KR20130068648A - Apparatus for matching impedence - Google Patents

Apparatus for matching impedence Download PDF

Info

Publication number
KR20130068648A
KR20130068648A KR1020110135948A KR20110135948A KR20130068648A KR 20130068648 A KR20130068648 A KR 20130068648A KR 1020110135948 A KR1020110135948 A KR 1020110135948A KR 20110135948 A KR20110135948 A KR 20110135948A KR 20130068648 A KR20130068648 A KR 20130068648A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
impedance
power
variable
matching
directional coupler
Prior art date
Application number
KR1020110135948A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR101886269B1 (en
Inventor
조성배
Original Assignee
엘지이노텍 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지이노텍 주식회사 filed Critical 엘지이노텍 주식회사
Priority to KR1020110135948A priority Critical patent/KR101886269B1/en
Publication of KR20130068648A publication Critical patent/KR20130068648A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101886269B1 publication Critical patent/KR101886269B1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/02—Transmitters
    • H04B1/04—Circuits
    • H04B1/0458—Arrangements for matching and coupling between power amplifier and antenna or between amplifying stages
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H7/00—Multiple-port networks comprising only passive electrical elements as network components
    • H03H7/38—Impedance-matching networks
    • H03H7/40—Automatic matching of load impedance to source impedance

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Transmitters (AREA)
  • Amplifiers (AREA)

Abstract

PURPOSE: An impedance matching device is provided to perform optimal impedance matching by controlling input impedance to coincide with characteristic impedance of a directional coupler. CONSTITUTION: A directional coupler(420) separates a transmission signal inputted from a power amplifier and a reflection signal reflected from an antenna and outputs the signals. A detection unit(440) detects transmission power from the outputted transmission signal. The detection unit detects reflected power from the separated reflection signal. A first variable matching unit(410) controls impedance based on intensity of the detected transmission power and reflection power. A second variable matching unit(430) controls input impedance measured when looking from the directional coupler to the power amplifier. [Reference numerals] (200) Power amplifier; (410) First variable matching unit; (420) Directional coupler; (430) Second variable matching unit; (441) Transmission detection unit; (442) Reflection detection unit; (450) Analog to digital convertor; (460) Control unit; (470) Saving unit

Description

임피던스 정합 장치{APPARATUS FOR MATCHING IMPEDENCE}Impedance Matching Device {APPARATUS FOR MATCHING IMPEDENCE}

본 발명은 임피던스 정합 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an impedance matching device.

이동 통신 단말기에서 안테나는 소정의 전파 신호를 송신하거나 전파를 수신하는 역할을 한다. 안테나가 최적의 송수신 방사성능을 갖도록 하기 위해서는 임피던스를 정확하게, 최적으로 정합시킬 필요가 있다.In the mobile communication terminal, the antenna transmits a predetermined radio signal or receives radio waves. In order for the antenna to have optimal transmit and receive radioactivity, it is necessary to match the impedance accurately and optimally.

임피던스를 정확히 정합시키기 위해 안테나 정합 회로는 캐패시터 및 인덕터 등을 구비하고, 그 캐패시터 및 인덕터의 값을 조절한다. 임피던스 정합은 통상적으로 이동통신 단말기를 자유공간에 위치시킨 상태에서 안테나의 임피던스를 정합시키는 것이다.In order to accurately match the impedance, the antenna matching circuit includes a capacitor, an inductor, and the like, and adjusts the values of the capacitor and the inductor. Impedance matching is typically to match the impedance of the antenna with the mobile communication terminal located in free space.

한편, 이동통신 단말기는 기기의 특성상 사용자가 본체를 손으로 잡고, 스피커를 귀에 밀착시킨 상태에서 사용하거나 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 안테나의 임피던스 정합 조건이 가변하고, 이로 인하여 자유 공간에서 임피던스를 정합시킨 안테나의 송수신 방사 성능이 저하된다.On the other hand, the mobile terminal is used in a state in which the user holds the main body by hand and the speaker closely adheres to the ear, or puts the main body of the pocket or the mobile communication terminal into a bag and uses the earphone. As the user holds the main body of the mobile communication terminal by hand and uses it in close contact with the ear, or puts it in a pocket or bag, the impedance matching condition of the antenna varies, and thus the transmit / receive radiation performance of the antenna that matches the impedance in free space is improved. Degrades.

따라서, 임피던스 정합 조건이 가변될 경우에 자동으로 안테나의 임피던스를 조절하여 안테나가 최적의 송수신 방사성능을 갖도록 하는 적응형 튜닝 안테나 회로를 채택하고 있다.Therefore, an adaptive tuning antenna circuit is adopted in which the impedance of the antenna is automatically adjusted when the impedance matching condition is changed so that the antenna has an optimal transmit / receive radioactivity.

