KR20210096300A - 무선 주파수 원격 헤드 프론트 엔드 회로부 시스템들 및 방법들 - Google Patents

무선 주파수 원격 헤드 프론트 엔드 회로부 시스템들 및 방법들 Download PDF

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KR20210096300A
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버크 세티노네리
사미아 엘 암라니
치샨 유
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애플 인크.
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Abstract

무선 주파수 시스템(12) 및 원격 헤드(78)로부터 무선으로 송신될 데이터를 나타내는 아날로그 전기 신호를 출력하는 논리 보드를 포함하는 무선 주파수 시스템(12)을 구현하고/하거나 동작시키기 위한 기법들이 개시된다. 원격 헤드(78)는 데이터를 무선으로 송신하는 것을 용이하게 하기 위해 전자기파를 생성하는 안테나(34), 제1 반도체 제조 기법을 사용하여 구현된 안테나 집적 회로(96) - 여기서 안테나 집적 회로(96)는 아날로그 전기 신호를 증폭시켜 제1 증폭된 아날로그 전기 신호를 생성함 -, 및 안테나 집적 회로(96)와 안테나(34) 사이에 커플링된 원격 프론트 엔드 집적 회로(98)를 포함한다. 원격 프론트 엔드 집적 회로(98)는 제1 반도체 제조 기법과는 상이한 제2 반도체 제조 기법을 사용하여 구현되고, 데이터를 나타내는 제2 증폭된 아날로그 전기 신호를 생성하기 위해 안테나(34)의 타깃 출력 전력에 기초하여 제1 증폭된 아날로그 전기 신호를 증폭시킨다.

Description

무선 주파수 원격 헤드 프론트 엔드 회로부 시스템들 및 방법들
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 2019년 1월 3일자로 출원되고 발명의 명칭이 "RADIO FREQUENCY REMOTE HEAD FRONT-END CIRCUITRY SYSTEMS AND METHODS"인 미국 가특허 출원 제62/788,047호에 대한 우선권 및 그의 이익을 주장하는 정규 특허 출원이며, 상기 출원은 모든 목적들을 위해 그 전체가 본 명세서에 참고로 포함된다.
본 발명은 대체적으로 무선 주파수 시스템들에 관한 것으로, 더 상세하게는, 하나 이상의 안테나들과 함께 무선 주파수 시스템의 원격 헤드(예컨대, 안테나 모듈) 내에 구현될 수 있는 프론트 엔드 회로부에 관한 것이다.
이 섹션은 독자에게 하기에 설명되고/되거나 청구되는 본 기법의 다양한 태양들에 관련될 수 있는 기술의 다양한 태양들을 소개하도록 의도된다. 이러한 논의는 본 개시내용의 다양한 태양들에 대한 더 양호한 이해를 용이하게 하기 위해 독자에게 배경 정보를 제공하는 데 도움이 될 것으로 여겨진다. 따라서, 이들 진술들이 종래 기술의 인정들로서가 아니라 이러한 관점에서 읽혀질 것임이 이해되어야 한다.
전자 디바이스들은 종종, 다른 전자 디바이스 및/또는 통신 네트워크, 예컨대 Wi-Fi 네트워크 및/또는 셀룰러 네트워크와의 무선 통신을 용이하게 하기 위한 무선 주파수 시스템을 포함한다. 대체적으로, 무선 주파수 시스템은, 예를 들어, 적어도 부분적으로 송수신기 집적 회로(IC)에 구현되는 안테나 및 프론트 엔드 회로부를 포함할 수 있다. 데이터를 무선으로 송신하는 것을 용이하게 하기 위해, 프론트 엔드 회로부는 데이터의 아날로그 표현을 아날로그 전기 신호로서 생성할 수 있고, 안테나는 아날로그 전기 신호에 적어도 부분적으로 기초하여 전자기파들(예컨대, 무선파들)을 변조할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 안테나는 수신된(예컨대, 입사) 전자기파들의 아날로그 표현을 아날로그 전기 신호로서 출력할 수 있고, 프론트 엔드 회로부는, 예를 들어, 아날로그 전기 신호를 디지털 전기 신호로 변환하여 후속 프로세싱을 용이하게 하도록 아날로그 전기 신호를 프로세싱할 수 있다.
그러나, 적어도 일부 경우들에 있어서, 전자 디바이스는, 예를 들어 그의 무선 주파수 시스템이 전자 디바이스 내의 다른 위치들에 구현된 다수의 안테나들을 포함할 때, 그의 송수신기 집적 회로가 안테나로부터 얼마간 떨어진 거리에 위치되도록 구현될 수 있다. 그러한 경우들에 있어서, 와이어, 케이블, 전도성 트레이스 등과 같은 하나 이상의 전기 커넥터들이 송수신기 집적 회로와 안테나 사이에 커플링될 수 있다. 그러나, 전기 신호가 그를 통해 통신(예컨대, 통과 또는 송신)될 때, 전기 커넥터는 대체적으로, 예를 들어 그의 고유 임피던스로 인해, 전기 신호에 약간의 손실을 가져온다. 더욱이, 안테나와 유사하게, 전기 커넥터 상에 입사하는 전자기파들은 내부에 전류를 유도할 수 있으며, 이는 적어도 일부 경우들에 있어서, 예를 들어 전기 신호를 왜곡시키는 유도 전류로 인해, 전기 커넥터를 통해 동시에 통신되는 전기 신호 내에 잡음을 도입할 수 있다. 다시 말하면, 적절하게 고려되지 않을 때, 무선 주파수 시스템 내에 하나 이상의 전기 커넥터들을 구현하는 것은, 무선 주파수 시스템 및 그에 따른, 무선 주파수 시스템이 구현된 전자 디바이스에 의해 제공되는 통신 신뢰성(예컨대, 안정성)에 영향을 미칠 수 있다(예컨대, 감소시킬 수 있음).
본 명세서에 개시된 소정의 실시예들의 개요가 하기에 기재된다. 이들 태양들은 단지 이들 소정의 실시예들의 간단한 개요를 독자에게 제공하기 위해 제시되며, 이들 태양들은 본 개시내용의 범주를 제한하도록 의도되지 않음이 이해되어야 한다. 실제로, 본 개시내용은 하기에 기재되지 않을 수 있는 다양한 태양들을 포함할 수 있다.
본 발명은 대체적으로, 무선 데이터 통신을 용이하게 하기 위해 전자 디바이스들 내에 구현될 수 있는 무선 주파수 시스템들에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 통신 신뢰성(예컨대, 안정성)을 개선하는 것을 용이하게 하기 위해, 본 발명은 하나 이상의 안테나들을 포함하는 무선 주파수 시스템 내에 원격 헤드를 구현하고/하거나 동작시키기 위한 기법들을 제공한다. 일부 실시예들에서, 원격 헤드는 안테나 회로 보드, 및 예를 들어, 안테나 회로 보드의 제1(예컨대, 저부) 표면 상에 형성된 전도성 재료를 사용하여 구현된 하나 이상의 안테나들을 포함할 수 있다.
추가적으로, 일부 실시예들에서, 원격 헤드는, 예를 들어, 송수신기 집적 회로 및/또는 드라이버 집적 회로를 포함하는 (예컨대, 메인) 논리 보드에 하나 이상의 전기 커넥터들을 통해 커플링될 수 있다. 다시 말하면, 그러한 실시예들에서, 하나 이상의 전기 커넥터들은 원격 헤드 및 이에 따른 그의 하나 이상의 안테나들이, 논리 보드 및 이에 따른 송수신기 집적 회로 및/또는 드라이버 집적 회로로부터 원격으로 포지셔닝될 수 있게 할 수 있다. 추가적으로, 그러한 실시예들에서, 원격 헤드 및 논리 보드는 그들 사이에 커플링된 하나 이상의 전기 커넥터들을 통해 (예컨대, 아날로그 전기 신호들 및/또는 디지털 전기 신호들을) 통신할 수 있다.
그러나, 전기 커넥터는 대체적으로, 예를 들어 그의 고유 임피던스(예컨대, 저항, 커패시턴스, 및/또는 인덕턴스)로 인해, 그를 통과하는 전기 신호에 약간의 손실을 가져온다. 다시 말하면, 하나 이상의 전기 커넥터들을 통해 논리 보드와 원격 헤드 사이에 아날로그 전기 신호를 통신하는 것은, 아날로그 전기 신호의 크기(예컨대, 전력)를 감소시키는 커넥터 손실을 가져올 수 있다. 사실상, 안테나로의 아날로그 전기 신호의 통신으로부터 비롯된 커넥터 손실은, 안테나로부터 송신된 대응하는 전자기파의 출력 전력을 감소시킬 수 있는데, 이는 적어도 일부 경우들에 있어서, 예를 들어, 실제 출력 전력이 타깃 출력(예컨대, 송신) 전력과는 상이한 것, 및 이에 따라, 실제 송신 거리가 타깃 송신 거리와는 상이한 것으로 인해, 무선 주파수 시스템에 의해 제공되는 통신 신뢰성에 영향을 줄 수 있다(예컨대, 감소시킬 수 있음).
통신 신뢰성을 개선하는 것을 용이하게 하기 위해, 일부 실시예들에서, 무선 주파수 시스템은 안테나에 더 가까이에서 안테나의 출력 전력을 제어하도록 구현되고/되거나 동작되어, 이에 의해, 타깃 출력 전력을 달성하기 위해 증폭되는 아날로그 전기 신호가 안테나에 도달하기 전에 이동하는 거리를 감소시킬 수 있다. 다시 말하면, 일부 실시예들에서, 원격 헤드는 그의 안테나들 중 하나 이상의 안테나들의 출력 전력을 제어하도록 구현되고/되거나 동작될 수 있다. 대체적으로, 안테나의 출력 전력은 안테나에 공급되는 아날로그 전기 신호의 크기(예컨대, 진폭)에 의존한다.
따라서, 출력 전력을 제어하는 것을 용이하게 하기 위해, 일부 실시예들에서, 원격 헤드는 하나 이상의 증폭기 유닛들을 포함할 수 있는데, 이러한 하나 이상의 증폭기 유닛들 각각은 선택적으로 접속가능한 송신(예컨대, 전력) 증폭기 및/또는 선택적으로 접속가능한 수신(저잡음) 증폭기를 포함한다. 다시 말하면, 그러한 실시예들에서, 무선 주파수 프론트 엔드 회로부의 제1 부분은 하나 이상의 전기 커넥터들의 송수신기 측 상에 구현될 수 있고, 무선 주파수 프론트 엔드 회로부의 제2 부분은 하나 이상의 전기 커넥터들의 안테나 측 상에 구현될 수 있다. 추가적으로, 일부 실시예들에서, 원격 헤드는 라우팅 회로부를 포함할 수 있는데, 예를 들어, 라우팅 회로부는 그의 안테나들과 그의 증폭기 유닛들 사이에서 그리고/또는 그의 증폭기 유닛들과 하나 이상의 전기 커넥터들 사이에서 아날로그 전기 신호들을 라우팅하도록 동작한다.
사실상, 일부 실시예들에서, 원격 헤드에 포함될 라우팅 회로부 및/또는 증폭기 유닛들은 하나 이상의 집적 회로 디바이스들(예컨대, 칩들 또는 다이들)을 사용하여 구현될 수 있다. 예를 들어, 원격 헤드는 안테나 라우팅 회로부 및 하나 이상의 안테나 증폭기 유닛들을 구비한 안테나 집적 회로를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 원격 헤드는 원격 프론트 엔드 라우팅 회로부 및 하나 이상의 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛들을 구비한 원격 프론트 엔드 집적 회로를 포함할 수 있다. 다시 말하면, 일부 실시예들에서, 안테나 집적 회로 및 원격 프론트 엔드 집적 회로는 원격 헤드의 안테나 회로 보드에 커플링되는 별개의(예컨대, 분리된) 집적 회로 디바이스들로서 구현될 수 있다.
일부 실시예들에서, 이러한 방식으로 원격 헤드를 구현하는 것은, 안테나 집적 회로 및 송수신기 집적 회로가, 예를 들어 다양한 트레이드오프(tradeoff)들을 제공하는 상이한 반도체 제조 기법들을 사용하여 구현(예컨대, 제조)될 수 있게 할 수 있다. 예시적인 예로서, 안테나 집적 회로는 벌크 상보형 금속-산화물-반도체(complementary metal-oxide-semiconductor, CMOS) 제조 기법들을 사용하여 구현 관련 비용(예컨대, 물리적 풋프린트)을 감소시키는 것을 용이하게 하도록 구현될 수 있는데, 예를 들어, 이는 벌크 CMOS 제조 기법들이 다른 반도체 제조 기법들에 비해 더 용이하게 이용가능할 수 있기 때문이다. 한편, 원격 프론트 엔드 집적 회로는 무선 주파수 실리콘-온-인슐레이터(radio frequency silicon-on-insulator, RF-SOI) 제조 기법과 같은 상이한 반도체 제조 기법을 사용하여 동작 효율 및/또는 통신 신뢰성을 개선하는 것을 용이하게 하도록 구현될 수 있는데, 예를 들어, 이는 상이한 반도체 제조 기법을 사용하여 구현된 증폭기들이 벌크 CMOS 제조 기법들을 사용하여 구현된 증폭기들에 비해 더 양호한 성능(예컨대, 감소된 전력 소비 및/또는 개선된 선형성)을 나타낼 수 있기 때문이다.
다시 말하면, 더 일반적으로, 다수의 집적 회로 디바이스들을 사용하여 원격 헤드를 구현하는 것은, 원격 프론트 엔드 집적 회로가 무선 주파수 성능을 제공하는 반도체 제조 기법을 적어도 부분적으로 사용하여 구현(예컨대, 제조)될 수 있게 할 수 있는데, 이는 시스템 레벨 규격들(예컨대, 요건들)을 충족시키는 것(예컨대, 만족시키는 것)을 용이하게 한다. 특히, 이러한 방식으로 원격 헤드를 구현하는 것은 원격 헤드에 적용된 증폭(예컨대, 이득)이 그의 안테나 집적 회로와 그의 원격 프론트 엔드 집적 회로 사이에서 분할될 수 있게 할 수 있다. 예를 들어, 무선 주파수 시스템이 송신 모드에서 동작하고 있는 동안, 원격 프론트 엔드 집적 회로 내의 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛은 그의 송신(예컨대, 전력) 증폭기와 접속하여, 이에 의해, 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛이 안테나 집적 회로로부터 수신된 아날로그 전기 신호를 (예컨대, 추가로) 증폭시키고, 증폭된 아날로그 전기 신호를 안테나로 출력할 수 있게 할 수 있다. 원격 프론트 엔드 집적 회로의 개선된 증폭기 성능을 레버리징하기 위해, 일부 실시예들에서, 원격 헤드는 그의 원격 프론트 엔드 집적 회로를 통해 그의 안테나 집적 회로에 비해 유의미하게 더 큰 이득을 적용하도록 구현되고/되거나 동작될 수 있다.
이와 같이, 일부 실시예들에서, 원격 헤드는 그의 원격 프론트 엔드 집적 회로 내의 하나 이상의 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛들에 의해 적용되는 이득을 적어도 부분적으로 제어(예컨대, 조정)함으로써 그의 안테나들 중 하나 이상의 안테나들의 출력 전력을 제어하도록 동작될 수 있다. 출력 전력을 제어하는 것을 용이하게 하기 위해, 일부 실시예들에서, 원격 프론트 엔드 집적 회로는 하나 이상의 전력 센서들을 추가적으로 포함할 수 있는데, 예를 들어, 이들 전력 센서들 각각은 양방향 커플러 회로부를 통해 대응하는 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛 내의 송신(예컨대, 전력) 증폭기에 커플링된다. 다시 말하면, 일부 실시예들에서, 무선 주파수 시스템의 제어기(예컨대, 제어 회로부)는, 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛들로부터 출력되는 증폭된 아날로그 전기 신호들의 크기를 나타내는 센서 데이터에 적어도 부분적으로 기초하여 무선 주파수 시스템의 예상되는 출력 전력을 결정할 수 있으며, 예상되는 출력 전력과 타깃 출력 전력이 차이 임계치 초과만큼 상이할 때 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛들 중 하나 이상의 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛들에 의해 적용될 이득을 조정할 수 있다.
전술된 바와 같이, 원격 헤드를 구현하기 위해, 원격 프론트 엔드 집적 회로, 및/또는 안테나 집적 회로와 같은 다른 집적 회로 디바이스들이, 하나 이상의 안테나들이 구현된 안테나 회로 보드에 통신가능하게 커플링될 수 있다. 이러한 방식으로, 원격 프론트 엔드 집적 회로 및/또는 안테나 집적 회로는 하나 이상의 안테나들과 통신할 수 있고, 따라서, 하나 이상의 안테나들과 통신되는 아날로그 전기 신호들을 증폭시키도록 동작할 수 있다. 그러나, 적어도 일부 경우들에 있어서, 상이한 전자 디바이스들 및/또는 상이한 무선 주파수 시스템들은, 예를 들어 크기 및/또는 폼 팩터 제약들로 인해, 상이한 안테나 구성들을 채용할 수 있다.
그럼에도 불구하고, 일부 실시예들에서, 상이한 안테나 구성들을 지원하도록 구현된 원격 헤드들은 공통 회로부 특징부들을 포함할 수 있다. 배치 유연성을 개선하는 것을 용이하게 하기 위해, 일부 실시예들에서, 공통 회로부 특징부들 중 하나 이상의 공통 회로부 특징부들은 원격 헤드의 안테나 회로 보드에 커플링될 수 있는 시스템-인-패키지(system-in-package, SiP) 내에 구현될 수 있다. 예를 들어, 원격 헤드 시스템-인-패키지는 원격 헤드에 포함될 안테나 집적 회로를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 원격 헤드 시스템-인-패키지는 안테나 집적 회로 및 원격 프론트 엔드 집적 회로를 포함할 수 있다. 더욱이, 일부 실시예들에서, 원격 헤드 시스템-인-패키지는 안테나 집적 회로 및 2개의 원격 프론트 엔드 집적 회로들을 포함할 수 있다.
특히, 일부 실시예들에서, 시스템-인-패키지는 SiP 회로 보드를 포함할 수 있고, 이때 핀들(예컨대, 단자들)이 그의 제1(예컨대, 저부) 표면에 형성된다. 추가적으로, 시스템-인-패키지는 SiP 회로 보드의 제2(예컨대, 상단) 표면에 커플링되는, 안테나 집적 회로 및/또는 원격 프론트 엔드 집적 회로와 같은 하나 이상의 집적 회로 디바이스들을 포함할 수 있다. 다시 말하면, 안테나 집적 회로 및/또는 원격 프론트 엔드 집적 회로는 SiP 회로 보드에 형성된 전도성 트레이스들 및/또는 비아들을 통해 핀들에 통신가능하게 커플링될 수 있다.
제1(예컨대, 저부) 표면 상에 형성된 안테나들과의 통신을 가능하게 하기 위해, 안테나 회로 보드는 SiP 회로 보드의 핀들과 인터페이싱하기 위해 제2(예컨대, 상단) 표면 상에 형성되는 패드들(예컨대, 단자들)을 포함할 수 있다. 이와 같이, 시스템-인-패키지를 안테나 회로 보드에 커플링시킴으로써, SiP 회로 보드 상의 핀들, 및 이에 따른, SiP 회로 보드에 커플링된 안테나 집적 회로 및/또는 원격 프론트 엔드 집적 회로가 안테나 회로 보드에 형성된 전도성 트레이스들 및/또는 비아들을 통해 안테나들에 통신가능하게 커플링될 수 있다. 사실상, 일부 실시예들에서, 동일한 시스템-인-패키지 설계가, 예를 들어, 단지, 그에 커플링된 안테나 회로 보드 내의 라우팅 회로부를 조정함으로써, 상이한 안테나 구성들을 지원하도록 구현된 원격 헤드들에서 사용될 수 있다.
배치 유연성을 개선하는 것에 더하여, 일부 실시예들에서, 안테나 집적 회로 및/또는 원격 프론트 엔드 집적 회로를 시스템-인-패키지 내에 구현하는 것은, 예를 들어 물리적 풋프린트(예컨대, 크기)의 감소를 가능하게 함으로써, 구현 관련 비용을 감소시키는 것을 용이하게 할 수 있다. 특히, 일부 실시예에서, 시스템-인-패키지는 전자기 간섭이 그 내부에 구현된 전기 전도성 재료에 도달하는 것을 차단하기 위해 그 자신의 전자기 차폐부(예컨대, 전자기 차폐 통)를 포함할 수 있다. 적어도 일부 경우들에 있어서, 자신의 전자기 차폐부를 구비한 시스템-인-패키지를 구현하는 것은, 전체적으로 안테나 회로 보드 및/또는 원격 헤드 둘레에 추가적인 그리고/또는 분리된 전자기 차폐부를 구현하는 것을 배제할 수 있다. 이러한 방식으로, 본 발명에 기술된 기법들은 무선 주파수 시스템들, 및 이에 따른, 무선 주파수 시스템들이 배치되는 전자 디바이스들의 구현 유연성, 구현 관련 비용, 통신 신뢰성, 및/또는 동작 효율을 개선하는 것을 용이하게 할 수 있다.
본 발명의 다양한 태양들은 하기의 상세한 설명을 읽을 시에 그리고 도면들을 참조할 시에 더 양호하게 이해될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 무선 주파수 시스템을 포함하는 전자 디바이스의 블록도이다.
도 2는 본 발명의; 일 실시예에 따른 도 1의 전자 디바이스의 일례이다
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 도 1의 전자 디바이스의 다른 예이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 1의 전자 디바이스의 다른 예이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 1의 전자 디바이스의 다른 예이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른, 프론트 엔드 회로부 및 안테나들을 포함하는 도 1의 무선 주파수 시스템의 일부분의 블록도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른, 다수의 원격 헤드들 내에 구현된 안테나들에 커플링된 도 6의 프론트 엔드 회로부의 일례의 블록도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른, 다수의 원격 헤드들이 전자 디바이스 내에 구현된 것의 개략도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른, 원격 프론트 엔드 집적 회로를 포함하는 도 7의 원격 헤드의 일례의 블록도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른, 단일 대역 원격 프론트 엔드 집적 회로의 일례의 블록도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른, 이중 대역 원격 프론트 엔드 집적 회로의 일례의 블록도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른, 송신 모드에서 도 9의 원격 프론트 엔드 집적 회로를 동작시키기 위한 예시적인 프로세스의 흐름도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른, 수신 모드에서 도 9의 원격 프론트 엔드 집적 회로를 동작시키기 위한 예시적인 프로세스의 흐름도이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른, 도 9의 원격 헤드를 구현하기 위한 예시적인 프로세스의 흐름도이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른, 시스템-인- 패키지(SiP)를 적어도 부분적으로 사용하여 구현된 도 9의 원격 헤드의 일례의 측면도이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른, 다수의 안테나들을 포함하는 도 9의 원격 헤드의 일례의 개략도이다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른, 2개의 안테나들을 포함하는 도 9의 원격 헤드의 일례의 개략도이다.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른, 4개의 안테나들을 포함하는 도 9의 원격 헤드의 일례의 개략도이다.
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른, 4개의 안테나들을 포함하고 2개의 외부 안테나들에 커플링되는 도 9의 원격 헤드의 일례의 개략도이다.
도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른, 2개의 안테나들을 포함하는 제2 원격 헤드에 커플링되는 4개의 안테나들을 포함하는 제1 원격 헤드의 일례의 개략도이다.
도 21은 본 발명의 일 실시예에 따른, 2개의 안테나들을 포함하는 제2 원격 헤드에 커플링되는 4개의 안테나들을 포함하는 제1 원격 헤드의 다른 예의 개략도이다.
도 22는 본 발명의 일 실시예에 따른, 2개의 안테나들을 포함하는 제2 원격 헤드에 커플링되는 4개의 안테나들을 포함하는 제1 원격 헤드의 다른 예의 개략도이다.
본 발명의 하나 이상의 특정 실시예들이 하기에 기술될 것이다. 이들 기술되는 실시예들은 지금 개시되는 기법들의 예들일 뿐이다. 추가로, 이들 실시예들의 간결한 설명을 제공하려는 노력으로, 실제 구현의 모든 특징부들이 본 명세서에 설명되지 않을 수도 있다. 임의의 엔지니어링 또는 설계 프로젝트에서와 같이 임의의 그러한 실제 구현의 개발에서, 구현마다 다를 수 있는 시스템-관련 및 사업-관련 제약들의 준수와 같은 개발자들의 특정 목표들을 달성하기 위해 많은 구현-특정 결정들이 이루어져야 한다는 것을 이해해야 한다. 더욱이, 그러한 개발 노력은 복잡하고 시간이 걸리는 것일 수 있지만, 그럼에도 불구하고 본 발명의 이익을 갖는 당업자에게는 설계, 제작 및 제조의 일상적인 과제일 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
본 발명의 다양한 실시예들의 요소들을 소개할 때, 단수 형태("a", "an", 및 "the")는 요소들 중 하나 이상이 존재한다는 것을 의미하도록 의도된다. 용어들 "포함하는(comprising, including)", 및 "갖는(having)"은 포괄적인 것이고 열거된 요소들 이외의 부가적인 요소들이 존재할 수 있음을 의미하도록 의도된다. 추가적으로, 본 발명의 "하나의 실시예" 또는 "일 실시예"에 대한 언급은 언급된 특징부들을 또한 포함하는 추가 실시예들의 존재를 배제하는 것으로 해석되도록 의도되지 않음이 이해되어야 한다.
본 발명은 대체적으로, 무선 통신을 용이하게 하기 위해 전자 디바이스들 내에 구현될 수 있는 무선 주파수 시스템들에 관한 것이다. 예를 들어, 무선 주파수 시스템은 전자 디바이스들 사이의 무선 데이터 통신을 용이하게 할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 무선 주파수 시스템은 전자 디바이스와 통신 네트워크, 예컨대 블루투스 네트워크, Wi-Fi 네트워크, 및/또는 셀룰러(예컨대, LTE, 5G, 또는 밀리미터파) 네트워크 사이의 무선 데이터 통신을 용이하게 할 수 있다.
상이한 유형들의 통신 네트워크들은 종종, 상이한 통신 프로토콜들 및/또는 상이한 통신(예컨대, 송신 및/또는 수신) 주파수들(예컨대, 대역들 또는 채널들)을 활용한다. 예를 들어, LTE(long-term evolution) 통신 네트워크는 850 ㎒ 대역, 1900 ㎒ 대역, 및/또는 2100 ㎒ 대역과 같은 더 낮은 통신 주파수를 활용할 수 있다. 한편, 밀리미터파(mmWave) 통신 네트워크(예컨대, 5G mmWave 통신 네트워크)는 28 ㎓ 대역(예컨대, 24.25 내지 29.5 ㎓), 38 ㎓ 대역(예컨대, 37 내지 43.5 ㎓), 및/또는 60 ㎓ 대역(예컨대, 54 내지 71 ㎓)과 같은 더 높은 통신 주파수를 활용할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 밀리미터파 통신 네트워크는 신호 편파를 지원하여, 예를 들어, 제1 데이터 스트림이 수평 편파를 사용하여 통신될 수 있게 하고 제2(예컨대, 상이한) 데이터 스트림이 수직 편파를 사용하여 동시에 통신될 수 있게 할 수 있다.
그럼에도 불구하고, 무선 통신을 용이하게 하기 위해, 무선 주파수 시스템들은 대체적으로, 예를 들어, 적어도 부분적으로 송수신기 집적 회로(IC)로 구현되는 적어도 하나의 안테나 및 프론트 엔드 회로부를 포함한다. 이와 같이, 데이터를 무선으로 통신하기 위한 무선 주파수 시스템들의 동작은 대체적으로 유사할 수 있다. 예를 들어, 제1 데이터와 대응하는 수신된(예컨대, 입사) 전자기파들(예컨대, 무선파들)에 적어도 부분적으로 기초하여, 무선 주파수 시스템 내에 구현된 안테나는 제1 아날로그 전기 신호로서 제1 데이터의 아날로그 표현을 무선 주파수의 프론트 엔드 회로부에 출력할 수 있다. 제1 아날로그 전기 신호에 적어도 부분적으로 기초하여, 프론트 엔드 회로부는 제1 디지털 전기 신호로서 제1 데이터의 디지털 표현을 생성하여, 이에 의해, 제1 데이터를 무선으로 수신할 수 있다.
추가적으로 또는 대안적으로, 제2 데이터를 무선으로 송신하기 위해, 무선 주파수 시스템은 제2 데이터의 디지털 표현을 제2 디지털 전기 신호로서 그의 프론트 엔드 회로부로 공급할 수 있다. 제2 디지털 전기 신호에 적어도 부분적으로 기초하여, 프론트 엔드 회로부는 제2 아날로그 전기 신호로서 제2 데이터의 아날로그 표현을 생성할 수 있다. 이어서, 프론트 엔드 회로부에 커플링된 안테나는 제2 아날로그 전기 신호에 적어도 부분적으로 기초하여 전자기파들(예컨대, 무선파들)을 변조하여, 이에 의해, 제2 데이터를 무선으로 송신할 수 할 수 있다.
대체적으로, 안테나로부터 송신되는 전자기파의 출력(예컨대, 송신) 전력은 안테나에 공급되는 대응하는 아날로그 전기 신호의 크기(예컨대, 전력)에 의존적일 수 있다. 예를 들어, 안테나로부터 송신된 전자기파의 출력 전력은, 안테나에 공급되는 아날로그 전기 신호의 크기가 증가함에 따라 증가할 수 있다. 추가적으로, 전자기파는 대체적으로, 그것이 더 멀리 전파(예컨대, 이동)할수록 전력을 손실한다. 다시 말하면, 무선 주파수 시스템으로부터 송신되는 전자기파들의 출력 전력은 송신 거리에 영향을 미칠 수 있고, 따라서, 적어도 일부 경우들에 있어서, 무선 주파수 시스템에 의해 제공되는 통신 신뢰성(예컨대, 안정성)에 영향을 미칠 수 있다.
