KR20140080309A - 전력 증폭 회로 및 그를 포함하는 프론트 엔드 모듈 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전력 증폭 회로 및 그를 포함하는 프론트 엔드 모듈에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 서로 다른 주파수 대역을 갖는 복수의 무선 신호를 증폭하여 출력하는 신호 증폭부, 및 상기 신호 증폭부가 출력하는 복수의 무선 신호 중 적어도 하나를 안테나에 전달하는 다이플렉서(Diplexer) 회로를 포함하고, 상기 신호 증폭부와 상기 다이플렉서 회로는 서로 다른 임피던스 매칭 범위를 가지며, 상기 신호 증폭부에서 매칭할 수 있는 임피던스 최대값은, 상기 다이플렉서 회로에서 매칭할 수 있는 임피던스 최소값에 대응하는 전력 증폭 회로를 제안한다.

Description

전력 증폭 회로 및 그를 포함하는 프론트 엔드 모듈{POWER AMPLIFYING CIRCUIT AND FRONT END MODULE INCLUDING THE SAME}
본 발명은 서로 다른 주파수 대역을 갖는 복수의 무선 신호를 증폭하는 증폭 회로부와, 복수의 무선 신호 중 적어도 하나를 선택적으로 송수신하는 필터에 임피던스 매칭 회로를 분산 배치하여 회로의 동작 효율 및 제조 수율을 높이고, 가격 부담을 낮출 수 있는 전력 증폭 회로 및 그를 포함하는 프론트 엔드 모듈에 관한 것이다.
무선 통신을 이용하여 데이터를 주고받는 스마트 폰, 타블렛 PC 등의 모바일 기기가 급속하게 대중화되면서, 서로 다른 주파수 대역의 무선 신호를 기반으로 무선 통신을 제공하는 듀얼 밴드 통신 모듈에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 그에 따라, 최근 출시되는 스마트 폰과 타블렛 PC 등의 기기는 서로 다른 주파수 대역을 갖는 복수의 무선 신호로 통신할 수 있는 기능을 갖춘 경우가 많으며, 그에 따라 서로 다른 주파수 대역의 무선 신호로 무선 랜 망을 설정하는 듀얼 밴드 AP 제품도 출시되고 있다.
서로 다른 주파수 대역의 무선 신호를 기반으로 통신하는 일반적인 프론트 엔드 모듈은, 무선 신호의 송수신을 제어하는 구동 회로와, 송신하고자 하는 무선 신호를 증폭하는 증폭 회로, 및 송수신하는 무선 신호를 필터링하는 필터를 포함한다. 이때, 무선 신호를 출력하는 증폭 회로의 출력단과, 무선 신호를 안테나에 전달하거나 안테나로부터 무선 신호를 전달받는 필터의 입력단 사이의 임피던스 매칭이 적절히 이뤄져야 무선 통신의 효율 저하를 막을 수 있다.
기존의 프론트 엔드 모듈에서는, 증폭 회로의 출력단과 필터의 입력단 사이의 임피던스 매칭을 위해 5 옴(Ohm)에서 50 옴으로 임피던스를 가변할 수 있는 회로 및 출력 매칭 회로가 증폭 회로에 포함되어 있었다. 그러나, 이와 같이 회로를 구성하는 경우, 전체적인 프론트 엔드 모듈의 제조 비용이 증가하고, 매칭 회로에 포함되는 인덕터로 인해 저항 손실이 크게 발생하는 문제가 있었다.
인용발명1은 근거리 무선 통신용 프론트 엔드 모듈에 관한 것으로, 전력 증폭 소자와 필터를 포함하는 회로를 개시하고 있다. 인용발명2는 다단 증폭기에 관한 것으로, 전력을 증폭하는 증폭 소자와, 다단 정합회로를 구성 요소로 포함한다. 그러나, 증폭 회로와 필터에 임피던스 매칭 회로를 분산하여 구현하고, 증폭 회로와 필터에 포함되는 매칭 회로의 임피던스 정합 범위가 연속되도록 설정되는 구성은 인용발명1, 2 모두에 개시되어 있지 않다.
