KR101283059B1 - 안테나 및 이를 포함하는 임피던스 매칭 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 실시 예에 따른 임피던스 매칭 장치는, 입력 신호를 증폭하여 출력하는 전력 증폭기; 상기 전력 증폭기에 의해 증폭된 신호를 송신하고, 부로부터의 신호를 수신하며, 상기 전력 증폭기가 갖는 임피던스에 상응하는 임피던스를 갖도록 설계된 안테나; 및 상기 전력 증폭기와 안테나 사이에 위치하여 임피던스 매칭을 수행하는 임피던스 매칭부를 포함한다.
Description
본 발명은 임피던스 매칭 장치에 관한 것으로, 특히 전력 증폭기의 임피던스에 상응하는 임피던스를 갖는 안테나를 설계하고, 그에 따라 주파수별로 정해져 있는 전력 증폭기 임피던스와 안테나 임피던스의 중간값으로 임피던스 매칭을 수행하는 안테나 및 이를 포함하는 임피던스 매칭 장치에 관한 것이다.
이동 통신 단말기에서 안테나 회로는 안테나를 통해 소정의 전파 신호를 송신하거나, 또는 전파를 수신하는 역할을 수행한다.
상기 안테나가 최적의 송수신 방사성능을 갖도록 하기 위해서는 임피던스를 정확하게 매칭시켜야 한다.
그러므로, 상기 안테나 회로는 캐패시터 및 인덕터 등을 구비하고, 그 캐패시터 및 인덕터의 값을 조절하여 상기 안테나의 임피던스를 최적의 상태로 매칭시키고 있다.
상기 임피던스 매칭은 통상적으로 상기 이동통신 단말기를 자유공간에 위치시킨 상태에서 안테나의 임피던스를 매칭시키는 것이다.
한편, 이동통신 단말기는 기기의 특성상 사용자가 본체를 손으로 잡고, 스피커를 귀에 밀착시킨 상태에서 사용하거나 또는 주머니나 이동통신 단말기의 본체를 가방 등에 넣고 이어폰을 이용하여 사용하게 된다.
사용자가 이동통신 단말기의 본체를 손으로 잡고, 귀에 밀착시켜 사용하거나, 주머니 또는 가방 등에 넣고 사용함에 따라 상기 안테나의 임피던스 매칭 조건이 가변되고, 이로 인하여 상기 자유 공간에서 임피던스를 매칭시킨 안테나의 송수신 방사 성능이 저하된다.
그러므로, 이동통신 단말기는 안테나의 임피던스 매칭 조건이 변화될 경우에 자동으로 안테나의 임피던스를 조절하여 안테나가 최적의 송수신 방사성능을 갖도록 하는 적응형 튜닝 안테나 회로를 채택하고 있다.
상기 적응형 튜닝 안테나 회로가 안테나의 송수신 방사 성능을 최적의 상태로 유지시키기 위해서는 안테나의 임피던스 변화 상태를 검출해야 한다.
이를 위하여, 적응형 튜닝 안테나 회로는 커플러를 구비하고, 상기 커플러에서 출력되는 반사 파워(Reflected Power) 및 진행 파워(Forward Power)를 검출하고, 상기 검출한 반사 파워와 진행 파워에 따라 가변 캐패시터의 캐패시턴스 값을 변경하여 임피던스 매칭을 수행한다.
그러나, 종래 기술에 따른 적응형 튜닝 안테나 회로는 이전 단의 임피던스를 고려하지 않은 상태에서 최적의 RF 성능만을 고려하여 상기 안테나 단의 주파수별 임피던스를 설계하고, 상기와 같이 설계된 임피던스에 이상이 있는 경우, 이를 매칭시켜준다.
이로 인해, 정해진 가변 범위를 가지는 적응형 튜닝안테나 회로는 상기 이전 단의 임피던스와 상기 안테나 단의 임피던스를 모두 만족시키는 중간값을 가지지 못하기 때문에 상기 RF 성능을 개선 시키지 못하고, RF 성능의 열화 요인으로 작용하는 문제가 있다.
본 발명에 따른 실시 예에서는, 주파수별로 특정 값을 가지는 전력 증폭기단의 임피던스와 유사한 값을 갖도록 안테나의 임피던스를 설계하도록 한다.