통신 신뢰성을 개선하는 것을 용이하게 하기 위해, 무선 주파수 시스템 내의 프론트 엔드 회로부는, 예를 들어 아날로그 전기 신호들이 대응하는 전자기파들을 송신하기 위해 사용되기 전에 그리고/또는 아날로그 전기 신호들이 대응하는 디지털 전기 신호들로 변환되기 전에, 아날로그 전기 신호들을 증폭시키도록 동작할 수 있다. 예를 들어, 프론트 엔드 회로부는 하나 이상의 증폭기 유닛들을 포함할 수 있는데, 이러한 하나 이상의 증폭기 유닛들 각각은 선택적으로 접속가능한 송신(예컨대, 전력) 증폭기 및 선택적으로 접속가능한 수신(예컨대, 저잡음) 증폭기를 포함한다. 다시 말하면, 프론트 엔드 회로부 내에 구현된 증폭기 유닛은, 그의 수신 증폭기가 접속될 때 안테나로부터 출력된 아날로그 전기 신호들을 증폭시킬 수 있고, 그의 송신 증폭기가 접속될 때 안테나에 공급될 아날로그 전기 신호들을 증폭시킬 수 있다.
그러나, 아날로그 전기 신호를 증폭시키기 위해 증폭기를 동작시키는 것은 대체적으로 전기 전력을 소비하고, 따라서, 무선 주파수 시스템의 동작 효율에 영향을 미친다. 사실상, 소비되는 전기 전력의 양은 대체적으로, 아날로그 전기 신호들에 적용되는 이득(예컨대, 증폭의 양)이 증가함에 따라 증가한다. 다시 말하면, 적어도 일부 경우들에 있어서, 무선 주파수 시스템의 프론트 엔드 회로부에 의해 적용되는 증폭은 무선 주파수 시스템, 및 이에 따른, 무선 주파수 시스템이 배치되는 전자 디바이스의 통신 신뢰성과 동작 효율(예컨대, 전력 소비) 사이에 트레이드오프를 초래할 수 있다.
따라서, 통신 신뢰성 및 동작 효율을 최적화(예컨대, 밸런싱)하는 것을 용이하게 하기 위해, 본 발명은 전자 디바이스 내의 다른 위치들에 포지셔닝될 수 있는 다수의 안테나들을 구비한 무선 주파수 시스템을 구현하고/하거나 동작시키기 위한 기법들을 기술한다. 예를 들어, 무선 주파수 시스템은 전자 디바이스의 제1(예컨대, 상단) 단부에 포지셔닝되는 제1 안테나 및 전자 디바이스의 제2(예컨대, 저부 또는 반대편) 단부에 포지셔닝되는 제2 안테나를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 무선 주파수 시스템은 전자 디바이스의 제1(예컨대, 전방 유리) 표면을 따라 포지셔닝되는 제3 안테나를 포함할 수 있는 한편, 제1 안테나 및/또는 제2 안테나는 전자 디바이스의 제2(예컨대, 후방 유리 또는 반대편) 표면을 따라 포지셔닝된다.
게다가, 일부 실시예들에서, 무선 주파수 시스템 내의 다수의 안테나들은 동일한 유형의 통신 네트워크와의 통신을 가능하게 하도록 구현될 수 있다. 예를 들어, 제1 안테나, 제2 안테나, 및 제3 안테나 각각은 밀리미터파 통신 네트워크와의 무선 데이터 통신을 가능하게 하도록 구현될 수 있다. 따라서, 일부 실시예들에서, 무선 주파수 시스템은 안테나들의 서브세트를 통해 통신 네트워크와 통신 수 있는데, 이는 적어도 일부 경우들에 있어서, 전력 소비를 감소시키면서 통신 신뢰성을 개선하거나 적어도 유지시키는 것을 용이하게 할 수 있다. 예를 들어, 제1 안테나가 (예컨대, 사용자의 손에 의해) 밀리미터파 통신 네트워크로부터 더 많이 차단될 때, 무선 주파수 시스템은 제1 안테나를 통한 무선 데이터 통신으로의 차단을 극복하기 위해 그의 프론트 엔드 회로부에 의해 적용된 증폭을 단순히 증가시키는 것 대신 제2 안테나 및/또는 제3 안테나를 통해 밀리미터파 통신 네트워크와 통신할 수 있다.
전술된 바와 같이, 무선 주파수 시스템 내의 프론트 엔드 회로부는, 적어도 부분적으로 송수신기 집적 회로(예컨대, 디바이스, 칩, 또는 다이)에 구현될 수 있다. 예를 들어, 송수신기 집적 회로(IC)는 아날로그-디지털 컨버터(ADC) 및/또는 디지털-아날로그 컨버터(DAC)를 포함할 수 있다. 그러나, 무선 주파수 시스템이 다른 위치들에 포지셔닝되는 다수의 안테나들을 포함할 때, 일부 실시예들에서, 그의 송수신기 집적 회로, 및 이에 따른, 송수신기 집적 회로가 구현된 (예컨대, 메인) 논리 보드는 그의 안테나들 중 하나 이상의 안테나들로부터 얼마만의 거리만큼 분리될 수 있다. 다시 말하면, 그러한 실시예들에서, 하나 이상의 안테나들은 논리 보드, 및 이에 따른, 논리 보드 상에 구현된 회로부로부터 원격에 있을 수 있다.
전자 디바이스에서 안테나를 원격으로 포지셔닝하는 것을 용이하게 하기 위해, 일부 실시예들에서, 안테나는 원격 헤드(예컨대, 안테나 모듈 또는 유닛) 내에 구현될 수 있다. 예를 들어, 원격 헤드는 인쇄 회로 보드(PCB)와 같은 안테나 회로 보드, 및 안테나 회로 보드 상에 형성된 전도성 재료를 사용하여 구현된 하나 이상의 안테나들을 포함할 수 있다. 다시 말하면, 일부 실시예들에서, 무선 주파수 시스템은 전자 디바이스 내의 다른 위치들에 포지셔닝되는 다수의 원격 헤드들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 안테나를 포함하는 제1 원격 헤드가 전자 디바이스의 제1(예컨대, 상단) 단부에 포지셔닝될 수 있고, 제2 안테나를 포함하는 제2 원격 헤드가 전자 디바이스의 제2(예컨대, 저부 또는 반대편) 단부에 포지셔닝될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 제3 안테나를 포함하는 제3 원격 헤드는 전자 디바이스의 제1(예컨대, 전방 또는 커버 유리) 표면을 따라 포지셔닝될 수 있는 한편, 제1 원격 헤드 및/또는 제2 원격 헤드는 전자 디바이스의 제2(예컨대, 후방 유리 또는 반대편) 표면을 따라 포지셔닝된다.
통신 신뢰성을 추가로 개선하는 것을 용이하게 하기 위해, 일부 실시예들에서, 원격 헤드는, 예를 들어 안테나 어레이를 구현하는 것을 용이하게 하기 위해 다수의 안테나들을 포함할 수 있다. 예시적인 예로서, 일부 실시예들에서, 제1 원격 헤드 및/또는 제2 원격 헤드 각각은 4개의 안테나들을 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 제2 원격 헤드 및/또는 제3 원격 헤드 각각은 2개의 안테나들을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 무선 주파수 시스템 내에 안테나 어레이를 구현하는 것은, 무선 주파수 시스템이 빔포밍 기법들을 구현할 수 있게 함으로써, 예를 들어, 아날로그 전기 신호의 위상 시프트된 버전들을 안테나 어레이 내의 상이한 안테나들에 공급하여, 전자기파들을 생성하는 데 있어서의 부가적 및/또는 파괴적 간섭이 타깃 방향(예컨대, 셀 타워 또는 액세스 포인트)으로 배향되는 하나 이상의 전자기파 빔들(예컨대, 집중된 강도)을 생성하게 함으로써 통신 신뢰성을 개선하는 것을 용이하게 할 수 있다.
전술된 바와 같이, 일부 실시예들에서, 원격 헤드, 및 이에 따른, 원격 헤드의 안테나는 (예컨대, 메인) 논리 보드, 및 이에 따른, 논리 보드 상에 구현된 송수신기 집적 회로로부터 얼마간의 거리만큼 분리될 수 있다. 따라서, 그러한 실시예들에서, 하나 이상의 전기 커넥터들(예컨대, 전도성 트레이스들, 와이어들, 및/또는 케이블들)이 송수신기 집적 회로와 안테나 사이에 커플링될 수 있다. 예를 들어, 제1 원격 헤드 및 제2 원격 헤드가 전자 디바이스의 반대편 단부들에 포지셔닝될 때, 송수신기 집적 회로를 포함하는 논리 보드는 전자 디바이스 내의 더 중심 위치에 포지셔닝될 수 있다. 추가적으로, 논리 보드, 및 이에 따른, 송수신기 집적 회로는 제1 하나 이상의 전기 커넥터들을 통해 제1 원격 헤드에 통신가능하게 커플링될 수 있고, 제2 하나 이상의 전기 커넥터들을 통해 제2 원격 헤드에 통신가능하게 커플링될 수 있다.
그러나, 전기 커넥터는 대체적으로, 예를 들어 그의 고유 임피던스(예컨대, 저항, 커패시턴스, 및/또는 인덕턴스)로 인해, 그를 통과하는 전기 신호에 약간의 손실을 가져온다. 다시 말하면, 하나 이상의 전기 커넥터들을 통해 송수신기 집적 회로와 안테나 사이에 아날로그 전기 신호를 통신하는 것은, 아날로그 전기 신호의 크기(예컨대, 전력)를 감소시키는 커넥터 손실을 가져올 수 있다. 사실상, 안테나로의 아날로그 전기 신호의 통신으로부터 비롯된 커넥터 손실은, 안테나로부터 송신된 대응하는 전자기파의 출력 전력을 감소시킬 수 있는데, 이는 적어도 일부 경우들에 있어서, 예를 들어, 실제 출력 전력이 타깃 출력(예컨대, 송신) 전력과는 상이한 것, 및 이에 따라, 실제 송신 거리가 타깃 송신 거리와는 상이한 것으로 인해, 무선 주파수 시스템에 의해 제공되는 통신 신뢰성에 영향을 줄 수 있다(예컨대, 감소시킬 수 있음).
통신 신뢰성을 개선하는 것을 용이하게 하기 위해, 일부 실시예들에서, 무선 주파수 시스템은 안테나에 더 가까이에서 안테나의 출력 전력을 제어하도록 구현되고/되거나 동작되어, 이에 의해, 타깃 출력 전력을 달성하기 위해 증폭되는 아날로그 전기 신호가 안테나에 도달하기 전에 이동하는 거리를 감소시킬 수 있다. 아날로그 전기 신호들을 증폭시키기 위해, 전술된 바와 같이, 프론트 엔드 회로부는 하나 이상의 증폭기 유닛들을 포함할 수 있는데, 이러한 하나 이상의 증폭기 유닛들 각각은 선택적으로 접속가능한 송신(예컨대, 전력) 증폭기 및/또는 선택적으로 접속가능한 수신(예컨대, 저잡음) 증폭기를 포함한다. 추가적으로, 전술된 바와 같이, 하나 이상의 안테나들이 원격 헤드 내에 구현될 수 있다.
따라서, 안테나에 더 가까이에서 출력 전력을 제어하는 것을 용이하게 하기 위해, 일부 실시예들에서, 하나 이상의 증폭기 유닛들이 대응하는 원격 헤드 내에 구현될 수 있다. 전술된 바와 같이, 일부 실시예들에서, 원격 헤드는 인쇄 회로 보드(PCB)와 같은 안테나 회로 보드, 및 안테나 회로 보드 상에 형성된 전도성 재료에 의해 구현된 하나 이상의 안테나들을 포함할 수 있다. 그러한 실시예들에서, 하나 이상의 증폭기 유닛들 및/또는 다른 프론트 엔드 회로부, 예컨대 라우팅 회로부 및/또는 위상 시프트 회로부는 안테나 회로 보드의 (예컨대, 상단) 표면에 커플링된 하나 이상의 집적 회로 디바이스들(예컨대, 칩들 또는 다이들)로 구현될 수 있다. 다시 말하면, 그러한 실시예들에서, 하나 이상의 집적 회로 디바이스들, 및 이에 따른, 원격 헤드는 하나 이상의 반도체 제조 기법들을 적어도 부분적으로 사용하여 구현될 수 있다.
대체적으로, 상이한 반도체 제조 기법들은 다양한 트레이드오프들을 제공할 수 있다. 예를 들어, 벌크 상보형 금속-산화물-반도체(CMOS) 제조 기법들을 사용하여 구현된 집적 회로는 디지털 전기 신호들을 프로세싱하는 데 적합할 수 있고/있거나, 아날로그 전기 신호들을 라우팅하는 데 적합할 수 있고/있거나, 다른 반도체 제조 기법들, 예컨대 무선 주파수 실리콘-온-인슐레이터(RF-SOI) 제조 기법, 갈륨 비화물(gallium arsenide, GaA) 제조 기법, 실리콘 게르마늄(silicon-germanium, SiGe) BiCMOS 제조 기법, 갈륨 질화물(gallium nitride, GaN) 제조 기법, 다른 임베디드 수동 제조 기법, 또는 SMT(surface mounted technology) 제조 기법을 사용하여 구현된 집적 회로들에 비해 더 용이하게 이용가능할 수 있다. 그러나, 다른 반도체 제조 기법들을 사용하여 구현된 집적 회로는 더 양호한 증폭기 성능(예컨대, 개선된 선형성 및/또는 감소된 전력 소비)을 제공할 수 있지만, 예를 들어 실리콘에 비해 대안적인 반도체 재료들(예컨대, 갈륨 비화물 및/또는 갈륨 질화물)의 이용가능성 및/또는 하나 이상의 임베디드 수동 층의 추가로 인해, 벌크 CMOS 제조 기법들을 사용하여 구현된 집적 회로들에 비해 구현 관련 비용(예컨대, 물리적 풋프린트)을 증가시킬 수 있다.
트레이드오프들을 레버리징하기 위해, 일부 실시예들에서, 무선 주파수 시스템 내의 프론트 엔드 회로부는 다수의 상이한 반도체 제조 기법들을 사용하여 구현될 수 있다. 다시 말하면, 일부 실시예들에서, 전기 커넥터의 송수신기 측 상의 프론트 엔드 회로부는 다수의 집적 회로 디바이스들(예컨대, 칩들 또는 다이들)을 사용하여 구현될 수 있다. 예를 들어, (예컨대, 메인) 논리 보드 상에 구현된 프론트 엔드 회로부는, 제1 반도체 제조 기법을 사용하여 구현된 송수신기 집적 회로, 및 제2(예컨대, 상이한) 반도체 제조 기법을 적어도 부분적으로 사용하여 구현된 드라이버 집적 회로를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 전기 커넥터의 안테나 측 상의 프론트 엔드 회로부는 다수의 집적 회로 디바이스들(예컨대, 칩들 또는 다이들)을 사용하여 구현될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 안테나들에 더하여, 원격 헤드는 제1 반도체 제조 기법을 사용하여 구현된 안테나 집적 회로(IC), 및 제2(예컨대, 상이한) 반도체 제조 기법을 적어도 부분적으로 사용하여 구현하는 원격 프론트 엔드 집적 회로를 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서, 안테나 집적 회로는 아날로그 전기 신호들을 라우팅하도록 구현되고/되거나 동작되는 라우팅 회로부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 라우팅 회로부는 하나 이상의 스위칭 디바이스들, 필터링 회로부, 스플리터 회로부, 및/또는 컴바이너 회로부를 포함할 수 있다. 전술된 바와 같이, 벌크 CMOS 집적 회로들은 아날로그 전기 신호들을 라우팅하는 데 적합할 수 있다. 따라서, 일부 실시예들에서, 안테나 집적 회로는 컴포넌트 카운트, 물리적 풋프린트, 및/또는 제조 단계들과 같은 구현 관련 비용을 감소시키는 것을 용이하게 하기 위해 벌크 CMOS 제조 기법들을 사용하여 구현될 수 있다.
추가적으로, 일부 실시예들에서, 안테나 집적 회로는 하나 이상의 증폭기 유닛들을 포함할 수 있다. 그러나, 전술된 바와 같이, 적어도 일부 경우들에 있어서, 벌크 CMOS 제조 기법들을 사용하여 구현된 증폭기는 다른 반도체 제조 기법들을 사용하여 구현된 증폭기에 비해 더 불량한 증폭기 성능(예컨대, 선형성 및/또는 전력 소비)을 나타낼 수 있다. 따라서, 동작 효율을 개선하는 것(예컨대, 전력 소비를 감소시키는 것)을 용이하게 하기 위해, 하나 이상의 증폭기 유닛들이 원격 프론트 엔드 집적 회로 내에 포함될 수 있고, 무선 주파수 실리콘-온-인슐레이터(RF-SOI) 제조 기법과 같은 벌크 CMOS 제조 기법 이외의 반도체 제조 기법을 적어도 부분적으로 사용하여 구현될 수 있다.
다른 실시예들에서, 원격 헤드의 원격 프론트 엔드 집적 회로 및 안테나 집적 회로는 동일한 반도체 제조 기법을 부분적으로 사용하여 구현될 수 있다. 예를 들어, 원격 프론트 엔드 집적 회로의 제1 부분은 또한, 벌크 CMOS 제조 기법들을 사용하여 구현될 수 있고, 따라서, 벌크 CMOS 다이를 포함할 수 있다. 무선 주파수 성능을 개선하는 것을 용이하게 하기 위해, 원격 프론트 엔드 집적 회로의 제2 부분은 벌크 CMOS 다이에 커플링된 임베디드 수동 디바이스 또는 컴포넌트, 및/또는 SMD(surface mounted device) 또는 컴포넌트를 포함할 수 있다.
다시 말하면, 더 일반적으로, 다수의 집적 회로 디바이스들을 사용하여 원격 헤드를 구현하는 것은, 원격 프론트 엔드 집적 회로가 무선 주파수 성능을 제공하는 반도체 제조 기법을 적어도 부분적으로 사용하여 구현(예컨대, 제조)될 수 있게 할 수 있는데, 이는 시스템 레벨 규격들(예컨대, 요건들)을 충족시키는 것(예컨대, 만족시키는 것)을 용이하게 한다. 특히, 이러한 방식으로 원격 헤드를 구현하는 것은 원격 헤드에 적용된 증폭(예컨대, 이득)이 그의 안테나 집적 회로와 그의 원격 프론트 엔드 집적 회로 사이에서 분할될 수 있게 할 수 있다. 예를 들어, 무선 주파수 시스템이 수신 모드에서 동작하고 있는 동안, 원격 프론트 엔드 집적 회로 내의 증폭기 유닛은 그의 수신(예컨대, 저잡음) 증폭기와 접속하여, 이에 의해, 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛이 안테나로부터 수신된 아날로그 전기 신호를 증폭시키고 증폭된 아날로그 전기 신호를 (예컨대, 추가 증폭을 위해) 안테나 집적 회로로 출력할 수 있게 할 수 있다.
한편, 무선 주파수 시스템이 송신 모드에서 동작하고 있는 동안, 원격 프론트 엔드 집적 회로 내의 증폭기 유닛은 그의 송신(예컨대, 전력) 증폭기와 접속하여, 이에 의해, 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛이 안테나 집적 회로로부터 수신된 아날로그 전기 신호를 (예컨대, 추가로) 증폭시키고 증폭된 아날로그 전기 신호를 안테나로 출력할 수 있게 할 수 있다. 원격 프론트 엔드 집적 회로의 개선된 증폭기 성능을 레버리징하기 위해, 일부 실시예들에서, 원격 헤드는 그의 원격 프론트 엔드 집적 회로를 통해 그의 안테나 집적 회로에 비해 유의미하게 더 큰 이득을 적용하도록 구현되고/되거나 동작될 수 있다. 예를 들어, 무선 주파수 시스템이 송신 모드에서 동작하고 있는 동안, 원격 프론트 엔드 집적 회로에 적용되는 이득은 안테나 집적 회로에 적용되는 이득보다 하나 이상의 자릿수가 더 큰 크기일 수 있다.
이와 같이, 일부 실시예들에서, 원격 헤드는 그의 원격 프론트 엔드 집적 회로 내의 하나 이상의 증폭기 유닛들에 의해 적용되는 이득을 적어도 부분적으로 제어(예컨대, 조정)함으로써 무선 주파수 시스템의 출력 전력을 제어하도록 동작될 수 있다. 예를 들어, 원격 헤드는 그의 원격 프론트 엔드 증폭기 중 하나 이상에 의해 적용되는 이득을 증가시킴으로써 출력 전력을 증가시킬 수 있다. 한편, 원격 헤드는 그의 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛들 중 하나 이상의 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛들에 의해 적용되는 이득을 감소시킴으로써 출력 전력을 감소시킬 수 있다.
일부 실시예들에서, 무선 주파수 시스템 내의 각각의 증폭기 유닛은 특정 안테나와 통신되는 아날로그 전기 신호들을 증폭시키는 것(예컨대, 그들에 이득을 적용하는 것)에 전용될 수 있다. 다시 말하면, 그러한 실시예들에서, 다수의 안테나들에 커플링된 원격 프론트 엔드 집적 회로가 다수의 증폭기 유닛들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 원격 프론트 엔드 집적 회로는 제1 안테나와 통신되는 아날로그 전기 신호들을 증폭시키는 것에 전용되는 제1 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛 및 제2 안테나와 통신되는 아날로그 전기 신호들을 증폭시키는 것에 전용되는 제2 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛을 포함할 수 있다.
추가적으로, 일부 실시예들에서, 무선 주파수 시스템 내의 각각의 증폭기 유닛은 특정 데이터 스트림을 통해 통신되는 아날로그 전기 신호들을 증폭시키는 것에 전용될 수 있다. 전술된 바와 같이, 일부 실시예들에서, 무선 주파수 시스템은, 예를 들어, 수평 편파를 통해 제1 데이터 스트림을 통신하고 수직 편파를 통해 제2 데이터 스트림을 통신함으로써, 안테나를 통해 다수의 데이터 스트림들을 동시에(예컨대, 실질적으로 일제히) 통신하는 것을 가능하게 하도록 구현될 수 있다. 다시 말하면, 안테나를 통한 다수의 데이터 스트림들의 동시 통신을 가능하게 하도록 구현될 때, 원격 헤드 내의 원격 프론트 엔드 집적 회로는 안테나와 통신되는 아날로그 전기 신호를 증폭시키는 것에 각각 전용되는 다수의 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛들의 세트를 포함할 수 있다. 게다가, 다수의 안테나들을 통한 다수의 데이터 스트림들의 동시 통신을 가능하게 하도록 구현될 때, 원격 헤드 내의 원격 프론트 엔드 집적 회로는 대응하는 안테나와 통신되는 아날로그 전기 신호를 증폭시키는 것에 각각 전용되는 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛들의 다수의 세트를 포함할 수 있다.
설명을 돕기 위해, 상기의 예를 계속 참조하면, 제1 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛 및 제2 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛 각각은 제1 데이터 스트림 내의 아날로그 전기 신호들을 증폭시키는 것에 전용될 수 있다. 제1 안테나를 통해 제2 데이터 스트림을 동시에 통신하는 것을 가능하게 하기 위해, 원격 프론트 엔드 집적 회로 내의 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛들의 제1 세트는 제1 안테나와 통신되는 제2 데이터 스트림 내의 아날로그 전기 신호들을 증폭시키는 것에 전용되는 제1 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛 및 제3 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛을 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 제2 안테나를 통해 제2 데이터 스트림을 동시에 통신하는 것을 가능하게 하기 위해, 원격 프론트 엔드 집적 회로 내의 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛들의 제2 세트는 제2 안테나와 통신되는 제2 데이터 스트림 내의 아날로그 전기 신호들을 증폭시키는 것에 전용되는 제2 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛 및 제4 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛을 포함할 수 있다.
더욱이, 일부 실시예들에서, 무선 주파수 시스템 내의 각각의 증폭기 유닛은 아날로그 전기 신호들의 특정 주파수 성분(예컨대, 대역, 스펙트럼, 또는 범위)을 증폭시키는 것에 전용될 수 있다. 다시 말하면, 안테나를 통한 다수의 주파수 대역들의 동시 통신을 가능하게 하도록 구현될 때, 원격 헤드 내의 원격 프론트 엔드 집적 회로는 안테나와 통신되는 아날로그 전기 신호를 증폭시키는 것에 각각 전용되는 다수의 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛들의 세트를 포함할 수 있다. 게다가, 다수의 안테나를 통한 주파수 대역들의 동시 통신을 가능하게 하도록 구현될 때, 원격 헤드 내의 원격 프론트 엔드 집적 회로는 대응하는 안테나와 통신되는 아날로그 전기 신호를 증폭시키는 것에 각각 전용되는 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛들의 다수의 세트를 포함할 수 있다.
설명을 돕기 위해, 상기의 예를 계속 참조하면, 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛들의 제1 세트 내에 포함된 제1 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛 및 제3 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛 각각은 제1 주파수 대역(예컨대, 28 ㎓ 또는 24.25 내지 29.5 ㎓) 내의 아날로그 전기 신호들을 증폭시키는 것에 전용될 수 있다. 제1 안테나를 통해 제1 주파수 대역 및 제2 주파수 대역(예컨대, 39 ㎓, 37 내지 43.5 ㎓, 60 ㎓, 또는 54 내지 71 ㎓)을 동시에 통신하는 것을 가능하게 하기 위해, 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛들의 제1 세트는 제1 데이터 스트림의 제2 주파수 대역 내의 아날로그 전기 신호를 증폭시키는 것에 전용되는 제5 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛, 및 제2 데이터 스트림의 제2 주파수 대역 내의 아날로그 전기 신호들을 증폭시키는 것에 전용되는 제6 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛을 추가적으로 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 제2 안테나를 통해 제1 주파수 대역 및 제2 주파수 대역을 동시에 통신하는 것을 가능하게 하기 위해, 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛들의 제2 세트는 제1 데이터 스트림의 제2 주파수 대역 내의 아날로그 전기 신호를 증폭시키는 것에 전용되는 제7 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛, 및 제2 데이터 스트림의 제2 주파수 대역 내의 아날로그 전기 신호들을 증폭시키는 것에 전용되는 제8 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛을 추가적으로 포함할 수 있다.
원격 프론트 엔드 증폭기 유닛들에 더하여, 출력 전력을 제어하는 것을 용이하게 하기 위해, 일부 실시예들에서, 원격 프론트 엔드 집적 회로는 하나 이상의 센서들, 예컨대 온도 센서 및/또는 전력(예컨대, 전압 또는 전류) 센서(예컨대, 검출기), 및 라우팅 회로부, 예컨대 양방향 커플러 회로부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 양방향 커플러 회로부는, 제1 입력 단자가 제1 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛 내의 제1 송신 증폭기의 출력에 접속되고, 제1 출력 단자가 제1 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛의 출력에 접속되고, 제1 커플링된 단자가 제1 출력 센서(예컨대, 검출기)에 접속되고, 제1 격리된 단자가 제2 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛에 선택적으로 접속되도록 구현될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 제2 양방향 커플러 회로부는, 제2 입력 단자가 제2 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛 내의 제2 송신 증폭기의 출력에 접속되고, 제2 출력 단자가 제2 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛의 출력에 접속되고, 제2 커플링된 단자가 제2 출력 센서에 접속되고, 제2 격리된 단자가 제1 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛에 선택적으로 접속되도록 구현될 수 있다.
전술된 바와 같이, 원격 헤드를 구현하기 위해, 원격 프론트 엔드 집적 회로, 및/또는 안테나 집적 회로와 같은 다른 집적 회로 디바이스들이, 하나 이상의 안테나들이 구현된 대응하는 안테나 회로 보드에 커플링될 수 있다. 이러한 방식으로, 원격 프론트 엔드 집적 회로 및/또는 안테나 집적 회로는 하나 이상의 안테나들에 통신가능하게 커플링될 수 있고, 따라서, 하나 이상의 안테나들과 통신되는 아날로그 전기 신호들을 증폭시키도록 동작할 수 있다. 예를 들어, 무선 주파수 시스템이 수신 모드에서 동작하고 있는 동안, 원격 프론트 엔드 집적 회로는 하나 이상의 안테나들로부터 수신된 아날로그 전기 신호를 증폭시킬 수 있고, 증폭된 아날로그 전기 신호를 안테나 집적 회로로 출력할 수 있다. 한편, 무선 주파수 시스템이 송신 모드에서 동작하고 있는 동안, 원격 프론트 엔드 집적 회로는 안테나 집적 회로로부터 수신된 아날로그 전기 신호를 증폭시키고, 증폭된 아날로그 전기 신호를 하나 이상의 안테나들로 출력할 수 있다.
그러나, 적어도 일부 경우들에 있어서, 상이한 전자 디바이스들 및/또는 상이한 무선 주파수 시스템들은, 예를 들어 크기 및/또는 폼 팩터 제약들로 인해, 상이한 안테나 구성들을 채용할 수 있다. 예시적인 예로서, 더 큰 전자 디바이스는 그의 하우징 내에 더 많은 이용가능한 공간을 가질 수 있고, 따라서, 예를 들어 셀룰러 커버리지 및/또는 통신 신뢰성을 개선하는 것을 용이하게 하기 위해, 더 작은 전자 디바이스에 비해 더 많은 안테나들을 포함할 수 있다. 사실상, 일부 실시예들에서, 동일한 전자 디바이스 내의 원격 헤드들은 상이한 안테나 구성들을 채용할 수 있다. 예를 들어, 제1 원격 헤드는 4개의 안테나들을 포함할 수 있는 한편, 제3 원격 헤드는 2개의 안테나들을 포함한다. 더욱이, 일부 실시예들에서, 무선 주파수 시스템은, 예를 들어, 그 자신의(예컨대, 내부의) 하나 이상의 안테나들을 포함하는 원격 헤드에 커플링되는 하나 이상의 독립형(예컨대, 외부의) 안테나들을 포함할 수 있다.
