KR101133629B1 - 다중대역 다중모드 안테나의 임피던스 정합 장치 및 이를 이용한 안테나 - Google Patents

다중대역 다중모드 안테나의 임피던스 정합 장치 및 이를 이용한 안테나 Download PDF

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Abstract

본 발명은 다중대역 다중모드 안테나의 임피던스 정합 장치 및 이를 이용한 안테나를 개시한다. 본 발명에 따른 임피던스 정합 장치는, 다중대역, 다중모드 또는 둘이 조합된 안테나의 임피던스 정합 장치에 있어서, RF 입력단자와 RF 출력단자 사이의 경로 상에 개별적으로 직렬 연결되는 복수의 임피던스 정합 경로; 상기 임피던스 정합 경로에 각각 대응하게 설치되어 각 임피던스 정합 경로를 선택적으로 개방 또는 단락시키는 복수의 스위칭 수단; 상기 임피던스 정합 경로 상의 상기 스위칭 수단과 상기 RF 출력단자 사이에 개재되고 고정된 커패시턴스 값을 갖는 복수의 캐패시터; 및 상기 RF 입력단자에 신호가 인가되면, 해당 신호의 동작 주파수에 따른 임피던스 정합 값을 산정하고, 산정된 임피던스 정합 값에 대응하는 커패시턴스 값이 되도록 적어도 하나 이상의 임피던스 정합 경로를 선정하고, 상기 스위칭 수단을 제어하여 선정된 임피던스 정합 경로를 단락시키는 제어부;를 포함한다.
안테나, 다중대역, 다중모드, 임피던스 정합

Description

다중대역 다중모드 안테나의 임피던스 정합 장치 및 이를 이용한 안테나{Apparatus for impedance matching of multiband and multimode, Antenna using the same}
본 발명은 다중대역 다중모드 안테나의 임피던스 정합 회로 및 이를 이용한 안테나에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 안테나의 동작 주파수에 따른 임피던스 정합을 능동적으로 수행할 수 있는 다중대역 다중모드 안테나의 임피던스 정합 회로 및 이를 이용한 안테나에 관한 것이다.
일반적으로 이동통신단말기, 휴대 단말기용 안테나로 헬릭스(Helix) 타입의 금속코일, PCB 타입 및 이를 혼용하는 타입을 대부분 사용하였으나 수년 전부터는 디자인을 고려한 내장형 안테나 즉 인테나(intenna)를 주로 사용하고 있다.
통상적인 개념의 "이동통신단말기"라 함은 사용자가 휴대하면서 상대방과 무선 통신을 수행할 수 있는 전자 장치를 의미한다. 이러한 휴대용 통신 장치는 휴대의 편의를 고려하여 소형화, 슬림화, 그립화 및 경량화 되어가는 추세에 있다.
또한, 현재는 울트라 슬림 이라는 용어가 나왔을 정도로 소비자들의 요구는 외형적으로 더욱더 까다롭게 변하고 있으며, 내적으로는 보다 다양한 기능을 추구 할 수 있는 멀티미디어화 방향으로 나아가고 있는 추세에 있다. 특히, 향후 휴대용 단말기는 다양한 멀티미디어 환경이나 인터넷 환경에 대한 적응은 물론 소형화, 경량화, 다기능, 다목적화가 필수적인 것으로 인식되고 있다.
한편, 현재 전세계적으로 채택하고 있는 통신 표준은 CDMA(code division multiple access), GSM(global system for mobile communication), WCDMA(wideband code division multiple access) 등 여러 개의 상이한 방식이 현존하고 있으며, 전 세계적으로 통신 표준이 통일되어 있지 않다. 또한, 음성 및 데이터 통신의 개선과 세계 시장이 계속해서 확장해 가는 정세로 인해, 전세계 어디서나 통신이 가능한 서비스가 요구되고 있고, 이를 위해, 다중대역과 다중모드에서도 원활한 작동이 가능한 통신 장치의 필요성이 제시되고 있다.
