KR20140074682A - 프론트 엔드 모듈 - Google Patents

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KR20140074682A
KR20140074682A KR1020120142922A KR20120142922A KR20140074682A KR 20140074682 A KR20140074682 A KR 20140074682A KR 1020120142922 A KR1020120142922 A KR 1020120142922A KR 20120142922 A KR20120142922 A KR 20120142922A KR 20140074682 A KR20140074682 A KR 20140074682A
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Abstract

본 발명은 프론트 엔드 모듈에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 신호를 증폭하는 증폭 회로부, 상기 증폭 회로부의 출력단에 연결되는 다단 정합 회로부, 및 상기 다단 정합 회로부에 연결되는 스위치 회로부를 포함하고, 상기 스위치 회로부는 직렬 스위치 회로, 및 병렬 스위치 회로를 포함하며, 상기 병렬 스위치 회로는 상기 다단 정합 회로부에 포함되는 복수의 정합 회로 사이의 노드에 연결되는 프론트 엔드 모듈을 제안한다.

Description

프론트 엔드 모듈{FRONT END MODULE}
본 발명은 정합 회로부 내에 포함되는 노드와 접지 노드 사이에 병렬 스위치 회로를 배치함으로써, 병렬 스위치 회로를 적은 수의 스위치 소자로 구성하면서도 송신 모드에서 발생할 수 있는 누설 전압을 최소화하여 선형성 저하 및 소자 파손을 방지할 수 있는 프론트 엔드 모듈에 관한 것이다.
프론트 엔드 모듈(Front End Module, FEM)은 모바일 기기 등에서 SAW 필터, 다이플렉서, 저역 통과 필터, RF 스위치 등의 고주파 부품을 하나의 모듈로 집적하여 부품이 차지하는 면적을 최소화할 수 있는 모듈로서, 통신 기능을 구비한 전자 기기의 필수 구성 요소 중 하나이다. 특히 모바일 기기에 적용되는 프론트 엔드 모듈은 송신 신호와 수신 신호가 서로 충돌하지 않도록 분리하고, 특정 주파수만을 선택적으로 통과시키는 필터 역할을 할 수 있다.
일반적으로 모바일 기기에 적용되는 단일 칩(Single Chip) 프론트 엔드 모듈은 신호를 증폭하는 증폭 회로부와, 증폭 회로부의 출력 신호를 안테나에 전달하는 스위치 회로부 등을 포함한다. 스위치 회로부는 프론트 엔드 모듈의 동작 모드(송신 모드 또는 수신 모드)에 따라서 온/오프가 제어되며, 증폭 회로부의 출력단과 안테나 사이, 그리고 증폭 회로부의 출력단과 접지단 사이에 각각 직렬, 병렬 스위치 회로부가 배치될 수 있다.
스위치 회로부가 온 되면 스위치 회로부를 구성하는 스위치 소자에는 거의 전압이 인가되지 않으므로, 스위치 소자의 선형성이 프론트 엔드 모듈 전체 회로의 동작에 영향을 거의 미치지 않는다. 반면, 스위치 회로부가 오프 되었을 때는 스위치 소자 각각에 일정한 전압이 인가되고, 하나의 스위치 소자가 견딜 수 있는 전압은 정해져 있으므로 전체적인 회로의 안정성을 높이기 위해서는 여러 개의 스위치 소자를 연결한 스택 구조로 스위치 회로부를 구성해야 한다. 이와 같이 스위치 회로부에 포함되는 스위치 소자의 수를 늘리면 선형성 특성과 전압 내성은 높일 수 있지만, 모듈의 크기가 증가하고 가격이 상승하는 문제점이 있다.
인용발명1은 멀티밴드 정합 회로 및 증폭 회로에 관한 것으로, 증폭 회로와 정합 회로를 포함하는 멀티 밴드 증폭 회로를 개시하고 있다. 인용발명2는 고효율 다중 모드 전력 증폭 장치에 관한 것으로, 증폭 회로와 임피던스 정합 회로를 포함하는 증폭 회로를 개시하고 있다. 그러나 인용발명1, 2 모두 증폭 회로의 출력단과 스위치 회로부를 연결하는 구성을 변형하여 스위치 회로부에 포함되는 스위치 소자의 수를 줄일 수 있는 방법은 개시하고 있지 않다.
