KR100908630B1 - 적어도 두 개의 주파수 밴드에서 선택적으로 변환하기 위한단말기, 관련된 변환기부 및 방법 - Google Patents

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Abstract

적어도 두 개의 주파수 밴드에서 선택적으로 통신하기 위한 단말기가 제공된다. 단말기는 제1 포트와 제2 포트를 포함하는 안테나 변환기를 포함하고, 이 안테나 변환기는 제1 포트로부터 및/또는 제1 포트로의 제1 라디오 신호들(예를 들면, LPRF 신호들), 제2 포트로부터 및/또는 제2 포트로의 제2 라디오 신호들을 선택적으로 변환할 수 있다. 이 점에서 안테나 변환기는 제2 포트에서 임피던스가 단락 회로 또는 개방 회로에 접근하도록 제1 라디오 신호들을 변환할 수 있고, 제1 포트에서 임피던스가 개방 회로에 접근하도록 제2 라디오 신호들을 변환할 수 있다. 적어도 두 개의 주파수 밴드에서 선택적으로 통신하기 위한 관련된 변환기부 및 방법 또한 제공된다.

Description

적어도 두 개의 주파수 밴드에서 선택적으로 변환하기 위한 단말기, 관련된 변환기부 및 방법{Terminal and associated transducer assembly and method for selectively transducing in at least two frequency bands}
본 발명은 무선 통신에 관한 것으로, 특히 GPS나 LPRF 주파수 밴드와 같은 적어도 두 개의 주파수 밴드에서 선택적인 무선 통신을 위한 방법들, 관련된 단말기들 및 시스템들에 관한 것이다.
모바일 전화기들은 과거 10년 동안 눈부시게 발전해왔으며, 가까운 미래에 가장 발전된 전화기는 셀룰러, GPS, LPRF 라디오(예를 들면, WLAN, 블루투스, UWB, RFID 등)등의 통신들 모두를 하나의 포터블 장치에서 제공할 것이다. 일반적으로 이러한 장치들은 핸드 헬드(hand-held)로 디자인되나, 손목시계 형태나 착용할 수 있는 장치 등과 같은 다른 형태의 장치들이 출시될 수도 있다. 대체로, 이러한 장치들은 다른 타입의 무선 통신을 지원하기 위해 2개 또는 그 이상의 안테나를 포함한다. 또한, 많은 발전된 전화기들은 같은 형태의 통신에 따라 통신을 제공하는 복수의 안테나들을 포함함으로 인해, 하나 이상의 통신 기술들에서 안테나 다이버시티(diversity)를 제공할 것이다.
안테나는 전기 공급 신호 전력과 주파수에 관한 함수에 따른 전력으로 전자 기파를 방사한다. 안테나는 가장 높은 게인(gain)을 가지는 동조 주파수를 가지고 있으며, 이 게인은 종종 방사 전력으로도 언급된다. 안테나는 또한 동조 주파수 또는 동조 주파수들에서 라디오 신호를 수신하는 것에 대해 가장 민감하므로, 가장 높은 방사 전력은 송신 효율뿐만 아니라 수신 효율에도 영향을 미친다.
예를 들면, 둘 또는 그 이상의 다른 안테나들이 GPS, LPRF 와 같은 다른 라디오 통신들에 사용되는 경우, 이들 안테나들이 작동하는 주파수 밴드는 서로 매우 근접하거나 오버랩(overlap)된다. 왜냐하면, 많은 새로운 라디오 표준은 1.5-2.4 GHz 근처의 주파수 밴드를 공유하기 때문이다. 만일, 이 안테나들을 수용하는 장치가 작다면 안테나들은 서로 가까이에 위치하게 되므로, 최대 수치가 겨우 몇 센티미터 정도에 불과하여 안테나들 사이에 결합(coupling)이 증가하게 된다. 일반적으로 안테나간의 커플링은 하나의 안테나에 의해 송신된 라디오 신호들의 일부가 다른 안테나에 의해 잡혔을 때의 상태를 말한다. 일반적으로, 안테나간의 커플링이 증가할 때, 라디오 수신기들과 송신기들 간의 간섭은 증가한다. 따라서 다른 송신기로부터 온 원하지 않는 간섭을 제거하는 것은 더욱 어려워진다. 그러므로 만족할만한 전송 효율을 제공하기 위해서 충분한 격리 수준을 확보하는 것이 필요하다.
앞으로 살펴볼 바와 같이, 두 개의 서로 다른 안테나가 서로 가까이에서 사용된 때에는 커플링이 발생할 뿐만 아니라, 제2 안테나가 단지 존재하기만 하여도 어떤 라디오 전력을 끌어당길 수도 있을 것이다. 이러한 관점에서 라디오 전력 끌어당김은 안테나들이 서로 가까이 있을수록, 그리고 그들의 동조 주파수가 가까울수록 증가한다. 따라서 격리는 서로 다른 극성을 사용하거나, 사용되지 않는 안테 나가 필요하지 않으면 한시적으로 이 사용되지 않는 안테나를 장치에서 제거하거나, 안테나 사이에 장애물을 배치하거나, 사용되지 않는 안테나의 전력 공급 또는 접지를 끊어버리는 것과 같이, 다른 안테나들을 가능한 한 멀리 떨어뜨려 놓을수록 높아진다. 그리고 개별 안테나들을 포함하는 무선 통신 장치를 디자인하는 것은 서로 다른 형태의 무선 통신에 따른 통신을 제공하는 것에 알맞으므로, 그러한 디자인들을 향상시키는 것은 언제나 바람직하다. 이러한 관점에서, 휴대 가능함의 필요성 때문에, 라디오 장치의 크기는 서로 다른 무선 통신 기술들에 따른 통신에 대해 격리를 유지할 수 있는 한 최소한의 크기를 가져야 한다.
앞의 배경 기술의 관점에서, 본 발명의 실시예들은 적어도 두 개의 주파수 밴드에서 통신을 수행하기 위한 향상된 단말기, 관련된 통신부 및 방법을 제공한다. 본 발명의 실시예들에 따르면, 하나의 안테나 변환기가 GPS 통신에 따른 신호들과 LPRF 통신에 따른 신호들을 지원하는 것을 할 수 있으며, 바람직하게는 셀룰러 통신의 수행에 따라 생성된 신호들을 지원할 수도 있다. 이러한 관점에서, 본 발명의 실시예들의 단말기는 서로 다른 포트에서 안테나 단말기와 연결되는 통신부들을 포함할 수 있으며, 서로 다른 주파수 밴드에서 서로 다른 통신 기술에 따라 통신할 수 있다. 그러면 통신부들은 하나의 통신부가 안테나 변환기를 거쳐 통신하는 동안에, 다른 통신부는 개방 회로 또는 단락 회로에 근접한 임피던스를 가질 수 있도록 구성될 수 있다. 그러므로 이러한 다른 통신부는 각각 통신하는 부가 안테나 변환기 및/또는 통신하는 부를 위한 신호들의 충분한 부분을 송신 및/또는 수신하는 것을 허용한다. 본 발명의 실시예들의 안테나 변환기와 통신부들은 안테나 변환기와 하나의 통신부의 작동이 안테나 변환부와 다른 통신부의 작동을 방해할 수 있는 가능성을 최소화하기 위해 개별 안테나 변환기들이 서로 떨어져 위치해야 하는 현존하는 필요성을 제거할 수 있다. 그 결과 하나의 안테나 구조물만 공급되면, 안테나 변환기의 물리적인 차원의 요구 조건들이 종래의 기구들에 비교할 때 감소된다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 적어도 두 개의 주파수 밴드에서 라디오 신호들을 선택적으로 변환하는 단말기가 공급된다. 이러한 단말기는 제1 포트와 제2 포트를 포함하는 안테나 변환기(예를 들면, IFA(inverted F-antenna) 변환기)를 포함한다. 이때, 안테나 변환기는 제1 주파수 밴드에서 제1 포트로부터 및/또는 제1 포트로의 제1 라디오 신호들(예를 들면, LPRD 신호들, GPS 신호들, 등)을, 및/또는 제2 주파수 밴드에서 제2 포트로부터 및/또는 제2 포트로의 제2 라디오 신호들(예를 들면, LPRD 신호들, GPS 신호들, 등)을 선택적으로 변환할 수 있다. 이러한 점에서, 안테나 변환기는 제2 포트에서 임피던스가 단락 회로 및 개방 회로 중 적어도 하나에 접근하도록 제1 라디오 신호들을 변환할 수 있고, 제1 포트에서 임피던스가 개방 회로에 접근하도록 제2 라디오 신호들을 변환할 수 있다.
또한 단말기는 안테나 변환기의 제1 포트에서 안테나 변환기에 연결되는 제1 통신부를 포함하고, 이때 제1 통신부는 안테나 변환기를 거쳐서 제1 주파수 밴드에서 제1 라디오 신호들을 통신하도록 동작하게 구성된다. 안테나 변환기는 제1 통신부가 제1 포트에서 임피던스가 개방 회로에 접근하도록 제2 라디오 신호들을 변환할 수 있다. 상세하게는 제1 통신부는 제1 통신 회로, 제1 필터 및 제1 변환 요소(예를 들면, 전송선)를 포함하고, 제1 필터는 제1 통신 회로와 제1 변환 요소 사이에 연결되며, 제1 변환 요소는 상기 안테나 변환기의 상기 제1 포트에 연결된다.
따라서, 안테나 변환기는 제1 변환 요소가 제1 변환 요소에서 제1 필터의 임피던스를 제1 포트에서 상기 제1 통신부의 개방 회로 임피던스로 변환하도록 제2 라디오 신호들을 변환할 수 있도록 할 수 있다. 상세하게는, 제1 필터가 상기 제1 변환 요소에서 임피던스가 단락 회로에 접근하는 임피던스를 가지도록 할 수 있다. 그러므로 안테나 변환기는 제1 변환 요소가 제1 필터의 단락 회로 임피던스를 제1 포트에서 제1 통신부의 개방 회로 임피던스로 변환할 수 있도록 하거나, 제1 포트에서 제1 통신부의 대략적으로 동일한 개방 회로 임피던스에서 제1 필터의 개방 회로 임피던스를 유지할 수 있도록 할 수 있다.
