KR101836193B1 - 임피던스 정합 방법, 이를 위한 기록 매체, 임피던스 정합 장치 및 이를 이용한 안테나 - Google Patents

임피던스 정합 방법, 이를 위한 기록 매체, 임피던스 정합 장치 및 이를 이용한 안테나 Download PDF

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Abstract

본 발명의 실시 예에 따른 임피던스 정합 방법은 미리 결정된 시간 주기마다 송신 파워의 세기를 측정하는 단계; 상기 측정된 송신 파워의 세기가 미리 결정된 임계 값 이상인지 여부를 확인하는 단계; 상기 확인 결과에 따라, 상기 이동 단말기의 사용 케이스(use case)를 결정하는 단계; 및 상기 결정된 사용 케이스에 따른 임피던스 정합 지점을 결정하는 단계를 포함한다.

Description

임피던스 정합 방법, 이를 위한 기록 매체, 임피던스 정합 장치 및 이를 이용한 안테나{METHOD FOR MATCHING IMPEDANCE, RECORDING MEDIUM THEREFOR, IMPEDANCE MATCHING DEVICE AND ANTENNA THEREFOR}
본 발명은 임피던스 정합 장치 등에 관한 것으로서, 특히 휴대폰 등과 같은 이동 단말기에 장착되어 최적의 임피던스 정합 지점을 탐색하는 임피던스 정합 장치 등에 관한 것이다.
휴대폰의 안테나는 RF 신호를 송신하거나, 수신하는 역할을 수행한다. 이러한 휴대폰의 안테나에는 자동으로 주파수 튜닝을 수행하는 임피던스 정합 장치가 장착된다.
한편, 임피던스 정합 조건은 휴대폰이 자유 공간에 있을 경우를 가정한 것이어서 사용자가 상기 휴대폰을 손으로 잡는 경우, 귀에 밀착시키는 경우, 주머니나 가방에 넣어두는 경우에 임피던스 정합 조건이 변하게 되어 안테나의 송수신 방사 성능이 저하된다.
이를 해결하기 위해, 임피던스 정합 장치는 자동으로 최적의 주파수를 찾기 위해 내장된 가변 커패시터 소자들의 캐패시턴스 값을 차례로 변경시키면서 최적 캐패시턴스 값을 찾게 된다. 즉, 상기 임피던스 정합 장치는 송신 파워와 반사 파워의 차이 또는 송신 파워와 반사 파워의 비율 등을 이용하여 최적의 임피던스 정합 지점을 결정하게 된다.
그런데, 기존의 임피던스 정합 장치의 동적 범위를 고려할 때, 최적의 임피던스 정합 지점을 검출하기 위해서는 일정 수준 이상의 송신 파워가 존재해야 한다. 따라서, 낮은 송신 파워 또는 송신 파워가 없는 대기(idle) 상태에서, 기존의 임피던스 정합 장치는 송신 파워의 검출이 불가능하여 최적의 임피던스 정합 지점을 결정할 수 없는 문제점이 있다.
본 발명은 사용 케이스(Use Case) 및 룩 업 테이블(look-up table)을 이용하여 최적의 임피던스 정합 지점을 결정하는 임피던스 정합 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명은 미리 결정된 시간 주기마다 송신 파워의 세기를 측정하는 단계; 상기 측정된 송신 파워의 세기가 미리 결정된 임계 값 이상인지 여부를 확인하는 단계; 상기 확인 결과에 따라, 상기 이동 단말기의 사용 케이스(use case)를 결정하는 단계; 및 상기 결정된 사용 케이스에 따른 임피던스 정합 지점을 결정하는 단계를 포함하는 임피던스 정합 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 미리 결정된 시간 주기마다 송신 파워의 세기를 측정하는 단계; 상기 측정된 송신 파워의 세기가 미리 결정된 임계 값 이상인지 여부를 확인하는 단계; 상기 확인 결과에 따라, 상기 이동 단말기의 사용 케이스(use case)를 결정하는 단계; 및 상기 결정된 사용 케이스에 따른 임피던스 정합 지점을 결정하는 단계를 포함하는 프로그램을 저장한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체를 제공한다.
또한, 본 발명은, 미리 결정된 시간 주기마다 송신 파워의 세기를 측정하는 검출부; 및 상기 측정된 송신 파워의 세기가 미리 결정된 임계 값 이상인지 여부를 확인하고, 상기 확인 결과에 따라, 상기 이동 단말기의 사용 케이스(use case)를 결정하며, 상기 결정된 사용 케이스에 따른 임피던스 정합 지점을 결정하는 제어부를 포함한다.