또한, 본 발명에 따른 실시 예에서는 안테나의 임피던스뿐만 아니라, 전력 증폭기단의 임피던스를 고려하여 임피던스 매칭을 수행할 수 있도록 한다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 제안되는 실시 예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 임피던스 매칭 장치는, 입력 신호를 증폭하여 출력하는 전력 증폭기; 상기 전력 증폭기에 의해 증폭된 신호를 송신하고, 부로부터의 신호를 수신하며, 상기 전력 증폭기가 갖는 임피던스에 상응하는 임피던스를 갖도록 설계된 안테나; 및 상기 전력 증폭기와 안테나 사이에 위치하여 임피던스 매칭을 수행하는 임피던스 매칭부를 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따른 안테나는, 이동통신 단말기의 안테나에 있어서, 전력 증폭기를 통해 증폭된 신호를 외부로 전송하거나, 외부로부터 송신되는 신호를 수신하는 안테나부를 포함하며, 상기 안테나부는 상기 전력 증폭기가 가지는 임피던스에 상응하는 임피던스를 갖는다.
본 발명에 따른 실시 예에 의하면, 사전에 전력 증폭기단의 임피던스와 유사한 임피던스를 갖도록 안테나를 설계하고, 상기와 같이 설계된 상태에서 상기 전력 증폭기의 임피던스와 안테나의 임피던스의 중간값을 갖도록 임피던스 매칭을 수행함으로써, RF 성능을 개선 시킬 수 있을 뿐만 아니라, 임피던스 매칭부가 최대의 성능을 낼 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 임피던스 매칭 장치의 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 임피던스 매칭부(300)의 상세 구성도이다.
도 3은 종래 기술에 따른 임피던스 매칭 상태를 설명하기 위한 스미어 차트이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 임피던스 매칭 상태를 설명하기 위한 스미어 차트이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 임피던스 매칭 방법을 단계별로 설명하기 위한 흐름도이다.
도 2는 도 1에 도시된 임피던스 매칭부(300)의 상세 구성도이다.
도 3은 종래 기술에 따른 임피던스 매칭 상태를 설명하기 위한 스미어 차트이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 임피던스 매칭 상태를 설명하기 위한 스미어 차트이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 임피던스 매칭 방법을 단계별로 설명하기 위한 흐름도이다.
하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술 되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 발명의 실시 예는 임피던스 매칭 장치의 임피던스 정합을 고속 처리하기 위한 방법을 제공한다.
이하, 본 발명의 실시 예에 대해 첨부된 도면들을 참조하여 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 임피던스 매칭 장치의 구성도이다.
도 1을 참조하면, 임피던스 매칭 장치는 전력 증폭기(PA)(100), 안테나(200) 및 임피던스 매칭부(300)를 포함한다.
전력 증폭기(PA)(100)는 무선 주파수(RF) 입력 포트를 통해 입력 신호를 수신하고, 상기 수신된 입력 신호를 증폭하여 안테나(200)(또는 안테나 배열)로 출력한다.
이때, 상기 전력 증폭기(PA)(100)는 어떤 종류의 증폭기여도 무관하다(즉, 양극 접합 트랜지스터 증폭기 또는 MOSFET 증폭기). 바람직하게, 상기 전력 증폭기(PA)(100)는 스위치 모드 전력 증폭기이다.
상기 전력 증폭기(PA)(100)는 상기 입력 신호의 주파수별로 특정 임피던스 값을 가진다. 즉, 상기 전력 증폭기(PA)(100)는 상기 주파수에 따라 서로 다른 임피던스 값을 가지게 된다.
안테나(200)는 상기 전력 증폭기(PA)(100)를 통해 증폭된 신호를 외부로 송신하거나, 외부 소스로부터 전송되는 신호를 수신한다. 이때, 상기 안테나(200)는 자신의 임피던스를 조정하는 임피던스 매칭부(300)와 연결된다.
임피던스 매칭부(300)는 상기 전력 증폭기(PA)(100)와 안테나(200) 사이에 위치하여, 상기 전력 증폭기의 임피던스와 상기 안테나의 임피던스의 차이를 보상해준다.