그러나, 종래에는 하나의 고정된 정합회로를 이용하여 다중대역에 사용되도록 설계되었고, 이러한 방법으로는 주파수 대역이 다양한 안테나에 대해 적절한 정합 특성을 구현하기가 매우 어렵고, 이로 인해 다중대역에서 최적화된 수신 성능을 구현할 수 없는 문제점이 있었다. 따라서, 본 발명이 속한 기술분야에서는 이러한 문제점을 해결할 수 있는 방안이 절실히 요구되고 있다.
본 발명은 상술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 안테나 신호의 동작 주파수에 따른 임피던스 정합 값을 산정하고, 이에 맞는 임피던스 정합을 능동적으로 수행할 수 있는 다중대역 다중모드 안테나의 임피던스 정합 장치 및 이를 이용한 안테나를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 다중대역, 다중모드 또는 둘이 조합된 안테나의 임피던스 정합 장치는, RF 입력단자와 RF 출력단자 사이의 경로 상에 개별적으로 직렬 연결되는 복수의 임피던스 정합 경로; 상기 임피던스 정합 경로에 각각 대응하게 설치되어 각 임피던스 정합 경로를 선택적으로 개방 또는 단락시키는 복수의 스위칭 수단; 상기 임피던스 정합 경로 상의 상기 스위칭 수단과 상기 RF 출력단자 사이에 개재되고 고정된 커패시턴스 값을 갖는 복수의 캐패시터; 및 상기 RF 입력단자에 신호가 인가되면, 해당 신호의 동작 주파수에 따른 임피던스 정합 값을 산정하고, 산정된 임피던스 정합 값에 대응하는 커패시턴스 값이 되도록 적어도 하나 이상의 임피던스 정합 경로를 선정하고, 상기 스위칭 수단을 제어하여 선정된 임피던스 정합 경로를 단락시키는 제어부;를 포함한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 다중대역, 다중모드 또는 둘이 조합된 안테나의 임피던스 정합 장치는, RF 입력단자와 RF 출력단자 사이의 경로 상에 개별적으로 병렬 연결되어 접지되는 복수의 임피던스 정합 경로; 상기 임피던스 정합 경로에 각각 대응하게 설치되어 각 임피던스 정합 경로를 선택적으로 개방 또는 단락시키는 복수의 스위칭 수단; 상기 임피던스 정합 경로 상의 상기 스위칭 수단과 접지측 사이에 개재되고 고정된 커패시턴스 값을 갖는 복수의 캐패시터; 및 상기 RF 입력단자에 신호가 인가되면, 해당 신호의 동작 주파수에 따른 임피던스 정합 값을 산정하고, 산정된 임피던스 정합 값에 대응하는 커패시턴스 값이 되도록 적어도 하나 이상의 임피던스 정합 경로를 선정하고, 상기 스위칭 수단을 제어하여 선정된 임피던스 정합 경로를 단락시키는 제어부;를 포함한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 측면에 따른 다중대역, 다중모드 또는 둘이 조합된 안테나의 임피던스 정합 장치는, 다중대역, 다중모드 또는 둘이 조합된 안테나의 임피던스 정합 장치에 있어서, RF 입력단자와 RF 출력단자 사이의 경로 상에 병렬 연결되어 접지되는 하나의 임피던스 정합 경로; 상기 임피던스 정합 경로를 선택적으로 개방 또는 단락시키는 스위칭 수단; 상기 임피던스 정합 경로 상의 상기 스위칭 수단과 접지측 사이에 개재되고 제어 전압에 따라 커패시턴스 값이 가변되는 가변 캐패시터; 및 상기 RF 입력단자에 신호가 인가되면, 해당 신호의 동작 주파수에 따른 임피던스 정합 값을 산정하고, 산정된 임피던스 정합 값에 대응하는 커패시턴스 값이 되도록 제어 전압을 제어하여 상기 가변 캐패시터를 가변시키고, 상기 스위칭 수단을 제어하여 상기 임피던스 정합 경로를 단락시키는 제어부;를 포함한다.
