KR100677495B1 - 이동 통신 단말기의 임피던스를 매칭하는 장치 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이동 통신 단말기(Mobile Communications Terminal)의 임피던스를 매칭하는 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 온도 변화에 따라 변화된 소 듀플렉서(Saw Deuplexer)의 임피던스(Impedance)를 적어도 하나 이상의 커패시터(Capacitor)와 인덕터(Inductor)를 추가로 연결하여 보정함으로써, 전력 소모를 절감할 수 있다. 이를 위한 본 발명은 측정된 이동 통신 단말기 내부의 온도에 따라 미리 설정된 전압을 출력하는 전압 제어부와, 상기 출력된 전압을 근거로 매칭 된 소 듀플렉서의 임피던스를 보정하는 임피던스 보정부를 포함한다.

Description

이동 통신 단말기의 임피던스를 매칭하는 장치 및 그 방법{APPARATUS FOR MATCHING IMPEDANCE OF MOBILE COMMUNICATIONS TERMINAL AND METHOD THEREOF}

도 1은 종래 기술에 따른 이동 통신 단말기의 임피던스를 매칭하는 장치를 나타내는 블록도.

도 2는 본 발명에 따른 이동 통신 단말기의 임피던스를 매칭하는 장치를 나타내는 블록도.

도 3은 본 발명에 따른 이동 통신 단말기의 임피던스를 매칭하는 방법을 나타내는 흐름도.

도 4는 본 발명에 따른 이동 통신 단말기의 임피던스를 매칭하는 원리를 설명하기 위한 스미스 차트.

*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***

100: SP3T 스위치 200: 임피던스 매칭부

300: 소 듀플렉서 400: TX 부

500: RX 부 600: 임피던스 보정부

700: 전압 제어부 800: 온도 측정부

본 발명은 이동 통신 단말기(Mobile Communications Terminal)에 관한 것으로서, 특히 전력 소모를 절감할 수 있도록 한 이동 통신 단말기의 임피던스를 매칭하는 장치 및 그 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 이동 통신 단말기는 BS (Base Station; BS)에 의해 형성되는 서비스 영역 안에서 이동하면서 MSC(Mobile Switching Center; MSC)의 스위칭 제어를 통해 언제 어디서나 즉시 상대방을 무선 호출 및 무선 접속하여 통신할 수 있는 장치로서, 음성 통신 뿐만 아니라 기호, 숫자, 문자 등으로 이루어지는 데이터 통신 및 영상 신호가 포함되는 멀티미디어 통신이 가능하다.

상기 이동 통신 단말기는 적절한 부하가 걸리도록 안테나를 통해 수신된 신호를 수신부에 출력하고 송신 신호를 안테나를 통해 송신하는 소 듀플렉서(Saw Deuplexer)의 임피던스를 설정하는데, 상기 안테나와 상기 소 듀플렉서 사이의 임피던스가 다르면 상기 신호의 반사(Reflection)로 인한 손실이 발생하게 된다.

이에, 상기 이동 통신 단말기는 어떤 하나의 출력단과 입력단을 연결할 때, 상기 신호의 반사로 인한 손실을 최소화하기 위해 서로 다른 두 연결단의 임피던스의 차이를 줄이는 임피던스 매칭을 수행해야 한다. 보통 상기 이동 통신 단말기는 서로 다른 두개의 연결단 사이에 별도의 임피던스 매칭부(Impedance Matching Unit)를 삽입하여 상기 서로 다른 두개의 연결단 사이의 임피던스 차이를 보정해 주는데, 이와 같은 종래 기술에 따른 이동 통신 단말기의 임피던스를 매칭하는 장치를 도 1을 참조하여 설명한다.

도 1은 종래 기술에 따른 이동 통신 단말기의 임피던스를 매칭하는 장치를 나타내는 블록도 이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 종래 기술에 따른 이동 통신 단말기의 임피던스를 매칭하는 장치는 안테나를 통해 신호를 수신하고 상기 수신된 신호를 다수 개의 통신 방식들에 따라 스위칭하는 SP3T (Single Pole Three Throw; SP3T) 스위치(100)와; 상기 스위칭 된 신호가 반사되지 않도록 미리 설정된 임피던스에 소 듀플렉서의 임피던스를 매칭하는 임피던스 매칭부(200)와; 상기 임피던스가 매칭된 신호를 입력 받고 상기 입력된 신호를 RX 부에 출력하는 소 듀플렉서(Saw Deuplexer)(300)와; 송신할 신호를 상기 소 듀플렉서에 출력하는 TX부(400)를 포함한다.

