KR101886264B1 - 안테나의 임피던스 정합 방법, 임피던스 정합 장치, 이를 이용한 안테나 및 이동 단말 - Google Patents

안테나의 임피던스 정합 방법, 임피던스 정합 장치, 이를 이용한 안테나 및 이동 단말 Download PDF

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Abstract

본 발명의 임피던스 정합 방법은, 1임피던스 가변소자의 제1임피던스값 및 상기 제2임피던스 가변소자의 제2임피던스값으로 구성되는 2차원 좌표평면에서 레퍼런트 포인트에 해당하는 제1 임피던스값 및 제2 임피던스 값에서의 신호 강도를 모니터링하고, 이를 기반으로 단말 상태를 판단, 단말 상태에 따른 최적의 임피던스 정합을 수행함으로써, 단말 상태를 고려한 정확하고 신속한 임피던스 정합을 수행할 수 있다.

Description

안테나의 임피던스 정합 방법, 임피던스 정합 장치, 이를 이용한 안테나 및 이동 단말{A METHOD OF IMPEDANCE MATCHING OF A ANTENNA MODULE, DEVICE, ANTENNA AND MOBILE DEVICE THEREOF}
본 발명은 안테나의 임피던스 정합 방법, 임피던스 정합 장치, 이를 이용한 안테나 및 이동 단말에 관한 것으로서, 특히, 이동 단말의 상태 별로 신호 강도의 차이가 가장 큰 레퍼런스 포인트를 설정하고, 레퍼런스 포인트에서의 신호 강도를 모니터링함으로써 이동 단말이 상태 변화를 결정, 이를 기반으로 임피던스의 정합을 수행할 수 있는 안테나의 임피던스 정합 방법, 임피던스 정합 장치, 이를 이용한 안테나 및 이동 단말 에 관한 것이다.
휴대폰에서 안테나는 전파신호를 송신하거나 전파를 수신하는 역할을 한다. Inductor나 Capacitor를 가지고 임피던스 정합을 함으로써 안테나의 송수신 방사 성능을 높인다. 임피던스 정합 조건은 휴대폰이 자유공간에 있을 경우를 가정한 것이어서 통화를 위해서 휴대폰을 손으로 잡거나, 휴대폰을 귀에 밀착시키는 경우, 휴대폰을 주머니나 가방에 넣어둘 경우에는 안테나의 정합조건이 변하게 되어 안테나의 송수신 방사 성능이 저하된다.
안테나의 정합조건이 변화하면 자동으로 정합을 변경하여 최적의 안테나 송수신 방사 성능을 유지하도록 하는 회로를 가변 안테나라고 한다.
상기 가변 안테나에는 상기 안테나와 직렬로 연결된 직렬 캐패시터와 병렬로 연결된 병렬 캐패시터를 포함하는데, 이들 직렬 캐패시터와 병렬 캐패시터는 가변 캐패시터로서, 이들 캐패시터들의 캐패시턴스 값을 변경하여 임피던스 정합 또는 주파수 튜닝을 수행하게 된다.
이 때, 주파수 튜닝을 위한 여러가지 알고리즘이 존재하는데, 종래에는 직렬 캐패시터와 병렬 캐패시터가 갖는 모든 캐패시턴스 값들에 대해 반사파 강도를 측정하여, 반사파 강도가 가장 낮은 점을 임피던스 정합 점으로 결정하였다.
그러나, 이와 같은 방법은 시간이 오래 걸릴 뿐만 아니라, 주파수 튜닝에 전력 소모가 많아지고, 최적점을 찾는 동안 안테나 성능에 저하를 초래하여 통화 품질 저하나 통화 끊김과 같은 단점이 나타날 수 있다.
