KR20130093117A

KR20130093117A - 정보 무선전송 장치, 정보 무선전송 통신 단말기 및 임피던스 정합 방법

Info

Publication number: KR20130093117A
Application number: KR1020137009274A
Authority: KR
Inventors: 에드가 슈미트하머; 파시 티카
Original assignee: 에프코스 아게
Priority date: 2010-10-04
Filing date: 2011-08-29
Publication date: 2013-08-21
Also published as: WO2012045526A1; US9100109B2; JP2013543708A; US20130244589A1; DE102010047440A1

Abstract

본 발명은 송/수신 유닛(2), 안테나 유닛(3), 상기 송/수신 유닛(2)과 상기 안테나 유닛(3) 사이의 전기적 신호 경로(SP), 적어도 하나의 듀플렉서(DPX)를 포함하고 상기 송/수신 유닛(2)과 상기 안테나 유닛(3) 사이의 상기 신호 경로(SP)에 전기적으로 연결되는 프론트 엔드 모듈(FEM), 및 상기 신호 경로로 진행하는 고주파 신호에 비례하는 신호를 검출하기 위한 검출기 유닛(DE)을 갖는 정보 무선전송 장치(1)로서, 상기 검출기 유닛(DE)이 상기 송/수신 유닛(2)과 상기 프론트 엔드 모듈(FEM) 사이의 상기 신호 경로(SP)에 전기적으로 연결되는 정보 무선전송 장치에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 이러한 방식의 장치(1)를 갖는 정보 무선전송 통신 단말기, 및 정보 무선전송 장치(1)의 송/수신 유닛(2)과 안테나 유닛(3) 간의 임피던스 정합 방법에 관한 것이다.

Description

정보 무선전송 장치, 정보 무선전송 통신 단말기 및 임피던스 정합 방법{APPARATUS FOR WIRELESSLY TRANSMITTING INFORMATION, COMMUNICATION TERMINAL FOR WIRELESSLY TRANSMITTING INFORMATION AND IMPEDANCE MATCHING METHOD}

본 발명은 송/수신 유닛과 안테나 유닛을 포함하는 정보 무선전송 장치에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 해당 장치를 포함하는 정보 무선전송 통신 단말기에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 송신 주파수 범위와 수신 주파수 범위에서 정보 무선전송 장치의 송/수신 유닛과 안테나 유닛 간에 임피던스를 정합하기 위한 방법에 관한 것이다.

통신 단말기의 안테나 유닛들, 특히 평면 안테나를 구비하는 안테나 유닛들은 자신의 임피던스를 변화시켜 주변의 변화에 반응한다. 안테나 유닛의 임피던스가 안테나 유닛과 송/수신 유닛 사이의 신호 경로에서 소정의 특성 임피던스 값, 예컨대 50Ω 만큼 편차가 나면, 그 결과 신호 경로로 진행하는 고주파 신호의 일부가 반사되어 전력 손실이 발생할 수 있다. 따라서 송신 신호의 신호 출력 가운데 일부만 자유 공간으로의 방출을 위해 안테나 유닛에 도달한다. 또한, 수신 신호의 신호 출력의 일부만 수신기에 도달한다.

송/수신 유닛과 안테나 유닛 사이의 신호 경로에 전기적으로 연결되는 소자들과 기능 유닛들도 주파수에 따른 고유 임피던스를 가지며, 이들 임피던스가 소정의 임피던스 값과 차이가 나는 경우 진행하는 고주파 신호의 반사를 초래할 수 있다. 예컨대 정보 무선전송 장치는 송/수신 유닛과 안테나 유닛 외에, 송/수신 유닛과 안테나 유닛 사이의 신호 경로에 전기적으로 연결되는 적어도 하나의 듀플렉서를 포함하는 프론트 엔드 모듈(front end module)도 가질 수 있다. 듀플렉서는 - 경우에 따라 다양한 주파수의- 진행하는 고주파 신호에 대한 디플렉서(diplexer) 또는 필터로서 이용되며, 특히 안테나 유닛과 송/수신 유닛 사이에서 진행하는 수신 신호를 송/수신 유닛과 안테나 유닛 사이에서 진행하는 송신 신호와 분리하는 필수적인 기능 유닛이다. 듀플렉서는 전자기 소자로 구성되고 따라서 고유 주파수에 따른 임피던스를 갖는다. 다양한 주파수 범위에 대해 다수의 듀플렉서가 복합적인 프론트 엔드 모듈 내에 조립될 수 있고, 이때 개별적인 듀플렉서는 예컨대 스위치를 통해 선택된다.

신호 경로에서 반사와 그로 인한 전력 손실을 방지하기 위해서는 신호 경로 내에서 소정의 임피던스 값을 갖는 최대한 통일된 임피던스가 달성되는 것이 바람직하다. 이는 안테나 유닛과 송/수신 유닛 간에 그들의 임피던스가 상호 정합됨으로써 달성된다. 정합은 조정 가능한 임피던스 소자를 통해 신호 경로의 임피던스를 변경하고 소정의 임피던스 값으로 조정하는 이른바 정합 회로 또는 네트워크를 통해 이루어질 수 있다.

신호 경로로 진행하는 고주파 신호의 신호 출력을 검출하고, 검출한 결과로부터 반사에 의해 나타나는 전력 손실을 측정하는 해결방안들은 이미 존재한다. 이러한 전력 손실은 결국 안테나 유닛과 송/수신 유닛 간의 오정합에 대한 정도이며 신호 경로 내 임피던스 정합 또는 출력 정합에 이용된다. 이는 측정된 전력 손실에 따라 신호 경로 내 임피던스가 전력 손실이 감소될 때까지 정합 회로를 통해 변경된다는 것을 의미한다.

소자들 및 기능 유닛이 자신의 주파수에 따른 고유 임피던스를 통해 신호 경로 내 총 임피던스에 영향을 끼칠 수 있는 가능성으로 인해, 그리고 그로 인해 진행하는 고주파 신호가 반사될 수 있는 가능성으로 인해 전력 손실을 정확하고 신뢰할 수 있도록 파악하고 임피던스를 충분히 정합하는 것이 매우 어렵게 된다.

