG. 4, two negative tuning impedance matching units 411 and 412 are connected in series, but not limited thereto, and two or more negative tuning impedance matching units may be connected in series. The bypass switches 421 and 422 are respectively connected between the input terminal N41 and the output terminal N42 of the tuning impedance matching units 411 and 412, respectively. Accordingly, when the first one of the two bypass switches 421 and 422 is turned on and the second bypass switch 422 is turned off, the signal is turned on for the first bypass switch 421, the second sub- And passes through the matching unit 412 in order to be transmitted to the RF switch unit 430. When the first bypass switch 421 is turned off and the second bypass switch 422 is turned on, the signal is sequentially passed through the first tuning impedance matching unit 411, the second bypass switch 422, And is transmitted to the RF switch unit 430. Therefore, the mobile communication frequency band can be divided to generate the optimized tuning impedance matching units 411 and 412 for each frequency band, and the signals can be impedance-matched through the generated tuning impedance matching units 411 and 412, You do not need to use a wide range of capacitors. Therefore, it is not necessary to use an expensive tuning capacitor, and an optimized tuning capacitor can be used for each frequency band.

도 5는 본 발명에 따른 캐패시터 어레이의 일 실시예를 나타내는 회로도이다. 도 5를 참조하면, 캐패시터 어레이(500)는 제1단(501)과 제2단(502) 사이에 복수의 튜닝 캐패시터(511,512,,,,51n)와 복수의 튜닝 캐패시터(511,512,,,,51n) 중 하나의 튜닝 캐패시터를 선택하고 선택된 튜닝 캐패시터를 통해 신호가 흐르도록 하는 스위칭트랜지스터부(521,522,,,,52n)을 포함한다. 복수의 튜닝 캐패시터(511,512,,,,51n)는 각각 다른 정전용량을 가지고 있어 도 1에 도시된 코일과 선택된 튜닝 캐패시터에 의해 임피던스 매칭을 할 수 있는 주파수 대역이 결정된다. 그리고, 안테나(미도시)는 제1단(501)과 연결되어 안테나를 통해 수신된 신호는 제1단(501)과 제2단(502)을 거쳐 RF 스위치부(미도시)로 전달된다. 5 is a circuit diagram showing an embodiment of a capacitor array according to the present invention. 5, the capacitor array 500 includes a plurality of tuning capacitors 511, 512,, 51n and a plurality of tuning capacitors 511, 512, 51, ..., 51n between a first stage 501 and a second stage 502, 51n to select one tuning capacitor and cause the signal to flow through the selected tuning capacitor. The plurality of tuning capacitors 511, 512,, 51n have different capacitances, so that the frequency band that can be impedance-matched by the coil shown in FIG. 1 and the selected tuning capacitor is determined. An antenna (not shown) is connected to the first stage 501, and a signal received through the antenna is transmitted to the RF switch unit (not shown) through the first stage 501 and the second stage 502.

