KR20050094695A - 이동 통신 단말기의 안테나 매칭 회로 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 이동 통신 단말기의 안테나 매칭 회로 및 방법에 관한 것으로, 종래에는 매칭 회로가 통화 상황에 최적으로 설계되었으므로 통화 상황이 아닌 경우 이동 통신 단말기의 신호 전달 특성은 통화 상황에 비해 낮아지고, 낮아진 신호 이득으로 인해 전력 사용이 증가하는 문제점이 있었다. 이러한 문제점을 감안한 본 발명은 이동 통신 단말기의 상태 변화에 대응하는 감지 신호를 출력하는 상태 변화 감지부와; 상기 감지 신호를 입력받아 이동 통신 단말기의 동작 환경을 판단하여 적합한 매칭 회로에 대응한 스위칭 신호를 출력하는 매칭 회로 제어부와; 상기 스위칭 신호를 입력받아 적합한 매칭 회로를 선택하고 안테나에 연결하는 제1스위치와; 상기 제1스위치를 통해 안테나와 연결하여 임피던스를 매칭하는 다수의 매칭 회로와; 상기 매칭 회로를 무선 통신부와 연결하는 제2스위치로 구성되어 신호 전달 특성을 향상시켜 통화 성공률을 높이고, 통화 품질을 안정화시켜 사용자의 만족도를 높이는 효과가 있다.

Description

이동 통신 단말기의 안테나 매칭 회로 및 방법{ANTENNA MATCHING CIRCUIT AND METHOD FOR MOBILE COMMUNICATION TERMINAL}
본 발명은 이동 통신 단말기의 안테나 매칭 회로 및 방법에 관한 것으로, 특히 주변 환경의 변화로 인해 달라지는 안테나 특성을 고려하여 안테나 임피던스를 매칭할 수 있게 한 이동 통신 단말기의 안테나 매칭 회로 및 방법에 관한 것이다.
종래 안테나 매칭 회로는 통화 상황의 안테나 임피던스에 최적으로 매칭하여 신호 이득을 높이고 통화 품질을 향상시킨다. 도 1은 종래 이동 통신 단말기의 안테나 고정 매칭 회로의 구성을 보인 예시도이다. 이동 통신 단말기는 통화 상황에 최적으로 매칭하는 고정 매칭 회로(10)를 구비한다. 고정 매칭 회로(10)는 안테나 임피던스와 무선 통신부의 임피던스를 매칭하여 신호 손실을 줄이고 신호 전달 특성을 향상시킨다. 신호 전달 특성의 향상은 통화 품질을 향상시키는데 기여한다.
그러나, 고정 매칭 회로는 통화 상황에 최적으로 설계되었으므로 통화 상황이 아닌 경우 이동 통신 단말기의 신호 전달 특성은 통화 상황에 비해 낮아지고, 낮아진 신호 이득으로 인해 전력 사용이 증가하는 문제점이 있다.
가변 매칭 회로는 가변 캐패시터, 가변 인덕터를 이용하여 상황에 따라 매칭 회로의 임피던스 값을 변경하여 여러 상황에 적합한 매칭 회로를 구성한다. 도 2는 종래 이동 통신 단말기의 안테나 가변 매칭 회로의 구성을 보인 예시도이다. 이동 통신 단말기가 통화 상태 외에 통화 대기 상태에 놓여 있을 때 안테나 주변 환경은 상황에 따라 다르게 변화한다. 안테나 주변 환경이 변화하면 안테나 임피던스에도 변화가 생기므로 가변 매칭 회로(20)는 이러한 변화에 적절히 대처하고자 캐패시터와 인덕터의 용량을 변경하여 상황에 적합한 매칭 회로를 구성한다.
그러나, 가변 캐패시터, 가변 인덕터는 변화 가능한 용량에 한계가 있으므로 안테나 신호 전달 특성에 영향을 미치는 매칭 회로를 여러 상황에 맞게 구성하는데 어려움이 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 창안한 것으로, 안테나 특성에 영향을 줄 수 있는 여러 상황에 대응하는 안테나 매칭 회로를 구성하고 판단된 상황에 맞게 안테나 매칭 회로를 적용하여 안테나 성능을 높일 수 있도록 한 이동 통신 단말기의 안테나 매칭 회로 및 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 이동 통신 단말기의 상태 변화에 대응하는 감지 신호를 출력하는 상태 변화 감지부와; 상기 감지 신호를 입력받아 이동 통신 단말기의 동작 환경을 판단하여 적합한 매칭 회로에 대응한 스위칭 신호를 출력하는 매칭 회로 제어부와; 상기 스위칭 신호를 입력받아 적합한 매칭 회로를 선택하고 안테나에 연결하는 제1스위치와; 상기 제1스위치를 통해 안테나와 연결하여 임피던스를 매칭하는 다수의 매칭 회로와; 상기 매칭 회로를 무선 통신부와 연결하는 제2스위치로 구성한 것을 특징으로 한다.