따라서 본 발명의 목적은 전력 손실 파악 및 신호 경로 내 임피던스 정합을 개선할 수 있는 정보 무선전송 장치, 이 장치를 구비하는 통신 단말기 및 임피던스 정합 방법을 제공하는 데 있다.

상기 목적은, 제 1 관점에서, 정보 무선전송 장치, 즉 송/수신 유닛, 안테나 유닛, 송/수신 유닛과 안테나 유닛 사이의 전기적 신호 경로, 적어도 하나의 듀플렉서를 포함하고 송/수신 유닛과 안테나 유닛 사이의 신호 경로에 전기적으로 연결되는 프론트 엔드 모듈, 및 신호 경로로 진행하는 고주파 신호에 비례하는 신호를 검출하는 검출기 유닛을 갖는 정보 무선전송 장치에 의해 달성된다. 검출기 유닛은 송/수신 유닛과 프론트 엔드 모듈 사이의 신호 경로에 전기적으로 연결된다.

검출기 유닛은 고주파 신호의 유입되는 전자기파와 되돌아가는 전자기파 간의 출력 편차를 평가할 수 있게 하는 신호를 검출한다. 따라서 발생하는 반사의 정도 및 장치의 안테나 유닛과 송/수신 유닛 간의 오정합의 정도가 결정될 수 있다. 검출기 유닛이 송/수신 유닛과 프론트 엔드 모듈 사이에 위치 결정됨으로 인한 장점은, 검출기 유닛이 안테나 유닛 방향으로 송/수신 유닛 바로 후방에 배치됨으로써 송/수신 유닛과 안테나 유닛 사이의 신호 경로 내에 있는 모든 소자들과 기능 유닛들에서 발생할 수 있는 전력 손실들이 검출될 수 있다는 점에 있다. 따라서 듀플렉서의 임피던스가 진행하는 고주파 신호의 특정 주파수에 대해 오정합되어 있는 경우에, 프론트 엔드 모듈에서, 특히 듀플렉서에서 나타나는, 진행하는 고주파 신호의 반사와 전력 손실도 검출될 수 있다.

검출기 유닛은 먼저 송/수신 유닛으로부터 안테나 유닛 방향으로 진행하는 전자기파의 신호 출력을 검출하고 동시에 -또는 시간차를 두고- 안테나 유닛 또는 신호 경로 내의 또 다른 소자들과 기능 유닛들로부터 반사되는 전자기파, 즉 송/수신 유닛 방향으로 되돌아가는 전자기파의 신호 출력을 검출한다. 진행하는 파와 되돌아가는 파의 신호 출력 2개의 비율이 이른바 정재파비(VSWR = voltage standing wave ratio)이다. 이 전압 정재파비는 신호 경로 내 전력 손실에 대한 크기이다. 정재파비가 1이면 결코 반사가 발생하지 않고 전자기 신호가 완전하게 전송된다. 이는 이상적인 경우이다. 실제의 경우 전압 정재파비는 1보다 크고, 대체로 약 2 정도의 전압 정재파비는 우수한 출력 정합과 근소한 반사를 의미한다. 그에 비해 정재파비가 예컨대 5보다 크면 신호 경로 내 반사가 많고 신호 출력이 불량하다는 것을 의미한다. 신호 경로가 개방되거나 단락된 경우에 전압 정재파비는 수학적으로 무한대로 커진다.

이미 설명된 형식으로 검출기 유닛이 위치 결정됨으로써 오정합의 정도가 실질적으로 검출될 수 있고, 따라서 정합 회로를 통한 임피던스 정합이 개선될 수 있다. 그로 인해 진행하는 고주파 신호의 전체 이득이 증대되고 결국 이 신호의 신호 품질이 높아질 수 있다.

바람직하게 송/수신 유닛은 송신기와 수신기를 포함하며, 송신기와 프론트 엔드 모듈 사이의 신호 경로는 고주파 신호의 송신을 위한 송신 경로를 포함하고, 수신기와 프론트 엔드 모듈 사이의 신호 경로는 고주파 신호의 수신을 위한 수신 경로를 포함한다. 특히 송신기는 해당 송신 출력으로 송신 신호를 생성하기 위해 출력 증폭기(PA = power amplifier)를 포함한다. 이러한 송신 출력의 단편이 결국 안테나 유닛을 통해 바깥 방향으로 자유 공간으로 방출된다. 수신기는 안테나 유닛을 통해 자유 공간으로부터 수신되는, 외부의 약한 수신 신호를 증폭하기 위해 특히 저잡음 증폭기(LNA = low noise amplifier)를 포함한다.

송신 신호와 수신 신호는 공통된 주파수 범위(주파수 대역)에서 주파수를 가질 수 있다. 이는 예컨대 이른바 시간 분할 듀플렉스(TDD = time division duplex)의 경우에 이용된다. 이때 송신 신호와 수신 신호는 시간적으로 상호 분리되고 짧은 시퀀스의 지정된 시간 창문으로 시간적으로 오프셋되어 전송된다. 그러나 서로 다른 송신 주파수 범위와 수신 주파수 범위(송신 대역과 수신 대역)를 이용하는 것도 가능하다. 이는 예컨대 이른바 주파수 분할 듀플렉스(FDD = frequency division duplex)의 경우에 이용된다.

FDD 방식과 TDD 방식의 조합은 예컨대 이른바 UMTS 규격(UMTS = Universal Mobile Telecommunications System) 또는 GSM 규격(GSM = Global System for Mobile Communications)에 이용된다. 송신 신호는 송신 주파수 범위(이른바 "업링크(uplink)" 주파수)로 전달된다. 그에 비해 수신 신호는 수신 주파수 범위(이른바 "다운링크(downlink)" 주파수)로 전달된다. 주파수 범위는 추가로 주파수 범위 내에서 특징적인 대역 간격에 의해 상호 분리된다.

그러한 규격에서 임피던스 정합은 결과적으로 여러 주파수 범위에서 송신 주파수와 수신 주파수를 동시에 정합해야 한다. 프론트 엔드 모듈은 송신 신호와 수신 신호의 다양한 주파수 범위에 대해 예컨대 스위치를 통해 선택되는, 필터 뱅크의 다수의 듀플렉서 형태로 실현되고 따라서 송신 신호와 수신 신호의 주파수에 따른 분리와 필터링이 가능하다.

