KR20190104874A - 고주파 프론트 엔드 회로 및 그것을 포함하는 통신 장치 - Google Patents

고주파 프론트 엔드 회로 및 그것을 포함하는 통신 장치 Download PDF

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KR20190104874A
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가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼
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Abstract

캐리어 어그리게이션 모드 및 싱글 모드 각각에서의 동작이 가능하면서, 싱글 모드에서 동작할 때의 멀티플렉서에 의한 삽입 손실을 억제 가능한 고주파 프론트 엔드 회로 및 그것을 포함하는 통신 장치를 제공한다.
멀티플렉서(3)는 안테나 단자(2)와 전기적으로 접속 가능하다. 제1 파워앰프(4)는 멀티플렉서(3)와 전기적으로 접속 가능하다. 제2 파워앰프(5)는 멀티플렉서(3)와 전기적으로 접속 가능하다. 스위치 회로(6)는 멀티플렉서(3)를 경유하는 제1 경로와, 멀티플렉서(3)를 경유하지 않는 제2 경로를 전환한다. 고주파 프론트 엔드 회로(1)에서는, 제1 파워앰프(4) 및 제2 파워앰프(5)를 동시 이용하는 캐리어 어그리게이션 모드일 때는 제1 경로가 형성되고, 제1 파워앰프(4) 및 제2 파워앰프(5) 중 한쪽을 이용하는 싱글 모드일 때는 제2 경로가 형성된다.

Description

고주파 프론트 엔드 회로 및 그것을 포함하는 통신 장치{HIGH-FREQUENCY FRONT END CIRCUIT AND COMMUNICATION DEVICE INCLUDING THE SAME}
본 발명은 일반적으로 고주파 프론트 엔드 회로 및 그것을 포함하는 통신 장치에 관한 것이고, 보다 상세하게는 캐리어 어그리게이션(Carrier Aggregation)에 대응 가능한 고주파 프론트 엔드 회로 및 그것을 포함하는 통신 장치에 관한 것이다.
종래, 캐리어 어그리게이션을 이용하는 전자 시스템이 알려져 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).
특허문헌 1의 도 2C에는 하나의 안테나와 하나의 다이플렉서와 2개의 전력증폭기(제1 파워앰프 및 제2 파워앰프)를 포함하는 전자 시스템이 기재되어 있다.
상기의 전자 시스템에서는 다이플렉서가 안테나와 접속되어 있다. 또한, 상기의 전자 시스템에서는 2개의 전력증폭기 각각이 송신/수신 스위치 및 필터를 개재시켜 다이플렉서와 접속되어 있다.
일본 공개특허공보 특개2017-17691호
고주파 프론트 엔드 회로 및 그것을 포함하는 통신 장치에 관해, 적어도 2 이상의 업링크(Uplink)의 캐리어 어그리게이션 모드의 동작과 싱글 모드의 동작을 수행하는 것이 요구되는 경우가 있었다. 그러나 특허문헌 1에 기재된 전자 시스템에서는 캐리어 어그리게이션 모드의 동작을 수행하는 경우뿐만 아니라, 싱글 모드의 동작을 수행하는 경우에도 신호가 다이플렉서 등을 포함하는 멀티플렉서를 경유하므로, 싱글 모드의 동작을 수행할 때에 멀티플렉서에서의 삽입 손실이 크다는 문제가 있었다.
본 발명의 목적은 캐리어 어그리게이션 모드 및 싱글 모드 각각에서의 동작이 가능하면서, 싱글 모드에서 동작할 때의 멀티플렉서에 의한 삽입 손실을 억제 가능한 고주파 프론트 엔드 회로 및 그것을 포함하는 통신 장치를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 한 양태에 따른 고주파 프론트 엔드 회로는 안테나 단자와 멀티플렉서와 제1 파워앰프와 제2 파워앰프와 스위치 회로를 포함한다. 상기 멀티플렉서는 상기 안테나 단자와 전기적으로 접속 가능하다. 상기 제1 파워앰프는 상기 멀티플렉서와 전기적으로 접속 가능하며, 제1 주파수대역의 제1 송신 신호를 증폭시킨다. 상기 제2 파워앰프는 상기 멀티플렉서와 전기적으로 접속 가능하며, 상기 제1 주파수대역과는 다른 제2 주파수대역의 제2 송신 신호를 증폭시킨다. 상기 스위치 회로는 상기 멀티플렉서를 경유하는 제1 경로와, 상기 멀티플렉서를 경유하지 않는 제2 경로를 전환한다. 상기 고주파 프론트 엔드 회로에서는, 상기 제1 파워앰프 및 상기 제2 파워앰프를 동시 이용하는 캐리어 어그리게이션 모드일 때는 상기 제1 경로가 형성되고, 상기 제1 파워앰프 및 상기 제2 파워앰프 중 한쪽을 이용하는 싱글 모드일 때는 상기 제2 경로가 형성된다.
본 발명의 한 양태에 따른 고주파 프론트 엔드 회로는 안테나 단자와 멀티플렉서와 제1 로우 노이즈 앰프와 제2 로우 노이즈 앰프와 스위치 회로를 포함한다. 상기 멀티플렉서는 상기 안테나 단자와 전기적으로 접속 가능하다. 상기 제1 로우 노이즈 앰프는 상기 멀티플렉서와 전기적으로 접속 가능하며, 제1 주파수대역의 제1 수신 신호를 증폭시킨다. 상기 제2 로우 노이즈 앰프는 상기 멀티플렉서와 전기적으로 접속 가능하며, 상기 제1 주파수대역과는 다른 제2 주파수대역의 제2 수신 신호를 증폭시킨다. 상기 스위치 회로는 상기 멀티플렉서를 경유하는 제1 경로와, 상기 멀티플렉서를 경유하지 않는 제2 경로를 전환한다. 상기 고주파 프론트 엔드 회로에서는, 상기 제1 로우 노이즈 앰프 및 상기 제2 로우 노이즈 앰프를 동시 이용하는 캐리어 어그리게이션 모드일 때는 상기 제1 경로가 형성되고, 상기 제1 로우 노이즈 앰프 및 상기 제2 로우 노이즈 앰프 중 한쪽을 이용하는 싱글 모드일 때는 상기 제2 경로가 형성된다.
본 발명의 한 양태에 따른 통신 장치는 상기 고주파 프론트 엔드 회로와, 상기 고주파 프론트 엔드 회로의 상기 스위치 회로를 제어하는 제어 회로를 포함한다.
본 발명의 한 양태에 따른 고주파 프론트 엔드 회로 및 그것을 포함하는 통신 장치는, 캐리어 어그리게이션 모드 및 싱글 모드 각각에서의 동작이 가능하면서 싱글 모드에서 동작할 때의 멀티플렉서에 의한 삽입 손실을 억제할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 실시형태 1에 따른 고주파 프론트 엔드 회로 및 그것을 포함하는 통신 장치의 회로 구성도이다.
도 2는 상동(上同)의 고주파 프론트 엔드 회로의 동작 설명도이다.
도 3은 상동의 고주파 프론트 엔드 회로의 동작 설명도이다.
도 4는 상동의 고주파 프론트 엔드 회로의 동작 설명도이다.
도 5는 상동의 고주파 프론트 엔드 회로에서의 멀티플렉서의 주파수 특성 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시형태 2에 따른 고주파 프론트 엔드 회로 및 그것을 포함하는 통신 장치의 회로 구성도이다.
도 7은 상동의 고주파 프론트 엔드 회로의 동작 설명도이다.
도 8은 상동의 고주파 프론트 엔드 회로의 동작 설명도이다.
도 9는 상동의 고주파 프론트 엔드 회로의 동작 설명도이다.
도 10은 본 발명의 실시형태 3에 따른 고주파 프론트 엔드 회로 및 그것을 포함하는 통신 장치의 회로 구성도이다.
(실시형태 1)
이하, 실시형태 1에 따른 고주파 프론트 엔드 회로(1) 및 그것을 포함하는 통신 장치(100)에 대해, 도 1~5를 참조하여 설명한다.
(1) 고주파 프론트 엔드 회로 및 통신 장치의 전체 구성
고주파 프론트 엔드 회로(1)는 예를 들면, 멀티모드/멀티밴드 대응 및 캐리어 어그리게이션(Carrier Aggregation) 대응의 휴대전화 등의 프론트 엔드부에 배치된다. 고주파 프론트 엔드 회로(1)는 업링크에서 복수개(실시형태 1에서는 2개)의 주파수대역을 동시에 이용하는 업링크·캐리어 어그리게이션에 대응 가능하다. 또한, 고주파 프론트 엔드 회로(1)는 다운링크(Downlink)에서 복수개(실시형태 1에서는 2개)의 주파수대역을 동시에 이용하는 다운링크·캐리어 어그리게이션에 대응 가능하다. 고주파 프론트 엔드 회로(1)는 신호 처리 회로(101)로부터 입력된 송신 신호를 증폭시켜 안테나에 출력할 수 있도록 구성되어 있다. 또한, 고주파 프론트 엔드 회로(1)는 안테나로부터 입력된 수신 신호를 증폭시켜 신호 처리 회로(101)에 출력할 수 있도록 구성되어 있다.
고주파 프론트 엔드 회로(1)는 캐리어 어그리게이션 모드 및 싱글 모드 각각에서의 동작이 가능한 회로이다. 고주파 프론트 엔드 회로(1)는 안테나 단자(2)와 멀티플렉서(3)와 제1 파워앰프(4)와 제2 파워앰프(5)와 스위치 회로(6)를 포함한다. 안테나 단자(2)는 안테나에 전기적으로 접속된다. 멀티플렉서(3)는 안테나 단자(2)와 전기적으로 접속 가능하다. 제1 파워앰프(4)는 멀티플렉서(3)와 전기적으로 접속 가능하다. 제1 파워앰프(4)는 제1 주파수대역의 송신 신호(제1 송신 신호)를 증폭시킨다. 제2 파워앰프(5)는 멀티플렉서(3)와 전기적으로 접속 가능하다. 제2 파워앰프(5)는 제1 주파수대역과는 다른 제2 주파수대역의 송신 신호(제2 송신 신호)를 증폭시킨다. 여기에서, 제1 주파수대역과 제2 주파수대역은 중복되지 않는다. 스위치 회로(6)는 안테나 단자(2)와 멀티플렉서(3) 사이에 마련되어 있다. 여기에서, "안테나 단자(2)와 멀티플렉서(3) 사이에 마련되어 있다"란, 도 1에 나타내는 바와 같이, 전기회로적으로 안테나 단자(2)와 멀티플렉서(3) 사이에 마련되어 있는 것을 의미한다. 스위치 회로(6)는 멀티플렉서(3)를 경유하는 제1 경로(r1)(도 2 참조)와 제2 경로(r2)(도 3 및 4 참조)를 전환한다. 고주파 프론트 엔드 회로(1)에서는 제1 파워앰프(4) 및 제2 파워앰프(5)를 동시 이용하는 캐리어 어그리게이션 모드일 때는 제1 경로(r1)가 형성되고, 제1 파워앰프(4) 및 제2 파워앰프(5) 중 한쪽을 이용하는 싱글 모드일 때는 제2 경로(r2)가 형성된다. 제1 경로(r1)는 메인 경로(m1)(도 2 참조)를 포함한다. 메인 경로(m1)는 안테나 단자(2)와 멀티플렉서(3)를 전기적으로 접속하는 경로이다. 제2 경로(r2)는 제1 바이패스 경로(b1)(도 3 참조)와 제2 바이패스 경로(b2)(도 4 참조)를 포함한다. 제1 바이패스 경로(b1)는 안테나 단자(2)와 제1 파워앰프(4)를 멀티플렉서(3)를 경유하지 않고 전기적으로 접속하는 경로이다. 제2 바이패스 경로(b2)는 안테나 단자(2)와 제2 파워앰프(5)를 멀티플렉서(3)를 경유하지 않고 전기적으로 접속하는 경로이다. 스위치 회로(6)는 메인 경로(m1)와 제1 바이패스 경로(b1)와 제2 바이패스 경로(b2)를 택일적으로 전환함으로써 신호 경로를 전환한다.