예컨대, 휴대폰이 자유 공간(free space) 환경인 안테나 챔버에서 안테나 성능을 조율하게 되는데 이 경우 휴대폰을 잡고 있는 핸드(hand) 상태에서는 자유 공간 환경인 에어(air)상태에서와 비교하여 안테나의 정합 조건이 상이해진다. 사용자가 휴대폰을 잡고 있게 되면 그 정전기적 특성이 변경되기 때문이다. 한편, 기존 방법에서는 휴대폰이 핸드 상태인 지 또는 에어 상태인 지를 감지하는 센서 등을 이용하여 핸드 또는 에어 상태를 구별하여 주파수 튜닝을 하게 된다. 그러나, 센서를 별도로 장착하는 것은 휴대폰의 소형화 및 제조비용 증가로 이어지는 문제가 있다.
본 발명은 안테나를 통하여 수신한 신호 강도를 이용하여 안테나가 장착된 이동 단말이기의 상태를 결정하고, 이동 단말이기의 상태를 반영한 최적화된 임피던스 매칭 값들의 데이터를 이용하여 임피던스 매칭을 수행함으로써 신속하고 정확한 임피던스 매칭을 수행할 수 있도록 한다.
본 발명은 에어 상태와 핸드 상태에서의 신호 강도의 차이가 가장 크게 되는 가변 커패시터값들에 해당하는 레퍼런스 포인트를 설정하고, 이 포인트의 신호 강도를 모니터링하여 이동 단말이기의 상태를 결정함으로써, 신호 강도만으로도 이동 단말이기의 상태를 파악할 수 있도록 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이동 단말에 장착되어 제1임피던스 가변소자와 제2 임피던스 가변소자를 포함하는 안테나의 임피던스 정합 방법은, 상기 제1임피던스 가변소자의 제1임피던스값 및 상기 제2임피던스 가변소자의 제2임피던스값으로 구성되는 2차원 좌표평면에서 레퍼런트 포인트에 해당하는 제1 임피던스값 및 제2 임피던스 값에서의 신호 강도를 모니터링하는 단계; 상기 레퍼런스 포인트에서의 신호 강도를 기반으로 이동 단말의 상태를 결정하는 단계; 상기 결정된 이동 단말 상태가 기 설정된 이동 단말의 상태와 다른 경우 상기 결정된 이동 단말 상태를 현재 이동 단말 상태로 설정하는 단계; 상기 설정된 현재 이동 단말 상태에서 최적의 신호 강도를 가지는 상기 좌표평면상의 최적 포인트를 획득하는 단계; 및 상기 획득한 최적 포인트에 해당하는 임피던스값들을 기반으로 상기 안테나의 임피던스를 정합하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 안테나의 임피던스 정합 장치는, 제1 임피던스 가변소자; 제2 임피던스 가변소자; 상기 안테나의 신호 강도를 측정하는 신호 강도 측정부; 및 상기 제1 및 제2 임피던스 가변소자의 임피던스값을 제어하는 제어부를 포함하며, 상기 신호강도측정부는, 상기 제1임피던스 가변소자의 제1임피던스값 및 상기 제2임피던스 가변소자의 제2임피던스값으로 구성되는 2차원 좌표평면에서 레퍼런트 포인트에 해당하는 제1 임피던스값 및 제2 임피던스 값에서의 신호 강도를 소정 주기에 따라 측정하고, 상기 제어부는, 상기 레퍼런스 포인트에서의 신호 강도를 기반으로 이동 단말 상태를 결정하고, 상기 결정된 이동 단말 상태가 기 설정된 이동 단말 상태와 다른 경우 상기 결정된 이동 단말 상태를 현재 이동 단말 상태로 설정하고, 상기 설정된 현재 이동 단말 상태에서 최적의 신호 강도를 가지는 상기 좌표평면상의 최적 포인트를 획득하며, 상기 획득한 최적 포인트에 해당하는 임피던스값들을 기반으로 상기 안테나의 임피던스를 정합하도록 상기 제1 임피던스 가변소자 및 상기 제2 임피던스 가변소자를 제어한다.