배치 유연성을 개선하는 것을 용이하게 하기 위해, 일부 실시예들에서, 안테나 회로 보드에 커플링될 하나 이상의 집적 회로 디바이스들은 다수의 상이한 안테나 구성들을 지원하는 시스템-인-패키지(SiP) 내에 구현될 수 있다. 일부 실시예들에서, 시스템-인-패키지는 SiP 회로 보드, 예컨대 인쇄 회로 보드(PCB)를 포함할 수 있으며, 이때 핀들(예컨대, 단자들)은 SiP 회로 보드의 제1(예컨대, 저부) 표면 상에 형성된다. 추가적으로, 시스템-인-패키지는 SiP 회로 보드의 제2(예컨대, 상단) 표면에 커플링되는, 안테나 집적 회로 및/또는 원격 프론트 엔드 집적 회로와 같은 하나 이상의 집적 회로 디바이스들을 포함할 수 있다. 다시 말하면, 안테나 집적 회로 및/또는 원격 프론트 엔드 집적 회로는 SiP 회로 보드에 형성된 전도성 트레이스들 및/또는 비아들을 통해 핀들에 통신가능하게 커플링될 수 있다.
제1(예컨대, 저부) 표면 상에 형성된 안테나들과의 통신을 가능하게 하기 위해, 안테나 회로 보드는 SiP 회로 보드 상에 형성된 핀들과 인터페이싱하기 위해 제2(예컨대, 상단) 표면 상에 형성되는 패드들(예컨대, 단자들)을 포함할 수 있다. 이와 같이, 시스템-인-패키지를 안테나 회로 보드에 커플링시킴으로써, SiP 회로 보드 상의 핀들, 및 이에 따른, SiP 회로 보드에 커플링된 안테나 집적 회로 및/또는 원격 프론트 엔드 집적 회로가 안테나 회로 보드에 형성된 전도성 트레이스들 및/또는 비아들을 통해 안테나들에 통신가능하게 커플링될 수 있다. 다시 말하면, 일부 실시예들에서, 시스템-인-패키지는, 단지, 그에 커플링된 안테나 회로 보드 내의 라우팅 회로부를 조정함으로써 다수의 상이한 안테나 구성들을 지원할 수 있다.
설명을 돕기 위해, 원격 헤드는 안테나 집적 회로 및 다수의(예컨대, 2개, 3개, 또는 그 초과의) 안테나들을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 안테나들은 안테나 집적 회로에 직접 커플링될 수 있다. 따라서, 그러한 실시예들에서, 안테나 집적 회로는 다수의 안테나들 각각과 통신되는 아날로그 전기 신호들을 증폭시키도록 구현되고/되거나 동작될 수 있다. 그러나, 전술된 바와 같이, 안테나 집적 회로를 구현하는 데 사용되는 반도체 제조 기법에 적어도 부분적으로 기인하여, 일부 실시예들에서, 안테나 집적 회로에 의해 적용되는 이득(예컨대, 증폭), 및 이에 따른, 생성된 출력 전력이 제한될 수 있다.
상이한 반도체 제조 기법들 사이의 트레이드오프들을 레버리징하는 것을 용이하게 하기 위해, 일부 실시예들에서, 원격 헤드는 그의 안테나 집적 회로와 그의 안테나들 중 하나 이상의 안테나들(예컨대, 제1 서브세트) 사이에 커플링된 (예컨대, 제1) 원격 프론트 엔드 집적 회로를 포함할 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 원격 헤드는 원격 프론트 엔드 집적 회로에 커플링된 2개의 안테나들을 포함할 수 있다. 따라서, 그러한 실시예들에서, 원격 프론트 엔드 집적 회로는 2개의 안테나들 각각과 통신되는 아날로그 전기 신호들을 증폭시키도록 구현되고/되거나 동작될 수 있다.
안테나들의 수를 증가시키는 것을 용이하게 하기 위해, 일부 실시예들에서, 원격 헤드는 다수의 원격 프론트 엔드 집적 회로들로 구현될 수 있다. 다시 말하면, 그러한 실시예들에서, 원격 헤드는 그의 안테나 집적 회로와 그의 안테나들의 제2 서브세트 사이에 커플링된 제2 원격 프론트 엔드 집적 회로를 추가적으로 포함할 수 있다. 예를 들어, 원격 헤드는 제2 원격 프론트 엔드 집적 회로에 커플링된 다른 2개의 안테나들을 포함할 수 있고, 따라서, 제2 원격 프론트 엔드 집적 회로는 다른 2개의 안테나들 각각과 통신되는 아날로그 전기 신호들을 증폭시키도록 구현되고/되거나 동작될 수 있다. 사실상, 일부 실시예들에서, 안테나 집적 회로 및 단일 원격 프론트 엔드 집적 회로를 포함하는 시스템-인-패키지가, 예를 들어, 하나 이상의 추가적인 원격 프론트 엔드 집적 회로들과 함께 시스템-인-패키지를 원격 헤드의 안테나 보드에 커플링함으로써, 다수의 원격 프론트 엔드 집적 회로들을 구비한 원격 헤드를 구현하는 데 사용될 수 있다.
더욱이, 일부 실시예들에서, 원격 헤드는 상이한 원격 헤드 상의 안테나와 통신되는 아날로그 전기 신호들을 증폭시키도록 구현되고/되거나 동작될 수 있다. 예를 들어, 제1 원격 헤드가 하나 이상의 전기 커넥터들을 통해 제2 원격 헤드에 커플링될 수 있다. 일부 실시예들에서, 제1 원격 헤드는 제1 단자, 제1 안테나 집적 회로, 제1 원격 프론트 엔드 집적 회로, 제2 원격 프론트 엔드 집적 회로, 제1 원격 프론트 엔드 집적 회로에 커플링되는 2개의 안테나들, 및 제2 원격 프론트엔드 집적 회로에 커플링되는 다른 2개의 안테나들을 포함할 수 있다. 다시 말하면, 그러한 실시예들에서, 제1 원격 프론트 엔드 집적 회로는 안테나들 중 2개의 안테나들과 통신되는 아날로그 전기 신호들을 증폭시키도록 구현되고/되거나 동작될 수 있는 한편, 제2 원격 프론트 엔드 집적 회로는 다른 2개의 안테나들과 통신되는 아날로그 전기 신호들을 증폭시키도록 구현되고/되거나 동작될 수 있다.
한편, 일부 실시예들에서, 제2 원격 헤드는 제2 안테나 집적 회로, 제3 원격 프론트 엔드 집적 회로, 제3 원격 프론트 엔드 집적 회로에 커플링된 2개의 안테나들, 및 제1 원격 헤드의 제1 단자에 커플링될 수 있는 제2 단자를 포함할 수 있다. 다시 말하면, 그러한 실시예들에서, 제3 원격 프론트 엔드 집적 회로는 제2 원격 헤드 상의 2개의 안테나들과 통신되는 아날로그 전기 신호들을 증폭시키도록 구현되고/되거나 동작될 수 있다. 추가적으로, 일부 실시예들에서, 제1 원격 헤드 상의 제1 단자 및 제2 원격 헤드 상의 제2 단자는 하나 이상의 전기 커넥터들(예컨대, 플렉스 케이블들)을 통해 통신가능하게 커플링될 수 있다. 이와 같이, 일부 실시예들에서, 제2 원격 헤드 상의 안테나들 중 2개의 안테나들과 통신되는 아날로그 전기 신호들은 제1 원격 헤드를 통해 라우팅될 수 있다.
게다가, 일부 실시예들에서, 상이한 원격 헤드들은, 예를 들어, 원격 헤드들에 의해 그리고/또는 원격 헤드들이 상이한 수의 안테나들을 포함하는 것에 기인하여 겪게 되는 상이한 전파 손실들을 극복하는 것을 용이하게 하기 위해, 상이한 출력 전력들을 생성하도록 동작될 수 있다. 예를 들어, 제1 원격 헤드는 제1 단자, 제1 안테나 집적 회로, 및 제1 안테나 집적 회로에 직접 커플링되는 4개의 안테나들을 포함할 수 있다. 한편, 제1 원격 헤드에 커플링된 제2 원격 헤드는 제2 안테나 집적 회로, 원격 프론트 엔드 집적 회로, 원격 프론트 엔드 집적 회로에 커플링된 2개의 안테나들, 및 제1 원격 헤드의 제1 단자에 커플링될 수 있는 제2 단자를 포함할 수 있다.
다시 말하면, 일부 실시예들에서, 제2 원격 헤드의 원격 프론트 엔드 집적 회로는 제2 원격 헤드 상의 2개의 안테나들과 통신되는 아날로그 전기 신호들을 도록 구현되고/되거나 동작될 수 있다. 한편, 제1 원격 헤드 상의 4개의 안테나들과 통신되는 아날로그 전기 신호들은 제1 안테나 집적 회로를 통해 증폭될 수 있다. 상이한 반도체 제조 기법들로부터 기인한 트레이드오프들에 적어도 부분적으로 기인하여, 일부 실시예들에서, 제2 원격 헤드는 제1 원격 헤드에 비해 더 높은 출력 전력들을 생성하도록 구현되고/되거나 동작될 수 있다.
전술된 바와 같이, 일부 실시예들에서, 제1 원격 헤드 상의 제1 단자 및 제2 원격 헤드 상의 제2 단자는 하나 이상의 전기 커넥터들을 통해 통신가능하게 커플링될 수 있고, 따라서, 제2 원격 헤드 상의 안테나들과 통신되는 아날로그 전기 신호들은 제1 원격 헤드를 통해 라우팅될 수 있다. 특히, 일부 실시예들에서, 제2 원격 헤드 상의 안테나들과 통신되는 아날로그 전기 신호들은 제1 원격 헤드 상의 제1 안테나 집적 회로를 통해 라우팅될 수 있으며, 이는 적어도 일부 경우들에 있어서, 제2 원격 헤드 상의 제2 집적 회로를 배제할 수 있다. 다시 말하면, 그러한 실시예들에서, 제2 원격 헤드는 제2 안테나 집적 회로 없이 구현될 수 있는데, 이는 적어도 일부 경우들에 있어서, 물리적 풋프린트 및/또는 컴포넌트 카운트와 같은 구현 관련 비용을 감소시키는 것을 용이하게 한다.
게다가, 일부 실시예들에서, 원격 헤드는 하나 이상의 독립형(예컨대, 외부의) 안테나들과 통신되는 아날로그 전기 신호들을 증폭시키도록 구현될 수 있다. 예를 들어, 원격 헤드는 2개의 독립형 안테나들에 접속될 수 있다. 일부 실시예들에서, 원격 헤드는 단자, 안테나 집적 회로, 안테나 집적 회로에 커플링되는 4개의 안테나들, 및 안테나 집적 회로와 단자 사이에 커플링되는 원격 프론트 엔드 집적 회로를 포함할 수 있다.
추가적으로, 일부 실시예들에서, 원격 헤드 상의 단자는 하나 이상의 전기 커넥터들(예컨대, 플렉스 케이블들)을 통해 독립형 안테나들에 통신가능하게 커플링될 수 있다. 다시 말하면, 일부 실시예들에서, 독립형 안테나들과 통신되는 아날로그 전기 신호들은 원격 헤드를 통해 라우팅될 수 있다. 특히, 그러한 실시예들에서, 원격 헤드 내의 원격 프론트 엔드 집적 회로는 독립형 안테나들과 통신되는 아날로그 전기 신호들을 증폭시키도록 구현되고/되거나 동작될 수 있다. 한편, 원격 헤드 상의 4개의 안테나들과 통신되는 아날로그 전기 신호는 안테나 집적 회로를 통해 증폭될 수 있다. 상이한 반도체 제조 기법들로부터 비롯된 트레이드오프들에 적어도 부분적으로 기인하여, 일부 실시예들에서, 원격 헤드는 그 자신의 안테나들에 비해 독립형 안테나들로부터 더 높은 출력 전력들을 생성하도록 구현되고/되거나 동작될 수 있다.
상기의 예들에 의해 예시된 바와 같이, 상이한 안테나 구성들은 공통 회로부 특징부들을 구비한 원격 헤드들을 활용할 수 있다. 배치 유연성을 개선하는 것을 용이하게 하기 위해, 일부 실시예들에서, 공통 회로부 특징부들 중 하나 이상의 공통 회로부 특징부들은 시스템-인-패키지 내에 구현될 수 있다. 예를 들어, 원격 헤드 시스템-인-패키지는 원격 헤드에 포함될 안테나 집적 회로를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 원격 헤드 시스템-인-패키지는 안테나 집적 회로 및 원격 프론트 엔드 집적 회로를 포함할 수 있다. 더욱이, 일부 실시예들에서, 원격 헤드 시스템-인-패키지는 안테나 집적 회로 및 2개의 원격 프론트 엔드 집적 회로들을 포함할 수 있다. 이러한 방식으로, 동일한 시스템-인-패키지 설계가 상이한 안테나 구성들에서 배치되는 원격 헤드들을 구현하는 데 사용될 수 있다. 다시 말하면, 일부 실시예들에서, 상이한 원격 헤드들 각각은 공통(예컨대, 동일한) 시스템-인-패키지 설계를 사용하여 구현된 원격 헤드 시스템-인-패키지의 경우를 포함할 수 있다.
구현 유연성을 개선하는 것에 더하여, 일부 실시예들에서, 안테나 집적 회로 및/또는 원격 프론트 엔드 집적 회로를 시스템-인-패키지 내에 구현하는 것은, 예를 들어 물리적 풋프린트(예컨대, 크기)의 감소를 가능하게 함으로써, 구현 관련 비용을 감소시키는 것을 용이하게 할 수 있다. 특히, 일부 실시예에서, 시스템-인-패키지는 전자기 간섭이 그 내부에 구현된 전기 전도성 재료에 도달하는 것을 차단하기 위해 그 자신의 전자기 차폐부(예컨대, 전자기 차폐 통)를 포함할 수 있다. 적어도 일부 경우들에 있어서, 자신의 전자기 차폐부를 구비한 시스템-인-패키지를 구현하는 것은, 전체적으로 안테나 회로 보드 및/또는 원격 헤드 둘레에 추가적인 그리고/또는 분리된 전자기 차폐부를 구현하는 것을 배제할 수 있다.
이러한 방식으로, 본 발명에서 기술된 기법들은, 예를 들어, 상이한 안테나 구성들 사이에 공통적인 회로부 특징부들을 포함하는 원격 헤드 시스템-인-패키지를 통해, 무선 주파수 시스템들의 구현 유연성 및/또는 구현 관련 비용을 개선하는 것을 용이하게 하여, 이에 의해, 동일한 시스템-인-패키지 설계가 상이한 안테나 구성들에서 원격 헤드들을 구현하는 데 사용될 수 있게 할 수 있다. 게다가, 본 발명에서 기술된 기법들은, 예를 들어 안테나들이 전자 디바이스 내의 다른 위치들에 포지셔닝될 수 있게 하고/하거나 안테나의 출력 전력이 안테나에 더 가까이에서 제어될 수 있게 함으로써 무선 주파수 시스템들의 통신 신뢰성 및/또는 동작 효율을 개선하는 것을 용이하게 할 수 있다. 다시 말하면, 하기에서 더 상세히 기술되는 바와 같이, 본 발명에 기술된 기법들은 무선 주파수 시스템들, 및 이에 따른, 무선 주파수 시스템들이 배치되는 전자 디바이스들의 구현 유연성, 구현 관련 비용, 통신 신뢰성, 및/또는 동작 효율을 개선하는 것을 용이하게 할 수 있다.
설명을 돕기 위해, 무선 주파수 시스템(12)을 포함하는 전자 디바이스(10)의 일례가 도 1에 도시되어 있다. 하기에서 더 상세히 기술되는 바와 같이, 전자 디바이스(10)는, 컴퓨터, 이동(예컨대, 휴대용) 전화기, 휴대용 미디어 디바이스, 태블릿 디바이스, 텔레비전, 핸드헬드 게임 플랫폼, 개인용 데이터 오거나이저(personal data organizer), 가상현실 헤드셋, 혼합 현실 헤드셋(mixed-reality headset), 차량 계기판 등과 같은 임의의 적합한 전자 디바이스일 수 있다. 따라서, 도 1이 단지 특정 구현의 하나의 예이고, 전자 디바이스(10)에 존재할 수 있는 컴포넌트들의 유형들을 예시하도록 의도되는 것이라는 것에 유의해야 한다.
도시된 바와 같이, 무선 주파수 시스템(12)에 더하여, 전자 디바이스(10)는 하나 이상의 입력 디바이스들(14), 하나 이상의 입력/출력 포트들(16), 프로세서 코어 컴플렉스(18), 하나 이상의 저장 디바이스들(20), 전원(22), 메모리(24), 및 전자 디스플레이(26)를 포함한다. 도 1에 설명된 다양한 컴포넌트들은 하드웨어 요소들(예컨대, 회로부), 소프트웨어 요소들(예컨대, 명령어들을 저장하는 유형적인(tangible) 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체), 또는 하드웨어와 소프트웨어 요소들 둘 모두의 조합을 포함할 수 있다. 다양한 도시된 컴포넌트들은 더 적은 수의 컴포넌트들로 조합될 수 있거나 추가적인 컴포넌트들로 분리될 수 있다는 것에 유의해야 한다. 예를 들어, 메모리(24) 및 저장 디바이스(20)는 단일 메모리 또는 저장 컴포넌트에 포함될 수 있다.
도시된 바와 같이, 프로세서 코어 컴플렉스(18)는 메모리(24) 및 저장 디바이스(20)와 동작가능하게 커플링된다. 이러한 방식으로, 프로세서 코어 컴플렉스(18)는 메모리(24) 및/또는 저장 디바이스(20)에 저장된 명령어를 실행하여, 다른 전자 디바이스(10) 및/또는 통신 네트워크와 통신할 것을 무선 주파수 시스템(12)에 명령하는 것과 같은 동작들을 수행할 수 있다. 이와 같이, 프로세서 코어 컴플렉스(18)는 하나 이상의 범용 마이크로프로세서, 하나 이상의 ASIC(application specific processor), 하나 이상의 FPGA(field programmable logic array), 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다.
명령어들에 더하여, 메모리(24) 및/또는 저장 디바이스(20)는 프로세서 코어 컴플렉스(18)에 의해 프로세싱될 데이터를 저장할 수 있다. 따라서, 일부 실시예들에서, 메모리 및/또는 저장 디바이스(20)는 하나 이상의 유형적인 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 메모리(24)는 RAM(random access memory)을 포함할 수 있고, 저장 디바이스(20)는 ROM(read only memory), 재기록가능한 비휘발성 메모리, 예컨대, 플래시 메모리, 하드 드라이브, 광학 디스크 등을 포함할 수 있다.
도시된 바와 같이, 프로세서 코어 컴플렉스(18)는 또한 I/O 포트들(16)과 동작가능하게 커플링된다. 일부 실시예들에서, I/O 포트들(16)은 전자 디바이스(10)가 다른 전자 디바이스들(10)과 인터페이싱하는 것을 가능하게 할 수 있다. 예를 들어, 휴대용 저장 디바이스는 I/O 포트(16)에 접속되어, 이에 의해, 프로세서 코어 컴플렉스(18)가 휴대용 저장 디바이스와 통신하는 것을 가능하게 할 수 있다.
추가적으로, 도시된 바와 같이, 프로세서 코어 컴플렉스(18)는 전원(22)에 동작가능하게 커플링된다. 이러한 방식으로, 전원(22)은, 예를 들어, 무선 주파수 시스템(12)과 같은 전자 디바이스(10) 내의 하나 이상의 다른 컴포넌트들뿐만 아니라, 프로세서 코어 컴플렉스(18)에 전기 전력을 제공할 수 있다. 따라서, 전원(22)은 재충전가능한 리튬 폴리머(Li-poly) 배터리 및/또는 교류(AC) 전력 컨버터와 같은 임의의 적합한 에너지원을 포함할 수 있다.
더욱이, 도시된 바와 같이, 프로세서 코어 컴플렉스(18)는 입력 디바이스들(14)과 동작가능하게 커플링된다. 일부 실시예들에서, 입력 디바이스(14)는, 예를 들어 사용자 입력들을 수신하고 사용자 입력들을 프로세싱 코어 컴플렉스(18)로 통신함으로써, 전자 디바이스(10)와의 사용자 상호작용을 용이하게 할 수 있다. 따라서, 일부 실시예들에서, 입력 디바이스들(14)은 버튼, 키보드, 마우스, 트랙패드 등을 포함할 수 있다. 추가적으로, 일부 실시예들에서, 입력 디바이스들(14)은 전자 디스플레이(26) 내에 구현된 터치 감지 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 그러한 실시예들에서, 터치 감지 컴포넌트들은 전자 디스플레이(26)의 표면과 접촉하는 객체의 발생 및/또는 포지션을 검출함으로써 사용자 입력들을 수신할 수 있다.
사용자 입력들을 가능하게 하는 것에 더하여, 전자 디스플레이(26)는 운영 체제용 그래픽 사용자 인터페이스(graphical user interface, GUI), 애플리케이션 인터페이스, 스틸 이미지 또는 비디오 콘텐츠와 같은 이미지들을 디스플레이할 수 있다. 도시된 바와 같이, 전자 디스플레이(26)는 프로세서 코어 컴플렉스(18)에 동작가능하게 커플링된다. 이와 같이, 일부 실시예들에서, 전자 디스플레이(26)는 프로세서 코어 컴플렉스(18)로부터 수신된 이미지 데이터에 적어도 부분적으로 기초하여 이미지들을 디스플레이할 수 있다.
도시된 바와 같이, 프로세서 코어 컴플렉스(18)는 또한 무선 주파수 시스템(12)과 동작가능하게 커플링된다. 전술된 바와 같이, 무선 주파수 시스템(12)은 다른 전자 디바이스(10) 및/또는 통신 네트워크와 무선으로 통신하는 것을 용이하게 할 수 있다. 예를 들어, 무선 주파수 시스템(12)은 전자 디바이스(10)가 블루투스 네트워크와 같은 개인 영역 네트워크(PAN), 802.11x Wi-Fi 네트워크와 같은 로컬 영역 네트워크(LAN), 및/또는 LTE 또는 밀리미터파(mmWave) 셀룰러 네트워크와 같은 광역 네트워크(WAN)와 통신할 수 있게 할 수 있다. 다시 말하면, 무선 주파수 시스템(12)은 다양한 통신 프로토콜들을 사용하여 데이터를 무선으로 통신하는 것을 가능하게 할 수 있다.
상이한 통신 프로토콜들 및/또는 상이한 통신 주파수들을 사용할 때에도, 무선 주파수 시스템들(12)의 동작 원리들은 대체적으로 유사할 수 있다. 예를 들어, 무선 주파수 시스템(12)은, 무선으로 송신될 (예컨대, 데이터) 패킷을 디지털 방식으로 표현하는 디지털 전기 신호를 아날로그 전기 신호로 변환하여, 이에 의해, 패킷의 아날로그 표현을 생성할 수 있다. 추가적으로, 무선 주파수 시스템(12)은, 예를 들어, 아날로그 전기 신호를 프로세싱(예컨대, 중간 또는 기저대역) 주파수로부터 타깃 통신(예컨대, 송신 및/또는 수신) 주파수로 변환한 후에, 아날로그 전기 신호를 타깃 출력(예컨대, 송신) 전력으로 증폭시켜, 이에 의해, 증폭된 아날로그 전기 신호를 생성할 수 있다. 증폭된 아날로그 전기 신호에 적어도 부분적으로 기초하여, 무선 주파수 시스템(12)은 무선 주파수에서 전자기파들을 변조하여, 이에 의해, 전자기파 신호를 통해 패킷을 무선으로 송신할 수 있다.
추가적으로 또는 대안적으로, 무선 주파수 시스템(12)은 수신된(예컨대, 입사) 전자기파들의 전력에 부분적으로 기초하여 변조된 아날로그 전기 신호를 생성하여, 이에 의해, 아날로그 전기 신호를 통해 무선으로 수신된 패킷을 나타낼 수 있다. 수신된 전자기파들이 종종 전자기 간섭을 포함하기 때문에, 무선 주파수 시스템(12)은 아날로그 전기 무선 주파수 신호들을 필터링하고/하거나 증폭시킬 수 있다. 더욱이, 후속적인 프로세싱을 용이하게 하기 위해, 무선 주파수 시스템(12)은 아날로그 전기 신호를 통신(예컨대, 송신 및/또는 수신) 주파수로부터 프로세싱(예컨대, 중간 또는 기저대역) 주파수로 그리고/또는 디지털 전기 신호로 변환할 수 있다. 동작 원리들에서의 유사성들로 인해, 본 명세서에서 기술된 기법들은 통신 프로토콜 또는 통신 주파수와는 상관없이 임의의 적합한 무선 주파수 시스템(12)에 적용가능할 수 있다.
전술된 바와 같이, 전자 디바이스(10)는 임의의 적합한 전자 디바이스일 수 있다. 설명을 돕기 위해, 적합한 전자 디바이스(10)의 일례, 특히 핸드헬드 전자 디바이스(10A)가 도 2에 도시되어 있다. 일부 실시예들에서, 핸드헬드 전자 디바이스(10A)는 휴대용 전화, 미디어 플레이어, 개인용 데이터 오거나이저, 핸드헬드 게임 플랫폼 등일 수 있다. 예를 들어, 핸드헬드 전자 디바이스(10A)는 Apple Inc.로부터 입수가능한 임의의 iPhone® 모델과 같은 스마트폰일 수 있다.
도시된 바와 같이, 핸드헬드 전자 디바이스(10A)는 인클로저(28)(예를 들어, 하우징)를 포함한다. 일부 실시예들에서, 인클로저(28)는 물리적 손상으로부터 내부 컴포넌트들을 보호하고/하거나 전자기 간섭으로부터 그들을 차폐시킬 수 있다. 따라서, 무선 주파수 시스템(12)은 또한 인클로저(28) 내에 그리고 핸드헬드 전자 디바이스(10A) 내부에 봉입될 수 있다.
추가적으로, 도시된 바와 같이, 인클로저(28)는 전자 디스플레이(26)를 둘러쌀 수 있다. 도시된 실시예에서, 전자 디스플레이(26)는 아이콘들의 어레이를 갖는 그래픽 사용자 인터페이스(GUI)(29)를 디스플레이하고 있다. 예로서, 아이콘이 입력 디바이스(14) 또는 전자 디스플레이(26)의 터치 감지 컴포넌트를 통해 수신된 사용자 입력에 의해 선택될 때, 애플리케이션 프로그램이 론칭할 수 있다.
또한, 도시된 바와 같이, 입력 디바이스들(14)은 인클로저(28)를 통하여 개방된다. 전술된 바와 같이, 입력 디바이스들(14)은 사용자가 핸드헬드 전자 디바이스(10A)와 상호작용할 수 있게 할 수 있다. 예를 들어, 입력 디바이스들(14)은 사용자가 핸드헬드 전자 디바이스(10A)를 활성화 또는 비활성화하고/하거나 사용자 인터페이스를 홈 스크린으로 내비게이트하고/하거나 사용자 인터페이스를 사용자-구성가능 애플리케이션 스크린으로 내비게이트하고/하거나 음성-인식 특징부를 활성화하고/하거나 볼륨 제어를 제공하고/하거나 진동 모드와 벨소리 모드 사이를 토글할 수 있게 할 수 있다. 도시된 바와 같이, I/O 포트들(16)은 또한 인클로저(28)를 통하여 개방된다. 일부 실시예들에서, I/O 포트들(16)은, 예를 들어, 외부 디바이스들에 접속하기 위한 오디오 잭을 포함할 수 있다.
추가로 설명하는 것을 돕기 위해, 적합한 전자 디바이스(10)의 다른 예, 특히 태블릿 전자 디바이스(10B)가 도 3에 도시되어 있다. 예시적인 예로서, 태블릿 전자 디바이스(10B)는 Apple Inc.로부터 입수가능한 임의의 iPad® 모델일 수 있다. 적합한 전자 디바이스(10)의 추가의 예, 특히 컴퓨터(10C)가 도 4에 도시되어 있다. 예시적인 예로서, 컴퓨터(10C)는 Apple Inc.로부터 입수가능한 임의의 Macbook® 또는 iMac® 모델일 수 있다. 적합한 전자 디바이스(10)의 다른 예, 특히 시계(10D)가 도 5에 도시되어 있다. 예시적인 예로서, 시계(10D)는 Apple Inc.로부터 입수가능한 임의의 Apple Watch® 모델일 수 있다.
도시된 바와 같이, 태블릿 전자 디바이스(10B), 컴퓨터(10C), 및 시계(10D) 각각은 또한, 전자 디스플레이(26), 입력 디바이스들(14), I/O 포트들(16), 및 인클로저(28)를 포함한다. 따라서, 일부 실시예들에서, 인클로저(28)는 태블릿 전자 디바이스(10B), 컴퓨터(10C), 및/또는 시계(10D) 내의 무선 주파수 시스템(12)을 봉입할 수 있다. 어느 경우에서든, 전술된 바와 같이, 무선 주파수 시스템(12)은 다른 전자 디바이스들(10) 및/또는 통신 네트워크와 무선으로 통신하는 것을 용이하게 할 수 있다.
설명을 돕기 위해, 전자 디바이스(10) 내에 구현(예컨대, 배치)될 수 있는 무선 주파수 시스템(12)의 일례가 도 6에 도시되어 있다. 도시된 예에서와 같이, 무선 주파수 시스템(12)은 디지털 프로세싱 회로부(30), 프론트 엔드 회로부(32), 하나 이상의 안테나들(34), 및 제어기(36)(예컨대, 제어 회로부)를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 제어기(36)는 대체적으로 무선 주파수 시스템(12)의 동작을 제어할 수 있다. 단일 제어기(36)로서 도시되어 있지만, 다른 실시예들에서, 무선 주파수 시스템(12)의 동작을 제어하기 위해 하나 이상의 분리된 제어기들(36)이 사용될 수 있다.
