KR100350695B1 - Method for optimizing antenna characteristic of folded mobile wireless terminal using multi-antenna matching circuit - Google Patents
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Abstract
본 발명은 폴더 개폐 시 이를 감지하는 리드 스위치와, 폴더 개방 시 안테나와 최적의 정합특성을 가지는 제1 정합회로와, 폴더 닫힘 시 안테나와 최적의 정합특성을 가지는 제2 정합회로와, 무선부와 연결되는 제1 정합회로 및 제2 정합회로를 절환하기 위한 제1 스위치와, 안테나와 연결되는 제1 정합회로 및 제2 정합회로를 절환하기 위한 제2 스위치, 그리고 상기 리드 스위치로부터의 신호에 따라 폴더 개방 또는 닫힘 시 각 상황에 맞게 제1 스위치 및 제2 스위치를 제어하는 메인 프로세서를 적어도 구비하는 다중 안테나 정합회로를 이용한 폴더형 이동무선 단말기의 안테나 특성 최적화 방법에 있어서, 상기 리드 스위치로부터 폴더 개폐에 대응되는 신호가 수신되는지를 판단하는 과정과, 상기 리드 스위치로부터 폴더 열림에 대응된 신호가 수신되면 제1 스위치를 제1 정합회로로 절환하는 과정과, 상기 리드 스위치로부터 폴더 닫힘에 대응된 신호가 수신되면 제1 스위치를 제2 정합회로로 절환하는 과정과, 상기 제1 스위치를 제1 정합회로로 절환한 후 제2 스위치를 제1 정합회로로 절환하는 과정과, 상기 제1 스위치를 제2 정합회로로 절환한 후 제2 스위치를 제2 정합회로로 절환하는 과정으로 이루어진다.The present invention provides a reed switch for detecting the opening and closing of the folder, a first matching circuit having an optimal matching characteristic with the antenna when the folder is opened, a second matching circuit having an optimal matching characteristic with the antenna when the folder is closed, a wireless unit, A first switch for switching between the first matching circuit and the second matching circuit, a second switch for switching the first matching circuit and the second matching circuit connected to the antenna, and a signal from the reed switch A method of optimizing antenna characteristics of a foldable mobile wireless terminal using a multi-antenna matching circuit having at least a main processor controlling a first switch and a second switch according to a situation when a folder is opened or closed, the folder opening and closing from the reed switch Determining whether a signal corresponding to the received signal is received, and receiving a signal corresponding to the opening of the folder from the reed switch. Switching a first switch to a first matching circuit, switching a first switch to a second matching circuit if a signal corresponding to the folder closing is received from the reed switch, and switching the first switch to a first matching circuit And switching the second switch to the first matching circuit, and switching the first switch to the second matching circuit, and then switching the second switch to the second matching circuit.
Description
본 발명은 이동무선 단말기에 관한 것으로, 특히 폴더형 이동무선 단말기에서 다중 안테나 정합회로를 이용하여 폴더 개폐 시 안테나의 부하특성을 최적화하기 위한 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a mobile wireless terminal, and more particularly, to a method for optimizing load characteristics of an antenna when a folder is opened and closed using a multi-antenna matching circuit in a clamshell mobile wireless terminal.
종래의 이동무선 단말기에서는 첫째로 송수신 대역에 정합시키기 위해 이중의 안테나를 사용하거나, 안테나 정합회로의 임피던스를 조정하거나, 대역의 변화에 따라 정합회로 내의 구성요소의 값을 변화시켜 중심 주파수에 정합함으로써 최적의 송수신 환경을 구현하고자 하였다. 그러나 종래의 이러한 기술들은 실제 통화시에 있어 송신 출력이 기지국보다 상대적으로 미약한 이동무선 단말기에 있어서 그 효율이 떨어지고, 페이딩(Fading)등의 문제를 해결하는데 어려움이 있다. 또한 종래의 신축가능형 안테나 외에 유전율이 높은 세라믹을 이용한 패치(Patch) 안테나를 사용한 다이버시티(Diversity)기법이 적용되고 있으나 이 또한 안테나 정합에 그 성능 향상의 전제조건이 따른다.In the conventional mobile wireless terminal, first, by using a dual antenna to match the transmission and reception band, by adjusting the impedance of the antenna matching circuit, or by matching the center frequency by changing the value of the components in the matching circuit according to the change of the band We tried to implement the best transmission and reception environment. However, these conventional techniques are less effective in mobile wireless terminals having a relatively weaker transmission power than base stations in actual calls, and have difficulty in solving fading and the like. In addition to the conventional flexible antenna, a diversity technique using a patch antenna using a ceramic having a high dielectric constant is applied, but this also has a prerequisite for performance improvement in antenna matching.
