KR20140067142A - 무선 디바이스에서의 임피던스 정합 회로의 적응적 튜닝 - Google Patents

무선 디바이스에서의 임피던스 정합 회로의 적응적 튜닝 Download PDF

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KR20140067142A
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푸에이 호에 시
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Abstract

임피던스 정합 회로를 적응적으로 튜닝하기 위한 기술들이 개시된다. 한 양상에서, 임피던스 정합 회로는 사전 특성화된다. 임피던스 정합 회로의 복수의 설정들에 대해 임피던스 정합 회로의 성능이 결정되어, 메모리에 저장되고, 임피던스 정합 회로를 튜닝하는데 사용된다. 다른 양상에서, 임피던스 정합 회로는 전달 전력, 반사 손실, 전력 증폭기 전류, 안테나/부하 임피던스 등과 같은 하나 또는 그보다 많은 파라미터들에 대한 측정들을 기초로 튜닝된다. 예시적인 설계에서, 장치는 메모리와 제어 유닛을 포함한다. 메모리는 임피던스 정합 회로의 복수의 설정들에 대한 정보를 저장한다. 제어 유닛은 임피던스 정합 회로의 복수의 설정들 중 하나를, 임피던스 정합 회로에 대한 측정들 및 복수의 설정들에 대한 정보를 기초로 선택한다. 임피던스 정합 회로는 선택된 설정을 기초로 부하 회로(예를 들어, 안테나)에 대한 임피던스 정합을 수행한다.

Description

무선 디바이스에서의 임피던스 정합 회로의 적응적 튜닝{ADAPTIVE TUNING OF AN IMPEDANCE MATCHING CIRCUIT IN A WIRELESS DEVICE}
본 개시는 일반적으로 전자기기에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 무선 디바이스에서 임피던스 정합 회로를 튜닝하기 위한 기술들에 관한 것이다.
무선 통신 시스템의 무선 디바이스(예를 들어, 셀룰러폰이나 스마트폰)는 양방향 통신을 위해 데이터를 전송 및 수신할 수 있다. 무선 디바이스는 데이터 전송을 위한 송신기 및 데이터 수신을 위한 수신기를 포함할 수 있다. 데이터 전송을 위해, 송신기는 데이터로 무선 주파수(RF: radio frequency) 반송파 신호를 변조하여 변조된 신호를 얻고, 변조된 신호를 증폭하여 적절한 출력 전력 레벨을 갖는 출력 RF 신호를 얻고, 출력 RF 신호를 안테나를 통해 기지국으로 전송할 수 있다. 데이터 수신을 위해, 수신기는 안테나를 통해 수신된 RF 신호를 얻을 수 있고, 기지국에 의해 전송된 데이터를 복원하도록 수신된 RF 신호를 조정 및 처리할 수 있다.
송신기는 전력 증폭기(PA: power amplifier), 필터 등과 같은 다양한 회로들을 포함할 수 있다. 수신기는 또한 저잡음 증폭기(LNA: low noise amplifier), 필터 등과 같은 다양한 회로들을 포함할 수 있다. 임피던스 정합 회로가 안테나와 송신기 및/또는 수신기 사이에 연결될 수 있고, 안테나, 전력 증폭기 또는 LNA에 대한 임피던스 정합을 수행할 수 있다. 임피던스 정합 회로는 무선 디바이스의 성능에 큰 영향을 줄 수도 있다.
도 1, 도 2 그리고 도 3은 무선 디바이스의 3개의 예시적인 설계들을 보여준다.
도 4는 임피던스 정합 회로의 개략도를 보여준다.
도 5a 내지 도 5f는 도 4의 임피던스 정합 회로의 6개의 구성들을 보여준다.
도 6은 임피던스 정합 회로의 8개의 서로 다른 설정들에 대한 안테나 효율의 도표들을 보여준다.
도 7은 임피던스 정합 회로에 대한 룩업 테이블을 보여준다.
도 8a와 도 8b는 임피던스 정합 회로에 대한 반사 손실(return loss) 및 안테나 효율을 각각 서로 다른 시나리오들로 보여준다.
도 9는 센서 및 계산 유닛의 블록도를 보여준다.
도 10은 임피던스 정합 회로를 튜닝하기 위한 프로세스를 보여준다.
도 11은 임피던스 정합을 수행하기 위한 프로세스를 보여준다.
아래에 제시되는 상세한 설명은 본 개시의 예시적인 설계들의 설명으로 의도되며 본 개시가 실시될 수 있는 유일한 구성들만을 나타내는 것으로 의도되는 것은 아니다. "예시적인"이라는 용어는 본 명세서에서 "예시, 실례 또는 예증으로서의 역할"을 의미하는데 사용된다. 본 명세서에서 "예시적인" 것으로서 설명되는 어떠한 설계도 다른 설계들보다 반드시 선호되거나 유리한 것으로 해석되는 것은 아니다. 상세한 설명은 본 개시의 예시적인 설계들의 철저한 이해를 제공할 목적으로 특정 세부사항들을 포함한다. 본 명세서에서 설명되는 예시적인 설계들은 이러한 특정 세부사항들 없이 실시될 수도 있음이 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자들에게 명백할 것이다. 어떤 경우들에는, 본 명세서에서 제시되는 예시적인 설계들의 신규성을 불명료하게 하는 것을 피하기 위해, 잘 알려진 구조들 및 디바이스들은 블록도 형태로 도시된다.
본 명세서에서는 무선 디바이스에서 임피던스 정합 회로를 튜닝/조정하기 위한 기술들이 설명된다. 이 기술들은 셀룰러폰들, 스마트폰들, 태블릿들, 개인용 디지털 보조기기(PDA: personal digital assistant)들, 핸드헬드 디바이스들, 무선 모뎀들, 랩톱 컴퓨터들, 스마트북들, 넷북들, 코드리스 전화들, 무선 로컬 루프(WLL: wireless local loop) 스테이션들, 블루투스 디바이스들, 가전 디바이스들 등과 같은 다양한 타입들의 무선 디바이스들에 사용될 수 있다.
도 1은 무선 디바이스(100)의 예시적인 설계의 블록도를 보여준다. 이 예시적인 설계에서, 무선 디바이스(100)는 데이터 프로세서/제어기(110), 트랜시버(120), 적응적 튜닝 회로(170) 및 안테나(152)를 포함한다. 트랜시버(120)는 양방향 무선 통신을 지원하는 송신기(130) 및 수신기(160)를 포함한다. 무선 디바이스(100)는 롱 텀 에볼루션(LTE: Long Term Evolution), 코드 분할 다중 액세스(CDMA: Code Division Multiple Access) 1X 또는 cdma2000, 광대역 CDMA(WCDMA: Wideband CDMA), 글로벌 모바일 통신 시스템(GSM: Global System for Mobile Communications), IEEE 802.11 등을 지원할 수 있다.
송신 경로에서, 데이터 프로세서(110)는 전송될 데이터를 처리(예를 들어, 인코딩 및 변조)하여 아날로그 출력 신호를 송신기(130)에 제공한다. 송신기(130) 내에서, 송신(TX) 회로들(132)은 아날로그 출력 신호를 증폭하고, 필터링하고, 기저대역에서 RF로 상향 변환하여 변조된 신호를 제공한다. TX 회로들(132)은 증폭기들, 필터들, 믹서들, 발진기, 국부 발진기(LO: local oscillator) 발생기, 위상 고정 루프(PLL: phase locked loop) 등을 포함할 수 있다. 전력 증폭기(PA)(134)는 변조된 신호를 수신하고 증폭하여 적절한 출력 전력 레벨을 갖는 증폭된 RF 신호를 제공한다. TX 필터(136)는 증폭된 RF 신호를 필터링하여 송신 대역에서 신호 성분들을 통과시키고 수신 대역에서 신호 성분들을 감쇠시킨다. TX 필터(136)는 출력 RF 신호를 제공하며, 이 신호는 스위치들(140) 및 임피던스 정합 회로(150)를 통해 라우팅되고 안테나(152)를 통해 전송된다. 임피던스 정합 회로(150)는 안테나(152)에 대한 임피던스 정합을 수행하며, 또한 안테나 튜닝 회로, 튜닝 가능 정합 회로 등으로도 지칭된다.
수신 경로에서, 안테나(152)는 기지국들 및/또는 다른 송신기 스테이션들로부터 신호들을 수신하여 수신된 RF 신호를 제공하며, 수신된 RF 신호는 임피던스 정합 회로(150) 및 스위치들(140)을 통해 라우팅되어 수신기(160)에 제공된다. 수신기(160) 내에서, 수신(RX) 필터(162)는 수신된 RF 신호를 필터링하여 수신 대역에서 신호 성분들을 통과시키고 송신 대역에서 신호 성분들을 감쇠시킨다. LNA(164)는 RX 필터(162)로부터의 필터링된 RF 신호를 증폭하여 입력 RF 신호를 제공한다. RX 회로들(166)은 입력 RF 신호를 증폭하고, 필터링하고, RF에서 기저대역으로 하향 변환하여 데이터 프로세서(110)에 아날로그 입력 신호를 제공한다. RX 회로들(166)은 증폭기들, 필터들, 믹서들, 발진기, LO 발생기, PLL 등을 포함할 수 있다.
적응적 튜닝 회로(170)는 데이터 송신 및 수신에 대해 양호한 성능이 달성될 수 있도록 임피던스 정합 회로(150)를 튜닝하거나 조정한다. 적응적 튜닝 회로(170) 내에서, 센서(172)는 임피던스 정합 회로(150)로부터 입력 신호들을 수신하여 입력 신호들의 전압, 전류, 전력, 및/또는 다른 특징들을 측정한다. 계산 유닛(174)은 센서(172)로부터 측정들을 수신하여 임피던스 정합 회로(150)에 의해 관찰된 부하의 전달 전력 및/또는 임피던스를 결정하는데, 부하는 도 1의 안테나(152)이다. 제어 유닛(180)은 계산 유닛(174)으로부터 전달 전력 및/또는 임피던스를 수신한다. 제어 유닛(180)은 또한 상황(contextual) 센서들(176)의 출력들, PA 전류 센서(178)로부터의 PA 전류, 및 프로세서(110)로부터의 선택된 주파수 대역/채널 및/또는 선택된 모드를 나타내는 제어 신호를 수신할 수 있다. 제어 유닛(180)은 또한 룩업 테이블(182)로부터 임피던스 정합 회로(150)의 서로 다른 가능한 설정들에 대한 성능 특성들을 수신할 수 있다. 제어 유닛(180)은 양호한 성능을 달성하도록, 예를 들어 부하에 대해 더 높은 전달 전력을 얻도록 임피던스 정합 회로(150)를 튜닝하기 위한 제어를 발생시킨다.
