KR20130070443A - Apparatus and method for matching impedence - Google Patents

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impedance matching
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이승훈
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엘지이노텍 주식회사
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Abstract

PURPOSE: An impedance matching device and a method thereof are provided to effectively execute an impedance matching process by converting a maximum matching point according to the change of a neighbor environment. CONSTITUTION: A control unit(140) determines the change of matching value based on a point around a first maximum matching point. When the detected first maximum matching point is converted into a matching value of matching points around the first maximum matching point, the control unit sets a searching area. The control unit searches a second maximum matching point in the searching area. The control unit detects the second maximum matching point. [Reference numerals] (120) Directional coupler; (131) Transmission power detection unit; (132) Reflection power detection unit; (140) Control unit

Description

임피던스 정합 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR MATCHING IMPEDENCE}Impedance matching device and method {APPARATUS AND METHOD FOR MATCHING IMPEDENCE}

본 발명은 임피던스 정합 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an impedance matching device and method.

이동 통신 단말기에서 안테나 회로는 안테나를 통해 소정의 전파 신호를 송신하거나 전파를 수신하는 역할을 한다. 안테나가 최적의 송수신 방사성능을 갖도록 하기 위해서는 임피던스를 정확하게, 최적으로 정합시킬 필요가 있다.In the mobile communication terminal, the antenna circuit serves to transmit or receive a radio wave signal through the antenna. In order for the antenna to have optimal transmit and receive radioactivity, it is necessary to match the impedance accurately and optimally.

임피던스를 정확히 정합시키기 위해 안테나 회로는 캐패시터 및 인덕터 등을 구비하고, 그 캐패시터 및 인덕터의 값을 조절한다. 임피던스 정합은 통상적으로 이동통신 단말기를 자유공간에 위치시킨 상태에서 안테나의 임피던스를 정합시키는 것이다.To accurately match the impedance, the antenna circuit includes a capacitor, an inductor, and the like, and adjusts the values of the capacitor and the inductor. Impedance matching is typically to match the impedance of the antenna with the mobile communication terminal located in free space.

한편, 이동통신 단말기는 기기의 특성상 사용자가 본체를 손으로 잡고, 스피커를 귀에 밀착시킨 상태에서 사용하거나 주머니나 이동통신 단말기의 본체를 가방 등에 넣고 이어폰을 이용하여 사용하게 된다. 사용자가 이동통신 단말기의 본체를 손으로 잡고, 귀에 밀착시켜 사용하거나, 주머니 또는 가방 등에 넣고 사용함에 따라 안테나의 임피던스 정합 조건이 가변하고, 이로 인하여 자유 공간에서 임피던스를 정합시킨 안테나의 송수신 방사 성능이 저하된다.On the other hand, the mobile terminal is used in a state in which the user holds the main body by hand and the speaker closely adheres to the ear, or puts the main body of the pocket or the mobile communication terminal into a bag and uses the earphone. As the user holds the main body of the mobile communication terminal by hand and uses it in close contact with the ear, or puts it in a pocket or bag, the impedance matching condition of the antenna varies, and thus the transmit / receive radiation performance of the antenna that matches the impedance in free space is improved. Degrades.

따라서, 임피던스 정합 조건이 가변될 경우에 자동으로 안테나의 임피던스를 조절하여 안테나가 최적의 송수신 방사성능을 갖도록 하는 적응형 튜닝 안테나 회로를 채택하고 있다.Therefore, an adaptive tuning antenna circuit is adopted in which the impedance of the antenna is automatically adjusted when the impedance matching condition is changed so that the antenna has an optimal transmit / receive radioactivity.

이를 위해, 적응형 튜닝 안테나 회로는 커플러를 구비하고, 커플러에서 출력되는 반사 전력(Reflected Power) 및 송신 전력(Forward Power)을 검출하고, 검출한 반사 전력과 송신 전력에 따라 가변 캐패시터의 캐패시턴스 값을 변경하여 임피던스 정합을 수행한다.To this end, the adaptive tuning antenna circuit includes a coupler, detects reflected power and forward power output from the coupler, and adjusts the capacitance value of the variable capacitor according to the detected reflected power and transmit power. Change to perform impedance matching.

이 때, 임피던스 정합을 위한 여러가지 알고리즘이 존재하는데, 종래에는 직렬 캐패시터와 병렬 캐패시터가 갖는 모든 캐패시턴스 값들에 대해 반사파 강도를 측정하여, 반사파 강도가 가장 낮은 점을 임피던스 최대 정합점으로 결정하였다. At this time, various algorithms for impedance matching exist. In the related art, the reflection wave strength is measured for all capacitance values of the series capacitor and the parallel capacitor, and the lowest matching wave point is determined as the impedance maximum matching point.