본 발명에 따르면 기 설정된 레퍼런스 포인트를 모니터링함으로써 이동 단말의 상태를 신속하고 정확하게 파악할 수 있다.
본 발명에 따르면, 안테나의 신호 강도만을 가지고도 이동 단말의 상태를 기반으로하는 임피던스 매칭을 신속하게 수행할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가변 안테나 모듈(100)의 구성을 나타낸다.
도 2는 커패시턴스값으로 구성되는 좌표평면으로서 이동 단말의 상태에 따른 신호 강도의 차이값을 나타내고 있다.
도 3은 커패시턴스값으로 구성되는 좌표평면으로서 이동 단말의 상태에 따른 신호 상도를 나타내고 있다.
도 4는 커패시턴스값으로 구성되는 좌표평면으로서 이동 단말의 상태에 따른 신호 상도를 나타내고 있다.
도 5는 본 발명의일 실시예에 따른 임피던스 정합 방법에 대한 순서도를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가변 안테나 모듈(100)의 구성을 나타낸다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 가변 안테나 모듈(100) 가변 안테나 모듈은 안테나와 병렬로 연결된 병렬 캐패시터(121a), 직렬로 연결된 직렬 캐패시터(121b) 및 인덕터 소자들(122a,122b, 122c)를 포함하는 가변 소자 모듈(120), 수신단으로부터의 신호 강도를 측정하는 신호 강도 측정부(130), 신호 강도 측정부(130)에서 측정된 아날로그의 전압값을 디지털 전압값으로 변환하는 컨버터(ADC)(140), 상기 ADC(140)로부터 수신된 신호 강도 측정값을 기반으로 가변 캐패시터들(121a,121b)의 제어 신호를 생성하여 가변 소자 모듈(120)로 전달하는 제어부(150) 및 신호를 송수신하는 안테나(160)로 구성될 수 있다.
상기 가변 소자 모듈(120)은 복수 개의 가변 캐패시터들(121a,121b)과 복수 개의 고정 인덕터들(122a,122b,122c)을 포함할 수 있다. 가변 캐패시터들(121a,121b)과 고정 인덕터들(122a,122b,122c)의 결선 또는 소자 개수는 실시예에 따라 달라질 수 있다. 상기 가변 캐패시터들(121a,121b)과 고정 인덕터들(122a,122b,122c)은 함께 가변 안테나 모듈(100)이 장착된 기기의 임피던스를 형성한다.
가변 캐패시터들(121a,121b)의 값은 제어부(150)에 의해 인가되는 DC 전압에 의해 변화되며, 변환된 가변 캐패시터들(121a,121b)의 값에 의해 통신의 수신단(즉, 상대방측)에 의해 송신된 신호의 RF 신호값이 변화되게 된다. 수신 신호의 RF 신호 크기가 크면 임피던스 정합이 제대로 이루어진 것이고, 수신 신호 강도가 작을수록 임피던스 정합이 잘 이루어지지 않은 것이다.
도 1에는 가변 캐패시터들(121a,121b)이 병렬 캐패시터(121a) 하나와 직렬 캐패시터(121b) 하나로 구성되지만, 실시예예 따라서는, 병렬 캐패시터(121a), 직렬 캐패시터(121b) 또는 둘 다는 2개 이상의 가변 캐패시터로 구성될 수도 있다.
제어부(150)는 신호 강도 측정값을 기반으로 가변 캐패시터들(121a,121b)의 제어 신호를 인가하여 가변 소자 모듈(120)의 임피던스 값을 변화시켜서 임피던스 정합을 수행한다.
신호강도측정부(130)는, 가변 커패시터(121a, 121b)의 커패시턴스 값에서 안테나의 신호 강도를 측정하고, 제어부(140)에 전송할 수 있다. 또한, 신호 강도 측정부(130)는 제어부의 제어에 의하여 가변 커패시터(121a, 121b)의 커패시턴스 값들로 구성되는 2차원 좌표평면에서 레퍼런트 포인트에 해당하는 가변 커패시터(121a, 121b)의 커패시턴스 값들에 따른 신호 강도를 소정 주기에 따라 측정할 수 있다.