이를 위해, 적응형 튜닝 안테나 회로는 방향성 커플러를 구비하고, 방향성 커플러에서 분리되는 반사 전력(Reflected Power) 및 송신 전력(Forward Power)을 검출하고, 검출한 반사 전력과 송신 전력에 따라 가변 캐패시터의 캐패시턴스 값을 변경하여 임피던스 정합을 수행한다.To this end, the adaptive tuning antenna circuit includes a directional coupler, detects reflected power and forward power separated from the directional coupler, and capacitance of the variable capacitor according to the detected reflected power and transmit power. Change the value to perform impedance matching.

이 때, 임피던스 정합을 위한 여러가지 알고리즘이 존재하는데, 종래에는 직렬 캐패시터와 병렬 캐패시터가 갖는 모든 캐패시턴스 값들에 대해 송신전력과 반사전력의 크기를 측정하여, 송신전력 대비 반사전력의 크기가 가장 낮은 점을 임피던스 최대 정합점으로 결정하였다. In this case, various algorithms for impedance matching exist. In the related art, the magnitudes of the reflected power and the reflected power are measured for all capacitance values of the series capacitor and the parallel capacitor, and thus the lowest reflected power to the transmit power is measured. The impedance maximum matching point was determined.

그러나, 방향성 커플러는 설계된 특성 임피던스 값으로 기본 성능이 최적화 되지만, 방향성 커플러에서 전력증폭기를 바라본 임피던스(이하, 입력 임피던스라 한다)값이 특성 임피던스 값을 갖지 못하는 경우, 임피던스 정합을 수행하는 과정에서 오류가 발생하여 최적의 임피던스 정합에 어려움이 있다.However, although the basic performance is optimized by the designed characteristic impedance value, the directional coupler does not have the characteristic impedance value when the impedance seen by the power amplifier in the directional coupler does not have the characteristic impedance value. There is a difficulty in the optimum impedance matching.

본 발명은 입력 임피던스를 방향성 커플러의 특성 임피던스와 일치시키도록 조절하여 최적의 임피던스 정합을 수행하는 임피던스 정합 장치의 제공을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide an impedance matching device that performs an optimum impedance matching by adjusting the input impedance to match the characteristic impedance of the directional coupler.

본 발명의 실시 예에 따른 전력 증폭기와 안테나 사이의 임피던스 정합을 수행하는 임피던스 정합 장치는, 상기 전력 증폭기로부터 입력되는 송신신호 및 상기 안테나로부터 반사되는 반사신호를 분리하여 출력하는 방향성 커플러; 상기 출력된 송신신호로부터 송신전력을 검출하고, 상기 분리된 반사신호로부터 반사전력을 검출하는 검출부; 상기 검출된 송신전력과 반사전력의 크기를 기초로 상기 임피던스를 조절하는 제1 가변 매칭부; 및 상기 방향성 커플러에서 상기 전력 증폭기를 바라보았을 때 측정되는 입력 임피던스를 조절하는 제2 가변 매칭부를 포함한다.An impedance matching device for performing impedance matching between a power amplifier and an antenna according to an embodiment of the present invention, the directional coupler for separating and outputting the transmission signal input from the power amplifier and the reflected signal reflected from the antenna; A detector for detecting transmission power from the output transmission signal and detecting reflection power from the separated reflection signal; A first variable matching unit adjusting the impedance based on the detected transmission power and the reflected power; And a second variable matching unit configured to adjust an input impedance measured when the directional coupler is viewed from the power amplifier.

본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 입력 임피던스를 일정한 값으로 고정시킴에 따라 안테나 단의 최적 임피던스 정합 과정에서 오류를 없앨 수 있어, 최적의 임피던스 정합을 수행할 수 있다. According to various embodiments of the present disclosure, as the input impedance is fixed to a constant value, an error may be eliminated during the optimal impedance matching process of the antenna stage, and thus the optimal impedance matching may be performed.

한편 그 외의 다양한 효과는 후술될 본 발명의 실시 예에 따른 상세한 설명에서 직접적 또는 암시적으로 개시될 것이다.Meanwhile, various other effects will be directly or implicitly disclosed in the detailed description according to the embodiment of the present invention to be described later.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 임피던스 정합 장치(100)의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 임피던스 정합 장치(400)의 구성도이다.1 is a configuration diagram of an impedance matching device 100 according to a first embodiment of the present invention.
2 is a block diagram of an impedance matching device 400 according to a second embodiment of the present invention.

