KR20190003797A

KR20190003797A - 무결 신호 결합기

Info

Publication number: KR20190003797A
Application number: KR1020187037079A
Authority: KR
Inventors: 스테판 리차드 마리 록지시아크
Original assignee: 스카이워크스 솔루션즈, 인코포레이티드
Priority date: 2015-05-28
Filing date: 2016-06-07
Publication date: 2019-01-09
Also published as: US11082077B2; KR102507772B1; US20200136665A1; WO2017204833A1; KR20230038305A; CN109417397A; US10447322B2; US10009054B2; US20160352374A1; US9838056B2; US20160352373A1; US20180205404A1

Abstract

무결 신호 결합기(integrous signal combiner)를 포함하는 프론트-엔드 모듈(FEM; front-end module)이 개시된다. 무결 신호 결합기는 수신된 신호를 처리할 수 있고, 집성 캐리어 신호(aggregate carrier signal)를 형성하는 복수의 신호 대역의 재결합 전에 신호 잡음을 필터링하기 위해 한 세트의 공진 회로들을 이용할 수 있다. 이들 공진 회로들은 한 세트의 저잡음 증폭기들 이후에 배치될 수 있고 한 세트의 신호 경로들 각각 내에서 잡음 및 기생 부하를 더욱 효과적으로 감소시키는데 이용될 수 있다. 각각의 공진 회로는, 공진 회로를 포함하는 신호 경로의 신호와 결합되는 신호에 대한 대역폭에 관련된 잡음을 필터링하도록 구성될 수 있다. 일부 구현에서, 무결 신호 결합기는 재구성가능하거나 동적으로 구성가능할 수 있는 공진 회로들을 갖는 튜닝가능한 무결 신호 결합기일 수 있다.

Description

무결 신호 결합기

관련 출원

본 출원은 이하의 2개 출원의 개시내용을 전체적으로 참조로 본 명세서에 포함한다 : 2016년 5월 27일 출원된 발명의 명칭이 "INTEGROUS SIGNAL COMBINER"인 미국 출원 제15/166,930호, 및 2016년 5월 27일 출원된 발명의 명칭이 "IMPEDANCE MATCHING INTEGROUS SIGNAL COMBINER"인 미국 출원 제15/167,130호.

기술적 분야

본 개시내용은 캐리어 집성(carrier aggregation)에 관한 것으로, 특히, 수신된 다중대역 신호(multiband signal)를 처리하는 것에 관한 것이다.

종종, 무선 통신은 특정한 통신 대역을 따라 신호를 전송 및 수신하는 것을 수반한다. 그러나, 일부 경우에는, 무선 통신은, 때때로 다중대역 통신이라 지칭되는 복수의 통신 대역의 이용을 수반할 수 있고 다중대역 신호 처리를 수반할 수 있다. 일반적으로, 무선 디바이스가 다중대역 신호를 수신하면, 무선 디바이스는 구성요소 신호들을 집성시키기 위해 캐리어 집성을 수행할 것이다. 이것은 더 넓은 대역폭을 야기할 수 있고, 더 높은 데이터 레이트로 데이터 또는 통신 신호를 수신하는 것이 가능하다.

본 개시내용의 시스템, 방법 및 디바이스 각각은 혁신적인 양태를 가지며, 이들 중 하나만이 본 명세서에 개시된 바람직한 속성 전부를 단독으로 담당하는 것은 아니다. 본 명세서에서 설명되는 주제의 하나 이상의 구현의 상세사항이 첨부된 도면과 이하의 상세한 설명에서 개시된다.

본 개시내용의 소정 양태는 무결 신호 결합기에 관한 것이다. 무결 신호 결합기는 복수의 입력을 포함할 수 있고, 각각의 입력은 복수의 입력 중 다른 입력들과는 상이한 주파수의 신호를 수신하도록 구성된다. 또한, 무결 신호 결합기는 무결 신호를 후속 처리 블록에 제공하도록 구성된 출력을 포함할 수 있다. 또한, 무결 신호 결합기는 복수의 저잡음 증폭기(LNA; low noise amplifier) 및 복수의 공진 회로를 포함할 수 있다. 일부 구현에서, 각각의 공진 회로는 복수의 LNA 중의 상이한 LNA에 대응한다.

일부 실시예에서, 후속 처리 블록은 트랜시버이다. 또한, 소정 설계에서, 무결 신호 결합기는 복수의 무결 신호를 결합하도록 구성된 결합기를 포함한다. 복수의 무결 신호 중의 무결 신호들의 각각 또는 적어도 일부는, 복수의 공진 회로 중의 상이한 공진 회로에 의해 출력될 수 있다. 일부 경우에, 무결 신호는 복수의 통신 대역으로부터 생성된 결합된 신호이다. 다른 경우에, 무결 신호는 단일 통신 대역으로부터 형성된다.

일부 실시예에서, 복수의 공진 회로 중의 적어도 하나의 공진 회로는, 닫힐 때 적어도 하나의 공진 회로가 바이패스되게 하는 스위치를 포함한다. 또한, 소정 구현에서, 무결 신호 결합기는, 복수의 LNA 중의 LNA와 복수의 공진 회로 중의 대응하는 공진 회로 사이에 스위치를 포함한다. 이 스위치는, 대응하는 공진 회로와, 대응하는 공진 회로를 바이패스하는 바이패스 경로 사이에서 스위칭하도록 구성될 수 있다. 또한, 복수의 공진 회로 중의 적어도 하나의 공진 회로는, 적어도 하나의 공진 회로가 동적으로 조정될 수 있게 하는 스위칭형 커패시터를 포함할 수 있다.

본 개시내용의 다른 양태는 프론트-엔드 모듈(FEM)에 관한 것이다. FEM은 다이버시티 안테나로부터 신호를 수신하고 그 신호를 복수의 통신 대역에 대응하는 복수의 신호 부분으로 분할하도록 구성된 멀티플렉서 네트워크를 포함할 수 있다. 또한, FEM은 복수의 입력에서 복수의 통신 대역을 수신하도록 구성된 무결 신호 결합기를 포함할 수 있다. 입력들의 각각 또는 적어도 일부는, 복수의 통신 대역 중의 상이한 통신 대역과 연관된 신호 부분을 수신할 수 있다. 또한, 무결 신호 결합기는 복수의 입력, 및 무결 신호를 후속 처리 블록에 제공하도록 구성된 출력을 포함할 수 있다. 또한, 무결 신호 결합기는 복수의 저잡음 증폭기(LNA) 및 복수의 공진 회로를 포함할 수 있다. 공진 회로들의 각각 또는 적어도 일부는 복수의 LNA 중의 상이한 LNA에 대응할 수 있다.

소정 실시예에서, FEM은 멀티플렉서 네트워크와 무결 신호 결합기 사이에 배치된 복수의 필터를 더 포함할 수 있다. 복수의 필터 중의 필터들의 각각 또는 적어도 일부는, 복수의 신호 부분 중의 상이한 신호 부분을 수신할 수 있고, 수신된 신호 부분으로부터 대역외 신호들을 제거하도록 구성될 수 있다. 게다가, 무결 신호 결합기는, 일부 구현에서, 복수의 무결 신호를 결합하도록 구성된 결합기를 더 포함한다. 복수의 무결 신호 중의 무결 신호들의 각각 또는 적어도 일부는, 복수의 공진 회로 중의 상이한 공진 회로에 의해 출력될 수 있다. 일부 경우에서, 무결 신호는 복수의 통신 대역으로부터 생성된 다중대역 신호이다.

일부 구현에서, 복수의 공진 회로 중의 적어도 하나의 공진 회로는, 닫힐 때 적어도 하나의 공진 회로의 필터 회로가 바이패스되게 하는 바이패스 스위치를 포함한다. 게다가, 무결 신호 결합기는 복수의 LNA 중의 LNA와 복수의 공진 회로 중의 대응하는 공진 회로 사이에 스위치를 더 포함할 수 있다. 스위치는, 대응하는 공진 회로를 포함하는 신호 경로와 대응하는 공진 회로를 포함하지 않는 바이패스 경로 사이에서 스위칭하도록 구성될 수 있다. 일부 경우에, 복수의 공진 회로 중의 적어도 하나의 공진 회로는 적어도 하나의 공진 회로가 동적으로 조정될 수 있게 하는 조정가능한 커패시터를 포함할 수 있다.

본 개시내용의 일부 양태는 무선 디바이스에 관한 것이다. 무선 디바이스는, 기지국으로부터 캐리어 집성된(CA) 신호를 수신하도록 구성된 안테나와, 멀티플렉서 네트워크 및 무결 신호 결합기를 포함하는 프론트 엔드 모듈(FEM)을 포함할 수 있다. 멀티플렉서 네트워크는, 안테나에서 수신된 CA 신호를 복수의 통신 대역에 대응하는 복수의 신호 부분으로 분할하도록 구성될 수 있다. 무결 신호 결합기는, 복수의 입력에서 복수의 통신 대역을 수신하도록 구성될 수 있다. 입력들의 각각 또는 적어도 일부는 복수의 통신 대역 중의 상이한 통신 대역과 연관된 신호 부분을 수신할 수 있다. 무결 신호 결합기는, 복수의 입력, 무결 신호를 후속 처리 블록에 제공하도록 구성된 출력, 복수의 저잡음 증폭기(LNA), 및 복수의 공진 회로를 포함할 수 있다. 공진 회로들의 각각 또는 적어도 일부는 복수의 LNA 중의 상이한 LNA에 대응할 수 있다.

일부 실시예에서, 안테나는 다이버시티 안테나이고, FEM은 다이버시티 FEM이다. 또한, FEM은 멀티플렉서 네트워크와 무결 신호 결합기 사이에 배치된 복수의 필터를 더 포함할 수 있다. 복수의 필터 중의 필터들의 각각 또는 적어도 일부는, 복수의 신호 부분 중의 상이한 신호 부분을 수신할 수 있고, 수신된 신호 부분으로부터 잡음 성분들을 제거하도록 구성될 수 있다. 일부 경우에, 복수의 공진 회로의 각각 또는 적어도 일부는 FEM이 안테나로부터 단일 대역 신호를 수신할 때 비활성화될 수 있다. 복수의 공진 회로 중의 적어도 하나의 공진 회로는, 적어도 하나의 공진 회로가 동적으로 튜닝될 수 있게 하는 조정가능한 회로 요소를 포함할 수 있다.

본 개시내용의 소정 양태는 무결 신호 결합기에 관한 것이다. 무결 신호 결합기는, 제1 대역폭의 제1 수신 신호를 처리하여 제1 증폭된 수신 신호를 획득하도록 구성된 제1 저잡음 증폭기(LNA)를 포함할 수 있다. 또한, 무결 신호 결합기는, 제2 대역폭의 제2 수신 신호를 처리하여 제2 증폭된 수신 신호를 획득하도록 구성된 제2 LNA를 포함할 수 있다. 또한, 무결 신호 결합기는 제1 LNA와 전기적으로 통신하는 제1 공진 회로를 포함할 수 있다. 제1 공진 회로는 적어도 제2 대역폭에 대응하는 제1 증폭된 수신 신호 내의 잡음을 필터링하도록 구성될 수 있다. 또한, 무결 신호 결합기는 제2 LNA와 전기적으로 통신하는 제2 공진 회로를 포함할 수 있다. 제2 공진 회로는 적어도 제1 대역폭에 대응하는 제2 증폭된 수신 신호 내의 잡음을 필터링하도록 구성될 수 있다.

일부 구현에서, 제1 공진 회로는 또한, 바이패스 모드에서 동작하도록 구성가능하다. 또한, 무결 신호 결합기는 적어도 제1 증폭된 수신 신호와 제2 증폭된 수신 신호를 결합하도록 구성된 결합기를 더 포함할 수 있다. 또한, 무결 신호 결합기는 적어도 제1 공진 회로 및 제2 공진 회로의 임피던스를 정합하도록 구성된 임피던스 정합 네트워크를 포함할 수 있다. 또한, 임피던스 정합 네트워크는 적어도 제1 증폭된 수신 신호와 제2 증폭된 수신 신호를 결합할 수 있다.

일부 실시예에서, 무결 신호 결합기는 제3 대역폭의 제3 수신 신호를 처리하여 제3 증폭된 수신 신호를 획득하도록 구성된 제3 LNA를 포함할 수 있다. 또한, 무결 신호 결합기는 제3 LNA와 전기적으로 통신하는 제3 공진 회로를 포함할 수 있다. 제3 공진 회로는, 제1 대역폭 또는 제2 대역폭 중 적어도 하나에 대응하는 제3 증폭된 수신 신호 내의 잡음을 필터링하도록 구성될 수 있다. 일부 경우에, 제3 LNA는 공진 회로와 전기적으로 통신하지 않는다. 또한, 일부 경우에, 제3 LNA는 또한, 제1 대역폭 또는 제2 대역폭 중 적어도 하나에 대응하는 제3 증폭된 수신 신호 내의 잡음의 필터링없이 제3 증폭된 수신 신호를 트랜시버에 제공하도록 구성된다. 일부 경우에, 제1 LNA, 제2 LNA, 또는 제3 LNA 중 적어도 하나는 비활성이도록 구성되는 반면, 제1 LNA, 제2 LNA 또는 제3 LNA 중 적어도 하나의 다른 LNA는 활성이도록 구성된다.

소정의 구현에서, 제1 공진 회로는 제1 필터를 포함하고 제2 공진 회로는 제2 필터를 포함한다. 또한, 제1 공진 회로는 제1 세트의 스위칭형 커패시터들을 포함할 수 있고 제2 공진 회로는 제2 세트의 스위칭형 커패시터들을 포함할 수 있다.

