KR20220124479A - 내전력성이 향상된 듀플렉서 - Google Patents

내전력성이 향상된 듀플렉서 Download PDF

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KR20220124479A
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(주)와이솔
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Abstract

내전력성이 향상된 듀플렉서가 제공된다. 상기 듀플렉서는 안테나 단자와 송신 단자 사이에 연결되는 제1 필터, 상기 안테나 단자와 송신 단자 사이에, 상기 제1 필터와 병렬로 연결되는 제2 필터, 및 상기 안테나 단자와 수신 단자 사이에 연결되는 제3 필터를 포함한다.

Description

내전력성이 향상된 듀플렉서{DUPLEXER WITH IMPROVED POWER CHARACTERISTICS}
본 발명은 듀플렉서에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 내전력성이 향상된 듀플렉서에 관한 것이다.
휴대 전화기와 같은 통신 디바이스는, 안테나의 송신 경로와 수신 경로를 전기적으로 분리하기 위하여 듀플렉서를 사용하고 있다. 소형 무선 통신 기기 등에서 사용되는 듀플렉서는 1W 내외의 내전력 특성을 갖는다. 그런데 5G와 같은 차세대 무선 통신 규격을 지원하는 소형 무선 기기는 다수의 기지국과 연결되는 스몰 셀(small cell) 등을 지원하기 위하여 2W 이상의 내전력 특성이 요구될 수 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 내전력성이 향상된 듀플렉서를 제공하는 것이다.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 듀플렉서는, 안테나 단자와 송신 단자 사이에 연결되는 제1 필터, 상기 안테나 단자와 송신 단자 사이에, 상기 제1 필터와 병렬로 연결되는 제2 필터, 및 상기 안테나 단자와 수신 단자 사이에 연결되는 제3 필터를 포함한다.
본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 제1 필터 내지 제3 필터는, 복수의 직렬 공진기 및, 상기 직렬 공진기 사이에 연결되는 하나 이상의 병렬 공진기를 포함할 수 있다.
본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 제1 필터와 제2 필터는 동일한 구성을 가질 수 있다.
본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 제1 필터 및 제2 필터와 상기 송신 단자 사이에 임피던스 매칭을 위해 연결되는 수동 소자를 더 포함할 수 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 다른 몇몇 실시예에 따른 듀플렉서는, 안테나 단자와 송신 단자 사이, 상기 안테나 단자와 수신 단자 사이에 연결된 제1 및 제2 듀플렉서 모듈, 상기 송신 단자로부터 제공되는 송신 신호를 분리하여 상기 제1 및 제2 듀플렉서로 제공하는 제1 커플러, 및 상기 안테나 단자로부터 상기 제1 및 제2 듀플렉서로 분리되는 수신 신호를 제공받는 제2 커플러를 포함하되, 상기 제1 및 제2 듀플렉서 모듈 각각은, 상기 제1 커플러로부터 분리된 송신 신호를 각각 제공받고 병렬 연결된 둘 이상의 필터와, 상기 제2 커플러로 수신 신호를 제공하는 적어도 하나의 필터를 포함한다.
본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 제1 및 제2 듀플렉서 모듈에 포함된 필터들은 각각, 복수의 직렬 공진기 및, 상기 직렬 공진기 사이에 연결되는 하나 이상의 병렬 공진기를 포함할 수 있다.
본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 병렬 연결된 둘 이상의 필터는 동일한 구성을 가질 수 있다.
본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 제2 듀플렉서 모듈과 상기 안테나 단자 사이에 위상 시프터를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 제2 커플러는, 상기 제1 및 제2 듀플렉서로부터 분리된 수신 신호를 제공받아 동위상으로 병합할 수 있다.