이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.
Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 임피던스 정합 장치(100)의 구성도이다.1 is a configuration diagram of an impedance matching device 100 according to a first embodiment of the present invention.

임피던스 정합 장치(100)는 임피던스 정합 회로(110), 방향성 커플러(120), 검출부(130), 아날로그 디지털 변환기(ADC)(140), 제어부(150)를 포함한다.The impedance matching device 100 includes an impedance matching circuit 110, a directional coupler 120, a detector 130, an analog-to-digital converter (ADC) 140, and a controller 150.

임피던스 정합 장치(100)의 일단에는 전력 증폭기(200)가 연결되고, 타단에는 RF 신호를 송수신하는 안테나(300)가 연결될 수 있다.The power amplifier 200 may be connected to one end of the impedance matching device 100, and an antenna 300 for transmitting and receiving an RF signal may be connected to the other end.

임피던스 정합 장치(100)는 안테나(300)가 최적의 송수신 방사성능을 갖도록 전력 증폭기(200)와 안테나(300) 사이의 임피던스를 조절할 수 있다.The impedance matching device 100 may adjust the impedance between the power amplifier 200 and the antenna 300 so that the antenna 300 has an optimal transmit / receive radiation performance.

임피던스 정합 회로(110)는 안테나(300)와 병렬 연결된 캐패시터(111a), 직렬 연결된 직렬 캐패시터(111b)와 인덕터 소자들(112a, 112b, 112c)를 포함하여 구성된다. 한편, 일 실시 예에서 캐패시터들(111a, 111b)과 인덕터(112a, 112b, 112c)의 결선 또는 소자 개수는 실시 예에 따라 달라질 수 있다. 일 실시 예에서 캐패시터들(111a, 111b)은 병렬 캐패시터(111a) 하나와 직렬 캐패시터(111b) 하나로 구성되는 것을 예시하고 있지만, 이에 한정되지 않고, 병렬 캐패시터 또는 직렬 캐패시터만으로 구성될 수 있고, 3 개 이상의 캐패시터들로 구성될 수 있다.The impedance matching circuit 110 includes a capacitor 111a connected in parallel with the antenna 300, a series capacitor 111b connected in series, and inductors 112a, 112b, and 112c. Meanwhile, in some embodiments, the wirings or the number of elements of the capacitors 111a and 111b and the inductors 112a, 112b and 112c may vary according to embodiments. In an embodiment, the capacitors 111a and 111b are exemplarily configured to have one parallel capacitor 111a and one series capacitor 111b, but the present invention is not limited thereto, and the capacitors 111a and 111b may include only parallel capacitors or series capacitors, It may be composed of the above capacitors.

방향성 커플러(Directional Coupler)(120)는 전력증폭기(200)로부터 입력되는 송신신호 및 안테나(160)의 종단으로부터 반사되는 반사신호를 분리하여 출력한다. 방향성 커플러(120)의 일단에는 RF 프론트엔드(미도시)가 더 연결될 수 있다.The directional coupler 120 separates and transmits a transmission signal input from the power amplifier 200 and a reflection signal reflected from the end of the antenna 160. An RF front end (not shown) may be further connected to one end of the directional coupler 120.

검출부(130)는 방향성 커플러(120)로부터 출력된 송신신호 및 반사신호를 통해 송신전력 및 반사전력의 크기를 검출할 수 있고, 송신전력에 해당되는 크기의 송신전압과 반사전력에 해당되는 크기의 반사전압을 출력할 수 있다. 검출부(130)는 송신신호로부터 송신전력을 검출하고, 송신전력으로부터 송신전압을 출력하는 송신전력 검출부(131) 및 반사신호로부터 반사전력을 검출하고, 반사전력으로부터 반사전압을 출력하는 반사전력 검출부(132)를 포함할 수 있다. 즉, 송신전력 검출부(131)는 전력 증폭기(200)로부터 증폭된 송신전력의 크기를 검출하고, 반사전력 검출부(132)는 안테나(160)로부터 반사된 반사전력의 크기를 검출한다.The detector 130 may detect the magnitudes of the transmission power and the reflection power through the transmission signal and the reflection signal output from the directional coupler 120, and the transmission voltage and the reflection power of the magnitude corresponding to the transmission power. The reflected voltage can be output. The detection unit 130 detects the transmission power from the transmission signal, the transmission power detection unit 131 for outputting the transmission voltage from the transmission power and the reflection power from the reflection signal, and the reflection power detection unit for outputting the reflection voltage from the reflection power ( 132). That is, the transmission power detector 131 detects the magnitude of the transmission power amplified by the power amplifier 200, and the reflection power detector 132 detects the magnitude of the reflected power reflected from the antenna 160.