동작을 제어하는 것을 용이하게 하기 위해, 제어기(36)는 하나 이상의 제어기 프로세서들(38) 및/또는 제어기 메모리(40)를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 제어기 프로세서(38)는, 예를 들어 제어 액션을 수행할 것을 무선 주파수 시스템(12)에 명령하는 제어 커맨드(예컨대, 신호)를 결정하기 위해, 제어기 메모리(40)에 저장된 명령어들을 실행하고/하거나 데이터를 프로세싱할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 제어기 프로세서(38)에는, 실행될 때 제어 커맨드들을 결정하는 명령어들이 하드와이어링(hardwire)될 수 있다. 더욱이, 일부 실시예들에서, 제어기 프로세서(38)는 프로세서 코어 컴플렉스(18), 분리된 프로세싱 회로부, 또는 둘 모두에 포함될 수 있고, 제어기 메모리(40)는 메모리(24), 저장 디바이스(20), 다른 유형적인 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체, 또는 이들의 임의의 조합에 포함될 수 있다.
대체적으로, 무선 주파수 시스템(12) 내에 구현된 디지털 프로세싱 회로부(30)는 디지털 도메인에서 동작한다. 다시 말하면, 디지털 프로세싱 회로부(30)는 디지털 전기 신호들을 통해 나타내지는 데이터를 프로세싱할 수 있는데, 예를 들어, 이러한 디지털 전기 신호들은 전압이 전압 임계치 미만일 때 "0" 비트들을 나타내고, 전압이 전압 임계치 초과일 때 "1" 비트들을 나타낸다. 따라서, 일부 실시예들에서, 디지털 프로세싱 회로부(30)는 모뎀, 기저대역 프로세서 등을 포함할 수 있다. 추가적으로, 일부 실시예들에서, 디지털 프로세싱 회로부(30)는 프로세서 코어 컴플렉스(18)에 통신가능하게 커플링되어, 전자 디바이스(10)가 무선 주파수 시스템(12)을 통해 데이터를 무선으로 송신하고/하거나 무선으로 송신된 데이터를 수신할 수 있게 할 수 있다.
한편, 무선 주파수 시스템(12) 내에 구현된 안테나들(34)은 대체적으로 아날로그 도메인에서 동작한다. 예를 들어, 안테나(34)는 프론트 엔드 회로부(32)로부터 수신된 아날로그 전기 신호에 적어도 부분적으로 기초하여 전자기파들(예컨대, 무선파들)을 변조함으로써 무선 송신을 용이하게 할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 안테나(34)는 수신된(예컨대, 입사) 전자기파들에 적어도 부분적으로 기초하여 아날로그 전기 신호를 출력함으로써 무선 송신의 수신을 용이하게 할 수 있다.
전술된 바와 같이, 일부 실시예들에서, 무선 주파수 시스템(12)은, 예를 들어, 무선 주파수 시스템(12)의 동작 유연성, 통신 대역폭, 송신 거리, 및/또는 통신 신뢰성을 개선하는 것을 용이하게 하기 위해 다수의 안테나들(34)을 포함할 수 있다. 예시적인 예로서, 제1 안테나(34A)는 제1(예컨대, LTE) 통신 네트워크와 통신하도록 구현될 수 있는 한편, 제N 안테나(34N)는 제2(예컨대, mmWave 또는 상이한) 통신 네트워크와 통신하도록 구현되어, 이에 의해, 예를 들어, 무선 주파수 시스템(12)이 다수의 상이한 통신 네트워크들과 선택적으로 및/또는 동시에(예컨대, 일제히) 통신할 수 있게 함으로써 동작 유연성 및/또는 통신 대역폭을 개선한다. 추가적으로 또는 대안적으로, 제1 안테나(34A)는 제1(예컨대, 수평 편파) 데이터 스트림을 통신하도록 구현될 수 있는 한편, 제N 안테나(34N)는 제2(예컨대, 수직 편파) 데이터 스트림을 통신하도록 구현되어, 이에 의해, 예를 들어, 무선 주파수 시스템(12)이 다수의 상이한 데이터 스트림들을 동시에 통신할 수 있게 함으로써 통신 대역폭을 개선한다.
더욱이, 일부 실시예들에서, 제1 안테나(34A) 및 제N 안테나(34N)가 안테나 어레이 내에 포함되어, 예를 들어, 적어도 일부 경우들에 있어서, 무선 주파수 시스템(12)의 송신 거리, 및 이에 따른, 통신 신뢰성을 개선하는 것을 용이하게 할 수 있는 빔포밍 기법들을 가능하게 할 수 있다. 그러나, 도시된 예는 단지, 예시하려는 것이고 제한하려는 것이 아니라는 것이 이해되어야 한다. 예를 들어, 다른 실시예들에서, 무선 주파수 시스템(12)은 단일 안테나(34) 또는 2개 이상의 안테나들(34)로 구현될 수 있다.
도시된 예에서와 같이, 프론트 엔드 회로부(32)는 디지털 프로세싱 회로부(30)와 안테나들(34) 사이에 커플링될 수 있고, 따라서, 디지털 도메인과 아날로그 도메인 사이의 인터페이스로서 동작할 수 있다. 예를 들어, 프론트 엔드 회로부(32)는 (예컨대, 안테나(34)로부터 출력된) 아날로그 전기 신호를 (예컨대, 디지털 프로세싱 회로부(30)로 출력될) 디지털 전기 신호로 변환하도록 구현되고/되거나 동작되는 아날로그-디지털 컨버터(ADC)(42)를 포함할 수 있다. 추가적으로, 도시된 예에서와 같이, 프론트 엔드 회로부(32)는 (예컨대, 디지털 프로세싱 회로부(30)로부터 출력된) 디지털 전기 신호를 (예컨대, 안테나(34)로 출력될) 아날로그 전기 신호로 변환하도록 구현되고/되거나 동작되는 디지털-아날로그 컨버터(DAC)(44)를 포함할 수 있다.
아날로그-디지털 컨버터(42) 및 디지털-아날로그 컨버터(44)에 더하여, 도시된 예에서와 같이, 프론트 엔드 회로부(32)는 하나 이상의 주파수 컨버터들(46), 하나 이상의 증폭기(예컨대, 버퍼) 유닛들(48)(예컨대, 조립체들 또는 디바이스들), 및 라우팅 회로부(50)를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 무선 주파수 시스템(12)은 또한, 예를 들어 빔포밍 기법들을 구현하는 것을 용이하게 하기 위해, 위상 시프트 회로부(52)를 포함할 수 있다. 다시 말하면, 다른 실시예들에서, 위상 시프트 회로부(52)는, 예를 들어 무선 주파수 시스템(12)이 빔포밍 기법들을 구현하지 않을 때, 배제될 수 있다(예컨대, 선택적일 수 있음).
대체적으로, 무선 주파수 시스템(12)의 프론트 엔드 회로부(32) 내에 구현된 주파수 컨버터(46)는 아날로그 전기 신호를 제1 주파수로부터 제2(예컨대, 상이한) 주파수로 변환하도록 동작한다. 예를 들어, 주파수 컨버터(46)는 디지털 프로세싱 회로부(30)에 의해 사용되는 프로세싱(예컨대, 기저대역) 주파수와 안테나(34)에 의해 사용되는 통신(예컨대, 캐리어) 주파수 사이에서 변환하도록 구현되고/되거나 동작될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 제1 주파수 컨버터(46)는 프로세싱 주파수와 중간 주파수 - 이는 프로세싱 주파수와 통신 주파수 사이에 있음 - 사이에서 변환하도록 구현되고/되거나 동작될 수 있는 한편, 제2 주파수 컨버터(46)는 중간 주파수와 통신 주파수 사이에서 변환하도록 구현되고/되거나 동작된다.
주파수를 변환하는 것을 용이하게 하기 위해, 도시된 예에서와 같이, 주파수 컨버터(46)는 믹서(54) 및 국부 발진기(56)를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 국부 발진기(56)는, 예를 들어 아날로그 전기 신호가 변환될 타깃 주파수와 매칭되는 주파수를 갖는 국부 발진기 신호를 생성할 수 있다. 국부 발진기 신호에 적어도 부분적으로 기초하여, 믹서(54)는, 예를 들어 아날로그 전기 신호에 기초하여 국부 발진기 신호를 변조함으로써, 아날로그 전기 신호의 주파수를 업컨버전(up convert) 또는 다운컨버전(down convert)할 수 있다.
추가적으로, 무선 주파수 시스템(12)의 프론트 엔드 회로부(32) 내에 구현된 증폭기 유닛(48)은 대체적으로, 아날로그 전기 신호의 크기(예컨대, 진폭)를 증폭시키도록 동작하여, 예를 들어, 통신(예컨대, 전파 및/또는 커넥터) 손실들을 극복하는 것을 용이하게 한다. 따라서, 도시된 예에서와 같이, 증폭기 유닛(48)은 제1 증폭기 스위칭 디바이스(60) 및/또는 제2 증폭기 스위칭 디바이스(64)를 통해 각각 선택적으로 접속가능한 송신(예컨대, 전력) 증폭기(58) 및 수신(예컨대, 저잡음) 증폭기(62)를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 제1 증폭기 스위칭 디바이스(60) 및/또는 제2 증폭기 스위칭 디바이스(64)는 금속-산화물-반도체 전계 효과 트랜지스터(metal-oxide-semiconductor field-effect transistor, MOSFET)와 같은 반도체 스위칭 디바이스일 수 있다.
그러나, 도시된 예는 단지, 예시하려는 것이고 제한하려는 것이 아니라는 것이 다시 이해되어야 한다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 프론트 엔드 회로부(32)는 하나 이상의 송신 증폭기 유닛들(48)을 포함할 수 있는데, 이들 각각은, 선택적으로 접속가능한 송신 증폭기(58)를 포함하지만, 수신 증폭기(62)는 포함하지 않는다. 추가적으로 또는 대안적으로, 프론트 엔드 회로부(32)는 하나 이상의 수신 증폭기 유닛들(48)을 포함할 수 있는데, 이들 각각은, 선택적으로 접속가능한 수신 증폭기(62)를 포함하지만, 송신 증폭기(58)는 포함하지 않는다. 더욱이, 일부 실시예들에서, 증폭기 유닛(48)은, 접속될 때 그의 송신 증폭기(58) 및/또는 그의 수신 증폭기(62)를 우회하는 선택적으로 접속가능한 바이패스 경로를 포함할 수 있다.
게다가, 무선 주파수 시스템(12)의 프론트 엔드 회로부(32) 내에 구현된 라우팅 회로부(50)는 대체적으로, 아날로그 전기 신호들을 무선 주파수 시스템(12) 내의 적절한 목적지들로 라우팅하도록 동작한다. 라우팅하는 것을 용이하게 하기 위해, 도시된 예에서와 같이, 라우팅 회로부(50)는 하나 이상의 라우팅 스위칭 디바이스들(66) 및/또는 하나 이상의 필터들(68)(예컨대, 필터 회로부)을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 라우팅 스위칭 디바이스들(66) 중 하나 이상의 라우팅 스위칭 디바이스들은 다중화기 또는 역다중화기로 구현될 수 있다. 추가적으로, 일부 실시예들에서, 라우팅 스위칭 디바이스들(66)은 시간 분할 듀플렉스(TDD) 스위치 또는 주파수 분할 듀플렉스(FDD) 스위치를 포함할 수 있는데, 예를 들어, 이러한 스위치는 송신(예컨대, 업링크) 모드와 대응하는 제1 상태와 수신(예컨대, 다운링크) 모드와 대응하는 제2 상태 사이에서 선택적으로 스위칭한다. 더욱이, 일부 실시예들에서, 라우팅 스위칭 디바이스들(66) 중 하나 이상의 라우팅 스위칭 디바이스들은 금속-산화물-반도체 전계 효과 트랜지스터(MOSFET)와 같은 반도체 스위칭 디바이스일 수 있다.
일부 실시예들에서, 필터(68)(예컨대, 필터 회로부)는, 예를 들어 타깃 통신 주파수(예컨대, 대역, 범위 또는 스펙트럼) 밖의 주파수들을 감쇠시킴으로써, 아날로그 전기 신호로부터 잡음을 제거하도록 구현되고/되거나 동작될 수 있다. 따라서, 일부 실시예들에서, 필터들(68)은 하나 이상의 대역통과 필터들을 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 필터(68)는 아날로그 전기 신호를 다수의 구성 성분들로 분리하는 것을 용이하게 하도록 구현되고/되거나 동작될 수 있다. 예를 들어, 필터(68)는 아날로그 전기 신호 내의 다수의 주파수 성분들(예컨대, 대역들, 범위들, 또는 범위들)을 식별하는 것(예컨대, 분리하는 것)을 용이하게 하도록 구현되고/되거나 동작할 동작될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 필터(68)는 아날로그 전기 신호로 나타내진 다수의 데이터 스트림들을 식별하는 것을 용이하게 하도록 구현되고/되거나 동작할 수 있다.
전술된 바와 같이, 일부 실시예들에서, 무선 주파수 시스템(12)은 안테나(34)를 통해 다수의 데이터 스트림들을 동시에 통신하도록 구현되고/되거나 동작될 수 있다. 추가적으로, 전술된 바와 같이, 일부 실시예들에서, 무선 주파수 시스템(12)은 다수의 상이한 주파수 대역들(예컨대, 범위들, 스펙트럼들, 또는 성분들)을 활용하는 데이터 스트림을 통신하도록 구현되고/되거나 동작될 수 있다. 다수의 데이터 스트림들 및/또는 다수의 상이한 주파수 대역들을 동시에 통신하는 것을 용이하게 하기 위해, 일부 실시예들에서, 라우팅 회로부(50)는 하나 이상의 컴바이너들(72)(예컨대, 컴바이너 회로부)을 포함할 수 있고, 이들은 대체적으로, 다수의 상이한 소스들로부터 수신된 아날로그 전기 신호들을 단일 아날로그 전기 신호로 조합하도록 동작한다. 예를 들어, 컴바이너(72)(예컨대, 컴바이너 회로부)는 안테나(34)를 통해 동시에 송신될 상이한 데이터 스트림들 및/또는 상이한 주파수 대역들과 대응하는 다수의 아날로그 전기 신호들을 조합된 아날로그 전기 신호로 조합하도록 동작할 수 있고, 이는 이어서 안테나(34)로 공급될 수 있다. 다시 말하면, 다른 실시예들에서, 하나 이상의 컴바이너들(72)은, 예를 들어 무선 주파수 시스템(12)이 다수의 데이터 스트림들 및/또는 다수의 상이한 주파수 대역들을 동시에 송신하도록 구현되지 않을 때, 배제될 수 있다(예컨대, 선택적일 수 있음).
추가적으로, 전술된 바와 같이, 일부 실시예들에서, 무선 주파수 시스템(12)은 다수의 안테나들(34)을 통해 데이터 스트림을 동시에 통신하도록 구현되고/되거나 동작될 수 있다. 다수의 안테나들(34)을 통해 데이터 스트림들을 동시에 통신하는 것을 용이하게 하기 위해, 일부 실시예들에서, 라우팅 회로부(50)는, 동일한 아날로그 전기 신호를 다수의 상이한 목적지들로 공급하도록 대체적으로 동작하는 하나 이상의 스플리터들(70)(예컨대, 스플리터 회로부)을 추가적으로 포함할 수 있다. 예를 들어, 스플리터(70)(예컨대, 스플리터 회로부)는 데이터 스트림과 대응하는 아날로그 전기 신호를, 제1 안테나(34A)로 공급될 수 있는 제1 아날로그 전기 신호 및 제N 안테나(34N)로 공급될 수 있는 제2 아날로그 전기 신호로 분할하도록 구현되고/되거나 동작될 수 있다. 다시 말하면, 다른 실시예들에서, 하나 이상의 스플리터들(70)은, 예를 들어 무선 주파수 시스템(12)이 다수의 안테나들(34)을 통해 데이터 스트림을 동시에 송신하도록 구현되지 않을 때, 배제될 수 있다(예컨대, 선택적일 수 있음).
또한, 일부 실시예들에서, 라우팅 회로부(50)는 하나 이상의 커플러들(73)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 라우팅 회로부(50)는 하나 이상의 양방향 커플러들(73)을 포함할 수 있다. 하기에서 더 상세히 기술되는 바와 같이, 일부 실시예들에서, 커플러(73)는 프론트 엔드 회로부(32) 내의 증폭기 유닛(48)과 전력(예컨대, 전압 및/또는 전류) 센서 사이에 커플링될 수 있다. 그러한 실시예들에서, 커플러(73)는 증폭기 유닛(48)의 출력을 전력 센서에 선택적으로 커플링시켜, 예를 들어, 증폭기 유닛(48)으로부터 출력된 아날로그 전기 신호의 크기(예컨대, 진폭)를 결정하는 것, 및 이에 따라, 아날로그 전기 신호가 안테나(34)로 공급될 때 출력 전력을 생성하는 것을 용이하게 할 수 있다.
전술된 바와 같이, 일부 실시예들에서, 프론트 엔드 회로부(32)는 다수의 집적 회로 디바이스들(예컨대, 칩들 또는 다이들)에 걸쳐 구현될 수 있다. 예를 들어, 아날로그-디지털 컨버터(42) 및 디지털-아날로그 컨버터(DAC)(44)는 송수신기 집적 회로에 구현될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 제1 하나 이상의 증폭기 유닛들(48)이 프론트 엔드 회로부(32)의 송수신기 측 상에 구현될 수 있고, 제2 하나 이상의 증폭기 유닛들(48)은 프론트 엔드 회로부(32)의 안테나 측 상에 있을 수 있다.
설명을 돕기 위해, 무선 주파수 시스템(12) 내에 배치(예컨대, 구현)될 수 있는 프론트 엔드 회로부(32)의 일례가 도 7에 도시되어 있다. 도시된 예에서와 같이, 프론트 엔드 회로부(32A)는 송수신기 집적 회로(IC)(74), 드라이버(예컨대, 버퍼) 집적 회로(76)(예컨대, 모듈), 및 적어도 제1 원격 헤드(78A) 및 제M 원격 헤드(78M)를 포함하는 다수의 원격 헤드들(78)(예컨대, 모듈들)로 구현될 수 있다. 추가적으로, 도시된 예에서와 같이, 프론트 엔드 회로부(32A)는, 적어도 제1 데이터 스트림(80A) 및 제D 데이터 스트림(80D)을 포함하는 다수의 데이터 스트림들(80)의 동시(예컨대, 일제) 통신을 가능하게 하도록 구현될 수 있다.
그러나, 도시된 예는 단지, 예시하려는 것이고 제한하려는 것이 아니라는 것이 이해되어야 한다. 예를 들어, 다른 실시예들에서, 프론트 엔드 회로부(32)는 단일 데이터 스트림(80) 또는 2개 이상의 데이터 스트림들(80)을 통신하도록 구현되고/되거나 동작될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 다른 실시예들에서, 드라이버 집적 회로(76)는, 예를 들어 송수신기 집적 회로(74)가 원격 헤드들(78)과 직접 통신하도록 배제될 수 있다.
다수의 데이터 스트림들(80)의 동시 통신을 가능하게 하기 위해, 도시된 예에서와 같이, 송수신기 집적 회로(74)는 다수의 송수신기(XCVR) 증폭기(예컨대, 버퍼 또는 드라이버) 유닛들(82)로 구현될 수 있다. 일부 실시예들에서, 각각의 송수신기 증폭기 유닛(82)은 대응하는 데이터 스트림(80)을 통해 통신되는 아날로그 전기 신호들을 증폭시키는 것에 전용될 수 있다. 예를 들어, 송수신기 집적 회로(74)는 제1 데이터 스트림(80A)을 통해 통신되는 아날로그 전기 신호들을 증폭시키도록 구현된 제1 송수신기 증폭기 유닛(82A), 및 제D 데이터 스트림(80D)을 통해 통신되는 아날로그 전기 신호들을 증폭시키도록 구현된 제D 송수신기 증폭기 유닛(82D)을 포함할 수 있다.
추가적으로, 일부 실시예들에서, 각각의 송수신기 증폭기 유닛(82)은 대응하는 주파수 대역(예컨대, 성분, 스펙트럼, 또는 범위)을 증폭시키는 것에 전용될 수 있다. 예를 들어, 제1 송수신기 증폭기 유닛(82A)은 제1 데이터 스트림(80A) 내의 제1 주파수 대역(예컨대, 28 ㎓ 또는 24.25 내지 29.5 ㎓)을 증폭시키도록 구현될 수 있고, 제D 송수신기 증폭기 유닛(82D)은 제D 데이터 스트림(80D) 내의 제1 주파수 성분을 증폭시키도록 구현될 수 있다. 전술된 바와 같이, 일부 실시예들에서, 데이터 스트림(80)은 다수의 상이한 주파수 대역들을 활용할 수 있다. 따라서, 일부 실시예들에서, 다수의 송수신기 증폭기 유닛들(82)은 단일 데이터 스트림(80)을 통해 통신되는 아날로그 전기 신호들을 증폭시키는 것에 전용될 수 있다. 예를 들어, 송수신기 집적 회로(74)는 제1 데이터 스트림(80A) 내의 제2 주파수 대역(예컨대, 39 ㎓, 37 내지 43.5 ㎓, 60 ㎓, 또는 54 내지 71 ㎓)을 증폭시키도록 구현된 제2 송수신기 증폭기 유닛(82), 및 제D 데이터 스트림(80D) 내의 제2 주파수 성분을 증폭시키도록 구현된 제(D-1) 송수신기 증폭기 유닛(82)을 추가적으로 포함할 수 있다.
다수의 원격 헤드들(78)과 동시에 통신하는 것을 용이하게 하기 위해, 도시된 예에서와 같이, 드라이버 집적 회로(76)는 다수의 중간(예컨대, 드라이버) 증폭기 유닛들(84)을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 각각의 중간 증폭기 유닛(84)은 대응하는 원격 헤드(78)와 통신되는 아날로그 전기 신호들을 증폭시키는 것에 전용될 수 있다. 예를 들어, 드라이버 집적 회로(76)는 제1 원격 헤드(78A)와 통신되는 아날로그 전기 신호를 증폭시키도록 구현된 제1 중간 증폭기 유닛(84A), 및 제M 원격 헤드(78M)와 통신되는 아날로그 전기 신호를 증폭시키도록 구현된 제M 중간 증폭기 유닛(84M)을 포함할 수 있다.
송수신기 증폭기 유닛들(82)과 유사하게, 일부 실시예들에서, 각각의 중간 증폭기 유닛(84)은 대응하는 데이터 스트림(80)을 통해 통신되는 아날로그 전기 신호들을 증폭시키는 것에 전용될 수 있다. 예를 들어, 제1 중간 증폭기 유닛(84A)은 제1 원격 헤드(78A)와 통신되는 제1 데이터 스트림(80A) 내의 아날로그 전기 신호들을 증폭시키도록 구현될 수 있고, 제M 중간 증폭기 유닛(84M)은 제M 원격 헤드(78M)와 통신되는 제D 데이터 스트림(80D) 내의 아날로그 전기 신호들을 증폭시키도록 구현될 수 있다. 전술된 바와 같이, 일부 실시예들에서, 데이터 스트림(80)은, 예를 들어 무선(예컨대, 셀룰러) 커버리지를 개선하는 것 및/또는 빔포밍 기법들을 구현하는 것을 용이하게 하기 위해, 다수의 원격 헤드들(78)에 공급될 수 있다. 따라서, 일부 실시예들에서, 다수의 중간 증폭기 유닛들(84)은 단일 원격 헤드(78)와 통신되는 아날로그 전기 신호들을 증폭시키는 것에 전용될 수 있다. 예를 들어, 드라이버 집적 회로(76)는 제1 원격 헤드(78A)와 통신되는 제D 데이터 스트림(80D) 내의 아날로그 전기 신호들을 증폭시키도록 구현된 제2 중간 증폭기 유닛(84), 및 제M 원격 헤드(78M)와 통신되는 제1 데이터 스트림(80A) 내의 아날로그 전기 신호들을 증폭시키도록 구현된 제(M-1) 중간 증폭기 유닛(84)을 포함할 수 있다.
게다가, 송수신기 증폭기 유닛들(82)과 유사하게, 일부 실시예들에서, 각각의 중간 증폭기 유닛(84)은 대응하는 주파수 대역(예컨대, 성분, 범위, 또는 스펙트럼)을 증폭시키는 것에 전용될 수 있다. 다시 말하면, 상기의 예를 계속 참조하면, 제1 중간 증폭기 유닛(84A)은 제1 원격 헤드(78A)와 통신되는 제1 데이터 스트림(80A) 내의 제1 주파수 대역(예컨대, 28 ㎓ 또는 24.25 내지 29.5 ㎓)을 증폭시키도록 구현될 수 있고, 제2 중간 증폭기 유닛(84)은 제1 원격 헤드(78A)와 통신되는 제D 데이터 스트림(80D) 내의 제1 주파수 대역을 증폭시키도록 구현될 수 있다. 추가적으로, 제M 중간 증폭기 유닛(84M)은 제M 원격 헤드(78M)와 통신되는 제D 데이터 스트림(80D) 내의 제1 주파수 대역을 증폭시키도록 구현될 수 있고, 제(M-1) 중간 증폭기 유닛(84)은 제M 원격 헤드(78M)와 통신되는 제1 데이터 스트림(80A) 내의 제1 주파수 대역을 증폭시키도록 구현될 수 있다.
전술된 바와 같이, 일부 실시예들에서, 데이터 스트림(80)은 다수의 상이한 주파수 대역들(예컨대, 성분들, 범위들, 또는 스펙트럼들)을 통해 통신될 수 있다. 따라서, 일부 실시예들에서, 다수의 중간 증폭기 유닛들(84)은 단일 데이터 스트림(80)을 통해 통신되는 아날로그 전기 신호들을 증폭시키는 것에 전용될 수 있다. 예를 들어, 드라이버 집적 회로(76)는 제1 원격 헤드(78A)와 통신되는 제1 데이터 스트림(80A) 내의 제2 주파수 대역(예컨대, 39 ㎓, 37 내지 43.5 ㎓, 60 ㎓, 또는 54 내지 71 ㎓)을 증폭시키도록 구현된 제3 중간 증폭기 유닛(84), 및 제1 원격 헤드(78A)와 통신되는 제D 데이터 스트림(80D) 내의 제2 주파수 대역을 증폭시키도록 구현된 제4 중간 증폭기 유닛(84)을 추가적으로 포함할 수 있다. 드라이버 집적 회로(76)는 또한, 제M 원격 헤드(78M)와 통신되는 제D 데이터 스트림(80D) 내의 제2 주파수 성분을 증폭시키도록 구현된 제(M-2) 중간 증폭기 유닛(84), 및 제M 원격 헤드(78M)와 통신되는 제1 데이터 스트림(80A) 내의 제2 주파수 성분을 증폭시키도록 구현된 제(M-3) 중간 증폭기 유닛(84)을 포함할 수 있다.
전술된 바와 같이, 일부 실시예들에서, 무선 주파수 시스템(12)의 프론트 엔드 회로부(32) 내에 구현된 라우팅 회로부(50)는 아날로그 전기 신호들을 적절한 목적지들로 라우팅하는 것을 용이하게 할 수 있다. 도시된 예에서와 같이, 라우팅 회로부(50)는 다수의 집적 회로 디바이스들에 걸쳐 분산될 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 중간(예컨대, 드라이버) 라우팅 회로부(86)가 드라이버 집적 회로(76) 내에 구현될 수 있고, 송수신기 라우팅 회로부(89)가 송수신기 집적 회로(74) 내에 구현될 수 있다.
그러나, 다른 실시예들에서, 송수신기 라우팅 회로부(89)의 적어도 일부분은, 예를 들어, 송수신기 라우팅 회로부(89)가 다수의 주파수 대역들을 단일 아날로그 전기 신호로 조합한 것, 및 후속적으로, 중간 라우팅 회로부(86)가 아날로그 전기 신호를 주파수 대역들로 다시 분리한 것에 기인하여 중간 라우팅 회로부(86)에 의해 배제될 수 있다(예컨대, 선택적일 수 있음). 다시 말하면, 그러한 실시예들에서, 송수신기 집적 회로(74)는 감소된 송수신기 라우팅 회로부(89) 없이 또는 그를 구비하여 구현될 수 있는데, 이는 적어도 일부 경우들에 있어서, 프론트 엔드 회로부(32), 및 이에 따른, 프론트 엔드 회로부(32)가 구현되는 무선 주파수 시스템(12)의 구현 관련 비용을 감소시키는 것을 용이하게 될 할 수 있다. 하기에서 더 상세히 기술되는 바와 같이, 일부 실시예들에서, 라우팅 회로부(50)는 추가적으로 또는 대안적으로 하나 이상의 안테나들(34)과 함께 원격 헤드(78) 내에 구현될 수 있다.
전술된 바와 같이, 적어도 일부 경우들에 있어서, 송수신기 집적 회로(74) 및 하나 이상의 원격 헤드들(78)은, 예를 들어 다수의 원격 헤드들(78)이 전자 디바이스(10) 내의 다른 위치들에 구현될 때 얼마간의 거리만큼 분리될 수 있다. 따라서, 도시된 예에서와 같이, 드라이버 집적 회로(76) 및 하나 이상의 전기 커넥터들(92)은 송수신기 집적 회로(74)와 원격 헤드들(78) 사이에 커플링될 수 있다. 특히, 전기 커넥터(92)의 제1 단부는 드라이버 집적 회로(76)에 커플링될 수 있고, 전기 커넥터(92)의 제2(예컨대, 반대편의) 단부는 원격 헤드(78)에 커플링될 수 있다. 다시 말하면, 드라이버 집적 회로(76)는 전기 커넥터(92)의 송수신기 측 상에 커플링될 수 있고, 원격 헤드(78)는 전기 커넥터(92)의 안테나 측 상에 커플링될 수 있다.