본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 제1 및 제2 듀플렉서 모듈과 상기 안테나 단자 사이에 임피던스 매칭을 위해 연결되는 수동 소자를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 송신 단자로부터 제공되어 상기 제1 커플러로 출력되어 상기 제1 듀플렉서 모듈을 거쳐 상기 제2 커플러로 제공되는 제1 신호와, 상기 송신 단자로부터 제공되어 상기 제1 커플러로 출력되어 상기 제2 듀플렉서 모듈을 거쳐 상기 제2 커플러로 제공되는 제2 신호 사이에는 180도의 위상차가 존재할 수 있다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 실시예에 따른 듀플렉서는 송신 경로에 위치하고 병렬로 연결된 필터들을 이용하여 송신 경로를 분리함으로써 내전력 특성이 향상될 수 있다.
또한, 송신 단자로부터 수신 단자로 전달되는 신호가 2가지 경로를 통해 전달될 때 그 둘 사이에는 180도의 위상차가 존재하여 송신과 수신 사이의 분리 특성이 향상될 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 듀플렉서를 설명하기 위한 회로도이다.
도 2는 본 발명의 다른 몇몇 실시예에 따른 듀플렉서를 설명하기 위한 회로도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 듀플렉서에 의해 개선된 성능을 설명하기 위한 예시적인 그래프들이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
하나의 구성 요소가 다른 구성 요소와 "연결된(connected to)" 또는 "커플링된(coupled to)" 이라고 지칭되는 것은, 다른 구성 요소와 직접 연결 또는 커플링된 경우 또는 중간에 다른 구성 요소를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 하나의 구성 요소가 다른 구성 요소와 "직접 연결된(directly connected to)" 또는 "직접 커플링된(directly coupled to)"으로 지칭되는 것은 중간에 다른 구성 요소를 개재하지 않은 것을 나타낸다. "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성 요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성 요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성 요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성 요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성 요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성 요소 일 수도 있음은 물론이다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 듀플렉서를 설명하기 위한 회로도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 듀플렉서(1)는 안테나 단자(10)와 송신 단자(11) 사이에 연결된 제1 필터(100), 안테나 단자(10)와 송신 단자(11) 사이에 제1 필터(100)와 병렬로 연결된 제2 필터(110), 안테나 단자(10)와 수신 단자(12) 사이에 연결된 제3 필터(120)를 포함할 수 있다.
제1 필터(100)는 복수의 직렬 공진기(101, 102, 103)와, 복수의 병렬 공진기(104, 105)를 포함할 수 있다. 도 1에서 제1 필터(100)는 3개의 직렬 공진기(101. 102, 103)와 이들 사이에 병렬로 연결된 2개의 병렬 공진기(104, 105)를 포함하는 것으로 도시되었으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
제1 직렬 공진기(101)는 안테나 단자(10)와 직렬로 연결되며, 제2 직렬 공진기(102)는 제1 직렬 공진기(101)와 직렬로 연결될 수 있다. 제3 직렬 공진기(103)는 제2 직렬 공진기(102)와 송신 단자(12) 사이에 직렬로 연결될 수 있다.
제1 내지 제3 직렬 공진기(101, 102, 103) 중 서로 이웃하는 직렬 공진기들 사이에는 병렬 공진기(104, 105)가 병렬로 연결될 수 있다. 제1 직렬 공진기(101)와 제2 직렬 공진기(102) 사이에는 제1 병렬 공진기(104)가 병렬로 연결되고, 제2 직렬 공진기(102)와 제3 직렬 공진기(103) 사이에는 제2 병렬 공진기(105)가 병렬로 연결될 수 있다.
한편, 제1 직렬 공진기(101)와 제2 직렬 공진기(102) 사이에 2개 이상의 공진기가 서로 연결된 구조를 가질 수 있으며, 제2 직렬 공진기(102)와 제3 직렬 공진기(103) 사이에도 2개 이상의 공진기가 서로 연결된 구조를 가질 수 있다.
복수의 직렬 공진기(101, 102, 103)와 병렬 공진기(104, 105)는 각각 복수의 IDT(Interdigital Transducer) 전극 및 반사기를 포함하는 구조로 구성될 수 있다.
