KR20130033836A - 임피던스 정합 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 실시 예에 따른 임피던스 정합 방법은 제1 임피던스 가변소자의 임피던스값 및 제2 임피던스 가변소자의 임피던스값으로 구성되는 탐색 영역을 복수의 영역들로 구분하고, 상기 복수의 영역들에서 제1 탐색지점들을 설정하는 단계; 상기 제1 탐색지점들 중 탐색 정합 지점인 제1 정합 탐색 지점을 검출하는 단계; 상기 제1 탐색지점을 중심으로 다음 탐색 지점인 제2 탐색지점들을 설정하고, 상기 제2 탐색 지점들 중 다음 탐색 정합지점인 제2 정합 탐색 지점을 검출하는 단계; 및 상기 다음 탐색지점들을 설정하고 상기 다음 탐색 정합 지점을 검출하는 단계를 이용하여, 상기 탐색 지점들 간의 거리를 감축하고, 상기 거리가 소정의 조건을 만족하는 경우 임피던스 정합 지점에 대한 탐색을 종료하는 단계를 포함한다

Description

임피던스 정합 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR MATCHING AN IMPEDANCE}

본 발명은 임피던스 정합 장치에 관한 것으로서, 특히 휴대폰 등과 같은 이동 단말기에 장착되어 최적의 임피던스 정합 지점을 탐색하는 임피던스 정합 장치에 관한 것이다.

휴대폰 등 이동 단말기에는 자동으로 주파수 튜닝을 수행하는 임피던스 정합 장치가 장착된다. 임피던스 정합 장치는 자동으로 최적 주파수를 찾기 위해 내장되어 있는 가변 커패시터 소자들의 캐패시턴스 값을 차례로 변경시키면서 최적 캐패시턴스 값을 찾게 된다. 이때, 가변 커패시터 소자들의 최초 캐패시턴스 값이 항상 변경 가능한 범위의 중간값으로 설정되어 있기 때문에, 이전 임피던스 정합값과 관계없이 항상 고정된 값에서 출발하여 임피던스 정합을 찾는 방법을 사용하였다.

그런데, 기존 임피던스 정합 방법에서, 임피던스 정합 장치는 가변 커패시터의 값을 각각 일정 간격으로 차례로 변경해 가면서, 반사파의 강도가 최소가 되는 지점을 탐색하므로, 시간이 오래 걸리고 전력 소모도 많은 문제점이 있다.

또한, 임피던스 정합 장치는 가변 커패시터들에 제어 신호를 인가하여 캐패시턴스 값을 변화시키면서 최적의 캐패시턴스 값, 즉 튜닝된 캐패시턴스 값을 찾게 되는데, 이때, 가변 커패시터들의 캐패시턴스 값을 어느 범위에서 변경시킬 것인지가 문제된다.

본 발명은 임피던스 정합 장치의 임피던스 정합을 고속 처리하기 위한 방법을 제공한다.

본 발명은 제1 임피던스 가변소자 및 제2 임피던스 가변소자를 포함하는 안테나 임피던스 정합장치의 임피던스 정합방법으로서, 상기 제1 임피던스 가변소자의 임피던스값 및 상기 제2 임피던스 가변소자의 임피던스값으로 구성되는 탐색 영역을 복수의 영역들로 구분하고, 상기 복수의 영역들에서 제1 탐색지점들을 설정하는 단계; 상기 제1 탐색지점들 중 탐색 정합 지점인 제1 정합 탐색 지점을 검출하는 단계; 상기 제1 탐색지점을 중심으로 다음 탐색 지점인 제2 탐색지점들을 설정하고, 상기 제2 탐색 지점들 중 다음 탐색 정합지점인 제2 정합 탐색 지점을 검출하는 단계; 및 상기 다음 탐색지점들을 설정하고 상기 다음 탐색 정합 지점을 검출하는 단계를 이용하여, 상기 탐색 지점들 간의 거리를 감축하고, 상기 거리가 소정의 조건을 만족하는 경우 임피던스 정합 지점에 대한 탐색을 종료하는 단계를 포함하는 임피던스 정합 방법을 제공한다.