기존의 이동무선 단말기에는 하나의 안테나 정합회로만이 구현되어 있다. 도 1은 종래 기술에 따른 이동무선 단말기의 내부 블록 구성도로서, 하나의 안테나 정합회로만이 연결되어 있는 것을 볼 수 있다.In the existing mobile wireless terminal, only one antenna matching circuit is implemented. 1 is an internal block diagram of a mobile wireless terminal according to the prior art, it can be seen that only one antenna matching circuit is connected.
도 1의 메인 프로세서(10)는 이동무선 단말기를 전반적으로 제어하며, RF부(20)를 통하여 송수신된 신호에 대한 제어를 수행한다. RF부(20)는 메인 프로세서(10)의 제어 하에 정합회로(30)를 통하여 안테나로부터 신호를 수신하고 안테나를 통하여 신호를 송출한다. 정합회로(30)는 안테나 부하특성의 정합을 수행하며, 리드 스위치(40)는 폴더 개폐를 인지하여 메인 프로세서(10)에게 전달한다.The main processor 10 of FIG. 1 controls the mobile wireless terminal as a whole, and controls the signals transmitted and received through the RF unit 20. The RF unit 20 receives a signal from the antenna through the matching circuit 30 under the control of the main processor 10 and transmits a signal through the antenna. The matching circuit 30 performs matching of the antenna load characteristics, and the reed switch 40 recognizes the opening and closing of the folder and transfers it to the main processor 10.
도 2는 종래 기술에 따른 이동무선 단말기 폴더 개폐 시의 안테나 부하특성을 도시한 도면으로 폴더형 이동무선 단말기에 있어서 폴더의 개폐에 따라 변하는 안테나의 부하를 폴더가 닫혀있는 경우(a)와 폴더가 열려있는 경우(b)로 구분하여도시하고 있다.FIG. 2 is a diagram illustrating antenna load characteristics when a folder of a mobile wireless terminal is opened and closed according to the prior art. In the case of a folder-type mobile wireless terminal, a load of an antenna that changes according to opening and closing of a folder is closed (a) and a folder is shown. (B) is shown separately open.
VSWR(Voltage Standing Wave Ratio)는 이동무선 단말기에서 안테나의 부하 임피던스가 이동무선 단말기 내부의 특성 임피던스와 같지 않으면, 즉 정합이 되지 않을수록 그 수치가 높게 나타난다. 도 2에 도시된 바와 같이 (a)폴더가 닫혀 있는 경우와 (b)폴더가 개방된 경우에 있어서 주파수대비 VSWR 특성 곡선이 다르게 나타난다. 현재 폴더 개폐에 따라 변하는 안테나의 부하를 정합하기 위한 안테나 정합회로는 폴더 개/폐 시 안테나 특성을 둘 다 최적화하지 못하고 한 쪽만을 최적화한 상태에서 다른 한 쪽의 특성의 저하는 감수하는 설계를 하고 있다. 즉, 개방 또는 닫힘 중 하나의 상태를 최적화함으로써 개방 또는 닫힘 중 나머지 하나의 특성을 포기하여야 하는 문제가 있다.VSWR (Voltage Standing Wave Ratio) is higher when the load impedance of the antenna in the mobile wireless terminal is not equal to the characteristic impedance inside the mobile wireless terminal. As shown in FIG. 2, the VSWR characteristic curves for the frequencies are different when the (a) folder is closed and (b) the folder is open. The antenna matching circuit for matching the load of the antenna that changes according to the current folder opening and closing does not optimize both antenna characteristics during folder opening / closing. have. That is, there is a problem in that the characteristics of the other of the open or closed must be abandoned by optimizing the state of either the open or closed.
따라서 폴더 개폐 시 안테나 부하특성을 항상 최적화 할 수 있는 방법이 요망된다.Therefore, there is a need for a method that can always optimize antenna load characteristics during folder opening and closing.
따라서 본 발명의 목적은 폴더형 이동무선 단말기에서 폴더 개방 시와 폴더 닫음 시에 변하는 안테나 부하에 따른 안테나 특성을 최적화하는 방법을 제공하는데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for optimizing the antenna characteristics according to the antenna load that changes when the folder is opened and the folder is closed in the folder type mobile wireless terminal.