유사하게, 단말기는 더 나아가 제2 포트에서 안테나 변환기와 연결되는 제2 통신부를 더 포함할 수 있으며, 이때, 제2 통신부는 안테나 변환기를 거쳐서 제2 주파수 밴드에서 제2 라디오 신호들을 통신하도록 동작하게 구성된다. 안테나 변환기는 제2 통신부가 제2 포트에서 단락 회로 또는 개방 회로에 접근하는 임피던스를 가지도록 제1 라디오 신호들을 변환할 수 있도록 할 수 있다. 제2 통신부도 마찬가지로 제2 통신 회로, 제2 필터 및 제2 변환 요소를 포함하고, 이때, 제2 필터는 제2 통신 회로와 제2 변환 요소 사이에 연결되며, 제2 변환 요소는 안테나 변환기의 제2 포트에 연결된다.
그러므로 안테나 변환기는 제2 변환 요소가 제2 변환 요소에서 제2 필터의 임피던스를 제2 포트에서 제2 통신부의 단락 회로 또는 개방 회로 임피던스로 변환하도록 제1 라디오 신호들을 변환할 수 있도록 할 수 있다. 상세하게는, 제2 필터가 제2 변환 요소에서 임피던스가 단락 회로 또는 개방 회로에 접근하는 임피던스를 가지도록 할 수 있다. 그러므로 안테나 변환기는 제2 변환 요소가 제2 필터의 단락 회로 임피던스를 제2 포트에서 제2 통신부의 단락 회로 또는 개방 회로 임피던스 중 다른 어느 하나로 변환할 수 있도록 하는 제1 라디오 신호들을 변환할 수 있도록 할 수 있다.
바람직하게는, 안테나 변환기는 제1 변환기 부분과 제2 변환기 부분을 포함할 수 있다. 그러한 예들에서, 제1 변환기 부분은 셀룰러 통신 기술에 따른 통신을 수행하도록 구성될 수 있다. 그리고 제2 변환기 부분은 제1 포트 및 제2 포트를 포함할 수 있으며, 제1 및 제2 신호들에 따른 통신을 수행하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 적어도 두 개의 주파수 밴드에서 라디오 신호들을 선택적으로 변환하는 통신부 및 방법이 제공된다. 본 발명의 실시예들은 하나의 안테나 변환기가 제1 주파수 밴드에서 제1 신호들에 따라 및 제2 주파수 밴드에서 제2 신호들에 따라 통신을 수행하는 것을 허용한다. 이러한 점에서, 제1 통신부가 제1 신호들을 통신하고 있을 때, 제2 통신부는 안테나 변환기에서 상세하게는 안테나 변환기의 제2 포트에서 개방 회로 또는 단락 회로에 접근하는 임피던스를 가질 수 있다. 역으로 제2 통신부가 제2 신호들을 통신하고 있을 때, 제1 통신부는 안테나 변환기에서 상세하게는 안테나 변환기의 제1 포트에서 개방 회로에 접근하는 임피던스를 가질 수 있다. 이와 같이, 각 통신부는 다른 통신부로부터의 간섭이 설사 제거되지는 않더라도 축소된 상태에서 안테나 변환기를 통해서 통신할 수 있도록 할 수 있다. 그러므로 본 발명의 실시예들에 따른 단말기, 관련된 통신부 및 방법은 종래 기술들에서 있는 문제를 해결하고 부가적인 이점을 제공한다.
도 1은 셀룰러 네트워크, 공공 교환 전화 네트워크 및 데이터 네트워크를 포함하는 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 시스템에 대한 개략적인 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 고정 단말기 및/또는 모바일 단말기로서 작동이 가능한 본체를 개략적인 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 모바일 단말기의 일부를 도시한 블록도이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예의 안테나 변환기를 강조한 모바일 단말기의 일부에 대한 투시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 적어도 두 개의 주파수 밴드에서 선택적으로 통신하는 단계를 설명하는 흐름도이다.
본 발명은 바람직한 실시예들이 도시된 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명된다. 그러나 이 발명은 많은 다른 형태로 구현될 수 있으며, 여기서 설명된 실시예들에 국한되어 구성되는 것이 아니다. 이러한 실시예들은 이 개시가 처음부터 끝까지 완성하기 위한 것이고, 본 발명의 범위를 당업자에게 충분히 전달하기 위한 것이다. 동일한 번호는 동일한 구성 요소를 참조할 수 있다.
도 1을 참조하여, 본 발명으로부터 이익을 얻는 통신 시스템의 일 형태에 대한 설명을 제공한다. 그러나 그 도시되고 이하에서 설명될 단말기들은 본 발명으로부터 이익을 얻은 두 가지 타입의 단말기들의 일 예에 불과하므로 본 발명 범위의 한계로서 고려되어서는 안 된다. 본 발명의 시스템 및 방법은 모바일 통신 애플리케이션과의 결합으로 주로 설명될 것이다. 그러나 본 발명의 시스템 및 방법은 모바일 통신 산업의 안과 밖에 있는 다양한 다른 에플리케이션과의 결합으로도 이용될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도시된 바와 같이, 모바일 단말기(10)는 다수의 다른 무선 통신 기술들에 따른 신호들을 송신 및 수신하는 안테나 변환기(11)를 포함한다. 상세하게는, 예를 들면, 모바일 단말기는 하나 또는 그 이상의 셀룰러 네트워크 및 퍼스널 통신 서비스(personal communication services:PCS) 네트워크 등에서 기지국(base site or base station,BS:12)으로부터 신호를 수신하고 기지국으로 신호를 송신하는 안테나 변환기를 포함한다. 기지국은 이동 전화 교환국(mobile switching center, MSC:14) 및 셀룰러 네트워크를 작동하는 데 필요한 다른 설비들을 포함하는 셀룰러 네트워크의 일부이다. 모바일 단말기가 통화를 만들고 수신하면, 이동 전화 교환국(MSC)은 모바일 단말기로 또는 모바일 단말기로부터 통화(calls) 및 메시지들을 라우팅하는 것이 가능하다. 또한 이동 전화 교환국(MSC)은 단말기가 셀룰러 네트워크에 등록되어 있으면 모바일 단말기로 또는 모바일 단말기로부터 메시지들을 포워딩하는 것을 제어하고, 메시지 센터(미도시)에게 또는 메시지 센터로부터 모바일 단말기가 메시지를 포워딩하는 것을 제어한다. 본 발명에 관한 당업자에게 알려진 대로 셀룰러 네트워크는 또한 PLMN(Public Land Mobile Network:20)으로도 언급될 수 있다.
PLMN(20)은 다수의 다른 셀룰러 통신 기술들에 따른 통신을 제공할 수 있다. 이러한 점에서, PLMN은 다수의 1 세대(1G), 2 세대(2G), 2.5G 및/또는 3세대(3G) 통신 기술들 및/또는 본 발명의 실시예들에 따라 운영이 가능한 다수의 다른 셀룰러 통신 기술들에 따라 운영하는 것이 가능하다. 예를 들면, PLMN은 GSM(Global System for Mobile Communication), IS-136(Time Domain Multiple Access - TDMA), IS-95(Code Division Multiple Access - CDMA), 또는 EDGE(Enhanced Data GSM Environment) 통신 기술들에 따라 운영하는 것이 가능하다. PLMN에서 신호 통신들은 다수의 다른 기술들에 따라 제공되는 것이 가능하지만, 대체로 신호 통신들은 Signaling System 7 (SS7) 표준에 따라 제공되는 것이 일반적이다.
MSC(14) 및 PLMN(20)은 유선 및/또는 무선 전화기들과 같은 대체로 하나 또는 그 이상의 회선 교환 고정 단말기들(24)과 차례로 연결되는 PSTN(Public Switched Telephone Network:일반 전화 교환 네트워크)과 연결될 수 있다. PLMN처럼 PSTN은 SS7을 포함하는 다수의 다른 기술들에 따른 신호 통신을 제공할 수 있다. 또한 PSTN은 다수의 다른 기술들에 따른 오디오 통신을 제공할 수 있다. 예를 들면, PSTN은 64 Kbps(CCIT)와 같은 시분할 다중화(TDM:Time Division Multiplexing) 기술들 및/또는 56 Kbps(CCIT)와 같은 펄스 부호 변조(PCM:Pulse Code Modulation) 기술들에 따라 작동한다.
MSC(14)를 경유한 PLMN(20)과 PSTN(22)은 연결, 전기적으로 연결, 또는IP(Internet Protocol:인터넷 프로토콜) 네트워크와 같은 패킷 교환 네트워크에 의한 전기적 통신에 의해 연결될 수 있다. PLMN 및 PSTN은 IP 네트워크를 통해 직접적으로 연결될 수 있는 반면에, PLMN 및 PSTN의 일 실시예는 각각의 게이트웨이들(GTWs:34)에 의해 IP 네트워크에 간접적으로 연결된다. IP 네트워크는 하나 또는 그 이상의 패킷 교환 고정 단말기들(28)에 연결될 수 있다. 덧붙여, IP 네트워크는 단말기(10)와 같은 연결될 수 있는 장치들인 하나 또는 그 이상의 무선 액세스 포인트들(APs:30)과 연결될 수 있다. 이러한 점에서 단말기는 WLAN(wireless local area network)(예를 들면 IEEE 802.11), 블루투스, UWB(ultrawideband) 기술들과 같은 LPRF(low power radio frequency) 기술에 따르는 것과 같은 다수의 다른 방식으로 AP에 연결될 수 있다.
AP(30)와 같이 단말기(10)는 LPRF 기술에 따라 다른 모바일 단말들, 자동차 안내 시스템들, 개인용 컴퓨터, 노트북 컴퓨터 등과 같은 하나 또는 그 이상이 다른 전기 장치들(32)에 연결될 수 있다. AP에 연결되는 것과 마찬가지로, 단말기는 다수의 다른 방식으로 다른 전기 장치(들)에 연결될 수 있다. 예를 들면, 단말기는 RFID(radio frequency identification)을 포함하는 다수의 다른 LPRF 기술들뿐만 아니라, WLAN, 블루투스 및/또는 UWB 기술들에 따른 다른 전기 장치들에 연결될 수 있다. 앞으로 설명되겠지만, 직접 또는 간접적으로 단말기(10)와 다른 전기 장치들간의 연결을 통해, 단말기는 다른 전기 장치들과 통신할 수 있으며, 이를 통해 단말기의 다양한 기능을 수행할 수 있다.