또한, 본 발명은 안테나의 임피던스 정합장치로서, 제1 임피던스 가변소자; 제2 임피던스 가변소자; 상기 안테나의 신호 파워를 검출하는 검출부; 및 상기 신호 파워에 근거하여 상기 제1 임피던스 가변소자의 임피던스값 및 상기 제2 임피던스 가변소자의 임피던스값을 제어하는 제어부를 포함하며, 상기 제1 임피던스 가변소자의 임피던스값 및 상기 제2 임피던스 가변소자의 임피던스값으로 구성되는 탐색 영역을 구성하는 복수의 영역들에서 설정된 제1 탐색지점들 가운데 제1 탐색 정합 지점을 결정하고, 상기 제1 탐색 정합 지점을 중심으로 다음 탐색 지점들을 설정하고, 다음 탐색지점들 가운데 다음 탐색 정합 지점을 검출하는 과정을 이용하여 탐색 지점들 간의 거리를 감축함으로써 임피던스 정합 지점을 결정하는 것을 특징으로 하는 임피던스 정합 장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 임피던스 정합을 위한 프로그램을 저장한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 있어서, 제1 임피던스 가변소자의 임피던스값 및 제2 임피던스 가변소자의 임피던스값으로 구성되는 탐색 영역을 복수의 영역들로 구분하고, 상기 복수의 영역들에서 제1 탐색지점들을 설정하는 단계; 상기 제1 탐색지점들 중 탐색 정합 지점인 제1 정합 탐색 지점을 검출하는 단계; 상기 제1 탐색지점을 중심으로 다음 탐색 지점인 제2 탐색지점들을 설정하고, 상기 제2 탐색 지점들 중 다음 탐색 정합지점인 제2 정합 탐색 지점을 검출하는 단계; 및 상기 다음 탐색지점들을 설정하고 상기 다음 탐색 정합 지점을 검출하는 단계를 이용하여, 상기 탐색 지점들 간의 거리를 감축하고, 상기 거리가 소정의 조건을 만족하는 경우 임피던스 정합 지점에 대한 탐색을 종료하는 단계 포함하는 프로그램을 저장한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체를 제공한다.

본 발명의 실시 예에 따르면, 기존 알고리즘보다 탐색 구간을 적응적으로 변화시킬 수 있어, 임피던스 정합 장치의 임피던스 정합 속도를 개선할 수 있다.

한편 그 외의 다양한 효과는 후술될 본 발명의 실시 예에 따른 상세한 설명에서 직접적 또는 암시적으로 개시될 것이다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 임피던스 정합 장치의 구성도;
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 임피던스 정합 방법을 나타낸 도면;
도 3은 도 2의 임피던스 정합 방법에서 임피던스 정합 지점을 탐색하는 방법을 나타낸 도면;
도 4A 내지 도 4D는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 임피던스 정합 방법을 나타낸 도면;
도 5는 도 4의 임피던스 정합 방법을 수행하는 절차의 흐름도.

하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술 되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

본 발명의 실시 예는 임피던스 정합 장치의 임피던스 정합을 고속 처리하기 위한 방법을 제공한다.

이하, 본 발명의 실시 예에 대해 첨부된 도면들을 참조하여 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 임피던스 정합 장치의 구성을 나타낸다.

도 1을 참조하면, 임피던스 정합 장치(100)는 안테나와 병렬로 연결된 병렬 커패시터(121a), 직렬로 연결된 직렬 커패시터(121b) 및 인덕터 소자들(122a, 122b, 122c)을 포함하는 가변 소자부(120), 임피던스 정합 장치로 입력되는 신호와 안테나 단의 종단으로부터 반사되는 신호를 검출하는 방향성 커플러(directional coupler, 130), 상기 방향성 커플러(130)를 통해 입력되는 신호의 파워를 측정하는 검출부(140), 상기 검출부(140)로부터 제공받은 전송 파워(forward power) 및 반사 파워(reflective power)를 기반으로 가변 커패시터들(121a, 121b)의 제어 신호를 생성하여 가변 소자부(120)로 전달하는 제어부(150) 및 RF 신호를 송수신하는 안테나(160)를 포함한다.

상기 가변 소자부(120)는 복수 개의 가변 커패시터들(121a, 121b)과 복수 개의 고정 인덕터들(122a, 122b, 122c)을 포함할 수 있다. 가변 커패시터들(121a, 121b)과 고정 인덕터들(122a, 122b, 122c)의 결선 또는 소자의 개수는 실시 예에 따라 달라질 수 있다. 상기 가변 커패시터들(121a, 121b)과 고정 인덕터들(122a, 122b, 122c)은 함께 임피던스 정합 장치(100)가 장착된 기기의 임피던스를 형성한다.

가변 커패시터들(121a, 121b)의 값은 제어부(150)에 의해 인가되는 DC 전압에 의해 변화되며, 변환된 가변 커패시터들(121a, 121b)의 값에 의해 전송 신호에 대한 반사 신호의 크기가 변화하게 된다.