제2 필터(110)는 복수의 직렬 공진기(111, 112, 113)와, 복수의 직렬 공진기(111, 112, 113) 사이에 연결된 병렬 공진기(114, 115)를 포함할 수 있다. 도 1에서 제2 필터(120)는 3개의 직렬 공진기(111, 112, 113)와 이들 사이에 병렬로 연결된 2개의 병렬 공진기(114, 115)를 포함하는 것으로 도시되었으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
도 1에 도시된 것과 같이, 제1 필터(100)와 제2 필터(110)는 동일한 회로 구성을 가질 수 있다. 즉, 제2 필터(110)에 포함된 복수의 직렬 공진기 및 병렬 공진기(111~115)는 제1 필터(100)에 포함된 복수의 직렬 공진기 및 병렬 공진기(101~105)와 개수 및 연결 구조가 동일하도록 구성될 수 있다.
즉, 뒤에서 설명하는 것과 같이, 듀플렉서(1)의 내전력성을 향상시키기 위해 송신 단자(11)로부터 안테나 단자(10)로 이어지는 송신 경로 상에서 신호를 분리시키는 제1 필터(100)와 제2 필터(110)의 주파수 응답을 비롯한 회로 특성들은 동일하게 유지되어야 하므로, 제1 필터(100)와 제2 필터(120)는 동일한 회로 구성을 포함할 수 있다.
제1 필터(100) 및 제2 필터(110)가 병렬로 연결된 제1 노드(116)와 송신 단자(11) 사이에는 듀플렉서(1)의 임피던스 매칭을 위한 매칭 소자(117)가 연결될 수 있다. 매칭 소자(117)는 매칭되는 임피던스에 따라 인덕터 및/또는 커패시터를 포함할 수 있으며, 임피던스 매칭을 통해 최대 전력의 안테나 단자(10)로 최대전력의 송신 신호를 전달할 수 있다.
제3 필터(120)는 안테나 단자(10)와 수신 단자(12) 사이에 연결될 수 있다. 제3 필터(120)는 예를 들어 DMS(Double Mode SAW) 공진기(121)를 포함할 수 있다. 제3 필터(120)는 DMS 공진기(121)를 이용하여 안테나 단자(10)로부터 수신된 신호를 필터링하여 수신 단자(12)로 전달할 수 있다.
도 1에서 도시된 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 듀플렉서(1)는 송신 단자(11)로부터 안테나 단자(10)로 이어지는 송신 경로를 분리시키기 위해 병렬로 연결된 제1 필터(100)와 제2 필터(110)를 포함할 수 있다. 기본적으로 소형 무선 통신 기기 등에서 사용되는 듀플렉서는 1W 내외의 내전력 특성을 갖는다. 그런데 5G와 같은 차세대 무선 통신 규격을 지원하는 소형 무선 기기는 다수의 기지국과 연결되는 스몰 셀(small cell) 등을 지원하기 위하여 2W 이상의 내전력 특성이 요구될 수 있다. 이에 따라 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 듀플렉서(1)는 송신 단자(11)로부터 안테나 단자(12)로 이르는 송신 경로 상에 병렬로 연결된 제1 필터(100)와 제2 필터(110)를 배치함으로써 송신 경로를 분리하고, 내전력 특성이 3dB 개선된 효과를 얻을 수 있다.
도 2는 본 발명의 다른 몇몇 실시예에 따른 듀플렉서를 설명하기 위한 회로도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 다른 몇몇 실시예에 따른 듀플렉서(2)는 제1 듀플렉서 모듈(200), 제2 듀플렉서 모듈(300), 위상 시프터(270), 제1 커플러(280) 및 제2 커플러(290), 매칭 소자(211)를 포함할 수 있다.
