KR101944592B1 - 전압 정재파 비 측정 및 튜닝 시스템 및 방법 - Google Patents

전압 정재파 비 측정 및 튜닝 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

정재파 비 검출 장치가 개시된다. 이 장치는 정재파 비 검출기 및 제어기를 포함한다. 정재파 비 검출기는, 격리된 신호 및 커플링된 신호를 수신하고, 커플링된 신호의 연속적인 감쇠를 사용하여, 아날로그 도메인에서, 격리된 신호 및 커플링된 신호에 기초하여 다중-비트 복귀 손실 신호를 생성하도록 구성된다. 제어기는 복귀 손실로부터 정재파 비를 결정하고, 정재파 비를 사용하여 안테나 튜너 제어 신호를 생성하도록 구성된다.

Description

전압 정재파 비 측정 및 튜닝 시스템 및 방법{VOLTAGE STANDING WAVE RATIO MEASUREMENT AND TUNING SYSTEMS AND METHODS}
모바일 통신 디바이스들은 집적 안테나들을 사용하여 RF 신호들을 생성하고 수신한다. 이러한 디바이스들의 동작은 안테나, 신호들, 주파수들, 및 환경 조건들의 특성들에 따라 좌우된다. 이러한 특성들은 통화 시간(talk time), 전력 소비, 통화 단절(dropped call) 등에 영향을 미칠 수 있다.
하나의 특성은 RF 생성 회로 및 집적 안테나들의 임피던스 또는 임피던스 정합이다. 안테나의 임피던스는 주파수, 온도, 신호 강도, 환경 조건들 등과 같은 인자들에 따라 변화될 수 있다. 임피던스 부정합이 존재하는 경우에, 과도한 전력 소비 및 약한 신호들이 생성될 수 있다. 사용자들의 관점에서, 임피던스 부정합은 통화 시간의 감소, 짧은 배터리 수명, 및 통화 단절들을 초래할 수 있다.
송신되는 신호들에 대한 전력 전송을 향상시키기 위해, RF 생성 회로와 집적 안테나들 사이의 임피던스 정합이 요구된다.
도 1은 아날로그 정재파 비 검출을 사용하는 안테나 튜닝 배열을 예시하는 블록도.
도 2는 아날로그 정재파 비 검출기를 예시하는 도면.
도 3은 검출된 VSWR을 나타내는 스미스 차트.
도 4는 아날로그 정재파 비 검출기를 예시하는 도면.
도 5는 차단 필터들을 갖는 예시적인 아날로그 정재파 비 검출기를 예시하는 다른 도면.
도 6은 오토-제로잉(auto-zeroing) 비교기를 갖는 예시적인 아날로그 정재파 비 검출기를 예시하는 도면.
도 7은 오토-제로잉 블록의 배열을 예시하는 도면.
도 8은 오토-제로잉 블록의 배열을 예시하는 도면.
도 9는 오토-제로잉 블록의 배열을 예시하는 도면.
도 10은 예시적인 오토-제로잉 비교기를 예시하는 도면.
도 11은 다수의 셀들 및 종단 임피던스를 갖는 방향성 커플러 배열(directional coupler arrangement)을 예시하는 도면.
도 12는 다수의 셀들 및 조정가능한 종단 임피던스를 갖는 방향성 커플러 배열을 예시하는 도면.
도 13은 예시적인 감쇠기 컴포넌트를 예시하는 도면.
도 14는 정재파 비 검출기를 동작시키는 방법을 예시하는 흐름도.
이제, 본 발명이 첨부된 도면들을 참조하여 설명될 것이고, 그러한 도면들에서, 동일한 참조 번호들은 전체에 걸쳐 동일한 엘리먼트들을 지칭하기 위해 사용되고, 예시된 구조들 및 디바이스들은 반드시 실척대로 도시된 것은 아니다.
임피던스 정합은 신호 생성 회로와 부하 또는 안테나의 임피던스를 정합시키기 위해 사용된다. 임피던스 정합이 존재하는 경우에, 전력 전송, 신호 생성 등은 개선된다.
임피던스 정합을 제공하기 위한 하나의 기법은 안테나 튜닝 시스템을 통합하는 것이다. 안테나 튜닝 시스템은, 안테나로 송신된 그리고 안테나로부터 되돌려 반사된 RF 신호들의 진폭 및/또는 위상을 측정한다. 측정치들은 RF 전단부 제어기에 제공되고, 그러한 RF 전단부 제어기는 임피던스 정합을 향상시키기 위해 안테나에 대한 튜닝 임피던스를 조정한다.
측정치들에 기초한 하나의 파라미터는 정재파 비이고, 그러한 정재파 비는 튜닝 임피던스를 변경하기 위해 RF 전단부 제어기에 의해 사용된다. 일 예에서, 방향성 커플러가 RF 라인에 부착되고, 방향성 커플러의 커플링된 및 격리된 포트들에 전력 검출기들이 부착된다. 검출된 전력은 디지털화되고, 정재파 비와 연관된 정보를 추출하기 위해, 디지털 도메인(digital domain)에서 프로세싱된다. 이러한 접근법은, 신호를 정확하게 포스트-프로세싱(post-process)하기 위해 격리되고 우수하게 정합된 다수의 아날로그 대 디지털 변환기들을 요구한다. 부가적으로, 이러한 접근법은 복잡한 수학적 연산들, 예컨대, 제산(division), 로그 연산(logarithmic operation)들, 다이오드 커브들에 대한 온도 보상 등을 요구한다. 게다가, 다수의 아날로그 대 디지털 변환기들 및 복잡한 디지털 프로세싱을 포함하는 이러한 접근법은 실질적인 실리콘 영역 및 전류 또는 전력을 요구한다.
아래에서 설명되는 시스템들 및 방법들은, RF 라인 또는 시스템에서, 복귀 손실(return loss) 및 전압 정재파 비(VSWR)를 생성하기 위해, 아날로그 전력 검출기들 및 비교기를 활용한다. VSWR은, RF 생성 회로의 임피던스에 대한 부하들의(예컨대, 안테나에서의) 임피던스 정합의 측정이다. VSWR은, 부분파 부분 정재파의 최대 진폭 대 최소 진폭의 비율이다. VSWR은, 안테나 튜너를 조정하고, RF 회로와 안테나 사이의 임피던스 정합을 용이하게 하기 위해, RF 전단부 제어기에 의해 사용될 수 있다.
도 1은 아날로그 정재파 비 검출을 사용하는 안테나 튜닝 배열(100)을 예시하는 블록도이다. 정재파 비는 임피던스 정합을 향상시키거나 또는 개선하기 위해 사용된다.
배열(100)은 방향성 커플러(102), 안테나 튜너(104), VSWR 검출기(106), 및 RF 전단부 제어기(108)를 포함한다. 배열(100)은 임피던스 정합을 향상시키거나 또는 개선하기 위해 사용되는 생성된 RF 신호(110)에 대한 정재파 비를 결정한다. 정재파 비는 RF 생성 회로(122), 및 RF 생성 회로(122)의 안테나 및 반사 평면(124)에 기초한다.
방향성 커플러(102)는 4개의 포트들, 즉, 입력 포트(IN), 출력 포트(OUT), 격리된 포트(ISO), 및 커플링된 포트(CPL)를 갖는다. IN 포트와 OUT 포트 사이의 라인이 주 라인이고, CPL 포트와 ISO 포트 사이의 라인은 커플링된 라인이다.