또한, 본 발명은, 적어도 하나의 가변 소자를 포함하는 이동 단말기의 임피던스 정합 방법에 있어서, 미리 결정된 시간 주기마다 송신 파워의 세기를 측정하는 단계; 상기 측정된 송신 파워의 세기가 미리 결정된 임계 값 이상인지 여부를 확인하는 단계; 상기 측정된 송신 파워의 세기가 상기 미리 결정된 임계 값보다 작으면 상기 이동 단말기의 사용 케이스(use case)를 결정하고, 상기 측정된 송신 파워의 세기가 상기 미리 결정된 임계 값보다 크면 미리 결정된 임피던스 정합 알고리즘을 수행하는 단계; 및 상기 결정된 사용 케이스에 따르거나 상기 미리 결정된 임피던스 정합 알고리즘에 따라 임피던스 정합 지점을 결정하는 단계를 포함하고, 상기 미리 결정된 임계 값은 상기 이동 단말기가 최적의 임피던스 정합 지점을 검출하기 위해 필요한 최소의 송신 파워의 크기이고, 상기 이동 단말기의 사용 케이스 결정은 상기 이동 단말기의 지시 정보를 이용하고, 상기 미리 결정된 임피던스 정합 알고리즘은 가변 커패시터의 커패시턴스 값을 미리 결정된 일정한 간격으로 차례로 변경해 가면서, 최적의 임피던스 정합 지점을 탐색하는 임피던스 정합 방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은, 상기 지시 정보는 음성 경로 정보, 가속 센서 정보, 키 패드 정보, UI 상태 정보 및 근접 센서 정보를 포함하는 임피던스 정합 방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은, 상기 사용 케이스는 에어(air), 핸드(hand), 핸드-헤드(hand-head), 포켓(pocket)을 포함하고, 상기 에어는 상기 음성 경로 정보에 기초하여 상기 이동 단말기가 대기 상태이고 상기 가속 센서 정보에 기초하여 상기 이동 단말기가 움직임이 없고 상기 키 패드 정보에 기초하여 상기 이동 단말기의 키 패드 동작이 없고 상기 UI 상태 정보에 기초하여 상기 이동 단말기가 텍스트 모드 또는 통화 모드의 UI 상태가 아니고 상기 근접 센서 정보에 기초하여 사용자가 상기 단말기와 인접한 곳에 위치하지 않은 경우이고, 상기 핸드는 상기 음성 경로 정보에 기초하여 상기 이동 단말기가 핸즈프리를 통해 통화 중이고 상기 가속 센서 정보에 기초하여 상기 이동 단말기가 정지 또는 이동 중이고 상기 키 패드 정보에 기초하여 상기 이동 단말기가 키 패드 동작하고 상기 UI 상태 정보에 기초하여 상기 이동 단말기가 텍스트 모드 또는 통화 모드의 UI 상태이고 상기 근접 센서 정보에 기초하여 사용자가 상기 단말기와 인접한 곳에 위치한 경우이고, 상기 핸드-헤드는 상기 음성 경로 정보에 기초하여 상기 이동 단말기가 스피커 폰을 통해 통화 중이고 상기 가속 센서 정보에 기초하여 상기 이동 단말기가 정지 또는 이동 중이고 상기 키 패드 정보에 기초하여 상기 이동 단말기의 키 패드 동작이 없고 상기 UI 상태 정보에 기초하여 상기 이동 단말기가 통화 모드의 UI 상태이고 상기 근접 센서 정보에 기초하여 사용자가 상기 단말기와 인접한 곳에 위치한 경우이고, 상기 포켓은 상기 음성 경로 정보에 기초하여 상기 이동 단말기가 대기 상태이고 상기 가속 센서 정보에 기초하여 상기 이동 단말기가 정지 또는 이동 중이고 상기 키 패드 정보에 기초하여 상기 이동 단말기의 키 패드 동작이 없고 상기 UI 상태 정보에 기초하여 상기 이동 단말기가 텍스트 모드 또는 통화 모드의 UI 상태가 아니고 상기 근접 센서 정보에 기초하여 사용자가 상기 단말기와 인접한 곳에 위치한 경우인 임피던스 정합 방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은, 적어도 하나의 가변 소자를 포함하는 이동 단말기의 임피던스 정합을 위한 프로그램을 저장한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 있어서, 미리 결정된 시간 주기마다 송신 파워의 세기를 측정하는 단계; 상기 측정된 송신 파워의 세기가 미리 결정된 임계 값 이상인지 여부를 확인하는 단계; 상기 측정된 송신 파워의 세기가 상기 미리 결정된 임계 값보다 작으면 상기 이동 단말기의 사용 케이스(use case)를 결정하고, 상기 측정된 송신 파워의 세기가 상기 미리 결정된 임계 값보다 크면 미리 결정된 임피던스 정합 알고리즘을 수행하는 단계; 및 상기 결정된 사용 케이스에 따르거나 상기 미리 결정된 임피던스 정합 알고리즘에 따라 임피던스 정합 지점을 결정하는 단계를 포함하고, 상기 미리 결정된 임계 값은 상기 이동 단말기가 최적의 임피던스 정합 지점을 검출하기 위해 필요한 최소의 송신 파워의 크기이고, 상기 이동 단말기의 사용 케이스 결정은 상기 이동 단말기의 지시 정보를 이용하고, 상기 미리 결정된 임피던스 정합 알고리즘은 가변 커패시터의 커패시턴스 값을 미리 결정된 일정한 간격으로 차례로 변경해 가면서, 최적의 임피던스 정합 지점을 탐색하는 프로그램을 저장한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은, 미리 결정된 시간 주기마다 송신 파워의 세기를 측정하는 검출부; 및 상기 측정된 송신 파워의 세기가 미리 결정된 임계 값 이상인지 여부를 확인하고, 상기 측정된 송신 파워의 세기가 상기 미리 결정된 임계 값보다 작으면 