KR20210090429A - 광대역 rf 신호를 처리하는 증폭기 회로를 포함하는 전자 장치 - Google Patents

광대역 rf 신호를 처리하는 증폭기 회로를 포함하는 전자 장치 Download PDF

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KR20210090429A
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terminal
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양동일
김주승
손정환
최현석
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삼성전자주식회사
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Abstract

RF 신호를 생성하는 무선 통신 회로, 상기 무선 통신 회로와 전기적으로 연결되고, 상기 RF 신호를 증폭하는 증폭기 회로, 및 상기 증폭기 회로와 연결된 안테나를 포함하는 전자 장치가 개시된다. 상기 증폭기 회로는 제1 증폭기, 제2 증폭기, 상기 제1 증폭기의 출력단 및 상기 안테나와 연결되는 제1 전송 경로, 상기 제2 증폭기의 출력단 및 상기 제1 전송 경로와 연결되는 제2 전송 경로, 상기 제1 전송 경로 상에 위치되고, 상기 RF 신호의 주파수에 기초하여 상기 제1 전송 경로의 전기적 길이를 변경하도록 구성된 제1 가변 임피던스 회로, 및 상기 제2 전송 경로 상에 위치되고, 전력 모드에 기초하여 전기적 길이를 변경하도록 구성된 제2 가변 임피던스 회로를 포함할 수 있다. 이 외에도 명세서를 통해 파악되는 다양한 실시 예가 가능할 수 있다.

Description

광대역 RF 신호를 처리하는 증폭기 회로를 포함하는 전자 장치{Electronic device including power amplifier processing wideband RF signal}
본 문서에서 개시되는 실시 예들은, 안테나와 연결된 증폭기 회로를 포함하는 전자 장치와 관련된다.
전자 장치(예: 스마트폰)는 무선 통신을 위한 안테나를 구비할 수 있다. 무선 통신에 이용되는 안테나는 특정 주파수 대역의 RF 신호를 송신하거나 수신할 수 있다. 전파 신호 손실에 의해 송수신 기능이 저하되지 않도록, 전자 장치는 RF 신호를 증폭하는 증폭기 회로를 포함할 수 있다.
전자 장치는 다양한 주파수를 포함하는 광대역 RF 신호를 사용할 수 있다. 전자 장치는 증폭기에 연결된 전송 라인을 λ/4 길이만큼 구현하여 로드(load) 단의 임피던스를 변환시키었으나 전송 라인 자체 특성의 Q(quality factor) 및 BW(band width) 특성으로 인해 광대역 동작에 한계가 있을 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예들은 광대역 RF 신호를 사용하는 전자 장치에 있어서, 도허티(doherty) 증폭기 구조를 포함하는 증폭기 회로의 λ/4 임피던스 전송 라인에 MEMS 스위치를 적용하여 다양한 주파수의 RF 신호들에 대하여 효율적으로 동작하는 전자 장치를 제공할 수 있다.
본 문서에 개시되는 일 실시 예에 따른 전자 장치는, RF 신호를 생성하는 무선 통신 회로, 상기 무선 통신 회로와 전기적으로 연결되고, 상기 RF 신호를 증폭하는 증폭기 회로, 및 상기 증폭기 회로와 연결된 안테나를 포함할 수 있다. 상기 증폭기 회로는 제1 증폭기, 제2 증폭기, 상기 제1 증폭기의 출력단 및 상기 안테나와 연결되는 제1 전송 경로, 상기 제2 증폭기의 출력단 및 상기 제1 전송 경로와 연결되는 제2 전송 경로, 상기 제1 전송 경로 상에 위치되고, 상기 RF 신호의 주파수에 기초하여 상기 제1 전송 경로의 전기적 길이를 변경하도록 구성된 제1 가변 임피던스 회로, 및 상기 제2 전송 경로 상에 위치되고, 전력 모드에 기초하여 전기적 길이를 변경하도록 구성된 제2 가변 임피던스 회로를 포함할 수 있다.
본 문서에 개시되는 실시 예들에 따르면, 광대역 RF 신호를 사용하여 효율적으로 통신을 수행하는 전자 장치를 제공할 수 있다.
이 외에, 본 문서를 통해 직접적 또는 간접적으로 파악되는 다양한 효과들이 제공될 수 있다.
도 1은 다양한 실시 예에 따른 네트워크 환경 내의 전자 장치의 도면이다.
도 2는 다양한 실시 예에 따른 레거시 네트워크 통신 및 5G 네트워크 통신을 지원하기 위한 전자 장치의 도면이다.
도 3은 일 실시 예에 따른 전자 장치의 도면이다.
도 4는, 도 3의 증폭기 회로의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 5a는, 도 4의 제1 가변 임피던스 회로 및 제2 가변 임피던스 회로를 나타내는 도면이다.
도 5b는 일 실시 예에 따른 가변 커패시터의 등가회로를 나타내는 도면이다.
도 6은, 도 4의 신호 분배 회로의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 7은, 도 3의 증폭기 회로의 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 8은, 도 7의 입력 회로의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 9는, 도 7의 입력 회로의 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 10은, 도 3의 증폭기 회로의 또 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 11은, 도 10의 제1 출력 매칭 회로 및 제2 출력 매칭 회로의 일 예를 나타내는 도면이다.
도면의 설명과 관련하여, 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일 또는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
이하, 본 발명의 다양한 실시 예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 실시 예의 다양한 변경(modification), 균등물(equivalent), 및/또는 대체물(alternative)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 다양한 실시 예에 따른 네트워크 환경(100) 내의 전자 장치(101)의 도면이다. 도 1을 참조하면, 네트워크 환경(100)에서 전자 장치(101)는 제1 네트워크(198)(예: 근거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(102)와 통신하거나, 또는 제2 네트워크(199)(예: 원거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(104) 또는 서버(108)와 통신할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(101)는 서버(108)를 통하여 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(101)는 프로세서(120), 메모리(130), 입력 장치(150), 음향 출력 장치(155), 표시 장치(160), 오디오 모듈(170), 센서 모듈(176), 인터페이스(177), 햅틱 모듈(179), 카메라 모듈(180), 전력 관리 모듈(188), 배터리(189), 통신 모듈(190), 가입자 식별 모듈(196), 또는 안테나 모듈(197)을 포함할 수 있다. 어떤 실시 예에서는, 전자 장치(101)에는, 이 구성요소들 중 적어도 하나(예: 표시 장치(160) 또는 카메라 모듈(180))가 생략되거나, 하나 이상의 다른 구성요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시 예에서는, 이 구성요소들 중 일부들은 하나의 통합된 회로로 구현될 수 있다. 예를 들면, 센서 모듈(176)(예: 지문 센서, 홍채 센서, 또는 조도 센서)은 표시 장치(160)(예: 디스플레이)에 임베디드된 채 구현될 수 있다
프로세서(120)는, 예를 들면, 소프트웨어(예: 프로그램(140))를 실행하여 프로세서(120)에 연결된 전자 장치(101)의 적어도 하나의 다른 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)를 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 데이터 처리 또는 연산의 적어도 일부로서, 프로세서(120)는 다른 구성요소(예: 센서 모듈(176) 또는 통신 모듈(190))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리(132)에 로드하고, 휘발성 메모리(132)에 저장된 명령 또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리(134)에 저장할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(120)는 메인 프로세서(121)(예: 중앙 처리 장치 또는 어플리케이션 프로세서), 및 이와는 독립적으로 또는 함께 운영 가능한 보조 프로세서(123)(예: 그래픽 처리 장치, 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서)를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로, 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)보다 저전력을 사용하거나, 또는 지정된 기능에 특화되도록 설정될 수 있다. 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
보조 프로세서(123)는, 예를 들면, 메인 프로세서(121)가 인액티브(예: 슬립) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)를 대신하여, 또는 메인 프로세서(121)가 액티브(예: 어플리케이션 실행) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)와 함께, 전자 장치(101)의 구성요소들 중 적어도 하나의 구성요소(예: 표시 장치(160), 센서 모듈(176), 또는 통신 모듈(190))와 관련된 기능 또는 상태들의 적어도 일부를 제어할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 이미지 시그널 프로세서 또는 커뮤니케이션 프로세서)는 기능적으로 관련 있는 다른 구성 요소(예: 카메라 모듈(180) 또는 통신 모듈(190))의 일부로서 구현될 수 있다.
메모리(130)는, 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(120) 또는 센서 모듈(176))에 의해 사용되는 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 데이터는, 예를 들어, 소프트웨어(예: 프로그램(140)) 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 포함할 수 있다. 메모리(130)는, 휘발성 메모리(132) 또는 비휘발성 메모리(134)를 포함할 수 있다.
프로그램(140)은 메모리(130)에 소프트웨어로서 저장될 수 있으며, 예를 들면, 운영 체제(142), 미들 웨어(144) 또는 어플리케이션(146)을 포함할 수 있다.
입력 장치(150)는, 전자 장치(101)의 구성요소(예: 프로세서(120))에 사용될 명령 또는 데이터를 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로부터 수신할 수 있다. 입력 장치(150)는, 예를 들면, 마이크, 마우스, 키보드, 또는 디지털 펜(예: 스타일러스 펜)을 포함할 수 있다.
음향 출력 장치(155)는 음향 신호를 전자 장치(101)의 외부로 출력할 수 있다. 음향 출력 장치(155)는, 예를 들면, 스피커 또는 리시버를 포함할 수 있다. 스피커는 멀티미디어 재생 또는 녹음 재생과 같이 일반적인 용도로 사용될 수 있고, 리시버는 착신 전화를 수신하기 위해 사용될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 리시버는 스피커와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
표시 장치(160)는 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 표시 장치(160)는, 예를 들면, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 표시 장치(160)는 터치를 감지하도록 설정된 터치 회로(touch circuitry), 또는 상기 터치에 의해 발생되는 힘의 세기를 측정하도록 설정된 센서 회로(예: 압력 센서)를 포함할 수 있다.
오디오 모듈(170)은 소리를 전기 신호로 변환시키거나, 반대로 전기 신호를 소리로 변환시킬 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 오디오 모듈(170)은, 입력 장치(150)를 통해 소리를 획득하거나, 음향 출력 장치(155), 또는 전자 장치(101)와 직접 또는 무선으로 연결된 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))(예: 스피커 또는 헤드폰)를 통해 소리를 출력할 수 있다.
