KR20150142391A - 다중 대역 증폭기, 다중 대역 증폭기의 제어방법 및 다중입력 다중출력 시스템의 다중 대역 증폭기 - Google Patents

다중 대역 증폭기, 다중 대역 증폭기의 제어방법 및 다중입력 다중출력 시스템의 다중 대역 증폭기 Download PDF

Info

Publication number
KR20150142391A
KR20150142391A KR1020140071133A KR20140071133A KR20150142391A KR 20150142391 A KR20150142391 A KR 20150142391A KR 1020140071133 A KR1020140071133 A KR 1020140071133A KR 20140071133 A KR20140071133 A KR 20140071133A KR 20150142391 A KR20150142391 A KR 20150142391A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
frequency band
band signal
unit
control
amplifying
Prior art date
Application number
KR1020140071133A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101709828B1 (ko
Inventor
정찬용
Original Assignee
삼성전기주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전기주식회사 filed Critical 삼성전기주식회사
Priority to KR1020140071133A priority Critical patent/KR101709828B1/ko
Priority to US14/616,591 priority patent/US9467102B2/en
Publication of KR20150142391A publication Critical patent/KR20150142391A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101709828B1 publication Critical patent/KR101709828B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
    • H03F1/42—Modifications of amplifiers to extend the bandwidth
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/189—High frequency amplifiers, e.g. radio frequency amplifiers
    • H03F3/19—High frequency amplifiers, e.g. radio frequency amplifiers with semiconductor devices only
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/20—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers
    • H03F3/21—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers with semiconductor devices only
    • H03F3/217—Class D power amplifiers; Switching amplifiers
    • H03F3/2178—Class D power amplifiers; Switching amplifiers using more than one switch or switching amplifier in parallel or in series
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/60—Amplifiers in which coupling networks have distributed constants, e.g. with waveguide resonators
    • H03F3/602—Combinations of several amplifiers
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/68—Combinations of amplifiers, e.g. multi-channel amplifiers for stereophonics
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/72—Gated amplifiers, i.e. amplifiers which are rendered operative or inoperative by means of a control signal
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/005—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission adapting radio receivers, transmitters andtransceivers for operation on two or more bands, i.e. frequency ranges
    • H04B1/0064—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission adapting radio receivers, transmitters andtransceivers for operation on two or more bands, i.e. frequency ranges with separate antennas for the more than one band
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/38—Transceivers, i.e. devices in which transmitter and receiver form a structural unit and in which at least one part is used for functions of transmitting and receiving
    • H04B1/40—Circuits
    • H04B1/44—Transmit/receive switching
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/0413—MIMO systems
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/80—Services using short range communication, e.g. near-field communication [NFC], radio-frequency identification [RFID] or low energy communication
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F2200/00—Indexing scheme relating to amplifiers
    • H03F2200/111—Indexing scheme relating to amplifiers the amplifier being a dual or triple band amplifier, e.g. 900 and 1800 MHz, e.g. switched or not switched, simultaneously or not
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F2200/00—Indexing scheme relating to amplifiers
    • H03F2200/421—Multiple switches coupled in the output circuit of an amplifier are controlled by a circuit
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F2200/00—Indexing scheme relating to amplifiers
    • H03F2200/451—Indexing scheme relating to amplifiers the amplifier being a radio frequency amplifier
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F2200/00—Indexing scheme relating to amplifiers
    • H03F2200/555—A voltage generating circuit being realised for biasing different circuit elements
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F2203/00—Indexing scheme relating to amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements covered by H03F3/00
    • H03F2203/72—Indexing scheme relating to gated amplifiers, i.e. amplifiers which are rendered operative or inoperative by means of a control signal
    • H03F2203/7209—Indexing scheme relating to gated amplifiers, i.e. amplifiers which are rendered operative or inoperative by means of a control signal the gated amplifier being switched from a first band to a second band
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F2203/00—Indexing scheme relating to amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements covered by H03F3/00
    • H03F2203/72—Indexing scheme relating to gated amplifiers, i.e. amplifiers which are rendered operative or inoperative by means of a control signal
    • H03F2203/7236—Indexing scheme relating to gated amplifiers, i.e. amplifiers which are rendered operative or inoperative by means of a control signal the gated amplifier being switched on or off by putting into parallel or not, by choosing between amplifiers by (a ) switch(es)
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F2203/00—Indexing scheme relating to amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements covered by H03F3/00
    • H03F2203/72—Indexing scheme relating to gated amplifiers, i.e. amplifiers which are rendered operative or inoperative by means of a control signal
    • H03F2203/7239—Indexing scheme relating to gated amplifiers, i.e. amplifiers which are rendered operative or inoperative by means of a control signal the gated amplifier being switched on or off by putting into parallel or not, by choosing between amplifiers and shunting lines by one or more switch(es)

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Amplifiers (AREA)

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 다중 대역 증폭기는, 제1 안테나단과 연결되어 제1 주파수 대역 신호를 송수신하는 제1 증폭부, 제2 안테나단과 연결되어 제2 주파수 대역 신호를 송수신하는 제2 증폭부 및 복수의 제어전압에 따라 상기 제1 및 제2 증폭부 중 적어도 하나를 활성화시키기 위한 제어신호를 생성하는 스위치 제어부를 포함하고, 상기 제1 증폭부는, 상기 제어신호에 따라 스위칭 동작을 수행하여 상기 제1 주파수 대역 신호를 증폭하거나 상기 제1 안테나단으로 제공하며, 상기 제2 증폭부는, 상기 제어신호에 따라 스위칭 동작을 수행하여 상기 제2 주파수 대역 신호를 증폭하거나 상기 제2 안테나단으로 제공할 수 있다.