한국공개특허공보 KR 10-2010-0088534 한국공개특허공보 KR 10-2004-0062711
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 증폭 회로부의 출력단에 연결되는 다단 정합 회로부 사이의 노드에 스택 구조를 갖는 병렬 스위치 회로부를 연결한다. 따라서, 다단 정합 회로부의 종단 노드와 안테나 사이에 연결되는 직렬 스위치 회로부가 턴-온되고, 병렬 스위치 회로부가 턴-오프되는 경우, 상대적으로 작은 레벨을 갖는 신호가 병렬 스위치 회로부에 전달되므로 병렬 스위치 회로부에 포함되는 스위치 소자의 수를 줄일 수 있다.
본 발명의 제1 기술적인 측면에 따르면, 신호를 증폭하는 증폭 회로부, 상기 증폭 회로부의 출력단에 연결되는 다단 정합 회로부, 및 상기 다단 정합 회로부에 연결되는 스위치 회로부를 포함하고, 상기 스위치 회로부는 직렬 스위치 회로, 및 병렬 스위치 회로를 포함하며, 상기 병렬 스위치 회로는 상기 다단 정합 회로부에 포함되는 복수의 정합 회로부 사이에 연결되는 프론트 엔드 모듈(Front End Module)을 제안한다.
또한, 상기 직렬 스위치 회로와 상기 병렬 스위치 회로는 각각 복수의 스위치 소자를 포함하는 프론트 엔드 모듈을 제안한다.
또한, 상기 직렬 스위치 회로에 포함되는 스위치 소자의 개수는 상기 병렬 스위치 회로에 포함되는 스위치 소자의 개수보다 많은 프론트 엔드 모듈을 제안한다.
또한, 상기 병렬 스위치 회로에 포함되는 복수의 스위치 소자는 스택(stack) 구조를 형성하도록 서로 연결되는 프론트 엔드 모듈을 제안한다.
또한, 상기 스위치 회로부는, 상기 직렬 스위치 회로를 턴-온할 때, 상기 병렬 스위치 회로를 턴-오프하여 상기 증폭 회로부가 증폭하는 신호를 출력단으로 전달하는 프론트 엔드 모듈을 제안한다.
한편, 본 발명의 제2 기술적인 측면에 따르면, 입력단과 출력단을 갖는 증폭 소자, 상기 증폭 소자의 출력단에 연결되는 복수의 정합 회로, 상기 복수의 정합 회로 사이에 병렬로 연결되는 복수의 제1 스위치 소자, 및 상기 복수의 정합 회로의 종단과 안테나 사이에 직렬로 연결되는 복수의 제2 스위치 소자를 포함하고, 상기 복수의 제1 스위치 소자의 개수는 상기 복수의 제2 스위치 소자의 개수보다 적은 프론트 엔드 모듈을 제안한다.
또한, 상기 복수의 정합 회로 각각은 하나 이상의 용량성 소자와 유도성 소자를 포함하는 프론트 엔드 모듈을 제안한다.
또한, 상기 복수의 제1 스위치 소자는 상기 복수의 정합 회로 사이의 노드와 접지단 사이에서 서로 직렬로 연결되고, 상기 복수의 제2 스위치 소자는 상기 복수의 정합 회로의 종단 노드와 안테나 사이에서 서로 직렬로 연결되는 프론트 엔드 모듈을 제안한다.
또한, 상기 복수의 제2 스위치 소자가 턴-온 되면, 상기 복수의 제1 스위치 소자는 턴-오프되는 프론트 엔드 모듈을 제안한다.
또한, 상기 복수의 제1 스위치 소자는, 상기 복수의 제2 스위치 소자가 턴-온되어 상기 증폭 소자의 출력 신호가 상기 안테나로 전달되는 송신 모드에서, 상기 복수의 제1 스위치 소자로 전달되는 누설 전압을 최소화할 수 있는 스택(stack) 구조 갖는 프론트 엔드 모듈을 제안한다.
또한, 상기 복수의 제1 스위치 소자와 상기 복수의 제2 스위치 소자는 복수의 MOSFET을 포함하는 프론트 엔드 모듈을 제안한다.