도 1은 적응적 튜닝 회로(170)의 예시적인 설계를 보여준다. 적응적 튜닝 회로는 또한 더 적은 수의, 다른 그리고/또는 그 밖의 센서들을 포함할 수도 있다. 계산 유닛(174)은 (도 1에 도시된 바와 같이) 제어 유닛(180)과 별개일 수도 있고 또는 제어 유닛(180)의 일부일 수도 있다. 적응적 튜닝 회로(170)의 전부 또는 일부는 디지털로 구현될 수 있다. 예를 들어, 계산 유닛(174)과 제어 유닛(180)은 데이터 프로세서/제어기(110)에 의해 구현될 수 있다. 룩업 테이블(182)은 메모리(112) 또는 다른 어떤 메모리에 저장될 수 있다.
도 1은 트랜시버(120) 및 적응적 튜닝 회로(170)의 예시적인 설계를 보여준다. 트랜시버(120)와 적응적 튜닝 회로(170) 전부 또는 일부는 하나 또는 그보다 많은 아날로그 집적 회로(IC: integrated circuit)들, RF IC(RFIC)들, 혼합 신호 IC들 등에 구현될 수 있다. 전력 증폭기(134) 그리고 가능하면 다른 회로들은 개별 IC 또는 모듈 상에 구현될 수도 있다. 임피던스 정합 회로(150) 그리고 가능하면 다른 회로들은 또한 개별 IC 또는 모듈 상에 구현될 수도 있다.
데이터 프로세서/제어기(110)는 무선 디바이스(100)에 대한 다양한 기능들을 수행할 수 있다. 예를 들어, 데이터 프로세서(110)는 송신기(130)를 통해 전송되고 수신기(160)를 통해 수신되는 데이터에 대한 처리를 수행할 수 있다. 제어기(110)는 TX 회로들(132), RX 회로들(166), 스위치들(140) 및/또는 적응적 튜닝 회로(170)의 동작을 제어할 수 있다. 메모리(112)는 데이터 프로세서/제어기(110)에 대한 프로그램 코드들 및 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(112)는 (도 1에 도시된 바와 같이) 데이터 프로세서/제어기(110) 내부에 있을 수도 있고 또는 데이터 프로세서/제어기(110) 외부에 있을 수도 있다(도 1에 도시되지 않음). 데이터 프로세서/제어기(110)는 하나 또는 그보다 많은 주문형 집적 회로(ASIC: application specific integrated circuit)들 및/또는 다른 IC들 상에 구현될 수도 있다.
도 2는 무선 디바이스(200)의 예시적인 설계의 블록도를 보여준다. 이 예시적인 설계에서, 무선 디바이스(200)는 데이터 프로세서/제어기(210), 주(primary) 안테나(252a)에 대한 트랜시버(220) 및 적응적 튜닝 회로(270a), 그리고 보조(secondary) 안테나(252b)에 대한 수신기들(222) 및 적응적 튜닝 회로(270b)를 포함한다. 트랜시버(220)는 (ⅰ) 제 1 모드/대역(예를 들어, GSM)에 대한 양방향 무선 통신을 지원하는 송신기(230a) 및 수신기(260a) 그리고 (ⅱ) 제 2 모드/대역(LTE, cdma2000 또는 WCDMA)에 대한 양방향 무선 통신을 지원하는 송신기(230b) 및 수신기(260b)를 포함한다. 모드는 LTE, cdma2000, WCDMA, GSM 등에 대응할 수 있다. 수신기들(222)은 데이터 수신을 지원하는 수신기들(260c, 260d)을 포함한다. 적응적 튜닝 회로들(270a, 270b)은 각각 도 1에 도시된 바와 같이 구현될 수 있다.
트랜시버(220) 내에서, 송신기(230a)는 TX 회로들(232a), 전력 증폭기(234a) 및 TX 필터(236a)를 포함한다. 수신기(260a)는 RX 필터(262a), LNA(264a) 및 RX 회로들(266a)을 포함한다. 송신기(230b)는 TX 회로들(232b), 전력 증폭기(234b) 및 듀플렉서(238)를 포함한다. 수신기(260b)는 듀플렉서(238), LNA(264b) 및 RX 회로들(266b)을 포함한다. 스위치들(240a)이 TX 필터(236a), RX 필터(262a) 및 듀플렉서(238)에 연결된다. 듀플렉서(238)는 전력 증폭기(234b)로부터의 증폭된 RF 신호를 스위치들(240a)로 라우팅하고, 또한 스위치들(240a)로부터의 수신된 RF 신호를 LNA(264b)로 라우팅한다. 임피던스 정합 회로(250a)가 스위치들(240a)과 안테나(252a) 사이에 연결된다. 안테나(252a)를 통한 데이터 송신 및 수신에 대해 양호한 성능이 달성될 수 있도록, 적응적 튜닝 회로(270a)가 임피던스 정합 회로(250a)에 연결되어 이를 조정한다.
수신기들(222) 내에서, 수신기(260c)는 RX 필터(262c), LNA(264c) 및 RX 회로들(266c)을 포함한다. 수신기(260d)는 RX 필터(262d), LNA(264d) 및 RX 회로들(266d)을 포함한다. 스위치들(240b)이 RX 필터들(262c, 262d)에 연결된다. 임피던스 정합 회로(250b)가 스위치들(240b)과 안테나(252b) 사이에 연결된다. 안테나(252b)를 통한 데이터 수신에 대해 양호한 성능이 달성될 수 있도록, 적응적 튜닝 회로(270b)가 임피던스 정합 회로(250b)에 연결되어 이를 조정한다.
도 3은 무선 디바이스(300)의 예시적인 설계의 블록도를 보여준다. 이 예시적인 설계에서, 무선 디바이스(300)는 데이터 프로세서/제어기(310), 트랜시버(320), 적응적 튜닝 회로들(370a, 370b) 및 안테나(352)를 포함한다. 트랜시버(320)는 양방향 무선 통신을 지원하는 송신기(330) 및 수신기(360)를 포함한다. 송신기(330)는 직렬로 연결된 TX 회로들(332), 전력 증폭기(334) 및 임피던스 정합 회로(336)를 포함한다. 수신기(360)는 직렬로 연결된 임피던스 정합 회로(362), LNA(364) 및 RX 회로들(366)을 포함한다. 스위치들/듀플렉서(350)가 임피던스 정합 회로들(336, 362)에 그리고 또한 안테나(352)에 연결된다. 안테나(352)를 통한 데이터 송신에 대해 양호한 성능이 달성될 수 있도록, 적응적 튜닝 회로(370a)가 임피던스 정합 회로(336)에 연결되어 이를 조정한다. 안테나(352)를 통한 데이터 수신에 대해 양호한 성능이 달성될 수 있도록, 적응적 튜닝 회로(370b)가 임피던스 정합 회로(362)에 연결되어 이를 조정한다. 적응적 튜닝 회로들(370a, 370b)은 각각 도 1에 도시된 바와 같이 구현될 수 있다.
도 1, 도 2 그리고 도 3은 각각 무선 디바이스들(100, 200, 300)의 3개의 예시적인 설계들을 보여준다. 일반적으로, 무선 디바이스는 임의의 수의 안테나들, 임의의 수의 송신기들 및 임의의 수의 수신기들을 포함할 수 있다. 무선 디바이스는 또한 임의의 수의 주파수 대역들에 대한 동작을 지원할 수도 있다. 무선 디바이스는 각각의 안테나에 대한 하나 또는 그보다 많은 송신기들 및/또는 하나 또는 그보다 많은 수신기들을 포함할 수 있다. 각각의 송신기 및 각각의 수신기는 주어진 안테나에 대한 하나 또는 그보다 많은 주파수 대역들에 대한 동작을 지원할 수 있다.
무선 디바이스는 시분할 듀플렉스(TDD: time division duplex) 시스템 및/또는 주파수 분할 듀플렉스(FDD: frequency division duplex) 시스템들과의 통신을 지원할 수 있다. TDD 시스템과의 통신을 위해, 무선 디바이스는 임의의 주어진 순간에 안테나를 송신기나 수신기에 연결할 수 있는 스위치들(예를 들어, 도 1의 스위치들(140))을 포함할 수 있다. FDD 시스템과의 통신을 위해, 무선 디바이스는 (ⅰ) 전력 증폭기로부터의 출력 RF 신호를 안테나로 그리고 (ⅱ) 안테나로부터의 수신된 RF 신호를 LNA로 동시에 라우팅할 수 있는 듀플렉서(예를 들어, 도 2의 듀플렉서(238))를 포함할 수 있다.
도 1, 도 2 그리고 도 3에 도시된 바와 같이, 임피던스 정합 회로들은 무선 디바이스에서 다양한 위치들에 포함될 수 있으며 임피던스 정합 회로의 입력 및 출력에 연결된 회로들의 임피던스들을 정합시키는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 임피던스 정합 회로(예를 들어, 도 1의 임피던스 정합 회로(150))는 필터의 출력 임피던스와 안테나의 입력 임피던스 간 임피던스 정합을 수행할 수 있다. 임피던스 정합 회로(예를 들어, 도 3의 임피던스 정합 회로(336))는 또한 증폭기의 출력 임피던스와 필터 또는 안테나의 입력 임피던스 간 임피던스 정합을 수행할 수도 있다.