Description

다중 대역 증폭기, 다중 대역 증폭기의 제어방법 및 다중입력 다중출력 시스템의 다중 대역 증폭기 {MULTI BAND AMPLIFIER, METHOD FOR CNOTROL THEREOF AND MULTI BAND AMPLIFIER FOR MIMO}
본 발명은 다중 대역 증폭기, 다중 대역 증폭기의 제어방법 및 다중입력 다중출력 시스템의 다중 대역 증폭기에 관한 것이다.
최근 무선 통신 기술의 발달에 따라 다양한 통신 규격이 하나의 스마트(smart) 기기에 통합되고 있다. 예를 들어, 셀룰러(cellular) 방식의 경우, 2GHz 및 3GHz에 4GHz LTE가 통합되어 구현되고 있으며, 와이파이(wifi) 방식의 경우 기존의 802.11a/b/g/n에 새로운 11ac 방식이 추가되고 있다.
이때, 11ac 방식의 경우 5GHz 대역에서 20/40/80/160MHz 대역폭으로 동작되고 있다. 따라서, 기존의 2.4GHz에 5GHz 대역을 추가로 지원하는 듀얼 밴드(dual band: 2.4GHz/5GHz) 방식이 확대되고 있다.
와이파이 제품에서 알에프(RF) 성능에 영향을 주는 것은 FEM(Front-End Module)이며, 상기 FEM은 저잡음 증폭기(LNA: Low Noise Amplifier), 스위치(Switch) 및 전력 증폭기(PA: Power Amplifier)로 구성되어 있다.
이때, 종래 듀얼 밴드 방식에서 상기 저잡음 증폭기 및 스위치는 두 개의 다이(die)로 구성되어, 2.4GHz 및 5GHz에서 개별적으로 동작하는 싱글(single)구조이다.
한국 공개특허공보 제10-2010-0077726호
본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 하나의 기판 내에 두 개의 주파수 대역 신호를 서로 독립된 신호 경로로 구성하고, 최소의 제어전압을 이용하여 상기 신호 경로에 대한 스위칭 동작을 제어하는 다중 대역 증폭기, 다중 대역 증폭기의 제어방법 및 다중입력 다중출력 시스템의 다중 대역 증폭기를 제안한다.
본 발명의 제1 기술적인 측면에 따른 다중 대역 증폭기는, 제제1 안테나단과 연결되어 제1 주파수 대역 신호를 송수신하는 제1 증폭부, 제2 안테나단과 연결되어 제2 주파수 대역 신호를 송수신하는 제2 증폭부 및 복수의 제어전압에 따라 상기 제1 및 제2 증폭부 중 적어도 하나를 활성화시키기 위한 제어신호를 생성하는 스위치 제어부를 포함하고, 상기 제1 증폭부는, 상기 제어신호에 따라 스위칭 동작을 수행하여 상기 제1 주파수 대역 신호를 증폭하거나 상기 제1 안테나단으로 제공하며, 상기 제2 증폭부는, 상기 제어신호에 따라 스위칭 동작을 수행하여 상기 제2 주파수 대역 신호를 증폭하거나 상기 제2 안테나단으로 제공할 수 있다.
본 발명의 제2 기술적인 측면에 따른 다중 대역 증폭기는, 제1 안테나단과 제1 주파수 대역 신호의 송수신 경로 사이에서 스위칭 동작을 통해 상기 제1 주파수 대역 신호를 송수신하는 제1 스위치부, 제2 안테나단과 제1 주파수 대역 신호의 송수신 경로 사이에서 스위칭 동작을 통해 상기 제2 주파수 대역 신호를 송수신하는 제2 스위치부 및 상기 제1 스위치부 및 제2 스위치부 사이에 위치하며, 외부로부터 제공받은 제1 내지 제4 제어전압에 따라 상기 제1 또는 제2 스위치부의 스위칭 동작을 제어하기 위한 제1 내지 제8 제어신호를 생성하는 스위치 제어부를 포함할 수 있다.
본 발명의 제3 기술적인 측면에 따른 다중 대역 증폭기의 제어방법은, 외부로부터 제1 내지 제4 제어전압을 제공받는 단계, 상기 제1 내지 제4 제어전압에 따라 제1 내지 제8 제어신호를 생성하는 단계, 제1 및 제2 증폭부 중 적어도 하나를 상기 제1 내지 제8 제어신호에 따라 스위칭 동작을 수행하여 활성화시키는 단계 및 상기 제1 증폭부가 활성화되는 경우라면 제1 안테나단으로부터 제공되는 제1 주파수 대역 신호를 증폭하며, 상기 제2 증폭부가 활성화되는 경우라면 제2 안테나단으로부터 제공되는 제2 주파수 대역 신호를 증폭하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 제4 기술적인 측면에 따른 다중입력 다중출력(MIMO) 시스템의 다중 대역 증폭기는, 제1 안테나단으로부터 제공받은 제1 주파수 대역 신호를 증폭하는 제1 증폭부, 제2 안테나단으로부터 제공받은 제2 주파수 대역 신호를 증폭하는 제2 증폭부 및 복수의 제1유닛 제어전압에 따라 상기 제1 및 제2 증폭부 중 적어도 하나를 활성화시키기 위한 제1유닛 제어신호를 생성하는 제1 스위치 제어부를 포함하는 제1 증폭 유닛, 제3 안테나단으로부터 제공받은 제1 주파수 대역 신호를 증폭하는 제3 증폭부, 제4 안테나단으로부터 제공받은 제2 주파수 대역 신호를 증폭하는 제4 증폭부 및 복수의 제2유닛 제어전압에 따라 상기 제3 및 제4 증폭부 중 적어도 하나를 활성화시키기 위한 제2유닛 제어신호를 생성하는 제2 스위치 제어부를 포함하는 제2 증폭 유닛 및 상기 제1 및 제2 증폭 유닛과 전기적으로 접속되어, 상기 제1 및 제2 주파수 대역 신호를 송수신하는 무선통신 모듈; 을 포함하고, 상기 제1 증폭부는, 상기 제1유닛 제어신호에 따라 스위칭 동작을 수행하여 상기 제1안테나단으로 제공되는 제1 주파수 대역 신호를 증폭하고, 상기 제2 증폭부는, 상기 제1유닛 제어신호에 따라 스위칭 동작을 수행하여 상기 제2 안테나단으로부터 제공되는 제2 주파수 대역 신호를 증폭하며, 상기 제3 증폭부는, 상기 제2유닛 제어신호에 따라 스위칭 동작을 수행하여 상기 제3안테나단으로 제공되는 제3 주파수 대역 신호를 증폭하고, 상기 제4 증폭부는, 상기 제2유닛 제어신호에 따라 스위칭 동작을 수행하여 상기 제4 안테나단으로부터 제공되는 제2 주파수 대역 신호를 증폭할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 다중 대역 증폭기, 다중 대역 증폭기의 제어방법 및 다중입력 다중출력 시스템의 다중 대역 증폭기는, 최소의 제어전압으로 두 개의 주파수 대역 신호의 송수신을 제어할 수 있으며, 이에 따라, 바이패스 커패시터의 개수를 최소화할 수 있다.
또한, 하나의 기판 내에 모듈화시킴으로써, 칩 면적을 절감할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 대역 증폭기를 나타낸 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시한 다중 대역 증폭기를 보다 상세하게 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 대역 증폭기의 구성 중 제1 디코더를 나타낸 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 대역 증폭기를 나타낸 회로도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 대역 증폭기의 구성 중 제2 디코더를 나타낸 블록도이다.