그러나, 이와 같은 방법은 시간이 오래 걸릴 뿐만 아니라, 임피던스 정합에 전력 소모가 많아지고, 임피던스 정합을 위한 최적점을 찾는 동안 안테나 성능에 저하를 초래하여 통화 품질 저하나 통화 끊김과 같은 단점이 나타날 수 있다.However, this method is not only time consuming, but also consumes a lot of power in impedance matching, and may result in degradation of antenna performance while searching for an optimal point for impedance matching. have.

또한, 주위환경에 따라 임피던스의 최대 정합점은 변하지만, 변하는 임피던스의 최대 정합점에 효과적으로 대응하는 임피던스 정합 방법에 대해서 대처하는 임피던스 정합 방법은 부족한 실정이다.In addition, although the maximum matching point of the impedance varies depending on the surrounding environment, the impedance matching method that copes with the impedance matching method that effectively responds to the maximum matching point of the changing impedance is insufficient.

본 발명은 주위환경의 변화에 따라 최대 정합점을 변경시켜 임피던스 정합을 효율적으로 수행할 수 있는 임피던스 정합 장치 및 방법의 제공을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide an impedance matching device and method capable of efficiently performing impedance matching by changing the maximum matching point according to a change in the surrounding environment.

본 발명의 실시 예에 따른 전력 증폭기와 안테나 사이의 임피던스 정합을 수행하는 임피던스 정합 장치의 임피던스 정합 방법은, 제1 최대 정합 점을 검출하는 단계; 상기 검출된 제1 최대 정합점의 정합 값 또는 상기 제1 최대 정합 점의 주위에 위치한 정합 점들의 정합 값이 변동되는지 판단하는 단계; 상기 판단결과, 검출된 제1 최대 정합 점의 정합 값 또는 상기 제1 최대 정합 점의 주위에 위치한 정합 점들에서의 정합 값이 변동된 경우, 탐색 영역을 설정하고, 상기 탐색 영역에서 제2 최대 정합점을 탐색하는 단계; 및 상기 제2 최대 정합 점을 검출하는 단계를 포함한다.An impedance matching method of an impedance matching apparatus for performing impedance matching between a power amplifier and an antenna according to an exemplary embodiment of the present disclosure may include detecting a first maximum matching point; Determining whether a match value of the detected first maximum match point or a match value of match points located around the first maximum match point is changed; As a result of the determination, when a matching value of the detected first maximum matching point or matching values at the matching points located around the first maximum matching point is changed, a search area is set, and a second maximum matching is performed in the search area. Searching for a point; And detecting the second maximum match point.

본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 전력 증폭기와 안테나 사이의 임피던스 정합을 수행하는 임피던스 정합 장치는, 상기 전력 증폭기를 통해 출력된 송신전력 크기 및 상기 안테나로부터 반사되는 반사전력 크기를 검출하는 검출부; 상기 송신전력과 상기 반사전력의 크기에 기초하여 임피던스를 조절하는 임피던스 정합 회로; 및 제1 최대 정합 점을 검출하고, 상기 검출된 제1 최대 정합점의 정합 값 또는 상기 제1 최대 정합 점의 주위에 위치한 정합 점들의 정합 값이 변동되는지 판단하고, 상기 판단결과, 검출된 제1 최대 정합 점의 정합 값 또는 상기 제1 최대 정합점의 주위에 위치한 정합 점들에서의 정합 값이 변동된 경우, 탐색 영역을 설정하고, 상기 탐색 영역에서 제2 최대 정합점을 탐색하고, 상기 제2 최대 정합점을 검출하는 제어부를 포함한다.In accordance with still another aspect of the present invention, an impedance matching device for performing impedance matching between a power amplifier and an antenna includes: a detector configured to detect a magnitude of a transmission power output through the power amplifier and a reflection power reflected from the antenna; An impedance matching circuit for adjusting an impedance based on the magnitude of the transmission power and the reflected power; And detecting a first maximum matching point, and determining whether a matching value of the detected first maximum matching point or a matching value of matching points located around the first maximum matching point is changed, and the determined result is determined. When a matching value of a first matching point or a matching value at matching points located around the first maximum matching point is changed, a search area is set, a second maximum matching point is searched in the search area, and the first matching point is set. And a control unit for detecting the maximum matching point.

한편, 상기 임피던스 정합 방법은 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체로 구현될 수 있다.On the other hand, the impedance matching method may be implemented as a computer-readable recording medium recording a program for execution in a computer.

본 발명의 실시 예에 따르면, 최대 정합 점 주위의 정합 점들을 탐색하고, 최대 정합점을 변경시켜 임피던스 정합을 효율적으로 수행할 수 있다.According to an embodiment of the present disclosure, impedance matching may be efficiently performed by searching for matching points around the maximum matching point and changing the maximum matching point.