본 발명에 있어서, 상기 스위칭 수단은, 핀 다이오드(Pin Diode) 스위치이고, 이러한 스위칭 수단은, 상기 제어부의 제어 신호에 따라 임피던스 정합 경로를 개방 또는 단락시키는 핀 다이오드; 상기 핀 다이오드로 인가되는 제어 신호의 고 주파 성분을 차단하는 인덕터; 상기 핀 다이오드로 인가되는 제어 신호의 고주파 성분을 방출하는 제1캐패시터; 및 상기 제어 신호의 외부 유출을 차단하는 제2 및 제3캐패시터;를 포함한다.
바람직하게, 상기 제어부는, 각 임피던스 정합 경로를 하나 이상 선정하여 상기 캐패시터의 커패시턴스 값이 상기 산정된 임피던스 정합 값에 대응하도록 조정한다.
바람직하게, 상기 제어부는, 상기 제어 전압의 크기를 선형적으로 조절하는 전압 제어 수단;을 더 포함한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 측면에 따른 다중대역, 다중모드 또는 둘이 조합된 안테나의 임피던스 정합 장치는, 제1항에 따른 임피던스 정합 장치; 제2항에 따른 임피던스 정합 장치; 및 제3항에 따른 임피던스 정합 장치;를 포함하는 그룹 중에서, 적어도 둘 이상을 조합하여 구성될 수도 있다.
상기 기술적 과제는 본 발명에 따른 다중대역 다중모드 안테나의 임피던스 정합 장치를 포함하는 안테나에 의해 달성될 수도 있다.
바람직하게, 상기 안테나는, 세라믹 적층기법이 적용된 세라믹 안테나이고, 상기 임피던스 정합 장치와 연결되는 급전부; 및 상기 급전부에 연결되어 상기 급전부로부터 전력을 공급받아 외부로 전자기파를 송신하거나 수신하는 방사체;를 포함한다. 또한, 상기 방사체는 선택적으로 외부에 연결될 수 있는 제2방사체를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 다양한 수신 환경 즉, 안테나의 동작 주파수에 따른 임피던스 정합을 능동적으로 수행할 수 있다. 또한, 다중대역 다중모드에 대한 임피던스 정합이 원활하게 이루어져 이동통신단말기에 실장되는 안테나의 수를 감소시킬 수 있다.
이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 다중대역 다중모드 안테나의 임피던스 정합 장치의 구성을 도시한 회로 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 임피던스 정합 장치(11)는, RF 입력단자(RFin)와 RF 출력단자(RFout) 사이의 경로 상에 개별적으로 직렬 연결되는 하나 이상의 임피던스 정합 경로(L)와, 각 임피던스 정합 경로(L)에 각각 대응하게 설치되어 각 임피던스 정합 경로(L)를 선택적으로 개방 또는 단락시키는 하나 이상의 스위칭 수단(21)과, 각 임피던스 정합 경로(L) 상의 상기 스위칭 수단(21) 과 상기 RF 출력단자(RFout) 사이에 개재되고 고정된 커패시턴스 값을 갖는 하나 이상의 캐패시터(31)와, 상기 RF 입력단자(RFin)에 신호가 인가되면, 해당 신호의 동작 주파수에 따른 임피던스 정합 값을 산정하고, 산정된 임피던스 정합 값에 대응하는 커패시턴스 값이 되도록 하나 이상의 임피던스 정합 경로(L)를 선정하고, 상기 스위칭 수단(21)을 제어하여 선정된 임피던스 정합 경로(L)를 단락시키는 제어부(40)를 포함한다.