제1 듀플렉서 모듈(200)은 제1 단자 내지 제3 단자(201~203)를 포함할 수 있다. 제1 단자(201)는 매칭 소자(211)를 통해 안테나 단자(10)와 연결되고, 제2 단자(202)는 제1 커플러(280)를 통해 송신 단자(11)와 연결되며 제3 단자(203)는 제2 커플러(290)를 통해 수신 단자(12)와 연결될 수 있다.
제1 듀플렉서 모듈(200)은 예를 들어 도 1의 실시예를 이용하여 설명한 듀플렉서(1)와 동일하게 구성될 수 있다. 즉, 제1 듀플렉서 모듈(200)은 송신 단자(11)로부터 안테나 단자(10)로 이어지는 송신 경로 상에서 병렬로 연결되어 송신 신호를 분리시키는 제1 필터(210)와 제2 필터(220)를 포함할 수 있다. 또한 제1 듀플렉서 모듈(200)은 안테나 단자(10)로부터 수신된 신호를 필터링하여 수신 단자(12)로 전달하는 제3 필터(230)를 포함할 수 있다.
제1 필터(210)와 제2 필터(220)는 안테나 단자(10)와 송신 단자(11) 사이에 병렬로 연결될 수 있다. 제1 필터(210)와 제2 필터(220)는 각각 도 1을 이용하여 설명한 듀플렉서(도 1의 1)에 포함된 제1 필터(도 1의 110)와 제2 필터(도 1의 120)에 대응되는 구성을 포함할 수 있다. 따라서 제1 필터(210)와 제2 필터(220)는 복수의 직렬 공진기와 복수의 직렬 공진기 사이에 연결된 복수의 병렬 공진기를 포함할 수 있다.
또한, 제1 필터(210)와 제2 필터(220)는 서로 동일한 회로 구성을 가질 수 있다. 즉, 제1 필터(210)에 포함된 복수의 직렬 공진기 및 병렬 공진기는 제2 필터(220)에 포함된 복수의 직렬 공진기 및 병렬 공진기와 개수 및 연결 구조가 동일하도록 구성될 수 있다.
제3 필터(230)는 안테나 단자(10)와 수신 단자(12) 사이에 연결될 수 있다. 제3 필터(230)는 도 1을 이용하여 설명한 듀플렉서(도 1의 1)에 포함된 제3 필터(도 1의 130)에 대응되는 구성을 포함할 수 잇다. 따라서 제3 필터(230)는 DMS(Double Mode SAW) 공진기를 포함할 수 있다.
제2 듀플렉서 모듈(300)은 제1 내지 제3 단자(301~303)를 포함할 수 있다. 제1 단자(301)는 위상 시프터(270)와 매칭 소자(211)를 통해 안테나 단자(10)와 연결되고, 제2 단자(302)는 제1 커플러(280)를 통해 송신 단자(11)와 연결되며 제3 단자(303)는 제2 커플러(290)를 통해 수신 단자(12)와 연결될 수 있다.
제2 듀플렉서 모듈(300)은 예를 들어 도 1의 실시예를 이용하여 설명한 듀플렉서(2)와 동일하게 구성될 수 있다. 즉, 제2 듀플렉서 모듈(300)은 송신 단자(11)로부터 안테나 단자(10)로 이어지는 송신 경로 상에서 병렬로 연결되어 송신 신호를 분리시키는 제4 필터(240)와 제5 필터(250)를 포함할 수 있다. 또한 제2 듀플렉서 모듈(300)은 안테나 단자(10)로부터 수신된 신호를 필터링하여 수신 단자(12)로 전달하는 제6 필터(260)를 포함할 수 있다.
제4 필터(240)와 제5 필터(250)는 안테나 단자(10)와 송신 단자(11) 사이에 병렬로 연결될 수 있다. 제4 필터(240)와 제5 필터(250)는 각각 도 1을 이용하여 설명한 듀플렉서(도 1의 1)에 포함된 제1 필터(도 1의 110)와 제2 필터(도 1의 120)에 대응되는 구성을 포함할 수 있다. 따라서 제1 필터(210)와 제2 필터(220)는 복수의 직렬 공진기와 복수의 직렬 공진기 사이에 연결된 복수의 병렬 공진기를 포함할 수 있다.