상기한 목적에 따라 본 발명은, 다중 안테나 정합회로를 이용한 폴더형 이동무선 단말기의 안테나 특성 최적화 방법에 있어서, 폴더 개폐 시 이를 감지하는 리드 스위치와, 폴더 개방 시 안테나와 최적의 정합특성을 가지는 제1 정합회로와,폴더 닫힘 시 안테나와 최적의 정합특성을 가지는 제2 정합회로와, 무선부와 연결되는 제1 정합회로 및 제2 정합회로를 절환하기 위한 제1 스위치와, 안테나와 연결되는 제1 정합회로 및 제2 정합회로를 절환하기 위한 제2 스위치, 그리고 상기 리드 스위치로부터의 신호에 따라 폴더 개방 또는 닫힘 시 각 상황에 맞게 제1 스위치 및 제2 스위치를 제어하는 메인 프로세서를 적어도 구비하는 다중 안테나 정합회로를 이용한 폴더형 이동무선 단말기의 안테나 특성 최적화 방법에 있어서, 상기 리드 스위치로부터 폴더 개폐에 대응되는 신호가 수신되는지를 판단하는 과정과, 상기 리드 스위치로부터 폴더 열림에 대응된 신호가 수신되면 제1 스위치를 제1 정합회로로 절환하는 과정과, 상기 리드 스위치로부터 폴더 닫힘에 대응된 신호가 수신되면 제1 스위치를 제2 정합회로로 절환하는 과정과, 상기 제1 스위치를 제1 정합회로로 절환한 후 제2 스위치를 제1 정합회로로 절환하는 과정과, 상기 제1 스위치를 제2 정합회로로 절환한 후 제2 스위치를 제2 정합회로로 절환하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 한다.In accordance with the above object, the present invention provides a method for optimizing the antenna characteristics of a foldable mobile wireless terminal using a multi-antenna matching circuit, comprising: a reed switch for detecting the opening and closing of a folder, and an optimal matching characteristic with the antenna when the folder is opened. 1 matching circuit, a second matching circuit having an optimal matching characteristic with the antenna when the folder is closed, a first switch for switching between the first matching circuit and the second matching circuit connected to the radio unit, and a first connecting circuit with the antenna. And a second switch for switching between a first matching circuit and a second matching circuit, and a main processor for controlling the first switch and the second switch according to the situation when the folder is opened or closed according to a signal from the reed switch. A method for optimizing antenna characteristics of a foldable mobile wireless terminal using a multi-antenna matching circuit, the folder opening from the reed switch Determining whether a signal corresponding to the closing is received; switching a first switch to a first matching circuit when a signal corresponding to opening of a folder is received from the reed switch; When the signal is received, switching the first switch to the second matching circuit, switching the first switch to the first matching circuit, and then switching the second switch to the first matching circuit, and switching the first switch. And switching the second switch to the second matching circuit after switching to the second matching circuit.
도 1은 종래 기술에 따른 이동무선 단말기의 내부 블록 구성도,1 is an internal block diagram of a mobile wireless terminal according to the prior art;
도 2는 종래 기술에 따른 이동무선 단말기 폴더 개폐 시의 안테나 부하특성을 도시한 도면,2 is a view showing the antenna load characteristics when the mobile wireless terminal folder opening and closing according to the prior art,
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 이동무선 단말기의 내부 블록 구성도,3 is an internal block diagram of a mobile wireless terminal according to an embodiment of the present invention;
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 이동무선 단말기 폴더 개폐 시의 안테나 부하특성 정합 방법을 도시한 제어흐름도.4 is a control flowchart illustrating a method for matching antenna load characteristics when opening and closing a folder of a mobile wireless terminal according to an exemplary embodiment of the present invention.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 상기 첨부 도면의 구성 요소들에 참조부호를 부가함에 있어서는 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한 하기 설명 및 첨부 도면에서 구체적인 처리 흐름과 같은 많은 특정 상세들이 본 발명의 보다 전반적인 이해를 제공하기 위해 나타나 있다. 이들 특정 상세들 없이 본 발명이 실시될 수 있다는 것은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다. 그리고 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the reference numerals to the components of the accompanying drawings, it should be noted that the same reference numerals have the same reference numerals as much as possible even if displayed on different drawings. Also in the following description and in the accompanying drawings, numerous specific details are set forth in order to provide a more thorough understanding of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be practiced without these specific details. And a detailed description of known functions and configurations that may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention will be omitted.