도 6은 본 발명에 따른 다중 대역 증폭기가 4 가지의 제어전압을 이용하여 8가지 제어신호가 생성되는 것을 나타낸 도면이다.
도 7은 도 6에서 생성된 8가지의 제어신호를 이용하여 15가지의 제어신호가 생성되는 것을 나타낸 도면이다.
도 8은 도 7에 생성된 제어신호를 이용하여 LNA 모드를 활성화시켰을 때 로우 드롭아웃 레귤레이터(330)의 출력전압이 생성되기까지를 시뮬레이션한 결과이다.
도 9a는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 대역 증폭기와 종래 기술에 따른 증폭기(LNA/SW)를 2.4GHz 신호에서 시뮬레이션한 결과를 비교한 표이다.
도 9b는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 대역 증폭기와 종래 기술에 따른 증폭기(LNA/SW)를 5GHz 신호에서 시뮬레이션한 결과를 비교한 표이다.
도 10a는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 대역 증폭기를 Rx_5G (LNA) 모드에서 동작시켰을 때의 스타트업(startup) 시간을 나타낸 그래프이다.
도 10b는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 대역 증폭기를 Rx_5G (bypass) 모드에서 동작시켰을 때의 스타트업(startup) 시간을 나타낸 그래프이다.
도 10c는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 대역 증폭기를 Tx_5G 모드에서 동작시켰을 때의 스타트업(startup) 시간을 나타낸 그래프이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 다중 대역 증폭기의 제어방법을 나타낸 순서도이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다중입력 다중출력 시스템의 다중 대역 증폭기를 나타낸 블록도이다.
이하, 구체적인 실시형태 및 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태를 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다.
그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하고, 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었으며, 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 설명한다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 대역 증폭기를 나타낸 블록도이다.
도 1을 참조하면 본 발명에 따른 다중 대역 증폭기는, 제1 증폭부(100), 제2 증폭부(200) 및 스위치 제어부(300)를 포함할 수 있다.
제1 증폭부(100)는 제1 안테나단(10)과 접속될 수 있으며, 상기 제1 안테나단(10)으로부터 제공받은 제1 주파수 대역 신호를 증폭할 수 있다. 또한, 제1 증폭부(100)는 스위치 제어부(300)로부터 제공받은 제어신호에 따라 스위칭 동작을 수행하여 상기 제1 주파수 대역 신호를 송수신할 수 있다.
보다 상세하게는, 상기 제1 증폭부(100)는 제1 스위치부(110) 및 제1 증폭기(120)를 포함할 수 있다. 제1 스위치부(110)는 제1 안테나단(10)과 제1 증폭부(120) 사이에 위치할 수 있으며, 제1 주파수 대역 신호의 송신 및 수신 경로(Tx_1, Rx_1)를 스위칭 동작을 통해 선택할 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 스위치부(100)의 스위칭 동작을 통해 제1 증폭부(100)는 제1 주파수 대역 신호를 제1 안테나단(10)으로 송신할 수도 있으며, 제1 안테나단(10)을 통해 제공받은 제1 주파수 대역 신호를 제1 증폭기(120)를 통해 증폭할 수도 있다.
상기 제1 증폭기(120)의 일 실시예는 저잡음 증폭기가 될 수 있다. 알에프(RF) 신호 처리 회로의 수신단에서 수신되는 신호는 감쇄 또는 잡음의 영향으로 매우 낮은 전력 레벨을 가지게 된다. 따라서, 입력되는 알에프 신호(본 발명에서는 제1 및 제2 주파수 대역 신호)에 대한 증폭이 필요하다. 이때, 상기 알에프 신호는 외부에서 잡음이 많이 포함된 상태로 전달되는 것이므로, 무엇보다도 잡음을 최소화하여 증폭하는 기능이 요구된다.
따라서, 상기 제1 증폭기(120)의 경우 잡음 지수(NF)가 낮도록 동작점과 매칭 포인트를 잡아서 설계될 수 있으며, 이에 따라 제1 안테나단(11)을 통해 제공된 제1 주파수 대역 신호를 증폭할 수 있다.
한편, 상기 제1 주파수 대역 신호는 일 실시예로 5GHz 대역 신호일 수 있다.
제2 증폭부(200)는 제2 안테나단(11)과 접속될 수 있으며, 상기 제2 안테나단(11)으로부터 제공받은 제2 주파수 대역 신호를 증폭할 수 있다. 또한, 제2 증폭부(100)는 스위치 제어부(300)로부터 제공받은 제어신호에 따라 스위칭 동작을 수행하여 상기 제2 주파수 대역 신호를 송수신할 수 있다.
보다 상세하게는, 상기 제2 증폭부(200)는 제2 스위치부(210) 및 제2 증폭기(220)를 포함할 수 있다. 제2 스위치부(210)는 제2 안테나단(11)과 제2 증폭부(220) 사이에 위치할 수 있으며, 제2 주파수 대역 신호의 송신 및 수신 경로(Tx_2, Rx_2)를 스위칭 동작을 통해 선택할 수 있다.
상기 제2 증폭기(220)의 일 실시예는 저잡음 증폭기가 될 수 있으며, 상기 제1 증폭기(120)와 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
따라서, 상기 제2 증폭기(220)의 경우도 제1 증폭기(120)와 동일하게 잡음 지수(NF)가 낮도록 동작점과 매칭 포인트를 잡아서 설계될 수 있으며, 이에 따라 제2 안테나단(11)을 통해 제공된 제2 주파수 대역 신호를 제2 증폭기(220)를 통해 증폭할 수 있다.
한편, 상기 제2 주파수 대역 신호는 일 실시예로 2.4GHz 대역 신호일 수 있다.