본 개시내용의 일부 다른 양태는 프론트-엔드 모듈(FEM)에 관한 것이다. FEM은 무결 신호 결합기 및 임피던스 정합 네트워크를 포함할 수 있다. 무결 신호 결합기는, 제1 대역폭의 제1 수신 신호를 처리하여 제1 증폭된 수신 신호를 획득하도록 구성된 제1 저잡음 증폭기(LNA), 및 제2 대역폭의 제2 수신 신호를 처리하여 제2 증폭된 수신 신호를 획득하도록 구성된 제2 LNA를 포함할 수 있다. 또한, 무결 신호 결합기는 제1 LNA와 전기적으로 통신하는 제1 공진 회로를 포함할 수 있다. 제1 공진 회로는 적어도 제2 대역폭에 대응하는 제1 증폭된 수신 신호 내의 잡음을 필터링하도록 구성될 수 있다. 또한, 무결 신호 결합기는 제2 LNA와 전기적으로 통신하는 제2 공진 회로를 포함할 수 있다. 제2 공진 회로는 적어도 제1 대역폭에 대응하는 제2 증폭된 수신 신호 내의 잡음을 필터링하도록 구성될 수 있다. 또한, 임피던스 정합 네트워크는 무결 신호 결합기와 통신할 수 있고, 적어도 제1 공진 회로 및 제2 공진 회로의 임피던스를 정합시키도록 구성될 수 있다.

소정 실시예에서, 임피던스 정합 네트워크는 또한, 적어도 제1 증폭된 신호와 제2 증폭된 신호를 결합하도록 구성된다. 또한, 제1 공진 회로는 또한, 바이패스 모드에서 동작하도록 구성될 수 있다. 또한, 제1 공진 회로는, 무결 신호 결합기가 동적으로 튜닝될 수 있게 하는 적어도 하나의 구성가능한 요소를 포함할 수 있다.

본 개시내용의 추가 양태는, 안테나 및 프론트-엔드 모듈을 포함하는 무선 디바이스에 관한 것이다. 안테나는, 적어도 제1 대역폭의 제1 신호 및 제2 대역폭의 제2 신호를 포함하는 다중대역 신호를 수신하도록 구성될 수 있다. 또한, FEM은 안테나와 전기적으로 통신할 수 있고, 무결 신호 결합기를 포함할 수 있다. 무결 신호 결합기는, 제1 저잡음 증폭기(LNA), 제2 LNA, 제1 LNA와 전기적으로 통신하는 제1 공진 회로, 및 제2 LNA와 전기적으로 통신하는 제2 공진 회로를 포함할 수 있다. 제1 LNA는 제1 신호를 처리하여 제1 증폭된 신호를 획득하도록 구성될 수 있다. 또한, 제2 LNA는 제2 신호를 처리하여 제2 증폭된 신호를 획득하도록 구성될 수 있다. 제1 공진 회로는, 적어도 제2 대역폭에 대응하는 제1 증폭된 신호 내의 잡음을 필터링하도록 구성될 수 있고, 제2 공진 회로는 적어도 제1 대역폭에 대응하는 제2 증폭된 신호 내의 잡음을 필터링하도록 구성될 수 있다.

소정 구현에서, 제1 공진 회로는 또한, 바이패스 모드에서 동작하도록 구성가능하다. 또한, 무결 신호 결합기는 적어도 제1 증폭된 신호와 제2 증폭된 신호를 결합하도록 구성된 결합기를 더 포함할 수 있다. 또한, 소정 실시예에서, 무결 신호 결합기는 적어도 제1 공진 회로 및 제2 공진 회로의 임피던스를 정합하도록 구성된 임피던스 정합 네트워크를 포함할 수 있다. 또한, 임피던스 정합 회로는 적어도 제1 증폭된 신호와 제2 증폭된 신호를 결합할 수 있다.

일부 실시예에서, 다중대역 신호는 제3 대역폭의 제3 신호를 더 포함하고, 무결 신호 결합기는 제3 신호를 처리하여 제3 증폭된 신호를 획득하도록 구성된 제3 LNA를 더 포함한다. 무결 신호 결합기는 제3 LNA와 전기적으로 통신하는 제3 공진 회로를 더 포함할 수 있다. 제3 공진 회로는, 제1 대역폭 또는 제2 대역폭 중 적어도 하나에 대응하는 제3 증폭된 신호 내의 잡음을 필터링하도록 구성될 수 있다. 또한, 무선 디바이스는 FEM과 전기적으로 통신하는 트랜시버를 더 포함할 수 있다. 일부 이러한 실시예에서, 제3 LNA는 또한, 제1 대역폭 또는 제2 대역폭 중 적어도 하나에 대응하는 제3 증폭된 신호 내의 잡음이 필터링되지 않고서 제3 증폭된 신호를 트랜시버에 제공하도록 구성된다. 소정 실시예들에서, 제1 LNA, 제2 LNA, 또는 제3 LNA 중 적어도 하나는 비활성이도록 구성되는 반면, 제1 LNA, 제2 LNA, 또는 제3 LNA 중 적어도 하나의 다른 LNA는 활성이도록 구성된다. 또한, 제1 공진 회로는 제1 세트의 스위칭형 커패시터들을 포함할 수 있고 제2 공진 회로는 제2 세트의 스위칭형 커패시터들을 포함할 수 있다.

본 개시내용의 소정의 추가적인 양태들에서, 다중대역 신호를 처리하는 방법이 개시된다. 이 방법은 무선 디바이스의 안테나에서 다중대역 신호를 수신하는 단계를 포함할 수 있다. 또한, 다중대역 신호는 적어도 제1 대역폭의 제1 신호와 제2 대역폭의 제2 신호를 포함할 수 있다. 또한, 이 방법은, 제1 신호를 증폭하여 제1 증폭된 신호를 획득하는 단계와, 제2 대역폭에 기초하여 제1 증폭된 신호로부터 잡음을 필터링하여 제1 필터링된 증폭된 신호를 획득하는 단계를 포함할 수 있다. 이 방법은, 제2 신호를 증폭하여 제2 증폭된 신호를 획득하는 단계 및 제1 대역폭에 기초하여 제2 증폭된 신호로부터 잡음을 필터링하여 제2 필터링된 증폭된 신호를 획득하는 단계를 더 포함할 수 있다. 또한, 이 방법은 제1 필터링된 증폭된 신호와 제2 필터링된 증폭된 신호를 결합하는 단계를 포함할 수 있다.

일부 실시예에서, 이 방법은, 제1 증폭된 신호로부터 제2 대역폭과 연관된 잡음을 필터링하도록 제1 공진 회로를 구성하는 단계를 더 포함한다. 또한, 제1 공진 회로를 구성하는 단계는 제2 대역폭에 기초하여 한 세트의 스위칭형 커패시터들을 구성하는 단계를 포함할 수 있다. 일부의 경우에, 이 방법은 제2 증폭된 신호로부터 제1 대역폭과 연관된 잡음을 필터링하도록 제2 공진 회로를 구성하는 단계를 더 포함한다. 일부 경우에, 제1 신호는 제1 저잡음 증폭기(LNA)를 이용하여 증폭되고, 제2 신호는 제2 LNA를 이용하여 증폭된다.

도면들에 걸쳐, 참조 번호는 참조된 요소들간의 대응관계를 나타내기 위해 재사용된다. 도면은 본 명세서에서 설명된 본 발명의 주제의 실시예들을 예시하기 위해 제공되는 것이지 그 범위를 제한하기 위한 것이 아니다.
도 1a는 프론트 엔드 모듈을 포함하는 무선 디바이스의 한 예의 블록도이다.
도 1b는 기지국과 통신하는 도 1a의 무선 디바이스의 한 예의 블록도이다.
도 2a는 도 1a의 무선 디바이스에 포함될 수 있는 프론트 엔드 모듈의 한 예의 블록도이다.
도 2b는 도 2a의 프론트 엔드 모듈의 일부의 블록도이다.
도 3은 도 1a의 무선 디바이스에 포함될 수 있는 프론트 엔드 모듈의 또 다른 예의 블록도이다.
도 4a 내지 도 4d는, 도 2a 및 도 3의 프론트 엔드 모듈에 포함될 수 있는 공진 회로의 예에 대한 회로 개략도이다.
도 5a 내지 도 5d는 상이한 동작 대역들에 대한 공진 회로의 시뮬레이션을 그래픽으로 도시한다.
도 6은 도 1a의 무선 디바이스에 포함될 수 있는 프론트 엔드 모듈의 한 예의 회로 개략도이다.
도 7a 및 도 7b는 도 6의 회로 개략도에 대한 이득 및 잡음 지수의 시뮬레이션을 그래픽으로 도시한다.
도 8은 신호 집성을 수행하기 위한 다중대역 신호 처리 프로세스의 한 예의 플로차트이다.

서언

다중대역 캐리어 집성("CA") 또는 신호 처리에서의 하나의 문제점은, 집성 프로세스 동안 각각의 통신 대역 또는 대역폭에 대한 각각의 신호 경로로부터의 잡음을 최소화하는 것이다. 전형적으로, 신호 경로는 수신된 신호를 증폭하는 저잡음 증폭기(LNA)를 포함할 것이다. 많은 경우에, 수신된 신호는 무선 디바이스의 안테나에 의해 처음 수신될 때 무선 디바이스가 이용하기에는 너무 약하기 때문에 LNA의 이용이 종종 필요하다. 그러나, 일부 경우에, LNA는 원하는 수신 신호를 증폭할 뿐만 아니라 수신 라인 상에 있는 잡음의 일부도 역시 증폭한다. 이 문제는 캐리어 집성을 지원하는 시스템에서 악화될 수 있는데, 그 이유는, 이러한 시스템은 상이한 주파수 대역들의 신호들을 수신하고 처리하도록 구성된 복수의 라인을 포함하기 때문이다. 따라서, 한 세트의 주파수 대역들을 포함하는 하나의 CA 신호는, 상이한 세트의 주파수 대역들을 포함하는 또 다른 CA 신호에 비해 무선 디바이스의 통신 경로의 수신 라인 상에 상이한 잡음 주파수 성분들을 유발하거고/하거나 이에 의해 영향을 받을 수 있다.

다중대역 캐리어 집성에서의 또 다른 해결과제는 기생 부하(parasitic loading)의 발생이다. 다중대역 캐리어 집성의 일부 구현에서, 각각의 처리되는 통신 대역에 대해 별도의 통신 경로가 존재할 수 있다. 종종, 복수의 통신 경로가 병렬로 구성되어, 각각의 통신 경로에서 임피던스 저하가 발생할 수 있다. 결과적으로, 각각의 통신 경로를 따른 임피던스 저하는 통신 경로에서 LNA에 의한 이득 및 전력 출력의 저하를 초래할 수 있다. 신호 경로에서 잡음과 기생 부하를 최소화하는 문제를 해결하는 한 방법은, LNA 앞에 전처리 네트워크(pre-processing network)를 삽입하는 것이다. 이 전처리 네트워크는 위상 시프터(phase shifters) 또는 스위칭형 결합기(switched combiner)를 포함할 수 있다. 그러나, 신호의 전처리는 수신된 신호에 대한 신호 무결성을 감소시킬 수 있다.

본 명세서에 설명된 실시예는, 수신 신호를 처리할 수 있고 집성 캐리어 신호를 형성하는 복수의 신호 대역의 재결합 전에 신호 잡음을 필터링하는 공진 회로를 포함할 수 있는 프론트-엔드 모듈(FEM)에 관한 것이다. 공진 회로는 때때로 동조 회로 또는 탱크 회로라고도 한다. 일부 구현에서, 공진 회로는 인덕터 및 커패시터 조합(예를 들어, LC 회로)을 포함한다. 대안으로서, 또는 추가로, 공진 회로는, 수정 발진기, 표면 탄성파(SAW) 공진기, 벌크 탄성파(BAW) 공진기, 또는 수신된 신호 대역폭에 기초하여 선택적으로 구성될 수 있는 기타 임의의 유형의 공진 회로를 포함할 수 있다. 이들 공진 회로는, LNA 이후에 배치되어 신호 경로들 각각 내에서 잡음 및 기생 부하를 더욱 효과적으로 감소시키는데 이용될 수 있다. 일부 경우에, 공진 회로는 신호 경로의 임피던스를 특정한 임피던스(예를 들어, 50 Ω)에 유지함으로써 기생 부하를 감소시킬 수 있다. 본 명세서에 설명된 일부 실시예에서, FEM은 또한, 특정한 임피던스의 유지를 용이화하고/하거나 각각의 통신 경로에 걸쳐 및/또는 트랜시버 또는 수신기에 대한 것일 수 있는 FEM의 출력 경로와 임피던스를 정합하기 위한 임피던스 정합 회로를 포함할 수 있다. 각각의 공진 회로는, 공진 회로를 포함하는 신호 경로의 신호와 결합되는 신호에 대한 대역폭에 관련된 잡음을 필터링하도록 구성될 수 있다. 따라서, 예를 들어, 제1 주파수 대역의 제1 신호를 처리하기 위한 제1 신호 경로의 공진 회로는, 제1 신호와 결합될 제2 주파수 대역의 제2 신호에 대응하는 제2 주파수 대역에 관련된 잡음을 필터링하거나 감소시키도록 구성될 수 있다. 소정 실시예에서, 공진 회로는 재구성가능하거나 동적으로 구성가능할 수 있다.

유익하게는, 소정 실시예에서, 공진 회로를 재구성하는 능력은, 무선 디바이스가 각각의 지원되는 통신 대역에 대한 별개의 공진 회로를 포함하는 솔루션에 비해 공진 회로의 크기 및 복잡성을 감소시키면서 주파수 대역들의 상이한 조합들을 처리할 수 있게 한다. 또한, 소정 실시예에서, LNA에 후속하여 공진 회로를 배치하는 것은, 다른 캐리어 집성 솔루션에서 발생할 수 있는 신호 무결성의 저하를 감소시키거나 제거하고 추가적인 신호 손실을 방지한다.

