KR20220018334A - 무선 통신 시스템에서 신호 경로를 스위칭하기 위한 스위칭 회로 및 이를 포함하는 전자 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 신호 경로를 스위칭하기 위한 스위칭 회로 및 이를 포함하는 전자 장치 Download PDF

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Abstract

본 개시는 LTE(Long Term Evolution)와 같은 4G(4th generation) 통신 시스템 이후 보다 높은 데이터 전송률을 지원하기 위한 5G(5th generation) 또는 pre-5G 통신 시스템에 관련된 것이다. 본 개시의 다양한 실시 예들에 따르면, 무선 통신 시스템에서의 스위칭 회로는, 제1 코일, 상기 제1 코일에 전기적으로 커플링되는 제2 코일, 상기 제2 코일과 전기적으로 연결되는 제1 스위치, 상기 제1 코일에 전기적으로 커플링되는 제3 코일, 상기 제3 코일과 전기적으로 연결되는 제2 스위치, 및 상기 제1 스위치, 및 제2 스위치의 개방 또는 폐쇄를 제어하도록 구성되는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 제1 코일, 및 상기 제2 코일을 이용한 제1 경로를 형성하기 위해, 상기 제1 스위치를 폐쇄하고, 상기 제2 스위치를 개방하고, 상기 제1 코일, 및 상기 제3 코일을 이용한 제2 경로를 형성하기 위해, 상기 제1 스위치를 개방하고, 상기 제2 스위치를 폐쇄하도록 구성될 수 있다.

Description

무선 통신 시스템에서 신호 경로를 스위칭하기 위한 스위칭 회로 및 이를 포함하는 전자 장치{SWITCHING CIRCUITRY FOR SWITCHING SIGNAL PATHS IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM AND ELECTRONIC DEVICE INCLUDING THE SAME}
본 개시(disclosure)는 일반적으로 무선 통신 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로 무선 통신 시스템에서 신호 경로를 스위칭하기 위한 스위칭 회로 및 이를 포함하는 전자 장치에 관한 것이다.
4G(4th generation) 통신 시스템 상용화 이후 증가 추세에 있는 무선 데이터 트래픽 수요를 충족시키기 위해, 개선된 5G(5th generation) 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템을 개발하기 위한 노력이 이루어지고 있다. 이러한 이유로, 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템은 4G 네트워크 이후(Beyond 4G Network) 통신 시스템 또는 LTE(Long Term Evolution) 시스템 이후(Post LTE) 시스템이라 불리고 있다.
높은 데이터 전송률을 달성하기 위해, 5G 통신 시스템은 초고주파(mmWave) 대역(예를 들어, 60기가(60GHz) 대역과 같은)에서의 구현이 고려되고 있다. 초고주파 대역에서의 전파의 경로손실 완화 및 전파의 전달 거리를 증가시키기 위해, 5G 통신 시스템에서는 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO), 전차원 다중입출력(Full Dimensional MIMO, FD-MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 및 대규모 안테나(large scale antenna) 기술들이 논의되고 있다.
또한 시스템의 네트워크 개선을 위해, 5G 통신 시스템에서는 진화된 소형 셀, 개선된 소형 셀(advanced small cell), 클라우드 무선 액세스 네트워크(cloud radio access network, cloud RAN), 초고밀도 네트워크(ultra-dense network), 기기 간 통신(Device to Device communication, D2D), 무선 백홀(wireless backhaul), 이동 네트워크(moving network), 협력 통신(cooperative communication), CoMP(Coordinated Multi-Points), 및 수신 간섭제거(interference cancellation) 등의 기술 개발이 이루어지고 있다.
이 밖에도, 5G 시스템에서는 진보된 코딩 변조(Advanced Coding Modulation, ACM) 방식인 FQAM(Hybrid Frequency Shift Keying and Quadrature Amplitude Modulation) 및 SWSC(Sliding Window Superposition Coding)과, 진보된 접속 기술인 FBMC(Filter Bank Multi Carrier), NOMA(Non Orthogonal Multiple Access), 및 SCMA(Sparse Code Multiple Access) 등이 개발되고 있다.
이와 같은 5G 시스템에서는 데이터를 송신 또는 수신할 때 신호의 손실을 최소화하기 위한 성능 개선이 요구된다.
상술한 바와 같은 논의를 바탕으로, 본 개시(disclosure)는, 무선 통신 시스템에서 송신 경로, 및 수신 경로에서의 삽입 손실을 저감시키기 위한 스위칭 회로 및 이를 포함하는 전자 장치를 제공한다.
또한, 본 개시는, 무선 통신 시스템에서 송신 경로에서의 매칭된 임피던스가 출력 단자의 임피던스보다 높음에 따라, 삽입 손실을 저감시킬 수 있는 스위칭 회로 및 이를 포함하는 전자 장치를 제공한다.
또한, 본 개시는, 무선 통신 시스템에서 보다 큰 트랜지스터를 사용 가능하게 함으로써, 삽입 손실을 저감시킬 수 있는 스위칭 회로 및 이를 포함하는 전자 장치를 제공한다.
또한, 본 개시는, 무선 통신 시스템에서 수신 경로에서의 잡음 지수(NF; noise figure)를 개선시키기 위한 스위칭 회로 및 이를 포함하는 전자 장치를 제공한다.
또한, 본 개시는, 무선 통신 시스템에서 정전기 방전(ESD; electrostatic discharge) 기능을 제공함으로써, 추가적인 ESD 회로가 필요하지 않은 스위칭 회로 및 이를 포함하는 전자 장치를 제공한다.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따르면, 무선 통신 시스템에서의 스위칭 회로는, 제1 코일, 상기 제1 코일에 전기적으로 커플링되는 제2 코일, 상기 제2 코일과 전기적으로 연결되는 제1 스위치, 상기 제1 코일에 전기적으로 커플링되는 제3 코일, 상기 제3 코일과 전기적으로 연결되는 제2 스위치, 및 상기 제1 스위치, 및 제2 스위치의 개방 또는 폐쇄를 제어하도록 구성되는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 제1 코일, 및 상기 제2 코일을 이용한 제1 경로를 형성하기 위해, 상기 제1 스위치를 폐쇄하고, 상기 제2 스위치를 개방하고, 상기 제1 코일, 및 상기 제3 코일을 이용한 제2 경로를 형성하기 위해, 상기 제1 스위치를 개방하고, 상기 제2 스위치를 폐쇄하도록 구성될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따르면, 무선 통신 시스템에서의 전자 장치는, 적어도 하나의 프로세서, 복수의 스위칭 회로들을 포함하는 적어도 하나의 통신부를 포함하고, 상기 복수의 스위칭 회로들 각각은, 제1 코일, 상기 제1 코일에 전기적으로 커플링되는 제2 코일, 상기 제2 코일과 전기적으로 연결되는 제1 스위치, 상기 제1 코일에 전기적으로 커플링되는 제3 코일, 및 상기 제3 코일과 전기적으로 연결되는 제2 스위치를 포함하고, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 제1 코일, 및 상기 제2 코일을 이용한 제1 경로를 형성하기 위해, 상기 제1 스위치를 폐쇄하고, 상기 제2 스위치를 개방하고, 상기 제1 코일, 및 상기 제3 코일을 이용한 제2 경로를 형성하기 위해, 상기 제1 스위치를 개방하고, 상기 제2 스위치를 폐쇄하도록 구성될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 스위칭 회로 및 이를 포함하는 전자 장치는, 복수의 코일들을 이용하여 송신 경로, 및 수신 경로를 스위칭함으로써 삽입 손실이 감소될 수 있게 한다.
본 개시에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은, 본 개시의 일 실시 예에 따른 무선 통신 시스템을 도시한다.
도 2는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 기지국의 구성을 도시한다.
도 3은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 단말의 구성을 도시한다.
도 4는 본 개시의 일 실시 예에 따른 통신부의 구성을 도시한다.
도 5a는 본 개시의 일 실시 예에 따른 스위칭 회로의 구성을 도시한다.
도 5b는 본 개시의 일 실시 예에 따른 스위칭 회로가 형성한 송신 경로를 예시하는 도면이다.
도 5c는 본 개시의 일 실시 예에 따른 스위칭 회로가 형성한 수신 경로를 예시하는 도면이다.