상기 스위치 제어부(300)는 외부로부터 복수의 제어전압을 제공받을 수 있다. 이때, 복수의 제어전압은 제1 내지 제4 제어전압(VC1, VC2, VC3, VC4)을 포함할 수 있다. 이하 복수의 제어전압이 제1 내지 제4 제어전압(VC1, VC2, VC3, VC4)으로 이루어지는 것으로 설명하기로 한다.
상기 제1 내지 제4 제어전압(VC1, VC2, VC3, VC4)은 이진 비트(0, 1)로 형성될 수 있다. 스위치 제어부(300)는 외부로부터 상기 제1 내지 제4 제어전압(VC1, VC2, VC3, VC4)을 제공받아 제1 및 제2 증폭부(100, 200) 중 적어도 하나를 활성화시키기 위한 제어신호를 생성할 수 있다.
상기 제어신호를 제공받은 제1 및 제2 스위치부(110, 120)는 상기 제어신호에 따라 제1 증폭부(100) 또는 제2 증폭부(200)의 동작을 제어할 수 있다.
즉, 제1 주파수 대역 신호의 송신이 필요한 경우라면, 이에 대응되는 제어신호를 제1 증폭부(100)가 제공받아 활성화될 수 있으며, 이에 반해, 제2 증폭부(200)는 비활성화될 수 있다. 활성화된 제1 증폭부(100)는 제1 스위치부(110)의 스위칭 동작을 통해 제1 주파수 대역 신호의 송신 경로(Tx_1)를 도통하여 제1 주파수 대역 신호를 제1 안테나단(10)을 통해 출력할 수 있다.
상기 스위치 제어부(300)의 제어신호 생성에 대해서는 도 2 및 도 3을 참조하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.
도 2는 도 1에 도시한 다중 대역 증폭기를 보다 상세하게 나타낸 블록도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 다중 대역 증폭기의 구성 중 스위치 제어부(300)는 기준전압을 생성하는 기준전압 발생기(320), 상기 기준전압 발생기와 전기적으로 연결되고, 상기 기준전압에 대응되도록 입력전압을 강하하여 출력전압을 생성하는 로우 드롭아웃 레귤레이터(330, LDO) 및 상기 복수의 제어전압을 외부로부터 제공받아 제어신호를 생성하는 제1 디코더(310)를 더 포함할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 다중 대역 증폭기는 하나의 기판 상에서 제1 및 제2 증폭부(100, 200) 및 스위치 제어부(300)가 하나의 모듈로 형성되어 서로 전기적으로 접속될 수 있다.
하기의 표 1은 제1 및 제2 주파수 대역(2.4GHz, 5GHz)에 대해 종래 Single-band LNA/SW를 2개 사용한 것과 본 발명에 따른 다중 대역 증폭기를 사용한 경우에 다이 사이즈를 비교한 내용이다.
Single-band * 2 다중 대역 증폭기(본발명)
다이 사이즈 1.306mm2 1.015mm2
면적 감소율 22%
표 1을 참조하면, 본 발명에 따른 다중 대역 증폭기가 각 주파수 대역별로 LNA/SW를 각각 사용한 것에 비해 다이 사이즈가 22% 감소되는 것을 알 수 있다.
다만, 본 발명에 따른 다중 대역 증폭기는 제1 증폭부(100)와 제2 증폭부(200) 각각의 신호 전달 경로간의 아이솔레이션(Isolation) 이격거리는 유지할 필요가 있다. 따라서, IC 설계상에서도 다이(die) 크기를 최소화하고 제1 및 제2 증폭부(100, 200) 간의 신호 간섭을 줄이기 위해, 상기 스위치 제어부(300)는 상기 제1 및 제2 증폭부(100, 200)의 가운데에 위치할 수 있다.
본 발명에 따른 다중 대역 증폭기는 제1 주파수 대역(5GHz) 및 제2 주파수 대역(2.4GHz) 신호의 송수신 모드 및 블루투스 모드를 모두 지원하기 위해서는 이에 적합한 제어신호의 생성이 요구된다.
이때, 최소의 제어전압만을 이용하여 복수의 동작 모드를 지원할 필요가 있으며, 이에 본 발명에 따른 제1 디코더(310)는 Binary to demical 방식으로 구현될 수 있다. 즉, 상기 제1 디코더(310)는 외부로부터 제공받은 제1 내지 제4 제어전압(VC1, VC2, VC3, VC4)에 따라 서로 다른 복수의 비트로 이루어진 제어신호를 생성할 수 있으며, 이때, 제어신호는 8개일 수 있다.
이는 도 3 및 하기의 표 2를 참조하여 설명하기로 한다.
하기의 표 2는 제1 내지 제4 제어전압(VC1, VC2, VC3, VC4)을 제공받은 제1 디코더(310)가 각 동작 모드에 대응되는 8가지의 제어신호를 생성하는 것을 나타낸 것이다.
2진수(binary) 10진수
(demical)		 모드(mode)
VC1 VC2 VC3 VC4
1 0 0 0 8 BT(Tx)
0 1 1 1 7 Rx_5G (LNA)
0 1 1 0 6 Rx_5G (Bypass)
0 1 0 1 5 N/A
0 1 0 0 4 Tx_5G
0 0 1 1 3 Rx_2.4G (LNA)
0 0 1 0 2 Rx_2.4G (Bypass)
0 0 0 1 1 Tx_2.4G
0 0 0 0 0 All off
도 3 및 표 2를 참조할 때, 본 발명에 따른 다중 대역 증폭기는 4가지의 제어전압(VC1, VC2, VC3, VC4)을 사용하여 8가지 모드를 지원하고 있다.
이를 통해, 두 가지 주파수 대역(제1 및 제2 주파수 대역)의 증폭부를 동시에 제어할 수 있다. 또한 두 가지 주파수 대역 신호의 경로(Tx_1, Tx_2/Rx_1, Rx_2)가 서로 독립적으로 구비되어 있으므로, 두 가지 주파수 대역 신호 경로 중 하나를 선택하는 것이 아니라, 제1 디코더(310)를 통한 통합 제어로써 각각 동작하는 것도 가능하다.
한편, 도 3 및 표 2를 참조하면, 8가지의 제어신호 중 하나는 블루투스 신호이며, 일 실시예로 VC1 단자를 독립적으로 운영하는 방식을 채택할 수 있다.
종래 기술에 따른 저잡음 증폭기 및 스위치(LNA/SW)는 2.4GHz 대역 신호의 경우 블루투스, 2.4G_Tx, 2.4G_Rx
VC1 VC2 VC3 VC4
BT 1 0 0 0
Rx_2.4G (LNA) 0 1 0 0
Rx_2.4G (Bypass) 0 1 1 0
Tx_2.4G 0 0 0 1
All off 0 0 0 0
따라서, 표 3을 참조할 때, 2.4GHz 대역 신호의 5가지 모드 지원을 위해서는 4가지의 제어전압이 필요하다.
한편, 5GHz 대역 신호의 경우 5G_Tx, 5G_Rx의 2가지 경로가 존재하므로 총 3가지의 모드 지원이 필요하다(표 4 참조).
VC1 VC2 VC3
Rx_5G (LNA) 1 0 0
Rx_5G (Bypass) 1 1 0
Tx_5G 0 0 1
표 4를 참조하면, 5GHz 대역 신호의 3가지 모드 지원을 위해서는 총 3가지의 제어전압이 필요하다.
