KR101694548B1 - 적응형 튜닝 안테나 회로의 임피던스 추적 회로 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 적응형 튜닝 안테나 회로의 임피던스 추적 회로에 관한 것이다. 본 발명의 적응형 튜닝 안테나 회로의 임피던스 추적 회로는, 순방향의 송신신호 파워 및 역방향의 반사 파워를 출력하는 커플러; 커플러로부터 출력되는 커플링된 파워를 입력받아 안테나를 통해 송수신되는 신호의 임피던스를 추적하는 임피던스 추적기; 커플러의 반사파워 출력단(R)을 통해 출력되는 반사파워를 검출하는 파워 검출기; 안테나를 통해 송수신되는 신호의 임피던스 조절을 위한 튜너; 임피던스 추적기의 임피던스를 가변시키면서 파워 검출기가 검출하는 반사파워의 레벨이 최저가 되도록 조절하고, 튜너를 제어하여 튜너 및 안테나의 합성 임피던스가 임피던스 추적기의 임피던스와 동일하고 위상은 서로 반대가 되도록 제어하는 컨트롤러; 및 커플링 파워 출력단자(F)의 연장 라인에 흐르는 전류의 일정분이 분기되어 흐르게 하여 전압 강하를 발생시킴으로써 커플러의 반사파워 출력단(R)을 통해 반사파워가 항상 출력될 수 있도록 하기 위한 반사파워 생성용 레지스터를 포함한다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 임피던스 추적기의 온/오프 상태에 관계없이 항상 커플링 파워 출력회로를 형성하므로, 커플링 파워의 출력에 대한 반사파워가 생성되어 반사파워 출력단(R)을 통해 반사파워가 출력되며, 그 결과 반사파워에 상응하는 전압(R쪽의 전압)을 항상 측정할 수 있다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 임피던스 추적기의 온/오프 상태에 관계없이 항상 커플링 파워 출력회로를 형성하므로, 커플링 파워의 출력에 대한 반사파워가 생성되어 반사파워 출력단(R)을 통해 반사파워가 출력되며, 그 결과 반사파워에 상응하는 전압(R쪽의 전압)을 항상 측정할 수 있다.
Description
본 발명은 적응형 튜닝 안테나 회로에 관한 것으로서, 더 상세하게는 임피던스 추적기가 오프(off) 상태일 경우에도 반사파워 출력단의 반사 출력에 상응하는 전압을 측정할 수 있는 적응형 튜닝 안테나 회로의 임피던스 추적 회로에 관한 것이다.
휴대폰에서 안테나는 전파 신호를 송신 및 수신하는 역할을 한다. 안테나를 통해 송신 또는 수신되는 전파 신호의 방사 성능을 높이기 위하여, 보통 인덕터 (inductor)나 커패시터(capacitor)를 이용하여 임피던스(impedance) 매칭을 수행한다. 그러나, 임피던스 매칭 조건은 휴대폰이 자유 공간에 있을 경우를 가정한 것이다. 따라서 통화를 위해 휴대폰을 손으로 잡거나, 휴대폰을 귀에 밀착시키는 경우, 또는 휴대폰을 주머니나 가방에 넣어둘 경우에는, 안테나의 임피던스 매칭 조건이 변하게 되어 안테나의 송수신 방사 성능이 저하된다.
이러한 문제에 대처하기 위해 안테나의 임피던스 매칭 조건이 변화하면 자동으로 임피던스 매칭을 변경하여 최적의 안테나 송수신 방사 성능을 유지하도록 하는 회로가 도입되었는데, 이를 "적응형 튜닝(adaptive tuning) 안테나 회로"라고 한다. 적응형 튜닝 안테나 회로에서 임피던스 매칭 조건이 얼마나 변하였는지를 알기 위해서는 임피던스 추적 회로(impedance tracer)가 필요하다.
도 1은 종래 적응형 튜닝 안테나 회로의 임피던스 추적 회로를 보여주는 도면이다.