바람직하게 검출기 유닛은 송신기와 프론트 엔드 모듈 사이에서 송신 경로에 전기적으로 연결된다. 이는 오정합을 평가하기 위한 신호가 송신 경로에서 검출될 수 있다는 의미이다. 따라서 송신 경로의 임피던스 정합이 가능하고, 그로 인해 송신 신호의 신호 품질이 높아지며 동시에 송신기 출력 증폭기 내에서 송신 신호 출력이 감소될 수 있다. 그 결과 출력 증폭기 내에서 전류 소모가 감소된다.

검출기 유닛을 송신 경로에 설치함으로 인한 또 다른 장점은 어차피 출력 증폭기 내에서 전류, 전압 또는 출력 측정에 이용되는 센서들이 검출기 유닛에 이용될 수 있다는 점에 있다. 이 센서들은 검출기 유닛 내에 내장될 수 있고, 그럼으로써 진행하는 고주파 신호의 출력값을 검출하기 위해 추가의 센서 또는 측정 장치를 이용하지 않거나 근소한 수량만 이용하면 된다. 이로 인해 비용 및 노력이 절감된다.

바람직하게 본원의 장치는 적어도 하나의 조정 가능한 임피던스 소자를 포함하고 송신 주파수 범위 및/또는 수신 주파수 범위에서 임피던스 정합을 위해 송/수신 유닛과 안테나 유닛 사이의 신호 경로에 전기적으로 연결되는 정합 회로를 갖는다. 그러한 정합 회로를 통해 송/수신 유닛과 안테나 유닛 간의 임피던스 정합이 주파수에 따라 송/수신 주파수 범위에 대해 실현될 수 있다. 정합 회로의 하나 또는 다수의 조정 가능한 임피던스 소자를 통해 신호 경로에 대한 소정의 특성 임피던스 값이 조정될 수 있다. 이러한 소정의 특성 임피던스 값은 예컨대 송/수신 유닛에 의해 그리고/또는 신호 경로 내 전기 라인을 통해 정해진다. 무선 모바일에서 이러한 특정 임피던스 값은 예컨대 50Ω이 될 수 있다. 그러나 또 다른 임피던스 값도 생각할 수 있다.

정합 회로 내 하나 또는 다수의 임피던스 소자는 수동으로 또는 자동으로 조정될 수 있다. 수동 조정은 예컨대 수동 채널 검색 시에 이용된다. 자동 조정은 외부의 환경 조건이 변함으로 인해 임피던스 정합이 자동으로 추가 제어되어야 하는 경우에 특히 바람직하다.

정합 회로가 이용됨으로써 신호 경로 내 반사 손실이 최소화될 수 있도록 신호 경로 내 임피던스가 정합된다. 그렇게 됨으로써 동시에 안테나 유닛을 향한 송신 신호 전송과 수신기를 향한 수신 신호 전송이 최대화된다.

정합 회로의 또 다른 장점은 정합 회로의 치수와 구조가 적합하면, 생각할 수 있는 거의 모든 임피던스 값을 조정 및 정합할 수 있다는 데에 있다. 송/수신 유닛과 프론트 엔드 모듈 사이, 특히 송신 경로에 검출기 유닛이 위치함으로써 이미 설명된 바와 같이 프론트 엔드 모듈 내 적어도 하나의 듀플렉서의 오정합이 고려될 수 있다. 따라서 정합 회로를 이용하여 신호 경로 내 듀플렉서의 임피던스도 조정될 수 있다. 이는 듀플렉서가 반드시 소정의 특성 임피던스 값으로 사전 조정되어야 하거나 또는 독단적으로 소정의 특성 임피던스 값으로 조정되지 않아도 된다는 의미이다. 오히려 듀플렉서의 출력 임피던스와 상관없이 듀플렉서의 치수가 자유롭게 결정되는 것이 가능하고 또는 자유롭게 결정되는 것이 오히려 바람직하다. 왜냐하면 이로 인해 개선된 출력 특성 및 개선된 필터 특성의 조정이 더욱 자유롭다는 의미이기 때문이다. 특히 주파수 범위 내 필터의 전송 특성 곡선의 기울기에 실질적으로 영향을 미치는 이른바 롤오프율(roll-off-factor)이 자유롭게 결정될 수 있다. 이로 인해 적어도 하나의 듀플렉서와 그와 함께 프론트 엔드 모듈의 특성이, 이용되는 송신 주파수 범위 또는 수신 주파수 범위에 그리고 송신 신호와 수신 신호의 달성되어야 할 신호 출력에 정합될 수 있다. 그렇게 하여 듀플렉서와 모든 프론트 엔드 모듈이 예컨대 노이즈가 매우 적게 치수화될 수 있다.

본원의 장치의 실시예에 따라 정합 회로는 송신기와 프론트 엔드 모듈 사이의 송신 경로에 전기적으로 연결된다. 바람직하게는 이때 정합 회로는 검출기 유닛과 프론트 엔드 모듈 사이에 연결되고, 그럼으로써 검출기 유닛이 정합 회로에서의 반사와 전송도 검출할 수 있다. 이러한 실시예의 장점은 임피던스 정합이 오로지 송신 경로 내 송신 신호에 대한 송신 주파수 범위의 주파수에 대해서만 실행된다는 점이다. 수신 경로 내 수신 신호의 수신 주파수 범위의 주파수에 대한 신호 경로 내 소자의 임피던스는 변경되지 않는다. 따라서 소정의 임피던스 값과 수신 주파수 범위의 주파수에 대한 임피던스 간에 추가의 편차도 나타나지 않는다. 주파수 범위가 다양한 전송 방법의 경우, 이러한 실시예는 송신 신호의 신호 출력이 악화되지 않는다는 장점을 지닌다.