단말기(10)는 더 나아가 단말기의 지리적 위치를 결정할 수 있는 하나 또는 그 이상의 위상 안테나들(36)과 연결될 수 있다. 이러한 점에서, 단말기는 GPS(global positioning) 기술과 같은 다수의 다른 위치 인식 기술들에 따른 안테나와 연결될 수 있다. 이점에서 단말기는 하나 또는 그 이상의 위성 안테나들로부터 TOA(time-of-arrive) 신호들을 감지하거나 수신할 수 있다. 그 후에 단말기는 TOA 신호들을 기초로 한 위치를 결정할 수 있다. 예를 들면, 단말기는 3개의 TOA 신호들을 기초로 한 일반적인 3변 측량(trilateration) 기술에 따라 위치를 결정하는 것이 채택될 수 있다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 모바일 단말기(10)로서 동작이 가능한 엔티티(entity)의 블록도가 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 단말기로서 동작이 가능한 구성 요소는 일반적으로 메모리(40)와 연결된 프로세서(38)를 포함한다. 메모리는 휘발성 및/또는 비휘발성 메모리로 구성되며, 대체로 콘텐츠, 데이터 등과 같은 것을 저장한다. 예를 들면, 대체로 메모리는 구성 요소로부터 전송된 및/또는 수신된 콘텐츠를 저장한다. 또 예를 들면, 메모리는 대체로 소프트웨어 에플리케이션, 명령어들, 또는 본 발명의 실시예들에 따른 구성 요소의 작동과 관련된 단계들 수행하는 프로세서를 위한 것들을 저장한다.
프로세서(38)는 적어도 하나의 인테페이스(42) 또는, 데이터나 콘텐츠 등을 송신 및 수신하는 다른 수단들과 연결될 수 있다. 안테나 변환기(11)와 함께, 인터페이스(들)는 하나 또는 그 이상의 다수의 다른 통신 기술들에 따라 통신하는 수단을 포함할 수 있다. 예를 들면, 인터페이스(들)는 다수의 1G, 2G, 2.5G, 및/또는 3G 통신 기술들에 따른 통신 수단들을 포함할 수 있다.
인터페이스(들)(42)은 또한 하나 이상의 LPRF 기술들에 따른 데이터를 공유 및/또는 획득하는 하나의 수단들을 포함할 수 있다. 예를 들면, 인터페이스(들)는 데이터가 다른 WLAN 모듈들을 포함하는 다른 전기 장치들(32)로부터 획득 및 다른 전기 장치들(32)과 공유될 수 있도록 하기 위해 WRAN 송신기, 수신기 또는 송수신기로 구성되는 WLAN 모듈을 포함한다. 추가적으로 또는 택일적으로 인터페이스(들)는 블루투스 송신기, 수신기 또는 송수신기로 구성되는 블루투스 모듈, UWB 송신기, 수신기 또는 송수신기로 구성되는 UWB 모듈 및/또는 RFID 송신기, 수신기 또는 송수신기로 구성되는 RFID 모듈을 포함할 수 있다. 그런 예들에서 단말기(10)는 각각 다른 블루투스, UWB 및/또는 RFID 모듈들을 포함하는 다른 전기 장치들로부터 데이터를 획득 및/또는 다른 전기 장치들과 데이터를 공유할 수 있을 수 있다. 더 나아가, 인터페이스(들)는 GPS 모듈과 같은 위치 인식 모듈을 포함할 수 있다. 전술한 바와 같이, GPS 모듈이 하나 이상의 위성 안테나들(36)로부터 TOA 신호들을 수신 또는 감지할 수 있어서, 단말기는 비로소 위치를 결정할 수 있다.
모바일 단말기(10)의 셀룰러 통신을 수행하기 위해서, 기지국(12)으로부터 단말기로 전송된 순방향 연결 신호는 안테나 변환기(11)에 의해 전자기적 형태에서 전기적인 형태로 변환될 수 있다. 유사하게, 단말기에서 생성되어 기지국으로 전송되는 역방향 연결 신호 또한 안테나 변환기에 의해 변환될 수 있다. 바람직하게는, 동일한 안테나 변환기가 또한 GPS 기술에 따른 모바일 단말의 통신을 수행하도록 구성될 수 있다. 이러한 점에서, 동일한 안테나 변환기는 GPS 기술에 따라 위성 안 테나(36)로부터 전송된 위치 신호들(예를 들면, TOA)을 수신하여, 전기적 형태로 변환하도록 구성될 수 있다. 그러한 변환기의 더울 상세한 정보는 2003년 9월 9일에 공개된 U.S.Patent NO. 6,618,011:Antenna Transducer Assembly, and an Associated Method Therefore, 의 구성 요소의 참조문에 의해 구체화된 콘텐츠들을 참조할 수 있다.
설명될 바와 같이, 셀룰러 통신과 GPS 통신 모두를 수행하기 위해 안테나 변환기(11)를 구성하는 것 대신에, 모바일 단말기(10)는 각 형태의 통신을 수행하기 위한 개별적인 변환기를 포함할 수 있다. 그러나 본 발명의 실시예들에 따른 GPS 통신을 수행하는 변환기는 셀룰러 통신 및 GPS 통신을 수행하는 개별적인 변환기들을 포함하는 단말기인지 여부에 상관없이 LPRF 기술에 따른 단말기의 통신을 수행하도록 구성될 수 있다. 더욱 상세하게는, 단말기가 LPRF 기술에 따라 다른 전기 장치들(32)로부터 신호를 수신할 수 있도록 하기 위해, GPS 통신을 수행하는 동일한 안테나 변환기에서 다른 전기 장치로부터 단말기로 전달된 순방향 연결 신호들이 전자기적 형태에서 전기적 형태로 변환된다. 역으로, 단말기가 LPRF 기술에 따라 다른 전기 장치들로 신호들을 전송할 수 있도록 하기 위해, 단말기에서 생성된 역방향 링크 신호들이 또한 동일한 안테나 변화기에 의해 변환된다.
그러므로 본 발명의 실시예들은 하나의 안테나 변환기(11)구조가 GPS 통신의 수행에 따라 생성된 신호들, LPRF 통신의 수행에 따라 생성된 신호들 및 바람직하게는 셀룰러 통신의 수행에 따라 생성된 신호들을 변환한다. 설명되겠지만, LPRF 통신이 수행되는 주파수 밴드들과 GPS 신호가 전송되는 주파수 밴드들은 대체로 다 르다. 그라나 일반적인 안테나 변환기들 및 그와 연결된 통신 모듈들(예를 들면, GPS와 LPRF 통신 모듈들)은 원하는 통신을 막는, 특히 역방향 연결 신호들인, 신호 에너지를 발생할 수도 있다. 단말기(10)와 본 발명의 실시예들에 관한 안테나 변환기 구조는 안테나 변환기 및 GPS 통신을 수행하는 GPS 모듈의 작동이 안테나 변환기 및 LPRF 통신을 수행하는 LPRF 모듈의 작동을 막을 가능성(또는 그 반대의 가능성)을 최소화하기 위하여 개별적인 안테나 변환기들을 떨어뜨려 놓아야 하는 요구를 제거한다. 그 결과, 하나의 안테나 구조가 제공되므로, 안테나 변환기의 물리적 차원의 요구조건들이 일반적인 기구들에 비해 축소된다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 모바일 단말기(10)의 일부분을 보다 상세한 블록도로 도시한 것으로서, 안테나 변환기(11) 및 제1 통신 모듈(44), 제2 통신 모듈(46)을 포함하는 인터페이스(42)를 포함한다. 제1 통신 모듈은 제1 주파수 밴드에서 라디오 신호들을 송신 및/또는 수신을 수행할 수 있다. 반면, 제2 통신 모듈은 제2 주파수 밴드에서 라디오 신호들을 송신 및/또는 수신을 수행할 수 있으며, 이때 적어도 일부의 제2 주파수 밴드는 제1 주파수 밴드보다 낮다. 아래에 설명된 바와 같이, 제1 통신 모듈은 LPRF 통신 기술에 따라 작동할 수 있는 LPRF 모듈(44)로 구성되는 반면에, 제2 통신 모듈은 GPS 통신 기술에 따라 작동할 수 있는 GPS 모듈(46)로 구성된다. 그러나 제1 및 제2 통신 모듈은 본 발명의 사상과 범위에서 벗어나지 않는 한 다수의 다른 모듈들로 구성될 있다고 이해되어야 한다. 예를 들면, 제1 통신 모듈은 PCS 통신 기술에 따라 작동될 수 있는 PCS 모듈로 구성되고, 제2 통신 모듈은 셀룰러 통신 기술에 따라 작동될 수 있는 셀룰 러 통신 모듈(46)로 구성될 수 있다.
도시된 바와 같이, 안테나 변환기(11)와 LPRF 모듈(44)는 LPRF 변환 요소를 거쳐서 전기적으로 연결된다. 유사하게, 안테나 변환기와 GPS 모듈(46)은 GPS 변환 요소를 거쳐서 전기적으로 연결된다. 아래 설명된 바와 같이, 변환 요소들은 안테나 변환기에서 각 모듈들의 임피던스를 변환하거나 유지시킬 수 있고, 이로 인해 작동 중에 모듈들 간을 격리시킨다. 하나의 대표적인 실시예로써, 예를 들면, 변환 요소들은 마이크로스트립(microstrip) 전송선들과 같은 전송선들로 구성된다. 상세하게는, 일 실시예의 변환 요소들은 안테나 변환기와 LPRF 모듈과 연결되는 LPRF 전송선(48), 및 안테나 변환기와 GPS 모듈과 연결되는 GPS 전송선으로 구성된다. 그러면 아래 설명된 바와 같이, 변환 요소들은 전송선들로 구성된다. 그러나 변환 요소들은 다수의 집중정수소자 회로 요소들(lumped circuit elements)과 같은 각각의 전송선들에 대해서 아래 설명된 기능을 수행할 수 있는 다수의 다른 구성 요소들을 부가적 또는 선택적으로 포함할 수 있다고 이해되어야 한다. 또한 아래 설명된 바와 같이, 보다 상세하게는 LPRF 모듈은 WLAN 기술에 따라 통신하는 WLAN 모듈로 구성된다. 그러나 LPRF 모듈은 선택적으로 블루투스, UWB 및/또는 RFID 기술들을 포함하는 다수의 다른 LPRF 기술들에 따른 다수의 다른 모듈들로 구성될 수 있다고 이해되어야 한다.