한 양상에서, 임피던스 정합 회로는 한 세트의 리액티브 소자들 및 한 세트의 스위치들로 구현될 수 있으며 다수의 구성들을 지원할 수 있다. 이러한 임피던스 정합 회로는 재구성 가능한 임피던스 정합 회로로 지칭될 수도 있다. 한 세트의 리액티브 소자들과 한 세트의 스위치들은 특정 토폴로지로 접속될 수 있으며, 이는 각각의 리액티브 소자 및 각각의 스위치가 어떻게 접속되는지를 나타낼 수 있다. 스위치들의 서로 다른 설정들로 다수의 구성들이 지원될 수 있다. 서로 다른 구성들은 서로 다른 임피던스 튜닝 곡선들과 연관될 수 있다. 각각의 임피던스 튜닝 곡선은 연관된 구성에 대해 임피던스 정합 회로에 의해 달성될 수 있는 임피던스 값들의 범위에 대응할 수 있다. 다수의 구성들은 임피던스 정합 회로가 부하 회로, 예를 들어 안테나에 대해 더 양호한 임피던스 정합을 제공하는 것을 가능하게 할 수 있다. 재구성 가능한 임피던스 정합 회로는 더 넓은 범위의 임피던스 값들에 걸쳐 튜닝하는 것을 가능하게 할 수 있고, 더 넓은 범위의 주파수들에 걸쳐 부하 회로에 대해 더 양호한 임피던스 정합을 제공하는 것을 가능하게 할 수 있다.
예시적인 설계에서, 재구성 가능한 임피던스 정합 회로는 적어도 하나의 가변 리액티브 소자를 포함할 수 있는데, 각각의 가변 리액티브 소자는 변경될 수 있는 임피던스를 갖는다. 가변 리액티브 소자(들)는 재구성 가능한 임피던스 정합 회로의 임피던스가 더 양호한 임피던스 정합을 제공하도록 튜닝될 수 있게 할 수 있으며, 이는 성능을 개선할 수 있다.
예시적인 설계에서, 재구성 가능한 임피던스 정합 회로는 적어도 하나의 재구성 가능한 리액티브 소자를 포함할 수 있는데, 각각의 재구성 가능한 리액티브 소자는 적어도 하나의 스위치를 통해 직렬 소자 또는 분로 소자로서 접속될 수 있다. 예를 들어, 재구성 가능한 인덕터는 한 구성에서는 직렬 인덕터로서 그리고 다른 구성에서는 분로 인덕터로서 접속될 수 있다. 재구성 가능한 리액티브 소자(들)는 재구성 가능한 임피던스 정합 회로의 임피던스가 더 넓은 범위의 임피던스 값들에 걸쳐 튜닝될 수 있게 할 수 있으며, 이는 더 양호한 임피던스 정합을 제공할 수 있다.
도 4는 도 1, 도 2 그리고 도 3의 임피던스 정합 회로들 중 임의의 임피던스 정합 회로에 사용될 수 있는 재구성 가능한 임피던스 정합 회로(410)의 예시적인 설계의 개략도를 보여준다. 임피던스 정합 회로(410) 내에서, 임피던스 정합 회로(410)의 입력과 노드 X 사이에 가변 커패시터(버랙터(varactor))(422)(C1)가 연결된다. 노드 X와 임피던스 정합 회로(410)의 출력 사이에 버랙터(424)(C2)가 연결된다. 노드 X와 회로 접지 사이에 버랙터(426)(C3)가 연결된다. 임피던스 정합 회로(410)의 입력과 노드 X 사이에 스위치(432)(SW1)가 연결된다. 노드 X와 임피던스 정합 회로(410)의 출력 사이에 스위치(434)(SW2)가 연결된다. 노드 X와 스위치(452)(SW3)의 입력 사이에 인덕터(442)(L1)가 연결된다. 스위치(452)는 임피던스 정합 회로(410)의 입력에 연결되는 제 1 출력('1'), 회로 접지에 연결되는 제 2 출력('2') 및 아무런 회로 소자에도 연결되지 않는 플로팅하는 제 3 출력('3')을 갖는다. 노드 X와 스위치(454)(SW4)의 입력 사이에 인덕터(444)(L2)가 연결된다. 스위치(454)는 임피던스 정합 회로(410)의 출력에 연결되는 제 1 출력('1'), 회로 접지에 연결되는 제 2 출력('2') 및 플로팅하는 제 3 출력('3')을 갖는다. 스위치(452)는 (ⅰ) 인덕터(L1)와 임피던스 정합 회로(410)의 입력 사이에 연결되는 제 1 스위치 및 (ⅱ) 인덕터(L1)와 회로 접지 사이에 연결되는 제 2 스위치로 구현될 수 있다. 스위치(454)는 또한 스위치(452)와 유사한 방식으로 한 쌍의 스위치들로 구현될 수 있다.
스위치들(SW1, SW2)은 각각 열리거나 닫힐 수 있다(즉, 2개의 가능한 상태들 중 하나가 될 수 있다). 스위치들(SW3, SW4)은 각각 입력을 제 1, 제 2 또는 제 3 출력에 접속하도록 제어될 수 있다(즉, 3개의 가능한 상태들 중 하나가 될 수 있다). 버랙터들(C1, C2, C3)은 각각, 최소 커패시턴스 값으로 설정되어 높은 임피던스를 얻고 본질적으로는 열림을 제공할 수 있다. 버랙터들(C1, C2, C3)은 동일한 또는 서로 다른 최소 커패시턴스 값들을 가질 수 있다. 인덕터들(442, 444)은 각각, 뒤에 설명되는 바와 같이 직렬 소자 또는 분로 소자로서 연결될 수 있다.
임피던스 정합 회로(410)는 다수의 구성들을 지원하며, 이들 중 일부는 아래 설명된다. 각각의 구성은 스위치들(SW1, SW2, SW3, SW4)에 대한 한 세트의 상태들/설정들과 연관된다. 각각의 구성은 또한 버랙터들(C1, C2 및/또는 C3)에 대한 특정 값들과 연관될 수도 있다.
도 5a 내지 도 5f는 도 4의 임피던스 정합 회로(410)의 6개의 구성들을 보여준다. 각각의 구성은 해당 구성을 설명하는 도면에 도시된 스위치 설정들 및 버랙터 설정들로 얻어질 수 있다. 각각의 구성에 대해, 주 전기적 경로들은 굵은 점선들로 도시된다.
도 5a는 통과(through) 구성의 임피던스 정합 회로(410)를 보여준다. 이 구성에서, 입력 신호는 스위치들(SW1, SW2)을 통해 임피던스 정합 회로(410)의 출력으로 전달된다.
도 5b는 직렬 L1을 가진 직렬 구성의 임피던스 정합 회로(410)를 보여준다. 이 구성에서, 입력 신호는 스위치(SW3), 인덕터(L1) 및 스위치(SW2)를 통해 임피던스 정합 회로(410)의 출력으로 전달된다.
도 5c는 분로 L1을 갖는 분로 구성의 임피던스 정합 회로(410)를 보여준다. 이 구성에서, 입력 신호는 스위치(SW1)를 통과해 (스위치(SW3)를 통해 회로 접지에 연결된) 인덕터(L1)에 인가되고, 스위치(SW2)를 통해 임피던스 정합 회로(410)의 출력으로 전달된다.
도 5d는 직렬 L1 및 분로 C3을 갖는 "L" 구성의 임피던스 정합 회로(410)를 보여준다. 이 구성에서, 입력 신호는 스위치(SW3) 및 인덕터(L1)를 통과해 버랙터(C3)에 인가되고, 스위치(SW2)를 통해 임피던스 정합 회로(410)의 출력으로 전달된다.
도 5e는 분로 L2 및 직렬 C2를 갖는 "R" 구성의 임피던스 정합 회로(410)를 보여준다. 이 구성에서, 입력 신호는 스위치(SW1)를 통과해 (스위치(SW4)를 통해 회로 접지에 연결된) 인덕터(L2)에 인가되고, 버랙터(C2)를 통해 임피던스 정합 회로(410)의 출력으로 전달된다.
도 5f는 직렬 L1, 분로 C3 및 직렬 L2를 갖는 "T" 구성의 임피던스 정합 회로(410)를 보여준다. 이 구성에서, 입력 신호는 스위치(SW3) 및 인덕터(L1)를 통과해 버랙터(C3)에 인가되고, 인덕터(L2) 및 스위치(SW4)를 통해 임피던스 정합 회로(410)의 출력으로 전달된다.
일반적으로, 임피던스 정합 회로는 임의의 수의 리액티브 소자들 및 임의의 수의 스위치들을 포함할 수 있으며, 이들은 임의의 방식으로 연결될 수 있다. 리액티브 소자는 인덕터 또는 커패시터일 수 있다. 임피던스 정합 회로는 임의의 수의 구성들을 지원할 수 있으며, 이는 다음의 구성들 중 하나 또는 그보다 많은 구성을 포함할 수 있다:
Figure pct00001
어떠한 L이나 C도 없는 통과 구성,
Figure pct00002
직렬 L 및/또는 직렬 C를 갖는 직렬 구성,
Figure pct00003
분로 L 및/또는 분로 C를 갖는 분로 구성,
Figure pct00004
(ⅰ) 직렬 C와 분로 L, (ⅱ) 직렬 L과 분로 C, (ⅲ) 직렬 C와 분로 C, 또는 (ⅳ) 직렬 L과 분로 L을 갖는 "L" 구성,
Figure pct00005
(ⅰ) 분로 C와 직렬 L, (ⅱ) 분로 L과 직렬 C, (ⅲ) 분로 C와 직렬 C, 또는 (ⅳ) 분로 L과 직렬 L을 갖는 "R" 구성,
Figure pct00006
(ⅰ) 분로 C, 직렬 L 그리고 분로 C 또는 (ⅱ) 분로 L, 직렬 C 그리고 분로 L을 갖는 "Pi" 구성,
Figure pct00007
(ⅰ) 직렬 C, 분로 L 그리고 직렬 C 또는 (ⅱ) 직렬 L, 분로 C 그리고 직렬 L을 갖는 "T" 구성, 및
Figure pct00008
다른 구성들.
임피던스 정합 회로는 또한 다른 구성들을 지원할 수도 있다.
임피던스 정합 회로는 다양한 방식들로 부하 회로(예를 들어, 안테나)의 임피던스 정합에 사용될 수 있다. 부하 회로는 서로 다른 주파수들에서 서로 다른 임피던스 값들을 가질 수 있다. 임피던스 정합 회로는 선택된 동작 주파수에서 부하 회로의 임피던스와 정합해야 한다.
