KR100504813B1 - 듀얼모드 단말기의 프런트 엔드 송수신 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 듀얼모드 단말기의 프런트 엔드 송수신 장치에 관한 것으로, 종래 듀얼모드 단말기에는 서로 다른 주파수 대역을 갖는 듀플렉서를 두 개 사용해야 하고, 서로 다른 주파수 대역 신호를 분리하는 다이플렉서도 그에 따라 부가됨으로써 단말기의 크기가 커지게 되고 제조공정이 늘어나게 되어 단말기의 제조 원가가 상승하고 두 개의 부품간의 임피던스 매칭을 해야 하므로 별도의 시간과 노력이 필요로 하게 되는 문제점이 있었다. 이러한 문제점을 감안한 본 발명은 무선주파수 신호를 송수신하는 듀얼밴드 안테나와; 상기 무선주파수 신호의 송수신을 제어하는 모빌 스위치와; 송신 전극과 용량성 결합하고 마주보는 ㄷ자형 필터 패턴을 갖는 공진기로 구성된 송신단과, 수신 전극과 용량성 결합하고 공진기간에 전자장 결합하는 수신단과, 상기 모빌 스위치에 연결되어 상기 송신단과 수신단 사이에 위치하고 ㄱ자형 필터 패턴과 ㅋ자형 필터 패턴을 갖는 공진기로 구성된 다이플렉서단으로 구성된 일체형 듀얼밴드 듀플렉서와; 상기 일체형 듀얼밴드 듀플렉서에 의해 분리된 주파수 대역을 송신 대역과 수신 대역으로 분리하는 듀플렉서로 구성되어 듀플렉서에 다이플렉서를 기능을 부가하여 듀플렉서와 다이플렉서를 일체형으로 구성함으로써 부품 수를 줄이고 부품간의 임피던스를 정합하는 튜닝 작업을 줄이는 효과가 있다.

Description

듀얼모드 단말기의 프런트 엔드 송수신 장치{FRONT END TRANSCEIVER FOR DUAL MODE TERMINAL}

본 발명은 듀얼모드 단말기의 프런트 엔드 송수신 장치에 관한 것으로, 특히 별도의 다이플렉서를 사용하지 않고, 다이플렉서 기능을 내장한 일체형 듀얼밴드 듀플렉서를 사용하여 듀얼밴드를 분리할 수 있게 한 듀얼모드 단말기의 프런트 엔드 송수신 장치에 관한 것이다.

정보화 시대에 접어들면서 셀룰라 단말기, PCS 단말기 등의 고주파 회로를 이용한 이동 통신기기의 사용이 급증하고 있다. 따라서 고주파 회로에 이용되는 부품들은 주파수의 혼신을 효과적으로 방지하며 고주파를 억제하기 위하여 설계상 많은 어려움을 수반하게 된다.

고주파 회로에 이용되고 있는 부품 중에서 유전체 필터는 고주파 신호 중 필요한 신호만을 통과시키거나 저지시키는 대역통과 또는 대역저지 필터로 구성되면 무선기기의 프런트 엔드 송수신 장치에 적용되고 있다.

상기와 같은 유전체 필터의 구현방법은 크게 일체형 필터와 공진기 결합형 필터로 분류된다. 상기 일체형 필터에는 하나의 블록으로 이루어진 유전체 블록에 공진기 홀이 형성되어 있고, 입출력 전극 그리고 공진기간의 커플링, 공진기와 접지와의 커플링을 위한 전극 패턴이 형성된다. 이때, 전극 패턴 사이에 커패시턴스가 존재하는데 이 커패시턴스를 조절함으로써 공진기 사이의 커플링 값과 공진기의 공진 주파수를 조절할 수 있게 된다.

한편, 공진기 결합형 필터는 여러 개의 공진기를 커플링 보드를 통해 결합시키는 구조로 보드 상에 소정의 커패시턴스 값이 나타나도록 커패시터를 형성함으로써 공진기 사이의 커플링을 조절하는 구조로 되어 있다.

요즘 이동 통신 단말기는 단일모드에서 2가지 이상의 모드를 지원하는 형태로 발전하고 있는 추세에 있다. 예를 들어, 셀룰러 대역과 피씨에스(PCS: Personal Communication Services) 대역을 지원하는 듀얼모드 단말기가 이미 연구된 바 있다.

셀룰러 대역은 송신대역 824~849㎒와 수신대역 869~894㎒의 800㎒대의 송수신 대역을 갖고 있고 PCS 대역은 송신대역 1850~1910㎒와 수신대역 1930~1990㎒의 1.9㎓대의 송수신 대역을 갖고 있다.