커플러(102)는, IN 포트에서의 입력 전력(Pin)에 대한 CPL 포트에서의 출력 전력(Pcpl)에 기초하여, 선택된 커플링 인자를 갖는다. 커플러(102)는, ISO 포트에서의 전력(Piso) 및 IN 포트에서의 전력(Pin)에 기초하여, 격리를 갖는다. 커플러(102)는 OUT 포트(Pout)에 대한 IN 포트(Pin)에서의 전력 손실로서 정의되는 삽입 손실을 갖는다.
방향성 커플러(102)는 IN 포트에서 RF 입력 신호(110)를 수신하고, OUT 포트에서 RF 출력 신호(112)를 생성하고, ISO 포트에서 격리된 신호(114)를 생성하고, CPL 포트에서 커플링된 신호(116)를 생성한다. RF 생성 회로(122)는 RF 입력 신호(110)를 생성한다. RF 생성 회로(122)는 동작 동안에 변화되는 임피던스를 갖는다.
커플링된 신호(116)는 또한, 순방향 신호라고 지칭되고, 격리된 신호(114)는 또한, 역방향 신호라고 지칭된다.
방향성 커플러(102)는 입력 신호(110)로부터 실질적으로 변경되지 않은 것으로서 RF 출력 신호(112)를 제공한다. RF 출력 신호(112)는 안테나 또는 다수의 안테나들을 통한 송신을 위해 안테나 튜너(104)에 제공된다.
방향성 커플러(102)는 커플링 인자에 의해 감소된 또는 감쇠된 커플링된 신호(116)를 CPL 포트에서 생성한다. 격리된 신호(114)는 선택적으로 격리되어 ISO 포트에서 생성된다.
VSWR 검출기(106)는 격리된 신호(114) 및 커플링된 신호(116)를 수신한다. VSWR 검출기(106)는 아날로그 대 디지털 변환을 생략하고, 아날로그 컴포넌트들을 사용하여, 복귀 손실(RL)(118)을 생성한다. 검출기(106)는, 적어도, 커플링된 신호(116)를 감쇠시키고, 커플링된 신호(116) 및 격리된 신호(114)에 기초한 전력 측정치들을 획득하도록 구성된다. 검출기(106)는 복귀 손실(RL)(118)을 생성하기 위해 전력 측정치들의 비교를 수행한다. 복귀 손실(RL)(118)은 반사 평면(124)에 기초한다. 복귀 손실(RL)(118)은, OUT 포트로부터 출력된 전력(Pout) 및 반사 평면(124)을 통해 되돌려 반사된 전력의 측면에서, RF 회로(122)로부터 부하 또는 안테나로의 전력 전달의 유효성(effectiveness)을 측정한다.
복귀 손실(118)은 제어기(108)에 제공된다. 제어기(108)는 복귀 손실(118)을 분석하고, 신호(118)에 기초하여 안테나 튜너 제어(120)를 생성하도록 구성된다. 검출기 및/또는 제어기(108)가 복귀 손실(118)로부터 VSWR을 계산할 수 있고, 복귀 손실(RL) 대신에 VSWR에 기초하여 안테나 튜너 제어(120)를 생성할 수 있다는 것이 인식된다. 제어기(108)는 회로로 구현될 수 있고, 분석을 수행하고 제어 신호(120)를 생성하기 위해 하나 이상의 프로세서들 및/또는 메모리를 사용할 수 있다. 제어 신호(120)는 임피던스 정합을 향상시키기 위해 생성된다. 제어기(108)는 또한, VSWR 검출기(106)의 동작에 관련될 수 있다.
안테나 튜너(104)는 RF 생성 회로(122)와 안테나 사이의 전력 전송을 개선하도록 구성된다. 안테나 튜너(104)는, RF 생성 회로(122) 및 안테나의 임피던스의 정합을 향상시키거나 또는 개선함으로써, 전력 전송을 개선한다. 안테나 튜너(104)는, RF 전단부 제어기(108)로부터의 제어 신호(120)에 기초하여, 안테나에 의해 보이는 임피던스를 조정한다.
도 2는 아날로그 정재파 비 검출기(106)를 예시하는 도면이다. 검출기(106)는, 정재파 비를 표현하는 복귀 손실을 생성하기 위해, 커플링된 신호 및 격리된 신호에 기초한 아날로그 전력 측정치들을 비교한다.
검출기(106)는 격리된 신호(114) 및 커플링된 신호(116)에 기초하여 복귀 손실 또는 정재파 비(118)를 생성한다. 검출기(106)는 감쇠 컴포넌트(218), 커플링된 전력 검출기(220), 격리된 전력 검출기(222), 비교기(224), 및 연속 근사(SAR) 레지스터(226)를 포함한다.
검출기(106)는 방향성 커플러(102)에 커플링된다. 방향성 커플러(102)의 동작은 실질적으로 도 1에 관하여 위에서 설명된 바와 같다.
감쇠 컴포넌트(218)는 격리된 신호(114)의 전력과 더 근접하게 정합시키기 위해, 커플링된 신호(116)의 전력을 감소시키도록 구성된 조정가능한 회로를 포함한다. 회로는, 예컨대, 전력을 제어가능하게 감소시키는 조정가능한 저항기를 포함할 수 있다. 감쇠의 양(ATT)은 SAR 레지스터(226)에 의해 세팅된다. 일 예에서, ATT는 데시벨 단위로 특정된다. 감쇠의 양(ATT)은 전형적으로, 감쇠 컴포넌트(218)에 디지털로 제공된다. 감쇠 컴포넌트(218)는, 감쇠의 양(ATT)에 기초하여, 커플링된 신호(116)의 감쇠된 버전(228)을 생성한다.
커플링된 전력 검출기(220)는 커플링된 신호(116)로부터 도출된 감쇠된 신호(228)의 전력을 측정/검출한다. 격리된 전력 검출기(222)는 격리된 신호(114)의 전력을 측정/검출한다. 전력 검출기들(220 및 222)은 아날로그이고, 이들의 측정치들도 또한 아날로그 형태로 제공한다. 커플링된 전력 검출기(220)가 전압으로서 커플링된 전력을 생성하는 한편, 격리된 전력 검출기(222)는 전압 측정치로서 격리된 전력을 생성한다.
비교기(224)는 격리된 전력(Piso)과 커플링된 전력(Pcpl)을 비교하고, 비교기 출력(230)을 생성한다. 이러한 출력 또는 값은 SAR 레지스터(226) 내에 저장된다.
SAR 레지스터(226)는, n개의 비트들을 갖는 다중 비트 값으로서, n개의 스텝들로 복귀 손실 신호(RL)를 순차적으로 생성한다. 이러한 프로세스는 연속 근사라고 지칭된다. 각각의 스텝 또는 i-번째 스텝은 i-번째를 하이(high) 상태로 세팅하고, 비교기(224)를 판독한다. Pcpl이 Piso보다 더 큰 것으로 비교기 출력(230)이 표시하는 경우에, SAR 레지스터(226)는, 또한 ATT 신호인 복귀 손실 신호(RL)의 i-번째 비트를 "하이"로 남긴다. Pcpl이 Piso보다 더 낮은 것으로 비교기 출력(230)이 표시하는 경우에, SAR 레지스터(226)는 복귀 손실 신호(RL)의 i-번째 비트를 "로우(low)"로 변경한다. 변환 프로세스는 복귀 손실 신호(RL)의 최상위 비트(i = n-1)로부터 시작되고, 최하위 비트(i = 0)에서 종료된다. 변환 프로세스의 종료 시에, 다중-비트 복귀 손실 신호(RL)는 레퍼런스(reference) 평면(124)으로부터의 복귀 손실을 표시한다. 레퍼런스 평면(124)은 방향성 커플러(102)의 OUT 포트의 하류에 도시된다.