예시적 무선 디바이스

도 1a는 주 프론트 엔드 모듈(FEM)(102) 및 다이버시티 FEM(134)을 포함하는 무선 디바이스(100)의 한 예의 블록도이다. 무선 디바이스(100)는 (2G, 3G, 4G 및 4G LTE 등의) 복수의 통신 표준을 지원할 수 있다. 예로서, 무선 디바이스(100)는 세계의 많은 지역들에서 이용되는 디지털 셀룰러 통신의 한 모드인 GSM(Global System for Mobile) 통신 표준을 구현할 수 있다. GSM 모드 가능형 모바일 전화는 4개의 주파수 대역 중 하나 이상에서 동작할 수 있다: 850 MHz (Tx에 대해 약 824 내지 849 MHz, Rx에 대해 869 내지 894 MHz), 900 MHz (Tx에 대해 약 880 내지 915 MHz, Rx에 대해 925 내지 960 MHz), 1800 MHz (Tx에 대해 약 1710 내지 1785 MHz, Rx에 대해 1805 내지 1880 MHz), 및 1900 MHz (Tx에 대해 약 1850 내지 1910 MHz, Rx에 대해 1930 내지 1990 MHz). GSM 대역의 변형 및/또는 지역적/국가적 구현이 또한, 세계의 상이한 지역들에서 이용된다.

코드 분할 다중 접속(CDMA)은 모바일 전화 디바이스에서 구현될 수 있는 또 다른 표준이다. 소정의 구현에서, CDMA 디바이스는, 800 MHz, 900 MHz, 1800 MHz 및 1900 MHz 대역 중 하나 이상에서 동작할 수 있는 반면, 소정의 W-CDMA 및 LTE(Long Term Evolution) 디바이스는, 예를 들어, 22개의 무선 주파수 스펙트럼 대역에 걸쳐, 일부 경우에서는 훨씬 더 많은 무선 주파수 스펙트럼 대역에 걸쳐 동작할 수 있다.

또한, 무선 디바이스(100)는 다중대역 및/또는 다중-모드 통신을 지원할 수 있다. 게다가, 무선 디바이스(100)는 무선 디바이스의 하나의 비제한적인 예일 뿐이고 무선 디바이스(100)의 다른 실시예도 가능하다는 것을 이해해야 한다.

소정 실시예에서, 주 FEM(102) 및 다이버시티 FEM(134) 외에도, 무선 디바이스(100)는, 트랜시버(104), 기저대역 서브시스템(106), 사용자 인터페이스 프로세서(108), 메모리(110), 콜 프로세서(118), 중앙 프로세서(120), 전력 관리 컴포넌트(122), 디지털 신호 프로세서(DSP)(124), 하나 이상의 주 안테나(132), 하나 이상의 다이버시티 안테나(136), 및 기타의 컴포넌트(126)를 포함할 수 있다. 이들 컴포넌트들 중 일부 또는 전부는 서로 전기적으로 접속될 수 있다. 전기적으로 접속된 컴포넌트들은 직접 접속되어 한 컴포넌트에서 다음 컴포넌트로 신호가 전달되게 할 수 있다. 대안으로서, 전기적으로 접속된 컴포넌트들은 하나 이상의 중간 컴포넌트가 2개의 컴포넌트 사이에 존재할 수 있도록 간접적으로 접속될 수 있다. 무선 디바이스(100)의 다양한 컴포넌트들 사이의 다수의 접속이 가능하고, 본 개시내용에 대한 제한이 아니라 단지 예시의 명료성을 위해 도 1a에서는 생략되어 있다. 예를 들어, 전력 관리 컴포넌트(122)는, 기저대역 서브시스템(106), 주 FEM(102), 다이버시티 FEM(134), DSP(124) 또는 기타의 컴포넌트(126)에 전기적으로 접속될 수 있다. 제2 예로서, 기저대역 서브시스템(106)은, 사용자에게 제공되거나 사용자로부터 수신된 음성 및/또는 데이터의 입력 및 출력을 가능케할 수 있는 사용자 인터페이스 프로세서(108)에 접속될 수 있다.

전형적으로, 무선 디바이스(100)는, 하나 이상의 주 안테나(132), 하나 이상의 다이버시티 안테나(136), 또는 주 안테나(132) 및 다이버시티 안테나(136)의 조합을 통해 하나 이상의 통신 신호를 수신할 수 있다. 일부 경우에, 수신된 통신 신호들 중 적어도 일부는 다중대역 신호일 수 있다. 이들 다중대역 신호들은 복수의 주파수 또는 복수의 주파수 대역의 신호들을 포함할 수 있다. 일부 경우에, 주파수 대역은 표준화된 통신 주파수와 연관될 수 있다. 예를 들어, LTE(long-term evolution) 표준의 대역 1은 2.1GHz를 중심으로 집중될 수 있다. 일부 경우에, 통신 대역은 단일 주파수로 구성될 수 있다. 그러나, 다른 경우에, 통신 대역은 소정 범위의 주파수들을 포함하는 더 큰 대역폭을 가질 수 있고 중심 주파수를 중심으로 집중된다. 따라서, LTE 표준 내의 대역 1의 예를 계속하면, 다운링크를 위한 대역은 2140 MHz를 중심으로 집중된 60 MHz의 대역폭을 가질 수 있다. 이러한 경우에, 대역 1은 2110 MHz와 2170 MHz 사이일 수 있다.

트랜시버(104)는, 주 안테나(들)(132) 및/또는 다이버시티 안테나(들)(134)을 통한 전송을 위한 RF 신호를 생성할 수 있다. 또한, 트랜시버(104)는 주 안테나(들)(132) 및/또는 다이버시티 안테나(들)(136)로부터 인입 RF 신호를 수신할 수 있다. 앞서 언급된 바와 같이, 수신된 신호들은, 이하에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 다이버시티 FEM(134)에 의해 함께 집성될 수 있는 상이한 대역들일 수 있다. RF 신호의 전송 및 수신과 연관된 다양한 기능들은, 도 1a에서 트랜시버(104)로서 집합적으로 나타낸 하나 이상의 컴포넌트에 의해 달성될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 예를 들어, 단일 컴포넌트가 전송 및 수신 기능 양쪽 모두를 제공하도록 구성될 수 있다. 또 다른 예에서, 전송 및 수신 기능들은 별개의 컴포넌트들에 의해 제공될 수 있다. 트랜시버(104)는 별개의 수신기 및 전송기를 포함할 수 있다. 일부 구현에서, 트랜시버(104)는 별개의 수신기 컴포넌트 및 별개의 전송기 컴포넌트로 대체된다. 다중-대역 신호들을 처리할 수 있는 무선 디바이스에서, 트랜시버(104)는 다이버시티 FEM(134)으로부터 집성 신호를 수신할 수 있다.

일부 경우에, 무선 디바이스(100)의 안테나들(132 및 136) 중 하나 이상은 상이한 주파수들에서 또는 상이한 주파수 범위들 내에서 전송 및/또는 수신하도록 구성될 수 있다. 또한, 안테나들 중 하나 이상은 상이한 무선 네트워크들과 동작하도록 구성될 수 있다. 따라서, 예를 들어, 하나의 주 안테나(132)는, 2G 네트워크를 통해 신호를 전송 및 수신하도록 구성될 수 있고, 또 다른 주 안테나(132)는 3G 네트워크를 통해 신호를 전송 및 수신하도록 구성될 수 있다. 일부 경우에, 복수의 안테나(132)는, 예를 들어, 2.5G 네트워크를 통해, 그러나 상이한 주파수들에서 신호를 전송 및 수신하도록 구성될 수 있다. 일부 구현에서, 다이버시티 안테나(136)는, 주 안테나(132)와 동일한 네트워크를 통해 통신할 수 있는 반면, 다른 구현에서는 다이버시티 안테나(136)는 주 안테나(132)와는 상이한 네트워크 또는 상이한 주파수를 통해 통신하도록 구성될 수 있다.

도 1a에서, 하나 이상의 통신 신호는, 하나 이상의 전송 경로를 통해 트랜시버(104)와 주 안테나(132) 및/또는 다이버시티 FEM(134) 사이에서 전달될 수 있다. 상이한 수신 전송 경로들은 상이한 대역들과 연관된 경로들을 나타낼 수 있다. 또한, 도시되지는 않았지만, 트랜시버(104)와 다이버시티 FEM(134) 사이에 하나 이상의 전송 경로가 역시 존재할 수도 있다.

다이버시티 FEM(134)은 다이버시티 안테나(들)(136)을 이용하여 수신된 및/또는 전송된 신호를 처리하는데 이용될 수 있다. 소정 구성에서, 다이버시티 FEM(134)은, 필터링, 증폭, 스위칭 및/또는 다른 처리를 제공하는데 이용될 수 있다. 또한, 다이버시티 FEM(134)은, 신호를 트랜시버(104)에 제공할 수 있는 안테나 스위치 모듈(미도시)에 신호를 제공하기 전에 신호를 처리하는데 이용될 수 있다. 일부 경우에, 다이버시티 FEM(134)은, 하나 이상의 다이버시티 안테나(136)를 통해 수신 및/또는 전송될 수 있는, 고 대역(HB), 중 대역(MB) 및/또는 저 대역(LB) 신호들 사이에서 스위칭하기 위한 다수의 스위치를 포함할 수 있다.

일부 구현에서, 무선 디바이스(100)는, 주 안테나(132)와 다이버시티 안테나(136) 사이에, 및 주 FEM(102)과 다이버시티 FEM(134) 사이에, 안테나 스위치 모듈을 더 포함할 수 있다. 안테나 스위치 모듈은, 수신된 신호 및/또는 예를 들어 콜 프로세서(118)로부터의 제어 신호에 기초하여, 수신된 신호를 주 안테나(132)로부터 주 FEM(102)으로 제공할지 또는 수신된 신호를 다이버시티 안테나(136)로부터 다이버시티 FEM(134)으로 제공할지를 결정할 수 있다. 소정 실시예에서, 무선 디바이스(100)는 단일 FEM을 포함할 수 있고, 안테나 스위치 모듈은 수신된 신호를 주 안테나(132) 또는 다이버시티 안테나(136)로부터 FEM으로 제공할지를 결정할 수 있다.

트랜시버(104)는 하나 이상의 사용자 인터페이스 요소에 의한 처리에 적합한 데이터 및/또는 음성 신호와 트랜시버(104)에 의한 처리에 적합한 RF 신호 사이의 변환을 제공하도록 구성된 기저대역 서브시스템(106)과 상호작용할 수 있다. 트랜시버(104)는 또한, 무선 디바이스(100)의 동작을 위한 전력을 관리하도록 구성된 전력 관리 컴포넌트(122)에 전기적으로 접속될 수도 있다. 이러한 전력 관리는 또한, 특히, 기저대역 서브시스템(106)과 FEM들(102 및 136)의 동작을 제어할 수 있다. 또한, 전력 관리 컴포넌트(122)는, 전력 증폭기 또는 LNA에 전압을 제공하기 전에 전압을 부스팅할 수 있는, 스위치 모드 부스트 변환기(미도시)에 공급 전압을 제공할 수 있다. 전력 관리 컴포넌트(122)는 배터리 등의 전원을 포함할 수도 있다는 점을 역시 이해해야 한다. 대안으로서, 또는 추가로, 하나 이상의 배터리는 무선 디바이스(100) 내의 별개의 컴포넌트일 수 있다.

기저대역 서브시스템(106)은 또한, 무선 디바이스(100)의 동작을 용이화하는 데이터 및/또는 명령어를 저장하고 및/또는 사용자를 위한 정보의 저장을 제공하도록 구성될 수 있는 메모리(110)에 접속될 수 있다.

일부 실시예에서, 콜 프로세서(118)는 기지국과 통신할 수 있다. 콜 프로세서(118)는, FEM(102), 트랜시버(104) 또는 기타의 것의 일부로서 포함될 수 있는, 하나 이상의 전력 증폭기 모듈(PAM) 또는 전력 증폭기(PA)를 제어하도록 구성될 수 있다. 또한, 콜 프로세서는, 기지국으로부터 수신된 제어 정보 및/또는 수신 신호에 포함된 정보에 기초하여 다이버시티 FEM(134)을 구성할 수 있다. 예를 들어, 콜 프로세서는 수신 신호의 주파수 대역에 기초하여 다이버시티 FEM(134)을 구성할 수 있다. 일부 경우에, 상이한 주파수 대역들의 복수의 수신 신호가 수신될 수 있다. 이러한 경우에, 콜 프로세서(118)는 상이한 주파수 대역들 각각에 기초하여 다이버시티 FEM(134)을 구성할 수 있다. 다이버시티 FEM(134)의 제어에 관한 더 상세한 설명은 이하에서 개시된다.

앞서 언급된 바와 같이, 무선 디바이스(100)는 하나 이상의 중앙 프로세서(120)를 포함할 수 있다. 각각의 중앙 프로세서(120)는 하나 이상의 프로세서 코어를 포함할 수 있다. 중앙 프로세서(120)는 전형적으로, 애플리케이션 등의, 무선 디바이스 상의 프로세스의 실행을 용이화한다. 중앙 프로세서(120)는 사용자 인터페이스 프로세서(108)와 상호작용하여 사용자와 상호작용할 수 있다. 사용자 인터페이스 프로세서(108)는, 무선 디바이스(100)의 사용자와 상호작용하기 위한 임의의 시스템을 포함할 수 있다. 사용자 인터페이스 프로세서는 복수의 시스템으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 사용자 인터페이스 프로세서(108)는, 그래픽 프로세서, I/O 프로세서, 오디오 프로세서 등을 포함할 수 있다. 일부 경우에, 중앙 프로세서(120)는 무선 디바이스(100)의 무선 기능을 용이화할 수 있다. 그러나, 다른 실시예에서, 무선 통신 또는 셀룰러 통신 관리는 콜 프로세서(118)에 의해 처리되고 중앙 프로세서(120)는 무선 통신에 관여하거나 관여하지 않을 수도 있다.

