KR101715403B1

KR101715403B1 - 다중모드 무선모뎀

Info

Publication number: KR101715403B1
Application number: KR1020100139754A
Authority: KR
Inventors: 김경준
Original assignee: 엘지이노텍 주식회사
Priority date: 2010-12-31
Filing date: 2010-12-31
Publication date: 2017-03-22
Anticipated expiration: 2030-12-31
Also published as: KR20120077695A

Abstract

다중모드 무선모뎀이 개시된다. 신호를 송신하기 위한 송신단, 주신호를 수신하기 위한 제1수신단 및 다이버시티 신호를 수신하기 위한 제2수신단을 각각 포함하는 적어도 둘의 통신모듈을 구비하는, 본 발명의 다중밴드 무선모뎀은, 상기 주신호를 송수신하기 위한 제1안테나; 상기 다이버시티 신호를 송수신하기 위한 제2안테나; 상기 제1안테나와 상기 적어도 둘의 통신모듈의 각각의 송신단 및 제1수신단을 각각 스위칭하기 위한 제1스위치; 및 상기 제2안테나와 상기 적어도 둘의 통신모듈의 제2수신단을 각각 스위칭하기 위한 제2스위치를 포함한다.

Description

다중모드 무선모뎀{MULTIMODE WIRELESS MODEM}

본 발명은 다중모드 무선모뎀에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 사용자 단말의 접속 네트워크를 중계하는 시스템에서 사용하기 위한 다중모드 무선모뎀에 관한 것이다.

일반적으로, 전통적인 의미의 모뎀이란, 사용자 단말(예를 들어, 개인용 컴퓨터(Personal Computer; PC))에서 나가는 디지털 신호를 전화회선을 통해 보낼 수 있도록 아날로그 신호로 바꾸고(변조), 들어오는 아날로그 신호를 디지털 신호로 바꾸어주는(복조) 장치를 말한다.

최근, 사용자 단말의 종류도 다양해지고, 통신 네트워크도 다양해지면서, 다중모드를 지원하는 모뎀이 요구되며, 이러한 다중모드 네트워크에서의 통신품질을 위하여 다이버시티(diversity) 수신 또한 요구되고 있다. 다이버시티 수신이란, 전파의 전파 도중에 일어나는 페이딩을 제거하고 항상 일정한 강도로 수신할 수 있게 하는 방식을 말하는 것으로, 공간 다이버시티 방식이 주로 사용되는데, 수신 안테나를 2개 설치하여, 다이버시티 효과를 얻는 것이다.

도 1은 종래의 다중모드 무선모뎀을 설명하기 위한 개략 구조도로서, 광대역 부호분할 다중접속(Wideband Code Division Multiple Access; WCDMA) 모듈(100) 및 와이맥스(WiMAX) 모듈(200)를 구비하여, 양 네트워크의 통신을 제공하기 위한 것을 나타낸 것이다.