LPRF 모듈(44)은, 예를 들어 다운 컨버젼(down-conversion) 회로, 복조 회로 및 데이터 수신기를 가지는, 수신기 부분을 포함하는 LPRF 송수신기 회로와 같은 LPRF 회로(44a)로 구성된다. 또한 LPRF 회로는 예를 들어 변조 회로 및 업 컨버 젼(up-conversion) 회로를 가지는 송신기 부분을 포함할 수 있다. 또한 LPRF 회로 외에, LPRF 모듈은 LPRF 전송선(48)과 연결될 수 있는 LPRF 필터(44b)를 포함할 수 있으며, 이때, LPRF 전송선(48)은 차례로 안테나 변환기의 LPRF 포트(52)를 거쳐 안테나 변환기에 연결된다. LPRF 회로의 격리를 용이하게 하기 위해서, LPRF 필터는 LPRF 전송선에서 LPRF 필터의 임피던스(즉, Zin)가 GPS 모듈(46)의 작동 주파수 밴드(일예로, 대략 1,575 MHz)에서 단락 회로(short-circuit)에 가깝도록 구성된다. 이로 인해 GPS 작동 주파수 밴드에서 LPRF 회로로부터 및/또는 LPRF 회로로 신호들의 송수신을 적어도 부분적으로는 방지한다. 그렇지 않으면, LPRF 필터는 LPRF 회로로부터 및/또는 LPRF 회로로 신호들의 송수신이 적어도 부분적으로 가능하도록 구성된다.
유사하게, GPS 모듈(46)은, 예를 들어 다운 컨버젼(Down conversion) 회로, 복조 회로 및 데이터 수신기를 가지는, 수신기 부분을 포함하는 GPS 수신기 회로와 같은 GPS 회로(46a)로 구성된다. 또한 GPS 모듈은 GPS 전송선(50)과 연결될 수 있는 GPS 필터(46b)를 포함할 수 있으며, 이때 GPS 전송선(50)은 차례로 안테나 변환기의 GPS 포트(54)를 거쳐 안테나 변환기에 연결된다. LPRF 필터(44b)와 유사하게, GPS 필터는 GPS 전송선에서 GPS 필터의 임피던스가 LPRF 모듈(44)의 작동 주파수 밴드(일예로, WLAN의 경우 대략 2,442 MHz)에서 단락 회로(short circuit) 또는 개방 회로(open circuit)에 가깝도록 구성된다. 이로 인해 LPRF 작동 주파수 밴드에서 GPS 회로로부터 및/또는 GPS 회로로 신호들의 송수신을 적어도 부분적으로는 방 지한다. 택일적으로, GPS 필터는 GPS 전송선에서 GPS 필터의 임피던스가 LPRF 작동 주파수 밴드에서 개방 회로에 가깝도록 구성될 수 있다. 어느 쪽이든, LPRF 작동 주파수 밴드 이외의 주파수들에서, GPS 필터는 GPS 회로로부터 및/또는 GPS 회로로 신호들의 송수신이 적어도 부분적으로 가능하도록 구성된다.
또한, 더 나아가 안테나 변환기(11)는 그라운드 포트(58)를 거쳐 전기적인 그라운드 면(56)과 연결된다. 따로 설명되지는 않지만, LPRF 모듈(44) 및 GPS 모듈(46)의 일부도 그라운드 면과 연결된다. 안테나 변환기는 모바일 단말기(10)가 작동 중에 통신 신호들을 전자기적 형태로 및 전자기적 형태를 통신 신호들로 변환할 수 있다.
설명되겠지만, 안테나 변환기(11)는 신호들을 변환하는 다수의 다른 변환기들로 구성될 수 있다. 예를 들면 일 실시예로서, 변환기는 평면 IFA(planar IFA)와 같은 IFA(inverted F-antenna)로 구성된다. 도 4a 와 도 4b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 변환기로서 기능할 수 있는 하나의 견본 IFA가 강조된 모바일 단말기(10)의 일부가 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 안테나 변환기는 셀룰러 통신 기술에 따라 통신을 수행하도록 구성되는 제1 변환기 부분(11a)과 GPS 통신과 LPRF 통신을 수행하도록 구성되는 제2 변환기 부분(11b)을 포함한다. 그러나 앞에서 지적했듯이, 단말기는 셀룰러 통신과 GPS/LPRF 통신을 수행을 위한 개별적인 변환기들을 포함할 수 있다.
셀룰러 통신을 위한 회로(미도시)는 예를 들어 인쇄 배선 기판(Printed wiring board:PWB)으로 구성될 수 있는 기판(60) 위에 배치될 수 있다. 또한, LPRF 와 GPS 모듈(44,46)도 기판위에 배치될 수 있다. 그러면 회로는 전송선들을 거쳐서 안테나 변환기의 포트에 연결될 수 있다. 안테나 변환기(11)는 셀룰러 회로와 LPRF/GPS 모듈이 배치된 동일한 기판 위에 구성 또는 탑재될 수 있다. 안테나 변환기는 셀룰러 통신 시스템, GPS 및 LPRF 실시가 가능한 주파수 밴드에서의 신호들을 변환하는 것을 실시하는 전송선들로 구성된다.
보다 상세하게는, 제1 변환기 부분(11a)은 기판(60) 위에 대략 10mm 정도의 높이 등과 같이 선택된 높이에 위치한다. 이러한 점에서 비록 도시되지는 않았지만, 제1 변환기 부분은 캐리어(carrier)의 위 표면에 배치되거나 고정될 수 있으며, 기판에 고정될 수 있다. 제1 변환기 부분은 안테나 변환기의 셀룰러 포트(64)에 붙어있으며 전기적으로 연결되는 아래쪽으로 돌출된 셀룰러 피드 라인 중계자(62)를 포함한다. 또한 제1 변환기 부분은 안테나 변환기의 그라운드 포트(67)에 붙어있으면 전기적으로 연결되는 아래쪽으로 돌출된 그라운드 접촉자(66)를 포함한다. 이때, 그라운드 포트는 기판(예를 들면, 전기적인 그라운드 면(56))과 연결된다.
또한 제1 변환기 부분(11a)은 제1 가로대(69) 및 제2 가로대(71)를 포함한다. 가로대들은 서로 동일할 수도 다를 수도 있는 선택된 길이를 가진다. 이러한 점에서, 가로대가 서로 다른 길이를 가지면, 개별 가로대로부터 연결된 라디오 주파수 에너지들 사이에 위상 차이가 존재할 수 있다. 가로대 길이와 그것들 간의 상대적 차이의 적당한 선택을 통해, 제1 변환 부분은 LPRF 모듈(44) 또는 GPS 모듈(46) 중 어느 하나가 작동 가능한 주파수들에서 개별 가로대들의 에너지가 서로 를 상쇄하는 특성들을 표시할 수 있다. 이러한 점에서 예를 들면, LPRF 모듈이 WLAN 모듈로 구성될 때, LPRF 모듈은 대략 2,442 MHz 주파수 레벨에서 작동될 수 있으며, GPS 모듈은 대략 1,575.42 MHz 주파수 레벨에서 작동될 수 있다. 그러므로 제1 변환기 부분은 2,442 MHz 및/또는 1,575.42 MHz 주파수 범위를 포함하는 주파수들에서 제1 및 제2 가로대의 RF 에너지가 서로를 상쇄할 수 있는 차원이 될 수 있다.
또한 제2 변환기 부분(11b)은 기판 위에 선택된 높이에 위치될 수 있다. 다양한 구성에서, 제2 변환기 부분은 제1 변환기 부분의 경계 근처의 바깥쪽에 배치될 수 있으며, 제1 변환기 부분이 제2 변환기 위에 놓여질 수 있도록 제2 변환기 부분은 제1 변환기 부분(11a)의 높이보다는 낮은 높이에 배치된다. 또 비록 도시되진 않았지만, 캐리어(carrier)의 옆 표면에 배치되거나 고정될 수 있으며, 기판에 고정될 수 있다. 제1 변환기 부분과 유사하게, 제2 변환기 부분도 안테나 변환기의 LPRF 포트(52)에 붙어있으며, 전기적으로 연결되는 아래쪽으로 돌출된 LPRF 피드 라인 중계자(68)를 포함한다. 또한 제2 변환기 부분은 안테나 변환기의 GPS 포트(54)에 붙어있으며 전기적으로 연결되는 아래쪽으로 돌출된 GPS 피드 라인 접촉자(70)를 포함한다. 또한, 제2 변환기 부분은 안테나 변환기의 그라운드 포트(58)에 붙어있으며 전기적으로 연결되는 아래쪽으로 돌출된 그라운드 접촉자(72)를 포함한다. 이때, 그라운드 포트는 기판(예를 들면, 전기적인 그라운드 면(56))과 연결된다.
제2 변환 부분(11b)은 제2 안테나 변환기 부분의 구성과 제1 변환기 부 분(11a)의 상대적 위치로 인해, 제2 안테나 변환 부분의 일부에 있는 전류가 오른편으로 회전하는 극성을 나타낼 수 있도록 할만큼 수직 방향으로 연장할 수 있다. 그러면 셀룰러 피드 라인 접촉자(62)의 적당한 배치를 통해, 제1 변환기 부분에서 변환된 에너지는 제2 변환기 부분에 의해 표시된 회전하는 극성 특성의 유도를 촉진한다.
더욱 상세하게, 제2 변환기 부분(11b)은 긴 부재(74)와 이 긴 부재의 길이 방향에 대해 가로지르는 방향을 가지며, 긴 부재의 끝에서 확장된 부재인 가로로 연장된 부재(76)를 포함할 수 있다. 그러면 접촉자들은 앞에 언급된 미국 특허 번호 6,618,011에서 개시된 변환기의 그것과 동일한 방식으로, GPS 피드 라인과 그라운드 접촉자들(70, 72)이 가로로 확장되는 부재와 맞은편에 위치한 제2 변환기 부분의 대략 끝부분 위치로부터 아래쪽으로 확장되도록 배치된다. 반면에 LPRF 피드 라인 접촉자(68)는 효율적인 LPRF 작동을 가능하게 하는 제2 접촉자의 위치로부터 아래쪽으로 확장된다. 그러나, WLAN, 블루투스, UWB 및 RFID 같은 LPRF 기술들은 GPS의 주파수보다 높은 주파수 밴드들에서 동작하기 때문에, 일반적으로 LPRF 피드 라인 접촉자는 GPS 피드 라인 접촉자과 가로로 확장된 부재의 개방된 끝(즉, 긴 부재의 맞은 편 끝) 사이의 제2 변환기 부분의 위치로부터 아래쪽으로 확장된다.