복귀 손실(RL)(118) 및 감쇠 양(ATT) 신호가 동일한 라인 상에 연결된 것으로 도시되는 것이 유의된다. 복귀 손실(118)이 감쇠 양(ATT) 신호와 별개의 라인 또는 출력 상에 제공될 수 있다는 것이 인식된다.
제어기(108)와 같은 제어기(미도시)는 SAR 레지스터(226)를 사용하여 검출기(106)의 변환 프로세스를 수행하고, 변환 프로세스가 완료된 때, 및 n 디지트 RL 신호가 완성된 때를 표시한다. 제어기는 검출기(106)의 부분일 수 있거나, 또는 검출기(106) 외부에 있을 수 있다.
n회의 반복들을 수행함으로써, 정확한 것으로 또는 완료된 것으로 간주되면, 신호(RL)는 안테나 튜너(미도시)를 제어하기 위해 RF 전단부 제어기(미도시)에 의해 사용된다.
검출기(106)의 동작은 수학적인 용어들로 그리고 도 2를 참조하여 설명된다. 커플러(102)의 IN 포트에 인가되는 RF 입력 신호(110)는 Pin이라고 지칭되는 전력을 갖는다. 신호(110)는 IN 포트에서 인가되고, PCPL로서 CPL 포트에서 커플링되어 출력된다. 이러한 관계는 다음과 같이 표현된다.
PCPL = Pin - CPL
여기에서 CPL은 방향성 커플러(102)의 커플링 인자이다.
커플러의 송신 포트라고 또한 지칭되는 OUT 포트는 반사 손실(RL)을 나타내는 임피던스(ZL)의 부하를 갖는다. 송신되는 전력(Pin)의 일부가 방향성 커플러(102)로 되돌려 반사되고, ISO 포트에서 다음과 같이 나타난다.
PISO = Pin - RL - CPL
OUT 포트 상의 수동 부하에 대해,
PISO ≤ PCPL 이고,
2개의 특수한 경우들이 아래와 같이 존재한다.
1) 완전 반사(complete reflection)가 존재하고, ZL이 개방되거나 또는 단락되는 경우와 같은 완전 반사의 경우에, PISO = PCPL이다.
2) 특성 임피던스에 대한 ZL의 정합의 경우에, PISO ≤ -∞ dB(또한, PISO ≪ PCPL이다.
일 예에서의 검출기(106)의 동작이 위의 방정식들을 사용하여 여기에서 설명된다. 본 예는 어떠한 임의의 감쇠 계수로 세팅될 수 있는 감쇠기를 포함하는 검출기(106)에 대해 주어진다. 본 예는 예시적인 목적들을 위해 제공되고, 다른 적합한 예들 및 변형들이 고려된다는 것이 인식된다.
1.) 값 ATT =
Figure 112016117003373-pat00001
로 세팅하고, 여기에서, Amax는 최대 감쇠기 값이고; i = n-1로 세팅하고, 여기에서, n은 SAR 레지스터(226)의 분해능(resolution)이다.
1.) 스텝들 2-6이 n 회 반복되고, 여기에서, n은 SAR 레지스터(226)의 분해능 또는 정확도이다.
2.) 감쇠기 컴포넌트(218)가 값 ATT 및 i = i-1로 세팅된다.
3.) 격리된 검출기(222)는, Viso . att .dc라고 지칭되는 전압을 생성하기 위해, 격리된 신호(114)를 정류(rectify)한다. 커플링된 검출기(220)는, Vcpl . att .dc라고 지칭되는 전압을 생성하기 위해, 감쇠된 신호(228)를 정류한다.
4.) 전압들 Viso . att .dc와 Vcpl . att .dc가 비교된다.
5.) Viso . att .dc < Vcpl . att .dc인 경우에, ATT = ATT +
Figure 112016117003373-pat00002
로 세팅한다.
6.) Viso . att .dc > Vcpl . att .dc인 경우에, ATT = ATT -
Figure 112016117003373-pat00003
로 세팅한다.
7.) ATT의 제공되는 값은 부하 임피던스로부터의 복귀 손실에 대응한다(RL = ATT).
복귀 손실(RL)을 알면, 정재파 비는 다음에 따라 전압 VSWR로서 획득된다.
Figure 112016117003373-pat00004
따라서, 아날로그 대 디지털 변환들이 요구되지 않으면서, VSWR이 획득된다.
다른 예에서의 검출기(106)의 동작이 여기에서 설명된다. 본 예는 미리 정의된 감쇠 계수들 중 임의의 것으로 세팅될 수 있는 감쇠기를 포함하는 검출기(106)에 대해 주어진다. 미리 정의된 감쇠 계수들은 전형적으로, 바이너리-가중된(binary-weighted) 감쇠 계수들이다. 본 예는 예시적인 목적들을 위해 제공되고, 다른 적합한 예들 및 변형들이 고려된다는 것이 인식된다.
i = 0; ATT = 0으로 세팅한다.
1.) i = i + 1로 세팅하고; ATT = ATT + 2n-i·ALSB로 세팅하고, 여기에서, ALSB는 디지털-제어가능한 감쇠기의 최하위 비트에 대응하는 감쇠 값이고, n은 SAR 레지스터(226)의 분해능이다.
2.) 감쇠기 컴포넌트(218)는 값 ATT로 세팅된다.
3.) 격리된 검출기(222)는, Viso . att .dc라고 지칭되는 전압을 생성하기 위해, 격리된 신호(114)를 정류한다. 커플링된 검출기(220)는, Vcpl . att .dc라고 지칭되는 전압을 생성하기 위해, 감쇠된 신호(228)를 정류한다.
4.) 전압들 Viso . att .dc와 Vcpl . att .dc가 비교된다.
5.) Viso . att .dc > Vcpl . att .dc인 경우에, ATT = ATT - 2n-i·ALSB로 세팅한다.
6.) i < n인 경우에, 1-5를 반복한다.
7.) ATT의 제공되는 값은 부하 임피던스로부터의 복귀 손실에 대응한다(RL(118) = ATT).
도 3은 검출된 VSWR을 나타내는 스미스 차트(300)이다. 차트(300)는 이해를 용이하게 하기 위해 제공되고, 다른 임피던스들 및 값들이 획득될 수 있다는 것이 인식된다.
차트(300)는 측정된 임피던스(ZL)가 위치되는 회로 또는 링을 포함한다. 링은 VSWR 원이라고 지칭된다. 몇몇 실시예들에서, VSWR 원의 중심은 스미스 차트의 중간에 위치된다. 몇몇 실시예들에서, VSWR 원은 기하학적 중심이 스미스 차트의 중간에 있거나 또는 스미스 차트의 어떠한 임의의 포인트에 있는 타원형의 형태를 가질 수 있다.
도 4는 아날로그 정재파 비 검출기(106)를 예시하는 도면이다. 검출기(106)는 정재파 비를 표현하는 복귀 손실을 생성하기 위해, 커플링된 신호 및 격리된 신호에 기초한 아날로그 전력 측정치들을 비교한다. 검출기(106)는 다수의 감쇠 컴포넌트들을 사용한다.