통상, 입력되는 신호가 일정하다고 가정하면, 반사 신호의 크기가 크면 클수록 임피던스 정합이 잘 이루어지지 않은 것이고, 반사파 신호의 크기가 작으면 작을수록 임피던스 정합이 잘 이루어진 것이다.

한편, 본 실시 예에서, 상기 가변 커패시터들(121a, 121b)은 병렬 커패시터(121a) 하나와 직렬 커패시터(121b) 하나로 구성되는 것을 예시하고 있지만, 이를 제한하지는 않으며, 병렬 커패시터(121a) 또는 직렬 커패시터(121b)만으로 구성될 수 있고, 3개 이상의 가변 커패시터들로 구성될 수도 있다.

검출부(140)는 안테나 단(160)으로 입력되는 신호의 크기와, 안테나(160) 단의 종단으로부터 반사되는 신호의 크기를 각각 측정하게 된다. 이때, 상기 검출부(140)는 입력되는 신호 및 반사되는 신호의 전압 또는 전력 값을 측정하게 된다.

아날로그/디지털 변환기(미도시)는 상기 검출부(140)로부터 입력된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 제어부(150)로 제공한다. 이때, 아날로그/디지털 변환기(미도시)는 상기 제어부(150) 내에 구현될 수 있다.

제어부(150)는 전송 파워 및 반사 파워를 기반으로 가변 커패시터들(121a, 121b)의 제어 신호를 인가하여 가변 소자부(120)의 임피던스 값을 변화시켜서 임피던스 정합을 수행한다. 이때, 상기 제어부(150)는 디지털/아날로그 변환기(미도시)를 포함하고 있기 때문에, 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하여 가변 소자부(120)로 제공하게 된다.

그런데, 기존 임피던스 정합 알고리즘에서, 상기 제어부(150)는 가변 커패시터(121a, 121b)의 캐패시턴스 값을 각각 일정 간격으로 차례로 변경해 가면서, 반사 신호의 강도가 최소가 되는 지점을 탐색하므로, 시간이 오래 걸리고 전력 소모도 많을 수밖에 없다.

또한, 상기 제어부(150)는 가변 커패시터들(121a, 121b)에 제어 신호를 인가하여 캐패시턴스 값을 변화시키면서 최적의 캐패시턴스 값, 즉 튜닝된 캐패시턴스 값을 찾게 되는데, 이때, 가변 커패시터들(121a, 121b)의 캐패시턴스 값을 어느 범위에서 변경시킬 것인지가 문제된다.

이러한 문제를 해결하기 위해, 이하 본 실시 예들에서는 기존 임피던스 정합 알고리즘보다 더 효율적인 임피던스 정합 알고리즘을 제공한다.

도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 임피던스 정합 방법을 나타낸다.

도 2를 참조하면, x축은 제1 가변 커패시터의 캐패시턴스 값이고, y 축은 제2 가변 커패시터의 캐패시턴스 값이다.

먼저, 임피던스 정합 장치가 임피던스 정합을 수행할 때, 제1 가변 커퍼시터와 제2 가변 커패시터의 가변 범위의 중간값에 해당하는 지점(224)을 기준으로 제1 탐색 영역(211)을 설정한다.

상기 제1 탐색 영역(211)에 대해 탐색을 수행하여 해당 탐색 영역(211) 내에서 전송 신호(forward signal)의 크기와 반사 신호(reflect signal)의 크기 차가 최대인 지점, 즉 최적 포인트 또는 정합 탐색 지점을 찾아낸다. 이때, 상기 정합 탐색 지점은 반사 신호의 크기가 최소인 지점 또는 전송 신호의 크기와 반사 신호의 크기 비율이 최소인 지점으로 설정될 수도 있다. 여기서, 상기 탐색은 상기 탐색 영역에 해당하는 제1, 2 가변 커패시터들의 값을 차례로 사용하여 전송 신호와 반사 신호의 크기 차이를 측정하는 것을 의미한다.

상기 제1 탐색 영역(211)은 정사각형 모양으로 설정될 수 있으며, 정사각형 한 변의 길이, 즉 가변 커패시터를 변화할 수 있는 범위는 실시 예에 따라 달라질 수 있다.

또한, 상기 제1 탐색 영역(211)의 내부는 복수의 구간들, 즉 16 구간(4×4)으로 구분될 수 있으며, 상기 복수의 구간들 중 한 구간의 길이 역시 실시 예에 따라 달라질 수 있다.