도 1을 참조하면, 종래 적응형 튜닝 안테나 회로의 임피던스 추적 회로는 송신용의 입력신호에 대하여 출력파워 레벨이 동일한 신호와 커플링된 신호(입력신호보다 출력파워 레벨이 미약한 신호)를 각각 출력하고, 각각의 출력 신호에 대한 반사 신호를 반사파워 출력단(R)을 통해 출력하는 커플러(coupler)(110)와, 안테나 (160)를 통해 송수신되는 신호의 임피던스를 추적하는 임피던스 추적기(impedance tracer)(120)와, 커플러(110)의 반사파워 출력단(R)을 통해 출력되는 반사파워를 검출하는 파워 검출기(130)와, 상기 임피던스 추적기(120)의 임피던스를 가변시키면서 상기 파워 검출기(130)가 검출하는 반사파워의 레벨이 최저가 되게 조절하고,튜너(150)를 제어하여 튜너(150) 및 안테나(160)의 합성 임피던스가 상기 임피던스 추적기(120)의 임피던스와 동일하고 위상은 서로 반대가 되도록 제어하는 컨트롤러 (140)와, 안테나를 통해 전송되는 신호의 임피던스 조절을 위한 튜너(tuner)(150)를 포함한다. 또한, 상기 임피던스 추적기(120)는 상기 커플링 파워 출력단자(F)의 연장 라인에 분기되어(병렬로) 접속되는 핀 다이오드(121)와, 핀 다이오드(121)의 제어단자에 접속되는 바이어스용 저항(122)과, 상기 커플링 파워 출력단자(F)의 연장 라인에 직렬로 순차적으로 접속되는 직류(DC) 차단부(123), 바렉터(varactor) 다이오드(124) 및 인덕터(125)를 포함한다.
이상과 같은 구성을 갖는 종래 적응형 튜닝 안테나 회로의 임피던스 추적 회로에 있어서, 도 2에 도시된 바와 같이, 안테나(160) 쪽의 반사 계수를 Γa, 임피던스 추적기(120)쪽의 반사 계수를 Γm, 안테나(160)의 반사에 의한 반사 경로 (reflected path) 쪽으로 출력되는 신호를 Sout_A, 임피던스 추적기(120)의 미스매칭에 의해 반사되어 나오는 신호를 Sout_M이라 할 때, 이들 사이의 관계를 수식으로 표현하면 다음과 같다.
<수학식 1>
Sout_A = S21 × Γa × S42
Sout_M = S31 × Γm × S43
위의 수식 1에서, S31 = S42, S43 = S21인 경우, 위의 수식 1에서의 두번째 식은 다음과 같이 나타낼 수 있다.
<수학식 2>
Sout_M = S42 × Γm × S21
= S21 × Γm × S42
위의 수식 1에서의 Sout_A와 수식 2에서의 Sout_M을 비교하면, 반사 계수 Γa와 Γm의 차이만 있음을 알 수 있다.
한편, 파워 검출기(130)에 의해 검출되는 커플러(110) 측의 반사 출력 Sout은 안테나(160) 측으로부터의 반사 출력 Sout_A와 임피던스 추적기(120) 측의 반사 출력 Sout_M을 합한 값이 되며, 이를 수식으로 표현하면 다음과 같다.
<수학식 3>
Sout = Sout_A + Sout_M
= S21 × S42 ×(Γa + Γm)
만일, 위의 수식 3에서 Γa와 Γm의 크기가 동일하고, 위상이 서로 반대이면 두 신호(즉, Sout_A와 Sout_M)는 상쇄되어 Sout은 0(zero)이 된다.
위의 회로에서 임피던스 추적기(120)의 임피던스를 적당히 변화시키면서 Sout의 크기를 파워 검출기(130)를 통해 측정하면, 안테나(160) 쪽의 임피던스 정보를 알 수 있다. 왜냐하면, 파워 검출기(130)에서 측정된 Sout의 크기가 최소가 되는 시점에서 안테나(160) 쪽의 임피던스는 임피던스 추적기(120)의 임피던스와 크기는 같고, 위상은 반대이기 때문이다.
