KR20220018945A - 누설 관리 엔진이 포함된 무선 주파수 프런트 엔드 모듈 - Google Patents

누설 관리 엔진이 포함된 무선 주파수 프런트 엔드 모듈 Download PDF

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KR20220018945A
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Abstract

전자 디바이스는 송수신기, 안테나, 상기 송수신기와 상기 안테나 사이에 결합된 프런트 엔드 모듈(FEM)을 포함할 수 있다. 상기 FEM의 구성 요소는 무선 주파수 신호에서 작동할 수 있다. 상기 FEM에는 누설 관리 엔진이 있는 디지털 컨트롤러를 포함할 수 있다. 상기 누설 관리 엔진은 상기 FEM에서 받은 전력 공급 전압을 모니터링할 수 있다. 트리거 조건 검출에 응답하여, 상기 누설 관리 엔진은 일부 FEM에 전력이 공급되는 상태에서 프런트 엔드 구성 요소 세트의 전력을 차단할 수 있다. 트리거 조건은 전력 공급 전압의 변화나 호스트 프로세서에서 수신한 호스트 명령의 변경일 수 있다. 누설 관리 엔진을 사용하여 프런트 엔드 구성 요소 세트의 전원을 차단하면 FEM에서 누설 전류를 최소화하여, 부피가 크고 가격이 비싼 외장 부하 스위치를 사용하지 않고도 배터리 수명과 디바이스의 수명을 최대화할 수 있다.

Description

누설 관리 엔진이 포함된 무선 주파수 프런트 엔드 모듈{Radio-Frequency Front End Modules with Leakage Management Engines}
본 출원은 2020년 8월 7일에 출원된 미국 특허 출원 제16/988,537호에 대한 우선권을 주장하며, 상기 출원은 그 전체가 참조로서 본 명세서에 포함된다.
필드
본 출원은 대체적으로 전자 디바이스들에 관한 것으로, 보다 상세하게는 무선 통신 회로부를 구비한 전자 디바이스들에 관한 것이다.
전자 디바이스들에는 종종 무선 통신 기능들이 제공된다. 무선 통신 기능이 있는 전자 디바이스에는 안테나가 하나 이상인 무선 통신 회로부가 있다. 무선 통신 회로부의 무선 송수신기 회로는 안테나를 사용하여 무선 주파수 신호를 송수신한다. 무선 주파수 프런트 엔드 모듈은 송수신기 회로부와 안테나 사이에 결합된다.
전자 디바이스에 적절한 무선 주파수 프런트 엔드 모듈을 구성하기 어려울 수 있다. 신중을 기하지 않으면 프런트 엔드 모듈의 누설 전류로 인해 배터리 수명과 전자 디바이스의 수명이 줄어들 수 있다.
전자 디바이스는 무선 통신을 위한 무선 회로부를 포함할 수 있다. 무선 회로부는 송수신기, 안테나, 송수신기와 안테나 사이에 결합된 무선 주파수 프런트 엔드 모듈(FEM)을 포함할 수 있다. 송수신기는 안테나를 사용하여 무선 주파수 신호를 전달할 수 있다. FEM의 프런트 엔드 구성 요소는 무선 주파수 신호에서 작동할 수 있다. FEM은 전자 디바이스의 전력 시스템에서 제공하는 전력 공급 전압으로 구동될 수 있다.
FEM은 디지털 컨트롤러를 포함할 수 있다. 누설 관리 엔진은 디지털 컨트롤러 상의 로직 게이트에서 구성될 수 있다. 누설 관리 엔진은 FEM에서 수신된 전력 공급 전압을 모니터링할 수 있다. 누설 관리 엔진은 트리거 조건을 검출할 수 있다. 트리거 조건 검출 후, 누설 관리 엔진은 일부 FEM에 전력이 공급되는 상태에서 프런트 엔드 구성 요소 세트의 전력을 차단할 수 있다. 예를 들어 누설 관리 엔진은 하나 이상의 전력 공급 전압에서 프런트 엔드 구성 요소 세트의 연결을 해제할 수 있다. 트리거 조건은 하나 이상의 모니터링되는 전력 공급 전압 및/또는 FEM 외장 호스트 프로세서로부터 수신한 호스트 명령으로 변경될 수 있다. 누설 관리 엔진을 사용하여 프런트 엔드 구성 요소 세트의 전원을 차단하면 FEM에서 누설 전류를 최소화하여, 부피가 크고 가격이 비싼 외장 부하 스위치를 사용하지 않고도 배터리 수명과 디바이스의 수명을 최대화할 수 있다.
본 개시 내용에서는 전자 디바이스에 대해 설명한다. 전자 디바이스는 안테나를 가질 수 있다. 전자 디바이스는 송수신기를 가질 수 있다. 송수신기는 안테나를 사용하여 무선 주파수 신호를 전달할 수 있다. 전자 디바이스는 안테나와 송수신기 사이에 결합된 무선 주파수 프런트 엔드 모듈을 가질 수 있다. 무선 주파수 프런트 엔드 모듈은 무선 주파수 신호에 작동하는 프런트 엔드 구성 요소를 가질 수 있다.
무선 주파수 프런트 엔드 모듈은 누설 관리 엔진을 가질 수 있다. 누설 관리 엔진은 일부 무선 주파수 프런트 엔드 모듈에 전력이 공급되는 상태에서 프런트 엔드 구성 요소 세트의 전력을 차단할 수 있다.
본 개시 내용에서는 무선 주파수 프런트 엔드 모듈을 작동시키는 방법을 설명한다. 상기 방법은 무선 주파수 프런트 엔드 모듈에 디지털 컨트롤러를 사용하여 제1 작동 모드에서 무선 주파수 프런트 엔드 모듈을 작동시키고 작동을 전달하거나 수신하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 방법은 디지털 컨트롤러를 사용하여, 무선 주파수 프런트 엔드 모듈에서 수신한 전력 공급 전압을 모니터링하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 방법은 트리거 조건에 응답하여, 디지털 컨트롤러를 사용하여 프런트 엔드 모듈 구성 요소 세트를 하나 이상의 전력 공급 전압에서 분리함으로써 무선 주파수 프런트 엔드 모듈을 제2 작동 모드에 배치하는 단계를 포함할 수 있다.
본 개시 내용에서는 비일시적 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 대해 설명한다. 상기 비일시적 컴퓨터 판독 가능 저장 매체는 무선 주파수 프런트 엔드 모듈에서 하나 이상의 프로세서에 의해 실행될 수 있는 하나 이상의 프로그램을 저장할 수 있다. 상기 하나 이상의 프로그램은 하나 이상의 프로세서에 의해 실행될 경우 상기 하나 이상의 프로세서가 무선 주파수 프런트 엔드 모듈에서 수신한 제1 전력 공급 전압을 모니터링하게 하는 명령을 포함할 수 있다. 상기 하나 이상의 프로그램은 하나 이상의 프로세서에 의해 실행될 경우 상기 하나 이상의 프로세서가 제1 전력 공급 전압 변화에 응답하여, 무선 주파수 프런트 엔드 모듈의 하나 이상의 프런트 엔드 모듈 구성 요소를 무선 주파수 프런트 엔드 모듈에서 수신한 제2 전력 공급 전압과 분리하게 하는 명령을 포함할 수 있다.
도 1은 일부 실시예에 따른, 무선 회로부가 있는 예시적 전자 디바이스의 개략도이다.
도 2는 일부 실시예에 따라 하나 이상의 전력 공급 전압을 사용하여 예시적 무선 주파수 프런트 엔드 모듈을 구동하는 회로도이다.
도 3은 일부 실시예에 따른, 예시적 무선 주파수 프런트 엔드 모듈의 측단면도이다.
도 4는 일부 실시예에 따른, 스마트 누설 관리 엔진이 포함된 예시적 무선 주파수 프런트 엔드 모듈의 블록도이다.
도 5는 일부 실시예에 따라 스마트 누설 관리 엔진을 작동하여 무선 주파수 프런트 엔드 모듈의 전류 누설을 완화하기 위한 예시적 단계의 흐름도이다.
도 6은 일부 실시예에 따라 스마트 누설 관리 엔진의 예시적 작동 모드를 보여주는 상태도이다.
도 7은 일부 실시예에 따라 예시적 스마트 누설 관리 엔진이 제어 신호를 사용하여 여러 무선 주파수 프런트 엔드 구성 요소를 비활성화하고 전류 누설을 완화하는 방법을 보여주는 도면이다.
도 8은 일부 실시예에 따라 예시적 스마트 누설 관리 엔진이 전력 관리 유닛을 제어하여 다른 프런트 엔드 모듈 구성 요소를 비활성화하는 방법을 보여주는 도면이다.
도 1의 전자 디바이스(10)와 같은 전자 디바이스에는 무선 회로부가 제공될 수 있다. 무선 회로부는 무선 주파수 송수신기 회로부 및 안테나를 포함할 수 있다. 무선 주파수 프런트 엔드 모듈은 송수신기 회로부와 안테나 사이에 결합될 수 있다. 프런트 엔드 모듈은 스마트 누설 관리 엔진을 포함할 수 있다. 스마트 누설 관리 엔진은 프런트 엔드 모듈의 디지털 컨트롤러에 통합될 수 있다. 스마트 누설 관리 엔진은 프런트 엔드 모듈과 프런트 엔드 모듈에 공급되는 전력 공급 전압의 상태를 모니터링할 수 있다. 스마트 누설 관리 엔진은 이 정보를 사용하여 프런트 엔드 모듈에서 선택적으로 다른 구성 요소를 비활성화할 수 있다. 예를 들어 프런트 엔드 모듈은 작동 상태가 서로 다를 수 있다. 스마트 누설 관리 엔진은 하나 이상의 프런트 엔드 모듈 전류 상태, 향후의 잠재적 프런트 엔드 모듈 상태에 대한 타이밍 요구 사항, 드라이버를 통한 애플리케이션 프로세서, 송수신기 또는 호스트 소프트웨어에서 전달한 직접적 명령에 따라 프런트 엔드 모듈에서 일부 또는 모든 구성 요소의 전력을 차단(비활성화)할 수 있다. 이를 통해 상기 프런트 엔드 모듈 외부에서 부하 스위치를 사용하지 않고도 프런트 엔드 모듈의 전류 누설을 완화할 수 있다. 이렇게 전류 누설을 제한하면 상기 전자 디바이스의 배터리 수명과 사용 기한을 극대화할 수 있다.
도 1의 전자 디바이스(10)는, 노트북 컴퓨터, 데스크톱 컴퓨터와 같은 컴퓨팅 디바이스, 임베디드 컴퓨터를 포함하는 컴퓨터 모니터, 태블릿 컴퓨터, 셀룰러 전화, 미디어 플레이어, 또는 다른 핸드헬드 또는 휴대용 전자 디바이스, 더 작은 디바이스, 예컨대 손목시계 디바이스, 펜던트(pendant) 디바이스, 헤드폰 또는 이어피스(earpiece) 디바이스, 안경 또는 사용자의 머리에 착용되는 다른 장비에 임베딩된 디바이스, 또는 다른 웨어러블(wearable) 또는 소형 디바이스, 텔레비전, 임베디드 컴퓨터를 포함하지 않는 컴퓨터 디스플레이, 게이밍 디바이스, 내비게이션 디바이스, 디스플레이를 구비한 전자 장비가 키오스크(kiosk) 또는 자동차 내에 장착되어 있는 시스템과 같은 임베디드 시스템, 무선 인터넷 연결 음성 제어 스피커, 가정 엔터테인먼트 디바이스, 원격 제어 디바이스, 게이밍 컨트롤러, 주변 사용자 입력 디바이스, 무선 기지국 또는 액세스 포인트. 이러한 디바이스들 중 둘 이상의 디바이스들의 기능을 구현하는 장비, 또는 다른 전자 장비일 수 있다.
도 1의 개략도에서 볼 수 있듯이 디바이스(10)에는 하우징(12)과 같은 전자 디바이스 하우징에 있거나 그 내부에 위치하는 구성 요소를 포함할 수 있다. 때때로 케이스로 지칭될 수 있는 하우징(12)은 플라스틱, 유리, 세라믹, 섬유 복합재들, 금속(예컨대, 스테인리스강, 알루미늄, 금속 합금 등), 다른 적합한 재료들, 또는 이들 재료의 조합으로 형성될 수 있다. 일부 상황들에서, 하우징(12)의 전체 또는 부분들은 유전체 또는 기타 저전도성 재료(예컨대, 유리, 세라믹, 플라스틱, 사파이어 등)로 형성될 수 있다. 다른 상황들에서, 하우징(12) 또는 하우징(12)을 형성하는 구조물들의 적어도 일부는 금속 요소들로 형성될 수 있다.
디바이스(10)는 제어 회로부(14)를 포함할 수 있다. 제어 회로부(14)는 저장 회로부(16)와 같은 저장장치를 포함할 수 있다. 저장 회로부(16)는 하드 디스크 드라이브 저장장치, 비휘발성 메모리(예를 들어, 플래시 메모리, 또는 솔리드 스테이트 드라이브(solid state drive)를 형성하도록 구성된 다른 전기적으로 프로그래밍 가능한 판독 전용 메모리), 휘발성 메모리(예를 들어, 정적 또는 동적 랜덤 액세스 메모리) 등을 포함할 수 있다. 제어 회로부(16)는 디바이스(10) 및/또는 이동식 저장 매체에 내장된 저장 장치를 포함할 수 있다.