한편, 도 2에서, 임피던스 정합 지점, 즉 전송 신호의 크기와 반사 신호의 크기 차이가 최대인 지점을 M 포인트(221)라 가정한다. 또한, 상기 M 포인트(221) 주변에는 반사파 강도가 약한 영역(231)과 그보다 반사파 강도가 강한 영역(232)이 등고선 형태로 배치됨을 가정한다.

상기 M 포인트(221)로부터 멀어질수록 반사파의 값이 크게 되므로, 제1 탐색 영역(211)에서 탐색을 수행하면, 상기 제1 탐색 영역(211) 내에서 M 포인트(221)에 가장 가까운 제1 정합 탐색 지점(223)에서의 반사파 값이 최소가 될 것이다.

제1 탐색 영역(211) 내에서의 정합 탐색 지점(223)이 결정되면, 상기 정합 탐색 지점(223)을 중심으로 제2 탐색 영역(212)을 설정한다. 이때, 제2 탐색 영역(212)은 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 제1 탐색 영역(211)과 동일한 정사각형 모양으로 설정될 수 있다. 또한, 제2 탐색 영역(212)은 제1 탐색 영역(211)을 기준으로 M 포인트(221) 방향에 위치하게 된다.

임피던스 정합 장치는 제2 탐색 영역(212)에 대해 탐색을 수행하여, 제2 탐색 영역(212) 내에서의 정합 탐색 지점(222)을 결정한다.

이후, 상기 제2 탐색 영역(212) 내에서의 정합 탐색 지점(222)을 중심으로 M 포인트(221) 방향에 제3 탐색 영역(213)을 설정하고, 상기 제3 탐색 영역(213)에 대해 탐색을 수행한다. 이때, 제3 탐색 영역(213)은 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 제1 탐색 영역(211)과 동일한 정사각형 모양으로 설정될 수 있다.

제3 탐색 영역(213)은 임피던스 정합 지점(221)을 포함하고 있으므로, 영역 내에서 반사파 강도가 감소하다가 증가하는 변화를 발견할 수 있다. 즉, 가변 커패시터의 캐패시턴스 값을 한 방향으로 변경시키다가 반사파 강도의 증감이 변화하는 지점을 발견할 수 있는데, 바로 이 지점이 임피던스 정합 지점(221)이 된다.

이러한 임피던스 정합 지점(221)이 결정되면, 임피던스 정합 장치는 그 지점에 해당하는 가변 커패시터의 캐패시턴스 값으로 임피던스 정합을 수행한다.

본 실시 예에서, 제1 탐색 영역(211) 내지 제3 탐색 영역(213)은 정사각형 모양으로 설정되는 것을 예시하고 있으나, 이를 제한하지는 않으며, 다른 모양으로 설정될 수도 있다.

한편, 상기 탐색 영역 내에서, 정합 탐색 지점을 찾는 방법은 왼쪽 구간에서 오른쪽 구간 순으로 이동하면서, 아래 방향에서 위 방향으로 진행한다. 가령, 도 3에 도시된 바와 같이, 해당 탐색 영역 내에서, 정합 탐색 지점에 대한 탐색은 좌측 맨 아래 구간에서 시작하여 우측 맨 위 구간에서 종료하게 된다.

그런데, 상기 탐색 방법은 임피던스 정합 지점이 현재 지점과 거리가 있어도 정해진 구간을 모두 탐색해야 하는 문제가 발생하여 임피던스 정합 장치의 성능을 열화시킬 수 있으며, 임피던스 정합 지점을 찾는데 오랜 시간이 소요될 수 있다.

이러한 점을 개선하기 위해, 이하 본 발명의 다른 실시 예에서는 정합 탐색 지점을 기준으로 복수의 탐색 지점들을 설정하고, 상기 탐색 지점들 간의 거리를 단계적으로 감축하면서 임피던스 정합 지점을 찾는 임피던스 정합 방법에 대해 설명한다.

도 4A 내지 도 4D는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 임피던스 정합 방법을 나타낸다.

도 4A 내지 도 4D를 참조하면, x축은 제1 가변 커패시터의 캐패시턴스 값을 나타내고, y 축은 제2 가변 커패시터의 캐패시턴스 값을 나타낸다. 이때, x축과 y축의 가변 범위는 16개의 동일 구간들로 구분되는 것을 예시하고 있으나, 이를 제한하지는 않는다.