상기 두 대역을 지원하는 듀얼모드 단말기의 프런트 엔드 송수신 장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 무선주파수 신호를 송수신하는 듀얼밴드 안테나(11)와; 상기 무선주파수 신호의 송수신을 제어하는 모빌 스위치(12)와; 상기 모빌 스위치(12)에 연결되어 셀룰러 대역과 PCS 대역을 분리하는 다이플렉서(14)와; 상기 다이플렉서(14)에 의해 분리된 PCS 대역을 송신 대역과 수신 대역으로 분리하는 PCS 듀플렉서(13)와; 상기 다이플렉서(14)에 의해 분리된 셀룰러 대역을 송신 대역과 수신 대역으로 분리하는 셀룰러 듀플렉서(15)로 구성된다.

도 2는 도 1의 듀플렉서의 매칭 패턴을 보인 예시도로서, 이에 도시된 바와 같이 송신 전극(Tx)과 용량성 결합하고 마주보는 ㄷ자형 필터 패턴을 갖는 공진기(21~23)로 구성된 송신단과; 수신 전극(Rx)과 용량성 결합하고 공진기(24~27)간에 전자장 결합하는 수신단과; 상기 송신단과 수신단과 임피던스 매칭되는 입출력단(In/Out)으로 구성된다.

송신단은 여러 개의 공진기(21~23)를 사용하여 대역 통과 필터를 구현하고 모노블록의 한 쪽면에 ㄷ자형 필터 패턴을 형성하여 송신 대역을 조정한다.

수신단은 여러 개의 공진기(24~27) 사이의 전자장 결합을 통해 대역 통과 필터를 구현한다. 이때, 송신단과 수신단의 대역 통과 필터만으로 송수신단간의 격리가 어려울 때에는 중간에 노치 필터를 추가하는 경우도 있다.

적절한 수의 공진기를 조합하여 수신단과 송신단의 대역 통과 필터를 구성한 후 중간 지점에서 임피던스 매칭하여 수신단과 송신단은 서로 무한대의 임피던스로 보이되 둘 다 입출력단(In/Out)으로는 50옴으로 매칭되게 만든다.

그러나, 상기와 같은 종래 기술에 있어서, 종래의 듀플렉서는 하나의 주파수 대역에서만 사용됨으로 듀얼모드 단말기는 서로 다른 주파수 대역을 갖는 듀플렉서를 두 개 사용해야 하고, 서로 다른 주파수 대역 신호를 분리하는 다이플렉서도 그에 따라 부가됨으로써 단말기의 크기가 커지게 되고 제조공정이 늘어나게 되어 단말기의 제조 원가가 상승하고 두 개의 부품간의 임피던스 매칭을 해야 하므로 별도의 시간과 노력이 필요로 하게 되는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 창안한 것으로, 듀플렉서에 다이플렉서 기능을 부가하여 듀플렉서와 다이플렉서를 일체형으로 구성할 수 있게 한 듀얼모드 단말기의 프런트 엔드 송수신 장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 무선주파수 신호를 송수신하는 듀얼밴드 안테나와; 상기 무선주파수 신호의 송수신을 제어하는 모빌 스위치와; 송신 전극과 용량성 결합하고 마주보는 ㄷ자형 필터 패턴을 갖는 공진기로 구성된 송신단과, 수신 전극과 용량성 결합하고 공진기간에 전자장 결합하는 수신단과, 상기 모빌 스위치에 연결되어 상기 송신단과 수신단 사이에 위치하고 ㄱ자형 필터 패턴과 ㅋ자형 필터 패턴을 갖는 공진기로 구성된 다이플렉서단으로 구성된 일체형 듀얼밴드 듀플렉서와; 상기 일체형 듀얼밴드 듀플렉서에 의해 분리된 주파수 대역을 송신 대역과 수신 대역으로 분리하는 듀플렉서로 구성한 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 듀얼모드 단말기의 프런트 엔드 송수신 장치의 구성을 보인 블록도로서, 이에 도시된 바와 같이 무선주파수 신호를 송수신하는 듀얼밴드 안테나(31)와; 상기 무선주파수 신호의 송수신을 제어하는 모빌 스위치(32)와; 상기 모빌 스위치(32)에 연결되어 셀룰러 대역과 PCS 대역을 분리하는 다이플렉서를 내장하고 상기 다이플렉서에 의해 분리된 PCS 대역을 송신 대역과 수신 대역으로 분리하는 일체형 듀얼밴드 듀플렉서(33)와; 상기 일체형 듀얼밴드 듀플렉서(33)에 의해 분리된 셀룰러 대역을 송신 대역과 수신 대역으로 분리하는 셀룰러 듀플렉서(34)로 구성된다.