다수의 다른 무선 디바이스 구성이 본 명세서에서 설명된 하나 이상의 피쳐를 이용할 수 있다. 예를 들어, 무선 디바이스는, 추가 안테나와, Wi-Fi, Bluetooth, 및 GPS 등의 추가 접속 피쳐를 포함할 수 있다. 또한, 무선 디바이스(100)는, 아날로그 대 디지털 변환기, 디지털 대 아날로그 변환기, 그래픽 처리 유닛, 솔리드 스테이트 드라이브 등의, 임의 개수의 추가 컴포넌트(126)를 포함할 수 있다. 게다가, 무선 디바이스(100)는, 하나 이상의 무선 네트워크를 통해 통신할 수 있고 다이버시티 FEM(134)을 포함할 수 있는 임의 유형의 디바이스를 포함할 수 있다. 예를 들어, 무선 디바이스(100)는, 스마트폰 또는 덤폰(dumbphone), 태블릿, 랩탑, 비디오 게임 디바이스, 스마트 기기 등을 포함한 셀룰러 전화일 수 있다.

도 1b는 기지국(150)과 통신하는 도 1a의 무선 디바이스(100)의 한 예의 블록도이다. 요소(150)가 기지국으로서 설명되지만, 본 개시내용은 그와 같이 제한되지 않으며 무선 디바이스(100)는 무선 디바이스(100)와 무선으로 통신할 수 있는 임의의 디바이스와 무선 통신할 수 있다.

기지국(150)은 하나 이상의 통신 대역 또는 주파수를 이용하여 무선 디바이스(100)와 통신할 수 있다. 예를 들어, 기지국(150)은 단일 대역 신호(152)를 이용하여 통신하여 무선 디바이스(100)와 통신할 수 있다. 대안으로서, 또는 추가로, 기지국(150)은, 예를 들어 단일 통신 신호의 일부로서 복수의 통신 대역을 함께 집성시키는 캐리어 집성 신호(154)를 통해 복수의 통신 대역을 이용하여 통신할 수 있다. 신호(152)를 나타내는 더 얇은 번개 표시와 비교하여 신호(154)를 나타내는 더 두꺼운 번개 표시로 나타낸 바와 같이, 신호(154)는 복수의 통신 대역으로 구성될 수 있는 반면 신호(152)는 단일 통신 대역을 포함할 수 있다.

일부 실시예에서, 기지국(150)과 무선 디바이스(100) 사이의 협상 프로세스는, 무선 디바이스(100)와 기지국(150) 사이의 통신을 위해 어떤 통신 대역을 이용할지를 결정하고/하거나 단일 대역 및/또는 CA 통신을 이용할지를 결정하기 위해 발생할 수 있다. 이러한 협상은, 무선 디바이스(100) 및/또는 기지국(150)의 지원되는 능력, 기지국(150)의 이용률, 통신이 음성, 데이터 또는 양쪽 모두를 위한 것인지, 및 무선 디바이스(100)와 기지국(150) 사이의 선택된 통신 대역(들)에 영향을 줄 수 있는 기타 임의의 요인에 기초할 수 있다. 소정 실시예에서, CA가 이용될 것인지 및 무선 디바이스(100)와 기지국(150) 사이의 통신에 이용될 특정한 통신 대역을 확립하고 나면, 기지국(150)은 통신에 이용될 통신 대역(들)을 식별하는 명령을 무선 디바이스(100)에 제공할 수 있다. 그 다음, 이들 명령은, 예를 들어, 다이버시티 프론트 엔드 모듈(134)을 포함하는 무선 디바이스(100)의 다양한 요소를 구성하기 위해, 예를 들어 콜 프로세서(118)에 의해 이용될 수 있다. 가능한 구성 옵션들 중 일부는, 다이버시티 프론트-엔드 모듈의 추가 논의와 관련하여 이하에서 더 상세히 설명된다.

예시적인 프론트 - 엔드 모듈

도 2a는 도 1a의 무선 디바이스(100)에 포함될 수 있는 다이버시티 프론트 엔드 모듈(134)의 한 예의 블록도이다. 다이버시티 FEM(134)은 하나 이상의 안테나로부터 하나 이상의 신호를 직접적으로 또는 간접적으로 수신할 수 있다. 예를 들어, FEM(134)은 다이버시티 안테나(136)로부터 CA 신호를 수신할 수 있다. 일부 구현에서, 복수의 주파수 대역의 단일 신호가 다이버시티 FEM(134)에 의해 수신될 수 있다. 그 다음, 이 신호는 상이한 주파수 대역들의 복수의 신호로 분리될 수 있다. 그 다음, 복수의 신호 각각은 추가 처리를 거칠 수 있다. 예를 들어, 개개의 신호는 LNA에 의해 증폭될 수 있다. 복수의 신호가 처리된 후에, 이들은 재결합되어, 개개의 신호들 각각보다 넓은 대역폭에 걸쳐 집성 신호를 형성할 수 있다. 결합된 신호는, 추가 처리를 위해 트랜시버(104) 등의 또 다른 시스템에 제공될 수 있다.

일부 경우에, 다이버시티 FEM(134)은 단일 통신 또는 주파수 대역의 단일 신호를 수신할 수 있다. 일부 이러한 경우에, 다이버시티 FEM(134)의 컴포넌트들의 일부 또는 전부는 바이패스 모드에서 동작할 수 있다. 바이패스 모드의 소정의 비제한적인 실시예는 도 2b와 관련하여 이하에서 더 상세하게 설명된다. 다른 경우에, 신호는 증폭되고/되거나 다른 신호 컨디셔닝 및 처리를 거칠 수 있지만, 신호의 분할 및 재결합에 관련된 컴포넌트들은 바이패스 모드에서 동작할 수 있다.

다이버시티 FEM(134)은, 다이버시티 안테나(136)로부터의 신호 등의, 안테나로부터의 신호를 수신할 수 있는, 다이플렉서 또는 멀티플렉서 네트워크(202)를 포함한다. 신호는 다중대역 신호 또는 단일 대역 신호일 수 있다. 신호가 단일 대역 신호인 경우, 멀티플렉서 네트워크(202)는 신호의 주파수 대역에 대응하는 필터에 신호를 제공할 수 있다. 예를 들어, 신호가 대역 2(예를 들어, 4G LTE의 경우에서와 같이 대략 1.96 GHz)와 연관된 주파수이고 필터(204b)는 대역 2와 연관된 주파수를 통과시키고 다른 주파수들은 차단하도록 구성된 대역 통과 필터라고 가정하면, 멀티플렉서(202)는 필터(204b)에 신호를 제공할 수 있다. 필터(204b)는 수신된 신호에 포함된 임의의 잡음 또는 대역외 신호들을 필터링 제거할 수 있다. 또한, 멀티플렉서(202)는 수신 신호가 단일 대역 신호일 때 바이패스 또는 통과 모드에서 기능할 수 있다.

수신된 신호가 다중대역 신호 또는 복수의 통신 대역과 연관된 신호인 경우, 멀티플렉서(202)는 그 신호를 그 구성요소 대역들로 분할할 수 있다. 다양한 다중대역 신호는 상이한 대역들을 포함할 수 있고, 그에 따라 다이버시티 FEM(134)의 도시된 신호 경로들 모두가 특정한 신호에 이용될 수 있는 것은 아니라는 것을 이해해야 한다. 멀티플렉서(202)는, 특정한 통신 대역 또는 주파수에 대응하는 각각의 신호를 대응하는 필터(204a, 204b, 204n)에 제공할 수 있다. 일부 구현에서, 멀티플렉서(202)는 필터들(204a 내지 204n)이 다중대역 신호의 전체 대역폭을 처리하는 것이 가능하지 않을 수도 있기 때문에 수신된 다중대역 신호를 복수의 대역으로 분할한다. 다른 경우들에서, 필터들(204a 내지 204n)은 다중대역 신호의 대역폭보다 좁은 대역폭에 걸쳐 더 효율적으로 설계될 수 있다.

전술된 바와 같이, 필터들(204a, 204b, 204n)은 다중대역 신호의 구성요소 신호들에 포함된 임의의 대역외 신호들을 필터링 제거할 수 있다. 또한, 필터는, 임의의 잡음, 전송 신호 간섭, 또는 신호 대역 밖에 있는 기타의 간섭을 필터링할 수 있다. 필터들(204a 내지 204n)은 신호로부터의 잡음 또는 간섭을 필터링하기 위해 임의의 유형의 필터를 이용할 수 있다. 예를 들어, 필터는 표면 탄성파(SAW) 필터 또는 벌크 탄성파(BAW) 필터일 수 있다. 하나의 예시적인 이용 사례에서, 다중대역 신호는 2개의 신호 대역을 포함할 수 있다. 멀티플렉서(202)는, 신호를 그 구성요소 신호 대역들로 분할하여 제1 신호 및 제2 신호를 획득할 수 있다. 그 다음, 멀티플렉서(202)는 제1 신호를 필터(204a)에 제공하고 제2 신호를 필터(204b)에 제공하거나, 그 반대일 수도 있다. 다이버시티 FEM(134)은 임의의 수의 신호 대역을 지원하도록 구성될 수 있다. 따라서, 다이버시티 FEM(134)은 신호 대역들 각각을 처리하는 임의의 수의 필터를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 필터들(204a 내지 204n)은 선택사항이거나 생략될 수 있다.

다이버시티 FEM(134)은 튜닝가능한 무결 신호 결합기(210)를 더 포함할 수 있다. 튜닝가능한 무결 신호 결합기(210)는 처리되고 있는 한 세트의 하나 이상의 신호들의 무결성을 유지할 수 있는 신호 결합기이다. 이 처리는, 특히, 신호 증폭 및 잡음 제거를 포함할 수 있다. 또한, 복수의 신호가 처리되는 경우, 복수의 신호가 튜닝가능한 무결 신호 결합기(210)에 의한 처리 후에 결합될 때 복수의 신호에 대해 신호 무결성이 유지될 수 있다. 이것은, 소정 실시예에서, 복수의 신호 또는 신호 성분은 하나 이상의 통신 경로를 따라 증폭된 다음, 잡음 또는 원하지 않는 신호 또는 신호 고조파로 인한 감소된 신호 무결성없이 단일의 다중대역 신호로 결합될 수 있다.

튜닝가능한 무결 신호 결합기(210)는, 개개의 신호 대역들 각각에 대한 잡음 등의, 바람직하지 않은 신호들을 필터링하면서 CA 신호에 포함된 개개의 신호 또는 주파수 대역들을 증폭한다. 일부 경우에서, 특정한 주파수의 신호들은 하나의 신호 경로에 대한 잡음으로 간주될 수 있는 한편, 또 다른 신호 경로에 대한 원하는 주파수인 것으로 이해되어야 한다. 또한, 소정 실시예에서, 무결 신호 결합기(210)는 상이한 주파수들의 신호들을 처리하도록 튜닝될 수 있다. 따라서, 튜닝가능한 무결 신호 결합기(210)는, 예를 들어, 기지국으로부터 수신될 수 있는 상이한 CA 신호들을 처리하도록 구성될 수 있다. 튜닝가능한(tunable)으로서 설명되고 있지만, 소정 구현에서, 무결 신호 결합기(210)는 애플리케이션-특유일 수 있고 튜닝가능하지 않을 수도 있다. 그러나, 다른 구현에서, 무결 신호 결합기(210)는, 상이한 신호 대역들 및 상이한 CA 신호들 및/또는 대역들을 처리하도록 튜닝될 수 있는 튜닝가능한 무결 신호 결합기(210)이다.

튜닝가능한 무결 신호 결합기(210)는, 하나 이상의 저잡음 증폭기(LNA)(206a, 206b, 206n)를 포함할 수 있다. 단지 3개의 LNA가 도시되어 있지만, 무결 신호 결합기(210)는 임의의 수의 LNA를 포함할 수 있다는 것을 이해해야 한다. 예를 들어, 무결 신호 결합기(210)는 무선 디바이스(100)에 의해 지원되는 각각의 주파수 대역에 대해 LNA를 포함할 수 있다. 각각의 LNA는 특정한 주파수 대역과 연관된 신호를 수신 및/또는 처리(예를 들어, 증폭)할 수 있다. 예를 들어, LNA(206a)는 제1 대역의 신호를 수신할 수 있고, LNA(206b)는 제2 대역의 신호를 수신할 수 있다. 이들 신호는 필터들(204a 내지 204n)로부터 수신될 수 있다. 예를 들어, LNA(206a)는 필터(204a)로부터 필터링된 신호를 수신할 수 있고, LNA(206b)는 필터(204b)로부터 필터링된 신호를 수신할 수 있다. LNA들(206a 내지 206n) 각각은 대응하는 필터(204a 내지 204n)에 의해 제공된 수신된 신호의 부분을 증폭할 수 있다. LNA는 트랜시버(104)에 의한 처리에 대해 너무 약할 수 있는 신호를 증폭하여 트랜시버(104)가 신호를 처리할 수 있도록 신호를 부스팅할 수 있다. 소정 실시예에서, 다중대역 신호의 주파수 대역들과 연관된 특정한 LNA들은 활성일 수 있는 반면, 다중대역 신호에 포함되지 않은 주파수 대역을 증폭하도록 구성된 다이버시티 FEM(134)에 포함된 다른 LNA들은 비활성이거나 이용되지 않을 수 있다.

신호를 증폭할 때, LNA는 광대역 디바이스로서 동작할 수 있다. 따라서, 원하는 주파수 대역이 증폭될 뿐만 아니라 다른 대역으로부터의 임의의 잔류 잡음이나 간섭도 증폭된다. 소정 실시예에서, 잡음 또는 불요 신호는 다이버시티 FEM(134)으로부터의 출력을 수신하는 트랜시버(104)의 동작에 영향을 미치지 않을 수 있다. 예를 들어, 안테나로부터 수신된 신호가 단일 주파수 또는 주파수 대역일 때, LNA의 출력은 추가 처리없이 트랜시버(104)에 제공될 수 있다.