이동 단말기의 사용 케이스(use case)를 결정하고, 결정하고, 상기 측정된 송신 파워의 세기가 상기 미리 결정된 임계 값보다 크면 미리 결정된 임피던스 정합 알고리즘을 수행하고, 상기 결정된 사용 케이스에 따르거나 상기 미리 결정된 임피던스 정합 알고리즘에 따라 임피던스 정합 지점을 결정하는 제어부를 포함하고, 상기 미리 결정된 임계 값은 상기 이동 단말기가 최적의 임피던스 정합 지점을 검출하기 위해 필요한 최소의 송신 파워의 크기이고, 상기 이동 단말기의 사용 케이스 결정은 상기 이동 단말기의 지시 정보를 이용하고, 상기 미리 결정된 임피던스 정합 알고리즘은 가변 커패시터의 커패시턴스 값을 미리 결정된 일정한 간격으로 차례로 변경해 가면서, 최적의 임피던스 정합 지점을 탐색하는 임피던스 정합 장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은, 상기 지시 정보는 음성 경로 정보, 가속 센서 정보, 키 패드 정보, UI 상태 정보 및 근접 센서 정보를 포함하는 임피던스 정합 장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은, 상기 사용 케이스는 에어(air), 핸드(hand), 핸드-헤드(hand-head), 포켓(pocket)을 포함하고, 상기 에어는 상기 음성 경로 정보에 기초하여 상기 이동 단말기가 대기 상태이고 상기 가속 센서 정보에 기초하여 상기 이동 단말기가 움직임이 없고 상기 키 패드 정보에 기초하여 상기 이동 단말기의 키 패드 동작이 없고 상기 UI 상태 정보에 기초하여 상기 이동 단말기가 텍스트 모드 또는 통화 모드의 UI 상태가 아니고 상기 근접 센서 정보에 기초하여 사용자가 상기 단말기와 인접한 곳에 위치하지 않은 경우이고, 상기 핸드는 상기 음성 경로 정보에 기초하여 상기 이동 단말기가 핸즈프리를 통해 통화 중이고 상기 가속 센서 정보에 기초하여 상기 이동 단말기가 정지 또는 이동 중이고 상기 키 패드 정보에 기초하여 상기 이동 단말기가 키 패드 동작하고 상기 UI 상태 정보에 기초하여 상기 이동 단말기가 텍스트 모드 또는 통화 모드의 UI 상태이고 상기 근접 센서 정보에 기초하여 사용자가 상기 단말기와 인접한 곳에 위치한 경우이고, 상기 핸드-헤드는 상기 음성 경로 정보에 기초하여 상기 이동 단말기가 스피커 폰을 통해 통화 중이고 상기 가속 센서 정보에 기초하여 상기 이동 단말기가 정지 또는 이동 중이고 상기 키 패드 정보에 기초하여 상기 이동 단말기의 키 패드 동작이 없고 상기 UI 상태 정보에 기초하여 상기 이동 단말기가 통화 모드의 UI 상태이고 상기 근접 센서 정보에 기초하여 사용자가 상기 단말기와 인접한 곳에 위치한 경우이고, 상기 포켓은 상기 음성 경로 정보에 기초하여 상기 이동 단말기가 대기 상태이고 상기 가속 센서 정보에 기초하여 상기 이동 단말기가 정지 또는 이동 중이고 상기 키 패드 정보에 기초하여 상기 이동 단말기의 키 패드 동작이 없고 상기 UI 상태 정보에 기초하여 상기 이동 단말기가 텍스트 모드 또는 통화 모드의 UI 상태가 아니고 상기 근접 센서 정보에 기초하여 사용자가 상기 단말기와 인접한 곳에 위치한 경우인 임피던스 정합 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 송신 파워의 검출이 불가능한 경우에 사용 케이스 및 룩 업 테이블을 이용하여 최적의 임피던스 정합 지점을 결정할 수 있다.
한편 그 외의 다양한 효과는 후술될 본 발명의 실시 예에 따른 상세한 설명에서 직접적 또는 암시적으로 개시될 것이다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 임피던스 정합 장치의 구성도;
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 임피던스 정합 방법을 위한 순서도.
하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술 되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 발명의 실시 예는 송신 파워의 검출이 불가능한 경우에 사용 케이스 및 룩 업 테이블을 이용하여 최적의 임피던스 정합 지점을 결정하는 방법을 제공한다.
이하, 본 발명의 실시 예에 대해 첨부된 도면들을 참조하여 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 임피던스 정합 장치의 구성을 나타낸다.
도 1을 참조하면, 임피던스 정합 장치(100)는 안테나와 병렬로 연결된 병렬 커패시터(121a), 직렬로 연결된 직렬 커패시터(121b) 및 인덕터 소자들(122a, 122b, 122c)을 포함하는 가변 소자부(120), 임피던스 정합 장치로 입력되는 신호와 안테나 단의 종단으로부터 반사되는 신호를 분기하는 방향성 커플러(directional coupler, 130), 상기 방향성 커플러(130)를 통해 입력되는 신호의 파워를 측정하는 검출부(140), 상기 검출부(140)로부터 제공받은 송신 파워(forward power) 및 반사 파워(reflective power)를 기반으로 소정의 제어 신호를 생성하여 가변 소자부(120)로 전달하는 제어부(150) 및 RF 신호를 송수신하는 안테나(160)를 포함한다.