즉, single-band LNA/SW를 상기 표 2 및 표 3에서와 같이 사용하는 경우라면 총 7가지의 제어전압이 요구된다.
이에 반해 본 발명에 따른 다중 대역 증폭기는, 4가지의 제어전압 만으로도 15가지 모드 지원이 가능하며, 또한, 제어전압이 제공되는 컨트롤 단자에 필요한 바이패스 커패시터(bypass capacitor) 사용을 최소화할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 대역 증폭기를 나타낸 회로도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 다중 대역 증폭기의 구성 중 스위치 제어부(300)는 기준전압 발생기(320, BGR: BandGap Refrerence) 및 로우 드롭아웃 레귤레이터(330, LDO: Low Drop Out)를 포함할 수 있다.
종래 기술에 따른 single-band LNA/SW는 2가지의 주파수 대역(2.4GHz, 5GHz)이 개별적으로 분리되어 있으므로, 기준전압 발생기 및 로우 드롭아웃 레귤레이터가 2개가 요구되었다. 이에 반해, 본 발명에 따른 다중 대역 증폭기는 하나의 기준전압 발생기(320, BGR: BandGap Refrerence) 및 로우 드롭아웃 레귤레이터(330, LDO: Low Drop Out)를 이용하여 2가지의 증폭부(100, 200) 각각을 모두 제어할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 대역 증폭기의 구성 중 제2 디코더를 나타낸 블록도이다.
도 5b를 참조할 때, 본 발명에 따른 다중 대역 증폭기는 제2 디코더를 통해 생성된 8가지의 제어신호를 이용하여 15가지의 제어신호를 생성하여 전체 동작에 필요한 다양한 모드를 지원할 수 있다.
보다 상세히 설명하면, 본 발명에 따른 다중 대역 증폭기는, 제1 디코더(310)로부터 생성되는 제1 내지 제8 제어신호를 이용하여 제1 내지 제15 제어신호를 생성하는 제2 디코더를 더 포함할 수 있다.
특히 제2 디코더는 제1 증폭부(100), 제2 증폭부(200) 각각의 블록이 독립적으로 동작하기 위해 다양한 모드를 지원할 수 있는 제1 내지 제15 제어신호를 생성하여 제1 및 제2 스위치부(110, 210)에 제공할 수 있다.
예를 들면, 제1 주파수 대역의 LNA 모드의 경우(Rx_5G (LNA)), LNA 모드 동작을 위해서는 Rx_5G 경로를 활성화시켜야하며, 기준전압 발생기(320) 및 로우 드롭아웃 레귤레이터(330)를 동작시켜야 한다. 이 경우, 제2 주파수 대역의 Rx_2.4G 경로는 오프 상태를 유지하여야 한다.
즉, 본 발명에 따른 다중 대역 증폭기는 스위치 제어부(300)에 제공되는 제1 내지 제4 제어전압(VC1, VC2, VC3, VC4)을 이용하여, 복수의 제어신호를 생성함으로써 제1 및 제2 증폭부(100, 200)를 모두 제어할 수 있다.
도 6은 본 발명에 따른 다중 대역 증폭기가 4가지의 제어전압을 이용하여 8가지 제어신호가 생성되는 것을 나타낸 도면이다.
도 6을 참조할 때, 본 발명에 따른 다중 대역 증폭기의 스위치 제어부(300), 보다 상세하게는 제1 디코더(310)로 제공되는 4가지의 제어전압(VC1, VC2, VC3, VC4)이 8가지 모드에 대응되는 8가지의 제어신호가 생성되는 것을 확인할 수 있다.
도 7은 도 6에서 생성된 8가지의 제어신호를 이용하여 15가지의 제어신호가 생성되는 것을 나타낸 도면이다.
또한, 도 7을 참조하면, 제1 디코더(310)에서 출력되는 8가지의 제어신호를 이용하여, 본 발명에 따른 다중 대역 증폭기의 동작에 필요한 15가지의 제어신호가 생성되는 것을 알 수 있다.
도 8은 도 7에 생성된 제어신호를 이용하여 LNA 모드를 활성화시켰을 때 로우 드롭아웃 레귤레이터(330)의 출력전압이 생성되기까지를 시뮬레이션한 결과이다.
앞서 예를 들어 설명한 바와 같이, 제1 주파수 대역의 LNA 모드의 경우(Rx_5G (LNA)), LNA 모드 동작을 위해서는 Rx_5G 경로를 활성화시켜야하며, 기준전압 발생기(320) 및 로우 드롭아웃 레귤레이터(330)를 동작시켜야 한다.
이때, 기준전압 발생기(320)가 활성화된 이후, 150ns 이후 2.9V 전압이 출력되는 것을 알 수 있다.
즉, 본 발명에 따른 다중 대역 증폭기의 스위치 제어부(300)에서 소모되는 전류는 750uA 정도이며, 이때, 제1 디코더(310)에서 사용되는 전류는 0.125uA 정도이다. 즉, 제1 디코더(310)를 추가하여 사용하는 경우라도 본 발명에 따른 다중 대역 증폭기의 전류 소모에는 큰 변동이 없는 것을 알 수 있다.
도 9a는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 대역 증폭기와 종래 기술에 따른 증폭기(LNA/SW)를 2.4GHz 신호에서 시뮬레이션한 결과를 비교한 표이다.
도 9a를 참조하면, 본 발명에 따른 다중 대역 증폭기는 제2 주파수 대역(2.4GHz)에서 종래 기술에 따른 증폭기, 즉 single-band LNA/SW와 동등한 수준의 동작 특성이 나타나는 것을 알 수 있다.
도 9b는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 대역 증폭기와 종래 기술에 따른 증폭기(LNA/SW)를 5GHz 신호에서 시뮬레이션한 결과를 비교한 표이다.
도 9b를 참조하면 본 발명에 따른 다중 대역 증폭기는, 제2 주파수 대역(2.4GHz)에서와 같이 LNA 모드에서 이득(gain)이 낮아지는 것을 알 수 있다.
도 10a는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 대역 증폭기를 Rx_5G (LNA) 모드에서 동작시켰을 때의 스타트업(startup) 시간을 나타낸 그래프이다.
도 10b는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 대역 증폭기를 Rx_5G (bypass) 모드에서 동작시켰을 때의 스타트업(startup) 시간을 나타낸 그래프이다.
도 10c는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 대역 증폭기를 Tx_5G 모드에서 동작시켰을 때의 스타트업(startup) 시간을 나타낸 그래프이다.
도 10a를 참조할 때, 본 발명에 따른 다중 대역 증폭기는 Rx_5G (LNA) 모드에서는 150ns 이후로 기준전압 발생기(320)의 전압이 출력되는 것을 알 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 다중 대역 증폭기는 Rx_5G (LNA) 모드 시 스타트업 타임은 260ns인 것을 알 수 있다.
