本申請(qǐng)要求于2015年12月29日提交到韓國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)局的第10-2015-0188232號(hào)韓國(guó)專利申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)，所述韓國(guó)專利申請(qǐng)的發(fā)明構(gòu)思通過(guò)引用全部合并于此。

本公開(kāi)涉及通信設(shè)備以及包括在其中的前端模塊。

背景技術(shù)：

最近，隨著通信設(shè)備的尺寸縮小，通信設(shè)備中的可用空間已變小。因此，需要減小通信設(shè)備的尺寸和成本。

就這一點(diǎn)而言，包括在通信設(shè)備中的模塊已經(jīng)集成，并且當(dāng)模塊集成時(shí)，模塊的布置的自由度降低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本公開(kāi)的各方面可提供通信設(shè)備以及包括在其中的前端模塊。

根據(jù)本公開(kāi)的示例性實(shí)施例，一種通信設(shè)備可包括：前端模塊，所述前端模塊包括被配置為基于高頻信號(hào)的頻率過(guò)濾所述高頻信號(hào)的高頻濾波器，連接至所述高頻濾波器第一端口和第二端口，以及與所述高頻濾波器電隔離并且互相電連接以傳輸直流(dc)電力第三端口和第四端口；集成電路(ic)，連接至所述第一端口以輸入/輸出所述高頻信號(hào)，并連接至所述第三端口以接收所述dc電力；天線，連接至所述第二端口以收發(fā)所述高頻信號(hào)。

根據(jù)本公開(kāi)的示例性實(shí)施例，一種前端模塊可包括：第一端口、第二端口、第三端口、第四端口和第五端口；高頻濾波器，電連接至第一端口、第二端口和第五端口，并基于第一高頻信號(hào)的頻率過(guò)濾在所述第一端口和所述第二端口之間的所述第一高頻信號(hào)，以及基于第二高頻信號(hào)的頻率過(guò)濾在所述第五端口和所述第二端口之間傳輸?shù)乃龅诙哳l信號(hào)；旁路線，與所述高頻濾波器電隔離，并電連接至所述第三端口和所述第四端口以傳輸dc電 力。

附圖說(shuō)明

通過(guò)以下結(jié)合附圖的具體實(shí)施方式，上述的和其它的方面、特征和優(yōu)點(diǎn)將被更清楚地理解，其中：

圖1示出了根據(jù)本公開(kāi)的示例性實(shí)施例的通信設(shè)備；

圖2示出了根據(jù)本公開(kāi)的示例性實(shí)施例的雙頻段通信設(shè)備；

圖3示出了圖2的ic；

圖4示出了根據(jù)本公開(kāi)的示例性實(shí)施例的前端模塊；

圖5示出了根據(jù)本公開(kāi)的示例性實(shí)施例的前端模塊的第一層；

圖6示出了根據(jù)本公開(kāi)的示例性實(shí)施例的前端模塊的第二層。

具體實(shí)施方式

以下，本公開(kāi)的實(shí)施例將參照附圖描述。

然而，本公開(kāi)可以以多種不同形式例證，并且不應(yīng)被解釋為限于在此陳述的特定實(shí)施例。而是，提供這些實(shí)施例使得本公開(kāi)將是徹底的和完整的，并將本公開(kāi)的范圍充分地傳達(dá)給本領(lǐng)域技術(shù)人員。

在整個(gè)說(shuō)明書中，將理解的是，當(dāng)諸如層、區(qū)域或晶圓(基板)的元件被稱為“位于”另一元件“上”、“連接到”另一元件或“結(jié)合到”另一元件時(shí)，所述元件可直接“位于”另一元件“上”、直接“連接到”另一元件或直接“結(jié)合到”另一元件，或者可存在介于它們之間的其它元件。相比之下，當(dāng)元件被稱為“直接位于”另一元件“上”、“直接連接到”另一元件或“直接結(jié)合到”另一元件時(shí)，可不存在介于它們之間的元件或?qū)?。相同的?biāo)號(hào)始終指示相同的元件。如在此使用的，術(shù)語(yǔ)“和/或”包括一個(gè)或更多個(gè)相關(guān)聯(lián)的所列項(xiàng)目中的任何以及全部組合。