아날로그/디지털 변환기(ADC)(140)는 검출부(130)로부터 검출된 송신전력 및 반사전력 값을 디지털 값으로 변환한다.The analog / digital converter (ADC) 140 converts the transmission power and the reflected power values detected from the detector 130 into digital values.

제어부(150)는 검출된 송신 전력과 반사 전력의 크기를 기초로 변경시킬 임피던스 값을 결정할 수 있고, 결정된 임피던스 값에 따라 임피던스를 정합할 수 있다.The controller 150 may determine an impedance value to be changed based on the detected transmission power and the reflected power, and match the impedance according to the determined impedance value.

제어부(150)는 정합된 임피던스 값을 갖도록 임피던스 정합 회로(110)에 제어 신호를 인가한다.The controller 150 applies a control signal to the impedance matching circuit 110 to have a matched impedance value.

임피던스 정합회로(110)는 제어 신호에 의해 전력증폭기(200)와 안테나(300) 사이의 임피던스 값을 정합하여 최적의 임피던스 정합을 가능하게 한다. 최적의 임피던스 정합을 위한 방법은 후술한다.The impedance matching circuit 110 matches the impedance value between the power amplifier 200 and the antenna 300 by the control signal to enable optimum impedance matching. The method for optimal impedance matching is described later.

가변 캐패시터들(111a, 111b)의 캐패시턴스 값은 제어부(140)에 의해 인가되는 DC 전압에 의해 변화되며, 변환된 가변 캐패시터들(111a, 111b)의 값에 의해 송신 전력에 대한 반사 전력의 크기가 변화되게 된다. 이때, 반사 전력의 크기가 크면 임피던스 정합이 제대로 이루어지지 않은 것이고, 반사 전력의 크기가 작을수록 임피던스 정합이 잘 이루어진 것이다. 다시 말해서, 안테나와 전력증폭기(200) 간의 정합 정도를 나타내는 지표 중의 하나인 전압 정재파비(VSWR, Voltage Standing Wave Ratio)을 이용한 것으로서, 송신전력과 반사전력의 차이가 클수록 임피던스 정합이 잘 이루어진 것이고, 차이가 작을수록 임피던스 정합이 제대로 이루어지지 않은 것이다.The capacitance values of the variable capacitors 111a and 111b are changed by the DC voltage applied by the control unit 140, and the magnitude of the reflected power with respect to the transmission power is changed by the values of the converted variable capacitors 111a and 111b. Will change. In this case, when the magnitude of the reflected power is large, impedance matching is not properly performed. As the magnitude of the reflected power is small, the impedance matching is better. In other words, the voltage standing wave ratio (VSWR), which is one of the indicators indicating the degree of matching between the antenna and the power amplifier 200, is used. The greater the difference between the transmission power and the reflected power, the better the impedance matching is achieved. The smaller the difference, the poorer the impedance matching is.

그러나, 방향성 커플러(120)는 설계된 특성 임피던스 값으로 기본 성능이 최적화 되지만, 방향성 커플러(120)에서 전력증폭기(200)를 바라본 임피던스(이하, 입력 임피던스라 한다)값이 상기 특성 임피던스 값을 갖지 못하는 경우, 임피던스 정합을 수행하는 과정에서 오류가 발생한다.However, although the basic performance of the directional coupler 120 is optimized with the designed characteristic impedance value, the impedance (hereinafter referred to as an input impedance) value viewed from the directional coupler 120 as the power amplifier 200 does not have the characteristic impedance value. In this case, an error occurs in the process of performing impedance matching.

따라서, 입력 임피던스 값을 방향성 커플러(120)의 특성 임피던스 값에 최대한 일치시키는 방법이 필요하다.
Therefore, there is a need for a method of matching the input impedance value with the characteristic impedance value of the directional coupler 120 as much as possible.

도 2는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 임피던스 정합 장치(400)의 구성도이다.2 is a block diagram of an impedance matching device 400 according to a second embodiment of the present invention.

도 2를 참고하면, 임피던스 정합 장치(400)는 제1 가변 매칭부(410), 제2 방향성 커플러(420), 제2 가변 매칭부(430), 검출부(440), 아날로그 디지털 변환기(ADC)(450), 제어부(460), 저장부(470)를 포함한다.2, the impedance matching device 400 includes a first variable matching unit 410, a second directional coupler 420, a second variable matching unit 430, a detector 440, and an analog-to-digital converter (ADC). 450, a control unit 460, and a storage unit 470.