본원의 장치의 또 다른 실시예로 정합 회로는 프론트 엔드 모듈과 안테나 유닛 사이의 신호 경로에 전기적으로 연결된다. 이러한 실시예는 예컨대 송신 주파수 범위와 수신 주파수 범위가 일치하는 경우에 생각할 수 있다. 따라서 본원의 장치의 이러한 실시예는 예컨대 공통된 주파수의 시간 분할 듀플렉스가 이용되는 규격에 대해 생각할 수 있다. 그런 경우 임피던스 정합은 하나의 주파수 범위 내에서 공통되게 송신 신호뿐만 아니라 수신 신호에 대해서도 이루어지며, 그럼으로써 송신 신호와 수신 신호의 신호 출력도 공통되게 최적화될 수 있다. 그러나 이러한 실시예를 송신 신호와 수신 신호에 대해 다양한 주파수 범위를 가진 시간 분할 듀플렉스를 사용하는 무선 규격에 대해 이용하는 것도 생각할 수 있다. 이때 하나의 시간 창문으로는 송신 신호의 주파수가, 또 다른 시간 창문으로는 수신 신호의 주파수가 전송된다. 그런 경우 정합 회로를 통한 임피던스 정합은 송신 주파수 범위에 대해서는 제 1 시간 창문으로 그리고 경우에 따라 수신 주파수 범위에 대해서는 제 2 시간 창문으로 실행될 수 있다.

바람직하게는 마지막에 언급된 실시예에서 정합 회로는 적어도 하나의 송신 주파수 범위 내 정합과 적어도 하나의 수신 주파수 범위 내 정합이 동시에 실행 가능하도록 설치된다. 정합 회로는 송신 주파수 범위뿐만 아니라 송신 주파수 범위와 다른 수신 주파수 범위에서도 최적화 된 전송 거동을 갖는다. 따라서 정합 회로는 송신 주파수 범위에 대해서 뿐만 아니라 수신 주파수 범위에 대해서도 신호 경로 내 임피던스를 최적으로 조정할 수 있다. 정합 회로의 그러한 전송 거동은 이른바 더블 노치 튜너 토폴로지(double-notch-tuner topology)로 불린다.

따라서 이미 언급한 종래의 문제, 예컨대 소정의 임피던스 값으로 송신 주파수 범위의 임피던스 정합 시 소정의 임피던스 값과 수신 주파수 범위의 임피던스 간에 현저한 편차가 나타나고 그리하여 뚜렷한 오정합으로 인해 수신 주파수 범위의 신호 출력이 감소되는 그러한 문제가 방지된다. 종래의 정합 회로에서는 송신 신호 품질 정합 시 수신 신호 품질이 악화되는 문제가 있었다. 그러나 앞서 설명된 정합 회로에서는 각기 다른 주파수별 임피던스들, 예컨대 프론트 엔드 모듈의 임피던스들이 송신 주파수 범위와 수신 주파수 범위의 각기 다른 주파수에 대해 보상되는 것이 가능하다. 따라서 하나의 공통된 그리고 소정의 특성 임피던스 값에 정합되는 임피던스 값이 신호 경로에서 2개 범위에 대해 달성될 수 있다. 이로 인해 송신 경로의 정합뿐만 아니라 수신 경로의 정합이 최적화되고 2개의 신호 경로에서 반사와 전력 손실이 방지된다.

바람직하게 본원의 장치는 제어 유닛을 가지며, 이 제어 유닛은 검출기 유닛 및 정합 회로와 전기적으로 연결되고, 검출기 유닛에 의해 검출된 신호에 따라 정합 회로의 임피던스를 변경하기 위해 설치된다. 제어 유닛을 이용함으로 인한 장점은 임피던스 정합이 자동으로 실행될 수 있다는 점이다. 이와 관련하여 제어 유닛은 정합 회로의 제어, 특히 정합 회로 내 하나 또는 다수의 임피던스 소자의 조정을 실현하는 논리 회로를 포함한다. 따라서 특히 안테나 유닛의 안테나 임피던스 변경이 자동으로 보상될 수 있다. 안테나 임피던스의 그러한 변경은 예컨대 처음에 설명된 바와 같이 주변 조건의 변화에 의해 나타난다. 제어 유닛을 사용함으로써 주변 조건의 그러한 변화에 대해 신속하고 효율적으로 반응할 수 있다. 또한, 제어 유닛을 통해 각각의 전송 방법에 대한 프로그래밍이 가능하므로, 다양한 전송 방법 - 시간 분할 듀플렉스 또는 주파수 분할 듀플렉스-이 본원의 장치 내에서 신속하게 이행될 수 있다. 예컨대 시간 분할 듀플렉스와 주파수 분할 듀플렉스 사이의 전환 또는 이들의 혼합 모드가 실현된다면, 제어 유닛은 이에 상응하여 정합 회로를 자동으로 제어할 수 있다.

바람직하게 검출기 유닛은 적어도 하나의 방향성 결합기를 포함한다. 이때 방향성 결합기는 신호 경로 내에서 진행하는 고주파 신호에 비례하는 방향에 따른 신호를 검출하기 위해 설치된다. 이때 진행하는 고주파 신호의 전류, 전압 또는 출력 측정과 위상 측정이 가능하다. 방향성 결합기를 통해 예컨대 전압 정재파비를 파악하기 위해 설치되는 측정 유닛이 실현된다. 바람직하게 방향성 결합기는 하나의 주파수 범위 내에서 또는 다수의 주파수 범위 내에서 작동하도록 설치된다.

본원의 목적을 달성하기 위한 제 2 관점에서는, 언급된 형식의 장치를 포함하는 정보 무선전송 통신 단말기가 제공된다. 통신 단말기는 예컨대 무선 모바일 장치, 포켓 PC, PDA(personal digital assistant) 또는 무선 네트워크 인터페이스를 지닌 일반적인 PC를 포함할 수 있다. 언급된 형식의 장치를 통해 정보 무선전송의 신호 품질이 향상될 수 있고, 이때 장치의 출력 증폭기 내 송신 출력이 감소될 수 있다. 그 결과 전류 소모가 감소되고 에너지가 절감된다. 이러한 점은 특히 축전지 또는 배터리를 가진 모바일 통신 단말기의 경우 축전기 수명 또는 배터리 수명을 바람직하게 증대시킨다. 따라서 신호 품질의 향상 외에 에너지 효율도 향상된다. 앞서 언급한 형식의 장치가 지닌 또 다른 장점은 통신 단말기에 그러한 장치를 적합하게 이용할 시에 나타난다.