상기 임피던스 정합 경로(L)는 RF 입력단자(RFin)와 RF 출력단자(RFout) 사이의 경로 상에 개별적으로 직렬 연결되어 시리즈(series) 임피던스 정합 회로를 구성한다. 각 임피던스 정합 경로(L)는 임피던스 정합을 위한 커패시턴스 값의 변화를 줄 수 있도록 각 임피던스 정합 경로(L) 마다 각기 다른 고정된 커패시턴스 값을 갖는 캐패시터(31)가 개재된다. 하지만 본 발명이 이에 한하는 것은 아니다. 구체적으로, 각 임피던스 정합 경로(L)에 개재되는 캐패시터(31)는 RF 입력단자(RFin)에 인가되는 하나 이상의 특정 신호에 대한 동작 주파수에 따른 임피던스 정합 값에 대응하는 커패시턴스 값을 가질 수 있다. 또한, 각 임피던스 정합 경로(L)에 개재되는 캐패시터(31)는 RF 입력단자(RFin)에 인가되는 특정 범위의 신호에 대한 동작 주파수에 따른 임피던스 정합 값에 하나 이상 조합하여 대응할 수 있도록 기본 단위의 커패시턴스 값을 가질 수도 있다.
상기 스위칭 수단(21)은 각 임피던스 정합 경로(L)에 각각 대응하게 설치되어 상기 제어부(40)의 제어 신호에 의해 각 임피던스 정합 경로(L)를 선택적으로 개방 또는 단락시킨다. 바람직하게, 상기 스위칭 수단(21)은 핀 다이오드(Pin Diode) 스위치로 구성된다.
스위칭 수단(21)은 상기 제어부(40)의 제어 신호에 따라 임피던스 정합 경로(L)를 개방 또는 단락시키는 핀 다이오드(D)와, 상기 제어부(40)의 제어 신호가 핀 다이오드(D) 측으로 인가되는 지점에 위치하여 제어 신호의 고주파 성분을 차단하는 인덕터(L1)와, 상기 제어부(40)의 제어 신호가 핀 다이오드(D) 측으로 인가되는 지점의 반대측에 위치하여 제어 신호의 고주파 성분을 방출하는 제1캐패시터(C1)와, 상기 임피던스 정합 경로(L)와 핀 다이오드(D)가 만나는 임피던스 정합 경로(L)의 양 단에 각각 위치하여 제어 신호가 임피던스 정합 경로(L) 측으로 유출되는 것을 차단하는 제2 및 제3캐패시터(C2, C3)를 포함한다.
상기 제어부(40)는 상기 RF 입력단자(RFin)에 신호가 인가되면, 해당 신호의 동작 주파수에 따른 임피던스 정합 값을 산정한다. 여기서, 임피던스 정합 값은 신호의 동작 주파수에 따른 RF 입력단자(RFin)와 RF 출력단자(RFout) 사이의 임피던스 부정합을 계산하고, 이를 상쇄시키는데 필요한 임피던스 조정 수치를 나타내는 것이다. 그리고, 상기 제어부(40)는 상기 산정된 임피던스 정합 값에 대응하는 커패시턴스 값을 판단하고, 판단된 커패시턴스 값을 갖는 캐패시터(31)가 개재된 임피던스 정합 경로(L)를 선정한다. 이 때, 제어부(40)는 산정된 임피던스 정합 값에 대응하는 커패시턴스 값을 구현하기 위해서 하나 이상의 임피던스 정합 경로(L)를 선정할 수 있다. 그런 다음. 상기 제어부(40)는 상기 선정된 임피던스 정합 경 로(L)에 연결된 스위칭 수단(21)을 제어하는 제어 신호를 생성하여 해당 스위칭 수단(21)으로 제어 신호를 인가하여 임피던스 정합 경로(L)를 단락시킨다. 그러면, RF 입력단자(RFin)에 인가되는 신호의 동작 주파수에 따라 최적의 임피던스 정합을 수행할 수 있다. 여기서, 상기 제어부(40)의 제어 신호는 로우(Low) 또는 하이(High) 값을 갖는 디지털 논리 신호일 수 있으며, 제어부(40)의 GPIO(general purpose input output) 핀이 각 스위칭 수단(21)의 제어 신호 입력단자와 연결되어 이를 통해 제어 신호를 스위칭 수단(21)으로 출력할 수 있다.