한국공개특허공보 KR 10-2009-0066015 한국공개특허공보 KR 10-2002-0038569
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 무선 신호를 증폭하는 증폭 회로부와, 안테나와 증폭 회로부 사이에서 무선 신호를 필터링하는 필터부에 임피던스 매칭 회로를 분산하여 구현함으로써, 회로의 전반적인 동작 효율 및 제조 수율을 높이고, 가격 부담을 낮출 수 있는 전력 증폭 회로 및 그를 포함하는 프론트 엔드 모듈에 관한 것이다.
본 발명의 제1 기술적인 측면에 따르면, 서로 다른 주파수 대역을 갖는 복수의 무선 신호를 증폭하여 출력하는 신호 증폭부, 및 상기 신호 증폭부가 출력하는 복수의 무선 신호 중 적어도 하나를 안테나에 전달하는 다이플렉서(Diplexer) 회로를 포함하고, 상기 신호 증폭부와 상기 다이플렉서 회로는 서로 다른 임피던스 매칭 범위를 가지며, 상기 신호 증폭부에서 매칭할 수 있는 임피던스 최대값은, 상기 다이플렉서 회로에서 매칭할 수 있는 임피던스 최소값에 대응하는 전력 증폭 회로를 제안한다.
또한, 상기 신호 증폭부는, 제1 주파수 대역을 갖는 제1 무선 신호를 증폭하는 제1 신호 증폭부와, 상기 제1 주파수 대역과 다른 제2 주파수 대역을 갖는 제2 무선 신호를 증폭하는 제2 신호 증폭부를 포함하는 전력 증폭 회로를 제안한다.
또한, 상기 다이플렉서 회로는, 상기 제1 무선 신호를 통과시키고 상기 제2 무선 신호는 차단하는 제1 필터와, 상기 제2 무선 신호를 통과시키고 상기 제1 무선 신호는 차단하는 제2 필터를 포함하는 전력 증폭 회로를 제안한다.
또한, 상기 제1 필터 및 상기 제2 필터 중 적어도 하나는, 상기 다이플렉서 회로에 포함되는 임피던스 매칭 회로와 하나 이상의 회로 소자를 공유하는 전력 증폭 회로를 제안한다.
또한, 상기 제1 주파수 대역은 2.4GHz 대역이고, 상기 제2 주파수 대역은 5GHz 대역인 전력 증폭 회로를 제안한다.
또한, 상기 신호 증폭부는, 상기 신호 증폭부의 출력단에서 임피던스를 매칭하는 인덕터, 및 상기 신호 증폭부가 출력하는 복수의 무선 신호 중 적어도 하나의 전력을 검출하기 위한 커플러(coupler)를 포함하는 전력 증폭 회로를 제안한다.
또한, 상기 신호 증폭부가 출력하는 복수의 무선 신호 중 적어도 하나를 상기 다이플렉서 회로에 전달하는 스위치 회로를 더 포함하는 전력 증폭 회로를 제안한다.
한편, 본 발명의 제2 기술적인 측면에 따르면, 서로 다른 주파수 대역을 갖는 복수의 무선 신호를 증폭하는 신호 증폭부, 상기 신호 증폭부의 동작을 제어하는 구동 회로부, 및 상기 신호 증폭부에 의해 증폭된 복수의 무선 신호 중 적어도 하나를 안테나에 전달하고, 안테나를 통해 수신한 무선 신호를 상기 구동 회로부에 전달하는 필터부를 포함하고, 상기 필터부는 상기 복수의 무선 신호 각각을 필터링 및 차단할 수 있는 복수의 필터를 포함하고, 상기 신호 증폭부와 상기 필터부 각각은 서로 다른 임피던스 매칭 범위를 갖는 임피던스 매칭 회로를 포함하는 프론트 엔드 모듈(Front End Module, FEM)을 제안한다.
또한, 상기 신호 증폭부와 상기 필터부 사이에서 무선 신호의 전달하는 스위치 회로를 더 포함하는 프론트 엔드 모듈을 제안한다.