제1 가변 매칭부(410)의 일단에는 RF 신호를 송수신하는 안테나(300)가 연결되고, 타단에는 방향성 커플러(420)가 연결될 수 있다.An antenna 300 that transmits and receives an RF signal may be connected to one end of the first variable matching unit 410, and a directional coupler 420 may be connected to the other end thereof.

제2 가변 매칭부(430)의 일단에는 방향성 커플러가(420)가 연결되고, 타단에는 전력증폭기(200)가 연결될 수 있다. 제2 가변 매칭부(430)와 전력증폭기(200) 사이에는 RF 프론트엔드(미도시)가 더 연결될 수 있다.The directional coupler 420 may be connected to one end of the second variable matching unit 430, and the power amplifier 200 may be connected to the other end thereof. An RF front end (not shown) may be further connected between the second variable matching unit 430 and the power amplifier 200.

제1 가변 매칭부(410)는 안테나(300)와 병렬 연결된 캐패시터(411a), 직렬 연결된 직렬 캐패시터(411b)와 인덕터 소자들(412a, 412b, 412c)를 포함하여 구성된다. 한편, 일 실시 예에서 캐패시터들(411a, 411b)과 인덕터(412a, 412b, 412c)의 결선 또는 소자 개수는 실시 예에 따라 달라질 수 있다. 일 실시 예에서 캐패시터들(411a, 411b)은 병렬 캐패시터(411a) 하나와 직렬 캐패시터(411b) 하나로 구성되는 것을 예시하고 있지만, 이에 한정되지 않고, 병렬 캐패시터 또는 직렬 캐패시터만으로 구성될 수 있고, 3 개 이상의 캐패시터로 구성될 수 있다.The first variable matching unit 410 includes a capacitor 411a connected in parallel with the antenna 300, a series capacitor 411b connected in series, and inductors 412a, 412b, and 412c. Meanwhile, in some embodiments, the wirings or the number of elements of the capacitors 411a and 411b and the inductors 412a, 412b and 412c may vary depending on the embodiment. In one embodiment, the capacitors 411a and 411b are exemplified as being configured with one parallel capacitor 411a and one serial capacitor 411b, but are not limited thereto. It may be composed of the above capacitor.

제2 가변 매칭부(430)는 방향성 커플러(420)에서 전력증폭기(200)를 바라보았을 때 측정되는 입력 임피던스를 조절할 수 있다. 제2 가변 매칭부(430)는 입력 임피던스를 조절하여 방향성 커플러(420)의 특성 임피던스와 일치시킬 수 있다. 임피던스 정합 장치(400)는 방향성 커플러(420)에서 전력증폭기(200)를 바라보았을 때의 입력 임피던스를 측정하는 측정부(미도시)를 더 포함할 수 있다.The second variable matching unit 430 may adjust the input impedance measured when the directional coupler 420 looks at the power amplifier 200. The second variable matching unit 430 may adjust the input impedance to match the characteristic impedance of the directional coupler 420. The impedance matching device 400 may further include a measurement unit (not shown) for measuring an input impedance when the directional coupler 420 looks at the power amplifier 200.

입력 임피던스는 전력증폭기(200)가 수신하는 신호의 주파수 대역에 따라 다른 값을 가진다. 상기 수신신호의 주파수 대역에 따라 입력 임피던스가 달라지면, 방향성 커플러(420)의 특성 임피던스와 다른 값을 갖게 되어 최적의 임피던스 정합을 수행하는데 오류가 발생할 수 있다. 즉, 방향성 커플러(420)에서 제1 가변 매칭부(410)와 안테나(300)를 바라본 임피던스(이하, 출력 임피던스라 한다.)를 정합하는데 오류가 발생할 수 있다. 따라서, 제2 가변 매칭부(430)는 입력 임피던스를 방향성 커플러(420)의 특성 임피던스와 일치시켜 출력 임피던스의 정합 시 발생하는 오류를 해결할 수 있다.The input impedance has a different value depending on the frequency band of the signal received by the power amplifier 200. If the input impedance is changed according to the frequency band of the received signal, it may have a value different from the characteristic impedance of the directional coupler 420, which may cause an error in performing the optimum impedance matching. That is, an error may occur in matching the impedance (hereinafter, referred to as an output impedance) viewed by the directional coupler 420 to the first variable matching unit 410 and the antenna 300. Accordingly, the second variable matching unit 430 may solve an error generated when matching the output impedance by matching the input impedance with the characteristic impedance of the directional coupler 420.