이때, 상기 임피던스 매칭부(200)는 상기 소 듀플렉서(300)와 상기 안테나 사이에 연결하고 상기 소 듀플렉서(300)에 직렬로 연결되는 제 1 커패시터(C1)와 상기 소 듀플렉서(300)와 상기 제 1 커패시터(C1) 사이에 연결하고 상기 소 듀플렉서(300)에 병렬로 연결하는 인덕터(L)로 구성함으로써, 상기 소 듀플렉서(300)의 임피던스를 미리 설정된 임퍼던스에 매칭되도록 할 수 있다.

그러나, 종래 기술에 따른 이동 통신 단말기의 임피던스를 매칭하는 장치는 고온이나 저온에서 변화되는 소 듀플렉서의 임피던스를 보정하기 위해 송출 전력(Transmission Power)을 증폭함으로써, 송출 전력의 증폭으로 인해 전력 소모가 증가한다는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 온도 변화에 따라 변화된 소 듀플렉서(Saw Deuplexer)의 임피던스(Impedance)를 적어도 하나 이상의 커패시터(Capacitor)와 인덕터(Inductor)를 추가로 연결하여 보정함으로써, 전력 소모를 절감할 수 있도록 한 본 발명에 따른 이동 통신 단말기의 임피던스를 매칭하는 장치 및 그 방법을 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 이동 통신 단말기의 임피던스를 매칭하는 장치는 측정된 이동 통신 단말기 내부의 온도에 따라 미리 설정된 전압을 출력하는 전압 제어부와, 상기 출력된 전압을 근거로 매칭 된 소 듀플렉서의 임피던스를 보정하는 임피던스 보정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 이동 통신 단말기의 임피던스를 매칭하는 방법은 측정된 이동 통신 단말기 내부의 온도에 따라 미리 설정된 전압을 출력하는 단계와; 상기 출력된 전압을 근거로 매칭 된 임피던스를 보정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하에서는, 온도 변화에 따라 변화된 소 듀플렉서(Saw Deuplexer)의 임피던스(Impedance)를 적어도 하나 이상의 커패시터(Capacitor)와 인덕터(Inductor)를 추가로 연결하여 보정함으로써, 전력 소모를 절감할 수 있도록 한 본 발명에 따른 이동 통신 단말기의 임피던스를 매칭하는 장치 및 그 방법에 대한 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. 다만, 본 발명의 실시 예에서는 실질적으로 문제가 많이 발생하는 고온에서 변화된 소 듀플렉서의 임피던스를 보정하였지만, 어떤 특정한 온도에서 변화되는 소 듀플렉서의 임피던서를 보정하는 장치에 모 두 적용될 수 있다.

도 2는 본 발명에 따른 이동 통신 단말기의 임피던스를 매칭하는 장치를 나타내는 도면 이다.

도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 이동 통신 단말기의 임피던스를 매칭하는 장치는 안테나를 통해 신호를 수신하고 상기 수신된 신호를 다수 개의 통신 방식들에 따라 스위칭하는 SP3T (Single Pole Three Throw; SP3T) 스위치(100)와; 상기 스위칭 된 신호가 반사되지 않도록 미리 설정된 임피던스에 소 듀플렉서의 임피던스를 매칭하는 임피던스 매칭부(200)와; 상기 임피던스가 매칭된 신호를 입력 받고 상기 입력된 신호를 RX 부에 출력하는 소 듀플렉서(Saw Deuplexer)(300)와; 송신할 신호를 상기 소 듀플렉서에 출력하는 TX부(400)와; 상기 이동 통신 단말기 내부의 온도를 측정하는 온도 측정부(800)와; 상기 측정된 이동 통신 단말기 내부의 온도에 따라 미리 설정된 전압을 출력하는 전압 제어부(700)와, 상기 출력된 전압을 근거로 상기 매칭 된 소 듀플렉서의 임피던스를 보정하는 임피던스 보정부(600)를 포함한다.