캐패시터 어레이(500)의 연결관계를 보다 구체적으로 설명하면, 복수의 튜닝 캐패시터(511,512,,,,51n)의 제1전극은 병렬로 제1단(501)에 연결되고 복수의 튜닝캐패시터(511,512,,,,51n)의 제2전극은 스위칭 트랜지스터부 (521,522,,,,52n)의 제1전극에 연결된다. 스위칭 트랜지스터부 (521,522,,,,52n)의 제2전극은 제2단(502) 사이에 연결되고 스위칭 트랜지스터부 (521,522,,,,52n)의 게이트는 제어신호를 전달받아 스위칭 트랜지스터부 (521,522,,,,52n)의 턴온/턴오프 동작을 수행할 수 있도록 한다. 스위칭 트랜지스터부(521,522,,,,52n)의 제1전극과 제2전극은 각각 소스와 드레인이다. 그리고, 스위칭트랜지스터부(521,522,,,,52n)의 바디(B)는 접지에 연결된다. 또한, 스위칭 트랜지스터부(521,522,,,,52n)는 m 개의 트랜지스터가 적층되어 있는 것으로 도시되어 있지만, 하나의 스위칭 트랜지스터를 이용하는 것도 가능하다. 그리고, 복수의 튜닝 캐패시터(511,512,,,,51n) 중 첫번째 튜닝 캐패시터(511)의 용량을 C0로 가정하면 두번째 튜닝 캐패시터(512)의 용량은 2C0 가 되고 n번째 튜닝 캐패시터(51n)의 용량은 2n C0 가 되도록 설정할 수 있다. 이렇게 캐패시터 어레이(500)의 튜닝 캐패시터의 용량이 2의 배수로 커지도록 설정할 수 있는 이유는 2진수의 디지털 신호에 대응될 수 있도록 하기 위해서이다. 그리고, 스위칭 트랜지스터부(521,522,,,,52n)의 채널의 폭은 튜닝 캐패시터의 용량에 대응하여 넓어진다. 즉, 첫번째 튜닝 캐패시터(511)에 연결된 스위칭트랜지스터부 (521)의 채널의 폭은 W가 되고 두번째 튜닝 캐패시터(512)에 연결된 스위칭 트랜지스터부(522)의 채널의 폭은 2W가 되고 n번째 튜닝 캐패시터(51n)에 연결된 스위칭트랜지스터부(52n)의 채널의 폭은 2n W가 된다. 그 이유는 캐패시터 어레이(500)의 각 스위칭트랜지스터부(521,522,,,,52n)을 통과한 신호들의 Q팩터가 일정하게 유지되도록 하기 위해서이고, Q팩터는 하기의 수학식 1과 같다. More specifically, the first electrodes of the plurality of tuning capacitors 511, 512,, 51n are connected in parallel to the first stage 501, and the plurality of tuning capacitors 511, 512, , 51n are connected to the first electrodes of the switching transistor units 521, 522,, 52n. A second electrode of the switching transistor unit 521, 522, ..., 52n is connected between the second stage 502 and the gate of the switching transistor unit 521, 522, ..., 52n receives a control signal to receive the switching transistor unit 521, 522 / RTI > and 52n, respectively. The first and second electrodes of the switching transistor units 521, 522,, and 52n are respectively a source and a drain. Then, the body B of the switching transistor units 521, 522, ..., 52n is connected to the ground. Also, although the switching transistor units 521, 522,, and 52n are shown as having m transistors stacked, it is also possible to use one switching transistor. Assuming that the capacitance of the first tuning capacitor 511 among the plurality of tuning capacitors 511, 512,, 51n is C0, the capacitance of the second tuning capacitor 512 becomes 2C0 and the capacitance of the nth tuning capacitor 51n becomes 2n C0. The reason why the capacitance of the tuning capacitor of the capacitor array 500 can be set to be a multiple of 2 is that it can correspond to a binary digital signal. The widths of the channels of the switching transistor units 521, 522,, and 52n are increased corresponding to the capacitances of the tuning capacitors. That is, the width of the channel of the switching transistor unit 521 connected to the first tuning capacitor 511 becomes W, the width of the channel of the switching transistor unit 522 connected to the second tuning capacitor 512 becomes 2W, The width of the channel of the switching transistor portion 52n connected to the switching transistor portion 51n is 2n W. The reason is that the Q factor of signals passing through each switching transistor unit 521, 522,, 52n of the capacitor array 500 is kept constant, and the Q factor is expressed by Equation 1 below.

여기서 fo는 신호의 주파수, R은 스위칭 트랜지스터부의 저항, C는 튜닝 캐패시터의 정전용량을 의미한다.Where fo is the frequency of the signal, R is the resistance of the switching transistor, and C is the capacitance of the tuning capacitor.