일 실시 예에서 특성 임피던스 값은 50옴일 수 있으나, 이는 방향성 커플러(420)의 특성 임피던스 설계에 따라 달라질 수 있는 것으로 50옴에 한정될 필요는 없다.In one embodiment, the characteristic impedance value may be 50 ohms, but this may vary depending on the characteristic impedance design of the directional coupler 420 and is not limited to 50 ohms.

일 실시 예에서 제2 가변 매칭부(410)는 제1 가변 매칭부(410)와 같은 구성을 포함할 수 있다.In an embodiment, the second variable matching unit 410 may include the same configuration as the first variable matching unit 410.

저장부(470)는 전력증폭기(200)에 입력되는 송신신호의 주파수 대역과 입력 임피던스를 조절하기 위해 사용되는 매칭 정보를 대응시켜 저장한다. 입력 임피던스는 송신신호의 주파수 대역에 따라 변할 수 있는 값이므로, 저장부(470)는 입력 임피던스를 방향성 커플러(420)의 특성 임피던스와 일치시키기 위한 매칭정보를 저장한다. 후술할 제어부(460)는 전력 증폭기(200)에서 출력된 송신신호와 대응되는 매칭 정보를 저장부(470)에서 검색하고, 검색된 매칭 정보에 따라 입력 임피던스를 조절하도록 제2 가변 매칭부(430)를 제어할 수 있다.The storage unit 470 stores the frequency band of the transmission signal input to the power amplifier 200 and matching information used to adjust the input impedance. Since the input impedance is a value that can vary according to the frequency band of the transmission signal, the storage unit 470 stores matching information for matching the input impedance with the characteristic impedance of the directional coupler 420. The controller 460, which will be described later, searches the storage unit 470 for matching information corresponding to the transmission signal output from the power amplifier 200, and adjusts the input impedance according to the searched matching information. Can be controlled.

방향성 커플러(Directional Coupler)(420)는 전력증폭기(200)로부터 입력되는 송신신호와 안테나(300)의 종단으로부터 반사되는 반사신호를 수신하고, 각 신호를 분리하여 후술할 검출부(440)에 전달한다.The directional coupler 420 receives the transmission signal input from the power amplifier 200 and the reflection signal reflected from the end of the antenna 300, separates each signal, and transmits the signals to the detection unit 440 which will be described later. .

검출부(440)는 방향성 커플러(420)로부터 송신 신호 및 반사 신호를 수신하여 송신전력 및 반사전력을 검출할 수 있고, 송신전력에 해당되는 크기의 송신전압과 반사전력에 해당되는 크기의 반사전압을 출력할 수 있다.The detector 440 may detect the transmission power and the reflection power by receiving the transmission signal and the reflection signal from the directional coupler 420, and may detect the transmission voltage having the magnitude corresponding to the transmission power and the reflection voltage having the magnitude corresponding to the reflection power. You can print

아날로그 디지털 변환기(ADC)(450)는 출력된 송신전압과 반사전압을 디지털 값으로 변환할 수 있다. 아날로그 디지털 변환기(ADC)(450)는 출력된 송신전압과 반사전압의 차이를 출력할 수 있고, 출력된 결과를 후술할 제어부(460)에 전달한다.The analog-to-digital converter (ADC) 450 may convert the output transmission voltage and the reflected voltage into digital values. The analog-to-digital converter (ADC) 450 may output a difference between the output transmission voltage and the reflected voltage, and transmit the output result to the controller 460 which will be described later.

제어부(460)는 임피던스 정합 장치(400)의 전반적인 동작을 제어한다. The controller 460 controls the overall operation of the impedance matching device 400.

제어부(460)는 송신전압과 반사전압의 차이가 최대가 되도록 상기 제1 가변 매칭부(410)를 제어한다. 구체적으로, 제어부(460)는 제1 가변 매칭부(410)의 가변 캐피시터들의 캐패시턴스 값을 변화시켜 송신전력과 반사전력의 차이가 최대가 되도록 제1 가변 매칭부(410)를 제어할 수 있다.The controller 460 controls the first variable matching unit 410 such that the difference between the transmission voltage and the reflection voltage is maximum. In detail, the controller 460 may control the first variable matching unit 410 to change the capacitance of the variable capacitors of the first variable matching unit 410 to maximize the difference between the transmission power and the reflected power.