도 6은 본 개시의 일 실시 예에 따른 스위칭 회로의 구성을 도시한다.
도 7은 본 개시의 일 실시 예에 따른 스위칭 회로의 구성을 도시한다.
도 8은 본 개시의 일 실시 예에 따른 스위칭 회로의 구성을 도시한다.
도 9는 본 개시의 일 실시 예에 따른 코일들의 적층 구조를 도시한다.
본 개시에서 사용되는 용어들은 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시 예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 개시에 기재된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 본 개시에 사용된 용어들 중 일반적인 사전에 정의된 용어들은, 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미로 해석될 수 있으며, 본 개시에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 개시에서 정의된 용어일지라도 본 개시의 실시 예들을 배제하도록 해석될 수 없다.
이하에서 설명되는 본 개시의 다양한 실시 예들에서는 하드웨어적인 접근 방법을 예시로서 설명한다. 하지만, 본 개시의 다양한 실시 예들에서는 하드웨어와 소프트웨어를 모두 사용하는 기술을 포함하고 있으므로, 본 개시의 다양한 실시 예들이 소프트웨어 기반의 접근 방법을 제외하는 것은 아니다.
이하 본 개시는 무선 통신 시스템에서 무선 통신 시스템에서 신호 경로를 스위칭하기 위한 스위칭 회로 및 이를 포함하는 전자 장치에 관한 것이다. 구체적으로, 본 개시는 무선 통신 시스템에서 코일들을 이용하여 송신 경로 및 수신 경로를 형성하고, 경로들 간을 스위칭함으로써, 삽입 손실을 저감시키기 위한 기술을 설명한다.
이하 설명에서 사용되는 신호를 지칭하는 용어, 채널을 지칭하는 용어, 제어 정보를 지칭하는 용어, 네트워크 객체(network entity)들을 지칭하는 용어, 장치의 구성 요소를 지칭하는 용어 등은 설명의 편의를 위해 예시된 것이다. 따라서, 본 개시가 후술되는 용어들에 한정되는 것은 아니며, 동등한 기술적 의미를 가지는 다른 용어가 사용될 수 있다.
또한, 본 개시는, 일부 통신 규격(예: 3GPP(3rd Generation Partnership Project))에서 사용되는 용어들을 이용하여 다양한 실시 예들을 설명하지만, 이는 설명을 위한 예시일 뿐이다. 본 개시의 다양한 실시 예들은, 다른 통신 시스템에서도, 용이하게 변형되어 적용될 수 있다.
도 1은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템을 도시한다. 도 1은 무선 통신 시스템에서 무선 채널을 이용하는 노드(node)들의 일부로서, 기지국 110, 단말 120, 단말 130을 예시한다. 도 1은 하나의 기지국만을 도시하나, 기지국 110과 동일 또는 유사한 다른 기지국이 더 포함될 수 있다.
기지국 110은 단말들 120, 130에게 무선 접속을 제공하는 네트워크 인프라스트럭쳐(infrastructure)이다. 기지국 110은 신호를 송신할 수 있는 거리에 기초하여 일정한 지리적 영역으로 정의되는 커버리지(coverage)를 가진다. 기지국 110은 기지국(base station) 외에 '액세스 포인트(access point, AP)', '이노드비(eNodeB, eNB)', '5G 노드(5th generation node)', '무선 포인트(wireless point)', '송수신 포인트(transmission/reception point, TRP)' 또는 이와 동등한 기술적 의미를 가지는 다른 용어로 지칭될 수 있다.
단말 120 및 단말 130 각각은 사용자에 의해 사용되는 장치로서, 기지국 110과 무선 채널을 통해 통신을 수행한다. 경우에 따라, 단말 120 및 단말 130 중 적어도 하나는 사용자의 관여 없이 운영될 수 있다. 즉, 단말 120 및 단말 130 중 적어도 하나는 기계 타입 통신(machine type communication, MTC)을 수행하는 장치로서, 사용자에 의해 휴대되지 아니할 수 있다. 단말 120 및 단말 130 각각은 단말(terminal) 외 '사용자 장비(user equipment, UE)', '이동국(mobile station)', '가입자국(subscriber station)', '원격 단말(remote terminal)', '무선 단말(wireless terminal)', 또는 '사용자 장치(user device)' 또는 이와 동등한 기술적 의미를 가지는 다른 용어로 지칭될 수 있다.
기지국 110, 단말 120, 단말 130은 밀리미터 파(mmWave) 대역(예: 28GHz, 30GHz, 38GHz, 60GHz)에서 무선 신호를 송신 및 수신할 수 있다. 이때, 채널 이득의 향상을 위해, 기지국 110, 단말 120, 단말 130은 빔포밍(beamforming)을 수행할 수 있다. 여기서, 빔포밍은 송신 빔포밍 및 수신 빔포밍을 포함할 수 있다. 즉, 기지국 110, 단말 120, 단말 130은 송신 신호 또는 수신 신호에 방향성(directivity)을 부여할 수 있다. 이를 위해, 기지국 110 및 단말들 120, 130은 빔 탐색(beam search) 또는 빔 관리(beam management) 절차를 통해 서빙(serving) 빔들 112, 113, 121, 131을 선택할 수 있다. 서빙 빔들 112, 113, 121, 131이 선택된 후, 이후 통신은 서빙 빔들 112, 113, 121, 131을 송신한 자원과 QCL(quasi co-located) 관계에 있는 자원을 통해 수행될 수 있다.
제1 안테나 포트 상의 심볼을 전달한 채널의 광범위한(large-scale) 특성들이 제2 안테나 포트 상의 심볼을 전달한 채널로부터 추정될(inferred) 수 있다면, 제1 안테나 포트 및 제2 안테나 포트는 QCL 관계에 있다고 평가될 수 있다. 예를 들어, 광범위한 특성들은 지연 스프레드(delay spread), 도플러 스프레드(doppler spread), 도플러 쉬프트(doppler shift), 평균 이득(average gain), 평균 지연(average delay), 공간적 수신 파라미터(spatial receiver parameter) 중 적어도 하나를 포함할 수 잇다.
도 2는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 기지국의 구성을 도시한다. 도 2에 예시된 구성은 기지국 110의 구성으로서 이해될 수 있다. 이하 사용되는 '…부', '…기' 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어, 또는, 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
도 2를 참고하면, 기지국은 무선통신부 210, 백홀통신부 220, 저장부 230, 제어부 240를 포함한다.
무선통신부 210은 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능들을 수행한다. 예를 들어, 무선통신부 210은 시스템의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 무선통신부 210은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성한다. 또한, 데이터 수신 시, 무선통신부 210은 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다.
또한, 무선통신부 210은 기저대역 신호를 RF(radio frequency) 대역 신호로 상향변환한 후 안테나를 통해 송신하고, 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향변환한다. 이를 위해, 무선통신부 210은 송신 필터, 수신 필터, 증폭기, 믹서(mixer), 오실레이터(oscillator), DAC(digital to analog convertor), ADC(analog to digital convertor) 등을 포함할 수 있다. 또한, 무선통신부 210은 다수의 송수신 경로(path)들을 포함할 수 있다. 나아가, 무선통신부 210은 다수의 안테나 요소들(antenna elements)로 구성된 적어도 하나의 안테나 어레이(antenna array)를 포함할 수 있다.
하드웨어의 측면에서, 무선통신부 210은 디지털 유닛(digital unit) 및 아날로그 유닛(analog unit)으로 구성될 수 있으며, 아날로그 유닛은 동작 전력, 동작 주파수 등에 따라 다수의 서브 유닛(sub-unit)들로 구성될 수 있다. 디지털 유닛은 적어도 하나의 프로세서(예: DSP(digital signal processor))로 구현될 수 있다.
무선통신부 210은 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 이에 따라, 무선통신부 210의 전부 또는 일부는 '송신부(transmitter)', '수신부(receiver)' 또는 '송수신부(transceiver)'로 지칭될 수 있다. 또한, 이하 설명에서, 무선 채널을 통해 수행되는 송신 및 수신은 무선통신부 210에 의해 상술한 바와 같은 처리가 수행되는 것을 포함하는 의미로 사용된다.