또한, 고주파 프론트 엔드 회로(1)는 제1 로우 노이즈 앰프(9)와 제2 로우 노이즈 앰프(10)와 제1 필터(7)와 제2 필터(8)를 더 포함한다. 제1 로우 노이즈 앰프(9)는 제1 주파수대역의 수신 신호(제1 수신 신호)를 증폭시킨다. 제2 로우 노이즈 앰프는 제2 주파수대역의 수신 신호(제2 수신 신호)를 증폭시킨다. 제1 필터(7)는 안테나 단자(2)와 제1 파워앰프(4) 및 제1 로우 노이즈 앰프(9) 사이에 마련되어 있다. 여기에서, "안테나 단자(2)와 제1 파워앰프(4) 및 제1 로우 노이즈 앰프(9) 사이에 마련되어 있다"란, 도 1에 나타내는 바와 같이, 전기회로적으로 안테나 단자(2)와 제1 파워앰프(4) 및 제1 로우 노이즈 앰프(9) 사이에 마련되어 있는 것을 의미한다. 제1 필터(7)는 제1 통과 대역의 신호(제1 송신 신호, 제1 수신 신호)를 통과시킨다. 제2 필터(8)는 안테나 단자(2)와 제2 파워앰프(5) 및 제2 로우 노이즈 앰프(10) 사이에 마련되어 있다. 여기에서, "안테나 단자(2)와 제2 파워앰프(5) 및 제2 로우 노이즈 앰프(10) 사이에 마련되어 있다"란, 도 1에 나타내는 바와 같이, 전기회로적으로 안테나 단자(2)와 제2 파워앰프(5) 및 제2 로우 노이즈 앰프(10) 사이에 마련되어 있는 것을 의미한다. 제2 필터(8)는 제1 통과 대역과는 다른 제2 통과 대역의 신호(제2 송신 신호, 제2 수신 신호)를 통과시킨다.
또한, 고주파 프론트 엔드 회로(1)는 제1 스위치(11)와 제2 스위치(12)를 더 포함한다. 제1 스위치(11)는 제1 필터(7)와 제1 파워앰프(4) 및 제1 로우 노이즈 앰프(9)의 접속 관계를 전환한다. 제2 스위치(12)는 제2 필터(8)와 제2 파워앰프(5) 및 제2 로우 노이즈 앰프(10)의 접속 관계를 전환한다.
고주파 프론트 엔드 회로(1)는 제1 필터(7)와 제1 스위치(11)와 제1 파워앰프(4)와 제1 로우 노이즈 앰프(9)를 포함하는 제1 송신/수신 회로(21)와, 제2 필터(8)와 제2 스위치(12)와 제2 파워앰프(5)와 제2 로우 노이즈 앰프(10)를 포함하는 제2 송신/수신 회로(22)를 포함한다.
제1 송신/수신 회로(21)는 제1 주파수대역의 제1 송신 신호를 송신한다. 제1 송신 신호는 예를 들면, 5G(Fifth Generation)의 통신용(제5세대 이동통신 시스템) 송신 신호이다. 또한, 제1 송신/수신 회로(21)는 제1 주파수대역의 제1 수신 신호를 수신한다. 제1 수신 신호는 예를 들면, 5G의 통신용 수신 신호이다.
제2 송신/수신 회로(22)는 제1 주파수대역보다도 높은 제2 주파수대역의 제2 송신 신호의 송신을 수행한다. 제2 송신 신호는 예를 들면, 5G의 통신용 송신 신호이다. 또한, 제2 송신/수신 회로(22)는 제2 주파수대역의 제2 수신 신호를 수신한다. 제2 수신 신호는 예를 들면, 5G의 통신용 수신 신호이다.
또한, 고주파 프론트 엔드 회로(1)는 제1 입력 단자(13)와 제2 입력 단자(14)와 제1 출력 단자(15)와 제2 출력 단자(16)를 더 포함한다. 제1 입력 단자(13) 및 제2 입력 단자(14)는 예를 들면, 고주파 프론트 엔드 회로(1)의 외부의 신호 처리 회로(101)에 전기적으로 접속되고, 신호 처리 회로(101)로부터의 고주파 신호(송신 신호)를 받기 위한 단자이다. 제1 출력 단자(15) 및 제2 출력 단자(16)는 예를 들면, 신호 처리 회로(101)에 전기적으로 접속되고, 제1 수신 신호 및 제2 수신 신호 각각을 신호 처리 회로(101)에 출력하기 위한 단자이다. 고주파 프론트 엔드 회로(1)는 MIMO(Multi Input Multi Output) 대응의 고주파 프론트 엔드 회로이다. 신호 처리 회로(101)는 고주파 프론트 엔드 회로(1)의 구성 요소가 아니다.
통신 장치(100)는 고주파 프론트 엔드 회로(1)와 신호 처리 회로(101)를 포함한다. 통신 장치(100)에서는 신호 처리 회로(101)가 고주파 프론트 엔드 회로(1)의 스위치 회로(6)를 제어하는 제어 회로를 구성하고 있다.
신호 처리 회로(101)는 예를 들면, RF 신호 처리 회로(102)와 베이스밴드 신호 처리 회로(103)를 포함한다. RF 신호 처리 회로(102)는 예를 들면 RFIC(Radio Frequency Integrated Circuit)이며, 고주파신호에 대한 신호 처리를 수행한다. RF 신호 처리 회로(102)는 예를 들면, 베이스밴드 신호 처리 회로(103)로부터 출력된 고주파 신호(송신 신호)에 대하여 업 컨버트 등의 신호 처리를 수행하고, 신호 처리가 이루어진 고주파 신호를 제1 입력 단자(13)에 출력한다. 베이스밴드 신호 처리 회로(103)는 예를 들면 BBIC(Baseband Integrated Circuit)이며, 신호 처리 회로(101)의 외부로부터의 송신 신호에 대한 소정의 신호 처리를 수행한다.
(2) 고주파 프론트 엔드 회로의 상세
다음으로, 고주파 프론트 엔드 회로(1)의 각 구성 요소에 대해 도면을 참조하여 설명한다.
제1 송신/수신 회로(21)는 제1 파워앰프(4)와 제1 필터(7)와 제1 로우 노이즈 앰프(9)와 제1 스위치(11)를 포함한다. 여기에서, 제1 스위치(11)는 제1 송신/수신 회로(21)에서, 제1 파워앰프(4)를 제1 필터(7)에 전기적으로 접속하는 상태와, 제1 로우 노이즈 앰프(9)를 제1 필터(7)에 전기적으로 접속하는 상태를 전환하기 위한 스위치이다. 제1 스위치(11)는 하나의 공통 단자(110)와 2개의 선택 단자(111, 112)를 가진다.
제1 파워앰프(4)는 입력된 제1 주파수대역의 제1 송신 신호를 증폭시키고, 증폭된 제1 송신 신호를 출력한다. 보다 상세하게는, 제1 파워앰프(4)는 예를 들면, 신호 처리 회로(101)로부터 제1 입력 단자(13)를 통해 입력단에 입력된 제1 주파수대역의 제1 송신 신호를 증폭시키고, 증폭된 제1 송신 신호를 출력단으로부터 출력한다. 즉, 제1 파워앰프(4)는 제1 주파수대역의 고주파 신호(제1 송신 신호)를 증폭시킬 수 있는 파워앰프이다. 제1 주파수대역은 예를 들면, 5G 규격에서의 NR 밴드(NR operating band)의 n77/n78을 포함한다. n77의 업링크 주파수대역(Uplink frequency range) 및 다운링크 주파수대역(Downlink frequency range) 각각은 3300㎒-4200㎒이다. n78의 업링크 주파수대역 및 다운링크 주파수대역 각각은 3300㎒-3800㎒이다. n77/78을 사용하는 경우, 제1 송신 신호와 제1 수신 신호의 동시 송수신을 실현하는 방식(Duplex Mode)은 TDD(Time Division Duplex)이다. 또한, 제1 주파수대역은 3GPP LTE(Long Term Evolution) 규격의 밴드42(B42)/밴드43(B43)을 포함하고 있다. 밴드(42)의 다운링크 주파수대역은 3400㎒-3600㎒이다. 밴드43의 다운링크 주파수대역은 3600㎒-3800㎒이다.
제1 파워앰프(4)의 입력단은 제1 입력 단자(13)와 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 제1 파워앰프(4)의 출력단은 제1 스위치(11)의 2개의 선택 단자(111, 112) 중 하나의 선택 단자(111)와 전기적으로 접속되어 있다. 이로써, 제1 파워앰프(4)의 출력단은 제1 스위치(11), 제1 필터(7), 멀티플렉서(3), 스위치 회로(6) 등을 개재시켜 안테나 단자(2)에 전기적으로 접속 가능하게 되어 있다.
제1 로우 노이즈 앰프(9)는, 입력된 제1 주파수대역의 제1 수신 신호를 증폭시키고, 증폭된 제1 수신 신호를 출력한다. 보다 상세하게는, 제1 로우 노이즈 앰프(9)는 예를 들면, 안테나 단자(2)와 제1 필터(7)와 제1 스위치(11)를 개재시켜 입력단에 입력된 제1 주파수대역의 제1 수신 신호를 증폭시키고, 증폭된 제1 수신 신호를 출력단으로부터 출력한다. 즉, 제1 로우 노이즈 앰프(9)는 제1 주파수대역의 고주파 신호(제1 수신 신호)를 증폭시킬 수 있는 로우 노이즈 앰프이다.
