KR20140093053A - 무선랜 및 블루투스 송수신 겸용 프런트 앤드 모듈 - Google Patents

Abstract

본 발명에서는 무선랜 및 블루투스 겸용 프런트 앤드 모듈을 개시한다. 본 발명의 프런트 앤드 모듈은 RF 신호를 증폭하여 서로 다른 전압 이득을 갖는 제1 전력신호 또는 제2 전력신호로 생성하여 안테나로 송신하는 무선전력 전송부; 안테나를 통해 외부로부터 수신된 제3 전력신호 및 제4 전력신호의 잡음을 제거한 후, 잡음이 제거된 전력신호를 기 설정된 전압 크기로 증폭하여 출력하는 무선전력 수신부; 무선 전력 전송부와 연결되되, 스위칭 동작으로 통해 무선전력 수신부와 그라운드 중 어느 하나와 연결되는 제2 스위칭 소자; 및 무선 전력 전송부와 연결되되, 스위칭 동작으로 통해 상기 무선전력 수신부와 그라운드 중 어느 하나와 연결되는 제3 스위칭 소자를 포함하고, 상기 프런트 앤드 모듈은, 제1 내지 제4 동작 모드로 동작되며, 상기 제1 및 제2 동작 모드는 내부에 생성된 무선랜 전력신호 및 블루투스 전력신호를 상기 안테나로 송출시 사용되는 동작 모드이며, 상기 제3 및 제4 동작 모드는 외부로부터 전송된 무선랜 전력신호 및 블루투스 전력신호를 상기 안테나가 수신시 동작 되는 모드이며, 상기 제1 및 제3 전력신호는 상기 무선랜(WLNA) 전력신호이며, 상기 제2 및 제4 전력신호는 상기 블루투스(Blooth) 전력신호인 것을 특징으로 한다.

Description

무선랜 및 블루투스 송수신 겸용 프런트 앤드 모듈{Front end Module for both WLAN T/RX and BT T/RX}

본 발명은 무선 송수신기에 사용되는 통신 모듈에 관한 것으로, 보다 상세하게는 본 발명은 단일 CMOS 칩 상에서 동일한 2.4 GHz 대역의 WLAN 및 BT의 송, 수신을 동시에 행하여 줄 수 있는 무선랜 및 블루투스 송수신 겸용 프런트 앤드 모듈에 관한 것이다.

고도의 정보화 산업의 발달로 인하여 많은 정보를 신속하게 송수신 할 수 있는 기술이 요구되고 있으며 이를 실현하기 위하여 무선 송수신기의 기술 개발이 더욱 요구 되고 있으며, 산업체 적으로는 더욱 낮은 가격으로 높은 성능을 유지할 수 있는 기술을 필요로 하고 있다.

현재 무선 송수신기는 CMOS 기술을 이용하여 하나의 칩으로 집적되고 있지만, Front end module(이하, FEM)을 구성하고 있는 저 잡음 증폭기를 제외한 전력 증폭기와 회로를 구성하여야 하기 때문에, 무선 송수신기의 생산 단가를 줄이기 어려운 요인중의 하나로 작용하고 있다.

따라서 CMOS 기술을 이용하여 무선 송수신기를 구성하기 위해, 공정 한계를 극복 할 수 있는 전력 증폭기와 스위치의 새로운 설계방식이 요구된다.

무선 데이터 통신은 일반적으로 데이터를 패킷으로 분할하여 전송하고 있으며, 이 방식은 특정 시간 동안 전송단과 수신단이 교차적으로 데이터를 전송하는 시분할 이중(Time division duplex; TDD) 방식으로 구성된다. 시분할 이중(Time division duplex; TDD) 방식은 업링크 및 다운 링크 간의 데이터 전송량이 비대칭적으로 요구될 때, 이를 시간 분할을 이용하여 배분할 수 있는 특성을 가지고 있고, 또한 송신과 수신단간에 동일한 주파수 대역을 사용 하므로, 주파수 대역 면에서도 이점이 있는 전송 방식이다. 이는 전송량이 유동적인 데이터 통신 환경에 매우 적합하기 때문에 Wiress LAN(이하, WLAN), Bluetooth(이하, BT), LTE 등의 많은 응용제품에 사용되고 있다.

또한 WLAN과 BT의 경우 두 응용제품 간의 주파수 대역 및 시분할 이중(Time division duplex; TDD) 동작 방식이 유사하기 때문에, 이를 단일 모듈에서 동작시킨다면, 연결성(Connectivity)면에서, SoC의 면적 및 동작에 이점이 있고 결과적으로 FEM 생산 단가를 낮출 수 있으므로, 이를 통합할 수 있는 방식이 요구된다.

따라서, 본 발명에서는 시분할 이중(Time division duplex; TDD) 통신 환경에 적합하고, 이를 CMOS 설계에서 효과적으로 구현할 수 있으며 무선랜(WLAN)과 블루투스(BT)를 동시에 만족시키는 하나의 직접화된 멀티 기준 FEM의 구성 방식을 제시하고자 한다.

도 1은 시분할 이중(Time division duplex; TDD) 방식을 사용하는 WLAN 상용 제품의 블럭 다이어그램을 나타낸다.

이 방식은 전력 증폭기와 저잡음 증폭기를 SP4T 형태의 스위치를 이용하고 있다. SP4T의 시리즈 스위치를 이용하여 전력 전송시에는 전력 증폭기의 출력을 연결하고, 수신시에는 LNA의 입력을 연결하여 구현하는 방식이다.

도 1에서 사용된 FEM은 CMOS가 아닌 GaAs HBT를 이용하여 구성되어, SP3T 스위치의 입력 신호 손실이 1dB 미만으로 설계되었다.

하지만, CMOS를 이용하여 위와 같은 방식을 이용하여 구성한다면, CMOS 공정 자체의 특성으로 인하여 스위치의 입력 손실이 매우 커지게 된다. 이는 전력 증폭기의 출력을 감쇄시킬 뿐 아니라, 저 잡음 증폭기의 잡음 지수(Noise Figure, 이하, NF)에도 직접적으로 영향을 준다. 만약, 이러한 방식을 이용하여 CMOS FEM을 구성할 경우, 칩 성능면에서 많은 열화가 발생될 수 있다. 따라서 전력 증폭기와 스위치 간의 새로운 동작 방식이 요구된다.