본 발명의 실시 예에 적용되는 정합회로들의 상세한 내부 구성은 본 기술 분야에 대한 통상의 지식을 가진 자에게 자명하므로, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단하여 생략하였음을 이해하여야 한다.The detailed internal configuration of the matching circuits applied to the embodiment of the present invention will be apparent to those skilled in the art, and it should be understood that the present invention is omitted because it may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention.
본 발명은 폴더형 이동무선 단말기에서 폴더를 열었을 때의 안테나 정합회로와 폴더를 닫았을 때의 안테나 정합회로를 둘 다 하나의 PCB에 구현한다. 본 발명은 두 정합회로를 스위치를 사용하여 각 상황에 맞게 메인 프로세서의 제어를 받는 이동무선 단말기에 있어서 가변하는 안테나 부하특성의 정합에 적용될 수 있다.The present invention implements both the antenna matching circuit when the folder is opened and the antenna matching circuit when the folder is closed on a single PCB in a clamshell type mobile wireless terminal. The present invention can be applied to the matching of the antenna load characteristics varying in the mobile wireless terminal under the control of the main processor according to each situation by using the two matching circuit switch.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 이동무선 단말기의 내부 블록 구성도이다.3 is an internal block diagram of a mobile wireless terminal according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 도 3의 메인 프로세서(10)는 이동무선 단말기를 전반적으로 제어하며, RF부(20)를 통하여 송수신된 신호에 대한 제어를 수행한다. 특히 본 발명의 실시 예로부터 메인 프로세서(10)는 리드 스위치(40)로부터 이동무선 단말기 폴더의 개폐 인지 신호를 감지하여 각 상태에 맞게 제1스위치(50) 및 제2스위치(60)의 절환을 제어한다.Referring to FIG. 3, the main processor 10 of FIG. 3 controls the mobile wireless terminal as a whole, and controls the signals transmitted and received through the RF unit 20. In particular, according to an embodiment of the present invention, the main processor 10 detects the open / close recognition signal of the folder of the mobile wireless terminal from the reed switch 40 to switch between the first switch 50 and the second switch 60 according to each state. To control.
RF부(20)는 메인 프로세서(10)의 제어 하에 제1스위치(50) 및 제2스위치(60)의 절환에 따라 제1정합회로(70) 또는 제2정합회로(80)를 통하여 안테나(ANT)로부터 신호를 수신하고 안테나를 통하여 신호를 송출한다. 제1정합회로(70) 및 제2정합회로(80)는 안테나 부하특성의 정합을 수행하며, 특히 제1정합회로(70)는 본 발명의 실시 예로부터 폴더가 열리는 경우에 안테나와 RF부(20)로 이어지는 패스를 형성하고, 제2정합회로(80)는 본 발명의 실시 예로부터 폴더가 닫히는 경우에 안테나와 RF부(20)로 이어지는 패스를 형성한다. 리드 스위치(40)는 폴더 개폐를 인지하여 메인 프로세서(10)에게 전달한다.The RF unit 20 controls the antenna through the first matching circuit 70 or the second matching circuit 80 according to the switching of the first switch 50 and the second switch 60 under the control of the main processor 10. ANT) and receives the signal through the antenna. The first matching circuit 70 and the second matching circuit 80 perform matching of the antenna load characteristics. In particular, the first matching circuit 70 performs the antenna and the RF unit when the folder is opened from the embodiment of the present invention. A path leading to 20 is formed, and the second matching circuit 80 forms a path leading to the antenna and the RF unit 20 when the folder is closed from the embodiment of the present invention. The reed switch 40 recognizes the opening and closing of the folder and transfers it to the main processor 10.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 이동무선 단말기 폴더 개폐 시의 안테나 부하특성 정합 방법을 도시한 제어흐름도 이다.4 is a control flowchart illustrating an antenna load characteristic matching method when opening and closing a mobile wireless terminal according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 3 및 도 4를 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시 예를 설명하면 다음과 같다.Referring to Figures 3 and 4 will be described a preferred embodiment of the present invention.