그러나, 이상과 같은 종래의 적응형 튜닝 안테나 회로의 임피던스 추적 회로는 임피던스 추적기(120)가 오프(off) 상태일 때는 커플링 파워 출력단(F)의 포트 (port)가 오픈(open) 상태이므로, 반사 출력단(R)의 반사 출력(reflect power)에 상응하는 전압(R쪽의 전압)을 측정할 수 없다. 여기서, 반사출력단(R)의 전압 측정은 튜너(150)에 의한 임피던스 조절을 위해 필요한 정보를 얻기 위한 것이며, 전술한 바와 같이 임피던스 추적기(120)가 오프(off) 상태일 경우에는 커플링 파워 출력단(F)의 포트가 오픈 상태가 되어 반사 출력단(R)의 반사 출력을 얻을 수 없게 된다. 따라서, 반사 출력단(R) 측의 전압을 측정할 수 없게 되고, 그 결과 튜너 (150)에 의한 임피던스 조절을 수행함에 있어서, 임피던스를 정밀하게 조절할 수 없게 되는 문제가 있다.
본 발명은 이상과 같은 종래 적응형 튜닝 안테나 회로의 임피던스 추적 회로에서의 문제점을 개선하기 위하여 창출된 것으로서, 임피던스 추적기가 오프(off) 상태일 경우에도 반사파워 출력단의 반사 출력에 상응하는 전압을 측정할 수 있는 적응형 튜닝 안테나 회로의 임피던스 추적 회로를 제공함에 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 적응형 튜닝 안테나 회로의 임피던스 추적 회로는,
안테나를 통해 무선 전송될 송신신호를 입력단자(IN)를 통해 입력받아 동일한 파워 레벨로 출력단자(OUT)를 통해 출력하는 한편 출력단자(OUT)로 출력하는 송신신호의 파워보다 미약한 레벨의, 송신신호의 커플링된 파워를 커플링 파워 출력단자(F)로 출력하고, 상기 송신신호 출력단자(OUT) 및 상기 커플링 파워 출력단자(F)에서 각각 반사되는 반사파워를 합성하여 반사파워 출력단자(R)로 출력하는 커플러;
상기 커플러로부터 출력되는 커플링된 파워를 입력받아 상기 안테나를 통해 송수신되는 신호의 임피던스를 추적하는 임피던스 추적기;
상기 커플러의 반사파워 출력단(R)을 통해 출력되는 반사파워를 검출하는 파워 검출기;
상기 안테나를 통해 송수신되는 신호의 임피던스 조절을 위한 튜너(tuner);
상기 임피던스 추적기의 임피던스를 가변시키면서 상기 파워 검출기가 검출하는 반사파워의 레벨이 최저가 되도록 조절하고, 상기 튜너를 제어하여 튜너 및 안테나의 합성 임피던스가 상기 임피던스 추적기의 임피던스와 동일하고 위상은 서로 반대가 되도록 제어하는 컨트롤러; 및
상기 커플러와 상기 임피던스 추적기 사이의 커플링 파워 출력단자(F)의 연장 라인 상에 병렬로 접속되며, 상기 커플링 파워 출력단자(F)의 연장 라인에 흐르는 전류의 일정분이 분기되어 흐르게 하여 전압 강하를 발생시킴으로써 상기 커플러의 반사파워 출력단(R)을 통해 반사파워가 항상 출력될 수 있도록 하기 위한 반사파워 생성용 레지스터를 포함하는 점에 그 특징이 있다.
여기서, 상기 반사파워 생성용 레지스터는 대략 10∼100Ω 정도의 저항값을 가질 수 있으나, 바람직하게는 50Ω의 저항값을 갖는다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 커플러와 임피던스 추적기 사이에 반사파워 생성을 위한 레지스터가 설치되어 있어, 임피던스 추적기의 온/오프 상태에 관계없이 항상 커플링 파워 출력회로를 형성하게 된다. 그 결과 커플링 파워의 출력에 대한 반사파워가 생성되어 커플러의 반사파워 출력단(R)을 통해 반사파워가 출력되며, 이에 따라 반사파워에 상응하는 전압(R쪽의 전압)을 항상 측정할 수 있으며, 이에 따라, 최종적으로 튜너에 의한 임피던스 조절을 수행함에 있어서, 임피던스를 정밀하게 조절할 수 있다.
도 1은 종래 적응형 튜닝 안테나 회로의 임피던스 추적 회로를 보여주는 도면.