또한, 탐색 지점을 최대 정합점 주위로 한정하여 탐색 작업으로 발생하는 안테나의 성능 열화를 최소화 할 수 있다.In addition, by limiting the search point around the maximum matching point, it is possible to minimize the performance degradation of the antenna caused by the search operation.

한편 그 외의 다양한 효과는 후술될 본 발명의 실시 예에 따른 상세한 설명에서 직접적 또는 암시적으로 개시될 것이다.Meanwhile, various other effects will be directly or implicitly disclosed in the detailed description according to the embodiment of the present invention to be described later.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 임피던스 정합 장치의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 임피던스 정합 방법의 흐름도이다.
도 3은 캐패시턴스 값에 따른 각 정합 점에서의 정합 값을 수치화한 그래프이다.1 is a block diagram of an impedance matching device according to an embodiment of the present invention.
2 is a flowchart illustrating an impedance matching method according to an embodiment of the present invention.
3 is a graph showing numerical values of matching values at respective matching points according to capacitance values.

이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.
Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 임피던스 정합 장치의 구성도이다.1 is a block diagram of an impedance matching device according to an embodiment of the present invention.

임피던스 정합 장치(100)는 임피던스 정합 회로(110), 방향성 커플러(120), 검출부(130), 제어부(140)를 포함한다.The impedance matching device 100 includes an impedance matching circuit 110, a directional coupler 120, a detector 130, and a controller 140.

임피던스 정합 장치(100)의 일단에는 전력증폭기(200)가 연결되고, 타단에는 RF 신호를 송수신하는 안테나(300)가 연결된다.One end of the impedance matching device 100 is connected to the power amplifier 200, the other end is connected to the antenna 300 for transmitting and receiving RF signals.

전력증폭기(200)는 외부로부터 수신한 송신신호를 증폭하여 임피던스 정합 장치(100)에 전달한다.The power amplifier 200 amplifies a transmission signal received from the outside and transmits the amplified signal to the impedance matching device 100.

임피던스 정합 장치(100)는 안테나(300)가 최적의 방사성능을 갖도록 전력증폭기(200)와 안테나(300) 사이의 임피던스를 조절한다.The impedance matching device 100 adjusts the impedance between the power amplifier 200 and the antenna 300 so that the antenna 300 has an optimal radiation performance.

임피던스 정합 회로(110)는 안테나(160)와 병렬 연결된 캐패시터(111a), 직렬 연결된 직렬 캐패시터(111b)와 인덕터 소자들(112a, 112b, 112c)를 포함하여 구성된다. 한편, 일 실시 예에서 캐패시터들(111a, 111b)과 인덕터(112a, 112b, 112c)의 결선 또는 소자 개수는 실시 예에 따라 달라질 수 있다. 일 실시 예에서 캐패시터들(111a, 111b)은 병렬 캐패시터(111a) 하나와 직렬 캐패시터(111b) 하나로 구성되는 것을 예시하고 있지만, 이에 한정되지 않고, 병렬 캐패시터 또는 직렬 캐패시터만으로 구성될 수 있고, 3 개이상의 캐패시터들로 구성될 수 있다.The impedance matching circuit 110 includes a capacitor 111a connected in parallel with the antenna 160, a series capacitor 111b connected in series, and inductors 112a, 112b, and 112c. Meanwhile, in some embodiments, the wirings or the number of elements of the capacitors 111a and 111b and the inductors 112a, 112b and 112c may vary according to embodiments. In an embodiment, the capacitors 111a and 111b are exemplarily configured to have one parallel capacitor 111a and one series capacitor 111b, but the present invention is not limited thereto. It may be composed of the above capacitors.

방향성 커플러(Directional Coupler)(120)는 전력증폭기(200)를 통해 출력되는 송신신호와 안테나(160)의 종단으로부터 반사되는 반사신호를 분리하여 출력한다. The directional coupler 120 separates and transmits a transmission signal output through the power amplifier 200 and a reflection signal reflected from the end of the antenna 160.