한 양상에서, 임피던스 정합 회로는 설계 단계, 제조, 및/또는 측정들을 기초로 한 필드 동작, 컴퓨터 시뮬레이션 등의 도중에 사전 특성화(pre-characterize)될 수도 있다. 임피던스 정합 회로의 복수의 설정들(또는 회로 설정들)에 대해 임피던스 정합 회로의 성능이 사전 특성화될 수 있다. 각각의 회로 설정은 (ⅰ) 임피던스 정합 회로의 특정 구성, (ⅱ) 임피던스 정합 회로에서 스위치들의 특정 설정들, (ⅲ) 임피던스 정합 회로의 가변 리액티브 소자들에 대한 특정 제어 설정들, 및 (ⅳ) 성능 특성과 연관될 수 있다. 복수의 회로 설정들은 임피던스 정합 회로의 서로 다른 구성들 및/또는 임피던스 정합 회로 내 가변 리액티브 소자들의 서로 다른 값들에 대응할 수 있다. 서로 다른 회로 설정들에 대한 성능 특성들이 룩업 테이블(LUT)에 저장되어 임피던스 정합 회로를 튜닝하는데 사용될 수 있다.
도 6은 한 예시적인 설계에 따른 저주파 대역에 대한 임피던스 정합 회로의 8개의 서로 다른 회로 설정들에 대한 안테나 효율의 도표들을 보여준다. 도 6에서, 수평 축은 ㎒ 단위로 주파수를 나타내고, 수직 축은 데시벨(㏈) 단위로 안테나 효율을 나타낸다. LUT1 내지 LUT8로 나타낸 8개의 서로 다른 회로 설정들에 대한 안테나 효율 대 주파수가 각각 도표들(612-626)로 도시된다. 도 6에 도시된 바와 같이, 각각의 회로 설정은 특정 주파수에서 피크 안테나 효율을 갖고 피크 안테나 효율을 커버하는 주파수들의 범위에 대해 양호한 성능을 제공할 수 있다. 8개의 회로 설정들은, 가능한 한 균등하게 간격을 둘 수 있는 서로 다른 주파수들에서 이러한 회로 설정들에 대한 피크 안테나 효율이 발생하도록 선택될 수 있다. 대안으로, 8개의 회로 설정들은, 통신에 사용될 수 있는 서로 다른 주파수 대역들 또는 채널들에서 이러한 회로 설정들에 대한 피크 안테나 효율이 발생하도록 선택될 수 있다. 어떤 경우든, 무선 디바이스의 동작 주파수를 기초로 사용할 하나의 회로 설정이 선택될 수 있다. 예를 들어, 800㎒에서의 동작시 LUT3 설정이 선택될 수 있고, 900㎒에서의 동작시 LUT5 설정이 선택될 수 있는 식이다. 임피던스 정합 회로의 하나 또는 그보다 많은 가변 리액티브 소자들을 조정함으로써, 선택된 LUT 설정에 대한 주파수 응답이 달라질 수 있다.
도 6은 저주파 대역에 대해 임피던스 정합 회로의 서로 다른 회로 설정들에 대한 한 세트의 주파수 응답들을 보여준다. 예를 들어, 1㎓를 넘는 고주파 대역에 대해 임피던스 정합 회로의 서로 다른 회로 설정들에 대한 한 세트의 주파수 응답들이 또한 얻어질 수도 있다.
일반적으로, 예를 들어, 설계 단계, 제조, 필드 동작 등의 도중 임의의 수의 회로 설정들에 대해 임피던스 정합 회로의 성능이 사전 특성화될 수 있다. 예를 들어, 평가를 위한 시점에 임피던스 정합 회로의 하나의 구성이 선택될 수 있다. 각각의 선택된 구성에 대해, 전달 전력, 반사 손실, 및/또는 PA 전류와 같은 하나 또는 그보다 많은 파라미터들이, 가능하면 임피던스 정합 회로의 가변 리액티브 소자(들)의 서로 다른 값들에 대해 측정될 수 있다. 서로 다른 주파수들에서 피크/최상의 성능을 갖는 한 세트의 회로 설정들이 선택되어 저장될 수 있다. 각각의 선택된 회로 설정은 특정 범위의 주파수들에 대해 양호한 송신 및/또는 수신 성능을 제공할 수 있다.
선택된 세트의 회로 설정들은 최저 주파수에서 최상의 성능을 갖는 회로 설정에서부터 최고 주파수에서 최상의 성능을 갖는 회로 설정까지, 주파수에 대한 단조(monotonic) 순서로 정렬될 수 있다. 서로 다른 회로 설정들을 사전 특성화하고 이들을 단조 순서로 정렬함으로써, 최상의 회로 설정에 대한 탐색이 보다 쉽고 정확히 수행될 수 있다. 예를 들어, 무선 디바이스의 동작 주파수에 대응하는 회로 설정이 사용을 위해 선택될 수 있다. 다른 예로서, 최상의 회로 설정에 대한 탐색이 수행될 수 있으며, (예를 들어, 증가하는 주파수에서) 한번에 하나의 회로 설정이 선택되고 평가되어 어느 회로 설정이 최상인지를 결정할 수 있다. 두 예들 모두에서, 임피던스 정합 회로의 서로 다른 회로 설정들을 미리 특성화함으로써 임피던스 정합 회로의 튜닝이 개선될 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 다수의 회로 설정들 및 동일한 부하 회로에 대해 임피던스 정합 회로의 성능이 사전 특성화될 수 있다. 임피던스 정합 회로의 성능은 또한 다수의 회로 설정들 및 임피던스 정합 회로의 입력 및/또는 출력에 연결된 서로 다른 부하 회로들에 대해 사전 특성화될 수도 있다. 예를 들어, 임피던스 정합 회로는 서로 다른 모드들, 예를 들어 LTE, cdma2000, WCDMA, GSM 등에서 서로 다른 TX 필터들 및/또는 서로 다른 RX 필터들에 연결될 수 있다.
도 7은 임피던스 정합 회로에 대한 룩업 테이블(LUT)(700)의 예시적인 설계를 보여준다. 이 예시적인 설계에서, K개의 서로 다른 주파수들에서 피크/최상의 성능을 갖는 임피던스 정합 회로의 K개의 회로 설정들이 선택될 수 있으며, 여기서 K는 임의의 정수 값일 수 있다. 룩업 테이블(700)은 (ⅰ) 회로 설정이 적용될 수 있는 주파수 또는 주파수들의 범위, (ⅱ) 임피던스 정합 회로에서 스위치들의 특정 설정들, (ⅲ) 임피던스 정합 회로의 가변 리액티브 소자들에 대한 특정 제어 설정들, (ⅳ) 회로 설정이 적용될 수 있는 주파수 대역 및/또는 모드(예를 들어, LTE, cdma2000, WCDMA, GSM 등)와 같은 각각의 회로 설정에 대한 적절한 정보를 저장할 수 있다. 룩업 테이블(700)은 비휘발성 메모리(예를 들어, 도 1의 메모리(112))에 저장될 수 있다.
룩업 테이블(700)을 사용하여, 무선 디바이스의 동작 주파수를 기초로 적당한 회로 설정을 선택함으로써 임피던스 정합이 수행될 수 있다. 선택된 회로 설정에 대한 스위치 설정들 및 제어 설정들이 룩업 테이블(700)로부터 리트리브될 수 있다. 리트리브된 스위치 설정들은 스위치들에 적용될 수 있고, 리트리브된 제어 설정들은 임피던스 정합 회로 내의 가변 리액티브 소자들에 적용될 수 있다.
임피던스 정합 회로는 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 무선 디바이스 상의 안테나의 임피던스를 타깃 임피던스에 정합시키는데 사용될 수 있다. 안테나의 임피던스는 안테나 설계마다 크게 달라질 수 있다. 더욱이, 안테나 임피던스는 주파수에 따라 크게 달라질 수 있다. 무선 디바이스(예를 들어, 셀룰러폰이나 스마트폰)는 일반적으로 사용자의 손에 들려있으며 사용자의 귀와 머리 바로 옆에 배치될 수 있다. 안테나 임피던스는 무선 디바이스에 대한 인체(예를 들어, 손, 귀 등)의 근접성으로 인해 변화할 수도 있다.
도 8a는 무선 디바이스의 안테나에 연결된 임피던스 정합 회로의 반사 손실(S11)을 서로 다른 시나리오들에 관해 보여준다. 도 8a에서, 수평 축은 ㎒ 단위로 주파수를 나타내고, 수직 축은 데시벨(㏈) 단위로 반사 손실을 나타낸다. 임피던스 정합 회로는 서로 다른 주파수들에서의 피크 성능과 연관될 수 있는 복수의 회로 설정들(예를 들어, 도 6에 도시된 8개의 회로 설정들)을 가질 수 있다. 무선 디바이스가 사용자의 손에 들려있지 않은 경우에, 임피던스 정합 회로는 도표(812)로 도시된 자유 공간에서 반사 손실을 가질 수 있다. 무선 디바이스가 사용자의 손에 들려있는 경우에 임피던스 정합 회로는 도표(814)로 도시된 반사 손실을 가질 수 있다. 인체 효과들은 안테나의 공진 주파수를 감쇠 및 편이할 수 있으며, 이는 임피던스 정합 회로의 반사 손실에 대응하는 주파수 편이를 일으킬 수 있다. 도표(812)는 도 6의 LUT2 설정으로 얻어질 수 있다. 더 높은 주파수에서 피크 성능을 갖는 LUT3 설정이 선택될 수도 있다. 무선 디바이스가 사용자의 손에 들려있는 경우에 임피던스 정합 회로는 LUT3 설정에 의해 도표(816)로 도시된 반사 손실을 가질 수 있다. 따라서 임피던스 정합 회로에 대해 다른 회로 설정을 선택함으로써 인체 효과로 인한 주파수의 편이가 보상될 수 있다.
도 8b는 무선 디바이스의 안테나에 연결된 임피던스 정합 회로에 대한 안테나 효율을 서로 다른 시나리오들에 관해 보여준다. 도표(822)는 자유 공간에서 LUT2 설정에 대한 안테나 효율을 보여주고, 도표(824)는 자유 공간에서 LUT3 설정에 대한 안테나 효율을 보여준다. 도표(832)는 무선 디바이스가 사용자의 손에 들려있는 경우의 LUT2 설정에 대한 안테나 효율을 보여준다. 도표(834)는 무선 디바이스가 사용자의 손에 들려있는 경우의 LUT3 설정에 대한 안테나 효율을 보여준다. 도 8b에 도시된 바와 같이, 자유 공간에서는 750㎒에서 LUT2 설정이 최상의 안테나 효율을 갖지만, 무선 디바이스가 사용자의 손에 들려있는 경우에는 750㎒에서 LUT3 설정이 LUT2 설정보다 더 양호한 안테나 효율을 갖는다. 무선 디바이스가 사용자의 손에 들려있는 경우에 LUT3 설정으로 전환하는 것은 안테나 효율을 개선한다.