제어 회로부(14)는 프로세싱 회로부(18)와 같은 프로세싱 회로부를 포함할 수 있다. 프로세싱 회로부(18)는 디바이스(10)의 동작을 제어하기 위해 사용될 수 있다. 프로세싱 회로부(18)는 하나 이상의 마이크로프로세서들, 마이크로제어기들, 디지털 신호 프로세서들, 호스트 프로세서들, 기저대역 프로세서 집적 회로, 주문형 집적 회로들, 중앙 프로세싱 유닛들(CPU) 등을 포함할 수 있다. 제어 회로부(14)는 하드웨어(예컨대, 전용 하드웨어 또는 회로부), 펌웨어, 및/또는 소프트웨어를 사용하여 디바이스(10)에서 동작들을 수행하도록 구성될 수 있다. 디바이스(10)에서 동작들을 수행하기 위한 소프트웨어 코드는 저장 회로부(16) 상에 저장될 수 있다(예컨대, 저장 회로부(16)는 소프트웨어 코드를 저장하는 비일시적(유형적) 컴퓨터 판독가능 저장 매체들을 포함할 수 있음). 소프트웨어 코드는 때때로 프로그램 명령어들, 소프트웨어, 데이터, 명령어들, 또는 코드로 지칭될 수 있다. 저장 회로부(16) 상에 저장된 소프트웨어 코드는 프로세싱 회로부(18)에 의해 실행될 수 있다.
제어 회로부(14)는 위성 내비게이션 애플리케이션들, 인터넷 브라우징 애플리케이션들, VOIP(voice-over-internet-protocol) 전화 통화 애플리케이션들, 이메일 애플리케이션들, 미디어 재생 애플리케이션들, 운영 체제 기능들 등과 같은, 디바이스(10) 상의 소프트웨어를 실행하기 위해 사용될 수 있다. 외부 장비와의 상호작용들을 지원하기 위해, 제어 회로부(14)는 통신 프로토콜들을 구현하는 데 사용될 수 있다. 제어 회로부(14)를 사용하여 구현할 수 있는 통신 프로토콜은 인터넷 프로토콜, 무선 로컬 영역 네트워크(WLAN) 프로토콜(예: IEEE 802.11 프로토콜 - 때로는 Wi-Fi®로 지칭), 다른 단거리 무선 통신 링크용 프로토콜(예: Bluetooth® 프로토콜) 또는 다른 무선 개인 영역 네트워크(WPAN) 프로토콜, IEEE 802.11ad 프로토콜(예: 초광대역 프로토콜), 셀룰러 전화 프로토콜(예: 3G 프로토콜, 4G (LTE) 프로토콜, 5G 프로토콜 등), 안테나 다이버시티 프로토콜, 위성 내비게이션 시스템 프로토콜(예: 전 지구 위치 확인 시스템(GPS) 프로토콜, 세계 항행 위성 시스템(GLONASS) 프로토콜), 안테나 기반 공간 레인징 프로토콜(예: 무선 탐지 및 레인징(RADAR) 프로토콜 또는 밀리미터파 및 센티미터파 주파수들에서 전달되는 신호에 대한 다른 원하는 레인지 탐지 프로토콜), 또는 기타 원하는 통신 프로토콜을 포함한다. 각각의 통신 프로토콜은 프로토콜을 구현하는 데 사용되는 물리적 접속 방법론을 특정하는 대응하는 무선 액세스 기술(RAT)과 연관될 수 있다.
디바이스(10)는 입출력 회로부(20)를 포함할 수 있다. 입출력 회로부(20)는 입출력 디바이스들(28)을 포함할 수 있다. 입출력 디바이스들(28)은 데이터가 디바이스(10)에 공급될 수 있게 하기 위해, 그리고 데이터가 디바이스(10)로부터 외부 디바이스들로 제공될 수 있게 하기 위해 사용될 수 있다. 입출력 디바이스들(28)은 사용자 인터페이스 디바이스들, 데이터 포트 디바이스들, 및 다른 입출력 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 예를 들어 입출력 디바이스들(28)은 터치 센서, 디스플레이, 발광 구성 요소(예: 터치 센서 기능이 없는 디스플레이), 버튼(예: 기계식, 정전식, 광학식), 스크롤 휠, 터치 패드, 키 패드, 키보드, 마이크, 카메라, 버튼, 스피커, 상태 표시등, 오디오 잭 및 기타 포트 구성 요소, 디지털 데이터 포트 디바이스, 동작 센서(가속도계, 자이로스코프 및/또는 움직임을 탐지하는 나침반), 정전 용량 센서, 근접성 센서, 자력 센서, 힘 센서(예: 디스플레이에 가한 압력을 탐지하기 위해 디스플레이와 결합된 힘 센서) 등을 포함할 수 있다. 일부 구성에서는 키보드, 헤드폰, 디스플레이, 포인팅 디바이스(예: 트랙패드), 마우스 및 조이스틱, 기타 입출력 디바이스를 유무선 연결을 사용하여 디바이스(10)과 결합할 수 있다(예: 일부 입출력 디바이스(28)는 주 처리 장치 또는 디바이스(10)의 다른 부분과 유선 또는 무선 링크로 결합한 주변 장치일 수 있다).
입출력 회로부(20)는 무선 통신을 지원하는 무선 회로부(30)를 포함할 수 있다. 무선 회로부(30)(본 문서에서 무선 통신 회로부(30)로 지칭하기도 함)에는 기저대역 프로세서(예: 기저대역 프로세서(32)), 무선 주파수(RF) 송수신기 회로부(예: 무선 주파수 송수신기(36)), 무선 주파수 프런트 엔드 회로부(예: 무선 주파수 프런트 엔드 모듈(40)), 안테나(44)를 포함할 수 있다. 기저대역 프로세서(32)는 기저대역 경로(34)를 통해 송수신기(36)와 결합할 수 있다. 송수신기(36)는 무선 주파수 전송 라인 경로(42)를 통해 안테나(44)와 결합할 수 있다. 무선 주파수 프런트 엔드 모듈(40)은 무선 주파수 전송 라인 경로(42)에 넣을 수 있다.
도 1의 예시에서 무선 회로부(30)는 명확한 설명을 위해 기저대역 프로세서 한 개, 송수신기(36) 한 개, 프런트 엔드 모듈(40) 한 개, 안테나(44) 한 개만을 포함한 것으로 나타냈다. 일반적으로 무선 회로부(30)에는 기저대역 프로세서(32), 송수신기(36), 프런트 엔드 모듈(40), 안테나(44)를 각각 원하는 수만큼 포함할 수 있다. 각 기저대역 프로세서(32)는 각 기저대역 경로(34)를 통해 하나 이상의 송수신기(36)와 결합할 수 있다. 각 송수신기(36)는 각 무선 주파수 전송 라인 경로(42)를 통해 하나 이상의 안테나(44)와 결합할 수 있다. 각 무선 주파수 전송 라인 경로(42)는 내부에 각 프런트 엔드 모듈(40)을 넣을 수 있다. 원하는 경우, 두 개 이상의 프런트 엔드 모듈(40)을 동일한 무선 주파수 전송 라인 경로(42)에 넣을 수 있다. 원하는 경우, 프런트 엔드 모듈을 넣지 않고 무선 회로부(30)에 하나 이상의 상기 무선 주파수 전송 라인 경로(42)를 구현할 수 있다.
무선 주파수 송신 경로(42)는 안테나(44)의 안테나 피드와 결합할 수 있다. 예를 들어, 상기 안테나 피드에는 양의 안테나 피드 단자 및 접지 안테나 피드 단자를 포함할 수 있다. 무선 주파수 전송 라인 경로(42)는 안테나(44)에 있는 상기 양(+)의 안테나 피드 단자와 결합된 양(+)의 전송 라인 신호 경로를 가질 수 있다. 무선 주파수 전송 라인 경로(42)는 안테나(44)에 있는 상기 접지 안테나 피드 단자와 결합된 접지 전송 라인 신호 경로를 가질 수 있다. 이러한 예는 예시에 불과할 뿐이며, 일반적으로 안테나(44)는 원하는 안테나 피드 방식을 사용하여 제공할 수 있다. 원하는 경우, 안테나(44)는 하나 이상의 무선 주파수 전송 라인 경로(42)와 결합된 여러 안테나 피드를 가질 수 있다.
무선 주파수 전송 라인 경로(42)에는 디바이스(10) 내에서 무선 주파수 안테나 신호의 경로를 설정하는 전송 라인을 포함할 수 있다. 디바이스(10)의 전송 라인에는 동축 케이블, 마이크로스트립 전송 라인, 스트립라인 전송 라인, 에지 결합형 마이크로스트립 전송 라인, 에지 결합형 스트립라인 전송 라인, 이런 유형의 전송 라인을 결합하여 형성한 전송 라인 등을 포함할 수 있다. 무선 주파수 전송 라인 경로(42)의 전송 라인과 같은 디바이스(10)의 전송 라인은 견고하거나 유연한 인쇄 회로 기판에 내장할 수 있다. 하나의 적합한 배열에서 무선 주파수 전송 라인 경로(예: 무선 주파수 전송 라인 경로(42))는 라미네이트된 다층 구조물(예를 들어, 구리와 같은 전도성 재료 및 중간 접착제 없이 함께 라미네이트되는 수지와 같은 유전체 재료의 층) 내에 통합되는 전송 라인 전도체를 포함할 수 있다. 다층의 라미네이트된 구조물들은, 원하는 경우, 다수의 차원들(예컨대, 2차원 또는 3차원)로 접히거나 굽혀질 수 있고, 굽힘 이후 굽혀지거나 또는 접힌 형상을 유지할 수 있다(예컨대, 다층의 라미네이트된 구조물들은 다른 디바이스 컴포넌트들 주위에서 라우팅하기 위해 특정 3차원 형상으로 접혀질 수 있고, 보강재들 또는 다른 구조물들에 의해 제자리에서 유지되지 않으면서 접힘 이후 그의 형상을 유지하기에 충분히 강성일 수 있다). 라미네이트된 구조물들의 다수의 층들 모두는 (예컨대, 접착제를 사용하여 다수의 층들을 함께 라미네이트하기 위해 다수의 가압 프로세스들을 수행하는 것과는 대조적으로) 접착제 없이 함께 (예컨대, 단일 가압 프로세스에서) 배치(batch) 라미네이트될 수 있다.
무선 전송 시, 기저대역 프로세서(32)는 기저대역 경로(34)를 통해 송수신기(36)에 기저대역 신호를 보낼 수 있다. 송수신기(36)는 기저대역 프로세서(32)에서 수신한 상기 기저대역 신호를 해당 무선 주파수 신호로 변환하는 회로부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 송수신기 회로부(36)는 안테나(44)를 통해 전송하기 전에 무선 주파수로 상기 기저대역 신호를 상향 변환하기 위한 믹서 회로부를 포함할 수 있다. 송수신기 회로부(36)는 신호들을 디지털 도메인과 아날로그 도메인 사이에서 변환하기 위한 DAC(digital to analog converter) 및/또는 ADC(analog to digital converter) 회로부도 포함할 수 있다. 송수신기(36)는 무선 주파수 전송 라인 경로(42)와 프런트 엔드 모듈(40)을 사용하여 안테나(44)를 통해 상기 무선 주파수 신호를 전송할 수 있다. 안테나(44)는 무선 주파수 신호를 자유 공간으로 방사하여 외부 무선 장비로 상기 무선 주파수 신호를 전송할 수 있다.
무선 수신 시, 안테나(44)는 상기 외부 무선 장비에서 무선 주파수 신호를 수신할 수 있다. 수신된 무선 주파수 신호는 무선 주파수 전송 라인 경로(42)와 프런트 엔드 모듈(40)을 통해 송수신기(36)로 변환할 수 있다. 송수신기(36)는 수신된 상기 무선 주파수 신호를 해당 기저대역 신호로 변환하는 회로부를 포함할 수 있다. 예를 들어 송수신기(36)는 수신된 상기 무선 주파수 신호를 기저 대역 주파수로 하향 변환한 다음, 기저대역 경로(34)를 통해 기저대역 신호를 기저대역 프로세서(32)로 전달하는 믹서 회로부를 포함할 수 있다.
프런트 엔드 모듈(FEM)(40)은 무선 주파수 전송 라인 경로(42)를 통해 전달(송신 및/또는 수신)되는 상기 무선 주파수 신호에 작동하는 무선 주파수 프런트 엔드 회로부를 포함할 수 있다. 예를 들어, FEM(40)은 프런트 엔드 모듈(FEM) 구성 요소(예: 스위칭 회로부(예: 하나 이상의 무선 주파수 스위치)), 무선 주파수 필터 회로부(예: 로우 패스 필터, 하이 패스 필터, 노치 필터, 대역 패스 필터, 멀티플렉싱 회로부, 듀플렉서 회로부, 디플렉서 회로부, 트리플렉서 회로부), 임피던스 정합 회로부(예: 안테나(44)의 임피던스와 무선 주파수 전송 라인(42)의 임피던스를 매칭하는 데 도움이 되는 회로부), 안테나 튜닝 회로부(예: 축전기, 저항기, 유도자 및/또는 안테나(44)의 주파수 응답을 조정하는 스위치의 네트워크), 무선 주파수 증폭기 회로부(예: 전력 증폭기 회로부 및/또는 저잡음 증폭기 회로부), 무선 주파수 결합기 회로부, 전하 펌프 회로부, 전력 관리 회로부, 디지털 제어 및 인터페이스 회로부 및/또는 안테나(44)가 송수신하는 상기 무선 주파수 신호에 작동하는 다른 원하는 회로부를 포함할 수 있다. 상기 각 프런트 엔드 모듈 구성 요소는 공통(공유된) 기판(예: 견고한 인쇄 회로 기판 또는 유연한 인쇄 회로 기판)에 장착할 수 있다.
송수신기(36)는 FEM(40)과 분리할 수 있다. 예를 들어, 송수신기(36)는 다른 기판(예: 디바이스(10)의 상기 메인 로직 보드, FEM(40)에 포함되지 않는 견고한 인쇄 회로 기판 또는 유연한 인쇄 회로부)에 구성할 수 있다. 도 1의 예에서는 명료함을 위해 제어 회로부(14)가 무선 회로부(30)로부터 분리된 것으로 도시되고 있으나, 무선 회로부(30)는 프로세싱 회로부(18)의 일부를 형성하는 프로세싱 회로부 및/또는 제어 회로부(14)의 저장 회로부(16)의 일부를 형성하는 저장 회로부를 포함할 수 있다(예컨대, 제어 회로부(14)의 부분들이 무선 회로부(30) 상에 구현될 수 있음). 예를 들어, 기저대역 프로세서(32) 및/또는 송수신기(36) 일부(예: 송수신기(36)의 호스트 프로세서)는 제어 회로부(14)의 일부에 구성할 수 있다. 제어 회로부(14)(예: 기저대역 프로세서(32)에 구성된 제어 회로부(14)의 일부, 송수신기(36)에 구성된 제어 회로부(14)의 일부, 무선 회로부(30)와 분리된 제어 회로부(14)의 일부)는 FEM(40)의 작동을 제어하는 제어 신호(예: 디바이스(10)에서 하나 이상의 제어 경로 사용)를 포함할 수 있다.