한편, 본 실시 예에서, 임피던스 정합 지점, 즉 전송 신호(forward signal)와 반사 신호(reflect signal)의 크기 차이가 최대인 지점은 x축과 y축의 값이 (11, 9)인 지점(401)임을 가정하여 설명하도록 한다.

먼저, 도 4A를 참조하면, 전체 탐색 영역(410)을 4개의 균등한 영역으로 구분하고, 각 영역의 가운데 지점을 제1 탐색 지점(①~④)으로 설정한다. 이때, 상기 전체 탐색 영역은 x축과 y축의 가변 범위가 동일한 정사각형 형태로 설정하는 것이 바람직하다.

또한, 제1 탐색 지점들 간의 수평 거리 또는 수직 거리를 D/2로 설정한다. 이때, 상기 D는 x축 또는 y축의 가변 범위의 전체 구간에 해당하며, 본 실시 예에서 상기 D는 16임을 가정하여 설명하도록 한다.

임피던스 정합 장치는 제1 탐색 지점들(①~④) 중 전송 신호와 반사 신호의 크기 차이가 최대인 지점(즉, 최적 포인트 또는 정합 탐색 지점)을 찾는다. 이때, 상기 정합 탐색 지점은 반사 신호의 크기가 최소인 지점 또는 전송 신호의 크기와 반사 신호의 크기 비율이 최소인 지점으로 설정될 수도 있다.

통상, 임피던스 정합 지점(401)으로부터 멀어질수록 반사 신호의 크기가 증가하므로, 임피던스 정합 장치가 제1 탐색 지점들(①~④)에 대해 탐색을 수행하면, 상기 임피던스 정합 지점(401)에 가장 가까이 위치한 3번 지점에서 측정한 반사 신호의 크기가 최소가 될 것이다.

임피던스 정합 장치는 상기 3번 지점을 제1 정합 탐색 지점(③)으로 설정한다. 상기 제1 정합 탐색 지점(③)이 결정되면, 상기 제1 정합 탐색 지점(③)을 기준으로 제2 탐색 지점을 설정한다.

도 4B를 참조하면, 제1 정합 탐색 지점(③)을 중심으로 한 변의 길이가 D/2인 정사각형 영역(420)의 네 모서리 지점을 제2 탐색 지점으로 설정한다. 이때, 상기 제2 탐색 지점은 상기 제1 정합 탐색 지점(③)을 포함한다.

임피던스 정합 장치는 제2 탐색 지점들(③, ⑤~⑧) 중 전송 신호와 반사 신호의 크기 차이가 최대인 지점을 찾는다.

임피던스 정합 지점(401)으로부터 멀어질수록 반사 신호의 크기가 증가하므로, 임피던스 정합 장치가 제2 탐색 지점들(③, ⑤~⑧)에 대해 탐색을 수행하면, 상기 임피던스 정합 지점(401)에 가장 가까이 위치한 5번 지점에서 측정한 반사 신호의 크기가 최소가 될 것이다.

임피던스 정합 장치는 상기 5번 지점을 제2 정합 탐색 지점(⑤)으로 설정한다. 상기 제2 정합 탐색 지점(⑤)이 결정되면, 상기 제2 정합 탐색 지점(⑤)을 기준으로 제3 탐색 지점을 설정한다.

도 4C를 참조하면, 제2 정합 탐색 지점(⑤)을 중심으로 한 변의 길이가 D/4인 정사각형 영역(430)의 네 모서리 지점을 제3 탐색 지점으로 설정한다. 이때, 상기 제3 탐색 지점은 상기 제2 정합 탐색 지점(⑤)을 포함한다.

임피던스 정합 장치는 제3 탐색 지점들(⑤, ⑨~⑫) 중 전송 신호와 반사 신호의 크기 차이가 최대인 지점을 찾는다.

임피던스 정합 지점(401)으로부터 멀어질수록 반사 신호의 크기가 증가하므로, 임피던스 정합 장치가 제3 탐색 지점들(⑤, ⑨~⑫)에 대해 탐색을 수행하면, 상기 임피던스 정합 지점(401)에 가장 가까이 위치한 11번 지점에서 측정한 반사 신호의 크기가 최소가 될 것이다.

임피던스 정합 장치는 상기 11번 지점을 제3 정합 탐색 지점(⑪)으로 설정한다. 상기 제3 정합 탐색 지점(⑪)이 결정되면, 상기 제3 정합 탐색 지점(⑪)을 기준으로 제4 탐색 지점을 설정한다.