본 발명에 따르면, 증폭 회로부가 신호를 출력하는 노드에 다단 매칭 회로부를 연결하고, 다단 매칭 회로부를 서로 연결하는 중간 노드에 병렬 스위치 회로부를 배치한다. 따라서, 다단 매칭 회로부의 종단 노드와 안테나 사이에 연결되는 직렬 스위치 회로부가 턴-온되는 경우, 병렬 스위치 회로부에 포함되는 스위칭 소자에 인가되는 전압의 스윙 폭을 줄일 수 있으므로, 병렬 스위치 회로부에 포함되는 스위칭 소자의 수를 줄임으로써 프론트 엔드 모듈을 구성하는 칩의 크기가 증가하는 것을 막고, 제조 비용을 절감할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 프론트 엔드 모듈을 간략하게 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 프론트 엔드 모듈의 일례를 나타낸 회로도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 프론트 엔드 모듈의 동작 방법을 설명하기 위해 제공되는 회로도이다.
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.
이하에서는, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 프론트 엔드 모듈을 간략하게 나타낸 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 프론트 엔드 모듈(100)은 증폭 회로부(110), 복수의 정합 회로(120-1~120-N)를 포함하는 다단 정합 회로부(120), 직렬 스위치 회로부(130), 및 병렬 스위치 회로부(140)를 포함한다. 직렬 스위치 회로부(130)의 일측은 안테나(ANT)에 연결될 수 있다.
증폭 회로부(110)는 소정의 입력 신호 Sin을 증폭하여 출력 신호 Sout를 생성하며, 증폭을 위한 증폭 소자를 적어도 하나 이상 포함할 수 있다. 증폭 회로부(110)에 포함되는 증폭 소자는 트랜지스터로 간단하게 구현될 수 있으며, 증폭 회로부의 출력 신호 Sout가 출력되는 노드에 다단 정합 회로부(120)가 연결된다.
다단 정합 회로부(120)는 복수의 정합 회로(120-1~120-N)를 포함한다. 증폭 회로부(110)에서 최대 파워의 출력을 얻기 위해, 증폭 회로부(110)에 포함되는 증폭 소자의 출력 임피던스는 수 옴(ohm)일 수 있다. 반면, 증폭 회로부(110)의 출력 신호 Sout를 안테나(ANT)에 전달하는 직렬 스위치 회로부(130)에 포함되는 스위치 소자의 입력 임피던스는 증폭 소자의 출력 임피던스보다 큰 수십 옴(ohm)(예를 들어 50Ω)일 수 있으며, 다단 정합 회로부(120)는 이러한 임피던스 불일치를 보상하기 위한 임피던스 변환을 위해 증폭 회로부(110)의 출력단과 직렬 스위치 회로부(130) 사이에 배치될 수 있다.
직렬 스위치 회로부(130)가 턴-온되면, 증폭 회로부(110)의 출력 신호 Sout가 다단 정합 회로부(120)와 직렬 스위치 회로부(130)를 거쳐서 안테나(ANT)에 전달된다. 직렬 스위치 회로부(130)에 포함되는 복수의 스위치 소자가 모두 턴-온 상태로 동작하므로, 직렬 스위치 회로부(130)에 포함되는 복수의 스위치 소자에는 전압이 거의 인가되지 않고, 따라서 직렬 스위치 회로부(130)의 동작으로 인한 선형성 문제는 야기되지 않는다.
반면, 직렬 스위치 회로부(130)가 턴-온되는 송신 모드에서 병렬 스위치 회로부(140)는 턴-오프되므로 선형성 문제를 야기할 수 있다. 즉, 턴-오프된 병렬 스위치 회로부(140)에 포함되는 스위치 소자에는 다단 정합 회로부(120)의 중간 노드에서 발생하는 전압이 누설 신호(leakage signal)로 인가되며, 이 누설 신호의 레벨이 지나치게 클 경우 전체적인 선형성이 저하되거나 또는 병렬 스위치 회로부(140)에 포함되는 스위치 소자가 파손될 수도 있다. 따라서, 병렬 스위치 회로부(140)에 포함되는 복수의 스위치 소자를 스택(stack) 구조로 연결함으로써 선형성 저하 및 스위치 소자 파손을 방지할 수 있다.