레퍼런스 포인트는 이동 단말의 상태, 예컨대, 에어 상태 또는 핸드 상태에 따른 신호 강도의 차이값이 가장 큰 포인트일 수 있다. 레퍼런스 포인트는, 상기 안테나가 수신하는 무선 신호의 채널 및 주파수 대역 별로 상기 이동 단말에 기 저장되어 있을 수 있다.
신호강도측정부(130)는, 가변 커패시터(121a, 121b)의 커패시턴스 값에 따른 안테나의 신호 강도를 측정하여 변환부(140)에 전송할 수 있다.
신호 강도 측정부(130)로는 방향성 커플러(directional coupler)를 사용할 수 있다.
제어부(150)는 가변 캐패시터들(121a,121b)에 제어 신호를 인가하여 캐패시턴스 값을 변화시키면서 최적 캐패시턴스 값, 즉, 튜닝된 캐패시턴스 값을 찾게 되는데, 이 때, 가변 캐패시터들(121a,121b)의 캐패시턴스 값을 어느 범위에서 변경시킬 것인지가 문제된다.
이와 관련하여 제어부(150)는 상기 레퍼런스 포인트에서의 신호 강도를 기반으로 이동 단말 상태를 결정하고, 상기 결정된 이동 단말 상태가 기 설정된 이동 단말 상태와 다른 경우 상기 결정된 이동 단말 상태를 현재 이동 단말 상태로 설정하고, 상기 설정된 현재 이동 단말 상태에서 최적의 신호 강도를 가지는 상기 좌표평면상의 최적 포인트를 획득하며, 상기 획득한 최적 포인트에 해당하는 임피던스값들을 기반으로 상기 안테나의 임피던스를 정합하도록 상기 가변 커패시터들(121a, 121b)를 제어할 수 있다.
본 발명은 도 1에서 도시되는 가변 안테나 모듈을 포함하는 임피던스 정합 장치에 대해서도 적용될 수 있다.
또한, 도 1에서는 도시되어 있지 않지만, 본 발명의 임피던스 정합을 위하여, 안테나가 수신하는 무선 신호의 채널 및 주파수 대역 별 레퍼런스 포인트, 단말의 상태를 경계짓기 위한, 기준값, 단말이 에어 상태 인 지를 판단하기 위한 신호 경계값, 단말이 핸드 상태인 지를 판단하기 위한 신호 경계값을 저장하기 위한 메모리가 더 포함되어 있을 수 있다.
한편, 본 발명의 제1 임피던스 가변 소자는 병렬 커패시터(121a)로 예시될 수 있고, 본 발명의 제2 임피던스 가변 소자는 직렬 커패시터(121b)로 예시되거나 그 반대로 예시될 수 있다. 또한, 안테나로부터 측정되는 신호 강도는 송신 전력 및 반사 전력의 차이값(Gap)일 수 있다. 이 차이값이 클수록 수신감도가 높은 것이고 매칭이 잘 이루어진 것이다. 본 명세서에서는 단말의 상태를 고려하여 빠른 방법으로 최적의 매칭 포인트를 찾아갈 수 있는 방법을 제안한다.