센서 모듈(176)은 전자 장치(101)의 작동 상태(예: 전력 또는 온도), 또는 외부의 환경 상태(예: 사용자 상태)를 감지하고, 감지된 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 센서 모듈(176)은, 예를 들면, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 근접 센서, 컬러 센서, IR(infrared) 센서, 생체 센서, 온도 센서, 습도 센서, 또는 조도 센서를 포함할 수 있다.
인터페이스(177)는 전자 장치(101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 직접 또는 무선으로 연결되기 위해 사용될 수 있는 하나 이상의 지정된 프로토콜들을 지원할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 인터페이스(177)는, 예를 들면, HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다.
연결 단자(178)는, 그를 통해서 전자 장치(101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 물리적으로 연결될 수 있는 커넥터를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 연결 단자(178)는, 예를 들면, HDMI 커넥터, USB 커넥터, SD 카드 커넥터, 또는 오디오 커넥터(예: 헤드폰 커넥터)를 포함할 수 있다.
햅틱 모듈(179)은 전기적 신호를 사용자가 촉각 또는 운동 감각을 통해서 인지할 수 있는 기계적인 자극(예: 진동 또는 움직임) 또는 전기적인 자극으로 변환할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 햅틱 모듈(179)은, 예를 들면, 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.
카메라 모듈(180)은 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 카메라 모듈(180)은 하나 이상의 렌즈들, 이미지 센서들, 이미지 시그널 프로세서들, 또는 플래시들을 포함할 수 있다.
전력 관리 모듈(188)은 전자 장치(101)에 공급되는 전력을 관리할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전력 관리 모듈(188)은, 예를 들면, PMIC(power management integrated circuit)의 적어도 일부로서 구현될 수 있다.
배터리(189)는 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소에 전력을 공급할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 배터리(189)는, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 재충전 가능한 2차 전지 또는 연료 전지를 포함할 수 있다.
통신 모듈(190)은 전자 장치(101)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102), 전자 장치(104), 또는 서버(108))간의 직접(예: 유선) 통신 채널 또는 무선 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행을 지원할 수 있다. 통신 모듈(190)은 프로세서(120)(예: 어플리케이션 프로세서)와 독립적으로 운영되고, 직접(예: 유선) 통신 또는 무선 통신을 지원하는 하나 이상의 커뮤니케이션 프로세서를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 통신 모듈(190)은 무선 통신 모듈(192)(예: 셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, 또는 GNSS(global navigation satellite system) 통신 모듈) 또는 유선 통신 모듈(194)(예: LAN(local area network) 통신 모듈, 또는 전력선 통신 모듈)을 포함할 수 있다. 이들 통신 모듈 중 해당하는 통신 모듈은 제1 네트워크(198)(예: 블루투스, WiFi direct 또는 IrDA(infrared data association) 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제2 네트워크(199)(예: 셀룰러 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN)와 같은 원거리 통신 네트워크)를 통하여 외부 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 이런 여러 종류의 통신 모듈들은 하나의 구성요소(예: 단일 칩)로 통합되거나, 또는 서로 별도의 복수의 구성요소들(예: 복수 칩들)로 구현될 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 가입자 식별 모듈(196)에 저장된 가입자 정보(예: 국제 모바일 가입자 식별자(IMSI))를 이용하여 제1 네트워크(198) 또는 제2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크 내에서 전자 장치(101)를 확인 및 인증할 수 있다.
안테나 모듈(197)은 신호 또는 전력을 외부(예: 외부 전자 장치)로 송신하거나 외부로부터 수신할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 서브스트레이트(예: PCB) 위에 형성된 도전체 또는 도전성 패턴으로 이루어진 방사체를 포함하는 하나의 안테나를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 복수의 안테나들을 포함할 수 있다. 이런 경우, 제1 네트워크(198) 또는 제2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크에서 사용되는 통신 방식에 적합한 적어도 하나의 안테나가, 예를 들면, 통신 모듈(190)에 의하여 상기 복수의 안테나들로부터 선택될 수 있다. 신호 또는 전력은 상기 선택된 적어도 하나의 안테나를 통하여 통신 모듈(190)과 외부 전자 장치 간에 송신되거나 수신될 수 있다. 어떤 실시 예에 따르면, 방사체 이외에 다른 부품(예: RFIC)이 추가로 안테나 모듈(197)의 일부로 형성될 수 있다.
상기 구성요소들 중 적어도 일부는 주변 기기들 간 통신 방식(예: 버스, GPIO(general purpose input and output), SPI(serial peripheral interface), 또는 MIPI(mobile industry processor interface))을 통해 서로 연결되고 신호(예: 명령 또는 데이터)를 상호간에 교환할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 명령 또는 데이터는 제2 네트워크(199)에 연결된 서버(108)를 통해서 전자 장치(101)와 외부의 전자 장치(104)간에 송신 또는 수신될 수 있다. 외부 전자 장치(102, 104) 각각은 전자 장치(101)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(101)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 외부 전자 장치들(102, 104, 또는 108) 중 하나 이상의 외부 전자 장치들에서 실행될 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(101)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로, 또는 사용자 또는 다른 장치로부터의 요청에 반응하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(101)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 하나 이상의 외부 전자 장치들에게 그 기능 또는 그 서비스의 적어도 일부를 수행하라고 요청할 수 있다. 상기 요청을 수신한 하나 이상의 외부 전자 장치들은 요청된 기능 또는 서비스의 적어도 일부, 또는 상기 요청과 관련된 추가 기능 또는 서비스를 실행하고, 그 실행의 결과를 전자 장치(101)로 전달할 수 있다. 전자 장치(101)는 상기 결과를, 그대로 또는 추가적으로 처리하여, 상기 요청에 대한 응답의 적어도 일부로서 제공할 수 있다. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다.
도 2는 다양한 실시 예에 따른 레거시 네트워크 통신 및 5G 네트워크 통신을 지원하기 위한 전자 장치(101)의 도면(200)이다. 도 2를 참조하면, 전자 장치(101)는 제1 커뮤니케이션 프로세서(212), 제2 커뮤니케이션 프로세서(214), 제1 RFIC(radio frequency integrated circuit, 222), 제2 RFIC(224), 제3 RFIC(226), 제4 RFIC(228), 제1 RFFE(radio frequency front end, 232), 제2 RFFE(234), 제1 안테나 모듈(242), 제2 안테나 모듈(244), 및 안테나(248)을 포함할 수 있다. 전자 장치(101)는 프로세서(120) 및 메모리(130)를 더 포함할 수 있다. 제2 네트워크(199)는 제1 셀룰러 네트워크(292)와 제2 셀룰러 네트워크(294)를 포함할 수 있다. 다른 실시 예에 따르면, 전자 장치(101)는 도 1에 기재된 부품들 중 적어도 하나의 부품을 더 포함할 수 있고, 제2 네트워크(199)는 적어도 하나의 다른 네트워크를 더 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제1 커뮤니케이션 프로세서(212), 제2 커뮤니케이션 프로세서(214), 제1 RFIC(222), 제2 RFIC(224), 제4 RFIC(228), 제1 RFFE(232), 및 제2 RFFE(234)는 무선 통신 모듈(192)의 적어도 일부를 형성할 수 있다. 다른 실시 예에 따르면, 제4 RFIC(228)는 생략되거나, 제3 RFIC(226)의 일부로서 포함될 수 있다.
제1 커뮤니케이션 프로세서(212)는 제1 셀룰러 네트워크(292)와의 무선 통신에 사용될 대역의 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 레거시 네트워크 통신을 지원할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따르면, 제1 셀룰러 네트워크(292)는 2세대(2G), 3세대(3G), 4세대(4G), 및/또는 long term evolution(LTE) 네트워크를 포함하는 레거시 네트워크일 수 있다. 제2 커뮤니케이션 프로세서(214)는 제2 셀룰러 네트워크(294)와의 무선 통신에 사용될 대역 중 지정된 대역(예: 약 6GHz ~ 약 60GHz)에 대응하는 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 5G 네크워크 통신을 지원할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따르면, 제2 셀룰러 네트워크(294)는 3GPP에서 정의하는 5G 네트워크일 수 있다. 추가적으로, 일 실시 예에 따르면, 제1 커뮤니케이션 프로세서(212) 또는 제2 커뮤니케이션 프로세서(214)는 제2 셀룰러 네트워크(294)와의 무선 통신에 사용될 대역 중 다른 지정된 대역(예: 약 6GHz 이하)에 대응하는 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 5G 네크워크 통신을 지원할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제1 커뮤니케이션 프로세서(212)와 제2 커뮤니케이션 프로세서(214)는 단일(single) 칩 또는 단일 패키지 내에 구현될 수 있다. 다양한 실시 예들에 따르면, 제1 커뮤니케이션 프로세서(212) 또는 제2 커뮤니케이션 프로세서(214)는 프로세서(120), 도 1의 보조 프로세서(123), 또는 통신 모듈(190)과 단일 칩 또는 단일 패키지 내에 형성될 수 있다.
제1 RFIC(222)는, 송신 시에, 제1 커뮤니케이션 프로세서(212)에 의해 생성된 기저대역(baseband) 신호를 제1 셀룰러 네트워크(292)(예: 레거시 네트워크)에 사용되는 약 700MHz 내지 약 3GHz의 라디오 주파수(radio frequency, RF) 신호로 변환할 수 있다. 수신 시에는, RF 신호가 안테나(예: 제1 안테나 모듈(242))를 통해 제1 셀룰러 네트워크(292)(예: 레거시 네트워크)로부터 획득되고, RFFE(예: 제1 RFFE(232))를 통해 전처리(preprocess)될 수 있다. 제1 RFIC(222)는 전처리된 RF 신호를 제1 커뮤니케이션 프로세서(212)에 의해 처리될 수 있도록 기저대역 신호로 변환할 수 있다.