또한, 제4 필터(240)와 제5 필터(250)는 서로 동일한 회로 구성을 가질 수 있다. 즉, 제4 필터(240)에 포함된 복수의 직렬 공진기 및 병렬 공진기는 제5 필터(250)에 포함된 복수의 직렬 공진기 및 병렬 공진기와 개수 및 연결 구조가 동일하도록 구성될 수 있다.
제6 필터(260)는 안테나 단자(10)와 수신 단자(12) 사이에 연결될 수 있다. 제3 필터(260)는 도 1을 이용하여 설명한 듀플렉서(도 1의 1)에 포함된 제3 필터(도 1의 130)에 대응되는 구성을 포함할 수 잇다. 따라서 제6 필터(260)는 DMS(Double Mode SAW) 공진기를 포함할 수 있다.
정리하면 송신 경로에 배치된 제1, 2, 4, 5 필터(210, 220, 240, 250)는 서로 동일하게 구성될 수 있다. 즉, 동일하게 구성된 필터들은 내부에 포함된 복수의 직렬 공진기 및 병렬 공진기와 개수 및 연결 구조가 동일하도록 구성될 수 있다.
마찬가지로 수신 경로에 배치된 제3, 6 필터(230, 260)는 서로 동일하게 구성될 수 있다. 즉, 각각의 내부에 포함된 DMS 공진기의 개수 및 연결 구조는 동일하게 구성될 수 있다.
제1 커플러(280)는 제1 및 제2 입력 단자(281, 282), 제1 및 제2 출력 단자(283, 284)를 포함할 수 있다. 제1 커플러(280)는 결합도(coupling)가 3dB인 등분배 커플러이자 송신 단자(12)로부터 제공된 신호를 제1 듀플렉서 모듈(200)과 제2 듀플렉서 모듈(300)로 분배하는 디바이더(divider)일 수 있다.
제1 입력 단자(281)는 송신 단자(11)와 연결되고, 제2 입력 단자(282)은 예를 들어 50Ω인 부하 저항을 통해 접지될 수 있다. 제1 출력 단자(283)에는 제1 및 제2 필터(210, 220)가 병렬로 연결되고, 제2 출력 단자(284)에는 제4 및 제5 필터(240, 250)가 병렬로 연결될 수 있다.
이와 같이, 제1 커플러(280), 제1 내지 제2 필터(210, 220)와 제4 내지 제5 필터(240, 250)의 조합에 의해 송신 단자(11)로부터 안테나 단자(10)로 이어지는 송신 경로를 4개로 분리할 수 있다. 이 때 제1 커플러(280)를 통과하여 제1 신호 경로(P1)와 제2 신호 경로(P2)로 출력되는 송신 신호는 송신 단자(11)로 제공된 신호보다 3dB 적은 전력 레벨을 갖는다. 또한 제1 듀플렉서 모듈(200)로 제공되고 제1 및 제2 필터(210, 220)로 분기된 송신 신호는 제1 듀플렉서 모듈(200)로 입력된 송신 신호보다 각각 3dB 적은 전력 레벨을 갖는다. 따라서 분리된 송신 경로로 인해 송신 신호 전송에 있어 듀플렉서(2)의 내전력 특성은 6dB 개선될 수 있다.
제1 입력 단자(281)를 통해 입력되고, 제1 출력 단자(283)와 제2 출력 단자(284)를 통해 출력되는 두 개의 신호 사이에는 90°의 위상차가 존재할 수 있다. 제1 신호 경로(P1)로 출력되는 신호의 위상을 Φ라 하면 제2 신호 경로(P2)로 출력되는 신호의 위상은 Φ- 90°가 될 수 있다.