將明顯的是，雖然可在此使用術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”、“第三”等來(lái)描述各種構(gòu)件、組件、區(qū)域、層和/或部分，但是這些構(gòu)件、組件、區(qū)域、層和/或部分不應(yīng)被這些術(shù)語(yǔ)限制。這些術(shù)語(yǔ)僅用于將一個(gè)構(gòu)件、組件、區(qū)域、層或部分與另一部件、組件、區(qū)域、層或部分區(qū)分開(kāi)。因此，在不脫離示例性實(shí)施例的教導(dǎo)的情況下，下面論述的第一構(gòu)件、組件、區(qū)域、層或部分可稱作第二構(gòu)件、組件、區(qū)域、層或部分。

為了描述的方便，可在此使用與空間相關(guān)的術(shù)語(yǔ)(例如，“在……之上”、“上方”、“在……之下”和“下方”等)，以描述如圖中示出的一個(gè)元件與另一元件的關(guān)系。將理解的是，除了圖中示出的方位之外，與空間相關(guān)的術(shù)語(yǔ)意于包括裝置在使用或操作時(shí)的不同方位。例如，如果圖中的裝置被翻轉(zhuǎn)，則被描述為“在”其它元件或特征“之上”或“上方”的元件將被定位為“在”所述其它元件或特征“之下”或“下方”。因此，術(shù)語(yǔ)“在……之上”可根據(jù)附圖的特定方向而包含“在……之上”和“在……之下”的兩種方位。裝置可被另外定位(旋轉(zhuǎn)90度或處于其它方位)，并可對(duì)在此使用的空間相對(duì)描述符做出相應(yīng)解釋。

在此使用的術(shù)語(yǔ)僅用于描述特定實(shí)施例，本公開(kāi)不受這些術(shù)語(yǔ)限制。除非上下文中另外清楚地指明，否則如在此使用的單數(shù)形式也意于包括復(fù)數(shù)形式。還將理解的是，在本說(shuō)明書中使用術(shù)語(yǔ)“包括”和/或“包含”時(shí)，列舉存在所述的特征、整體、步驟、操作、構(gòu)件、元件和/或它們的組合，而不排除存在或增加一個(gè)或更多個(gè)其它特征、整體、步驟、操作、構(gòu)件、元件和/或它們的組合。

在下文中，將參照說(shuō)明本公開(kāi)的實(shí)施例的示意圖來(lái)描述本說(shuō)明書中的實(shí)施例。在附圖中，例如，由于制造技術(shù)和/或公差，可估計(jì)所示出的形狀的修改。因此，本公開(kāi)的實(shí)施例不應(yīng)被解釋為受限于在此示出的區(qū)域的特定形狀。而是應(yīng)該例如包括由于制造導(dǎo)致的形狀的改變。以下的實(shí)施例也可由一個(gè)或它們的組合而構(gòu)成。

以下描述的本公開(kāi)的內(nèi)容可具有多種配置，并且在此僅提出需要的配置，但不限于此。

圖1示出了根據(jù)本公開(kāi)的示例性實(shí)施例的通信設(shè)備。

參照?qǐng)D1，根據(jù)本公開(kāi)的示例性實(shí)施例的通信設(shè)備可包括前端模塊110、ic120和天線130。

前端模塊110可包括過(guò)濾高頻信號(hào)以根據(jù)高頻信號(hào)的頻率獲得可變?cè)鲆娴母哳l濾波器111、連接至高頻濾波器111的第一端口p1和第二端口p2、與高頻濾波器111電隔離并互相電連接的第三端口p3和第四端口p4。

例如，高頻信號(hào)可以是根據(jù)蜂窩通信標(biāo)準(zhǔn)或wi-fi通信標(biāo)準(zhǔn)的信號(hào)。因此，高頻信號(hào)的頻帶可以在0.7ghz至2ghz或大約5ghz的范圍內(nèi)，但不限于此。