도 2는 CMOS 기술을 이용하여 WLAN / BT FEM 의 구성 방식을 제시하고 있다.

도 2에 기재된 FEM은 WLAN 전력 증폭기(PA)에 on-chip series switch를 인가하여 주었으며, 저 잡음 증폭기(LNA) 앞단에 on-chip parallel switch를 이용하여 시분할 이중(Time division duplex; TDD) 제어 방식을 통해 제어하는 기술이 적용된 FEM이다. 도 2에 기재된 FEM은 하나의 저 잡음 증폭기(LNA)를 설계하고 변환부를 이용하여 WLAN / BT 송신 경로를 구성하는 특징을 제시하고 있다.

하지만, 도 2의 FEM은 WLAN / BT 전력 증폭 동작에서 off-chip SPDT switch를 이용하여 구성하여 주었으며, 저 잡음 증폭기(LNA) 잡음 지수 매칭(Noise Figure matching) 또한 off-chip Lg, Cshunt를 이용하여 구성하였다.

따라서 도 2에서 제시하는 방식은 CMOS 기술을 이용하여 FEM 의 많은 구성부를 CMOS 온 칩(on-chip)으로 구성하여 주었지만, 여전히 오프 칩(off-chip) 구성요소가 요구되고 있다. 따라서, 완전한 온칩(on chip) WLAN/BT FEM을 구성하기 위해서 개선된 방식이 요구됨을 알 수 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 시분할 이중(Time Division Duplex) 통신 환경에 적합하고, 이를 CMOS 설계에서 효과적으로 구현할 수 있되, 무선랜과 블루투스 전력신호를 동시에 송수신할 수 있는 무선랜 및 블루투스 겸용 프런트 앤드 모듈(FEM)을 제공하는 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 무선랜 및 블루투스 겸용 프런트 앤드 모듈은 RF 신호를 증폭하여 서로 다른 전압 이득을 갖는 제1 전력신호 또는 제2 전력신호로 생성하여 안테나로 송신하는 무선전력 전송부; 상기 안테나를 통해 외부로부터 수신된 제3 전력신호 및 제4 전력신호의 잡음을 제거한 후, 상기 잡음이 제거된 전력신호를 기 설정된 전압 크기로 증폭하여 출력하는 무선전력 수신부; 상기 무선 전력 전송부와 연결되되, 스위칭 동작으로 통해 상기 무선전력 수신부와 그라운드 중 어느 하나와 연결되는 제2 스위칭 소자; 및 상기 무선 전력 전송부와 연결되되, 스위칭 동작으로 통해 상기 무선전력 수신부와 그라운드 중 어느 하나와 연결되는 제3 스위칭 소자를 포함하고, 상기 제1 및 제3 전력신호는 상기 무선랜(WLNA) 전력신호이며, 상기 제2 및 제4 전력신호는 상기 블루투스(Blooth) 전력신호인 것을 특징으로 한다.

상기 프런트 앤드 모듈은 제1 내지 제4 동작 모드로 동작되며, 상기 제1 및 제2 동작 모드는 내부에 생성된 무선랜 전력신호 및 블루투스 전력신호를 상기 안테나로 송출시 사용되는 동작 모드이며, 상기 제3 및 제4 동작 모드는 외부로부터 전송된 무선랜 전력신호 및 블루투스 전력신호를 상기 안테나가 수신시 동작 되는 모드인 것을 특징으로 한다.

상기 무선전력 전송부는, 상기 제1 전송 모드 및 상기 제2 전송 모드 중 어느 하나의 전송 모드로 동작될 경우 동작되며, 상기 제1 전송 모드 또는 상기 제2 전송 모드시 발생되는 증폭신호인 상기 제1 또는 제2 전력신호를 출력하는 전력 증폭부; 및 상기 제1 또는 제2 전력신호의 전압 이득을 변환하여 상기 안테나로 전송시키는 전송선 변환부를 포함하고, 상기 제1 전송 모드 및 상기 제2 전송 모드는 상기 전력 증폭부로부터 출력되는 전압 이득의 크기에 따라 설정되어지는 것을 특징으로 한다.

상기 무선전력 전송부는, 상기 전력 증폭부로부터 출력되는 제1 전력신호 및 제2 전력신호를 상기 전송선 변환부로 전달하는 제1 출력 라인 및 제2 출력 라인을 포함하며, 상기 제1 출력라인은, 상기 제1 동작 모드시에 활성화되며, 상기 제2 출력 라인은 상기 제2 동작 모드시에 활성화되는 것을 특징으로 한다.

상기 전력 증폭부는 상기 RF 신호를 입력받아 제1 증폭신호로 증폭시키는 제1 증폭부; 상기 제1 증폭신호를 입력받아 제2 증폭신호로 증폭시키는 제2 증폭부; 상기 제2 증폭신호를 입력받아 제3 증폭신호로 증폭시키는 제3 증폭부; 상기 제3 증폭신호를 기 설정된 크기로 변환하여 출력하는 전송선 변압기; 및 상기 제2 증폭부와 상기 전송선 변압에 전기적으로 연결하는 스위칭 부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 제1 증폭부 및 상기 제3 증폭부는, 증폭기; 상기 증폭기의 입력단과 연결되는 전송선 변압부를 구비하며, 상기 전송선 변압부는, 서로 다른 임피던스 계수를 갖는 1차측 전송선 변압선 및 2차측 전송선 변압선이 나선형으로 서로 감싸도록 설계되는 것을 특징으로 한다.

상기 제2 증폭부는, 차동 증폭기; 및 상기 차동 증폭기의 입력단과 연결되는 전송선 변압부를 구비하며, 상기 전송선 변압부는, 서로 다른 임피던스 계수를 갖는 1차측 전송선 변압선 및 2차측 전송선 변압선이 나선형으로 서로 감싸도록 설계되는 것을 특징으로 한다.

상기 전송선 변압부는, 제1 및 제2 인덕터를 구비하며, 상기 제1 및 제2 인덕터 사이에 발생되는 역 기전력을 이용하여 상기 제1 전력신호를 상기 안테나로 전송하는 트랜스미터인 것을 특징으로 한다.