임피던스 정합 회로의 주어진 회로 설정에 대한 주파수 응답은 인체, 예를 들어 손, 귀 등에 아주 근접하게 배치될 때, 일반적으로 더 낮은 주파수로 편이한다. 이러한 주파수 편이는 예를 들어, 도 8b에 도시된 바와 같이, 자유 공간에서 더 높은 주파수에서 피크 성능을 갖는 다른 회로 설정을 선택함으로써 보상될 수 있다. 임피던스 정합 회로에 대한 복수의 회로 설정들은 예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이 최저 주파수에서부터 최고 주파수까지, 이들의 피크 성능 주파수들을 기초로 정렬될 수 있다. 이 경우, 주파수 응답이 편이했다고 검출될 때마다 평가를 위해 다음 회로 설정이 선택될 수 있다. 복수의 회로 설정들의 정렬은 이와 같이 임피던스 정합 회로의 튜닝을 단순화할 수 있다.
다른 양상에서, 무선 디바이스의 임피던스 정합 회로는 전달 전력, 반사 손실, PA 전류, 안테나/부하 임피던스 등과 같은 하나 또는 그보다 많은 파라미터들에 대한 측정들을 기초로 튜닝될 수 있다. 측정들은 무선 디바이스의 정상/필드 동작 도중 적응적 튜닝 회로에 의해 이루어질 수 있다. 측정들은 무선 디바이스에 대해 양호한 성능이 달성될 수 있도록 임피던스 정합 회로를 튜닝하는데 사용될 수 있다.
도 9는 도 1의 센서(172) 및 계산 유닛(174)의 예시적인 설계의 블록도를 보여준다. 센서(172) 내에서, 프로그램 가능 감쇠기(912)는 임피던스 정합 회로(150)의 입력에서 V1 신호를 수신하여 제 1 입력 신호를 제공한다. 프로그램 가능 감쇠기(914)는 임피던스 정합 회로(150)의 출력에서 V2 신호를 수신하여 제 2 입력 신호를 제공한다. 프로그램 가능 감쇠기들(912, 914)은 센서(172) 내의 회로들에 제공되는 입력 신호들의 동적 범위를 줄이도록 출력 전력 레벨에 따라 가변적인 양들의 감쇠를 제공할 수 있다. 버퍼(Buf)(916)는 제 1 입력 신호를 수신하여 버퍼링하고 V1 신호의 스케일링된 버전일 수 있는 제 1 감지 신호(VS1)를 제공한다. 위상 편이기(920)는 VS1 신호를 수신하고 이를 관심 주파수에서 90° 편이하여 위상 편이된 신호를 제공한다. 고정 이득 증폭기(918)는 반전 입력에서 제 1 입력 신호를 그리고 비-반전 입력에서 제 2 입력 신호를 수신하여 제 2 감지 신호(VS2)를 제공한다. VS2 신호는 임피던스 정합 회로(150)에 걸친 전압 강하를 나타낼 수 있다. 곱셈기(922)는 위상 편이기(920)로부터의 위상 편이된 신호를 증폭기(918)로부터의 VS2 신호와 곱하여 곱셈기 출력 신호를 제공한다. 저역 통과 필터(924)는 곱셈기 출력 신호를 수신하여 고주파 성분들을 필터링하고, 센서 출력(YOUT)을 제공한다.
계산 유닛(170) 내에서, 유닛(930)은 센서 출력을 수신하고 이를 임피던스 정합 회로(150)의 직렬 임피던스(ZS)의 크기로 나누어 전달 전력(POUT)을 제공하는데, 이는 다음과 같이 표현될 수 있으며:
Figure pct00009
식(1)
여기서 VAMP _ PK는 VS1 신호의 피크 전압이고,
ILOAD _ PK는 부하 회로(154)에 전달되는 피크 전류이며,
φ는 임피던스 정합 회로(150)와 부하 회로(154) 간의 오정합에 좌우되는 위상이며 양호한 정합에 따라 0도에 가까울 수 있다.
도 9에 도시된 예시적인 설계에서, V1 신호는 위상 편이되어 VS2 신호와 곱해진다. 다음에, 식(1)의 POUT 전력은 임피던스 정합 회로(150) 및 부하 회로(154)에 전달되는 전력일 수 있다. 부하 회로(154)는 안테나(152)를 모델링할 수 있다. 임피던스 정합 회로(150)가 적은 손실을 가질 수 있기 때문에, POUT 전력의 대부분은 부하 회로(154)에 전달될 수 있다.
도 9에 도시되지 않은 다른 예시적인 설계에서, V2 신호는 위상 편이되어 VS1 신호와 곱해질 수 있다. 다음에, 출력 전력은 부하 회로(154)에 전달되는 전력일 수 있다. 따라서 계산 유닛(174)으로부터 출력 전력은 신호가 탭핑(tap)되어 위상 편이기(920)에 제공되는 시점에 전달되는 전력을 나타낼 수 있다.
직렬 임피던스(ZS)는 임피던스 정합 회로(150)의 입력과 출력 사이의 임피던스이다. 직렬 임피던스의 크기 |ZS|는 다양한 방식들로 결정될 수 있다. 하나의 설계에서, |ZS|는 컴퓨터 시뮬레이션, 실험에 의거한 측정, 또는 다른 수단을 통해 결정될 수 있다. 다른 설계에서, |ZS|는 미리 교정될 수도 있다. 예를 들어, 알려진 출력 전력에 대해 센서 출력이 측정될 수 있고, 알려진 출력 전력 및 측정된 센서 출력을 기초로 |ZS|가 결정될 수 있다. |ZS|는 또한 다른 방식들로 결정될 수도 있다.
부하 회로(154)에서의 부하 전압(VL) 및 부하 회로(154)에 제공되는 부하 전류(IL)를 기초로 부하 회로(154)의 부하 임피던스(ZL)가 결정될 수 있다. 부하 전압은 V2 신호를 측정함으로써 결정될 수 있다. 부하 전류는 직렬 임피던스에 걸친 전압 강하를 측정하고 이 전압 강하를 직렬 임피던스로 나눔으로써 결정될 수 있다. 부하 회로(154)가 안테나에 대응한다면, 부하 임피던스는 안테나 임피던스에 대응할 것이다. 부하 임피던스는 다양한 파라미터들을 계산하는데 사용될 수 있다.
부하 임피던스를 기초로 반사 계수(ρ)가 다음과 같이 계산될 수 있으며:
Figure pct00010
식(2)
여기서 ZO는 특성 임피던스이고 50옴 또는 다른 어떤 값일 수 있다.
㏈ 단위의 반사 손실은 다음과 같이 표현될 수 있다:
반사 손실(㏈) = 10*log10(ρ2) 식(3)
㏈ 단위의 오정합 손실은 다음과 같이 표현될 수 있다:
오정합 손실(㏈) = -10*log10(1-ρ2) 식(4)
입사 전력, 전달 전력 및 반사 전력은 다음과 같이 표현될 수 있으며:
Figure pct00011
식(5)
여기서 Pdelivered는 부하 회로(154)에 전달되는(또는 안테나에 의해 방사되는) 전력이고,
Pincident는 임피던스 정합 회로(150)에 제공되는 전력이며,
Preflected는 부하 회로(154)에서의 오정합으로 인한 반사 전력이다.
전달 전력은 또한
Figure pct00012
로 표현될 수도 있다. 반사 전력은 또한
Figure pct00013
로 표현될 수도 있다.
반사 손실과 오정합 손실은 입사 전력 및 반사 전력을 기초로 다음과 같이 표현될 수 있다:
반사 손실(㏈) =
Figure pct00014
식(6)
오정합 손실(㏈) =
Figure pct00015
식(7)
도 9는 임피던스 정합 회로(150)를 통해 전달 전력 및/또는 다른 파라미터들을 측정할 수 있는 센서(172) 및 계산 유닛(174)의 예시적인 설계를 보여준다. 전달 전력 및/또는 다른 파라미터들은 또한 다른 방식들로 측정될 수도 있다. 센서(172)로부터의 전압 측정들을 기초로 안테나/부하 임피던스가 결정될 수 있다.
일반적으로, 임피던스 정합 회로의 M개의 서로 다른 지점들에서의 M개의 측정들이 M개의 변수들 또는 미지수를 푸는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 3개의 전압 측정들(V1, V2, V3)이 안테나 임피던스, 전달 전력 및 입사 전력을 결정하는데 사용될 수 있다. 측정들을 통해 얻어진 파라미터들로부터 반사 손실, 오정합 손실, 반사 전력 등과 같은 다른 파라미터들이 계산될 수 있다.
PA 전류는 다양한 방식들로 측정될 수 있다. 예시적인 설계에서는, PA 전류가 직접 측정될 수 있다. 예를 들어, 전력 증폭기에 대한 바이어스 전류가 트랜지스터를 통해 제공될 수 있다. 이 트랜지스터를 포함하는 전류 미러가, 측정될 수 있는 바이어스 전류의 스케일링된 버전을 얻는데 사용될 수 있다. 다른 예시적인 설계에서, PA 전류는 간접적으로 측정될 수도 있다. 예를 들어, 전력 증폭기의 이득 트랜지스터에 대한 바이어스 전압과 전력 증폭기에 대한 바이어스 전류 간의 관계가 특성화되어 저장될 수 있다. 이득 트랜지스터에 바이어스 전압이 인가될 수 있고, 인가된 바이어스 전압을 기초로 전력 증폭기에 대한 바이어스 전류가 결정될 수 있다.