검출기(106)는 격리된 신호(114) 및 커플링된 신호(116)에 기초하여, 복귀 손실 또는 정재파 비(118)를 생성한다. 검출기(106)는 감쇠 컴포넌트(218), 격리된 감쇠 컴포넌트(428), 커플링된 전력 검출기(220), 격리된 전력 검출기(222), 비교기(224), 및 레지스터(226)를 포함한다.
검출기(106)는 방향성 커플러(102)에 커플링된다. 방향성 커플러(102)의 동작은 실질적으로 도 1에 관하여 위에서 설명된 바와 같다.
커플링된 감쇠 컴포넌트라고 또한 지칭되는 감쇠 컴포넌트(218)는 커플링된 신호(116)의 전력을 감소시키도록 구성된 조정가능한 회로를 포함한다. 감쇠의 양은 RF 신호(118)에 의해 세팅되고, 일 예에서, 데시벨 단위로 특정된다. 감쇠 컴포넌트(218)는 커플링된 신호(116)의 감쇠된 버전(228)을 생성한다.
격리된 감쇠 컴포넌트(428)는 또한, 격리된 신호(114)의 전력을 감소시키도록 구성된 조정가능한 회로를 포함한다. 회로는, 예컨대, 전력을 제어가능하게 감소시키는 조정가능한 저항기를 포함할 수 있다. 감쇠의 양은 RL 신호(118)에 의해 세팅되고, 일 예에서, 데시벨 단위로 특정된다. 격리된 감쇠 컴포넌트(428)는 격리된 신호(114)의 감쇠된 버전(430)을 생성한다.
커플링된 전력 검출기(220)는 커플링된 신호(116)로부터 도출된 감쇠된 신호(228)의 전력을 측정/검출한다. 격리된 전력 검출기(222)는 감쇠된 신호(330)의 전력을 측정/검출한다. 전력 검출기들(220 및 222)은 아날로그이고, 이들의 측정치들도 또한 아날로그 형태로 제공한다. 커플링된 전력 검출기(220)가 전압 측정치로서 커플링된 전력을 생성하는 한편, 격리된 전력 검출기(222)는 전압 측정치로서 격리된 전력을 생성한다.
비교기(224)는 격리된 전력(Piso)과 커플링된 전력(Pcpl)을 비교하고, 비교기 출력(230)을 생성한다. 이러한 출력은 SAR 레지스터(226) 내에 저장된다.
SAR 레지스터(226)는 n개의 비트들을 갖는 다중 비트 값으로서 복귀 손실 신호(RL) 또는 정재파 비(118)를 제공한다. 신호(118)는 감쇠기 컴포넌트(218)를 조정하기 위해 사용되고, 또한, 안테나 튜너(미도시)를 제어하기 위해 RF 전단부 제어기(미도시)에 의해 사용된다.
검출기(106)의 동작은 수학 용어들로 그리고 도 4를 참조하여 설명된다.
본 예는 예시적인 목적들을 위해 제공되고, 다른 적합한 예들 및 변형들이 고려된다는 것이 인식된다.
1.) 스텝들 2-7이 n 회 반복되고, 여기에서, n은 SAR 레지스터(226)의 분해능이다.
2.) 값 ATT1 =
Figure 112016117003373-pat00005
및 ATT2 =
Figure 112016117003373-pat00006
로 세팅하고, 여기에서, Amax는 최대 감쇠기 값이고; i = n-1로 세팅하고, 여기에서, n은 SAR 레지스터(226)의 분해능이다.
3.) 커플링된 감쇠기 컴포넌트(218)는 값 ATT1로 세팅되고, 격리된 감쇠기 컴포넌트(428)는 값 ATT2 및 i = i-1로 세팅된다.
4.) 격리된 검출기(222)는, Viso . att .dc라고 지칭되는 전압을 생성하기 위해, 감쇠된 격리된 신호(330)를 정류한다. 커플링된 검출기(220)는, Vcpl . att .dc라고 지칭되는 전압을 생성하기 위해, 감쇠된 신호(228)를 정류한다.
5.) 전압들 Viso . att .dc와 Vcpl . att .dc가 비교된다.
6.) Viso . att .dc < Vcpl . att .dc인 경우에, ATT1 = ATT1 +
Figure 112016117003373-pat00007
및 ATT2 = ATT2 -
Figure 112016117003373-pat00008
로 세팅한다.
7.) Viso . att .dc > Vcpl . att .dc인 경우에, ATT1 = ATT1 -
Figure 112016117003373-pat00009
및 ATT2 = ATT2 +
Figure 112016117003373-pat00010
로 세팅한다.
8.) ATT1과 ATT2 사이의 차이는 복귀 손실(RL)(118)이고, 이는 다음과 같이 나타낸다.
RL = ATT1 - ATT2
제공되는 RL 값은 부하 임피던스로부터의 복귀 손실에 대응한다. 복귀 손실(RL)을 알면, 정재파 비는 다시, 다음에 따라 전압 VSWR로서 획득된다.
Figure 112016117003373-pat00011
대안적으로, VSWR은 다른 적합한 메커니즘을 사용하여 결정될 수 있다. 일 예에서, VSWR 값들을 갖는 룩업 테이블이 연관된 RL 값들과 함께 저장된다. 룩업 테이블은 안테나 튜닝 배열에서의 제어기 또는 아날로그 정재파 비 검출기와 통합될 수 있다.
도 5는 차단 필터들을 갖는 예시적인 아날로그 정재파 비 검출기(106)를 예시하는 다른 도면이다. 검출기(106)는 정재파 비를 표현하는 복귀 손실을 생성하기 위해, 커플링된 신호 및 격리된 신호에 기초한 아날로그 전력 측정치들을 비교한다. 검출기(106)는 격리된 신호 경로 및 커플링된 신호 경로에 대해 차단 필터들을 사용한다. 차단 필터들은 노이즈 및/또는 간섭을 선택적으로 제거한다.
검출기(106)는 격리된 신호(114) 및 커플링된 신호(116)에 기초하여, 복귀 손실(RL) 신호를 생성한다. 검출기(106)는 감쇠 컴포넌트(218), 커플링된 필터(532), 격리된 필터(534), 커플링된 전력 검출기(220), 격리된 전력 검출기(222), 비교기(224), 및 레지스터(226)를 포함한다.
검출기(106)는 방향성 커플러(102)에 커플링된다. 방향성 커플러(102)의 동작은 실질적으로 도 1에 관하여 위에서 설명된 바와 같다. 검출기(106)의 동작은 또한, 실질적으로 도 2에 관하여 위에서 설명된 바와 같다.
부가적으로, 격리된 필터(534)는 WiFi 간섭과 같은 간섭을 제거하기 위해, 격리된 신호(114)를 필터링한다. 격리된 필터(534)는 노치 필터, 저역-통과 필터, 고역 통과 필터, 대역 통과 필터 등일 수 있다. 일 예에서, 격리된 필터(534)는 2.4 GHz 또는 5 GHz에서의 노치 필터이고, WiFi 간섭을 억제하도록 구성된다.