스위치 소자 파손 및 선형성 저하와 같은 문제점이 송신 모드에서 병렬 스위치 회로부(140)에 전달되는 누설 신호의 레벨에 따라 발생하는 점을 감안하면, 병렬 스위치 회로부(140)로 유입되는 누설 신호의 레벨 자체를 낮춤으로써 이와 같은 문제를 해결할 수도 있다. 따라서, 본 실시예에서는 다단 정합 회로부(120)에 포함되는 복수의 정합 회로(120-1~120-N)를 서로 연결하는 중간 노드에 병렬 스위치 회로부(140)를 연결한다.
임피던스 변환을 수행하는 다단 정합 회로부(120)의 특성 상, 복수의 정합 회로(120-1~120-N)를 통과할수록 증폭 회로부(110)의 출력 신호 Sout의 레벨이 증가한다. 즉, 제1 정합 회로(120-1)의 출력 신호 레벨이 제N 정합 회로(120-N)의 출력 신호 레벨보다 작다. 따라서, 본 실시예에서는 다단 정합 회로부(120)의 최종 종단 노드가 아닌, 중간 노드에 병렬 스위치 회로부(140)를 연결함으로써 병렬 스위치 회로부(140)에 유입되는 누설 신호의 레벨을 낮출 수 있다.
병렬 스위치 회로부(140)에 유입되는 누설 신호의 레벨을 낮추는 것은, 전체적인 회로 구성의 비용을 절감하고, 프론트 엔드 모듈을 구성하는 칩의 면적을 줄이는 데에 도움이 될 수 있다. 병렬 스위치 회로부(140)에 유입되는 누설 신호의 레벨 자체가 작기 때문에, 상대적으로 적은 수의 스위치 소자로 병렬 스위치 회로부(140)를 구성할 수 있고, 따라서 회로 구성 비용 및 칩의 면적을 낮출 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 프론트 엔드 모듈의 일례를 나타낸 회로도이다.
도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 프론트 엔드 모듈은 증폭 회로부(210), 제1 정합 회로(220-1), 제2 정합 회로(220-2), 직렬 스위치 회로부(230), 및 병렬 스위치 회로부(240)를 포함할 수 있다. 직렬 스위치 회로부(230)는 안테나(ANT)와 연결되어 송신 모드에서 증폭 회로부(210)가 출력하는 신호 Sout을 안테나(ANT)에 전달한다.
앞서 설명한 바와 같이, 증폭 회로부(210)는 입력 신호 Sin를 증폭하는 증폭 소자(215)를 포함할 수 있으며, 증폭 소자(215)는 간단하게는 BJT와 같은 트랜지스터로 구성될 수 있다. 증폭 소자(215)로 BJT를 이용하는 경우, BJT의 베이스 단자에 입력 신호 Sin이 인가되며, 컬렉터 단자를 통해 출력 신호 Sout를 내보낼 수 있다. 증폭 동작에 필요한 전원 전압 Vcc는 BJT의 컬렉터 단자를 통해 인가된다.
증폭 회로부(210)의 동작에서, 최대 파워의 출력을 얻기 위해 증폭 소자(215)의 출력단 임피던스는 수 옴(ohm)이 될 수 있다. 반면, 직렬 스위치 회로부(230)에 포함되는 스위치 소자의 입력 임피던스는 수십 옴, 예를 들어 50옴일 수 있으므로 임피던스 변환을 위해 정합 회로(220-1, 220-2)가 필요하다. 이때, 정합 회로(220-1, 220-2)는 복수일 수 있으며 본 실시예에서는 2개의 정합 회로(220-1, 220-2)가 적용되는 것을 가정하였으나 반드시 이와 같은 형태로 한정되는 것은 아니다.
각 정합 회로(220-1, 220-2)는 각각 유도성 소자인 인덕터(L1, L2)와 용량성 소자인 커패시터(C1, C2)를 포함할 수 있다. 정합 회로(220-1, 220-2)는 출력 신호 Sout에 직렬로 연결되는 유도성 소자(L1, L2)와, 출력 신호 Sout에 병렬로 연결되는 용량성 소자(C1, C2)로 구성되는 저역 통과 필터 형태를 가질 수 있다. 각 정합 회로(220-1, 220-2)를 통과할 때마다 임피던스 변환에 의해 출력 신호 Sout의 스윙 폭이 증가할 수 있으며, 직렬 스위치 회로부(230)가 턴-온되고 병렬 스위치 회로부(240)가 턴-오프되는 송신 모드에서 큰 스윙 폭을 갖는 출력 신호 Sout는 병렬 스위치 회로부(240)에 누설 신호로 유입될 수 있다.