따라서, 튜닝 캐패시터의 정전용량이 두배씩 증가하면서 동일한 Q팩터를 유지하기 위해서는 저항이 두배씩 감소하여야 한다. 그러기 위해서는 튜닝 캐패시터(511,512,,,,51n)에 연결된 스위칭 트랜지스터부(521,522,,,,52n)의 채널의 폭이 두배씩 증가하여야 한다. Therefore, the resistance of the tuning capacitor must be doubled to maintain the same Q factor while doubling the capacitance. For this purpose, the channel width of the switching transistor units 521, 522,, 52n connected to the tuning capacitors 511, 512,, 51n must be doubled.

도 6은 도 5에 도시된 캐패시터 어레이의 동작을 설명하기 위한 회로도이다. 여기서는 하나의 튜닝 캐패시터에 하나의 트랜지스터가 연결되어 있는 것으로 설명한다. 도 6을 참조하면, 커패시터 어레이(600)는 제1 단자(601)와 제2 단자(602) 사이에 위치하는 튜닝 캐패시터(610), 제1 단자(601)와 제2 단자(602) 사이에서의 튜닝 캐패시터(610)의 연결을 온/오프 시키는 트랜지스터(620)를 포함한다.6 is a circuit diagram for explaining the operation of the capacitor array shown in FIG. Here, it is described that one transistor is connected to one tuning capacitor. 6, the capacitor array 600 includes a tuning capacitor 610 located between a first terminal 601 and a second terminal 602, a tuning capacitor 610 between the first terminal 601 and the second terminal 602, And a transistor 620 for turning on / off the connection of the tuning capacitor 610 of FIG.

구체적으로, 본 발명의 실시예에 따른 캐패시터 어레이(600)의 튜닝 캐패시터(610)는 일단이 제1 단자(601)와 연결되고 타단은 트랜지스터(620)와 연결된다. 그리고, 트랜지스터(620)는 일단이 튜닝 캐패시터(610)와 연결되고 타단은 제2 단자(602)와 연결된다. 제1 단자(601)는 신호가 입력되는 안테나(미도시)와 연결될 수 있으며, 제2 단자(602)는 RF스위치부(미도시)로 연결된다. 또한, 제1 단자(601)는 RF 입력단자에 연결되는 RF+단자가 되고, 제2 단자(602)는 RF 출력포트에 연결되는 RF-단자가 될 수도 있다. 이 외에도 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 형태의 단자로 사용될 수 있다. 트랜지스터(620)는 제어신호를 입력받아 선택적으로 튜닝 캐패시터(610)를 통해 신호가 전달될 수 있도록 한다. 즉, 제1 단자(601)와 제2 단자(602) 사이에서 트랜지스터(620)의 스위칭동작에 의해 도 5에 도시된 캐패시터 어레이의 복수의 튜닝 캐패시터 중 하나의 튜닝 캐패시터가 선택될 수 있도록 한다. 여기서, 튜닝 캐패시터는 메탈 인슐레이터 메탈(Metal insulator Metal: MIM)캐패시터, MEMS(Micro electro mechanical slystems), 인가되는 전압에 의해 유전체의 상수가 가변되는 박막 세라믹 물질을 사용한 BST(Barium Strontium Titanate)을 이용한 캐패시터 등을 사용할 수 있고, 트랜지스터(620)로는 여러 가지 반도체 소자가 사용될 수 있다.Specifically, the tuning capacitor 610 of the capacitor array 600 according to the embodiment of the present invention has one end connected to the first terminal 601 and the other end connected to the transistor 620. One end of the transistor 620 is connected to the tuning capacitor 610 and the other end is connected to the second terminal 602. The first terminal 601 may be connected to an antenna (not shown) to which a signal is input, and the second terminal 602 may be connected to an RF switch unit (not shown). Also, the first terminal 601 may be an RF + terminal connected to the RF input terminal, and the second terminal 602 may be an RF-terminal connected to the RF output port. Other types of terminals may be used by those skilled in the art. The transistor 620 receives the control signal and selectively allows the signal to be transmitted through the tuning capacitor 610. That is, the switching operation of the transistor 620 between the first terminal 601 and the second terminal 602 allows the tuning capacitor of one of the plurality of tuning capacitors of the capacitor array shown in FIG. 5 to be selected. Here, the tuning capacitor includes a metal insulator metal (MIM) capacitor, a MEMS (micro electro mechanical slystems), a capacitor using BST (Barium Strontium Titanate) using a thin film ceramic material whose dielectric constant is varied by an applied voltage And the like. As the transistor 620, various semiconductor devices can be used.