도면에 도시된 바와 같이, 종래의 다중모드 무선모뎀은, 프론트 엔드(front-end)단에 WCDMA 주안테나(115), WCDMA 다이버시티 안테나(123), 와이맥스 주안테나(216) 및 와이맥스 다이버시티 안테나(223)를 각각 구비하여야 하므로, 각 안테나와 RF 소자를 정합하기 위한 회로(도시되지 않음)가 복잡하게 필요하여, 전제 모뎀의 크기와 비용을 증가시키는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 회로를 단순화하여, 소형화가 가능한 다중밴드 무선모뎀을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 제1 주파수대역으로 통신하는 제1 통신모듈 및 제2 주파수대역으로 통신하는 제2 통신모듈을 포함하는, 본 발명의 다중밴드 무선모뎀은, 주신호를 수신하기 위한 제1 안테나; 다이버시티신호를 수신하기 위한 제2 안테나; 상기 주신호를 상기 제1 통신모듈 또는 제2 통신모듈에 전달하기 위한 제1 RF스위치; 상기 부신호를 상기 제1 통신모듈 또는 제2 통신모듈에 전달하기 위한 제2 RF스위치; 및 상기 제1 RF스위치로부터 상기 주신호를 입력받고, 상기 주신호에 대한 저대역 여파를 수행하고, 상기 저대역 여파된 신호를 출력하는 저역통과필터를 포함하고, 상기 제1 주파수대역은 상기 제2 주파수대역보다 저대역이고, 상기 제1 통신모듈은, 상기 저역통과필터로부터 출력된 주신호를 제1 대역통과필터 및 제1 저잡음엠프를 거쳐 수신하고, 상기 제2 RF 스위치로부터 전달되는 다이버시티 신호를 제2 대역통과필터 및 제2 저잡음엠프를 거쳐 수신하고, 상기 제2통신모듈은, 상기 제1 RF스위치로부터 전달되는 주신호를 제3대역통과필터 및 제3저잡음엠프를 거쳐 수신하고, 상기 제2 RF스위치로부터 전달되는 다이버시티 신호를 제4대역통과필터 및 제4저잡음엠프를 거쳐 수신한다.
또한, 상기 저역통과필터는, 상기 제1 통신모듈로부터 제1 송신신호를 입력받고, 상기 제1 송신신호에 대한 저대역 여파를 수행하고, 상기 제1 RF스위치는, 상기 저역통과필터로부터 수신된 상기 여파된 제1 송신신호 또는 상기 제2 통신모듈로부터 수신된 제2 송신신호를 상기 제1 안테나에 전달하도록 스위칭할 수 있다.
또한, 상기 제1 대역통과필터 및 제2 대역통과필터는 상기 제1주파수대역의 신호를 통과시키는 대역통과필터이고, 상기 제3 대역통과필터 및 제4 대역통과필터는 상기 제2 주파수대역의 신호를 통과시키는 대역통과필터일 수 있다.

삭제

상기와 같은 본 발명은, 하나의 주안테나와 하나의 다이버시티 안테나를 구비하고, RF스위치를 이용하여 송수신단을 연결하여, 회로를 단순화하고 비용을 절감할 수 있도록 하는 효과가 있다.

도 1은 종래의 다중모드 통신모뎀을 설명하기 위한 개략 구조도이다.
도 2는 본 발명의 다중밴드 무선모뎀의 제1실시예 구조도이다.
도 3은 본 발명의 다중밴드 무선모뎀의 제2실시예 구조도이다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '연결되어' 있다거나, 또는 '접속되어' 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '직접 연결되어' 있다거나, '직접 접속되어' 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, '포함한다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 다중밴드 무선모뎀의 제1실시예 구조도이다.

도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다중밴드 무선모뎀은, 제1통신모듈(10) 및 제2통신모듈(20)을 포함하고, 상기 제1통신모듈(10)에 전달되는 신호 또는 제1통신모듈(10)로부터 전송되는 신호를 처리하기 위한 제1파워앰프(Power Amplifier; PAM)(11), 제1대역통과필터(Band Pass Filter; BPF)(12), 제1저잡음앰프(Low Noise Amplifier; LNA)(13), 제2BPF(14) 및 저역통과필터(Low Pass Filter; LPF)(15)를 포함하고, 상기 제2통신모듈(20)에 전달되는 신호 또는 제2통신모듈(20)로부터 전송되는 신호를 처리하기 위한 제2PAM(21), 제3BPF(22), 제2LNA(23) 및 제4BPF(24)를 포함한다. 또한, 본 발명의 다중밴드 무선모뎀은, 제1RF 스위치(16) 및 주안테나(17)를 포함한다.

또한, 다이버시티를 위하여, 본 발명의 무선모뎀은, 제3LNA(31), 제5BPF(32), 제4LNA(33), 제6BPF(34), 제2RF 스위치(35) 및 다이버시티 안테나(36)를 포함하여 구성된다.