제1 로우 노이즈 앰프(9)의 입력단은, 제1 스위치(11)의 2개의 선택 단자(111, 112) 중 하나의 선택 단자(112)와 전기적으로 접속되어 있다. 이로써, 제1 로우 노이즈 앰프(9)의 입력단은, 제1 스위치(11), 제1 필터(7), 멀티플렉서(3), 스위치 회로(6) 등을 개재시켜 안테나 단자(2)에 전기적으로 접속 가능하게 되어 있다. 또한, 제1 로우 노이즈 앰프(9)의 출력단은 제1 출력 단자(15)와 전기적으로 접속되어 있다.
제1 필터(7)는, 안테나 단자(2)와 제1 파워앰프(4) 및 제1 로우 노이즈 앰프(9) 사이에 마련되어 있다. 여기에서, “안테나 단자(2)와 제1 파워앰프(4) 및 제1 로우 노이즈 앰프(9) 사이에 마련되어 있다”란, 도 1에 나타내는 바와 같이, 전기회로적으로, 안테나 단자(2)와 제1 파워앰프(4) 및 제1 로우 노이즈 앰프(9) 사이에 마련되어 있는 것을 의미한다. 제1 필터(7)는, 제1 통과 대역의 신호(제1 송신 신호, 제1 수신 신호)를 통과시키는 밴드패스 필터이다. 보다 상세하게는, 제1 필터(7)는 멀티플렉서(3)와 제1 파워앰프(4) 및 제1 로우 노이즈 앰프(9) 사이에 마련되고, 제1 주파수대역을 통과 대역으로 하는 밴드패스 필터이다. 제1 필터(7)는, 제1 필터(7)의 통과 대역의 신호(제1 송신 신호 및 제1 수신 신호)를 통과시키고, 통과 대역 이외의 신호를 감쇠시킨다. 제1 필터(7)는 예를 들면, SAW(Surface Acoustic Wave) 필터이다.
제1 필터(7)는 2개의 입출력단을 가지고 있다. 제1 송신/수신 회로(21)에서는 제1 필터(7)의 한쪽의 입출력단이 제1 스위치(11)의 공통 단자(110)와 전기적으로 접속되고, 제1 필터(7)의 다른 쪽의 입출력단이 멀티플렉서(3) 및 스위치 회로(6)와 전기적으로 접속되어 있다.
제1 스위치(11)는 제1 필터(7)와 제1 파워앰프(4)를 전기적으로 접속하는 상태와, 제1 필터(7)와 제1 로우 노이즈 앰프(9)를 전기적으로 접속하는 상태를 전환한다. 제1 스위치(11)는 예를 들면, SPDT(Single Pole Double Throw)형 스위치에 의해 구성된다. 제1 스위치(11)는 예를 들면, 신호 처리 회로(101)에 의해 제어된다. 제1 스위치(11)는 신호 처리 회로(101)의 RF 신호 처리 회로(102)로부터의 제어 신호에 따라, 공통 단자(110)와 2개의 선택 단자(111, 112) 중 어느 한쪽을 전기적으로 접속한다. 제1 스위치(11)는 스위치(IC)에 의해 구성되어도 된다.
제2 송신/수신 회로(22)는 제2 파워앰프(5)와 제2 필터(8)와 제2 로우 노이즈 앰프(10)와 제2 스위치(12)를 포함한다. 여기에서, 제2 스위치(12)는 제2 송신/수신 회로(22)에서, 제2 파워앰프(5)를 제2 필터(8)에 전기적으로 접속하는 상태와, 제2 로우 노이즈 앰프(10)를 제2 필터(8)에 전기적으로 접속하는 상태를 전환하기 위한 스위치이다. 제2 스위치(12)는 하나의 공통 단자(120)와 2개의 선택 단자(121, 122)를 가진다.
제2 파워앰프(5)는 입력된 제2 주파수대역의 제2 송신 신호를 증폭시키고, 증폭된 제2 송신 신호를 출력한다. 보다 상세하게는, 제2 파워앰프(5)는 예를 들면, 신호 처리 회로(101)로부터 제2 입력 단자(14)를 통해 입력단에 입력된 제2 주파수대역의 제2 송신 신호를 증폭시키고, 증폭된 제2 송신 신호를 출력단으로부터 출력한다. 즉, 제2 파워앰프(5)는 제2 주파수대역의 고주파 신호(제2 송신 신호)를 증폭시킬 수 있는 파워앰프이다. 제2 주파수대역은 제1 주파수대역보다도 고주파수 측에 있다. 제2 주파수대역은 예를 들면, 5G 규격에서의 NR 밴드의 n79를 포함한다. n79의 업링크 주파수대역 및 다운링크 주파수대역 각각은 4400㎒-5000㎒이다.
제2 파워앰프(5)의 입력단은 제2 입력 단자(14)와 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 제2 파워앰프(5)의 출력단은 제2 스위치(12)의 2개의 선택 단자(121, 122) 중 하나의 선택 단자(122)와 전기적으로 접속되어 있다. 이로써, 제2 파워앰프(5)의 출력단은 제2 스위치(12), 제2 필터(8), 멀티플렉서(3), 스위치 회로(6) 등을 개재시켜 안테나 단자(2)에 전기적으로 접속 가능하게 되어 있다.
제2 로우 노이즈 앰프(10)는 입력된 제2 주파수대역의 제2 수신 신호를 증폭시키고, 증폭된 제2 수신 신호를 출력한다. 보다 상세하게는, 제2 로우 노이즈 앰프(10)는 예를 들면, 안테나 단자(2)와 제2 필터(8)와 제2 스위치(12)를 통해 입력단에 입력된 제2 주파수대역의 제2 수신 신호를 증폭시키고, 증폭된 제2 수신 신호를 출력단으로부터 출력한다. 즉, 제2 로우 노이즈 앰프(10)는 제2 주파수대역의 고주파 신호(제2 수신 신호)를 증폭시킬 수 있는 로우 노이즈 앰프이다.
제2 로우 노이즈 앰프(10)의 입력단은 제2 스위치(12)의 2개의 선택 단자(121, 122) 중 하나의 선택 단자(121)와 전기적으로 접속되어 있다. 이로써, 제2 로우 노이즈 앰프(10)의 입력단은, 제2 스위치(12), 제2 필터(8), 멀티플렉서(3), 스위치 회로(6) 등을 개재시켜 안테나 단자(2)에 전기적으로 접속 가능하게 되어 있다. 또한, 제2 로우 노이즈 앰프(10)의 출력단은 제2 출력 단자(16)와 전기적으로 접속되어 있다.
제2 필터(8)는 안테나 단자(2)와 제2 파워앰프(5) 사이에 마련되어 있다. 여기에서, "안테나 단자(2)와 제2 파워앰프(5) 사이에 마련되어 있다"란, 도 1에 나타내는 바와 같이, 전기회로적으로 안테나 단자(2)와 제2 파워앰프(5) 사이에 마련되어 있는 것을 의미한다. 제2 필터(8)는 제2 통과 대역의 신호(제2 송신 신호, 제2 수신 신호)를 통과시키는 밴드패스 필터이다. 보다 상세하게는, 제2 필터(8)는 멀티플렉서(3)와 제2 파워앰프(5) 사이에 마련되고, 제2 주파수대역을 통과 대역으로 하는 밴드패스 필터이다. 제2 통과 대역은 제1 통과 대역과는 다르다. 제2 통과 대역은 제1 통과 대역과는 중복되지 않는다.
제2 필터(8)는 2개의 입출력단을 가지고 있다. 제2 송신/수신 회로(22)에서는, 제2 필터(8)의 한쪽의 입출력단이 제2 스위치(12)의 공통 단자(120)와 전기적으로 접속되고, 제2 필터(8)의 다른 쪽의 입출력단이 멀티플렉서(3) 및 스위치 회로(6)와 전기적으로 접속되어 있다. 제2 필터(8)는 제2 필터(8)의 통과 대역의 신호(제2 송신 신호 및 제2 수신 신호)를 통과시키고, 통과 대역 이외의 신호를 감쇠시킨다. 제2 필터(8)는 예를 들면, SAW 필터이다.
제2 스위치(12)는 제2 필터(8)와 제2 파워앰프(5)를 전기적으로 접속하는 상태와, 제2 필터(8)와 제2 로우 노이즈 앰프(10)를 전기적으로 접속하는 상태를 전환한다. 제2 스위치(12)는 예를 들면, SPDT형 스위치에 의해 구성된다. 제2 스위치(12)는 예를 들면, 신호 처리 회로(101)에 의해 제어된다. 제2 스위치(12)는 신호 처리 회로(101)의 RF 신호 처리 회로(102)로부터의 제어 신호에 따라, 공통 단자(120)와 2개의 선택 단자(121, 122) 중 어느 한쪽을 전기적으로 접속한다. 제2 스위치(12)는 스위치(IC)에 의해 구성되어도 된다.
멀티플렉서(3)는 안테나 단자(2)에 입력된 수신 신호를 주파수대역마다 분파하는 기능과, 복수개의 송신 신호를 합파하는 기능을 가지는 분파/합파 회로이다. 실시형태 1에 따른 고주파 프론트 엔드 회로(1)에서는, 멀티플렉서(3)는 다이플렉서이며, 로우패스 필터(31)와 하이패스 필터(32)를 포함한다. 로우패스 필터(31)는 제1 주파수대역의 신호(제1 송신 신호, 제1 수신 신호)를 통과하고, 제2 주파수대역의 신호(제2 송신 신호, 제2 수신 신호)를 감쇠시키는 필터 특성을 가진다. 하이패스 필터(32)는 제2 주파수대역의 신호(제2 송신 신호, 제2 수신 신호)를 통과하고, 제1 주파수대역의 신호(제1 송신 신호, 제1 수신 신호)를 감쇠시키는 필터 특성을 가진다.
로우패스 필터(31) 및 하이패스 필터(32)는 각각 복수개의 탄성파 공진자를 가지고 있다. 각 탄성파 공진자는 압전체층과 IDT 전극과 고음속 부재를 포함하고 있다. IDT 전극은 압전체층 상에 형성되어 있고, 복수개의 전극지(電極指)를 가진다. 고음속 부재는 압전체층을 끼고 IDT 전극과는 반대 측에 위치하고 있다. 고음속 부재에서는 압전체층을 전파하는 탄성파의 음속보다도 전파하는 벌크파의 음속이 고속이다. 압전체층의 두께가, IDT 전극의 전극지 주기로 정해지는 탄성파의 파장을 λ로 했을 때에 3.5λ 이하이다. 멀티플렉서(3)에서 제1 주파수대역의 신호의 삽입 손실은 예를 들면, 2.2㏈ 정도이다. 도 5는 멀티플렉서(3)의 일례의 주파수 특성 도면이다. 도 5의 가로축은 주파수이다. 도 5의 세로축은 S파라미터이다. 도 5에서 파선으로 나타낸 S(3,2)는 로우패스 필터(31)의 주파수 특성이다. 도 5에서 실선으로 나타낸 S(3,1)는 하이패스 필터(32)의 주파수 특성이다.