또한, 상기 안테나를 통해 수신한 무선 신호를 증폭하여 상기 구동 회로부에 전달하는 저잡음 증폭기(Low Noise Amplifier, LNA)를 더 포함하는 프론트 엔드 모듈을 제안한다.
또한, 상기 신호 증폭부는, 2.4GHz 대역의 제1 무선 신호, 및 5GHz 대역의 제2 무선 신호 각각을 증폭하는 프론트 엔드 모듈을 제안한다.
또한, 상기 제1 무선 신호는 상기 필터부에 포함되는 로우 패스 필터를 통해 상기 안테나에 전달되고, 상기 제2 무선 신호는 상기 필터부에 포함되는 하이 패스 필터를 통해 상기 안테나에 전달되는 프론트 엔드 모듈을 제안한다.
또한, 상기 신호 증폭부는, 상기 신호 증폭부가 출력하는 복수의 무선 신호 중 적어도 하나의 전력을 검출하기 위한 커플러(coupler)를 포함하는 프론트 엔드 모듈을 제안한다.
또한, 상기 신호 증폭부는, 상기 신호 증폭부의 출력단에서 임피던스를 매칭하는 인덕터를 포함하는 프론트 엔드 모듈을 제안한다.
또한, 상기 신호 증폭부에 포함되는 임피던스 매칭 회로의 매칭 범위와, 상기 필터부에 포함되는 임피던스 매칭 회로의 매칭 범위는 서로 연속되는 프론트 엔드 모듈을 제안한다.
본 발명에 따르면, 증폭 회로부의 출력단과 필터부의 입력단 사이의 임피던스 매칭을 위한 매칭 회로를 증폭 회로부와 필터부에 분산하여 구현한다. 따라서, 증폭 회로부의 출력단에서 인덕턴스의 값을 낮춤으로써 동작 효율을 개선하고, 필터부에 포함되는 매칭 회로가 하모닉스 성분을 제거하기 위한 동작을 동시에 수행하므로 하모닉스 제거용 션트 회로를 생략할 수 있어 칩 사이즈 및 제조 가격을 낮출 수 있다. 또한, 필터부에 포함되는 매칭 회로를 고주파 특성 및 수율이 우수한 IPD 공정으로 제조함으로써 고주파 손실을 줄여 이득(gain)을 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 프론트 엔드 모듈을 간단하게 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 프론트 엔드 모듈에 포함되는 신호 증폭부의 회로 구성의 일례를 나타낸 회로도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 프론트 엔드 모듈에 포함되는 필터부의 회로 구성의 일례를 나타낸 회로도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 전력 증폭 회로의 구성 예시를 나타낸 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 간단하게 나타낸 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 프론트 엔드 모듈(100)은 구동 회로부(110)와 신호 증폭부(120), 스위치 회로(130), 및 필터부(140)를 포함할 수 있다. 필터부(140)는 안테나(ANT)와 연결되며, 안테나(ANT)를 통해 무선 신호를 송수신할 수 있다.
도 1을 참조하면, 구동 회로부(110)가 송신하고자 하는 무선 신호와, 구동 회로부(110)가 수신하고자 하는 무선 신호의 전달 경로가 서로 다르게 표현되어 있다. 즉, 안테나(ANT)를 통해 외부로 송신하고자 하는 무선 신호는 신호 증폭부(120)에서 증폭되어 스위치 회로(130)를 통해 필터부(140)에 전달된다.
반면, 안테나(ANT)를 통해 수신한 무선 신호는 필터부(140)와 스위치 회로(130)를 거쳐 구동 회로부(110)로 바로 수신된다. 그러나 본 발명이 반드시 이와 같은 구성으로 한정되는 것은 아니며, 안테나(ANT)를 통해 수신한 신호는 스위치 회로(130)에 포함되는 저잡음 증폭기(Low Noise Amplifier, LNA)에 의해 증폭되어 구동 회로부(110)로 전달될 수 있다.
신호 증폭부(120)는 구동 회로부(110)에 의해 전달되는 무선 신호를 증폭한다. 따라서, 신호 증폭부(120)는 무선 신호 증폭을 위한 하나 이상의 증폭 소자와, 출력 신호의 임피던스를 정합하기 위한 매칭(matching) 회로를 포함할 수 있다.