이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 튜닝 캐패시터(610)와 연결된 트랜지스터(620)의 동작에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the operation of the transistor 620 connected to the tuning capacitor 610 according to an embodiment of the present invention will be described in detail.

본 발명의 일 실시예에 따른 튜닝 캐패시터(610)과 연결된 트랜지스터(620)는 드레인단(D)이 튜닝 캐패시터(610)와 연결되고, 소스단(S)은 제2 단자(602)와 연결될 수 있다. 트랜지스터(620)는 튜닝 캐패시터(610)으로 신호가 흐르는 것은 제어하는 스위칭 역할을 한다. 트랜지스터(620)의 특성상 제1 단자(601)와 제2 단자(602) 사이에서 트랜지스터(620)의 연결은 반대로 될 수 있다. 즉, 트랜지스터(620)의 소스단(S)이 튜닝 캐패시터(610)와 연결되고 드레인단(D)은 제2 단자(602)와 연결될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서는 설명의 편의를 위하여 트랜지스터(620)의 드레인단(D)이 튜닝 캐패시터(610)와 연결되는 경우를 예로 들어 설명한다. The transistor 620 connected to the tuning capacitor 610 according to an embodiment of the present invention may have a drain terminal D connected to the tuning capacitor 610 and a source terminal S connected to the second terminal 602 have. The transistor 620 serves as a switch for controlling the flow of the signal to the tuning capacitor 610. The connection of the transistor 620 between the first terminal 601 and the second terminal 602 may be reversed due to the characteristics of the transistor 620. [ That is, the source terminal S of the transistor 620 may be connected to the tuning capacitor 610 and the drain terminal D may be connected to the second terminal 602. In an embodiment of the present invention, the drain terminal D of the transistor 620 is connected to the tuning capacitor 610 for convenience of explanation.

트랜지스터(620)의 동작은 게이트단(G)과 드레인단(D) 간의 전위차인 게이트-드레인 전압(VGD), 게이트단(G)과 소스단(S) 간의 전위차인 게이트-소스 전압(VGS), 바디단(B)과 드레인단(D) 간의 전위차인 바디-드레인 전압(VBD), 바디단(B)과 소스단(S) 간의 전위차인 바디-소스 전압(VBS)에 의하여 정해지며, 트랜지스터(620)가 턴온(turn-on)되도록 하기 위해서는, 트랜지스터(620)의 게이트단(G)은 하이(H)신호가 인가되고, 드레인단(D), 소스단(S) 및 바디단(B)은 로우(L)신호가 인가되도록 할 수 있다. 그러나, 트랜지스터(620)가 턴오프(turn-off)가 되도록 하기 위해서는, 스위칭 트랜지스터(300)의 게이트단(G) 및 바디단(B)단은 로우(L)신호가 인가되고, 드레인단(D) 및 소스단(S)에는 하이(H)신호가 인가되도록 할 수 있다. The operation of the transistor 620 is controlled by the gate-source voltage VGS which is the potential difference between the gate terminal G and the source terminal S, A body-drain voltage VBD as a potential difference between the body terminal B and the drain terminal D and a body-source voltage VBS as a potential difference between the body terminal B and the source terminal S, The gate terminal G of the transistor 620 is applied with a high signal and the drain terminal D and the source terminal S and the body terminal B are turned on in order for the transistor 620 to be turned- May be adapted to apply a low (L) signal. However, in order for the transistor 620 to turn off, the gate terminal G and the body terminal B of the switching transistor 300 are applied with a low (L) D and the source terminal S may be applied with a high (H) signal.