스위치 회로(6)는 고주파 신호의 신호 경로의 전환에 이용하는 RF(Radio Frequency) 스위치이며, 3개의 스위치(61, 62 및 63)를 포함하고 있다. 스위치 회로(6)를 구성하는 RF 스위치는 예를 들면, 스위치(IC)이다. 여기에서, 3개의 스위치(61, 62 및 63) 각각은 예를 들면, 반도체 스위치이다. 각 반도체 스위치는 예를 들면, FET(Field Effect Transistor)이다. 각 스위치(61, 62 및 63)의 삽입 손실은 멀티플렉서(3)의 삽입 손실보다도 작다. 각 스위치(61, 62 및 63)의 삽입 손실은 일례로, 0.2㏈ 정도이다.
스위치 회로(6)의 스위치(61)는 멀티플렉서(3)를 경유하지 않고 안테나 단자(2)와 제1 필터(7) 사이에 마련되어 있다. 여기에서, "안테나 단자(2)와 제1 필터(7) 사이에 마련되어 있다"란, 도 1에 나타내는 바와 같이, 전기회로적으로 안테나 단자(2)와 제1 필터(7) 사이에 마련되어 있는 것을 의미한다. 따라서, 고주파 프론트 엔드 회로(1)에서는, 도 3에 나타내는 바와 같이 스위치(61)가 온(on)되어 있는 경우, 제1 입력 단자(13)-제1 파워앰프(4)-제1 스위치(11)-제1 필터(7)-스위치 회로(6)의 스위치(61)-안테나 단자(2)의 경로(신호 경로)와, 안테나 단자(2)-스위치 회로(6)의 스위치(61)-제1 필터(7)-제1 스위치(11)-제1 로우 노이즈 앰프(9)-제1 출력 단자(15)의 경로(신호 경로)를 택일적으로 형성할 수 있다. 즉, 고주파 프론트 엔드 회로(1)에서는, 스위치(61)가 온되어 있는 경우, 제1 바이패스 경로(b1)를 포함하는 제2 경로(r2)를 형성할 수 있다.
스위치 회로(6)의 스위치(62)는 안테나 단자(2)와 멀티플렉서(3) 사이에 마련되어 있다. 따라서, 고주파 프론트 엔드 회로(1)에서는, 도 2에 나타내는 바와 같이 스위치(62)가 온되어 있는 경우, 제1 입력 단자(13)-제1 파워앰프(4)-제1 스위치(11)-제1 필터(7)-멀티플렉서(3)(의 로우패스 필터(31))-스위치 회로(6)의 스위치(62)-안테나 단자(2)의 경로(신호 경로)와, 제2 입력 단자(14)-제2 파워앰프(5)-제2 스위치(12)-제2 필터(8)-멀티플렉서(3)(의 하이패스 필터(32))-스위치 회로(6)의 스위치(62)-안테나 단자(2)의 경로(신호 경로)를 동시에 형성할 수 있다. 즉, 고주파 프론트 엔드 회로(1)에서는 2개의 업링크의 캐리어 어그리게이션이 가능해진다. 또한, 고주파 프론트 엔드 회로(1)에서는, 스위치(62)가 온되어 있는 경우, 안테나 단자(2)-스위치(62)-멀티플렉서(3)(의 로우패스 필터(31))-제1 스위치(11)-제1 로우 노이즈 앰프-제1 출력 단자(15)의 경로(신호 경로)와, 안테나 단자(2)-스위치(62)-멀티플렉서(3)(의 하이패스 필터(32))-제2 스위치(12)-제2 로우 노이즈 앰프(10)-제2 출력 단자(16)의 경로(신호 경로)를 동시에 형성할 수 있다. 즉, 고주파 프론트 엔드 회로(1)에서는 2개의 다운링크의 캐리어 어그리게이션이 가능해진다. 고주파 프론트 엔드 회로(1)에서는 스위치(62)가 온되어 있는 경우, 메인 경로(m1)를 포함하는 제1 경로(r1)를 형성할 수 있다.
스위치 회로(6)의 스위치(63)는 멀티플렉서(3)를 경유하지 않고 안테나 단자(2)와 제2 필터(8) 사이에 마련되어 있다. 여기에서, "안테나 단자(2)와 제2 필터(8) 사이에 마련되어 있다"란, 도 1에 나타내는 바와 같이, 전기회로적으로 안테나 단자(2)와 제2 필터(8) 사이에 마련되어 있는 것을 의미한다. 따라서, 고주파 프론트 엔드 회로(1)에서는, 도 4에 나타내는 바와 같이 스위치(63)가 온되어 있는 경우, 제2 입력 단자(14)-제2 파워앰프(5)-제2 스위치(12)-제2 필터(8)-스위치 회로(6)의 스위치(63)-안테나 단자(2)의 경로(신호 경로)와, 안테나 단자(2)-스위치 회로(6)의 스위치(63)-제2 필터(8)-제2 스위치(12)-제2 로우 노이즈 앰프(10)-제2 출력 단자(16)의 경로(신호 경로)를 택일적으로 형성할 수 있다. 즉, 고주파 프론트 엔드 회로(1)에서는 스위치(63)가 온되어 있는 경우, 제2 바이패스 경로(b2)를 포함하는 제2 경로(r2)를 형성할 수 있다.
스위치 회로(6)는 신호 처리 회로(101)(의 RF 신호 처리 회로(102))에 의해 제어된다. 스위치 회로(6)는 3개의 스위치(61, 62 및 63)가 택일적으로 온이 되도록 신호 처리 회로(101)에 의해 제어된다.
(3) 고주파 프론트 엔드 회로의 동작
다음으로, 고주파 프론트 엔드 회로(1)의 동작에 대해, 도 2~4를 참조하여 설명한다.
고주파 프론트 엔드 회로(1)의 동작으로는 캐리어 어그리게이션 모드의 동작과 싱글 모드의 동작이 있다. 고주파 프론트 엔드 회로(1)의 동작은 신호 처리 회로(101)로부터의 제어 신호에 의해 제어된다.
(3.1) 캐리어 어그리게이션 모드에서의 동작
고주파 프론트 엔드 회로(1)에서는, 캐리어 어그리게이션 모드에서 동작을 할 경우, 도 2에 나타내는 바와 같이, 스위치 회로(6)의 스위치(61)가 오프(off), 스위치(62)가 온, 스위치(63)가 오프가 된다.
고주파 프론트 엔드 회로(1)는 제1 송신/수신 회로(21)에서, TDD에 의해, 제1 송신 신호와 제1 수신 신호의 동시 송수신을 의사적(擬似的)으로 실현할 수 있다. 여기에서, 의사적으로 실현한다는 것은, 제1 송신 신호의 송신과 제1 수신 신호의 수신이 동시는 아니지만, 동시로 간주될 정도의 단기간에 이루어지는 것을 의미한다. 고주파 프론트 엔드 회로(1)는, 제1 스위치(11)의 공통 단자(110)에 선택 단자(111)가 접속된 상태와 공통 단자(110)에 선택 단자(112)가 접속된 상태가 단시간에 전환됨으로써, 제1 송신 신호와 제1 수신 신호의 동시 송수신이 의사적으로 실현된다. 마찬가지로, 고주파 프론트 엔드 회로(1)는 제2 송신/수신 회로(22)에서, TDD에 의해, 제2 송신 신호와 제2 수신 신호의 동시 송수신을 의사적으로 실현할 수 있다.
고주파 프론트 엔드 회로(1)에서는, 제1 스위치(11)의 공통 단자(110)에 선택 단자(111)가 전기적으로 접속된 상태일 때에, 제1 입력 단자(13)에 입력된 제1 송신 신호가 제1 파워앰프(4)로 증폭되고, 제1 스위치(11), 제1 필터(7), 멀티플렉서(3), 스위치 회로(6)의 스위치(62) 및 안테나 단자(2)를 통해 안테나에 출력된다.
또한, 고주파 프론트 엔드 회로(1)에서는, 제1 스위치(11)의 공통 단자(110)에 선택 단자(112)가 전기적으로 접속된 상태일 때에, 안테나 단자(2)에 입력된 제1 수신 신호가 멀티플렉서(3)의 로우패스 필터(31), 제1 필터(7), 제1 스위치(11)를 통해 제1 로우 노이즈 앰프(9)에 입력되고, 증폭된 제1 수신 신호가 제1 출력 단자(15)로부터 신호 처리 회로(101)에 출력된다.
또한, 고주파 프론트 엔드 회로(1)에서는, 제2 스위치(12)의 공통 단자(120)에 선택 단자(122)가 전기적으로 접속된 상태일 때에, 제2 입력 단자(14)에 입력된 제2 송신 신호가 제2 파워앰프(5)로 증폭되고, 제2 스위치(12), 제2 필터(8), 멀티플렉서(3), 스위치 회로(6)의 스위치(62) 및 안테나 단자(2)를 통해 안테나에 출력된다.
또한, 고주파 프론트 엔드 회로(1)에서는, 제2 스위치(12)의 공통 단자(120)에 선택 단자(121)가 전기적으로 접속된 상태일 때에, 안테나 단자(2)에 입력된 제2 수신 신호가 스위치 회로(6)의 스위치(62), 제2 필터(8), 제2 스위치(12)를 통해 제2 로우 노이즈 앰프(10)에 입력되고, 증폭된 제2 수신 신호가 제2 출력 단자(16)로부터 신호 처리 회로(101)에 출력된다.
(3.2) 싱글 모드에서의 동작
고주파 프론트 엔드 회로(1)에서는, 싱글 모드 동작을 수행하는 경우, 도 3에 나타내는 바와 같이, 스위치 회로(6)의 스위치(61)가 온, 스위치(62)가 오프, 스위치(63)가 오프가 되거나, 혹은 도 4에 나타내는 바와 같이, 스위치 회로(6)의 스위치(61)가 오프, 스위치(62)가 오프, 스위치(63)가 온이 된다.