이를 위해, 임피던스 매칭부(300)는 적어도 하나의 가변 캐패시터 및 상기 가변 캐패시터와 연결된 인덕터를 포함한다.
이때, 상기 안테나(200)는 상기 증폭된 신호의 주파수에 따라 특정 임피던스를 가지도록 설계된다. 상기 안테나(200)의 설계는 다음과 같은 조건을 만족하도록 하는 것이 바람직하다.
(1) |ZPA - ZANT| < K
(2) ZPA-ZANT의 위상은 서로 반대 부호를 가지도록 함
ZPA= 전력 증폭기의 임피던스
ZANT= 안테나의 임피던스
즉, 상기 안테나(200)를 상기 전력 증폭기(100)의 임피던스에 따라 특정 임피던스 값을 가지도록 설계한다.
기존에는, 상기 안테나(200) 설계 시 RF 성능을 최대로 하기 위한 임피던스 값만을 고려하여 설계하였다.
그러나, 이와 같이 안테나(200)의 임피던스를 단지 RF 성능만을 고려하여 설계한다면, 이는 상기 전력 증폭기의 임피던스와의 차이로 인해 특정 주파수 대역에서 신호의 열화 요인으로 작용하게 된다.
이에 따라, 본 발명에서는 사전에 상기 안테나(200)를 설계할 때, 상기 전력 증폭기(100)의 임피던스를 고려하여 상기 안테나(200)를 설계하도록 한다.
즉, 상기 임피던스 매칭부(300)에서 바라볼 때, 가장 이상적인 상태는 상기 전력 증폭기의 임피던스와 상기 안테나의 임피던스가 동일한 값을 가지는 경우이다.
그러나, 상기 전력 증폭기의 임피던스와 안테나의 임피던스가 동일한 값을 가지기는 현실적으로 불가능하기 때문에, 상기 전력 증폭기의 임피던스와 유사한 임피던스 값을 가지도록 사전에 상기 안테나를 설계한다.
이때, 상기 K 값은 상수이며, 이는 실시 예에 따라 변경될 수 있다.
이에 따라, 본 발명에 따른 실시 예에서는 사전에 전력 증폭기의 임피던스와 안테나의 임피던스가 서로 유사한 값을 갖도록, 다시 말해서, 상기 전력 증폭기의 임피던스와 안테나의 임피던스의 차이가 기설정된 허용 범위 이내에 속하도록 안테나(200)를 설계하도록 한다.
이때, 상기 전력 증폭기(100)의 임피던스를 고려하지 않고 RF 성능만을 고려하여 상기 안테나(200)를 설계한다면, 상기 전력 증폭기(100)의 임피던스와 상기 안테나(200)의 임피던스의 큰 차이로 인해 상기 임피던스 매칭부(300)가 최적의 성능을 낼 수 없게 된다.
즉, 상기 임피던스 매칭부(300)는 상기 전력 증폭기(100)의 임피던스와 상기 안테나(200)의 임피던스가 유사한 값을 가질 때 최적의 성능을 낼 수 있다.
이에 따라, 본 발명에서는 상기와 같이 안테나를 설계할 때, 상기 전력 증폭기(100)가 가지는 주파수별 임피던스를 고려하여 설계함으로써, 상기 안테나의 임피던스와 전력 증폭기의 임피던스가 유사한 값을 가지도록 하여 상기 임피던스 매칭부(300)가 최적의 성능을 내도록 한다.
도 2는 상기 임피던스 매칭부(300)의 상세 구성도이다.
도 2를 참조하면, 임피던스 매칭부(300)는 상기 신호를 송수신하는 안테나(200)와 병렬로 연결된 병렬 캐패시터(311a)와, 직렬로 연결된 직렬 캐패시터(311b)와, 인덕터 소자들(312a, 312b, 312c)를 포함하는 임피던스 매칭 회로(310)와, 상기 전력 증폭기(100)를 통해 증폭된 송신 전력 레벨과, 안테나(200) 단으로부터 반사되는 반사 전력 레벨을 검출하는 검출부(320)와, 상기 검출부(320)에서 검출된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그/디지털 변환기(ADC)(330)와, 상기 ADC(330)로부터 수신된 송신 전력과 반사 전력 레벨을 기반으로 상기 가변 캐패시터들(311a, 311b)에 적용될 캐패시턴스 값을 결정하여 상기 임피던스 매칭 회로(310)로 전달하는 제어부(340)를 포함한다.