이때, 상기 임피던스 보정부(600)는 상기 출력된 전압을 근거로 구동되는 트랜지스터(Tr)와; 상기 구동된 트랜지스터(Tr)에 흐르는 전류에 의해 구동되는 다이오드(D)와; 상기 구동된 다이오드(D)에 의해 상기 소 듀플렉서(300)에 병렬로 연결되고 커패시턴스가 가변되는 가변 커패시터(Variable Capatitor; VC)로 구성 될 수 있다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 이동 통신 단말기의 임피던스를 매칭하는 방법을 도 3을 참조하여 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 이동 통신 단말기의 임피던스를 매칭하는 방법을 나타내는 흐름도 이다.

도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 이동 통신 단말기의 임피던스를 매칭하는 방법은 소 듀플렉서의 임피던스를 미리 설정된 임피던스에 매칭 하는 단계(S310)와; 이동 통신 단말기 내부의 온도를 측정하는 단계(S320)와; 상기 측정된 이동 통신 단말기 내부의 온도에 따라 미리 설정된 전압을 출력하는 단계(S330)와; 상기 출력된 전압을 근거로 상기 매칭 된 소 듀플렉서의 임피던스를 보정하는 단계(S340)를 포함한다.

이와 같이 이루어진 본 발명에 따른 이동 통신 단말기의 임피던스를 매칭하는 방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 상기 임피던스 매칭부(200)는 상기 소 듀플렉서(300)의 임피던스를 미리 설정된 임퍼던스에 매칭한다(S310). 즉, 상기 임피던스 매칭부(200)는 상기 소 듀플렉서(300)와 상기 안테나 사이에 연결하고 상기 소 듀플렉서(300)에 직렬로 연결되는 제 1 커패시터(C1)와 상기 소 듀플렉서(300)와 상기 제 1 커패시터(C1) 사이에 연결하고 상기 소 듀플렉서(300)에 병렬로 연결하는 인덕터(L)로 구성함으로써, 상기 소 듀플렉서(300)의 임피던스를 미리 설정된 임퍼던스에 매칭되도록 할 수 있다.

이때, 상기 온도 측정부(800)는 상기 이동 통신 단말기 내부의 온도를 측정한다(S320).즉, 상기 온도 측정부(800)는 상기 이동 통신 단말기 내부의 온도를 주 기적으로 측정하고 상기 측정된 이동 통신 단말기 내부의 온도를 상기 전압 제어부(700)에 출력한다. 여기서, 상기 온도 측정부(800)는 서미스터(Thermister)를 사용하는 것이 바람직하다.

상기 전압 제어부(700)는 상기 측정된 이동 통신 단말기 내부에 따라 미리 설정된 전압을 출력한다(S330). 즉, 상기 이동 통신 단말기는 상온이 아닌 특정한 온도, 예를 들면 고온(70 C) 이상이나 저온(-20 C ) 이하에서부터 상기 소 듀플렉서의 임피던스가 변화할 수 있기 때문에 이를 주기적으로 확인해야 한다.

이후, 상기 이동 통신 단말기는 상기 출력된 전압을 근거로 상기 매칭된 소 듀플렉서(300)의 임피던스를 보정한다(S340). 즉, 상기 전압 제어부(700)는 미리 설정된 전압을 출력함으로써, 상기 임피던스 보정부(600)는 상기 온도 변화에 따라 변화된 소 듀플렉서(300)의 임피던스를 보정하기 위한 가변 커패시터(VC)를 상기 소 듀플렉서(300)에 병렬로 연결할 수 있다. 여기서, 상기 가변 커패시터(VC)는 상기 출력된 전압에 따라 커패시턴스가 변할 수 있다.

이때, 상기 임피던스 보정부(300)는 상기 출력된 전압을 근거로 상기 트랜지스터(Tr)를 구동하여 상기 구동된 트랜지스터(Tr)에 흐르는 전류에 의해 상기 다이오드(D)를 구동함으로써, 상기 가변 커패시터(VC)를 상기 소 듀플렉서(300)에 병렬로 연결할 수 있다.

이하에서는, 이와 같은 본 발명에 따른 이동 통신 단말기의 임피던스를 매칭하는 원리를 도 4를 참조하여 설명한다.

도 4는 본 발명에 따른 이동 통신 단말기의 임피던스를 매칭하는 원리를 설 명하기 위한 스미스 차트 이다.

