KR20040061644A - 이동 통신 단말의 안테나 매칭 장치 - Google Patents

이동 통신 단말의 안테나 매칭 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이동 통신 단말의 안테나 매칭 장치에 관한 것이다. 본 발명의 안테나가 뽑힌 상태(ANN IN) 및 안테나가 뽑히지 않은 상태(ANN OUT)에 따라, 안테나와 송/수신부의 매칭값을 차별화하기 위한 이동 통신 단말의 안테나 매칭 장치에 있어서, 현재 상기 안테나의 상태가 ANN IN인지, ANN OUT인지의 여부를 감지하기 위한 감지 수단; ANN IN 상태에서 상기 안테나와 상기 송/수신부를 매칭하기 위한 제 1매칭 수단; 및 ANN OUT 상태에서 상기 안테나와 상기 송/수신부를 매칭하기 위한 제 2매칭 수단을 포함한다. 본 발명에 따르면, ANN IN 및 ANN OUT 상태에 따른 최적의 매칭값을 선택할 수 있도록 함으로써, ANN IN 및 ANN OUT 상태의 안테나 특성 차이를 보상하여 인체에 해로운 전자파 스펙인 SAR을 충분히 만족시킬 수 있도록 하는 효과가 있다.

Description

이동 통신 단말의 안테나 매칭 장치{Apparatus for Antenna Matching for Mobile Communication Terminal}
본 발명은 이동 통신 단말의 안테나 매칭 장치에 관한 것으로, 특히 전 지구적 이동 통신 시스템(Global System for Mobile Communications; 이하, 간단히'GSM'이라 함) 및 부호 분할 다중 접속(Code Division Multiple Access; 이하, 간단히 'CDMA'라 함) 시스템 등에서 사용되는 이동 통신 단말의 안테나 매칭 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 휴대 단말기가 인체에 미치는 영향을 측정하는 방법으로는 전자파 흡수율(Specific Absorption Rate; 이하, 간단히 'SAR'이라 함)을 측정하는 방법이 대표적이다.
정보화의 발달로 인하여 전파의 이용은 그 수요가 높아지고, 통신, 방송 분야뿐만 아니라 의료, 교통 및 주변의 일상생활에서 폭넓게 사용되고 있다.
이와 같이 전자, 전기 기기의 사용이 급증하면서 이들 전파 이용 시설 및 기기에서 복사되는 전자파가 인체에 나쁜 영향을 미치는 것이 아닌가 하는 불안과 의문이 제기되고 있다.
특히, 이동 통신 단말의 경우 FCC에서 FCC96-326의 무선주파수 복사의 환경영향 평가에 관한 지침을 채택함으로써 임의의 휴대용 송신기기에 적용할 국부적인 흡수에 대한 제한치를 규정하고 있다.
여기에 규정된 최대허용노출의 제한치는 RF에너지 흡수율의 척도인 SAR 항으로 정량화된 노출 평가기준에 근거를 둔다.
인체에 전자파가 조사되었을 경우 전자파에 대한 양적 평가는 전력측정, 전자계 해석, 그리고 동물실험 등을 통한 SAR 측정으로 행해지는데, SAR은 생체가 전자계에 노출됨에 따라 생체에 흡수되는 단위질량당의 흡수전력으로 다음의 수학식과 같이 표현된다.
여기에서 σ는 인체팬텀의 도전율, ρ는 밀도이며, IEI는 국부 전계 벡터의 실효치 크기를 나타낸다.
SAR은 단말기에서 나오는 출력 파워가 크면 클수록 더 높은 수치를 갖게되며, SAR 값이 높으면 높을수록 인체에 더 해롭게 된다.
종래의 이동 통신 단말은 하나의 안테나 매칭 구조를 가지고 있다.
그러나, 이와 같은 구조의 이동 통신 단말은 안테나가 뽑힌 상태(Antenna In; 이하, 간단히 'ANN IN'이라 함)와 안테나가 뽑히지 않은 상태(Antenna Out; 이하, 간단히 'ANN OUT'이라 함)에서 동시에 SAR을 만족하는데 큰 어려움이 따르는 문제점이 있다.
또한, 상기와 같은 구조의 이동 통신 단말은 ANN IN과 ANN OUT 상태에 따른 안테나의 감도(Sensitivity)에 대하여 손해를 감수해야 하는 문제점이 있다.
본 발명은, 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, ANN IN과 ANN OUT 상태를 감시하여 이에 따라 최적의 매칭값을 선택함으로써, ANN IN과 ANN OUT에 따른 안테나의 특성 차이를 매칭하기 위한 이동 통신 단말의 안테나 매칭 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 이동 통신 단말의 안테나 매칭 장치의 일실시예 구조도.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
110 : 안테나 120 : 감지부
130 : RF 스위치1 140 : RF 스위치2
150 : ANN IN 매칭부 160 : ANN OUT 매칭부
170 : 송/수신부