유사하게, 커플링된 필터(532)는 WiFi 간섭과 같은 간섭을 제거하기 위해, 커플링된 신호(116)를 필터링한다. 커플링된 필터(532)는 노치 필터, 저역-통과 필터, 고역 통과 필터, 대역 통과 필터 등일 수 있다. 일 예에서, 커플링된 필터(532)는 2.4 GHz 또는 5 GHz에서의 노치 필터이고, WiFi 간섭을 억제하도록 구성된다.
전력 검출기들(220 및 222)은 전형적으로 주파수 선택적이지 않고, 필터들(532 및 534)에 의해 제공되는 신호들에 기초하여 정보를 전달할 것이라는 것이 유의된다. 필터들(532 및 534)은 또한, 이들이 간섭을 차단하도록 구성된다는 점에서, 차단기 필터라고 지칭된다.
도 6은 오토-제로잉 비교기를 갖는 예시적인 아날로그 정재파 비 검출기(106)를 예시하는 도면이다. 검출기(106)는 정재파 비를 표현하는 복귀 손실을 생성하기 위해, 커플링된 신호 및 격리된 신호에 기초한 아날로그 전력 측정치들을 비교한다.
검출기(106)는 격리된 신호(114) 및 커플링된 신호(116)에 기초하여, 복귀 손실(RL)을 생성한다. 검출기(106)는 감쇠 컴포넌트(218), 오토-제로잉 블록(636), 커플링된 전력 검출기(220), 격리된 전력 검출기(222), 오토-제로잉 비교기(624), 및 레지스터(226)를 포함한다.
검출기(106)는 방향성 커플러(102)에 커플링된다. 방향성 커플러(102)의 동작은 실질적으로 도 1에 관하여 위에서 설명된 바와 같다.
검출기(106)의 동작은 또한, 실질적으로 도 2에 관하여 위에서 설명된 바와 같다. 그러나, 검출기(106)는 2개의 페이즈들, 즉, 오토-제로잉 페이즈 및 비교 페이즈에서 동작하고 검출을 수행한다.
검출기(106)는 또한, 오토-제로잉 블록(636)을 포함하고, 비교기는 오토-제로잉 비교기(624)이다. 오토-제로잉 블록(636)은, 격리된 경로와 신호(114) 및 커플링된 경로와 신호(116)로부터, 전력 검출기들(222 및 220)을 선택적으로 연결 및/또는 격리시키도록 구성된 회로를 포함한다. 오토-제로잉 비교기(624)는, 오프셋들을 측정하고 결합하도록 구성된 회로를 포함하고, 복귀 부하를 측정하기 위해 결합된 오프셋을 활용한다.
오토-제로잉 페이즈에서, 전력 검출기들(222 및 220)은, 오토-제로잉 블록(636)에 의해, 격리된 신호(114) 및 커플링된 신호(116)로부터 연결해제 또는 격리된다. 이들의 출력 전압들은 오토-제로잉 비교기(624)에 인가되고, 그러한 오토-제로잉 비교기(624)는, 전력 검출기 오프셋이라고 지칭되는, 전압들 사이의 차이를 생성한다. 부가적으로, 오토-제로잉 비교기(624)는 내부 오프셋(internal offset)을 추출하고, 전력 검출기 오프셋에 내부 오프셋을 부가한다. 결합된 오프셋은 오토-제로잉 비교기(624)에 저장된다.
비교 페이즈에서, 오토-제로잉 비교기(624)는 전력 검출기들(222 및 220)로부터의 출력 전압들 중 하나에 저장된 오프셋 전압을 부가하고, 다른 전력 검출기로부터의 출력 전압과 그 결과를 비교한다. 연속 근사는, 적합한 정확도로 복귀 손실(RL)을 생성하기 위해, 각각의 반복/근사에 대해, 오토-제로잉 페이즈 및 비교 페이즈와 함께 사용된다.
검출기(106)가 또한, 격리된 신호 경로 및 커플링된 신호 경로에 대해 차단 필터들을 사용할 수 있다는 것이 인식된다. 차단 필터들은 노이즈 및/또는 간섭을 선택적으로 제거한다.
도 7은 오토-제로잉 블록(636)의 배열(700)을 예시하는 도면이다. 블록(636)은, 도 6에서 설명된 바와 같이, 오토-제로잉 페이즈 및 비교 페이즈를 허용한다. 이러한 배열(700)에서, 션트 RF 스위치들이 격리된 신호(114) 및 커플링된 신호(116)와 같은 인입(incoming) 신호들을 선택적으로 감쇠시키기 위해 사용된다. 도 6에서 도시된 제어 신호(638)가 스위치를 선택적으로 턴 온 및 오프시키기 위해 사용된다.
오토-제로잉 블록(636)은 격리된 신호 경로(240) 및 커플링된 신호 경로(242)를 따라 전력 검출기들 전에 놓여 있다. 블록(636)은 제1 션트 RF 스위치(SW1) 및 제2 션트 RF 스위치(SW2)를 포함한다. 스위치들(SW1 및 SW2)은, 온 상태인 경우에, 5 내지 40 dB와 같은 양만큼 인입 신호들로부터 전력을 감쇠시킨다. 스위치들(SW1 및 SW2)은 오토-제로잉 페이즈 동안에 턴 온된다.
비교 페이즈 동안에, 스위치들(SW1 및 SW2)은 턴 오프되고, 인입 신호들은 감쇠되지 않는다. 인입 신호들은, 변경되지 않으면서, 전력 검출기들로 통과된다.
도 8은 오토-제로잉 블록(636)의 배열(800)을 예시하는 도면이다. 블록(636)은, 도 6에서 설명된 바와 같이, 오토-제로잉 페이즈 및 비교 페이즈를 허용한다. 이러한 배열(800)에서, 션트 RF 스위치들 및 직렬 스위치들이, 격리된 신호(114) 및 커플링된 신호(116)와 같은 인입 신호들을 선택적으로 감쇠 및/또는 격리시키기 위해 사용된다.
오토-제로잉 블록(636)은 격리된 신호 경로(240) 및 커플링된 신호 경로(242)를 따라 전력 검출기들 전에 놓여 있다. 블록(636)은 제1 션트 RF 스위치(SW1) 및 제2 션트 RF 스위치(SW2)를 포함한다. 블록(636)은 부가적으로, 직렬 스위치(SW3) 및 직렬 스위치(SW4)를 포함한다.
오토-제로잉 페이즈 동안에, 스위치들(SW1 및 SW2)은 턴 온되고, 스위치들(SW3 및 SW4)은 턴 오프된다. 따라서, 인입 신호들은 격리되고, 출력 단자들은 스위치들(SW1 및 SW2)을 통해 레퍼런스 노드로 방향 전환된다. 전력은, 예컨대, 20 내지 60 dB만큼 감쇠된다.
비교 페이즈 동안에, 스위치들(SW1 및 SW2)은 턴 오프되고, 인입 신호들은 감쇠되지 않는다. 인입 신호들은, 변경되지 않으면서, 전력 검출기들로 통과된다.
도 9는 오토-제로잉 블록(636)의 배열(900)을 예시하는 도면이다. 블록(636)은, 도 6에서 설명된 바와 같이, 오토-제로잉 페이즈 및 비교 페이즈를 허용한다. 이러한 배열(900)에서, 션트 RF 스위치(SW1) 및 직렬 스위치(SW2)만이, 격리된 신호(114) 및 커플링된 신호(116)와 같은 인입 신호들을 선택적으로 감쇠 및/또는 격리시키기 위해 사용된다.