신호 증폭부(120)는 서로 다른 주파수 대역을 갖는 복수의 무선 신호를 증폭하여 출력할 수 있다. 일 실시예에서, 신호 증폭부는, 제1 주파수 대역을 갖는 제1 무선 신호를 증폭하는 제1 신호 증폭부와, 상기 제1 주파수 대역과 다른 제2 주파수 대역을 갖는 제2 무선 신호를 증폭하는 제2 신호 증폭부를 포함할 수 있다.
스위치 회로(130)는 신호 증폭부(120)와 필터부(140) 사이에서 무선 신호의 송수신을 중계하는 스위치 소자를 포함할 수 있다. 예를 들어, 신호 증폭부(120)에서 증폭되어 안테나(ANT)로 출력하고자 하는 무선 신호가 서로 다른 주파수 대역을 갖는 복수의 신호인 경우, 스위치 소자는 SPDT 또는 SP3T 등의 스위치 소자로 구현될 수 있다.
필터부(140)는 안테나(ANT)를 통해 송수신하는 무선 신호에 포함된 잡음 성분을 필터링한다. 특히, 앞서 가정한 바와 같이 서로 다른 주파수 대역을 갖는 복수의 무선 신호가 신호 증폭부(120)에서 증폭되어 전달되면, 필터부(140) 또한 서로 다른 주파수 대역에서 무선 신호를 통과 또는 차단하도록 복수의 필터를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 필터부(140)는 신호 증폭부(120)가 출력하는 복수의 무선 신호 중 적어도 하나를 안테나에 전달하는 다이플렉서(Diplexer) 회로로 구현될 수 있다.
여기에서, 다이플렉서(Diplexer) 회로는 제1 무선 신호를 통과시키고 제2 무선 신호는 차단하는 제1 필터와, 제2 무선 신호를 통과시키고 제1 무선 신호는 차단하는 제2 필터를 포함할 수 있다. 예컨대, 다이플렉서(Diplexer) 회로는 하이 패스 필터와 로우 패스 필터를 포함할 수 있다
본 발명에서는, 각기 다른 부에 매칭 회로를 분리하여 형성할 수 있다.
즉, 종래의 일반적인 프론트 엔드 모듈에서는, 신호 증폭부(120)에 임피던스를 가변할 수 있는 출력 매칭 회로가 포함되어 있었으며, 임피던스 매칭을 위해 출력단에 복수의 인덕터와 커패시터가 연결되는 경우가 일반적이었다. 예를 들어, 5 에서 50 옴(ohm) 까지의 임피던스 정합을 위한 매칭 회로를 신호 증폭부(120)에만 구현하는 경우, 이는 전체적인 제조 비용 상승 및 효율 저하로 이어지는 문제가 있었다.
따라서, 본 발명에서는 매칭 회로의 일부 소자가 필터부(140)에 포함되고, 매칭 회로의 나머지 소자는 신호 증폭부(120)에 포함될 수 있다. 예컨대, 신호 증폭부(120)와 필터부(140)를 구성하는 다이플렉서 회로는 서로 다른 임피던스 매칭 범위를 갖는 임피던스 매칭 회로를 각각 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 효과적인 임피던스 정합을 위하여, 신호 증폭부(120)에 포함되는 매칭 회로 소자의 임피던스 정합 범위와, 필터부(140)에 포함되는 매칭 회로 소자의 임피던스 정합 범위는 서로 연속될 수 있다. 예를 들어, 신호 증폭부(120)에 포함되는 매칭 회로 소자가 출력단의 임피던스를 5 옴(ohm)에서 30 옴(ohm)으로 정합하는 경우, 필터부(140)에 포함되는 매칭 회로 소자는 30 옴(ohm)에서 50 옴(ohm)까지 임피던스를 정합할 수 있다.