도 4D를 참조하면, 제3 정합 탐색 지점(⑪)을 중심으로 한 변의 길이가 D/8인 정사각형 영역(440)의 네 모서리 지점을 제4 탐색 지점으로 설정한다. 이때, 상기 제4 탐색 지점은 상기 제3 정합 탐색 지점(⑪)을 포함한다.

상기 탐색 지점에 대한 설정은 D/n = 2, (n= 1, 2, 4, 8, ...)가 될 때까지, 즉 탐색 지점 간 거리가 2가 될 때까지 계속 반복하여 실시한다. 본 실시 예에서, 상기 D의 값은 16이기 때문에, 임피던스 정합 장치는 상기 제4 탐색 지점을 마지막 탐색 지점으로 설정한다. 그리고, 상기 마지막으로 설정된 지점에 대한 탐색이 완료되면, 해당 알고리즘을 종료하게 된다.

임피던스 정합 장치는 제4 탐색 지점들(⑪, ⑬~

)중 전송 신호와 반사 신호의 크기 차이가 최대인 지점을 찾는다. 본 실시 예에서, 임피던스 정합 지점은 x축과 y축의 값이 (11, 9)인 지점(401)이기 때문에, 상기 16번 지점에서 가장 작은 반사 신호의 크기를 갖게 된다. 즉, 상기 16번 지점에서, 전송 신호의 크기와 반사 신호의 크기 차이가 최대가 되며, 해당 지점이 임피던스 정합 지점(401)이 된다.

이러한 임피던스 정합 지점(401)이 결정되면, 임피던스 정합 장치는 그 지점(401)에 해당하는 가변 커패시터의 캐패시턴스 값으로 임피던스 정합을 수행한다.

도 5는 도 4의 임피던스 정합 방법을 수행하는 절차의 흐름도를 나타낸다.

도 5를 참조하면, 510 단계에서, 임피던스 정합 장치는 전체 탐색 영역을 4개의 균등한 영역으로 구분하고, 각 영역의 가운데 지점을 최초 탐색 지점으로 설정한다. 이때, 상기 전체 탐색 영역은 x축과 y축의 가변 범위가 동일한 정사각형 형태로 설정하는 것이 바람직하다.

또한, 제1 탐색 지점들 간의 수평 거리 또는 수직 거리를 D/2로 설정한다. 이때, 상기 D는 x축 또는 y축의 가변 범위의 전체 길이에 해당한다.

520 단계에서, 임피던스 정합 장치는 최초 탐색 지점들 중 전송 신호와 반사 신호의 크기 차이가 최대인 지점(즉, 제1 정합 탐색 지점)을 찾는다. 이때, 상기 정합 탐색 지점은 반사 신호의 크기가 최소인 지점 또는 전송 신호의 크기와 반사 신호의 크기 비율이 최소인 지점으로 설정될 수도 있다.

상기 제1 정합 탐색 지점이 결정되면, 530 단계로 이동한다.

상기 530 단계에서, 임피던스 정합 장치는 상기 제1 정합 탐색 지점을 기준으로 제2 탐색 지점을 설정한다. 즉, 상기 임피던스 정합 장치는 상기 제1 정합 탐색 지점을 중심으로 한 변의 길이가 D/2인 정사각형 영역의 네 모서리 지점을 제2 탐색 지점으로 설정한다. 이때, 상기 제2 탐색 지점은 상기 제1 정합 탐색 지점을 포함한다.

540 단계에서, 임피던스 정합 장치는 제2 탐색 지점들 중 전송 신호와 반사 신호의 크기 차이가 최대인 지점(즉, 제2 정합 탐색 지점)을 찾는다.

상기 제2 정합 탐색 지점이 결정되면, 550 단계로 이동한다.

상기 550 단계에서, 임피던스 정합 장치는 탐색 지점들 간 거리가 2인지 여부를 판단한다. 상기 판단 결과, 탐색 지점들 간 거리가 2가 아닌 경우, 560 단계로 이동한다.

상기 560 단계에서, 임피던스 정합 장치는 제2 정합 탐색 지점을 중심으로 한 변의 길이가 D/4인 정사각형 영역의 네 모서리 지점을 제3 탐색 지점으로 설정한다. 이때, 상기 제3 탐색 지점은 상기 제2 정합 탐색 지점을 포함한다.

570 단계에서, 제3 탐색 지점들 중 전송 신호와 반사 신호의 크기 차이가 최대인 지점(즉, 제3 정합 탐색 지점)을 찾는다.

상기 제3 정합 탐색 지점이 결정되면, 다시 550 단계로 이동한다.