또한, 이동 통신 단말기의 상태 변화를 감지하여 그에 대응한 상태 감지 신호를 출력하는 단계와; 상기 상태 감지 신호를 입력받아 안테나의 주변 상황을 판단하는 단계와; 상기 판단한 주변 상황에 적합한 매칭 회로를 결정하는 단계와; 다수의 매칭 회로 중에서 결정한 매칭 회로를 선택하는 스위칭 신호를 제1,2스위치에 각각 출력하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 따른 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 이동 통신 단말기의 안테나 매칭 회로의 구성을 보인 예시도로서, 이에 도시된 바와 같이 이동 통신 단말기의 상태 변화에 대응하는 감지 신호를 출력하는 상태 변화 감지부(30)와; 상기 감지 신호를 입력받아 이동 통신 단말기의 동작 환경을 판단하여 적합한 매칭 회로에 대응한 스위칭 신호를 출력하는 매칭 회로 제어부(40)와; 상기 스위칭 신호를 입력받아 적합한 매칭 회로를 선택하고 안테나에 연결하는 제1스위치(50)와; 상기 제1스위치(50)를 통해 안테나와 연결하여 임피던스를 매칭하는 다수의 매칭 회로(60)와; 상기 매칭 회로를 무선 통신부와 연결하는 제2스위치(70)로 구성된다.
상태 변화 감지부(30)는 이동 통신 단말기의 상태 변화에 대응하는 감지 신호를 출력한다. 폴더가 열리거나 닫힐 때, 이어잭이 연결될 때, 통화 연결 상태이거나 통화 대기 상태일 때 이동 통신 단말기의 상태에 변화가 발생한다. 이때, 상태 변화 감지부(30)는 각각의 상태 변화에 대응하는 폴더 온/오프 신호, 이어잭 감지 신호, 통화 연결/대기 신호를 매칭 회로 제어부(40)로 출력한다.
매칭 회로 제어부(40)는 이동 통신 단말기의 동작 환경을 판단하여 적합한 매칭 회로에 대응한 스위칭 신호를 출력한다. 폴더가 열리거나 닫힐 때, 이어잭이 연결되고 폴더가 닫힌 상태에서 통화 연결할 때, 이동 통신 단말기가 귀에 가까이 접근할 때, 주머니 속에 위치할 때, 폴더가 열린 상태에서 통화 대기할 때 이동 통신 단말기의 동작 환경은 변화한다. 매칭 회로 제어부(40)는 폴더 온/오프 신호, 이어잭 감지 신호, 통화 연결/대기 신호의 발생을 감지하여 변화하는 동작 환경을 판단한다. 그리고, 판단한 동작 환경에 적합한 매칭 회로에 대응한 스위칭 신호를 출력한다.
제1스위치(50)는 상기 스위칭 신호를 입력받아 적합한 매칭 회로를 선택하고 안테나에 연결한다. 스위칭 신호는 여러 매칭 회로 중에서 하나의 매칭 회로를 선택한다. 매칭 회로는 동작 환경에 적합하게 구성된 캐패시터와 인덕터를 구비한다. 제1스위치(50)는 안테나와 매칭 회로를 연결하여 안테나 임피던스와 무선 통신부의 임피던스를 매칭한다.
다수의 매칭 회로(60)는 상기 제1스위치의 스위칭 동작에 따라 하나씩 선택되어 안테나 임피던스를 무선 통신부의 임피던스에 매칭한다. 안테나 임피던스는 주변 상황에 따라 변화하므로 다수의 매칭 회로는 주변 상황의 변화마다 최적의 캐패시터, 인덕터 조합을 구성한다. 다수의 매칭 회로(60)는 각각의 주변 상황에 대하여 여러 특성을 미리 예측하여 최적의 매칭 회로를 구현한다.
제2스위치(70)는 매칭 회로 제어부(40)로부터 제1스위치에 대응하는 스위칭 신호를 입력받아 다수의 매칭 회로 중 적합한 매칭 회로를 선택하고 무선 통신부와 연결한다. 제2스위치(70)는 제1스위치와 일치하게 동작하여 매칭회로를 무선 통신부와 연결한다. 제1,2스위치(50, 70)는 매칭 회로 제어부(40)의 제어에 의해 매칭회로를 안테나와 무선 통신부에 연결하는 스위칭 동작을 한다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 이동 통신 단말기의 안테나 매칭 방법의 동작 흐름도로서, 이에 도시된 바와 같이 이동 통신 단말기의 상태 변화를 감지하여 그에 대응한 상태 감지 신호를 출력하는 단계와; 상기 상태 감지 신호를 입력받아 안테나의 주변 상황을 판단하는 단계와; 상기 판단한 주변 상황에 적합한 매칭 회로를 결정하는 단계와; 다수의 매칭 회로 중에서 결정한 매칭 회로를 선택하는 스위칭 신호를 제1,2스위치에 각각 출력하는 단계로 이루어진다.