검출부(130)는 방향성 커플러(120)로부터 출력된 송신신호 및 반사신호를 통해 송신 전력 및 반사 전력의 크기를 검출할 수 있고, 송신전력에 해당되는 크기의 송신전압과 반사전력에 해당되는 크기의 반사전압을 출력할 수 있다. 검출부(130)로부터 출력되는 송신전압 및 반사전압은 각각 송신전력 및 반사전력에 비례하므로, 설명의 편의를 위하여 전압과 전력을 같은 개념으로 사용하도록 한다. 검출부(130)는 송신전력 검출부(131) 및 반사전력 검출부(132)를 포함할 수 있다. 송신전력 검출부(131)는 송신신호로부터 송신전력을 검출하고, 송신전력으로부터 송신전압을 출력한다. 반사전력 검출부(132)는 반사신호로부터 반사전력을 검출하고, 반사전력으로부터 반사전압을 출력한다. 송신전력 및 반사전력은 아날로그 형태의 신호이다.The detector 130 may detect the magnitude of the transmission power and the reflection power through the transmission signal and the reflection signal output from the directional coupler 120, and the magnitude of the transmission voltage and the reflection power of the magnitude corresponding to the transmission power. The reflected voltage can be output. Since the transmission voltage and the reflected voltage output from the detector 130 are proportional to the transmission power and the reflection power, respectively, the voltage and the power are used in the same concept for convenience of description. The detector 130 may include a transmission power detector 131 and a reflected power detector 132. The transmission power detector 131 detects the transmission power from the transmission signal and outputs the transmission voltage from the transmission power. The reflected power detector 132 detects the reflected power from the reflected signal and outputs the reflected voltage from the reflected power. The transmit power and the reflected power are analog signals.

제어부(140)는 출력된 송신 전력과 반사 전력의 크기를 기초로 변경시킬 임피던스 값을 결정할 수 있고, 결정된 임피던스 값에 따라 임피던스를 정합할 수 있다.The controller 140 may determine an impedance value to be changed based on the magnitudes of the output transmission power and the reflected power, and match the impedance according to the determined impedance value.

제어부(140)는 아날로그 디지털 변환기(ADC)를 더 포함할 수 있다. 아날로그 디지털 변환기(ADC)는 검출부(130)로부터 출력된 송신전력 및 반사전력을 디지털 형태의 신호로 변환한다. The controller 140 may further include an analog to digital converter (ADC). The analog-to-digital converter ADC converts the transmission power and the reflected power output from the detector 130 into a digital signal.

제어부(140)는 송신전력 및 반사전력 크기의 차이를 검출할 수 있다. 제어부(140)는 검출된 송신전력 및 반사전력 크기의 차이를 기초로 임피던스 정합 회로(110)를 제어하여 임피던스 정합을 수행하도록 할 수 있다.The controller 140 may detect a difference between the transmission power and the reflected power. The controller 140 may control the impedance matching circuit 110 to perform impedance matching based on the detected difference between the transmission power and the reflected power.

임피던스 정합회로(110)는 제어부(140)의 제어 신호에 의해 전력증폭기(200)와 안테나(300) 사이의 임피던스 값을 정합하여 최적의 임피던스 정합을 가능하게 한다. The impedance matching circuit 110 matches the impedance value between the power amplifier 200 and the antenna 300 by the control signal of the controller 140 to enable optimum impedance matching.

제어부(140)는 임피던스 정합회로(110)에 인가되는 DC 전압을 변경시켜 가변 캐패시터들(111a, 111b)의 캐패시턴스 값을 변경시킨다. 캐패시턴스 값이 변경되면, 송신 전력과 반사 전력의 크기 차이가 변경된다. 이때, 송신전력과 반사전력의 크기 차이가 작으면 임피던스 정합이 제대로 이루어지지 않은 것이고, 송신전력과 반사전력의 크기 차이가 클수록 임피던스 정합이 잘 이루어진 것이다. 송신전력과 반사전력의 크기 차이가 크다는 것은 송신전력 대비 반사전력의 비율이 작다는 것을 의미할 수 있다.The controller 140 changes the capacitance values of the variable capacitors 111a and 111b by changing the DC voltage applied to the impedance matching circuit 110. When the capacitance value is changed, the magnitude difference between the transmit power and the reflected power is changed. In this case, if the difference between the transmission power and the reflected power is small, impedance matching is not properly performed, and the larger the difference between the transmission power and the reflected power is, the better the impedance matching is achieved. A large difference in magnitude between the transmission power and the reflection power may mean that the ratio of the reflection power to the transmission power is small.

임피던스 정합 정도는 전력증폭기(200)와 안테나(300) 간의 정합 정도를 나타내는 지표 중의 하나인 전압 정재파비(VSWR, Voltage Standing Wave Ratio)를 측정하여 판단한다. 전압 정재파비(VSWR, Voltage Standing Wave Ratio)는 1일 때, 최적의 조건이며, 이 때는 반사신호가 없는 경우를 의미한다. 즉, 전압 정재파비(VSWR, Voltage Standing Wave Ratio)가 1에 가깝게 정합이 수행되어야 임피던스 정합이 잘 이루어진 것으로 볼 수 있다. 전압 정재파비(VSWR, Voltage Standing Wave Ratio)가 1에 가깝게 되려면, 송신전력의 크기가 최대가 되도록 또는 송신전력과 반사전력의 크기 차이가 최대가 되도록 임피던스 정합이 수행되어야 한다.
The impedance matching degree is determined by measuring a voltage standing wave ratio (VSWR), which is one of the indicators indicating the matching degree between the power amplifier 200 and the antenna 300. Voltage standing wave ratio (VSWR) is an optimum condition when 1, and this means that there is no reflected signal. That is, it can be considered that the impedance matching is well performed when the matching is performed close to the voltage standing wave ratio (VSWR). In order for the voltage standing wave ratio (VSWR) to be close to 1, impedance matching must be performed so that the magnitude of the transmission power is maximized or the difference between the transmission power and the reflected power is maximum.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 임피던스 정합 방법의 흐름도이다.2 is a flowchart illustrating an impedance matching method according to an embodiment of the present invention.