이와 같이 임피던스 정합을 위한 매칭 회로에 포함되는 소자를 신호 증폭부(120)와 필터부(140)에 나눠서 배치하면, 필터부(140)에서 하모닉스 성분(고조파 성분)을 제거하기 위한 필터를 사용함과 동시에 출력을 정합할 수 있다. 따라서, 증폭된 무선 신호의 하모닉스 성분을 제거하기 위한 션트(shunt) 회로를 생략할 수 있어 칩 사이즈를 줄이고, 제조 비용을 낮출 수 있다.
이하, 도 2 내지 도 4를 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 프론트 엔드 모듈(100)에 포함되는 신호 증폭부(120), 및 필터부(140)의 회로 구성에 대해 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 프론트 엔드 모듈에 포함되는 신호 증폭부의 회로 구성의 일례를 나타낸 회로도이다.
도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 신호 증폭부(200)는 입력단 RF_IN을 통해 증폭하고자 하는 무선 신호를 수신하고, 이를 증폭 소자 Q1에서 증폭하여 출력단 RF_OUT으로 내보낸다. 출력단 RF_OUT은 스위치 회로(130)를 통해 필터부(140)와 연결될 수 있다.
입력단 RF_IN에 연결된 커패시터 C1은, 입력된 무선 신호에 포함된 직류 성분을 차단하며, 인덕터 L1은 입력단의 임피던스 정합을 위한 인덕터이다. 증폭 소자 Q1의 동작이 필요한 구동 전압 Vcc는 고주파 성분을 제거하기 위한 초크 코일 L2를 통해 증폭 소자 Q1으로 전달된다. 증폭 소자 Q1의 출력단에는 1차 임피던스 정합을 위한 매칭 회로로 인덕터 L3이 연결되고, 출력되는 무선 신호를 검출하기 위한 커플러(210)가 마련될 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 프론트 엔드 모듈에 포함되는 필터부의 회로 구성의 일례를 나타낸 회로도이다.
도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 필터부(300)는 서로 다른 주파수 대역을 갖는 복수의 무선 신호를 각각 수신하기 위한 복수의 입력단 RF_OUT1, RF_OUT2를 포함한다. 필터부(300)의 출력단은 안테나(ANT)와 연결될 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 프론트 엔드 모듈(100)는 서로 다른 주파수 대역을 갖는 복수의 무선 신호 각각을 증폭하고, 필터부(300)를 통해 안테나(ANT)로 전달할 수 있다. 예를 들어, 2.4GHz와 5GHz의 주파수 대역을 갖는 무선 신호를 송수신하는 듀얼 밴드 무선 통신 장치를 가정하면, 필터부(300)의 입력단 RF_OUT1을 통해 5GHz의 주파수 대역을 갖는 무선 신호를 수신하고, 입력단 RF_OUT2를 통해 2.4GHz의 주파수 대역을 갖는 무선 신호를 수신할 수 있다. 이때, 효율적인 필터링을 위해, 입력단 RF_OUT1에 연결된 회로는 하이 패스 필터로 선택되고, 입력단 RF_OUT2에 연결된 회로는 로우 패스 필터로 선택될 수 있다.
도 3에 도시한 필터부(300)의 회로 구성 예시에서, 제1 필터(310)에 포함되는 커패시터 C4와, 제2 필터(320)에 포함되는 인덕터 L7 및 커패시터 C7은 제거될 수 있다. 또한, 필터부(300)는 그 제조 공정에 있어서, 고주파용 실리콘 기판과 고주파 손실 특성이 우수한 구리(Cu) 10 um 공정이 적용된 IPD(집적 수동 소자) 공정을 이용할 수 있다.
또한, 필터부(300)의 회로 구성에서 임피던스 정합을 위한 매칭 회로(310, 320)는 입력단 RF_OUT1, RF_OUT2을 통해 수신한 무선 신호를 필터링하는 필터 회로와 회로 소자를 적어도 하나 이상 공유할 수 있다. 따라서, 프론트 엔드 모듈(100) 전체적으로 봤을 때 회로 소자의 숫자를 줄일 수 있다. 또한, IPD 공정으로 제조되는 인덕터와 커패시터의 값은 GaAs HBT 공정과 동일한 면적에 구현할 수 있고 부품 편차도 동일하게 관리할 수 있는 반면, 저항 손실과 신뢰성이 더 우수하기 때문에, 수율 향상 및 제조 비용 절감이라는 효과를 얻을 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 전력 증폭 회로의 구성 예시를 나타낸 회로도이다.