이러한 방식으로, 송수신기 집적 회로(74) 및 원격 헤드들(78)이 그들 사이에서 아날로그 전기 신호들(예컨대, 무선으로 송신되고/되거나 무선으로 수신된 데이터가 될 데이터를 나타냄)을 통신할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 일부 실시예들에서, 직류(DC) 전기 신호, 제어(예컨대, 디지털 전기) 신호, 또는 둘 모두가 전기 커넥터(92)를 통해, 예를 들어 제어기(36)로부터 원격 헤드(78)로 통신될 수 있다. 더욱이, 일부 실시예들에서, 전기 커넥터(92)는 전기 전도성 재료로 형성될 수 있고, 따라서, 와이어, 케이블, 전도성 트레이스 등을 포함할 수 있다.
도시된 예는 단지, 예시하려는 것이고 제한하려는 것이 아니라는 것이 다시 이해되어야 한다. 예를 들어, 다른 실시예들에서, 드라이버 집적 회로(76)는 추가적으로 또는 대안적으로 전기 커넥터들(92)의 안테나 측 커플링될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 하나 이상의 전기 커넥터들(92)은, 예를 들어, 송수신기 집적 회로(74)와 드라이버 집적 회로(76)가 전자 디바이스(10)에서 얼마간의 거리만큼 분리될 때, 송수신기 집적 회로(74)와 드라이버 집적 회로(76) 사이에 커플링될 수 있다.
그러나, 전술된 바와 같이, 전기 전도성 재료 상에 입사하는 전자기파들은 대체적으로 내부에 전류를 유도한다. 다시 말하면, 프론트 엔드 회로부(32A)의 집적 회로 디바이스(예컨대, 송수신기 집적 회로(74), 드라이버 집적 회로(76), 또는 원격 헤드(78)) 내의 전기 전도성 재료 및/또는 전기 커넥터(92) 상에 입사하는 전자기파들(예컨대, 간섭)은 내부에 전류를 유도할 수 있는데, 이는 적어도 일부 경우들에 있어서, 예를 들어 전기 신호를 왜곡시킴으로써, 동시 통신된 전기 신호 내에 잡음을 도입할 수 있다. 따라서, 일부 실시예들에서, 전자기 차폐부는 송수신기 집적 회로(74), 드라이버 집적 회로(76), 및/또는 원격 헤드(78) 내에 배치될 수 있다. 예를 들어, 전자기 차폐부는 원격 헤드(78)의 하우징 상에 구현될 수 있으며, 이는 송수신기 집적 회로(74)의 하우징 및/또는 드라이버 집적 회로(76)의 하우징과 별개이다. 추가적으로 또는 대안적으로, 전자기 차폐부는 전기 커넥터들(92) 중 하나 이상의 전기 커넥터 둘레에(예컨대, 그를 중심으로) 배치된다.
게다가, 전술된 바와 같이, 전기 커넥터(92)는, 예를 들어 그의 고유 임피던스(예컨대, 저항, 커패시턴스, 및/또는 인덕턴스)로 인해, 전기 신호가 그를 통해 통신될 때 대체적으로 약간의 손실을 발생시킨다. 따라서, 일부 실시예들에서, 드라이버 집적 회로(76)는 송수신기 집적 회로(74)에 매우 근접하게 구현되어, 예를 들어, 그들 사이에 커플링된 전기 커넥터들(92)의 길이를 배제하고/하거나 감소시킬 수 있다. 적어도 일부 경우들에 있어서, 이는, 예를 들어 임피던스, 및 이에 따른, 전기 커넥터(92)의 길이에 따라 변하는 전기 커넥터(92)에 의해 발생 손실로 인해, 송수신기 집적 회로(74)와 드라이버 집적 회로(76) 사이의 통신 시에 생성되는 손실을 감소시키는 것을 용이하게 할 수 있다.
추가적으로, 일부 실시예들에서, 전기 커넥터(92)는 특정 데이터 스트림(80)을 특정 원격 헤드(78)와 통신하는 것에 전용될 수 있다. 예를 들어, 드라이버 집적 회로(76)와 제1 원격 헤드(78A) 사이에 커플링된 제1 전기 커넥터(92A)가 제1 데이터 스트림(80A)을 통신하도록 구현될 수 있는 한편, 드라이버 집적 회로(76)와 제1 안테나 집적 회로 사이에 커플링된 제D 전기 커넥터(92D)는 제D 데이터 스트림(80D)을 통신하도록 구현될 수 있다. 추가적으로, 드라이버 집적 회로(76)와 제M 원격 헤드(78M) 사이에 커플링된 제(D+1) 전기 커넥터(92E)가 제1 데이터 스트림(80A)을 통신하도록 구현될 수 있는 한편, 드라이버 집적 회로(76)와 제M 원격 헤드(78M) 사이에 커플링된 제2D 전기 커넥터(92H)는 제D 데이터 스트림(80D)을 통신하도록 구현될 수 있다.
전술된 바와 같이, 일부 실시예들에서, 무선 주파수 시스템(12)은 다수의(예컨대, 2개 이상의) 데이터 스트림들(80)을 동시에(예컨대, 일제히) 통신하는 것을 가능하게 하도록 구현될 수 있다. 논의를 간소화하는 것을 용이하게 하기 위해, 2개의 데이터 스트림들(80)을 동시에 통신하도록 구현된 실시예들과 관련하여 본 기법들의 예들이 기술된다. 그러나, 본 발명에 기술된 기법들은 단일 데이터 스트림(80) 또는 2개 이상의 데이터 스트림들(80)을 통신하도록 구현된 무선 주파수 시스템들(12)에 적용될 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
다수의 원격 헤드들(78)을 통해 2개의 데이터 스트림들(80) - 즉, 제1 데이터 스트림(80A) 및 제2 데이터 스트림(80) - 을 동시에 통신하는 것을 가능하게 하기 위해 전자 디바이스(10) 내에 구현된 프론트 엔드 회로부(32)의 일례가 도 8에 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 프론트 엔드 회로부(32) 내에 구현된 원격 헤드들(78)은 제1 원격 헤드(78A) 및 제2 원격 헤드(78B)를 포함한다. 무선 커버리지를 개선하는 것을 용이하게 하기 위해, 도시된 예에서와 같이, 제1 원격 헤드(78A)는 전자 디바이스(10)의 제1(예컨대, 상단) 단부를 따라 포지셔닝될 수 있는 한편, 제2 원격 헤드(78B)는 전자 디바이스(10)의 제2(예컨대, 반대편 또는 하부) 단부를 따른 포지션이다.
추가적으로, 도시된 바와 같이, 프론트 엔드 회로부(32)는 (예컨대, 메인) 논리 보드(94) 상에 구현되는 송수신기 집적 회로(74)를 포함한다. 일부 실시예들에서, 논리 보드(94)는 드라이버 집적 회로(76)를 추가적으로 포함할 수 있다. 그러나, 전술된 바와 같이, 다른 실시예들에서, 드라이버 집적 회로(76)는 배제될 수 있고(예컨대, 선택적일 수 있음), 따라서, 논리 보드(94) 상에 포함되지 않을 수 있다.
제1 원격 헤드(78A)를 통해 2개의 데이터 스트림들(80)을 통신하는 것을 용이하게 하기 위해, 도시된 예에서와 같이, 논리 보드(94)는 2개의 전기 커넥터들(92) - 즉, 제1 전기 커넥터(92A) 및 제2 전기 커넥터(92B) - 을 통해 제1 원격 헤드(78A)에 커플링될 수 있다. 일부 실시예들에서, 제1 전기 커넥터(92A)는 제1 데이터 스트림(80A)을 통신하도록 구현될 수 있는 한편, 제2 전기 커넥터(92B)는 제2 데이터 스트림(80)을 통신하도록 구현될 수 있다. 추가적으로, 제2 원격 헤드(78B)를 통해 2개의 데이터 스트림들(80)을 통신하는 것을 용이하게 하기 위해, 도시된 예에서와 같이, 논리 보드(94)는 2개의 전기 커넥터들 - 즉, 제3 전기 커넥터(92C) 및 제4 전기 커넥터(92F) - 을 통해 제2 원격 헤드(78B)에 커플링될 수 있다. 일부 실시예들에서, 제3 전기 커넥터(92C)는 제1 데이터 스트림(80A)을 통신하도록 구현될 수 있는 한편, 제4 전기 커넥터(92F)는 제2 데이터 스트림(80)을 통신하도록 구현될 수 있다.
커넥터 손실이 대체적으로, 전기 커넥터(92)의 길이에 따라 변하기 때문에, 도시된 예에서와 같이, 논리 보드(94)는 전자 디바이스(10) 내의 더 중심 위치에 구현될 수 있다. 예를 들어, 논리 보드(94)는, 제1 전기 커넥터(92A)의 길이 및 제3 전기 커넥터(92C)의 길이가 실질적으로(예컨대, 대략) 동일하고/하거나 제2 전기 커넥터(92B)의 길이 및 제4 전기 커넥터(92F)의 길이가 실질적으로 동일하도록 포지셔닝될 수 있다. 다시 말하면, 일부 실시예들에서, 드라이버 집적 회로(76)는 제1 원격 헤드(78A)와 제2 원격 헤드(78B) 사이의 대략 중간에 구현될 수 있다.
무선 커버리지를 추가로 개선하는 것을 용이하게 하기 위해, 도시된 예에서와 같이, 프론트 엔드 회로부(32)는 제3 원격 헤드(78C)를 추가적으로 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 제3 원격 헤드(78C)는 전자 디바이스(10)의 제1(예컨대, 전방 유리) 표면을 따라 포지셔닝될 수 있는 한편, 제1 원격 헤드(78A) 및/또는 제2 원격 헤드(78B)는 전자 디바이스(10)의 제2(예컨대, 후방 유리 또는 반대편) 표면을 따라 포지셔닝된다. 추가적으로, 도시된 예에서와 같이, 제3 원격 헤드(78C)는 제2 원격 헤드(78B)와 함께 전자 디바이스(10)의 제2(예컨대, 저부) 단부를 따라 포지셔닝될 수 있다.
사실상, 도시된 예에서와 같이, 제3 원격 헤드(78C)는, 예를 들어 논리 보드(94)에 직접적으로 커플링되는 대신에, 제5 전기 커넥터(92G)를 통해 제2 원격 헤드(78B)에 커플링될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 하기에서 더 상세히 기술되는 바와 같이, 원격 헤드(78)가 하나 이상의 독립형(예컨대, 외부) 안테나들(34)에 커플링될 수 있다. 다시 말하면, 일부 실시예들에서, 논리 보드(94)와 (예컨대, 제2) 원격 헤드(78) 외부의 하나 이상의 안테나들(34), 예컨대 독립형 안테나(34) 및/또는 상이한 원격 헤드(78)의 안테나(34) 사이의 통신이 원격 헤드(78)를 통해 라우팅될 수 있다. 사실상, 적어도 일부 경우들에 있어서, 이러한 방식으로 원격 헤드(78)를 접속시키는 것은, 예를 들어, 제2 원격 헤드(78B)에 대한 제3 원격 헤드(78C)의 근접성이 논리 보드(94)와 제3 원격 헤드(78C) 사이에 달리 접속될 전기 커넥터(92)보다 작은 제5 전기 커넥터(92G)의 물리적 풋프린트를 가져온다는 것에 기인하여, 프론트 엔드 회로부(32)의 구현 관련 비용을 감소시키는 것을 용이하게 할 수 있다. 더욱이, 전술된 바와 같이, 일부 실시예들에서, 원격 헤드(78)는 하나 이상의 안테나들(34) 및 라우팅 회로부(50)를 포함할 수 있다.
설명을 돕기 위해, 무선 주파수 시스템(12)의 프론트 엔드 회로부(32) 내에 구현될 수 있는 원격 헤드(78)의 일례가 도 9에 도시되어 있다. 도시된 예에서와 같이, 원격 헤드(78)는 안테나 집적 회로(96), 원격 프론트 엔드 집적 회로(98), 및 적어도 제1 안테나(34A) 및 제N 안테나(34N)를 포함하는 다수의 안테나들(34)을 포함할 수 있다. 그러나, 도시된 예는 단지, 예시하려는 것이고 제한하려는 것이 아니라는 것이 이해되어야 한다. 예를 들어, 하기에서 더 상세히 기술되는 바와 같이, 일부 실시예들에서, 원격 프론트 엔드 집적 회로(98)는 배제될 수 있고(예컨대, 선택적일 수 있음), 따라서, 원격 헤드(78) 내에 포함되지 않을 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 일부 실시예들에서, 안테나 집적 회로(96)는 배제될 수 있고(예컨대, 선택적일 수 있음), 따라서, 원격 헤드(78) 내에 포함되지 않을 수 있다.
도시된 예에서와 같이, 안테나 집적 회로(96)는 라우팅 회로부(50) - 즉, 안테나 라우팅 회로부(100) - 및 다수의 안테나 증폭기 유닛들(102)을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 각각의 안테나 증폭기 유닛(102)은 특정(예컨대, 대응하는) 안테나(34)를 통해 통신되는 아날로그 전기 신호들을 증폭시키는 것에 전용될 수 있다. 예를 들어, 안테나 집적 회로(96)는 제1 안테나(34A)를 통해 통신되는 아날로그 전기 신호들을 증폭시키도록 구현되고/되거나 동작되는 제1 안테나 증폭기 유닛(102A), 및 제N 안테나(34N)를 통해 통신되는 아날로그 전기 신호를 증폭시키도록 구현되고/되거나 동작되는 제N 안테나 증폭기 유닛(102N)을 포함할 수 있다.
추가적으로, 일부 실시예들에서, 각각의 안테나 증폭기 유닛(102)은 특정(예컨대, 대응하는) 데이터 스트림(80)을 증폭시키는 것에 전용될 수 있다. 예를 들어, 제1 안테나 증폭기 유닛(102A)은 제1 데이터 스트림(80A) 내의 아날로그 전기 신호들을 증폭시키도록 구현되고/되거나 동작될 수 있고, 제N 안테나 증폭기 유닛(102N)은 제2 데이터 스트림(80) 내의 아날로그 전기 신호들을 증폭시키도록 구현되고/되거나 동작될 수 있다. 더욱이, 일부 실시예들에서, 각각의 안테나 증폭기 유닛(102)은 특정(예컨대, 대응하는) 주파수 대역(예컨대, 성분, 범위, 또는 스펙트럼)을 증폭시키는 것에 전용될 수 있다.
게다가, 도시된 예에서와 같이, 원격 프론트 엔드 집적 회로(98)는 라우팅 회로부(50) - 즉, 원격 프론트 엔드 라우팅 회로부(106) - 및 다수의 원격 프론트 엔드(FE) 증폭기 유닛들(104)을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 원격 프론트 엔드 집적 회로(98)는 위상 시프트 회로부(52) 및/또는 하나 이상의 센서들(108), 예컨대 온도 센서(108) 및/또는 전력(예컨대, 전압 및/또는 전류) 센서(108)를 추가적으로 포함할 수 있다. 사실상, 일부 실시예들에서, 원격 프론트 엔드 집적 회로(98) 내에 전력 센서(108)를 구현하는 것은, 그의 안테나들(34)에 더 가까이에서 무선 주파수 시스템(12)의 출력 전력을 결정하는 것(예컨대, 측정하는 것) 및 따라서 그를 제어하는 것을 용이하게 할 수 있는데, 이는, 적어도 일부 경우에 있어서, 무선 주파수 시스템(12)의 동작 효율 및/또는 통신 신뢰성을 개선하는 것을 용이하게 할 수 있다.
전술된 바와 같이, 일부 실시예들에서, 위상 시프트 회로부(52)는, 예를 들어, 아날로그 전기 신호의 위상 시프트된 버전들을 생성하고/하거나 다수의 안테나들(34)로 공급하여, 전자기파들을 생성하는 데 있어서의 부가적 및/또는 파괴적 간섭이 타깃 방향(예컨대, 셀 타워 또는 액세스 포인트)으로 배향된 하나 이상의 전자기파 빔들(예컨대, 집중된 강도)을 생성하게 함으로써 빔포밍 기법들을 구현하는 것을 용이하게 할 수 있다. 그러나, 도시된 예는 단지, 예시하려는 것이고 제한하려는 것이 아니라는 것이 다시 이해되어야 한다. 예를 들어, 전술된 바와 같이, 다른 실시예들에서, 위상 시프트 회로부(52)는 배제될 수 있고, 따라서, 원격 헤드(78) 내에 포함되지 않을 수 있다. 게다가, 다른 실시예들에서, 위상 시프트 회로부(52)는, 추가적으로 또는 대안적으로, 적어도 부분적으로 드라이버 집적 회로(76), 송수신기 집적 회로(74), 디지털 프로세싱 회로부(30), 또는 이들의 임의의 조합으로 구현될 수 있다.
안테나 증폭기 유닛들(102)과 유사하게, 일부 실시예들에서, 각각의 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛(104)은 특정(예컨대, 대응하는) 안테나(34)를 통해 통신되는 아날로그 전기 신호들을 증폭시키는 것에 전용될 수 있다. 예를 들어, 원격 프론트 엔드 집적 회로(98)는 제1 안테나(34A)를 통해 통신되는 아날로그 전기 신호들을 증폭시키도록 구현되고/되거나 동작되는 제1 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛(104A), 및 제N 안테나(34N)를 통해 통신되는 아날로그 전기 신호를 증폭시키도록 구현되고/되거나 동작되는 제N 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛(104N)을 포함할 수 있다. 추가적으로, 일부 실시예들에서, 각각의 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛(104)은 특정(예컨대, 대응하는) 데이터 스트림(80)을 증폭시키는 것에 전용될 수 있다. 예를 들어, 제1 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛(104A)은 제1 데이터 스트림(80A) 내의 아날로그 전기 신호들을 증폭시키도록 구현되고/되거나 동작될 수 있고, 제N 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛(104N)은 제2 데이터 스트림(80) 내의 아날로그 전기 신호들을 증폭시키도록 구현되고/되거나 동작될 수 있다.
더욱이, 일부 실시예들에서, 각각의 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛(104)은 특정(예컨대, 대응하는) 주파수 대역(예컨대, 성분, 범위, 또는 스펙트럼)을 증폭시키는 것에 전용될 수 있다. 전술된 바와 같이, 일부 실시예들에서, 데이터 스트림(80)은 하나 이상의 주파수 대역들을 활용할 수 있다. 다시 말하면, 원격 프론트 엔드 집적 회로(98)는, 그를 통해 통신되는 하나 이상의 데이터 스트림(80)이 다수의 주파수 성분들을 활용할 때, 다중 대역(예컨대, 이중 대역) 원격 프론트 엔드 집적 회로(98)로서 구현되고/되거나 동작될 수 있다. 한편, 원격 프론트 엔드 집적 회로(98)는, 그를 통해 통신되는 각각의 데이터 스트림(80)이 단일 주파수 대역을 활용할 때, 단일 대역 원격 프론트 엔드 집적 회로(98)로서 구현되고/되거나 동작될 수 있다.
설명을 돕기 위해, 단일 대역 원격 프론트 엔드 집적 회로(105)의 일례가 도 10에 도시되어 있으며, 이중 대역 원격 프론트 엔드 집적 회로(109)의 일례가 도 11에 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 단일 대역 원격 프론트 엔드 집적 회로(105) 및 이중 대역 원격 프론트 엔드 집적 회로(98) 각각은 적어도 제1 안테나(34A) 및 제N 안테나(34N)를 통한 제1 데이터 스트림(80A) 및 제2 데이터 스트림(80B)의 동시 무선 통신을 용이하게 하도록 구현되고/되거나 동작된다. 특히, 도 11의 이중 대역 원격 프론트 엔드 집적 회로(109)는 제1 데이터 스트림(80A) 및 제2 데이터 스트림(80B) 내의 제1 주파수 성분(예컨대, 28 ㎓ 대역)(107A) 및 제2 주파수 성분(예컨대, 39 ㎓ 대역 또는 60 ㎓ 대역)(107B)의 동시 무선을 용이하게 하도록 구현되고/되거나 동작된다. 한편, 도 10의 단일 대역 원격 프론트 엔드 집적 회로(105)는 제1 데이터 스트림(80A) 내의 특정(예컨대, 단일) 주파수 성분(예컨대, 28 ㎓ 대역, 39 ㎓ 대역, 또는 60 ㎓ 대역) 및 제2 데이터 스트림(80B) 내의 특정 주파수 성분의 동시 무선 통신을 용이하게 하도록 구현되고/되거나 동작된다.
제1 안테나(34A) 및 제N 안테나(34N)를 통해 제1 데이터 스트림(80A) 및 제2 데이터 스트림(80B)을 동시에 통신하는 것을 용이하게 하기 위해, 도시된 예들에서와 같이, 원격 프론트 엔드 집적 회로(98) 내에 구현된 원격 프론트 엔드 라우팅 회로부(106)는 제1 안테나(34A)에 통신가능하게 커플링되는 제1 원격 프론트 엔드 라우팅 회로부(106A) 및 제N 안테나(34N)에 통신가능하게 커플링되는 제N 원격 프론트 엔드 라우팅 회로부(106N)를 포함할 수 있다. 추가적으로, 도시된 예들에서와 같이, 제1 원격 프론트 엔드 라우팅 회로부(106A)는 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛들(104)의 제1 세트에 통신가능하게 커플링될 수 있고, 제N 원격 프론트 엔드 라우팅 회로부(106N)는 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛들(104)의 제N 세트에 통신가능하게 커플링될 수 있다. 그러나, 도시된 바와 같이 그리고 하기에서 더 상세히 논의되는 바와 같이, 상이한 원격 프론트 엔드 집적 회로들(98) 내에 구현된 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛들(104)의 수는, 예를 들어, 동시에 통신되는 주파수 성분들(107)의 수, 동시에 통신되는 데이터 스트림들(80)의 수, 및/또는 동시에 통신하는 안테나들(34)의 수가 상이한 것에 기인하여 변할 수 있다.
전술된 바와 같이, 일부 실시예들에서, 무선 주파수 시스템(12)의 프론트 엔드 회로부(32) 내에 구현된 라우팅 회로부(50)는 하나 이상의 필터들(68) 및/또는 하나 이상의 컴바이너들(72)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 원격 프론트 엔드 라우팅 회로부(106A)는 제1 하나 이상의 컴바이너들(72)을 포함할 수 있는데, 이들은 송신 동안, 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛들(104)의 제1 세트로부터 출력된 증폭된 아날로그 전기 신호들을 제1 안테나(34A)로 공급될 제1 조합된 아날로그 전기 신호로 조합하도록 동작한다. 유사하게, 제N 원격 프론트 엔드 라우팅 회로부(106N)는 제N 하나 이상의 컴바이너들(72)을 포함할 수 있는데, 이들은 송신 동안, 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛들(104)의 제N 세트로부터 출력된 증폭된 아날로그 전기 신호들을 제N 안테나(34N)로 공급될 제N 조합된 아날로그 전기 신호로 조합하도록 동작한다.
추가적으로 또는 대안적으로, 제1 원격 프론트 엔드 라우팅 회로부(106A)는 제1 하나 이상의 필터들(68)을 포함할 수 있는데, 이들은 수신 동안, 제1 안테나(34A)로부터 출력된 아날로그 전기 신호의 구성 성분들을 식별하도록 동작한다. 예를 들어, 제1 안테나(34A)가 다수의 데이터 스트림(80)을 동시에 수신할 때, 제1 하나 이상의 필터들(68)은 제1 안테나(34A)로부터 출력된 아날로그 전기 신호를 상이한 데이터 스트림들(80)과 대응하는 다수의 아날로그 전기 신호들로 분리하도록 동작할 수 있다. 추가적으로, 제1 안테나(34A)가 다수의 주파수 성분들(107)(예컨대, 대역들, 범위들, 또는 스펙트럼들)을 동시에 수신할 때, 제1 하나 이상의 필터들(68)은 제1 안테나(34A)로부터 출력된 아날로그 전기 신호를 상이한 주파수 대역들과 대응하는 다수의 아날로그 전기 신호들로 분리하도록 동작할 수 있다. 유사하게, 제N 원격 프론트 엔드 라우팅 회로부(106N)는 제N 하나 이상의 필터들(68)을 포함할 수 있는데, 이들은 수신 동안, 제N 안테나(34N)로부터 출력된 아날로그 전기 신호의 구성 성분들을 식별하도록 동작한다.
그러나, 도시된 예들은 단지, 예시하려는 것이고 제한하려는 것이 아니라는 것이 이해되어야 한다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 위상 시프트 회로부(52)는 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛들(104)의 제1 세트와 제1 원격 프론트 엔드 라우팅 회로부(106A) 사이에 그리고/또는 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛들(104)의 제N 세트와 제N 원격 프론트 엔드 라우팅 회로부(106N) 사이에 커플링될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 위상 시프트 회로부(52)는 제1 원격 프론트 엔드 라우팅 회로부(106A)와 제1 안테나(34A) 사이에 그리고/또는 제N 원격 프론트 라우팅 회로부(106N)와 제N 안테나(34N) 사이에 커플링될 수 있다.
전술된 바와 같이, 일부 실시예들에서, 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛(104)은 특정 안테나(34)를 통해 통신되는 특정 데이터 스트림(80)을 증폭시키도록 구현되고/되거나 동작될 수 있다. 따라서, 제1 안테나(34A)를 통해 제1 데이터 스트림(80A) 및 제2 데이터 스트림(80B)을 동시에 통신하는 것을 용이하게 하기 위해, 도 10의 단일 대역 원격 프론트 엔드 집적 회로(105) 내의 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛들(104)의 제1 세트 및 도 11의 이중 대역 원격 프론트 엔드 집적 회로(109) 내의 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛들(104)의 제1 세트 둘 모두는, 제1 데이터 스트림(80A)을 증폭시키는 제1 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛(104A) 및 제2 데이터 스트림(80B)을 증폭시키는 제2 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛(104B)을 포함할 수 있다. 유사하게, 제N 안테나(34N)를 통해 제1 데이터 스트림(80A) 및 제2 데이터 스트림(80B)을 동시에 통신하는 것을 용이하게 하기 위해, 도 10의 단일 대역 원격 프론트 엔드 집적 회로(105) 내의 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛들(104)의 제N 세트 및 도 11의 이중 대역 원격 프론트 엔드 집적 회로(109) 내의 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛들(104)의 제N 세트 둘 모두는, 제1 데이터 스트림(80A)을 증폭시키는 제3 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛(104C) 및 제2 데이터 스트림(80B)을 증폭시키는 제4 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛(104D)을 포함할 수 있다.
추가적으로, 전술된 바와 같이, 일부 실시예들에서, 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛(104)은 특정 주파수 성분(107)(예컨대, 대역, 범위, 또는 스펙트럼)을 증폭시키도록 구현되고/되거나 동작될 수 있다. 다시 말하면, 그러한 실시예들에서, 제1 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛(104A)은 제1 데이터 스트림(80A)의 특정(예컨대, 제1) 주파수 성분(107)(예컨대, 28 ㎓ 대역)을 증폭시키도록 구현되고/되거나 동작될 수 있고, 제2 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛(104B)은 제2 데이터 스트림(80B)의 특정 주파수 성분(107)을 증폭시키도록 구현되고/되거나 동작될 수 있다. 유사하게, 그러한 실시예들에서, 제3 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛(104C)은 제1 데이터 스트림(80A)의 특정 주파수 성분(107)을 증폭시키도록 구현되고/되거나 동작될 수 있고, 제4 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛(104D)은 제2 데이터 스트림(80B)의 특정 주파수 성분(107)을 증폭시키도록 구현되고/되거나 동작될 수 있다.
다수의 주파수 성분들(107)을 포함하는 데이터 스트림(80)을 통신하는 것을 용이하게 하기 위해, 도 11에 도시된 바와 같이, 이중 대역 원격 프론트 엔드 집적 회로(109) 내의 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛(104)의 제1 세트는, 제1 데이터 스트림(80A)의 제2 주파수 성분(예컨대, 39 ㎓ 또는 60 ㎓)(107B)을 증폭시키는 제5 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛(104E), 및 제2 데이터 스트림(80B)의 제2 주파수 성분(107B)을 증폭시키는 제6 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛(104F)을 추가적으로 포함한다. 유사하게, 이중 대역 원격 프론트 엔드 집적 회로(109) 내의 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛(104)의 제N 세트는, 제1 데이터 스트림(80A)의 제2 주파수 성분(107B)을 증폭시키는 제7 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛(104G), 및 제2 데이터 스트림(80B)의 제2 주파수 성분(107B)을 증폭시키는 제8 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛(104H)을 추가적으로 포함한다.
전술된 바와 같이, 적어도 일부 경우들에 있어서, 안테나(34)에 더 가까이에서 안테나(34)의 출력 전력을 제어하는 것은, 예를 들어 타깃 출력(예컨대, 송신) 전력을 달성하기 위해 증폭되는 아날로그 전기 신호가 안테나(34)에 도달하기 전에 이동하는 거리를 감소시킴으로써, 무선 주파수 시스템(12)에 의해 제공된 통신 신뢰성을 개선하는 것을 용이하게 할 수 있다. 다시 말하면, 통신 신뢰성을 개선하는 것을 용이하게 하기 위해, 일부 실시예들에서, 안테나(34)의 출력 전력은, 안테나(34)가 구현되고/되거나 (독립형) 안테나(34)가 커플링되는 원격 헤드(78)의 하나 이상의 증폭기 유닛들(48)에 의해 적용되는 증폭(예컨대, 이득 값)을 제어함으로써 제어될 수 있다. 추가적으로, 전술된 바와 같이, 일부 실시예들에서, 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛들(104)은, 예를 들어, 안테나 집적 회로(96) 및 원격 프론트 엔드 집적 회로(98)가 상이한 반도체 제조 기법들을 적어도 부분적으로 사용하여 구현된 것에 기인하여, 원격 헤드(78)의 안테나 집적 회로(96) 내에 구현된 안테나 증폭기 유닛들(102)에 비해 더 양호한 증폭기 성능(예컨대, 선형성 및/또는 전력 소비)을 제공할 수 있다.