본 발명은 다중 안테나 정합회로를 이용한 폴더형 이동무선 단말기의 안테나 특성 최적화 방법에 있어서, 폴더 개폐 시 이를 감지하는 리드 스위치(40)와, 폴더 개방 시 안테나와 최적의 정합특성을 가지는 제1 정합회로(70)와, 폴더 닫힘 시 안테나와 최적의 정합특성을 가지는 제2 정합회로(80)와, RF부(20)와 연결되는 제1 정합회로(70)와 제2 정합회로(80)를 절환하기 위한 제1 스위치(50)와, 안테나와 연결되는 제1 정합회로(70)와 제2 정합회로(80)를 절환하기 위한 제2 스위치(60), 그리고 상기 리드 스위치(40)로부터의 신호에 따라 폴더 개방 또는 닫힘 시 각 상황에 맞게 제1 스위치(50) 및 제2 스위치(60)를 제어하는 메인 프로세서(10)를 적어도 구비한다.The present invention provides a method for optimizing antenna characteristics of a foldable mobile wireless terminal using a multi-antenna matching circuit, comprising: a reed switch 40 for detecting a folder opening and closing, and a first matching circuit having an optimal matching characteristic with an antenna when a folder is opened. 70, a second matching circuit 80 having an optimal matching characteristic with the antenna when the folder is closed, and a first matching circuit 70 and a second matching circuit 80 connected to the RF unit 20. The first switch 50 for switching, the second switch 60 for switching the first matching circuit 70 and the second matching circuit 80 connected to the antenna, and the signal from the reed switch 40 According to the present invention, at least the main processor 10 which controls the first switch 50 and the second switch 60 in accordance with each situation when opening or closing the folder is provided.
메인 프로세서(10)는 100단계에서 리드 스위치(40)로부터 폴더 개폐에 대응되는 신호가 수신되는지를 판단한다. 메인 프로세서(10)는 리드 스위치(40)로부터 폴더 열림에 대응된 신호가 수신되면 102단계로 진행하여 제1 스위치(50)를 제1 정합회로(70)로 절환한다. 반면에 리드 스위치(40)로부터 폴더 닫힘에 대응된 신호가 수신되면 메인 프로세서(10)는 104단계로 진행하여 제1 스위치(50))를 제2 정합회로(80)로 절환한다. 한편, 제1 스위치(50)를 제1 정합회로(70)로 절환한 후 메인 프로세서(10)는 106단계에서 제2 스위치(60)를 제1 정합회로(70)로 절환한다. 또한 제1 스위치(50)를 제2 정합회로(80)로 절환한 메인 프로세서(10)는 108단계로 진행하여 제2 스위치(60)를 제2 정합회로(80)로 절환한다. 폴더 열림 또는 닫힘에 대응된 패스가 형성된 후 메인 프로세서(10)는 110단계로 진행하여 해당기능을 수행한다.The main processor 10 determines whether a signal corresponding to opening and closing of a folder is received from the reed switch 40 in step 100. When the signal corresponding to the opening of the folder is received from the reed switch 40, the main processor 10 proceeds to step 102 and switches the first switch 50 to the first matching circuit 70. On the other hand, when a signal corresponding to the folder closing is received from the reed switch 40, the main processor 10 proceeds to step 104 and switches the first switch 50 to the second matching circuit 80. On the other hand, after switching the first switch 50 to the first matching circuit 70, the main processor 10 switches the second switch 60 to the first matching circuit 70 in step 106. In addition, the main processor 10 that switches the first switch 50 to the second matching circuit 80 proceeds to step 108 and switches the second switch 60 to the second matching circuit 80. After the path corresponding to the opening or closing of the folder is formed, the main processor 10 proceeds to step 110 to perform a corresponding function.
상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시될 수 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위와 특허청구벙위의 균등한 것에 의해 정해 져야 한다.In the above description of the present invention, specific embodiments have been described, but various modifications may be made without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be defined by the described embodiments, but should be determined by the equivalent of claims and claims.
상술한 바와 같이 본 발명은 폴더형 이동무선 단말기에 있어서, 폴더의 개폐에 따른 안테나 부하 변화에 대하여 최적의 정합회로를 적용함으로써 최적의 안테나 특성을 구현하는 이점이 있다. 또한 본 발명은 폴더 개폐에 따른 안테나 부하 변화에 상관없이 일정한 안테나 특성을 이용할 수 있는 장점이 있다.As described above, the present invention has the advantage of implementing the optimal antenna characteristics by applying the optimum matching circuit to the antenna load change according to the opening and closing of the folder type mobile wireless terminal. In addition, the present invention has the advantage that it is possible to use a constant antenna characteristics regardless of the antenna load changes according to the opening and closing of the folder.
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