또 다른 관점에서, 본원의 발명의 목적은 송신 주파수 및/또는 수신 주파수에서 정보 무선전송 장치의 송/수신 유닛과 안테나 유닛간의 임피던스 정합 방법을 통해 달성되며, 이때 장치는 검출기 유닛과 정합 회로를 포함한다. 본원의 방법은 특히 다음의 단계를 포함한다. 즉: 송/수신 유닛과 안테나 유닛 사이의 신호 경로로 진행하는 고주파 신호에 비례하는 신호가 생성 및 검출되되, 송/수신 유닛과 장치의 프론트 엔드 모듈 사이에 배치되는 검출기 유닛을 통해 생성 및 검출되는 단계와, 검출된 신호에 따라 정합 회로의 임피던스 값이 결정 및 조정되는 단계.

그러한 방법을 통해 임피던스가 오정합된 소자들과 기능 유닛들에서의 반사에 의해 나타나는 전력 손실 즉, 송/수신 유닛과 안테나 유닛 사이의 신호 경로에서 진행하는 고주파 신호의 전력 손실이 더욱 우수하게 파악될 수 있다. 주파수에 따른 임피던스 값의 조정은 예컨대 프로그래밍된 참조표(Look-up table)의 평가를 통해 이루어질 수 있다.

그로 인해 정합 회로는 정합 회로의 임피던스 값, 즉 신호 경로가 소정의 특성 임피던스 값과 동일해지도록 신호 경로 내 총 임피던스를 보상하는 임피던스 값이 조정되도록 제어될 수 있다. 따라서 반사와 전력 손실이 감소될 수 있다. 검출기 유닛 및 검출기 유닛의 위치와 정합 회로의 제어가 연동됨으로써 외부 조건의 변화에 대한 반응으로서 정보 무선 전송장치의 신속하고 효율적인 정합이 달성될 수 있다.

특히 검출기 유닛을 통해 송/수신 유닛과 안테나 유닛 사이의 전체 신호 경로에서 다음의 크기 가운데 적어도 하나가 평가된다: 임피던스, 어드미턴스, 전압 정재파비 및 반사 계수. 언급된 크기의 하나 또는 이들의 조합이 평가됨으로써 신호 경로 내 전력 손실에 대해 판단할 수 있다. 평가된 크기에 따라 정합 회로 내에서 적합한 조정이 실행될 수 있다.

바람직하게 본원의 방법에서는 제어 유닛이 제공되고, 이때 정합 회로는 적어도 하나의 조정 가능한 임피던스 소자를 포함하며, 이러한 임피던스 소자의 임피던스 정합에 필요한 임피던스 값은 공정 동안 제어 유닛을 통해 자동으로 산출 및 조정된다. 이때 제어 유닛은 바람직하게는 이미 언급된 방식에 따라 작동한다. 따라서 본원의 방법으로 신속하고 자동화된 임피던스 정합이 보장된다.

이하에서는 도면에 도시되는 다수의 실시예를 이용하여 본 발명이 설명된다.

본 발명의 바람직한 실시예들에 따른 정보 무선전송 장치, 이 장치를 구비하는 통신 단말기 및 임피던스 정합 방법은 전력 손실 파악 및 신호 경로 내 임피던스 정합을 신속하고 효율적으로 개선시키는 효과가 있다.

도 1은 정보 무선전송 장치의 제 2 실시예이다.
도 2a는 정보 무선전송 장치의 제 2 실시예이다.
도 2b는 정보 무선전송 장치의 제 3 실시예이다.
도 3은 정합 회로의 실시예이다.
도 4는 도 3에 따른 정합 회로에 의해 정합된 송신 주파수 범위와 수신 주파수 범위에서 주파수의 전압 정재파비 패턴을 도시하는 그래프이다.

도 1은 정보 무선전송 장치(1)의 제 1 실시예를 도시한다. 장치(1)는 송/수신 유닛(2)과 안테나 유닛(3)을 갖는다. 송/수신 유닛(2)은 신호 경로(SP)를 통해 안테나 유닛(3)과 연결된다. 신호 경로(SP)로 진행하는 고주파 신호의 전자기파가 송/수신 유닛(2)으로부 안테나 유닛(3)으로 그리고 역으로 안테나 유닛(3)으로부터 송/수신 유닛(2)으로 이동할 수 있다. 특히 송/수신 유닛(2)은 송신 신호를 형성하기 위한 송신기(Tx)와 수신 신호를 수신하기 위한 수신기(Rx)를 갖는다.

송신기(Tx)는 전력 증폭기(상세하게 도시되지 않음)를 포함하며, 이 전력 증폭기는 송신 신호가 소정의 송신 신호 출력으로 안테나 유닛(3)에 전달되도록 송신 신호를 증폭시키고, 안테나에서는 송신 신호 출력의 단편이 자유 공간으로 방출된다.

수신기(Rx)는 저잡음 증폭기(상세하게 도시되지 않음)를 가지며, 이 증폭기는 안테나 유닛(3)에 의해 자유 공간으로부터 수신되는 특히 대단히 약한 수신 신호를 증폭한다. 신호 경로(SP)는 송신기(Tx) 방향으로 송신 경로(TxP)와 수신기(Rx) 방향으로 송신 경로(RxP)로 구분된다. 이러한 구분은 적어도 하나의 듀플렉서(DPX)를 지닌 프론트 엔드 모듈(FEM)을 통해 전기적으로 실현되며, 듀플렉서는 신호 경로(SP)에 전기적으로 연결된다.

프론트 엔드 모듈(FEM) 또는 듀플렉서(DPX)는 예컨대 송신 신호와 수신 신호를 분리하기 위해 디플렉서 또는 특수하게 실현 및 설치되는 필터를 포함한다. 송신 신호는 송신기(Tx)로부터 송신 경로(TxP)와 듀플렉서(DPX)를 지나 신호 경로(SP)로 유입된 후 안테나 유닛(3)에 도달한다. 역으로 안테나 유닛(3)는 신호 경로(SP)와 듀플렉서(DPX)를 지나 수신 경로(RxP)로 유입된 후 수신기(Rx)에 도달하는 수신 신호를 수신한다. 송신 신호와 수신 신호는 통일된 주파수 범위를 가질 수도 있고 또는 다른 주파수 범위를 가질 수도 있다. 다수의 송신 채널들 및 이와 병행하여 다수의 수신 채널들이 제공되되, 이때 채널 각각은 특정 주파수 범위를 포함하고 채널들은 지정된 대역 간격(bans gap)에 의해 주파수 범위로 분리되는 것도 생각할 수 있다. 각기 다른 범위의 송/수신 주파수 사용 시, 프론트 엔드 모듈(FEM)은 특히 각각 듀플렉서(DPX)로서 작동하는 다수의 필터를 지닌 필터 뱅크를 포함하되, 이때 필터 각각은 특정 송신 주파수 또는 수신 주파수에 따라 통과하는 고주파 신호를 필터링하기 위해 설치된다.