상기 가변 소자부(120)는 복수 개의 가변 커패시터들(121a, 121b)과 복수 개의 고정 인덕터들(122a, 122b, 122c)을 포함할 수 있다. 가변 커패시터들(121a, 121b)과 고정 인덕터들(122a, 122b, 122c)의 결선 또는 소자의 개수는 실시 예에 따라 달라질 수 있다. 상기 가변 커패시터들(121a, 121b)과 고정 인덕터들(122a, 122b, 122c)은 함께 임피던스 정합 장치(100)가 장착된 기기의 임피던스를 형성한다.
가변 커패시터들(121a, 121b)의 값은 제어부(150)에 의해 인가되는 DC 전압(Vc)에 의해 변화되며, 변환된 가변 커패시터들(121a, 121b)의 값에 의해 송신 신호에 대한 반사 신호의 크기가 변화하게 된다.
통상, 안테나 단으로 입력되는 신호가 일정하다고 가정하면, 반사 신호의 크기가 크면 클수록 임피던스 정합이 잘 이루어지지 않은 것이고, 반사 신호의 크기가 작으면 작을수록 임피던스 정합이 잘 이루어진 것이다.
한편, 본 실시 예에서, 상기 가변 커패시터들(121a, 121b)은 병렬 커패시터(121a) 하나와 직렬 커패시터(121b) 하나로 구성되는 것을 예시하고 있지만, 이를 제한하지는 않으며, 병렬 커패시터(121a) 또는 직렬 커패시터(121b)만으로 구성될 수 있고, 3개 이상의 가변 커패시터들로 구성될 수도 있다.
검출부(140)는 안테나 단(160)으로 입력되는 신호의 크기와, 안테나(160) 단의 종단으로부터 반사되는 신호의 크기를 각각 측정하게 된다. 이때, 상기 검출부(140)는 입력되는 신호 및 반사되는 신호의 전압 또는 전력 값을 측정하게 된다.
아날로그/디지털 변환기(미도시)는 상기 검출부(140)로부터 입력된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 제어부(150)로 제공한다. 이때, 아날로그/디지털 변환기(미도시)는 상기 제어부(150) 내에 구현될 수 있다.
제어부(150)는 가변 커패시터들(121a, 121b)에 소정의 제어 신호를 인가하여 가변 소자부(120)의 임피던스 값을 변화시켜 임피던스 정합을 수행한다. 이때, 상기 제어부(150)는 디지털/아날로그 변환기(미도시)를 포함하고 있기 때문에, 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하여 가변 소자부(120)로 제공하게 된다.
상기 제어부(150)는 가변 커패시터(121a, 121b)의 캐패시턴스 값을 미리 결정된 일정한 간격으로 차례로 변경해 가면서, 최적의 임피던스 정합 지점을 탐색할 수 있다. 또한, 상기 제어부(150)는 이러한 방법이 아닌 다른 임피던스 정합 방법을 사용하여 최적의 임피던스 정합 지점을 탐색할 수도 있다.
상기 제어부(150)는 상기 검출부(140)로부터 제공받은 송신 파워 및 반사 파워를 기반으로 최적의 임피던스 정합 지점을 탐색한다. 이때, 상기 파워는 송신 신호 또는 반사 신호의 전압 또는 전력 값일 수 있다.
가령, 상기 제어부(150)는 송신 파워와 반사 파워의 차이가 최대인 지점을 최적의 임피던스 정합 지점으로 결정할 수 있다. 또한, 상기 제어부(150)는 정재파비(Voltage Standing Wave Ratio, VSWR)가 최소인 지점을 최적의 임피던스 정합 지점으로 결정할 수 있다.
이때, 상기 정재파비(VSWR)를 이용하여 최적의 임피던스 정합 지점을 결정하는 경우, 상기 정재파비(VSWR)는 아래 수학식 1과 같이 정의될 수 있다.
[수학식 1]
Figure 112011075971971-pat00001
여기서
Figure 112011075971971-pat00002
은 반사 계수, Vi는 송신 전압 및 Vr은 반사 전압임.
상기 수학식 1을 참조하면, 상기 정재파비(VSWR)를 이용한 방법은 송신 파워(Vi)와 반사 파워(Vr)의 비율을 이용하기 때문에, 송신 파워의 변화를 실질적으로 반영하여 임피던스 정합 지점을 결정할 수 있다. 따라서, 상기 정재파비(VSWR)를 이용한 임피던스 정합 방법은 단순히 송신 파워와 반사 파워의 차이를 이용하는 방법보다 좀 더 정확한 임피던스 정합 지점을 결정할 수 있다.
한편, 전술한 바와 같이, 기존의 임피던스 정합 장치의 동적 범위를 고려할 때, 최적의 임피던스 정합 지점을 검출하기 위해서는 일정 수준 이상의 송신 파워가 반드시 존재해야 한다. 따라서, 임계 치 보다 낮은 송신 파워가 제공되는 상태 또는 송신 파워가 없는 대기(idle) 상태에서, 기존의 임피던스 정합 장치는 송신 파워의 검출이 불가능하여 최적의 임피던스 정합 지점을 결정할 수 없는 문제가 있다.