도 2는 본 발명의 바람직한 제2실시예에 따른 다중대역 다중모드 안테나의 임피던스 정합 장치의 구성을 도시한 회로 구성도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 임피던스 정합 장치(12)는, RF 입력단자(RFin)와 RF 출력단자(RFout) 사이의 경로 상에 개별적으로 병렬 연결되어 접지되는 하나 이상의 임피던스 정합 경로(L)와, 각 임피던스 정합 경로(L)에 각각 대응하게 설치되어 각 임피던스 정합 경로(L)를 선택적으로 개방 또는 단락시키는 하나 이상의 스위칭 수단(22)과, 각 임피던스 정합 경로(L) 상의 상기 스위칭 수단(22)과 접지측 사이에 개재되고 고정된 커패시턴스 값을 갖는 하나 이상의 캐패시터(32)와, 상기 RF 입력단자(RFin)에 신호가 인가되면, 해당 신호의 동작 주파수에 따른 임피던스 정합 값을 산정하고, 산정된 임피던스 정합 값에 대응하는 커패시턴스 값이 되도록 하나 이상의 임피던스 정합 경로(L)를 선정하고, 상기 스위칭 수단(22)을 제어하여 선정된 임피던스 정합 경로(L)를 단락시키는 제어부(40)를 포함한다.
본 발명의 제2실시예에 따른 임피던스 정합 장치(12)는 각 구성요소가 앞서 설명된 제1실시예에 따른 임피던스 정합 장치(11)의 구성과 동일한 구성으로 이루어지지만, 상기 임피던스 정합 경로(L)가 RF 입력단자(RFin)와 RF 출력단자(RFout) 사이의 경로 상에 개별적으로 병렬 연결되어 접지되는 션트(shunt) 임피던스 정합 회로로 구성되는 차이를 갖는다. 따라서, 상기 제어부(40)는 제1실시예 또는 제2실시예에 적용되었을 때 각 실시예에 따라 적정한 동작이 가능하도록 프로그램화 된다. 즉, 시리즈(series) 임피던스 정합 회로와 션트(shunt) 임피던스 정합 회로에서의 임피던스 정합 값의 산정 기준이 다르고 이에 대응하는 커패시턴스 값의 차이를 감안하여 동작하는 것은 당연하다.
도 3은 본 발명의 바람직한 제3실시예에 따른 다중대역 다중모드 안테나의 임피던스 정합 장치의 구성을 도시한 회로 구성도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 제3실시예에 따른 임피던스 정합 장치(13)는, RF 입력단자(RFin)와 RF 출력단자(RFout) 사이의 경로 상에 병렬 연결되어 접지되는 하나의 임피던스 정합 경로(L)와, 상기 임피던스 정합 경로(L)를 선택적으로 개방 또는 단락시키는 스위칭 수단(23)과, 상기 임피던스 정합 경로(L) 상의 상기 스위칭 수단(23)과 접지측 사이에 개재되고 제어 전압에 따라 커패시턴스 값이 가변되는 가변 캐패시터(33)와, 상기 RF 입력단자(RFin)에 신호가 인가되면, 해당 신호의 동작 주파수에 따른 임피던스 정합 값을 산정하고, 산정된 임피던스 정합 값에 대 응하는 커패시턴스 값이 되도록 제어 전압을 제어하여 상기 가변 캐패시터(33)를 가변시키고, 상기 스위칭 수단(23)을 제어하여 상기 임피던스 정합 경로(L)를 단락시키는 제어부(40)를 포함한다.
본 발명의 제3실시예에 따른 임피던스 정합 장치(13)는 각 구성요소가 앞서 설명된 제1실시예 또는 제2실시예에 따른 임피던스 정합 장치(11, 12)의 구성과 동일한 구성으로 이루어지지만, 상기 임피던스 정합 경로(L)가 RF 입력단자(RFin)와 RF 출력단자(RFout) 사이의 경로 상에 병렬 연결되어 접지되는 하나의 션트 임피던스 정합 회로로 구성되는 차이를 갖는다. 또한, 상기 임피던스 정합 경로(L)에는 제어 전압에 따라 커패시턴스 값이 가변되는 가변 캐패시터(33)가 개재된다.
본 발명의 제3실시예에 따른 임피던스 정합 장치(13)의 제어부(40)는 상기 가변 캐패시터(33)의 커패시턴스 값을 제어하기 위한 제어 전압을 선형적으로 조절하는 전압 제어 수단(41)을 더 포함한다.