도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 전력 증폭 회로(400)는 5GHz 주파수 대역의 무선 신호를 증폭하는 제1 신호 증폭부(410)와, 2.4GHz 주파수 대역의 무선 신호를 증폭하는 제2 신호 증폭부(420), 스위치 회로(430), 및 다이플렉서 회로(440)를 포함할 수 있다.
제1 신호 증폭부(410)와 제2 신호 증폭부(420)의 회로 구성은 서로 거의 동일하며, 도 2에서 설명한 신호 증폭부(200)와 유사한 회로로 선택될 수 있다. 입력단 RF_IN, RF_IN'에는 무선 신호에 포함된 직류 성분을 차단하기 위한 커패시터 C1, C1'이 연결되며, 증폭 소자 Q1, Q1'의 구동 전압 Vcc2는 고주파 성분을 제거하기 위한 초크 코일 L2, L2'를 통해 증폭 소자 Q1, Q1'에 각각 전달된다. 또한, 신호 증폭부(410, 420)의 출력단에는, 출력하는 무선 신호를 검출하기 위한 커플러가 각각 연결될 수 있다.
또한, 도 2에서 설명한 바와 마찬가지로, 임피던스 정합을 위한 매칭 회로는 제1, 제2 신호 증폭부(410, 420)와 필터로 동작하는 다이플렉서 회로(440)에 분산되어 배치된다. 제1, 제2 신호 증폭부(410, 420)에서는 출력단에 연결된 인덕터 L3, L3'가 임피던스를 정합한다. 이때, 앞서 설명한 예시와 같이, 신호 증폭부(410, 420)의 출력단 임피던스는 5 옴에서 30 옴으로 정합될 수 있다.
반면, 다이플렉서 회로(440)는 도 3에 도시한 필터부(300)와 조금 다른 구성을 가질 수 있다. 즉, 도 3에서 설명한 바와 같이, 5GHz의 무선 신호를 수신하여 안테나(ANT)로 전달하는 필터에서 커패시터 C4가 제외되며, 2.4GHz의 무선 신호를 수신하여 안테나(ANT)로 전달하는 필터에서는 인덕터 L7과 커패시터 C7이 직렬로 연결된 일부의 회로가 제외된다. 다이플렉서 회로(440)에서 제외된 커패시터 C4, C7과 인덕터 L7은 하모닉스 성분을 제거하기 위한 소자로서, 도 4에 도시한 회로에서는 다이플렉서 회로(440)에서 하모닉스 성분을 제거할 수 있는 필터와 매칭 회로를 동시에 구현하므로, 하모닉스 성분 제거를 위한 별도의 소자를 생략할 수 있게 된다. 따라서, 전체적인 전류 손실을 낮출 수 있어 이득(gain)을 높이고, 효율 또한 증가시킬 수 있다. 또한, 전체 프론트 엔드 모듈(100)의 관점에서는 신호를 증폭하는데 필요한 지연 시간이 감소하므로 위상 변화를 줄일 수 있어 EVM을 개선할 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.
100 : 프론트 엔드 모듈
120, 200, 410, 420 : 신호 증폭부
130, 430 : 스위치 회로
140, 300 : 필터부
440 : 다이플렉서 회로

Claims (15)

  1. 서로 다른 주파수 대역을 갖는 복수의 무선 신호를 증폭하여 출력하는 신호 증폭부; 및
    상기 신호 증폭부가 출력하는 복수의 무선 신호 중 적어도 하나를 안테나에 전달하는 다이플렉서(Diplexer) 회로; 를 포함하고,
    상기 신호 증폭부와 상기 다이플렉서 회로는 서로 다른 임피던스 매칭 범위를 갖는 임피던스 매칭 회로를 각각 포함하며,
    상기 다이플렉서 회로의 임피던스 매칭 범위는 상기 신호 증폭부의 임피던스 매칭 범위와 연속되는 전력 증폭 회로.