도 3과 같이 스위치 회로(6)의 스위치(61)가 온인 경우, 고주파 프론트 엔드 회로(1)에서는, 제1 스위치(11)의 공통 단자(110)에 선택 단자(111)가 전기적으로 접속된 상태일 때에, 제1 입력 단자(13)에 입력된 제1 송신 신호가 제1 파워앰프(4)로 증폭되고, 증폭된 제1 송신 신호가 제1 스위치(11), 제1 필터(7), 스위치 회로(6)의 스위치(61) 및 안테나 단자(2)를 통해 안테나에 출력된다.
또한, 고주파 프론트 엔드 회로(1)에서는, 제1 스위치(11)의 공통 단자(110)에 선택 단자(112)가 전기적으로 접속된 상태일 때에, 안테나 단자(2)에 입력된 제1 수신 신호가, 제1 필터(7), 제1 스위치(11)를 통해 제1 로우 노이즈 앰프(9)에 입력되고, 증폭된 제1 수신 신호가 제1 출력 단자(15)로부터 신호 처리 회로(101)에 출력된다.
도 4와 같이 스위치 회로(6)의 스위치(63)가 온인 경우, 고주파 프론트 엔드 회로(1)에서는, 제2 스위치(12)의 공통 단자(120)에 선택 단자(122)가 전기적으로 접속된 상태일 때에, 제2 입력 단자(14)에 입력된 제2 송신 신호가 제2 파워앰프(5)로 증폭되고, 증폭된 제2 송신 신호가 제2 스위치(12), 제2 필터(8), 스위치 회로(6)의 스위치(63) 및 안테나 단자(2)를 통해 안테나에 출력된다.
또한, 고주파 프론트 엔드 회로(1)에서는, 제2 스위치(12)의 공통 단자(120)에 선택 단자(121)가 전기적으로 접속된 상태일 때에, 안테나 단자(2)에 입력된 제2 수신 신호가 제2 필터(8), 제2 스위치(12)를 통해 제2 로우 노이즈 앰프(10)에 입력되고, 증폭된 제2 수신 신호가 제2 출력 단자(16)로부터 신호 처리 회로(101)에 출력된다.
(4) 효과
실시형태 1에 따른 고주파 프론트 엔드 회로(1)는 안테나 단자(2)와 멀티플렉서(3)와 제1 파워앰프(4)와 제2 파워앰프(5)와 스위치 회로(6)를 포함한다. 멀티플렉서(3)는 안테나 단자(2)와 전기적으로 접속 가능하다. 제1 파워앰프(4)는 멀티플렉서(3)와 전기적으로 접속 가능하며, 제1 주파수대역의 제1 송신 신호를 증폭시킨다. 제2 파워앰프(5)는 멀티플렉서(3)와 전기적으로 접속 가능하며, 제1 주파수대역과는 다른 제2 주파수대역의 제2 송신 신호를 증폭시킨다. 스위치 회로(6)는 멀티플렉서(3)를 경유하는 제1 경로(r1)와 멀티플렉서(3)를 경유하지 않는 제2 경로(r2)를 전환한다. 고주파 프론트 엔드 회로(1)에서는, 제1 파워앰프(4) 및 제2 파워앰프(5)를 동시 이용하는 캐리어 어그리게이션 모드일 때는 제1 경로(r1)가 형성되고, 제1 파워앰프(4) 및 제2 파워앰프(5) 중 한쪽을 이용하는 싱글 모드일 때는 제2 경로(r2)가 형성된다.
실시형태 1에 따른 고주파 프론트 엔드 회로(1)에서는, 캐리어 어그리게이션 모드 및 싱글 모드 각각에서의 동작이 가능하면서, 싱글 모드에서 동작할 때의 멀티플렉서(3)에 의한 삽입 손실을 억제할 수 있게 된다. 여기에서, 실시형태 1에 따른 고주파 프론트 엔드 회로(1)에서는, 싱글 모드에서 동작하는 경우에는 제1 송신 신호 또는 제2 송신 신호가 멀티플렉서(3)를 경유하지 않고, 멀티플렉서(3)보다도 삽입 손실이 작은 스위치(61 또는 63)를 경유한다. 따라서, 실시형태 1에 따른 고주파 프론트 엔드 회로(1)에서는, 싱글 모드에서 동작할 때에 제1 송신 신호 및 제2 송신 신호 각각이 멀티플렉서를 경유하도록 구성되어 있는 비교예와 비교하여, 제1 송신 신호 및 제2 송신 신호 각각의 신호 경로의 삽입 손실을 작게 할 수 있다. 즉, 실시형태 1에 따른 고주파 프론트 엔드 회로(1)에서는 싱글 모드에서 동작할 때에 멀티플렉서(3)의 삽입 손실에 의한 송신 특성의 열화(劣化)가 발생하지 않는다.
또한, 실시형태 1에 따른 고주파 프론트 엔드 회로(1)는 안테나 단자(2)와 멀티플렉서(3)와 제1 로우 노이즈 앰프(9)와 제2 로우 노이즈 앰프(10)와 스위치 회로(6)를 포함한다. 멀티플렉서(3)는 안테나 단자(2)와 전기적으로 접속 가능하다. 제1 로우 노이즈 앰프(9)는 멀티플렉서(3)와 전기적으로 접속 가능하며, 제1 주파수대역의 제1 수신 신호를 증폭시킨다. 제2 로우 노이즈 앰프(10)는 멀티플렉서(3)와 전기적으로 접속 가능하며, 제1 주파수대역과는 다른 제2 주파수대역의 제2 수신 신호를 증폭시킨다. 스위치 회로(6)는 멀티플렉서(3)를 경유하는 제1 경로(r1)와 멀티플렉서(3)를 경유하지 않는 제2 경로(r2)를 전환한다. 고주파 프론트 엔드 회로(1)에서는, 제1 로우 노이즈 앰프(9) 및 제2 로우 노이즈 앰프(10)를 동시 이용하는 캐리어 어그리게이션 모드일 때는 제1 경로(r1)가 형성되고, 제1 로우 노이즈 앰프(9) 및 제2 로우 노이즈 앰프(10) 중 한쪽을 이용하는 싱글 모드일 때는 제2 경로(r2)가 형성된다.
이로써, 실시형태 1에 따른 고주파 프론트 엔드 회로(1)에서는, 캐리어 어그리게이션 모드 및 싱글 모드 각각에서의 동작이 가능하면서, 싱글 모드에서 동작할 때의 멀티플렉서(3)에 의한 삽입 손실을 억제할 수 있게 된다. 여기에서, 실시형태 1에 따른 고주파 프론트 엔드 회로(1)에서는, 싱글 모드에서 동작하는 경우에는 제1 수신 신호 또는 제2 수신 신호가 멀티플렉서(3)를 경유하지 않고, 멀티플렉서(3)보다도 삽입 손실이 작은 스위치(61 또는 63)를 경유한다. 따라서, 실시형태 1에 따른 고주파 프론트 엔드 회로(1)에서는, 싱글 모드에서 동작할 때에 제1 수신 신호 및 제2 수신 신호 각각이 멀티플렉서를 경유하도록 구성되어 있는 비교예와 비교하여, 제1 수신 신호 및 제2 수신 신호 각각의 신호 경로의 삽입 손실을 작게 할 수 있다. 즉, 실시형태 1에 따른 고주파 프론트 엔드 회로(1)에서는 싱글 모드에서 동작할 때에 멀티플렉서(3)의 삽입 손실에 의한 수신 특성의 열화가 발생하지 않는다.
(5) 통신 장치
통신 장치(100)는 고주파 프론트 엔드 회로(1)와 신호 처리 회로(101)를 포함한다. 신호 처리 회로(101)는 RF 신호 처리 회로(102)와 베이스밴드 신호 처리 회로(103)를 포함한다. RF 신호 처리 회로는, 고주파 프론트 엔드 회로(1)의 안테나 단자(2)에 전기적으로 접속되어 있는 안테나로 수신되는 고주파 신호를 처리한다. 고주파 프론트 엔드 회로(1)는 안테나와 신호 처리 회로(101)의 RF 신호 처리 회로(102) 사이에서 고주파 신호(수신 신호, 송신 신호)를 전달한다. 통신 장치(100)에서는 베이스밴드 신호 처리 회로(103)는 필수적인 구성 요소가 아니다.
RF 신호 처리 회로(102)는 예를 들면 RFIC이며, 고주파 신호(수신 신호)에 대한 신호 처리를 수행한다. 예를 들면, RF 신호 처리 회로(102)는 안테나로부터 고주파 프론트 엔드 회로(1)를 통해 입력된 고주파 신호(수신 신호)에 대하여 다운 컨버트 등의 신호 처리를 수행하고, 상기 신호 처리에 의해 생성된 수신 신호를 베이스밴드 신호 처리 회로(103)에 출력한다. 베이스밴드 신호 처리 회로(103)는 예를 들면 BBIC이다. 베이스밴드 신호 처리 회로(103)로 처리된 수신 신호는 예를 들면, 화상신호로서 화상표시를 위해 또는 음성신호로서 통화를 위해 사용된다.
또한, RF 신호 처리 회로(102)는 예를 들면, 베이스밴드 신호 처리 회로(103)로부터 출력된 고주파 신호(송신 신호)에 대하여 업 컨버트 등의 신호 처리를 수행하고, 신호 처리가 이루어진 고주파 신호를 고주파 프론트 엔드 회로(1)에 출력한다. 베이스밴드 신호 처리 회로(103)는 예를 들면, 통신 장치(100)의 외부로부터의 송신 신호에 대한 소정의 신호 처리를 수행한다.
(실시형태 2)
이하, 실시형태 2에 따른 고주파 프론트 엔드 회로(1a) 및 그것을 포함하는 통신 장치(100a)에 대해, 도 6~9를 참조하여 설명한다. 실시형태 2에 따른 고주파 프론트 엔드 회로(1a) 및 통신 장치(100a)에 관해, 실시형태 1에 따른 고주파 프론트 엔드 회로(1) 및 통신 장치(100) 각각과 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 부호를 붙여 설명을 생략한다.
실시형태 2에 따른 고주파 프론트 엔드 회로(1a)는, 실시형태 1에 따른 고주파 프론트 엔드 회로(1)의 스위치 회로(6) 대신에 스위치 회로(6a)를 포함하고 있는 점에서, 실시형태 1에 따른 고주파 프론트 엔드 회로(1)와 상이하다.
또한, 실시형태 2에 따른 고주파 프론트 엔드 회로(1a)는, 제1 절연용 스위치(S1) 및 제2 절연용 스위치(S2)를 포함하고 있는 점에서, 실시형태 1에 따른 고주파 프론트 엔드 회로(1)와 상이하다.
또한, 실시형태 2에 따른 고주파 프론트 엔드 회로(1a)에서는, 실시형태 1에 따른 고주파 프론트 엔드 회로(1)의 제1 입력 단자(13) 및 제1 출력 단자(15) 대신에 2개의 제1 입력 단자(131, 132) 및 2개의 제1 출력 단자(151, 152)를 포함하고 있는 점에서, 실시형태 1에 따른 고주파 프론트 엔드 회로(1)와 상이하다.