따라서, 본 실시예에서는 송신 모드에서 병렬 스위치 회로부(240)로 유입되는 누설 신호의 스윙 폭을 최소화하기 위해, 제1 정합 회로(220-1)와 제2 정합 회로(220-2)를 연결하는 중간 노드 NM에 병렬 스위치 회로부(240)를 연결한다. 병렬 스위치 회로부(240)로 유입되는 누설 신호의 최고 레벨 및 스윙 폭 자체가 작기 때문에, 직렬 스위치 회로부(230)에 비해 상대적으로 적은 수의 스위치 소자로 병렬 스위치 회로부(240)를 구성할 수 있다. 도 2를 참조하면, 6개의 스위치 소자(QS1~QS6)를 포함하는 직렬 스위치 회로부(230)에 비해, 병렬 스위치 회로부(240)는 3개의 스위치 소자(QP1~QP3)만을 포함한다. 물론 이는 하나의 실시예일 뿐, 도 2에 도시된 것과 다른 수의 스위치 소자로 직렬, 병렬 스위치 회로부(230, 240)를 구성할 수 있음은 물론이다.
직렬 스위치 회로부(230)는 제2 정합 회로(220-2)의 종단 노드 NE와 안테나(ANT) 사이에 연결된다. MOSFET의 드레인과 소스가 서로 연결되는 스택(stack) 구조를 갖는 병렬 스위치 회로부(240)와 유사하게, 직렬 스위치 회로부(230)에 포함되는 복수의 스위치 소자(QS1~QS6) 역시 드레인과 소스가 서로 연결되는 형태로 구성된다. 직렬 스위치 회로부(230)에 포함되는 복수의 스위치 소자(QS1~QS6)의 게이트에 턴-온 신호가 인가되면 프론트 엔드 모듈(200)은 송신 모드로 동작할 수 있다.
병렬 스위치 회로부(240)는 증폭 회로부(210)의 출력 신호 Sout가 안테나(ANT)로 전달되는 경로에 병렬로 연결되므로, 션트 스위치(Shunt Switch)로 동작한다. 즉, 송신 모드에서 직렬 스위치 회로부(230)가 턴-온되면 병렬 스위치 회로부(240)는 턴-오프 됨으로써 증폭 회로부(210)의 출력 신호 Sout 만이 안테나(ANT)로 확실하게 전달되도록 한다. 특히, 복수의 통신 모드를 사용하는 모바일 단말기에서 하나의 안테나(ANT)에 복수의 증폭 회로부(210)가 연결되는 경우를 가정하면, 각 통신 모드에 따라 선택적으로 병렬 스위치 회로부(240)를 턴-온 또는 턴-오프함으로써 통신 모드 사이의 간섭을 최소화할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 프론트 엔드 모듈의 동작 방법을 설명하기 위해 제공되는 회로도이다.
도 3을 참조하면, 본 실시예에서는 송신 모드로 프론트 엔드 모듈(200)이 동작하는 것을 가정한다. 증폭 회로부(210)는 증폭 소자(215)로 BJT를 포함하며, BJT의 베이스 단자에 입력 신호 Sin이 인가되어 컬렉터 단자를 통해 출력 신호 Sout가 출력된다.
증폭 회로부(210)의 출력단에는 복수의 정합 회로(220-1, 220-2)가 연결된다. 제1 정합 회로(220-1)와 제2 정합 회로(220-2)는 각각 유도성 소자 인덕터(L1, L2)와 용량성 소자인 커패시터(C1, C2)를 포함하는 저역 통과 필터의 구조를 포함할 수 있다. 제1 정합 회로(220-1)와 제2 정합 회로(220-2)를 연결하는 중간 노드 NM과 접지단 사이에는 병렬 스위치 회로부(240)가 연결되며, 복수의 정합 회로(220-1, 220-2)의 종단 노드 NE와 안테나(ANT) 사이에는 직렬 스위치 회로부(230)가 연결될 수 있다.