  2. 제1항에 있어서, 상기 신호 증폭부는,
    제1 주파수 대역을 갖는 제1 무선 신호를 증폭하는 제1 신호 증폭부와, 상기 제1 주파수 대역과 다른 제2 주파수 대역을 갖는 제2 무선 신호를 증폭하는 제2 신호 증폭부를 포함하는 전력 증폭 회로.
  3. 제2항에 있어서, 상기 다이플렉서 회로는,
    상기 제1 무선 신호를 통과시키고 상기 제2 무선 신호는 차단하는 제1 필터와, 상기 제2 무선 신호를 통과시키고 상기 제1 무선 신호는 차단하는 제2 필터를 포함하는 전력 증폭 회로.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 필터 및 상기 제2 필터 중 적어도 하나는, 상기 다이플렉서 회로에 포함되는 임피던스 매칭 회로와 하나 이상의 회로 소자를 공유하는 전력 증폭 회로.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 제1 주파수 대역은 2.4GHz 대역이고, 상기 제2 주파수 대역은 5GHz 대역인 전력 증폭 회로.
  6. 제1항에 있어서, 상기 신호 증폭부는,
    상기 신호 증폭부의 출력단에서 임피던스를 매칭하는 인덕터; 및
    상기 신호 증폭부가 출력하는 복수의 무선 신호 중 적어도 하나의 전력을 검출하기 위한 커플러(coupler); 를 포함하는 전력 증폭 회로.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 신호 증폭부가 출력하는 복수의 무선 신호 중 적어도 하나를 상기 다이플렉서 회로에 전달하는 스위치 회로; 를 더 포함하는 전력 증폭 회로.
  8. 서로 다른 주파수 대역을 갖는 복수의 무선 신호를 증폭하는 신호 증폭부;
    상기 신호 증폭부의 동작을 제어하는 구동 회로부; 및
    상기 신호 증폭부에 의해 증폭된 복수의 무선 신호 중 적어도 하나를 안테나에 전달하고, 안테나를 통해 수신한 무선 신호를 상기 구동 회로부에 전달하는 필터부; 를 포함하고,
    상기 필터부는 상기 복수의 무선 신호 각각을 필터링 및 차단할 수 있는 복수의 필터를 포함하고,
    상기 신호 증폭부와 상기 필터부 각각은 서로 다른 임피던스 매칭 범위를 갖는 임피던스 매칭 회로를 포함하는 프론트 엔드 모듈.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 신호 증폭부와 상기 필터부 사이에서 무선 신호의 전달하는 스위치 회로; 를 더 포함하는 프론트 엔드 모듈.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 안테나를 통해 수신한 무선 신호를 증폭하여 상기 구동 회로부에 전달하는 저잡음 증폭기(Low Noise Amplifier, LNA); 를 더 포함하는 프론트 엔드 모듈.
  11. 제8항에 있어서, 상기 신호 증폭부는,
    2.4GHz 대역의 제1 무선 신호, 및 5GHz 대역의 제2 무선 신호 각각을 증폭하는 프론트 엔드 모듈.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1 무선 신호는 상기 필터부에 포함되는 로우 패스 필터를 통해 상기 안테나에 전달되고, 상기 제2 무선 신호는 상기 필터부에 포함되는 하이 패스 필터를 통해 상기 안테나에 전달되는 프론트 엔드 모듈.
  13. 제8항에 있어서, 상기 신호 증폭부는,
    상기 신호 증폭부가 출력하는 복수의 무선 신호 중 적어도 하나의 전력을 검출하기 위한 커플러(coupler); 를 포함하는 프론트 엔드 모듈.
  14. 제8항에 있어서, 상기 신호 증폭부는,
    상기 신호 증폭부의 출력단에서 임피던스를 매칭하는 인덕터; 를 포함하는 프론트 엔드 모듈.
  15. 제8항에 있어서,
    상기 신호 증폭부에 포함되는 임피던스 매칭 회로의 매칭 범위와, 상기 필터부에 포함되는 임피던스 매칭 회로의 매칭 범위는 서로 연속되는 프론트 엔드 모듈.
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