한편, 제2 신호 경로(P2)를 통해 출력된 신호는 제4 및 제5 필터(240, 250)를 거쳐 위상 시프터(270)로 입력되고, 위상 시프터(270)는 입력된 신호의 위상을 90°시프트함으로써 제1 노드(212)로 제공되는 신호가 서로 동위상으로 제공될 수 있도록 할 수 있다. 따라서 제1 신호 경로(P1)와 제2 신호 경로(P2)를 통해 제공된 신호는 동위상으로 합산되어 안테나 단자(10)로 출력될 수 있다.
안테나 단자(10)와 제1 노드(212) 사이에는 듀플렉서(2)의 임피던스 매칭을 위한 매칭 소자(211)가 연결될 수 있다. 매칭 소자(117)는 매칭되는 임피던스에 따라 인덕터 및/또는 커패시터를 포함할 수 있으며, 임피던스 매칭을 통해 최대 전력의 안테나 단자(10)로 최대전력의 송신 신호를 전달할 수 있다.
제2 커플러(290)는 제1 및 제2 입력 단자(291, 292), 제1 및 제2 출력 단자(293, 294)를 포함할 수 있다. 제2 커플러(290)는 결합도(coupling)가 3dB인 등분배 커플러이자 제1 듀플렉서 모듈(200)과 제2 듀플렉서 모듈(300)로부터 제공된 신호를 결합하는 컴바이너(combiner) 일 수 있다.
제1 입력 단자(291)는 제3 필터(230)와 연결되고, 제2 입력 단자(292)는 제6 필터(260)와 연결됨으로써 제3 필터(230)와 제6 필터(260)를 통해 나누어 입력되는 수신 신호를 제1 출력 단자(293)와 연결된 수신 단자(12)로 출력할 수 있다. 나머지 제2 출력 단자(294)는 예를 들어 50Ω인 부하 저항을 통해 터미네이션(termination)될 수 있다.
안테나 단자(12)로부터 제공된 수신신호는 제1 노드(212)에서 제3 신호 경로(P3)와 제4 신호 경로(P4)로 분기된다. 제4 신호 경로(P4)로 분기된 수신 신호는 위상 시프터(270)를 거치며 위상이 90°시프트되어 제6 필터(260)로 제공될 수 있다. 제3 필터(230)와 제6 필터(260)를 거친 각각의 수신 신호는 제2 커플러(290)를 통해 동위상으로 합산되어 수신 단자(12)로 출력될 수 있다.
정리하면, 본 발명의 다른 몇몇 실시예에 따른 듀플렉서(2)는 송신 신호를 기준으로 제1 커플러(280), 제1 내지 제2 필터(210, 220)와 제4 내지 제5 필터(240, 250)의 조합에 의해 4개로 분리된 송신 경로에 의해 내전력 특성이 6dB 개선될 수 있다.
또한, 송신 단자(11)로 입력되어 수신 단자(12)로 전달되는 신호 경로 사이의 위상차가 180도를 갖게 함으로써 송신과 수신 사이의 분리 특성이 향상될 수 있다.
즉, 송신 단자(11)로부터 수신 단자(12)로 전달되는 신호는 2가지 경로가 존재할 수 있다. 제1 신호 경로(P1)를 통해 출력된 신호가 제1 듀플렉서 모듈(200)을 거쳐 제1 입력 단자(291)를 통해 제2 커플러(290)로 입력되어 수신 단자(12)로 전달되는 경로와, 제2 신호 경로(P2)를 통해 출력된 신호가 제2 듀플렉서 모듈(300)을 거쳐 제2 입력 단자(292)를 통해 제2 커플러(290)로 입력되고 수신 단자(12)로 전달되는 경로이다. 이 때 두 경로를 거쳐 수신 단자(12)로 전달된 신호 사이에는 180도의 위상차가 있으므로 송신과 수신 사이의 분리 특성이 향상될 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 듀플렉서에 의해 개선된 성능을 설명하기 위한 예시적인 그래프들이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 듀플렉서의 구성으로부터 측정된 주파수 특성, 삽입 손실, 분리 특성을 나타낸 주파수 그래프들이 도시된다. 녹색 그래프는 통상적인 구조의 듀플렉서의 특성을 나타낸 것이며, 적색 그래프가 본 발명의 실시예에 따른 듀플렉서의 특성을 나타낸 그래프이다.