高頻濾波器111可傳輸在特定頻率范圍內(nèi)的信號(hào)并抑制其它頻率范圍內(nèi)的信號(hào)。在此，對(duì)信號(hào)的抑制可包括在顯著地減小輸入信號(hào)的大小之后傳輸所述輸入信號(hào)，以及不傳輸所述輸入信號(hào)。

當(dāng)高頻濾波器111連接至第一端口p1和第二端口p2時(shí)，通過(guò)第一端口p1和第二端口p2的其它通信信號(hào)和包括在高頻信號(hào)中的噪聲可被過(guò)濾。

由于第三端口p3和第四端p4與高頻濾波器111電隔離，因此它們獨(dú)立于第一端口p1和第二端口p2。

ic120可連接至第一端口p1以處理高頻信號(hào)。例如，ic120可通過(guò)編碼和解碼處理執(zhí)行通信數(shù)據(jù)和通信信號(hào)之間的轉(zhuǎn)換，通過(guò)基帶模擬操作執(zhí)行通信信號(hào)和高頻信號(hào)之間的轉(zhuǎn)換，以及對(duì)高頻信號(hào)的頻率合成或放大。因此，ic120可包括處理信號(hào)的多種電路。

為了集成ic120，具有大尺寸的電容器或電感器可被置于ic120的外部。在此，電容器或電感器可被置于前端模塊110的內(nèi)部或外部以經(jīng)由第三端口p3和第四端口p4電連接至ic120。因此，ic120的設(shè)計(jì)自由度可提升。

天線130可連接至第二端口p2以收發(fā)高頻信號(hào)。經(jīng)由天線130接收的高頻信號(hào)可經(jīng)由前端模塊110發(fā)送至ic120。ic120中產(chǎn)生的高頻信號(hào)可經(jīng)由前端模塊110由天線130發(fā)送。

在此，天線130至ic120的距離越近，通過(guò)天線130傳輸至ic120的高頻信號(hào)的損失、線性特性和噪聲特性越好。在此，線性特性可以指1db壓縮點(diǎn)(p1db)特性、交調(diào)失真(imd)特性等。因此，可以使天線130和前端模塊110和/或前端模塊110和ic120彼此非常接近。

因此，ic120和被置于ic120外部的電容器或電感器之間的連接可能是困難的。因此，前端模塊110可經(jīng)由第三端口p3和第四端口p4將ic120連接至被置于ic120外部的電容器或電感器。因此，根據(jù)示例性實(shí)施例的通信設(shè)備在設(shè)計(jì)方面可具有高的自由度，以及提升的通信性能(諸如功耗、線性特性或噪聲特性)。

圖2示出了根據(jù)本公開(kāi)的示例性實(shí)施例的雙頻段通信設(shè)備。

參照?qǐng)D2，根據(jù)本公開(kāi)的示例性實(shí)施例的通信設(shè)備可包括前端模塊210、ic220和天線230。

前端模塊210還可包括第五端口p5。第五端口p5可傳輸?shù)诙哳l信號(hào)。第二高頻信號(hào)的頻帶可與通過(guò)第一端口p1的第一高頻信號(hào)的頻帶不同。

即，ic220可處理具有不同頻帶的第一高頻信號(hào)和第二高頻信號(hào)以執(zhí)行雙頻段通信。

例如，前端模塊210可包括薄膜腔聲波諧振器(fbar)濾波器212以過(guò)濾第二高頻信號(hào)，并可因此促進(jìn)雙頻段通信。然而，本發(fā)明不限于此。即，盡管fbar濾波器212由于其高品質(zhì)因數(shù)(qf)而有效地過(guò)濾第二高頻信號(hào)，但為了降低成本，fbar濾波器212可被表面聲波(saw)濾波器等替換。

此外，如同高頻濾波器，前端模塊210可包括雙工器210。雙工器213可作為開(kāi)關(guān)，所述開(kāi)關(guān)通過(guò)選擇通頻帶來(lái)傳輸?shù)谝桓哳l信號(hào)和第二高頻信號(hào)中的一個(gè)并抑制第一高頻信號(hào)和第二高頻信號(hào)中的另一個(gè)。

