KR20010008654A

KR20010008654A - 듀얼 밴드용 안테나 임피던스 정합회로

Info

Publication number: KR20010008654A
Application number: KR1019990026578A
Authority: KR
Inventors: 조정욱
Original assignee: 김영환; 현대전자산업 주식회사
Priority date: 1999-07-02
Filing date: 1999-07-02
Publication date: 2001-02-05

Abstract

본 발명은 하나의 안테나를 통해 PCS와 DCS의 두가지 대역내에서 사용이 가능한 듀얼 밴드용 휴대전화기에 있어서, 듀얼 밴드용 안테나의 특성과 직접적으로 관련이 있는 임피던스 정합회로에서 수신신호의 세기에 따라 바리캡 다이오드의 캐패시턴스를 조절하여 전체 임피던스 정합값을 변화시켜 줌으로써 주파수와 방향성에 상관없이 최적의 안테나 특성을 발휘할 수 있도록 한 듀얼 밴드용 안테나 임피던스 정합회로에 관한 것으로, 바리캡 다이오드를 사용하여 안테나 임피던스 정합회로를 구현하고, 안테나에서 수신된 신호의 세기에 따라 CPU에서 계산된 직류 제어 전압으로 상기 바리캡 다이오드의 캐패시턴스를 조절하여 안테나의 전체 임피던스 정합값을 변화시켜 줌으로써 수신신호의 세기가 약해지는 경우에 안테나의 특성이 감쇄되는 것을 보상할 수 있도록 함을 특징으로 하며, 이와 같이 듀얼 밴드용 임피던스 정합회로를 통해 임의의 각도에서 안테나 특성의 감쇄를 어느정도 보상할 수 있어, 안테나를 사용하는 모든 무선 통신기기에서의 사용이 가능한 효과가 있다.

Description

듀얼 밴드용 안테나 임피던스 정합회로{Antenna impedance matching circuit for dual band}

본 발명은 하나의 안테나를 통해 개인 통신 시스템(Personal Communication System ; 이하, 'PCS'라 칭함)과 디지털 셀룰라 시스템(Digital Cellular System ; 이하, 'DCS'라 칭함)의 두가지 대역내에서 사용이 가능한 듀얼 밴드(Dual Band)용 휴대전화기에 있어서, 듀얼 밴드용 안테나의 특성과 직접적으로 관련이 있는 임피던스 정합(Impedance Matching)회로에서 수신신호의 세기에 따라 바리캡 다이오드(Varicap Diode)의 캐패시턴스를 조절하여 전체 임피던스 정합값을 변화시켜 줌으로써 주파수와 방향성에 상관없이 최적의 안테나 특성을 발휘할 수 있도록 한 듀얼 밴드용 안테나 임피던스 정합회로에 관한 것이다.

일반적으로 듀얼 밴드용 휴대전화기는 하나의 안테나를 사용하여 1.7∼1.9GHz 대역의 PCS와 800MHz 대역의 DCS의 두가지 대역내에서 사용하게 되는데, 즉 기구적인 문제나 가격적인 측면 등을 고려하여 하나의 안테나를 사용하여 PCS 대역이나 DCS 대역내에서 사용하고 있다.

그러나, 상기와 같이 듀얼 밴드용 휴대전화기는 하나의 안테나를 사용하여 두 주파수 대역내에서 사용함에 따라 DCS 대역에서는 특성이 좋다가도 PCS 대역에서 사용하면 특성이 틀어지는 경우가 발생하고, 그 반대의 경우도 발생하게 되는 등, 각 주파수 대역에서 안테나의 임피던스 정합이 달라져서 생기는 현상 때문에 두 대역내에서 완벽한 안테나의 특성을 내기가 쉽지 않다.

즉, 안테나의 특성은 안테나 임피던스 정합회로와 직접적으로 관련이 있게 되는데, 종래에는 일정한 주파수 대역에서 캐패시터나 인덕터를 사용하여 L자형 회로나 П형 회로를 구현함으로써 정재파비를 최소로 할 수 있는 고정된 시정수 값을 선택하는 안테나 임피던스 정합회로를 사용하였다.

그러나, 상기 종래의 안테나 임피던스 정합회로를 사용하였을 경우에는, 안테나의 특성상 또는 주파수 특성상 일정 각도나 방향에 대해서는 방사패턴상에서 볼 때 안테나의 방향성이나 이득이 떨어지는 경우가 발생한다.

따라서, 이 영역에서 휴대전화기를 사용하여 통화를 할 경우 음성의 단절이나 통화의 단절 등과 같은 현상이 일어나기 쉬운 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 그 목적은 하나의 안테나를 통해 PCS와 DCS의 두가지 대역내에서 사용이 가능한 듀얼 밴드용 휴대전화기에 있어서, 듀얼 밴드용 안테나의 특성과 직접적으로 관련이 있는 임피던스 정합회로에서 수신신호의 세기에 따라 바리캡 다이오드의 캐패시턴스를 조절하여 전체 임피던스 정합값을 변화시켜 줌으로써 안테나의 특성이 감쇄되는 것을 보상하고, 주파수와 방향성에 상관없이 최적의 안테나 특성을 발휘할 수 있도록 한 듀얼 밴드용 안테나 임피던스 정합회로를 제공하는 데에 있다.