도 2는 커패시턴스값으로 구성되는 좌표평면으로서 이동 단말의 상태에 따른 신호 강도의 차이값을 나타내고 있다. 도 2를 참조하면, x 축상에는 제1 임피던스값을, y축 상에는 제2 임피던스값을 나타내고 있고, 각 임피던스값에 따른 포인트상에는 단말의 상태에 따른 신호 강도의 차이값이 도시되어 있다. 예컨대, 도 2에서 예시되는 포인트의 값은 (에어 상태에서의 신호 강도) - (핸드 상태에서의 신호 강도)를 나타낼 수 있다. 본 발명에서는 이 값이 가장 큰 포인트(17, 50)를 레퍼런스 포인트로 설정할 수 있다. 레퍼런스 포인트는, 이동 단말이 에어 상태일 때와 핸드 상태 일 때의 신호 강도의 차이가 크기 때문에, 다른 포인트들과 대비하여 이동 단말의 상태 결정이 비교적 명확하게 될 수 있기 때문이다. 한편, 레퍼런스 포인트는, 이동 단말, 또는 안테나의 성능, 특성, 모델 등에 따라 달라질 수 있고, 이동 단말에 장착된 안테나의 신호 감도에 따라 그때 그때 달라질 수 있을 뿐만 아니라, 안테나가 수신하는 무선 신호의 주파수 대역 또는 무선 신호의 채널에 따라 달라진다. 따라서, 기기별로 해당 기기에서 수신하는 무선 신호의 주파수 대역 또는 채널에 따라 도 2의 좌표 평면상에서 각 포인트의 신호 강도를 측정하고, 에어 상태 또는 핸드 상태에서의 신호 강도의 차이값을 미리 계산함으로써 레퍼런스 포인트를 탐색, 저장해둘 수 있다. 레퍼런스 포인트는 따라서, 이동 단말의 제작 후 테스트 단계에서 설정, 저장되어 있을 수 있다. 본 발명에서는 도 2에서 예시되는 레퍼런스 포인트에 해당하는 가변 커패시턴스값들을 필요에 따라, 또는 소정 주기로 모니터링할 수 있다. 레퍼런스 포인트의 모니터링 주기는, 안테나의 임피던스 정합을 위한 임피던스 매칭 주기와 동일하게 설정될 수 있다.
또한, 본 발명에서는, 도 2의 좌표 평면상에서 각 포인트의 신호 강도를 측정하고, 단말의 상태 별로 최대의 신호 강도가 측정되는 최적 포인트를 미리 저장해둘 수 있다. 도 3 및 도 4는 커패시턴스값으로 구성되는 좌표평면으로서 이동 단말의 상태에 따른 신호 상도를 나타내고 있다.
구체적으로, 도 3은 GSM850 에 의한 190 채널의 무선 신호를 수신하는 단말이 핸드 상태일 때의 신호 강도를 나타낸 것이다. 또한, 도 4는 GSM850 에 의한 190 채널의 무선 신호를 수신하는 단말이 에어 상태일 때의 신호 강도를 나타낸 것이다.
도 3을 참조하면, 단말이 핸드 상태일 때는 커패시턴스값들(DAC1, DAC2)을 (136, 17)로 설정할 때 신호 강도가 최대로 나타나는 최적 포인트가 된다. 또한, 도 4를 참조하면, 단말이 에어 상태일 때는 커패시턴스값들(DAC1, DAC2)을 (17, 94)로 설정할 때 신호 강도가 최대로 나타나는 최적 포인트다 된다. 도 3 및 도 4에서 나타내는 바와 같이, 동일한 단말이 동일한 무선 신호를 수신하고 있어도 그 상태가 변경되면, 임피던스 매칭을 위한 신호 강도의 패턴이 전혀 상이해짐을 알 수 있다.
예컨대, 아래 표 1을 참조하면, 무선 신호의 채널별 또는 주파수 대역 별로 단말의 에어 상태 또는 핸드 상태에서, 최대의 신호 강도가 측정되는 최적 포인트가 예시되고 있다. 본 발명에서는 해당 단말이 수신하는 무선 신호의 채널 및 주파수 대역 별로, 단말의 상태에 따른 최적 포인트를 미리 저장해두고, 단말의 상태가 결정되면 이에 따라 임피던스 정합을 수행하도록 할 수 있다.