도 4는 도 3의 본 발명에 따른 일체형 듀얼밴드 듀플렉서의 매칭 패턴을 보인 예시도로서, 이에 도시된 바와 같이 송신 전극(Tx)과 용량성 결합하고 마주보는 ㄷ자형 필터 패턴을 갖는 공진기(41~43)로 구성된 송신단과; 수신 전극(Rx)과 용량성 결합하고 공진기(46~49)간에 전자장 결합하는 수신단과; 상기 송신단과 수신단 사이에 위치하고 ㄱ자형 필터 패턴과 ㅋ자형 필터 패턴을 갖는 공진기(44, 45)로 구성된 다이플렉서단으로 구성된다.

듀얼밴드 안테나(31)와 연결된 모빌 스위치(32)는 일체형 듀얼밴드 듀플렉서(33)를 인터페이스한다. 일체형 듀얼밴드 듀플렉서(33)는 다이플렉서 기능과 PCS 듀플렉서 기능이 하나의 모노 블록으로 구현된 장치이다.

일체형 듀얼밴드 듀플렉서(33)는 모빌 스위치(32), PCS 중간주파수단, 및 셀룰러 듀플렉서(34)를 인터페이스한다. 모빌 스위치(32)와 연결되는 지점에서 임피던스 매칭하여 고역통과 필터와 저역통과 필터는 서로 무한대의 임피던스로 보이되 둘 다 입출력단으로는 50옴으로 매칭되게 만든다.

그리고, 저역통과 필터를 통과한 신호는 셀룰러 듀플렉서(34)에 입력되고 고역통과 필터를 통과한 신호는 일체형 듀얼밴드 듀플렉서의 PCS 듀플렉서에 입력된다.

다이플렉서단은 PCS 듀플렉서의 송신단과 수신단 사이에 위치하고 ㄱ자형 필터 패턴과 ㅋ자형 필터 패턴의 공진기(44, 45)로 구성된다. 각 필터 패턴은 저역 통과 필터와 고역 통과 필터를 구현한다. 두 대역으로 나누어진 주파수 대역은 각각 셀룰러 대역과 PCS 대역으로 구별된다.

PCS 대역의 신호는 송신단과 수신단에 입력되어 각각 송신 대역과 수신 대역으로 분리된다.

송신단은 여러 개의 공진기(41~43)를 사용하여 대역 통과 필터를 구현하고 모노블록의 한 쪽면에 ㄷ자형 필터 패턴을 형성하여 송신 대역을 조정한다.

수신단은 여러 개의 공진기(46~49) 사이의 전자장 결합을 통해 대역 통과 필터를 구현한다.

셀룰러 대역의 신호는 제2입출력단으로 출력되어 셀룰러 듀플렉서(34)에 입력된다. 그리고, 셀룰러 듀플렉서(34)는 입력되는 신호를 송신 대역과 수신대역으로 분리하여 출력한다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 듀플렉서에 다이플렉서를 기능을 부가하여 듀플렉서와 다이플렉서를 일체형으로 구성함으로써 부품 수를 줄이고 부품간의 임피던스를 정합하는 튜닝 작업을 줄이는 효과가 있다.

도 1은 종래 듀얼모드 단말기의 프런트 엔드 송수신 장치의 구성을 보인 블록도.

도 2는 도 1의 듀플렉서의 매칭 패턴을 보인 예시도.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 듀얼모드 단말기의 프런트 엔드 송수신 장치의 구성을 보인 블록도.

도 4는 도 3의 본 발명에 따른 일체형 듀얼밴드 듀플렉서의 매칭 패턴을 보인 예시도.

**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**

33 : 일체형 듀얼밴드 듀플렉서 44 : ㄱ자형 필터 패턴

45 : ㅋ자형 필터 패턴

Claims (2)

1. 무선주파수 신호를 송수신하는 듀얼밴드 안테나와;

   상기 무선주파수 신호의 송수신을 제어하는 모빌 스위치와;

   송신 전극과 용량성 결합하고 마주보는 ㄷ자형 필터 패턴을 갖는 공진기로 구성된 송신단과,

   수신 전극과 용량성 결합하고 공진기간에 전자장 결합하는 수신단과,

   상기 모빌 스위치에 연결되어 상기 송신단과 수신단 사이에 위치하고 ㄱ자형 필터 패턴과 ㅋ자형 필터 패턴을 갖는 공진기로 구성된 다이플렉서단으로 구성된 일체형 듀얼밴드 듀플렉서와;

   상기 일체형 듀얼밴드 듀플렉서에 의해 분리된 주파수 대역을 송신 대역과 수신 대역으로 분리하는 듀플렉서로 구성된 것을 특징으로 하는 듀얼모드 단말기의 프런트 엔드 송수신 장치.
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