상기 임피던스 매칭부(300)는 복수 개의 가변 캐패시터들(311a, 311b)과 복수 개의 고정 인덕터들(312a, 312b, 312c)를 포함할 수 있다. 캐패시터들(311a, 311b)과 고정 인덕터들(312a, 312b, 312c)의 결선 또는 소재 개수는 실시 예에 따라 달라질 수 있다. 상기 가변 캐패시터들(311a, 311b)과 고정 인덕터들(312a, 312b, 312c)은 임피던스 매칭부(300)가 장착된 기기의 임피던스를 형성한다. 상기 기기는 휴대용 단말기일 수 있다.
가변 캐패시터들(311a, 311b)의 캐패시턴스 값은 제어부(340)에 의해 인가되는 DC 전압에 의해 변화되며, 변환된 가변 캐패시터들(311a, 311b)의 값에 의해 송신 신호에 대한 반사 전력의 크기가 변화되게 된다. 이때, 반사 전력의 크기가 크면 임피던스 매칭이 이루어지지 않은 것이고, 반사 전력의 크기가 작을수록 임피던스 매칭이 잘 이루어진 것이다. 다시 말해서, 안테나의 성능을 나타내는 지표 중 하나인 반사 계수(Γ)는 송신 전력과 반사 전력의 차이(Return Loss, 이하, RL이라 함)를 이용한 것으로서, 상기 차이가 클수록 임피던스 매칭이 잘 이루어진 것이고, 상기 차이가 작을수록 임피던스 매칭이 이루어지지 않은 것이다.
한편, 본 실시 예에서, 상기 가변 캐패시터들(311a, 311b)은 병렬 캐패시터(311a) 하나와 직렬 캐패시터(311b) 하나로 구성되는 것을 예시하고 있지만, 이를 제한하지는 않으며, 병렬 캐패시터(311a) 또는 직렬 캐패시터(311b)만으로 구성될 수 있고, 3개 이상의 가변 캐패시터들로 구성될 수도 있다.
검출부(320)는 송신 전력 레벨과, 상기 안테나(200) 단에 의해 반사되는 반사 전력 레벨을 측정하게 된다. 이때, 상기 검출부(320)로는 방향성 커플러(directional coupler)를 더 포함할 수 있다.
즉, 상기 검출부(320)는 상기 방향성 커플러의 일단에 연결되어, 상기 송신 전력의 크기를 검출하고, 상기 방향성 커플러의 타단에 연결되어 상기 반사 전력의 크기를 검출한다.
제어부(340)는 상기 검출된 송신 전력과 반사 전력을 기반으로 가변 캐패시터들(311a, 311b)에 제어 신호를 인가하여 임피던스 매칭 회로(310)의 임피던스 값을 변화시켜 임피던스 매칭을 수행한다.
이때, 제어부(340)는 상기 전력 증폭기(100)단의 임피던스와 상기 안테나(200)단의 임피던스에 따라 상기 변화시킬 임피던스 값을 결정한다.
이를 위해, 상기 제어부(340)는 상기 전력 증폭기(100)단의 임피던스와 안테나(200)단의 임피던스를 검출하고, 상기 검출된 임피던스들의 사이에 존재하는 어느 하나의 임피던스 값을 갖도록 상기 임피던스 매칭 회로(310)의 임피던스 값을 변화시킨다.
이때, 상기 제어부(340)는 상기 전력 증폭기(100)단의 임피던스와 안테나단의 임피던스의 중간값을 갖도록 상기 임피던스 매칭 회로(310)의 임피던스 값을 변화시킨다.
즉, 상기 전력 증폭기(100)와 안테나(200) 사이에서 임피던스가 급 변하게 되면, 이로 인해 RF 성능이 열화될 수 있으므로, 상기 제어부(340)는 상기 전려 증폭기(100)와 안테나(200)의 임피던스 중간값으로 임피던스 매칭을 수행함으로써, 최적의 임피던스 매칭이 이루어지도록 한다.