제어부(140)는 제1 탐색 영역에서 송신전력의 크기와 반사전력의 크기 차이가 최대인 지점, 즉, 제1 최대 정합점을 찾기 위한 탐색 작업을 수행한다(S201). 일 실시 예에서 제1 탐색 영역은 임피던스 정합을 수행하기 위해 커버 가능한 전 영역을 의미할 수 있다. 일 실시 예에서 탐색은 전 영역에 해당하는 제1,2 가변 캐패시터의 캐패시턴스 값을 차례로 사용하여 송신전력과 반사전력의 크기 차이를 측정하는 것을 의미할 수 있다.The controller 140 performs a search operation to find a point at which the difference between the magnitude of the transmission power and the magnitude of the reflected power is maximum in the first search area, that is, the first maximum matching point (S201). According to an embodiment, the first search region may refer to an entire coverable region for performing impedance matching. In an embodiment, the search may mean measuring the difference between the transmission power and the reflected power by sequentially using capacitance values of the first and second variable capacitors corresponding to the entire area.

그 후, 송신전력과 반사전력의 크기 차이가 최대인 제1 최대 정합 점을 검출할 수 있다(S203). 일 실시 예에서 제1 최대 정합 점은 송신전력의 크기 대비 반사전력의 크기 비율이 최소인 지점으로 설정될 수 있다. Thereafter, the first maximum matching point at which the magnitude difference between the transmission power and the reflected power is maximum can be detected (S203). According to an embodiment, the first maximum matching point may be set to a point where the ratio of the magnitude of the reflected power to the magnitude of the transmission power is minimum.

제어부(140)는 검출된 제1 최대 정합 점 및 제1 최대 정합 점 주위의 정합 점들을 지속적으로 탐색한다(S105). 일 실시 예에서 제1 최대 정합 점 주위의 정합 점들은 사용자에 의해 특정 위치 및 특정 개수가 설정 될 수 있다. 일 실시 예에서 제1 최대 정합 점 주위의 정합 점들은 총 4개이고, 제1 최대 정합 점의 상, 하, 좌, 우에 위치한 점들 일 수 있다. 일 실시 예에서 제1 최대 정합 점 주위의 정합 점들은 총 8개이고, 제1 최대 정합 점을 가운데에 두고, 제1 최대 정합 점을 둘러싼 형태를 가질 수 있다. 지속적으로 탐색되는 제1 최대 정합 점 주위의 정합 점들은 4개 또는 8개에 한정될 필요는 없다.The controller 140 continuously searches for the detected first maximum matching point and matching points around the first maximum matching point (S105). According to an embodiment, the matching points around the first maximum matching point may be set by a user in a specific position and a specific number. In one embodiment, four matching points around the first maximum matching point may be a total of four points, and may be points located above, below, left, and right of the first maximum matching point. In one embodiment, the number of matching points around the first maximum matching point is eight, and the first maximum matching point may be centered and may have a shape surrounding the first maximum matching point. The matching points around the continuously searched first maximum matching point need not be limited to four or eight.

그 후, 제어부(140)는 검출된 제1 최대 정합점 주위에 위치한 정합 점들에서의 정합 값이 제1 최대 정합 점의 정합 값이 변동 되는지를 판단할 수 있다(S207). 일 실시 예에서 제1 최대 정합 점 및 그 주위의 정합 점들의 정합 값의 변화는 주위환경 변화에 따라 발생할 수 있다. 일 실시 예에서 주위환경의 변화는 임피던스 정합 장치(100)를 이루는 각 소자의 시료별 편차, 측정오차 등과 같은 환경의 변화를 의미할 수 있으나, 이에 한정되지 않고, 다양한 주위 환경 변화를 모두 포함할 수 있다.Thereafter, the controller 140 may determine whether the matching value at the matching points located around the detected first maximum matching point is changed in the matching value of the first maximum matching point (S207). In one embodiment, the change in the matching value of the first maximum matching point and the surrounding matching points may occur according to a change in the surrounding environment. In one embodiment, the change in the surrounding environment may mean a change in the environment, such as a deviation of each sample, a measurement error, etc. of each device constituting the impedance matching device 100, but is not limited thereto and may include all various changes in the surrounding environment. Can be.