此外，前端模塊210可包括將第三端口p3連接至第四端口p4的旁路線215。例如，dc電力可經(jīng)由旁路線215傳輸至ic220。

圖3具體地示出了圖2的ic220。

參照?qǐng)D3，ic220可包括第一功率放大器221、第二功率放大器222、驅(qū)動(dòng)放大器223和電力電容器224。

第一功率放大器221可放大第一高頻信號(hào)以具有與天線230的傳輸功率相同或大于天線230的傳輸功率的功率，并將第一高頻信號(hào)傳輸至前端模塊210的第一端口p1。

第二功率放大器222可放大第二高頻信號(hào)以具有與天線230的傳輸功率相同或大于天線230的傳輸功率的功率，并將第二高頻信號(hào)傳輸至前端模塊210的第五端口p5。

即，第一功率放大器221和第二功率放大器222可首要地分別放大第一高頻信號(hào)和第二高頻信號(hào)。因此，第一功率放大器221和第二功率放大器222相比于包括在ic220中的其它電路可明顯地影響第一高頻信號(hào)和第二高頻信號(hào)的功耗和線性特性。

此外，第一功率放大器221和第二功率放大器222的功耗可大于包括在ic220中的其它電路的功耗。因此，第一功率放大器221和第二功率放大器222可從外部裝置接收dc電力。在此，為了提高第一功率放大器221和第二功率放大器222的線性特性和噪聲特性，可將電容器連接至提供dc電力的電源線。電容器可被置于ic220的外側(cè)，電源線可包括前端模塊210的旁路線215。例如，電容器可被置于前端模塊210中。

ic220中的電源線的長(zhǎng)度越短，第一功率放大器221和第二功率放大器 222的線性特性和噪聲特性越好。因此，電源線可被置于第一功率放大器221和第二功率放大器222之間。

從第一功率放大器221和第二功率放大器222至天線230的距離越短，第一功率放大器221和第二功率放大器222的功耗、線性特性和噪聲特性越好。因此，第一功率放大器221和第二功率放大器222可在天線230的方向上接近ic220的邊緣設(shè)置。

當(dāng)?shù)谝还β史糯笃?21和第二功率放大器222被置于接近ic220的右邊緣并且沒(méi)有旁路線的前端模塊被置于非常接近ic220時(shí)，第一功率放大器221和第二功率放大器222可能需要經(jīng)由連接至其上部或下部的多個(gè)電源線接收dc電力。在此，為了確保多個(gè)電源線的電容，ic220需要包括多個(gè)電容器，或者多個(gè)電源線中的一個(gè)需要連接至圍繞第一功率放大器221和第二功率放大器222的另一電源線。

然而，由于根據(jù)本公開(kāi)的示例性實(shí)施例的前端模塊210包括旁路線，將dc電力提供至第一功率放大器221和第二功率放大器222的電源線可被置于第一功率放大器221和第二功率放大器222之間。因此，電源線的長(zhǎng)度可縮短，并且第一功率放大器221和第二功率放大器222的線性特性和噪聲特性可提升。

驅(qū)動(dòng)放大器223可放大將被傳輸至第一功率放大器221的第一高頻信號(hào)，并可放大將被傳輸至第二功率放大器222的第二高頻信號(hào)。

驅(qū)動(dòng)放大器223對(duì)功耗和線性特性的影響可能小于第一功率放大器221和第二功率放大器222對(duì)功耗和線性特性的影響。即，用于驅(qū)動(dòng)放大器223的設(shè)計(jì)規(guī)范比第一功率放大器221和第二功率放大器222的設(shè)計(jì)規(guī)范寬松。因此，為了降低ic220的成本和尺寸，驅(qū)動(dòng)放大器223可被設(shè)計(jì)為放大具有不同帶寬的第一高頻信號(hào)和第二高頻信號(hào)兩者的一個(gè)公用放大器。因此，ic220的成本和尺寸可降低。