Band channel air Hand
Dac1 Dac2 Dac1 Dac2
GSM850 128 17 81 59 17
190 17 94 136 17
254 17 136 36 17
표 2는 무선 신호의 채널별 또는 주파수 대역 별로 레퍼런스 포인트가 되는 가변 커패시터의 커패시턴스값들 등에 대해 예시하고 있다. 표 2에서 DAC1, DAC2는 각 주파수 대역 및 채널에 따라 설정된 레퍼런스 포인트의 커패시턴스값을 나타내고, GAP Threshold는 단말의 상태를 결정하기 위한 기준 신호 강도값을 나타내고, Air Gap은 단말이 에어 상태일 때 레퍼런스 포인트에서 신호 강도값을 나타내고, Hand Gap은 단말이 핸드 상태일 때 레퍼런스 포인트에서 신호 강도값을 나타낸다. 표 2는 기 측정된 신호 강도의 평균값을 이용한 데이터일 수 있고, 환경 변화에 따라 조금씩 달라질 수 있다.
Band channel Reference Point
DAC1 DAC2 GAP Threshold(%) Air GAP(%) Hand GAP(%)
GSM850 128 17 23 71 57 85
190 17 59 59 31 87
254 36 111 58 28 87
본 발명에서는, 레퍼런스 포인트에서의 신호 강도가, 기 설정된 기준값으로부터 이동 단말의 제1 상태의 신호 경계값 또는 제2 상태의 신호 경계값 간의 거리를 이용하여 상기 이동 단말이 제1 상태 또는 제2 상태인 지를 결정할 수 있다. 구체적으로, 도 2의 레퍼런스 포인트가 (17, 59)인 경우, 해당 레퍼런스 포인트에 해당하는 제1 임피던스값 및 제2 임피던스 값에서의 신호 강도를 주기적으로 모니터링한다. 이 때, 측정된 신호 강도가 기 설정된 기준값(Gap Threshold)으로부터 에어 상태의 값에 가까운지, 또는 핸드 상태의 값에 가까운 지를 판단한다. 기준값(Gap Threshold)은 에어 상태일 때의 신호 경계값(Air Gap) 과 핸드 상태일 때의 신호 경계값(Hand Gap)의 중간값으로 설정할 수 있다. 예컨대, 현재 레퍼런스 포인트가 (17, 59) 인 경우 측정되는 신호 강도가 80인 경우에는 기준값(59)로부터 신호 강도가 핸드 상태의 신호 경계값(87)에 가까우므로 단말이 핸드 상태일 가능성이 높으므로 단말 상태를 핸드 상태로 결정할 수 있다. 다른 예로, 측정되는 신호 강도가 기준값(59)으로부터 에어 상태의 경계값(Air Gap)에 가까운 40인 경우에는 단말이 에어 상태로 결정될 수 있다. 즉, 본 발명에서는, 레퍼런스 포인트에서의 신호 강도가, 기 설정된 기준값(Gap Threshold)으로부터 이동 단말의 에어 상태의 신호 경계값(Air Gap) 또는 핸드 상태(Hand Gap)의 신호 경계값 간의 거리를 이용하여 단말 상태를 결정할 수 있다.
여기서 단말 상태를 결정하는데 이용되는 레퍼런스 포인트에서의 기준값(Gap Threshold), 에어 상태의 신호 경계값(Air Gap), 핸드 상태의 신호 경계값(Hand Gap)은 상기 안테나가 수신하는 무선 신호의 채널 및 주파수 대역 별로 상기 이동 단말에 기 저장되어 있을 수 있다.
단말의 상태가 결정되면 결정된 이동 단말 상태가 기 설정된 이동 단말의 상태와 다른 지를 판단하고 다른 경우에는 결정된 이동 단말 상태를 현재 이동 단말 상태로 설정할 수 있다. 즉, 임피던스 정합을 위한 가변 커패시턴스값들의 조절이 필요하다. 이에 따라, 현재 이동 단말 상태에서 최적의 신호 강도를 가지는 상기 좌표평면상의 최적 포인트에 해당하는 임피던스값들을 이용하여 안테나의 임피던스를 다시 정합시킬 수 있다. 최적 포인트는 상술한 바와 같이, 주파수 대역, 무선 신호의 채널, 단말의 상태 별로 단말에 기 저장되어 이로부터 획득될 수 있다.