이러한 문제를 해결하기 위해, 이하 본 발명의 실시 예에서는 이동 단말기의 사용 케이스(Use Case) 및 룩 업 테이블(look-up table)을 이용하여 최적의 임피던스 정합 지점을 결정하는 임피던스 정합 방법을 제공한다.
즉, 제어부(150)는 검출부(140)에서 검출된 송신 파워가 임계값 이상인 지 여부를 확인하고 그 확인 결과에 따라 안테나가 장착된 이동 단말기의 사용 케이스를 결정할 수 있다. 이후 제어부(150)는 결정된 사용 케이스에 따른 임피던스 정합 지점을 결정할 수 있다.
도 1에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 임피던스 정합 장치의 구성에 대해 설명하였지만, 본 발명은 임피던스 정합 장치에 의해 입피던스가 정합된 안테나에 대해서도 적용될 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 임피던스 정합 방법을 위한 순서도를 나타낸다.
도 2를 참조하면, 210 단계에서, 임피던스 정합 장치는 안테나 단으로 입력되는 송신 파워를 측정한다. 이때, 상기 임피던스 정합 장치는 미리 결정된 시간 주기 마다 상기 송신 파워를 측정할 수 있다.
220 단계에서, 임피던스 정합 장치는 상기 송신 파워의 크기가 미리 결정된 임계 값보다 더 큰지 여부를 확인한다. 이때, 상기 미리 결정된 임계 값은 임피던스 정합 장치에서 최적의 임피던스 정합 지점을 검출하기 위해 필요한 최소의 송신 파워의 크기를 나타낸다.
상기 220 단계에서의 확인 결과, 상기 송신 파워의 크기가 미리 결정된 임계 값보다 더 큰 경우, 230 단계로 이동한다.
상기 230 단계에서, 임피던스 정합 장치는 미리 결정된 임피던스 정합 알고리즘을 수행한다. 가령, 임피던스 정합 장치는 가변 커패시터의 캐패시턴스 값을 미리 결정된 일정한 간격으로 차례로 변경해 가면서, 최적의 임피던스 정합 지점을 탐색한다. 한편, 상기 임피던스 정합 장치는 이러한 방법이 아닌 다른 임피던스 정합 알고리즘을 사용하여 최적의 임피던스 정합 지점을 탐색할 수도 있다.
240 단계에서, 임피던스 정합 장치는 미리 결정된 임피던스 정합 알고리즘을 수행하여 최적의 임피던스 정합 지점을 결정한다.
한편, 상기 220 단계에서의 확인 결과, 상기 송신 파워의 크기가 미리 결정된 임계 값보다 더 작은 경우, 250 단계로 이동한다.
상기 250 단계에서, 임피던스 정합 장치는 외부로부터 입력되는 복수의 지시 정보들을 기반으로 현재 이동 단말기의 사용 케이스(Use Case)를 결정한다.
즉, 임계 치 보다 낮은 송신 파워가 제공되는 상태 또는 송신 파워가 없는 대기(idle) 상태의 이동 단말기에서, 임피던스 정합 장치는 임피던스 정합을 위한 송신 파워의 검출이 불가능하기 때문에, 현재 이동 단말기의 사용 케이스에 따라 미리 결정된 최적의 임피던스 정합 값을 이용하여 임피던스 정합을 수행하게 된다.
이동 단말기의 사용 케이스는 아래 표 1과 같이 정의될 수 있으며, 이를 제한하지는 않는다. 즉, 본 실시 예에서, 상기 사용 케이스(use case)에는 이동 단말기가 자유 공간(air)에 존재하는 경우, 손(hand) 안에 존재하는 경우, 귀(Hand-Head) 옆에 존재하는 경우, 주머니(pocket) 속에 존재하는 경우를 예시하고 있으나, 이 외에도 다른 사용 케이스를 더 정의할 수도 있다. 가령, 상기 다른 사용 케이스에는 슬라이드가 오픈 상태인지 여부 또는 케이블이 연결되어 있는지 여부 등이 될 수 있다.
사용 케이스
(Use Case)
 지시자
(Indicator)
음성 경로
(Voice Path)		 가속 센서
(Accelero
meter)		 키 패드
(Keypad)		 UI 상태
(User Interface State)		 근접 센서
(Proximity Sensor)
Air 대기 상태 정지 정지 없음 미 검출
Hand 통화 중
(핸즈프리)		 정지
또는
이동		 동작 텍스트 모드
또는
통화 모드		 검출
Hand-Head
(ear)		 통화 중
(스피커 폰)		 정지
또는
이동		 동작 통화 모드 검출
Pocket 대기 상태 정지
또는
이동		 동작 없음 검출
표 1을 참조하면, 임피던스 정합 장치는 이동 단말기의 지시 정보들을 이용하여 현재 사용 케이스를 결정할 수 있다. 이때, 상기 지시 정보들에는 음성 경로 정보, 가속 센서 정보, 키 패드 정보, UI 상태 정보, 근접 센서 정보등이 존재한다.