일반적으로, 측정들을 기초로 임의의 수의 파라미터들 및 임의의 파라미터가 결정될 수 있다. 예시적인 설계에서, 설계 단계, 제조, 및/또는 필드 동작 도중 측정들이 이루어져 룩업 테이블(700)을 만드는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 설계 단계, 제조, 및/또는 필드 동작 도중 임피던스 정합 회로의 서로 다른 가능한 회로 설정들에 대한 측정들이 이루어져 반사 손실, 오정합 손실, 전달 전력 등을 계산하는데 사용될 수 있다. 다음에, 룩업 테이블(700)은 임피던스 정합 회로의 서로 다른 회로 설정들에 대해 얻어진 파라미터 값들을 기초로 만들어질 수 있다. 예시적인 설계에서, 필드 동작 도중 측정들이 이루어져 양호한 성능을 제공하도록 임피던스 정합 회로를 조정하는데 사용될 수 있다.
도 10은 측정들을 기초로 무선 디바이스에서 임피던스 정합 회로를 튜닝하기 위한 프로세스(1000)의 예시적인 설계를 보여준다. 프로세스(1000)는 초기화 단계(1010) 및 동작 단계(1020)를 포함한다. 초기화 단계(1010)는 예를 들어, 통신 세션의 시작시 한 번 수행될 수 있다. 동작 단계(1020)는 통신 세션 동안 한 번 또는 그보다 여러 번 수행될 수 있다.
초기화 단계(1010)에서, 자유 공간에 대한 무선 디바이스의 동작 주파수를 기초로 임피던스 정합 회로에 대한 회로 설정 X가 선택될 수 있다(블록(1012)). 예를 들어, 동작 주파수가 750㎒라면, 도 6의 LUT2 설정이 선택될 수 있다. 선택된 회로 설정 X는 LUT 설정 X 또는 LUT X로 표시될 수 있으며, 여기서 X는 선택된 회로 설정의 인덱스이다. 임피던스 정합 회로는 LUT 설정 X로 구성 또는 설정될 수 있다(역시 블록(1012)). LUT 설정 X에 대해 전달 전력(P1), 반사 손실(S1), PA 전류(I1) 및/또는 다른 파라미터들이 측정되어 무선 디바이스 상에 저장될 수 있다(블록(1014)). LUT 조정 방향(또는 LUT 방향)이 "중립"으로 설정될 수 있다(블록(1016)). LUT 방향은 처음에 "중립"으로 설정되어, 임피던스 정합 회로에 대해 다음으로 더 상위의 또는 다음으로 더 하위의 회로 설정이 선택되게 할 수 있다.
동작 단계(1020)에서, 현재 LUT 설정 X에 대해 전달 전력(P2), 반사 손실(S2), PA 전류(I2) 및/또는 다른 파라미터들이 측정될 수 있다(블록(1022)). 그 다음, 전달 전력의 가장 최근 측정이 타깃 범위 내에 있는지 여부의 결정이 이루어진다(블록(1024)). 응답이 "Yes"라면, LUT 조정 방향이 "중립"으로 설정될 수 있다(블록(1026)). 그렇지 않으면, 전달 전력, 반사 손실, PA 전류 및/또는 다른 파라미터들의 가장 최근 측정들과 저장된 측정들 간의 비교가 이루어질 수 있다(블록(1028)). 가장 최근 측정들이 저장된 측정들보다 양호하다면(예를 들어, P2 ≥ P1 그리고/또는 S2 ≤ S1이라면), 현재 LUT 방향이 "중립"으로 설정되는지 아니면 "증가"로 설정되는지의 결정이 이루어질 수 있다(블록(1030)). 블록(1030)에 대해 응답이 "Yes"라면, 다음으로 더 상위의 회로 설정 X+1이 선택될 수 있고, 임피던스 정합 회로가 새로운 LUT 설정 X+1로 설정될 수 있으며, LUT 방향은 "증가"로 설정될 수 있다(블록(1032)). 그렇지 않고, 블록(1030)에 대해 응답이 "No"라면, 다음으로 더 하위의 회로 설정 X-1이 선택될 수 있고, 임피던스 정합 회로가 새로운 LUT 설정 X-1로 설정될 수 있으며, LUT 방향은 "감소"로 설정될 수 있다(블록(1034)).
가장 최근 측정들이 저장된 측정들보다 더 양호하지 않다면(블록(1028)에 대해 "No"), 현재 LUT 방향이 "중립"으로 설정되는지 아니면 "증가"로 설정되는지의 결정이 이루어질 수 있다(블록(1036)). 블록(1036)에 대해 응답이 "Yes"라면, 다음으로 더 하위의 회로 설정 X-1이 선택될 수 있고, 임피던스 정합 회로가 새로운 LUT 설정 X-1로 설정될 수 있으며, LUT 방향은 "감소"로 설정될 수 있다(블록(1038)). 그렇지 않고, 블록(1036)에 대해 응답이 "No"라면, 다음으로 더 상위의 회로 설정 X+1이 선택될 수 있고, 임피던스 정합 회로가 새로운 LUT 설정 X+1로 설정될 수 있으며, LUT 방향은 "증가"로 설정될 수 있다(블록(1040)). 블록(1032, 1034, 1038 또는 1040) 다음에, 가장 최근 측정들이 다음 튜닝 사이클에서의 사용을 위해 무선 디바이스 상에 저장될 수 있다(블록(1042)).
프로세스(1000)의 동작은 2개의 시나리오들로 예시될 수 있다. 첫 번째 예에서는, 무선 디바이스가 자유 공간에 있을 때 초기화 단계(1010)가 수행될 수 있고, 무선 디바이스가 인체에 아주 가까이 있을 때 동작 단계(1020)가 수행될 수 있다. 이 예에서, P2는 P1보다 더 적을 듯하고, S2는 S1보다 더 클 듯하다. (ⅰ) 인체에 대한 상당한 근접성으로 인한 더 낮은 주파수로의 편이를 보상하기 위해 회로 설정을 증가시키고 (ⅱ) LUT 방향을 "증가"로 설정하여 가능하면 다음으로 더 상위의 회로 설정을 선택하도록, 블록(1040)이 수행될 수 있다. 두 번째 예에서는, 무선 디바이스가 인체에 아주 가까이 있을 때 초기화 단계(1010)가 수행될 수 있고, 무선 디바이스가 자유 공간에 있을 때 동작 단계(1020)가 수행될 수 있다. 이 예에서, P2는 P1보다 더 클 듯하고, S2는 S1보다 더 적을 듯하다. (ⅰ) 회로 설정을 감소시키고 (ⅱ) LUT 방향을 "감소"로 설정하여 가능하면 다음으로 더 하위의 회로 설정을 선택하도록, 블록(1034)이 수행될 수 있다.
최상의 성능, 예를 들어 최상의 전달 전력 또는 반사 손실 또는 PA 전류를 제공할 수 있는 회로 설정을 반복적으로 탐색하기 위해 블록들(1022~1042)이 주기적으로 수행될 수 있다. 이러한 반복적인 탐색은 (예를 들어, 인체의 상당한 근접성으로 인한) 안테나의 공진 주파수의 편이를 보상할 수 있으며, 이는 송신 및/또는 수신에 대한 성능을 개선할 수 있다.
또 다른 양상에서, 무선 디바이스의 임피던스 정합 회로는 무선 디바이스에 대한 상황 정보를 기초로 튜닝될 수 있다. 상황 정보는 무선 디바이스의 사용자나 그 환경/주변과 관련된 임의의 정보일 수 있다. 상황 정보는 근접성 센서, 가속도계, 적외선 센서, 온도 센서 등과 같은 다양한 센서들을 통해 얻어질 수 있다. 상황 정보는 무선 디바이스에 대해 양호한 성능이 달성될 수 있도록 임피던스 정합 회로를 튜닝하는데 사용될 수 있다.
일반적으로, 임피던스 정합 회로는 측정들, 상황 정보, 무선 디바이스의 선택된 동작 주파수, 무선 디바이스의 선택된 모드 등을 포함할 수 있는 임의의 세트의 입력들을 기초로 튜닝될 수 있다. 이 입력들은 임피던스 정합 회로에 대한 초기 회로 설정을 선택하는데 사용될 수 있다. 이후, 현재 회로 설정에 대해 (예를 들어, 전달 전력, 반사 손실, PA 전류, 안테나/부하 임피던스 등에 대한) 측정들이 (예를 들어, 때때로 또는 주기적으로) 얻어질 수 있다. 측정들은 임피던스 정합 회로에 대한 다른 회로 설정을 선택하는데 사용될 수도 있다. 룩업 테이블에 저장된 한 세트의 사전 특성화된 회로 설정들에 의해, 최상의 성능(예를 들어, 최상의 전달 전력, 반사 손실, PA 전류 등)을 갖는 회로 설정에 대한 반복적인 탐색이 가능해질 수 있다. 이러한 세트의 회로 설정들은 미리 결정된 순서로, 예를 들어 도 6에 도시된 바와 같이, 이들의 피크 성능 주파수들을 기초로 정렬될 수 있다. 이러한 미리 결정된 순서는 예를 들어, 도 10에 도시된 바와 같이, 평가할 다음 회로 설정의 선택을 단순화할 수 있다.
본 명세서에서 설명한 적응적 튜닝 기술들은 다양한 이점들을 제공할 수 있다. 이 기술들은 넓은 범위의 주파수들에 걸쳐 더 양호한 임피던스 정합을 제공할 수 있다. 이 기술들은 단일 주파수 대역 또는 다수의 주파수 대역들에 대한 동작을 지원할 수 있고, 무선 디바이스의 동작 주파수를 확장하는 것이 가능할 수 있다. 이 기술들은 또한, 예를 들어 서로 다른 모드들에 대해 서로 다른 입력 및/또는 출력 부하에 대한 임피던스 정합을 지원할 수도 있다. 이 기술들은 또한 다수의 반송파들을 통한 동시 송신인 반송파 집적(carrier aggregation)을 지원할 수 있다. 각각의 반송파는 특정 대역폭(예를 들어, 20㎒ 또는 그 미만)을 가질 수 있다. 이 기술들은 또한 다중 입력 다중 출력(MIMO: multiple-input-multiple-output) 동작, 수신 다이버시티, 송신 다이버시티 등을 지원할 수 있다.
예시적인 설계에서, 장치(예를 들어, 무선 디바이스, IC, 회로 모듈 등)는 메모리와 제어 유닛을 포함할 수 있다. 메모리(예를 들어, 도 1의 메모리(112))는 임피던스 정합 회로의 복수의 설정들에 대한 정보를 예를 들어, 도 7의 룩업 테이블(700)과 같은 룩업 테이블에 저장할 수 있다. 제어 유닛(예를 들어, 도 1의 제어 유닛(180))은 임피던스 정합 회로의 복수의 설정들 중 하나를, 임피던스 정합 회로에 대한 측정들 및 복수의 설정들에 대한 정보를 기초로 선택할 수 있다.