제어부(460)는 제2 가변 매칭부(430)의 가변 캐피시터들의 캐패시턴스 값을 변화시켜 입력 임피던스를 방향성 커플러(420)의 특성 임피던스와 일치시키도록 제2 가변 매칭부(430)를 제어할 수 있다.
The controller 460 may control the second variable matching unit 430 to change the capacitance values of the variable capacitors of the second variable matching unit 430 to match the characteristic impedance of the directional coupler 420. .

또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해 되어서는 안될 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, It should be understood that various modifications may be made by those skilled in the art without departing from the spirit and scope of the present invention.

200: 전력 증폭기
300: 안테나
400: 임피던스 정합 장치
410: 제1 가변 매칭부
420: 제2 방향성 커플러
430: 제2 가변 매칭부
440: 검출부
450: 아날로그 디지털 변환기(ADC)
460: 제어부
470: 저장부200: power amplifier
300: antenna
400: impedance matching device
410: First variable matching unit
420: second directional coupler
430: second variable matching unit
440: detector
450: Analog to Digital Converter (ADC)
460: control unit
470:

Claims (11)

전력 증폭기와 안테나 사이의 임피던스 정합을 수행하는 임피던스 정합 장치로서,
상기 전력 증폭기로부터 입력되는 송신신호 및 상기 안테나로부터 반사되는 반사신호를 분리하여 출력하는 방향성 커플러;
상기 출력된 송신신호로부터 송신전력을 검출하고, 상기 분리된 반사신호로부터 반사전력을 검출하는 검출부;
상기 검출된 송신전력과 반사전력의 크기를 기초로 상기 임피던스를 조절하는 제1 가변 매칭부; 및
상기 방향성 커플러에서 상기 전력 증폭기를 바라보았을 때 측정되는 입력 임피던스를 조절하는 제2 가변 매칭부를 포함하는 임피던스 정합 장치.An impedance matching device for performing impedance matching between a power amplifier and an antenna,
A directional coupler for separating and outputting a transmission signal input from the power amplifier and a reflection signal reflected from the antenna;
A detector for detecting transmission power from the output transmission signal and detecting reflection power from the separated reflection signal;
A first variable matching unit adjusting the impedance based on the detected transmission power and the reflected power; And
And a second variable matching unit configured to adjust an input impedance measured when the directional coupler is viewed from the power amplifier. 제1항에 있어서,
상기 송신신호의 주파수 대역과 상기 입력 임피던스를 조절하기 위해 사용되는 매칭 정보를 대응시켜 저장하는 저장부를 더 포함하는 임피던스 정합 장치.The method of claim 1,
And a storage unit for matching and storing the frequency band of the transmission signal and matching information used to adjust the input impedance. 제2항에 있어서,
상기 전력 증폭기에서 출력된 송신신호와 대응되는 매칭 정보를 상기 저장부에서 검색하고, 상기 검색된 매칭 정보에 따라 상기 입력 임피던스를 조절하도록 상기 제2 가변 매칭부를 제어하는 제어부를 더 포함하는 임피던스 정합 장치.The method of claim 2,
And a controller for searching the storage unit for matching information corresponding to the transmission signal output from the power amplifier, and controlling the second variable matching unit to adjust the input impedance according to the found matching information. 제1항에 있어서, 상기 제2 가변 매칭부는,
상기 입력 임피던스를 상기 방향성 커플러의 특성 임피던스와 일치시키도록 조절하는 임피던스 정합 장치.The method of claim 1, wherein the second variable matching unit,
Impedance matching device to adjust the input impedance to match the characteristic impedance of the directional coupler. 제4항에 있어서,
상기 방향성 커플러의 특성 임피던스 값은 50옴인 임피던스 정합 장치.5. The method of claim 4,
Impedance matching device wherein the characteristic impedance of the directional coupler is 50 ohms. 제1항에 있어서,
상기 검출된 송신전력과 반사전력의 차이를 출력하는 아날로그 디지털 컨버터를 더 포함하는 임피던스 정합 장치.The method of claim 1,
Impedance matching device further comprises an analog-to-digital converter for outputting the difference between the detected transmission power and the reflected power. 제3항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 송신전력과 반사전력의 차이가 최대가 되도록 상기 제1 가변 매칭부를 제어하는 임피던스 정합 장치.The apparatus of claim 3,
Impedance matching device for controlling the first variable matching unit to maximize the difference between the transmission power and the reflected power. 제3항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 제1 가변 매칭부의 가변 캐피시터들의 캐패시턴스 값을 변화시켜 상기 송신전력과 반사전력의 차이가 최대가 되도록 상기 제1 가변 매칭부를 제어하는 임피던스 정합 장치.The apparatus of claim 3,
Impedance matching device for controlling the first variable matching unit to change the capacitance value of the variable capacitors of the first variable matching unit to maximize the difference between the transmission power and the reflected power. 제3항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 제2 가변 매칭부의 가변 캐피시터들의 캐패시턴스 값을 변화시켜 상기 입력 임피던스를 상기 방향성 커플러의 특성 임피던스와 일치시키도록 상기 제2 가변 매칭부를 제어하는 임피던스 정합 장치.The apparatus of claim 3,
And an impedance matching device controlling the second variable matching unit to change the capacitance values of the variable capacitors of the second variable matching unit to match the input impedance with the characteristic impedance of the directional coupler. 제1항에 있어서, 상기 제1,2 가변 매칭부는,
적어도 하나 이상의 가변 캐패시터 및 적어도 하나 이상의 인덕터를 포함하여 구성되는 임피던스 정합 장치.The method of claim 1, wherein the first and second variable matching unit,
Impedance matching device comprising at least one variable capacitor and at least one inductor. 제1항에 있어서, 상기 제2 가변 매칭부는,
상기 전력 증폭기와 상기 방향성 커플러 사이에 위치하는 임피던스 정합 장치.
The method of claim 1, wherein the second variable matching unit,
Impedance matching device located between the power amplifier and the directional coupler.
KR1020110135948A 2011-12-15 2011-12-15 Apparatus for matching impedence KR101886269B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110135948A KR101886269B1 (en) 2011-12-15 2011-12-15 Apparatus for matching impedence