임피던스 정합 장치는 현재 이동 단말기가 통화 중인지 여부, 이동 단말기가 이동 중인지 여부, 키 패드가 동작하는지 여부, 이동 단말기의 UI 상태 및 이동 단말기와 사용자 간의 근접 여부에 대한 정보들을 이용하여 사용 케이스를 결정하게 된다.
예를 들어, 상기 이동 단말기가 대기 상태이고, 움직임이 없으며, 키 패드가 동작하지 않고, 별다른 UI 상태가 존재하지 않으며, 사용자와 인접한 곳에 위치하지 않는 경우에, 임피던스 정합 장치는 상기 이동 단말기가 자유 공간(air)에 위치하는 것으로 인식하게 된다.
또한, 상기 이동 단말기가 핸즈프리를 통해 통화 중이고, 정지 또는 이동 중이며, 키 패드가 동작하고, UI 상태가 텍스트 모드 또는 통화 모드이며, 사용자와 인접한 곳에 위치하는 경우, 임피던스 정합 장치는 상기 이동 단말기가 손(hand) 안에 위치하는 것으로 인식하게 된다.
또한, 상기 이동 단말기가 스피커 폰을 통해 통화 중이고, 정지 또는 이동 중이며, 키 패드가 동작하지 않고, UI 상태가 통화 모드이며, 사용자와 인접한 곳에 위치하는 경우, 임피던스 정합 장치는 상기 이동 단말기가 귀(hand-head) 옆에 위치하는 것으로 인식하게 된다.
또한, 상기 이동 단말기가 대기 상태이고, 정지 또는 이동 중이며, 키 패드가 동작하지 않고, 별 다른 UI 상태가 존재하지 않으며, 사용자와 인접한 곳에 위치하는 경우, 임피던스 정합 장치는 상기 이동 단말기가 주머니(pocket) 안에 위치하는 것으로 인식하게 된다.
상기 250 단계가 완료되면, 260 단계로 이동한다. 상기 260 단계에서, 임피던스 정합 장치는 결정된 사용 케이스를 기반으로 최적의 임피던스 정합 지점을 결정하게 된다.
상기 사용 케이스에 따른 최적의 임피던스 정합 지점은 아래 표 2와 같이 정의될 수 있다.
사용 케이스
(Use Case)		 최적의 임피던스 정합 지점
(제1 가변 캐패시터 및 제2 가변 캐패시터의 캐패시턴스)
GSM
방식		 DCS
방식		 PCS
방식		 WCDMA
방식		 LTE
방식
Air C1=100pF
C2=50pF		 C1=70pF
C2=40pF		 C1=80pF
C2=60pF		 C1=150pF
C2=170pF		 C1=120pF
C2=110pF
Hand C1=900pF
C2=80pF		 C1=80pF
C2=50pF		 C1=100pF
C2=90pF		 C1=140pF
C2=150pF		 C1=130pF
C2=100pF
Hand-Head
(ear)		 C1=70pF
C2=850pF		 C1=65pF
C2=45pF		 C1=90pF
C2=60pF		 C1=160pF
C2=180pF		 C1=125pF
C2=115pF
Pocket C1=95pF
C2=80pF		 C1=90pF
C2=40pF		 C1=110pF
C2=100pF		 C1=155pF
C2=170pF		 C1=120pF
C2=90pF
표 2를 참조하면, 이동 단말기의 사용 케이스에 따른 최적의 임피던스 정합 지점, 즉 가변 캐패시터의 캐패시턴스 값을 미리 설정할 수 있다. 이때, 상기 최적의 임피던스 정합 지점은 이동 단말기의 통신 방식에 따라 서로 다른 값으로 설정될 수 있다.
예를 들어, 이동 단말기의 통신 방식이 WCDMA 방식이고, 사용 케이스가 “핸드(hand)”인 경우, 해당 이동 단말기의 임피던스 정합을 위한 제1 가변 캐패시터 및 제2 가변 캐패시터의 값은 C1=140pF,C2=150pF이다.
상기 사용 케이스에 따른 최적의 임피던스 정합 지점에 대한 정보는 임피던스 정합 장치 내에 룩업 테이블 형태로 저장될 수 있다.
상기 최적의 임피던스 정합 지점이 결정되면, 임피던스 정합 장치는 그 지점에 해당하는 가변 캐패시터의 캐패시턴스 값으로 임피던스 정합을 수행하게 된다.
상술한 바와 같이, 임피던스 정합 장치는 송신 파워의 검출이 불가능한 경우에 사용 케이스 및 룩 업 테이블을 이용하여 최적의 임피던스 정합 지점을 결정할 수 있다.