상기 제1 인덕터는, 일단이 상기 안테나와 연결되며, 타단이 제1 출력라인과 연결되며, 상기 제2 인덕터는 양단이 상기 제2 출력라인을 통해 상기 전력 증폭부와 연결되는 것을 특징으로 한다.

상기 제1 출력라인은, 일단이 제1 인덕터의 타단과 연결되며, 타단이 스위칭 소자의 스위칭 동작을 통해 상기 전력 증폭부와 그라운드 중 어느 하나와 연결되는 것을 특징으로 한다.

상기 무선전력 수신부는 제1 저 잡음 증폭기 및 제2 저 잡음 증폭기를 포함하며, 상기 제1 저 잡음 증폭기는 상기 제1 스위칭 소자로부터 전달되는 전력신호를 수신하며, 상기 제2 저 잡음 증폭기는 상기 제2 스위칭 소자로부터 전달되는 전력신호를 수신하는 것을 특징으로 한다.

제1 및 제2 저 잡음 증폭기는 서로 다른 전압 이득 값을 갖도록 설계되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 무선랜 및 블루투스 겸용 프런트 앤드 모듈은, 종래와 같이, 높은 삽입 손실(insertion loss)를 나타내는 CMOS 시리즈(series) 스위치를 사용하지 않고, 그라운드 경로로 연결되는 CMOS 병렬 스위치를 이용하여 구성함으로써, FEM의 성능을 극대화할 수 있는 이점을 가지고 있다. 또한, 하나의 전력 증폭기로 무선랜 및 블루투스의 전력신호를 동시에 송수신 가능하게 설계될 수 있다.

무선 주파수(RF) 설계에서 개별 구성요소들 과의 정합은 매우 복잡한 부분이다. 하지만, 본 발명에서는 전력 증폭기의 출력단에 전송선 변압기와 커패시터를 이용하여, 전력 증폭기의 출력을 매칭시키는 동시에, 저 잡음 증폭기(LAN)의 입력 정합을 구현할 수 있어, 외부 정합 회로 없이 WLAN 및 BT 전력신호의 송수신을 하나의 단일 칩 상에서 구현할 수 있다는 이점이 있다.

또한, 본 발명의 무선랜 및 블루투스 겸용 프런트 앤드 모듈은 시분할 이중(Time division duplex; TDD) 동작 시, WLAN과 BT의 송수신 동작 모드 시에, 송신 구성요소와 수신 구성요소들과의 차단(isolation)을 고려하여 각 동작 모드를 설계하였으며, 동작 모드 변화에 의한 차단(isolation) 특성 또한 우수하게 설계할 수 있는 이점이 있다.

도 1은 시분할 이중(Time division duplex; TDD) 방식을 사용하는 무선랜 상용 제품의 블럭 다이어그램을 나타낸다.
도 2는 CMOS 기술을 이용하여 무선랜 및 블루투스 겸용 프런트 앤드 모듈(FEM)의 구성 방식을 제시한 예시도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 단일칩 기반의 무선랜 및 블루투스 겸용 프런트 앤드 모듈(FEM)의 회로도이다.
도 4는 도 3에 제시된 FEM의 제1 동작 모드를 설명하기 위한 회로도이다.
도 5는 도 4에 기재된 전력 증폭부의 동작을 설명하기 위한 회로도이다.
도 6은 도 3에 제시된 FEM의 제2 동작 모드를 설명하기 위한 회로도이다.
도 7은 도 6에 기재된 전력 증폭부의 동작을 설명하기 위한 회로도이다.
도 8은 도 3에 제시된 FEM의 제3 동작 모드를 설명하기 위한 회로도이다.
도 9는 도 3에 제시된 FEM의 제4 동작 모드를 설명하기 위한 회로도이다.
도 10은 본 발명의 FEM의 제1 동작 모드 시에, WLAN 출력 전력에 따른 전력 증폭부의 이득, 전력부가효율(Power Added Efficiency; PAE) 곡선을 나타낸 그래프이다.
도 11은 본 발명이 제시한 전력 증폭부로부터 출력된 출력 신호에 따른 IMD3를 나타낸 그래프이다.
도 12는 WLAN 전력 증폭 동작 시 저 잡음 증폭기(LNA) 경로와의 차단(isolation)을 주파수에 따라 나타낸 곡선이다.
도 13은 본 발명의 FEM이 제4 동작 모드로 동작될 경우, 출력 전력에 따른 BT 전력의 전압 이득, 전력부가효율(Power Added Efficiency; PAE)의 곡선을 나타낸 그래프이다.
도 14는 본 발명의 FEM이 제4 동작 모드로 동작될 경우, 전압 이득에 따른 저 잡음 증폭기(LNA) 경로와의 차단(isolation)을 주파수를 나타낸 그래프이다.
도 15a 및 도 15b는 본 발명의 FEM의 제3 및 제4 동작 모드 시, 잡음 지수를 나타낸 그래프로서, 도 15a는 제3 동작 모드시, 저 잡음 증폭기의 잡음 지수이며, 도 15b는 제4 동작 모드시, 저 잡음 증폭기의 잡음 지수이다.

본 명세서 또는 출원에 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시 예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서 또는 출원에 설명된 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.

본 발명의 개념에 따른 실시 예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서 또는 출원에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예를 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1 및/또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1 구성요소 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합하는 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 WLAN/BT 겸용 FEM의 회로도이다. 도 4는 도 3에 제시된 FEM의 제1 동작 모드를 설명하기 위한 회로도이다. 도 5는 도 4에 기재된 전력 증폭부의 동작을 설명하기 위한 회로도이다. 도 6은 도 3에 제시된 FEM의 제2 동작 모드를 설명하기 위한 회로도이다. 도 7은 도 6에 기재된 전력 증폭부의 동작을 설명하기 위한 회로도이다. 도 8은 도 3에 제시된 FEM의 제3 동작 모드를 설명하기 위한 회로도이다. 도 9는 도 3에 제시된 FEM의 제4 동작 모드를 설명하기 위한 회로도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 WLAN/BT 겸용 FEM(100)은 무선전력 전송부(200), 무선전력 수신부(300), 두 개의 스위칭 소자(SW2, SW3)를 포함한다.

상기 무선전력 전송부(200)는 RF 신호를 증폭한 후, 서로 다른 전압 이득을 갖는 제1 전력신호 또는 제2 전력신호로 증폭하여 안테나(A)로 전송하는 기능을 수행한다.