제2 RFIC(224)는, 송신 시에, 제1 커뮤니케이션 프로세서(212) 또는 제2 커뮤니케이션 프로세서(214)에 의해 생성된 기저대역 신호를 제2 셀룰러 네트워크(294)(예: 5G 네트워크)에 사용되는 Sub6 대역(예: 약 6GHz 이하)의 RF 신호(이하, 5G Sub6 RF 신호)로 변환할 수 있다. 수신 시에는, 5G Sub6 RF 신호가 안테나(예: 제2 안테나 모듈(244))를 통해 제2 셀룰러 네트워크(294)(예: 5G 네트워크)로부터 획득되고, RFFE(예: 제2 RFFE(234))를 통해 전처리될 수 있다. 제2 RFIC(224)는 전처리된 5G Sub6 RF 신호를 제1 커뮤니케이션 프로세서(212) 또는 제2 커뮤니케이션 프로세서(214) 중 대응하는 커뮤니케이션 프로세서에 의해 처리될 수 있도록 기저대역 신호로 변환할 수 있다.
제3 RFIC(226)는 제2 커뮤니케이션 프로세서(214)에 의해 생성된 기저대역 신호를 제2 셀룰러 네트워크(294)(예: 5G 네트워크)에서 사용될 5G Above6 대역(예: 약 6GHz ~ 약 60GHz)의 RF 신호(이하, 5G Above6 RF 신호)로 변환할 수 있다. 수신 시에는, 5G Above6 RF 신호가 안테나(예: 안테나(248))를 통해 제2 셀룰러 네트워크(294)(예: 5G 네트워크)로부터 획득되고 제3 RFFE(236)를 통해 전처리될 수 있다. 예를 들어, 제3 RFFE(236)는 위상 변환기(238)를 이용하여 신호의 전처리를 수행할 수 있다. 제3 RFIC(226)는 전처리된 5G Above 6 RF 신호를 제2 커뮤니케이션 프로세서(214)에 의해 처리될 수 있도록 기저대역 신호로 변환할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제3 RFFE(236)는 제3 RFIC(226)의 일부로서 형성될 수 있다.
전자 장치(101)는, 일 실시 예에 따르면, 제3 RFIC(226)와 별개로 또는 적어도 그 일부로서, 제4 RFIC(228)를 포함할 수 있다. 이런 경우, 제4 RFIC(228)는 제2 커뮤니케이션 프로세서(214)에 의해 생성된 기저대역 신호를 중간(intermediate) 주파수 대역(예: 약 9GHz ~ 약 11GHz)의 RF 신호(이하, IF (intermediate frequency) 신호)로 변환한 뒤, 상기 IF 신호를 제3 RFIC(226)로 전달할 수 있다. 제3 RFIC(226)는 IF 신호를 5G Above6 RF 신호로 변환할 수 있다. 수신 시에, 5G Above6 RF 신호가 안테나(예: 안테나(248))를 통해 제2 셀룰러 네트워크(294)(예: 5G 네트워크)로부터 수신되고 제3 RFIC(226)에 의해 IF 신호로 변환될 수 있다. 제4 RFIC(228)는 IF 신호를 제2 커뮤니케이션 프로세서(214)가 처리할 수 있도록 기저대역 신호로 변환할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 RFIC(222)와 제2 RFIC(224)는 단일 칩 또는 단일 패키지의 적어도 일부로 구현될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제1 RFFE(232)와 제2 RFFE(234)는 단일 칩 또는 단일 패키지의 적어도 일부로 구현될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제1 안테나 모듈(242) 또는 제2 안테나 모듈(244)중 적어도 하나의 안테나 모듈은 생략되거나 다른 안테나 모듈과 결합되어 대응하는 복수의 대역들의 RF 신호들을 처리할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제3 RFIC(226)와 안테나(248)는 동일한 서브스트레이트에 배치되어 제3 안테나 모듈(246)을 형성할 수 있다. 예를 들어, 무선 통신 모듈(192) 또는 프로세서(120)가 제1 서브스트레이트(예: main PCB)에 배치될 수 있다. 이런 경우, 제1 서브스트레이트와 별도의 제2 서브스트레이트(예: sub PCB)의 일부 영역(예: 하면)에 제3 RFIC(226)가, 다른 일부 영역(예: 상면)에 안테나(248)가 배치되어, 제3 안테나 모듈(246)이 형성될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 안테나(248)는, 예를 들면, 빔포밍에 사용될 수 있는 안테나 어레이를 포함할 수 있다. 제3 RFIC(226)와 안테나(248)를 동일한 서브스트레이트에 배치함으로써 그 사이의 전송 선로의 길이를 줄이는 것이 가능하다. 이는, 예를 들면, 5G 네트워크 통신에 사용되는 고주파 대역(예: 약 6GHz ~ 약 60GHz)의 신호가 전송 선로에 의해 손실(예: 감쇄)되는 것을 줄일 수 있다. 이로 인해, 전자 장치(101)는 제2 셀룰러 네트워크(294)(예: 5G 네트워크)와의 통신의 품질 또는 속도를 향상시킬 수 있다.
제2 셀룰러 네트워크(294)(예: 5G 네트워크)는 제1 셀룰러 네트워크(292)(예: 레거시 네트워크)와 독립적으로 운영되거나(예: Stand-Alone (SA)), 연결되어 운영될 수 있다(예: Non-Stand Alone (NSA)). 예를 들면, 5G 네트워크에는 액세스 네트워크(예: 5G radio access network(RAN) 또는 next generation RAN(NG RAN))만 있고, 코어 네트워크(예: next generation core(NGC))는 없을 수 있다. 이런 경우, 전자 장치(101)는 5G 네트워크의 액세스 네트워크에 액세스한 후, 레거시 네트워크의 코어 네트워크(예: evolved packed core(EPC))의 제어 하에 외부 네트워크(예: 인터넷)에 액세스할 수 있다. 레거시 네트워크와 통신을 위한 프로토콜 정보(예: LTE 프로토콜 정보) 또는 5G 네트워크와 통신을 위한 프로토콜 정보(예: New Radio(NR) 프로토콜 정보)는 메모리(230)에 저장되어, 다른 부품(예: 프로세서(120), 제1 커뮤니케이션 프로세서(212), 또는 제2 커뮤니케이션 프로세서(214))에 의해 액세스될 수 있다.
도 3은 일 실시 예에 따른 전자 장치(300)의 도면이다.
도 3을 참조하면, 전자 장치(300)(예: 전자 장치(101))는 무선 통신 회로(310), 증폭기 회로(320) 및/또는 안테나(330)를 포함할 수 있다. 전자 장치(300)는 도 1의 전자 장치(101)에 포함된 하나 이상의 다른 구성요소가 추가될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 무선 통신 회로(310)는 통신에 필요한 RF 신호를 생성할 수 있다. 예를 들면, 무선 통신 회로(310)는 광대역의 RF 신호들을 생성할 수 있다. 무선 통신 회로(310)는 특정 대역폭 차이(예: 60MHz, 100MHz, 400MHz)를 가지는 RF 신호들을 생성할 수 있다. 다른 예로, 무선 통신 회로(310)는 하나의 주파수 대역(예: 대역폭이 큰 주파수 대역)에 포함되는 복수의 주파수를 사용하여 RF 신호들을 생성할 수 있다. 일 실시 예에 따른 증폭기 회로(320)는, 입력되는 신호의 주파수 변경에 따라 임피던스가 변경되어, 대역폭이 다른 다양한 신호들 또는 하나의 주파수 대역 내에 포함되며 서로 다른 주파수를 가지는 신호들을 안정적으로 증폭할 수 있다. 증폭기 회로(320)는 수신된 RF 신호를 증폭하여 안테나(330)에 전달할 수 있다. 증폭된 RF 신호는 안테나(330)를 통해 전송될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 증폭기 회로(320)는 도허티(doherty) 증폭기 구조를 포함할 수 있다. 예를 들면, 증폭기 회로(320)는 2개의 증폭기(예: 주(또는 캐리어) 증폭기 및 보조(또는 피크) 증폭기)를 포함할 수 있다. 상기 주 증폭기의 출력단은 제1 전송 라인에 연결되고, 상기 보조 증폭기의 출력단은 제2 전송 라인에 연결될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 전송 라인과 상기 제2 전송 라인은 연결되어 하나의 출력 노드를 형성할 수 있다. 안테나(330)는 상기 출력 노드에 연결될 수 있다. 일 실시 예에서, 상기 제1 전송 라인 상에는 가변 임피던스 회로(예: λ/4 임피던스 라인)가 배치될 수 있다. 일 실시 예에서, 상기 가변 임피던스 회로는 스위치(예: MEMS 스위치)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 스위치의 제어에 따라 상기 가변 임피던스 회로의 임피던스 값은 결정될 수 있다. 무선 통신 회로(310)로부터 증폭기 회로(320)로 전달되는 RF 신호의 주파수에 따라, 무선 통신 회로(310)는 상기 스위치를 제어할 수 있다. 상기 스위치가 제어됨에 따라, 상기 가변 임피던스 회로의 임피던스 값은 변경될 수 있다. 예를 들어, 증폭기 회로(320)는 변경되는 RF 신호들의 주파수에 따라 설정될 수 있고, 증폭기 회로(320)는 광대역의 RF 신호들을 처리할 수 있다.