송수신기(36)는 2.4 ㎓ WLAN 대역(예: 2400~2480 ㎒), 5 ㎓ WLAN 대역(예: 5180~5825 ㎒), Wi-Fi® 6E 대역(예: 5925~7125 ㎒) 및/또는 기타 Wi-Fi® 대역(예: 1875~5160 ㎒)과 같이 WLAN 통신 대역을 처리하는 무선 로컬 영역 네트워크 송수신기 회로부(예: Wi-Fi® (IEEE 802.11) 또는 다른 WLAN 통신 대역), 2.4 ㎓ Bluetooth® 대역이나 다른 WPAN 통신 대역을 처리하는 무선 개인 영역 네트워크 송수신기 회로부, 셀룰러 전화 대역(예: 약 600 ㎒~5 ㎓ 대역, 3G 대역, 4G LTE 대역, 10 ㎓ 미만 5G 신규 무선 주파수 범위 1(FR1) 대역, 20~60 ㎓ 5G 신규 무선 주파수 범위 2(FR2) 대역) 등의 셀룰러 전화 송수신기 회로부, 근거리 통신 대역(예: 13.56 ㎒)을 처리하는 근거리 통신(NFC) 송수신기 회로부, 위성 항법 대역(예: 1565~1610 ㎒ GPS 대역, 전 세계 항법 위성 시스템(GLONASS) 대역, BeiDou 항법 위성 시스템(BDS) 대역)을 처리하는 위성 항법 수신기 회로부, IEEE 802.15.4 프로토콜을 사용하여 통신을 처리하는 초광대역(UWB) 송수신기 회로부 및/또는 기타 초광대역 통신 프로토콜 및/또는 원하는 다른 통신 대역을 처리하는 기타 무선 주파수 송수신기 회로부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 디바이스(10)가 NFC 통신 대역을 처리하는 시나리오에서 디바이스(10)는 NFC 태그(예: 본 문서에서 설명하는 스마트 누설 관리 엔진을 가지는 수동 또는 능동 NFC)를 구성하거나, 더 큰 디바이스나 구조물에 통합된 NFC 태그를 포함하거나, NFC 통신을 처리하는 다른 유형의 디바이스가 될 수 있다. 본 문서에서 통신 대역은 주파수 대역으로 지칭하거나, 간단히 "대역"으로 지칭하기도 하며, 해당 주파수 범위를 의미할 수 있다.
무선 회로부(30)는 안테나(44)와 같은 하나 이상의 안테나를 포함할 수 있다. 안테나(44)는 임의의 원하는 안테나 구조물들을 사용하여 형성될 수 있다. 예를 들어 안테나(44)는 루프 안테나 구조물, 패치 안테나 구조물, 역 F 안테나 구조물, 슬롯 안테나 구조물, 평면 역 F 안테나 구조물, 나선형 안테나 구조물, 단극 안테나, 양극, 이러한 설계의 하이브리드형 등에서 구성된 공명 요소가 포함된 안테나일 수 있다. 두 개 이상의 안테나(44)는 하나 이상의 단계적 안테나 배열(예: 밀리미터파 주파수에서 무선 주파수 신호 전달용)로 구성할 수 있다. 안테나 성능을 조정하기 위하여 기생 요소들이 안테나(44) 내에 포함될 수 있다. 안테나(44)는 안테나(44)의 상기 안테나 공명 요소를 지원하는 전도성 캐비티를 제공할 수 있다(예: 안테나(44)는 캐비티 백 슬롯 안테나와 같은 캐비티 백 안테나일 수 있다).
필터 회로부, 스위칭 회로부, 임피던스 매칭 회로부 및 기타 회로부는 무선 주파수 전송 라인 경로(42)에 넣거나, FEM 40에 통합하거나, 안테나(44)에 통합할 수 있다(예: 안테나 튜닝 지원, 원하는 주파수 대역에서 작동하도록 지원하기 위한 목적). 이러한 구성 요소는 본 문서에서 안테나 튜닝 구성 요소라고도 지칭하며, 시간에 따라 안테나(44)의 주파수 응답과 무선 성능을 조정하기 위해 (제어 회로부(14)를 사용하여) 조정할 수 있다.
디바이스(10)에는 전력 시스템(22)(때로는 전력 제어 회로부라고도 지칭) 등의 전력 회로부를 포함할 수 있다. 전력 시스템(22)은 배터리(24)와 같은 배터리를 포함할 수 있다. 디바이스(10)의 배터리(24)는 디바이스(10)가 다른 소스에서 유선 또는 무선 전력을 받지 않을 때 디바이스(10)에 전력을 공급하는 데 사용할 수 있다. 일부 구성에서 디바이스(10)는 액세서리와 관련된 배터리 전력을 사용할 수 있다. 전력 시스템(22)은 유선 또는 무선 전력을 사용하여 디바이스(10)에 전력을 공급할 수 있다.
전력 시스템(22)은 외부 소스(예: 외부 충전기, 전력 어댑터, 배터리 케이스)에서 유선 전력을 공급받거나, 해당 무선 송전 디바이스(예: 무선 충전 매트, 도크)에서 무선으로 전력을 받기 위한 무선 전력 수신 회로부를 포함할 수 있다. 전력 시스템(22)의 전력 관리 회로부(26)는 디바이스(10)에서 전력 소비 및 배포를 관리하는 데 사용할 수 있다. 예를 들어 전력 관리 회로부(26)는 디바이스(10)에서 (무선 또는 유선 연결을 통해) 수신한 전력을 디바이스(10)의 내장 회로부 및/또는 배터리(24)(예: 배터리(24) 충전 목적)로 배포할 수 있다. 또한, 전력 관리 회로부(26)는 디바이스(10)의 상기 구성 요소에 전력을 공급하는 데 사용한 하나 이상의 전력 공급 전압(예: 직류(DC) 전력 공급 전압)을 발생시키는 데 사용할 수 있다. 예를 들어, 전력 관리 회로부(26)는 배터리(24)에 저장된 전하 및/또는 디바이스(10)에 의해 (예컨대 무선 또는 유선 연결을 통해) 수신했거나 수신하고 있는 전력에서 DC 전력 공급 전압을 발생시키는 데 사용할 수 있다.
전력 시스템(22)(예: 전력 관리 회로부(26) 및/또는 배터리(24))은 원하는 수만큼 DC 전력 공급 전압(예: 양(+)의 전력 공급 전압, 접지 또는 기준 전압)을 발생시킬 수 있다. 본 문서에서는 전력 시스템(22)이 전압 공통 컬렉터(VCC) DC 전력 공급 전압, 전압 드레인-드레인(VDD) DC 전력 공급 전압, 전압 입출력(VIO) DC 전력 공급 전압을 발생시키는 예시로 설명하기도 한다. 예를 들어, 전력 공급 전압 VCC는 디바이스(10)의 양극 접합형 트랜지스터의 전력 공급 전압일 수 있다. 예를 들어, 전력 공급 전압 VDD는 디바이스(10)의 전계 효과 트랜지스터(FET)의 전력 공급 전압일 수 있다. 예를 들어, 전력 공급 전압 VIO는 디바이스(10)에 내장된 회로부(IC) 입출력(인터페이스) 회로부의 전력 공급 전압일 수 있고, 본 문서에서는 입출력(IO) 전력 공급 전압 VIO으로 지칭하기도 한다. 일반적으로 전력 시스템(22)은 디바이스(10)에 대해 다른 원하는 전력 공급 전압을 발생시킬 수 있다. 본 문서에서는 전력 시스템(22)이 상기 전력 공급 전압을 사용하여 FEM(40)을 구동하는 예시로 설명한다.
도 2는 전력 공급 전압 VCC와 VDD를 디바이스(10)의 상기 FEM(40)에 공급하는 방법을 보여주는 회로도이다. 도 3에 나와 있듯이, 무선 회로부(30)는 N FEM(40)(예: 첫 번째 FEM 40-1, 두 번째 FEM 40-2, N번째 FEM 40-N)을 포함할 수 있다. 각 FEM(40)은 해당 전력 공급 입력 포트들(48)을 가질 수 있다. 전력 시스템(22)은 FEM(40) 외부의 전력 공급 라인(46)을 통해 FEM(40)의 상기 전력 공급 입력 포트들(48)과 결합할 수 있다(예: 제1 전력 공급 라인 46-1, 제2 공급 라인 46-2). 각 전력 공급 라인(46)은 FEM(40)에 각 전력 공급 전압을 전달할 수 있다.
각 FEM(40)은 전력 공급 라인 46-1과 결합된 각 전력 공급 입력 포트(48)(예: VCC 전력 공급 입력 포트)를 통해 전력 공급 전압 VCC를 수신할 수 있다. 마찬가지로, 각 FEM(40)은 전력 공급 라인 46-2와 결합된 각 전력 공급 입력 포트(48)(예: VDD 전력 공급 입력 포트)를 통해 전력 공급 전압 VDD를 수신할 수 있다. 전력 공급 전압 VDD 및/또는 VCC는 배터리(24)에 저장된 전하에서 발생시킬 수 있다. 전력 관리 회로부(26)(도 1)는 명확한 표현을 위해 도 2에서 생략하였다. 그러나 원할 경우, 상기 전력 관리 회로부(예: 상기 전력 관리 회로부의 공급 레귤레이터)를 배터리(24)와 전력 공급 라인(46) 사이에 결합할 수 있다. 상기 전력 관리 회로부는 배터리(24)에 저장된 전하를 기반으로 전력 공급 전압 VCC와 VDD 중 하나, 또는 그 두 가지를 발생시킬 수 있다. 본 문서에서 예시로 설명한 하나의 적합한 배열에서 전력 공급 라인 46-1은 배터리(24)의 전력 공급 전압 VCC을 수신하고 전력 공급 라인 46-2는 상기 전력 관리 회로부의 전력 공급 전압 VDD를 수신할 수 있다. 전력 공급 전압 VCC와 VDD는 FEM(40)에서 상기 FEM 구성 요소를 구동하는 데 사용할 수 있다.
무선 회로부(30) 전원이 켜져 있을 때(예: 무선 회로부(30)가 무선 주파수 신호를 능동적으로 송수신할 때) 전력 시스템(22)에서 공급하는 상기 모든 전력 공급 전압은 전체적으로 사용할 수 있으며, FEM(40)에 제공된다. 무선 회로부(30)가 꺼져 있을 때(예: 디바이스(10)가 꺼져 있거나 수면 또는 절전 모드일 때 무선 회로부(30)가 무선 주파수 신호를 능동적으로 송수신하지 않는 경우), FEM(40)은 배터리(24)에서 지속적으로 전류를 인출한다. 예를 들어 전력 공급 전압 VCC는 FEM(40)에 공급되지만 전력 공급 전압 VDD와 다른 전력 공급 전압은 FEM(40)에 공급되지 않는다. 디바이스(10)가 꺼져 있거나 수면/절전 모드일 때도 전력 공급 전압 VCC를 지속적으로 제공하면 FEM(40)에서 상기 일부 FEM 구성 요소가 켜진 채로 유지할 수 있어 무선 주파수 작동 요구 사항(예: 시작 시간 요구 사항, 안정 시간 요구 사항)을 계속 충족할 수 있다. 또한, 내장된 실리콘 누설은 디바이스(10)가 꺼져 있거나 수면/절전 모드일 때도 FEM(40)이 계속 전류를 인출하는 데 도움을 준다. 주의를 기울이지 않으면 이런 지속적 전류 인출로 인해 의도치 않게 배터리(24)가 방전되고 배터리(24)의 수명이 줄어들거나 디바이스(10)의 수명이 단축될 수 있다.
이러한 영향을 완화하기 위해 일부 시나리오에서는 FEM(40) 외부의 부하 스위치 하나 이상을 전원 공급 라인 46-1에 넣는다. 이러한 부하 스위치는 FEM(40)에 포함하지 않는다(예: 상기 부하 스위치는 FEM(40) 외부에 있으므로 본 문서에서는 외부 부하 스위치로 지칭하기도 한다). 상기 외부 부하 스위치는 디바이스(10)가 꺼져 있거나 절전/수면 모드일 때 FEM(40)에서 배터리(24)의 연결을 끊는다. 따라서 디바이스(10)가 꺼져 있거나 절전/수면 모드일 때 FEM(40)이 인출하는 전류량이 줄어들어, 배터리 방전이 감소하고, 배터리 수명과 디바이스(10)의 수명이 연장될 수 있다.
예를 들어 어떤 배열에서 전력 시스템(22)은 하나의 외부 부하 스위치를 전력 공급 라인 46-1에 넣을 수 있다. 어떤 배열에서는 전력 시스템(22)은 N개의 외부 부하 스위치를 전력 공급 라인 46-1에 넣을 수 있다. 예를 들어, 상기 외부 부하 스위치의 상태는 전력 공급 전압 VDD이 제어할 수 있다. 무선 회로부(30)가 켜져 있으면 전력 공급 전압 VDD이 높을 수 있고, 상기 부하 스위치가 켜져서(닫혀서) 전력 공급 전압 VCC가 FEM(40)에 공급된다. 무선 회로부(30)가 꺼져 있으면 전력 공급 전압 VDD이 낮을 수 있고, 상기 부하 스위치가 꺼져서(열려서) FEM(40)에 전력 공급 전압 VCC가 공급되지 않는다.