상기 무선전력 수신부(300)는 안테나(A)를 통해 외부로부터 수신된 제3 전력신호 및 제4 전력신호의 잡음을 제거한 후, 상기 잡음이 제거된 전력신호를 기 설정된 전압 크기로 증폭하여 출력한다.

상기 제2 스위칭 소자(SW2)는 상기 무선 전력 전송부(200)와 연결되되, 스위칭 동작으로 통해 상기 무선전력 수신부(300)와 그라운드 중 어느 하나와 연결된다.

상기 제3 스위칭 소자(SW3)는 상기 무선 전력 전송부(200)와 연결되되, 스위칭 동작으로 통해 상기 무선전력 수신부(300)와 그라운드 중 어느 하나와 연결된다.

이때, 상기 제1 및 제3 전력신호는 상기 무선랜(WLNA) 전력신호이며, 상기 제2 및 제4 전력신호는 상기 블루투스(Blooth) 전력신호이다.

여기서, 상기 WLAN/BT 겸용 FEM(100)은 제1 내지 제4 동작 모드로 동작되며, 상기 제1 및 제2 동작 모드는 각각 내부에 생성된 무선랜 전력신호 및 블루투스 전력신호를 안테나(A)로 송출시 사용되는 동작 모드이며, 상기 제3 및 제4 동작 모드는 각각 외부로부터 전송된 무선랜 전력신호 및 블루투스 전력신호를 안테나(A)가 수신시 동작 되는 모드이다. 상기 제1 내지 제4 동작 모드는 이하에서 도면을 참조하여 설명하도록 한다.

보다 구체적으로, 상기 무선전력 전송부(200)는 전력 증폭부(210), 전송선 변환부(220), 제1 스위칭 소자(SW3), 제1 커패시터(C1) 및 제2 커패시터(C2)를 포함한다.

상기 전력 증폭부(210)는, 도 5 및 도 7을 참조, 복수 개의 전력 증폭기 및 복수 개의 전송선 변압기를 구비하며, 상기 제1 동작 모드 및 상기 제2 동작 모드에 따라 서로 다르게 구동되며, 바람직하게는 상기 복수 개의 전력 증폭기 및 상기 복수 개의 전송선 변압기의 동작 여부 따라 구동되며, 입력된 RF 신호(input)를 서로 다른 전압 이득을 갖도록 증폭하여 제1 또는 제2 전력신호로 출력하는 기능을 수행한다.

여기서, 상기 전력 증폭부(210)는 제1 증폭부(211), 제2 증폭부(212), 제3 증폭부(213), 전송선 변압기(214) 및 스위칭 부(217)를 포함한다

상기 제1 증폭부(211)는 상기 RF 신호(input)를 입력받아 기 설정된 크기의 전압 이득을 갖도록 증폭하여 제1 증폭신호로 출력한다. 상기 제2 증폭부(212)는 상기 제1 증폭신호를 기 설정된 크기의 전압 이득을 갖도록 증폭하여 제2 증폭신호로 출력한다. 상기 제3 증폭부(213)는 상기 제2 증폭신호를 기 설정된 크기의 전압이득을 갖도록 증폭하여 제3 증폭신호로 출력한다.

상기 전송선 변압기(214)는 1차측 전송선 변압선(α) 및 2차측 전송선 변압선(β)이 나선형으로 서로 감싸도록 형성되며, 상기 제3 증폭신호를 기 설정된 크기의 전압 이득을 갖도록 변환하여 출력한다.

상기 제1 증폭부(211)는 증폭기(211a), 전송선 변압기(211b)를 구비하며,

상기 증폭기(211)는 전송선 변압기(211a)로부터 출력되는 신호를 인가받아, 기설정된 전압 이득을 갖는 1차 증폭신호로 출력한다.

상기 전송선 변압기(211b)는 상기 증폭기(211a)의 입력단과 전기적으로 연결되며, 서로 다른 임피던스 계수를 갖는 1차측 전송선 변압선(α) 및 2차측 전송선 변압선(β)이 나선형으로 서로 감싸도록 설계된다. 상기 1차측 전송선(α)은 입력단의 기능을 수행하며, 상기 2차측 전송선 변압선(β)은 출력단의 기능을 수행한다

상기 제2 증폭부(212)는 차동 증폭기(212a) 및 상기 차동 증폭기(212a)의 입력단과 연결되는 전송선 변압기(212b)로 구성된다. 상기 전송선 변압기(212b)는 서로 다른 임피던스 계수를 갖는 1차측 전송선 변압선(α) 및 2차측 전송선 변압선(β) 각각이 나선형으로 서로 감싸도록 설계된다. 상기 1차측 전송선(α)은 입력단의 기능을 수행하며, 상기 2차측 전송선(β)은 출력단의 기능을 수행한다.

상기 제3 증폭부(213)은 증폭기(213a), 전송선 변압기(213b)를 구비한다.

상기 전송선 변압기(213b)는 상기 증폭기(213a)의 입력단과 전기적으로 연결되며, 서로 다른 임피던스 계수를 갖는 1차측 전송선 변압선(α) 및 2차측 전송선 변압선(β)이 나선형으로 서로 감싸도록 설계된다. 상기 1차측 전송선 변압선(α)은 입력단의 기능을 수행하며, 상기 2차측 전송선 변압선(β)은 출력단의 기능을 수행한다.

상기 스위칭 부(217)는 MOS 트랜지스터일 수 있으며, 턴온/턴오프(turn on/off) 동작으로 통해, 상기 제2 증폭부(212)의 차동 증폭기(212a)의 출력단과 상기 전송선 변압기(214)의 2차측 전송선 변압선(β)을 전기적으로 연결하는 기능을 수행한다.

보다 구체적으로, 상기 스위칭 부(217)는 제1-1 스위칭 소자(217a), 인덕터(L), 커패시터(C) 및 1-2 스위칭 소자(217b)를 구비한다.

상기 제1-1 스위칭 소자(217a)는 소스 단이 차동 증폭기(212a)의 출력단과 연결되고, 게이트 단에 일정한 크기의 바이어스 전압을 인가받으며, 드레인 단이 인덕터(L)의 일단과 연결된다.