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110135948A KR101886269B1 (en) 2011-12-15 2011-12-15 Apparatus for matching impedence

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130068648A true KR20130068648A (en) 2013-06-26
KR101886269B1 KR101886269B1 (en) 2018-09-11

Family

ID=48864227

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110135948A KR101886269B1 (en) 2011-12-15 2011-12-15 Apparatus for matching impedence

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101886269B1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070048053A (en) * 2005-11-03 2007-05-08 엘지전자 주식회사 Mobile terminal and method for matching power amp thereof
KR20070069379A (en) * 2005-12-28 2007-07-03 삼성전자주식회사 Circuit apparatus for saving current in mobile communication terminal
KR20110133245A (en) * 2010-06-04 2011-12-12 엘지이노텍 주식회사 Apparatus and method for matching impedance of antenna

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070048053A (en) * 2005-11-03 2007-05-08 엘지전자 주식회사 Mobile terminal and method for matching power amp thereof
KR20070069379A (en) * 2005-12-28 2007-07-03 삼성전자주식회사 Circuit apparatus for saving current in mobile communication terminal
KR20110133245A (en) * 2010-06-04 2011-12-12 엘지이노텍 주식회사 Apparatus and method for matching impedance of antenna

Also Published As

Publication number Publication date
KR101886269B1 (en) 2018-09-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI466504B (en) Mobile communication device and impedance matching method thereof
EP2416494B1 (en) Apparatus and method for matching impedance using standing wave ratio information
JP4225953B2 (en) Transmitting apparatus and method for mobile communication terminal
KR20110017107A (en) Apparatus for controlling impedance in adaptive tunning antenna circuit
JP2011234155A (en) Transmitter
US20120007692A1 (en) Impedance matching apparatus and method of antenna circuit
WO2014179818A1 (en) Antenna environment sensing device
KR20120014985A (en) System for optimizing matching of radio frequency in matching impedence of antenna using greedy algorithm
US11711107B2 (en) Systems and methods for antenna impedance matching
US8779868B2 (en) Mobile wireless communications device with adjustable impedance matching network and associated methods
US9306534B2 (en) Impedance matching apparatus and impedance matching method
US8768273B2 (en) Systems and methods for power sensing and antenna tuning
KR101349430B1 (en) Apparatus for matching impedence and method thereof
KR101905783B1 (en) Apparatus and method for matching impedence
GB2529887B (en) Antenna impedance matching circuit tuning system
US8779869B2 (en) Impedance matching apparatus and method of antenna circuit
KR101305894B1 (en) Apparatus for matching impedence and method thereof
KR101905776B1 (en) Apparatus and method for matching impedence
KR20130068648A (en) Apparatus for matching impedence
KR101283059B1 (en) Antenna and impedance matching device comprising the same
KR101382929B1 (en) Apparatus for matching impedence and method for matching impedence
KR20130070444A (en) Apparatus for matching impedence
KR101946963B1 (en) Apparatus for matching impedence and method thereof
KR101625678B1 (en) Apparatus for matching antenna impedance
KR101905791B1 (en) Circuit for matching impedence

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant