KR20060042483A - 가변 안테나 정합 회로 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 가변 안테나 정합 회로는, 단말기의 상태를 감지하는 상태감지부; 안테나와 RF 출력단 사이에 위치하여 임피던스를 매칭시키는 제 1, 2 정합 회로부; 상기 상태 감지부에 의해 감지된 단말기 상태에 따라 상기 제 1, 2 정합 회로부 중 하나를 선택하는 제어부; 및 상기 상태 감지부의 출력신호를 받아 제어부에 전달하고, 상기 제어부가 상기 제 1, 2 정합 회로부 중 하나를 선택하기 위한 제어신호를 전달하는 범용 입출력부(General Purpose Input/Output : GPIO)를 포함한다.

이상에서와 같이, 본 발명은 단말기의 상태에 따라 정합회로가 선택되도록 구성시킴으로써 안테나의 성능(효율, 대역폭, 반사 패턴 등)을 향상시킬 수 있다.

안테나, RF출력단, 정합회로

Description

가변 안테나 정합 회로{Variable Antenna Matching Circuit}

도 1은 종래의 기술에 따른 안테나와 RF출력단 사이에 위치하는 안테나 정합 회로를 나타내는 도면이다.

도 2a 및 도 2b는 일반적인 단말기의 형태를 나타내는 도면이다.

도 3은 종래의 기술에 따른 안테나 정합 회로의 스미트 챠트이다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 가변 안테나 정합 회로의 구조를 나타내는 도면이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 안테나 2 : RF 출력단

10 : 단말기 20 : 상태 감지부

30 : 제어부 41 : 제 1 정합 회로부

42 : 제 2 정합 회로부 51 : 제 1 스위치부

52 : 제 2 스위치부

본 발명은 무선 통신에 활용되는 안테나 정합 회로에 관한 것으로, 특히 단말기의 상태에 따라 정합회로가 선택되도록 구성시켜 안테나의 성능(효율, 대역폭, 반사 패턴 등)을 향상시킬 수 있는 가변 안테나 정합 회로에 관한 것이다.

일반적으로 무선통신 시스템은 도면 1에 도시된 바와 같이, 안테나(1)와 RF 출력단(2) 사이에 전력 손실을 최소화하기 위하여 안테나 정합 회로(3)를 적용하며, 상기 안테나 정합 회로(3)로는, 파이(π) 정합 회로가 가장 일반적으로 적용된다. 파이(π) 정합 회로는 기본적으로 3개 이하의 인턱더(L), 커패시터(C)의 조합으로 구성되어 도 3의 예와 같이, 관심대역 주파수에서의 반사량을 특정 수치 이하로 유지(4)하도록 한다.

종래의 안테나가 장착된 무선 단말기는 사용 신(scene) 상에서 기구 형상의 변화가 거의 없거나 안테나에 크게 영향을 주지 않아 특정 주파수와 특정 사용 scene에 맞추어 구성한 파이 매칭이 무난하게 적용되어왔다.

그러나, 디자인의 다양화로 단말기가 슬라이드(slide) 및 폴더(folder) 타입(도3 참조) 등과 같이, 사용 신(scene)에 따른 기구의 형상(7, 9)이 안테나(6, 8)에 영향을 크게 주거나, 내장형 안테나와 같이 기존의 외장형 안테나에 비하여 기구 형상 변화에 따른 안테나 특성 변화가 민감한 구조가 늘어감에 따라 한가지 사용 신(scene)(예: 슬라이드 열림/닫힘)을 기준으로 한 기존의 단순한 파이 매칭으로는 도 3의 예(4)와 같이 적절한 안테나 특성을 얻지 못하는 경우가 많아지고 있 다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 그 목적은 단말기의 상태에 따라 정합회로가 선택되도록 구성시킴으로써 안테나의 성능(효율, 대역폭, 반사 패턴 등)을 향상시키는 데 있다.

상기와 같은 목적을 이루기 위해 본 발명에 따른 가변 안테나 정합 회로는,

단말기의 상태를 감지하는 상태감지부; 안테나와 RF 출력단 사이에 위치하여 임피던스를 매칭시키는 제 1, 2 정합 회로부; 상기 상태 감지부에 의해 감지된 단말기 상태에 따라 상기 제 1, 2 정합 회로부 중 하나를 선택하는 제어부; 및 상기 상태 감지부의 출력신호를 받아 제어부에 전달하고, 상기 제어부가 상기 제 1, 2 정합 회로부 중 하나를 선택하기 위한 제어신호를 전달하는 범용 입출력부(General Purpose Input/Output : GPIO)를 포함한다.

본 발명은 상기 안테나와 정합 회로부 사이 및 정합 회로부와 RF 출력단 사이에 위치하여 상기 제어부의 제어를 받는 제 1, 2 스위치부를 더 포함함을 특징으로 한다.

상기 제 1, 2 정합 회로부는 파이(π) 타입 정합 회로인 것이 바람직하다.

상기 상태 감지부는 스위치부로 나타낼 수 있으며, 상기 스위치가 0(OFF)이 면 제 1 정합 회로부가 선택되고, 상기 스위치가 1(ON)이면 제 2 정합 회로부가 선택되도록 이루어진다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명하고자 한다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 슬라이드 타입 단말기에 적용시킨 가변 안테나 정합 회로의 구조를 나타내는 도면이다.

도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 가변 안테나 정합 회로는 단말기(10), 상태감지부(20), 제어부(30), 제 1, 2 정합 회로부(41)(42), 범용 입출력부(GPIO A/B) 및 제 1, 2 스위치부(51)(52)를 포함한다.

상기 단말기(10)는 이동통신 단말기를 말하며, 그 예로 휴대폰, 휴대용 개인정보 단말기(Personal Digital Assistants : PDA) 등이 있다.