상기 인덕터(L)의 타단은 커패시터(C)의 일단과 연결되며, 상기 커패시터(C)의 타단은 상기 제1-2 스위칭 소자(217b)의 일단 및 상기 전송선 변압기(214)의 2차측 전송선 변압선(β)과 전기적으로 연결된다.

상기 1-2 스위칭 소자(217b)의 타단은 그라운드(ground)와 개방 또는 단락되도록 선택되어진다. 바람직하게는 상기 1-2 스위칭 소자(217b)는 FEM(100)이 제1 동작 모드로 동작될 경우, 그라운드와 연결되도록 스위칭 되며, 제2 동작 모드로 동작 될 경우, 그라운드와 단락된다.

다음으로, 상기 전송선 변환부(220)는 제1 인덕터(221) 및 제2 인덕터(222)를 구비한 트랜스미터(transmiter)일 수 있으며, 상기 제1 인덕터(221)는 상기 전력 증폭부(210)로부터 출력되는 제1 또는 제2 전력신호를 수신하는 입력단의 기능을 수행하며, 상기 제2 인덕터(222)는 입력단으로부터 수신된 제1 또는 제2 전력신호를 안테나(A)로 전달하는 출력단의 기능을 수행한다. 또한, 상기 제2 인덕터(222)는 제1 스위칭 소자(SW1)를 통해 전력 증폭부의 출력단과 전기적으로 연결된다.

보다 구체적으로, 상기 전송선 변환부(220)는 FEM의 제1 및 제2 동작 모드에 따라 동작이 가변된다.

예들 들어, FEM(100)이 제1 동작 모드로 동작될 경우, 제1 전력신호는 제1 인덕터(221)로 수신되어, 제2 인덕터(222)로 전송된다.

FEM(100)이 제2 동작 모드로 동작될 경우, 제1 스위칭 소자(SW1)가 턴 오프(turn off)되고, 상기 제1 전력신호는 제2 인덕터(222)를 거쳐 안테나(A)로 전송된다.

상기 제2 스위칭 소자(SW2) 및 제3 스위칭 소자(SW3)는 FEM(100)의 동작 모드에 따라 턴온(turn-on)/턴오프(turn-off)가 결정된다.

보다 구체적으로, FEM(100)이 제1 및 제2 동작 모드인 전송 모드로 수행되는 경우, 상기 제2 스위칭 소자(SW2) 및 제3 스위칭 소자(SW3)는 그라운드와 연결되어, FEM(100)이 안테나(A)로 제1 또는 제2 전력신호를 전송시, 무선전력 전송부(200)와 무선전력 수신부(300)와의 접속을 차단시키는 기능을 수행한다.

FEM(100)이 제3 동작 모드 및 제4 동작 모드인 수신 모드로 수행되는 경우, 상기 제2 및 제3 스위칭 소자 중 어느 하나는 그라운드와 단락되어, FEM(100)이 안테나(A)로부터 수신된 제3 또는 제4 전력신호를 수신시, 무선전력 전송부(200)와 무선전력 수신부(300)와 접속시키는 기능을 수행한다. 이와 동시에, 제1 스위칭 소자는 그라운드와 연결되어, 전력 증폭부(210)와 안테나(A)와의 연결을 차단시킨다.

상기 무선전력 수신부(300)는 상기 안테나(A)를 통해 외부로부터 수신된 제3 전력신호 및 제4 전력신호의 잡음을 제거한 후, 상기 잡음이 제거된 전력신호를 기 설정된 전압 크기로 증폭하여 출력하는 기능을 수행한다.

보다 구체적으로, 상기 무선전력 수신부는 제1 저잡음 증폭기(310) 및 제2 저잡음 증폭기(320)를 구비한다.

상기 제1 저잡음 증폭기(310)는 상기 제2 스위칭 소자(SW2)와 연결되어, 상기 안테나(A)로부터 전달되는 제3 전력신호 내의 잡음을 제거한 후, 기 설정된 크기로 증폭된 증폭신호를 출력한다.

상기 제2 저잡음 증폭기(320)는 상기 제3 스위칭 소자(SW3)와 연결되어, 상기 안테나(A)로부터 전달되는 제4 전력신호 내의 잡음을 제거한 후, 기 설정된 크기로 증폭된 증폭신호를 출력한다. 제1 및 제2 저 잡음 증폭기(310, 320)는 서로 다른 전압 이득 값을 갖도록 설계될 수 있다.

이하에서는 보다 구체적으로 도 3 내지 도 9에 제시된 프런트 앤드 모듈(FEM)의 제1 동작 모드 내지 제4 동작 모드에 따른 동작 과정을 보다 상세하게 설명하도록 한다.

- FEM의 제1 동작 모드(WLAN Tx mode)-

도 4 및 도 5를 참조하면, 상기 제1 동작 모드(WLAN Tx mode)는 상기 전력 증폭부로부터 출력되는 제1 전력신호가 WLAN 전력신호의 전압 이득을 갖도록 동작되는 FEM(100)의 동작 상태를 나타낸다.

보다 구제척으로, RF 신호(input)는 제1 증폭부(211) 내지 제3 증폭부(213)를 순차적으로 거쳐 기 설정된 크기의 신호로 증폭된 후, 전송선 변압기(214)를 통해 기 설정된 크기의 전압을 갖는 전력신호로 변환되어 출력된다. 각 증폭부(211a, 212a, 213a)는 전력 증폭부(210)의 출력단(RF out)에서 출력되는 제1 전력신호의 전압 이득이 30dB 이상을 갖도록 설계되며, 각 증폭부(211, 212, 213)의 전압 이득 값은 서로 다르게 설계된다.

여기서, 스위칭 부(217) 내의 제2 스위칭 소자(217b)는 그라운드와 연결되고, 제1 스위칭 소자는 턴오프(turn-off)된다. 따라서, 상기 제2 증폭부(212)로부터 출력되는 제2 증폭신호는 제3 증폭부(213) 내의 전송선 변압기(213b)의 1차측 전송선 변압선으로 출력된다.

이후, 제2 증폭신호는 2차측 전송선 변압선(β)으로 전달되고, 제3 증폭부(213)의 증폭기(213a)를 통해 제3 증폭신호로 출력된다. 상기 제3 증폭신호는 전송선 변압기(214)를 거쳐 기 설정된 크기의 전압 이득을 갖는 전력신호로 출력된다.

