KR100390511B1 - 이동통신 단말기의 무선주파수 신호 송수신 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이동통신 단말기의 무선주파수 신호 송수신 장치에 관한 것으로, 특히 이동통신 단말기에서 안테나 구현시 그라운드를 사용하지 않고 안테나를 구현한 이동통신 단말기의 무선주파수 신호 송수신 장치에 관한 것이다. 이를 위하여 본 발명은 밸런스 신호를 외부의 무선주파수 신호로 변환하는 안테나와; 상기 안테나의 밸런스 신호를 언밸런스 신호로 변성하는 평형불평형변성부와; 상기 평형불평형변성부의 언밸런스 신호를 입력받아 송신신호와 수신신호로 분리하는 듀플렉서와; 상기 평형불평형변성부와 듀플렉서의 서로 다른 임피던스를 정합하는 정합부로 구성된다.

Description

이동통신 단말기의 무선주파수 신호 송수신 장치{APPARATUS FOR RECEIVING AND TRANSMITTING RADIO FREQUENCY SIGNAL IN RADIO COMMUNICATION TERMINAL}

본 발명은 이동통신 단말기의 무선주파수 신호 송수신 장치에 관한 것으로, 특히 이동통신 단말기에서 안테나 구현시 그라운드를 사용하지 않고 안테나를 구현한 이동통신 단말기의 무선주파수 신호 송수신 장치에 관한 것이다.

도 1은 종래 이동통신 단말기의 무선주파수 신호 송수신 장치를 보인 블록도로서, 이에 도시된 바와 같이 무선주파수신호를 송수신하는 안테나(30)와; 상기 안테나(30)의 무선주파수신호를 송신신호와 수신신호로 분리하는 듀플렉서(10)와; 상기 안테나(30)와 듀플렉서(10)의 서로 다른 임피던스를 정합하는 정합부(20)로 구성된다.

이와 같이 구성된 종래의 이동통신 단말기의 무선주파수 신호 송수신 장치에 대해 상세히 설명하면, 데이터를 소정의 송신 주파수로 변조한 송신신호는 듀플렉서(10)를 거쳐 정합부(20)를 지나 안테나(30)를 통해 외부로 송출된다.

또한, 안테나(30)를 통해 수신된 수신신호는 정합부(20)를 거쳐 듀플렉서(10)를 지나 복조부에 입력된다. 이때, 듀플렉서(10)는 하나의 안테나(30)를 송신과 수신에 공동으로 사용하기 위하여 송신할 때에는 송신 출력으로부터 수신기를 보호하고 수신할 때에는 반향(echo) 신호를 수신기에 공급하도록 하는 장치이다.

여기서, 이동통신 단말기에 사용되는 안테나(30)의 구조는 모노폴 구조이다.이 모노폴 구조는 그라운드 위에 1/4파장의 길이를 갖는 헬리컬 및 휩 안테나를 구현하는 것이다.

그래서, 안테나 입력에 피딩시 듀플렉서(10)에서 출력된 싱글-엔디드 신호를 안테나(30)에 바로 입력시키는 구조가 사용된다. 이 싱글-엔디드 신호 입력의 방법은 피시비(PCB)의 신호 선 끝에 안테나 컨택트용 면적을 만든 후 기구 조립시 안테나(30)쪽과 피시비의 신호 선이 기계적으로 접촉하는 방법이다. 그라운드는 피시비가 다층 기판이므로 신호 선 밑에 피시비 전면에 퍼져서 분포하는데, 이 그라운드 면적을 넓히고자 기구 내측에 이엠아이 도료를 도포하여 그라운드 면적을 넓힘으로써 그라운드가 적어서 생기는 안테나 성능 저하를 줄이려는 노력을 하게 된다.

그러나, 상기와 같은 종래 기술에 있어서, 그라운드 면적이 충분히 넓어서 한 파장이상일때는 안테나 성능 저하가 크지 않지만, 그라운드 면적이 적을시에는 성능저하가 꽤 커지는 문제점이 있다.

또한, 이동통신 단말기에서 실현 가능한 그라운드 면적이 한계가 있으므로 안테나 방사 패턴은 이상적인 다이폴의 모양에서 변형되고, 안테나 이득도 조금 줄어 들게 된다. 또한 그라운드 표면으로 변위 전류가 흐르는데 이것이 인체로 흐르게 되어 인체에 의한 안테나 성능의 저하도 생기는 문제점이 있다.

또한, 앞으로의 이동통신 단말기는 점점 더 크기가 작아 지게 되므로 그라운드 면적이 점점 더 좁아지게 된다. 그러므로 그라운드 공간 부족으로 인한 모노폴 안테나의 성능 저하가 생기게 되는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 창안한 것으로, 안테나 구현시 그라운드를 사용하지 않는 안테나를 구현하여 안테나의 성능을 높이는 이동통신 단말기의 무선주파수 신호 송수신 장치를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 종래 이동통신 단말기의 무선주파수 신호 송수신 장치인 안테나의 주변 구성을 보인 블록도.

도 2는 본 발명 이동통신 단말기의 무선주파수 신호 송수신 장치의 구성을 보인 블록도.

** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 **

10 : 듀플렉서 100 : 정합부

200 : 평형불평형변성부 300 : 안테나

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 밸런스 신호를 외부의 무선주파수 신호로 변환하는 안테나와; 상기 안테나의 밸런스 신호를 언밸런스 신호로 변성하는 평형불평형변성부와; 상기 평형불평형변성부의 언밸런스 신호를 입력받아 송신신호와 수신신호로 분리하는 듀플렉서와; 상기 평형불평형변성부와 듀플렉서의 서로 다른 임피던스를 정합하는 정합부로 구성한 것을 특징으로 한다.