일반적으로, LPRF 피드 라인 접촉자(68)로부터 가로로 확장된 부재(76)의 개방된 끝점에 이르는 제2 변환기 부분(11b)의 길이는 제2 변환기 부분이 LPRF 주파수 밴드 내에서 동조할 수 있도록 구성된다. 게다가 GPS 모듈(46)과 GPS 전송선(50)의 임피던스는 GPS 포트(54)에 개방 회로 또는 단락 회로에 가까워진다. 유 사하게, GPS 피드 라인 접촉자(70)로부터 가로로 확장된 부재의 개방된 끝점에 이르는 제2 변환기 부분의 길이는 제2 변환기 부분이 GPS 주파수 밴드 내에서 동조할 수 있도록 구성된다. 이때, LPRF 모듈(44)과 LPRF 전송선(48)의 임피던스는 LPRF 포트(52)에 개방 회로에 가까워진다. 예를 들면, 더욱 상세하게는, 아래쪽으로 확장된 LPRF 피드 라인 접촉자(68)와 가로로 확장된 부재의 길이의 총합은 LPRF 주파수 밴드 내의 신호들의 사분의 일 파장과 대략적으로 동일하다. 게다가 아래쪽으로 확장된 GPS 피드 라인 접촉자(70), 긴 부재, 및 가로로 확장된 부재의 총합은 GPS 주파수 밴드 내의 신호들의 사분의 일 파장과 대략적으로 동일하다.
다시 도 3을 참조하면, 제2 변환 부분(11b)이 LPRF 및 GPS 통신을 선택적으로 수행하기 위해서, 제2 변환 부분이 LPRF 주파수 밴드 내에서 LPRF 통신을 수행할 때, GPS 모듈(46)과 GPS 전송선(50)은 GPS 모듈과 GPS 전송선의 임피던스가 GPS 포트(54)에서 개방 회로 또는 단락 회로에 가깝게 되도록 구성될 수 있다. 마찬가지로, 제2 변환 부분이 GPS 주파수 밴드 내에서 GPS 통신을 수행할 때, LPRF 모듈(44)과 LPRF 전송선(48)은 GPS 모듈과 GPS 전송선의 임피던스가 LPRF 포트(52)에 개방 회로에 가깝게 되도록 구성될 수 있다. 그러한 예에서, LPRF 전송선(48)과 GPS 전송선(50)은 각각 LPRF 모듈과 GPS 모듈의 작동 주파수에서 50 옴과 같이 임피던스 매치가 이루어지도록 구성될 수 있다. 설명되겠지만, GPS 모듈과 GPS 전송선, 및 LPRF 모듈과 LPRF 전송선을 구성함으로써, LPRF/GPS 모듈들이 각각 제2 변환 부분 및/또는 LPRF/GPS 모듈들에 의도된 신호들의 충분한 부분을 송신 및/또는 수신할 수 있도록 할 수 있다.
LPRF/GPS 모듈들(44,46)과 LPRF/GPS 전송선들(48,50)은 다수의 방식으로 구성될 수 있다. 예를 들면, LPRF 전송선의 길이는 LPRF 모듈과 LPRF 전송선의 임피던스가 LPRC 포트(52)(즉, LPFR 포트에서 부하 임피던스) 또는 GPS 동작 주파수 밴드(즉, 대략적으로 1,575 MHz)에서 개방 회로(즉, ZL = ∞ )에 접근하도록 선택될 수 있다. 유사하게도, 예를 들면, GPS 전송선의 길이는 GPS 모듈과 GPS 전송선의 임피던스가 GPS 포트(54)(즉, 부하 임피던스)에서 또는 LPRF 동작 주파수 밴드(예를 들면, WLAN의 경우 대략적으로 2,442 MHz)에서 단락 회로(즉, ZL = 0) 또는 개방 회로(즉, ZL = ∞)에 가까워지도록 선택될 수 있다. LPRF /GPS 모듈들과 LPRF/GPS 전송선들을 그렇게 구성함을 통해, 각 모듈과 전송선은 안테나 변환기(11)를 거쳐서 다른 모듈과 전송선들과 비교해서 감소된 간섭을 가지는 통신을 수행하도록 동작할 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 무손실 송신 이론에 따른, LPRF 필터(44b)의 입력 임피던스(즉, Zin)가 LPRF 전송선(48)에서 개방 회로에 가까워질 때, LPRF 전송선의 길이는 필터 임피던스가 LPRF 포트(52)에서 개방 회로(즉, ZL = 0)에 가까워지게 변환하도록 다음 식에 따라서 선택될 수 있다.
Figure 112007028542259-pct00001
수학식 (1)에서, β는 LPRF 전송선의 위상 상수를 표시하고, l LPRF 는 LPRF 전 송선의 길이를 의미하고, Zo는 LPRF 전송선의 전형적인 임피던스(예를 들면, 50옴)를 의미한다. 전술한 바와 같이, LPRF 필터는 LPRF 필터의 임피던스가 LPRF 전송선 또는 GPS 동작 주파수 밴드(즉, 대략적으로 1,575 MHz)에서 단락 회로(즉, Zin = 0)에 가까워지도록 구성될 수 있다. 이와 같이 방정식(1)에서 설명된 바와 같이, LPRF 포트에서 부하 임피던스는 개방 회로에 가까워지고, 반면에 LPRF 전송선의 입력 임피던스는 단락 회로에 가까워지며, 위상 상수인 β와 LPRF 전송선의 길이인 l LPRF 의 곱은 π/2(또는 그것의 홀수 배수)에 가까워진다. 즉, 위상 상수와 LPRF 전송선의 곱은 다음과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112007028542259-pct00002
당업자에게 알려진 바와 같이, GPS 동작 주파수 밴드에서 LPRF 전송선(48)의 위상 상수 β는 다음과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112007028542259-pct00003
f GPS는 GPS 동작 주파수, c는 진공상태에서 빛의 속도(즉, c≒3×108 m/s)를 나타내고, μr과 εr은 각각 기판(60)의 상대 투자율과 유전율을 표시한다. 수학식 (2)와 (3)을 결합하면, LPRF 전송선의 길이는 다음과 같이 선택 또는 결정될 수 있다.
Figure 112007028542259-pct00004
일반적인 일 실시예의 경우와 같이, 상대 투자율이 1에 접근한다(즉, μr ≒1.0)고 가정한다. 또한, PWB 기판(60)의 상대 유전율이 3.5와 동일(즉, εr =3.5)하고, GPS 주파수가 1,575MHz와 동일(즉, f GPS=1,575MHz)하다고 가정하면, LPRF 전송선의 길이는 대략 24.45mm(즉, (3×108)/(4×(1,575×106 )×3.5 1/2)로 선택 또는 결정될 수 있다.
설명되겠지만, GPS 포트(54)에서 GPS 모듈(46) 및 GPS 전송선의 임피던스(즉, 부하 임피던스)가 LPRF 동작 주파수 밴드(예를 들면, WLAN의 경우 대략적으로 2,442 MHz)에서 개방 회로(즉, ZL = ∞)에 가까워지도록 GPS 전송선(50)의 길이가 선택될 때, 일반적으로 GPS 전송선의 길이는 LPRF 전송선(48)에 관해서 앞에서 설명된 것과 유사한 방식으로 선택 또는 결정될 수 있다. 더욱 상세하게는, 예를 들면, 수학식(4)와 유사하게 GPS 포트(54)의 부화 임피던스가 개방 회로에 가까워지고, LPRF 동작 주파수 f LPRF에서 GPS 전송선의 입력 임피던스가 단락 회로에 가까워지면, GPS의 전송선(50)의 길이 l GPS은 다음과 같이 선택 또는 결정될 수 있다.
Figure 112007028542259-pct00005
또, PWB 기판(60)의 상대 투자율이 1에 가깝고 상대 유전율이 3.5에 가깝다 고 가정한다. 예를 들어, WLAN에서 2,442MHz의 LPRF 주파수에 대해, GPS 전송선의 길이는 대략 16.42mm 정도(즉, (3×108)/(4×(2,442×106 )×3.5 1/2))로 선택 또는 결정될 수 있다.
선택적으로, 전술한 바와 같이 GPS필터(46b)는 GPS 전송선(50)에서 GPS필터의 임피던스가 LPRF 동작 주파수 밴드에서 개방 회로에 가깝도록 구성될 수 있다. 그러한 예들에서, GPS 전송선의 길이는 GPS 포트(54)에서 GPS 모듈(46)과 GPS 전송선의 임피던스가 개방 회로에 가까워지도록 선택될 수 있다. 무손실 전송 이론에 따르면, 상세하게는 위의 수학식 (1)에 따르면, GPS 포트에서의 부하 임피던스(즉, ZL)는 단락 회로에 가까워지고 GPS 전송선에서 GPS 필터의 입력 임피던스가 개방 회로에 가까워질 때, 위상 상수 β와 GPS 전송선의 길이 l GPS 의 곱은 π/2(또는, 그것의 홀수 배수)에 가까워진다. 이와 같이, 그런 예들에서, GPS 전송선의 길이는 수학식 (5)에 따라 선택 또는 결정될 수 있다.
비록 전송선들의 길이는 단락 회로 또는 개방 회로에 가까운 임피던스가 반대로 개방 회로 또는 단락 회로에 가깝도록 변환될 수 있도록 선택될 수 있지만, 전송선(즉, LPRF 전송선(48) 및/또는 GPS 전송선(50))의 어느 하나 또는 모두의 길이는 대략 동일한 입력 임피던스에서 개방 회로에 가까워지는 입력 임피던스(즉, Zin)를 변환 또는 유지하도록 택일적으로 선택될 수 있다고 이해되어야 한다. 게다가, GPS 전송선의 길이는 대략 동일한 입력 임피던스에서 단락 회로에 가까워지는 입력 임피던스를 변환 도는 유지하도록 선택될 수 있다. 수학식 (1)에 따르면, LPFR 포트(52)에서 부하 임피던스(즉, ZL)는 개방 회로에 가까워지고 LPRF 전송선(48)의 입력 임피던스 또한 개방 회로에 가까워질때, 위상 상수 β와 LPRF 전송선의 길이 l LPRF 의 곱은 π(또는 그것의 배수)에 가까워진다. 이와 같이, 위상 상수와 LPRF 전송선의 길이의 곱은 다음과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112007028542259-pct00006
수학식 (3)과 수학식(6)을 결합하면, LPRF 전송선의 입력 임피던스가 개방 회로에 가까워질때, LPRF 전송선의 길이는 다음과 같이 선택 또는 결정될 수 있음을 알 수 있다.
Figure 112007028542259-pct00007
유사하게, GPS 전송선(50)의 입력 임피던스(Zin)가 개방 회로에 가까워질때, GPS 전송선의 길이는 다음과 같이 선택 또는 결정될 수 있음을 알 수 있다.