바람직하게는, 제1통신모듈(10)이 담당하는 네트워크의 주파수대역은 제2통신모듈(20)이 담당하는 네트워크의 주파수대역에 비해 저대역이다. 따라서, 본 발명의 무선모뎀은, LPF(15)를 제공하여, 저대역 여파를 수행하여 제1통신모듈(10)에 제공함으로써, 주파수 간섭을 최소화하여 신호특성을 더욱 개선할 수 있다. 본 발명의 일실시예에서, 제1통신모듈(10)이 담당하는 네트워크는 WCDMA일 수 있으며, 제2통신모듈(20)이 담당하는 네트워크는 와이브로(WiBro)일 수 있다. 이 경우, WCDMA는 2.1㎓의 주파수대역을 사용하고, 와이브로는 2.3㎓의 주파수대역을 사용하므로, 본 발명의 LPF에 의해 주파수간섭을 최소화할 수 있음은 설명한 바와 같다. 다만, 본 발명의 통신모듈이 담당하는 네트워크는 일예에 불과한 것으로, 본 발명이 이에 한정되는 것이 아님은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다 할 것이다.

본 발명의 무선모뎀은, 하나의 주안테나(17)와 하나의 다이버시티 안테나(36)를 구비하여, 제1 및 제2RF 스위치(16, 35)를 통해 각 통신모듈의 송신단(Tx)과 수신단(Rx1, Rx2)을 연결함으로써, 동일한 기능을 수행하는 도 1의 회로에 비해 회로를 단순화하여, 무선모뎀의 소형화를 도모하고, 비용의 절감을 이룰 수 있다.

본 발명의 무선모뎀의 동작에 대하여 설명하면 아래와 같다.

WCDMA 주파수대역의 신호를 전송하고자 하는 경우에, 제1RF스위치(16)는 a단자에 연결되고, 제1PAM(11)-제BPF(12)-LPF(15)를 각각 통과하여 각각의 신호처리를 거쳐 주안테나(17)를 통해 전송된다. 또한, 와이브로 주파수대역의 신호를 전송하고자 하는 경우에는, 제1RF 스위치(16)는 b단자에 연결되고, 제2PAM(21)- 제3BPF(22)를 통과하고 이에 의한 신호처리를 거쳐 주안테나(17)로 전송된다.

한편, WCDMA 주파수대역의 신호를 수신하고자 하는 경우에는, 제1RF스위치(16)는 a단자에 연결되고, 주안테나(17)-LPF(15)-제2BPF(14)-제1LNA(13)를 거쳐 주신호가 제1수신단(Rx1)에 수신되고, 제2RF스위치(35)는 e단자에 DSURUF되고, 다이버시티 안테나(36)-제5BPF(32)-제3LNA(31)를 거쳐 다이버시티 신호가 제2수신단(Rx2)에 수신된다.

또한, 와이브로 주파수대역의 신호를 수신하고자 하는 경우에는, 제1RF스위치(16)는 c단자에 연결되고, 제2RF스위치(35)는 f단자에 연결된다. 주신호는 주안테나(17)-제4BPF(24)-제2LNA(23)를 거쳐 제2통신모듈(20)의 제1수신단(Rx1)에 수신되고, 다이버시티 신호는 다이버시티 안테나(36)-제6BPF(34)-제4LAN(33)를 거쳐 제2통신모듈(20)의 제2수신단(Rx2)에 수신된다.

본 발명의 설명에서는, WCDMA와 와이브로의 듀얼밴드를 사용하는 경우를 그 예를 들어 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 그 이상의 다중모드로의 확장이 가능할 것이다.

도 3은 본 발명의 다중밴드 무선모뎀의 제2실시예 구조도이다.