도 2는 종래 적응형 튜닝 안테나 회로의 임피던스 추적 회로의 동작원리를 설명하기 위한 도면.
도 3은 본 발명에 따른 적응형 튜닝 안테나 회로의 임피던스 추적 회로의 구성을 개략적으로 보여주는 도면.
도 4는 본 발명에 따른 적응형 튜닝 안테나 회로의 임피던스 추적 회로의 동작원리를 설명하기 위한 도면.
도 5는 본 발명에 따른 적응형 튜닝 안테나 회로의 임피던스 추적 회로의 임피던스 추적기를 등가회로로 나타낸 도면.
도 6은 본 발명에 따른 적응형 튜닝 안테나 회로의 임피던스 추적 회로의 임피던스 추적기의 핀 다이오드에 흐르는 전류에 따른 RF 임피던스의 변화를 보여주는 도면.
도 7은 본 발명에 따른 적응형 튜닝 안테나 회로의 임피던스 추적 회로의 임피던스 추적기의 바렉터 다이오드의 양단에 걸리는 전압에 따른 커패시턴스의 변화를 보여주는 도면.
도 8 및 도 9는 본 발명에 따른 적응형 튜닝 안테나 회로의 임피던스 추적 회로의 임피던스 추적기의 가변 가능한 RF 임피던스를 커패시턴스의 가변량이 큰 경우와 작은 경우의 각각의 어드미턴스 챠트 상에서 나타내 보인 도면.
도 10 및 도 11은 본 발명에 따른 적응형 튜닝 안테나 회로의 임피던스 추적 회로의 임피던스 추적기의 가변 가능한 RF 임피던스를 저항의 가변량이 큰 경우와 작은 경우의 각각의 어드미턴스 챠트 상에서 나타내 보인 도면.
도 2는 종래 적응형 튜닝 안테나 회로의 임피던스 추적 회로의 동작원리를 설명하기 위한 도면.
도 3은 본 발명에 따른 적응형 튜닝 안테나 회로의 임피던스 추적 회로의 구성을 개략적으로 보여주는 도면.
도 4는 본 발명에 따른 적응형 튜닝 안테나 회로의 임피던스 추적 회로의 동작원리를 설명하기 위한 도면.
도 5는 본 발명에 따른 적응형 튜닝 안테나 회로의 임피던스 추적 회로의 임피던스 추적기를 등가회로로 나타낸 도면.
도 6은 본 발명에 따른 적응형 튜닝 안테나 회로의 임피던스 추적 회로의 임피던스 추적기의 핀 다이오드에 흐르는 전류에 따른 RF 임피던스의 변화를 보여주는 도면.
도 7은 본 발명에 따른 적응형 튜닝 안테나 회로의 임피던스 추적 회로의 임피던스 추적기의 바렉터 다이오드의 양단에 걸리는 전압에 따른 커패시턴스의 변화를 보여주는 도면.
도 8 및 도 9는 본 발명에 따른 적응형 튜닝 안테나 회로의 임피던스 추적 회로의 임피던스 추적기의 가변 가능한 RF 임피던스를 커패시턴스의 가변량이 큰 경우와 작은 경우의 각각의 어드미턴스 챠트 상에서 나타내 보인 도면.
도 10 및 도 11은 본 발명에 따른 적응형 튜닝 안테나 회로의 임피던스 추적 회로의 임피던스 추적기의 가변 가능한 RF 임피던스를 저항의 가변량이 큰 경우와 작은 경우의 각각의 어드미턴스 챠트 상에서 나타내 보인 도면.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 적응형 튜닝 안테나 회로의 임피던스 추적 회로의 구성을 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 적응형 튜닝 안테나 회로의 임피던스 추적 회로는 커플러(310), 임피던스 추적기(320), 파워 검출기(330), 컨트롤러(340), 튜너(350), 반사파워 생성용 레지스터(370)를 포함한다.
상기 커플러(310)는 안테나(360)를 통해 무선 전송될 송신신호를 입력단자 (IN)를 통해 입력받아 동일한 파워 레벨로 출력단자(OUT)를 통해 출력하는 한편 출력단자(OUT)로 출력하는 송신신호의 파워보다 미약한 레벨의, 송신신호의 커플링된 파워를 커플링 파워 출력단자(F)로 출력하고, 상기 송신신호 출력단자(OUT) 및 상기 커플링 파워 출력단자(F)에서 각각 반사되는 반사파워를 합성하여 반사파워 출력단자(R)로 출력한다.