Figure 112007028542259-pct00008
더 나아가, GPS 포트(54)에서의 부하 임피던스(즉, ZL)는 단락 회로에 가까워지고 GPS 전송선에서 입력 임피던스가 단락 회로에 가까워질 때, 위상 상수 β와 GPS 전송선의 길이 l GPS 의 곱은 π(또는 그것의 배수)에 가까워진다. 그런 예들에서, GPS 전송선의 길이는 수학식 (8)에 따라 결정될 수 있다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 적어도 2개의 주파수 밴드에 서 선택적으로 통신을 하는 방법의 단계들이 도시되어 있다. 이 방법에서, 제1 통신 모듈(예를 들면, LPRF 모듈(44) 또는 GPS 모듈(46)) 및 제1 통신선(예를 들면,LPRF 전송선(48) 또는 GPS 전송선(50))을 포함하는 제1 통신부는 제1 주파수 밴드에서 안테나 변환기(11)를 거쳐 제1 라디오 신호들(예를 들면, LPRG 또는 GPS)과 통신하도록 구성되고, 이때 제1 통신부와 안테나 변환기는 안테나 변환기의 제1 포트에 연결된다. 유사하게, 제2 통신 모듈(예를 들면, LPRF 모듈, GPS 모듈과는 다른) 및 제2 통신선(예를 들면,LPRF 전송선, GPS 전송선과는 다른)을 포함하는 제2 통신부는 제2 주파수 밴드에서 동일한 안테나 변환기를 거쳐 제1 라디오 신호들(예를 들면, LPRG 또는 GPS와는 다른)과 통신하도록 구성되고, 이때 제2 통신부와 안테나는 안테나 변환기의 제2 포트에 연결된다.
80에 도시된 것과 같이, 이 방법은 안테나 변환기(11)에서 제1 라디오 신호들을 선택적으로 변환하는 것을 포함한다. 제1 라디오 신호들이 안테나 변환기(11)에서 변환될 때, 제2 통신부는 제2 포트에서 단락 회로 또는 개방 회로에 가까워지는 임피던스를 가진다. 상세하게는, 제2 통신 모듈은 제2 통신 회로(예를 들면, GPS 회로(46a))를 포함할 수 있고, 제2 통신 회로와 제2 전송선(예를 들면, GPS 전송선(50))사이의 제2 필터(예를 들면, GPS 필터(46b))를 포함할 수 있다. 그런 예들에서, 제1 라디오 신호들이 제1 주파수 밴드에서 변환될 때, 제2 필터는 제2 전송선에서 단락 회로에 가까워지는 임피던스를 가지며, 이때 제2 통신부는 제2 통신 포트에서 개방 회로에 가까워지는 임피던스를 가진다. 택일적으로, 제2 통신부가 제2 포트에서 단락 회로에 가까워지는 임피던스를 가질 때, 제2 필터는 제2 전송선 에서 개방 회로에 가까워지는 임피던스를 가질 수 있다. 살펴본 바와 같이, 제2 전송선은 제2 필터의 단락 회로 또는 개방 회로 임피던스를 제2 포트에서 제2 통신부의 단락 회로 또는 개방 회로 임피던스 중 다른 하나로 변환하도록 동작할 수 있다. 전에도 검토했듯이, 제2 통신부를 그렇게 구성함으로써, 제1 통신부는 안테나 변환기 및/또는 제1 통신부에 각각 보낼 신호들의 충분한 부분을 송신 및/또는 수신할 수 있도록 할 수 있다.
82에 도시된 바와 같이, 그 방법은 안테나 변환기에서 제2 라디오 신호들을 선택적으로 변환하는 것을 포함한다. 앞에서와 유사하게, 제2 라디오 신호들이 제2 주파수 밴드에서 변환될 때, 제1 통신부는 제1 포트에서 개방 회로에 가까워지는 임피던스를 가진다. 상세하게는, 제1 통신 모듈은 제1 통신 회로(예를 들면, LPRF 회로(44a))를 포함할 수 있고, 제1 통신 회로와 제2 전송선(예를 들면, GPS 전송선(48))사이의 제1 필터(예를 들면, LPRS 필터(44b))를 포함할 수 있다. 그런 예들에서, 제2 라디오 신호들이 제2 주파수 밴드에서 변환될 때, 제1 필터는 제1 전송선에서 단락 회로에 가까워지는 임피던스를 가진다. 또한 앞에서와 유사하게, 제1 전송선은 제1 필터의 단락 회로 임피던스를 제1 포트에서 제1 통신부의 개방 회로 임피던스로 변환하도록 동작할 수 있다. 더 나아가,제1 통신부를 그렇게 구성함으로써, 제2 통신부는 안테나 변환기 및/또는 제2 통신부에 각각 보낼 신호들의 충분한 부분을 송신 및/또는 수신할 수 있도록 할 수 있다.
앞에서 설명한 바와 같이, 안테나 변환기(11)는 제1 주파수 밴드(예를 들면, LPRF 주파수 밴드) 및 제2 주파수 밴드(예를 들면 GPS 주파수 밴드)에서 라디 오 신호를 변환할 수 있도록 한다. 그러나 본 발명의 사상과 범위에서 벗어나지 않는 한 안테나 변환기는 2개의 밴드 이상의 라디오 신호들을 변환할 수 있도록 할 수 있다. 예를 들면, 안테나 변환기는 대략 1,575MHz에서 GPS 라디오 신호들과 대략 2,442 MHz에서 WLAN 라디오 신호들을 변환하도록 구성될 수 있으며, 대략 5,151 MHz와 5,825 MHz 사이에서 WLAN 라디오 신호들을 변환하도록 구성될 수 있다. 그러한 예들에서, 안테나가 부가적인 통신 모듈들과 변환 요소들을 포함한다면, 안테나 변환기는 부가적인 포트들을 포함할 수 있다. 그러면 통신 모듈들과 변환 요소들은 앞에서 설명된 것과 유사한 방식으로 디자인 또는 선택될 수 있다.
전에 설명된 바와 같이, 필터(LPRF 필터(44b), GPS 필터(46b))는 각 전송선(LPRF 전송선(48), GPS 전송선(50))에서 다양한 경우의 단락 회로 또는 개방 회로에 가까워지는 입력 임피던스를 가질 수 있다. 그러나 본 발명의 사상과 범위에서 벗어나지 않는 한 필터는 선택적으로 다수의 다른 임피던스들을 가질 수 있다. 예를 들면, 필터는 큰 SWR(standing wave ratio)(즉, 스미스 차트의 외부의 근접한 필터)를 제공하도록 디자인 또는 구성될 수 있다. 그러면 일반적으로, 필터의 입력 임피던스와 관계없이, 변환 요소들(예를 들면, 전송선들)은 입력 임피던스를 안테나 변환기의 각 포트에서 부하 임피던스로 변환하도록 구성, 디자인, 선택 또는 채택될 수 있다. 이때, 부하 임피던스는 개방 회로(LPRF 포트(52), GPS 포트(54)) 또는 단락 회로(낮은 주파수 밴드 포트, 예를 들면 GPS 포트(54))에 가까워진다.
본 발명의 많은 변형과 다른 실시예들이 앞에서의 설명과 관련 도면에 제시된 가르침의 도움을 받아 본 발명이 속하는 발명 분야에서의 당업자에게 생각날 수 있다. 그러므로 본 발명은 개시된 특정 실시예들에 한정되지 않음과 변형과 다른 실시예들이 첨부된 청구항들의 범위에 포함될 것으로 의도되어진다고 이해된다. 비록 여기서는 특정 용어들이 사용되었지만, 한정의 목적이 아니라 일반적이고 설명적인 의미로써만 사용된 것이다.

Claims (39)

  1. 장치에 있어서,
    제1 포트 및 상기 제1 포트로부터 물리적으로 분리된 제2 포트를 포함하는 안테나 변환기를 구비하고,
    상기 안테나 변환기는 개방된 끝점(open end)을 가지는 변환기 부분(transducer portion), 상기 변환기 부분으로부터 돌출되며(projecting) 상기 제1 포트에 접속되는(engaging) 제1 피드 라인 접촉자(feed line contact), 및 상기 변환기 부분으로부터 돌출되며 상기 제2 포트에 접속되는 제2 피드 라인 접촉자를 더 포함하고,
    상기 제1 피드 라인 접촉자 및 상기 제2 피드 라인 접촉자는 상기 변환기 부분을 따라 상기 변환기 부분의 상기 개방된 끝점으로부터 각각의 길이들에 위치하고,
    상기 안테나 변환기는 제1 주파수 밴드에서 상기 제1 포트로부터 또는 상기 제1 포트로의 제1 라디오 신호들, 또는 제2 주파수 밴드에서 상기 제2 포트로부터 또는 상기 제2 포트로의 제2 라디오 신호들 중 적어도 하나를 선택적으로 변환하도록 구성되며,
    상기 안테나 변환기는, 상기 안테나 변환기가 상기 제1 라디오 신호들을 변환하는 때에 상기 제2 포트에서 임피던스가 단락 회로 임피던스 또는 개방 회로 임피던스 중 어느 하나에 접근하고, 상기 안테나 변환기가 상기 제2 라디오 신호들을 변환하는 때에 상기 제1 포트에서 임피던스가 개방 회로 임피던스에 접근하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 안테나 변환기의 상기 제1 포트에서 상기 안테나 변환기에 연결되는 제1 통신부;를 더 포함하고,
    상기 제1 통신부는 상기 안테나 변환기를 거쳐서 제1 주파수 밴드에서 상기 제1 라디오 신호들을 통신하도록 동작하며,
    상기 안테나 변환기는, 상기 안테나 변환기가 상기 제2 라디오 신호들을 변환하는 때에 상기 제1 통신부가 상기 제1 포트에서 개방 회로 임피던스에 접근하는 임피던스를 가지도록 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 통신부는 제1 통신 회로, 제1 필터 및 제1 변환 요소를 포함하고, 상기 제1 필터는 상기 제1 통신 회로와 상기 제1 변환 요소 사이에 연결되며, 상기 제1 변환 요소는 상기 안테나 변환기의 상기 제1 포트에 연결되고,
    상기 안테나 변환기는, 상기 안테나 변환기가 상기 제2 라디오 신호들을 변환하는 때에 상기 제1 변환 요소가 상기 제1 변환 요소에서 상기 제1 필터의 임피던스를 상기 제1 포트에서 상기 제1 통신부의 개방 회로 임피던스로 변환하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 제1 변환 요소는
    상기 안테나 변환기가 상기 제2 라디오 신호들을 변환하는 때에, 상기 제1 변환 요소에서 상기 제1 필터의 임피던스를 상기 제1 포트에서 상기 제1 통신부의 상기 개방 회로 임피던스로 변환하도록 구성되는 제1 전송선;을 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
  5. 제3 항에 있어서,
    상기 안테나 변환기는
    상기 안테나 변환기가 상기 제2 라디오 신호들을 변환하는 때에, 상기 제1 필터가 상기 제1 변환 요소에서 단락 회로 임피던스에 접근하는 임피던스를 가지며, 상기 제1 변환 요소가 상기 제1 필터의 상기 단락 회로 임피던스를 상기 제1 포트에서 상기 제1 통신부의 상기 개방 회로 임피던스로 변환하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