백홀통신부 220은 네트워크 내 다른 노드들과 통신을 수행하기 위한 인터페이스를 제공한다. 즉, 백홀통신부 220은 기지국에서 다른 노드, 예를 들어, 다른 접속 노드, 다른 기지국, 상위 노드, 코어망 등으로 송신되는 비트열을 물리적 신호로 변환하고, 다른 노드로부터 수신되는 물리적 신호를 비트열로 변환한다.
저장부 230은 기지국의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 저장부 230은 휘발성 메모리, 비휘발성 메모리 또는 휘발성 메모리와 비휘발성 메모리의 조합으로 구성될 수 있다. 그리고, 저장부 230은 제어부 240의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다.
제어부 240은 기지국의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어, 제어부 240은 무선통신부 210를 통해 또는 백홀통신부 220을 통해 신호를 송신 및 수신한다. 또한, 제어부 240은 저장부 230에 데이터를 기록하고, 읽는다. 그리고, 제어부 240은 통신 규격에서 요구하는 프로토콜 스택(protocol stack)의 기능들을 수행할 수 있다. 다른 구현 예에 따라, 프로토콜 스텍은 무선통신부 210에 포함될 수 있다. 이를 위해, 제어부 240은 적어도 하나의 프로세서(processor)를 포함할 수 있다.
도 3은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 단말의 구성을 도시한다. 도 3에 예시된 구성은 단말 120의 구성으로서 이해될 수 있다. 이하 사용되는 '…부', '…기' 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어, 또는, 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
도 3을 참고하면, 단말은 통신부 310, 저장부 320, 제어부 330를 포함한다.
통신부 310은 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능들을 수행한다. 예를 들어, 통신부 310은 시스템의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 통신부 310은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성한다. 또한, 데이터 수신 시, 통신부 310은 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 또한, 통신부 310은 기저대역 신호를 RF 대역 신호로 상향변환한 후 안테나를 통해 송신하고, 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향변환한다. 예를 들어, 통신부 310은 송신 필터, 수신 필터, 증폭기, 믹서, 오실레이터, DAC, ADC 등을 포함할 수 있다.
또한, 통신부 310은 다수의 송수신 경로(path)들을 포함할 수 있다. 나아가, 통신부 310은 다수의 안테나 요소들로 구성된 적어도 하나의 안테나 어레이를 포함할 수 있다. 하드웨어의 측면에서, 통신부 310은 디지털 회로 및 아날로그 회로(예: RFIC(radio frequency integrated circuit))로 구성될 수 있다. 여기서, 디지털 회로 및 아날로그 회로는 하나의 패키지로 구현될 수 있다. 또한, 통신부 310은 다수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 나아가, 통신부 310은 빔포밍을 수행할 수 있다.
또한, 통신부 310은 서로 다른 주파수 대역의 신호들을 처리하기 위해 서로 다른 통신 모듈들을 포함할 수 있다. 나아가, 통신부 310은 서로 다른 다수의 무선 접속 기술들을 지원하기 위해 다수의 통신 모듈들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 서로 다른 무선 접속 기술들은 블루투스 저 에너지(bluetooth low energy, BLE), Wi-Fi(Wireless Fidelity), WiGig(WiFi Gigabyte), 셀룰러 망(예: LTE(Long Term Evolution) 등을 포함할 수 있다. 또한, 서로 다른 주파수 대역들은 극고단파(SHF:super high frequency)(예: 2.5GHz, 5Ghz) 대역, mm파(millimeter wave)(예: 60GHz) 대역을 포함할 수 있다.
통신부 310은 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 이에 따라, 통신부 310의 전부 또는 일부는 '송신부', '수신부' 또는 '송수신부'로 지칭될 수 있다. 또한, 이하 설명에서 무선 채널을 통해 수행되는 송신 및 수신은 통신부 310에 의해 상술한 바와 같은 처리가 수행되는 것을 포함하는 의미로 사용된다.
저장부 320은 단말의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 저장부 320은 휘발성 메모리, 비휘발성 메모리 또는 휘발성 메모리와 비휘발성 메모리의 조합으로 구성될 수 있다. 그리고, 저장부 320은 제어부 330의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다.
제어부 330은 단말의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어, 제어부 330은 통신부 310를 통해 신호를 송신 및 수신한다. 또한, 제어부 330은 저장부 320에 데이터를 기록하고, 읽는다. 그리고, 제어부 330은 통신 규격에서 요구하는 프로토톨 스택의 기능들을 수행할 수 있다. 이를 위해, 제어부 330은 적어도 하나의 프로세서 또는 마이크로(micro) 프로세서를 포함하거나, 또는, 프로세서의 일부일 수 있다. 또한, 통신부 310의 일부 및 제어부 330은 CP(communication processor)라 지칭될 수 있다.
도 4는 본 개시의 일 실시 예에 따른 통신부 401의 구성을 도시한다. 도 4는 도 2의 무선통신부 210 또는 도 3의 통신부 310의 상세한 구성에 대한 예를 도시한다. 일 실시 예에서, 도 4의 통신부 401은 도 2의 무선통신부 210 또는 도 3의 통신부 310의 일부로서 포함될 수 있다.
도 4를 참고하면, 통신부 401은 스위칭 회로 410, 안테나 모듈 420, 송신 모듈 430, 수신 모듈 440, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 도 4에서는, 통신부 401이 스위칭 회로 410, 안테나 모듈 420, 송신 모듈 430, 및 수신 모듈 440을 하나씩 포함하는 것으로 도시되어 있으나, 이는 예시일 뿐이다. 일 실시 예에서, 통신부 401은 복수의 스위칭 회로들과, 복수의 스위칭 회로들 각각에 대응하는 복수의 안테나 모듈들을 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 통신부 401이 복수의 스위칭 회로들을 포함하는 경우, 통신부 401은 복수의 스위칭 회로들 모두에 대해 하나의 송신 모듈 430, 및 수신 모듈 440을 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 통신부 401가 복수의 스위칭 회로들을 포함하는 경우, 통신부 401은 복수의 스위칭 회로들 각각에 대해 하나의 송신 모듈 430, 및 수신 모듈 440을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 스위칭 회로 410은 송신 모듈 430과 안테나 모듈 420 간의 전기적 경로를 형성하거나, 또는 수신 모듈 440과 안테나 모듈 420 간의 전기적 경로를 형성할 수 있다. 일 실시 예에서, 송신 모듈 430과 안테나 모듈 420 간의 전기적 경로는 송신 경로로 지칭될 수 있다. 일 실시 예에서, 수신 모듈 440과 안테나 모듈 420 간의 전기적 경로는 수신 경로로 지칭될 수 있다.
일 실시 예에서, 스위칭 회로 410, 및 안테나 모듈 420 간은 다른 구성요소(예: 수동 결합기(passive combiner))를 통하지 않고 직접적으로 연결되거나, 또는 다른 구성요소(예: 수동 결합기)를 통하여 간접적으로 연결될 수 있다.
일 실시 예에서, 스위칭 회로 410은 송신 경로가 유지되는 동안 수신 모듈 440과 안테나 모듈 420을 전기적으로 단절시킬 수 있다. 일 실시 예에서, 스위칭 회로 410은 수신 경로가 유지되는 동안 송신 모듈 430과 안테나 모듈 420을 전기적으로 단절시킬 수 있다.
일 실시 예에서, 스위칭 회로 410은 제어부(예: 도 2의 제어부 240, 또는 도 3의 제어부 330)의 제어 하에, 송신 경로, 또는 수신 경로 간의 경로를 변경할 수 있다.
일 실시 예에서, 안테나 모듈 420은 무선 채널을 통해 신호를 송수신할 수 있다. 일 실시 예에서, 안테나 모듈 420은 송신 모듈 430로부터 전송된 신호를 무선 채널로 방사할 수 있다. 일 실시 예에서, 안테나 모듈 420은 무선 채널의 신호를 수신한 후 수신 모듈 440로 전송할 수 있다.
일 실시 예에서, 송신 모듈 430은, 입력되는 신호(예: 기저대역 신호)를 RF 대역 신호로 상향 변환할 수 있다. 일 실시 예에서, 송신 모듈 430은, 입력되는 신호를 아날로그 신호로 변환할 수 있다. 일 실시 예에서, 송신 모듈 430은, 입력되는 신호의 전력을 증폭시킬 수 있다. 이를 위하여, 송신 모듈 430은, 송신 필터, 증폭기, 믹서, 오실레이터, DAC, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 입력되는 신호는 제어부(예: 도 2의 제어부 240, 또는 도 3의 제어부 330)로부터 제공되는 신호일 수 있다.