상기 임피던스 추적기(320)는 상기 커플러(310)로부터 출력되는 커플링된 파워를 입력받아 상기 안테나(360)를 통해 송수신되는 신호의 임피던스를 추적한다. 여기서, 이와 같은 임피던스 추적기(320)는 상기 커플링 파워 출력단자(F)의 연장 라인에 접속되는 핀 다이오드(321)와, 핀 다이오드(321)의 제어단자에 접속되는 바이어스용 저항(122)과, 상기 커플링 파워 출력단자(F)의 연장 라인에 병렬로 분기되어 하나의 단위 직렬회로를 이루는 직류(DC) 차단부(323), 바렉터(varactor) 다이오드(324) 및 인덕터(325)를 포함한다.
상기 파워 검출기(330)는 상기 커플러(110)의 반사파워 출력단(R)을 통해 출력되는 반사파워를 검출한다.
상기 튜너(350)는 상기 안테나(360)를 통해 송수신되는 신호의 임피던스를 조절한다.
상기 컨트롤러(340)는 상기 임피던스 추적기(320)의 임피던스를 가변시키면서 상기 파워 검출기(330)가 검출하는 반사파워의 레벨이 최저가 되도록 조절하고, 상기 튜너(350)를 제어하여 튜너(350) 및 안테나(360)의 합성 임피던스가 상기 임피던스 추적기(320)의 임피던스와 동일하고 위상은 서로 반대가 되도록 제어한다.
상기 반사파워 생성용 레지스터(370)는 상기 커플러(310)와 상기 임피던스 추적기(320) 사이의 커플링 파워 출력단자(F)의 연장 라인 상에 병렬로 접속되며, 상기 커플링 파워 출력단자(F)의 연장 라인에 흐르는 전류의 일정분이 분기되어 흐르게 하여 전압 강하를 발생시킴으로써 상기 커플러(310)의 반사파워 출력단(R)을 통해 반사파워가 항상 출력될 수 있도록 한다.
여기서, 상기 반사파워 생성용 레지스터(370)는 대략 10∼100Ω 정도의 저항값을 가질 수 있으나, 바람직하게는 50Ω의 저항값을 갖는다. 이는 저항값을 다양하게 변화시키면서 본 발명의 임피던스 추적회로에 의한 시뮬레이션을 실시해본 결과, 50Ω의 저항값을 가질 경우가 임피던스 추적을 위한 신호 특성이 가장 좋게 나타난 것에 기인한다.
그러면, 이상과 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 적응형 튜닝 안테나 회로의 임피던스 추적 회로의 동작에 대해 간략히 설명해 보기로 한다.
도 4는 본 발명에 따른 적응형 튜닝 안테나 회로의 임피던스 추적 회로의 동작원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참조하면, 안테나(360) 쪽의 반사 계수를 Γa, 임피던스 추적기(320)쪽의 반사 계수를 Γm, 안테나(360)의 반사에 의한 반사 경로(reflected path) 쪽으로 출력되는 신호를 Sout_A, 임피던스 추적기(320)의 미스매칭에 의해 반사되어 나오는 신호를 Sout_M이라 할 때, 이들 사이의 관계를 수식으로 표현하면 다음과 같다.
<수학식 4>
Sout_A = S21 × Γa × S32
Sout_M = S41 × Γm × S34
위의 수식 4에서, S41 = S32, S21 = S34인 경우, 위의 수식 4에서의 두번째 식은 다음과 같이 나타낼 수 있다.
<수학식 5>
Sout_M = S32 × Γm × S21
= S21 × Γm × S32
위의 수식 4에서의 Sout_A와 수식 5에서의 Sout_M을 비교하면, 반사 계수 Γa와 Γm의 차이만 있음을 알 수 있다.
한편, 파워 검출기(330)에 의해 검출되는 커플러(310) 측의 반사 출력 Sout은 안테나(360) 측으로부터의 반사 출력 Sout_A와 임피던스 추적기(320) 측의 반사 출력 Sout_M을 합한 값이 되며, 이를 수식으로 표현하면 다음과 같다.