도 3은 종래 기술에 따른 임피던스 매칭 상태를 설명하기 위한 스미어 차트이고, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 임피던스 매칭 상태를 설명하기 위한 스미어 차트이다.
도 3을 참조하면, 종래에는 전력 증폭기(100)의 임피던스(ZPA)를 고려하지 않고, 안테나(200)의 임피던스(ZANT)를 설계함으로써, 상기 전력 증폭기(100)가 가지는 임피던스(ZPA)와 안테나(200)가 가지는 임피던스(ZANT)에는 큰 차이가 발생하였다.
이에 따라, 임피던스 매칭부(300)가 가질 수 있는 임피던스의 가변 범위(ZTAM) 내에서 상기 임피던스 매칭부(300)의 임피던스를 변경해야하는데, 상기 전력 증폭기(100)가 가지는 임피던스(ZPA)와 안테나(200)가 가지는 임피던스(ZANT)에는 큰 차이가 있어 최적의 임피던스 매칭을 수행하지 못하였다.
즉, 상기 임피던스의 가변 범위(ZTAM)에서 전력 증폭기(100)가 가지는 임피던스(ZPA)와 가장 근접한 A 지점과, 안테나(200)가 가지는 임피던스(ZANT)와 가장 근접한 B 지점의 간격이 크기 때문에, 상기 A지점과 B지점 사이에 존재하는 어느 하나로 상기 임피던스 매칭부(300)의 임피던스를 변화하여도 정상적인 임피던스 매칭이 수행되지 않았다.
그러나, 도 4를 참조하면, 본 실시 예에서는 전력 증폭기(100)의 임피던스(ZPA)를 고려하여, 안테나(200)의 임피던스(ZANT)를 설계함으로써, 상기 전력 증폭기(100)가 가지는 임피던스(ZPA)와 안테나(200)가 가지는 임피던스(ZANT)는 기설정된 허용 오차 범위 이내에 포함되게 된다. 다시 말해서, 상기 전력 증폭기(100)가 가지는 임피던스(ZPA)와 안테나(200)가 가지는 임피던스(ZANT)가 서로 유사한 값을 가지게 된다.
이에 따라, 임피던스의 가변 범위(ZTAM)에서 전력 증폭기(100)가 가지는 임피던스(ZPA)와 가장 근접한 A` 지점과, 안테나(200)가 가지는 임피던스(ZANT)와 가장 근접한 B` 지점의 간격이 작기 때문에, 상기 A`지점과 B`지점 사이에 존재하는 어느 하나로 상기 임피던스 매칭부(300)의 임피던스를 변화시켜 최적의 임피던스 매칭이 수행되도록 할 수 있다.
다시 말해서, 상기 임피던스 매칭부(300)는 A`지점과, B`지점 사이의 중간값인 C`지점의 임피던스를 갖도록 임피던스 매칭을 수행함으로써, 상기 A`지점 및 C`지점의 간격과, B`지점 및 C`지점 사이의 간격이 좁아 최적의 임피던스 매칭을 수행할 수 있게 된다.
상기와 같이 본 발명에 따른 실시 예에 의하면, 사전에 전력 증폭기단의 임피던스와 유사한 임피던스를 갖도록 안테나를 설계하고, 상기와 같이 설계된 상태에서 상기 전력 증폭기의 임피던스와 안테나의 임피던스의 중간값을 갖도록 임피던스 매칭을 수행함으로써, RF 성능을 개선 시킬 수 있을 뿐만 아니라, 임피던스 매칭부가 최대의 성능을 낼 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 임피던스 매칭 방법을 단계별로 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 우선 임피던스 매칭부(300)는 전력 증폭기(100)단의 제 1 임피던스를 검출한다(510단계).
이후, 상기 임피던스 매칭부(300)는 안테나(200)단의 제 2 임피던스를 검출한다(520단계). 이때, 상기 안테나(200)는 상기 전력 증폭기(100)가 가지는 제 1 임피던스와 유사한 값을 가지는 제 2 임피던스를 가지도록 사전에 설계되어 있다. 이에 따라 상기 제 1 임피던스와 제 2 임피던스의 차는 기설정된 허용 오차 범위 이내에 포함되게 된다.