또한, 실시형태 2에 따른 고주파 프론트 엔드 회로(1a)는, 실시형태 1에 따른 고주파 프론트 엔드 회로(1)의 제1 송신/수신 회로(21) 대신에 제1 송신/수신 회로(21a)를 포함하고 있다. 제1 송신/수신 회로(21a)는 스위치(17) 및 스위치(18)를 더 포함하고 있는 점에서, 실시형태 1에 따른 고주파 프론트 엔드 회로(1)의 제1 송신/수신 회로(21)와 상이하다.
스위치(17)는 SPDT형 스위치이며, 하나의 공통 단자(170)와 2개의 선택 단자(171, 172)를 포함하고 있다. 공통 단자(170)는 제1 파워앰프(4)의 입력단과 전기적으로 접속되어 있다. 스위치(17)에서는, 2개의 선택 단자(171, 172) 중 한쪽의 선택 단자(171)가 2개의 제1 입력 단자(131, 132) 중 한쪽의 제1 입력 단자(131)와 전기적으로 접속되고, 다른 쪽의 선택 단자(172)가 다른 쪽의 제1 입력 단자(132)와 전기적으로 접속되어 있다.
스위치(18)는 SPDT형 스위치이며, 하나의 공통 단자(180)와 2개의 선택 단자(181, 182)를 포함하고 있다. 공통 단자(180)는 제1 로우 노이즈 앰프(9)의 출력단과 전기적으로 접속되어 있다. 스위치(18)에서는, 2개의 선택 단자(181, 182) 중 한쪽의 선택 단자(181)가 2개의 제1 출력 단자(151, 152) 중 한쪽의 제1 출력 단자(151)와 전기적으로 접속되고, 다른 쪽의 선택 단자(182)가 다른 쪽의 제1 출력 단자(152)와 전기적으로 접속되어 있다.
제1 입력 단자(131)에는 예를 들면, RF 신호 처리 회로(102)로부터, 5G 규격에서의 NR 밴드의 n77/n78의 제1 송신 신호가 입력된다. 제1 입력 단자(132)에는 예를 들면, RF 신호 처리 회로(102)로부터, LTE 규격의 밴드42/밴드43/밴드48의 제1 송신 신호가 입력된다. 제1 출력 단자(151)로부터는 예를 들면, RF 신호 처리 회로(102)에 5G 규격에서의 NR 밴드의 n77/n78의 제1 수신 신호가 출력된다. 제1 출력 단자(152)로부터는 예를 들면, RF 신호 처리 회로(102)에 LTE 규격의 밴드42/밴드43/밴드48의 제1 수신 신호가 출력된다.
스위치 회로(6a)는 SP3T형 스위치이며, 하나의 공통 단자(610)와 3개의 선택 단자(611, 612, 613)를 포함하고 있다.
고주파 프론트 엔드 회로(1a)에서는 캐리어 어그리게이션 모드에서의 동작을 수행하는 경우, 스위치 회로(6a)의 공통 단자(610)가 3개의 선택 단자(611, 612, 613) 중 선택 단자(612)에 전기적으로 접속된다(도 7 참조).
고주파 프론트 엔드 회로(1a)에서는 싱글 모드에서의 동작을 수행하는 경우, 스위치 회로(6a)의 공통 단자(610)가 3개의 선택 단자(611, 612, 613) 중 선택 단자(611 또는 613)에 전기적으로 접속된다(도 8 또는 9 참조).
제1 절연용 스위치(S1)는 제1 필터(7)와 멀티플렉서(3) 사이에 마련되어 있다. 제1 절연용 스위치(S1)는 예를 들면, SPST형 스위치이다.
제2 절연용 스위치(S2)는 제2 필터(8)와 멀티플렉서(3) 사이에 마련되어 있다. 제2 절연용 스위치(S2)는 예를 들면, SPST형 스위치이다.
고주파 프론트 엔드 회로(1a)에서는, 제1 파워앰프(4) 및 제2 파워앰프(5)를 동시 이용하는 캐리어 어그리게이션 모드 또는 제1 로우 노이즈 앰프(9) 및 제2 로우 노이즈 앰프(10)를 동시 이용하는 캐리어 어그리게이션 모드일 때는 제1 절연용 스위치(S1) 및 제2 절연용 스위치(S2) 양쪽이 온으로 전환됨으로써, 제1 경로(r1)가 형성된다(도 7 참조). 고주파 프론트 엔드 회로(1a)에서는, 제1 파워앰프(4) 및 제2 파워앰프(5)를 동시 이용하는 캐리어 어그리게이션 모드에서 동작하는 경우, 제1 스위치(11)의 공통 단자(110)가 2개의 선택 단자(111, 112) 중 하나의 선택 단자(111)와 전기적으로 접속되고, 제2 스위치(12)의 공통 단자(120)가 2개의 선택 단자(121, 122) 중 하나의 선택 단자(122)와 전기적으로 접속된다. 또한, 고주파 프론트 엔드 회로(1a)에서는, 제1 로우 노이즈 앰프(9) 및 제2 로우 노이즈 앰프(10)를 동시 이용하는 캐리어 어그리게이션 모드에서 동작하는 경우, 제1 스위치(11)의 공통 단자(110)가 2개의 선택 단자(111, 112) 중 하나의 선택 단자(112)와 전기적으로 접속되고, 제2 스위치(12)의 공통 단자(120)가 2개의 선택 단자(121, 122) 중 하나의 선택 단자(121)와 전기적으로 접속된다.
고주파 프론트 엔드 회로(1a)에서는, 제1 파워앰프(4) 및 제2 파워앰프(5) 중 한쪽을 이용하는 싱글 모드 또는 제1 로우 노이즈 앰프(9) 및 제2 로우 노이즈 앰프(10) 중 한쪽을 이용하는 싱글 모드일 때는, 제1 절연용 스위치(S1) 및 제2 절연용 스위치(S2) 양쪽이 오프로 전환됨으로써, 제2 경로(r2)가 형성된다(도 8 또는 9 참조). 고주파 프론트 엔드 회로(1a)에서는, 제1 파워앰프(4)를 이용하는 싱글 모드에서 동작하는 경우, 제1 스위치(11)의 공통 단자(110)가 2개의 선택 단자(111, 112) 중 하나의 선택 단자(111)와 전기적으로 접속된다. 고주파 프론트 엔드 회로(1a)에서는, 제2 파워앰프(5)를 이용하는 싱글 모드에서 동작하는 경우, 제2 스위치(12)의 공통 단자(120)가 2개의 선택 단자(121, 122) 중 하나의 선택 단자(122)와 전기적으로 접속된다. 고주파 프론트 엔드 회로(1a)에서는, 제1 로우 노이즈 앰프(9)를 이용하는 싱글 모드에서 동작하는 경우, 제1 스위치(11)의 공통 단자(110)가 2개의 선택 단자(111, 112) 중 하나의 선택 단자(112)와 전기적으로 접속된다. 고주파 프론트 엔드 회로(1a)에서는, 제2 로우 노이즈 앰프(10)를 이용하는 싱글 모드에서 동작하는 경우, 제2 스위치(12)의 공통 단자(120)가 2개의 선택 단자(121, 122) 중 하나의 선택 단자(121)와 전기적으로 접속된다.
실시형태 2에 따른 고주파 프론트 엔드 회로(1a)에서는, 실시형태 1에 따른 고주파 프론트 엔드 회로(1)와 비교하여, 싱글 모드의 동작일 때에 멀티플렉서(3)의 임피던스가 제1 필터(7) 및 제2 필터(8)의 임피던스에 영향을 주는 것을 억제할 수 있다.
(실시형태 3)
이하, 실시형태 3에 따른 고주파 프론트 엔드 회로(1b) 및 그것을 포함하는 통신 장치(100b)에 대해, 도 10을 참조하여 설명한다. 실시형태 3에 따른 고주파 프론트 엔드 회로(1b) 및 통신 장치(100b)에 관해, 실시형태 2에 따른 고주파 프론트 엔드 회로(1a) 및 통신 장치(100a) 각각과 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 부호를 붙여 설명을 생략한다.
실시형태 3에 따른 고주파 프론트 엔드 회로(1b)는, 실시형태 2에 따른 고주파 프론트 엔드 회로(1a)의 제1 송신/수신 회로(21a) 대신에 제1 송신/수신 회로(21b)를 포함하고 있다. 제1 송신/수신 회로(21b)는, 제1 송신/수신 회로(21a)에서의 스위치(18) 대신에 제1 로우 노이즈 앰프(9)의 출력단에 전기적으로 접속된 스플리터(splitter)(19)를 포함하고 있다. 이로써, 실시형태 3에 따른 고주파 프론트 엔드 회로(1b)에서는 Dual connectivity에 대응 가능하다.
실시형태 3에 따른 고주파 프론트 엔드 회로(1b)에서는, 제1 필터(7)의 제1 통과 대역은 5G 규격에서의 NR 밴드의 n77/n78과, 3GPP LTE 규격의 밴드42/밴드43/밴드48을 포함하고, 제2 필터(8)의 제2 통과 대역은 5G 규격에서의 NR 밴드의 n79를 포함한다.
상기의 실시형태 1~3은 본 발명의 다양한 실시형태의 하나에 불과하다. 상기의 실시형태 1~3은, 본 발명의 목적을 달성할 수 있다면, 설계 등에 따라 다양한 변경이 가능하다.
예를 들면, 송신 신호와 수신 신호의 동시 송수신을 실현하는 방식(Duplex Mode)은 TDD에 한정되지 않고, 주파수대역을 송신 대역과 수신 대역으로 나누어 동시 송수신을 수행하는 FDD(Frequency Division Duplex)이어도 된다.
또한, 제1 송신/수신 회로(21) 및 제2 송신/수신 회로(22)는 송신과 수신 양쪽에 대응한 구성에 한정되지 않고, 적어도 송신에 대응하고 있으면 된다. 즉, 제1 송신/수신 회로(21) 및 제2 송신/수신 회로(22)에서, 제1 파워앰프(4) 및 제2 파워앰프(5)는 필수적인 구성 요소이지만, 제1 로우 노이즈 앰프(9) 및 제2 로우 노이즈 앰프(10) 각각은 필수적인 구성 요소는 아니다.
또한, 고주파 프론트 엔드 회로(1)는 적어도 2개의 업링크에 대응 가능한 구성이면 되고, 예를 들면, 3개의 업링크에 대응 가능한 구성이어도 된다. 이 경우, 멀티플렉서(3)는 다이플렉서가 아닌, 트리플렉서이다. 또한, 고주파 프론트 엔드 회로(1a) 및 고주파 프론트 엔드 회로(1b)에 대해서도 멀티플렉서(3)는 다이플렉서에 한정되지 않고, 예를 들면, 트리플렉서이어도 된다.