일 실시 예에서, 송신 모듈 430에서 생성된 신호는 스위칭 회로 410를 통해 안테나 모듈 420로 제공될 수 있다. 일 실시 예에서, 송신 모듈 430에서 생성된 신호는 안테나 모듈 420을 통해 무선 채널로 방사될 수 있다.
일 실시 예에서, 수신 모듈 440은, 입력되는 신호(예: RF 대역 신호)를 기저대역 신호로 하향 변환할 수 있다. 일 실시 예에서, 수신 모듈 440은, 입력되는 신호를 디지털 신호로 변환할 수 있다. 일 실시 예에서, 수신 모듈 440은, 입력되는 신호의 전력을 증폭시킬 수 있다. 이를 위하여, 수신 모듈 440은, 수신 필터, 증폭기(예: 저잡음 증폭기(LNA; low noise amplifier), 믹서, 오실레이터, ADC, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 수신 모듈 440에서 생성된 신호는 제어부(예: 도 2의 제어부 240, 또는 도 3의 제어부 330)에게 제공될 수 있다.
도 5a는 본 개시의 일 실시 예에 따른 스위칭 회로 410의 구성을 도시한다. 도 5b는 본 개시의 일 실시 예에 따른 스위칭 회로 410가 형성한 송신 경로를 예시하는 도면이다. 도 5c는 본 개시의 일 실시 예에 따른 스위칭 회로 410가 형성한 수신 경로를 예시하는 도면이다.
도 5a를 참고하면, 스위칭 회로 410은, 제1 권선부(primary winding part) 510, 제2 권선부(secondary winding part) 530, 및 제3 권선부(tertiary winding part) 550을 포함할 수 있다.
도 5a를 참고하면, 제1 권선부 510, 및 제2 권선부 530은 전기적으로 연결될 수 있다. 일 실시 예에서, 제2 권선부 530의 전기적 신호는 제1 권선부 510에게 전달될 수 있다. 일 실시 예에서, 제2 권선부 530의 전기적 신호는 제1 권선부 510, 및 제2 권선부 530 간의 전자기 유도에 의해 제1 권선부 510에게 전달될 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 권선부 510, 및 제2 권선부 530 간의 상호 인덕턴스(mutual inductance)에 의해 제2 권선부 530의 전기적 신호는 제1 권선부 510에게 전달될 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 권선부 510, 및 제2 권선부 530 간의 상호 인덕턴스는 제1 권선부 510, 및 제2 권선부 530 간의 결합 계수(KTX)에 기반하여 결정될 수 있다.
도 5a를 참고하면, 제1 권선부 510, 및 제3 권선부 550은 전기적으로 연결될 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 권선부 510의 전기적 신호는 제3 권선부 550에게 전달될 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 권선부 510의 전기적 신호는 제1 권선부 510, 및 제3 권선부 550 간의 전자기 유도에 의해 제3 권선부 550에게 전달될 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 권선부 510, 및 제3 권선부 550 간의 상호 인덕턴스에 의해 제1 권선부 510의 전기적 신호는 제3 권선부 550에게 전달될 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 권선부 510, 및 제3 권선부 550 간의 상호 인덕턴스는 제1 권선부 510, 및 제3 권선부 550 간의 결합 계수(KRX)에 기반하여 결정될 수 있다.
도 5a를 참고하면, 제1 권선부 510은, 코일 511을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 코일 511의 일단은 도 4의 안테나 모듈 420에 연결될 수 있다. 일 실시 예에서, 코일 511의 타단은 그라운드 513에 연결될 수 있다. 일 실시 예에서, 코일 511의 타단이 그라운드 513에 연결됨으로써, 제1 권선부 510의 정전하는 그라운드 513을 통해 방전될 수 있다.
도 5a를 참고하면, 제2 권선부 530은, 코일 531, 스위치들 532, 및 533, 커패시터 534, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
도 5a를 참고하면, 코일 531의 일단은 스위치 532에 연결되고, 코일 531의 타단은 스위치 533에 연결될 수 있다. 도 5a에서는, 스위치가 두 개인 것으로 예시되었으나, 이는 예시일 뿐이다. 일 실시 예에서, 스위치들 532, 및 533 중 적어도 하나의 스위치는 생략될 수 있다. 일 실시 예에서, 스위치 533이 생략되는 경우, 코일 531의 일단은 스위치 532에 연결되고, 코일 531의 타단은 송신 모듈 430에 연결될 수 있다. 일 실시 예에서, 스위치 532가 생략되는 경우, 코일 531의 타단은 송신 모듈 430에 연결되고, 코일 531의 타단은 스위치 533에 연결될 수 있다.
도 5a를 참고하면, 커패시터 534는 코일 531, 및 스위치들 532, 및 533과 병렬 연결 관계를 형성할 수 있다. 일 실시 예에서, 커패시터 534의 일단은 스위치 532, 및 송신 모듈 430에 연결되고, 커패시터 534의 타단은 스위치 533, 및 송신 모듈 430에 연결될 수 있다.
도 5a를 참고하면, 커패시터 534는 가변 커패시터일 수 있다. 일 실시 예에서, 커패시터 534의 전기 용량(capacitance)은 제어부(예: 도 2의 제어부 240, 또는 도 3의 제어부 330)에 의해 변경될 수 있다. 일 실시 예에서, 커패시터 534의 전기 용량은 송신 모듈 430의 임피던스와 부하의 임피던스가 매칭되도록 제어부(예: 도 2의 제어부 240, 또는 도 3의 제어부 330)에 의해 변경될 수 있다. 일 실시 예에서, 부하의 임피던스는, 제2 권선부 530, 제1 권선부 510, 안테나 모듈 420, 또는 이들의 조합의 임피던스일 수 있다.
도 5a를 참고하면, 제3 권선부 550은, 코일 551, 스위치 552, 커패시터들 553, 554, 및 556, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
도 5a를 참고하면, 코일 551의 일단은 스위치 552에 연결되고, 코일 531의 타단은 커패시터 556에 연결될 수 있다. 도 5a에서는, 코일 551의 일단은 스위치 552에 연결되고, 코일 531의 타단은 커패시터 556에 연결되는 것으로 예시되었으나, 이는 예시일 뿐이다. 일 실시 예에서, 스위치 552는, 코일 551과 커패시터 556 사이에 배치될 수 있다. 일 실시 예에서, 스위치 552는, 커패시터 556과 그라운드 557 사이에 배치될 수 있다. 일 실시 예에서, 커패시터 556은 제3 권선부 550의 직류 성분의 신호를 제거할 수 있다. 일 실시 예에서, 제3 권선부 550의 직류 성분의 신호가 제거됨으로써, 스위치 552가 제3 권선부 550의 직류 성분의 신호에 의해 턴-온(예: 개방)되지 않을 수 있다.
도 5a를 참고하면, 커패시터 553은 스위치 552, 및 수신 모듈 440 사이에 연결될 수 있다. 도 5a를 참고하면, 커패시터 554의 일단은 스위치 552, 및 커패시터 553에 연결되고, 커패시터 554의 타단은 그라운드 555에 연결될 수 있다. 일 실시 예에서, 커패시터들 553, 및 554는 잡음 지수(noise figure)를 개선하는데 이용될 수 있다. 일 실시 예에서, 커패시터들 553, 및 554는 수신 모듈 440의 저잡음 증폭기의 최적의 잡음 지수에 정합되는 전기 용량을 가질 수 있다.
도 5b를 참조하면, 송신 경로가 형성되어 있는 동안, 제2 권선부 530의 스위치들 532, 및 533은 폐쇄(closed)되고, 제3 권선부 550의 스위치 552는 개방(open)될 수 있다.
일 실시 예에서, 송신 경로가 형성되어 있는 동안, 송신 모듈 430으로부터의 신호(예: RF 대역의 아날로그 신호)는 제2 권선부 530의 코일 531을 통해 제1 권선부 510에게 제공될 수 있다.