상기 제어부(40)는 상기 RF 입력단자(RFin)에 신호가 인가되면, 해당 신호의 동작 주파수에 따른 임피던스 정합 값을 산정한다. 그리고, 제어부(40)는 상기 산정된 임피던스 정합 값에 대응하는 커패시턴스 값을 판단하고, 상기 전압 제어 수단(41)을 제어하여 상기 판단된 커패시턴스 값이 되도록 상기 가변 캐패시터(33)에 제어 전압을 인가하여 가변 캐패시터(33)의 커패시턴스 값을 가변시킨다. 그런 다음. 제어부(40)는 상기 스위칭 수단(23)을 제어하여 임피던스 정합 경로(L)를 단락시킨다. 그러면, RF 입력단자(RFin)에 인가되는 신호의 동작 주파수에 따라 최적의 임피던스 정합을 수행할 수 있다.
대안적으로, 본 발명에 따른 임피던스 정합 장치는 상술한 제1 내지 제3실시예의 구성을 기본 단위로 하여 하나 이상 조합하여 구성할 수도 있다.
도 4는 본 발명의 변형예에 따른 다중대역 다중모드 안테나의 임피던스 정합 장치의 구성을 도시한 회로 구성도이고, 도 5는 본 발명의 다른 변형예에 따른 다중대역 다중모드 안테나의 임피던스 정합 장치의 구성을 도시한 회로 구성도이다.
일 예로, 도 4에 도시된 바와 같이, 제1실시예의 시리즈 임피던스 정합 회로와 제2실시예의 션트 임피던스 정합 회로를 조합하여 파이형 네트워크 임피던스 정합 장치를 구현할 수 있다. 다른 예로, 도 5에 도시된 바와 같이, 제1실시예의 시리즈 임피던스 정합 회로와 제3실시예의 션트 임피던스 정합 회로를 조합하여 임피던스 정합 장치를 구현할 수도 있다. 하지만, 본 발명이 이에 한하는 것은 아니며 다양한 조합 방식으로 임피던스 정합 회로를 배치하여 구성할 수 있음은 자명하다.
한편, 상술한 본 발명에 따른 다중대역 다중모드 안테나의 임피던스 정합 장치는 안테나 장치에 결합되어 사용될 수 있다. 본 발명에 따른 임피던스 정합 장치는 세라믹 적층기법이 적용된 세라믹 안테나에 적용될 수 있다. 임피던스 정합 장치는 안테나의 급전부와 연결되고, 급전부는 임피던스 정합 장치와 연결된 후 방사체와 연결되며, 이 방사체는 선택적으로 외부에 연결될 수 있는 제2방사체와 함께 구성하여 안테나 저항 특성을 변경하는 것도 가능하다. 여기서, 제2방사체는 어떠한 안테나 구조라도 무관하다. 이와 같은 구성으로 안테나 장치를 구성하면 임피던스 정합 장치가 안테나에 인가되는 신호의 동작 주파수에 따라 최적의 임피던스 정합을 능동적으로 수행할 수 있다.
이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 전술된 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술 사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 다중대역 다중모드 안테나의 임피던스 정합 장치의 구성을 도시한 회로 구성도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 제2실시예에 따른 다중대역 다중모드 안테나의 임피던스 정합 장치의 구성을 도시한 회로 구성도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 제3실시예에 따른 다중대역 다중모드 안테나의 임피던스 정합 장치의 구성을 도시한 회로 구성도이다.
도 4는 본 발명의 변형예에 따른 다중대역 다중모드 안테나의 임피던스 정합 장치의 구성을 도시한 회로 구성도이다.
도 5는 본 발명의 다른 변형예에 따른 다중대역 다중모드 안테나의 임피던스 정합 장치의 구성을 도시한 회로 구성도이다.