상기 외부 부하 스위치는 디바이스(10)가 꺼져 있거나 절전/수면 모드일 때 FEM(40)이 인출하는 전류량을 낮출 수 있다. 그러나 외부 부하 스위치는 디바이스(10)에서 과도하게 많은 면적을 사용할 수 있고, 의도치 않게 전력 시스템(22) 및/또는 무선 회로부(30)의 라우팅 복잡성이 늘어나 디바이스(10)의 제조 원가가 상승할 수 있다. 따라서 디바이스(10)에 외부 부하 스위치 없이 배터리(24)의 전류 누설을 완화하는 기능을 제공하는 것이 바람직하다.
외부 부하 스위치를 사용하지 않고 배터리(24)에서 전류 누설을 완화하기 위해 각 FEM(40)에 각 누설 전류 관리 엔진(본 문서에서 스마트 누설 관리 엔진으로 지칭하기도 함)을 포함할 수 있다. 상기 스마트 누설 관리 엔진은 FEM(40)의 전체 또는 일부를 선택적으로 끌 수 있다. 예를 들어 도 2에 나타나 있듯이, 각 FEM(40)은 FEM(40)의 해당 라인(54)을 사용하여 각각 작동하는 FEM 구성 요소(56)를 포함할 수 있다(예: 상기 FEM 구성 요소의 전력 공급 라인, 상기 FEM 구성 요소의 인에이블 라인). 스위치(50)와 같은 스위칭 회로부(예: 전계 효과 트랜지스터(FET)와 같은 트랜지스터)를 라인(54)에 넣을 수 있다. 스위치(50)는 상기 스마트 누설 관리 엔진에서 제어 신호를 수신하는 제어 단자(52)(예: 게이트 단자)를 가질 수 있다. 상기 스마트 누설 관리 엔진은 해당 스위치(50) 상태를 제어하여(예: 제어 단말(52)에서 스위치(50)로 제어 신호를 보내서) 각 FEM 구성 요소(56)의 전원을 선택적으로 차단(비활성화)하거나 공급(활성화)할 수 있다. 상기 스마트 누설 관리 엔진은 스위치(50)를 제어하여 라인(54)에서 개방 회로를 만들거나(예: 제어 단자(52)에서 제어 신호 사용) 스위치(50)를 통해 매우 높은 임피던스 또는 매우 낮은 상호 컨덕턴스 gm가 발생하도록 스위치(50)를 제어하여 FEM 구성 요소(56)의 전력을 차단할 수 있다(예: 임피던스 임계값 초과의 임피던스 또는 상호 컨덕턴스 임계값 미만의 상호 컨덕턴스). 즉, 본 문서에서는 상기 스마트 누설 관리 엔진이 (예컨대 해당 FEM 구성 요소(56)에 대한 전력 공급 라인 또는 인에이블 라인에서) FEM(40)의 스위치(50)를 제어하여 개방 회로를 만들거나, 매우 높은 임피던스 또는 매우 낮은 임피던스를 발생시키면 특정 FEM 구성 요소(56)의 "전원을 차단"하는 것으로 간주한다. 본 문서에서는 스위치(50)가 폐쇄 회로를 만들거나(예: 임피던스 임계값 미만의 임피던스), 높은 상호 컨덕턴스(예: 상호 컨덕턴스 임계값보다 높은 상호 컨덕턴스)를 발생시키면 상기 해당 FEM 구성 요소(56)에 "전력이 공급"되는 것으로 간주하기도 한다.
도 3은 FEM(40)의 측단면도이다. 도 3과 같이, FEM(40)은 기판(57)과 같은 FEM 기판(본 문서에서는 모듈 기판(57)으로 지칭하기도 함)을 포함할 수 있다. 기판(57)은 견고한 인쇄 회로 기판, 유연한 인쇄 회로 또는 다른 원하는 모듈 기판이 될 수 있다. FEM 구성 요소(56)(본 문서에서는 프런트 엔드 구성 요소(56) 또는 구성 요소(56)로 지칭)는 기판(57)에서 하나 이상의 표면에 장착할 수 있다. 도 3의 예에서 FEM(40)의 각 FEM 구성 요소(56)는 FEM(40)의 동일한 표면에 장착한다. 이는 예시일 뿐이며, 원하는 경우 하나 이상의 FEM 구성 요소(56)를 기판(57)의 반대면에 장착할 수 있다.
예를 들어, FEM 구성 요소(56)는 스위칭 회로부, 무선 주파수 필터 회로부, 임피던스 매칭 회로부, 안테나 튜닝 회로부, 무선 주파수 증폭기 회로부, 무선 주판수 결합기 회로부, 전하 펌프 회로부, 전력 관리 회로부, 디지털 제어 및 인터페이스 회로부, 누설 관리 엔진(예: 디지털 제어 및 인터페이스 회로부에 구성한 누설 전류 관리 엔진) 및/또는 안테나(44)에 송수신되는 상기 무선 주파수 신호에 작동하는 다른 원하는 회로부를 포함할 수 있다(도 1). 원하는 경우, FEM 구성 요소(56) 하나 이상(예: 각각)은 각 내장 회로(IC) 다이(칩)에 구성된 회로부를 포함할 수 있다. FEM 구성 요소(56)는 전도성 상호 연결 구조물(58)(예: 솔더 볼, 볼 그리드 어레이(BGA), 전도성 접착제, 용접, 전도성 용수철, 전도성 핀)을 통해 기판(57)에 전도성 트레이스(예: 접촉 패드)를 결합할 수 있다. FEM(40)은 상기 동일한 기판(57)에 여러 IC 다이를 장착한 멀티 칩 패키지로 만들거나, 일체형 다이(예: 보조 금속 산화물 반도체(CMOS), 실리콘-게르마늄(SiGe) 또는 다른 IC 프로세스를 사용)로 제조하여 인쇄 회로 기판(PCB)에 장착하기에 적절한 IC 패키지로 원하는 개수만큼 만들거나(예: BGA 기술, QFN(quad-flat no-leads) 기술, DFN(dual-flat no-leads) 기술 사용), 단일 IC 또는 칩을 사용하여 만들 수 있다.
원하는 경우, FEM 구성 요소(56) 하나 이상(예: 모두)을 오버몰드(61)과 같은 오버몰드 구조물(예: 플라스틱 오버몰드) 내에 포함할 수 있다. 차폐(59)와 같은 전자기 차폐 구성 요소 하나 이상(예: 전도성 차폐 구조물 또는 아철산염 차폐 구조물)을 하나 이상의(예: 모든) FEM 구성 요소(56)에 제공할 수 있다. 원하는 경우, FEM(40)의 상기 FEM 구성 요소(56) 각 부분에 여러 가지 다른 차폐를 제공할 수 있다.
FEM(40)은 기판(57)에 입출력(IO) 포트들도 포함할 수 있다. 예를 들어 도 3에 나와 있듯이, FEM(40)은 전력 공급 입력 포트들(48), 직렬 통신 포트들(60) 하나 이상, 제어 포트들(62) 하나 이상, 및/또는 무선 주파수(RF) 포트들(64) 하나 이상을 포함할 수 있다. 포트들(60, 62, 64, 48)은 전도성 접촉 패드, 전도성 트레이스, 솔더 볼, 용접, 전도성 용수철, 전도성 접착제, 전도성 핀 및/또는 다른 원하는 전도성 상호 연결 구조물을 하나 이상의 기판(57) 표면에 포함할 수 있다. 포트들(60, 62, 64, 48)은 기판(57)의 상기 동일한 표면에 FEM 구성 요소(56)로 설치할 필요가 없다.
도 4는 무선 회로부(30)의 상기 FEM이 (예컨대 외부 부하 스위치를 사용하지 않고) 배터리(24)의 누설 전류를 완화하기 위한 목적으로 누설 전류 관리 엔진을 포함하는 방법을 나타낸다. 도 4의 상기 FEM(40)은 상기 1개, 두 개 이상 또는 모든 FEM(40)을 무선 회로부(30)에 구성하는 데 사용할 수 있다.
도 4에 나와 있듯이, FEM(40)은 M 전력 공급 입력 포트들(48)(예: 제1 전력 공급 입력 포트 48-1, 제2 전력 공급 입력 포트 48-2, 제M 전력 공급 입력 포트 48-M)를 포함할 수 있다. 각 전력 공급 입력 포트(48)는 각 M 전력 공급 라인(46)과 결합할 수 있다(예: 제1 전력 공급 라인 46-1은 전력 공급 입력 포트 48-1과 결합, 제2 전력 공급 라인 46-2는 전력 공급 입력 포트 48-2와 결합, 제M 전력 공급 라인 46-M은 전력 공급 입력 포트 48-M과 결합). 각 전력 공급 라인(46)은 전력 관리 회로부(26) 및/또는 배터리(24)에서 각 전력 공급 전압을 전달할 수 있다(도 1). 도 4의 예시에서 FEM(40)은 전력 공급 라인 46-1과 전력 공급 입력 포트 48-1을 통해 전력 공급 전압 VCC를 수신하고, 전력 공급 라인 46-2와 전력 공급 입력 포트 48-2를 통해 전력 공급 전압 VDD를 수신하고, 전력 공급 라인 46-3을 통해 IO 전력 공급 전압 VIO을 수신한다. 원할 경우, FEM(40)은 추가적 전력 공급 라인(46)과 전력 공급 입력 포트들(48)에서 추가적 전력 공급 전압을 수신할 수 있다.
FEM(40)은 FEM 구성 요소(예: 도 3의 FEM 구성 요소(56))를 포함할 수 있다. 예를 들어, FEM(40)의 상기 FEM 구성 요소(56)는 디지털 제어 회로부(예: 디지털 컨트롤러(68)), 전력 관리 회로부(예: 전력 관리 유닛(PMU)(78)), 아날로그 회로부(80), 전하 펌프 회로부(예: 하나 이상의 전하 펌프(82)), 무선 주파수 스위칭 회로부(예: 하나 이상의 무선 주파수 스위치(72)), 무선 주파수 결합기 회로부(예: 하나 이상의 무선 주파수 결합기(84)), 무선 주파수 필터 회로부(예: 하나 이상의 무선 주파수 필터(74)), 전력 증폭기(PA) 회로부(예: 하나 이상의 전력 증폭기(86)), 저잡음 증폭기(LNA) 회로부(예: 하나 이상의 저잡음 증폭기(76)), 기타 블록(88)을 포함할 수 있다. 이러한 각 구성 요소는 각 내장 회로 칩을 구성하거나(예: 각 구성 요소가 도 3의 FEM 구성 요소(56) 중 각각 한 개를 구성 가능), 이러한 구성 요소 두 개 이상을 상기 동일한 내장 회로 칩에 구성하거나(예: 구성 요소의 두 개 이상을 도 3과 같이 상기 동일한 FEM 구성 요소(56)에 구성 가능), 구성 요소의 하나 이상을 기판(57)에 장착된 여러 내장 회로 칩에 분산할 수 있다(예: 상기 구성 요소(56)의 하나 이상을 도 3의 FEM 구성 요소(56) 중 각각 다른 것에 구성)(도 3). 이러한 구성 요소의 하나 이상을 내장 회로에 포함되지 않는 회로부에서 구성할 수 있다(예: 이러한 구성 요소의 하나 이상은 기판(57)에 장착된 표면 실장 기술(SMT) 구성 요소, 기판(57)에 내장된 구성 요소, 기판(57) 위 또는 내부에 설치된 전도성 트레이스 및/또는 기판(57) 위나 내부에 장착된 다른 회로부). 본 문서에 예시로 설명된 적합한 배열 하나에서 전용 통합 회로에서 적어도 디지털 컨트롤러(68)는 구성하되(예: 도 3에 나와 있는 상기 FEM 구성 요소(56) 중 하나가 디지털 컨트롤러(68)를 포함하는 컨트롤러 통합 회로가 될 수 있음), FEM(40)의 상기 다른 구성 요소는 다른 통합 회로 및/또는 기판(57)에 구성할 수 있다(예: 상기 컨트롤러 통합 회로 외부).
도 4와 같이, FEM(40)의 상기 각 FEM 구성 요소는 신호 경로(66)와 결합할 수 있다. 신호 경로(66)(본 문서에서는 FEM 간 신호 경로로 지칭하기도 함)는 통신 버스, 데이터 경로, 제어 신호 경로, 전력 공급 라인, 무선 주파수 송신 라인 및/또는 FEM(40)의 상기 FEM 구성 요소 사이에 신호 및/또는 전력을 전달하기 위한 다른 원하는 경로 및/또는 FEM(40)의 상기 입출력 포트들을 통하는 외부 구성 요소를 포함할 수 있다. FEM(40)은 전력 공급 입력 포트들(48) 외에도 추가적 입출력 포트들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 직렬 통신 포트들(60) 하나 이상, 제어 포트들(62) 하나 이상, 및/또는 무선 주파수(RF) 포트들(64) 하나 이상을 포함할 수 있다.
직렬 통신 포트들(60)은 하나 이상의 직렬 인터페이스 경로(90)와 결합할 수 있다. 직렬 통신 포트들(60)과 직렬 인터페이스 경로(90)는 직렬 인터페이스(예: 모바일 산업 프로세서 인터페이스 RF 프런트 엔드(MIPI RFFE) 인터페이스, 범용 비동기식 수신기-송신기(UART) 인터페이스, 시스템 전력 관리 인터페이스(SPMI), 통합 회로 간(I2C) 인터페이스)를 구성할 수 있다. 예를 들어, 제어 포트들(62)은 범용 입출력(GPIO) 통신 포트들과 같은 입출력 통신 포트들이 될 수 있다. 제어 포트들(62)은 하나 이상의 IO 경로(92)와 결합할 수 있다.