일 실시 예에서, 송신 경로가 형성되어 있는 동안, 커패시터 556에 의해 제3 권선부 550의 직류 성분의 신호가 제거됨으로써, 스위치 552가 제3 권선부 550의 직류 성분의 신호에 의해 턴-온(예: 개방)되지 않을 수 있다. 일 실시 예에서, 송신 경로가 형성되어 있는 동안, 커패시터 556에 의해 스위치 552가 턴-온되지 않음으로써, 제2 권선부 530의 신호가 제3 권선부 550에게 전달되지 않을 수 있다.
도 5c를 참조하면, 수신 경로가 형성되어 있는 동안, 제2 권선부 530의 스위치들 532, 및 533은 개방되고, 제3 권선부 550의 스위치 552는 폐쇄될 수 있다.
일 실시 예에서, 수신 경로가 형성되어 있는 동안, 안테나 모듈 420으로부터의 신호(예: RF 대역의 아날로그 신호)는 제1 권선부 510의 코일 511을 통해 제3 권선부 550에게 제공될 수 있다. 일 실시 예에서, 수신 경로가 형성되어 있는 동안, 제3 권선부 550에게 제공된 신호(예: RF 대역의 아날로그 신호)는 수신 모듈 440에게 제공될 수 있다.
일 실시 예에서, 수신 경로가 형성되어 있는 동안, 스위치들 532, 및 533이 모두 개방됨으로써, 제3 권선부 550에 대한 제2 권선부 530의 커패시터 534, 및/또는 송신 모듈 430의 증폭기의 기생 커패시터의 영향이 감소될 수 있다. 일 실시 예에서, 수신 경로가 형성되어 있는 동안, 스위치들 532, 및 533이 모두 개방됨으로써, 제3 권선부 550의 저잡음 증폭기의 입력 임피던스에 대한 제2 권선부 530의 커패시터 534, 및/또는 송신 모듈 430의 증폭기의 기생 커패시터의 영향이 감소될 수 있다.
도 6은 본 개시의 일 실시 예에 따른 스위칭 회로 410의 구성을 도시한다.
도 6을 참고하면, 스위칭 회로 410은, 제1 권선부 610, 제2 권선부 630, 및 제3 권선부 650을 포함할 수 있다.
도 6을 참고하면, 제1 권선부 610, 및 제2 권선부 630은 전기적으로 연결될 수 있다. 일 실시 예에서, 제2 권선부 630의 전기적 신호는 제1 권선부 610에게 전달될 수 있다. 일 실시 예에서, 제2 권선부 630의 전기적 신호는 제1 권선부 610, 및 제2 권선부 630 간의 전자기 유도에 의해 제1 권선부 610에게 전달될 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 권선부 610, 및 제2 권선부 630 간의 상호 인덕턴스에 의해 제2 권선부 630의 전기적 신호는 제1 권선부 610에게 전달될 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 권선부 610, 및 제2 권선부 630 간의 상호 인덕턴스는 제1 권선부 610, 및 제2 권선부 630 간의 결합 계수(KTX)에 기반하여 결정될 수 있다.
도 6을 참고하면, 제1 권선부 610, 및 제3 권선부 650은 전기적으로 연결될 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 권선부 610의 전기적 신호는 제3 권선부 650에게 전달될 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 권선부 610의 전기적 신호는 제1 권선부 610, 및 제3 권선부 650 간의 전자기 유도에 의해 제3 권선부 650에게 전달될 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 권선부 610, 및 제3 권선부 650 간의 상호 인덕턴스에 의해 제1 권선부 610의 전기적 신호는 제3 권선부 650에게 전달될 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 권선부 610, 및 제3 권선부 650 간의 상호 인덕턴스는 제1 권선부 610, 및 제3 권선부 650 간의 결합 계수(KRX)에 기반하여 결정될 수 있다.
도 6을 참고하면, 제1 권선부 610은, 코일 611을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 코일 611의 일단은 도 4의 안테나 모듈 420에 연결될 수 있다. 일 실시 예에서, 코일 611의 타단은 그라운드 613에 연결될 수 있다. 일 실시 예에서, 코일 611의 타단이 그라운드 613에 연결됨으로써, 제1 권선부 610의 정전하는 그라운드 613을 통해 방전될 수 있다.
도 6을 참고하면, 제2 권선부 630은, 코일 631, 스위치 632, 커패시터 634, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
도 6을 참고하면, 코일 631의 일단은 스위치 632에 연결되고, 코일 631의 타단은 송신 모듈 430에 연결될 수 있다.
도 6을 참고하면, 커패시터 634는 코일 631, 및 스위치 632와 병렬 연결 관계를 형성할 수 있다. 일 실시 예에서, 커패시터 634의 일단은 스위치 632, 및 송신 모듈 430에 연결되고, 커패시터 634의 타단은 송신 모듈 430에 연결될 수 있다.
도 6을 참고하면, 커패시터 634는 가변 커패시터일 수 있다. 일 실시 예에서, 커패시터 634의 전기 용량은 제어부(예: 도 2의 제어부 240, 또는 도 3의 제어부 330)에 의해 변경될 수 있다. 일 실시 예에서, 커패시터 634의 전기 용량은 송신 모듈 430의 임피던스와 부하의 임피던스가 매칭되도록 제어부(예: 도 2의 제어부 240, 또는 도 3의 제어부 330)에 의해 변경될 수 있다. 일 실시 예에서, 부하의 임피던스는, 제2 권선부 630, 제1 권선부 610, 안테나 모듈 420, 또는 이들의 조합의 임피던스일 수 있다.
도 6을 참고하면, 제3 권선부 650은, 코일 651, 스위치 652, 커패시터들 653, 654, 및 656, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
도 6을 참고하면, 코일 651의 일단은 스위치 652에 연결되고, 코일 631의 타단은 커패시터 656에 연결될 수 있다. 일 실시 예에서, 커패시터 656은 제3 권선부 650의 직류 성분의 신호를 제거할 수 있다. 일 실시 예에서, 제3 권선부 650의 직류 성분의 신호가 제거됨으로써, 스위치 652가 제3 권선부 650의 직류 성분의 신호에 의해 턴-온(예: 개방)되지 않을 수 있다.
도 6을 참고하면, 커패시터 653은 스위치 652, 및 수신 모듈 440 사이에 연결될 수 있다. 도 6을 참고하면, 커패시터 654의 일단은 스위치 652, 및 커패시터 653에 연결되고, 커패시터 654의 타단은 그라운드 656에 연결될 수 있다. 일 실시 예에서, 커패시터들 653, 및 654는 잡음 지수를 개선하는데 이용될 수 있다. 일 실시 예에서, 커패시터들 653, 및 654는 수신 모듈 440의 저잡음 증폭기의 최적의 잡음 지수에 정합되는 전기 용량을 가질 수 있다.
일 실시 예에서, 스위칭 회로 410에 송신 경로가 형성되어 있는 동안, 제2 권선부 630의 스위치 632는 폐쇄되고, 제3 권선부 650의 스위치 652는 개방될 수 있다.
일 실시 예에서, 송신 경로가 형성되어 있는 동안, 송신 모듈 430으로부터의 신호(예: RF 대역의 아날로그 신호)는 제2 권선부 630의 코일 631을 통해 제1 권선부 610에게 제공될 수 있다.
일 실시 예에서, 스위칭 회로 410에 송신 경로가 형성되어 있는 동안, 커패시터 656에 의해 제3 권선부 650의 직류 성분의 신호가 제거됨으로써, 스위치 652가 제3 권선부 650의 직류 성분의 신호에 의해 턴-온(예: 개방)되지 않을 수 있다. 일 실시 예에서, 송신 경로가 형성되어 있는 동안, 커패시터 656에 의해 스위치 652가 턴-온되지 않음으로써, 제2 권선부 630의 신호가 제3 권선부 650에게 전달되지 않을 수 있다.
일 실시 예에서, 스위칭 회로 410에 수신 경로가 형성되어 있는 동안, 제2 권선부 630의 스위치 632는 개방되고, 제3 권선부 650의 스위치 652는 폐쇄될 수 있다.
일 실시 예에서, 스위칭 회로 410에 수신 경로가 형성되어 있는 동안, 안테나 모듈 420으로부터의 신호(예: RF 대역의 아날로그 신호)는 제1 권선부 610의 코일 611을 통해 제3 권선부 650에게 제공될 수 있다. 일 실시 예에서, 수신 경로가 형성되어 있는 동안, 제3 권선부 650에게 제공된 신호(예: RF 대역의 아날로그 신호)는 수신 모듈 440에게 제공될 수 있다.