<수학식 6>
Sout = Sout_A + Sout_M
= S21 × S32 ×(Γa + Γm)
만일, 위의 수식 6에서 Γa와 Γm의 크기가 동일하고, 위상이 서로 반대이면 두 신호(즉, Sout_A와 Sout_M)는 상쇄되어 Sout은 0(zero)이 된다.
위의 회로에서 임피던스 추적기(320)의 임피던스를 적당히 변화시키면서, 즉 임피던스 추적기(320)를 등가회로로 나타낸 도 5에 도시된 바와 같이, 임피던스 추적기(320)의 가변 레지스터(322) 및 가변 커패시터(324)를 적당히 조절하여 전체적인 임피던스를 변화시키면서 Sout의 크기를 파워 검출기(330)를 통해 측정하면, 안테나(360) 쪽의 임피던스 정보를 알 수 있다. 왜냐하면, 파워 검출기(330)에서 측정된 Sout의 크기가 최소가 되는 시점에서 안테나(360) 쪽의 임피던스는 임피던스 추적기(320)의 임피던스와 크기는 같고, 위상은 반대이기 때문이다.
이상과 같은 일련의 과정에 있어서, 본 발명의 경우 임피던스 추적기(320)가 오프(off) 상태일 때도 커플링 파워 출력단(F)의 포트(port)가 오픈(open) 상태가 되지 않으며, 따라서 반사 출력단(R)의 반사 출력(reflect power)에 상응하는 전압(R쪽의 전압)을 측정할 수 있게 된다. 왜냐하면, 본 발명의 경우에는 전술한 바와 같이, 커플러(310)와 임피던스 추적기(320) 사이에 반사파워 생성용 레지스터 (370)가 설치되어 있어, 커플러(310)의 커플링 파워 출력단자(F)의 연장 라인에 흐르는 전류의 일정분이 분기되어 흐르게 되며, 이에 따라 그 레지스터(370)의 저항에 의한 전압 강하가 발생한다. 즉, 커플러(310)의 커플링 파워 출력단자(F)를 통해 출력된 파워의 전류가 반사파워 생성용 레지스터(370)를 통해 흘러 커플링 파워 출력회로를 형성하게 된다. 그 결과 이 커플링 파워의 출력에 대한 반사파워가 생성되어 커플러(310)의 반사파워 출력단(R)을 통해 반사파워가 출력되며, 이에 따라 반사 출력(reflect power)에 상응하는 전압(R쪽의 전압)을 측정할 수 있게 되는 것이다. 이는 결국, 최종적으로 튜너(350)에 의한 임피던스 조절을 수행함에 있어서, 임피던스를 정밀하게 조절할 수 있게 되는 것을 의미한다.
한편, 본 발명의 적응형 튜닝 안테나 회로의 임피던스 추적 회로에 있어서, 컨트롤러(340)는 임피던스 추적기(320)로 제어신호를 출력하여 핀 다이오드(231)의 RF 임피던스 및 바렉터 다이오드(324)의 커패시턴스를 가변시켜 임피던스 추적기(320)의 임피던스를 가변시킨다. 즉, 핀 다이오드(321)는 제어단자에 인가되는 제어전류에 따라 RF 임피던스 성분을 가지게 되는데, 도 6에 도시된 바와 같이, RF 임피던스의 값이 가변된다. 그리고, 바렉터 다이오드(324)는 도 7에 도시된 바와 같이, 바렉터 다이오드(324)의 양단에 걸리는 전압에 따라 커패시턴스가 가변된다.
이상과 같이 임피던스 추적기(320)의 가변가능한 RF 임피던스를 스미스 (Smith) 챠트의 역인 어드미턴스(Admittance) 챠트 상에서 보면 도 8 내지 도 11과 같다. 즉, 바렉터 다이오드(324)의 커패시턴스의 가변량에 따라 RF 임피던스의 영역은 변하는데, 커패시턴스의 가변량이 큰 경우에는 도 8과 같은 영역으로 나타나고, 커패시턴스의 가변량이 작은 경우에는 도 9와 같은 영역으로 나타난다.