송신 모드로 동작하는 경우, 직렬 스위치 회로부(230)에 포함되는 복수의 스위치 소자(QS1~QS6)는 모두 턴-온된다. 따라서 RF 신호(250)가 직렬 스위치 회로부(230)를 통해 안테나(ANT)로 전달된다. 이때, 직렬 스위치 회로부(230)에 포함되는 스위치 소자(QS1~QS6)는 턴-온되므로 스위치 소자(QS1~QS6)로 적용되는 MOSFET의 드레인-소스 단자에는 전압이 거의 인가되지 않는다. 따라서, 직렬 스위치 회로부(230)에 포함되는 스위치 소자(QS1~QS6)에서는 선형성이 문제되지 않는다.
반면, 송신 모드에서 병렬 스위치 회로부(240)에 포함되는 스위치 소자(QP1~QP3)는 모두 턴-오프된다. 그러나 제1 정합 회로(220-1)를 통과한 RF 신호의 일부가 누설 신호(260)로 병렬 스위치 회로부(240)에 유입되고, 유입된 누설 신호(260)는 턴-오프된 스위치 소자(QP1~QP3)의 드레인-소스 단자 사이에서 소정의 전압을 생성한다. 이때, 드레인-소스 단자 사이에 걸리는 전압이 스위치 소자가 견딜 수 있는 최대 전압보다 큰 경우, 스위치 소자가 파손되는 문제가 발생할 수 있다. 따라서, 누설 신호(260)가 여러 개의 스위치 소자(QP1~QP3)에 분할하여 인가되도록 병렬 스위치 회로부(240)는 스택(stack) 구조를 가질 수 있다.
또한 선형성 저하 및 스위치 소자 파손을 막기 위해, 본 발명에서는 제2 정합 회로(220-2)와 직렬 스위치 회로부(230)를 서로 연결하는 종단 노드 NE가 아닌, 제1 정합 회로(220-1)와 제2 정합 회로(220-2) 사이의 중간 노드 NM에 병렬 스위치 회로부(240)를 연결한다. 따라서, 종단 노드 NE에 병렬 스위치 회로부(240)를 연결하는 경우에 비해, 상대적으로 작은 레벨과 스윙 폭을 갖는 RF 신호의 일부가 병렬 스위치 회로부(240)로 유입된다.
결국, 상기와 같은 구성으로부터, 병렬 스위치 회로부(240)에 유입되는 누설 신호(260)의 레벨 자체를 줄일 수 있다. 따라서, 병렬 스위치 회로부(240)에 포함되는 스위치 소자(QP1~QP3)의 개수를 줄이거나, 또는 낮은 한계 전압을 갖는 스위치 소자(QP1~QP3)로 병렬 스위치 회로부(240)를 구성할 수 있으므로, 전체적인 회로 구성의 비용을 낮출 수 있다. 또한, 스위치 소자(QP1~QP3)의 개수를 줄이는 경우에는 단일 칩으로 구현되는 프론트 엔드 모듈에서 칩 크기를 줄일 수도 있다.
도 2에서와 같이 도 3에 도시한 실시예에서도, 직렬 스위치 회로부(230)는 6개의 스위치 소자(QS1~QS6)를 포함하고, 병렬 스위치 회로부(240)는 3개의 스위치 소자(QP1~QP3)를 포함하는 것으로 도시하였으나, 이는 단순한 하나의 실시예에 불과하다. 또한 정합 회로(220-1, 220-2) 역시 2개 보다 많은 수가 연결될 수 있다. 도 2 및 도 3에 도시한 실시예와 다른 회로 구성에 본 발명을 적용하고자 하는 경우, 복수의 정합 회로를 서로 연결하는 노드 중 어느 하나에 병렬 스위치 회로부(240)가 연결되면 본 발명에 따른 실시예에 해당하는 것으로 이해될 수 있다.