도 4는, 도 3의 증폭기 회로의 일 예를 나타내는 도면이다. 도 5a는, 도 4의 제1 가변 임피던스 회로 및 제2 가변 임피던스 회로를 나타내는 도면이다. 도 5b는 일 실시 예에 따른 가변 커패시터의 등가회로를 나타내는 도면이다. 도 6은, 도 4의 신호 분배 회로의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 4를 참조하면, 증폭기 회로(320)는 신호 분배 회로(410), 제1 증폭기(420), 제2 증폭기(430), 제1 가변 임피던스 회로(440), 제2 가변 임피던스 회로(450) 및/또는 스위치 제어 회로(490)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 증폭기 회로(320)는 도허티(doherty) 증폭기 구조를 포함할 수 있다. 예를 들면, 제1 증폭기(420)는 주 증폭기 또는 캐리어 증폭기의 역할을 수행할 수 있다. 제2 증폭기(430)는 보조 증폭기 또는 피크 증폭기의 역할을 수행할 수 있다. 제1 노드(N1)에서, 부하 임피던스는 기준 임피던스(예: 50Ω)로 설정될 수 있다. 상기 부하 임피던스는 제1 가변 임피던스 회로(440)의 임피던스 값과 제2 가변 임피던스 회로(450)의 임피던스 값의 합성을 통해 결정될 수 있다. 제1 증폭기(420)는 저전력 또는 고전력 상황에 관계없이 항상 턴 온(turn on) 될 수 있다. 제2 증폭기(430)는 고전력 상황에 턴 온 되고, 저전력 상황에 턴 오프(turn off) 될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 신호 분배 회로(410)는 도 3의 무선 통신 회로(310)로부터 입력 신호(RFI)를 수신하여 제1 증폭기(420) 및/또는 제2 증폭기(430)로 분배할 수 있다. 예를 들면, 신호 분배 회로(410)는 제1 분배 신호를 제1 증폭기(420)에 전송하고, 제2 분배 신호를 제2 증폭기(430)에 전송할 수 있다. 상기 제1 분배 신호와 상기 제2 분배 신호는 90도의 위상 차이를 가질 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 증폭기(420)는 제1 노드(N1)에 연결될 수 있다. 예를 들면, 제1 증폭기(420)의 출력단은 제1 노드(N1)와 제1 전송 라인(421)(예: 제1 전송 경로)을 통해 연결될 수 있다. 제1 가변 임피던스 회로(440)는 상기 제1 전송 라인(421) 상에 배치될 수 있다. 일 예로, 제1 가변 임피던스 회로(440)는 제1 임피던스 라인(예: λ/4 임피던스 라인), 또는 상기 제1 임피던스 라인에 연결된 제1 스위치(예: MEMS 스위치)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 가변 임피던스 회로(440)는 제1 스위치 신호(S11)에 기초하여 임피던스 값을 변경할 수 있다. 예컨대, 상기 제1 스위치는 제1 스위치 신호(S11)에 기초하여 상기 제1 임피던스 라인에서 신호가 통과되는 전기적 길이를 조절할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제2 증폭기(430)는 제1 노드(N1)에 연결될 수 있다. 예를 들면, 제2 증폭기(430)의 출력단은 제1 노드(N1)와 제2 전송 라인(431)(예: 제2 전송 경로)을 통해 연결될 수 있다. 제2 가변 임피던스 회로(450)는 상기 제2 전송 라인(431) 상에 배치될 수 있다. 일 예로, 제2 가변 임피던스 회로(450)는 제2 임피던스 라인(예: 오프셋 임피던스 라인), 또는 상기 제2 임피던스 라인에 연결된 제2 스위치(예: MEMS 스위치)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 제2 가변 임피던스 회로(450)는 제2 스위치 신호(S12)에 기초하여 임피던스 값을 변경할 수 있다. 예컨대, 상기 제2 스위치는 제2 스위치 신호(S12)에 기초하여 상기 제2 임피던스 라인에서 신호가 통과되는 전기적 길이를 조절할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 가변 임피던스 회로(440)의 출력 신호와 제2 가변 임피던스 회로(450)의 출력 신호는 합성되어 출력 신호(RFO)를 형성할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 스위치 제어 회로(490)는 스위치 제어 신호(SWC)에 기초하여 제1 스위치 신호(S11) 및/또는 제2 스위치 신호(S12)를 출력할 수 있다. 또 다른 예로, 스위치 제어 회로(490)은 제3 스위치 신호(S13)를 출력할 수 있다. 예를 들면, 무선 통신 회로(310)는 입력 신호(RFI)를 신호 분배 회로(410)에 전송할 수 있다. 무선 통신 회로(310)는 입력 신호(RFI)의 주파수에 대응하는 스위치 제어 신호(SWC)를 스위치 제어 회로(490)에 전송할 수 있다. 스위치 제어 회로(490)는 스위치 제어 신호(SWC)에 기초하여 제1 스위치 신호(S11), 제2 스위치 신호(S12) 및/또는 제3 스위치 신호(S13)를 출력할 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 가변 임피던스 회로(440) 및/또는 제2 가변 임피던스 회로(450)의 임피던스 값들은 입력 신호(RFI)의 주파수에 기초하여 결정(또는 변경)될 수 있고, 증폭기 회로(320)는 광대역 주파수를 지원할 수 있다. 다양한 실시 예로서, 스위치 제어 회로(490)은 스위치 제어 신호(SWC)에 대응하는 제1 스위치 신호(S11), 제2 스위치 신호(S12) 또는 제3 스위치 신호(S13)를 정의한 룩업테이블을 저장할 수 있다.
일 실시 예로서, 도 5a를 참조하면, 제1 가변 임피던스 회로(440) 또는 제2 가변 임피던스 회로(450)는 인덕터 및/또는 커패시터를 통해 형성(예: Pi-matching)될 수 있다. 예를 들면, 제1 가변 임피던스 회로(440)는 제1 인덕터(443), 제1 커패시터(442), 제2 커패시터(444) 및/또는 제1 스위치(441)를 포함할 수 있다. 제1 인덕터(443)는 제1 증폭기(420)의 출력단과 제1 노드(N1) 사이의 경로 상에 위치될 수 있다. 제1 커패시터(442)의 일단은 제1 증폭기(420)의 출력단과 제1 인덕터(443) 사이의 경로에 연결되고, 제1 커패시터(442)의 타단은 접지에 연결될 수 있다. 제2 커패시터(444)의 일단은 제1 노드(N1)와 제1 인덕터(443) 사이의 경로에 연결되고, 제2 커패시터(444)의 타단은 접지에 연결될 수 있다. 제1 커패시터(442) 또는 제2 커패시터(444)는 가변 커패시터(TC)로 형성될 수 있다. 예컨대, 도 5b를 참조하면, 가변 커패시터(TC)는 하나의 가변 커패시터로 구현되거나, 또는 복수의 고정 커패시터(CAP)와 적어도 하나의 스위치(SW)(예: MEMS 스위치)의 조합으로 구현될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 스위치(441)는 복수의 단자(예: 제1 단자(4411), 제2 단자(4412), 또는 제3 단자(4413))를 포함할 수 있다. 예를 들면, 제1 스위치(441)는 MEMS 스위치를 포함할 수 있다. 제1 스위치(441)의 제1 단자(4411)는 제1 인덕터(443)의 제1 부분에 연결될 수 있다. 제1 스위치(441)의 제2 단자(4412)는 제1 인덕터(443)의 제2 부분에 연결될 수 있다. 제1 스위치(441)의 제3 단자(4413)는 제1 노드(N1)에 연결될 수 있다. 예를 들어, 제1 스위치(441)의 제3 단자(4413)는 제1 인덕터(443)와 제2 커패시터(444) 사이의 경로에 연결되어 제1 노드(N1)에 연결될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제1 스위치 신호(S11)에 기초하여, 제1 스위치(441)의 제3 단자(4413)는 제1 스위치(441)의 제1 단자(4411) 또는 제1 스위치(441)의 제2 단자(4412)에 연결되거나, 어느 단자에도 연결되지 않고 오픈(open) 될 수 있다. 예를 들어, 제1 스위치 신호(S11)에 따라(또는 입력 신호(RFI)의 주파수에 따라), 제1 가변 임피던스 회로(440)의 임피던스 값은 제1 임피던스, 제2 임피던스 또는 제3 임피던스로 가변될 수 있다. 예컨대, 제1 가변 임피던스 회로(440)의 임피던스 값은 표 1과 같이 입력 신호(RFI)의 주파수에 따라 설정(또는 변경)될 수 있다. 일 실시 예로서, 제1 임피던스는 제1 주파수(A1)의 λ/4 임피던스 값에 대응할 수 있다. 제2 임피던스는 제2 주파수(A2)의 λ/4 임피던스 값에 대응할 수 있다. 제3 임피던스는 제3 주파수(A3)의 λ/4 임피던스 값에 대응할 수 있다. 스위치 제어 회로(490)은 표 1과 같은 룩업테이블을 저장하고, 입력되는 스위치 제어 신호(SWC)에 기초하여 제1 스위치 신호(S11)를 생성할 수 있다. 여기에서 설명된 제1 스위치(441)의 구성은 예시적인 것으로, 제1 스위치(441)는 추가적인 스위치 단자를 더 포함할 수 있고, 제1 가변 임피던스 회로(440)의 임피던스 값은 더 다양하게 설정될 수 있다. 표 1과 같은 룩업테이블은 예를 들어, 스위치 제어 회로(490)뿐만 아니라, 전자 장치(101)에 포함된 메모리(예: 도 1의 메모리(130))에 저장될 수 있다.
입력신호(RFI)의
주파수		 스위치 제어 신호
(SWC)		 스위치 신호
(S11)		 제1 가변 임피던스 회로(440)의
임피던스 값
A1 a1 sa1 제1 임피던스
A2 a2 sa2 제2 임피던스
A3 a3 sa3 제3 임피던스
다양한 실시 예에 따르면, 제1 커패시터(442) 또는 제2 커패시터(444)도 제1 스위치(441)와 동일 또는 유사한 스위치(예: MEMS 스위치)를 포함할 수 있다. 제1 커패시터(442) 또는 제2 커패시터(444)의 커패시턴스 값도 입력 신호(RFI)의 주파수에 기초하여(또는 제1 스위치 신호(S11)에 기초하여) 설정(또는 변경)될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제2 스위치(451)는 복수의 단자(예: 제1 단자(4511), 제2 단자(4512), 또는 제3 단자(4513))를 포함할 수 있다. 예를 들면, 제2 스위치(451)는 MEMS 스위치를 포함할 수 있다. 제2 스위치(451)는 제2 가변 임피던스 회로(450) 내에서 제1 스위치(441)와 동일 또는 유사하게 형성될 수 있다. 제2 스위치 신호(S12)에 기초하여, 제2 스위치(451)의 제3 단자(4513)는 제2 스위치(451)의 제1 단자(4511) 또는 제2 스위치(451)의 제2 단자(4512)에 연결되거나, 어느 단자에도 연결되지 않고 오픈(open) 될 수 있다. 예를 들어, 제2 스위치 신호(S12)에 따라(또는 입력 신호(RFI)의 주파수에 따라), 제2 가변 임피던스 회로(450)의 임피던스 값은 제4 임피던스, 제5 임피던스 또는 제6 임피던스로 가변될 수 있다. 예컨대, 제2 가변 임피던스 회로(450)는 제1 가변 임피던스 회로(440)에 대응하는 출력 오프셋 임피던스로 동작할 수 있다. 일 실시 예로서, 제4 임피던스는 제1 주파수(A1)의 출력 오프셋 임피던스 값에 대응할 수 있다. 제5 임피던스는 제2 주파수(A2)의 출력 오프셋 임피던스 값에 대응할 수 있다. 제6 임피던스는 제3 주파수(A3)의 출력 오프셋 임피던스 값에 대응할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제2 가변 임피던스 회로(450)의 출력 오프셋 임피던스는 제1 가변 임피던스 회로(440)의 λ/4 임피던스에 대응하여 결정될 수 있다.
