本申請要求于2015年12月29日提交到韓國知識產權局的第10-2015-0188232號韓國專利申請的優(yōu)先權，所述韓國專利申請的發(fā)明構思通過引用全部合并于此。

本公開涉及通信設備以及包括在其中的前端模塊。

背景技術：

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

就這一點而言，包括在通信設備中的模塊已經集成，并且當模塊集成時，模塊的布置的自由度降低。

技術實現要素：

本公開的各方面可提供通信設備以及包括在其中的前端模塊。

根據本公開的示例性實施例，一種通信設備可包括：前端模塊，所述前端模塊包括被配置為基于高頻信號的頻率過濾所述高頻信號的高頻濾波器，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，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。

根據本公開的示例性實施例，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的頻率過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，以及基于第二高頻信號的頻率過濾在所述第五端口和所述第二端口之間傳輸的所述第二高頻信號；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。

附圖說明

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

圖1示出了根據本公開的示例性實施例的通信設備；

圖2示出了根據本公開的示例性實施例的雙頻段通信設備；

圖3示出了圖2的ic；

圖4示出了根據本公開的示例性實施例的前端模塊；

圖5示出了根據本公開的示例性實施例的前端模塊的第一層；

圖6示出了根據本公開的示例性實施例的前端模塊的第二層。

具體實施方式

以下，本公開的實施例將參照附圖描述。

然而，本公開可以以多種不同形式例證，并且不應被解釋為限于在此陳述的特定實施例。而是，提供這些實施例使得本公開將是徹底的和完整的，并將本公開的范圍充分地傳達給本領域技術人員。

在整個說明書中，將理解的是，當諸如層、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“結合到”另一元件時，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“直接結合到”另一元件時，可不存在介于它們之間的元件或層。相同的標號始終指示相同的元件。如在此使用的，術語“和/或”包括一個或更多個相關聯(lián)的所列項目中的任何以及全部組合。

將明顯的是，雖然可在此使用術語“第一”、“第二”、“第三”等來描述各種構件、組件、區(qū)域、層和/或部分，但是這些構件、組件、區(qū)域、層和/或部分不應被這些術語限制。這些術語僅用于將一個構件、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。因此，在不脫離示例性實施例的教導的情況下，下面論述的第一構件、組件、區(qū)域、層或部分可稱作第二構件、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的術語(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元件與另一元件的關系。將理解的是，除了圖中示出的方位之外，與空間相關的術語意于包括裝置在使用或操作時的不同方位。例如，如果圖中的裝置被翻轉，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，術語“在……之上”可根據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90度或處于其它方位)，并可對在此使用的空間相對描述符做出相應解釋。

在此使用的術語僅用于描述特定實施例，本公開不受這些術語限制。除非上下文中另外清楚地指明，否則如在此使用的單數形式也意于包括復數形式。還將理解的是，在本說明書中使用術語“包括”和/或“包含”時，列舉存在所述的特征、整體、步驟、操作、構件、元件和/或它們的組合，而不排除存在或增加一個或更多個其它特征、整體、步驟、操作、構件、元件和/或它們的組合。

在下文中，將參照說明本公開的實施例的示意圖來描述本說明書中的實施例。在附圖中，例如，由于制造技術和/或公差，可估計所示出的形狀的修改。因此，本公開的實施例不應被解釋為受限于在此示出的區(qū)域的特定形狀。而是應該例如包括由于制造導致的形狀的改變。以下的實施例也可由一個或它們的組合而構成。

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

圖1示出了根據本公開的示例性實施例的通信設備。

參照圖1，根據本公開的示例性實施例的通信設備可包括前端模塊110、ic120和天線130。

前端模塊110可包括過濾高頻信號以根據高頻信號的頻率獲得可變增益的高頻濾波器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，高頻信號可以是根據蜂窩通信標準或wi-fi通信標準的信號。因此，高頻信號的頻帶可以在0.7ghz至2ghz或大約5ghz的范圍內，但不限于此。

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

當高頻濾波器111連接至第一端口p1和第二端口p2時，通過第一端口p1和第二端口p2的其它通信信號和包括在高頻信號中的噪聲可被過濾。

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。例如，ic120可通過編碼和解碼處理執(zhí)行通信數據和通信信號之間的轉換，通過基帶模擬操作執(zhí)行通信信號和高頻信號之間的轉換，以及對高頻信號的頻率合成或放大。因此，ic120可包括處理信號的多種電路。

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的內部或外部以經由第三端口p3和第四端口p4電連接至ic120。因此，ic120的設計自由度可提升。

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

在此，天線130至ic120的距離越近，通過天線130傳輸至ic120的高頻信號的損失、線性特性和噪聲特性越好。在此，線性特性可以指1db壓縮點(p1db)特性、交調失真(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，根據示例性實施例的通信設備在設計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示出了根據本公開的示例性實施例的雙頻段通信設備。

參照圖2，根據本公開的示例性實施例的通信設備可包括前端模塊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可傳輸第二高頻信號。第二高頻信號的頻帶可與通過第一端口p1的第一高頻信號的頻帶不同。