일 실시 예에서, 스위칭 회로 410에 수신 경로가 형성되어 있는 동안, 스위치 632가 개방됨으로써, 제3 권선부 650에 대한 제2 권선부 630의 커패시터 634, 및/또는 송신 모듈 430의 증폭기의 기생 커패시터의 영향이 감소될 수 있다. 일 실시 예에서, 수신 경로가 형성되어 있는 동안, 스위치들 632가 개방됨으로써, 제3 권선부 650의 저잡음 증폭기의 입력 임피던스에 대한 제2 권선부 630의 커패시터 634, 및/또는 송신 모듈 430의 증폭기의 기생 커패시터의 영향이 감소될 수 있다.
도 7은 본 개시의 일 실시 예에 따른 스위칭 회로 410의 구성을 도시한다.
도 7을 참고하면, 스위칭 회로 410은, 제1 권선부 710, 제2 권선부 730, 및 제3 권선부 750을 포함할 수 있다.
도 7의 스위칭 회로 410은 도 6의 스위칭 회로 410와 비교하여, 커패시터 656이 생략된 구성을 가질 수 있다. 도 7의 스위칭 회로 410은 도 6의 스위칭 회로 410와 비교하여, 스위치 732의 위치가 조정된 구성을 가질 수 있다.
도 7을 참조하면, 제2 권선부 730의 스위치 732는 코일 731의 사이에 배치될 수 있다. 도 7을 참조하면, 스위치 732는 코일 731의 일부와 코일 731의 나머지를 직렬 연결하도록, 코일 731의 사이에 배치될 수 있다.
도 7을 참고하면, 제1 권선부 710은, 코일 711을 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 코일 711의 일단은 도 4의 안테나 모듈 420에 연결될 수 있다. 일 실시 예에서, 코일 711의 타단은 그라운드 713에 연결될 수 있다.
도 7을 참고하면, 제2 권선부 730은, 코일 731, 스위치 732, 커패시터 734, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
도 7을 참고하면, 코일 731의 일단, 및 타단은 송신 모듈 430에 연결될 수 있다.
도 7을 참고하면, 커패시터 734는 코일 731, 및 스위치 732와 병렬 연결 관계를 형성할 수 있다. 일 실시 예에서, 커패시터 734의 일단, 및 타단은 코일 731, 및 송신 모듈 430에 연결될 수 있다.
도 7을 참고하면, 제3 권선부 750은, 코일 751, 스위치 752, 커패시터들 753, 754, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 스위칭 회로 410에 송신 경로가 형성되어 있는 동안, 제2 권선부 730의 스위치 732는 폐쇄되고, 제3 권선부 750의 스위치 752는 개방될 수 있다.
일 실시 예에서, 스위칭 회로 410에 수신 경로가 형성되어 있는 동안, 제2 권선부 730의 스위치 732는 개방되고, 제3 권선부 750의 스위치 752는 폐쇄될 수 있다.
도 8은 본 개시의 일 실시 예에 따른 스위칭 회로 410의 구성을 도시한다.
도 8을 참고하면, 스위칭 회로 410은, 제1 권선부 810, 제2 권선부 830, 및 제3 권선부 850을 포함할 수 있다.
도 8의 스위칭 회로 410은 도 5a의 스위칭 회로 410와 비교하여, 제3 권선부 850의 구성이 변경될 수 있다. 도 8의 스위칭 회로 410은 도 5a의 스위칭 회로 410와 비교하여, 커패시터들 553, 및 554가 필터로 변경된 구성을 가질 수 있다.
도 8을 참조하면, 필터는 인덕터 853, 및 커패시터 854로 구성된 로우 패스 필터일 수 있다. 그러나, 이는 예시일 뿐, 필터는 스위칭 회로 410에서 필요한 전기적 특성에 따라 로우 패스 필터, 하이 패스 필터, 밴드 패스 필터, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
도 8을 참고하면, 제1 권선부 810은, 코일 811을 포함할 수 있다.
도 8을 참고하면, 제2 권선부 830은, 코일 831, 스위치들 832, 및 833, 커패시터 834, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
도 8을 참고하면, 제3 권선부 850은, 코일 851, 스위치 852, 필터(예: 인덕터 853, 및 커패시터 854), 커패시터 856, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
도 8을 참고하면, 참조 부호 813, 857, 및 855는 그라운드를 지칭할 수 있다.
일 실시 예에서, 스위칭 회로 410에 송신 경로가 형성되어 있는 동안, 제2 권선부 830의 스위치들 832, 및 833은 폐쇄되고, 제3 권선부 850의 스위치 852는 개방될 수 있다.
일 실시 예에서, 스위칭 회로 410에 수신 경로가 형성되어 있는 동안, 제2 권선부 830의 스위치들 832, 및 833은 개방되고, 제3 권선부 850의 스위치 852는 폐쇄될 수 있다.
도 5a 내지 도 8을 참조하여 예시한 실시 예는 본 개시의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 조합될 수 있다. 일 실시 예에서, 임의 스위칭 회로의 제1 권선부는, 도 5a의 제1 권선부 510, 도 6의 제1 권선부 610, 도 7의 제1 권선부 710, 또는 도 8의 제1 권선부 810 중 하나의 제1 권선부에 기반할 수 있다. 일 실시 예에서, 임의 스위칭 회로의 제2 권선부는, 도 5a의 제2 권선부 530, 도 6의 제2 권선부 630, 도 7의 제2 권선부 730, 또는 도 8의 제2 권선부 830 중 하나의 제2 권선부에 기반할 수 있다. 일 실시 예에서, 임의 스위칭 회로의 제3 권선부는, 도 5a의 제3 권선부 550, 도 6의 제3 권선부 650, 도 7의 제3 권선부 750, 또는 도 8의 제3 권선부 850 중 하나의 제3 권선부에 기반할 수 있다. 예를 들어, 임의 스위칭 회로는, 도 5a의 제1 권선부 510, 도 7의 제2 권선부 730, 및 도 8의 제3 권선부 850에 기반할 수 있다. 다른 예를 들어, 임의 스위칭 회로는, 도 6의 제1 권선부 610, 도 6의 제2 권선부 630, 및 도 7의 제3 권선부 750에 기반할 수 있다.
도 9는 본 개시의 일 실시 예에 따른 코일들 910, 930, 951, 및 955의 적층 구조를 도시한다.
일 실시 예에서, 도 9의 코일 910은 스위칭 회로 410의 제1 권선부의 코일에 대응할 수 있다. 일 실시 예에서, 도 9의 코일 930은 스위칭 회로 410의 제2 권선부의 코일에 대응할 수 있다. 일 실시 예에서, 도 9의 코일들 951, 및 955는 스위칭 회로 410의 제3 권선부의 코일에 대응할 수 있다. 실시 예에 따라서는, 코일 910은 제2 권선부의 코일, 또는 제3 권선부의 코일로 이용될 수 있다. 실시 예에 따라서는, 코일 930은 제1 권선부의 코일, 또는 제3 권선부의 코일로 이용될 수 있다. 실시 예에 따라서는, 코일들 951, 및 955는 제1 권선부의 코일, 또는 제2 권선부의 코일로 이용될 수 있다.
일 실시 예에서, 코일 910, 및 코일 930 간의 상호 인덕턴스에 의해 코일 930의 전기적 신호는 코일 910에게 전달될 수 있다. 일 실시 예에서, 코일 910, 및 코일 930 간의 상호 인덕턴스는 코일 910, 및 코일 930 간의 결합 계수(KTX)에 기반하여 결정될 수 있다.
일 실시 예에서, 코일 910, 및 코일들 951, 및 955 간의 상호 인덕턴스에 의해 코일 910의 전기적 신호는 코일들 951, 및 955에게 전달될 수 있다. 일 실시 예에서, 코일 910, 및 코일들 951, 및 955 간의 상호 인덕턴스는 코일 910, 및 코일들 951, 및 955 간의 결합 계수(KRX)에 기반하여 결정될 수 있다.