한편, 이동 단말의 상태가 기 설정된 이동 단말 상태와 동일한 경우 현재 정합된 임피던스값들을 유지한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 임피던스 정합 방법에 대한 순서도를 나타낸다.
단계(S11)에서, 가변 커패시턴스값들로 구성되는 2차원 좌표평면에서 레퍼런트 포인트에 해당하는 제1 임피던스값 및 제2 임피던스 값에서의 신호 강도를 모니터링한다.
단계(S12)에서, 레퍼런스 포인트에서의 신호 강도를 기반으로 이동 단말의 상태를 결정하고, 이를 기반으로 기 설정된 단말 상태로부터 변화가 있는 지를 판단한다. 구체적으로 해당 레퍼런스 포인트에서의 신호 강도가 에어 상태에 가까운지, 또는 핸드 상태에 가까운 지를 판단하고, 이로부터 판단되는 단말 상태가 기 설정된 상태와 상이한 지를 판단한다.
단계(S13)에서, 단말의 상태가 변화된 것으로 판단된 경우, 그 상태에서 최적의 신호 강도를 가지는 최적 포인트를 획득하고, 최적 포인트에 해당하는 임피던스값들을 기반으로 상기 안테나의 임피던스를 정합을 수행한다.
단계(S14)에서, 임피던스 정합의 종료 여부를 판단한다. 예컨대, 단말의 전원 종료, 신호 미수신 등과 같이 임피던스의 정합을 종료할 사유가 없다면, 단계(S11)로 돌아가 레퍼런스 포인트에서의 신호 강도를 지속적으로 모니터링한다.
이상, 본 발명의 일 실시예에 따른 임피던스 정합 방법 등에 대해 설명하였다. 본 명세서에서는 가변 소자가 2개이고, 2개의 임피던스값들로 구성되는 2차원 평면상에서 임피던스 정합을 수행하였지만, 본 발명의 범위는 이에 한정되지 아니한다. 예컨대, 가변 소자가 3개 이상인 경우에는 3차원 이상으로 구성되는 임의의 가상 공간상에서의 신호 강도에 따른 임피던스 정합이 수행되도록 할 수 있다.
본 발명의 임피던스 정합 방법은, 컴퓨터에 의해 판독가능한 기록 매체에 전자적 기록 코드로 저장되어 제공될 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (14)

  1. 이동 단말에 장착되어 제1임피던스 가변소자와 제2 임피던스 가변소자를 포함하는 안테나의 임피던스 정합 방법에 있어서,
    상기 제1임피던스 가변소자의 제1임피던스값 및 상기 제2임피던스 가변소자의 제2임피던스값으로 구성되는 2차원 좌표평면에서 레퍼런스 포인트에 해당하는 제1 임피던스값 및 제2 임피던스 값에서의 신호 강도를 모니터링하는 단계;
    상기 레퍼런스 포인트에서의 신호 강도를 기반으로 이동 단말의 상태를 결정하는 단계;
    상기 결정된 이동 단말 상태가 기 설정된 이동 단말의 상태와 다른 경우 상기 결정된 이동 단말 상태를 현재 이동 단말 상태로 설정하는 단계;
    상기 설정된 현재 이동 단말 상태에서 최적의 신호 강도를 가지는 상기 좌표평면상의 최적 포인트를 획득하는 단계; 및
    상기 획득한 최적 포인트에 해당하는 임피던스값들을 기반으로 상기 안테나의 임피던스를 정합하는 단계를 포함하고,
    상기 이동 단말 상태의 결정은, 상기 레퍼런스 포인트에서의 신호 강도가, 기 설정된 기준값으로부터 이동 단말의 제1 상태의 신호 경계값 또는 제2 상태의 신호 경계값 간의 거리를 이용하여 상기 이동 단말이 제1 상태 또는 제2 상태인 지를 결정하는 것을 포함하는 임피던스 정합 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 레퍼런스 포인트는, 이동 단말의 상태에 따라 신호 강도의 차이가 가장 크게 나타나는 임피던스값들에 해당하며,