RF 포트들(64)은 하나 이상의 무선 주파수 신호 경로(94)와 결합할 수 있다. 예를 들어 무선 주파수 신호 경로(94)는 도 1의 무선 주파수 송신 라인 경로(42)에 송신 라인 하나 이상을 포함할 수 있다. 예를 들어, RF 포트들(64)은 무선 주파수 송신 라인 경로(42)의 첫 번째 송신 라인을 통해 송수신기(36)와 결합된 첫 번째 RF 포트, 무선 주파수 송신 라인 경로(42)의 두 번째 송신 라인을 통해 안테나(44)와 결합된 두 번째 RF 포트를 포함할 수 있다. 첫 번째 RF 포트는 송수신기(36)에서 안테나(44)가 전송할 무선 주파수 신호를 수신할 수 있다. 두 번째 RF 포트는 이러한 무선 주파수 신호를 안테나(44)에 전송하는 데 사용할 수 있다. 또한, 두 번째 RF 포트는 안테나(44)가 구신한 무선 주파수 신호를 수신할 수 있다. 첫 번째 RF 포트는 무선 주파수 신호를 송수신기(36)에 전송할 수 있다. FEM(40)의 상기 FEM 구성 요소 하나 이상을 이러한 무선 주파수 신호에 작동시켜 안테나(44)가 송수신하게 할 수 있다. 이러한 예는 단지 예시적인 것이다. RF 포트들(64)은 FEM(40)을 원하는 수만큼 송수신기와 안테나에 결합하기 위해 원하는 개수만큼 RF 포트들을 포함할 수 있다.
FEM(40)은 호스트 프로세서에서 제어 신호를 수신할 수 있다. 상기 호스트 프로세서는 송수신기(36)(도 1)의 제어 회로부, 기저대역 프로세서(32)의 제어 회로부 및/또는 제어 회로부(14)(예: 제어 회로부(14)에서 실행되는 애플리케이션 프로세서)를 포함할 수 있다. FEM(40)은 제어 포트들(62) 및/또는 직렬 통신 포트들(60)을 통해 상기 호스트 프로세서에서 상기 제어 신호를 수신할 수 있다(예: 제어 신호는 FEM(40)의 GPIO 포트, MIPI RFFE 인터페이스, UART 인터페이스, SPMI 인터페이스 및/또는 I2C 인터페이스를 통해 수신할 수 있다). 상기 제어 신호(예: 제어 명령 또는 제어 신호가 전달한 지시)는 FEM(40)에서 하나 이상의 상기 FEM 구성 요소의 작동을 제어할 수 있다(예: RF 포트들(64)을 통해 전달되는 무선 주파수 신호에 작동). FEM(40)이 수신한 상기 제어 명령은 디지털 컨트롤러(68)와 FEM(40)을 제어하여 예약된 이벤트, 직접 전력 절약 작업(예: 제어 명령에 직접 전력 절약 명령 포함 가능), 열 관리 작업 등을 수행하도록 할 수 있다. 원할 경우, FEM(40)은 포트들(62 및/또는 60)을 통해 호스트 프로세서로 제어 신호를 전송할 수도 있다. 예를 들어, 이러한 제어 신호는 FEM(40)의 현재 작동 모드 및/또는 FEM(40)의 상기 FEM 구성 요소 하나 이상의 상태를 호스트 프로세서로 보고하는 데 사용할 수 있다. 즉, 직렬 통신 포트들(60) 및/또는 제어 포트들(62)은 FEM(40)과 상기 호스트 프로세서 사이의 양방향 인터페이스 중 일부를 구성할 수 있다.
FEM(40)의 PMU(78)는 FEM(40)의 다른 FEM 구성 요소에 전력을 분배하기 위한 회로부(예: 상기 전력 공급 입력 포트들(48)을 통해 수신한 전력 공급 전압 하나 이상)를 포함할 수 있다. 원하는 경우, 상기 FEM 구성 요소의 하나 이상을 PMU(78)에서 수신한 전력 공급 전압으로 구동할 수 있다(예: 신호 경로(66)의 전력 공급 라인 사용). 원하는 경우, PMU(78)는 FEM(40)의 전용 전력 관리 통합 회로에서 구성할 수 있다. 예를 들어, PMU(78)는 레귤레이터 회로부를 포함할 수 있다. 예컨대 FEM(40)의 다른 FEM 구성 요소에 하나 이상의 전력 공급 전압을 제공하는 낮은 드롭아웃(LDO) 레귤레이터가 있다. 전하 펌프(82)는 (예컨대 FEM(40)에 대한 상기 전력 공급 전압 하나 이상에서) FEM(40)에 대해 DC-DC 간 변환(예: 축전기 및/또는 다른 전하 저장 요소 사용)을 수행할 수 있다.
FEM(40)의 FEM 구성 요소(예: 무선 주파수 스위치(72), 무선 주파수 필터(74), 저잡음 증폭기(76), 전력 증폭기(86), 무선 주파수 결합기(84))는 FEM(40)에서 수신한 무선 주파수 신호(예: 상기 무선 주파수 영역)에서 작동할 수 있다. 예를 들어, 무선 주파수 필터(74)는 로우 패스 필터, 하이 패스 필터, 대역 패스 필터, 노치 필터, 디플렉서 회로부, 듀플렉서 회로부, 트리플렉서 회로부 및/또는 상기 무선 주파수 신호를 필터링하는 다른 원하는 필터를 포함할 수 있다. 무선 주파수 스위치(72)는 FEM 40 내부 및/또는 서로 다른 송수신기(36) 및/또는 안테나(44) 사이에서 상기 무선 주파수 신호 경로를 설정하는 데 사용할 수 있다(도 1). 무선 주파수 결합기(84)는 송수신 및/또는 반사된 무선 주파수 신호를 측정하거나(예: 상기 안테나의 무선 주파수 산란 매개변수 정보와 같은 임피던스 측정값을 수집), 무선 회로부(30)의 송수신 경로 외부에서 RF 포트들(64)을 통해 전달된 상기 무선 주파수 신호의 일부 경로를 설정하는 데 사용할 수 있다. 전력 증폭기(86)는 안테나(44)를 통해 전송될 상기 무선 주파수 신호를 증폭하는 데 사용할 수 있다. 저잡음 증폭기(76)는 안테나(44)에서 수신한 상기 무선 주파수 신호를 증폭하는 데 사용할 수 있다.
FEM(40)은 감지 회로부(예: 온도 감지 회로부, 전압 감지 회로부, 전류 감지 회로부), 임피던스 매칭 회로부, 안테나 튜닝 회로부(예: 축전지, 저항기 및/또는 유도자의 네트워크), 바이어스 회로부 및/또는 FEM(40)의 다른 원하는 아날로그 회로부 등의 아날로그 회로부(80)를 포함할 수 있다. 도 4의 예는 단지 예시일 뿐이며, 일반적으로 FEM(40)은 RF 포트들(64)을 통해 전달된 상기 무선 주파수 신호에 작동하거나 그에 대한 지원을 제공하는 원하는 FEM 구성 요소를 포함할 수 있다(예: 다른 블록(88) 참조).
디지털 컨트롤러(68)는 FEM(40)을 위한 디지털 제어 및 인터페이스 회로부를 포함할 수 있다. 디지털 컨트롤러(68)는 FEM(40)에서 FEM 구성 요소의 작동을 제어하는 제어 회로부(예: 디지털 로직)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 디지털 컨트롤러(68)는 디지털 컨트롤러(68)에 다른 FEM 구성 요소를 끄거나 켜도록 명령하거나, 그 외에 다른 방법으로 시간에 따라 상기 FEM 구성 요소의 작동을 조정하도록 지시하는 상기 호스트 프로세서에서 제어 명령(본 문서에서는 호스트 명령으로 지칭하기도 함)을 수신할 수 있다. 디지털 컨트롤러(68)는 신호 경로(66)를 통해 상기 FEM 구성 요소에 제어 신호를 제공함으로써 FEM 구성 요소를 제어할 수 있다.
FEM(40)은 외부 부하 스위치를 사용하지 않고 배터리(24)에서 누설 전류를 완화하는 누설 관리 회로부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 4에 나와 있듯이 FEM(40)은 누설 관리 엔진(70)(본 문서에서는 스마트 누설 관리 엔진(SLME)(70)으로 지칭하기도 함)과 같은 누설 관리 엔진을 포함할 수 있다. 본 문서에서 예시로 설명하는 하나의 적합한 배열에서 SLME(70)는 디지털 컨트롤러(68)에 통합할 수 있다(예: SLME(70)는 디지털 컨트롤러(68)를 구성하는 데 사용하는 상기 컨트롤러 통합 회로에 있을 수 있다). 예를 들어, SLME(70)는 디지털 컨트롤러(68)의 하드웨어 로직에서 구성할 수 있다(예: 디지털 로직 게이트, 하나 이상의 프로그래밍 가능한 로직 디바이스(PLD), 하나 이상의 상태 머신). SLME(70)의 상기 하드웨어 로직은 상기 SLME(70)가 본 문서에서 설명한 누설 관리 작업을 수행하도록 배열, 제어할 수 있다. 도 4의 예는 예시일 뿐이며, 일반적으로 SLME(70)는 FEM(40)에서 원하는 위치에 구성할 수 있다.
SLME(70)는 FEM(40)의 작동 모드, 포트들(60 및/또는 62)을 통해 수신한 제어 명령, FEM(40)의 상기 FEM 구성 요소 하나 이상(예: 모두)의 작동 상태(예: 신호 경로(66) 경유) 및/또는 FEM(40)이 수신한 상기 전력 공급 전압 하나 이상(예: 모두)을 모니터링/추적할 수 있다. SLME(70)는 FEM(40)의 현재 작동 모드, 포트들(60 및/또는 62)을 통해 수신한 상기 제어 명령, FEM(40)의 상기 FEM 구성 요소 하나 이상의 작동 상태, FEM(40)이 수신한 상기 전력 공급 전압 하나 이상 및/또는 FEM(40)의 다음으로 예상되는 작동 모드에 따라 FEM(40)에서 서로 다른 FEM 구성 요소를 선택적으로 비활성화(전력 차단)할 수 있다. SLME(70)는 상기 FEM 구성 요소 및/또는 FEM(40)의 스위칭 회로부(예: 도 2의 스위치(50))에 신호 경로(66)를 통해 해당 제어 신호를 보내서 상기 FEM 구성 요소를 선택적으로 활성화(전력 공급)할 수 있다. 예를 들어, SLME(70)는 상기 해당 FEM 구성 요소에서 전력 공급 전압 VCC를 차단(해제)하거나 그 외에 다른 방식으로 FEM(40)에서 수신하는 다른 전력 공급 전압 하나 이상의 현재 상태에 따라 누선 전류를 비활성화하여(예: 전력 공급 전압 VDD를 낮은 로직 수준에서 수신하거나 그 외에 다른 이유로 FEM(40)에 공급할 수 없을 경우) 상기 FEM 구성 요소 하나 이상을 비활성화할 수 있다.
원할 경우, FEM(40)에서 하나 이상의 상기 FEM 구성 요소를 활성화(전력 공급) 상태로 두고 다른 FEM 구성 요소는 전력을 차단할 수 있다(외부 부하 스위치를 사용하는 경우, FEM의 상기 모든 FEM 구성 요소에서 한 번에 전력이 차단된다). FEM 구성 요소를 비활성화하면(예: 전력 공급 전압 VDD가 낮을 경우) 무선 주파수 신호를 능동적으로 송수신하지 않을 때 FEM(40)이 발생시키는 전체적 누설 전류가 줄어들 수 있다. 그러면 외부 부하 스위치로 인해 공간을 사용하거나 비용을 들이지 않고도 배터리 방전이 감소하고, 배터리 수명 및/또는 디바이스(10)의 수명을 연장할 수 있다.
도 5는 SLME(70)에서 FEM(40)을 제어하여 누설 전류를 완화하기 위한 예시적 단계를 보여주는 흐름도이다. SLME(70)와 FEM(40)은 여러 가지 작동 모드(본 문서에서는 작동 상태, FEM 작동 상태 또는 FEM 작동 모드로 지칭하기도 함)로 작동할 수 있다. 예를 들어 SLME(70)와 FEM(40)은 적어도 전체 출력 모드, 자동 모드, 누설 차단 모드, 저전력 모드에서 작동이 가능하다. SLME(70)와 FEM(40)은 특정 트리거 조건을 충족하면 다른 작동 모드로 전환할 수 있다. FEM(40)의 각 FEM 구성 요소 집합은 상기 각 작동 모드에서 활성(전력 공급) 또는 비활성(전력 차단) 상태일 수 있다. 또한, 각 작동 모드는 전력 공급 요구 사항이 다를 수 있다.
단계 98에서 SLME(70)는 FEM(40)의 현재 작동 모드를 식별할 수 있다(예: 디지털 컨트롤러(68)에서 다른 로직 쿼리). 디지털 컨트롤러(68)와 SLME(70)는 시간에 따라 FEM(40)의 현재 작동 모드를 추적할 수 있다.
단계 100에서 SLME(70)는 FEM(40)에서 하나 이상의 FEM 구성 요소를 모니터링하거나(예: SLME(70)가 상기 각 FEM 구성 요소 상태에 대한 선험적 지식을 가지고 있거나, 도 4의 신호 경로(66)를 통해 상기 FEM 구성 요소의 상태를 식별하는 신호를 수신), FEM(40)이 제어 포트들(62) 및/또는 직렬 통신 포트들(60)을 통해 상기 호스트 프로세서에서 수신하는 제어 명령을 모니터링하거나, 상기 전력 공급 입력 포트들(48)에서 수신한 전력 공급 전압 하나 이상을 모니터링할 수 있다. 예를 들어, SLME(70)는 전력 공급 입력 포트들(48)에서 수신한 상기 전력 공급 전압 하나 이상의 전압 수준을 감지(식별)하는 전압 감지 하드웨어 로직(회로부)을 포함할 수 있다.