그리고, 도 6에는 도시되어 있지 않지만, 도 5에 도시되어 있는 것과 같이 트랜지스터(300)의 게이트단(G)과 바디단(B)에 각각 저항이 연결될 수 있다. 각 저항은 트랜지스터(300)가 안정적으로 동작할 수 있도록 한다. 만약, 드레인단(D)에 +3V에서 -3V 사이에서 스윙하는 교류 신호가 전달되고 게이트단(G)에 +3V의 하이 신호가 전달되면, 드레인단(D)에는 교류 전압이 전달되기 때문에 전압의 크기가 실시간으로 변하는 반면 게이트전압은 하이 신호로 고정이 된다. 이렇게 드레인단(D)의 전압이 변하게 되면 드레인단(D)의 전압과 게이트단(G)의 전압차이가 트랜지스터(M5)의 문턱전압보다 작게 될 수 있다. 예를 들어 드레인단(D)에 +3V의 전압이 전달되고 게이트 단(G)에 +3V의 전압이 전달되면, 드레인단(D)과 게이트단(G) 간의 전압차이는 0V가 되어 트랜지스터(M5)의 문턱전압보다 작아 트랜지스터(M5)는 오프 상태가 된다. 하지만, 게이트단(G)에 저항이 연결되어 있으면, 트랜지스터(300)의 소스단(S)과 게이트단(G), 게이트단(G)과 드레인단(D)에 캐패시터가 형성되고 형성된 캐패시터의 커플링 동작에 의해 소스단(S)과 게이트단(G), 게이트단(G)과 드레인단(D) 간에 전압이 일정하게 유지된다. Although not shown in FIG. 6, a resistor may be connected to the gate terminal G and the body terminal B of the transistor 300, respectively, as shown in FIG. Each resistor allows the transistor 300 to operate stably. If an AC signal swinging from +3 V to -3 V is transferred to the drain terminal D and a high signal of + 3V is supplied to the gate terminal G, an AC voltage is transmitted to the drain terminal D, The gate voltage is fixed to the high signal. When the voltage of the drain terminal D changes, the voltage difference between the voltage at the drain terminal D and the voltage at the gate terminal G can be made smaller than the threshold voltage of the transistor M5. For example, when a voltage of + 3V is transferred to the drain terminal D and a voltage of +3 V is supplied to the gate terminal G, the voltage difference between the drain terminal D and the gate terminal G becomes 0V, The transistor M5 is turned off. However, if a resistor is connected to the gate terminal G, a capacitor is formed at the source terminal S and the gate terminal G, the gate terminal G and the drain terminal D of the transistor 300, The voltage between the source terminal S and the gate terminal G, and between the gate terminal G and the drain terminal D is kept constant by the coupling operation.

따라서, 게이트단(G)으로 하이 신호가 입력되고 드레인단(D)에 입력되는 교류가 +3V에서 -3V 사이의 전압을 스윙하더라도 소스단(S)과 게이트단(D), 게이트단(G)과 드레인단(S) 사이의 전압이 일정하게 유지되어 트랜지스터(M5)가 온 상태를 유지하게 된다. 그리고, 트랜지스터(300)가 오프 상태일 때도 동일한 과정에 의해 오프 상태가 안정적으로 유지될 수 있도록 한다. Therefore, even when the high signal is input to the gate terminal G and the alternating current input to the drain terminal D swings the voltage between +3 V and -3 V, the source terminal S and the gate terminal D, the gate terminal G ) And the drain terminal S is kept constant and the transistor M5 is maintained in the ON state. Also, when the transistor 300 is off, the off state can be stably maintained by the same process.