(정리)
이상 설명한 실시형태 등으로부터 이하의 양태가 개시되어 있다.
제1 양태에 따른 고주파 프론트 엔드 회로(1; 1a; 1b)는 안테나 단자(2)와 멀티플렉서(3)와 제1 파워앰프(4)와 제2 파워앰프(5)와 스위치 회로(6; 6a)를 포함한다. 멀티플렉서(3)는 안테나 단자(2)와 전기적으로 접속 가능하다. 제1 파워앰프(4)는 멀티플렉서(3)와 전기적으로 접속 가능하며, 제1 주파수대역의 제1 송신 신호를 증폭시킨다. 제2 파워앰프(5)는 멀티플렉서(3)와 전기적으로 접속 가능하며, 제1 주파수대역과는 다른 제2 주파수대역의 제2 송신 신호를 증폭시킨다. 스위치 회로(6; 6a)는 멀티플렉서(3)를 경유하는 제1 경로(r1)와, 멀티플렉서(3)를 경유하지 않는 제2 경로(r2)를 전환한다. 제1 양태에 따른 고주파 프론트 엔드 회로(1; 1a; 1b)에서는, 제1 파워앰프(4) 및 제2 파워앰프(5)를 동시 이용하는 캐리어 어그리게이션 모드일 때는 제1 경로(r1)가 형성되고, 제1 파워앰프(4) 및 제2 파워앰프(5) 중 한쪽을 이용하는 싱글 모드일 때는 제2 경로(r2)가 형성된다.
제1 양태에 따른 고주파 프론트 엔드 회로(1; 1a; 1b)에서는, 캐리어 어그리게이션 모드 및 싱글 모드 각각에서의 동작이 가능하면서, 싱글 모드에서 동작할 때의 멀티플렉서(3)에 의한 삽입 손실을 억제할 수 있게 된다. 여기에서, 제1 양태에 따른 고주파 프론트 엔드 회로(1; 1a; 1b)에서는, 싱글 모드에서 동작하는 경우에는 제1 송신 신호 또는 제2 송신 신호가 멀티플렉서(3)를 경유하지 않고, 멀티플렉서(3)보다도 삽입 손실의 작은 스위치 회로(6; 6a)를 경유한다. 따라서, 제1 양태에 따른 고주파 프론트 엔드 회로(1)에서는, 싱글 모드에서 동작할 때에 제1 송신 신호 또는 제2 송신 신호가 멀티플렉서를 경유하도록 구성되어 있는 비교예와 비교하여, 제1 송신 신호 및 제2 송신 신호 각각의 신호 경로의 삽입 손실을 작게 할 수 있다. 즉, 제1 양태에 따른 고주파 프론트 엔드 회로(1; 1a; 1b)에서는 싱글 모드에서 동작할 때에 멀티플렉서(3)의 삽입 손실에 의한 송신 특성의 열화가 발생하지 않는다.
제2 양태에 따른 고주파 프론트 엔드 회로(1; 1a; 1b)에서는, 제1 양태에서, 제1 경로(r1)는 안테나 단자(2)와 멀티플렉서(3)를 전기적으로 접속하는 경로인 메인 경로(m1)를 포함한다. 제2 경로(r2)는, 안테나 단자(2)와 제1 파워앰프(4)를 멀티플렉서(3)를 경유하지 않고 전기적으로 접속하는 경로인 제1 바이패스 경로(b1)와, 안테나 단자(2)와 제2 파워앰프(5)를 멀티플렉서(3)를 경유하지 않고 전기적으로 접속하는 경로인 제2 바이패스 경로(b2)를 포함한다. 스위치 회로(6; 6a)는 메인 경로(m1)와 제1 바이패스 경로(b1)와 제2 바이패스 경로(b2)를 택일적으로 전환한다.
제2 양태에 따른 고주파 프론트 엔드 회로(1; 1a; 1b)에서는, 싱글 모드에서 제1 파워앰프(4)를 경유하여 제1 송신 신호를 송신하는 경우, 및 싱글 모드에서 제2 파워앰프(5)를 경유하여 제2 송신 신호를 송신하는 경우에 멀티플렉서(3)를 경유하지 않으므로, 멀티플렉서(3)를 경유하는 경우와 비교하여 삽입 손실을 저감할 수 있다.
제3 양태에 따른 고주파 프론트 엔드 회로(1; 1a; 1b)는, 제1 또는 제2 양태에서, 제1 로우 노이즈 앰프(9)와 제2 로우 노이즈 앰프(10)와 제1 필터(7)와 제2 필터(8)를 더 포함한다. 제1 로우 노이즈 앰프(9)는 제1 주파수대역의 제1 수신 신호를 증폭시킨다. 제2 로우 노이즈 앰프(10)는 제2 주파수대역의 제2 수신 신호를 증폭시킨다. 제1 필터(7)는, 안테나 단자(2)와 제1 파워앰프(4) 및 제1 로우 노이즈 앰프(9) 사이에 마련되고, 제1 송신 신호 및 제1 수신 신호를 통과시킨다. 제2 필터(8)는 안테나 단자(2)와 제2 파워앰프(5) 및 제2 로우 노이즈 앰프(10) 사이에 마련되고, 제2 송신 신호 및 제2 수신 신호를 통과시킨다.
제3 양태에 따른 고주파 프론트 엔드 회로(1; 1a; 1b)에서는 업링크와 다운링크 중 적어도 한쪽에서 캐리어 어그리게이션이 가능해진다.
제4 양태에 따른 고주파 프론트 엔드 회로(1; 1a; 1b)는, 제3 양태에서, 제1 스위치(11)와 제2 스위치(12)를 더 포함한다. 제1 스위치(11)는 제1 필터(7)와 제1 파워앰프(4) 및 제1 로우 노이즈 앰프(9)의 접속 관계를 전환한다. 제2 스위치(12)는 제2 필터(8)와 제2 파워앰프(5) 및 제2 로우 노이즈 앰프(10)의 접속 관계를 전환한다.
제4 양태에 따른 고주파 프론트 엔드 회로(1; 1a; 1b)에서는 TDD(Time Division Duplex) 통신에 의한 캐리어 어그리게이션이 가능해진다.
제5 양태에 따른 고주파 프론트 엔드 회로(1a; 1b)에서는, 제3 또는 제4 양태에서, 제1 필터(7)는 멀티플렉서(3)와 제1 파워앰프(4) 및 제1 로우 노이즈 앰프(9) 사이에 마련되어 있다. 제2 필터(8)는 멀티플렉서(3)와 제2 파워앰프(5) 및 제2 로우 노이즈 앰프(10) 사이에 마련되어 있다. 고주파 프론트 엔드 회로(1a; 1b)는, 제1 절연용 스위치(S1)와 제2 절연용 스위치(S2)를 더 포함한다. 제1 절연용 스위치(S1)는 제1 필터(7)와 멀티플렉서(3) 사이에 마련되어 있다. 제2 절연용 스위치(S2)는 제2 필터(8)와 멀티플렉서(3) 사이에 마련되어 있다. 고주파 프론트 엔드 회로(1a; 1b)에서는, 제1 파워앰프(4) 및 제2 파워앰프(5)를 동시 이용하는 캐리어 어그리게이션 모드 또는 제1 로우 노이즈 앰프(9) 및 제2 로우 노이즈 앰프(10)를 동시 이용하는 캐리어 어그리게이션 모드일 때는, 제1 절연용 스위치(S1) 및 제2 절연용 스위치(S2) 양쪽이 온으로 전환됨으로써, 제1 경로(r1)가 형성된다. 고주파 프론트 엔드 회로(1a; 1b)에서는, 제1 파워앰프(4) 및 제2 파워앰프(5) 중 한쪽을 이용하는 싱글 모드 또는 제1 로우 노이즈 앰프(9) 및 제2 로우 노이즈 앰프(10) 중 한쪽을 이용하는 싱글 모드일 때는, 제1 절연용 스위치(S1) 및 제2 절연용 스위치(S2) 양쪽이 오프로 전환됨으로써, 제2 경로(r2)가 형성된다.
제5 양태에 따른 고주파 프론트 엔드 회로(1a; 1b)에서는, 싱글 모드의 동작 시에 멀티플렉서(3)의 임피던스가 제1 필터(7) 및 제2 필터(8)의 임피던스에 영향을 주는 것을 억제할 수 있다.
제6 양태에 따른 고주파 프론트 엔드 회로(1b)는, 제5 양태에서, 제1 로우 노이즈 앰프(9)의 출력단에 접속된 스플리터(19)를 더 포함한다.
제6 양태에 따른 고주파 프론트 엔드 회로(1b)에서는 Dual connectivity에 대응 가능하다.
제7 양태에 따른 고주파 프론트 엔드 회로(1b)에서는, 제6 양태에서, 제1 필터(7)의 제1 통과 대역은 5G 규격에서의 NR 밴드의 n77/n78과, 3GPP LTE 규격의 밴드42/밴드43/밴드48을 포함하고, 제2 필터(8)의 제2 통과 대역은 5G 규격에서의 NR 밴드의 n79를 포함한다.
제8 양태에 따른 고주파 프론트 엔드 회로(1; 1a; 1b)에서는, 제4 또는 제5 양태에서, 제1 필터(7)의 제1 통과 대역은 5G 규격에서의 NR 밴드의 n77/n78을 포함한다. 제2 필터(8)의 제2 통과 대역은 5G 규격에서의 NR밴드의 n79를 포함한다.
제8 양태에 따른 고주파 프론트 엔드 회로(1; 1a; 1b)에서는, 5G 규격에서의 NR 밴드의 n77/n78과 n79의 캐리어 어그리게이션에 대응하는 것이 가능해진다.
제9 양태에 따른 고주파 프론트 엔드 회로(1; 1a; 1b)는 안테나 단자(2)와 멀티플렉서(3)와 제1 로우 노이즈 앰프(9)와 제2 로우 노이즈 앰프(10)와 스위치 회로(6; 6a)를 포함한다. 멀티플렉서(3)는 안테나 단자(2)와 전기적으로 접속 가능하다. 제1 로우 노이즈 앰프(9)는 멀티플렉서(3)와 전기적으로 접속 가능하며, 제1 주파수대역의 제1 수신 신호를 증폭시킨다. 제2 로우 노이즈 앰프(10)는 멀티플렉서(3)와 전기적으로 접속 가능하며, 제1 주파수대역과는 다른 제2 주파수대역의 제2 수신 신호를 증폭시킨다. 스위치 회로(6; 6a)는 멀티플렉서(3)를 경유하는 제1 경로(r1)와 멀티플렉서(3)를 경유하지 않는 제2 경로(r2)를 전환한다. 제9 양태에 따른 고주파 프론트 엔드 회로(1; 1a; 1b)에서는, 제1 로우 노이즈 앰프(9) 및 제2 로우 노이즈 앰프(10)를 동시 이용하는 캐리어 어그리게이션 모드일 때는 제1 경로(r1)가 형성되고, 제1 로우 노이즈 앰프(9) 및 제2 로우 노이즈 앰프(10) 중 한쪽을 이용하는 싱글 모드일 때는 제2 경로(r2)가 형성된다.