상기 550 단계에서, 임피던스 정합 장치는 탐색 지점들 간 거리가 2인지 여부를 판단한다. 상기 판단 결과, 탐색 지점들 간의 거리가 2가 아닌 경우, 560 단계 및 570 단계를 반복 실시하게 된다.

한편, 상기 판단 결과, 탐색 지점들 간의 거리가 2인 경우, 580 단계로 이동한다.

상기 580 단계에서, 임피던스 정합 장치는 마지막 탐색 지점들 중 전송 신호와 반사 신호의 크기 차이가 최대인 지점을 임피던스 정합 지점으로 결정한다. 이러한 임피던스 정합 지점이 결정되면, 해당 알고리즘을 종료하게 된다.

임피던스 정합 장치는 임피던스 정합 지점에 해당하는 가변 커패시터의 캐패시턴스 값으로 임피던스 정합을 수행한다.

상술한 바와 같이, 임피던스 정합 장치는 정합 탐색 지점을 기준으로 복수의 탐색 지점들을 설정하고, 상기 탐색 지점들 간의 거리를 단계적으로 감축함으로써, 임피던스 정합 속도를 개선할 수 있다.

한편 이상에서는 본 발명의 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되지 않으며, 후술 되는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

100: 임피던스 정합 장치 120: 가변 소자부
121a: 병렬 가변 캐패시터 121b: 직렬 가변 캐패시터
122a, 122b, 122c: 인덕터 소자 130: 방향성 커플러
140: 검출부 150: 제어부
160: 안테나

Claims (22)