일 실시 예로서, 도 6을 참조하면, 신호 분배 회로(410)는 분배기(411) 및/또는 제3 가변 인피던스 회로(412)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 분배기(411)는 광대역 분배기를 포함할 수 있다. 분배기(411)는 다양한 주파수의 RF 신호들을 분배할 수 있다. 일 실시 예에서, 제3 가변 임피던스 회로(412)는 제1 가변 임피던스 회로(440)에 대응하는 입력 오프셋 임피던스로 동작할 수 있다. 예를 들어, 제3 가변 임피던스 회로(412)는 입력 신호(RFI)의 주파수에 대응하는 λ/4 임피던스로 설정될 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 제3 가변 임피던스 회로(412)는 제1 가변 임피던스 회로(440)와 동일 또는 유사하게 형성될 수 있다. 제3 가변 임피던스 회로(412)는 제1 스위치(441)와 동일 또는 유사한 제3 스위치(예: MEMS 스위치)를 포함할 수 있다. 상기 제3 스위치는 제3 스위치 신호(S13)에 기초하여 동작할 수 있다. 제3 가변 임피던스 회로(412)의 임피던스 값은 제3 스위치 신호(S13)의 동작에 기초하여 설정(또는 변경)될 수 있다. 스위치 제어 회로(490)은 입력 신호(RFI)의 주파수에 대응하는 스위치 제어 신호(SWC)에 기초하여 제3 스위치 신호(S13)를 생성할 수 있다.
도 7은, 도 3의 증폭기 회로의 다른 예를 나타내는 도면이다. 도 8은, 도 7의 입력 회로의 일 예를 나타내는 도면이다. 도 9는, 도 7의 입력 회로의 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 7을 참조하면, 증폭기 회로(320)는 입력 회로(701), 제1 증폭기(720), 제2 증폭기(730), 제1 가변 임피던스 회로(740), 제2 가변 임피던스 회로(750) 및/또는 스위치 제어 회로(790)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 입력 회로(701)는 신호 분배 회로(710), 제1 입력 매칭 회로(760) 및/또는 제2 입력 매칭 회로(770)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 증폭기 회로(320)는 도허티(doherty) 증폭기 구조를 포함할 수 있다. 신호 분배 회로(710), 제1 증폭기(720), 제2 증폭기(730), 제1 가변 임피던스 회로(740), 제2 가변 임피던스 회로(750) 및 스위치 제어 회로(790)의 구성 및 동작은 도 4의 신호 분배 회로(410), 제1 증폭기(420), 제2 증폭기(430), 제1 가변 임피던스 회로(440), 제2 가변 임피던스 회로(450) 및 스위치 제어 회로(490)의 구성 및 동작과 동일 또는 유사하고, 동일 또는 유사한 부분에 대한 설명은 생략한다. 일 실시 예에 따르면, 스위치 제어 회로(790)는 스위치 제어 신호(SWC)에 기초하여(또는 입력 신호(RFI)의 주파수에 기초하여) 제1 스위치 신호(S21), 제2 스위치 신호(S22), 제3 스위치 신호(S23), 제4 스위치 신호(S24) 또는 제5 스위치 신호(S25)를 생성할 수 있다.
일 실시 예로서, 도 8을 참조하면, 입력 회로(701)는 신호 분배 회로(710), 제1 입력 매칭 회로(760) 및/또는 제2 입력 매칭 회로(770)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 신호 분배 회로(710)는 분배기(711) 및/또는 제3 가변 임피던스 회로(712)를 포함할 수 있다. 분배기(711) 및 제3 가변 임피던스 회로(712)의 구성 및 동작은 도 6의 분배기(411) 및 제3 가변 임피던스 회로(412)의 구성 및 동작과 동일 또는 유사하므로, 이에 대한 설명은 생략한다.
일 실시 예에 따르면, 제1 입력 매칭 회로(760)는 무선 통신 회로(310, 도 3 참조)와 제1 증폭기(720) 사이의 임피던스 매칭을 위해 사용될 수 있다. 제2 입력 매칭 회로(770)는 무선 통신 회로(310)와 제2 증폭기(730) 사이의 임피던스 매칭을 위해 사용될 수 있다. 예를 들면, 제1 입력 매칭 회로(760)의 임피던스 값 및/또는 제2 입력 매칭 회로(770)의 임피던스 값은 입력 신호(RFI)의 주파수에 기초하여 가변될 수 있다. 예컨대, 제1 입력 매칭 회로(760)는 제5 커패시터(762), 제6 커패시터(764), 제3 인덕터(763) 및/또는 제4 스위치(761)를 포함할 수 있다. 제5 커패시터(762)는 분배기(711)의 출력단과 제2 노드(N2) 사이의 경로 상에 위치될 수 있다. 제6 커패시터(764)는 제2 노드(N2)와 제1 증폭기(720)의 입력단 사이의 경로 상에 위치될 수 있다. 제3 인덕터(763)는 제2 노드(N2)와 접지단 사이의 경로 상에 위치될 수 있다. 제5 커패시터(762) 또는 제6 커패시터(764)는 예를 들어, 가변 커패시터로 형성될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제4 스위치(761)는 복수의 단자(예: 제1 단자(7611), 제2 단자(7612), 또는 제3 단자(7613))를 포함할 수 있다. 예를 들면, 제4 스위치(761)는 MEMS 스위치를 포함할 수 있다. 제4 스위치(761)의 제1 단자(7611)는 제3 인덕터(763)의 제1 부분에 연결될 수 있다. 제4 스위치(761)의 제2 단자(7612)는 제3 인덕터(763)의 제2 부분에 연결될 수 있다. 제4 스위치(761)의 제3 단자(7613)는 접지단에 연결될 수 있다. 일 실시 예에서, 제4 스위치 신호(S24)에 기초하여, 제4 스위치(761)의 제3 단자(7613)는 제4 스위치(761)의 제1 단자(7611) 또는 제4 스위치(761)의 제2 단자(7612)에 연결되거나, 어느 단자에도 연결되지 않고 오픈(open) 될 수 있다. 예를 들어, 제4 스위치 신호(S24)에 따라, 제1 입력 매칭 회로(760)의 임피던스 값은 입력 신호(RFI)의 주파수에 대응하는 임피던스 값으로 가변될 수 있다. 여기에서 설명된 제4 스위치(761)의 구성은 예시적인 것으로, 제4 스위치(761)는 추가적인 스위치 단자를 더 포함할 수 있고, 제1 입력 매칭 회로(760)의 임피던스 값은 더 다양하게 설정될 수 있다.
다양한 실시 예로서, 제2 입력 매칭 회로(770)는 제7 커패시터(772), 제8 커패시터(774), 제4 인덕터(773) 및/또는 제5 스위치(771)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 제7 커패시터(772), 제8 커패시터(774), 제4 인덕터(773) 및 제5 스위치(771)의 구성 및 동작은 제5 커패시터(762), 제6 커패시터(764), 제3 인덕터(763) 및 제4 스위치(761)의 구성 및 동작과 동일 또는 유사하고, 동일 또는 유사한 부분에 대한 설명은 생략한다.
다양한 실시 예에 따르면, 제5 커패시터(762), 제6 커패시터(764), 제7 커패시터(772) 또는 제8 커패시터(774)도 제4 스위치(761)와 동일 또는 유사한 스위치(예: MEMS 스위치)를 포함할 수 있다. 제5 커패시터(762), 제6 커패시터(764), 제7 커패시터(772) 또는 제8 커패시터(774)의 커패시턴스 값도 입력 신호(RFI)의 주파수에 기초하여(또는 제4 스위치 신호(S24) 또는 제5 스위치 신호(S25)에 기초하여) 설정(또는 변경)될 수 있다.