그러나, 다른 실시예에서, 잡음 또는 바람직하지 않은 증폭된 주파수는 트랜시버(104)의 동작에 영향을 줄 수 있다. 예를 들어, 수신된 신호가 다중대역 신호일 때, 각각의 LNA 출력으로부터의 증폭된 잡음은 예를 들어 중첩을 통해 함께 결합할 수 있다. 다시 말해, 특정한 주파수에 대한 각각의 잡음 성분이 함께 합쳐져 특정한 주파수에서 잡음을 야기하여 트랜시버(104)의 성능 저하를 야기할 수 있는 강도 레벨에 도달할 수 있다.

이러한 부가성 잡음이 트랜시버(104) 또는 무선 디바이스(100)의 다른 신호 처리 컴포넌트들의 동작을 간섭하는 것을 방지하기 위해, 튜닝가능한 무결 신호 결합기(210)는 다수의 공진 필터 또는 회로(208a, 208b, 208n)를 포함한다. 공진 필터들(208a 내지 208n) 각각은 구성가능한 LC 필터일 수 있다. 예를 들어, 공진 필터들(208a 내지 208n) 각각은, 예를 들어 콜 프로세서(118)에 의해 및/또는 수신된 신호(들)에 기초하여 제어될 수 있는 스위칭가능한 커패시터들의 네트워크를 포함할 수 있다. 게다가, 스위칭가능한 커패시터는 기지국 등의 외부 소스로부터 수신된 제어 신호에 적어도 부분적으로 기초하여 구성될 수 있다. 일부 경우에, 도 2a에 도시된 바와 같이, 공진 필터들(208a 내지 208n)은 탱크 회로일 수 있다. 그러나, 전술된 바와 같이, 공진 회로는 그와 같이 제한되지 않으며 다른 유형의 공진 회로를 포함할 수 있다는 것을 이해해야 한다.

공진 필터들(208a 내지 208n) 각각은, 공진 필터들(208a 내지 208n)과 전기적으로 통신하는 대응하는 LNA(206a 내지 206n)에 의해 증폭되거나 처리되지 않는 하나 이상의 주파수 대역과 연관된 신호를 필터링 제거하도록 구성될 수 있다. 따라서, 예를 들어, LNA(206a)와 전기적으로 통신하는 공진 필터(208a)는, LNA(206a)와 연관되거나 LNA(206a)에 의해 증폭되는 주파수 대역과 연관되지 않은 주파수를 필터링 제거하도록 구성될 수 있다. 따라서, 공진 필터들(208a 내지 208n) 각각은, 감소된 잡음 신호를 동반하지 않거나 동반한 채 대응하는 LNA(206a 내지 206n)에 의해 수신된 신호의 증폭된 버전을 포함하는 무결 신호를 출력할 수 있다. 따라서, 무결 신호 결합기(210)의 출력은, 공진 회로를 포함하지 않는 신호 결합기에 비해 무결 신호 결합기(210)에 의해 수신된 신호의 더욱 순수한 버전이다.

일부 경우에, 공진 필터들(208a 내지 208n)은 대응하는 LNA(206a 내지 206n)와 연관된 주파수 대역을 허용하면서 다른 모든 주파수들을 필터링 제거하는 노치(notch) 또는 대역통과 필터로서 역할한다. 그러나, 소정 구현에서, 공진 필터들(208a 내지 208b)은, 특정한 공진 필터와 전기적으로 통신하지 않는 활성 LNA들에 의해 증폭되는 선택된 대역들과 연관된 잡음을 필터링 제거하도록 구성된다.

예를 들어, 대역 1 및 3을 포함하는 다중대역 신호가 다이버시티 FEM(134)에 의해 수신된다고 가정하자. 멀티플렉서(202)는, 신호를 2개의 성분 또는 신호로 분할할 수 있는데, 하나의 신호는 대역 1 주파수에 대응하고 하나의 신호는 대역 3 주파수에 대응한다. 대역 1 신호는 대역 1 신호를 증폭할 수 있는 LNA(206a)에 제공될 수 있고, 대역 3 신호는 대역 3 신호를 증폭할 수 있는 LNA(206b)에 제공될 수 있다. 이 특정한 예에서, 공진 회로(208a)는 대역 3 신호와 연관된 임의의 잡음을 필터링하도록 구성될 수 있다. 유사하게, 공진 회로(208b)는 대역 1 신호와 연관된 임의의 잡음을 필터링하도록 구성될 수 있다.

공진 회로들(208a 내지 208n)에 의해 출력된 필터링되고 증폭된 신호는 노드(212)에서 결합되어 집성 신호를 형성한다. 이 집성 신호는 트랜시버(104)에 출력될 수 있다. 전술된 바와 같이, 다이버시티 FEM(134) 내의 통신 경로들의 일부, 및 대응하는 LNA들은 비활성일 수 있다. 예를 들어, 수신된 다중대역 신호가 무선 디바이스(100)에 의해 지원되는 주파수 대역보다 적은 수의 주파수 대역을 포함한다면, 모든 LNA보다 적은 수의 LNA가 활성일 수 있다. 이러한 경우에, 노드(212)에서의 집성 신호는 모든 LNA 및 공진 필터 조합들보다 적은 수의 LNA 및 공진 필터 조합들로부터 형성될 수 있다. 무선 디바이스(100)에 의해 다이버시티 안테나(136)에서 비-CA 신호가 수신되는 경우 등의 일부 경우에, 신호의 주파수에 대응하는 LNA에 의해 출력된 증폭된 신호는 튜닝가능한 무결 신호 결합기(210)로부터의 출력을 위해 노드(212)에 제공될 수 있다. 따라서, 이러한 경우, 신호는, 예를 들어 단일의 처리된 신호 또는 주파수 대역만 있기 때문에, 집성 신호가 아니다.

도 2a에 도시된 바와 같이, 튜닝가능한 무결 신호 결합기(210)는 LNA들(206a 내지 206n) 및 공진 필터들(208a 내지 208n)을 포함하는 단일 디바이스로서 구현될 수 있다. 그러나, 다른 구현에서, 튜닝가능한 무결 신호 결합기(210)는 멀티칩 모듈(MCM)의 일부로서 구현될 수 있다. 예를 들어, LNA들(206a 내지 206n)은 하나의 칩 또는 다이에서 구현될 수 있고, 공진 회로들(208a 내지 208n)은 또 다른 칩 또는 다이에서 구현될 수 있다. 제2 예로서, 각각의 LNA 및 대응하는 공진 회로 쌍은, 별개의 칩(예를 들어, 증폭 블록(250))으로서 구현될 수 있고, 그 다음, MCM으로서 결합되어 튜닝가능한 무결 신호 결합기(210)를 생성할 수 있다.

일부 실시예에서, 다이버시티 FEM(134)은 튜닝가능한 무결 신호 결합기(210)를 포함하는 단일 칩 상에 생성되거나, 단일 다이 또는 MCM뿐만 아니라 나머지 FEM(134)의 컴포넌트들에 대응하는 다수의 별개의 다이들로서 튜닝가능한 무결 신호 결합기(210)를 포함할 수 있는 그 자신의 MCM으로서 생성될 수 있다. 일부 구현에서, 튜닝가능한 무결 신호 결합기(210), 또는 그 컴포넌트들은, 튜닝가능한 무결 신호 결합기(210) 또는 다이버시티 FEM(134)의 다른 컴포넌트들과는 상이한 재료로 형성될 수 있다. 예를 들어, 멀티플렉서(202)는 실리콘으로 형성될 수 있는 반면, 튜닝가능한 무결 신호 결합기(210, 210)는 실리콘 게르마늄(SiGe)으로 형성될 수 있다.

전술된 바와 같이, LNA에 의한 처리에 앞서 복수의 신호를 결합하는 것은, 신호의 열화 및 수신된 신호의 신호대 잡음비(SNR)의 열화를 초래할 수 있다. LNA들(206a 내지 206n)로 신호를 증폭하고 공진 회로들(208a 내지 208n)로 사후 필터링함으로써, 신호의 열화가 감소되거나 방지된다.

종종, 주 안테나(132) 및 주 FEM(102)은 트랜시버(104)에 비교적 가깝게 위치한다. 예를 들어, 주 FEM(102)은 트랜시버(104) 옆에 위치할 수 있다. 따라서, 주 FEM(102)과 트랜시버(104) 사이의 신호 경로는 비교적 짧을 수 있다. 이러한 이유로, 주 FEM(102)이 다이버시티 FEM(134)에 관해 전술된 공진 회로를 포함하는 것이 불필요할 수 있고 공진 회로가 생략되어 FEM(102)의 비용 및 팩키징 크기를 감소시킬 수 있다. 그러나, 일부 실시예에서, 무선 디바이스는 다이버시티 프론트 엔드 모듈(134)에 더 가까운 트랜시버(104)를 포함할 수 있다. 이러한 경우, 주 FEM(102)은 공진 회로를 포함할 수 있고 다이버시티 FEM(134)은 공진 회로(208a 내지 208n)를 생략할 수 있다. 역시 또 다른 구현에서, 주 FEM(102)과 다이버시티 FEM(134) 양쪽 모두는 공진 회로로 설계될 수 있다.

예시적인 바이패스 모드

소정 실시예에서, 튜닝가능한 무결 신호 결합기(210)의 부분들은 바이패스 모드에서 동작할 수 있다. 예를 들어, 수신된 신호가 단일 통신 대역에 대응하는 경우, 예를 들어 기지국(150)으로부터의 신호는 CA 신호가 아닐 수 있다. 또 다른 예로서, 튜닝가능한 무결 신호 결합기(210)의 부분들은 바이패스 모드에서 동작할 수 있는데, 그 이유는, CA 신호가, 튜닝가능한 무결 신호 결합기(210)의 다른 통신 경로들에서 잡음을 도입하거나 기생 부하를 야기할 가능성이 적은 튜닝가능한 무결 신호 결합기(210)의 통신 경로들에 의해 처리된 통신 대역들을 포함하기 때문이다.

도 2b는, 예를 들어 콜 프로세서(118)로부터의 명령에 응답하여 바이패스 모드를 구현하기 위한 수 개의 실시예들을 도시하는, 도 2a의 프론트-엔드 모듈(134)의 일부인 증폭 블록(250)의 블록도이다. 프론트-엔드 모듈(134)의 이 부분은, 튜닝가능한 무결 신호 결합기(210)에 포함된 복수의 통신 경로 중 하나일 수 있고 특정한 통신 대역 또는 주파수와 연관될 수 있다.

증폭 블록(250)은 LNA(206a) 및 공진 회로(208a)를 포함한다. 전술된 바와 같이, 공진 회로(208a)는 인덕터(252) 및 스위치 커패시터(254)를 포함하는 LC 필터일 수 있다. 또한, 공진 회로는, 예를 들어 콜 프로세서(118)로부터의 명령에 응답하여 닫힐 수 있는 스위치(256)를 포함할 수 있다. 이 명령은, 무선 디바이스(100)와 기지국(150) 사이의 통신에 이용될 통신 대역(들)을 식별하는 기지국(150)으로부터의 명령에 응답할 수 있다. 또한, 스위치(150)는, 통신 신호(예를 들어, 신호(154))가 LNA(206a)와 연관된 주파수 대역을 포함하지 않을 때 및/또는 수신된 신호가 CA 신호가 아니지만 단일 대역 신호(예를 들어, 신호(152))일 때 닫힐 수 있다.

공진 회로(208a)에 포함되는 스위치(256)에 대한 대안으로서, 또는 이에 추가하여, 증폭 블록(250)은 공진 회로(208a)의 전 및/또는 후에 하나 이상의 스위치를 포함할 수 있다. 예를 들어, LNA(206a)와 공진 회로(208a) 사이의 스위치(260)는, LNA(206a)로부터 공진 회로(208a)로 또는 공진 회로(208a)를 바이패스하는 바이패스 경로(264)로 신호가 제공될지를 제어할 수 있다. 또 다른 예로서, 공진 회로(208a)와 결합기(예를 들어, 도 2a의 노드(212))까지의 경로 사이의 스위치(262)는, 공진 회로(208a) 또는 바이패스 경로(264)로부터 결합기에 신호가 제공될지를 제어할 수 있다. 유익하게도, 소정 실시예에서, 공진 회로(208a)를 바이패스하는 것은 더 낮은 삽입 손실을 야기할 수 있다. 따라서, 단일 대역 모드에서 동작하거나 소정의 주파수 대역을 갖는 CA 신호를 수신할 때, 공진 회로(208a)를 바이패스하는 것이 유익할 수 있다. 다른 실시예에서, 공진 회로(208a)의 이용은 잡음 및 기생 부하를 감소시키거나 제거할 수 있다. 또한, 소정 실시예에서, 단일 대역 신호를 수신할 때, 증폭 블록들 각각의 출력들을 결합하는 튜닝가능한 무결 신호 결합기(210)(예를 들어, 노드(212))의 출력에서의 결합기는 바이패스되어 더 낮은 삽입 손실을 야기할 수 있다.

소정 구현에서, LNA들 및 공진 회로들을 포함하는 증폭 블록들 각각은 스위치들(256, 260 및 262) 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 또한, 튜닝가능한 무결 신호 결합기(210)의 통신 경로들 각각은 증폭 블록(250)과 동일하게 구성된 증폭 블록을 포함할 수 있다. 대안으로서, 증폭 블록들 중 적어도 일부는 상이하게 구성될 수 있다.