상기 안테나는 밸런스 신호를 외부의 무선주파수 신호로 변환하는 모노폴 안테나와 피시비에 설계된 마이크로 스트립 라인으로 구성된 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 의한 이동통신 단말기의 무선주파수 신호 송수신 장치를 첨부한 도 2를 참조하여 설명한다.

도 2는 본 발명 이동통신 단말기의 무선주파수 신호 송수신 장치에 대한 구성을 보인 블록도로서, 이에 도시한 바와 같이 밸런스 신호를 외부의 무선주파수 신호로 변환하는 안테나(300)와; 상기 안테나(300)의 밸런스 신호를 언밸런스 신호로 변성하는 평형불평형변성부(200)와; 상기 평형불평형변성부(200)의 언밸런스 신호를 입력받아 송신신호와 수신신호로 분리하는 듀플렉서(10)와; 상기 평형불평형변성부(200)와 듀플렉서(10)의 서로 다른 임피던스를 정합하는 정합부(100)로 구성한다.

상기 안테나(300)는 밸런스 신호를 외부의 무선주파수 신호로 변환하는 모노폴 안테나(310)와 피시비에 설계된 마이크로 스트립 라인(320)으로 구성된 것으로, 이와 같이 구성한 본 발명의 동작을 설명한다.

이하, 본 발명의 작용 및 효과에 관하여 일실시예를 들어 설명하면 다음과 같다.

송신신호는 듀플렉서(10)를 지나고 정합부(100)와 평형불평형변성부(200)를 거쳐 안테나(300)를 통해 외부에 송출된다.

또한, 외부의 무선주파수 신호는 안테나(300)를 통해 수신되고 평형불평형변성부(200)를 지나 정합부(100)와 듀플렉스(10)를 거쳐 수신부에 입력된다.

여기서, 듀플렉스(10)와 평형불평형변성부(200) 사이의 신호는 언밸런스 신호이고 평형불평형변성부(200)와 안테나(300) 사이의 신호는 밸런스 신호이다.

이 평형불평형변성부(200)를 상세히 설명하면, 마이크로파 전송 회로로서 접지에 대하여 평형을 이루고 있는 회로와 동축 회로와 같이 한쪽만 접지된 불평형 회로가 접속된 회로, 또는 지면에 대하여 평형인 쌍 케이블과 같은 회로를 한 쪽 끝이 접지되어 있는 증폭기 회로 등과 결합하는 경우에 사용하는 변성기로 평형 회로의 접지에 대한 불평형 방지 작용을 한다.

따라서, 평형불평형변성부(200)는 언밸런스 신호와 밸런스 신호간의 상호 변성 작용을 하는 장치이다. 이 평형불평형변성부의 한쪽은 원하는 파장의 1/4길이를 갖는 헬리컬 또는 휩 안테나(310)에 연결하고, 다른 한쪽은 원하는 파장의 1/4 길이를 갖는 마이크로 스트립 라인(320)을 피시비에 설계하여 연결한다.

여기서, 통상적으로 헬리컬 또는 휩 안테나(310)는 모노폴 안테나라 부른다.

이때, 마이크로 스트립 라인(320) 설계는 유전율과 피시비 두께를 고려하여 라인의 임피던스가 50옴이 되게 설계한다. 설계 방법은 마이크로 스트립 라인 설계 방법에 따라 설계하는데 정합을 위해 패턴의 길이를 조정할 수 있도록 설계를 하여 가장 성능이 좋은 길이를 찾는 것이다.

여기서, 설계자는 사용 대역에서 정압정재파비 1.8이하가 되도록 정합을 실시한다.

상기 평형불평형변성부(200)에 사용되는 벌룬은 이동통신 단말기의 송수신 대역인 800~900㎒, 1800~1900㎒에서 동작이 가능한 것을 사용한다. 이때, 상기 벌룬은 변성 비율은 1:1이고 가능한 신호 감쇠가 적은 것을 사용한다.

이후, 설계자는 듀플렉서(10)와의 정합을 위해 헬리컬 또는 휩 안테나(310)와 1/4 파장의 마이크로 스트립 라인(320)을 모두 발룬에 연결한 후, 네트워크 애널라이저를 사용하여 언밸런스 신호 구간에서 정합을 실시한다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 이동통신 단말기에서 접지를 이용하지 않는 안테나를 사용함으로써, 기존의 접지를 사용하는 모노폴 안테나의 접지 면적 부족으로 인해 생기는 안테나 방사 패턴의 왜곡을 줄여 안테나의 이득을 높이는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 밸런스 신호를 외부의 무선주파수 신호로 변환하는 안테나와; 상기 안테나의 밸런스 신호를 언밸런스 신호로 변성하는 평형불평형변성부와; 상기 평형불평형변성부의 언밸런스 신호를 입력받아 송신신호와 수신신호로 분리하는 듀플렉서와; 상기 평형불평형변성부와 듀플렉서의 서로 다른 임피던스를 정합하는 정합부로 구성된 것을 특징으로 하는 이동통신 단말기의 무선주파수 신호 송수신 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 안테나는 밸런스 신호를 외부의 무선주파수 신호로 변환하는 모노폴 안테나와 피시비에 설계된 마이크로 스트립 라인으로 구성한 것을 특징으로 하는 이동통신 단말기의 무선주파수 신호 송수신 장치.