다양한 실시 예로서, 도 9를 참조하면, 입력 회로(701)는 복수의 인덕터 및 복수의 커패시터를 포함할 수 있다. 예를 들면, 입력 회로(701)는 quadrature generator로 형성될 수 있다. 입력 회로(701)는 제5 인덕터(921), 제6 인덕터(922), 제7 인덕터(923), 제8 인덕터(924), 제9 커패시터(931), 제10 커패시터(932), 제11 커패시터(933), 제12 커패시터(934), 제6 스위치(911), 제7 스위치(912), 제8 스위치(913) 및/또는 제9 스위치(914)를 포함할 수 있다. 예컨대, 제9 커패시터(931), 제10 커패시터(932), 제11 커패시터(933) 또는 제12 커패시터(934)는 가변 커패시터를 포함할 수 있다. 제5 인덕터(921)는 제4 노드(N4)와 제5 노드(N5) 사이의 경로 상에 위치될 수 있다. 제6 인덕터(922)는 제4 노드(N4)와 제6 노드(N6) 사이의 경로 상에 위치될 수 있다. 제7 인덕터(923)는 제5 노드(N5)와 제7 노드(N7) 사이의 경로 상에 위치될 수 있다. 제8 인덕터(924)는 제6 노드(N6)와 제7 노드(N7) 사이의 경로 상에 위치될 수 있다. 제9 커패시터(931)는 제4 노드(N4)와 접지단 사이의 경로 상에 위치될 수 있다. 제10 커패시터(932)는 제5 노드(N5)와 접지단 사이의 경로 상에 위치될 수 있다. 제11 커패시터(933)는 제6 노드(N6)와 접지단 사이의 경로 상에 위치될 수 있다. 제12 커패시터(934)는 제7 노드(N4)와 접지단 사이의 경로 상에 위치될 수 있다. 입력 신호(RFI)는 제4 노드(N4)로 입력될 수 있다. 제5 노드(N5)는 접지단에 연결될 수 있다. 일 예로, 제5 노드(N5)와 접지단 사이의 경로 상에 특정 저항이 위치될 수 있다. 제6 노드(N6)는 제1 증폭기(720)의 입력단에 연결될 수 있다. 제7 노드(N7)는 제2 증폭기(730)의 입력단에 연결될 수 있다. 제6 노드(N6) 및 제7 노드(N7)로 출력되는 RF 신호들은 특정 크기의 위상차(예: 90도)를 가질 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제6 스위치(911)는 복수의 단자(예: 제1 단자(9111), 제2 단자(9112), 또는 제3 단자(9113))를 포함할 수 있다. 예를 들면, 제6 스위치(911)는 MEMS 스위치를 포함할 수 있다. 제6 스위치(911)의 제1 단자(9111)는 제5 인덕터(921)의 제1 부분에 연결될 수 있다. 제6 스위치(911)의 제2 단자(9112)는 제5 인덕터(921)의 제2 부분에 연결될 수 있다. 제6 스위치(911)의 제3 단자(9113)는 제5 노드(N5)와 제5 인덕터(921) 사이의 경로에 연결될 수 있다. 제1 서브 스위치 신호(SQ1)에 기초하여, 제6 스위치(911)의 제3 단자(9113)는 제6 스위치(911)의 제1 단자(9111) 또는 제6 스위치(911)의 제2 단자(9112)에 연결되거나, 어느 단자에도 연결되지 않고 오픈(open) 될 수 있다. 여기에서 설명된 제6 스위치(911)의 구성은 예시적인 것으로, 제6 스위치(911)는 추가적인 스위치 단자를 더 포함할 수 있다. 제7 스위치(912)는 제6 스위치(911)와 동일 또는 유사하게 제6 인덕터(922)에 연결될 수 있다. 제8 스위치(913)는 제6 스위치(911)와 동일 또는 유사하게 제7 인덕터(923)에 연결될 수 있다. 제9 스위치(914)는 제6 스위치(911)와 동일 또는 유사하게 제8 인덕터(924)에 연결될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 스위치 제어 회로(790)는 스위치 제어 신호(SWC)에 기초하여 제1 서브 스위치 신호(SQ1), 제2 서브 스위치 신호(SQ2), 제3 서브 스위치 신호(SQ3) 및/또는 제4 서브 스위치 신호(SQ4)를 생성할 수 있다. 예를 들면, 제1 서브 스위치 신호(SQ1)는 제6 스위치(911)에 전송될 수 있다. 제2 서브 스위치 신호(SQ2)는 제7 스위치(912)에 전송될 수 있다. 제3 서브 스위치 신호(SQ3)는 제8 스위치(913)에 전송될 수 있다. 제4 서브 스위치 신호(SQ4)는 제9 스위치(914)에 전송될 수 있다. 제6 스위치(911), 제7 스위치(912), 제8 스위치(913) 및/또는 제9 스위치(914)는 입력 신호(RFI)의 주파수에 기초하여 설정될 수 있다. 따라서, 입력 회로(701)는 입력 신호(RFI)의 주파수에 대응하여 임피던스 매칭된 2개의 RF 신호를 출력할 수 있다.
도 10은, 도 3의 증폭기 회로의 또 다른 예를 나타내는 도면이다. 도 11은, 도 10의 제1 출력 매칭 회로 및 제2 출력 매칭 회로의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 10을 참조하면, 증폭기 회로(320)는 신호 분배 회로(1010), 제1 증폭기(1020), 제2 증폭기(1030), 제1 출력 매칭 회로(1060), 제2 출력 매칭 회로(1070), 제1 가변 임피던스 회로(1040), 제2 가변 임피던스 회로(1050) 및/또는 스위치 제어 회로(1090)을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 증폭기 회로(320)는 도허티(doherty) 증폭기 구조를 포함할 수 있다. 신호 분배 회로(1010), 제1 증폭기(1020), 제2 증폭기(1030), 제1 가변 임피던스 회로(1040), 제2 가변 임피던스 회로(1050) 및 스위치 제어 회로(1090)의 구성 및 동작은 도 4의 신호 분배 회로(410), 제1 증폭기(420), 제2 증폭기(430), 제1 가변 임피던스 회로(440), 제2 가변 임피던스 회로(450) 및 스위치 제어 회로(490)의 구성 및 동작과 동일 또는 유사하고, 동일 또는 유사한 부분에 대한 설명은 생략한다. 일 실시 예에 따르면, 스위치 제어 회로(1090)는 스위치 제어 신호(SWC)에 기초하여(또는 입력 신호(RFI)의 주파수에 기초하여) 제1 스위치 신호(S31), 제2 스위치 신호(S32), 제3 스위치 신호(S33), 제4 스위치 신호(S34), 제5 스위치 신호(S35), 제6 스위치 신호(S36) 또는 제7 스위치 신호(S37)를 생성할 수 있다.
일 실시 예로서, 도 11을 참조하면, 제1 출력 매칭 회로(1060)는 제1 증폭기(1020)의 출력 매칭을 위해 사용될 수 있다. 제2 출력 매칭 회로(1070)는 제2 증폭기(1030)의 출력 매칭을 위해 사용될 수 있다. 예를 들면, 제1 출력 매칭 회로(1060)는 제1 증폭기(1020) 및 제1 가변 임피던스 회로(1040) 사이의 경로 상에 위치될 수 있다. 제2 출력 매칭 회로(1070)는 제2 증폭기(1030) 및 제2 가변 임피던스 회로(1050) 사이의 경로 상에 위치될 수 있다. 제1 출력 매칭 회로(1060)의 임피던스 값 및/또는 제2 출력 매칭 회로(1070)의 임피던스 값은 입력 신호(RFI)의 주파수에 기초하여 가변될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 출력 매칭 회로(1060)는 제9 인덕터(1062), 제13 커패시터(1063), 제10 인덕터(1065), 제14 커패시터(1066), 제10 스위치(1061) 및 제11 스위치(1064)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 제9 인덕터(1062)는 제1 증폭기(1020)의 출력단과 제8 노드(N8) 사이의 경로 상에 위치될 수 있다. 제13 커패시터(1063)는 제8 노드(N8)와 제10 인덕터 사이의 경로와 접지단 사이의 경로 상에 위치될 수 있다. 제10 인덕터(1065)는 제8 노드(N8)와 제9 노드(N9) 사이의 경로 상에 위치될 수 있다. 제14 커패시터(1066)는 제9 노드(N9)와 제1 가변 임피던스 회로(1040)의 입력단 사이의 경로와 접지단 사이의 경로 상에 위치될 수 있다. 제9 노드(N9)는 제1 가변 임피던스 회로(1040)의 입력단 사이의 경로 상에 위치될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제10 스위치(1061)는 복수의 단자(예: 제1 단자(10611), 제2 단자(10612), 또는 제3 단자(10613))를 포함할 수 있다. 예를 들면, 제10 스위치(1061)는 MEMS 스위치를 포함할 수 있다. 제10 스위치(1061)의 제1 단자(10611)는 제9 인덕터(1062)의 제1 부분에 연결될 수 있다. 제10 스위치(1061)의 제2 단자(10612)는 제9 인덕터(1062)의 제2 부분에 연결될 수 있다. 제10 스위치(1061)의 제3 단자(10613)는 제8 노드(N8)에 연결될 수 있다. 일 실시 예에서, 제4 스위치 신호(S34)에 기초하여, 제10 스위치(1061)의 제3 단자(10613)는 제10 스위치(1061)의 제1 단자(10611) 또는 제10 스위치(1061)의 제2 단자(10612)에 연결되거나, 어느 단자에도 연결되지 않고 오픈(open) 될 수 있다. 예를 들면, 제4 스위치 신호(S34)에 따라, 제1 출력 매칭 회로(1060)의 임피던스 값은 입력 신호(RFI)의 주파수에 대응하는 임피던스 값으로 가변될 수 있다. 여기에서 설명된 제10 스위치(1061)의 구성은 예시적인 것으로, 제10 스위치(1061)는 추가적인 스위치 단자를 더 포함할 수 있고, 제1 출력 매칭 회로(1060)의 임피던스 값은 더 다양하게 설정될 수 있다. 일 실시 예로서, 제11 스위치(1064)의 구성 및 동작은 제10 스위치(1061)의 구성 및 동작과 동일 또는 유사하고, 동일 또는 유사한 부분에 대한 설명은 생략한다.
일 실시 예에 따르면, 제2 출력 매칭 회로(1070)는 제11 인덕터(1072), 제15 커패시터(1073), 제12 인덕터(1075), 제16 커패시터(1076), 제12 스위치(1071) 및/또는 제13 스위치(1074)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 제11 인덕터(1072)는 제2 증폭기(1030)의 출력단과 제10 노드(N10) 사이의 경로 상에 위치될 수 있다. 제15 커패시터(1073)는 제10 노드(N10)와 접지단 사이의 경로 상에 위치될 수 있다. 제12 인덕터(1075)는 제10 노드(N10)와 제11 노드(N11) 사이의 경로 상에 위치될 수 있다. 제16 커패시터(1076)는 제11 노드(N11)와 접지단 사이의 경로 상에 위치될 수 있다. 제11 노드(N11)는 제12 인덕터(1075)와 제2 가변 임피던스 회로(1050)의 입력단 사이의 경로 상에 위치될 수 있다. 일 실시 예로서, 제12 스위치(1071) 및 제13 스위치(1074)의 구성 및 동작은 제10 스위치(1061)의 구성 및 동작과 동일 또는 유사하고, 동일 또는 유사한 부분에 대한 설명은 생략한다.