제2 예시적인 프론트 - 엔드 모듈

도 3은 도 1a의 무선 디바이스(100)에 포함될 수 있는 프론트 엔드 모듈(300)의 또 다른 예의 블록도이다. FEM(300)은 도 2a와 관련하여 앞서 설명된 다이버시티 FEM(134)의 다수의 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 따라서, 도 2a의 참조 번호들은 참조된 요소들 사이의 대응하는 관계를 나타내기 위해 도 3에서 재사용된다.

도 2a와 관련하여 앞서 설명된 요소들에 추가하여, FEM(300)은 임피던스 정합 네트워크(302)를 포함할 수 있다. 이 임피던스 정합 네트워크(302)는, 하나 이상의 공진 회로(208a 내지 208n)에 의해 출력된 신호들을 결합하는 것을 용이화하는데 이용될 수 있다. 또한, 임피던스 정합 네트워크(302)는, 튜닝가능한 무결 신호 결합기(310)의 출력의 임피던스를, 트랜시버(104) 등의 FEM(300)과 전기적으로 통신하는 요소의 임피던스와 정합시키도록 구성될 수 있다. 도시된 바와 같이, 임피던스 정합 네트워크(302)는 튜닝가능한 무결 신호 결합기(310)의 일부일 수 있다. 또한, 임피던스 정합 네트워크(302)는, 튜닝가능한 무결 신호 결합기(310)와 동일한 컴포넌트, 다이 또는 동일한 회로의 일부 상에 구현될 수 있거나, 튜닝가능한 무결 신호 결합기(310)가 MCM의 일부인 구현에서, 임피던스 정합 네트워크(302)는 튜닝가능한 무결 신호 결합기(310)의 적어도 일부의 다른 컴포넌트들과는 분리된 별개의 모듈의 일부로서 구현될 수 있다.

역시 또 다른 대안으로서, 임피던스 정합 네트워크(302)는 튜닝가능한 무결 신호 결합기(310)와는 별개의 컴포넌트 상에 구현될 수 있다. 따라서, 일부 이러한 경우에, 튜닝가능한 무결 신호 결합기(310)의 출력은, FEM(300)으로부터 트랜시버(104) 등의 후속 시스템에 신호를 출력할 수 있는 임피던스 정합 네트워크(302)에 대한 입력으로서 제공될 수 있다. 임피던스 정합 네트워크(302)가 튜닝가능한 무결 신호 결합기(310)의 외부에 있는 일부 구현에서, 튜닝가능한 무결 신호 결합기(310)의 LNA 및/또는 공진기 회로에 의해 처리된 신호는 튜닝가능한 무결 신호 결합기(310)에 의해 출력되기 전에 집성되어 임피던스 정합 네트워크(302)에 제공될 수 있다. 다른 구현에서, 튜닝가능한 무결 신호 결합기(310)는 복수의 출력을 가질 수 있고, 각각의 출력은 LNA/공진 회로 신호 경로에 대응한다. 출력들 각각은, 집성된 신호를 FEM(300)의 출력으로서 제공하기 전에 튜닝가능한 무결 신호 결합기(310)에 의해 출력된 신호들의 집성을 수행할 수 있는 임피던스 정합 네트워크(302)에 제공될 수 있다.

전술된 바와 같이, 캐리어 집성을 수행하는데 이용되는 통신 경로들의 조합은 기생 부하를 초래할 수 있다. 일부 구현에서, 공진 회로들(208a 내지 208n)은, 예를 들어, 각각의 LNA(206a 내지 206)의 출력 라인 상의 임피던스를 조정함으로써 기생 부하를 감소시키거나 제거하는데 이용될 수 있다. 대안으로서, 또는 추가로, 기생 부하는 임피던스 정합 네트워크(302)를 이용함으로써 감소되거나 제거될 수 있다. 임피던스 정합 네트워크(302)는, 튜닝가능한 무결 신호 결합기(310) 내의 통신 경로들의 병렬 구성으로 인한 임피던스의 임의의 감소를 상쇄하기 위해 LNA들의 출력 라인의 임피던스를 높이거나 기타의 방식으로 수정하도록 구성될 수 있다. 또한, 임피던스 정합 네트워크(302)는, 다이버시티 FEM(300)과, 트랜시버(104) 등의 후속 시스템 사이의 집성 통신 경로의 임피던스를 정합시키는데 이용될 수 있다.

일부 경우에는, 임피던스 정합 네트워크(302)가 바이패스될 수 있다. 예를 들어, 단일 대역 신호가 수신되는 경우, 예를 들어 하나의 통신 경로를 제외한 모든 통신 경로가 역시 바이패스 모드로 구성될 수 있기 때문에, 통신 경로의 임피던스를 조정하는 것이 불필요할 수 있다.

소정 실시예에서, 임피던스 정합 네트워크(302)는 동적 임피던스 정합 네트워크일 수 있다. 유익하게도, 소정 실시예에서, 동적 임피던스 정합 네트워크(302)를 이용하는 것은, 활성인 하나 이상의 LNA 및/또는 공진 회로에 기초하여 임피던스가 조정되거나 정합될 수 있게 한다. 본 명세서에 설명된 소정 실시예에서 이용하기 위해 적응될 수 있는 튜닝가능한 임피던스 정합 네트워크의 한 예는, 모든 목적을 위해 그 전체가 참조에 의해 본 명세서에 포함되는, 2014년 6월 25일 출원된 발명의 명칭이 "FLEXIBLE L-NETWORK ANTENNA TUNER CIRCUIT"인 미국 출원 제14/314,550호에 기술되어 있다. 본 명세서에 설명된 소정 실시예에서 이용하기 위해 적응될 수 있는 임피던스 정합 네트워크의 또 다른 예는, 모든 목적을 위해 그 전체가 참조에 의해 본 명세서에 포함되는, 2015년 9월 29일 출원된 발명의 명칭의 "AUTOMATIC IMPEDANCE MATCHING USING TRUE POWER INFORMATION"인 미국 출원 제14/869,041호에 기술되어 있다.

활성 LNA들(206a 내지 206n) 및/또는 활성 공진 회로들(208a 내지 208n)의 출력 라인들의 임피던스를 정합시키는 것 외에도, 임피던스 정합 네트워크(302)는 활성 LNA들(206a 내지 206n) 및/또는 활성 공진 회로들(208a 내지 208n)에 의해 출력된 신호들을 결합하여 집성 캐리어 신호를 생성할 수 있다. 임피던스 정합 네트워크(302)는 이 집성 캐리어 신호를 트랜시버(104)에 제공할 수 있다. 또한, 임피던스 정합 네트워크(302)는 튜닝가능한 무결 신호 결합기(310)의 임피던스를 트랜시버(104)에 정합시킬 수 있다.

예시적인 공진 회로 개략도

도 4a 내지 도 4d는, 도 2a 및 도 3의 프론트 엔드 모듈에 포함될 수 있는 공진 회로들(400, 410, 420 및 430)의 예의 회로 개략도이다. 일부 실시예에서, 공진 회로들(400, 410, 420 및 430) 각각은, 도 2a 및 도 3의 LNA들 중 하나 이상에 전기적으로 접속될 수 있는 별개의 공진 회로이다. 공진 회로들(400, 410, 420 및 430)은, 일부 경우에, 각각 상이한 LNA들에 정적으로 접속될 수 있다. 대안으로서, 스위칭 네트워크는, 공진 회로들(400, 410, 420 및 430) 중 하나 이상을 특정한 LNA에 접속하는데 이용될 수 있다. FEM(134)에 포함된 제어 회로는, 수신된 신호의 대역폭에 기초하여 어떤 LNA가 특정한 공진 회로에 전기적으로 접속되는지(또는 그 반대)를 결정할 수 있다. 대안으로서, 콜 프로세서(118)가 이러한 결정을 내릴 수 있다.

일부 실시예에서, 공진 회로들(400, 410, 420 및 430) 각각은 단일 공진 회로의 상이한 구성들을 나타낼 수 있다. 즉, 공진 회로(400, 410, 420 및 430)의 커패시터는, 수신된 신호, 외부 디바이스(예를 들어, 기지국)로부터 수신된 명령, 또는 특정한 하나 이상의 LNA에 의해 처리된 주파수 대역(들)에 기초하여 공진 회로와 전기적으로 접속되거나 접속해제될 수 있는 한 세트의 스위칭가능한 커패시터들일 수 있다.

공진 회로들(400, 410, 420 및 430)의 각각에 의해 필터링된 주파수 대역들은, 연관된 통신 대역에 대한 동작 주파수를 역시 포함하는 아래의 표 1에 요약되어 있다.

도 4a의 공진 회로(400)는, 대역 1 및 4와 연관된 주파수를 필터링하도록 구성된다. 공진 회로(400)의 커패시터는 0.6nH의 인덕터와 함께 9.25pF이 되도록 구성된다. 표 1에 나타낸 바와 같이, 공진 회로(400)는 복수의 대역에서 이용될 수 있다. 이것은, 대역 1과 4의 주파수 대역이 매우 유사하기 때문에 가능하다. 대역 1의 중간 다운링크 주파수는 2.140 GHz이고 대역 4의 중간 다운링크 주파수는 2.1325 GHz이다. 유익하게도, 소정 실시예에서, 공진 회로(400)는, 대역 1, 대역 4, 또는 대역 1 및 대역 4가 수신된 다중대역 신호의 일부로서 포함되는 경우에 이용될 수 있다.

도 4b의 공진 회로(410)는 대역 3과 연관된 주파수를 필터링하도록 구성된다. 공진 회로(410)의 커패시터는 0.6nH의 인덕터와 함께 12.4pF이 되도록 구성된다. 또한, 도 4c의 공진 회로(420)는 대역 2와 연관된 주파수를 필터링하도록 구성된다. 공진 회로(420)의 커패시터는 0.6nH의 인덕터와 함께 11pF이 되도록 구성된다. 또한, 도 4d의 공진 회로(430)는 대역 30과 연관된 주파수를 필터링하도록 구성된다. 공진 회로(430)의 커패시터는 0.6nH의 인덕터와 함께 7.62pF이 되도록 구성된다.

전술된 바와 같이, 공진 회로들 각각의 인덕터들은 동일한 인덕턴스로 구성될 수 있고, 커패시터들은 상이한 통신 대역들을 필터링 또는 처리하도록 변경될 수 있다. 그러나, 일부 실시예에서, 커패시터들은 동일한 값일 수 있고, 인덕터들은 달라질 수 있다. 역시 다른 구현에서, 커패시터 및 인덕터 양쪽 모두가 달라질 수 있다. 따라서, 일부 실시예에서, 공진 회로들(400, 410, 420 또는 430) 중 하나 이상은 튜닝가능할 수 있다. 따라서, 공진 회로들 중 하나 이상의 커패시터들 및/또는 인덕터들 중 하나 이상은, 예를 들어, 수신된 신호, 무선 디바이스(100)의 내부 컴포넌트(예를 들어, 콜 프로세서 118) 및/또는 외부 컴포넌트(예를 들어, 기지국)로부터의 명령에 기초하여 조정될 수 있다. 공진 회로가 튜닝가능하기 위하여, 공진 회로의 커패시터 및/또는 인덕터는 재구성가능할 수 있다. 예를 들어, 커패시터는, 예를 들어, 스위치 커패시터의 특정한 스위치를 열거나 닫음으로써 수정될 수 있는 스위치 커패시터일 수 있다.

소정 실시예에서, 2개 이상의 공진 회로가 계층화되거나 직렬로 접속되어, 상이한 주파수 대역들 상의 복수의 대역의 거부를 가능케할 수 있다. 따라서, 예를 들어, 대역 2를 증폭하도록 구성된 LNA는 공진 회로(400) 및 공진 회로(410)와 접속되어 대역 1, 3 및 4의 신호를 거부할 수 있다. 출력 신호는, 대역 2의 신호를 거부하는 공진 회로(420)에 직렬로 접속된, 대역 1, 3 및 4를 증폭하도록 구성된 LNA들의 출력 신호들과 차례로 결합될 수 있다.

공진 회로 시뮬레이션

도 5a 내지 도 5d는, LNA에 의해 출력된 신호에 공진 회로(400, 410, 420 및 430)를 적용하여 상이한 동작 대역들에 대한 잡음을 필터링한 결과를 나타내는 시뮬레이션을 그래픽으로 도시한다. 도 5a는 대역 2 또는 대역 3 신호 주파수를 처리하도록 구성된 LNA에 적용된 공진 회로(400)의 시뮬레이션이다. 다시 말해, 도 5a는, 대역 1 및 4와 연관된 신호를 필터링 제거하도록 구성된 공진 회로(400)와 전기적으로 직렬 접속된 대역 2 및 대역 3 신호를 증폭하도록 설계된 LNA에 의해 신호를 처리한 결과를 도시한다. 도 5a의 그래프에서 지점 m1은, 대역 1에 대한 중심 다운링크 주파수를 나타내고 지점 m2 및 m5는 저주파수 및 고주파수 지점들을 나타낸다. 지점 m1에서의 그래프에 의해 도시된 바와 같이, 대역 1의 중심 주파수에서의 거부는 약 -9.749dB이다. 또한, 대역 1의 고주파수 지점에서의 거부는, 각각 0.834 및 2.104dB인, 대역 2 및 3의 고주파수 성분들에서의 손실에 비해, -7.950dB이다.

지점 m3 및 m4로 표시된 바와 같이, 공진 회로(400)는 트랜시버(104)에 전달되는 원하는 신호에 약간의 영향을 줄 수 있다. 그러나, 충격은 비교적 작고, 대역 2 및 대역 3 신호는 트랜시버(104)에 의한 처리를 위해 충분히 강하게 남아 있다. 일부 경우에, LNA는 공진 회로로 인한 손실을 감안하기 위해 수신된 대역 2/3 신호에 더 큰 증폭 계수를 제공하도록 구성될 수 있다. 일부 구현에서, 공진 회로는 단일 대역 신호가 수신될 때 바이패스 모드에서 동작하도록 구성된다. 유익하게는, 신호가 단일 대역 신호일 때 바이패스 모드에서 동작하도록 공진 회로를 구성함으로써, 공진 회로로 인한 손실이 제거된다. 유사하게, 공진 회로는, 다중대역 신호가 서로로부터 임계값보다 많이 이격된 주파수들로 구성되는 경우 바이패스 모드에서 동작할 수 있다.