판단결과, 제어부(140)는 검출된 제1 최대 정합점 주위에 위치한 정합 점에서의 정합 값 또는 제1 최대 정합 점의 정합 값이 변동되는 경우, 제2 탐색 영역에서 제2 최대 정합 점을 탐색하기 위한 작업을 수행한다(S209).As a result of determination, the controller 140 searches for the second maximum matching point in the second search area when the matching value at the matching point located around the detected first maximum matching point or the matching value of the first maximum matching point is changed. To perform the operation (S209).

판단결과, 검출된 제1 최대 정합 점 또는 제1 최대 정합 점 주위에 위치한 정합 점에서의 정합 값이 변동되지 않는다면 단계(S205)를 반복한다.As a result of the determination, if the match value at the matched point located around the detected first maximum match point or the first maximum match point does not change, step S205 is repeated.

제어부(140)는 가변 캐패시터(111a, 111b)의 캐패시턴스 값을 각각 일정 간격으로 변경해 가면서, 송신전력과 반사전력의 크기 차이가 최대가 되는 지점을 탐색하여 제2 최대 정합 점을 탐색하고(S209). 제2 최대 정합 점을 검출한다(S211).The controller 140 changes the capacitance values of the variable capacitors 111a and 111b at regular intervals, and searches for a second maximum matching point by searching for a point where the difference between the transmission power and the reflected power becomes the largest (S209). . The second maximum matching point is detected (S211).

상기와 같은 과정을 통해 최대 정합 점 주위의 정합 점들을 탐색하고, 최대 정합 점을 변경시켜 임피던스 정합을 효율적으로 수행할 수 있다.Through the above process, the matching points around the maximum matching point may be searched, and the impedance matching may be efficiently performed by changing the maximum matching point.

또한, 탐색 지점을 최대 정합 점 주위로 한정하여 탐색 작업으로 발생하는 안테나의 성능 열화를 최소화 할 수 있다.
In addition, by limiting the search point around the maximum matching point, it is possible to minimize performance degradation of the antenna caused by the search operation.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 캐패시턴스 값에 따른 최대 정합 값을 수치화한 그래프이다.3 is a graph showing the numerical value of the maximum matching value according to the capacitance value according to an embodiment of the present invention.

도 3의 (a)를 참조하면, 제1,2 가변 캐패시터의 캐패시턴스 값에 따른 최대 정합 값을 좌표평면 상에 나타내고 있다. 도 7의 (a)는 1차 최대 정합점 탐색 작업 후, 최대 정합값인 23.5를 검출한 결과를 보여준다. 그 후, 최대 정합 값 23.5 및 그 주위의 4개 점을 지속적으로 탐색한다. Referring to FIG. 3A, the maximum matching value according to the capacitance values of the first and second variable capacitors is shown on the coordinate plane. FIG. 7A illustrates a result of detecting the maximum match value 23.5 after the first maximum match point search operation. Then, the maximum match value 23.5 and four points around it are continuously searched.

도 3의 (b)는 도 3의 (a) 상태에서 주위환경 변화에 따라 최대 정합점의 정합 값이 변동된 경우이다. 기존의 최대 정합 점의 정합 값은 23.5에서 23.4로 변했고, 또 주위의 4개의 정합점의 정합 값들 또한, 현재 최대 정합점의 정합 값인 23.4와 같은 정합 점들이 3개가 존재하고, 특히, 최대 정합점 좌측에 위치한 정합 점의 경우 기존 정합 값인 23.4보다 0.3이 감소한 23.1의 정합 값을 갖는 정합 점이 존재한다. 이 때, 제어부(140)는 상기와 같은 정합점의 변화를 감지하고, 새로운 탐색영역에 대해 최대 정합 점을 찾는 과정을 수행한다. 수행결과, 23.9라는 최대 정합점을 검출한다. 이 후에도 23.9 주위의 정합 점들을 모니터하여 상기 과정을 반복한다.
3B illustrates a case where the matching value of the maximum matching point is changed according to the change of the surrounding environment in the state (A) of FIG. 3. The matching value of the existing maximum matching point has been changed from 23.5 to 23.4, and the matching values of the surrounding four matching points also have three matching points such as 23.4, which is the current matching value of the maximum matching point, and in particular, the maximum matching point For the left match point, there is a match point with a match value of 23.1, which is 0.3 decreased from the existing match value of 23.4. At this time, the controller 140 detects the change of the matching point as described above and performs a process of finding the maximum matching point for the new search area. As a result, a maximum matching point of 23.9 is detected. After this, repeat the process by monitoring the registration points around 23.9.