단계 102에서 SLME(70)는 FEM(40)에서 모니터링한 상기 FEM 구성 요소의 상태, FEM(40)에서 수신한 제어 명령 및/또는 전력 공급 입력 포트들(48)에서 수신한 전력 공급 전압에 따라 트리거 조건이 충족되었는지 판단할 수 있다. 본 문서에서 예시로 설명된 하나의 적합한 배열에서 상기 트리거 조건은 SLME(70) 및 FEM(40)의 현재 작동 상태에 따라 달라질 수 있다(예: 단계 98을 처리하는 동안 식별된 현재 작동 모드에 따라 다른 트리거 조건을 적용할 수 있다). 예를 들어 상기 트리거 조건은 수신된 전력 공급 전압(예: 전력 공급 전압 VDD 또는 IO 전력 공급 전압 VIO)을 높은 수준 로직에서 낮은 수준 로직으로 변경하거나, 낮은 수준 로직에서 높은 수준 로직으로 변경하는 것일 수 있다. 다른 예를 들자면, 상기 트리거 조건은 상기 호스트 프로세서에서 디지털 컨트롤러(68)가 FEM(40)의 작동 모드를 변경하도록 지시하는 제어 명령을 수신하는 것일 수 있다.
트리거 조건을 충족하지 않을 경우, 화살표 104와 같이 단계 100으로 처리가 돌아갈 수 있다. SLME(70)는 트리거 조건이 충족될 때까지 FEM(40)의 현재 작동 모드 상태를 모니터링할 수 있다. 트리거 조건이 충족되는 경우, 화살표 106을 따라 단계 108로 진행할 수 있다.
단계 108에서 SLME(70)는 현재 작동 상태, FEM(40)에서 모니터링된 상기 FEM 구성 요소 상태, FEM(40)이 수신한 상기 제어 명령 및/또는 전력 공급 입력 포트들(48)에서 수신한 상기 전력 공급 전압에 따라 현재 작동 모드를 업데이트할 수 있다. 현재 작동 모드를 업데이트하는 동안, SLME(70)는 FEM(40)에서 상기 FEM 구성 요소 하나 이상을 선택적으로 비활성화(전력 차단)하거나 활성화(전력 공급)할 수 있다(단계 110). 예를 들어, SLME(70)는 서로 다른 FEM 구성 요소의 전력을 선택적으로 차단하거나 공급하는 데 사용하는 스위칭 회로부를 포함할 수 있다(예: 원하는 경우 도 2의 스위치(50)를 SLME(70)에 구성할 수 있다). 이에 추가하거나 이를 대체하여 SLME(70)는 상기 FEM 구성 요소의 스위칭 회로부 및/또는 FEM 구성 요소의 전력 공급 또는 인에이블 라인에 대한 스위칭 회로부(예: 도 2의 라인 54에 있는 스위치(50) 참조)에 FEM 구성 요소에서 선택적으로 전력을 공급하거나 차단하는 제어 신호를 제공할 수 있다. 원하는 경우, 상기 나머지 FEM(40)(예: FEM(40)에서 적어도 상기 일부 FEM 구성 요소)은 전력을 계속 공급하고, SLME(70)가 전력을 차단한 FEM 구성 요소 집합은 비활성 상태로 둘 수 있다. 그러면 화살표 112를 따라 단계 100으로 돌아가 처리되고, SLME(70)는 트리거 조건이 충족될 때까지 FEM(40)의 현재 작동 상태를 계속 모니터링할 수 있다.
도 6은 SLME(70)와 FEM(40)에 대한 예시적 작동 모드(상태)의 상태도 114이다. 도 6에 나와 있듯이, SLME(70)와 FEM(40)은 전체 출력 모드(116), 자동 모드(118), 누설 차단 모드(120), 저전력 모드(122) 등, 4가지 이상의 작동 모드를 가질 수 있다.
전체 출력 모드(116)에서 전력 공급 입력 포트들(48)(도 4)에서 수신한 상기 각 전력 공급 전압은 FEM(40)의 FEM 구성 요소에 제공할 수 있다(예: FEM(40)이 전력 공급 전압 VDD, VIO, VCC 등을 높은 로직 수준에서 수신할 수 있음, 본 문서에서는 상기 전압이 "켜져 있는" 상태로 지칭하기도 함). 무선 회로부(30)는 전체 출력 모드(116)에서 안테나(44)를 사용하여 무선 주파수 신호를 능동적으로 송수신할 수 있다. FEM(40)의 상기 각 FEM 구성 요소는 전체 출력 모드(116)에서 활성 상태(본 문서에서는 활성화, 전력 공급, 켜짐으로 지칭하기도 함)일 수 있다. 상기 FEM 구성 요소는 안테나(44)에서 송수신하는 무선 주파수 신호에 작동할 수 있다(예: 도 4의 무선 주파수 필터(74)는 무선 주파수 신호를 필터링하고, 무선 주파수 스위치(72)는 FEM(40) 내에서 무선 주파수 신호 경로를 설정하고, 저잡음 증폭기(76)는 수신된 무선 주파수 신호를 증폭하고, 전력 증폭기(86)는 송신된 무선 주파수 신호를 증폭하고, 무선 주파수 결합기(84)는 임피던스 측정값을 수집하는 데 사용하고, 전하 펌프(82)는 DC-DC 변환을 실행하고, PMU(78)는 FEM(40)의 상기 구성 요소에 전력을 공급할 수 있다).
SLME(70)는 (예컨대 도 5의 단계 100을 처리하면서) FEM(40)의 상기 FEM 구성 요소 상태, 제어 포트들(62) 및/또는 직렬 통신 포트들(60)을 통해 FEM(40)이 수신한 제어 명령 및/또는 전력 공급 입력 포트들(48)에서 수신한 전력 공급 전압을 모니터링할 수 있다. 전체 출력 모드(116)에서 SLME(70)가 IO 전력 공급 전압 VIO가 낮은 수준 로직으로 변경되었거나 그 외에 다른 이유로 제공되지 않고(본 문서에서는 상기 전압이 "꺼진 상태"라고 지칭하기도 함) 전력 공급 전압 VDD가 여전히 켜진 상태인 것을 감지한 경우, SLME(70)는 화살표 124를 따라(예컨대 도 5의 단계 108을 처리하면서) FEM(40)을 자동 모드(118)로 변경할 수 있다. 이 예시에서 IO 전력 공급 전압 VIO가 ON에서 OFF로 변경되면(예: 높은 수준 로직에서 낮은 수준 로직으로 변경) 전체 출력 모드(116)에서 자동 모드(118)로 변경되는 상기 트리거 조건이 충족될 수 있다(도 5의 단계 102 처리).
자동 모드(118)(본 문서에서는 디바이스(10)에 대한 독립적 모드로 지칭하기도 함)에서 무선 회로부(30)는 안테나(44)를 사용하여 무선 주파수 신호를 능동적으로 송수신할 수 있다. 원하는 경우, 자동 모드(118)에서 FEM(40)에서 하나 이상의 상기 FEM 구성 요소를 포함한 첫 번째 집합의 전원을 차단할 수 있다(본 문서에서는 비활성 상태, 비활성화, 전력 차단으로 지칭하기도 함). SLME(70)는 SLME(70)가 스위칭 회로부에 제어 신호를 보내거나, 상기 FEM 구성 요소에 대한 전력 공급 또는 인에이블 라인에 대한 스위칭 회로부에 제어 신호를 보내거나, 상기 FEM 구성 요소 내부의 스위칭 회로부에 제어 신호를 보내서 상기 FEM 구성 요소의 전력을 차단할 수 있다(예: 도 2의 스위치(50)는 SLME(70), 신호 경로(66) 및/또는 상기 FEM 구성 요소 내부에 위치할 수 있다). 그와 동시에 자동 모드(118)에서 FEM(40)의 상기 일부 FEM 구성 요소는 전력 공급을 유지할 수도 있다. 상기 일부 FEM 구성 요소만 비활성화하면 FEM(40)에서 전류 누설을 최소화하면서도 무선 주파수 신호의 송수신을 계속 지원할 수 있다.
자동 모드(118)에서 SLME(70)가 IO 전력 공급 전압 VIO가 OFF에서 ON으로 변경되었고 전력 공급 전압 VDD가 ON 상태인 것을 감지한 경우, SLME(70)는 FEM(40)을 화살표 126과 같이 전체 출력 모드(116)로 변경할 수 있다(예: IO 전력 공급 전압 VIO를 OFF에서 ON으로 변경하면 자동 모드(118)에서 전체 출력 모드(116)로 전환하는 상기 트리거 조건을 충족할 수 있다). 그러나 SLME(70)가 전력 공급 전압 VDD가 ON에서 OFF로 변경되고 IO 전력 공급 전압 VIO가 OFF 상태인 것으로 감지할 경우, SLME(70)는 화살표 128과 같이 FEM(40)을 누설 차단 모드(120)로 변경할 수 있다(예: 전력 공급 전압 VDD를 ON에서 OFF로 변경하면 자동 모드(118)에서 누설 차단 모드(120)로 전환하는 상기 트리거 조건을 충족할 수 있다).
누설 차단 모드(120)(본 문서에서는 디바이스(10)의 전력 차단 모드로 지칭하기도 함)에서 무선 회로부(30)는 무선 주파수 신호를 능동적으로 송수신하지 않는다. 원할 경우, 누설 차단 모드(120)에서 FEM(40)의 상기 FEM 구성 요소 한 개, 두 개 이상 또는 전체로 구성된 두 번째 집합의 전원을 차단할 수 있다. 이 두 번째 집합에는 예시에서 보았듯이 자동 모드(118)에서 비활성화한 FEM 구성 요소의 첫 번째 집합보다 더 많은 FEM 구성 요소를 포함할 수 있다. 그와 동시에, 원할 경우 누설 차단 모드(120)에서 FEM(40)의 상기 FEM 구성 요소 하나 이상을 전원 차단 상태로 유지할 수 있다.
FEM(40)은 누설 차단 모드(120)에서 전력 공급 전압 VCC를 계속 수신할 수 있다(예: 전력 공급 전압 VCC가 ON 상태). 두 번째 FEM 구성 요소 집합을 비활성화하면 FEM(40)이 무선 주파수 신호를 송수신하지 않는 상태에서 전력 공급 전압 VCC 및/또는 전력 시스템(22)(도 1)에서 발생한 다른 전력 공급 전압과 관련된 누설 전류를 최소화할 수 있다. 원할 경우, 누설 차단 모드(120)일 때 SLME(70)는 전력 공급 전압 VCC가 OFF로 변경되었을 때 FEM(40)을 작동 중단 모드로 전환했다가 전력 공급 전압 VCC가 ON으로 돌아왔을 때 누설 차단 모드(120)로 전환할 수 있다(화살표 130 참조). 원할 경우, SLME(70)는 작동 중단 모드에서 세 번째 FEM 구성 요소 집합의 전력을 차단할 수 있다.
누설 차단 모드(120)일 때, SLME(70)가 IO 전력 공급 전압 VIO와 전력 공급 전압 VDD가 모두 OFF에서 ON으로 변경된 것을 감지한 경우, SLME(70)는 화살표 132와 같이 FEM(40)을 전체 출력 모두(116)로 전환하거나 화살표 136과 같이 저전력 모드(122)로 전환할 수 있다(예: IO 전력 공급 전압 VIO와 전력 공급 전압 VDD가 OFF에서 ON으로 변경되면 누설 차단 모드(120)에서 전체 출력 모드(116) 또는 저전력 모드(122)로 전환하는 상기 트리거 조건을 충족할 수 있다). 원할 경우, SLME(70)는 상기 호스트 프로세서에서 디지털 컨트롤러(68)가 FEM(40)을 저전력 모드(122)로 전환하라고 지시하는 제어 명령을 수신한 경우 FEM(40)을 누설 차단 모드(120)에서 (전체 출력 모드(116)가 아닌) 저전력 모드(122)로 전환할 수 있다(예: SLME(70)가 IO 전력 공급 전압 VIO와 전력 공급 전압 VDD가 OFF에서 ON으로 변경된 것을 감지한 이후 또는 그렇지 않은 경우). 전체 출력 모드(116)일 때, SLME(70)가 IO 전력 공급 전압 VIO와 전력 공급 전압 VDD가 ON에서 OFF로 변경된 것을 감지했다면 SLME(70)는 화살표 134와 같이 FEM(40)을 누설 차단 모드(120)로 전환할 수 있다(예: IO 전력 공급 전압 VIO와 전력 공급 전압 VDD가 ON에서 OFF로 변경되면 전체 출력 모드(116)에서 누설 차단 모드(120)로 전환하는 상기 트리거 조건을 충족할 수 있다).
저전력 모드(122)(본 문서에서는 디바이스(10)의 수면/절전 모드로 지칭하기도 함)에서 무선 회로부(30)는 무선 주파수 신호를 간헐적으로 송수신할 수 있다(예: FEM(40)이 전체 출력 모드(116)이거나 자동 모드(118)일 때보다 출력이 낮거나 빈도가 낮은 상태). 원하는 경우, 저전력 모드(122)에서 FEM(40)의 상기 FEM 구성 요소 하나 이상으로 구성된 네 번째 집합의 전력을 차단할 수 있다. 네 번째 집합은 자동 모드(118)에서 비활성화된 FEM 구성 요소의 첫 번째 집합보다 더 많거나, 적거나, 동일한 개수의 FEM 구성 요소를 포함할 수 있다. 원할 경우, 네 번째 집합의 상기 FEM 구성 요소는 첫 번째 집합의 FEM 구성 요소와 다르게 할 수 있다. 그와 동시에 저전력 모드(122)에서 FEM(40)의 상기 일부 FEM 구성 요소만 전력 공급 상태를 유지할 수 있다.
저전력 모드(122)일 때 SLME(70)가 제어 명령(예: MIPI ACTIVE 명령)을 (예컨대 도 4의 직렬 통신 포트들(60)을 통해) 상기 호스트 프로세서에서 수신한 것을 감지한 경우, SLME(70)는 화살표 140과 같이 FEM(40)을 전체 출력 모드(116)로 전환할 수 있다(예: MIPI ACTIVE 명령을 수신하면 저전력 모드(122)에서 전체 출력 모드(116)로 전환하는 상기 트리거 조건을 충족할 수 있다). 이러한 예는 예시에 불과하며, 일반적으로는 상기 호스트 프로세서에서 디지털 컨트롤러(68)가 전체 출력 모드(116)로 전환하도록 지시하는 바람직한 제어 명령을 수신하는 것이 상기 트리거 조건이 될 수 있다.