Claims (12)

  1. 다중대역, 다중모드 또는 둘이 조합된 안테나의 임피던스 정합 장치에 있어서,
    RF 입력단자와 RF 출력단자 사이의 경로 상에 개별적으로 직렬 연결되는 복수의 임피던스 정합 경로;
    상기 임피던스 정합 경로에 각각 대응하게 설치되어 각 임피던스 정합 경로를 선택적으로 개방 또는 단락시키는 복수의 스위칭 수단;
    상기 임피던스 정합 경로 상의 상기 스위칭 수단과 상기 RF 출력단자 사이에 개재되고 고정된 커패시턴스 값을 갖는 복수의 캐패시터; 및
    상기 RF 입력단자에 신호가 인가되면, 해당 신호의 동작 주파수에 따른 임피던스 정합 값을 산정하고, 산정된 임피던스 정합 값에 대응하는 커패시턴스 값이 되도록 적어도 하나 이상의 임피던스 정합 경로를 선정하고, 상기 스위칭 수단을 제어하여 선정된 임피던스 정합 경로를 단락시키는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중대역 다중모드 안테나의 임피던스 정합 장치.
  2. 다중대역, 다중모드 또는 둘이 조합된 안테나의 임피던스 정합 장치에 있어서,
    RF 입력단자와 RF 출력단자 사이의 경로 상에 개별적으로 병렬 연결되어 접지되는 복수의 임피던스 정합 경로;
    상기 임피던스 정합 경로에 각각 대응하게 설치되어 각 임피던스 정합 경로를 선택적으로 개방 또는 단락시키는 복수의 스위칭 수단;
    상기 임피던스 정합 경로 상의 상기 스위칭 수단과 접지측 사이에 개재되고 고정된 커패시턴스 값을 갖는 복수의 캐패시터; 및
    상기 RF 입력단자에 신호가 인가되면, 해당 신호의 동작 주파수에 따른 임피던스 정합 값을 산정하고, 산정된 임피던스 정합 값에 대응하는 커패시턴스 값이 되도록 적어도 하나 이상의 임피던스 정합 경로를 선정하고, 상기 스위칭 수단을 제어하여 선정된 임피던스 정합 경로를 단락시키는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중대역 다중모드 안테나의 임피던스 정합 장치.
  3. 다중대역, 다중모드 또는 둘이 조합된 안테나의 임피던스 정합 장치에 있어서,
    RF 입력단자와 RF 출력단자 사이의 경로 상에 병렬 연결되어 접지되는 하나의 임피던스 정합 경로;
    상기 임피던스 정합 경로를 선택적으로 개방 또는 단락시키는 스위칭 수단;
    상기 임피던스 정합 경로 상의 상기 스위칭 수단과 접지측 사이에 개재되고 제어 전압에 따라 커패시턴스 값이 가변되는 가변 캐패시터; 및
    상기 RF 입력단자에 신호가 인가되면, 해당 신호의 동작 주파수에 따른 임피던스 정합 값을 산정하고, 산정된 임피던스 정합 값에 대응하는 커패시턴스 값이 되도록 제어 전압을 제어하여 상기 가변 캐패시터를 가변시키고, 상기 스위칭 수단을 제어하여 상기 임피던스 정합 경로를 단락시키는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중대역 다중모드 안테나의 임피던스 정합 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스위칭 수단은, 핀 다이오드(Pin Diode) 스위치인 것을 특징으로 하는 다중대역 다중모드 안테나의 임피던스 정합 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 스위칭 수단은,
    상기 제어부의 제어 신호에 따라 임피던스 정합 경로를 개방 또는 단락시키는 핀 다이오드;
    상기 핀 다이오드로 인가되는 제어 신호의 고주파 성분을 차단하는 인덕터;
    상기 핀 다이오드로 인가되는 제어 신호의 고주파 성분을 방출하는 제1캐패시터; 및
    상기 제어 신호의 외부 유출을 차단하는 제2 및 제3캐패시터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중대역 다중모드 안테나의 임피던스 정합 장치.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제어부는, 각 임피던스 정합 경로를 하나 이상 선정하여 상기 캐패시터의 커패시턴스 값이 상기 산정된 임피던스 정합 값에 대응하도록 조정하는 것을 특징으로 하는 다중대역 다중모드 안테나의 임피던스 정합 장치.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 제어 전압의 크기를 선형적으로 조절하는 전압 제어 수단;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다중대역 다중모드 안테나의 임피던스 정합 장치.