일 실시 예에 따르면, 제10 스위치(1061)는 제4 스위치 신호(S34)에 기초하여 동작할 수 있다. 제11 스위치(1064)는 제5 스위치 신호(S35)에 기초하여 동작할 수 있다. 제12 스위치(1071)는 제6 스위치 신호(S36)에 기초하여 동작할 수 있다. 제13 스위치(1074)는 제7 스위치 신호(S37)에 기초하여 동작할 수 있다. 제4 스위치 신호(S34), 제5 스위치 신호(S35), 제6 스위치 신호(S36) 및/또는 제7 스위치 신호(S37)는 스위치 제어 신호(SWC)에 기초하여 스위치 제어 회로(1090)에 의해 생성되고, 스위치 제어 신호(SWC)는 입력 신호(RFI)의 주파수에 기초하여 무선 통신 회로(310)에 의해 생성될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 제13 커패시터(1063), 제14 커패시터(1066), 제15 커패시터(1073) 또는 제16 커패시터(1076)는 제10 스위치(1061)와 동일 또는 유사한 스위치(예: MEMS 스위치)를 포함할 수 있다. 제13 커패시터(1063), 제14 커패시터(1066), 제15 커패시터(1073) 또는 제16 커패시터(1076)의 커패시턴스 값은 입력 신호(RFI)의 주파수에 기초하여 설정(또는 변경)될 수 있다. 제1 출력 매칭 회로(1060) 및/또는 제2 출력 매칭 회로(1070)는 입력 신호(RFI)의 주파수에 기초하여 제1 증폭기(1020) 및/또는 제2 증폭기(1030)의 출력 임피던스를 매칭할 수 있고, 광대역의 RF 신호에 대하여 동작할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치(예: 전자 장치(101, 300))는 RF 신호(예: 입력 신호(RFI))를 생성하는 무선 통신 회로(예: 무선 통신 회로(310)), 상기 무선 통신 회로와 전기적으로 연결되고, 상기 RF 신호를 증폭하는 증폭기 회로(예: 증폭기 회로(320)), 및 상기 증폭기 회로와 연결된 안테나(예: 안테나(330))를 포함할 수 있다. 상기 증폭기 회로는 제1 증폭기(예: 제1 증폭기(420)), 제2 증폭기(예: 제2 증폭기(430)), 상기 제1 증폭기의 출력단 및 상기 안테나와 연결되는 제1 전송 경로(예: 제1 전송 라인(421)), 상기 제2 증폭기의 출력단 및 상기 제1 전송 경로와 연결되는 제2 전송 경로(예: 제2 전송 라인(431)), 상기 제1 전송 경로 상에 위치되고, 상기 RF 신호의 주파수에 기초하여 상기 제1 전송 경로의 전기적 길이를 변경하도록 구성된 제1 가변 임피던스 회로(예: 제1 가변 임피던스 회로(440)), 및 상기 제2 전송 경로 상에 위치되고, 전력 모드에 기초하여 전기적 길이를 변경하도록 구성된 제2 가변 임피던스 회로(예: 제2 가변 임피던스 회로(450))를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 제1 가변 임피던스 회로는 상기 RF 신호의 주파수에 대응하는 λ/4 임피던스를 설정할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 제1 가변 임피던스 회로 또는 상기 제2 가변 임피던스 회로는, 특정 임피던스를 가지는 도전 라인 및 상기 도전 라인에서 상기 RF 신호가 전송되는 경로를 가변하는 스위치를 포함하고, 상기 스위치는 상기 RF 신호의 주파수에 기초하여 상기 도전 라인에서 상기 RF 신호가 전송되는 경로를 설정할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 제1 가변 임피던스 회로는, 상기 제1 가변 임피던스 회로의 입력단과 출력단 사이의 경로 상에 위치된 제1 인덕터, 상기 제1 가변 임피던스 회로의 입력단과 상기 제1 인덕터 사이의 경로와 그라운드 사이의 경로에 위치된 제1 가변 커패시터, 상기 제1 가변 임피던스 회로의 출력단과 상기 제1 인덕터 사이의 경로와 상기 그라운드 사이의 경로에 위치된 제2 가변 커패시터, 및 상기 제1 인덕터와 연결되고, 상기 제1 인덕터의 인덕턴스를 가변하는 제1 스위치를 포함하고, 상기 제1 스위치는 상기 RF 신호의 주파수에 기초하여 상기 제1 인덕터의 인덕턴스를 특정 값으로 설정할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 제1 스위치는 제1 단자 및 적어도 하나의 제2 단자를 포함하고, 상기 제1 단자는 상기 제1 가변 임피던스 회로의 출력단과 상기 제1 인덕터 사이의 경로와 연결되고, 상기 적어도 하나의 제2 단자는 상기 제1 인덕터의 특정 일부에 연결되고, 상기 RF 신호의 주파수에 기초하여, 상기 제1 단자는 상기 적어도 하나의 제2 단자에 연결되거나 오픈 상태를 유지하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 제1 스위치는 MEMS(micro-electro mechanical systems) 스위치를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 증폭기 회로는 스위치 제어 회로를 더 포함하고, 상기 스위치 제어 회로는 상기 무선 통신 회로로부터 상기 RF 신호의 주파수에 대응하는 스위치 제어 신호를 수신하고, 상기 스위치 제어 신호에 기초하여 상기 제1 스위치를 제어하는 제1 스위치 신호를 생성할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 제2 가변 임피던스 회로는, 저전력 모드 시, 상기 RF 신호의 주파수에 대응하여 특정 값 이상의 임피던스 값을 가지도록 설정될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 제2 가변 임피던스 회로는, 고전력 모드 시, 상기 RF 신호의 주파수에 대응하여 특정 값 이하의 임피던스 값을 가지도록 설정될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 제2 가변 임피던스 회로의 임피던스 값은, 상기 제1 가변 임피던스 회로의 임피던스와 상기 제2 가변 임피던스 회로의 임피던스의 합성에 의해 특정 임피던스 값이 되도록, 설정되는 전자 장치.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 제2 가변 임피던스 회로는, 상기 제2 가변 임피던스 회로의 입력단과 출력단 사이의 경로 상에 위치된 제2 인덕터, 상기 제2 가변 임피던스 회로의 입력단과 상기 제2 인덕터 사이의 경로와 그라운드 사이의 경로에 위치된 제3 가변 커패시터, 상기 제2 가변 임피던스 회로의 출력단과 상기 제2 인덕터 사이의 경로와 상기 그라운드 사이의 경로에 위치된 제4 가변 커패시터, 및 상기 제2 인덕터와 연결되고, 상기 제2 인덕터의 인덕턴스를 가변하는 제2 스위치를 포함하고, 상기 제2 스위치는 상기 RF 신호의 주파수에 기초하여 상기 제2 인덕터의 인덕턴스를 특정 값으로 설정할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 제2 스위치는 제3 단자 및 적어도 하나의 제4 단자를 포함하고, 상기 제3 단자는 상기 제2 가변 임피던스 회로의 출력단과 상기 제2 인덕터 사이의 경로와 연결되고, 상기 적어도 하나의 제4 단자는 상기 제2 인덕터의 특정 일부에 연결되고, 상기 RF 신호의 주파수에 기초하여, 상기 제3 단자는 상기 적어도 하나의 제4 단자에 연결되거나 오픈 상태를 유지하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 제2 스위치는 MEMS(micro-electro mechanical systems) 스위치를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 증폭기 회로는 스위치 제어 회로를 더 포함하고, 상기 스위치 제어 회로는 상기 무선 통신 회로로부터 상기 RF 신호의 주파수에 대응하는 스위치 제어 신호를 수신하고, 상기 스위치 제어 신호에 기초하여 상기 제2 스위치를 제어하는 제2 스위치 신호를 생성할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 전자 장치는 상기 RF 신호를 수신하여, 상기 제1 증폭기에 입력되는 제1 분배 신호 및 상기 제2 증폭기에 입력되는 제2 분배 신호를 생성하는 신호 분배 회로를 더 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 제1 분배 신호와 상기 제2 분배 신호는 특정 위상 차이를 가지도록 생성될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 신호 분배 회로는 상기 RF 신호를 분배하는 광대역 분배기, 및 상기 광대역 분배기의 출력 신호들 중 하나가 특정 위상을 가지도록 상기 RF 신호의 주파수에 기초하여 특정 임피던스 값을 가지는 제3 가변 임피던스 회로를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 제3 가변 임피던스 회로는 상기 RF 신호의 주파수에 대응하는 λ/4 임피던스를 설정할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 전자 장치는 상기 RF 신호의 주파수에 기초하여 상기 무선 통신 회로와 상기 제1 증폭기 사이의 임피던스 매칭을 수행하는 제1 입력 매칭 회로, 및 상기 RF 신호의 주파수에 기초하여 상기 무선 통신 회로와 상기 제2 증폭기 사이의 임피던스 매칭을 수행하는 제2 입력 매칭 회로를 더 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 전자 장치는, 상기 RF 신호의 주파수에 기초하여 상기 제1 증폭기의 출력 매칭을 수행하는 제1 출력 매칭 회로, 및 상기 RF 신호의 주파수에 기초하여 상기 제2 증폭기의 출력 매칭을 수행하는 제2 출력 매칭 회로를 더 포함할 수 있다.
본 문서에 개시된 다양한 실시 예들에 따른 전자 장치는 다양한 형태의 장치가 될 수 있다. 전자 장치는, 예를 들면, 휴대용 통신 장치 (예: 스마트폰), 컴퓨터 장치, 휴대용 멀티미디어 장치, 휴대용 의료 기기, 카메라, 웨어러블 장치, 또는 가전 장치를 포함할 수 있다. 본 문서의 실시 예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다.
본 문서의 다양한 실시 예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술적 특징들을 특정한 실시 예들로 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시 예의 다양한 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 또는 관련된 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 아이템에 대응하는 명사의 단수 형은 관련된 문맥상 명백하게 다르게 지시하지 않는 한, 상기 아이템 한 개 또는 복수 개를 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나", "A 또는 B 중 적어도 하나", "A, B 또는 C", "A, B 및 C 중 적어도 하나", 및 "A, B, 또는 C 중 적어도 하나"와 같은 문구들 각각은 그 문구들 중 해당하는 문구에 함께 나열된 항목들 중 어느 하나, 또는 그들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제1", "제2", 또는 "첫째" 또는 "둘째"와 같은 용어들은 단순히 해당 구성요소를 다른 해당 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있으며, 해당 구성요소들을 다른 측면(예: 중요성 또는 순서)에서 한정하지 않는다. 어떤(예: 제1) 구성요소가 다른(예: 제2) 구성요소에, “기능적으로” 또는 “통신적으로”라는 용어와 함께 또는 이런 용어 없이, “커플드” 또는 “커넥티드”라고 언급된 경우, 그것은 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로(예: 유선으로), 무선으로, 또는 제3 구성요소를 통하여 연결될 수 있다는 것을 의미한다.
본 문서에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구현된 유닛을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로 등의 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 모듈은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는, 상기 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 예를 들면, 일 실시 예에 따르면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)의 형태로 구현될 수 있다.