  6. 제3 항에 있어서,
    상기 안테나 변환기는
    상기 안테나 변환기가 상기 제2 라디오 신호들을 변환하는 때에, 상기 제1 필터가 상기 제1 변환 요소에서 개방 회로 임피던스에 접근하는 임피던스를 가지며, 상기 제1 변환 요소가 상기 제1 필터의 상기 개방 회로 임피던스를 상기 제1 포트에서 상기 제1 통신부의 동일한 개방 회로 임피던스로 유지하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
  7. 제2 항에 있어서,
    상기 안테나 변환기의 상기 제2 포트에서 상기 안테나 변환기에 연결되는 제2 통신부;를 더 포함하고,
    상기 제2 통신부는 상기 안테나 변환기를 거쳐서 제2 주파수 밴드에서 상기 제2 라디오 신호들을 통신하도록 동작하며,
    상기 안테나 변환기는, 상기 안테나 변환기가 상기 제1 라디오 신호들을 변환하는 때에 상기 제2 통신부가 상기 제2 포트에서 단락 회로 임피던스 또는 개방 회로 임피던스 중 어느 하나에 접근하는 임피던스를 가지도록 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 제2 통신부는 제2 통신 회로, 제2 필터 및 제2 변환 요소를 포함하고, 상기 제2 필터는 상기 제2 통신 회로와 상기 제2 변환 요소 사이에 연결되며, 상기 제2 변환 요소는 상기 안테나 변환기의 상기 제2 포트에 연결되고,
    상기 안테나 변환기는, 상기 안테나 변환기가 상기 제1 라디오 신호들을 변환하는 때에 상기 제2 변환 요소가 상기 제2 변환 요소에서 상기 제2 필터의 임피던스를 상기 제2 포트에서 상기 제2 통신부의 상기 단락 회로 임피던스 또는 개방 회로 임피던스 중 어느 하나로 변환하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 제2 변환 요소는
    상기 안테나 변환기가 상기 제1 라디오 신호들을 변환하는 때에, 상기 제2 변환 요소에서 상기 제2 필터의 임피던스를 상기 제2 포트에서 상기 제2 통신부의 상기 단락 회로 임피던스 또는 개방 회로 임피던스 중 어느 하나로 변환하도록 구성되는 제2 전송선;을 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
  10. 제8 항에 있어서,
    상기 안테나 변환기는
    상기 안테나 변환기가 상기 제1 라디오 신호들을 변환하는 때에, 상기 제2 필터가 상기 제2 변환 요소에서 단락 회로 임피던스 또는 개방 회로 임피던스 중 어느 하나에 접근하는 임피던스를 가지며, 상기 제2 변환 요소가 상기 제2 필터의 상기 단락 회로 임피던스 또는 개방 회로 임피던스 중 어느 하나를 상기 제2 포트에서 상기 제2 통신부의 단락 회로 임피던스 또는 개방 회로 임피던스 중 다른 어느 하나로 변환하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
  11. 제8 항에 있어서,
    상기 안테나 변환기는
    상기 안테나 변환기가 상기 제1 라디오 신호들을 변환하는 때에, 상기 제2 필터가 상기 제2 변환 요소에서 단락 회로 임피던스 또는 개방 회로 임피던스 중 어느 하나에 접근하는 임피던스를 가지며, 상기 제2 변환 요소가 상기 제2 필터의 단락 회로 임피던스 또는 개방 회로 임피던스 중 어느 하나를 상기 제2 포트에서 상기 제2 통신부의 단락 회로 임피던스 또는 개방 회로 임피던스 중 동일한 어느 하나로 변환하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
  12. 제7 항에 있어서,
    상기 제1 통신부는 상기 안테나 변환기를 거쳐 상기 제1 주파수 밴드에서 LPRF(low power radio frequency) 라디오 신호들을 통신하도록 동작하고, 상기 제2 통신부는 상기 안테나 변환기를 거쳐 상기 제2 주파수 밴드에서 GPS(global positioning system) 라디오 신호들을 통신하도록 동작하는 것을 특징으로 하는 장치.
  13. 제1 항에 있어서,
    상기 안테나 변환기는
    셀룰러 통신 기술에 따른 통신을 수행하도록 구성되는 제1 변환기 부분; 및
    변환기 부분, 제1 피드 라인 접촉자, 제2 피드 라인 접촉자, 상기 제1 포트 및 상기 제2 포트를 포함하는 제2 변환기 부분;을 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 안테나 변환기는 IFA(inverted F-antenna) 변환기를 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
  15. 장치에 있어서,
    제1 포트 및 상기 제1 포트로부터 물리적으로 분리된 제2 포트를 구비하는 안테나 변환기[여기서, 상기 안테나 변환기는 개방된 끝점(open end)을 가지는 변환기 부분(transducer portion), 상기 변환기 부분으로부터 돌출되며(projecting) 상기 제1 포트에 접속되는(engaging) 제1 피드 라인 접촉자(feed line contact), 및 상기 변환기 부분으로부터 돌출되며 상기 제2 포트에 접속되는 제2 피드 라인 접촉자를 더 포함하고, 상기 제1 피드 라인 접촉자 및 상기 제2 피드 라인 접촉자는 상기 변환기 부분을 따라 상기 변환기 부분의 상기 개방된 끝점으로부터 각각의 길이들에 위치하며, 상기 안테나 변환기는 제1 주파수 밴드에서 상기 제1 포트로부터 또는 상기 제1 포트로의 제1 라디오 신호들, 또는 제2 주파수 밴드에서 상기 제2 포트로부터 또는 상기 제2 포트로의 제2 라디오 신호들 중 적어도 하나를 선택적으로 변환하도록 구성됨];
    상기 안테나 변환기를 거쳐 상기 제1 주파수 밴드에서 상기 제1 라디오 신호들을 통신하도록 동작하는 통신 모듈; 및
    상기 통신 모듈 및 상기 안테나 변환기의 상기 제1 포트에 연결되는 변환 요소;를 포함하며,
    상기 통신 모듈 또는 변환 요소 중 적어도 하나는
    상기 안테나 변환기가 상기 제2 라디오 신호들을 변환하는 때에 상기 제1 포트에서 상기 통신 모듈 및 상기 변환 요소의 임피던스가 단락 회로 임피던스 또는 개방 회로 임피던스 중 어느 하나로 접근하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 통신 모듈은 통신 회로 및 필터를 포함하고, 상기 필터는 상기 통신 회로와 상기 변환 요소 사이에 연결되고, 상기 변환 요소는 상기 안테나 변환기의 상기 제1 포트에 연결되며,
    상기 필터 또는 상기 변환 요소 중 적어도 하나는, 상기 안테나 변환기가 상기 제2 라디오 신호들을 변환하는 때에, 상기 변환 요소가 상기 변환 요소에서 상기 필터의 임피던스를 상기 제1 포트에서 상기 단락 회로 임피던스 또는 상기 개방 회로 임피던스 중 어느 하나로 변환하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 변환 요소는
    상기 안테나 변환기가 상기 제2 라디오 신호들을 변환하는 때에, 상기 변환 요소에서 상기 필터의 임피던스를 상기 제1 포트에서 상기 단락 회로 임피던스 또는 상기 개방 회로 임피던스 중 어느 하나로 변환하도록 구성되는 전송선;을 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
  18. 제16 항에 있어서,
    상기 필터 또는 상기 변환 요소 중 적어도 하나는
    상기 안테나 변환기가 상기 제2 라디오 신호들을 변환하는 때에, 상기 필터가 상기 변환 요소에서 단락 회로 임피던스 또는 개방 회로 임피던스 중 어느 하나에 접근하는 임피던스를 가지며, 상기 변환 요소가 상기 필터의 단락 회로 임피던스 또는 개방 회로 임피던스 중 어느 하나를 상기 제1 포트에서 단락 회로 임피던스 또는 개방 회로 임피던스 중 다른 어느 하나로 변환하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
  19. 제16 항에 있어서,
    상기 필터 또는 상기 변환 요소 중 적어도 하나는
    상기 안테나 변환기가 상기 제2 라디오 신호들을 변환하는 때에, 상기 필터가 상기 변환 요소에서 단락 회로 임피던스 또는 개방 회로 임피던스 중 어느 하나에 접근하는 임피던스를 가지며, 상기 변환 요소가 상기 필터의 단락 회로 임피던스 또는 개방 회로 임피던스 중 어느 하나를 상기 제1 포트에서 단락 회로 임피던스 또는 개방 회로 임피던스 중 동일한 어느 하나로 변환하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
  20. 제15 항에 있어서,
    상기 통신 모듈은 상기 안테나 변환기를 통해 LPRF(low power radio frequency) 라디오 신호들을 통신하도록 동작하고,
    상기 변환 요소는 제1 포트로부터 또는 제1 포트로의 LPRF 라디오 신호들, 또는 제2 포트로부터 또는 제2 포트로의 GPS(global positioning system) 라디오 신호들 중 적어도 하나를 선택적으로 변환하도록 구성되는 안테나 변환기에 연결되는 것을 특징으로 하는 장치.
  21. 제15 항에 있어서,
    상기 통신 모듈은 상기 안테나 변환기를 통해 GPS 라디오 신호들을 통신하도록 동작하고,
    상기 변환 요소는 제1 포트로부터 또는 제1 포트로의 GPS 라디오 신호들, 또는 제2 포트로부터 또는 제2 포트로의 LPRF 라디오 신호들 중 적어도 하나를 선택적으로 변환하도록 구성되는 안테나 변환기에 연결되는 것을 특징으로 하는 장치.
  22. 제15 항에 있어서,
    상기 변환 요소는
    셀룰러 통신 기술에 따른 통신을 수행하도록 구성되는 제1 변환기 부분; 및
    변환기 부분, 제1 피드 라인 접촉자, 제2 피드 라인 접촉자, 상기 제1 포트 및 상기 제2 포트를 포함하는 제2 변환기 부분;을 구비하는 안테나 변환기에 연결되는 것을 특징으로 하는 장치.