도 5b는 대역 1 신호 주파수를 처리하도록 구성된 LNA에 적용된 공진 회로(410)의 시뮬레이션이다. 지점 m7 및 m10에서 볼 수 있는 바와 같이, 대역 3과 연관된 주파수는 거부되는 반면, 대역 1과 연관된 신호는 주로, 대역 1의 저주파수 지점 및 고주파수 지점을 각각 나타내는 점 m8 및 m9로 표시된 바와 같이 통과된다. 따라서, 도 5a 및 도 5b를 함께 참조하면, 대역 1 신호 및 대역 3 신호로 구성된 다중대역 신호는 멀티플렉서(202)에 의해 2개의 별개 신호로 분할될 수 있다. 대역 1 신호는, 대역 3에 관련된 임의의 잡음을 필터링하는 공진 회로(410)에 직렬로 접속될 수 있는, 대역 1 신호를 증폭하도록 구성된 LNA에 제공될 수 있다. 유사하게, 대역 3 신호는, 대역 1에 관련된 임의의 잡음을 필터링하는 공진 회로(400)에 직렬로 접속될 수 있는, 대역 3 신호를 증폭하도록 구성된 LNA에 제공될 수 있다. 2개의 신호는 추가 처리를 위해 트랜시버(104)에 제공되기 전에 재결합될 수 있다.

도 5c는 대역 4 신호 주파수를 처리하도록 구성된 LNA에 적용된 공진 회로(430)의 시뮬레이션이다. 지점 m17은, 약 10.5 dB의 거부를 나타내는, 대역 30의 중간 주파수를 나타낸다. 역으로, 대역 4 고주파와 연관된 지점 m15는 단지 약 1.5dB의 손실만을 나타낸다.

도 5d는 대역 1 신호 주파수를 처리하도록 구성된 LNA에 적용된 공진 회로(420)의 시뮬레이션이다. 지점 m11 및 m14는, 7dB을 초과하는 거부를 나타내는, 대역 2에 대한 저주파수 및 고주파수를 각각 나타낸다. 역으로, 대역 1 저주파수 및 고주파수와 연관된 지점 m12 및 m13은 각각 1.6dB 이하의 손실을 나타낸다.

예시적인 FEM 회로 개략도

도 6은 도 1a의 무선 디바이스(100)에 포함될 수 있는 프론트 엔드 모듈(102)의 한 예의 회로 개략도(600)이다. 회로 개략도(600)는, 다중대역 신호를 그 구성요소 주파수 대역들로 분할하는데 이용될 수 있는 트리플렉서(triplexer) 등의 필터(602)를 포함한다. 이 특정한 예에서, 필터(602)는, 대역 1 신호, 대역 3 신호, 및 대역 7 신호로 구성된 다중대역 신호를 분할한다. 필터(602)는 임의의 유형의 필터를 포함할 수 있다. 예를 들어, 필터(602)는 SAW 필터 또는 BAW 필터일 수 있다.

소정 실시예에서, 하나의 대역은 다른 대역들과는 구별되어 취급될 수 있는데, 그 이유는, 예를 들어, 주파수가 다중대역 신호의 한 대역과 다른 대역들 사이의 간섭이 최소가 되기에 충분히 상이하기 때문이다. 예를 들어, 대역 7은, 대역 1과 대역 3 사이의 거리에 비해, 대역 1(약 450 MHz)로부터 비교적 멀리 있고, 대역 3(약 740 MHz)으로부터는 훨씬 더 멀리 있기 때문에, 대역 7은 대역 1 및 대역 3과는 별도로 처리될 수 있다. 따라서, 대역 1 및 대역 3과, 대역 7 사이의 간섭량은 충분히 낮아서 자체 손실을 추가할 수 있는 공진 회로를 생략할 수 있다. 따라서, 대역 7은 회로(604)에 의해 별도로 처리된다. 이 회로(604)의 상세사항은 본 개시내용의 범위를 벗어나기 때문에 생략되므로, 회로(604)는 50 Ω 임피던스로서 표현된다. 일부 실시예에서, 대역 7은 LNA 및 공진 회로 조합을 이용하여 대역 1 및 대역 3과 유사하게 처리될 수 있다는 것을 이해해야 한다.

회로 개략도(600)는, 대역 1 신호를 처리 또는 증폭하기 위한 LNA(606) 및 대역 3 신호를 처리 또는 증폭하기 위한 LNA(608)를 더 포함할 수 있다. LNA들(606 및 608) 각각은 산란 파라미터(scattering parameter; S2P) 모델로 나타낼 수 있다.

LNA들(606 및 608)의 출력들은 각각 공진 회로(410 및 400)에 제공된다. 전술된 바와 같이, 공진 회로(410)는 대역 3 통신 대역에 관련된 주파수를 필터링 또는 거부할 수 있다. 유사하게, 공진 회로(400)는 대역 1 통신 대역에 관련된 주파수를 필터링 또는 거부할 수 있다. 증폭되고 필터링된 통신 대역들은 노드(610)에서 재결합되어, 트랜시버(104) 등의 후속 요소에 출력될 수 있다. 이 후속 디바이스 요소는, 노드(610)에 후속되는 저항기로서 표현되며, 이 저항기는, 50 Ω 임피던스 등의 특정한 임피던스로 더 표현될 수 있다.

FEM의 시뮬레이션

도 7a 및 도 7b는 도 6의 회로 개략도(600)에 대한 시뮬레이션을 그래픽으로 도시한다. 더 구체적으로, 도 7a 및 도 7b는, 단일 대역 동작, 공진 회로를 이용하지 않는 다중대역 동작, 및 공진 회로를 이용한 다중대역 동작 사이의 2개의 상이한 대역들에 대한 비교를 도시한다.

도 7a는 대역 3 신호를 처리하기 위한 결과를 도시한다. 각각의 그래프에서, 실선은 대역 3에 대한 단일 대역 처리를 나타낸다. 즉, 실선은 단일 대역 신호가 무선 디바이스의 안테나에 의해 수신되고 어떠한 캐리어 집성도 수행되지 않는 경우를 나타낸다. 또한, 그래프들 각각에서, 도트가 있는 실선은, 대역 3을 포함하지만 공진 회로를 이용하지 않는 캐리어 집성이 수행되는 때를 나타낸다. 파선은, 대역 3 신호를 포함하고 공진 회로를 이용하는 캐리어 집성이 수행되는 때를 나타낸다.

그래프(706)에서 이득을 조사하면, 공진 회로를 이용하지 않고 캐리어 집성이 이용되는 경우보다, 공진 회로를 이용하는 이득이 더 양호하다는 것을 알 수 있다. 그러나, 공진 회로는 약간의 손실을 도입한다. 따라서, 소정 실시예에서, 비-다중대역 신호가 수신되면, 공진 회로는 바이패스되거나 바이패스 모드에서 동작되어, 이득이 향상될 수 있다.

또한, 잡음 지수 그래프(708)를 검토하면, 공진 회로를 이용하지 않는 캐리어 집성은 더 큰 잡음을 초래한다는 것을 알 수 있다. 그러나, 공진 회로가 이용될 때, 집성 캐리어 신호의 잡음 레벨은 단일 대역 신호의 잡음 레벨에 근접한다.

도 7b는 대역 1 신호를 처리하기 위한 결과를 도시한다. 도 7a에서와 같이, 그래프들 각각에서, 실선은 대역 1에 대한 단일 대역 처리를 나타낸다. 즉, 실선은, 단일 대역 신호가 무선 디바이스의 안테나에 의해 수신되고 캐리어 집성이 수행되지 않는 경우를 나타낸다. 또한, 그래프들 각각에서, 도트가 있는 실선은, 대역 1을 포함하지만 공진 회로를 이용하지 않는 캐리어 집성이 수행되는 때를 나타낸다. 일점 쇄선은, 대역 1 신호를 포함하고 공진 회로를 이용하는 캐리어 집성이 수행되는 때를 나타낸다.

또한, 그래프(706)에서와 같이, 그래프(714)는, 다중대역 신호에 대한 공진 회로를 이용하지 않는 것에 비해 공진 회로를 이용할 때의 이득 손실이 적다는 것을 나타낸다. 또한, 그래프(716)로 돌아가면, 공진 회로를 이용할 때의 잡음 지수는 단일 대역의 경우에 가깝고 공진 회로가 없는 캐리어 집성에 비해 훨씬 향상된다.

예시적인 다중대역 신호 처리 프로세스

도 8은 신호 집성을 수행하기 위한 다중대역 신호 처리 프로세스(800)의 한 예의 플로차트이다. 프로세스(800)는 다중대역 신호를 수신하는 것에 응답하여 캐리어 집성을 수행하는 프로세스의 한 예라는 것을 이해해야 한다. 다중대역 신호 처리를 위한 다른 프로세스가 가능하다. 예를 들어, 프로세스(800)의 동작들은 상이한 순서 또는 실질적으로 병렬로 수행될 수 있다. 따라서, 프로세스(800)와 관련하여 설명된 동작들의 순서는 설명의 용이성을 위한 것이지 프로세스(800)를 제한하는 것이 아니다. 또한, 다양한 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어 또는 이들의 조합을 포함하는 다양한 시스템들이 프로세스(800)의 적어도 일부를 구현할 수 있다는 것을 이해해야 한다. 예를 들어, 프로세스(800)는, 콜 프로세서(118), 다이버시티 FEM(134), 또는 트랜시버(104), 또는 이들의 조합 등에 의해 적어도 부분적으로 수행될 수 있다. 설명을 간소화하고 본 개시내용을 제한하지 않기 위해, 프로세스(800)가 특정한 시스템에 관하여 설명될 것이다.

프로세스(800)는, 예를 들어, 블록 802에서 무선 디바이스(100)가 적어도 제1 대역폭의 제1 신호 및 제2 대역폭의 제2 신호를 포함하는 다중대역 신호를 수신할 때 시작될 수 있다. 다중대역 신호는 이중 대역 신호인 것으로 설명되지만, 다중대역 신호는 3중 대역이거나 기타 임의의 수의 주파수 대역들을 포함하는 것이 가능하다. 또한, 수신된 다중대역 신호는 무선 디바이스(100)의 하나 이상의 주 안테나(132) 및/또는 다이버시티 안테나(136)에서 수신될 수 있다. 다중대역 신호는, 무선 디바이스(100)와 무선으로 통신할 수 있는 기지국 또는 기타의 시스템으로부터 수신될 수 있다.

블록 804에서, 콜 프로세서(118) 등의 제어기는 다중대역 신호의 제1 신호의 대역폭 또는 주파수 대역을 결정한다. 일부 경우에, 통신 대역은 수신된 신호에 기초하여 결정된다. 다른 경우에, 통신 대역은 이전의 수신된 신호 또는 데이터 패킷에 기초하여 결정될 수 있다. 일부 경우에, 기지국은 수신될 통신 대역을 무선 디바이스에게 통보한다. 블록 806에서, 제2 신호에 대한 통신 대역이 결정된다.

블록 808에서, 제1 LNA와 연관된 제1 공진 회로는, 블록 806에서 결정된 제2 대역폭 또는 통신 대역과 연관된 잡음을 필터링하도록 구성된다. 유사하게, 블록 810에서, 제2 LNA와 연관된 제2 공진 회로는, 블록 804에서 결정된 제1 대역폭 또는 통신 대역과 연관된 잡음을 필터링하도록 구성된다. 공진 회로는 하나 이상의 스위칭형 커패시터를 각각의 LNA와 전기적으로 접속하거나 이로부터 접속해제함으로써 동적으로 구성될 수 있다. 일부 경우에, 공진 회로 구성은 정적이지만, LNA와 전기적으로 통신하는 공진 회로는 조정될 수 있다. 즉, 공진 회로의 구성이 정적이더라도, 제어기는 특정한 공진 회로를 특정한 LNA와 전기적으로 접속하거나 이로부터 접속해제할 수 있다.

제1 신호는 블록 812에서 제1 LNA에 제공되어 제1 증폭된 신호를 획득한다. 유사하게, 제2 신호는 블록 814에서 제2 LNA에 제공되어 제2 증폭된 신호를 획득한다. 또한, 블록 812에서, 제1 LNA와 전기적으로 통신하는 공진 회로는 제2 통신 대역과 연관된 제1 증폭된 신호의 성분들을 필터링 제거한다. 유사하게, 블록 814에서, 제2 LNA와 전기적으로 통신하는 공진 회로는 제1 통신 대역과 연관된 제2 증폭된 신호의 성분들을 필터링 제거한다.

제1 증폭된 신호 및 제2 증폭된 신호는 블록 816에서 결합될 수 있다. 증폭된 신호들을 결합하는 것은, 증폭된 신호들의 필터링된 버전들을 결합하는 것을 포함할 수 있다. 또한, 소정 실시예에서, 증폭된 신호를 결합하는 것은, 임피던스 정합 네트워크(302)를 이용하여 제1 신호의 통신 경로와 제2 신호의 통신 경로 사이의 임피던스를 정합시키는 것을 포함할 수 있다. 또한, 임피던스 정합 네트워크는, 2개의 통신 경로의 임피던스를, 집성된 신호를 예를 들어 트랜시버(104)에 제공하는 출력 라인에 정합시킬 수 있다.

소정 실시예에서, 프로세스(800)는 단일 대역 신호를 처리하는 것을 포함할 수 있다. 이러한 경우에, 수신된 신호의 대역폭과 연관된 LNA는 그 대응하는 공진 회로로부터 접속해제될 수 있다. 대안으로서, 대응하는 공진 회로는, LNA로부터 수신된 증폭된 신호를 필터링하지 않고 신호가 통과하는 것을 허용하는 바이패스 모드로 구성될 수 있다.