전체 출력 모드(116)에서 SLME(70)가 제어 명령(예: MIPI LOWPOWER 명령)을 상기 호스트 프로세서에서 수신한 것을 탐지한 경우, SLME(70)는 화살표 142와 같이 FEM(40)을 저전력 모드(122)로 전환할 수 있다(예: 상기 MIPI LOWPOWER 명령을 수신하면 전체 출력 모드(116)에서 저전력 모드(122)로 전환하는 상기 트리거 조건이 충족될 수 있다). 이러한 예는 예시에 불과하며, 일반적으로는 상기 호스트 프로세서에서 디지털 컨트롤러(68)가 저전력 모드(122)로 전환하도록 지시하는 바람직한 제어 명령을 수신하는 것이 상기 트리거 조건이 될 수 있다. 저전력 모드(122)일 때, SLME(70)가 IO 전력 공급 전압 VIO와 전력 공급 전압 VDD가 ON에서 OFF로 변경된 것을 감지했다면 SLME(70)는 화살표 138과 같이 FEM(40)을 누설 차단 모드(120)로 전환할 수 있다(예: IO 전력 공급 전압 VIO와 전력 공급 전압 VDD가 ON에서 OFF로 변경되면 저전력 모드(122)에서 누설 차단 모드(120)로 전환하는 상기 트리거 조건을 충족할 수 있다).
도 6의 예는 단지 예시적인 것이다. 원할 경우, 저전력 모드(122)에서 자동 모드(118)로, 자동 모드(118)에서 저전력 모드(122)로, 누설 차단 모드(120)에서 자동 모드(118)로 직접 전환할 수 있다. SLME(70)는 작동 모드 전환 시 모든 원하는 트리거 조건을 사용할 수 있다. 원할 경우, 상기 호스트 프로세서에서 (예컨대 제어 포트(62) 및/또는 직렬 통신 포트(60)를 통해) 제어 명령을 수신하면 상태도 114의 전환을 실행하는 상기 트리거 조건이 충족될 수 있다(예: 원하는 경우, 상기 호스트 프로세서에서 제어 명령을 수신하면 하나 이상의 상기 전력 공급 전압 상태 변화에 따라 수행했어야 할 모드 전환을 재정의할 수 있다). SLME(70)는 원하는 전력 공급 전압의 변화를 사용하여 작동 상태 전환 시점을 결정할 수 있다. FEM(40)과 SLME(70)는 원하는 수만큼 작동 상태와 작동 상태 간 전환을 포함할 수 있다. 일반적으로, 각 작동 상태에서 SLME(70)는 0개, 1개 또는 2개 이상의 FEM 구성 요소를 비활성화하여 FEM(40)에서 누설 전류를 완화할 수 있다.
도 7은 SLME(70)가 제어 신호를 사용하여 FEM(40)에서 FEM 구성 요소를 비활성화하는 방법의 예시를 나타낸다. 도 7과 같이, SLME(70)는 전력 공급 입력(152)에서 전력 공급 전압 VDD를 수신하고, 전력 공급 입력(150)에서 IO 전력 공급 전압 VIO를 수신하고, 제어 입력(154)을 통해 상기 호스트 프로세서에서 제어 명령을 수신할 수 있다. 예를 들어 제어 입력(154)은 (예컨대 신호 경로(66)를 통해) 제어 포트들(62) 및/또는 직렬 통신 포트들(60)과 결합할 수 있다. 예를 들어, 전력 공급 입력(152)은 (예컨대 신호 경로(66)를 통해) 전력 공급 입력 포트 48-2와 결합할 수 있다. 예를 들어, 전력 공급 입력(150)은 (예컨대 신호 경로(66)를 통해) 전력 공급 입력 포트 48-3와 결합할 수 있다. SLME(70)는 제어 입력(154)을 통해 수신한 상기 제어 명령, 전력 공급 입력(152)을 통해 수신한 전력 공급 전압 VDD 및/또는 전력 공급 입력(150)을 통해 수신한 IO 전력 공급 전압 VIO-을 처리하여 FEM(40)의 작동 상태 변경 시점과 방법을 결정할 수 있다.
FEM(40)이 전체 출력 모드(116)(도 6)인 예시에서 SLME(70)는 FEM(40)을 다른 작동 모드로 전환하여 상기 일부 FEM 구성 요소를 비활성화하고 누설 전류를 완화하고자 한다. 이 시나리오에서 SLME(70)는 신호 경로(66)를 통해 비활성화 대상인 상기 FEM 구성 요소에 제어 신호를 보낼 수 있다. 예를 들어 SLME(70)는 제어 신호 CTRLA를 PMU(78)로 보내 PMU(78)를 비활성화하거나(화살표 156 참조), 제어 신호 CTRLB를 무선 주파수 스위치(72)로 보내 무선 주파수 스위치(72)를 끄거나(화살표 158 참조), 제어 신호 CTRLC를 전력 증폭기(86)로 보내 전력 증폭기(86)를 끄거나(화살표 160 참조), 제어 신호 CTRLD를 저잡음 증폭기(76)로 보내 저잡음 증폭기(76)를 끌 수 있다(화살표 162 참조).
원하는 경우, 하나 이상의 상기 FEM 구성 요소가 SLME(70)의 제어 신호로 제어되는 스위치(예: 트랜지스터)(도 2의 스위치(50))를 포함한 인에이블 라인을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 인에이블 라인은 해당 FEM 구성 요소가 특정 전력 공급 전압(예: 전력 공급 전압 VCC)을 받는지 여부를 제어한다. 상기 제어 신호(예: 제어 신호 CTRLA, 제어 신호 CTRLB, 제어 신호 CTRLC, 제어 신호 CTRLD)는 스위치의 제어 단자(예: 도 2의 제어 단자(52))에 제어 신호를 전달하여 상기 FEM 구성 요소를 선택적으로 활성화(전력 공급) 또는 비활성화(전력 차단)할 수 있다. 해당 인에이블 라인과 스위치가 없는 FEM 구성 요소의 경우, 신호 경로(66)에 추가적 인에이블 라인과 스위치를 추가하여 SLME(70)가 상기 FEM 구성 요소를 선택적으로 활성화/비활성화할 수 있도록 한다.
원하는 경우, SLME(70)는 제어 신호를 PMU(78)로 보내서 FEM 구성 요소의 전력을 선택적으로 차단할 수 있다(예: 전력을 차단할 상기 FEM 구성 요소로 직접 제어 신호를 보내지 않음). PMU(78)는 FEM(40)에서 다른 FEM 구성 요소를 구동하는 전력 공급 전압을 보낼 수 있다(예: 전력 공급 입력 144에서 PMU(78)가 수신한 전력 공급 전압 VCC 등의 전력 공급 전압 기준). 예를 들어, 전력 증폭기(86)는 전력 공급 입력(146)을 통해 PMU(78)에서 수신한 전력 공급 전압 VCC로 구동된다. 이 예시에서 SLME(70)는 PMU(78)에서 전달한 상기 제어 신호 CTRLA를 사용하여 PMU(78)를 제어함으로써 전력 증폭기(86)의 전력을 선택적으로 공급하거나 차단할 수 있다. 마찬가지로, 저잡음 증폭기(76)는 전력 공급 입력(148)을 통해 PMU(78)에서 수신한 전력 공급 전압 VCC로 구동된다. 이 예시에서 SLME(70)는 PMU(78)에서 전달한 상기 제어 신호 CTRLA를 사용하여 PMU(78)를 제어함으로써 저잡음 증폭기(76)의 전력을 선택적으로 공급하거나 차단할 수 있다. 원하는 경우, 다른 FEM 구성 요소도 이 방법으로 비활성화할 수 있다.
도 8은 SLME(70)가 PMU(78)를 제어하여 특정 전력 증폭기(86)를 선택적으로 활성화하거나 비활성화하는 방법의 예시를 나타낸다. 도 8과 같이 SLME(70)는 제어 경로(166)를 통해 PMU(78)와 결합할 수 있다(예: 도 7의 신호 경로(66)의 제어 경로). SLME(70)는 제어 입력(154)을 통해 수신한 제어 명령 및/또는 전력 공급 입력(152)(150)을 통해 수신한 상기 전력 공급 전압에 따라 전력 증폭기(86)를 선택적으로 활성화/비활성화하는 제어 신호 CTRLA를 생성할 수 있다. SLME(70)는 제어 경로(166)를 통해 제어 신호 CTRLA를 PMU(78)로 보낼 수 있다.
예를 들어, PMU(78)는 LDO 레귤레이터(164)와 같은 레귤레이터를 포함할 수 있다. LDO 레귤레이터(164)는 전력 공급 입력(144)을 통해 수신한 전력 공급 전압 VCC로 구동할 수 있다. LDO 레귤레이터(164)는 전력 증폭기(86)의 전력 공급 입력(146)에 조절된 전력 공급 전압(예: 조절된 전력 공급 전압 VCC)을 보낼 수 있다. 상기 조절된 전력 공급 전압은 상기 전력 증폭기를 구동할 수 있다. 제어 신호 CTRLA는 LDO 레귤레이터(164)가 전력 증폭기(86)에 상기 조절된 전력 공급 전압을 공급할지 여부를 제어할 수 있다. SLME(70)에서 전력 증폭기(86)가 FEM(40)의 현재 작동 상태에서 전력을 차단해야 할 FEM 구성 요소로 결정한 경우, SLME(70)는 (제어 신호 CRTLA를 사용하여) LDO 레귤레이터(164)를 제어하고 전력 증폭기(86)에 상기 조절된 전력 공급 전압을 보내는 것을 차단하거나, 낮은 수준 로직에서 조절된 전력을 공급한다. 이렇게 하면 전력 증폭기(86)가 꺼진다. 따라서 SLME(70)는 상기 LDO 레귤레이터(164) 자체 전력은 그대로 유지하면서도 이를 제어하여 FEM(40)의 다른 FEM 구성 요소를 끌 수 있다. 도 8의 예는 단지 예시적인 것이다. SLME(70)는 LDO 레귤레이터(164)를 제어하여 다른 원하는 FEM 구성 요소를 비활성화할 수 있다. 일반적으로 SLME(70)에서 원하는 제어 방식을 사용하여 FEM(40)의 상기 FEM 구성 요소를 선택적으로 비활성화하고 디바이스(10)의 누설 전류를 완화할 수 있다.
도 1~8과 관련하여 앞서 설명한 상기 방법과 작업은 디바이스(10)의 상기 구성 요소가 소프트웨어, 펌웨어 및/또는 하드웨어(예: 전용 회로부 또는 하드웨어)를 사용하여 수행한다. 이러한 작업을 수행하는 소프트웨어 코드는 프런트 엔드 모듈(40)이나 다른 곳(예: 도 1의 저장 회로부(16))의 상기 구성 요소 하나 이상에 저장된 비일시적 컴퓨터 판독 가능 저장 매체(예: 실제 컴퓨터 판독 가능 저장 매체)에 저장할 수 있다. 소프트웨어 코드는 때로는 소프트웨어, 데이터, 프로그램 명령어 또는 코드로 지칭될 수 있다. 비일시적 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에는 드라이브, 비휘발성 메모리(예: 비휘발성 랜덤 액세스 메모리(NVRAM)), 이동식 플래시 드라이브 또는 다른 이동식 미디어, 다른 유형의 랜덤 액세스 메모리 등을 포함할 수 있다. 비일시적 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 저장된 소프트웨어는 디바이스(10)의 구성 요소 하나 이상에 있는 처리 회로부에서 실행할 수 있다(예: FEM(40)의 처리 회로부, 도 1의 처리 회로부(18)). 상기 처리 회로부에는 마이크로프로세서, 중앙 처리 장치(CPU), 처리 회로부가 있는 애플리케이션별 통합 회로 또는 다른 처리 회로부를 포함할 수 있다.
실시예에 따르면, 전자 디바이스는 안테나, 상기 안테나를 사용하여 무선 주파수 신호를 전송하도록 구성된 송수신기, 상기 안테나와 상기 송수신기 사이에 결합된 상기 무선 주파수 프런트 엔드 모듈, 상기 무선 주파수 신호에 작동하도록 구성된 프런트 엔드 구성 요소가 있는 무선 주파수 프런트 엔드 모듈, 상기 일부 무선 주파수 프런트 엔드 모듈에 전력이 공급되는 상태에서 상기 프런트 엔드 구성 요소 세트의 전력을 차단하도록 구성된 누설 관리 엔진을 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 상기 무선 주파수 프런트 엔드 모듈은 디지털 컨트롤러를 포함하고 상기 누설 관리 엔진은 디지털 컨트롤러 상의 로직 게이트를 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 상기 무선 주파수 프런트 엔드 모듈은 기판을 포함하고 상기 디지털 컨트롤러는 기판에 장착된 내장 회로부를 포함한다.
다른 실시예에 따르면 상기 무선 주파수 프런트 엔드 모듈은 전력 공급 전압을 받도록 구성되고, 상기 누설 관리 엔진은 프런트 엔드 구성 요소 세트에서 전력 공급 전압을 차단하여 프런트 엔드 구성 요소 세트의 전원을 차단하도록 구성되며, 상기 일부 무선 주파수 프런트 엔드 모듈은 프런트 엔드 구성 요소 세트에서 전력 공급 전압이 차단된 상태에서 전력 공급 전압을 받아 구동된다.
다른 실시예에 따르면, 상기 무선 주파수 프런트 엔드 모듈은 제어 단자가 있는 스위치를 포함하고 상기 누설 관리 엔진은 스위치의 제어 단자에 제어 신호를 보내 프런트 엔드 구성 요소 세트에서 하나 이상의 구성 요소로부터 상기 전력 공급 전압을 분리하도록 구성된다.
다른 실시예에 따르면, 상기 무선 주파수 프런트 엔드 모듈은 상기 프런트 엔드 구성 요소 세트에서 하나 이상의 프런트 엔드 구성 요소와 결합된 전선을 포함하고 프런트 엔드 구성 요소 전체에서 하나 이상의 프런트 엔드 구성 요소가 해당 전선을 통해 상기 전력 공급 전압을 받도록 구성되고 스위치를 전선 사이에 넣는다.