여기서, 상기 제1 증폭부(211) 내지 제3 증폭부(213) 내에 구비된 전송선 변압기(211b, 212b, 213b)는 1차측 전송선 변압선(α) 및 제2 차측 전송선 변압선(β) 각각의 임피던스는 서로 다르게 설계되며, 각 증폭부(211, 212, 213) 내의 각 전송선 변압기(211b, 212b, 213b) 또한 서로 다른 임피던스 계수를 갖도록 설계된다.

이때, 출력되는 제1 전력신호는 30 dB 이상의 전압 이득을 갖는 WLAN 전력신호일 수 있다.

- FEM의 제2 동작 모드(BT Tx mode)-

도 6 및 도 7을 참조하면, 상기 제2 동작 모드(BT Tx mode)는 상기 전력 증폭부(210)로부터 출력되는 제1 전력신호가 BT 전력신호의 전압 이득을 갖도록 동작되는 FEM(100)의 동작 상태를 나타낸다.

보다 구체적으로, 입력단(RF in) 수신된 RF 신호(input)는 제1 증폭부(211a) 내지 제2 증폭부(212a)를 거쳐 기 설정된 크기의 신호로 증폭된 2차 증폭신호로 출력된 후, 기 설정된 크기의 전압을 갖는 전력신호로 변환되어 출력된다.

여기서, 스위칭 부(217) 내의 제2 스위칭 소자(217b)는 전송선 변압기(214) 내의 2차측 전송선 변압선과 연결된다. 이에 따라 제1 스위칭 소자(217a)는 턴온되고, 상기 제2 증폭부(212) 내의 차동 증폭기(212a)의 출력노드(D)는 스위칭 부(217)를 통해 전송선 변압기(214)와 연결된다.

따라서, 상기 제2 증폭부(212)로부터 출력되는 제2 증폭신호는 전송선 변압기(212b)의 2차측 전송선 변압선(β)으로 출력되며, 기 설정된 전압 이득을 갖는 전력신호로 변환되어 출력된다.

여기서, 상기 제1 증폭부(211) 내지 제3 증폭부(213) 내에 구비된 전송선 변압기(211b, 212b, 213b)는 1차측 전송선 변압선(α) 및 제2 차측 전송선 변압선(β) 각각의 임피던스는 서로 다르게 설계되며, 각 증폭부 내의 각 전송선 변압기 또한 서로 다른 임피던스 계수를 갖도록 설계된다.

- FEM의 제3 동작 모드(WLAN Rx mode)-

도 8을 참조하면, 상기 제3 동작 모드(WLAN Rx mode)는 안테나(A)에 수신된 제2 전력신호가 WLAN 전력신호의 경우, FEM(100)의 무선전력 수신부(300)와 제1 스위칭 소자/제2 스위칭 소자와의 동작 상태를 나타낸다.

보다 구체적으로, 제3 동작 모드(WLAN Rx mode)는 무선전력 전송부(200) 내의 전력 증폭부(210)가 비 구동되며, 그에 따라 전송선 변압부(220)의 제1 인덕터(221)는 제1 스위칭 소자(SW1)를 통해 그라운드와 연결된다.

이에 따라 안테나(A)로부터 수신된 제3 전력신호(예컨대, WLAN 전력신호)는 무선전력 전송부(200)의 출력 커패시커들(C1,C2)는 입력 커패시커의 기능을 수행하게 되며, 제2 스위칭(SW2) 소자 및 제3 스위칭 소자(SW3)의 소스단에 인가된다.

이때, 제2 스위칭 소자(SW2)는 소스 단에 WLAN 전력신호가 인가될 때, 턴온되어 그라운드와 개방되어, 상기 제2 스위칭 소자와 연결된 노드(B)는 무선전력 수신부의 내의 제1 저 잡음 증폭기(310)와 연결된다.

상기 제3 스위칭 소자(SW3)는 소스 단에 제3 전력신호가 인가될 때, 턴오프되어 그라운드로 상기 제3 전력신호를 보낸다.

이후, 제2 스위칭 소자는 제3 전력신호를 저잡음 증폭기를 거쳐 무선전력 수신부(300)의 제1 출력단(WLAN)으로 출력되어, 상기 제1 출력단(WLAN)과 연결된 WLAN 구동 회로로 상기 제3 전력신호를 공급한다.

- FEM의 제4 동작 모드(BT Rx mode)-

도 9를 참조하면, 상기 제4 동작 모드(BT Rx mode)는 안테나(A)에 수신된 제4 전력신호가 BT 전력신호의 경우, 무선전력 수신부(300)와 제2 스위칭 소자(SW2) 및 제3 스위칭 소자(SW3)의 동작 상태를 나타낸다.

보다 구체적으로, 제4 동작 모드(BT Rx mode)는 무선전력 전송부(200) 내의 전력 증폭부(210)가 비 구동되며, 그에 따라 전송선 변압부(220)의 제2 인덕터(222)는 제1 스위칭 소자(SW1)를 통해 그라운드와 연결된다.

이에 따라, 무선전력 전송부(200)의 출력 커패시커들(C1, C2)은 입력 커패시커의 기능을 수행하게 되며, 안테나(A)로부터 수신된 제4 전력신호는 스위칭 부 내의 제2 스위칭 소자(SW2) 및 제3 스위칭 소자(SW3)의 소스단에 인가된다.

이때, 제2 스위칭 소자(SW2)는 소스 단에 제4 전력신호(예컨대, BT 전력신호)가 인가될 때, 턴오프되도록 설계되며, 제3 스위칭 소자(SW3)는 소스 단에 BT 전력신호가 인가될 때, 턴온되도록 설계된다.

따라서, 제2 스위칭 소자(SW2)에 인가된 제4 전력신호는 제2 스위칭 소자(SW2)가 턴오프됨에 따라 그라운드로 빠져나가게 되며, 제3 스위칭 소자(SW3)에 인가된 제4 전력신호는 제3 스위칭 소자(SW3)가 턴온되어, 이에 따라 무선전력 수신부(300) 내의 제2 저 잡음 증폭기(320)로 전달된다.

이후, 제4 전력신호는 제2 저 잡음 증폭기(320)를 거쳐 무선전력 수신부(300)의 제2 출력단(BT)으로 전송된 후, 상기 제2 출력단과 연결된 BT 구동 회로로 공급된다.