상술한 본 발명에 따른 임피던스 정합 방법은 컴퓨터에서 실행되기 위한 프로그램으로 제작되어 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체에 저장될 수 있으며, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다.The impedance matching method according to the present invention described above may be stored in a computer-readable recording medium that is produced as a program for execution in a computer, and examples of the computer-readable recording medium include ROM, RAM, CD-ROM, Magnetic tapes, floppy disks, optical data storage devices, and the like, and also include those implemented in the form of carrier waves (eg, transmission over the Internet).

컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고, 상기 방법을 구현하기 위한 기능적인(function) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.The computer readable recording medium may be distributed over a networked computer system so that computer readable code can be stored and executed in a distributed manner. And, functional programs, codes and code segments for implementing the above method can be easily inferred by programmers of the technical field to which the present invention belongs.

또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해 되어서는 안될 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, It should be understood that various modifications may be made by those skilled in the art without departing from the spirit and scope of the present invention.

100: 임피던스 정합 장치
110: 임피던스 정합 회로
120: 방향성 커플러
130: 검출부
140: 제어부
150: 안테나
100: impedance matching device
110: impedance matching circuit
120: directional coupler
130:
140:
150: antenna

Claims (17)

전력 증폭기와 안테나 사이의 임피던스 정합을 수행하는 임피던스 정합 장치의 임피던스 정합 방법에 있어서,
제1 최대 정합 점을 검출하는 단계;
상기 검출된 제1 최대 정합점의 정합 값 또는 상기 제1 최대 정합 점의 주위에 위치한 정합 점들의 정합 값이 변동되는지 판단하는 단계;
상기 판단결과, 검출된 제1 최대 정합 점의 정합 값 또는 상기 제1 최대 정합 점의 주위에 위치한 정합 점들에서의 정합 값이 변동된 경우, 탐색 영역을 설정하고, 상기 탐색 영역에서 제2 최대 정합점을 탐색하는 단계; 및
상기 제2 최대 정합 점을 검출하는 단계를 포함하는 임피던스 정합 방법.In the impedance matching method of the impedance matching device performing impedance matching between the power amplifier and the antenna,
Detecting a first maximum match point;
Determining whether a match value of the detected first maximum match point or a match value of match points located around the first maximum match point is changed;
As a result of the determination, when a matching value of the detected first maximum matching point or matching values at the matching points located around the first maximum matching point is changed, a search area is set, and a second maximum matching is performed in the search area. Searching for a point; And
Detecting the second maximum match point. 제1항에 있어서, 상기 검출된 제1 최대 정합점 주위에 위한 정합 점들은,
사용자에 의해 특정 위치 및 특정 개수가 설정 될 수 있는 정합 점들인 임피던스 정합 방법.The method of claim 1, wherein the matching points around the detected first maximum matching point are:
Impedance matching method that is a matching point where a specific position and a certain number can be set by the user. 제1항에 있어서, 상기 검출된 제1 최대 정합점 주위에 위한 정합 점들은
상기 제1 최대 정합점의 상, 하, 좌, 우측에 위치한 정합 점들인 임피던스 정합 방법.The method of claim 1, wherein the matching points around the detected first maximum matching point are
Impedance matching method of the matching points located on the upper, lower, left, right of the first maximum matching point. 제1항에 있어서, 상기 제1, 2 최대 정합점에서의 정합 값은,
주변환경의 변화에 따라 변경 가능한 값인 임피던스 정합 방법.The method of claim 1, wherein the matching value at the first and second maximum matching points is
Impedance matching method which is a value that can be changed according to the change of surrounding environment. 제4항에 있어서, 상기 주변환경의 변화는,
시료별 편차, 측정오차 중 적어도 어느 하나를 포함하는 임피던스 정합 방법.The method of claim 4, wherein the change of the surrounding environment,
Impedance matching method comprising at least one of sample deviation, measurement error. 제1항에 있어서, 상기 제2 최대 정합 점을 검출하는 단계는,
상기 전력증폭기에서 출력하는 송신전력의 크기와 상기 안테나에서 반사되는 반사전력의 크기 차이가 최대인 지점을 검색하여 상기 제1 최대 정합점을 검출하는 단계를 포함하는 임피던스 정합 방법.The method of claim 1, wherein the detecting of the second maximum matching point comprises:
And detecting the first maximum match point by searching for a point at which a difference between the magnitude of the transmit power output from the power amplifier and the reflected power reflected from the antenna is maximum. 제1항에 있어서, 상기 제2 최대 정합 점은,
상기 탐색 영역 내에서 상기 전력증폭기에서 출력하는 송신전력의 크기 대비 상기 안테나에서 반사되는 반사전력의 크기가 최소인 지점인 임피던스 정합 방법.The method of claim 1, wherein the second maximum matching point,