현재 와이파이 모듈에서 스위치에 요구되는 스타트업 타임은 알에프 신호 크기가 10%에서 90% 및 90%에서 10%로 변하는데 필요한 시간이 400ns이다.
따라서, 도 10a 뿐만 아니라, 도 10b 및 도 10c를 참조하면, 본 발명에 따른 다중 대역 증폭기는 스타트업 타임 특성을 만족하는 것을 알 수 있다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 다중 대역 증폭기의 제어방법을 나타낸 순서도이다.
도 11을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 다중 대역 증폭기의 제어방법은, 외부로부터 제1 내지 제4 제어전압을 제공받는 단계(S100), 상기 제1 내지 제4 제어전압에 따라 제1 내지 제8 제어신호를 생성하는 단계(S200), 제1 및 제2 증폭부(100, 200) 중 적어도 하나를 상기 제1 내지 제8 제어신호에 따라 스위칭 동작을 수행하여 활성화시키는 단계(S300) 및 상기 제1 증폭부(100)가 활성화되는지 확인하는 단계(S400)를 포함할 수 있다.
제1 증폭부(100)가 활성화되는 경우라면, 제1 안테나단(10)으로부터 제공되는 제1 주파수 대역 신호를 증폭하며(S500), 상기 제2 증폭부(200)가 활성화되는 경우라면 제2 안테나단(11)으로부터 제공되는 제2 주파수 대역 신호를 증폭할 수 있다(S600).
한편, 본 발명에 따른 다중 대역 증폭기의 제어방법은 제1 디코더(310)에 의해 제1 내지 제8 제어신호가 생성되면, 상기 제1 내지 제8 제어신호를 제공받아 제1 내지 제15 제어신호를 제2 디코더에서 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다중입력 다중출력 시스템의 다중 대역 증폭기를 나타낸 블록도이다.
도 12를 참조하면, 본 발명에 따른 다중입력 다중출력 시스템의 다중 대역 증폭기는 제1 증폭 유닛(400), 제2 증폭 유닛(500) 및 무선통신 모듈(600)을 포함할 수 있다.
상기 제1 증폭 유닛(400)은 제1 안테나단(10)으로부터 제공받은 제1 주파수 대역 신호를 증폭하는 제1 증폭부(410), 제2 안테나단(11)으로부터 제공받은 제2 주파수 대역 신호를 증폭하는 제2 증폭부(420) 및 복수의 제1유닛 제어전압에 따라 상기 제1 및 제2 증폭부(410, 420) 중 적어도 하나를 활성화시키기 위한 복수의 제1유닛 제어신호를 생성하는 제1 스위치 제어부(430)를 포함할 수 있다.
상기 제1 증폭부(410)는, 상기 제1유닛 제어신호에 따라 스위칭 동작을 수행하여 상기 제1 안테나단(10)으로 제공되는 제1 주파수 대역 신호를 증폭하고, 상기 제2 증폭부(420)는, 상기 제1유닛 제어신호에 따라 스위칭 동작을 수행하여 상기 제2 안테나단(11)으로부터 제공되는 제2 주파수 대역 신호를 증폭할 수 있다.
상기 제2 증폭 유닛(500)은 제3 안테나단(12)으로부터 제공받은 제1 주파수 대역 신호를 증폭하는 제3 증폭부(510), 제4 안테나단(13)으로부터 제공받은 제2 주파수 대역 신호를 증폭하는 제4 증폭부(520) 및 복수의 제2유닛 제어전압에 따라 상기 제1 및 제2 증폭부(510, 520) 중 적어도 하나를 활성화시키기 위한 복수의 제2유닛 제어신호를 생성하는 제2 스위치 제어부(530)를 포함할 수 있다.
상기 제3 증폭부(510)는, 상기 제2유닛 제어신호에 따라 스위칭 동작을 수행하여 상기 제3 안테나단(12)으로 제공되는 제3 주파수 대역 신호를 증폭하고, 상기 제4 증폭부(520)는, 상기 제2유닛 제어신호에 따라 스위칭 동작을 수행하여 상기 제4 안테나단(13)으로부터 제공되는 제2 주파수 대역 신호를 증폭할 수 있다.
상기 무선통신 모듈(600)은 상기 제1 및 제2 증폭 유닛(400, 500)과 전기적으로 접속되어, 상기 제1 및 제2 주파수 대역 신호를 송수신할 수 있다.
보다 상세하게는 상기 무선통신 모듈(600)은 제1 RF 모듈(610) 및 제2 RF모듈(620)을 포함할 수 있으며, 상기 제1 RF 모듈(610)은 상기 제1 증폭 유닛(400)과 연결되어 제1 및 제2 주파수 대역 신호를 송수신할 수 있다. 또한, 상기 제2 RF 모듈(620)은 상기 제2 증폭 유닛(500)과 연결되어 제1 및 제2 주파수 대역 신호를 송수신할 수 있다.
즉, 무선통신 모듈(600) 내의 2개의 RF 모듈(610, 620)이 각각 제1 및 제2 증폭 유닛(400, 500)과 연결됨으로써 2x2 다중입력 다중출력 시스템을 구성할 수 있다.
이때, 복수의 제1 및 제2 유닛 제어전압은 4가지의 제어전압(VC1, VC2, VC3, VC4)을 포함할 수 있으며, 제1 및 제2 스위치 제어부(430, 530) 각각은 상기 제1 내지 제4 제어전압(VC1, VC2, VC3, VC4)을 제공받아 서로 다른 복수의 비트로 이루어지는 8가지의 제어신호를 생성하는 제1 디코더(310)를 더 포함할 수 있다.
또한, 기준전압을 생성하는 기준전압 발생기(320) 및 상기 기준전압 발생기(320)와 전기적으로 연결되고, 상기 기준전압에 대응되도록 입력전압을 강하하여 출력전압을 생성하는 로우 드롭아웃(low dropout) 레귤레이터(330)를 각각 더 포함할 수 있다.
한편, 제1 주파수 대역 신호는 5GHz 대역 신호이며, 상기 제2 주파수 대역 신호는 2.4GHz 대역 신호일 수 있다.
도 12를 참조할 때, 본 발명에 따른 다중입력 다중출력 시스템의 다중 대역 증폭기는 2x2 환경의 다중입력 다중출력 환경에서도 적용이 가능하다. 즉, 종래 기술과 비교할 때, 본 발명에 따른 다중입력 다중출력 시스템의 다중 대역 증폭기는 외부로부터 제공받는 제어전압을 4가지로 최소화할 수 있으며, 이에 따라 제어전압 단자에 필요한 바이패스 커패시터 사용도 최소화할 수 있다.
본 발명은 상술한 실시형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니며, 첨부된 청구범위에 의해 한정하고자 한다. 따라서, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이며, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다고 할 것이다.
100: 제1 증폭부
110: 제1 스위치부
200: 제2 증폭부
210: 제2 스위치부
300: 스위치 제어부
310: 제1 디코더
320: 기준전압 발생기
330: 로우 드롭아웃 레귤레이터
400: 제1 증폭 유닛
500: 제2 증폭 유닛
600: 무선통신 모듈