예시적인 설계에서, 임피던스 정합 회로의 성능이 복수의 설정들 각각에 대해 사전 특성화될 수 있다. 사전 특성화는 설계 단계, 제조, 및/또는 필드 동작 도중 수행될 수 있다. 메모리는 복수의 설정들에 대한 임피던스 정합 회로의 성능을 나타내는 정보를 저장할 수 있다. 복수의 설정들은 예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이, 피크 성능이 획득되는 서로 다른 주파수들과 연관될 수 있다. 복수의 설정들은 피크 성능이 획득되는 주파수들을 기초로 정렬될 수 있다. 예시적인 설계에서, 메모리는 예를 들어, 도 7에 도시된 바와 같이, 각각의 설정에 대해, 설정이 적용될 수 있는 주파수 또는 주파수들의 범위를 나타내는 정보, 임피던스 정합 회로 내의 적어도 하나의 스위치에 대한 적어도 하나의 스위치 설정, 임피던스 정합 회로 내의 적어도 하나의 가변 리액티브 소자에 대한 적어도 하나의 제어 설정, 또는 이들의 결합을 저장할 수 있다.
예시적인 설계에서, 측정들은 전달 전력, 반사 손실, 부하 임피던스, PA 전류, 또는 이들의 결합에 관련될 수 있다. 제어 유닛은 측정들을 기초로 임피던스 정합 회로의 복수의 설정들 중 하나를 선택할 수 있다.
예시적인 설계에서, 제어 유닛은 예를 들어, 도 10의 블록(1012)에 도시된 바와 같이, 무선 디바이스의 동작 주파수를 기초로 임피던스 정합 회로에 대한 초기 설정을 선택할 수 있다. 제어 유닛은 예를 들어, 도 10의 블록(1032, 1034, 1038 또는 1040)으로 도시된 바와 같이, 임피던스 정합 회로에 대한 측정들을 기초로 복수의 설정들에서 다음으로 더 상위의 설정 또는 다음으로 더 하위의 설정을 선택할 수 있다. 다음으로 더 하위의 설정은 초기 설정에 대한 피크 성능의 주파수보다 더 낮은 그리고 이 주파수에 가장 가까운 주파수에서 피크 성능을 갖는 설정일 수 있다. 다음으로 더 상위의 설정은 초기 설정에 대한 피크 성능 주파수보다 더 높은 그리고 이 주파수에 가장 가까운 주파수에서 피크 성능을 갖는 설정일 수 있다. 예를 들어, 초기 설정은 도 6의 LUT2 설정일 수 있고, 다음으로 더 하위의 설정은 LUT1 설정일 수 있으며, 다음으로 더 상위의 설정은 LUT3 설정일 수 있다. 예시적인 설계에서, 제어 유닛은 (ⅰ) 임피던스 정합 회로에 대한 측정들을 주기적으로 수신할 수 있고, (ⅱ) 측정들을 기초로 임피던스 정합 회로에 대해 현재 설정을 유지할지 아니면 새로운 설정을 선택할지를 주기적으로 결정할 수 있다.
예시적인 설계에서, 제어 유닛은 무선 디바이스에 대한 상황 정보에 추가로 기초하여 복수의 설정들 중 하나를 선택할 수 있다. 제어 유닛은 또한 다른 정보를 기초로 설정을 선택할 수도 있다.
다른 예시적인 설계에서, 장치(예를 들어, 무선 디바이스, 회로 모듈 등)는 부하 회로와 임피던스 정합 회로를 포함할 수 있다. 임피던스 정합 회로(예를 들어, 도 1의 임피던스 정합 회로(150))는 복수의 설정들 중 하나를 기초로 부하 회로에 대한 임피던스 정합을 수행할 수 있으며, 복수의 설정들 중 하나는 임피던스 정합 회로에 대한 측정들 및 복수의 설정들에 대한 정보를 기초로 임피던스 정합 회로에 대해 선택될 수 있다. 예시적인 설계에서, 임피던스 정합 회로는 예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이, 복수의 리액티브 소자들과 적어도 하나의 스위치를 포함할 수 있으며, 복수의 구성들을 지원할 수 있다. 복수의 구성들은 직렬 구성, 분로 구성, "L" 구성, "R" 구성, "Pi" 구성, "T" 구성, 또는 이들의 결합을 포함할 수 있다. 임피던스 정합 회로의 복수의 설정들은 임피던스 정합 회로의 복수의 구성들 중 일부 또는 전부와 연관될 수 있다.
예시적인 설계에서, 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 부하 회로는 안테나를 포함할 수 있고, 임피던스 정합 회로는 안테나에 대한 임피던스 정합을 수행할 수 있다. 다른 예시적인 설계에서, 예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, 부하 회로는 전력 증폭기를 포함할 수 있고, 임피던스 정합 회로는 전력 증폭기에 대한 출력 임피던스 정합을 수행할 수 있다. 또 다른 예시적인 설계에서, 부하 회로는 LNA를 포함할 수 있고, 임피던스 정합 회로는 LNA에 대한 입력 임피던스 정합을 수행할 수 있다. 임피던스 정합 회로는 또한 다른 타입들의 부하 회로에 대한 임피던스 정합을 수행할 수도 있다.
도 11은 임피던스 정합을 수행하기 위한 프로세스(1100)의 예시적인 설계를 보여준다. 임피던스 정합 회로의 복수의 설정들에 대한 정보가 예를 들어, 메모리 상의 룩업 테이블에 저장될 수 있다(블록(1112)). 임피던스 정합 회로에 대한 측정들이 획득될 수 있다(블록(1114)). 임피던스 정합 회로의 복수의 설정들 중 하나가 임피던스 정합 회로에 대한 측정들 및 복수의 설정들에 대한 정보를 기초로 선택될 수 있다(블록(1116)).
예시적인 설계에서, 임피던스 정합 회로의 성능이 복수의 설정들 각각에 대해 사전 특성화될 수 있다. 복수의 설정들에 대한 임피던스 정합 회로의 성능을 나타내는 정보가 저장되어, 사용할 설정을 선택하는데 사용될 수 있다.
예시적인 설계에서, 측정들은 전달 전력, 반사 손실, 부하 임피던스, PA 전류, 또는 이들의 결합에 관련될 수 있다. 측정들을 기초로 임피던스 정합 회로의 복수의 설정들 중 하나가 선택될 수 있다.
예시적인 설계에서, 무선 디바이스의 동작 주파수를 기초로 임피던스 정합 회로에 대한 초기 설정이 선택될 수 있다. 이후, 임피던스 정합 회로에 대한 측정들을 기초로 복수의 설정들에서 다음으로 더 상위의 설정 또는 다음으로 더 하위의 설정이 선택될 수 있다. 예시적인 설계에서, 임피던스 정합 회로에 대한 측정들은 주기적으로 획득될 수도 있다. 측정들을 기초로, 임피던스 정합 회로에 대해 현재 설정을 유지할지 아니면 새로운 설정을 선택할 지의 결정이 주기적으로 이루어질 수 있다.
본 명세서에서 설명된 임피던스 정합 회로, 적응적 튜닝 회로 및 적응적 튜닝 기술들은 IC, 아날로그 IC, RFIC, 혼합 신호 IC, ASIC, 인쇄 회로 기판(PCB: printed circuit board), 전자 디바이스 등에 구현될 수 있다. 임피던스 정합 회로 및 적응적 튜닝 회로는 또한 상보성 금속 산화물 반도체(CMOS: complementary metal oxide semiconductor), N-채널 MOS(NMOS: N-channel MOS), P-채널 MOS(PMOS: P-channel MOS), 바이폴러 접합 트랜지스터(BJT: bipolar junction transistor), 바이폴러-CMOS(BiCMOS), 실리콘 게르마늄(SiGe), 갈륨 비소(GaAs), 헤테로 접합 바이폴러 트랜지스터(HBT: heterojunction bipolar transistor)들, 고전자 이동도 트랜지스터(HEMT: high electron mobility transistor)들, 실리콘 온 인슐레이터(SOI: silicon-on-insulator) 등과 같은 다양한 IC 프로세스 기술들로 제조될 수 있다.
본 명세서에서 설명된 임피던스 정합 회로, 적응적 튜닝 회로 및 적응적 튜닝 기술들을 구현하는 장치는 독립형 디바이스일 수도 있고 또는 더 큰 디바이스의 일부일 수도 있다. 디바이스는 (ⅰ) 독립형 IC, (ⅱ) 데이터 및/또는 명령들을 저장하기 위한 메모리 IC들을 포함할 수 있는 하나 또는 그보다 많은 IC들의 세트, (ⅲ) RF 수신기(RFR)나 RF 송신기/수신기(RTR)와 같은 RFIC, (ⅳ) 이동국 모뎀(MSM: mobile station modem)과 같은 ASIC, (ⅴ) 다른 디바이스들 내에 임베드될 수 있는 모듈, (ⅵ) 수신기, 셀룰러폰, 무선 디바이스, 핸드셋 또는 모바일 유닛, (ⅶ) 등등일 수도 있다.