상기 상태감지부(20)는 상기 단말기(10)의 상태를 감지하는 역할을 수행한다. 즉, 상기 상태감지부(20)는 단말기(10)가 도 3a(도 4)의 슬라이드 방식인 경우, 슬라이드(7)의 열고 닫힘을 감지한다. 또한, 상기 상태감지부(20)는 단말기(10)가 도3b의 폴더 방식인 경우, 폴더(9)의 열고 닫힘을 감지한다.

상기 상태감지부(20)는 하나의 스위치로 나타낼 수 있다. 즉, 본 발명에서는 상기 스위치가 0(OFF)이면 제 1 정합 회로부가 선택되고, 상기 스위치가 1(ON)이면 제 2 정합 회로부가 선택되도록 이루어진다.

상기 제 1, 2 정합 회로부(41)(42)는 안테나(1)와 RF 출력단(2) 사이에 위치 하여 임피던스를 매칭시킨다.

상기 제 1, 2 정합 회로부(41)(42)는 파이(π) 타입 정합 회로인 것이 바람직하다. 즉, 본 발명은 기존의 회로와 달리 특정 사용 신(scene)을 기준{예를 들어 슬라이드 업(slide up) 또는 폴더 오픈(folder open)}으로 매칭된 파이 정합 회로(42)가 추가적으로 더 구성된다.

상기 제 1, 2 정합 회로부(41)(42)의 파이 매칭에서 L,C 2-요소(element) 이하의 조합으로 구성될 수도 있으므로, 연결되지 요소를 고려하여 임피던스를 오픈(open)으로 등가적으로 만들 경우 매칭 제어 스위치를 정합 회로의 전단(10a) 또는 후단(10b)의 1개로 줄일 수도 있다.

상기 제어부(30)는 상기 상태 감지부(20)에 의해 감지된 단말기 상태에 따라 상기 제 1, 2 정합 회로부(41)(42) 중 하나를 선택한다.

상기 상태감지부(20)는 하나의 스위치로 나타낼 수 있다. 즉, 상기 스위치가 0(OFF)이면 제 1 정합 회로부(41)가 선택되고, 상기 스위치가 1(ON)이면 제 2 정합 회로부(42)가 선택되도록 이루어진다.

상기 범용 입출력부(GPIO A/B)는 상기 상태 감지부(20)의 출력신호를 받아 제어부(30)에 전달하고, 상기 제어부(30)가 상기 제 1, 2 정합 회로부 중 하나를 선택하기 위한 제어신호를 전달한다.

상기 제 1, 2 스위치부(51)(52)는 상기 안테나(1)와 정합 회로부(41)(42) 사이 및 정합 회로부(41)(42)와 RF 출력단 사이에 위치하여 상기 제어부(30)의 제어를 받는다.

상기 제 1, 2 스위치부(51)(52)는 기존의 단순 파이 정합 회로에 추가적으로 들어 가는 요소로서, 안테나 성능을 낮출 수 있으므로 설계시 스위치의 통과 대역, 삽입 손실 및 비용(cost) 등을 잘 고려하여야 한다.

다음으로, 상기한 구성을 바탕으로 본 발명의 작용관계를 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 4에 도시된 슬라이드 방식 단말기(10)에서 슬라이드(도 2a의 7임)가 오프(OFF) 상태(상태 감지부의 스위치도 OFF임)이면, GPIO A를 통해 상기 단말기(10)의 상태가 제어부(30)에 전달된다.

그러면, 상기 제어부(30)는 제 1 정합 회로부(41)가 선택되도록 GPIO B를 통해 제 1,2 스위치부(51)(52)를 제어한다.

또한, 상기와 같은 상태에서 슬라이드를 업(Up)(상태감지부의 스위치 ON)시키면 GPIO A를 통해 상기 단말기(10)의 상태가 제어부(30)에 전달된다.

그러면, 상기 제어부(30)는 제 2 정합 회로부(42)가 선택되도록 GPIO B를 통해 제 1,2 스위치부(51)(52)를 제어한다.

상기와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

이상에서와 같이, 본 발명은 단말기의 상태에 따라 정합회로가 선택되도록 구성시킴으로써 안테나의 성능(효율, 대역폭, 반사 패턴 등)을 향상시킬 수 있다.

Claims (4)

1. 단말기의 상태를 감지하는 상태감지부;

   안테나와 RF 출력단 사이에 위치하여 임피던스를 매칭시키는 제 1, 2 정합 회로부;

   상기 상태 감지부에 의해 감지된 단말기 상태에 따라 상기 제 1, 2 정합 회로부 중 하나를 선택하는 제어부; 및

   상기 상태 감지부의 출력신호를 받아 제어부에 전달하고, 상기 제어부가 상기 제 1, 2 정합 회로부 중 하나를 선택하기 위한 제어신호를 전달하는 범용 입출력부(GPIO)를 포함하는 가변 안테나 정합 회로.
2. 제 1항에 있어서,

   안테나와 정합 회로부 사이 및 정합 회로부와 RF 출력단 사이에 위치하여 상기 제어부의 제어를 받는 제 1, 2 스위치부를 더 포함함을 특징으로 하는 가변 안테나 정합 회로.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 제 1, 2 정합 회로부는 파이(π) 타입 정합 회로인 것을 특징으로 하는 가변 안테나 정합 회로.
4. 제 3항에 있어서, 상태 감지부는 스위치부로 나타내며, 상기 스위치가 0(OFF)이면 제 1 정합 회로부가 선택되고, 상기 스위치가 1(ON)이면 제 2 정합 회로부가 선택되도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 가변 안테나 정합 회로.

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