다른 실시예에 따르면, 상기 스위치는 상기 누설 관리 엔진에 위치한다.
다른 실시예에 따르면, 상기 무선 주파수 프런트 엔드 모듈은 전력 공급 전압을 받도록 구성되고, 상기 누설 관리 엔진은 전력 공급 전압이 변경되면 프런트 엔드 구성 요소 전체의 전원을 차단하도록 구성된다.
다른 실시예에 따르면, 상기 무선 주파수 프런트 엔드 모듈은 VDD 전력 공급 전압을 수신하도록 구성된 전압 드레인-드레인(VDD) 전력 공급 입력을 포함하고, 상기 무선 주파수 프런트 엔드 모듈은 VIO 전력 공급 전압을 수신하도록 구성된 전압 입출력(VIO-) 전력 공급 입력을 포함하며, 상기 전력 공급 전압은 VDD 전력 공급 전압과 VIO 전력 공급 전압 중 하나를 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 상기 무선 주파수 프런트 엔드 모듈은 입출력(IO) 포트를 포함하고 상기 누설 관리 엔진은 IO 포트를 통해 수신된 호스트 프로세서 명령에 따라 프런트 엔드 구성 요소 전체의 전력을 차단하도록 구성된다.
다른 실시예에 따르면, 상기 프런트 엔드 구성 요소는 전력 관리 장치를 포함하고, 상기 누설 관리 엔진은 프런트 엔드 구성 요소 전체의 전력을 차단하기 위한 전력 관리 유닛을 제어하는 상기 전력 관리 유닛에 제어 신호를 보냄으로써 프런트 엔드 구성 요소 전체의 전원을 차단하도록 구성한다.
다른 실시예에 따르면, 프런트 엔드 구성 요소 전체는 무선 주파수 스위치, 무선 주파수 필터, 저잡음 증폭기, 전력 증폭기, 무선 주파수 연결기 중 어느 하나를 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 무선 주파수 프런트 엔드 모듈을 작동하는 방법이 있다. 이 방법은 상기 무선 주파수 프런트 엔드 모듈의 디지털 컨트롤러를 사용하여 제1 작동 모드에서 무선 주파수 프런트 엔드 모듈을 작동함으로써 작동을 전달하거나 받고, 상기 디지털 컨트롤러를 사용하여 상기 무선 주파수 프런트 엔드 모듈에서 수신한 전력 공급 전압을 모니터링하고, 상기 디지털 컨트롤러를 사용하여 트리거 조건에 대응하여 상기 무선 주파수 프런트 엔드 모듈 전체를 하나 이상의 전력 공급 전압과 분리함으로써 상기 무선 주파수 프런트 엔드 모듈을 제2 작동 모드에 놓는다.
다른 실시예에 따르면, 상기 트리거 조건은 상기 디지털 컨트롤러에서 모니터링하는 전력 공급 전압의 변동을 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 상기 전력 공급 전압은 전압 드레인-드레인(VDD) 전력 공급 전압과 전압 공통 컬렉터(VCC) 전력 공급 전압을 포함하고 전력 공급 전압 변동은 VDD 전력 공급 전압의 변동을 포함하며, 상기 전력 공급 전압의 하나 이상에 VCC 전력 공급 전압이 포함된다.
다른 실시예에 따르면, 상기 무선 주파수 프런트 엔드 모듈이 제2 작동 모드에 있는 동안의 추가적 트리거 조건이 달성되면 상기 디지털 컨트롤러를 사용하여 VCC 전력 공급 전압에서 추가적 프런트 엔드 모듈 구성 요소 세트를 분리함으로써 상기 무선 주파수 프런트 엔드 모듈을 제3 작동 모드에 놓는다.
다른 실시예에 따르면, 상기 트리거 조건은 상기 무선 주파수 프런트 엔드 모듈 외부의 호스트 프로세서에서 전송되는 호스트 명령을 상기 디지털 컨트롤러가 수신하는 것을 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 상기 프런트 엔드 모듈 구성 요소는 낮은 드롭아웃(LDO) 레귤레이터를 포함하고, 하나 이상의 상기 전력 공급 전압에서 프런트 엔드 모듈 구성 요소 세트를 분리하려면 상기 낮은 LDO 레귤레이터를 제어하여 상기 프런트 엔드 모듈 구성 요소 세트를 하나 이상의 상기 전력 공급 전압에서 분리한다.
다른 실시예에 따르면, 하나 이상의 프로그램을 저장하는 비일시적 컴퓨터 판독 가능 저장 매체는 무선 주파수 프런트 엔드 모듈의 프로세서 하나 이상에서 실행하도록 구성된다. 하나 이상의 프로그램에는 하나 이상의 상기 프로세서에서 실행했을 때 하나 이상의 프로세서가 상기 무선 주파수 프런트 엔드 모듈이 받은 제1 전력 공급 전압을 모니터링하고, 제1 전력 공급 전압 변화 후 상기 무선 주파수 프런트 엔드 모듈의 하나 이상의 상기 프런트 엔드 모듈 구성 요소를 상기 무선 주파수 프런트 엔드 모듈에서 수신한 제2 전력 공급 전압과 분리하도록 하는 명령이 포함된다.
다른 실시예에 따르면, 제1 전력 공급 전압의 변동은 첫 번째 전력 공급 전압이 높은 수준 로직에서 낮은 수준 로직으로 변경되는 것을 의미한다.
전술한 것은 단지 예시적인 것이며, 설명된 실시예들에 대해 다양한 수정들이 이루어질 수 있다. 전술한 실시예들은 개별적으로 또는 임의의 조합으로 구현될 수 있다.

Claims (20)

  1. 전자 디바이스로서,
    안테나;
    상기 안테나를 사용하여 무선 주파수 신호를 전달하도록 구성된 송수신기;
    상기 안테나와 상기 송수신기 사이에 결합된 무선 주파수 프런트 엔드 모듈을 포함하되, 상기 무선 주파수 프런트 엔드 모듈은,
    상기 무선 주파수 신호에서 작동하도록 구성된 무선 주파수 프런트 엔드 구성 요소;
    일부 무선 주파수 프런트 엔드 모듈에 전력이 공급되는 상태에서 프런트 엔드 구성 요소 세트의 전력을 차단하도록 구성된 누설 관리 엔진을 구비하는 전자 디바이스.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 무선 주파수 프런트 엔드 모듈은 디지털 컨트롤러를 포함하고, 상기 누설 관리 엔진은 상기 디지털 컨트롤러 상의 로직 게이트를 포함하는 전자 디바이스.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 무선 주파수 프런트 엔드 모듈은 기판을 포함하고, 상기 디지털 컨트롤러는 상기 기판에 장착된 내장 회로부를 포함하는 전자 디바이스.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 무선 주파수 프런트 엔드 모듈은 전력 공급 전압을 수신하도록 구성되고, 상기 누설 관리 엔진은 상기 프런트 엔드 구성 요소 세트에서 상기 전력 공급 전압을 차단하여 상기 프런트 엔드 구성 요소 세트의 전원을 차단하도록 구성되며, 상기 일부 무선 주파수 프런트 엔드 모듈은 상기 프런트 엔드 구성 요소 세트가 상기 전력 공급 전압과 분리된 상태에서 상기 전력 공급 전압을 공급받아 구동되는 전자 디바이스.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 무선 주파수 프런트 엔드 모듈은,
    제어 터미널이 있는 스위치를 포함하고, 상기 누설 관리 엔진은 상기 스위치의 상기 제어 터미널에 제어 신호를 제공하여 상기 프런트 엔드 구성 요소 세트 중 하나 이상의 프런트 엔드 구성 요소로부터 상기 전력 공급 전압을 분리하도록 구성되는 전자 디바이스.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 무선 주파수 프런트 엔드 모듈은,
    상기 프런트 엔드 구성 요소 세트 중 상기 하나 이상의 프런트 엔드 구성 요소와 결합된 전선을 포함하고, 상기 프런트 엔드 구성 요소 세트 중 상기 하나 이상의 프런트 엔드 구성 요소가 상기 전선을 통해 상기 전력 공급 전압을 제공받도록 구성되고 상기 스위치는 상기 전선 사이에 위치하는 전자 디바이스.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 스위치는 상기 누설 관리 엔진에 위치하는 전자 디바이스.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 무선 주파수 프런트 엔드 모듈은 전력 공급 전압을 수신하도록 구성되고, 상기 누설 관리 엔진은 상기 전력 공급 전압의 변화에 응답하여 상기 프런트 엔드 구성 요소 세트의 전원을 차단하도록 구성되는 전자 디바이스.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 무선 주파수 프런트 엔드 모듈은 전압 드레인-드레인(VDD) 전력 공급 전압을 수신하도록 구성되는 VDD 전력 공급 입력부를 포함하고, 상기 무선 주파수 프런트 엔드 모듈은 전압 입출력(VIO) 전력 공급 전압을 수신하도록 구성되는 VIO 전력 공급 입력부를 포함하며, 상기 전력 공급 전압은 상기 VDD 전력 공급 전압과 상기 VIO 전력 공급 전압 중 하나를 포함하는 전자 디바이스.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 무선 주파수 프런트 엔드 모듈은 입출력(IO) 포트를 포함하고, 상기 누설 관리 엔진은 상기 IO 포트를 통해 수신한 호스트 프로세서 명령에 따라 상기 프런트 엔드 구성 요소 세트의 전력을 차단하도록 구성되는 전자 디바이스.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 프런트 엔드 구성 요소는 전력 관리 유닛을 포함하고, 상기 누설 관리 엔진은 상기 프런트 엔드 구성 요소 세트의 전력을 차단하기 위한 상기 전력 관리 유닛을 제어하는 상기 전력 관리 유닛에 제어 신호를 제공함으로써 상기 프런트 엔드 구성 요소 세트의 전원을 차단하도록 구성되는 전자 디바이스.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 프런트 엔드 구성 요소 세트는 무선 주파수 스위치, 무선 주파수 필터, 저잡음 증폭기, 전력 증폭기, 무선 주파수 커플러 중 어느 하나를 포함하는 전자 디바이스.
  13. 무선 주파수 프런트 엔드 모듈을 작동시키는 방법으로서,
    상기 무선 주파수 프런트 엔드 모듈의 디지털 컨트롤러를 사용하여 제1 작동 모드에서 상기 무선 주파수 프런트 엔드 모듈을 작동시키고 작동을 전달하거나 받는 단계;
    상기 디지털 컨트롤러를 사용하여 상기 무선 주파수 프런트 엔드 모듈에서 수신한 전력 공급 전압을 모니터링하는 단계; 및
    상기 디지털 컨트롤러를 사용하여 트리거 조건에 응답하여 무선 주파수 프런트 엔드 모듈 구성 요소 세트를 하나 이상의 전력 공급 전압에서 분리함으로써 상기 무선 주파수 프런트 엔드 모듈을 제2 작동 모드에 배치하는 단계를 포함하는 무선 주파수 프런트 엔드 모듈을 작동시키는 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 트리거 조건은 상기 디지털 컨트롤러에서 모니터링된 상기 전력 공급 전압의 변화를 포함하는 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 전력 공급 전압은 전압 드레인-드레인(VDD) 전력 공급 전압과 전압 공통 컬렉터(VCC) 전력 공급 전압을 포함하고, 여기서 상기 전력 공급 전압의 변화는 상기 VDD 전력 공급 전압의 변화를 포함하며, 상기 하나 이상의 전력 공급 전압은 상기 VCC전력 공급 전압을 포함하는 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 무선 주파수 프런트 엔드 모듈이 상기 제2 작동 모드에 있는 동안의 추가적 트리거 조건이 달성되면 상기 디지털 컨트롤러를 사용하여 상기 VCC전력 공급 전압에서 추가적 프런트 엔드 모듈 구성 요소 세트를 분리함으로써 상기 무선 주파수 프런트 엔드 모듈을 제3 작동 모드에 배치하는 단계를 더 포함하는 방법.
  17. 제13항에 있어서,
    상기 트리거 조건은 상기 무선 주파수 프런트 엔드 모듈 외부의 호스트 프로세서에서 전송되는 호스트 명령을 상기 디지털 컨트롤러에 의해 수신하는 것을 포함하는 방법.
  18. 제13항에 있어서,
    상기 프런트 엔드 모듈 구성 요소는 낮은 드롭아웃(LDO) 레귤레이터를 포함하고,
    상기 프런트 엔드 모듈 구성 요소 세트를 상기 하나 이상의 전력 공급 전압에서 분리하는 단계는, 상기 낮은 LDO 레귤레이터를 제어하여 상기 프런트 엔드 모듈 구성 요소 세트를 상기 하나 이상의 전력 공급 전압에서 분리하는 단계를 포함하는 방법.
  19. 무선 주파수 프런트 엔드 모듈의 하나 이상의 프로세서에서 실행되도록 구성된 하나 이상의 프로그램이 저장된 비일시적 컴퓨터 판독 가능 저장 매체로서,
    상기 하나 이상의 프로그램에는 상기 하나 이상의 프로세서에 의해 실행될 경우 상기 하나 이상의 프로세서가
    상기 무선 주파수 프런트 엔드 모듈이 받은 제1 전력 공급 전압을 모니터링하고;
    상기 제1 전력 공급 전압의 변화에 응답하여, 상기 무선 주파수 프런트 엔드 모듈의 하나 이상의 프런트 엔드 모듈 구성 요소를 상기 무선 주파수 프런트 엔드 모듈에서 수신한 제2 전력 공급 전압과 분리하도록 하는 명령이 저장되는 비일시적 컴퓨터 판독 가능 저장 매체.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 제1 전력 공급 전압의 변화는 상기 제1 전력 공급 전압이 높은 수준 로직에서 낮은 수준 로직으로의 변화를 포함하는 비일시적 컴퓨터 판독 가능 저장 매체.
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