    상기 레퍼런스 포인트에 대한 정보는, 상기 안테나가 수신하는 무선 신호의 채널 및 주파수 대역 별로 상기 이동 단말에 기 저장되어 있는 임피던스 정합 방법.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 레퍼런스 포인트에서의 기준값, 제1 상태의 신호 경계값, 상기 제2 상태의 신호 경계값은 상기 안테나가 수신하는 무선 신호의 채널 및 주파수 대역 별로 상기 이동 단말에 기 저장되어 있는 임피던스 정합 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 결정된 이동 단말 상태가 기 설정된 이동 단말 상태와 동일한 경우 현재 정합된 임피던스값들을 유지하고,
    상기 모니터링은 소정 주기로 수행되며,
    상기 이동 단말 상태에서 최적 포인트는 상기 안테나가 수신하는 무선 신호의 채널 및 주파수 대역 별로 상기 이동 단말에 기 저장되어 있는 임피던스 정합 방법.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제1항,제2항,제5항 및 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 임피던스 가변 소자 및 상기 제2 임피던스 가변 소자는 가변 커패시터로 구성되고,
    상기 안테나의 신호 강도는 안테나의 송신 전력 및 안테나의 반사 전력을 이용하여 측정되며,
    상기 제1 임피던스 가변 소자는 상기 안테나와 병렬로 연결되고, 상기 제2 임피던스 가변 소자는 상기 안테나와 직렬로 연결되며,
    상기 제2 임피던스 가변 소자와 상기 안테나의 사이에는 인버터를 더 포함하는 임피던스 정합 방법.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 안테나의 임피던스 정합 장치로서,
    제1 임피던스 가변소자;
    제2 임피던스 가변소자;
    상기 안테나의 신호 강도를 측정하는 신호 강도 측정부; 및
    상기 제1 및 제2 임피던스 가변소자의 임피던스값을 제어하는 제어부를 포함하며,
    상기 신호강도측정부는,
    상기 제1임피던스 가변소자의 제1임피던스값 및 상기 제2임피던스 가변소자의 제2임피던스값으로 구성되는 2차원 좌표평면에서 레퍼런스 포인트에 해당하는 제1 임피던스값 및 제2 임피던스 값에서의 신호 강도를 소정 주기에 따라 측정하고,
    상기 제어부는,
    상기 레퍼런스 포인트에서의 신호 강도를 기반으로 이동 단말 상태를 결정하고, 상기 결정된 이동 단말 상태가 기 설정된 이동 단말 상태와 다른 경우 상기 결정된 이동 단말 상태를 현재 이동 단말 상태로 설정하고, 상기 설정된 현재 이동 단말 상태에서 최적의 신호 강도를 가지는 상기 좌표평면상의 최적 포인트를 획득하며, 상기 획득한 최적 포인트에 해당하는 임피던스값들을 기반으로 상기 안테나의 임피던스를 정합하도록 상기 제1 임피던스 가변소자 및 상기 제2 임피던스 가변소자를 제어하고,
    상기 이동 단말 상태의 결정은, 상기 레퍼런스 포인트에서의 신호 강도가, 기 설정된 기준값으로부터 이동 단말의 제1 상태의 신호 경계값 또는 제2 상태의 신호 경계값 간의 거리를 이용하여 상기 이동 단말이 제1 상태 또는 제2 상태인 지를 결정하는 것을 포함하는 임피던스 정합 장치.
  13. 제 12항의 임피던스 정합 장치를 이용하여 임피던스가 정합된 안테나.
  14. 제13항의 안테나를 장착한 이동 단말.
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