도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 이동 통신 단말기는 온도 변화에 따라 상기 소 듀플렉서의 임피던스가 스마스 차트(Smith Chart) 상에서 점 2에서 점 1로 변화활 때, 상기 변화된 소 듀플렉서의 임피던스를 상기 미리 설정된 임피던스 즉, 상기 점 1에서 상기 점 2로 보정하기 위해 상기 소 듀플렉서에 상기 가변 커패시터를 병렬로 연결해야 함을 알 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 이동 통신 단말기의 임피던스를 매칭하는 장치는 고온에서 상기 소 듀플렉서에 상기 가변 커패시터를 병렬로 연결하여 상기 변화된 소 듀플렉서의 임피던스를 보정했지만, 상기 스미스 차트 상에 있어서 온도의 변화에 따른 상기 매칭된 소 듀플렉서의 임피던스의 변화 특성에 따라 상기 소 듀플렉서에 적어도 하나 이상의 커패시터 및 인덕터를 직렬, 병렬로 연결되도록 상기 임피던스 보정부를 구성할 수도 있다. 즉, 제1커패시터(C1)와 상기 인덕터(L)사이에 연결되고 상기 소 듀플렉서(300)에 직렬 또는 병렬로 연결되는 적어도 하나 이상의 커패시터나 인덕터를 이용하여 상기 임피던스 보정보를 구성할 수 있다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 이동 통신 단말기의 임피던스를 매칭하는 장치 및 그 방법은 온도 변화에 따라 변화된 소 듀플렉서(Saw Deuplexer)의 임피던스(Impedance)를 적어도 하나 이상의 커패시터와 인덕터를 추가로 연결하여 보정함으로써, 송신 전력을 높이지 않아도 되기 때문에 전력 소모를 절감할 수 있는 효과가 있다.

Claims (10)

1. 측정된 이동 통신 단말기 내부의 온도에 따라 미리 설정된 전압을 출력하는 전압 제어부와;

   상기 출력된 전압을 근거로, 매칭된 소 듀플렉서의 임피던스를 보정하는 임피던스 보정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 통신 단말기의 임피던스를 매칭하는 장치.
2. 제 1항에 있어서, 미리 설정된 임피던스에 상기 소 듀플렉서의 임피던스를 매칭하는 임피던스 매칭부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 통신 단말기의 임피던스를 매칭하는 장치.
3. 제 2항에 있어서, 상기 이동 통신 단말기 내부의 온도를 측정하는 온도 측정부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 통신 단말기의 임피던스를 매칭하는 장치.
4. 제 3항에 있어서, 상기 온도 측정부는,

   서미스터(Thermister)인 것을 특징으로 하는 이동 통신 단말기의 임피던스를 매칭하는 장치.
5. 제 2항에 있어서, 상기 임피던스 매칭부는,

   상기 소 듀플렉서와 안테나 사이에 상기 소 듀플렉서에 직렬로 연결되는 제 1 커패시터와;

   상기 소 듀플렉서와 상기 제 1 커패시터 사이에 연결되고 상기 소 듀플렉서에 병렬로 연결되는 인덕터를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 통신 단말기의 임피던스를 매칭하는 장치.
6. 제 5항에 있어서, 상기 임피던스 보정부는,

   상기 제 1 커패시터와 상기 인덕터 사이에 연결되고 상기 소 듀플렉서에 병렬로 연결되는 제 2 커패시터를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 통신 단말기의 임피던스를 매칭하는 장치.
7. 제 5항에 있어서, 상기 임피던스 보정부는,

   상기 제 1 커패시터와 상기 인덕터 사이에 연결되고 상기 소 듀플렉서에 직렬 또는 병렬로 연결되는 적어도 하나 이상의 커패시터나 인덕터를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 통신 단말기의 임피던스를 매칭하는 장치.
8. 이동통신 단말기의 내부 온도에 따라 미리 설정된 전압을 출력하는 단계와;

   상기 출력된 전압을 근거로, 매칭된 소 듀플렉서의 임피던스를 보정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 통신 단말기의 임피던스를 매칭하는 방법.
9. 제 8항에 있어서, 상기 소 듀플렉서의 임피던스를 미리 설정된 임피던스에 매칭 하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 통신 단말기의 임피더스를 매칭하는 방법.
10. 제 9항에 있어서, 상기 이동 통신 단말기 내부의 온도를 측정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 통신 단말기의 임피던스를 매칭하는 방법.

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