또한, 핀 다이오드(321)의 저항의 가변량에 따라 RF 임피던스의 영역은 변하는데, 저항의 가변량이 큰 경우에는 도 10과 같은 영역으로 나타나고, 저항의 가변량이 작은 경우에는 도 11과 같은 영역으로 나타난다.
이상의 설명과 같이 본 발명에 따른 적응형 튜닝 안테나 회로의 임피던스 추적 회로는 커플러와 임피던스 추적기 사이에 반사파워 생성을 위한 레지스터가 설치되어 있어, 임피던스 추적기의 온/오프 상태에 관계없이 항상 커플링 파워 출력회로를 형성하게 된다. 그 결과 커플링 파워의 출력에 대한 반사파워가 생성되어 커플러의 반사파워 출력단(R)을 통해 반사파워가 출력되며, 이에 따라 반사 출력에 상응하는 전압(R쪽의 전압)을 측정할 수 있으며, 이에 따라, 최종적으로 튜너에 의한 임피던스 조절을 수행함에 있어서, 임피던스를 정밀하게 조절할 수 있다.
이상, 바람직한 실시예를 통하여 본 발명에 관하여 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변경, 응용될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 다음의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
110,310: 커플러 120,320: 임피던스 추적기
130,330: 파워 검출기 140,340: 컨트롤러
150,350: 튜너 160,360: 안테나
370: 반사파워 생성용 레지스터
121,321: 핀 다이오드 122,322: 바이어스용 저항
123,323: 직류 차단부 124,324: 바렉터 다이오드
125,325: 인덕터
130,330: 파워 검출기 140,340: 컨트롤러
150,350: 튜너 160,360: 안테나
370: 반사파워 생성용 레지스터
121,321: 핀 다이오드 122,322: 바이어스용 저항
123,323: 직류 차단부 124,324: 바렉터 다이오드
125,325: 인덕터
Claims (2)
- 안테나를 통해 무선 전송될 송신신호를 입력단자(IN)를 통해 입력받아 동일한 파워 레벨로 출력단자(OUT)를 통해 출력하는 한편 출력단자(OUT)로 출력하는 송신신호의 파워보다 미약한 레벨의, 송신신호의 커플링된 파워를 커플링 파워 출력단자(F)로 출력하고, 상기 송신신호 출력단자(OUT) 및 상기 커플링 파워 출력단자(F)에서 각각 반사되는 반사파워를 합성하여 반사파워 출력단(R)으로 출력하는 커플러;
상기 커플러로부터 출력되는 커플링된 파워를 입력받아 상기 안테나를 통해 송수신되는 신호의 임피던스를 추적하는 임피던스 추적기;
상기 커플러의 반사파워 출력단(R)을 통해 출력되는 반사파워를 검출하는 파워 검출기;
상기 안테나를 통해 송수신되는 신호의 임피던스 조절을 위한 튜너(tuner);
상기 임피던스 추적기의 임피던스를 가변시키면서 상기 파워 검출기가 검출하는 반사파워의 레벨이 최저가 되도록 조절하고, 상기 튜너를 제어하여 튜너 및 안테나의 합성 임피던스가 상기 임피던스 추적기의 임피던스와 동일하고 위상은 서로 반대가 되도록 제어하는 컨트롤러; 및
상기 커플러와 상기 임피던스 추적기 사이의 커플링 파워 출력단자(F)의 연장 라인 상에 병렬로 접속되며, 상기 커플링 파워 출력단자(F)의 연장 라인에 흐르는 전류의 일정분이 분기되어 흐르게 하여 전압 강하를 발생시킴으로써 상기 커플러의 반사파워 출력단(R)을 통해 반사파워가 항상 출력될 수 있도록 하기 위한 반사파워 생성용 레지스터를 포함하는 적응형 튜닝 안테나 회로의 임피던스 추적 회로. - 제1항에 있어서,
상기 반사파워 생성용 레지스터는 50Ω의 저항값을 갖는 적응형 튜닝 안테나 회로의 임피던스 추적 회로.
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- 2010-09-14 KR KR1020100090233A patent/KR101694548B1/ko active IP Right Grant
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