도 1은 본 발명에 의한 듀얼 밴드용 안테나 임피던스 정합회로의 구성도.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

Ant : 안테나

C1, C3 : 임피던스 정합용 캐패시터

C2, C4 : DC 블록킹용 캐패시터

L1 : 임피던스 정합용 인덕터

D1 : 바리캡 다이오드

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 듀얼 밴드용 안테나 임피던스 정합회로는, 바리캡 다이오드를 사용하여 안테나 임피던스 정합회로를 구현하고, 안테나에서 수신된 신호의 세기에 따라 CPU에서 계산된 직류 제어 전압으로 상기 바리캡 다이오드의 캐패시턴스를 조절하여 안테나의 전체 임피던스 정합값을 변화시켜 줌으로써 수신신호의 세기가 약해지는 경우에 안테나의 특성이 감쇄되는 것을 보상할 수 있도록 함을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 의한 듀얼 밴드용 안테나 임피던스 정합회로의 구성 및 동작을 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 의한 듀얼 밴드용 안테나 임피던스 정합회로의 구성도로서, 듀얼 밴드용 안테나(Ant)에서 수신되는 신호의 임피던스를 정합하기 위해 안테나(Ant)와 직렬로 연결된 임피던스 정합용 캐패시터(C1)와, 상기 안테나(Ant)와 상기 임피던스 정합용 캐패시터(C1) 사이에 병렬로 접속된 임피던스 정합용 인덕터(L1)와, 상기 임피던스 정합용 인덕터(L1)와 직렬로 연결되어 DC 신호를 차단하기 위한 DC 블록킹(Blocking)용 캐패시터(C2)와, 상기 DC 블록킹용 캐패시터(C2)와 병렬로 접속된 임피던스 정합용 캐패시터(C3)와, 상기 DC 블록킹용 캐패시터(C2)와 직렬로 접속된 DC 블록킹용 캐패시터(C4)와, 상기 DC 블록킹용 캐패시터(C2)와 상기 DC 블록킹용 캐패시터(C4) 사이에 병렬로 접속되어, 안테나(Ant)에서 수신된 신호의 세기에 따라 계산된 휴대전화기내 CPU에서의 직류 제어 전압에 따라 캐패시턴스가 조절되는 바리캡 다이오드(D1)로 이루어진다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 듀얼 밴드용 안테나 임피던스 정합회로에서는 바리캡 다이오드(D1)를 사용하여 수신신호의 세기가 약해지는 경우에 안테나의 특성이 감쇄되는 것을 보상하고자 한다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 듀얼 밴드용 안테나 임피던스 정합회로의 동작을 설명하면, 안테나(Ant)에서 수신된 신호의 세기를 듀얼 밴드용 휴대전화기내 CPU에서 계산하여 직류 제어 전압을 구하고, 이 직류 제어 전압을 상기 바리캡 다이오드(D1)로 출력한다.

즉, 안테나(Ant)에서 수신된 신호의 세기가 현저히 낮으면 상기 CPU에서 적당한 직류 제어 전압을 상기 바리캡 다이오드(D1)로 출력하여 바리캡 다이오드(D1)의 캐패시턴스를 조절하도록 하는 것이다.

이에 따라, 안테나의 전체 임피던스 정합값이 변화함으로써 수신신호의 세기가 약해지는 경우에 안테나의 특성이 감쇄되는 것을 보상할 수 있게 된다.

상기와 같이 본 발명에서는 수신신호의 세기를 항상 계산하여 이 계산값을 바리캡 다이오드의 제어 전압으로 사용하여 수신신호의 세기가 약해지는 경우에 주파수 대역이 변함에 따른 안테나 이득, 방향성 등의 안테나 특성이 변화되는 것을 보상할 수 있도록 한다.

이상, 상기 설명에서와 같이 본 발명은, 무선 통신기기에 사용되는 모든 안테나가 방사패턴상 임의의 각도에서는 그 특성이 현저히 감쇄되는 부분이 있기 마련으로 모든 방향에 대하여 일정한 특성을 가질 수는 없지만, 본 발명에 의한 듀얼 밴드용 임피던스 정합회로를 통해 임의의 각도에서 안테나 특성의 감쇄를 어느정도 보상할 수 있어, 안테나를 사용하는 모든 무선 통신기기에서의 사용이 가능한 효과가 있다.

Claims

듀얼 밴드용 안테나(Ant)에서 수신되는 신호의 임피던스를 정합하기 위해 안테나(Ant)와 직렬로 연결된 임피던스 정합용 캐패시터(C1)와, 상기 안테나(Ant)와 상기 임피던스 정합용 캐패시터(C1) 사이에 병렬로 접속된 임피던스 정합용 인덕터(L1)와, 상기 임피던스 정합용 인덕터(L1)와 직렬로 연결되어 DC 신호를 차단하기 위한 DC 블록킹용 캐패시터(C2)와, 상기 DC 블록킹용 캐패시터(C2)와 병렬로 접속된 임피던스 정합용 캐패시터(C3)와, 상기 DC 블록킹용 캐패시터(C2)와 직렬로 접속된 DC 블록킹용 캐패시터(C4)와, 상기 DC 블록킹용 캐패시터(C2)와 상기 DC 블록킹용 캐패시터(C4) 사이에 병렬로 접속되어, 안테나(Ant)에서 수신된 신호의 세기에 따라 계산된 휴대전화기내 CPU에서의 직류 제어 전압에 따라 캐패시턴스가 조절되는 바리캡 다이오드(D1)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 듀얼 밴드용 안테나 임피던스 정합회로.