오토-제로잉 블록(636)은 격리된 신호 경로(240) 및 커플링된 신호 경로(242)를 따라 전력 검출기들 전에 놓여 있다.
오토-제로잉 페이즈 동안에, 스위치(SW1)은 턴 온되고, 스위치(SW2)는 턴 오프된다. 따라서, 인입 비-격리된 신호 경로(242)가 검출기로부터 분리되고, 대신에, 격리된 신호 경로(240)가 비-격리된 신호 경로에서의 검출기에 부착된다. 따라서, 오토-제로잉 페이즈 동안에, 동일한 격리된 신호가 전력 검출기들 양자 모두에 인가된다. 격리된 신호 경로(240)와 비-격리된 신호 경로(242) 사이의 전력 격리는, 예컨대, 5 내지 50 dB이다.
비교 페이즈 동안에, 스위치(SW1)는 턴 오프되고, 스위치(SW2)는 턴 온된다. 인입 신호들은, 변경되지 않으면서, 전력 검출기들로 통과된다.
도 10은 예시적인 오토-제로잉 비교기(624)를 예시하는 도면이다. 비교기(624)는 격리된 신호 경로(240) 및 커플링된 신호 경로(242)를 따라 놓여 있다. 비교기(624)는 전력 검출기들(222 및 220)로부터 신호들/전압들을 수신한다.
오토-제로잉 페이즈 동안에, 스위치들(SW1 및 SW2)은 턴 온된다. 결합된 전력 검출기 오프셋 및 비교기의 오프셋은 신호 경로들(240 및 242)에서의 직렬 캐패시터들(C1 및 C2) 상에 저장된다. 비교 페이즈 동안에, 스위치들(SW2 및 SW1)은 턴 오프된다. 스위치들(SW1 및 SW2)은 제어 신호(638)에 의해 제어된다.
도 11은 다수의 셀들 및 종단 임피던스를 갖는 방향성 커플러 배열(1100)을 예시하는 도면이다. 이러한 배열은 위의 예들에서 방향성 커플러(102)로서 사용될 수 있다.
배열은 제1 셀(1102a) 및 제2 셀(1102b)을 포함한다. 제1 셀(1102a)은 배열의 IN 및 ISO 포트들에 연결된 IN 및 ISO 포트들을 갖는다. 제1 셀(1102a)의 OUT 포트는 제2 셀(1102b)의 IN 포트에 연결된다. 제1 셀(1102a)의 CPL 포트는 종단 임피던스(ZT)에 연결된다.
제2 셀(1102b)은 종단 임피던스(ZT)에 연결된 제2 셀(1102b)의 ISO 포트, 배열(1100)의 OUT 포트에 연결된 제2 셀(1102b)의 OUT 포트, 및 배열(1100)의 CPL 포트에 연결된 제2 셀(1102b)의 CPL 포트를 갖는다.
제1 및 제2 셀들(1102a 및 1102b)은 인터-와인딩(inter-winding) 캐패시턴스들을 갖는 자기적으로-커플링된 변압기로서 구현될 수 있다.
도 12는 다수의 셀들 및 조정가능한 종단 임피던스를 갖는 방향성 커플러 배열(1200)을 예시하는 도면이다. 이러한 배열은 위에서 나타낸 배열들 및 예들에서 방향성 커플러(102)로서 사용될 수 있다.
배열은 제1 셀(1202a) 및 제2 셀(1202b)을 포함한다. 제1 셀(1202a)은 배열의 IN 및 ISO 포트들에 연결된 IN 및 ISO 포트들을 갖는다. 제1 셀(1202a)의 OUT 포트는 제2 셀(1202b)의 IN 포트에 연결된다. 제1 셀(1202a)의 CPL 포트는 제1 조정가능한 종단 임피던스(ZT)에 연결된다.
제2 셀(1202b)은, 제2 조정가능한 종단 임피던스(ZT)에 연결된 제2 셀(1202b)의 ISO 포트, 배열(1200)의 OUT 포트에 연결된 제2 셀(1202b)의 OUT 포트, 및 배열(1200)의 CPL 포트에 연결된 제2 셀(1202b)의 CPL 포트를 갖는다.
제1 및 제2 셀들(1202a 및 1202b)은 인터-와인딩 캐패시턴스들을 갖는 자기적으로-커플링된 변압기로서 구현될 수 있다.
동작 시에, 조정가능한 종단 임피던스는 제1 VSWR을 생성하기 위해 제1 값으로 세팅될 수 있다. 그러면, 조정가능한 종단 임피던스는 제2 VSWR을 생성하기 위해 제2 값으로 세팅된다.
몇몇 실시예들에서, 제1 및 제2 생성된 VSWR들은, 기하학적 중심들이 스미스 차트의 임의의 포인트들에 있는 타원형의 형태의 제1 및 제2 VSWR 원들에 대응할 수 있다.
도 13은 예시적인 감쇠기 컴포넌트(1300)를 예시하는 도면이다. 이러한 컴포넌트(1300)는 위에서 나타낸 감쇠기 컴포넌트(218) 및 감쇠기 컴포넌트(428)로서 사용될 수 있다.
감쇠기 컴포넌트(1300)는 다중-스테이지 감쇠기이고, 예시적인 목적들을 위해 3개의 스테이지들만을 갖는 것으로 도시된다. 각각의 스테이지는 복수의 저항기들 및 복수의 스위치들을 포함한다. 상부 스위치는, 온 상태로 세팅되는 경우에, 스테이지를 우회하기 위해 사용된다. 우회되지 않는 경우에, 하부 스위치들은 스테이지에 대한 감쇠를 결정하거나 또는 세팅하도록 구성된다.
도 14는 정재파 비 검출기를 동작시키는 방법(1400)을 예시하는 흐름도이다. 방법(1400)은 인입 RF 신호에 대한 정재파 비를 생성한다. 정재파 비는 송신을 위한 안테나와 RF 신호 생성 회로의 임피던스 정합을 위해 사용될 수 있다.
블록(1402)에서, RF 신호 생성 회로는 RF 인입 신호를 생성한다. RF 인입 신호는 적합한 기법을 사용하여 변조된 정보를 포함할 수 있다.
블록(1404)에서, 방향성 커플러가 RF 인입 신호로부터 격리된 신호 및 커플링된 신호를 생성하기 위해 커플링을 사용한다. 방향성 커플러는 또한, RF 출력 신호를 제공한다.
블록(1406)에서, 커플링된 신호가 감쇠 양만큼 감쇠된다. 감쇠 컴포넌트가 커플링된 신호를 감쇠시키기 위해 사용될 수 있다. 감쇠 양은 초기에 시작 또는 초기 값으로 세팅된다.
블록(1408)에서, 격리된 전압을 획득하기 위해, 격리된 신호가 측정된다. 전력 검출기 또는 다른 적합한 디바이스가 격리된 전압을 측정하고 획득하기 위해 사용될 수 있다.
블록(1410)에서, 커플링된 전압을 획득하기 위해, 커플링된 신호가 측정된다. 전력 검출기 또는 다른 적합한 디바이스가 커플링된 전압을 측정하고 획득하기 위해 사용될 수 있다.
블록(1412)에서, 비교 값 또는 출력을 생성하기 위해, 커플링된 전압과 격리된 전압이 비교된다. 커플링된 전압이 격리된 전압보다 더 큰 경우에, 현재의 비트는 하이로 세팅된다. 커플링된 전압이 격리된 전압보다 더 작은 경우에, 현재의 비트는 로우로 세팅된다. 현재의 비트는 레지스터에 저장된다.