한편 이상에서는 본 발명의 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되지 않으며, 후술 되는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
100: 임피던스 정합 장치 120: 가변 소자부
130: 방향성 커플러 140: 검출부
150: 제어부 160: 안테나

Claims (14)

  1. 적어도 하나의 가변 소자를 포함하는 이동 단말기의 임피던스 정합 방법에 있어서,
    미리 결정된 시간 주기마다 송신 파워의 세기를 측정하는 단계;
    상기 측정된 송신 파워의 세기가 미리 결정된 임계 값 이상인지 여부를 확인하는 단계;
    상기 측정된 송신 파워의 세기가 상기 미리 결정된 임계 값보다 작으면 상기 이동 단말기의 사용 케이스(use case)를 결정하고, 상기 측정된 송신 파워의 세기가 상기 미리 결정된 임계 값보다 크면 미리 결정된 임피던스 정합 알고리즘을 수행하는 단계; 및
    상기 결정된 사용 케이스에 따르거나 상기 미리 결정된 임피던스 정합 알고리즘에 따라 임피던스 정합 지점을 결정하는 단계를 포함하고,
    상기 미리 결정된 임계 값은 상기 이동 단말기가 최적의 임피던스 정합 지점을 검출하기 위해 필요한 최소의 송신 파워의 크기이고,
    상기 이동 단말기의 사용 케이스 결정은 상기 이동 단말기의 지시 정보를 이용하고,
    상기 미리 결정된 임피던스 정합 알고리즘은 가변 커패시터의 커패시턴스 값을 미리 결정된 일정한 간격으로 차례로 변경해 가면서, 최적의 임피던스 정합 지점을 탐색하는 임피던스 정합 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 지시 정보는 음성 경로 정보, 가속 센서 정보, 키 패드 정보, UI 상태 정보 및 근접 센서 정보를 포함하는 임피던스 정합 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 사용 케이스는 에어(air), 핸드(hand), 핸드-헤드(hand-head), 포켓(pocket)을 포함하고,
    상기 에어는 상기 음성 경로 정보에 기초하여 상기 이동 단말기가 대기 상태이고 상기 가속 센서 정보에 기초하여 상기 이동 단말기가 움직임이 없고 상기 키 패드 정보에 기초하여 상기 이동 단말기의 키 패드 동작이 없고 상기 UI 상태 정보에 기초하여 상기 이동 단말기가 텍스트 모드 또는 통화 모드의 UI 상태가 아니고 상기 근접 센서 정보에 기초하여 사용자가 상기 단말기와 인접한 곳에 위치하지 않은 경우이고,
    상기 핸드는 상기 음성 경로 정보에 기초하여 상기 이동 단말기가 핸즈프리를 통해 통화 중이고 상기 가속 센서 정보에 기초하여 상기 이동 단말기가 정지 또는 이동 중이고 상기 키 패드 정보에 기초하여 상기 이동 단말기가 키 패드 동작하고 상기 UI 상태 정보에 기초하여 상기 이동 단말기가 텍스트 모드 또는 통화 모드의 UI 상태이고 상기 근접 센서 정보에 기초하여 사용자가 상기 단말기와 인접한 곳에 위치한 경우이고,
    상기 핸드-헤드는 상기 음성 경로 정보에 기초하여 상기 이동 단말기가 스피커 폰을 통해 통화 중이고 상기 가속 센서 정보에 기초하여 상기 이동 단말기가 정지 또는 이동 중이고 상기 키 패드 정보에 기초하여 상기 이동 단말기의 키 패드 동작이 없고 상기 UI 상태 정보에 기초하여 상기 이동 단말기가 통화 모드의 UI 상태이고 상기 근접 센서 정보에 기초하여 사용자가 상기 단말기와 인접한 곳에 위치한 경우이고,
    상기 포켓은 상기 음성 경로 정보에 기초하여 상기 이동 단말기가 대기 상태이고 상기 가속 센서 정보에 기초하여 상기 이동 단말기가 정지 또는 이동 중이고 상기 키 패드 정보에 기초하여 상기 이동 단말기의 키 패드 동작이 없고 상기 UI 상태 정보에 기초하여 상기 이동 단말기가 텍스트 모드 또는 통화 모드의 UI 상태가 아니고 상기 근접 센서 정보에 기초하여 사용자가 상기 단말기와 인접한 곳에 위치한 경우인 임피던스 정합 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 사용 케이스에 따른 임피던스 정합 지점에 대한 정보를 룩업 테이블 형태로 미리 저장하는 임피던스 정합 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 사용 케이스에 따른 임피던스 정합 지점은 상기 이동 단말기의 통신 방식에 따라 가변되는 임피던스 정합 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 사용 케이스에 따른 임피던스 정합 지점은 가변 캐패시터의 캐패시턴스 값인 임피던스 정합 방법.