송신 경로(TxP)에는 검출기 유닛(DE)이 전기적으로 연결된다. 검출기 유닛(DE)은 하나 또는 다수의 센서를 가지며, 이 센서는 송신 경로(TxP)와 신호 경로(SP)로 진행하는 고주파 신호에 비례하는 신호를 검출하기 위해 설치된다. 센서들은 예컨대 각각 하나의 또는 다수의 방향성 결합기를 포함할 수 있다.

특히 검출기 유닛(DE)은 방향에 따라 송신기(Tx)로부터 안테나 유닛(3)으로 이동하는 전자기파의 출력을 검출하기 위해, 또한, 방향에 따라 안테나 유닛(3)으로부터 송신기(Tx)로 되돌아오는 전자기파의 출력을 검출하기 위해 설치된다. 검출된 2개의 출력값으로부터 처음에 설명된 전압 정재파비(VWSR = valtage standing wave ratio)가 결정될 수 있다.

송신기(Tx)로 되돌아오는 반사파는 특히 예컨대 프론트 엔드 모듈(FEM)의 듀플렉서(DPX) 또는 신호 경로(SP) 등의 기능 유닛들이 특정 임피던스 값과 일치하지 않는 임피던스를 가짐으로써 생겨난다. 무선 모바일 시스템의 경우 특정 임피던스 값이 예컨대 50Ω이다. 그러나 각각 다른 값도 생각할 수 있다. 따라서 송신 경로(TxP)를 포함하는 송신기(Tx)와 안테나 유닛(3) 간의 신호 경로(SP) 내에서 임피던스 차이가 나타나면, 거기서 반사 및 진행하는 고주파 신호의 신호 출력에서 전력 손실이 생긴다. 수신 경로(RxP)를 포함하는 안테나 유닛(3)과 수신기(Rx) 사이의 신호 경로(SP) 내 신호의 경우도 마찬가지이다.

송신기(Tx)와 안테나 유닛(3) 사이의 신호 경로(SP)의 임피던스 정합을 위해 장치(1)는 정합 회로(AS)를 가지며, 이 정합 회로는 듀플렉서(DPX)와 안테나 유닛(3) 사이의 신호 경로(SP)에 전기적으로 연결된다. 정합 회로(AS)는 적어도 하나의 조정 가능한 임피던스 소자를 가지며, 따라서 정합 회로(AS)의 임피던스는 변할 수 있다. 이는 정합 회로(AS)에서 주파수에 따른 임피던스 값이 조정 가능하다는 점을 의미하며, 이 임피던스 값은 신호 경로(SP)의 나머지 소자들 및 기능 유닛들의 임피던스 값들과 직렬로 연결되고 따라서 신호 경로(SP)에서 바람직한 특징적인 임피던스 값을 갖는 총 임피던스에 도달할 수 있다.

따라서 정합 회로(AS)를 통해 총 임피던스를 정합할 수 있고, 그로 인해 신호 경로(SP) 내 전자기파의 반사가 최소화될 수 있다. 예컨대 정해진 주파수에 대해 프론트 엔드 모듈(FEM), 특히 듀플렉서(DPX)의 임피던스가 소정의 특성 임피던스 값과 차이가 나면, 정합 회로(AS)의 조정 가능한 임피던스 값을 통해 듀플렉서(DPX)의 이 오정합이 보상될 수 있고, 이때 소정의 특성 임피던스 값이 조정 가능하다. 듀플렉서(DPX)를 통해 송신기(Tx)로부터 안테나 유닛(3)을 통과하는 전자기파, 또는 안테나 유닛(3)으로부터 듀플렉서(DPX)를 경유하여 수신기(Rx)로 통과하는 전자기파는 듀플렉서(DPX)에서 매우 근소하게만 또는 이상적으로는 전혀 반사되지 않는다. 따라서 수신 신호와 송신 신호의 신호 품질 개선이 달성될 수 있다.

검출기 유닛(DC)이 송신 경로(TxP)에서 안테나 유닛(3) 방향으로 송신기(Tx) 바로 후방에 위치됨으로써 신호 경로(SP)의 모든 오정합이 검출기 유닛(DE)에 의해 포착될 수 있다. 따라서 안테나 유닛(3) 또는 신호 경로(SP)의 전기 라인의 오정합 외에 프론트 엔드 모듈(FEM) 또는 듀플렉서(DPX)의 오정합도 검출될 수 있고 정합 회로(AS)를 통해 보상될 수 있다.

더욱이 듀플렉서(DPX)는 송/수신 신호의 주파수에 대해 주파수에 따른 임피던스를 갖되 소정의 특성 임피던스 값을 갖지 않는 임피던스를 갖도록 의도에 따라 치수화될 수 있다. 듀플렉서(DPX)는 듀플렉서의 필터 특성, 예컨대 이미 설명된 바와 같은 롤 오프율(roll-off factor)또는 전송되는 신호의 슬루 레이트(slew rate)가 최적화되도록 의도에 따라 치수화될 수 있다.

검출기 유닛(DE)을 송신기(Tx) 바로 후방에 설치하는 또 다른 장점은 어차피 송신기(Tx)의 출력 증폭기 내에서 전류, 전파 또는 출력 측정에 이용되는 센서들이 검출기 유닛(DE)에 대해 이용될 수 있다는 점에 있다.