블록(1414)에서, 그것이 최종 반복이었는지를 확인하기 위해, 체크가 행해진다. 일 예에서, 각각의 반복은 i로 지정되고, i = n까지 i = i + 1로 증가된다.
최종 시퀀스 또는 반복 후에, 블록(1416)에서, 복귀 손실이 다중-비트 신호로서 제공된다. 정재파 비 또는 전압 정재파 비는, 공식 또는 다른 적합한 메커니즘을 통해, 복귀 손실로부터 결정될 수 있다.
다른 시퀀스 또는 반복이 요구되는 경우에, 블록(1418)에서 감쇠 양이 조정되고, 방법은 블록(1406)으로 복귀된다. 감쇠 양은 도 2에 관하여 위에서 나타낸 바와 같이 조정될 수 있다.
예컨대, 위에서 설명된 배열들 및 시스템들의 기능성 및 특징들을 포함하는, 방법(1400)의 변형들이 고려된다는 것이 인식된다.
방법이 일련의 행동들 또는 이벤트들로서 아래에서 예시되고 설명되지만, 그러한 행동들 또는 이벤트들의 예시된 순서가 제한적인 의미로 해석되지 않아야 한다는 것이 인식될 것이다. 예컨대, 몇몇 행동들은, 본원에서 예시되고 그리고/또는 설명되는 것들 이외의 다른 행동들 또는 이벤트들과 동시에 그리고/또는 상이한 순서들로 발생할 수 있다. 부가하여, 본원에서의 개시의 하나 이상의 양상들 또는 실시예들을 구현하기 위해, 모든 예시된 행동들이 요구되지 않을 수 있다. 또한, 본원에서 나타낸 행동들 중 하나 이상이 하나 이상의 별개의 행동들 및/또는 페이즈들로 수행될 수 있다.
청구되는 대상물은, 개시된 대상물(예컨대, 도 1, 도 2 등에서 도시된 시스템들, 배열들 등은 위의 방법들을 구현하기 위해 사용될 수 있는 비-제한적인 예들이다)을 구현하도록 컴퓨터를 제어하기 위해, 소프트웨어, 펌웨어, 하드웨어, 또는 이들의 임의의 조합을 생성하도록, 표준 프로그래밍 및/또는 엔지니어링 기법들을 사용하여, 방법, 장치, 또는 제조품으로서 구현될 수 있다는 것이 인식된다. 본원에서 사용되는 바와 같은 "제조품"이라는 용어는, 임의의 컴퓨터-판독가능 디바이스, 캐리어, 또는 매체들로부터 액세스 가능한 컴퓨터 프로그램을 포함하도록 의도된다. 당연히, 당업자는, 청구되는 대상물의 범위 또는 사상으로부터 벗어나지 않으면서, 이러한 구성에 대해 다수의 변형들이 이루어질 수 있다는 것을 인지할 것이다.
부가하여, "또는"이라는 용어는, 배타적인 "또는"이 아니라, 포괄적인 "또는"을 의미하도록 의도된다. 즉, 다르게 특정되거나 또는 문맥으로부터 명확하지 않는 한, "X가 A 또는 B를 채용한다"는 자연적인 포괄적인 치환들 중 임의의 것을 의미하도록 의도된다. 즉, X가 A를 채용하거나; X가 B를 채용하거나; 또는 X가 A 및 B 양자 모두를 채용하는 경우에, "X가 A 또는 B를 채용한다"는 전술한 예들 중 임의의 것 하에서 만족된다. 더욱이, 본 명세서 및 첨부된 도면들에서 사용되는 바와 같은 관사들 "a" 및 "an"은 일반적으로, 단수 형태로 지정되도록 상황으로부터 명확하거나 또는 다르게 특정되지 않는 한, "하나 이상"을 의미하도록 해석되어야 한다.
정재파 비 검출 배열이 개시된다. 배열은 정재파 비 검출기 및 제어기를 포함한다. 정재파 비 검출기는 격리된 신호 및 커플링된 신호를 수신하고, 커플링된 신호의 연속적인 감쇠를 사용하여, 아날로그 도메인에서, 격리된 신호 및 커플링된 신호에 기초하여 다중-비트 복귀 손실 신호를 생성하도록 구성된다. 제어기는 복귀 손실로부터 정재파 비를 결정하고, 정재파 비를 사용하여 안테나 튜너 제어 신호를 생성하도록 구성된다.
안테나 튜너 배열이 개시된다. 배열은 방향성 커플러, 정재파 비 검출기, 및 안테나 튜너를 포함한다. 방향성 커플러는 RF 입력 신호로부터 격리된 신호 및 커플링된 신호를 생성하도록 구성된다. 정재파 비 검출기는 감쇠기, 제1 전력 검출기, 제2 전력 검출기, 비교기, 및 레지스터를 갖는다. 감쇠기는 감쇠 양만큼 커플링된 신호를 감쇠시키도록 구성된다. 제1 전력 검출기는 격리된 신호의 격리된 전압을 측정하도록 구성된다. 제2 전력 검출기는 커플링된 신호의 커플링된 전압을 측정하도록 구성된다. 비교기는 격리된 전압과 커플링된 전압의 비교를 출력으로서 제공하도록 구성된다. 레지스터는 비교에 기초하여 복귀 손실의 적어도 일부를 저장하도록 구성된다. 안테나 튜너는 복귀 손실에 기초하여 안테나 임피던스를 조정하도록 구성된다.
정재파 비 검출기를 동작시키는 방법이 개시된다. 제1 커플링된 신호 및 제2 커플링된 신호가 수신된다. 제2 커플링된 신호는 감쇠 양만큼 감쇠된다. 제1 커플링된 신호의 전력은 제1 전압으로서 측정된다. 제2 커플링된 신호의 전력은 제2 전압으로서 측정된다. 제1 전압 및 제2 전압은 비교 값을 생성하기 위해 비교된다. 감쇠 양은 비교 값에 기초하여 조정된다. 감쇠 양은 저장된다. 감쇠 양은 레퍼런스 평면으로부터의 복귀 손실로서 제공된다.
특히, 위에서 설명된 컴포넌트들 또는 구조들(조립체들, 디바이스들, 회로들, 시스템들 등)에 의해 수행되는 다양한 기능들에 관하여, 그러한 컴포넌트들을 설명하기 위해 사용되는 ("수단"에 대한 언급을 포함하는) 용어들은, 다르게 표시되지 않는 한, 본 발명의 본원에서 예시되는 예시적인 구현들에서의 기능을 수행하는 개시된 구조와 구조적으로 동등하지 않다고 하더라도, 설명된 컴포넌트의 특정된 기능을 수행하는(예컨대, 기능적으로 동등한) 임의의 컴포넌트 또는 구조에 대응하도록 의도된다. 부가하여, 본 발명의 특정한 특징이 수개의 구현들 중 단지 하나에 대하여 개시되었을 수 있지만, 그러한 특징은, 임의의 주어진 또는 특정한 애플리케이션에 대해 요구될 수 있고 유리할 수 있는 바와 같이, 다른 구현들의 하나 이상의 다른 특징들과 조합될 수 있다. 게다가, "구비하는(including)", "구비한다(includes)", "갖는(having)", "갖는다(has)", "로(with)"라는 용어들, 또는 이들의 변형들이 상세한 설명 및 청구항들 중 어느 하나에서 사용되는 경우에, 그러한 용어들은 "포함하는(comprising)"이라는 용어와 유사한 방식으로 포괄적이도록 의도된다.