상기 임피던스 매칭부(300)는 상기 검출된 제 1 및 2 임피던스에 따라 임피던스 매칭이 필요한지 여부를 판단한다(530단계).
즉, 임피던스 매칭부(300)는 송신 전력 레벨과 반사 전력 레벨 중 어느 하나의 레벨이 기설정된 임계값을 초과하는지 여부를 판단하고, 상기 레벨이 기설정된 임계값을 초과하는 경우에 상기 임피던스 매칭이 필요한 것으로 판단한다.
상기 임피던스 매칭부(300)는 상기 판단결과, 임피던스 매칭이 필요하면, 상기 검출된 제 1 및 2 임피던스의 사이에 존재하는 어느 하나, 보다 바람직하게 상기 제 1 및 2 임피던스의 중간값을 갖는 제 3 임피던스를 확인한다(540단계).
이후, 상기 임피던스 매칭부(300)는 상기 확인된 3 임피던스에 대응되는 캐패시턴스 값을 적용하여 임피던스 매칭을 수행한다(550단계).
이와 같이 본 발명에 따른 실시 예에 의하면, 사전에 전력 증폭기단의 임피던스와 유사한 임피던스를 갖도록 안테나를 설계하고, 상기와 같이 설계된 상태에서 상기 전력 증폭기의 임피던스와 안테나의 임피던스의 중간값을 갖도록 임피던스 매칭을 수행함으로써, RF 성능을 개선 시킬 수 있을 뿐만 아니라, 임피던스 매칭부가 최대의 성능을 낼 수 있다.
한편, 본 발명의 임피던스 매칭 방법은 컴퓨터에 구비된 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체에 프로세서가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체는 프로세서에 의해 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한, 인터넷을 통한 전송 등과 같은 캐리어 웨이브의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 프로세서가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 전력 증폭기
200: 안테나
300: 임피던스 매칭부
200: 안테나
300: 임피던스 매칭부
Claims (16)
- 입력 신호를 증폭하여 출력하는 전력 증폭기;
상기 전력 증폭기에 의해 증폭된 신호를 송신하고, 외부로부터의 신호를 수신하며, 상기 전력 증폭기가 갖는 임피던스에 상응하는 임피던스를 갖도록 설계된 안테나; 및
상기 전력 증폭기와 안테나 사이에 위치하여 임피던스 매칭을 수행하는 임피던스 매칭부를 포함하며,
상기 안테나의 임피던스는
상기 임피던스 매칭부가 가지는 임피던스 가변 범위를 중심으로 상기 전력 증폭기의 임피던스가 위치한 영역의 근접 영역에 위치하도록 설계되는 임피던스 매칭 장치. - 제 1항에 있어서,
상기 전력 증폭기는,
입력 신호의 주파수에 따라 서로 다른 임피던스를 가지고,
상기 안테나는,
상기 전력 증폭기가 갖는 주파수별 임피던스와 동일한 임피던스를 갖도록 설계되는 임피던스 매칭 장치. - 제 1항에 있어서,
상기 안테나는 상기 전력 증폭기가 갖는 임피던스와의 차이가 기설정된 값보다 작도록 상기 전력 증폭기와 유사값의 임피던스를 갖는 임피던스 매칭 장치. - 삭제
- 제 1항에 있어서,
상기 임피던스 매칭부는,
상기 전력 증폭기의 임피던스와 상기 안테나의 임피던스 사이에 존재하는 어느 하나의 값으로 임피던스 매칭을 수행하는 임피던스 매칭 장치. - 입력 신호를 증폭하여 출력하는 전력 증폭기;
상기 전력 증폭기에 의해 증폭된 신호를 송신하고, 외부로부터의 신호를 수신하며, 상기 전력 증폭기가 갖는 임피던스에 상응하는 임피던스를 갖도록 설계된 안테나; 및
상기 전력 증폭기와 안테나 사이에 위치하여 임피던스 매칭을 수행하는 임피던스 매칭부를 포함하며,
상기 임피던스 매칭부는,
상기 전력 증폭기의 임피던스와 상기 안테나의 임피던스 사이에 존재하는 어느 하나의 값으로 임피던스 매칭을 수행하며,
상기 어느 하나의 값은,
상기 전력 증폭기의 임피던스와 상기 안테나의 임피던스의 중간값인 임피던스 매칭 장치. - 입력 신호를 증폭하여 출력하는 전력 증폭기;