검출기 유닛(DE)의 측정 신호를 기반으로 하는 정합 회로(AS)를 통해 임피던스를 자동 정합하기 위해 제어 유닛(SE)은 검출기 유닛(DE) 뿐만 아니라 정합 회로(AS)와도 연결된다. 이러한 연결은 파선으로 도시된다. 제어 유닛(SE)은 특히 검출기 유닛(DE)으로부터 생성된 신호의 검출를 위해 논리 회로를 포함하며, 이때 제어 유닛(SE) 내에서 예컨대 전압 정재파비가 계산될 수 있다. 이러한 평가에서 출발하여 제어 유닛(SE)은 또 다른 논리 회로를 통해 정합 회로(AS)를 제어할 수 있고, 정합 회로(AS) 내에 하나 또는 다수의 조정 가능한 임피던스 소자를 임피던스 값에서 변경할 수 있되, 정합 회로(AS)의 임피던스가 조정 가능하도록 그리고 언급된 형식에 따라 신호 경로(SP)의 임피던스 정합이 실행될 수 있도록 임피던스 소자의 임피던스 값에서 변경할 수 있다.

제어 유닛(SE)을 통한 자동화된 임피던스 정합은 장치(1)에서 임피던스 변화가 주변 조건의 변화에 대한 반응으로서 신속하고 효과적으로 보상될 수 있다는 장점을 갖는다. 또한, 제어 유닛(SE)은 예컨대 주파수 분할 듀플렉스 또는 시간 분할 듀플렉스 또는 이들의 조합을 이용하는 다양한 전송 표준에 대해 프로그래밍 가능하고, 장치(1)는 자신의 임피던스에서 정합될 수 있으며 각각의 전송 표준에 대해 최적의 신호 품질이 달성될 수 있다.

정합 회로(AS)는 도 1의 실시예에 따라 바람직하게 다양한 송신 주파수 범위와 수신 주파수 범위에 대해 임피던스 정합이 실행될 수 있도록 실현된다. 정합 회로(AS)의 적합한 구조는 이하에서 보다 상세하게 설명된다.

도 2a는 장치(1)의 제 2 실시예를 도시하며, 본 실시예에서 정합 회로(AS)는 검출기 유닛(DE)과 프론트 엔드 모듈(FEM) 사이의 송신 경로(TxP)에 배치된다. 그 밖에 장치(1)의 구조는 대체로 도 1에 따른 구조와 일치하고 유사한 기능을 갖는다. 도 2a의 실시예에 따라 정합 회로(AS)가 송신 경로(TxP)에 배치됨으로써 주파수에 대한 주파수 별 임피던스가 송신 주파수 범위에서만 정합될 수 있다. 수신 주파수 범위 내 신호 경로(SP)의 임피던스는 변화되지 않는다. 본 실시예는 예컨대 오로지 송신 신호 출력만 정합해야 하는 무선 표준에 대해 바람직하다. 왜냐하면 전적으로 송신 신호에 대한 신호 경로 내 총 임피던스 정합은 수신 신호의 신호 출력과 수신 경로(RxP)의 신호 품질이 정합 회로(AS)내 임피던스 변화에 의해 영향을 받지 않고 따라서 악화되지도 않는다는 장점을 지니기 때문이다.

도 2b는 본원의 장치(1)의 대안적인 제 3 실시예를 도시한다. 본 도에는 2개의 송신기(Tx1과 Tx2)와 각각 하나의 검출기 유닛(DE1 및 DE2)이 제공되고, 이들은 각기 다른 송신 주파수 범위에 정합된다. 송신기(Tx1과 Tx2)는 각기 다른 주파수를 전송하고, 이때 검출기 유닛(DE1 및 DE2)은 송신 주파수 범위 각각에 대해 각각 신호 출력을 검출한다.

또한, 다양한 수신 주파수 범위에 정합된 다수의 수신기(Rx1과 Rx2)가 제공된다. 따라서 수신기(Rx1과 Rx2)는 다양한 주파수들을 수신한다. 다양한 송/수신 주파수들이 다수의 안테나들(3a 및 3b)을 통해 자유 공간으로부터 수신되고 또는 자유 공간으로 방출된다. 그러나 안테나들(3a, 3b)과 소자들(Tx1과 Tx2, Rx1과 Rx2)은 통일된 송/수신 주파수 범위에 대해서도 여유있게 실현될 수 있다. 정합 회로(AS)와 제어 유닛(SE)의 기능 방식은 도 2a에 따른 기능 방식과 일치한다.

소자들(DE1, DE2, AS, SE 및 FEM)은 조정 가능한 프론트 엔드 모듈(AFEM)인 하나의 모듈에 통합된다.

해당 무선 규격의 적용 및 실현에 따라 정보 무선전송 장치(1)의 도 1에 따른 실시예 뿐만 아니라 도 2a 또는 2b에 따른 실시예도 바람직하고 적합할 수 있다. 본원의 장치(1)는 예컨대 모바일 무선 단말기, 스마트폰, 포켓 PC 또는 PDA(Personal digital assistants) 및 일반적인 무선 네트워크용 인터페이스를 지닌 컴퓨터에 이용된다. 일반적으로 장치(1)는 정보 무선전송을 이용하는 모든 통신기에 제공될 수 있다.

GSM 시스템(global system for mobile communication), WCDMA 시스템(wide code division multiple access) 및 일반적인 FDD 시스템(frequency division duplex system, 주파수 분할 듀플렉스 시스템) 또는 TDD 시스템(time division duplex system, 시간 분할 듀플렉스 시스템)의 주파수들은 앞서 설명된 장치(1) 이용 시 사용되는 바람직한 주파수들이다.

특히 다음 주파수 쌍들이 바람직하다:

송신 주파수 범위: 1920 - 1980 MHz와 수신 주파수 범위: 2110 -2170 MHz,

송신 주파수 범위: 1850 - 1910 MHz와 수신 주파수 범위: 1930 - 1990 MHz,

송신 주파수 범위: 1710 - 1785 MHz와 수신 주파수 범위: 1805 - 1880 MHz,

송신 주파수 범위: 1710 - 1755 MHz와 수신 주파수 범위: 2110 - 2155 MHz,

송신 주파수 범위: 824 - 849 MHz와 수신 주파수 범위: 869 - 894 MHz,

송신 주파수 범위: 830 - 840 MHz와 수신 주파수 범위: 875 - 885 MHz,

송신 주파수 범위: 2500 - 2570 MHz와 수신 주파수 범위: 2620 - 2690 MHz,

송신 주파수 범위: 880 - 915 MHz와 수신 주파수 범위: 925 - 960 MHz,

송신 주파수 범위: 1750 - 1785 MHz와 수신 주파수 범위: 1845 - 1880 MHz,

송신 주파수 범위: 1710 - 1770 MHz와 수신 주파수 범위: 2110 - 2170 MHz,

송신 주파수 범위: 1428 - 1453 MHz와 수신 주파수 범위: 1476 - 1501 MHz,

송신 주파수 범위: 698 - 716 MHz와 수신 주파수 범위: 728 - 746 MHz.