Claims (20)

  1. 정재파 비 검출 장치로서,
    격리된 신호(isolated signal) 및 커플링된 신호(coupled signal)를 수신하고, 상기 격리된 신호의 격리된 전력과 상기 커플링된 신호의 커플링된 전력을 비교하며, 상기 커플링된 신호의 연속적인(successive) 감쇠를 사용하여 아날로그 도메인(analog domain)에서 상기 격리된 전력 및 상기 커플링된 전력의 비교에 기초한 다중-비트 복귀 손실 신호(multi-bit return loss signal)를 생성하도록 구성된 정재파 비 검출기; 및
    상기 다중-비트 복귀 손실 신호로부터 정재파 비를 결정하고, 상기 정재파 비를 사용하여 안테나 튜너 제어 신호를 생성하도록 구성된 제어기를 포함하는
    정재파 비 검출 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    인입(incoming) RF 신호를 수신하고, 커플링을 사용하여, 상기 커플링된 신호 및 상기 격리된 신호를 생성하도록 구성된 방향성 커플러(directional coupler)를 더 포함하는
    정재파 비 검출 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 방향성 커플러는 제1 셀 및 제2 셀을 포함하며,
    상기 제1 셀 및 상기 제2 셀은 조정가능한 종단 임피던스를 갖고,
    상기 정재파 비 검출기는, 제1 종단 임피던스에 기초하여 제1 복귀 손실을 생성하고, 제2 종단 임피던스에 기초하여 제2 복귀 손실을 생성하도록 구성되고,
    상기 제1 종단 임피던스는 상기 제2 종단 임피던스와 다르게 되는
    정재파 비 검출 장치.
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 안테나 튜너 제어 신호에 따라 임피던스 정합을 향상시키도록 구성된 안테나 튜너를 더 포함하는
    정재파 비 검출 장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 정재파 비 검출기의 연속 근사(successive approximation)를 제어하도록 구성되는
    정재파 비 검출 장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 정재파 비 검출기는 상기 격리된 신호의 상기 격리된 전력을 측정하도록 구성된 제1 전력 검출기, 상기 커플링된 신호의 상기 커플링된 전력을 측정하도록 구성된 제2 전력 검출기, 및 상기 커플링된 신호를 선택적으로 감쇠시키도록 구성된 감쇠기 컴포넌트를 포함하는
    정재파 비 검출 장치.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 정재파 비 검출기는 상기 격리된 전력과 상기 커플링된 전력을 비교하도록 구성된 비교기를 포함하는
    정재파 비 검출 장치.
  8. 제6 항에 있어서,
    상기 정재파 비 검출기는 상기 격리된 신호를 선택적으로 감쇠시키도록 구성된 제2 감쇠기 컴포넌트를 더 포함하는
    정재파 비 검출 장치.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 정재파 비 검출기는 복귀 값을 저장하도록 구성된 레지스터를 더 포함하는
    정재파 비 검출 장치.
  10. 제8 항에 있어서,
    상기 정재파 비 검출기는 상기 커플링된 신호로부터 간섭들을 제거하도록 구성된 제1 필터, 및 상기 격리된 신호로부터 간섭들을 제거하도록 구성된 제2 필터를 포함하는
    정재파 비 검출 장치.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 정재파 비 검출기는 오토-제로잉 페이즈(auto-zeroing phase)에서 동작하도록 구성되고,
    상기 오토-제로잉 페이즈에서, 상기 격리된 신호 및 상기 커플링된 신호가 감쇠되고, 검출기 오프셋이 결정되고,
    상기 정재파 비 검출기는 또한, 비교 페이즈에서 동작하도록 구성되고,
    상기 비교 페이즈에서, 상기 검출기 오프셋이 복귀 값을 생성하는데 사용되는
    정재파 비 검출 장치.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 오토-제로잉 페이즈 동안에, 상기 격리된 신호 및 상기 커플링된 신호를 감쇠시키도록 구성된 오토-제로잉 컴포넌트를 더 포함하는
    정재파 비 검출 장치.
  13. 안테나 튜너 장치로서,
    RF 입력 신호로부터 격리된 신호 및 커플링된 신호를 생성하도록 구성된 방향성 커플러;
    정재파 비 검출기; 및
    안테나 튜너
    를 포함하며,
    상기 정재파 비 검출기는,
    감쇠 양만큼 상기 커플링된 신호를 감쇠시키도록 구성된 감쇠기;
    상기 격리된 신호의 격리된 전압을 측정하도록 구성된 제1 전력 검출기;
    상기 커플링된 신호의 커플링된 전압을 측정하도록 구성된 제2 전력 검출기;
    상기 격리된 전압과 상기 커플링된 전압의 비교를 출력으로서 제공하도록 구성된 비교기; 및
    상기 비교 및 하나 이상의 추가적인 비교를 복수의 비트를 가진 복귀 손실로서 저장하도록 구성된 레지스터
    를 갖고,
    상기 안테나 튜너는 상기 복귀 손실에 기초하여 안테나 임피던스를 조정하도록 구성되는
    안테나 튜너 장치.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 레지스터는 상기 복귀 손실에 따라 상기 감쇠 양을 조정하도록 구성되는
    안테나 튜너 장치.
  15. 제13 항에 있어서,
    상기 복귀 손실이 선택된 정확도 내에 있을 때까지, 상기 감쇠 양을 연속적으로 조정하도록 구성된 제어기를 더 포함하는
    안테나 튜너 장치.
  16. 제13 항에 있어서,
    상기 비교기는 오토-제로잉 비교기이고, 상기 비교에 오프셋을 적용하도록 구성되는
    안테나 튜너 장치.
  17. 정재파 비 검출기를 동작시키는 방법으로서,
    제1 커플링된 신호 및 제2 커플링된 신호를 수신하는 단계;
    감쇠 양만큼 상기 제2 커플링된 신호를 감쇠시키는 단계;
    상기 제1 커플링된 신호의 전력을 측정하여 제1 전압을 획득하는 단계;
    상기 제2 커플링된 신호의 전력을 측정하여 제2 전압을 획득하는 단계;
    상기 제2 전압과 상기 제1 전압을 비교하여 비교 값을 생성하는 단계;
    상기 비교 값에 기초하여 상기 감쇠 양을 조정하고, 상기 감쇠 양을 저장하는 단계; 및
    레퍼런스 평면(reference plane)으로부터의 복귀 손실로서 상기 감쇠 양을 제공하는 단계
    를 포함하는
    정재파 비 검출기를 동작시키는 방법.
  18. 제17 항에 있어서,
    상기 복귀 손실에 기초하여 전압 정재파 비를 생성하는 단계를 더 포함하는
    정재파 비 검출기를 동작시키는 방법.
  19. 제17 항에 있어서,
    제2 감쇠 양만큼 상기 제1 커플링된 신호를 감쇠시키는 단계를 더 포함하는
    정재파 비 검출기를 동작시키는 방법.
  20. 제17 항에 있어서,
    인입 RF 신호로부터 상기 제1 커플링된 신호 및 상기 제2 커플링된 신호를 생성하는 단계를 더 포함하는
    정재파 비 검출기를 동작시키는 방법.
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