또는, 앞서 설명한 바와 같이 직렬 스위치 회로부(230)와 병렬 스위치 회로부(240)에 각각 포함되는 스위치 소자의 개수와 무관하게, 병렬 스위치 소자(240)에 포함되는 스위치 소자에 상대적으로 낮은 한계 전압을 갖는 MOSFET을 적용할 수도 있다. 결국, 복수의 정합 회로 사이의 노드에 병렬 스위치 회로부(240)를 연결함으로써 병렬 스위치 회로부(240)에 포함되는 스위치 소자의 개수가 반드시 직렬 스위치 회로부(230)에 포함되는 스위치 소자의 개수보다 적어야 하는 것은 아니며, 단지 프론트 엔드 모듈을 설계함에 있어서 회로 구성의 제약을 완화할 수 있다는 것으로 이해해야 할 것이다. 물론, 실질적으로 동일 또는 유사한 특성을 갖는 MOSFET으로 직렬 스위치 회로부(230)와 병렬 스위치 회로부(240)를 구현하는 경우에는 병렬 스위치 회로부(240)에 포함되는 스위치 소자의 개수를 줄일 수 있으므로, 칩의 크기 및 제조 가격을 절감할 수 있다.
이상에서 본 발명이 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명이 상기 실시예들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형을 꾀할 수 있다.
따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등하게 또는 등가적으로 변형된 모든 것들은 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
110, 210 : 증폭 회로부
120 : 정합 회로부
130, 230 : 직렬 스위치 회로부
140, 240 : 병렬 스위치 회로부
220-1 : 제1 정합 회로
220-2 : 제2 정합 회로

Claims (11)

  1. 신호를 증폭하는 증폭 회로부;
    상기 증폭 회로부의 출력단에 연결되는 다단 정합 회로부; 및
    상기 다단 정합 회로부에 연결되는 스위치 회로부; 를 포함하고,
    상기 스위치 회로부는 직렬 스위치 회로, 및 병렬 스위치 회로를 포함하며,
    상기 병렬 스위치 회로는 상기 다단 정합 회로부에 포함되는 복수의 정합 회로 사이의 노드에 연결되는 프론트 엔드 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 직렬 스위치 회로와 상기 병렬 스위치 회로는 각각 복수의 스위치 소자를 포함하는 프론트 엔드 모듈.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 직렬 스위치 회로에 포함되는 스위치 소자의 개수는 상기 병렬 스위치 회로에 포함되는 스위치 소자의 개수보다 많은 프론트 엔드 모듈.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 병렬 스위치 회로에 포함되는 복수의 스위치 소자는 스택(stack) 구조를 형성하도록 서로 연결되는 프론트 엔드 모듈.
  5. 제1항에 있어서, 상기 스위치 회로부는,
    상기 직렬 스위치 회로를 턴-온할 때, 상기 병렬 스위치 회로를 턴-오프하여 상기 증폭 회로부가 증폭하는 신호를 출력단으로 전달하는 프론트 엔드 모듈.
  6. 입력단과 출력단을 갖는 증폭 소자;
    상기 증폭 소자의 출력단에 연결되는 복수의 정합 회로;
    상기 복수의 정합 회로 사이에 병렬로 연결되는 복수의 제1 스위치 소자; 및
    상기 복수의 정합 회로의 종단과 안테나 사이에 직렬로 연결되는 복수의 제2 스위치 소자; 를 포함하고,
    상기 복수의 제1 스위치 소자의 개수는 상기 복수의 제2 스위치 소자의 개수보다 적은 프론트 엔드 모듈.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 복수의 정합 회로 각각은 하나 이상의 용량성 소자와 유도성 소자를 포함하는 프론트 엔드 모듈.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 복수의 제1 스위치 소자는 상기 복수의 정합 회로 사이의 노드와 접지단 사이에서 서로 직렬로 연결되고,
    상기 복수의 제2 스위치 소자는 상기 복수의 정합 회로의 종단 노드와 안테나 사이에서 서로 직렬로 연결되는 프론트 엔드 모듈.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 복수의 제2 스위치 소자가 턴-온 되면, 상기 복수의 제1 스위치 소자는 턴-오프되는 프론트 엔드 모듈.
  10. 제9항에 있어서, 상기 복수의 제1 스위치 소자는,
    상기 복수의 제2 스위치 소자가 턴-온되어 상기 증폭 소자의 출력 신호가 상기 안테나로 전달되는 송신 모드에서, 상기 복수의 제1 스위치 소자로 전달되는 누설 전압을 최소화할 수 있는 스택(stack) 구조 갖는 프론트 엔드 모듈.
  11. 제6항에 있어서,
    상기 복수의 제1 스위치 소자와 상기 복수의 제2 스위치 소자는 복수의 MOSFET을 포함하는 프론트 엔드 모듈.
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