도 10은 본 발명의 FEM의 제1 동작 모드 시에, WLAN 출력 전력에 따른 전력 증폭부의 이득, 전력부가효율(Power Added Efficiency; PAE) 곡선을 나타낸 그래프이다.

도 10을 참조하면, 전력 증폭부가 제1 동작 모드에서 동작할 경우, 32 dB 이득을 나타내고 있으며, 27% 피크 효율을 보이고 있다. WLAN의 경우 20MHz의 신호 대역폭을 가지며, 64QAM, OFDM을 사용하기 때문에 선형성 특성을 맞추기가 어렵다. 하지만 본 발명의 전력 증폭부(210)는 아날로그 선형방식을 이용하여 선형화가 가능할 수 있다.

도 11은 본 발명의 전력 증폭부의 출력 신호에 따른 IMD3를 나타낸 그래프이다.

도 11에 도시된 바와 같이, IMD3가 -30 dBc가 되는 지점의 출력 전력(output power)은 25dBm 정도이며, 이때 25% 정도의 전력부가효율(Power Added Efficiency; PAE)를 나타내고 있다.

도 12는 WLAN 전력 증폭 동작 시 저 잡음 증폭기(LNA) 경로와의 차단(isolation)을 주파수에 따라 나타낸 곡선이다.

도 12에 도시된 바와 같이, WLAN의 동작 주파수인 24GHz 영역에서 -88 ~ -95dB의 차단(isolation)을 나타내고 있다. 따라서, 시분할 이중(Time division duplex; TDD) 전송시, 20dBm 정도의 출력 전력을 WLAN에서 전송할 경우, 이때 -70 dBm 이하의 전력이 저 잡음 증폭기(LNA)에서 감지되며, 이는 무선전력 수신부의 민감성에 큰 영향을 미치지 않는다.

도 13은 본 발명의 FEM이 제4 동작 모드로 동작될 경우, 출력 전력에 따른 BT 전력의 전압 이득, 전력부가효율(Power Added Efficiency; PAE)의 곡선을 나타낸 그래프이다.

도 14는 본 발명의 FEM이 제4 동작 모드로 동작될 경우, 전압 이득에 따른 저 잡음 증폭기(LNA) 경로와의 차단(isolation)을 주파수에 따라 나타낸 곡선이다.

도 13 및 도 14를 참조하면, 본 발명의 FEM(100)이 제2 동작 모드로 동작될 경우, 전력 증폭부의 출력 전력은 15 ~16 dB의 전압 이득을 가지며, 이때의 최대 효율은 15%를 나타낸다. BT 전력의 경우, 선형성 요구조건이 WLAN 만큼 크지 않으므로, P1dB를 기준으로 설계하고 있으며, 설계된 P1dB는 16 dBm을 나타내고 있다. 이때 14%의 전력부가효율(Power Added Efficiency; PAE)를 보이고 있다.

도 14를 참조하면, FEM의 제2 동작모드에서 LAN 결로의 신호 유입 정도는 2.4 GHz 대역에서 -90 dB 이하의 차단(isolation)이 나타나는 것을 확인할 있으며, 이는 16 dBm 출력이 전송될 때, -70 dBm 이하의 신호가 LNA에서 나타날 수 있으므로, 무선전력 수신부가 무리 없이 동작할 수 있다.

도 15a 및 도 15b는 본 발명의 FEM의 제3 및 제4 동작 모드시, 잡음 지수를 나타낸 그래프로서, 도 15a는 제3 동작 모드시, 저 잡음 증폭기의 잡음 지수이며, 15b는 제4 동작 모드시, 저 잡음 증폭기의 잡음 지수이다.

도 15의 (a)를 참조하면, WLAN의 경우, 2.6 dB 잡음 지수를 나타내고 있으며, BT는 3.0 잡음 지수를 나타내고 있다.

이는 연결성(connectivity) 환경에서 신호를 수신하는데 적합한 잡음 지수(NF)이며, 각각의 저 잡음 증폭기(LNA)의 이득은 16 dB, 17 dB를 보이고 있다.

따라서, 본 발명에 따르면, 단일 CMOS 칩 상에서 동일한 2.4 GHz 대역의 WLAN과 BT의 송,수신을 동시에 행하여 줄 수 있는 FEM(Front-end Module)를 제공함으로써, 종래와 같이 높은 삽입 로스(insertion loss)를 나타내는 CMOS 시리즈 스위치를 사용하지 않고, 그라운드 경로로 연결되는 CMOS 병행 스위치를 이용하여 구성하여 줌으로써, FEM의 성능을 극대화할 수 있다는 이점을 제공한다.

또한, 하나의 전력 증폭기로 WLAN 전력신호와 BT 전력신호의 출력을 가능하게 할 수 있다.

또한, 전력 증폭부 및 전력 증폭부 내의 각 증폭부에 전송선 변압기를 구비함에 따라, 송신 과정에 따른 출력 전력의 매칭 및 수신 과정에서 발생되는 저잡음 정합 회로를 구성이 가능하다는 이점이 있다.

상기와 같은 본 발명의 단일칩 기반의 WLAN/BT 송수신 겸용 FEM에 대한 실시 구성에 있어 다양하게 변형될 수 있고 여러 가지 형태를 취할 수 있다. 하지만, 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아니며, 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것을 이해되어야 한다.

100: FEM 200: 무선전력 전송부
210: 전력 증폭부 211: 제1 증폭부
211a, 212a, 213a: 증폭기 211b, 212b, 213b, 214: 전송선 변압기
212: 제2 증폭부 213: 제3 증폭부
217: 스위칭 부 220: 전송선 변압부
221: 제1 인덕터 222: 제2 인덕터
300: 무선전력 수신부 310: 제1 저 잡음 증폭기
320: 제2 저 잡음 증폭기 A, B, C : 노드
α: 1차측 전송선 변압선 β: 2차측 전송선 변압선

Claims (11)