하나 또는 그보다 많은 예시적인 설계들에서, 설명된 기능들은 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어, 또는 이들의 임의의 결합으로 구현될 수 있다. 소프트웨어로 구현된다면, 이 기능들은 컴퓨터 판독 가능 매체 상에 하나 또는 그보다 많은 명령들 또는 코드로서 저장될 수 있거나 이를 통해 전송될 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 한 장소에서 다른 장소로 컴퓨터 프로그램의 전달을 용이하게 하는 임의의 매체를 포함하는 통신 매체와 컴퓨터 저장 매체를 모두 포함한다. 저장 매체는 컴퓨터에 의해 액세스 가능한 임의의 이용 가능한 매체일 수 있다. 한정이 아닌 예시로, 이러한 컴퓨터 판독 가능 매체는 RAM, ROM, EEPROM, CD-ROM이나 다른 광 디스크 저장소, 자기 디스크 저장소 또는 다른 자기 저장 디바이스들, 또는 명령들이나 데이터 구조들의 형태로 원하는 프로그램 코드를 전달 또는 저장하는데 사용될 수 있으며 컴퓨터에 의해 액세스 가능한 임의의 다른 매체를 포함할 수 있다. 또한, 임의의 접속이 컴퓨터 판독 가능 매체로 적절히 지칭된다. 예를 들어, 소프트웨어가 동축 케이블, 광섬유 케이블, 꼬임 쌍선, 디지털 가입자 회선(DSL: digital subscriber line), 또는 적외선, 라디오 및 마이크로파와 같은 무선 기술들을 이용하여 웹사이트, 서버 또는 다른 원격 소스로부터 전송된다면, 동축 케이블, 광섬유 케이블, 꼬임 쌍선, DSL, 또는 적외선, 라디오 및 마이크로파와 같은 무선 기술들이 매체의 정의에 포함된다. 본 명세서에서 사용된 것과 같은 디스크(disk 및 disc)는 콤팩트 디스크(CD: compact disc), 레이저 디스크(laser disc), 광 디스크(optical disc), 디지털 다기능 디스크(DVD: digital versatile disc), 플로피 디스크(floppy disk) 및 블루레이 디스크(blu-ray disc)를 포함하며, 여기서 디스크(disk)들은 보통 데이터를 자기적으로 재생하는 한편, 디스크(disc)들은 데이터를 레이저들에 의해 광학적으로 재생한다. 상기의 결합들 또한 컴퓨터 판독 가능 매체의 범위 내에 포함되어야 한다.
본 개시의 상기의 설명은 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 임의의 자가 본 개시를 이용하거나 실시할 수 있게 하도록 제공된다. 본 개시에 대한 다양한 변형들은 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자들에게 쉽게 명백할 것이며, 본 명세서에 정의된 일반 원리들은 본 개시의 범위를 벗어나지 않으면서 다른 변형들에 적용될 수 있다. 그러므로 본 개시는 본 명세서에서 설명된 예시들 및 설계들로 한정되는 것으로 의도되는 것이 아니라, 본 명세서에 개시된 원리들 및 신규한 특징들에 부합하는 최광의의 범위에 따르는 것이다.

Claims (26)

  1. 장치로서,
    임피던스 정합 회로의 복수의 설정들에 대한 정보를 저장하도록 구성된 메모리; 및
    상기 임피던스 정합 회로의 복수의 설정들 중 하나를, 상기 임피던스 정합 회로에 대한 측정들 및 상기 복수의 설정들에 대한 정보를 기초로 선택하도록 구성된 제어 유닛을 포함하는,
    장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 임피던스 정합 회로의 성능이 상기 복수의 설정들 각각에 대해 사전 특성화(pre-characterize)되고,
    상기 메모리는 상기 복수의 설정들에 대한 상기 임피던스 정합 회로의 성능을 나타내는 정보를 저장하도록 구성되는,
    장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 임피던스 정합 회로의 복수의 설정들은 피크 성능이 획득되는 서로 다른 주파수들과 연관되고,
    상기 임피던스 정합 회로의 복수의 설정들은 상기 피크 성능이 획득되는 주파수들을 기초로 정렬되는,
    장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 메모리는 상기 복수의 설정들 각각에 대해, 상기 설정이 적용될 수 있는 주파수 또는 주파수들의 범위를 나타내는 정보, 상기 임피던스 정합 회로 내의 적어도 하나의 스위치에 대한 적어도 하나의 스위치 설정, 상기 임피던스 정합 회로 내의 적어도 하나의 가변 리액티브 소자에 대한 적어도 하나의 제어 설정, 또는 이들의 결합을 저장하도록 구성되는,
    장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 측정들은 전달 전력, 반사 손실(return loss) 및 부하 임피던스 중 적어도 하나에 관련되는,
    장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어 유닛은, 무선 디바이스의 동작 주파수를 기초로 상기 임피던스 정합 회로에 대한 초기 설정을 선택하도록, 그리고 상기 임피던스 정합 회로에 대한 측정들을 기초로 상기 복수의 설정들에서 다음으로 더 상위의 설정 또는 다음으로 더 하위의 설정을 선택하도록 구성되는,
    장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어 유닛은, 상기 임피던스 정합 회로에 대한 측정들을 주기적으로 수신하도록, 그리고 상기 측정들을 기초로 상기 임피던스 정합 회로에 대해 현재 설정을 유지할지 아니면 새로운 설정을 선택할지를 주기적으로 결정하도록 구성되는,
    장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어 유닛은, 무선 디바이스에 대한 상황(contextual) 정보에 추가로 기초하여 상기 임피던스 정합 회로의 복수의 설정들 중 하나를 선택하도록 구성되는,
    장치.
  9. 장치로서,
    부하 회로; 및
    임피던스 정합 회로를 포함하며,
    상기 임피던스 정합 회로는, 상기 임피던스 정합 회로에 대해 선택된 복수의 설정들 중 하나를 기초로 상기 부하 회로에 대한 임피던스 정합을 수행하도록 구성되고, 상기 복수의 설정들 중 하나는 상기 임피던스 정합 회로에 대한 측정들 및 상기 복수의 설정들에 대한 정보를 기초로 상기 임피던스 정합 회로에 대해 선택되는,
    장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 임피던스 정합 회로는 복수의 리액티브 소자들 및 적어도 하나의 스위치를 포함하며 복수의 구성들을 지원하고,
    상기 임피던스 정합 회로의 복수의 설정들은 상기 임피던스 정합 회로의 복수의 구성들과 연관되는,
    장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 복수의 구성들은 직렬 구성, 분로(shunt) 구성, "L" 구성, "R" 구성, "Pi" 구성 및 "T" 구성 중 적어도 하나를 포함하는,
    장치.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 부하 회로는 안테나를 포함하고,
    상기 임피던스 정합 회로는 상기 안테나에 대한 임피던스 정합을 수행하는,
    장치.
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 부하 회로는 전력 증폭기를 포함하고,
    상기 임피던스 정합 회로는 상기 전력 증폭기에 대한 출력 임피던스 정합을 수행하는,
    장치.
  14. 제 9 항에 있어서,
    상기 부하 회로는 저잡음 증폭기(LNA: low noise amplifier)를 포함하고,
    상기 임피던스 정합 회로는 상기 LNA에 대한 입력 임피던스 정합을 수행하는,
    장치.
  15. 임피던스 정합을 수행하는 방법으로서,
    임피던스 정합 회로에 대한 측정들을 획득하는 단계; 및
    상기 임피던스 정합 회로의 복수의 설정들 중 하나를, 상기 임피던스 정합 회로에 대한 측정들 및 상기 복수의 설정들에 대한 정보를 기초로 선택하는 단계를 포함하는,
    임피던스 정합을 수행하는 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 임피던스 정합 회로의 복수의 설정들에 대한 정보를 저장하는 단계를 더 포함하는,
    임피던스 정합을 수행하는 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 저장하는 단계는,
    상기 복수의 설정들에 대한 상기 임피던스 정합 회로의 성능을 나타내는 정보를 저장하는 단계를 포함하며,
    상기 임피던스 정합 회로의 성능은 상기 복수의 설정들 각각에 대해 사전 특성화되는,
    임피던스 정합을 수행하는 방법.
  18. 제 15 항에 있어서,
    상기 측정들은 전달 전력, 반사 손실 및 부하 임피던스 중 적어도 하나에 관련되는,
    임피던스 정합을 수행하는 방법.
  19. 제 15 항에 있어서,
    상기 선택하는 단계는,
    무선 디바이스의 동작 주파수를 기초로 상기 임피던스 정합 회로에 대한 초기 설정을 선택하는 단계, 및
    상기 임피던스 정합 회로에 대한 측정들을 기초로 상기 복수의 설정들에서 다음으로 더 상위의 설정 또는 다음으로 더 하위의 설정을 선택하는 단계를 포함하는,
    임피던스 정합을 수행하는 방법.
  20. 제 15 항에 있어서,
    상기 측정들을 획득하는 단계는, 상기 임피던스 정합 회로에 대한 측정들을 주기적으로 획득하는 단계를 포함하고,
    상기 선택하는 단계는, 상기 측정들을 기초로 상기 임피던스 정합 회로에 대해 현재 설정을 유지할지 아니면 새로운 설정을 선택할지를 주기적으로 결정하는 단계를 포함하는,
    임피던스 정합을 수행하는 방법.
  21. 장치로서,
    임피던스 정합 회로에 대한 측정들을 획득하기 위한 수단; 및
    상기 임피던스 정합 회로의 복수의 설정들 중 하나를, 상기 임피던스 정합 회로에 대한 측정들 및 상기 복수의 설정들에 대한 정보를 기초로 선택하기 위한 수단을 포함하는,
    장치.
  22. 제 21 항에 있어서,
    임피던스 정합 회로의 상기 복수의 설정들에 대한 정보를 저장하기 위한 수단을 더 포함하는,
    장치.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 저장하기 위한 수단은,
    상기 복수의 설정들에 대한 상기 임피던스 정합 회로의 성능을 나타내는 정보를 저장하기 위한 수단을 포함하며,
    상기 임피던스 정합 회로의 성능은 상기 복수의 설정들 각각에 대해 사전 특성화되는,
    장치.
  24. 제 21 항에 있어서,
    상기 측정들은 전달 전력, 반사 손실 및 부하 임피던스 중 적어도 하나에 관련되는,
    장치.
  25. 제 21 항에 있어서,
    상기 선택하기 위한 수단은,
    무선 디바이스의 동작 주파수를 기초로 상기 임피던스 정합 회로에 대한 초기 설정을 선택하기 위한 수단, 및
    상기 임피던스 정합 회로에 대한 측정들을 기초로 상기 복수의 설정들에서 다음으로 더 상위의 설정 또는 다음으로 더 하위의 설정을 선택하기 위한 수단을 포함하는,
    장치.
  26. 제 21 항에 있어서,
    상기 측정들을 획득하기 위한 수단은, 상기 임피던스 정합 회로에 대한 측정들을 주기적으로 획득하기 위한 수단을 포함하고,
    상기 선택하기 위한 수단은, 상기 측정들을 기초로 상기 임피던스 정합 회로에 대해 현재 설정을 유지할지 아니면 새로운 설정을 선택할지를 주기적으로 결정하기 위한 수단을 포함하는,
    장치.
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