1. 제1 임피던스 가변소자 및 제2 임피던스 가변소자를 포함하는 안테나 임피던스 정합장치의 임피던스 정합방법으로서,
   상기 제1 임피던스 가변소자의 임피던스값 및 상기 제2 임피던스 가변소자의 임피던스값으로 구성되는 탐색 영역을 복수의 영역들로 구분하고, 상기 복수의 영역들에서 제1 탐색지점들을 설정하는 단계;
   상기 제1 탐색지점들 중 탐색 정합 지점인 제1 정합 탐색 지점을 검출하는 단계;
   상기 제1 탐색지점을 중심으로 다음 탐색 지점인 제2 탐색지점들을 설정하고, 상기 제2 탐색 지점들 중 다음 탐색 정합지점인 제2 정합 탐색 지점을 검출하는 단계; 및
   상기 다음 탐색지점들을 설정하고 상기 다음 탐색 정합 지점을 검출하는 단계를 이용하여, 상기 탐색 지점들 간의 거리를 감축하고, 상기 거리가 소정의 조건을 만족하는 경우 임피던스 정합 지점에 대한 탐색을 종료하는 단계를 포함하는 임피던스 정합 방법.
2. 제1항에 있어서,
   최초 탐색 영역은 x축과 y축의 가변 범위가 동일한 정사각형 형태인 임피던스 정합 방법.
3. 제2항에 있어서,
   상기 x축 또는 y축의 가변 범위의 전체 구간이 D인 경우,
   상기 제1 탐색 지점들 간의 수평 거리 및 수직 거리는 D/2인 임피던스 정합 방법.
4. 제1항에 있어서, 상기 제1 정합 탐색 지점을 검출하는 단계는,
   상기 제1 탐색 지점들 중 전송 신호와 반사 신호의 크기 차이가 최대인 지점을 검출하는 임피던스 정합 방법.
5. 제1항에 있어서, 상기 제2 정합 탐색 지점을 검출하는 과정은,
   상기 제2 탐색 지점들 중 전송 신호와 반사 신호의 크기 차이가 최대인 지점을 검출하는 임피던스 정합 방법.
6. 제3항에 있어서, 상기 제2 탐색 지점들을 설정하는 과정은,
   상기 제1 정합 탐색 지점과, 상기 제1 정합 탐색 지점을 중심으로 한 변의 길이가 D/2인 정사각형 영역의 네 모서리 지점들을 상기 제2 탐색 지점들로 설정하는 임피던스 정합 방법.
7. 제6항에 있어서,
   상기 소정의 조건은 상기 감축된 탐색 지점들 간의 거리가 2인 임피던스 정합 방법.
8. 제7항에 있어서,
   상기 탐색 지점들 간의 거리가 2인 경우,
   마지막 탐색 지점들 중 전송 신호와 반사 신호의 크기 차이가 최대인 지점을 임피던스 정합 지점으로 결정하는 임피던스 정합 방법.
9. 제1항에 있어서,
   상기 제1 탐색 지점들은 상기 복수의 영역들의 중심 지점인 임피던스 정합 방법.
10. 안테나의 임피던스 정합장치로서,
    제1 임피던스 가변소자;
    제2 임피던스 가변소자;
    상기 안테나의 신호 파워를 검출하는 검출부; 및
    상기 신호 파워에 근거하여 상기 제1 임피던스 가변소자의 임피던스값 및 상기 제2 임피던스 가변소자의 임피던스값을 제어하는 제어부를 포함하며,
    상기 제1 임피던스 가변소자의 임피던스값 및 상기 제2 임피던스 가변소자의 임피던스값으로 구성되는 탐색 영역을 구성하는 복수의 영역들에서 설정된 제1 탐색지점들 가운데 제1 탐색 정합 지점을 결정하고,
    상기 제1 탐색 정합 지점을 중심으로 다음 탐색 지점들을 설정하고, 다음 탐색지점들 가운데 다음 탐색 정합 지점을 검출하는 과정을 이용하여 탐색 지점들 간의 거리를 감축함으로써 임피던스 정합 지점을 결정하는 것을 특징으로 하는 임피던스 정합 장치.
11. 제10항에 있어서,
    최초 탐색 영역은 x축과 y축의 가변 범위가 동일한 정사각형 형태인 임피던스 정합 장치.
12. 제11항에 있어서,
    상기 x축 또는 y축의 가변 범위의 전체 구간이 D인 경우,
    상기 제1 탐색 지점들 간의 수평 거리 및 수직 거리는 D/2인 임피던스 정합 장치.
13. 제10항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 제1 탐색 지점들 중 전송 신호와 반사 신호의 크기 차이가 최대인 지점을 제1 정합 탐색 지점으로 결정하는 임피던스 정합 장치.
14. 제10항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 제2 탐색 지점들 중 전송 신호와 반사 신호의 크기 차이가 최대인 지점을 상기 제2 정합 탐색 지점으로 결정하는 임피던스 정합 장치.
15. 제12항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 제1 정합 탐색 지점과, 상기 제1 정합 탐색 지점을 중심으로 한 변의 길이가 D/2인 정사각형 영역의 네 모서리 지점들을 상기 제2 탐색 지점들로 설정하는 임피던스 정합 장치.
16. 제15항에 있어서,
    상기 감축된 탐색 지점들 간의 거리가 2인 경우 임피던스 정합 지점에 대한 탐색을 종료하는 임피던스 정합 장치.
17. 제16항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 탐색 지점들 간의 거리가 2인 경우, 마지막 탐색 지점들 중 전송 신호와 반사 신호의 크기 차이가 최대인 지점을 임피던스 정합 지점으로 결정하는 임피던스 정합 장치.
18. 제10항에 있어서,
    상기 정합 탐색 지점은 전송 신호의 크기와 반사 신호의 크기 비율이 최소인 지점인 임피던스 정합 장치.
19. 제10항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 임피던스 가변소자는 가변 캐패시터인 임피던스 정합 장치.
20. 제10항에 있어서,
    상기 안테나와 병렬로 연결된 상기 제1 임피던스 가변소자와, 상기 안테나와 직렬로 연결된 상기 제2 임피던스 가변소자를 포함하는 임피던스 정합 장치.
21. 임피던스 정합을 위한 프로그램을 저장한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 있어서,
    제1 임피던스 가변소자의 임피던스값 및 제2 임피던스 가변소자의 임피던스값으로 구성되는 탐색 영역을 복수의 영역들로 구분하고, 상기 복수의 영역들에서 제1 탐색지점들을 설정하는 단계;
    상기 제1 탐색지점들 중 탐색 정합 지점인 제1 정합 탐색 지점을 검출하는 단계;
    상기 제1 탐색지점을 중심으로 다음 탐색 지점인 제2 탐색지점들을 설정하고, 상기 제2 탐색 지점들 중 다음 탐색 정합지점인 제2 정합 탐색 지점을 검출하는 단계; 및
    상기 다음 탐색지점들을 설정하고 상기 다음 탐색 정합 지점을 검출하는 단계를 이용하여, 상기 탐색 지점들 간의 거리를 감축하고, 상기 거리가 소정의 조건을 만족하는 경우 임피던스 정합 지점에 대한 탐색을 종료하는 단계 포함하는 프로그램을 저장한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
22. 제10항의 임피던스 정합 장치를 이용하여 임피던스가 정합된 안테나.

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