此外，驅(qū)動(dòng)放大器223可包括放大第一高頻信號(hào)和第二高頻信號(hào)中的每個(gè)的多個(gè)驅(qū)動(dòng)放大級(jí)，以降低第一高頻信號(hào)或第二高頻信號(hào)的功耗并提升第一高頻信號(hào)或第二高頻信號(hào)的線性特性。此外，驅(qū)動(dòng)放大器223可包括以級(jí)聯(lián)的形式連接并將高頻信號(hào)放大兩次或更多次的一系列的驅(qū)動(dòng)放大級(jí)。在此，當(dāng)具有更高的頻率的高頻信號(hào)被放大時(shí)的一系列的驅(qū)動(dòng)放大級(jí)的級(jí)數(shù)可大于當(dāng)具有更低的頻率的高頻信號(hào)被放大時(shí)的一系列的驅(qū)動(dòng)放大級(jí)的級(jí)數(shù)。例如， 當(dāng)驅(qū)動(dòng)放大器223放大2ghz的高頻信號(hào)時(shí)，一系列的驅(qū)動(dòng)放大級(jí)的級(jí)數(shù)可以是兩級(jí)，當(dāng)驅(qū)動(dòng)放大器223放大5ghz的高頻信號(hào)時(shí)，一系列的驅(qū)動(dòng)放大級(jí)的級(jí)數(shù)可以是三級(jí)。

驅(qū)動(dòng)放大器223可從獨(dú)立于第一功率放大器221和第二功率放大器222的電源線接收dc電力。電力電感器224可連接至電源線。因此，驅(qū)動(dòng)放大器223的線性特性和噪聲特性可提升。在此，電力電感器可具有比被置于前端模塊210中的電感器更小的電感值，但不限于此。此外，驅(qū)動(dòng)放大器223可不連接至電力電感器224，而是連接至被置于ic220外部的另一電感器。

同時(shí)，匹配裝置可被置于驅(qū)動(dòng)放大器223以及第一功率放大器221和第二功率放大器222之間。

圖4示出了根據(jù)本公開(kāi)的示例性實(shí)施例的前端模塊。

參照?qǐng)D4，根據(jù)本公開(kāi)的示例性實(shí)施例的前端模塊310可包括第一端口p1、第二端口p2、第三端口p3、第四端口p4、第五端口p5、fbar濾波器312、雙工器313、旁路線315、電容器317、電感器318，并且fbar濾波器312、雙工器313、旁路線315可與以上描述的fbar濾波器212、雙工器213和旁路線215相同。

前端模塊310可包括連接至旁路線315的作為無(wú)源元件的電容器317。電容器317可與參照?qǐng)D3在以上描述的被置于ic220外部的電容器相同。由于電容器317被置于前端模塊310內(nèi)部，根據(jù)本公開(kāi)的示例性實(shí)施例的通信設(shè)備可具有提升的空間效率。由于電容器317連接至旁路線315，因此包括在ic220中的放大器的線性特性和噪聲特性可提升。

電感器318可被置于前端模塊310的內(nèi)部并連接至第一端口p1。由于第一高頻信號(hào)通過(guò)第一端口p1，因此電感器318可連接至放大第一高頻信號(hào)的第一功率放大器的輸出端。通常，功率放大器的輸出端可具有高等級(jí)的電感以確保高等級(jí)的阻抗。因此，電感器318可將高等級(jí)的電感提供至第一功率放大器的輸出端。

此外，第一高頻信號(hào)的頻率可高于第二高頻信號(hào)的頻率。通常，由功率放大器放大的高頻信號(hào)的頻率越高，功率放大器的輸出端所需的電感越大。因此，電感器318可連接至第一高頻信號(hào)和第二高頻信號(hào)中具有更高頻率的一個(gè)通過(guò)的端口。