용어

상세한 설명 및 청구항을 통틀어 문맥상 명확하게 달리 요구하지 않는 한, 용어 "포함한다", "포함하는" 등은 배타적(exclusive) 또는 남김없이 철저히 드러낸(exhaustive)의 의미가 아니라 포함적 의미로 해석되어야 한다; 즉, "포함하지만, 이들로 제한되는 것은 아니다"라는 의미이다. 용어 "결합된(coupled)"이란, 2개의 요소들 사이의 접속을 지칭하기 위해 사용되며, 이 용어는, 직접 접속되거나, 하나 이상의 중간 요소를 통해 접속될 수 있는 2개 이상의 요소를 지칭한다. 추가로, 용어 "여기서", "상기의", "이하의", 및 유사한 의미의 용어들은, 본 출원에서 사용될 때, 본 출원의 임의의 특정한 부분이 아니라 전체로서의 본 출원을 말한다. 문맥상 허용된다면, 단수 또는 복수를 이용한 상기 상세한 설명의 용어들은 또한, 각각 복수 또는 단수를 포함할 수 있다. 2개 이상의 항목들의 목록의 참조시에 용어 "또는"은, 다음과 같은 해석들 모두를 포괄한다: 목록 내의 항목들 중 임의의 것, 목록 내의 항목들 모두, 및 목록 내의 항목들의 임의의 조합.

본 발명의 실시예들의 상기 상세한 설명은 남김없이 철저히 드러내기 위한 것이거나 본 발명을 전술된 형태 그대로로 제한하기 위한 것이 아니다. 본 발명의 특정 실시예 및 예가 예시의 목적을 위해 전술되었지만, 관련 분야의 통상의 기술자라면 인지하는 바와 같이, 본 발명의 범위 내에서 다양한 균등한 수정이 가능하다. 예를 들어, 프로세스와 블록들이 주어진 순서로 제시되었지만, 대안적 실시예는 상이한 순서의 단계들을 갖는 루틴을 수행하거나, 상이한 순서의 블록들을 갖는 시스템을 채택할 수 있고, 일부 프로세스 또는 블록들은 삭제, 이동, 추가, 세분, 결합 및/또는 수정될 수 있다. 이들 프로세스 또는 블록들 각각은 다양한 상이한 방식으로 구현될 수 있다. 또한, 프로세스 또는 블록들이 때때로 직렬로 수행되는 것으로 도시되었지만, 이들 프로세스 또는 블록들은 그 대신에 병렬로 수행되거나, 상이한 시간들에서 수행될 수도 있다.

여기서 제공된 본 발명의 교시는 반드시 전술된 시스템만이 아니라, 다른 시스템에도 적용될 수 있다. 전술된 다양한 실시예들의 요소들 및 작용들은 결합되어 추가의 실시예를 제공할 수 있다.

특히, "~할 수 있는(can)", "~할 수도 있는(might)", "~할 수 있는(may)", "예를 들어(e.g.)" 등과 같은 여기서 사용된 조건적 언어는, 구체적으로 달리 명시되지 않는 한, 또는 문맥 내에서 다르게 이해되지 않는 한, 일반적으로는, 소정 실시예가 소정 피쳐, 요소 및/또는 상태를 포함하는 반면 다른 실시예는 포함하지 않을 수 있다는 것을 전달하기 위한 것이다. 따라서, 이러한 조건적 언어는, 특징, 요소 및/또는 상태가 하나 이상의 실시예에 대해 임의의 방식으로 요구되거나, 하나 이상의 실시예가 이들 특징, 요소 및/또는 상태가 포함될지 또는 임의의 특정 실시예에서 수행될지를 저작자 입력이나 촉구없이 결정하기 위한 로직을 반드시 포함한다는 것을 암시하기 위한 것은 아니다.

문구 "X, Y, 또는 Z 중 적어도 하나" 등의 논리합 언어는, 구체적으로 달리 명시되지 않는 한, 또는 항목, 조건 등을 제시하기 위해 일반적으로 사용될 때 문맥상 달리 이해되지 않는 한, X, Y, 또는 Z이거나, 이들의 임의의 조합(예를 들어, X, Y, 및/또는 Z)일 수 있다. 따라서, 이러한 논리합 언어는, 일반적으로, 소정 실시예가 X 중 적어도 하나, Y 중 적어도 하나, 또는 Z 중 적어도 하나가 각각 존재할 것을 요구한다는 것을 암시하고자 함이 아니며 암시해서도 안 된다.

명시적으로 달리 언급되지 않는 한, "한(a)" 또는 "한(an)" 등의 관사는 일반적으로 하나 이상의 설명된 항목을 포함하는 것으로 해석되어야 한다. 따라서, "~하도록 구성된 디바이스" 등의 문구는 하나 이상의 인용된 디바이스를 포함하는 것으로 의도된다. 이러한 하나 이상의 인용된 디바이스는 또한 진술된 기재사항을 실행하도록 집합적으로 구성될 수 있다. 예를 들어, "기재사항 A, B 및 C를 실행하도록 구성된 프로세서"는 기재사항 B와 C를 실행하도록 구성된 제2 프로세서와 연계하여 동작하는 기재사항 A를 실행하도록 구성된 제1 프로세서를 포함할 수 있다.

본 발명의 소정 실시예들이 설명되었지만, 이들 실시예들은 단지 예로서 제시된 것이며, 본 개시내용의 범위를 제한하기 위한 것은 아니다. 사실상, 본 명세서에 개시된 신규한 방법들 및 시스템들은 다양한 다른 형태로 구현될 수 있다; 또한, 본 개시내용의 사상을 벗어나지 않고 본 명세서에서 설명된 방법들 및 시스템들의 형태에서 다양한 생략, 대체 및 변경이 이루어질 수 있다. 첨부된 청구항들 및 그들의 균등물들은 본 개시내용의 범위 및 사상에 드는 이러한 형태나 변형을 포괄하도록 의도되어 있다.

Claims

무결 신호 결합기로서,
복수의 입력 ―각각의 입력은 상기 복수의 입력 중의 다른 입력들과는 상이한 주파수의 신호를 수신하도록 구성됨―;
무결 신호를 후속 처리 블록에 제공하도록 구성된 출력;
복수의 저잡음 증폭기(LNA; low noise amplifier);
복수의 공진 회로 ―각각의 공진 회로는 상기 복수의 LNA 중의 상이한 LNA에 대응함―; 및
상기 복수의 LNA 중의 각각의 LNA를 상기 복수의 공진 회로 중의 대응하는 공진 회로로부터 격리시키는 복수의 격리 스위치 ―각각의 격리 스위치는, 상기 복수의 LNA 중의 LNA의 출력을, 상기 복수의 공진 회로 중의 대응하는 공진 회로로의 입력과, 상기 대응하는 공진 회로를 바이패스하는 바이패스 경로 사이에서 스위칭하도록 구성됨―
를 포함하는 무결 신호 결합기.
제1항에 있어서, 상기 후속 처리 블록은 트랜시버인, 무결 신호 결합기.
제1항에 있어서, 복수의 무결 신호를 결합하도록 구성된 결합기를 더 포함하고, 상기 복수의 무결 신호 중의 무결 신호들 각각은 상기 복수의 공진 회로 중의 상이한 공진 회로에 의해 출력되는, 무결 신호 결합기.
제1항에 있어서, 상기 무결 신호는 복수의 통신 대역으로부터 생성된 결합된 신호인, 무결 신호 결합기.
제1항에 있어서, 상기 무결 신호는 단일 통신 대역으로부터 형성되는, 무결 신호 결합기.
제1항에 있어서, 상기 복수의 공진 회로 중의 적어도 하나의 공진 회로는 스위치를 포함하고, 상기 스위치는 닫힐 때 상기 적어도 하나의 공진 회로의 적어도 일부가 바이패스되도록 하는, 무결 신호 결합기.
제1항에 있어서, 각각의 격리 스위치는 기지국으로부터 수신된 신호에 기초하여 제어되는, 무결 신호 결합기.
제1항에 있어서, 상기 복수의 공진 회로 중의 적어도 하나의 공진 회로는, 상기 적어도 하나의 공진 회로가 동적으로 조정될 수 있게 하는 스위칭형 커패시터를 포함하는, 무결 신호 결합기.
프론트-엔드 모듈(FEM; front-end module)로서,
다이버시티 안테나(diversity antenna)로부터 신호를 수신하고 상기 신호를 복수의 통신 대역에 대응하는 복수의 신호 부분으로 분할하도록 구성된 멀티플렉서 네트워크; 및
복수의 입력에서 상기 복수의 통신 대역을 수신하도록 구성된 무결 신호 결합기
를 포함하고, 각각의 입력은, 상기 복수의 통신 대역 중의 상이한 통신 대역과 연관된 신호 부분을 수신하며, 상기 무결 신호 결합기는, 상기 복수의 입력, 무결 신호를 후속 처리 블록에 제공하도록 구성된 출력, 복수의 저잡음 증폭기(LNA), 복수의 공진 회로 ―각각의 공진 회로는 상기 복수의 LNA 중의 상이한 LNA에 대응함― , 및 상기 복수의 LNA 중의 각각의 LNA를 상기 복수의 공진 회로 중의 대응하는 공진 회로로부터 격리시키는 복수의 격리 스위치를 포함하고, 각각의 격리 스위치는, 상기 복수의 LNA 중의 LNA의 출력을, 상기 복수의 공진 회로 중의 대응하는 공진 회로로의 입력과, 상기 대응하는 공진 회로를 바이패스하는 바이패스 경로 사이에서 스위칭하도록 구성된, 프론트-엔드 모듈(FEM).
제9항에 있어서, 상기 멀티플렉서 네트워크와 상기 무결 신호 결합기 사이에 위치하는 복수의 필터를 더 포함하고, 상기 복수의 필터 중의 각각의 필터는, 상기 복수의 신호 부분 중의 상이한 신호 부분을 수신하고, 상기 수신된 신호 부분으로부터 대역외 신호들을 제거하도록 구성된, FEM.
제9항에 있어서, 상기 무결 신호 결합기는 복수의 무결 신호를 결합하도록 구성된 결합기를 더 포함하고, 상기 복수의 무결 신호 중의 무결 신호들 각각은 상기 복수의 공진 회로 중의 상이한 공진 회로에 의해 출력되는, FEM.
제9항에 있어서, 상기 무결 신호는 복수의 통신 대역으로부터 생성된 다중대역 신호인, FEM.
제9항에 있어서, 상기 복수의 공진 회로 중의 적어도 하나의 공진 회로는 바이패스 스위치를 포함하고, 상기 바이패스 스위치는 닫힐 때 상기 적어도 하나의 공진 회로의 필터 회로가 바이패스되게 하는, FEM.
제9항에 있어서, 각각의 격리 스위치는 기지국으로부터 수신된 신호에 기초하여 제어되는, FEM.
제9항에 있어서, 상기 복수의 공진 회로 중의 적어도 하나의 공진 회로는, 상기 적어도 하나의 공진 회로가 동적으로 조정될 수 있게 하는 조정가능한 커패시터를 포함하는, FEM.
무선 디바이스로서,
기지국으로부터 캐리어 집성된(CA; carrier aggregated) 신호를 수신하도록 구성된 안테나; 및
멀티플렉서 네트워크 및 무결 신호 결합기를 포함하는 프론트-엔드 모듈(FEM)
을 포함하고, 상기 멀티플렉서 네트워크는, 상기 안테나에서 수신된 상기 CA 신호를 복수의 통신 대역에 대응하는 복수의 신호 부분으로 분할하도록 구성되며, 상기 무결 신호 결합기는 복수의 입력에서 상기 복수의 통신 대역을 수신하도록 구성되고, 각각의 입력은 상기 복수의 통신 대역 중의 상이한 통신 대역과 연관된 신호 부분을 수신하며, 상기 무결 신호 결합기는, 상기 복수의 입력, 무결 신호를 후속 처리 블록에 제공하도록 구성된 출력, 복수의 저잡음 증폭기(LNA), 복수의 공진 회로 ―각각의 공진 회로는 상기 복수의 LNA 중의 상이한 LNA에 대응함― , 및 상기 복수의 LNA 중의 각각의 LNA를 상기 복수의 공진 회로 중의 대응하는 공진 회로로부터 격리시키는 복수의 격리 스위치를 포함하고, 각각의 격리 스위치는, 상기 복수의 LNA 중의 LNA의 출력을, 상기 복수의 공진 회로 중의 대응하는 공진 회로로의 입력과, 상기 대응하는 공진 회로를 바이패스하는 바이패스 경로 사이에서 스위칭하도록 구성된, 무선 디바이스.
제16항에 있어서, 상기 안테나는 다이버시티 안테나이고, 상기 FEM은 다이버시티 FEM인, 무선 디바이스.
제16항에 있어서, 상기 FEM은 상기 멀티플렉서 네트워크와 상기 무결 신호 결합기 사이에 위치하는 복수의 필터를 더 포함하고, 상기 복수의 필터 중의 각각의 필터는 상기 복수의 신호 부분 중의 상이한 신호 부분을 수신하고, 상기 수신된 신호 부분으로부터 잡음 성분들을 제거하도록 구성된, 무선 디바이스.
제16항에 있어서, 상기 복수의 공진 회로 각각은, 상기 FEM이 상기 안테나로부터 단일 대역 신호를 수신할 때 비활성화되는, 무선 디바이스.
제16항에 있어서, 상기 복수의 공진 회로 중의 적어도 하나의 공진 회로는, 상기 적어도 하나의 공진 회로가 동적으로 튜닝될 수 있게 하는 조정가능한 회로 요소를 포함하는, 무선 디바이스.