  8. RF 입력단자와 RF 출력단자 사이의 경로 상에 개별적으로 직렬 연결되는 복수의 임피던스 정합 경로와, 상기 임피던스 정합 경로에 각각 대응하게 설치되어 각 임피던스 정합 경로를 선택적으로 개방 또는 단락시키는 복수의 스위칭 수단과, 상기 임피던스 정합 경로 상의 상기 스위칭 수단과 상기 RF 출력단자 사이에 개재되고 고정된 커패시턴스 값을 갖는 복수의 캐패시터와, 상기 RF 입력단자에 신호가 인가되면, 해당 신호의 동작 주파수에 따른 임피던스 정합 값을 산정하고, 산정된 임피던스 정합 값에 대응하는 커패시턴스 값이 되도록 적어도 하나 이상의 임피던스 정합 경로를 선정하고, 상기 스위칭 수단을 제어하여 선정된 임피던스 정합 경로를 단락시키는 제어부로 이루어진 제1 임피던스 정합 장치;
    RF 입력단자와 RF 출력단자 사이의 경로 상에 개별적으로 병렬 연결되어 접지되는 복수의 임피던스 정합 경로와, 상기 임피던스 정합 경로에 각각 대응하게 설치되어 각 임피던스 정합 경로를 선택적으로 개방 또는 단락시키는 복수의 스위칭 수단과, 상기 임피던스 정합 경로 상의 상기 스위칭 수단과 접지측 사이에 개재되고 고정된 커패시턴스 값을 갖는 복수의 캐패시터와, 상기 RF 입력단자에 신호가 인가되면, 해당 신호의 동작 주파수에 따른 임피던스 정합 값을 산정하고, 산정된 임피던스 정합 값에 대응하는 커패시턴스 값이 되도록 적어도 하나 이상의 임피던스 정합 경로를 선정하고, 상기 스위칭 수단을 제어하여 선정된 임피던스 정합 경로를 단락시키는 제어부로 이루어진 제2 임피던스 정합 장치; 및
    RF 입력단자와 RF 출력단자 사이의 경로 상에 병렬 연결되어 접지되는 하나의 임피던스 정합 경로와, 상기 임피던스 정합 경로를 선택적으로 개방 또는 단락시키는 스위칭 수단과, 상기 임피던스 정합 경로 상의 상기 스위칭 수단과 접지측 사이에 개재되고 제어 전압에 따라 커패시턴스 값이 가변되는 가변 캐패시터와, 상기 RF 입력단자에 신호가 인가되면, 해당 신호의 동작 주파수에 따른 임피던스 정합 값을 산정하고, 산정된 임피던스 정합 값에 대응하는 커패시턴스 값이 되도록 제어 전압을 제어하여 상기 가변 캐패시터를 가변시키고, 상기 스위칭 수단을 제어하여 상기 임피던스 정합 경로를 단락시키는 제어부로 이루어진 제3 임피던스 정합 장치;를 포함하되,
    상기 제1 내지 제3 임피던스 정합 장치 중에서,
    적어도 둘 이상을 조합하여 구성되는 것을 특징으로 하는 다중대역 다중모드 안테나의 임피던스 정합 장치.
  9. 제1항 내지 제3항 및 청구항 제8항 중 어느 한 항에 따른 임피던스 정합 장치를 포함하는 안테나.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 안테나는, 세라믹 적층기법이 적용된 세라믹 안테나인 것을 특징으로 하는 안테나.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 안테나는,
    상기 임피던스 정합 장치와 연결되는 급전부; 및
    상기 급전부에 연결되어 상기 급전부로부터 전력을 공급받아 외부로 전자기파를 송신하거나 수신하는 방사체;를 포함하는 것을 특징으로 하는 안테나.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 방사체는,
    선택적으로 외부에 연결될 수 있는 제2방사체;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 안테나.
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