도시된 것과 같이, 송신 신호의 분리 특성은 약 10dB 개선되고, 수신 신호의 분리 특성은 18dB 개선되었음을 알 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
10: 안테나 단자 11: 송신 단자
12: 수신 단자 100, 210: 제1 필터
110, 220: 제2 필터 120, 230: 제3 필터
240: 제4 필터 250: 제5 필터
260: 제6 필터 101, 102, 103, 111, 112, 113: 직렬 공진기
104, 105, 114, 115: 병렬 공진기

Claims (11)

  1. 안테나 단자와 송신 단자 사이에 연결되는 제1 필터;
    상기 안테나 단자와 송신 단자 사이에, 상기 제1 필터와 병렬로 연결되는 제2 필터; 및
    상기 안테나 단자와 수신 단자 사이에 연결되는 제3 필터를 포함하는,
    듀플렉서.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 필터 내지 제3 필터는,
    복수의 직렬 공진기 및,
    상기 직렬 공진기 사이에 연결되는 하나 이상의 병렬 공진기를 포함하는,
    듀플렉서.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 필터와 제2 필터는 동일한 구성을 갖는,
    듀플렉서.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 필터 및 제2 필터와 상기 송신 단자 사이에 임피던스 매칭을 위해 연결되는 수동 소자를 더 포함하는,
    듀플렉서.
  5. 안테나 단자와 송신 단자 사이, 상기 안테나 단자와 수신 단자 사이에 연결된 제1 및 제2 듀플렉서 모듈;
    상기 송신 단자로부터 제공되는 송신 신호를 분리하여 상기 제1 및 제2 듀플렉서로 제공하는 제1 커플러; 및
    상기 안테나 단자로부터 상기 제1 및 제2 듀플렉서로 분리되는 수신 신호를 제공받는 제2 커플러를 포함하되,
    상기 제1 및 제2 듀플렉서 모듈 각각은,
    상기 제1 커플러로부터 분리된 송신 신호를 각각 제공받고 병렬 연결된 둘 이상의 필터와,
    상기 제2 커플러로 수신 신호를 제공하는 적어도 하나의 필터를 포함하는,
    듀플렉서.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 듀플렉서 모듈에 포함된 필터들은 각각,
    복수의 직렬 공진기 및,
    상기 직렬 공진기 사이에 연결되는 하나 이상의 병렬 공진기를 포함하는,
    듀플렉서.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 병렬 연결된 둘 이상의 필터는 동일한 구성을 갖는,
    듀플렉서.
  8. 제 5항에 있어서,
    상기 제2 듀플렉서 모듈과 상기 안테나 단자 사이에 위상 시프터를 더 포함하는,
    듀플렉서.
  9. 제 5항에 있어서,
    상기 제2 커플러는,
    상기 제1 및 제2 듀플렉서로부터 분리된 수신 신호를 제공받아 동위상으로 병합하는,
    듀플렉서.
  10. 제 5항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 듀플렉서 모듈과 상기 안테나 단자 사이에 임피던스 매칭을 위해 연결되는 수동 소자를 더 포함하는,
    듀플렉서.
  11. 제 5항에 있어서,
    상기 송신 단자로부터 제공되어 상기 제1 커플러로 출력되어 상기 제1 듀플렉서를 거쳐 상기 제2 커플러로 제공되는 제1 신호와, 상기 송신 단자로부터 제공되어 상기 제1 커플러로 출력되어 상기 제2 듀플렉서를 거쳐 상기 제2 커플러로 제공되는 제2 신호 사이에는 180도의 위상차가 존재하는,
    듀플렉서.
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