본 문서의 다양한 실시 예들은 기기(machine)(예: 전자 장치(101)) 의해 읽을 수 있는 저장 매체(storage medium)(예: 내장 메모리(136) 또는 외장 메모리(138))에 저장된 하나 이상의 명령어들을 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램(140))로서 구현될 수 있다. 예를 들면, 기기(예: 전자 장치(101))의 프로세서(예: 프로세서(120))는, 저장 매체로부터 저장된 하나 이상의 명령어들 중 적어도 하나의 명령을 호출하고, 그것을 실행할 수 있다. 이것은 기기가 상기 호출된 적어도 하나의 명령어에 따라 적어도 하나의 기능을 수행하도록 운영되는 것을 가능하게 한다. 상기 하나 이상의 명령어들은 컴파일러에 의해 생성된 코드 또는 인터프리터에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장매체 는, 비일시적(non-transitory) 저장매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, ‘비일시적’은 저장매체가 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(signal)(예: 전자기파)를 포함하지 않는다는 것을 의미할 뿐이며, 이 용어는 데이터가 저장매체에 반영구적으로 저장되는 경우와 임시적으로 저장되는 경우를 구분하지 않는다.
일 실시 예에 따르면, 본 문서에 개시된 다양한 실시 예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory (CD-ROM))의 형태로 배포되거나, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어™)를 통해 또는 두개의 사용자 장치들(예: 스마트폰들) 간에 직접, 온라인으로 배포(예: 다운로드 또는 업로드)될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 상기 기술한 구성요소들의 각각의 구성요소(예: 모듈 또는 프로그램)는 단수 또는 복수의 개체를 포함할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따르면, 전술한 해당 구성요소들 중 하나 이상의 구성요소들 또는 동작들이 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 구성요소들 또는 동작들이 추가될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 복수의 구성요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 구성요소로 통합될 수 있다. 이런 경우, 통합된 구성요소는 상기 복수의 구성요소들 각각의 구성요소의 하나 이상의 기능들을 상기 통합 이전에 상기 복수의 구성요소들 중 해당 구성요소에 의해 수행되는 것과 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따르면, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적으로, 병렬적으로, 반복적으로, 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 상기 동작들 중 하나 이상이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 동작들이 추가될 수 있다.

Claims (20)

  1. 전자 장치에 있어서,
    RF 신호를 생성하는 무선 통신 회로;
    상기 무선 통신 회로와 전기적으로 연결되고, 상기 RF 신호를 증폭하는 증폭기 회로; 및
    상기 증폭기 회로와 연결된 안테나를 포함하고,
    상기 증폭기 회로는,
    제1 증폭기;
    제2 증폭기;
    상기 제1 증폭기의 출력단 및 상기 안테나와 연결되는 제1 전송 경로;
    상기 제2 증폭기의 출력단 및 상기 제1 전송 경로와 연결되는 제2 전송 경로;
    상기 제1 전송 경로 상에 위치되고, 상기 RF 신호의 주파수에 기초하여 상기 제1 전송 경로의 전기적 길이를 변경하도록 구성된 제1 가변 임피던스 회로; 및
    상기 제2 전송 경로 상에 위치되고, 전력 모드에 기초하여 전기적 길이를 변경하도록 구성된 제2 가변 임피던스 회로를 포함하는 전자 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 가변 임피던스 회로는 상기 RF 신호의 주파수에 대응하는 λ/4 임피던스를 설정하는 전자 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 가변 임피던스 회로 또는 상기 제2 가변 임피던스 회로는,
    특정 임피던스를 가지는 도전 라인; 및
    상기 도전 라인에서 상기 RF 신호가 전송되는 경로를 가변하는 스위치를 포함하고,
    상기 스위치는 상기 RF 신호의 주파수에 기초하여 상기 도전 라인에서 상기 RF 신호가 전송되는 경로를 설정하는 전자 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 가변 임피던스 회로는,
    상기 제1 가변 임피던스 회로의 입력단과 출력단 사이의 경로 상에 위치된 제1 인덕터;
    상기 제1 가변 임피던스 회로의 입력단과 상기 제1 인덕터 사이의 경로와 그라운드 사이의 경로에 위치된 제1 가변 커패시터;
    상기 제1 가변 임피던스 회로의 출력단과 상기 제1 인덕터 사이의 경로와 상기 그라운드 사이의 경로에 위치된 제2 가변 커패시터; 및
    상기 제1 인덕터와 연결되고, 상기 제1 인덕터의 인덕턴스를 가변하는 제1 스위치를 포함하고,
    상기 제1 스위치는 상기 RF 신호의 주파수에 기초하여 상기 제1 인덕터의 인덕턴스를 특정 값으로 설정하는 전자 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 제1 스위치는 제1 단자 및 적어도 하나의 제2 단자를 포함하고,
    상기 제1 단자는 상기 제1 가변 임피던스 회로의 출력단과 상기 제1 인덕터 사이의 경로와 연결되고,
    상기 적어도 하나의 제2 단자는 상기 제1 인덕터의 특정 일부에 연결되고,
    상기 RF 신호의 주파수에 기초하여, 상기 제1 단자는 상기 적어도 하나의 제2 단자에 연결되거나 오픈 상태를 유지하도록 설정된, 전자 장치.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 제1 스위치는 MEMS(micro-electro mechanical systems) 스위치를 포함하는 전자 장치.
  7. 청구항 4에 있어서,
    상기 증폭기 회로는 스위치 제어 회로를 더 포함하고,
    상기 스위치 제어 회로는 상기 무선 통신 회로로부터 상기 RF 신호의 주파수에 대응하는 스위치 제어 신호를 수신하고, 상기 스위치 제어 신호에 기초하여 상기 제1 스위치를 제어하는 제1 스위치 신호를 생성하는 전자 장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2 가변 임피던스 회로는, 저전력 모드 시, 상기 RF 신호의 주파수에 대응하여 특정 값 이상의 임피던스 값을 가지도록 설정되는 전자 장치.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2 가변 임피던스 회로는, 고전력 모드 시, 상기 RF 신호의 주파수에 대응하여 특정 값 이하의 임피던스 값을 가지도록 설정되는 전자 장치.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2 가변 임피던스 회로의 임피던스 값은, 상기 제1 가변 임피던스 회로의 임피던스와 상기 제2 가변 임피던스 회로의 임피던스의 합성에 의해 특정 임피던스 값이 되도록, 설정되는 전자 장치.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2 가변 임피던스 회로는,
    상기 제2 가변 임피던스 회로의 입력단과 출력단 사이의 경로 상에 위치된 제2 인덕터;
    상기 제2 가변 임피던스 회로의 입력단과 상기 제2 인덕터 사이의 경로와 그라운드 사이의 경로에 위치된 제3 가변 커패시터;
    상기 제2 가변 임피던스 회로의 출력단과 상기 제2 인덕터 사이의 경로와 상기 그라운드 사이의 경로에 위치된 제4 가변 커패시터; 및
    상기 제2 인덕터와 연결되고, 상기 제2 인덕터의 인덕턴스를 가변하는 제2 스위치를 포함하고,
    상기 제2 스위치는 상기 RF 신호의 주파수에 기초하여 상기 제2 인덕터의 인덕턴스를 특정 값으로 설정하는 전자 장치.
  12. 청구항 12에 있어서,
    상기 제2 스위치는 제3 단자 및 적어도 하나의 제4 단자를 포함하고,
    상기 제3 단자는 상기 제2 가변 임피던스 회로의 출력단과 상기 제2 인덕터 사이의 경로와 연결되고,
    상기 적어도 하나의 제4 단자는 상기 제2 인덕터의 특정 일부에 연결되고,
    상기 RF 신호의 주파수에 기초하여, 상기 제3 단자는 상기 적어도 하나의 제4 단자에 연결되거나 오픈 상태를 유지하도록 설정된, 전자 장치.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 제2 스위치는 MEMS(micro-electro mechanical systems) 스위치를 포함하는 전자 장치.
  14. 청구항 12에 있어서,
    상기 증폭기 회로는 스위치 제어 회로를 더 포함하고,
    상기 스위치 제어 회로는 상기 무선 통신 회로로부터 상기 RF 신호의 주파수에 대응하는 스위치 제어 신호를 수신하고, 상기 스위치 제어 신호에 기초하여 상기 제2 스위치를 제어하는 제2 스위치 신호를 생성하는 전자 장치.
  15. 청구항 1에 있어서,
    상기 RF 신호를 수신하여, 상기 제1 증폭기에 입력되는 제1 분배 신호 및 상기 제2 증폭기에 입력되는 제2 분배 신호를 생성하는 신호 분배 회로를 더 포함하는 전자 장치.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 제1 분배 신호와 상기 제2 분배 신호는 특정 위상 차이를 가지도록 생성되는 전자 장치.
  17. 청구항 15에 있어서,
    상기 신호 분배 회로는,
    상기 RF 신호를 분배하는 광대역 분배기; 및
    상기 광대역 분배기의 출력 신호들 중 하나가 특정 위상을 가지도록 상기 RF 신호의 주파수에 기초하여 특정 임피던스 값을 가지는 제3 가변 임피던스 회로를 포함하는 전자 장치.
  18. 청구항 16에 있어서,
    상기 제3 가변 임피던스 회로는 상기 RF 신호의 주파수에 대응하는 λ/4 임피던스를 설정하는 전자 장치.
  19. 청구항 1에 있어서,
    상기 RF 신호의 주파수에 기초하여 상기 무선 통신 회로와 상기 제1 증폭기 사이의 임피던스 매칭을 수행하는 제1 입력 매칭 회로; 및
    상기 RF 신호의 주파수에 기초하여 상기 무선 통신 회로와 상기 제2 증폭기 사이의 임피던스 매칭을 수행하는 제2 입력 매칭 회로를 더 포함하는 전자 장치.
  20. 청구항 1에 있어서,
    상기 RF 신호의 주파수에 기초하여 상기 제1 증폭기의 출력 매칭을 수행하는 제1 출력 매칭 회로; 및
    상기 RF 신호의 주파수에 기초하여 상기 제2 증폭기의 출력 매칭을 수행하는 제2 출력 매칭 회로를 더 포함하는 전자 장치.
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