이상에서 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The features, structures, effects and the like described in the embodiments are included in one embodiment of the present invention and are not necessarily limited to only one embodiment. Furthermore, the features, structures, effects and the like illustrated in the embodiments can be combined and modified by other persons skilled in the art to which the embodiments belong. Therefore, it should be understood that the present invention is not limited to these combinations and modifications.

또한, 이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be taken by way of illustration, It can be seen that various modifications and applications are possible. For example, each component specifically shown in the embodiments can be modified and implemented. It is to be understood that all changes and modifications that come within the meaning and range of equivalency of the claims are therefore intended to be embraced therein.

100: 디지털 프로그래머블 스위치플렉서 101: 안테나
110: 튜닝 임피던스 매칭부 111: 캐패시터어레이
120: RF 스위치부 L: 코일100: Digital programmable switch flexor 101: Antenna
110: Tuning impedance matching unit 111: Capacitor array
120: RF switch part L: coil

Claims

A tuning impedance matching unit having at least one variable reactive element for impedance matching in a specific frequency band; And
A digital programmable switch including a plurality of switch stages, the RF switch unit for selecting one of the switch stages corresponding to the output signal of the tuning impedance matching unit and outputting the signal to the selected switch stage. Lexer.

The method of claim 1,
The tuning impedance matching unit includes a plurality of sub-tuning impedance matching units for performing impedance matching to transfer signals of different frequency bands, and selects one of the plurality of sub-tuning impedance matching units to adjust the signal. Digital programmable switchplexer.

3. The method of claim 2,
Wherein the RF switch section includes a plurality of sub RF switching stages corresponding to the plurality of sub tuning impedance matching sections.

The method according to claim 2 or 3,
The plurality of sub tuning impedance matching units are connected to an antenna through an RF switch, and the RF switch selects the plurality of sub tuning impedance matching units to transmit signals.

The method of claim 1,
The tuning impedance matching unit includes a plurality of sub-tuning impedance matching units and a plurality of bypass switches for selecting one of the plurality of sub-tuning impedance matching units, and the plurality of sub-tuning impedance matching units. And a digital programmable switch multiplexer connected in series between the RF switch units.

6. The method of claim 5,
Wherein the bypass switch is connected between an input and an output of the negative tuning impedance matching unit.

The method of claim 1,
Wherein the variable active element comprises a capacitor array, the capacitor array comprising a plurality of capacitors connected in parallel between a first stage and a second stage, and a switching transistor serially connected to each capacitor.

8. The method of claim 7,
When the switching transistor is turned on, a high (H) signal is applied to the gate terminal (G), and a low (L) signal is applied to the body terminal (B) and the drain terminal (D) and the source terminal (S). Is applied, and when off, a low signal is applied to the gate terminal G and the body terminal B, and a high signal is applied to the drain terminal D and the source terminal S. Licensed digital programmable switchplexer.

8. The method of claim 7,
Wherein the switching transistor is a laminated transistor in which a plurality of transistors are connected in series.

The method of claim 1,
Wherein the variable active element includes at least one of a capacitor or a MEMS whose capacitance is variable corresponding to a voltage to be applied.

An RF switch unit including a plurality of switch stages, for selecting a switch stage of one of the plurality of switch stages and outputting a signal; And
And a tuning impedance matching unit connected to each of the plurality of switch stages, the tuning impedance matching unit including one or more variable reactive elements for impedance matching to a specific frequency band.

12. The method of claim 11,
And the variable reactive element comprises a capacitor array, the capacitor array including a plurality of capacitors connected in parallel between the first and second stages and a switching transistor connected in series to each capacitor.

The method of claim 12,
When the switching transistor is turned on, a high (H) signal is applied to the gate terminal (G), and a low (L) signal is applied to the body terminal (B) and the drain terminal (D) and the source terminal (S). Is applied, and when off, a low signal is applied to the gate terminal G and the body terminal B, and a high signal is applied to the drain terminal D and the source terminal S. Licensed digital programmable switchplexer.