도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 무선모뎀의 제2실시예는, 전반적으로 도 2의 제1실시예와 동일하며, 제2통신모듈(20)의 송신단(Tx)과 송신단(Rx1)을 스위치하기 위한 RF스위치(41)와, 고역통과필터(High-Pass Filter; HPF)(42)를 포함하여 구성된다.

주안테나(17)로부터 수신되는 신호는 각각 LPF(15)와 HPF(42)를 거쳐, 상대적으로 높은 대역(와이브로 대역)의 신호를 수신하기 위한 제2통신모듈(20)로는 예를 들어 와이브로 신호가, 상대적으로 낮은 대역(WCDMA 대역)의 신호를 수신하기 위한 제1통신모듈(10)로는 예를 들어 WCDMA 신호가 수신될 수 있을 것이다. 그 외의 소자의 기능 및 신호의 흐름에 대해서는 도 2를 참조로 설명한 바와 같으므로, 그 상세한 설명은 생략하는 것으로 하겠다.

이와 같은 본 발명에 따르면, 하나의 주안테나와 하나의 다이버시티 안테나를 구비하고, RF스위치를 이용하여 송수신단을 연결하여, 회로를 단순화하고 비용을 절감할 수 있다.

이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.

10, 20: 통신모듈 11, 21: PAM
13, 23, 31, 33: LNA 12, 14, 22, 24, 32, 35; BPF
15: LPF 16, 35, 41: RF스위치
17: 주안테나 36: 다이버시티 안테나
42: HPF

Claims

제1 주파수대역으로 통신하는 제1 통신모듈 및 제2 주파수대역으로 통신하는 제2 통신모듈을 포함하는 다중밴드 무선모뎀에 있어서,
주신호를 수신하기 위한 제1 안테나;
다이버시티신호를 수신하기 위한 제2 안테나;
상기 주신호를 상기 제1 통신모듈 또는 제2 통신모듈에 전달하기 위한 제1 RF스위치;
상기 다이버시티신호를 상기 제1 통신모듈 또는 제2 통신모듈에 전달하기 위한 제2 RF스위치; 및
상기 제1 RF스위치로부터 상기 주신호를 입력받고, 상기 주신호에 대한 저대역 여파를 수행하고, 상기 저대역 여파된 신호를 출력하는 저역통과필터를 포함하고,
상기 제1 주파수대역은 상기 제2 주파수대역보다 저대역이고,
상기 제1 통신모듈은,
상기 저역통과필터로부터 출력된 주신호를 제1 대역통과필터 및 제1 저잡음엠프를 거쳐 수신하고,
상기 제2 RF 스위치로부터 전달되는 다이버시티 신호를 제2 대역통과필터 및 제2 저잡음엠프를 거쳐 수신하고,
상기 제2 통신모듈은,
상기 제1 RF스위치로부터 전달되는 주신호를 제3 대역통과필터 및 제3 저잡음엠프를 거쳐 수신하고,
상기 제2 RF스위치로부터 전달되는 다이버시티 신호를 제4 대역통과필터 및 제4 저잡음엠프를 거쳐 수신하는, 다중밴드 무선모뎀.
청구항 1에 있어서,
상기 저역통과필터는,
상기 제1 통신모듈로부터 제1 송신신호를 입력받고, 상기 제1 송신신호에 대한 저대역 여파를 수행하고,
상기 제1 RF스위치는,
상기 저역통과필터로부터 수신된 상기 여파된 제1 송신신호 또는 상기 제2 통신모듈로부터 수신된 제2 송신신호를 상기 제1 안테나에 전달하도록 스위칭하는, 다중밴드 무선모뎀.
청구항 1 또는 2에 있어서,
상기 제1 대역통과필터 및 제2 대역통과필터는 상기 제1 주파수대역의 신호를 통과시키는 대역통과필터이고,
상기 제3 대역통과필터 및 제4 대역통과필터는 상기 제2 주파수대역의 신호를 통과시키는 대역통과필터인, 다중밴드 무선모뎀.