同時(shí)，第一匹配網(wǎng)絡(luò)m/n1可被置于雙工器313和第二端口p2之間。此 外，第二匹配網(wǎng)絡(luò)m/n2可被置于雙工器313和fbar濾波器312之間。此外，第三匹配網(wǎng)絡(luò)m/n3可被置于fbar濾波器312和第五端口p5之間。第一匹配網(wǎng)絡(luò)m/n1、第二匹配網(wǎng)絡(luò)m/n2和第三匹配網(wǎng)絡(luò)m/n3可具有根據(jù)第一高頻信號(hào)和第二高頻信號(hào)的頻率調(diào)整的預(yù)定阻抗。

以下，根據(jù)本公開(kāi)的示例性實(shí)施例的前端模塊的布置將通過(guò)包括于前端模塊中的層來(lái)描述。為了說(shuō)明方便，第一層和第二層僅參照?qǐng)D5和圖6描述。然而，本發(fā)明不限于此。例如，前端模塊可包括三層或更多層，并還可包括被置于不同的層上的多個(gè)端口。此外，前端模塊還可包括獨(dú)立布置的電容器和/或電感器以保證無(wú)源元件的尺寸，并且還可包括針對(duì)穩(wěn)定性的虛擬部分。

圖5示出了根據(jù)本公開(kāi)的示例性實(shí)施例的前端模塊的第一層。

參照?qǐng)D5，第一層360可包括電容器361、地線層362、第一電路363、第一過(guò)孔364、第二過(guò)孔365和第三過(guò)孔366。

電容器361可以是無(wú)源元件并且與以上描述的電容器317相同。電容器361可連接至第一過(guò)孔364并可影響dc電力。

第一電路363可以是配置fbar濾波器312、雙工器313以及第一匹配網(wǎng)絡(luò)m/n1、第二匹配網(wǎng)絡(luò)m/n2和第三匹配網(wǎng)絡(luò)m/n3的電路或者所述電路的一部分。第一電路363可連接至第二過(guò)孔365和第三過(guò)孔366，并可收發(fā)高頻信號(hào)。在此，第一電路363可過(guò)濾高頻信號(hào)。

為了將高頻信號(hào)與dc電力電隔離，地線362可電接地并可圍繞電容器361。因此，通過(guò)前端模塊的高頻信號(hào)的線性特性和噪聲特性可提升。

可將dc電力提供至包括在ic中的功率放大器，并且由于包括在ic中的功率放大器的高功耗而產(chǎn)生大量的熱量。在此，地線362可使用其大面積和高導(dǎo)熱系數(shù)使產(chǎn)生于電容器361中的大量的量消散。

例如，地線362可連接到至少一個(gè)接地過(guò)孔，以使熱量消散路徑多樣化。在此，地線362可通過(guò)接地過(guò)孔直接連接至置于前端模塊的另一層的地線。

圖6示出了根據(jù)本公開(kāi)的示例性實(shí)施例的前端模塊的第二層。

參照?qǐng)D6，第二層370可包括旁路線371、第二電路372、第三電路373、第一過(guò)孔374、第二過(guò)孔375和第三過(guò)孔376。

旁路線371可以與以上描述的旁路線315相同，并可電連接至第一過(guò)孔374以及第三端口p3和第四端口p4，以傳輸dc電力。

第二電路372和第三電路373可以是配置fbar濾波器312、雙工器313 以及第一匹配網(wǎng)絡(luò)m/n1、第二匹配網(wǎng)絡(luò)m/n2和第三匹配網(wǎng)絡(luò)m/n3的電路或者所述電路的一部分。第二電路372可連接到第二過(guò)孔375，第三電路373可連接至第三過(guò)孔376以收發(fā)高頻信號(hào)。在此，第二電路372和第三電路373可過(guò)濾高頻信號(hào)。

如以上所述，根據(jù)本公開(kāi)的示例性實(shí)施例的通信設(shè)備在布置方面可具有提升的自由度，并增強(qiáng)了諸如功耗、線性特性和噪聲特性的通信性能。

盡管以上已經(jīng)示出和描述了示例實(shí)施例，但是對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言可在不脫離由所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的范圍的情況下做出修改和變型是顯而易見(jiàn)的。