사실상, 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛들(104)의 개선된 증폭기 성능을 레버리징하기 위해, 일부 실시예들에서, 원격 프론트 엔드 집적 회로(98)에 적용되는 이득은 안테나 집적 회로(96)에 적용되는 이득보다 하나 이상의 자릿수가 더 큰 크기일 수 있다. 다시 말하면, 일부 실시예들에서, 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛들(104)에 의해 적용되는 이득은 그에 커플링된 하나 이상의 안테나들(34)로부터 송신되는 전자기파들의 출력 전력을 제어하도록 제어될 수 있다(예컨대, 조정될 수 있음). 추가적으로, 전술된 바와 같이, 안테나(34)의 출력 전력은 대체적으로 안테나(34)에 공급되는 아날로그 전기 신호의 크기(예컨대, 진폭)에 따라 변한다.
따라서, 출력 전력을 제어하는 것을 용이하게 하기 위해, 도시된 예들에서와 같이, 원격 프론트 엔드 집적 회로(98)는, 예를 들어 온도 센서(110)에 더하여, 그의 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛들(104)에 커플링된 전력(예컨대, 전압 및/또는 전류) 센서들(112)을 포함할 수 있다. 특히, 전력 센서들(112)은 제1 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛(104A) 내의 제1 송신 증폭기(58A)로부터 출력된 아날로그 전기 신호의 크기(예컨대, 진폭)를 결정하는 제1 전력 센서(112A), 및 제2 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛(104B) 내의 제2 송신 증폭기(58B)로부터 출력된 아날로그 전기 신호의 크기를 결정하는 제2 전력 센서(112B)를 포함할 수 있다. 추가적으로, 전력 센서들(112)은 제3 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛(104C) 내의 제3 송신 증폭기(58C)로부터 출력된 아날로그 전기 신호의 크기를 결정하는 제3 전력 센서(112C), 및 제4 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛(104D) 내의 제4 송신 증폭기(58D)로부터 출력된 아날로그 전기 신호의 크기를 결정하는 제4 전력 센서(112D)를 포함할 수 있다.
더욱이, 도 11에 도시된 예에서와 같이, 이중 대역 원격 프론트 엔드 집적 회로(109)는 제5 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛(104E) 내의 제5 송신 증폭기(58E)로부터 출력된 아날로그 전기 신호의 크기(예컨대, 진폭)를 결정하는 제5 전력 센서(112E)를 추가적으로 포함할 수 있다. 추가적으로, 도시된 예에서와 같이, 이중 대역 원격 프론트 엔드 집적 회로(109)는 제6 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛(104F) 내의 제6 송신 증폭기(58F)로부터 출력된 아날로그 전기 신호의 크기를 결정하는 제6 전력 센서(112F)를 포함할 수 있다. 게다가, 도시된 예에서와 같이, 이중 대역 원격 프론트 엔드 집적 회로(109)는 제7 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛(104G) 내의 제7 송신 증폭기(58G)로부터 출력된 아날로그 전기 신호의 크기를 결정하는 제7 전력 센서(112G), 및 제8 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛(104H) 내의 제8 송신 증폭기(58H)로부터 출력된 아날로그 전기 신호의 크기를 결정하는 제8 전력 센서(112H)를 포함할 수 있다.
출력 전력을 결정하는 것을 용이하게 하기 위해, 도시된 예들에서와 같이, 양방향 커플러들(73)이 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛들(104)과 전력 센서들(112) 사이에 커플링될 수 있다. 예를 들어, 제1 양방향 커플러(73A)는 제1 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛(104A)과 제1 전력 센서들(112A) 사이에 커플링될 수 있다. 특히, 제1 양방향 커플러(73A)는, 그의 입력 단자가 제1 송신 증폭기(58A)의 출력에 접속되고, 그의 출력 단자가 제1 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛(104A)의 출력에 접속되고, 그의 커플링된 단자가 제1 전력 센서(112A)에 접속되고, 그의 격리된 단자가 제2 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛(104B)에 선택적으로 접속되도록 구현될 수 있다.
추가적으로, 제2 양방향 커플러(73B)가 제2 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛(104B)과 제2 전력 센서들(112B) 사이에 커플링될 수 있다. 특히, 제2 양방향 커플러(73B)는, 그의 입력 단자가 제2 송신 증폭기(58B)의 출력에 접속되고, 그의 출력 단자가 제2 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛(104B)의 출력에 접속되고, 그의 커플링된 단자가 제2 전력 센서(112B)에 접속되고, 그의 격리된 단자가 제1 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛(104A)에 선택적으로 접속되도록 구현될 수 있다. 도시된 예들에서와 같이, 제3 양방향 커플러(73C) 및 제4 양방향 커플러(73D)가 유사하게, 제3 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛(104C), 제3 전력 센서(112C), 제4 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛(104D), 및 제4 전력 센서(112D)에 커플링될 수 있다.
더욱이, 도 11에 도시된 예에서와 같이, 이중 대역 원격 프론트 엔드 집적 회로(109)는 제5 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛(104E)과 제5 전력 센서(112E) 사이에 커플링된 제5 양방향 커플러(73E)뿐만 아니라 제6 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛(104F)과 제6 전력 센서(112F) 사이에 커플링된 제6 양방향 커플러(73F)를 추가적으로 포함할 수 있다. 특히, 제5 양방향 커플러(73E)는, 그의 입력 단자가 제5 송신 증폭기(58E)의 출력에 접속되고, 그의 출력 단자가 제5 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛(104E)의 출력에 접속되고, 그의 커플링된 단자가 제5 전력 센서(112E)에 접속되고, 그의 격리된 단자가 제6 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛(104F)에 선택적으로 접속되도록 구현될 수 있다. 추가적으로, 제6 양방향 커플러(73F)는, 그의 입력 단자가 제6 송신 증폭기(58F)의 출력에 접속되고, 그의 출력 단자가 제6 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛(104F)의 출력에 접속되고, 그의 커플링된 단자가 제6 전력 센서(112F)에 접속되고, 그의 격리된 단자가 제5 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛(104E)에 선택적으로 접속되도록 구현될 수 있다. 도시된 예에서와 같이, 제7 양방향 커플러(73G) 및 제8 양방향 커플러(73H)가 유사하게, 제7 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛(104G), 제7 전력 센서(112G), 제8 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛(104H), 및 제8 전력 센서(112H)에 커플링될 수 있다.
이러한 방식으로, 도 10의 단일 대역 원격 프론트 엔드 집적 회로(105)는 도 11의 이중 대역 원격 프론트 엔드 집적 회로(109)를 구현하도록 확장될 수 있다. 사실상, 유사한 방식으로, 원격 프론트 엔드 집적 회로(98)는, 3개 이상의 주파수 성분들(107)(예컨대, 대역들 또는 범위들)을 포함하는 데이터 스트림(80)의 통신 및/또는 3개 이상의 데이터 스트림들(80)의 동시 통신을 지원하도록 확장될 수 있다. 다시 말하면, 더 대체적으로, 이러한 방식으로 구현된 원격 프론트 엔드 집적 회로(98)는 하나 이상의 데이터 스트림들(80) 및/또는 하나 이상의 주파수 성분들(107)의 동시 무선 통신을 용이하게 하도록 동작될 수 있다.
설명을 돕기 위해, 송신 동안, 무선 주파수 시스템(12)의 원격 헤드(78)에 배치될 수 있는 원격 프론트 엔드 집적 회로(98)를 동작시키기 위한 프로세스(124)의 일례가 도 12에서 기술된다. 대체적으로, 프로세스(124)는 송신 증폭기를 접속시키는 것(프로세스 블록(126)), 안테나 집적 회로로부터 출력된 아날로그 전기 신호를 수신하는 것(프로세스 블록(128)), 아날로그 전기 신호를 증폭시키는 것(프로세스 블록(130)), 및 안테나로의 공급을 위한 증폭된 아날로그 전기 신호를 출력하는 것(프로세스 블록(132))을 포함한다. 특정 실시예를 나타내는 특정 순서로 기술되어 있지만, 프로세스(124)는 임의의 적합한 순서로 수행될 수 있다는 것에 유의해야 한다. 추가적으로, 프로세스(124)의 실시예들은 프로세스 블록들을 생략할 수 있고/있거나 추가적인 프로세스 블록들을 포함할 수 있다. 게다가, 일부 실시예들에서, 프로세스(124)는 제어기 프로세서(38)와 같은 프로세싱 회로부를 사용하여, 제어기 메모리(40)와 같은 유형적인 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체에 저장된 명령어들을 적어도 부분적으로 실행함으로써 구현될 수 있다.
따라서, 일부 실시예들에서, 제어기(36)(예컨대, 제어 회로부)는 그의 송신 증폭기(58)를 각각 접속시킬 것을 원격 프론트 엔드 집적 회로(98)의 하나 이상의 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛들(104)에 명령할 수 있다(프로세스 블록(126)). 전술된 바와 같이, 일부 실시예들에서, 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛(104)은 제1 증폭기 스위칭 디바이스(60) 및/또는 제2 증폭기 스위칭 디바이스(64)를 통해 각각 선택적으로 접속가능한 송신(예컨대, 전력) 증폭기(58) 및 수신(예컨대, 저잡음) 증폭기(62)를 포함할 수 있다. 따라서, 그러한 실시예들에서, 제어기(36)는 제1 제어 신호를 제1 증폭기 스위칭 디바이스(60)로 그리고/또는 제2 제어 신호를 제2 증폭기 스위칭 디바이스(64)로 공급함으로써 그의 송신 증폭기(58)와 접속할 것을 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛(104)에 명령할 수 있다.
추가적으로, 전술된 바와 같이, 원격 프론트 엔드 집적 회로(98)는, 예를 들어 원격 프론트 엔드 집적 회로(98)와 함께 원격 헤드(78) 상에 구현된 안테나 집적 회로(96)로부터 하나 이상의 아날로그 전기 신호들을 수신할 수 있다(프로세스 블록(128)). 일부 실시예들에서, 제어기(36)는, 안테나 집적 회로(96)에게 그의 안테나 증폭기 유닛들(102) 내에 구현된 하나 이상의 송신(예컨대, 전력) 증폭기들(58)을 접속시킬 것을 명령함으로써 아날로그 전기 신호를 출력할 것을 안테나 집적 회로(96)에 명령할 수 있다. 이어서, 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛들(104)은 안테나 집적 회로(96)로부터 수신된 하나 이상의 아날로그 전기 신호들 각각을 증폭시켜서, 대응하는 증폭된 아날로그 전기 신호를 생성할 수 있다(프로세스 블록(130)).
전술된 바와 같이, 일부 실시예들에서, 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛(104)에 의해 적용되는 이득은 그로부터 출력된 증폭된 아날로그 전기 신호의 크기(예컨대, 진폭), 및 이에 따른, 안테나(34)로부터 송신된 대응하는 전자기파의 출력 전력을 제어할 수 있다. 따라서, 일부 실시예들에서, 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛(104)을 통해 아날로그 전기 신호를 증폭시키는 것은, 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛(104)에 커플링된 안테나(34)의 타깃 출력 전력을 결정하는 것(프로세스 블록(134)), 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛(104)에 의해 생성된 증폭된 아날로그 전기 신호의 크기를 결정하는 것(프로세스 블록(136)), 및 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛(104)에 의해 적용될 타깃 이득 값을 결정하는 것(프로세스 블록(138))을 포함할 수 있다. 전술된 바와 같이, 일부 실시예들에서, 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛(104)에 의해 생성된 증폭된 아날로그 전기 신호의 크기(예컨대, 진폭)는, 예를 들어 양방향 커플러(73)를 통해, 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛(104)에 커플링된 전력 센서(112)를 통해 결정(예컨대, 측정)될 수 있다. 다시 말하면, 일부 실시예들에서, 제어기(36)는 대응하는 전력 센서(112)로부터 수신된 센서 데이터에 적어도 부분적으로 기초하여 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛(104)에 의해 생성된 증폭된 아날로그 전기 신호의 크기를 결정할 수 있다.
추가적으로, 전술된 바와 같이, 안테나(34)로부터 송신된 전자기파들의 출력 전력은 대체적으로, 안테나(34)에 공급된 대응하는 아날로그 전기 신호의 크기에 의존적일 수 있다. 따라서, 일부 실시예들에서, 제어기(36)는 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛(104)에 의해 생성된 증폭된 아날로그 전기 신호의 크기에 적어도 부분적으로 기초하여, 예상된 출력(예컨대, 송신) 전력을 결정할 수 있다. 추가적으로, 타깃 출력(예컨대, 송신) 전력을 달성하는 것을 용이하게 하기 위해, 일부 실시예들에서, 제어기(36)는, 예를 들어, 예상된 출력 전력이 차이 임계치 초과만큼 타깃 출력 전력과 상이할 때 타깃 이득 값을 조정함으로써, 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛(104)에 의해 적용될 타깃 이득 값을 적응적으로 제어할 수 있다.
증폭 후에, 하나 이상의 증폭된 아날로그 전기 신호들은 대응하는 안테나들(34)로의 공급을 위해 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛들(104)로부터 출력될 수 있다(프로세스 블록(132)). 전술된 바와 같이, 일부 실시예들에서, 위상 시프트 회로부(52)는, 예를 들어 빔포밍 기법들을 구현하는 것을 용이하게 하기 위해, 원격 프론트 엔드 집적 회로(98) 내에 구현될 수 있다. 다시 말하면, 그러한 실시예들에서, 증폭된 아날로그 전기 신호들 중 하나 이상의 증폭된 아날로그 전기 신호들은 대응하는 안테나들(34)로 공급하기 전에 위상 시프트 회로부(52)를 통해 위상 시프트(예컨대, 시간 지연)될 수 있다.
추가적으로, 전술된 바와 같이, 일부 실시예들에서, 원격 프론트 엔드 집적 회로(98) 내의 원격 프론트 엔드 라우팅 회로부(106)는 다수의 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛들(104)로부터 출력된 증폭된 아날로그 전기 신호들을 조합된 아날로그 전기 신호로 조합할 수 있는데, 이는 대응하는 안테나(34)로 라우팅될 수 있다. 이어서, 안테나(34)는 원격 프론트 엔드 집적 회로(98)로부터 수신된 아날로그 전기 신호에 기초하여 전자기파들을 변조하여, 이에 의해, 수신된 아날로그 전기 신호에 의해 나타내진 데이터를 무선으로 송신할 수 있다. 다시 말하면, 무선 주파수 시스템(12)의 원격 헤드(78) 내에 구현된 원격 프론트 엔드 집적 회로(98)는 무선 주파수 시스템(12), 및 이에 따른, 무선 주파수 시스템(12)이 구현된 전자 디바이스(10)로부터 데이터를 무선으로 송신하는 것을 용이하게 하기 위해 이러한 방식으로 동작할 될 수 있다. 전술된 바와 같이, 일부 실시예들에서, 무선 주파수 시스템(12) 내에 구현된 원격 프론트 엔드 집적 회로(98)는 추가적으로 또는 대안적으로, 무선으로 송신된 데이터의 수신을 용이하게 하도록 동작될 수 있다.
설명을 돕기 위해, 수신 동안, 무선 주파수 시스템(12)의 원격 헤드(78)에 배치될 수 있는 원격 프론트 엔드 집적 회로(98)를 동작시키기 위한 프로세스(140)의 일례가 도 13에서 기술된다. 대체적으로, 프로세스(140)는 수신 증폭기를 접속시키는 것(프로세스 블록(142)), 안테나로부터 출력된 아날로그 전기 신호를 수신하는 것(프로세스 블록(144)), 아날로그 전기 신호를 증폭시키는 것(프로세스 블록(146)), 및 증폭된 아날로그 전기 신호를 안테나 집적 회로로 출력하는 것(프로세스 블록(148))을 포함한다. 특정 실시예를 나타내는 특정 순서로 기술되어 있지만, 프로세스(140)는 임의의 적합한 순서로 수행될 수 있다는 것에 유의해야 한다. 추가적으로, 프로세스(140)의 실시예들은 프로세스 블록들을 생략할 수 있고/있거나 추가적인 프로세스 블록들을 포함할 수 있다. 게다가, 일부 실시예들에서, 프로세스(140)는 제어기 프로세서(38)와 같은 프로세싱 회로부를 사용하여, 제어기 메모리(40)와 같은 유형적인 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체에 저장된 명령어들을 적어도 부분적으로 실행함으로써 구현될 수 있다.
따라서, 일부 실시예들에서, 제어기(36)(예컨대, 제어 회로부)는 그의 수신 증폭기(62)를 각각 접속시킬 것을 원격 프론트 엔드 집적 회로(98)의 하나 이상의 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛들(104)에 명령할 수 있다(프로세스 블록(142)). 전술된 바와 같이, 일부 실시예들에서, 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛(104)은 제1 증폭기 스위칭 디바이스(60) 및/또는 제2 증폭기 스위칭 디바이스(64)를 통해 각각 선택적으로 접속가능한 송신(예컨대, 전력) 증폭기(58) 및 수신(예컨대, 저잡음) 증폭기(62)를 포함할 수 있다. 따라서, 그러한 실시예들에서, 제어기(36)는 제1 제어 신호를 제1 증폭기 스위칭 디바이스(60)로 그리고/또는 제2 제어 신호를 제2 증폭기 스위칭 디바이스(64)로 공급함으로써 그의 수신 증폭기(62)와 접속할 것을 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛(104)에 명령할 수 있다.
추가적으로, 원격 프론트 엔드 집적 회로(98)는 안테나(34) 상에 입사하는 전자기파들에 기초하여 안테나(34)로부터 출력된 아날로그 전기 신호를 수신할 수 있다(프로세스 블록(136)). 일부 실시예들에서, 안테나(34)는 원격 프론트 엔드 집적 회로(98)와 함께 원격 헤드(78) 상에 구현될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 안테나(34)는 원격 프론트 엔드 집적 회로(98)가 구현된 원격 헤드(78)에 커플링된 독립형(예컨대, 외부) 안테나(34)일 수 있다. 더욱이, 전술된 바와 같이, 일부 실시예들에서, 원격 프론트 엔드 라우팅 회로부(106)는 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛들(104)로의 공급 전에 안테나(34)로부터 출력된 아날로그 전기 신호를 필터링하여, 예를 들어, 잡음을 감쇠시키고/시키거나, 아날로그 전기 신호를 통해 나타내진 하나 이상의 데이터 스트림들(80)을 식별하고/하거나, 아날로그 전기 신호 내의 데이터를 나타내는 데 사용되는 하나 이상의 주파수 성분들(107)(예컨대, 대역들, 범위들, 또는 스펙트럼들)을 식별할 수 있다.
수신 동안 발생하는 커넥터 손실 및/또는 전파 손실을 극복하는 것을 용이하게 하기 위해, 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛들(104)은, 예를 들어 원격 프론트 엔드 라우팅 회로부(106)에 의한 필터링 및/또는 위상 시프트 회로부(52)에 의한 위상 시프팅 후에, 대응하는 아날로그 전기 신호들을 증폭시킬 수 있다(프로세스 블록(146)). 증폭 후에, 하나 이상의 증폭된 아날로그 전기 신호들은 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛들(104)로부터 안테나 집적 회로(96)로 출력될 수 있다(프로세스 블록(148)). 이어서, 전술된 바와 같이, 일부 실시예들에서, 안테나 집적 회로(96)는 아날로그 전기 신호를 드라이버 집적 회로(76) 및/또는 송수신기 집적 회로(74)로 출력할 수 있다.
수신 동안, 송수신기 집적 회로(74)는 디지털 프로세싱 회로부(30)에 의한 추가 프로세싱 및/또는 분석을 가능하게 하도록, 수신된 아날로그 전기 신호를 프로세싱할 수 있다. 예를 들어, 송수신기 집적 회로(74)는 아날로그 전기 신호를 디지털 프로세싱 회로부(30)에 의해 예상되는 프로세싱(예컨대, 기저대역) 주파수로 변환할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 송수신기 집적 회로(74)는 아날로그 전기 신호를 디지털 전기 신호로, 그리고 이에 따라, 아날로그 도메인으로부터 디지털 도메인으로 변환할 수 있다. 다시 말하면, 무선 주파수 시스템(12)의 원격 헤드(78) 내에 구현된 원격 프론트 엔드 집적 회로(98)는 다른 무선 주파수 시스템(12), 통신 네트워크, 및/또는 다른 전자 디바이스(10)로부터 무선으로 송신되는 데이터를 수신하는 것을 용이하게 하도록 이러한 방식으로 동작할 될 수 있다.
원격 헤드(78)를 구현하기 위한 프로세스(150)의 일례가 도 14에서 기술된다. 대체적으로, 프로세스(150)는 회로 보드 상에 안테나를 형성하는 것(프로세스 블록(152)), 증폭기 유닛 및 라우팅 회로부를 포함하는 하나 이상의 집적 회로 디바이스들을 구현하는 것(프로세스 블록(154)), 및 하나 이상의 집적 회로 디바이스들을 회로 보드에 커플링시키는 것(프로세스 블록(158))을 포함한다. 특정 실시예를 나타내는 특정 순서로 기술되어 있지만, 프로세스(150)는 임의의 적합한 순서로 수행될 수 있다는 것에 유의해야 한다. 추가적으로, 프로세스(150)의 실시예들은 프로세스 블록들을 생략할 수 있고/있거나 추가적인 프로세스 블록들을 포함할 수 있다. 게다가, 일부 실시예들에서, 프로세스(150)는, 예를 들어 무선 주파수 시스템(12) 및/또는 무선 주파수 시스템(12)을 포함하는 전자 디바이스(10)의 제조 동안, 적어도 부분적으로 제조자 및/또는 시스템 통합기에 의해 구현될 수 있다.
전술된 바와 같이, 일부 실시예들에서, 원격 헤드(78) 내에 포함될 하나 이상의 안테나들(34)은 인쇄 회로 보드(PCB)와 같은 안테나 회로 보드 상에 형성된 전기 전도성 재료를 사용하여 구현될 수 있다(프로세스 블록(152)). 다시 말하면, 일부 실시예들에서, 안테나(34)는 적어도 부분적으로 안테나 회로 보드 상에, 예를 들어 그의 저부 표면 상에 전기 전도성 재료를 침착시킴으로써 원격 헤드(78) 내에 구현될 수 있다. 추가적으로, 일부 실시예들에서, 안테나(34)들 중 하나 이상의 안테나들은, 예를 들어, 수직 편파 데이터 스트림(80) 및 수평 편파 데이터 스트림(80)을 동시에 통신하는 것을 가능하게 하도록 이중 편파 안테나(34)로서 구현되고/되거나 동작될 수 있다.
또한, 전술된 바와 같이, 원격 헤드(78)는 라우팅 회로부(50) 및 하나 이상의 증폭기 유닛들(48)을 포함할 수 있다. 특히, 전술된 바와 같이, 라우팅 회로부(50) 및 하나 이상의 증폭기 유닛들(48)은 하나 이상의 집적 회로 디바이스들(예컨대, 칩들 또는 다이들) 내에 구현될 수 있다(프로세스 블록(154)). 예를 들어, 전술된 바와 같이, 원격 헤드(78)는 안테나 집적 회로(96) 및/또는 원격 프론트 엔드 집적 회로(98)를 포함할 수 있다.
다시 말하면, 일부 실시예들에서, 하나 이상의 집적 회로 디바이스들을 구현하는 것은 안테나 집적 회로(96)가 원격 헤드(78) 내에 포함되도록 구현하는 것을 포함할 수 있다(프로세스 블록(155)). 전술된 바와 같이, 일부 실시예들에서, 안테나 집적 회로(96)는 안테나 라우팅 회로부(100) 및 하나 이상의 안테나 증폭기 유닛들(102)을 포함할 수 있다. 따라서, 그러한 실시예들에서, 안테나 집적 회로(96)는, 적어도 부분적으로, 하나 이상의 안테나 증폭기 유닛들(102)을 형성하고, 안테나 라우팅 회로부(100)를 형성하고, 하나 이상의 안테나 증폭기 유닛들(102)을 안테나 라우팅 회로부(100)에 커플링함으로써 구현될 수 있다.
추가적으로 또는 대안적으로, 하나 이상의 집적 회로 디바이스들을 구현하는 것은 원격 프론트 엔드 집적 회로(98)가 원격 헤드(78) 내에 포함되도록 구현하는 것을 포함할 수 있다(프로세스 블록(156)). 전술된 바와 같이, 일부 실시예들에서, 원격 프론트 엔드 집적 회로(98)는 원격 프론트 엔드 라우팅 회로부(106) 및 하나 이상의 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛들(104)을 포함할 수 있다. 따라서, 그러한 실시예들에서, 안테나 집적 회로(96)는, 적어도 부분적으로, 하나 이상의 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛들(104)을 형성하고, 원격 프론트 엔드 라우팅 회로부(106)를 형성하고, 하나 이상의 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛들(104)을 원격 프론트 엔드 라우팅 회로부(106)에 커플링함으로써 구현될 수 있다.
더 구체적으로, 일부 실시예들에서, 원격 프론트 엔드 집적 회로(98)는 반도체 재료로 형성되는 기판을 포함할 수 있다. 예를 들어, 기판은 갈륨 비화물(GaA) 및/또는 갈륨 질화물(GaN)을 사용하여 형성될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 기판은 적어도 부분적으로 실리콘을 사용하여 형성될 수 있다. 증폭기 성능을 개선하는 것을 용이하게 하기 위해(예컨대, 선형성을 개선하고/하거나 전력 소비를 감소시키기 위해), 일부 실시예들에서, 하나 이상의 수동(예컨대, 유전체 또는 절연) 층들이 기판 내에, 예를 들어 실리콘의 얇은 상부(예컨대, 상단) 층 아래에 임베드될 수 있다. 예시적인 예로서, 제1(예컨대, 상단) 수동 층은 실리콘 산화물 또는 사파이어로 형성될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 제2(예컨대, 저부) 수동 층은, 예를 들어 폴리실리콘으로 형성된 트랩-리치(trap-rich) 층일 수 있다.
기판이 형성된 후에, 원격 프론트 엔드 라우팅 회로부(106)는 기판 상에 재료를 침착시키고/시키거나 기판 상에 침착된 재료를 선택적으로 제거함(예컨대, 에칭시킴)으로써 형성될 수 있다. 추가적으로, 하나 이상의 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛들(104)을 구현하는 데 사용될 원격 프론트 엔드 증폭기 회로부는, 기판 상에 재료를 침착시키고/시키거나 기판 상에 침착된 재료를 선택적으로 제거함(예컨대, 에칭시킴)으로써 형성될 수 있다. 증폭기 성능을 개선하는 것을 용이하게 하기 위해, 일부 실시예들에서, 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛들(104) 중 하나 이상의 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛들은 갈륨 비화물(GaA) 전력 증폭기 또는 갈륨 질화물(GaN) 전력 증폭기로서 구현될 수 있다.
원격 프론트 엔드 라우팅 회로부(106) 및 하나 이상의 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛들(104)은, 예를 들어 기판 상에 형성(예컨대, 에칭)된 전도성 트레이스들을 통해 전기적으로 접속될 수 있다. 일부 실시예들에서, 원격 프론트 엔드 집적 회로(98)를 구현하는 것은, 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛들(104)과 원격 프론트 엔드 라우팅 회로부(106) 사이에 위상 시프트 회로부(52)를 커플링하는 것을 추가적으로 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 원격 프론트 엔드 집적 회로(98)를 구현하는 것은, 예를 들어, 안테나들(34)에 더 가까이에서 출력(예컨대, 송신) 전력을 결정하는 것 및 이에 따라, 그를 제어하는 것을 용이하게 하기 위해 전력 센서(112) 및 양방향 커플러(73)를 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛들(104) 중 하나 이상의 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛에 접속시키는 것을 포함할 수 있다. 이러한 방식으로, 원격 프론트 엔드 집적 회로(98)는, 예를 들어 안테나 집적 회로(96)와는 별개인 집적 회로 디바이스로서 구현될 수 있다.
다시 말하면, 일부 실시예들에서, 원격 헤드(78) 내에 포함될 라우팅 회로부(50) 및/또는 증폭기 유닛들(48)은 다수의 별개의(예컨대, 분리된 그리고/또는 상이한) 집적 회로 디바이스들(예컨대, 안테나 집적 회로(96) 및 원격 프론트 엔드 집적 회로(98))을 통해 구현될 수 있다. 예를 들어, 원격 헤드(78)에 의해 수행될 라우팅 기능들은 안테나 집적 회로(96) 내에 구현된 안테나 라우팅 회로부(100)와 원격 프론트 엔드 집적 회로(98) 내에 구현된 원격 프론트 엔드 라우팅 회로부(106) 사이에서 분할될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 원격 헤드(78)에 의해 수행될 증폭 기능들은 안테나 집적 회로(96) 내에 구현된 하나 이상의 안테나 증폭기 유닛들(102)과 원격 프론트 엔드 집적 회로(98) 내에 구현된 하나 이상의 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛들(104) 사이에서 분할될 수 있다.
전술된 바와 같이, 이러한 방식으로 원격 헤드(78)를 구현하는 것은 안테나 집적 회로(96) 및 원격 프론트 엔드 집적 회로(98)가, 적어도 일부 경우들에 있어서 다양한 트레이드오프들을 제공하는 상이한 반도체 제조 기법들을 적어도 부분적으로 사용하여 구현(예컨대, 제조)될 수 있게 할 수 있다. 예를 들어, 구현 관련 비용을 감소시키는 것을 용이하게 하기 위해, 안테나 집적 회로(96)는 벌크 CMOS 제조 기법들을 사용하여 구현될 수 있다. 추가적으로, 통신 신뢰성을 개선하는 것을 용이하게 하기 위해, 원격 프론트 엔드 집적 회로(98)는 무선 주파수(RF) 실리콘-온-인슐레이터(SOI) 제조 기법, 갈륨 비화물(GaAs) 제조 기법, 실리콘 게르마늄(SiGe) BiCMOS 제조 기법, 갈륨 질화물(GaN) 제조 기법, 다른 임베디드 수동 제조 기법, 표면 실장형 기술(SMD) 기법, 또는 이들의 임의의 조합과 같은 상이한 반도체 제조 기법을 적어도 부분적으로 사용하여 구현될 수 있다.