이동 통신 단말기는 상태 변화를 감지하여 그에 대응한 상태 감지 신호를 출력한다. 이동 통신 단말기는 폴더가 열리면 폴더 온 신호를 출력하고, 이어잭이 연결되면 이어잭 감지 신호를 출력하고, 통화가 연결되면 통화 연결 신호를 출력한다.
이동 통신 단말기는 상태 감지 신호인 폴더 온/오프 신호, 이어잭 감지 신호, 통화 연결/대기 신호를 입력받아 안테나의 주변 상황을 판단한다. 폴더 온 신호와 통화 연결 신호가 입력되면 이동 통신 단말기는 안테나가 사용자의 귀에 근접한 상황으로 판단한다. 이러한 예를 표로 도시하면 다음과 같다.
× 통화 연결 신호 통화 대기 신호
× 폴더 온 신호 안테나 귀에 근접 폴더 열린 상태로 대기
폴더 오프 신호 × 폴더 닫힌 상태로 대기
이어잭 감지 신호 폴더 온 신호 이어잭을 통하여 폴더 열고 통화 이어잭을 통하여 폴더 열고 대기
폴더 오프 신호 이어잭을 통하여 폴더 닫고 통화 이어잭을 통하여 폴더 닫고 대기
이동 통신 단말기는 입력되는 신호를 조합하여 주변 상황을 예측한다. 그리고, 예측한 주변 상황에 최적으로 구성한 매칭 회로를 판단한다. 이동 통신 단말기는 판단한 주변 상황에 적합한 매칭 회로를 결정한다. 이동 통신 단말기는 다수의 매칭 회로에서 결정한 매칭 회로를 선택하는 스위칭 신호를 제1,2스위치에 각각 출력한다.
이동 통신 단말기는 선택한 매칭 회로로 안테나와 무선 통신부를 매칭시키고 새 신호 전달 채널을 통해 무선 주파수 신호를 송수신한다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 주변 상황을 판단하여 적합한 매칭 회로를 적용하므로 신호 전달 특성을 향상시켜 통화 성공률을 높이고, 통화 품질을 안정화시켜 사용자의 만족도를 높이는 효과가 있다.
도 1은 종래 이동 통신 단말기의 안테나 고정 매칭 회로의 구성을 보인 예시도.
도 2는 종래 이동 통신 단말기의 안테나 가변 매칭 회로의 구성을 보인 예시도.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 이동 통신 단말기의 안테나 매칭 회로의 구성을 보인 예시도.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 이동 통신 단말기의 안테나 매칭 방법의 동작 흐름도.
**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**
30 : 상태 변화 감지부 40 : 매칭 회로 제어부
50 : 제1스위치 60 : 다수의 매칭 회로
70 : 제2스위치

Claims (4)

  1. 이동 통신 단말기의 상태 변화에 대응하는 감지 신호를 출력하는 상태 변화 감지부와; 상기 감지 신호를 입력받아 이동 통신 단말기의 동작 환경을 판단하여 적합한 매칭 회로에 대응한 스위칭 신호를 출력하는 매칭 회로 제어부와; 상기 스위칭 신호를 입력받아 적합한 매칭 회로를 선택하고 안테나에 연결하는 제1스위치와; 상기 제1스위치를 통해 안테나와 연결하여 임피던스를 매칭하는 다수의 매칭 회로와; 상기 매칭 회로를 무선 통신부와 연결하는 제2스위치로 구성된 것을 특징으로 하는 이동 통신 단말기의 안테나 매칭 회로.
  2. 이동 통신 단말기의 상태 변화를 감지하여 그에 대응한 상태 감지 신호를 출력하는 단계와; 상기 상태 감지 신호를 입력받아 안테나의 주변 상황을 판단하는 단계와; 상기 판단한 주변 상황에 적합한 매칭 회로를 결정하는 단계와; 다수의 매칭 회로 중에서 결정한 매칭 회로를 선택하는 스위칭 신호를 제1,2스위치에 각각 출력하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 이동 통신 단말기의 안테나 매칭 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 상태 감지 신호의 출력은 폴더가 열리거나 닫히면 폴더 온/오프 신호를 출력하는 단계와; 이어잭이 연결되면 이어잭 감지 신호를 출력하는 단계와; 통화가 연결되거나 통화 대기하면 통화 연결/대기 신호를 출력하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 이동 통신 단말기의 안테나 매칭 방법.
  4. 제2항에 있어서, 상기 주변 상황의 판단은 입력되는 상태 감지 신호를 조합하여 통화 연결, 통화 대기일 때 폴더 열림, 폴더 닫힘, 이어잭 연결의 사건에 대응한 주변 상황을 판단하게 이루어진 것을 특징으로 하는 이동 통신 단말기의 안테나 매칭 방법.
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