도 9를 참조하면, 코일들 910, 930, 951, 및 955는 서로 동일하거나 다른 층(layer)에 형성될 수 있다. 도 9를 참조하면, 코일들 910, 및 955는 서로 동일한 층에 형성될 수 있다. 도 9를 참조하면, 코일들 910, 930, 및 951은 서로 다른 층에 형성될 수 있다. 일 실시 예에서, 코일 930이 형성되는 층은, 최상위 층(aluminum-pad layer; AP layer)일 수 있다. 일 실시 예에서, 코일들 910, 및 955가 형성되는 층은, 최상위 층(AP layer)의 다음번 층(예: M8 layer)일 수 있다. 일 실시 예에서, 코일 951이 형성되는 층은, 코일들 910, 및 955가 형성되는 층의 다음번 층(예: M7 layer)일 수 있다.
도 9를 참조하면, 서로 다른 층에 형성된 코일들 951, 및 955는 서로 전기적으로 연결될 수 있다. 일 실시 예에서, 서로 다른 층에 형성된 코일들 951, 및 955가 서로 전기적으로 연결됨에 따라, 하나의 코일을 구성할 수 있다.
도 9에서 예시된 실시 예와는 달리, 스위칭 회로 410에서 요구하는 코일의 인덕턴스에 대응하도록, 서로 다른 층에 형성된 코일들 951, 및 955 중 하나의 코일은 생략될 수 있다. 도 9에서 예시된 실시 예와는 달리, 스위칭 회로 410에서 요구하는 코일의 인덕턴스에 대응하도록, 코일 910과 전기적으로 연결되어 하나의 코일을 구성하기 위한 코일이 다른 층(예: AP, M7 layer)에 포함될 수 있다. 도 9에서 예시된 실시 예와는 달리, 스위칭 회로 410에서 요구하는 코일의 인덕턴스에 대응하도록, 코일 930과 전기적으로 연결되어 하나의 코일을 구성하기 위한 코일이 다른 층(예: M8, M7 layer)에 형성될 수 있다. 도 9에서 예시된 실시 예와는 달리, 코일들 910, 930, 951, 및 955 중 적어도 하나의 코일과 전기적으로 연결되어 하나의 코일을 구성하기 위한 코일이 임의 층(예: M6 layer, 또는 M6 이하의 층)에 형성될 수 있다.
일 실시 예에서, 코일 910은 안테나 모듈 420에 전기적으로 연결될 수 있다. 일 실시 예에서, 코일 930은 송신 모듈 430에 전기적으로 연결될 수 있다. 일 실시 예에서, 코일들 951, 및 955는 수신 모듈 440에 전기적으로 연결될 수 있다.
상기와 같은 본 개시의 일 실시 예에 따른 스위칭 회로는, 제1 코일, 상기 제1 코일에 전기적으로 커플링되는 제2 코일, 상기 제2 코일과 전기적으로 연결되는 제1 스위치, 상기 제1 코일에 전기적으로 커플링되는 제3 코일, 상기 제3 코일과 전기적으로 연결되는 제2 스위치, 및 상기 제1 스위치, 및 제2 스위치의 개방 또는 폐쇄를 제어하도록 구성되는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 제1 코일, 및 상기 제2 코일을 이용한 제1 경로를 형성하기 위해, 상기 제1 스위치를 폐쇄하고, 상기 제2 스위치를 개방하고, 상기 제1 코일, 및 상기 제3 코일을 이용한 제2 경로를 형성하기 위해, 상기 제1 스위치를 개방하고, 상기 제2 스위치를 폐쇄하도록 구성될 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 스위칭 회로는, 상기 제1 코일의 일단은 신호를 무선 채널로 송신하거나, 또는 상기 무선 채널로부터 신호를 수신하도록 안테나 모듈에 연결되고, 상기 제1 코일의 타단은 접지될 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 스위칭 회로는, 가변 커패시터를 더 포함하고, 상기 가변 커패시터는 상기 제2 코일, 및 상기 제1 스위치와 병렬 연결될 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 스위칭 회로는, 제3 스위치를 더 포함하고, 상기 제2 코일의 일단은 상기 제1 스위치에 전기적으로 연결되고, 상기 제2 코일의 타단은 상기 제3 스위치에 전기적으로 연결되고, 상기 제어부는, 상기 제1 경로를 형성하기 위해, 상기 제3 스위치를 폐쇄하고, 상기 제2 경로를 형성하기 위해, 상기 제3 스위치를 개방하도록 구성될 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 스위칭 회로는, 제1 커패시터, 및 제2 커패시터를 더 포함하고, 상기 제1 커패시터는 상기 제2 스위치에 대한 직렬 커패시터이고, 상기 제1 커패시터는 상기 제2 스위치에 대한 분로(shunt) 커패시터일 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 스위칭 회로는, 제3 커패시터를 더 포함하고, 상기 제3 커패시터의 일단은 상기 제3 코일에 전기적으로 연결되고, 상기 제3 커패시터의 타단은 접지될 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 스위칭 회로는, 지정된 주파수를 필터링하는 필터를 더 포함하고, 상기 코일은 상기 필터를 통해 상기 제2 경로를 통해 획득되는 신호를 처리하는 수신 모듈에 연결될 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 스위칭 회로는, 상기 필터는, 로우 패스 필터일 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 스위칭 회로는, 상기 제1 코일, 상기 제2 코일, 및 상기 제3 코일은 적층되어 형성될 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 스위칭 회로는, 상기 제1 코일은, 상기 제2 코일, 및 상기 제3 코일 사이에 적층되어 형성될 수 있다.
상기와 같은 본 개시의 일 실시 예에 따른, 전자 장치는, 적어도 하나의 프로세서, 복수의 스위칭 회로들을 포함하는 적어도 하나의 통신부를 포함하고, 상기 복수의 스위칭 회로들 각각은, 제1 코일, 상기 제1 코일에 전기적으로 커플링되는 제2 코일, 상기 제2 코일과 전기적으로 연결되는 제1 스위치, 상기 제1 코일에 전기적으로 커플링되는 제3 코일, 및 상기 제3 코일과 전기적으로 연결되는 제2 스위치를 포함하고, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 제1 코일, 및 상기 제2 코일을 이용한 제1 경로를 형성하기 위해, 상기 제1 스위치를 폐쇄하고, 상기 제2 스위치를 개방하고, 상기 제1 코일, 및 상기 제3 코일을 이용한 제2 경로를 형성하기 위해, 상기 제1 스위치를 개방하고, 상기 제2 스위치를 폐쇄하도록 구성될 수 있다.
본 문서의 일 실시 예 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술적 특징들을 특정한 실시 예들로 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시 예의 다양한 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 또는 관련된 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 아이템에 대응하는 명사의 단수 형은 관련된 문맥상 명백하게 다르게 지시하지 않는 한, 상기 아이템 한 개 또는 복수 개를 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나", "A 또는 B 중 적어도 하나", "A, B 또는 C", "A, B 및 C 중 적어도 하나", 및 "A, B, 또는 C 중 적어도 하나"와 같은 문구들 각각은 그 문구들 중 해당하는 문구에 함께 나열된 항목들 중 어느 하나, 또는 그들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제 1", "제 2", 또는 "첫째" 또는 "둘째"와 같은 용어들은 단순히 해당 구성요소를 다른 해당 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있으며, 해당 구성요소들을 다른 측면(예: 중요성 또는 순서)에서 한정하지 않는다. 어떤(예: 제 1) 구성요소가 다른(예: 제 2) 구성요소에, "기능적으로" 또는 "통신적으로"라는 용어와 함께 또는 이런 용어 없이, "커플드" 또는 "커넥티드"라고 언급된 경우, 그것은 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로(예: 유선으로), 무선으로, 또는 제 3 구성요소를 통하여 연결될 수 있다는 것을 의미한다.
본 문서에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구현된 유닛을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로 등의 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 모듈은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는, 상기 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 예를 들면, 일 실시 예에 따르면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)의 형태로 구현될 수 있다.