Claims (21)

  1. 제1 안테나단과 연결되어 제1 주파수 대역 신호를 송수신하는 제1 증폭부;
    제2 안테나단과 연결되어 제2 주파수 대역 신호를 송수신하는 제2 증폭부; 및
    복수의 제어전압에 따라 상기 제1 및 제2 증폭부 중 적어도 하나를 활성화시키기 위한 제어신호를 생성하는 스위치 제어부; 를 포함하고,
    상기 제1 증폭부는, 상기 제어신호에 따라 스위칭 동작을 수행하여 상기 제1 주파수 대역 신호를 증폭하며,
    상기 제2 증폭부는, 상기 제어신호에 따라 스위칭 동작을 수행하여 상기 제2 주파수 대역 신호를 증폭하는 다중 대역 증폭기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 스위치 제어부는,
    상기 복수의 제어전압을 제공받아 상기 제어신호를 생성하는 제1 디코더; 를 포함하는 다중 대역 증폭기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 복수의 제어전압은 제1 내지 제4 제어전압을 포함하고,
    상기 제1 디코더는 상기 제1 내지 제4 제어전압에 따라 서로 다른 복수의 비트로 이루어지는 8가지의 제어신호를 생성하는 다중 대역 증폭기.
  4. 제3항에 있어서, 상기 8가지의 제어신호는,
    블루투스 제어신호를 포함하고,
    상기 제2 증폭부는 상기 블루투스 제어신호를 제공받아, 상기 제2 안테나단을 통해 블루투스 신호를 제공하는 다중 대역 증폭기.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제1 증폭부는,
    상기 제1 주파수 대역 신호의 수신 경로에서 상기 제1 주파수 대역 신호를 증폭하는 제1 증폭기; 및
    상기 제1 안테나단과 상기 제1 주파수 대역 신호의 송수신 경로 사이에서 스위칭 동작을 통해 상기 제1 주파수 대역 신호를 송수신하는 제1 스위치부; 를 포함하고,
    상기 제2 증폭부는, 상기 제2 주파수 대역 신호의 수신 경로에서 상기 제2 주파수 대역 신호를 증폭하는 제2 증폭기; 및
    상기 제2 주파수 대역 신호 및 블루투스 신호의 송수신 경로와 상기 제2 안테나단 사이에서 스위칭 동작을 통해 상기 제2 주파수 대역 신호 또는 상기 블루투스 신호를 송수신하는 제2 스위치부; 를 포함하는 다중 대역 증폭기.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 주파수 대역 신호는 5GHz 대역 신호이며, 상기 제2 주파수 대역 신호는 2.4GHz 대역 신호인 다중 대역 증폭기.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 증폭부, 제2 증폭부 및 상기 스위치 제어부는 하나의 기판에서 서로 전기적으로 접속되며,
    상기 스위치 제어부는 상기 제1 증폭부와 제2 증폭부 사이에 위치하는 다중 대역 증폭기.
  8. 제1 안테나단과 제1 주파수 대역 신호의 송수신 경로 사이에서 스위칭 동작을 통해 상기 제1 주파수 대역 신호를 송수신하는 제1 스위치부;
    제2 안테나단과 제1 주파수 대역 신호의 송수신 경로 사이에서 스위칭 동작을 통해 상기 제2 주파수 대역 신호를 송수신하는 제2 스위치부; 및
    상기 제1 스위치부 및 제2 스위치부 사이에 위치하며, 외부로부터 제공받은 제1 내지 제4 제어전압에 따라 제1 내지 제8 제어신호를 생성하는 스위치 제어부; 를 포함하고,
    상기 제1 및 제2 스위치부는 상기 제1 내지 제8 제어신호에 따라 스위칭 동작을 수행하는 다중 대역 증폭기.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 스위치부는 상기 제1 안테나단으로부터 제공되는 상기 제1 주파수 대역 신호를 증폭하고,
    상기 제2 스위치부는 상기 제2 안테나단으로부터 제공되는 상기 제2 주파수 대역 신호를 증폭하는 다중 대역 증폭기.
  10. 제8항에 있어서, 상기 스위치 제어부는,
    기준전압을 생성하는 기준전압 발생기;
    상기 기준전압 발생기와 전기적으로 연결되고, 상기 기준전압에 대응되도록 입력전압을 강하하여 출력전압을 생성하는 로우 드롭아웃(low dropout) 레귤레이터; 및
    상기 제1 내지 제4 제어전압을 제공받아 상기 입력전압 및 상기 출력전압에 따라 상기 제1 내지 제8 제어신호를 생성하는 제1 디코더; 를 포함하는 다중 대역 증폭기.
  11. 제10항에 있어서, 상기 스위치 제어부는,
    상기 제1 디코더와 전기적으로 연결되고, 상기 제1 내지 제8 제어신호를 제공받아 제1 내지 제15 제어신호를 생성하는 제2 디코더; 를 더 포함하는 다중 대역 증폭기.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 제1 스위치부, 제2 스위치부 및 상기 스위치 제어부는 하나의 기판 상에 서로 전기적으로 접속되는 다중 대역 증폭기.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 제1 주파수 대역 신호는 5GHz 대역 신호이며, 상기 제2 주파수 대역 신호는 2.4GHz 대역 신호인 다중 대역 증폭기.
  14. 외부로부터 제1 내지 제4 제어전압을 제공받는 단계;
    상기 제1 내지 제4 제어전압에 따라 제1 내지 제8 제어신호를 생성하는 단계;
    제1 및 제2 증폭부 중 적어도 하나를 상기 제1 내지 제8 제어신호에 따라 스위칭 동작을 수행하여 활성화시키는 단계; 및
    상기 제1 증폭부가 활성화되는 경우라면 제1 안테나단으로부터 제공되는 제1 주파수 대역 신호를 증폭하며, 상기 제2 증폭부가 활성화되는 경우라면 제2 안테나단으로부터 제공되는 제2 주파수 대역 신호를 증폭하는 단계; 를 포함하는 다중 대역 증폭기의 제어방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제1 주파수 대역 신호는 5GHz 대역 신호이며, 상기 제2 주파수 대역 신호는 2.4GHz 대역 신호인 다중 대역 증폭기의 제어방법.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 제1 내지 제8 제어신호를 제공받아 제1 내지 제15 제어신호를 생성하는 단계; 를 더 포함하는 다중 대역 증폭기의 제어방법.
  17. 제1 안테나단으로부터 제공받은 제1 주파수 대역 신호를 증폭하는 제1 증폭부, 제2 안테나단으로부터 제공받은 제2 주파수 대역 신호를 증폭하는 제2 증폭부 및 복수의 제1유닛 제어전압에 따라 상기 제1 및 제2 증폭부 중 적어도 하나를 활성화시키기 위한 제1유닛 제어신호를 생성하는 제1 스위치 제어부를 포함하는 제1 증폭 유닛;
    제3 안테나단으로부터 제공받은 제1 주파수 대역 신호를 증폭하는 제3 증폭부, 제4 안테나단으로부터 제공받은 제2 주파수 대역 신호를 증폭하는 제4 증폭부 및 복수의 제2유닛 제어전압에 따라 상기 제3 및 제4 증폭부 중 적어도 하나를 활성화시키기 위한 제2유닛 제어신호를 생성하는 제2 스위치 제어부를 포함하는 제2 증폭 유닛; 및
    상기 제1 및 제2 증폭 유닛과 전기적으로 접속되어, 상기 제1 및 제2 주파수 대역 신호를 송수신하는 무선통신 모듈; 을 포함하고,
    상기 제1 증폭부는, 상기 제1유닛 제어신호에 따라 스위칭 동작을 수행하여 상기 제1안테나단으로 제공되는 제1 주파수 대역 신호를 증폭하고, 상기 제2 증폭부는, 상기 제1유닛 제어신호에 따라 스위칭 동작을 수행하여 상기 제2 안테나단으로부터 제공되는 제2 주파수 대역 신호를 증폭하며,
    상기 제3 증폭부는, 상기 제2유닛 제어신호에 따라 스위칭 동작을 수행하여 상기 제3안테나단으로 제공되는 제3 주파수 대역 신호를 증폭하고, 상기 제4 증폭부는, 상기 제2유닛 제어신호에 따라 스위칭 동작을 수행하여 상기 제4 안테나단으로부터 제공되는 제2 주파수 대역 신호를 증폭하는 다중입력 다중출력(MIMO) 시스템의 다중 대역 증폭기.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 스위치 제어부 각각에 제공되는 복수의 제1유닛 및 제2유닛 제어전압은, 4가지의 제어전압을 포함하는 다중입력 다중출력(MIMO) 시스템의 다중 대역 증폭기.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 스위치 제어부는, 상기 4가지의 제어전압을 제공받아 서로 다른 복수의 비트로 이루어지는 8가지의 제어신호를 생성하는 제1 디코더; 를 포함하는 다중입력 다중출력(MIMO) 시스템의 다중 대역 증폭기.
  20. 제17항에 있어서,
    상기 제1 주파수 대역 신호는 5GHz 대역 신호이며, 상기 제2 주파수 대역 신호는 2.4GHz 대역 신호인 다중입력 다중출력(MIMO) 시스템의 다중 대역 증폭기.
  21. 제17항에 있어서, 상기 제1 및 제2 스위치 제어부 각각은,
    기준전압을 생성하는 기준전압 발생기; 및
    상기 기준전압 발생기와 전기적으로 연결되고, 상기 기준전압에 대응되도록 입력전압을 강하하여 출력전압을 생성하는 로우 드롭아웃(low dropout) 레귤레이터; 를 더 포함하는 다중입력 다중출력(MIMO) 시스템의 다중 대역 증폭기.
KR1020140071133A 2014-06-12 2014-06-12 다중 대역 증폭기, 다중 대역 증폭기의 제어방법 및 다중입력 다중출력 시스템의 다중 대역 증폭기 KR101709828B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140071133A KR101709828B1 (ko) 2014-06-12 2014-06-12 다중 대역 증폭기, 다중 대역 증폭기의 제어방법 및 다중입력 다중출력 시스템의 다중 대역 증폭기
US14/616,591 US9467102B2 (en) 2014-06-12 2015-02-06 Multi-band amplifier, method for controlling thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140071133A KR101709828B1 (ko) 2014-06-12 2014-06-12 다중 대역 증폭기, 다중 대역 증폭기의 제어방법 및 다중입력 다중출력 시스템의 다중 대역 증폭기