상기 전력 증폭기에 의해 증폭된 신호를 송신하고, 외부로부터의 신호를 수신하며, 상기 전력 증폭기가 갖는 임피던스에 상응하는 임피던스를 갖도록 설계된 안테나; 및
상기 전력 증폭기와 안테나 사이에 위치하여 임피던스 매칭을 수행하는 임피던스 매칭부를 포함하며,
상기 임피던스 매칭부는,
상기 전력 증폭기로부터 송신 전력 레벨을 검출하는 제 1 전력 검출부와,
상기 안테나로부터 반사되는 반사 전력 레벨을 검출하는 제 2 전력 검출부와,
상기 안테나와 연결된 적어도 하나의 가변 캐패시터와,
상기 가변 캐패시터와 연결된 적어도 하나의 인덕터와,
상기 송신 전력 레벨 및 반사 전력 레벨의 검출 결과에 기초하여 상기 임피던스 매칭을 수행하는 제어부를 포함하는 임피던스 매칭 장치. - 제 7항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 검출 결과에 따라 상기 전력 증폭기가 가지는 임피던스와 상기 안테나가 가지는 임피던스의 중간값에 대응되는 캐패시턴스 값을 적용하여 임피던스 매칭을 수행하는 임피던스 매칭 장치. - 제 7항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 검출되는 송신 전력 레벨 및 반사 전력 레벨 중 적어도 어느 하나가 기설정된 임계값을 초과하는 경우에 임피던스 매칭을 수행하는 임피던스 매칭 장치. - 제 1항에 있어서,
상기 전력 증폭기는,
스위치 모드 전력 증폭기를 포함하는 임피던스 매칭 장치. - 제 1항에 있어서,
상기 안테나의 임피던스는 상기 전력 증폭기가 가지는 임피던스의 위상의 부호와 반대되는 위상을 갖도록 설계되는 임피던스 매칭 장치. - 이동통신 단말기의 안테나에 있어서,
전력 증폭기를 통해 증폭된 신호를 외부로 전송하거나, 외부로부터 송신되는 신호를 수신하는 안테나부를 포함하며,
상기 안테나부는
상기 전력 증폭기와의 임피던스 매칭을 위한 임패던스 매칭부와 연결되며,
상기 안테나부의 임피던스는
상기 임피던스 매칭부가 가지는 임피던스 가변 범위를 중심으로 상기 전력 증폭기의 임피던스가 위치한 영역의 근접 영역에 위치하는 안테나. - 제 12항에 있어서,
상기 안테나부는 상기 전력 증폭기가 갖는 임피던스와 동일한 임피던스를 갖는 안테나. - 제 12항에 있어서,
상기 안테나부는 상기 전력 증폭기가 갖는 임피던스와의 차이가 기설정된 값보다 작도록 상기 전력 증폭기와 유사값의 임피던스를 갖는 안테나. - 삭제
- 제 12항에 있어서,
상기 안테나부의 임피던스는 상기 전력 증폭기가 갖는 임피던스와 반대 부호의 위상을 갖는 안테나.
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KR1020110075466A KR101283059B1 (ko) | 2011-07-28 | 2011-07-28 | 안테나 및 이를 포함하는 임피던스 매칭 장치 |
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CN107342460A (zh) * | 2016-04-29 | 2017-11-10 | 北京展讯高科通信技术有限公司 | 天线调谐控制方法、装置及*** |
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JP2008306428A (ja) | 2007-06-07 | 2008-12-18 | Fujitsu Ten Ltd | インピーダンスマッチング回路、車載アンテナ装置、及び、統合アンテナ装置 |
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- 2011-07-28 KR KR1020110075466A patent/KR101283059B1/ko active IP Right Grant
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