  7. 적어도 하나의 가변 소자를 포함하는 이동 단말기의 임피던스 정합을 위한 프로그램을 저장한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 있어서,
    미리 결정된 시간 주기마다 송신 파워의 세기를 측정하는 단계;
    상기 측정된 송신 파워의 세기가 미리 결정된 임계 값 이상인지 여부를 확인하는 단계;
    상기 측정된 송신 파워의 세기가 상기 미리 결정된 임계 값보다 작으면 상기 이동 단말기의 사용 케이스(use case)를 결정하고, 상기 측정된 송신 파워의 세기가 상기 미리 결정된 임계 값보다 크면 미리 결정된 임피던스 정합 알고리즘을 수행하는 단계; 및
    상기 결정된 사용 케이스에 따르거나 상기 미리 결정된 임피던스 정합 알고리즘에 따라 임피던스 정합 지점을 결정하는 단계를 포함하고,
    상기 미리 결정된 임계 값은 상기 이동 단말기가 최적의 임피던스 정합 지점을 검출하기 위해 필요한 최소의 송신 파워의 크기이고,
    상기 이동 단말기의 사용 케이스 결정은 상기 이동 단말기의 지시 정보를 이용하고,
    상기 미리 결정된 임피던스 정합 알고리즘은 가변 커패시터의 커패시턴스 값을 미리 결정된 일정한 간격으로 차례로 변경해 가면서, 최적의 임피던스 정합 지점을 탐색하는 프로그램을 저장한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
  8. 미리 결정된 시간 주기마다 송신 파워의 세기를 측정하는 검출부; 및
    상기 측정된 송신 파워의 세기가 미리 결정된 임계 값 이상인지 여부를 확인하고, 상기 측정된 송신 파워의 세기가 상기 미리 결정된 임계 값보다 작으면 이동 단말기의 사용 케이스(use case)를 결정하고, 결정하고, 상기 측정된 송신 파워의 세기가 상기 미리 결정된 임계 값보다 크면 미리 결정된 임피던스 정합 알고리즘을 수행하고, 상기 결정된 사용 케이스에 따르거나 상기 미리 결정된 임피던스 정합 알고리즘에 따라 임피던스 정합 지점을 결정하는 제어부를 포함하고,
    상기 미리 결정된 임계 값은 상기 이동 단말기가 최적의 임피던스 정합 지점을 검출하기 위해 필요한 최소의 송신 파워의 크기이고,
    상기 이동 단말기의 사용 케이스 결정은 상기 이동 단말기의 지시 정보를 이용하고,
    상기 미리 결정된 임피던스 정합 알고리즘은 가변 커패시터의 커패시턴스 값을 미리 결정된 일정한 간격으로 차례로 변경해 가면서, 최적의 임피던스 정합 지점을 탐색하는 임피던스 정합 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 지시 정보는 음성 경로 정보, 가속 센서 정보, 키 패드 정보, UI 상태 정보 및 근접 센서 정보를 포함하는 임피던스 정합 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 사용 케이스는 에어(air), 핸드(hand), 핸드-헤드(hand-head), 포켓(pocket)을 포함하고,
    상기 에어는 상기 음성 경로 정보에 기초하여 상기 이동 단말기가 대기 상태이고 상기 가속 센서 정보에 기초하여 상기 이동 단말기가 움직임이 없고 상기 키 패드 정보에 기초하여 상기 이동 단말기의 키 패드 동작이 없고 상기 UI 상태 정보에 기초하여 상기 이동 단말기가 텍스트 모드 또는 통화 모드의 UI 상태가 아니고 상기 근접 센서 정보에 기초하여 사용자가 상기 단말기와 인접한 곳에 위치하지 않은 경우이고,
    상기 핸드는 상기 음성 경로 정보에 기초하여 상기 이동 단말기가 핸즈프리를 통해 통화 중이고 상기 가속 센서 정보에 기초하여 상기 이동 단말기가 정지 또는 이동 중이고 상기 키 패드 정보에 기초하여 상기 이동 단말기가 키 패드 동작하고 상기 UI 상태 정보에 기초하여 상기 이동 단말기가 텍스트 모드 또는 통화 모드의 UI 상태이고 상기 근접 센서 정보에 기초하여 사용자가 상기 단말기와 인접한 곳에 위치한 경우이고,
    상기 핸드-헤드는 상기 음성 경로 정보에 기초하여 상기 이동 단말기가 스피커 폰을 통해 통화 중이고 상기 가속 센서 정보에 기초하여 상기 이동 단말기가 정지 또는 이동 중이고 상기 키 패드 정보에 기초하여 상기 이동 단말기의 키 패드 동작이 없고 상기 UI 상태 정보에 기초하여 상기 이동 단말기가 통화 모드의 UI 상태이고 상기 근접 센서 정보에 기초하여 사용자가 상기 단말기와 인접한 곳에 위치한 경우이고,
    상기 포켓은 상기 음성 경로 정보에 기초하여 상기 이동 단말기가 대기 상태이고 상기 가속 센서 정보에 기초하여 상기 이동 단말기가 정지 또는 이동 중이고 상기 키 패드 정보에 기초하여 상기 이동 단말기의 키 패드 동작이 없고 상기 UI 상태 정보에 기초하여 상기 이동 단말기가 텍스트 모드 또는 통화 모드의 UI 상태가 아니고 상기 근접 센서 정보에 기초하여 사용자가 상기 단말기와 인접한 곳에 위치한 경우인 임피던스 정합 장치.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 사용 케이스에 따른 임피던스 정합 지점에 대한 정보는 룩업 테이블 형태로 미리 저장되는 임피던스 정합 장치.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 사용 케이스에 따른 임피던스 정합 지점은 상기 이동 단말기의 통신 방식에 따라 가변되는 임피던스 정합 장치.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 사용 케이스에 따른 임피던스 정합 지점은 가변 캐패시터의 캐패시턴스 값인 임피던스 정합 장치.
  14. 제8항 내지 제13항 중 어느 한 항의 임피던스 정합 장치에 의해 임피던스가 정합된 안테나.
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