본 문서의 일 실시 예는 기기(machine)(예: 전자 장치(101)) 의해 읽을 수 있는 저장 매체(storage medium)(예: 내장 메모리(136) 또는 외장 메모리(138))에 저장된 하나 이상의 명령어들을 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램(140))로서 구현될 수 있다. 예를 들면, 기기(예: 전자 장치(101))의 프로세서(예: 프로세서(120))는, 저장 매체로부터 저장된 하나 이상의 명령어들 중 적어도 하나의 명령을 호출하고, 그것을 실행할 수 있다. 이것은 기기가 상기 호출된 적어도 하나의 명령어에 따라 적어도 하나의 기능을 수행하도록 운영되는 것을 가능하게 한다. 상기 하나 이상의 명령어들은 컴파일러에 의해 생성된 코드 또는 인터프리터에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장매체는, 비일시적(non-transitory) 저장매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, '비일시적'은 저장매체가 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(signal)(예: 전자기파)를 포함하지 않는다는 것을 의미할 뿐이며, 이 용어는 데이터가 저장매체에 반영구적으로 저장되는 경우와 임시적으로 저장되는 경우를 구분하지 않는다.
일 실시 예에 따르면, 본 문서에 개시된 일 실시 예에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory (CD-ROM))의 형태로 배포되거나, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어TM)를 통해 또는 두개의 사용자 장치들(예: 스마트폰들) 간에 직접, 온라인으로 배포(예: 다운로드 또는 업로드)될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 기술한 구성요소들의 각각의 구성요소(예: 모듈 또는 프로그램)는 단수 또는 복수의 개체를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전술한 해당 구성요소들 중 하나 이상의 구성요소들 또는 동작들이 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 구성요소들 또는 동작들이 추가될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 복수의 구성요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 구성요소로 통합될 수 있다. 이런 경우, 통합된 구성요소는 상기 복수의 구성요소들 각각의 구성요소의 하나 이상의 기능들을 상기 통합 이전에 상기 복수의 구성요소들 중 해당 구성요소에 의해 수행되는 것과 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적으로, 병렬적으로, 반복적으로, 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 상기 동작들 중 하나 이상이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 동작들이 추가될 수 있다.

Claims (20)

  1. 스위칭 회로에 있어서,
    제1 코일,
    상기 제1 코일에 전기적으로 커플링되는 제2 코일,
    상기 제2 코일과 전기적으로 연결되는 제1 스위치,
    상기 제1 코일에 전기적으로 커플링되는 제3 코일,
    상기 제3 코일과 전기적으로 연결되는 제2 스위치, 및
    상기 제1 스위치, 및 제2 스위치의 개방 또는 폐쇄를 제어하도록 구성되는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는,
    상기 제1 코일, 및 상기 제2 코일을 이용한 제1 경로를 형성하기 위해, 상기 제1 스위치를 폐쇄하고, 상기 제2 스위치를 개방하고,
    상기 제1 코일, 및 상기 제3 코일을 이용한 제2 경로를 형성하기 위해, 상기 제1 스위치를 개방하고, 상기 제2 스위치를 폐쇄하도록 구성되는 스위칭 회로.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 코일의 일단은 신호를 무선 채널로 송신하거나, 또는 상기 무선 채널로부터 신호를 수신하도록 안테나 모듈에 연결되고,
    상기 제1 코일의 타단은 접지되는 스위칭 회로.
  3. 제1 항에 있어서,
    가변 커패시터를 더 포함하고,
    상기 가변 커패시터는 상기 제2 코일, 및 상기 제1 스위치와 병렬 연결되는 스위칭 회로.
  4. 제1 항에 있어서,
    제3 스위치를 더 포함하고,
    상기 제2 코일의 일단은 상기 제1 스위치에 전기적으로 연결되고,
    상기 제2 코일의 타단은 상기 제3 스위치에 전기적으로 연결되고,
    상기 제어부는,
    상기 제1 경로를 형성하기 위해, 상기 제3 스위치를 폐쇄하고,
    상기 제2 경로를 형성하기 위해, 상기 제3 스위치를 개방하도록 구성되는 스위칭 회로.
  5. 제1 항에 있어서,
    제1 커패시터, 및 제2 커패시터를 더 포함하고,
    상기 제1 커패시터는 상기 제2 스위치에 대한 직렬 커패시터이고,
    상기 제1 커패시터는 상기 제2 스위치에 대한 분로(shunt) 커패시터인 스위칭 회로.
  6. 제1 항에 있어서,
    제3 커패시터를 더 포함하고,
    상기 제3 커패시터의 일단은 상기 제3 코일에 전기적으로 연결되고,
    상기 제3 커패시터의 타단은 접지되는 스위칭 회로.
  7. 제1 항에 있어서,
    지정된 주파수를 필터링하는 필터를 더 포함하고,
    상기 코일은 상기 필터를 통해 상기 제2 경로를 통해 획득되는 신호를 처리하는 수신 모듈에 연결되는 스위칭 회로.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 필터는, 로우 패스 필터인 스위칭 회로.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 코일, 상기 제2 코일, 및 상기 제3 코일은 적층되어 형성되는 스위칭 회로.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 제1 코일은, 상기 제2 코일, 및 상기 제3 코일 사이에 적층되어 형성되는 스위칭 회로.
  11. 전자 장치에 있어서,
    적어도 하나의 프로세서,
    복수의 스위칭 회로들을 포함하는 적어도 하나의 통신부를 포함하고,
    상기 복수의 스위칭 회로들 각각은,
    제1 코일,
    상기 제1 코일에 전기적으로 커플링되는 제2 코일,
    상기 제2 코일과 전기적으로 연결되는 제1 스위치,
    상기 제1 코일에 전기적으로 커플링되는 제3 코일, 및
    상기 제3 코일과 전기적으로 연결되는 제2 스위치를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 프로세서는,
    상기 제1 코일, 및 상기 제2 코일을 이용한 제1 경로를 형성하기 위해, 상기 제1 스위치를 폐쇄하고, 상기 제2 스위치를 개방하고,
    상기 제1 코일, 및 상기 제3 코일을 이용한 제2 경로를 형성하기 위해, 상기 제1 스위치를 개방하고, 상기 제2 스위치를 폐쇄하도록 구성되는 전자 장치.
  12. 제11 항에 있어서,
    신호를 무선 채널로 송신하거나, 또는 상기 무선 채널로부터 신호를 수신하는 안테나 모듈을 더 포함하고,
    상기 제1 코일의 일단은 상기 안테나 모듈에 연결되고,
    상기 제1 코일의 타단은 접지되는 전자 장치.
  13. 제11 항에 있어서,
    가변 커패시터를 더 포함하고,
    상기 가변 커패시터는 상기 제2 코일, 및 상기 제1 스위치와 병렬 연결되는 전자 장치.
  14. 제11 항에 있어서,
    제3 스위치를 더 포함하고,
    상기 제2 코일의 일단은 상기 제1 스위치에 전기적으로 연결되고,
    상기 제2 코일의 타단은 상기 제3 스위치에 전기적으로 연결되고,
    상기 적어도 하나의 프로세서는,
    상기 제1 경로를 형성하기 위해, 상기 제3 스위치를 폐쇄하고,
    상기 제2 경로를 형성하기 위해, 상기 제3 스위치를 개방하도록 구성되는 전자 장치.
  15. 제11 항에 있어서,
    제1 커패시터, 및 제2 커패시터를 더 포함하고,
    상기 제1 커패시터는 상기 제2 스위치에 대한 직렬 커패시터이고,
    상기 제1 커패시터는 상기 제2 스위치에 대한 분로(shunt) 커패시터인 전자 장치.
  16. 제11 항에 있어서,
    제3 커패시터를 더 포함하고,
    상기 제3 커패시터의 일단은 상기 제3 코일에 전기적으로 연결되고,
    상기 제3 커패시터의 타단은 접지되는 전자 장치.
  17. 제11 항에 있어서,
    상기 제2 경로를 통해 획득되는 신호를 처리하도록 구성되는 수신 모듈, 및
    지정된 주파수를 필터링하는 필터를 더 포함하고,
    상기 코일은 상기 필터를 통해 수신 모듈에 연결되는 전자 장치.
  18. 제17 항에 있어서,
    상기 필터는, 로우 패스 필터인 전자 장치.
  19. 제11 항에 있어서,
    상기 제1 코일, 상기 제2 코일, 및 상기 제3 코일은 적층되어 형성되는 전자 장치.
  20. 제19 항에 있어서,
    상기 제1 코일은, 상기 제2 코일, 및 상기 제3 코일 사이에 적층되어 형성되는 전자 장치.
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