1. 무선랜 전력신호 및 블루투스 전력신호를 송수신하는 무선랜 및 블루투스 겸용 프런트 앤드 모듈에 있어서,
   RF 신호를 증폭하여 서로 다른 전압 이득을 갖는 제1 전력신호 또는 제2 전력신호로 생성하여 안테나로 송신하는 무선전력 전송부;
   상기 안테나를 통해 외부로부터 수신된 제3 전력신호 및 제4 전력신호의 잡음을 제거한 후, 상기 잡음이 제거된 전력신호를 기 설정된 전압 크기로 증폭하여 출력하는 무선전력 수신부;
   상기 무선 전력 전송부와 연결되되, 스위칭 동작으로 통해 상기 무선전력 수신부와 그라운드 중 어느 하나와 연결되는 제2 스위칭 소자; 및
   상기 무선 전력 전송부와 연결되되, 스위칭 동작으로 통해 상기 무선전력 수신부와 그라운드 중 어느 하나와 연결되는 제3 스위칭 소자를 포함하고,
   상기 프런트 앤드 모듈은,
   제1 내지 제4 동작 모드로 동작되며, 상기 제1 및 제2 동작 모드는 내부에 생성된 무선랜 전력신호 및 블루투스 전력신호를 상기 안테나로 송출시 사용되는 동작 모드이며, 상기 제3 및 제4 동작 모드는 외부로부터 전송된 무선랜 전력신호 및 블루투스 전력신호를 상기 안테나가 수신시 동작 되는 모드이며,
   상기 제1 및 제3 전력신호는 상기 무선랜(WLNA) 전력신호이며, 상기 제2 및 제4 전력신호는 상기 블루투스(Blooth) 전력신호인 것을 특징으로 하는 무선랜 및 블루투스 겸용 프런트 앤드 모듈.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 무선전력 전송부는,
   상기 제1 전송 모드 및 상기 제2 전송 모드 중 어느 하나의 전송 모드로 동작될 경우 동작되며, 상기 제1 전송 모드 또는 상기 제2 전송 모드시 발생되는 증폭신호인 상기 제1 또는 제2 전력신호를 출력하는 전력 증폭부; 및
   상기 제1 또는 제2 전력신호의 전압 이득을 변환하여 상기 안테나로 전송시키는 전송선 변환부를 포함하고,
   상기 제1 전송 모드 및 상기 제2 전송 모드는 상기 전력 증폭부로부터 출력되는 전압 이득의 크기에 따라 설정되어지는 것을 특징으로 하는 무선랜 및 블루투스 겸용 프런트 앤드 모듈.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 무선전력 전송부는,
   상기 전력 증폭부로부터 출력되는 제1 전력신호 및 제2 전력신호를 상기 전송선 변환부로 전달하는 제1 출력 라인 및 제2 출력 라인을 포함하며,
   상기 제1 출력라인은,
   상기 제1 동작 모드시에 활성화되며, 상기 제2 출력 라인은 상기 제2 동작 모드시에 활성화되는 것을 특징으로 하는 무선랜 및 블루투스 겸용 프런트 앤드 모듈.
   
4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
   상기 전력 증폭부는,
   상기 RF 신호를 입력받아 제1 증폭신호로 증폭시키는 제1 증폭부;
   상기 제1 증폭신호를 입력받아 제2 증폭신호로 증폭시키는 제2 증폭부;
   상기 제2 증폭신호를 입력받아 제3 증폭신호로 증폭시키는 제3 증폭부;
   상기 제3 증폭신호를 기 설정된 크기로 변환하여 출력하는 전송선 변압기; 및
   상기 제2 증폭부와 상기 전송선 변압에 전기적으로 연결하는 스위칭 부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선랜 및 블루투스 겸용 프런트 앤드 모듈.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 제1 증폭부 및 상기 제3 증폭부는,
   증폭기;
   상기 증폭기의 입력단과 연결되는 전송선 변압부를 구비하며,
   상기 전송선 변압부는,
   서로 다른 임피던스 계수를 갖는 1차측 전송선 변압선 및 2차측 전송선 변압선이 나선형으로 서로 감싸도록 설계되는 것을 특징으로 하는 무선랜 및 블루투스 겸용 프런트 앤드 모듈.
   
6. 제4항에 있어서,
   상기 제2 증폭부는,
   차동 증폭기; 및
   상기 차동 증폭기의 입력단과 연결되는 전송선 변압부를 구비하며,
   상기 전송선 변압부는,
   서로 다른 임피던스 계수를 갖는 1차측 전송선 변압선 및 2차측 전송선 변압선이 나선형으로 서로 감싸도록 설계되는 것을 특징으로 하는 무선랜 및 블루투스 겸용 프런트 앤드 모듈.
   
7. 제6항에 있어서,
   상기 전송선 변압부는,
   제1 및 제2 인덕터를 구비하며, 상기 제1 및 제2 인덕터 사이에 발생되는 역 기전력을 이용하여 상기 제1 전력신호를 상기 안테나로 전송하는 트랜스미터인 것을 특징으로 하는 무선랜 및 블루투스 겸용 프런트 앤드 모듈.
   
8. 제7항에 있어서,
   상기 제1 인덕터는,
   일단이 상기 안테나와 연결되며, 타단이 제1 출력라인과 연결되며, 상기 제2 인덕터는 양단이 상기 제2 출력라인을 통해 상기 전력 증폭부와 연결되는 것을 특징으로 하는 무선랜 및 블루투스 겸용 프런트 앤드 모듈.
   
9. 제8항에 있어서,
   상기 제1 출력라인은,
   일단이 제1 인덕터의 타단과 연결되며, 타단이 스위칭 소자의 스위칭 동작을 통해 상기 전력 증폭부와 그라운드 중 어느 하나와 연결되는 것을 특징으로 하는 무선랜 및 블루투스 겸용 프런트 앤드 모듈.
   
10. 제6항에 있어서,
    상기 무선전력 수신부는,
    제1 저 잡음 증폭기 및 제2 저 잡음 증폭기를 포함하며,
    상기 제1 저 잡음 증폭기는 상기 제1 스위칭 소자로부터 전달되는 전력신호를 수신하며, 상기 제2 저 잡음 증폭기는 상기 제2 스위칭 소자로부터 전달되는 전력신호를 수신하는 것을 특징으로 하는 무선랜 및 블루투스 겸용 프런트 앤드 모듈.
    
11. 제10항에 있어서,
    제1 및 제2 저 잡음 증폭기는,
    서로 다른 전압 이득 값을 갖도록 설계되는 것을 특징으로 하는 무선랜 및 블루투스 겸용 프런트 앤드 모듈.

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