The impedance matching method of claim 2, wherein the reflected power reflected from the antenna is smaller than the transmit power output from the power amplifier in the search region. 제1항에 있어서, 상기 탐색영역은 복수의 구간을 갖는 정사각형의 모양으로 설정되는 임피던스 정합 방법.The impedance matching method of claim 1, wherein the search area is set in a shape of a square having a plurality of sections. 전력 증폭기와 안테나 사이의 임피던스 정합을 수행하는 임피던스 정합 장치로서,
상기 전력 증폭기를 통해 출력된 송신전력 크기 및 상기 안테나로부터 반사되는 반사전력 크기를 검출하는 검출부;
상기 송신전력과 상기 반사전력의 크기에 기초하여 임피던스를 조절하는 임피던스 정합 회로; 및
제1 최대 정합 점을 검출하고, 상기 검출된 제1 최대 정합점의 정합 값 또는 상기 제1 최대 정합 점의 주위에 위치한 정합 점들의 정합 값이 변동되는지 판단하고, 상기 판단결과, 검출된 제1 최대 정합 점의 정합 값 또는 상기 제1 최대 정합점의 주위에 위치한 정합 점들에서의 정합 값이 변동된 경우, 탐색 영역을 설정하고, 상기 탐색 영역에서 제2 최대 정합점을 탐색하고, 상기 제2 최대 정합점을 검출하는 제어부를 포함하는 임피던스 정합 장치.An impedance matching device for performing impedance matching between a power amplifier and an antenna,
A detector detecting a magnitude of the transmission power output through the power amplifier and the magnitude of the reflected power reflected from the antenna;
An impedance matching circuit for adjusting an impedance based on the magnitude of the transmission power and the reflected power; And
Detect a first maximum matching point, determine whether a matching value of the detected first maximum matching point or a matching value of matching points located around the first maximum matching point is changed; and as a result of the determination, the detected first If the matching value of the maximum matching point or the matching value at the matching points located around the first maximum matching point is changed, a search area is set, a second maximum matching point is searched in the search area, and the second Impedance matching device including a control unit for detecting the maximum matching point. 제9항에 있어서, 상기 검출된 제1 최대 정합점 주위에 위한 정합 점들은,
사용자의 설정에 의해 특정 위치 및 특정 개수가 설정 가능한 정합 점들인 임피던스 정합 장치.The method of claim 9, wherein the matching points around the detected first maximum matching point are:
Impedance matching device that is a matching point where a specific position and a certain number can be set by a user's setting. 제9항에 있어서, 상기 검출된 제1 최대 정합 점 주위에 위한 정합 점들은
상기 제1 최대 정합 점의 상, 하, 좌, 우에 위치한 정합 점들인 임피던스 정합 장치.10. The method of claim 9, wherein the matching points around the detected first maximum matching point are
Impedance matching device that is a matching point located on the upper, lower, left, right of the first maximum matching point. 제9항에 있어서, 상기 제1, 2 최대 정합점에서의 정합 값은,
주변환경의 변화에 따라 변경 가능한 값인 임피던스 정합 장치.10. The method of claim 9, wherein the matching value at the first and second maximum matching points is
Impedance matching device that can be changed according to the change of surrounding environment. 제9항에 있어서, 상기 주변환경의 변화는,
시료별 편차, 측정오차 중 적어도 어느 하나를 포함하는 임피던스 정합 장치.The method of claim 9, wherein the change of the surrounding environment,
Impedance matching device including at least one of the sample-by-sample deviation and the measurement error. 제9항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 전력증폭기에서 출력하는 송신전력의 크기와 상기 안테나에서 반사되는 반사전력의 크기 차이가 최대인 지점을 검색하여 상기 제1,2 최대 정합 점을 검색하는 임피던스 정합 장치.10. The apparatus according to claim 9,
Impedance matching device for searching the first and second maximum matching point by searching for a point that the difference between the magnitude of the transmission power output from the power amplifier and the reflected power reflected from the antenna is the maximum. 제9항에 있어서, 상기 제2 최대 정합점은
상기 탐색 영역 내에서 상기 전력증폭기에서 출력하는 송신전력의 크기 대비 상기 안테나에서 반사되는 반사전력의 크기가 최소인 지점인 임피던스 정합 장치.The method of claim 9, wherein the second maximum matching point is
And an impedance matching device having a minimum reflected power reflected from the antenna relative to a transmission power output from the power amplifier in the search region. 제9항에 있어서, 상기 탐색 영역은 복수의 구간을 갖는 정사각형의 모양으로 설정되는 임피던스 정합 장치.10. The impedance matching device of claim 9, wherein the search area is set to a square shape having a plurality of sections. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재된 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램으로 제작되어 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체.
A computer-readable recording medium produced by a program for executing the method according to any one of claims 1 to 8 on a computer.
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