원격 헤드(78)를 구현하기 위해, 안테나 집적 회로(96) 및/또는 원격 프론트 엔드 집적 회로(98)와 같은 하나 이상의 집적 회로 디바이스들은 안테나 회로 보드에, 예를 들어, 하나 이상의 안테나들(34)이 구현되는(예컨대, 저부) 표면 반대편의 (예컨대, 상단) 표면 상에 커플링될 수 있다(프로세스 블록(158)). 일부 실시예들에서, 원격 헤드(78)를 구현하는 것은, 예를 들어 원격 헤드(78)가 (예컨대, 메인) 논리 보드(94), 드라이버 집적 회로(76), 송수신기 집적 회로(74), 다른 원격 헤드(78), 외부(예컨대, 독립형) 안테나(34), 또는 이들의 임의의 조합과 통신할 수 있게 하기 위한 하나 이상의 단자들을 형성하는 것을 추가적으로 포함할 수 있다. 게다가, 전술된 바와 같이, 일부 실시예들에서, 원격 헤드(78) 내에 포함될 하나 이상의 집적 회로 디바이스들은, 예를 들어, 구현 유연성을 개선하고/하거나 구현 관련 비용을 감소시키는 것을 용이하게 하기 위해 시스템-인-패키지(SiP) 내에 구현될 수 있다. 다시 말하면, 일부 실시예들에서, 원격 헤드(78) 내에 포함될 안테나 집적 회로(96) 및/또는 원격 프론트 엔드 집적 회로(98)는 적어도 부분적으로 시스템-인-패키지 내에 구현될 수 있다.
설명을 돕기 위해, 원격 헤드 시스템-인-패키지(SiP)(160)를 포함하는 원격 헤드(78)의 일례가 도 15에 도시되어 있다. 도시된 예에서와 같이, 원격 헤드 시스템-인-패키지(160)는 인쇄 회로 보드(PCB)와 같은 SiP 회로 보드(162)를 포함할 수 있는데, 이때 하나 이상의 (예컨대, 전도성 및/또는 절연) 층들(164), 제1(예컨대, 저부) 표면 상에 형성된 하나 이상의 핀들(166)(예컨대, 단자들), 및 하나 이상의 패드들(168)(예컨대, 단자들)이 제2(예컨대, 반대편 또는 상단) 표면 상에 형성된다. 추가적으로, 도시된 예에서와 같이, 안테나 집적 회로(96) 및/또는 원격 프론트 엔드 집적 회로(98)와 같은 하나 이상의 집적 회로 디바이스들(예컨대, 칩들 또는 다이들)이 SiP 회로 보드(162)의 제2 표면 상에 형성된 패드들(168)에 커플링될 수 있다.
일부 실시예들에서, 하나 이상의 전도성 트레이스들은 SiP 회로 보드(162)의 전도성(예컨대, 금속) 층(164) 상에 형성될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 하나 이상의 전도성 비아들이 SiP 회로 보드(162)의 절연(예컨대, 반도체 또는 실리콘) 층(164)을 통과하여 형성될 수 있다. 다시 말하면, 일부 실시예들에서, 안테나 집적 회로(96) 및/또는 원격 프론트 엔드 집적 회로(98)는 SiP 회로 보드(162)의 하나 이상의 전도성 층들(164) 상에 형성된 전도성 트레이스들 및/또는 SiP 회로 보드(162)의 하나 이상의 절연 층들(164)을 통과하여 형성된 전도성 비아들을 통해 핀들(166)에 통신가능하게 커플링될 수 있다.
SiP 회로 보드(162)와 유사하게, 도시된 예에서와 같이, 안테나 회로 보드(170)는 하나 이상의 (예컨대, 전도성 및/또는 절연) 층들(172)을 포함할 수 있다. 다시 말하면, 일부 실시예들에서, SiP 회로 보드(162)는 제1 PCB일 수 있고, 안테나 회로 보드(170)는 제2(예컨대, 분리된 및/또는 별개의) PCB일 수 있다. 추가적으로, 도시된 예에서와 같이, 다수의 안테나들(34)이 안테나 회로 보드(170)의 제1(예컨대, 저부) 표면 상에 구현될 수 있고, 하나 이상의 패드들(174)(예컨대, 단자들)이 안테나 회로 보드(170)의 제2(예컨대, 반대편 또는 상단) 표면 상에 형성될 수 있다.
더욱이, 도시된 예에서와 같이, 하나 이상의 외부 단자들(176)이 안테나 회로 보드(170) 상의 하나 이상의 패드들(174)을 통해 원격 헤드(78)에 커플링될 수 있다. 일부 실시예들에서, 외부 단자(176)는 원격 헤드(78)가 원격 헤드(78) 외부의 하나 이상의 컴포넌트들, 예를 들어 (예컨대, 메인) 논리 보드(94), 드라이버 집적 회로(76), 송수신기 집적 회로(74), 다른 원격 헤드(78), 외부(예컨대, 독립형) 안테나(34), 또는 이들의 임의의 조합과 통신할 수 있게 하도록 구현되고/되거나 동작될 수 있다. 예를 들어, 외부 단자(176)는 동축 케이블 단자 및/또는 솔더 패드를 포함할 수 있다.
게다가, 도시된 예에서와 같이, 원격 헤드 시스템-인-패키지(160)는 그의 SiP 회로 보드(162) 상의 하나 이상의 핀들(166)을 통해 안테나 회로 보드(170) 상의 패드들(174) 중 하나 이상의 패드들에 커플링될 수 있다. SiP 회로 보드(162)와 유사하게, 일부 실시예들에서, 하나 이상의 전도성 트레이스들은 안테나 회로 보드(170)의 전도성(예컨대, 금속) 층(172) 상에 형성될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 하나 이상의 전도성 비아들이 안테나 회로 보드(170)의 절연(예컨대, 반도체 또는 실리콘) 층(172)을 통과하여 형성될 수 있다. 다시 말하면, 일부 실시예들에서, 원격 헤드 시스템-인-패키지(160), 및 이에 따른, 그 내부에 구현된 하나 이상의 집적 회로 디바이스들은 안테나 회로 보드(170)의 하나 이상의 전도성 층들(172) 상에 형성된 전도성 트레이스들 및/또는 안테나 회로 보드(170)의 하나 이상의 절연 층들(172)을 통과하여 형성된 전도성 비아들을 통해 하나 이상의 안테나들(34)에 통신가능하게 커플링될 수 있다.
전술된 바와 같이, 전기 전도성 재료 상에 입사하는 전자기파들(예컨대, 간섭)은 내부에 전류를 유도할 수 있으며, 이는 적어도 일부 경우들에 있어서, 예를 들어 전기 신호를 왜곡시킴으로써, 동시 통신된 전기 신호에 잡음을 도입할 수 있다. 외부 전자기 간섭의 가능성 및/또는 크기를 감소시키는 것을 용이하게 하기 위해, 도시된 예에서와 같이, 원격 헤드 시스템-인-패키지(160)는 그 내부에 구현된 전기 전도성 재료, 예컨대 SiP 회로 보드(162)의 전도성 층(164) 상에 형성된 전도성 트레이스, SiP 회로 보드(162)의 절연 층을 통과하여 형성된 전도성 비아, SiP 회로 보드(162)에 커플링된 안테나 집적 회로(96), SiP 회로 보드(162)에 커플링된 원격 프론트 엔드 집적 회로(98), 또는 이들의 임의의 조합에 전자기 간섭이 도달하는 것을 차단하도록 구현된, 전자기 차폐 통과 같은 전자기 차폐부(175)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자기 차폐부(175)는 원격 헤드 시스템-인-패키지(160) 내에 포함된, 안테나 집적 회로(96) 및/또는 원격 프론트 엔드 집적 회로(98)와 같은, SiP 보드(162) 및 하나 이상의 집적 회로 디바이스들을 봉입할 수 있다.
사실상, 일부 실시예들에서, 자신의 전자기 차폐부(175)를 구비한 원격 헤드 시스템-인-패키지(160)를 구현하는 것은, 예를 들어 원격 헤드(78)의 물리적 풋프린트(예컨대, 크기)의 감소를 가능하게 함으로써, 원격 헤드(78)의 구현 관련 비용을 감소시키는 것을 용이하게 할 수 있다. 특히, 전술된 바와 같이, 전자기 차폐부(175)는 원격 헤드 시스템-인-패키지(160) 내에 포함되어, 그 내부에 구현된 전기 전도성 재료에 전자기 간섭이 도달하는 것을 차단할 수 있다. 따라서, 적어도 일부 경우들에 있어서, 자신의 전자기 차폐부(175)를 구비한 원격 헤드 시스템-인-패키지(160)를 구현하는 것은, 전체적으로 안테나 회로 보드(170) 및/또는 원격 헤드(78) 둘레에 추가적인 그리고/또는 분리된 전자기 차폐부를 구현하는 것을 배제할 수 있다. 다시 말하면, 적어도 일부 경우들에 있어서, 자신의 전자기 차폐물(175)을 구비한 원격 헤드 시스템-인-패키지(160)를 구현하는 것은 원격 헤드(78) 내에 구현된 전자기 차폐부의 수 및/또는 총 면적을 감소시키는 것을 가능하게 할 수 있다.
그러나, 도시된 예는 단지, 예시하려는 것이고 제한하려는 것이 아니라는 것이 이해되어야 한다. 특히, 다른 실시예들에서, 원격 헤드 시스템-인-패키지(160)는, 예를 들어 원격 헤드(78)가 전체적으로 원격 헤드(78)를 둘러싸는 전자기 차폐부(175)로 구현될 때, 그 자신의 전자기 차폐부(175)를 포함하지 않을 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 안테나 집적 회로(96) 및/또는 원격 프론트 엔드 집적 회로(98)는 원격 헤드 시스템-인-패키지(160) 외부에 구현될 수 있다. 예를 들어, 원격 프론트 엔드 집적 회로(98)는 대신에, 원격 헤드(78)의 안테나 회로 보드(170)에 직접 커플링될 수 있다. 더욱이, 일부 실시예들에서, 외부 단자(176)는, 예를 들어 안테나 회로 보드(170) 대신에, 원격 헤드 시스템-인-패키지(160)에 직접 커플링될 수 있다.
구현 관련 비용의 감소를 용이하게 하는 것에 더하여, 일부 실시예들에서, 원격 헤드(78)의 하나 이상의 집적 회로 디바이스들을 시스템-인-패키지(SiP) 내에 구현하는 것은 배치(예컨대, 구현) 유연성을 개선하는 것을 용이하게 할 수 있다. 특히, 전술된 바와 같이, 적어도 일부 경우들에 있어서, 상이한 무선 주파수 시스템들(12)은, 예를 들어 상이한 크기 및/또는 폼 팩터 제약들로 인한 상이한 안테나 구성들을 활용할 수 있다. 예시적인 예로서, 더 큰 전자 디바이스(10)는 그의 하우징 내에 더 많은 이용가능한 공간을 가질 수 있고, 따라서, 그의 무선 주파수 시스템(12)은, 예를 들어 무선 (예컨대, 셀룰러) 커버리지 및/또는 통신 신뢰성을 개선하는 것을 용이하게 하기 위해, 더 작은 전자 디바이스(10)에 비해 더 많은 안테나들(34)을 포함할 수 있다.
추가적으로, 전술된 바와 같이, 무선 주파수 시스템(12) 내에 포함될 안테나(34)가 원격 헤드(78) 내에 구현되고/되거나 그에 커플링될 수 있다. 사실상, 일부 실시예들에서, 동일한 무선 주파수 시스템(12) 내의 원격 헤드들(78)은 상이한 안테나 구성들을 채용할 수 있다. 예를 들어, 제1 원격 헤드(78A)는 4개의 안테나들(34)을 포함할 수 있는 한편, 상이한 원격 헤드(78)는 2개의 안테나들(34)을 포함한다. 그럼에도 불구하고, 일부 실시예들에서, 상이한 안테나 구성들을 지원하는 데 활용되는 원격 헤드들(78)이 공통 회로부 특징부들을 포함할 수 있다. 구현 유연성을 개선하는 것을 용이하게 하기 위해, 일부 실시예들에서, 공통 회로부 특징부들 중 하나 이상의 공통 회로부 특징부들은 원격 헤드 시스템-인-패키지(160) 내에 구현되어, 이에 의해, 동일한 시스템-인-패키지 설계가 상이한 안테나 구성들을 지원하도록 구현되고/되거나 동작되는 원격 헤드들(78)에서 사용될 수 있게 할 수 있다.
설명을 돕기 위해, 상이한 안테나 구성들을 지원하도록 구현된 원격 헤드(78)의 예들이 도 16 내지 도 18에 도시되어 있다. 도시된 예에서와 같이, 원격 헤드(78)는 외부 단자(176) 및 외부 단자(176)에 커플링된 안테나 집적 회로(96)를 포함할 수 있다. 추가적으로, 도시된 예들에서와 같이, 원격 헤드(78)는 다수의 안테나들(34A)을 포함할 수 있다.
특히, 도 16의 원격 헤드(78)는 그의 안테나 집적 회로(96)에 커플링된 다수의(예컨대, 2개, 3개, 4개, 또는 그 초과의) 안테나들(34) - 적어도 제1 안테나(34A) 및 제N 안테나(34N)를 포함함 - 을 포함한다. 전술된 바와 같이, 일부 실시예들에서, 안테나 집적 회로(96)는 하나 이상의 안테나 증폭기 유닛들(102)을 포함할 수 있다. 따라서, 그러한 실시예들에서, 안테나 집적 회로(96) 내의 하나 이상의 안테나 증폭기 유닛들(102)은 다수의 안테나들(34) 각각과 통신되는 아날로그 전기 신호들을 증폭시키도록 구현되고/되거나 동작될 수 있다. 그러나, 전술된 바와 같이, 안테나 집적 회로(96)를 구현하는 데 사용되는 반도체 제조 기법에 적어도 부분적으로 기인하여, 일부 실시예들에서, 안테나 집적 회로(96)에 의해 적용되는 이득(예컨대, 증폭), 및 이에 따른, 안테나들(34)로부터의 출력(예컨대, 송신) 전력이 제한될 수 있다.
반도체 제조 기법들 사이의 트레이드오프들을 레버리징하는 것을 용이하게 하기 위해, 도 17의 원격 헤드(78)는 그의 안테나 집적 회로(96) 및 2개의 안테나들(34) - 즉, 제1 안테나(34A) 및 제2 안테나(34B) - 에 더하여, 원격 프론트 엔드 집적 회로(98)를 포함한다. 특히, 도시된 바와 같이, 제1 안테나(34A) 및 제2 안테나(34B) 각각은, 예를 들어 안테나 집적 회로(96)에 직접 커플링되는 대신에, 원격 프론트 엔드 집적 회로(98)에 커플링된다. 전술된 바와 같이, 일부 실시예들에서, 원격 프론트 엔드 집적 회로(98)는 하나 이상의 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛들(104)을 포함할 수 있다. 따라서, 그러한 실시예들에서, 원격 프론트 엔드 집적 회로(98) 내의 하나 이상의 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛들(104)은 제1 안테나(34A) 및/또는 제2 안테나(34B)와 통신되는 아날로그 전기 신호들을 증폭시키도록 구현되고/되거나 동작될 수 있다.
안테나들(34)의 수를 증가시키는 것을 용이하게 하기 위해, 도 18의 원격 헤드는, 그의 안테나 집적 회로(96) 및 4개의 안테나들(34) - 즉, 제1 안테나(34A), 제2 안테나(34B), 제3 안테나(34C), 및 제4 안테나(34D) - 에 더하여, 2개의 원격 프론트 엔드 집적 회로들(98) - 즉, 제1 원격 프론트 엔드 집적 회로(98A) 및 제2 원격 프론트 엔드 집적 회로(98B) - 을 포함한다. 특히, 도시된 바와 같이, 제1 안테나(34A) 및 제2 안테나(34B) 각각은 제1 원격 프론트 엔드 집적 회로(98)에 커플링된다. 추가적으로, 도시된 바와 같이, 제3 안테나(34C) 및 제4 안테나(34D) 각각은 제2 원격 프론트 엔드 집적 회로(98B)에 커플링된다.
전술된 바와 같이, 일부 실시예들에서, 원격 프론트 엔드 집적 회로(98)는 하나 이상의 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛들(104)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 그러한 실시예들에서, 제1 원격 프론트 엔드 집적 회로(98A)는 제1 하나 이상의 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛들(104)을 포함할 수 있고, 제2 원격 프론트 엔드 집적 회로(98B)는 제2 하나 이상의 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛들(104)을 포함할 수 있다. 다시 말하면, 그러한 실시예들에서, 제1 원격 프론트 엔드 집적 회로(98A) 내의 제1 하나 이상의 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛들(104)은 제1 안테나(34A) 및/또는 제2 안테나(34B)와 통신되는 아날로그 전기 신호들을 증폭시키도록 구현되고/되거나 동작될 수 있다. 추가적으로, 제2 원격 프론트 엔드 집적 회로(98B) 내의 제2 하나 이상의 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛들(104)은 제3 안테나(34C) 및/또는 제4 안테나(34D)와 통신되는 아날로그 전기 신호들을 증폭시키도록 구현되고/되거나 동작될 수 있다.
더욱이, 전술된 바와 같이, 원격 헤드(78)의 외부 단자(176)는 원격 헤드(78)가 원격 헤드(78) 외부의 하나 이상의 컴포넌트들과 통신할 수 있게 하도록 구현되고/되거나 동작될 수 있다. 예를 들어, 외부 단자(176)는, 원격 헤드(78)가 무선 주파수 시스템(12)의 (예컨대, 메인) 논리 보드(94) 상의 드라이버 집적 회로(76) 및/또는 송수신기 집적 회로(74)와 통신할 수 있게 하여, 이에 의해, 무선 주파수 시스템(12), 및 이에 따른, 무선 주파수 시스템(12)이 배치되는 전자 디바이스(10)가 원격 헤드(78)의 하나 이상의 안테나들(34)을 통해 다른 전자 디바이스(10) 및/또는 무선 네트워크와 무선으로 통신할 수 있게 하도록 구현되고/되거나 동작될 수 있다. 전술된 바와 같이, 무선 주파수 시스템(12) 내의 원격 헤드(78)의 외부 단자(176)는, 추가적으로 또는 대안적으로, 원격 헤드(78)가 원격 헤드(78) 외부의, 예를 들어 다른 원격 헤드(78) 내에 그리고/또는 독립형 안테나들(34)로서 구현된, 무선 주파수 시스템(12) 내의 하나 이상의 안테나들(34)과 통신할 수 있게 하도록 구현되고/되거나 동작될 수 있다.
설명을 돕기 위해, 독립형 안테나들(178)을 포함하는 안테나 구성을 지원하도록 구현된 원격 헤드(78)의 일례가 도 19에 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 원격 헤드(78)는 제1 외부 단자(176A), 제2 외부 단자(176B), 제1 외부 단자(176A)에 커플링된 안테나 집적 회로(96), 4개의 안테나들(34) - 즉, 안테나 집적 회로(96)에 커플링된 제1 안테나(34A), 제2 안테나(34B), 제3 안테나(34C), 및 제4 안테나(34D) -, 및 안테나 집적 회로(96)와 제2 외부 단자(176B) 사이에 커플링된 원격 프론트 엔드 집적 회로(98)를 포함한다. 일부 실시예들에서, 제1 외부 단자(176A)는 원격 헤드(78)가 무선 주파수 시스템(12)의 (예컨대, 메인) 논리 보드(94) 상의 드라이버 집적 회로(76) 및/또는 송수신기 집적 회로(74)와 통신할 수 있게 하도록 구현되고/되거나 동작될 수 있다.
한편, 도시된 바와 같이, 제2 외부 단자(176B)는 다수의 독립형 안테나들(178)에 커플링되며, 이들은 적어도 제1 독립형 안테나(178A) 및 제N 독립형 안테나(178N)를 포함한다. 이와 같이, 일부 실시예들에서, 독립형 안테나들(34)과 논리 보드(94) 사이에서 통신되는 아날로그 전기 신호들이 원격 헤드(78)를 통해 라우팅될 수 있다. 예를 들어, 원격 프론트 엔드 집적 회로(98) 내의 하나 이상의 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛들(104)은 독립형 안테나들(178)과 통신되는 아날로그 전기 신호들을 증폭시키도록 구현되고/되거나 동작될 수 있다. 한편, 안테나 집적 회로(96) 내의 하나 이상의 안테나 증폭기 유닛들(102)은 원격 헤드(78) 내에 구현된(예컨대, 그 내부의) 4개의 안테나들(178)과 통신되는 아날로그 전기 신호들을 증폭시키도록 구현되고/되거나 동작될 수 있다.
그의 안테나 집적 회로(96) 및 그의 원격 프론트 엔드 집적 회로(98)를 구현하는 데 사용되는 반도체 제조 기법들로부터 비롯된 트레이드오프들에 적어도 부분적으로 기인하여, 일부 실시예들에서, 이러한 방식으로 원격 헤드(78)를 구현하는 것은 그 자신의 안테나들(34)에 비해 그에 커플링된 독립형 안테나(178)로부터 더 높은 출력 전력을 가능하게 할 수 있다. 전술된 바와 같이, 일부 실시예들에서, 원격 헤드(78)의 외부 단자(176)는 추가적으로 또는 대안적으로, 원격 헤드(78)가 다른 원격 헤드(78) 내에 구현된 하나 이상의 안테나들(34)과 통신할 수 있게 하도록 구현될 수 있다. 다시 말하면, 일부 실시예들에서, 원격 헤드(78)는 무선 주파수 시스템(12) 내의 상이한 원격 헤드(78)의 안테나(34)를 통한 무선 통신(예컨대, 송신 및/또는 수신)을 용이하게 하도록 구현되고/되거나 동작될 수 있다.
설명을 돕기 위해, 상이한 안테나 구성들을 지원하도록 구현된 제1 원격 헤드(78A) 및 제2 원격 헤드(78B)의 예들이 도 20 내지 도 22에 도시되어 있다. 도시된 예들에서와 같이, 제1 원격 헤드(78A)는 제1 외부 단자(176A), 제2 외부 단자(176B), 안테나 집적 회로(96)(예컨대, 제1 안테나 집적 회로(96A)), 및 4개의 안테나들(34) - 즉, 제1 안테나(34A), 제2 안테나(34B), 제3 안테나(34C), 및 제4 안테나(34D) - 을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 제1 외부 단자(176A)는 제1 원격 헤드(78)가 무선 주파수 시스템(12)의 (예컨대, 메인) 논리 보드(94) 상에 구현된 드라이버 집적 회로(76) 및/또는 송수신기 집적 회로(74)와 통신할 수 있게 하도록 구현되고/되거나 동작될 수 있다.
추가적으로, 도시된 예들에서와 같이, 제2 원격 헤드(78B)는 제3 외부 단자(176), 원격 프론트 엔드 집적 회로(98)(예컨대, 제3 원격 프론트 엔드 집적 회로(98C)), 및 원격 프론트 엔드 집적 회로(98)에 커플링된 2개의 안테나들 - 즉, 제5 안테나(34E) 및 제6 안테나(34F) - 을 포함할 수 있다. 다시 말하면, 일부 실시예들에서, 제2 원격 헤드(78B)의 원격 프론트 엔드 집적 회로(98) 내의 하나 이상의 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛들(104)은 제5 안테나(34E) 및/또는 제6 안테나(34F)와 통신되는 아날로그 전기 신호들을 증폭시키도록 구현되고/되거나 동작될 수 있다. 더욱이, 도시된 예들에서와 같이, 제2 원격 헤드(78B)는 제1 원격 헤드(78A)의 제2 외부 단자(176B)와 제2 원격 헤드(78B)의 제3 외부 단자(176C) 사이에 커플링된 하나 이상의 전기 커넥터들(92)(예컨대, 플렉스 케이블들)을 통해 제1 원격 헤드(78A)에 접속될 수 있다. 이와 같이, 일부 실시예들에서, 제2 원격 헤드(78B)와 논리 보드(94) 사이에서 통신되는 아날로그 전기 신호들이 제1 원격 헤드(78A)를 통해 라우팅될 수 있다.
도 20에 도시된 예에서와 같이, 제1 원격 헤드(78A)는, 제1 안테나(34A) 및 제2 안테나(34B)에 커플링되는 제1 원격 프론트 엔드 집적 회로(98A), 및 제3 안테나(34C) 및 제4 안테나(34D)에 커플링되는 제2 원격 프론트 엔드 집적 회로(98B)를 추가적으로 포함할 수 있다. 이와 같이, 일부 실시예들에서, 제1 원격 프론트 엔드 집적 회로(98A) 내의 제1 하나 이상의 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛들(104)은 제1 안테나(34A) 및/또는 제2 안테나(34B)와 통신되는 아날로그 전기 신호들을 증폭시키도록 구현되고/되거나 동작될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 제2 원격 프론트 엔드 집적 회로(98B) 내의 제2 하나 이상의 원격 프론트 엔드 증폭기 유닛들(104)은 제3 안테나(34C) 및/또는 제4 안테나(34D)와 통신되는 아날로그 전기 신호들을 증폭시키도록 구현되고/되거나 동작될 수 있다.
일부 실시예들에서, 무선 주파수 시스템(12) 내의 상이한 원격 헤드들(78)은, 예를 들어, 원격 헤드들(78)에 의해 그리고/또는 원격 헤드들(78)이 상이한 수의 안테나들(34)을 포함하는 것에 기인하여 겪게 되는 상이한 전파 손실들을 극복하는 것을 용이하게 하기 위해, 상이한 출력 전력들을 생성하도록 구현되고/되거나 동작될 수 있다. 다시 말하면, 일부 실시예들에서, 제1 원격 헤드(78A) 및 제2 원격 헤드(78B)는 제1 원격 헤드(78A)의 안테나들(34)에 비해 제2 원격 헤드(78B)의 안테나들(34)로부터의 더 높은 출력 전력들을 가능하게 하도록 구현되고/되거나 동작될 수 있다. 그러한 실시예들에서, 도 21 및 도 22에 도시된 예들에서와 같이, 제1 원격 헤드(78A)의 안테나들(34)은, 예를 들어 원격 프론트 엔드 집적 회로(98) 대신에, 제1 원격 헤드(78A)의 안테나 집적 회로(96)(예컨대, 제1 안테나 집적 회로(96A))에 접속될 수 있다. 다시 말하면, 그러한 실시예들에서, 제1 원격 헤드(78A) 내의 안테나 집적 회로(96)는 제1 안테나(34A), 제2 안테나(34B), 제3 안테나(34C), 및/또는 제4 안테나(34D)와 통신되는 아날로그 전기 신호들을 증폭시키도록 구현되고/되거나 동작될 수 있다. 사실상, 도 21 및 도 22에 도시된 예들에서와 같이, 이러한 방식으로 제1 원격 헤드(78A)를 구현하는 것은 제1 원격 헤드(78A) 내의 원격 프론트 엔드 집적 회로(98)를 구현하는 것을 배제할 수 있는데, 이는 적어도 일부 경우들에 있어서, 물리적 풋프린트 및/또는 컴포넌트 카운트와 같은 구현 관련 비용을 감소시키는 것을 용이하게 할 수 있다.
게다가, 도시된 예들에서와 같이, 제1 원격 헤드(78A)의 안테나 집적 회로(96)(예컨대, 제1 안테나 집적 회로(96A))는, 논리 보드(94)에 커플링될 수 있는 제1 외부 단자(176A)와 제1 원격 헤드(78A)의 제2 외부 단자(176B) 사이에 커플링될 수 있다. 추가적으로, 도 20 및 도 21에 도시된 예들에서와 같이, 제2 원격 헤드(78B)는, 제1 원격 헤드(78A)의 제2 외부 단자(176B)에 커플링될 수 있는 제3 외부 단자(176C)와 제2 원격 헤드(78B)의 원격 프론트 엔드 집적 회로(98)(예컨대, 제3 원격 프론트 엔드 집적 회로(98C)) 사이에 커플링된 제2 안테나 집적 회로(96B)를 추가적으로 포함할 수 있다. 전술된 바와 같이, 일부 실시예들에서, 제2 원격 헤드(78B)와 논리 보드(94) 사이에서 통신되는 아날로그 전기 신호들이 제1 원격 헤드(78A)를 통해 라우팅될 수 있다. 다시 말하면, 그러한 실시예들에서, 제2 원격 헤드(78B)의 안테나들(34)과 논리 보드(94) 사이에서 통신되는 아날로그 전기 신호들은 제1 원격 헤드(78A)의 제1 안테나 집적 회로(96A) 및 제2 원격 헤드(78B)의 제2 안테나 집적 회로(96B)를 통해 라우팅될 수 있다.
사실상, 일부 실시예들에서, 제1 원격 헤드(78A) 내의 제1 안테나 집적 회로(96A)의 동작은, 예를 들어, 제1 안테나 집적 회로(96A) 내의 제1 필터(68)가 제2 안테나 집적 회로(96B) 내의 제2 필터(68)와 동일한 주파수 대역을 타깃으로 한 것에 기인하여 제2 원격 헤드(78B) 내의 제2 안테나 집적 회로(96B)의 동작을 배제할 수 있다. 그러한 실시예들에서, 도 22에 도시된 예에서와 같이, 제2 원격 헤드(78B) 내의 추가적인 안테나 집적 회로(96)의 구현이 배제될 수 있는데, 이는 적어도 일부 경우들에 있어서, 물리적 풋프린트 및/또는 컴포넌트 카운트와 같은 구현 관련 비용을 감소시키는 것을 용이하게 할 수 있다. 대신에, 도시된 예에서와 같이, 제2 원격 헤드(78B)의 원격 프론트 엔드 집적 회로(98)는, 예를 들어 안테나 집적 회로(96) 대신에, 제3 외부 단자(176C)에 접속될 수 있다.