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 안테나가 뽑힌 상태(ANN IN) 및 안테나가 뽑히지 않은 상태(ANN OUT)에 따라, 안테나와 송/수신부의 매칭값을 차별화하기 위한 이동 통신 단말의 안테나 매칭 장치에 있어서, 현재 상기 안테나의 상태가 ANN IN인지, ANN OUT인지의 여부를 감지하기 위한 감지 수단; ANN IN 상태에서 상기 안테나와 상기 송/수신부를 매칭하기 위한 제 1매칭 수단; 및 ANN OUT 상태에서 상기 안테나와 상기 송/수신부를 매칭하기 위한 제 2매칭 수단을 포함하는 이동 통신 단말의 안테나 매칭 장치를 제공한다.
상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조 번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 이동 통신 단말의 안테나 매칭 장치의 일실시예 구조도이다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 안테나 매칭 장치는, 안테나(110), 감지부(120), RF 스위치1(130), RF 스위치2(140), ANN IN 매칭부(150), ANN OUT 매칭부(160) 및 송/수신부(170)를 포함하고 있다.
상기 감지부(120)는 ANN IN인지, ANN OUT인지 여부를 감지하는 기능을 담당한다. 상기 감지부(120)는 기계적인 센서일 수도 있으며, 전기적인 센서일 수도 있다.
상기 ANN IN 매칭부(150)는 ANN IN 상태에서 상기 안테나(110)와 상기 송/수신부(170)를 매칭시키는 기능을 담당한다. 또한, 상기 ANN OUT 매칭부(160)는 ANN OUT 상태에서 상기 안테나(110)와 상기 송/수신부(170)를 매칭시키는 기능을 담당한다.
또한, 상기 RF 스위치1(130)은 상기 감지부(120)가 ANN IN 상태를 감지한 경우에는 상기 안테나(110) 및 상기 ANN IN 매칭부(150)를 접속시키는 한편, 상기 감지부(120)가 ANN OUT 상태를 감지한 경우에는 상기 안테나(110) 및 상기 ANN OUT 매칭부(160)를 접속시키는 기능을 담당한다.
그리고, 상기 RF 스위치2(140)는 상기 감지부(120)가 ANN IN 상태를 감지한 경우에는 상기 송/수신부(170) 및 상기 ANN IN 매칭부(150)를 접속시키는 한편, 상기 감지부(120)가 ANN OUT 상태를 감지한 경우에는 상기 송/수신부(170) 및 상기 ANN OUT 매칭부(160)를 접속시키는 기능을 담당한다.
그러면, 상기와 같은 구성을 가지는 본 발명의 일실시예에 의한 이동 통신 단말의 안테나 매칭 장치의 동작 과정에 대해 상기 도 1을 참조하여 설명하기로 한다.
먼저, 상기 감지부(120)는 현재 상기 안테나(110)의 상태가 ANN IN인지, ANN OUT인지의 여부를 판단한다. 이 때, 상기 감지부(120)는 현재 안테나의 상태에 따라 제어신호를 출력하게 된다.
만약, 상기 감지부(120)가 감지한 상기 안테나(110)의 상태가 ANN IN인 경우에는, 상기 RF 스위치1(130)은 상기 안테나(110) 및 상기 ANN IN 매칭부(150)를 접속시키는 한편, 상기 RF 스위치2(140)는 상기 송/수신부(170) 및 상기 ANN IN 매칭부(150)를 접속시킨다.
따라서, ANN IN 상태에서는 상기 송/수신단(170) 및 상기 안테나(110)를 경유하는 신호는 ANN IN 상태에 적합한 정재파비(VSWR)로 구현된 상기 ANN IN 매칭부(150)만을 경유할 수 있다.
반면에, 상기 감지부(120)가 감지한 상기 안테나(110)의 상태가 ANN OUT인 경우에는, 상기 RF 스위치1(130)은 상기 안테나(110) 및 상기 ANN OUT 매칭부(160)를 접속시키는 한편, 상기 RF 스위치2(140)는 상기 송/수신부(170) 및 상기 ANN OUT 매칭부(160)를 접속시킨다.
따라서, ANN OUT 상태에서는 상기 송/수신단(170) 및 상기 안테나(110)를 경유하는 신호는 ANN OUT 상태에 적합한 정재파비(VSWR)로 구현된 상기 ANN OUT 매칭부(160)만을 경유할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
상기한 바와 같은 본 발명은, ANN IN 및 ANN OUT 상태에 따른 최적의 매칭값을 선택할 수 있도록 함으로써, ANN IN 및 ANN OUT 상태의 안테나 특성 차이를 보상하여 인체에 해로운 전자파 스펙인 SAR을 충분히 만족시킬 수 있도록 하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 ANN IN 및 ANN OUT 상태에 따른 최적의 매칭값을 선택할 수 있도록 함으로써, 통화 품질을 향상시킬 수 있도록 하는 효과가 있다.
나아가, 본 발명은 안테나의 이득이 향상되므로 이동 통신 단말의 배터리 사용 시간이 늘어날 있도록 할뿐만 아니라, 까다로운 SAR 관련 스펙을 빠른 시일 내에 만족시킬 수 있어 개발 기간이 단축될 수 있도록 하는 효과가 있다.