  23. 방법에 있어서,
    제1 포트 및 상기 제1 포트로부터 물리적으로 분리된 제2 포트를 포함하는 안테나 변환기를 구비하는 장치를 제공하는 단계[여기서, 상기 안테나 변환기는 개방된 끝점(open end)을 가지는 변환기 부분(transducer portion), 상기 변환기 부분으로부터 돌출되며(projecting) 상기 제1 포트에 접속되는(engaging) 제1 피드 라인 접촉자(feed line contact), 및 상기 변환기 부분으로부터 돌출되며 상기 제2 포트에 접속되는 제2 피드 라인 접촉자를 더 포함하고, 상기 제1 피드 라인 접촉자 및 상기 제2 피드 라인 접촉자는 상기 변환기 부분을 따라 상기 변환기 부분의 상기 개방된 끝점으로부터 각각의 길이들에 위치함]; 및
    제1 주파수 밴드에서 상기 제1 포트로부터 또는 상기 제1 포트로의 제1 라디오 신호들, 또는 제2 주파수 밴드에서 상기 제2 포트로부터 또는 상기 제2 포트로의 제2 라디오 신호들 중 적어도 하나를 선택적으로 변환하는 단계;를 구비하고,
    상기 제1 라디오 신호들이 변환되는 때에 상기 제2 포트에서 부하 임피던스가 단락 회로 임피던스 또는 개방 회로 임피던스 중 어느 하나에 접근하며,
    상기 제2 라디오 신호들이 변환되는 때에 상기 제1 포트에서 부하 임피던스가 개방 회로 임피던스에 접근하는 것을 특징으로 하는 방법.
  24. 제23 항에 있어서,
    상기 안테나 변환기의 상기 제1 포트에서 상기 안테나 변환기에 연결되는 제1 통신부를 제공하는 단계;를 더 구비하고,
    상기 제1 통신부는 상기 안테나 변환기를 거쳐서 제1 주파수 밴드에서 상기 제1 라디오 신호들을 통신하도록 동작하며,
    상기 제2 라디오 신호들이 변환되는 때에 상기 제1 통신부가 상기 제1 포트에서 개방 회로 임피던스에 접근하는 임피던스를 가지는 것을 특징으로 하는 방법.
  25. 제24 항에 있어서,
    상기 제1 통신부를 제공하는 단계는 제1 통신 회로, 제1 필터 및 제1 변환 요소를 포함하는 제1 통신부를 제공하는 단계를 구비하고,
    상기 제1 필터는 상기 제1 통신 회로와 상기 제1 변환 요소 사이에 연결되며, 상기 제1 변환 요소는 상기 안테나 변환기의 상기 제1 포트에 연결되고,
    상기 제2 라디오 신호들이 변환되는 때에 상기 제1 변환 요소가 상기 제1 변환 요소에서 상기 제1 필터의 임피던스를 상기 제1 포트에서 상기 제1 통신부의 개방 회로 임피던스로 변환하는 것을 특징으로 하는 방법.
  26. 제25 항에 있어서,
    상기 제2 라디오 신호들이 변환되는 때에,
    상기 제1 필터가 상기 제1 변환 요소에서 단락 회로 임피던스에 접근하는 임피던스를 가지며, 상기 제1 변환 요소가 상기 제1 필터의 상기 단락 회로 임피던스를 상기 제1 포트에서 상기 제1 통신부의 상기 개방 회로 임피던스로 변환하는 것을 특징으로 하는 방법.
  27. 제25 항에 있어서,
    상기 제2 라디오 신호들이 변환되는 때에,
    상기 제1 필터가 상기 제1 변환 요소에서 개방 회로 임피던스에 접근하는 임피던스를 가지며, 상기 제1 변환 요소가 상기 제1 필터의 상기 개방 회로 임피던스를 상기 제1 포트에서 상기 제1 통신부의 동일한 개방 회로 임피던스로 유지하는 것을 특징으로 하는 방법.
  28. 제24 항에 있어서,
    상기 안테나 변환기의 상기 제2 포트에서 상기 안테나 변환기에 연결되는 제2 통신부를 제공하는 단계;를 더 구비하고,
    상기 제2 통신부는 상기 안테나 변환기를 거쳐서 제2 주파수 밴드에서 상기 제2 라디오 신호들을 통신하도록 동작하며,
    상기 제1 라디오 신호들이 변환되는 때에 상기 제2 통신부가 상기 제2 포트에서 단락 회로 임피던스 또는 개방 회로 임피던스 중 어느 하나에 접근하는 임피던스를 가지는 것을 특징으로 하는 방법.
  29. 제28 항에 있어서,
    상기 제2 통신부를 제공하는 단계는 제2 통신 회로, 제2 필터 및 제2 변환 요소를 포함하는 제2 통신부를 제공하는 단계를 구비하고,
    상기 제2 필터는 상기 제2 통신 회로와 상기 제2 변환 요소 사이에 연결되며, 상기 제2 변환 요소는 상기 안테나 변환기의 상기 제2 포트에 연결되고,
    상기 제1 라디오 신호들이 변환되는 때에 상기 제2 변환 요소가 상기 제2 변환 요소에서 상기 제2 필터의 임피던스를 상기 제2 포트에서 상기 제2 통신부의 상기 단락 회로 임피던스 또는 개방 회로 임피던스 중 어느 하나로 변환하는 것을 특징으로 하는 방법.
  30. 제29 항에 있어서,
    상기 제1 라디오 신호들이 변환되는 때에, 상기 제2 필터가 상기 제2 변환 요소에서 단락 회로 임피던스 또는 개방 회로 임피던스 중 어느 하나에 접근하는 임피던스를 가지며, 상기 제2 변환 요소가 상기 제2 필터의 상기 단락 회로 임피던스 또는 개방 회로 임피던스 중 어느 하나를 상기 제2 포트에서 상기 제2 통신부의 단락 회로 임피던스 또는 개방 회로 임피던스 중 다른 어느 하나로 변환하는 것을 특징으로 하는 방법.
  31. 제29 항에 있어서,
    상기 제1 라디오 신호들이 변환되는 때에, 상기 제2 필터가 상기 제2 변환 요소에서 단락 회로 임피던스 또는 개방 회로 임피던스 중 어느 하나에 접근하는 임피던스를 가지며, 상기 제2 변환 요소가 상기 제2 필터의 상기 단락 회로 임피던스 또는 개방 회로 임피던스 중 어느 하나를 상기 제2 포트에서 상기 제2 통신부의 단락 회로 임피던스 또는 개방 회로 임피던스 중 동일한 어느 하나로 변환하는 것을 특징으로 하는 방법.
  32. 제28 항에 있어서,
    상기 제1 통신부를 제공하는 단계는 상기 안테나 변환기를 통해 상기 제1 주파수 밴드에서 LPRF(low power radio frequency) 라디오 신호들을 통신하도록 동작하는 제1 통신부를 제공하는 단계를 구비하고,
    상기 제2 통신부를 제공하는 단계는 상기 안테나 변환기를 통해 상기 제2 주파수 밴드에서 GPS(global positioning system) 라디오 신호들을 통신하도록 동작하는 제2 통신부를 제공하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 방법.
  33. 제23 항에 있어서,
    상기 장치를 제공하는 단계는 제1 변환기 부분과 제2 변환기 부분을 포함하는 장치를 제공하는 단계를 구비하고,
    상기 제1 변환기 부분은 셀룰러 통신 기술에 따른 통신을 수행하도록 구성되며,
    상기 제2 변환기 부분은 변환기 부분, 제1 피드 라인 접촉자, 제2 피드 라인 접촉자, 상기 제1 포트 및 상기 제2 포트를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  34. 제1 항에 있어서,
    상기 개방된 끝점으로부터 상기 제1 피드 라인 접촉자까지의 상기 변환기 부분의 길이 및 상기 제1 피드 라인 접촉자의 길이의 합은 상기 제1 주파수 밴드에서 상기 제1 라디오 신호들의 1/4 파장 또는 1/4 파장의 정수배 또는 실효 파장(effective wavelength)과 동일하고,
    상기 개방된 끝점으로부터 상기 제2 피드 라인 접촉자까지의 상기 변환기 부분의 길이 및 상기 제2 피드 라인 접촉자의 길이의 합은 상기 제2 주파수 밴드에서 상기 제2 라디오 신호들의 1/4 파장 또는 1/4 파장의 정수배 또는 실효 파장과 동일한 것을 특징으로 하는 장치.
  35. 제15 항에 있어서,
    상기 개방된 끝점으로부터 상기 제1 피드 라인 접촉자까지의 상기 변환기 부분의 길이 및 상기 제1 피드 라인 접촉자의 길이의 합은 상기 제1 주파수 밴드에서 상기 제1 라디오 신호들의 1/4 파장 또는 1/4 파장의 정수배 또는 실효 파장과 동일하고,
    상기 개방된 끝점으로부터 상기 제2 피드 라인 접촉자까지의 상기 변환기 부분의 길이 및 상기 제2 피드 라인 접촉자의 길이의 합은 상기 제2 주파수 밴드에서 상기 제2 라디오 신호들의 1/4 파장 또는 1/4 파장의 정수배 또는 실효 파장과 동일한 것을 특징으로 하는 장치.
  36. 제23 항에 있어서,
    상기 개방된 끝점으로부터 상기 제1 피드 라인 접촉자까지의 상기 변환기 부분의 길이 및 상기 제1 피드 라인 접촉자의 길이의 합은 상기 제1 주파수 밴드에서 상기 제1 라디오 신호들의 1/4 파장 또는 1/4 파장의 정수배 또는 실효 파장과 동일하고,
    상기 개방된 끝점으로부터 상기 제2 피드 라인 접촉자까지의 상기 변환기 부분의 길이 및 상기 제2 피드 라인 접촉자의 길이의 합은 상기 제2 주파수 밴드에서 상기 제2 라디오 신호들의 1/4 파장 또는 1/4 파장의 정수배 또는 실효 파장과 동일한 것을 특징으로 하는 방법.
  37. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 포트와 상기 제2 포트는 기판의 동일한 표면에 대해 상기 안테나 변환기의 갈바닉 연결(galvanic coupling)들을 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
  38. 제15 항에 있어서,
    상기 제1 포트와 상기 제2 포트는 기판의 동일한 표면에 대해 상기 안테나 변환기의 갈바닉 연결(galvanic coupling)들을 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
  39. 제23 항에 있어서,
    상기 장치를 제공하는 단계는
    기판의 동일한 표면에 대해 상기 안테나 변환기의 갈바닉 연결(galvanic coupling)들을 구비하는 상기 제1 포트 및 상기 제2 포트를 포함하는 장치를 제공하는 단계;를 구비하는 것을 특징으로 하는 방법.
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