제9 양태에 따른 고주파 프론트 엔드 회로(1; 1a; 1b)에서는, 캐리어 어그리게이션 모드 및 싱글 모드 각각에서의 동작이 가능하면서, 싱글 모드에서 동작할 때의 멀티플렉서(3)에 의한 삽입 손실을 억제할 수 있게 된다. 여기에서, 제9 양태에 따른 고주파 프론트 엔드 회로(1; 1a; 1b)에서는, 싱글 모드에서 동작하는 경우에는 제1 수신 신호 또는 제2 수신 신호가 멀티플렉서(3)를 경유하지 않고, 멀티플렉서(3)보다도 삽입 손실이 작은 스위치 회로(6;6a)를 경유한다. 따라서, 제9 양태에 따른 고주파 프론트 엔드 회로(1; 1a; 1b)에서는, 싱글 모드에서 동작할 때에 제1 수신 신호 또는 제2 수신 신호가 멀티플렉서를 경유하도록 구성되어 있는 비교예와 비교하여, 제1 수신 신호 및 제2 수신 신호 각각의 신호 경로의 삽입 손실을 작게 할 수 있다. 즉, 제9 양태에 따른 고주파 프론트 엔드 회로(1; 1a; 1b)에서는, 싱글 모드에서 동작할 때에 멀티플렉서(3)의 삽입 손실에 의한 수신 특성의 열화가 발생하지 않는다.
제10 양태에 따른 통신 장치(100; 100a; 100b)는, 제1~9 양태 중 어느 하나의 고주파 프론트 엔드 회로(1; 1a; 1b)와, 스위치 회로(6; 6a)를 제어하는 제어 회로(신호 처리 회로(101))를 포함한다.
제10 양태에 따른 통신 장치(100; 100a; 100b)에서는, 캐리어 어그리게이션 모드 및 싱글 모드 각각에서의 동작이 가능하면서 싱글 모드에서 동작할 때의 멀티플렉서(3)에 의한 삽입 손실을 억제할 수 있게 된다.
1, 1a, 1b : 고주파 프론트 엔드 회로 2: 안테나 단자
3: 멀티플렉서 31: 로우패스 필터
32: 하이패스 필터 4: 제1 파워앰프
5: 제2 파워앰프 6, 6a: 스위치 회로
61: 스위치 62: 스위치
63: 스위치 610: 공통 단자
611, 612, 613: 선택 단자 7: 제1 필터
8: 제2 필터 9: 제1 로우 노이즈 앰프
10: 제2 로우 노이즈 앰프 11: 제1 스위치
110: 공통 단자 111, 112: 선택 단자
12: 제2 스위치 120: 공통 단자
121, 122: 선택 단자 13: 제1 입력 단자
131: 제1 입력 단자 132: 제1 입력 단자
14: 제2 입력 단자 15: 제1 출력 단자
151: 제1 출력 단자 152: 제1 출력 단자
16: 제2 출력 단자 17: 스위치
170: 공통 단자 171, 172: 선택 단자
18: 스위치 180: 공통 단자
181, 182: 선택 단자 19: 스플리터
21, 21a, 21b: 제1 송신/수신 회로 22: 제2 송신/수신 회로
100, 100a, 100b: 통신 장치 101: 신호 처리 회로(제어 회로)
102: RF 신호 처리 회로 103: 베이스밴드 신호 처리 회로
b1: 제1 바이패스 경로 b2: 제2 바이패스 경로
m1: 메인 경로 r1: 제1 경로
r2: 제2 경로 S1: 제1 절연용 스위치
S2: 제2 절연용 스위치

Claims (10)

  1. 안테나 단자와,
    상기 안테나 단자와 전기적으로 접속 가능한 멀티플렉서와,
    상기 멀티플렉서와 전기적으로 접속 가능하며, 제1 주파수대역의 제1 송신 신호를 증폭시키는 제1 파워앰프와,
    상기 멀티플렉서와 전기적으로 접속 가능하며, 상기 제1 주파수대역과는 다른 제2 주파수대역의 제2 송신 신호를 증폭시키는 제2 파워앰프와,
    상기 멀티플렉서를 경유하는 제1 경로와, 상기 멀티플렉서를 경유하지 않는 제2 경로를 전환하는 스위치 회로를 포함하고,
    상기 제1 파워앰프 및 상기 제2 파워앰프를 동시 이용하는 캐리어 어그리게이션 모드일 때는 상기 제1 경로가 형성되고, 상기 제1 파워앰프 및 상기 제2 파워앰프 중 한쪽을 이용하는 싱글 모드일 때는 상기 제2 경로가 형성되는, 고주파 프론트 엔드 회로.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 경로는, 상기 안테나 단자와 상기 멀티플렉서를 전기적으로 접속하는 경로인 메인 경로를 포함하고,
    상기 제2 경로는, 상기 안테나 단자와 상기 제1 파워앰프를 상기 멀티플렉서를 경유하지 않고 전기적으로 접속하는 경로인 제1 바이패스 경로와, 상기 안테나 단자와 상기 제2 파워앰프를 상기 멀티플렉서를 경유하지 않고 전기적으로 접속하는 경로인 제2 바이패스 경로를 포함하며,
    상기 스위치 회로는, 상기 메인 경로와 상기 제1 바이패스 경로와 상기 제2 바이패스 경로를 택일적으로 전환하는, 고주파 프론트 엔드 회로.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 주파수대역의 제1 수신 신호를 증폭시키는 제1 로우 노이즈 앰프와,
    상기 제2 주파수대역의 제2 수신 신호를 증폭시키는 제2 로우 노이즈 앰프와,
    상기 안테나 단자와 상기 제1 파워앰프 및 상기 제1 로우 노이즈 앰프 사이에 마련되고, 상기 제1 송신 신호 및 상기 제1 수신 신호를 통과시키는 제1 필터와,
    상기 안테나 단자와 상기 제2 파워앰프 및 상기 제2 로우 노이즈 앰프 사이에 마련되고, 상기 제2 송신 신호 및 상기 제2 수신 신호를 통과시키는 제2 필터를 더 포함하는, 고주파 프론트 엔드 회로.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 필터와 상기 제1 파워앰프 및 상기 제1 로우 노이즈 앰프의 접속 관계를 전환하는 제1 스위치와,
    상기 제2 필터와 상기 제2 파워앰프 및 상기 제2 로우 노이즈 앰프의 접속 관계를 전환하는 제2 스위치를 더 포함하는, 고주파 프론트 엔드 회로.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제1 필터는, 상기 멀티플렉서와 상기 제1 파워앰프 및 상기 제1 로우 노이즈 앰프 사이에 마련되어 있고,
    상기 제2 필터는, 상기 멀티플렉서와 상기 제2 파워앰프 및 상기 제2 로우 노이즈 앰프 사이에 마련되어 있으며,
    상기 제1 필터와 상기 멀티플렉서 사이에 마련되어 있는 제1 절연용 스위치와,
    상기 제2 필터와 상기 멀티플렉서 사이에 마련되어 있는 제2 절연용 스위치를 더 포함하고,
    상기 제1 파워앰프 및 상기 제2 파워앰프를 동시 이용하는 캐리어 어그리게이션 모드 또는 상기 제1 로우 노이즈 앰프 및 상기 제2 로우 노이즈 앰프를 동시 이용하는 캐리어 어그리게이션 모드일 때는, 상기 제1 절연용 스위치 및 상기 제2 절연용 스위치 양쪽이 온(on)으로 전환됨으로써, 상기 제1 경로가 형성되고,
    상기 제1 파워앰프 및 상기 제2 파워앰프 중 한쪽을 이용하는 싱글 모드 또는 상기 제1 로우 노이즈 앰프 및 상기 제2 로우 노이즈 앰프 중 한쪽을 이용하는 싱글 모드일 때는, 상기 제1 절연용 스위치 및 상기 제2 절연용 스위치 양쪽이 오프(off)로 전환됨으로써, 상기 제2 경로가 형성되는, 고주파 프론트 엔드 회로.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 로우 노이즈 앰프의 출력단에 접속된 스플리터(splitter)를 더 포함하는, 고주파 프론트 엔드 회로.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 필터의 제1 통과 대역은, 5G 규격에서의 NR 밴드의 n77/n78과, 3GPP LTE 규격의 밴드42/밴드43/밴드48을 포함하고,
    상기 제2 필터의 제2 통과 대역은, 5G 규격에서의 NR 밴드의 n79를 포함하는, 고주파 프론트 엔드 회로.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 제1 필터의 제1 통과 대역은, 5G 규격에서의 NR 밴드의 n77/n78을 포함하고,
    상기 제2 필터의 제2 통과 대역은, 5G 규격에서의 NR 밴드의 n79를 포함하는, 고주파 프론트 엔드 회로.
  9. 안테나 단자와,
    상기 안테나 단자와 전기적으로 접속 가능한 멀티플렉서와,
    상기 멀티플렉서와 전기적으로 접속 가능하며, 제1 주파수대역의 제1 수신 신호를 증폭시키는 제1 로우 노이즈 앰프와,
    상기 멀티플렉서와 전기적으로 접속 가능하며, 상기 제1 주파수대역과는 다른 제2 주파수대역의 제2 수신 신호를 증폭시키는 제2 로우 노이즈 앰프와,
    상기 멀티플렉서를 경유하는 제1 경로와, 상기 멀티플렉서를 경유하지 않는 제2 경로를 전환하는 스위치 회로를 포함하고,
    상기 제1 로우 노이즈 앰프 및 상기 제2 로우 노이즈 앰프를 동시 이용하는 캐리어 어그리게이션 모드일 때는 상기 제1 경로가 형성되고, 상기 제1 로우 노이즈 앰프 및 상기 제2 로우 노이즈 앰프 중 한쪽을 이용하는 싱글 모드일 때는 상기 제2 경로가 형성되는, 고주파 프론트 엔드 회로.
  10. 제1항 또는 제2항에 기재된 고주파 프론트 엔드 회로와,
    상기 스위치 회로를 제어하는 제어 회로를 포함하는, 통신 장치.
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