그럼에도 불구하고, 상기 예들에 의해 예시된 바와 같이, 상이한 안테나 구성들을 지원하도록 구현된 원격 헤드들(78)은 공통 회로부 특징부들을 포함할 수 있다. 배치(예컨대, 구현) 유연성을 개선하는 것을 용이하게 하기 위해, 일부 실시예들에서, 공통 회로부 특징부들 중 하나 이상의 공통 회로부 특징부들은 원격 헤드 시스템-인-패키지(160) 내에 구현될 수 있다. 예를 들어, 제1 설계에 따라 구현된 원격 헤드 시스템-인-패키지들(160) 각각은 안테나 집적 회로(96)를 포함할 수 있다. 이와 같이, 일부 실시예들에서, 제1 설계를 사용하여 구현된 원격 헤드 시스템-인-패키지들(160)의 예들이 도 16의 원격 헤드(78), 도 19의 원격 헤드(78), 도 21의 제1 원격 헤드(78A), 또는 도 22의 제1 원격 헤드(78A), 또는 이들의 임의의 조합에 포함(예컨대, 배치)될 수 있다.
추가의 설명을 돕기 위해, 제2(예컨대, 상이한) 설계에 따라 구현된 원격 헤드 시스템-인-패키지들(160) 각각은 안테나 집적 회로(96) 및 원격 프론트 엔드 집적 회로(98)를 포함할 수 있다. 이와 같이, 일부 실시예들에서, 제2 설계를 사용하여 구현된 원격 헤드 시스템-인-패키지(160)의 예들이 도 17의 원격 헤드(78), 도 20의 제2 원격 헤드(78B), 도 21의 제2 원격 헤드(78B), 또는 이들의 임의의 조합에 포함될 수 있다. 예를 들어, 제2 설계를 사용하여 구현된 제1 예가 도 17의 원격 헤드(78)에 포함될 수 있고/있거나, 제2 설계를 사용하여 구현된 제2 예가 도 20의 제2 원격 헤드(78B)에 포함될 수 있고/있거나, 제2 설계를 사용하여 구현된 제3 예가 도 21의 제2 원격 헤드(78B)에 포함될 수 있다.
사실상, 일부 실시예들에서, 안테나 집적 회로(96) 및 원격 프론트 엔드 집적 회로(98)를 포함하는 원격 헤드 시스템-인-패키지(160)가 다수의 원격 프론트 엔드 집적 회로들(98)을 포함하는 원격 헤드(78)에서 사용될 수 있다. 예를 들어, 추가적인 원격 프론트 엔드 집적 회로(98)와 함께 제2 설계를 사용하여 구현된 원격 헤드 시스템-인-패키지(160)의 예들이 도 18의 원격 헤드(78) 및/또는 도 20의 제1 원격 헤드(78A) 내에 포함될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 제3 설계에 따라 구현된 원격 헤드 시스템-인-패키지들(160) 각각은 안테나 집적 회로(96) 및 2개의 원격 프론트 엔드 집적 회로들(98)을 포함할 수 있다. 이와 같이, 일부 실시예들에서, 제3 설계를 사용하여 구현된 원격 헤드 시스템-인-패키지(160)의 예들이 도 18의 원격 헤드(78) 및/또는 도 20의 제1 원격 헤드(78A) 내에 포함될 수 있다.
이러한 방식으로, 본 발명에서 기술된 기법들은, 예를 들어, 상이한 안테나 구성들 사이에 공통적인 회로부 특징부들을 포함하는 시스템-인-패키지를 통해, 무선 주파수 시스템들의 구현 유연성 및/또는 구현 관련 비용을 개선하는 것을 용이하게 하여, 이에 의해, 동일한 시스템-인-패키지 설계가 상이한 안테나 구성들에서 원격 헤드들을 구현하는 데 사용될 수 있게 할 수 있다. 게다가, 본 발명에서 기술된 기법들은, 예를 들어 안테나들이 전자 디바이스 내의 다른 위치들에 포지셔닝될 수 있게 하고/하거나 안테나의 출력 전력이 안테나에 더 가까이에서 제어될 수 있게 함으로써 무선 주파수 시스템들의 통신 신뢰성 및/또는 동작 효율을 개선하는 것을 용이하게 할 수 있다. 다시 말하면, 본 발명에 기술된 기법들의 기술적 효과들(예컨대, 이익들 및/또는 이점들)은 무선 주파수 시스템들, 및 이에 따른, 무선 주파수 시스템들이 배치되는 전자 디바이스들의 구현 유연성, 구현 관련 비용, 통신 신뢰성, 및/또는 동작 효율을 개선하는 것을 포함한다.
위에서 설명된 특정 실시예들은 예로서 도시되었으며, 이들 실시예들은 다양한 변경들 및 대안적인 형태들을 받아들일 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 청구항들은 개시된 특정 형태들로 한정되는 것이 아니라, 오히려 본 개시내용의 기술적 사상 및 범주 내에 속하는 모든 변경들, 등가물들, 및 대안들을 커버하도록 의도된다는 것이 추가로 이해되어야 한다.

Claims (25)

  1. 무선 주파수 시스템을 포함하는 전자 디바이스로서, 상기 무선 주파수 시스템은,
    제1 전기 커넥터를 통해 상기 무선 주파수 시스템으로부터 무선으로 송신될 제1 데이터를 나타내는 제1 아날로그 전기 신호를 출력하도록 구성된 논리 보드; 및
    상기 제1 전기 커넥터를 통해 상기 논리 보드에 커플링되는 제1 원격 헤드를 포함하고, 상기 제1 원격 헤드는,
    상기 무선 주파수 시스템으로부터 상기 제1 데이터를 무선으로 송신하는 것을 용이하게 하기 위해 제1 전자기파를 생성하도록 구성된 제1 안테나;
    제1 반도체 제조 기법을 사용하여 구현된 제1 안테나 집적 회로 - 상기 제1 안테나 집적 회로는 상기 제1 전기 커넥터를 통해 수신된 상기 제1 아날로그 전기 신호를 증폭시켜서 상기 제1 데이터를 나타내는 제1 증폭된 아날로그 전기 신호를 생성하도록 구성됨 -; 및
    상기 제1 안테나 집적 회로와 상기 제1 안테나 사이에 커플링된 제1 원격 프론트 엔드 집적 회로를 포함하고,
    상기 제1 원격 프론트 엔드 집적 회로는 상기 제1 반도체 제조 기법과는 상이한 제2 반도체 제조 기법을 사용하여 구현되고;
    상기 제1 원격 프론트 엔드 집적 회로는 상기 제1 안테나의 제1 타깃 출력 전력에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 제1 증폭된 아날로그 전기 신호를 증폭시켜서 상기 제1 데이터를 나타내는 제2 증폭된 아날로그 전기 신호를 생성하도록 구성되는, 전자 디바이스.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 안테나 집적 회로는 상기 제1 아날로그 전기 신호에 제1 이득 값을 충분히 구성되어 상기 제1 증폭된 아날로그 전기 신호를 생성하도록 구성된 제1 전력 증폭기 - 상기 제1 전력 증폭기는 상기 제1 반도체 제조 기법을 사용하여 구현됨 - 를 포함하고;
    상기 제1 원격 프론트 엔드 집적 회로는 상기 제1 증폭된 아날로그 전기 신호에 제2 이득 값을 충분히 구성되어 상기 제2 증폭된 아날로그 전기 신호를 생성하도록 구성된 제2 전력 증폭기 - 상기 제2 전력 증폭기는 상기 제2 반도체 제조 기법을 사용하여 구현됨 - 를 포함하는, 전자 디바이스.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 논리 보드는 제2 전기 커넥터를 통해 상기 무선 주파수 시스템으로부터 무선으로 송신될 제1 데이터를 나타내는 제2 아날로그 전기 신호를 출력하도록 구성되고;
    상기 무선 주파수 시스템은 상기 제2 전기 커넥터를 통해 상기 논리 보드에 커플링되는 제2 원격 헤드를 포함하고, 상기 제2 원격 헤드는,
    상기 무선 주파수 시스템으로부터 상기 제1 데이터를 무선으로 송신하는 것을 용이하게 하기 위해 제2 전자기파를 생성하도록 구성된 제2 안테나;
    제1 반도체 제조 기법을 사용하여 구현된 제2 안테나 집적 회로 - 상기 제2 안테나 집적 회로는 상기 제2 전기 커넥터를 통해 수신된 상기 제2 아날로그 전기 신호를 증폭시켜서 상기 제1 데이터를 나타내는 제3 증폭된 아날로그 전기 신호를 생성하도록 구성됨 -; 및
    상기 제2 안테나 집적 회로와 상기 제2 안테나 사이에 커플링된 제2 원격 프론트 엔드 집적 회로를 포함하고,
    상기 제2 원격 프론트 엔드 집적 회로는 상기 제2 반도체 제조 기법을 사용하여 구현되고;
    상기 제2 원격 프론트 엔드 집적 회로는 상기 제2 안테나의 제2 타깃 출력 전력에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 제3 증폭된 아날로그 전기 신호를 증폭시켜서 상기 제1 데이터를 나타내는 제4 증폭된 아날로그 전기 신호를 생성하도록 구성되는, 전자 디바이스.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 안테나는 상기 제1 원격 프론트 엔드 집적 회로로부터 출력된 상기 제2 증폭된 아날로그 전기 신호에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 제1 전자기파를 생성하도록 구성되고,
    상기 제2 안테나는 상기 제2 원격 프론트 엔드 집적 회로로부터 출력된 상기 제4 증폭된 아날로그 전기 신호에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 제2 전자기파를 생성하도록 구성되고,
    상기 무선 주파수 시스템은, 전자기파 빔을 통해 상기 무선 주파수 시스템으로부터 상기 제1 데이터를 무선으로 송신하는 것을 용이하게 하기 위해, 하나 이상의 아날로그 전기 신호들을 위상 시프트하여, 상기 제2 증폭된 아날로그 전기 신호 및 상기 제4 증폭된 아날로그 전기 신호가 서로에 대해 위상 시프트되게 하도록 구성된 위상 시프트 회로부를 포함하는, 전자 디바이스.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제1 원격 헤드는 상기 전자 디바이스의 제1 단부에 포지셔닝되고,
    상기 제2 원격 헤드는 상기 제1 단부의 반대편인 상기 전자 디바이스의 제2 단부에 포지셔닝되고;
    상기 논리 보드는 상기 전자 디바이스의 제1 단부와 제2 단부 사이의 대략 중간에 포지셔닝되는, 전자 디바이스.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 논리 보드는 상기 논리 보드와 상기 제1 원격 헤드 사이에 커플링된 제2 전기 커넥터를 통해 상기 제1 데이터와 동시에 상기 제1 안테나로부터 무선으로 송신될 제2 데이터를 나타내는 제2 아날로그 전기 신호를 출력하도록 구성되고;
    상기 제1 안테나 집적 회로는 상기 제2 전기 커넥터를 통해 수신된 상기 제2 아날로그 전기 신호를 증폭시켜서 상기 제2 데이터를 나타내는 제3 증폭된 아날로그 전기 신호를 생성하도록 구성되고;
    상기 제1 원격 프론트 엔드 집적 회로는 상기 제1 안테나의 제1 타깃 출력 전력에 기초하여 상기 제3 증폭된 아날로그 전기 신호를 증폭시켜서 상기 제2 데이터를 나타내는 제4 증폭된 아날로그 전기 신호를 생성하도록 구성되고;
    상기 제1 안테나는,
    상기 제1 데이터를 나타내는 상기 제2 증폭된 아날로그 전기 신호에 적어도 부분적으로 기초하여 수평 편파 전자기파로서 상기 제1 전자기파를 생성하도록; 그리고
    상기 제2 데이터를 나타내는 상기 제4 증폭된 아날로그 전기 신호에 적어도 부분적으로 기초하여 수직 편파 전자기파를 생성하도록 구성되는, 전자 디바이스.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 논리 보드는 상기 제1 데이터를 나타내는 상기 제1 아날로그 전기 신호, 및 상기 제1 전기 커넥터를 통해 상기 제1 데이터와 동시에 상기 무선 주파수 시스템으로부터 무선으로 송신될 제2 데이터를 나타내는 제2 아날로그 전기 신호를 포함하는 제1 조합된 아날로그 신호를 출력하도록 구성되고;
    상기 제1 안테나 집적 회로는,
    상기 제1 데이터를 나타내는 상기 제1 아날로그 전기 신호 및 상기 제2 데이터를 나타내진 상기 제2 아날로그 전기 신호를 식별하기 위해 상기 제1 전기 커넥터를 통해 수신된 상기 제1 조합된 아날로그 전기 신호를 필터링하도록; 그리고
    상기 제2 아날로그 전기 신호를 증폭시켜서 상기 제2 데이터를 나타내는 제3 증폭된 아날로그 전기 신호를 생성하도록 구성되고;
    상기 제1 원격 프론트 엔드 집적 회로는 상기 제1 안테나의 제1 타깃 출력 전력에 기초하여 상기 제3 증폭된 아날로그 전기 신호를 증폭시켜서 상기 제2 데이터를 나타내는 제4 증폭된 아날로그 전기 신호를 생성하도록 구성되고;
    상기 제1 안테나는,
    상기 제1 데이터를 나타내는 상기 제2 증폭된 아날로그 전기 신호에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 제1 전자기파의 제1 주파수 대역을 생성하도록; 그리고
    상기 제2 데이터를 나타내는 상기 제4 증폭된 아날로그 전기 신호에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 제1 주파수 대역과는 상이한 상기 제1 전자기파의 제2 주파수 대역을 생성하도록 구성되는, 전자 디바이스.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제1 원격 프론트 엔드 집적 회로는,
    상기 제1 데이터를 나타내는 상기 제2 증폭된 아날로그 전기 신호와 상기 제2 데이터를 나타내는 상기 제4 증폭된 아날로그 전기 신호를 제2 조합된 아날로그 전기 신호로 조합하도록; 그리고
    상기 제1 안테나가 상기 제1 데이터 및 상기 제2 데이터를 동시에 송신할 수 있게 하기 위해 상기 제2 조합된 아날로그 전기 신호를 출력하도록 구성되는, 전자 디바이스.
  9. 제1항에 있어서, 상기 논리 보드는,
    상기 제1 반도체 제조 기법을 사용하여 구현된 송수신기 집적 회로 - 상기 송수신기 집적 회로는, 상기 제1 데이터를 나타내는 디지털 전기 신호를 디지털 도메인으로부터 아날로그 도메인으로 적어도 부분적으로 변환함으로써 상기 제1 데이터를 나타내는 제2 아날로그 전기 신호를 생성하도록 구성됨 -; 및
    상기 송수신기 집적 회로와 상기 제1 전기 커넥터 사이에 커플링된 드라이버 집적 회로를 포함하고,
    상기 드라이버 집적 회로는 상기 제2 반도체 제조 기법을 사용하여 구현되고;
    상기 드라이버 집적 회로는 상기 송수신기 집적 회로로부터 수신된 상기 제2 아날로그 전기 신호를 증폭시켜서 상기 제1 데이터를 나타내는 상기 제1 아날로그 전기 신호를 생성하도록 구성되는, 전자 디바이스.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제1 안테나 집적 회로는 벌크 상보형 금속-산화물-반도체(complementary metal-oxide-semiconductor, CMOS) 제조 기법을 사용하여 구현되고;
    상기 제1 원격 프론트 엔드 집적 회로는 상기 벌크 CMOS 제조 기법을 사용하여 구현되지 않는, 전자 디바이스.
  11. 제10항에 있어서, 상기 제1 원격 프론트 엔드 집적 회로는 무선 주파수 실리콘-온-인슐레이터(radio frequency silicon-on-insulator, RF-SOI) 제조 기법, 갈륨 비화물(GaA) 제조 기법, 실리콘 게르마늄(SiGe) BiCMOS 제조 기법, 갈륨 질화물(GaN) 제조 기법, 또는 다른 임베디드 수동 제조 기법을 사용하여 구현되는, 전자 디바이스.
  12. 제1항에 있어서, 상기 제1 원격 프론트 엔드 집적 회로는,
    상기 제1 증폭된 아날로그 전기 신호에 이득 값을 적용하여 상기 제1 데이터를 나타내는 상기 제2 증폭된 아날로그 전기 신호를 생성하도록 구성된 전력 증폭기;
    상기 전력 증폭기에 커플링되는 양방향 커플러; 및
    상기 양방향 커플러에 커플링되는 전력 센서를 포함하고, 상기 전력 센서는 상기 전력 증폭기로부터 출력된 상기 제1 증폭된 아날로그 전기 신호의 크기를 측정하도록 구성되는, 전자 디바이스.
  13. 제12항에 있어서, 상기 무선 주파수 시스템은 제어기를 포함하고, 상기 제어기는,
    상기 제1 안테나의 제1 타깃 출력 전력을 결정하도록;
    상기 전력 센서에 의해 측정된 상기 제1 증폭된 아날로그 전기 신호의 크기에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 제1 안테나의 예상되는 출력 전력을 결정하도록; 그리고
    상기 예상되는 출력 전력과 제1 상기 타깃 출력 전력이 차이 임계치 초과만큼 상이할 때, 상기 전력 증폭기에 의해 적용되는 상기 이득 값을 조정할 것을 상기 제1 원격 헤드에 명령하도록 구성되는, 전자 디바이스.
  14. 데이터를 무선으로 송신하도록 무선 주파수 시스템을 동작시키는 방법으로서,
    상기 무선 주파수 시스템의 제어 회로부를 사용하여, 상기 무선 주파수 시스템으로부터 제1 데이터를 무선으로 송신하는 것을 용이하게 하기 위해 원격 헤드 내에 구현된 제1 안테나에 의해 사용될 제1 타깃 송신 전력을 결정하는 단계;
    상기 제어 회로부를 사용하여, 상기 제1 데이터를 나타내는 제1 증폭된 아날로그 전기 신호를 생성하기 위해 제1 이득 값을 적용하여 상기 원격 헤드와 송수신기 집적 회로 사이에 커플링된 하나 이상의 전기 커넥터들을 통해 수신된 제1 아날로그 전기 신호를 증폭시킬 것을 상기 원격 헤드 내에 구현된 제1 전력 증폭기에 명령하는 단계;
    상기 제어 회로부를 사용하여, 상기 원격 헤드 내에 구현되고 제1 양방향 커플러를 통해 상기 제1 전력 증폭기에 커플링된 제1 전력 센서로부터 수신된 제1 센서 데이터에 기초하여 상기 제1 증폭된 아날로그 전기 신호의 제1 크기를 결정하는 단계;
    상기 제어 회로부를 사용하여, 상기 제1 전력 증폭기로부터 출력된 상기 제1 증폭된 아날로그 전기 신호의 제1 크기에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 원격 헤드 내의 상기 제1 안테나의 제1 예상되는 송신 전력을 결정하는 단계; 및
    상기 제어 회로부를 사용하여, 상기 제1 안테나의 상기 제1 타깃 송신 전력 및 상기 제1 예상되는 출력 전력이 차이 임계값 초과만큼 상이하다고 결정한 것에 응답하여 상기 원격 헤드 내의 상기 제1 전력 증폭기에 의해 적용되는 상기 제1 이득 값을 조정할 것을 상기 원격 헤드에 명령하는 단계를 포함하는, 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제어 회로부를 사용하여, 상기 제1 데이터와 동시에 송신될 제2 데이터를 나타내는 제2 증폭된 아날로그 전기 신호를 생성하기 위해 제2 이득 값을 적용하여 상기 원격 헤드와 상기 송수신기 집적 회로 사이에 커플링된 상기 하나 이상의 전기 커넥터들을 통해 수신된 제2 아날로그 전기 신호를 증폭시킬 것을 상기 원격 헤드 내에 구현된 제2 전력 증폭기에 명령하는 단계;
    상기 제어 회로부를 사용하여, 상기 원격 헤드 내에 구현되고 제2 양방향 커플러를 통해 상기 제2 전력 증폭기에 커플링된 제2 전력 센서로부터 수신된 제2 센서 데이터에 기초하여 상기 제2 증폭된 아날로그 전기 신호의 제2 크기를 결정하는 단계;
    상기 제어 회로부를 사용하여, 상기 제2 전력 증폭기로부터 출력된 상기 제2 증폭된 아날로그 전기 신호의 제2 크기 및 상기 제1 전력 증폭기로부터 출력된 상기 제1 증폭된 아날로그 전기 신호의 제1 크기에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 원격 헤드 내의 상기 제1 안테나의 상기 제1 예상되는 송신 전력을 결정하는 단계; 및
    상기 제어 회로부를 사용하여, 상기 제1 안테나의 상기 제1 타깃 송신 전력 및 상기 제1 예상되는 송신 전력이 상기 차이 임계값 초과만큼 상이하다고 결정한 것에 응답하여 상기 원격 헤드 내의 상기 제2 전력 증폭기에 의해 적용되는 상기 제2 이득 값을 조정할 것을 상기 원격 헤드에 명령하는 단계를 포함하는, 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제어 회로부를 사용하여, 상기 제1 전력 증폭기로부터 출력된 상기 제1 증폭된 아날로그 전기 신호와 상기 제2 전력 증폭기로부터 출력된 상기 제2 증폭된 아날로그 전기 신호를 적어도 부분적으로 조합함으로써 조합된 아날로그 전기 신호를 생성할 것을, 상기 원격 헤드 내의 상기 제1 전력 증폭기 및 상기 제2 전력 증폭기에 커플링된 라우팅 회로부에 명령하는 단계; 및
    상기 제어 회로부를 사용하여, 상기 제1 안테나가 상기 제1 주파수 대역을 사용하여 상기 제1 데이터를, 그리고 상기 제1 주파수 대역과는 상이한 제2 주파수 대역을 사용하여 상기 제2 데이터를 무선으로 송신할 수 있게 하기 위해 상기 조합된 아날로그 전기 신호를 출력할 것을 상기 라우팅 회로부에 명령하는 단계를 포함하는, 방법.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 제어 회로부를 사용하여, 상기 무선 주파수 시스템으로부터 상기 제1 데이터를 무선으로 송신하는 것을 용이하게 하기 위해 상기 원격 헤드 내에 구현된 제2 안테나에 의해 사용될 제2 타깃 송신 전력을 결정하는 단계;
    상기 제어 회로부를 사용하여, 상기 제1 데이터를 나타내는 제2 증폭된 아날로그 전기 신호를 생성하기 위해 제2 이득 값을 적용하여 상기 원격 헤드와 상기 송수신기 집적 회로 사이에 커플링된 상기 하나 이상의 전기 커넥터들을 통해 수신된 상기 제1 아날로그 전기 신호를 증폭시킬 것을 상기 원격 헤드 내에 구현된 제2 전력 증폭기에 명령하는 단계;
    상기 제어 회로부를 사용하여, 상기 원격 헤드 내에 구현되고 제2 양방향 커플러를 통해 상기 제2 전력 증폭기에 커플링된 제2 전력 센서로부터 수신된 제2 센서 데이터에 기초하여 상기 제2 증폭된 아날로그 전기 신호의 제2 크기를 결정하는 단계;
    상기 제어 회로부를 사용하여, 상기 제2 전력 증폭기로부터 출력된 상기 제2 증폭된 아날로그 전기 신호의 제2 크기에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 원격 헤드 내의 상기 제2 안테나의 제2 예상되는 송신 전력을 결정하는 단계; 및
    상기 제어 회로부를 사용하여, 상기 제2 안테나의 상기 제2 타깃 송신 전력 및 상기 제2 예상되는 송신 전력이 상기 차이 임계값 초과만큼 상이하다고 결정한 것에 응답하여 상기 원격 헤드 내의 상기 제2 전력 증폭기에 의해 적용되는 상기 제2 이득 값을 조정할 것을 상기 원격 헤드에 명령하는 단계를 포함하는, 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 제어 회로부를 사용하여, 상기 제1 증폭된 아날로그 전기 신호 및 상기 제2 증폭된 아날로그 전기 신호가 상기 제1 안테나 및 상기 제2 안테나로의 공급 전에 서로에 대해 위상 시프트되도록 하나 이상의 아날로그 전기 신호들을 위상 시프트할 것을 상기 무선 주파수 시스템 내에 구현된 위상 시프트 회로부에 명령하는 단계; 및
    상기 제어 회로부를 사용하여, 상기 무선 주파수 시스템이 전자기파 빔을 통해 상기 제1 데이터를 무선으로 송신할 수 있게 하기 위해 상기 제1 증폭된 아날로그 전기 신호를 상기 제1 안테나로 그리고 상기 제2 증폭된 아날로그 전기 신호를 공급할 것을 상기 원격 헤드 내에 구현된 라우팅 회로부에 명령하는 단계를 포함하는, 방법.
  19. 무선 주파수 시스템 내에 배치될 원격 헤드로서,
    상기 무선 주파수 시스템으로부터 데이터를 무선으로 송신하는 것, 다른 무선 주파수 시스템으로부터 무선으로 송신된 데이터를 수신하는 것, 또는 둘 모두를 용이하게 하도록 구성된 복수의 안테나들;
    하나 이상의 케이블들을 통해 상기 무선 주파수 시스템의 송수신기 집적 회로에 통신가능하게 커플링되도록 구성된 안테나 집적 회로 - 상기 안테나 집적 회로는 상기 복수의 안테나들 중 대응하는 안테나와 통신되는 아날로그 전기 신호들을 증폭시키도록 각각 구성된 제1 복수의 증폭기 유닛들을 포함함 -; 및
    상기 안테나 집적 회로와 상기 복수의 안테나들 사이에 커플링된 원격 프론트 엔드 집적 회로를 포함하고,
    상기 원격 프론트 엔드 집적 회로는 제2 복수의 증폭기 유닛들을 포함하고;
    상기 제2 복수의 증폭기 유닛들의 각각의 증폭기 유닛은 상기 복수의 안테나들 중 대응하는 안테나와 통신되는 아날로그 전기 신호들을 증폭시키도록 구성되고;
    상기 제2 복수의 증폭기 유닛들의 각각의 증폭기 유닛은 상기 안테나 집적 회로 내에 구현된 제1 복수의 증폭기 유닛에 비해 상이한 반도체 제조 기법을 사용하여 구현되는, 원격 헤드.
  20. 제19항에 있어서, 상기 원격 프론트 엔드 집적 회로는,
    상기 제2 복수의 증폭기 유닛들에 커플링된 복수의 양방향 커플러들; 및
    상기 복수의 양방향 커플러들 내의 대응하는 양방향 커플러에 각각 커플링되는 복수의 전력 센서들을 포함하고, 상기 복수의 전력 센서들 내의 각각의 전력 센서는 상기 제2 복수의 증폭기 유닛들의 대응하는 증폭기 유닛 내의 송신 증폭기로부터 출력되는 아날로그 전기 신호의 크기를 측정하도록 구성되는, 원격 헤드.
  21. 제19항에 있어서, 상기 원격 프론트 엔드 집적 회로는 기판을 포함하고, 상기 기판은,
    상단 실리콘 층; 및
    상기 상단 실리콘 층 아래에 임베드되는 하나 이상의 수동 층들을 포함하는, 원격 헤드.
  22. 제19항에 있어서,
    상기 제1 복수의 증폭기 유닛들의 각각의 증폭기 유닛은,
    제1 전력 증폭기;
    제1 저잡음 증폭기; 및
    상기 제1 전력 증폭기 및 상기 제1 저잡음 증폭기 중 하나를 선택적으로 접속시키도록 구성된 제1 하나 이상의 스위칭 디바이스들을 포함하고,
    상기 제2 복수의 증폭기 유닛들의 각각의 증폭기 유닛은,
    제2 전력 증폭기;
    제2 저잡음 증폭기; 및
    상기 제2 전력 증폭기 및 상기 제2 저잡음 증폭기 중 하나를 선택적으로 접속시키도록 구성된 제2 하나 이상의 스위칭 디바이스들을 포함하는, 원격 헤드.
  23. 제19항에 있어서, 상기 원격 프론트 엔드 집적 회로는 상기 복수의 안테나들과 상기 제2 복수의 증폭기 유닛들 사이에 커플링되는 위상 시프트 회로부를 포함하고, 상기 위상 시프트 회로부는,
    송신 동안, 하나 이상의 전자기파 빔들을 통해 상기 무선 주파수 시스템으로부터 데이터를 무선으로 송신하는 것을 용이하게 하기 위해 상기 복수의 안테나들 공급 전에 상기 제2 복수의 증폭기 유닛들로부터 출력된 하나 이상의 증폭된 아날로그 전기 신호들을 위상 시프트하도록; 그리고
    수신 동안, 하나 이상의 전자기파 빔들을 통해 다른 무선 주파수 시스템으로부터 무선으로 송신된 데이터를 수신하는 것을 용이하게 하기 위해 상기 제2 복수의 증폭기 유닛들로의 공급 전에 상기 복수의 안테나들로부터 출력된 하나 이상의 아날로그 전기 신호들을 위상 시프트하도록 구성되는, 원격 헤드.
  24. 제19항에 있어서, 상기 원격 프론트 엔드 집적 회로는 상기 복수의 안테나들과 상기 제2 복수의 증폭기 유닛들 사이에 커플링된 필터 회로부를 포함하고, 수신 동안, 상기 필터 회로부는, 전자기 간섭에 의해 도입된 잡음을 감쇠시키는 것, 하나 이상의 데이터 스트림들을 식별하는 것, 하나 이상의 주파수 대역들을 식별하는 것, 또는 이들의 임의의 조합을 용이하게 하기 위해 상기 제2 복수의 증폭기 유닛들로의 공급 전에 상기 복수의 안테나들로부터 출력된 하나 이상의 아날로그 전기 신호들을 필터링하도록 구성되는, 원격 헤드.
  25. 제19항에 있어서, 상기 원격 프론트 엔드 집적 회로는 상기 복수의 안테나들과 상기 제2 복수의 증폭기 유닛들 사이에 커플링된 컴바이너 회로부를 포함하고, 송신 동안, 상기 컴바이너 회로부는 상기 복수의 안테나들 중 하나 이상의 안테나들을 통해 다수의 데이터 스트림들, 다수의 주파수 대역들, 또는 둘 모두를 동시에 송신하는 것을 용이하게 하기 위해 상기 복수의 안테나들 공급 전에 상기 제2 복수의 증폭기 유닛들로부터 출력된 하나 이상의 증폭된 아날로그 전기 신호들을 조합하도록 구성되는, 원격 헤드.
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