Claims (4)

  1. 안테나가 뽑힌 상태(ANN IN) 및 안테나가 뽑히지 않은 상태(ANN OUT)에 따라, 안테나와 송/수신부의 매칭값을 차별화하기 위한 이동 통신 단말의 안테나 매칭 장치에 있어서,
    현재 상기 안테나의 상태가 ANN IN인지, ANN OUT인지의 여부를 감지하기 위한 감지 수단;
    ANN IN 상태에서 상기 안테나와 상기 송/수신부를 매칭하기 위한 제 1매칭 수단; 및
    ANN OUT 상태에서 상기 안테나와 상기 송/수신부를 매칭하기 위한 제 2매칭 수단
    을 포함하는 이동 통신 단말의 안테나 매칭 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 감지 수단이 ANN IN 상태를 감지한 경우에는 상기 안테나 및 상기 제 1매칭 수단을 접속시키고, 상기 감지 수단이 ANN OUT 상태를 감지한 경우에는 상기 안테나 및 상기 제 2매칭 수단을 접속시키기 위한 제 1스위칭 수단; 및
    상기 감지 수단이 ANN IN 상태를 감지한 경우에는 상기 송/수신부 및 상기 제 1매칭 수단을 접속시키고, 상기 감지 수단이 ANN OUT 상태를 감지한 경우에는상기 송/수신부 및 상기 제 2매칭 수단을 접속시키기 위한 제 2스위칭 수단
    을 더 포함하는 이동 통신 단말의 안테나 매칭 장치.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 감지 수단은,
    전기적인 센서인 것
    을 특징으로 하는 이동 통신 단말의 안테나 매칭 장치.
  4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 감지 수단은,
    기계적인 센서인 것
    을 특징으로 하는 이동 통신 단말의 안테나 매칭 장치.
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