即，ic220可處理具有不同頻帶的第一高頻信號和第二高頻信號以執(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以過濾第二高頻信號，并可因此促進雙頻段通信。然而，本發(fā)明不限于此。即，盡管fbar濾波器212由于其高品質因數(qf)而有效地過濾第二高頻信號，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可作為開關，所述開關通過選擇通頻帶來傳輸第一高頻信號和第二高頻信號中的一個并抑制第一高頻信號和第二高頻信號中的另一個。

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電力可經由旁路線215傳輸至ic220。

圖3具體地示出了圖2的ic220。

參照圖3，ic220可包括第一功率放大器221、第二功率放大器222、驅動放大器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和第二高頻信號。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和第二高頻信號的功耗和線性特性。

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，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的邊緣設置。

當第一功率放大器221和第二功率放大器222被置于接近ic220的右邊緣并且沒有旁路線的前端模塊被置于非常接近ic220時，第一功率放大器221和第二功率放大器222可能需要經由連接至其上部或下部的多個電源線接收dc電力。在此，為了確保多個電源線的電容，ic220需要包括多個電容器，或者多個電源線中的一個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，由于根據本公開的示例性實施例的前端模塊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。

驅動放大器223可放大將被傳輸至第一功率放大器221的第一高頻信號，并可放大將被傳輸至第二功率放大器222的第二高頻信號。

驅動放大器223對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對功耗和線性特性的影響。即，用于驅動放大器223的設計規(guī)范比第一功率放大器221和第二功率放大器222的設計規(guī)范寬松。因此，為了降低ic220的成本和尺寸，驅動放大器223可被設計為放大具有不同帶寬的第一高頻信號和第二高頻信號兩者的一個公用放大器。因此，ic220的成本和尺寸可降低。

此外，驅動放大器223可包括放大第一高頻信號和第二高頻信號中的每個的多個驅動放大級，以降低第一高頻信號或第二高頻信號的功耗并提升第一高頻信號或第二高頻信號的線性特性。此外，驅動放大器223可包括以級聯(lián)的形式連接并將高頻信號放大兩次或更多次的一系列的驅動放大級。在此，當具有更高的頻率的高頻信號被放大時的一系列的驅動放大級的級數可大于當具有更低的頻率的高頻信號被放大時的一系列的驅動放大級的級數。例如， 當驅動放大器223放大2ghz的高頻信號時，一系列的驅動放大級的級數可以是兩級，當驅動放大器223放大5ghz的高頻信號時，一系列的驅動放大級的級數可以是三級。

驅動放大器223可從獨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，驅動放大器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，驅動放大器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，匹配裝置可被置于驅動放大器223以及第一功率放大器221和第二功率放大器222之間。

圖4示出了根據本公開的示例性實施例的前端模塊。

參照圖4，根據本公開的示例性實施例的前端模塊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的作為無源元件的電容器317。電容器317可與參照圖3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內部，根據本公開的示例性實施例的通信設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的內部并連接至第一端口p1。由于第一高頻信號通過第一端口p1，因此電感器318可連接至放大第一高頻信號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的電感以確保高等級的阻抗。因此，電感器318可將高等級的電感提供至第一功率放大器的輸出端。

此外，第一高頻信號的頻率可高于第二高頻信號的頻率。通常，由功率放大器放大的高頻信號的頻率越高，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和第二高頻信號中具有更高頻率的一個通過的端口。

同時，第一匹配網絡m/n1可被置于雙工器313和第二端口p2之間。此 外，第二匹配網絡m/n2可被置于雙工器313和fbar濾波器312之間。此外，第三匹配網絡m/n3可被置于fbar濾波器312和第五端口p5之間。第一匹配網絡m/n1、第二匹配網絡m/n2和第三匹配網絡m/n3可具有根據第一高頻信號和第二高頻信號的頻率調整的預定阻抗。

以下，根據本公開的示例性實施例的前端模塊的布置將通過包括于前端模塊中的層來描述。為了說明方便，第一層和第二層僅參照圖5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端口。此外，前端模塊還可包括獨立布置的電容器和/或電感器以保證無源元件的尺寸，并且還可包括針對穩(wěn)定性的虛擬部分。

圖5示出了根據本公開的示例性實施例的前端模塊的第一層。

參照圖5，第一層360可包括電容器361、地線層362、第一電路363、第一過孔364、第二過孔365和第三過孔366。

電容器361可以是無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以及第一匹配網絡m/n1、第二匹配網絡m/n2和第三匹配網絡m/n3的電路或者所述電路的一部分。第一電路363可連接至第二過孔365和第三過孔366，并可收發(fā)高頻信號。在此，第一電路363可過濾高頻信號。

為了將高頻信號與dc電力電隔離，地線362可電接地并可圍繞電容器361。因此，通過前端模塊的高頻信號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生大量的熱量。在此，地線362可使用其大面積和高導熱系數使產生于電容器361中的大量的量消散。

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

圖6示出了根據本公開的示例性實施例的前端模塊的第二層。

參照圖6，第二層370可包括旁路線371、第二電路372、第三電路373、第一過孔374、第二過孔375和第三過孔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 以及第一匹配網絡m/n1、第二匹配網絡m/n2和第三匹配網絡m/n3的電路或者所述電路的一部分。第二電路372可連接到第二過孔375，第三電路373可連接至第三過孔376以收發(fā)高頻信號。在此，第二電路372和第三電路373可過濾高頻信號。

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

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