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150142391A true KR20150142391A (ko) 2015-12-22
KR101709828B1 KR101709828B1 (ko) 2017-02-23

Family

ID=54837026

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140071133A KR101709828B1 (ko) 2014-06-12 2014-06-12 다중 대역 증폭기, 다중 대역 증폭기의 제어방법 및 다중입력 다중출력 시스템의 다중 대역 증폭기

Country Status (2)

Country Link
US (1) US9467102B2 (ko)
KR (1) KR101709828B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017175964A1 (ko) * 2016-04-08 2017-10-12 삼성전자주식회사 안테나를 제어하기 위한 방법 및 그 전자 장치

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100077726A (ko) 2008-12-29 2010-07-08 한국과학기술원 통합 대역 저잡음 증폭기
KR20130005852A (ko) * 2011-07-07 2013-01-16 삼성전기주식회사 다중 입력 다중 출력 무선 통신 장치 및 방법
US20130052968A1 (en) * 2011-08-30 2013-02-28 Skyworks Solutions, Inc. Reduced clock feed-through systems, methods and apparatus
KR20130117404A (ko) * 2012-04-17 2013-10-28 삼성전자주식회사 휴대 단말기의 안테나 장치

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050043525A (ko) 2003-11-06 2005-05-11 삼성전기주식회사 쿼드밴드 안테나 스위칭 장치
JP2006237711A (ja) * 2005-02-22 2006-09-07 Renesas Technology Corp マルチバンド低雑音増幅器、マルチバンド低雑音増幅器モジュール、無線用半導体集積回路およびマルチバンドｒｆモジュール
JP5136834B2 (ja) * 2007-10-16 2013-02-06 株式会社村田製作所 Ｒｆ電力増幅装置およびｒｆ電力増幅器の電源電圧を制御する電源供給回路
KR101201207B1 (ko) * 2008-12-02 2012-11-15 한국전자통신연구원 다중밴드 ｏｆｄｍ 시스템의 수신기에서 이득 제어 장치 및방법
US9124228B2 (en) * 2013-04-04 2015-09-01 Qualcomm Incorporated Amplifiers with boosted or deboosted source degeneration inductance

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100077726A (ko) 2008-12-29 2010-07-08 한국과학기술원 통합 대역 저잡음 증폭기
KR20130005852A (ko) * 2011-07-07 2013-01-16 삼성전기주식회사 다중 입력 다중 출력 무선 통신 장치 및 방법
US20130052968A1 (en) * 2011-08-30 2013-02-28 Skyworks Solutions, Inc. Reduced clock feed-through systems, methods and apparatus
KR20130117404A (ko) * 2012-04-17 2013-10-28 삼성전자주식회사 휴대 단말기의 안테나 장치

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017175964A1 (ko) * 2016-04-08 2017-10-12 삼성전자주식회사 안테나를 제어하기 위한 방법 및 그 전자 장치
US11251540B2 (en) 2016-04-08 2022-02-15 Samsung Electronics Co., Ltd. Method for controlling antenna and electronic device thereof

Also Published As

Publication number Publication date
KR101709828B1 (ko) 2017-02-23
US20150365054A1 (en) 2015-12-17
US9467102B2 (en) 2016-10-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9806676B2 (en) Power amplification system with programmable load line
KR102414077B1 (ko) 셀 방식 대역들의 반송파 집성을 위한 무선 주파수 전단 아키텍처
US10469033B2 (en) Power amplification module
US10840810B2 (en) Devices and methods related to boost supply for low battery 2G bias support
CN106160756B (zh) 射频前端发射方法及发射模块、芯片和通信终端
CN113676209B (zh) 放大器模组、射频系统及通信设备
US10615758B2 (en) Multi-mode power amplifier module
EP3331168B1 (en) Communication system with switchable devices
US9397710B2 (en) Power amplifier module
KR20180115219A (ko) 전력 증폭 모듈 및 고주파 모듈
WO2023016199A1 (zh) 射频系统和通信设备
CN113659995B (zh) 射频系统和通信设备
US9973154B2 (en) Dual output RF LNA
EP3357164B1 (en) Front-end circuitry for multiband frequency management
KR102185066B1 (ko) 프론트 엔드 모듈
US20060035667A1 (en) Multi band mobile communications terminal
US20110021245A1 (en) Mobile-phone terminal, and high-frequency multiplexing and switching system
US10135398B2 (en) Power amplification module
KR101709828B1 (ko) 다중 대역 증폭기, 다중 대역 증폭기의 제어방법 및 다중입력 다중출력 시스템의 다중 대역 증폭기
JP2011182271A (ja) 無線送信回路、無線通信機器及びそれらに用いる無線送信回路の構成方法
US11277165B2 (en) Radio frequency front-end transmission module, chip, and communications terminal
CN106100591B (zh) 一种高效率低谐波的功率放大器及其移动终端
CN114337694A (zh) 射频L-PA Mid器件、射频收发系统和通信设备
US10567018B2 (en) Current-to-voltage converter providing variable bandwidth and apparatus including the same
CN114285423A (zh) 射频L-PA Mid器件、射频收发系统和通信设备

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200102

Year of fee payment: 4