The method of claim 12,
Wherein the switching transistor is a laminated transistor in which a plurality of transistors are connected in series.

12. The method of claim 11,
Wherein the variable active element includes at least one of a capacitor or a MEMS whose capacitance is variable corresponding to a voltage to be applied.

A tuning impedance matching unit including at least one variable active element that performs impedance matching to a specific frequency band; And
Including a plurality of switch stages, In response to the output signal of the tuning impedance matching unit, Selecting one of the switch stages of the plurality of switch stages including the RF switch unit for transmitting the signal to the selected switch stage,
Wherein the tuning impedance matching unit and the RF switch unit are formed on one semiconductor substrate.

17. The method of claim 16,
The tuning impedance matching unit includes a plurality of sub-tuning impedance matching units for impedance matching to different frequency bands, and a digital programmable switch for outputting the signal by selecting one of the plurality of sub-tuning impedance matching units Flexer.

17. The method of claim 16,
Wherein the RF switch section includes a plurality of sub RF switching stages corresponding to the plurality of sub tuning impedance matching sections.

The method according to claim 17 or 18,
The plurality of sub tuning impedance matching units are connected to the antenna through an RF switch, and the RF switch selects the plurality of sub tuning impedance matching units to output a signal.

17. The method of claim 16,
The tuning impedance matching unit includes a plurality of sub-tuning impedance matching units and a plurality of bypass switches for selecting one of the plurality of sub-tuning impedance matching units, and the plurality of sub-tuning impedance matching units. And a digital programmable switch multiplexer connected in series between the RF switch units.

21. The method of claim 20,
Wherein the bypass switch is connected between an input and an output of the negative tuning impedance matching unit.

17. The method of claim 16,
Wherein the variable reactive element comprises a capacitor array, the capacitor array comprising a plurality of capacitors connected in parallel between a first stage and a second stage, and a switching transistor serially connected to each capacitor.

The method of claim 22,
When the switching transistor is turned on, a high (H) signal is applied to the gate terminal (G), and a low (L) signal is applied to the body terminal (B) and the drain terminal (D) and the source terminal (S). Is applied, and when off, a low signal is applied to the gate terminal G and the body terminal B, and a high signal is applied to the drain terminal D and the source terminal S. Licensed digital programmable switchplexer.

The method of claim 22,
Wherein the switching transistor is a laminated transistor in which a plurality of transistors are connected in series.

17. The method of claim 16,
Wherein the variable active element includes at least one of a capacitor or a MEMS whose capacitance is variable corresponding to a voltage to be applied.

An RF switch unit including a plurality of switch stages, for selecting a switch stage of one of the plurality of switch stages and outputting a signal; And
And a tuning impedance matching unit connected to each of the plurality of switch stages to perform impedance matching on a specific frequency band,
And the RF switching unit and the tuning impedance matching unit are formed on one semiconductor substrate.

The method of claim 26,
The tuning impedance matching unit includes a capacitor array, wherein the capacitor array includes a plurality of capacitors connected in parallel between a first end and a second end and a switching transistor connected in series to each capacitor.

28. The method of claim 27,
When the switching transistor is turned on, a high (H) signal is applied to the gate terminal (G), and a low (L) signal is applied to the body terminal (B) and the drain terminal (D) and the source terminal (S). Is applied, and when off, a low signal is applied to the gate terminal G and the body terminal B, and a high signal is applied to the drain terminal D and the source terminal S. Licensed digital programmable switchplexer.

The method of claim 26,
Wherein the tuning impedance matching unit includes at least one of a capacitor or a MEMS whose capacitance is variable corresponding to a voltage to be applied.

28. The method of claim 27,
Wherein the switching transistor is a laminated transistor in which a plurality of transistors are connected in series.