이하에서는 정합 회로(AS)의 기능 방식 및 특별히 도 1에 따른 실시예로 정합 회로를 이용하는 것이 설명된다.

도 3은 광대역 임피던스 정합과 동시에 송신 주파수 대역뿐만 아니라 수신 주파수 범위의 임피던스 정합도 가능하게 하는 정합 회로(AS)를 도시한다. 신호 경로 입력부(SPE)와 신호 경로 출력부(SPA) 사이의 신호 경로(SP)에는 제 1 임피던스 소자(ImpE1)가 조정가능한 임피던스와 연결된다. 신호 경로(SP)와 접지(M) 사이에는 - 본 도에는 신호 경로 입력부(SPE)와 접지(M) 사이- 제 2 임피던스 소자(ImpE2)가 조정 가능한 임피던스와 연결된다. 신호 경로 출력부(SPA)와 접지(M) 사이에는 제 2 유도성 소자(L1)가 연결된다. 또한, 신호 경로 입력부(SPE)와 접지(M) 사이에는 제 2 유도성 소자(L2)가 연결된다. 또한, 신호 경로 출력부(SPA)와 접지(M) 사이에는 전압에 따른 저항(Va)을 지닌 소자가 연결된다. 안테나에 연결되는 안테나 급전선(A1)을 통해 정합 회로로 침투할 수 있는 예컨대 ESD 펄스와 같은 유해한 불요 신호는 제 2 유도성 소자(L2) 또는 전압에 따른 가변 저항(Va)의 소자를 통해 접지(M)로 유도될 수 있다.

또한, 도 3은 신호 경로(SP)에 제 3의 유도성 소자(L3)가 신호 경로 입력부(SPE)와 제 2 임피던스 소자(ImpE1) 사이에 연결되어 있는 실시예를 도시한다. 유도성 소자가 연결되는 것은 주파수 범위와 안테나 구조에 따라 다소 바람직할 수 있다. 이에 상응하여 하나의 임피던스 소자만, 2개 또는 3개의 임피던스 소자만 연결할 수 있다.

도 3에는 임피던스 소자가 예시적으로 조정 가능한 용량성 소자로 도시된다. 대안으로 조정 가능한 유도성 소자도 연결될 수 있다. 또한, 조정 가능한 용량성 소자와 조정 가능한 유도성 소자의 조합이 연결되는 것도 가능하다.

또한, 정합 회로(AS)가 예컨대 마이크로 컨트롤러인 제어 유닛(SE)과 연결되고 그리고 가변 임피던스의 제 2 및 제 2 임피던스 소자(ImpE1 및 ImpE2)와 연결된다. 제어 유닛(SE)에는 현재 임피던스 정합과 도 1 또는 도 2a에 따른 검출기 유닛(DE)을 통한 전력 손실 평가를 바탕으로 새로운 세트의 임피던스 값을 산출하고 그에 따라 조정 가능한 임피던스 소자들(ImpE1 및 ImpE2)을 조정하는 논리 회로가 내장된다.

도 4는 현재 임피던스 정합에 대한 정보원으로서 이용되어야 하는 전압 정재파비 즉, 주파수(f)에 대한 주파수별 전압 정재파비(VSWR)의 패턴을 예시적으로 도시한다. 주파수(f)는 도시된 도에서 오른쪽 방향으로 증가한다. 정합 회로(AS)로는 설명된 형식의 정합 네트워크가 있으며, 이 정합 네트워크는 송신 주파수 범위와 수신 주파수 범위(TxB와 RxB)에 대한 정합이 최적인 2개의 정합 포인트를 갖는다. 주파수 범위에서 그러한 형식의 전송 특성 곡선을 갖는 정합 회로(AS)는 "더블 노치 튜너 토폴로지(Double-Notch Tuner Topology)"로도 불린다.

도 4에 따라 정합 회로(AS)는 정합 포이트의 최소점 2개가 각각 송신 대역(TxB)과 수신 대역(RxB)의 주파수 범위와 일치하도록 조정된다. 이는 상응하는 최소점에서 전압 정재파비가 충분히 작고 임피던스 소자들(ImpE1과 ImpE2)의 적합하게 조정된 임피던스 값에 의해 최적의 신호 품질이 달성된다는 의미이다.

도시된 실시예들은 오로지 예시적으로 선택된 것이다. 도시된 기능 유닛들의 구성은 장치(1)의 설계에 따라 필요한 경우 기능 방식이나 설명된 장점을 제한하지 않고 도시된 실시예와 다를 수 있다.

송신기(Tx)가 다양한 송신 주파수 범위에 정합되는 다수의 개별적인 송신기(Tx1, Tx2,...)를 갖는 것도 생각할 수 있다. 또한, 수신기(Rx)가 다양한 수신 주파수 범위에 정합되는 다수의 개별적인 수신기(Rx1, Rx2,...)를 갖는 것도 생각할 수 있다. 안테나 유닛(3)은 다양한 송/수신 주파수 범위로 조정되는 다수의 안테나들(3a, 3b,...)을 가질 수 있다.

또한, 정합 회로(AS)와 검출기 유닛(DE)이 다양한 송/수신 주파수 범위에 정합되도록 실현되는 것을 생각할 수 있다. 이때 소자들(AS 및 DE)은 각각 다수의 개별 소자들로 구성될 수 있다.

설명된 방식의 프론트 엔드 모듈(FEM)은 다양한 송/수신 주파수 범위에 정합되는 하나 또는 다수의 듀플렉서를 가질 수 있다. 복합적인 프론트 엔드 모듈(FEM)이 다수의 듀플렉서들을 지닌 경우, 듀플렉서는 예컨대 스위치로 선택될 수 있다.

프론트 엔드 모듈(FEM), 검출기 유닛(DE), 정합 회로(AS) 및 제어 유닛(SE)은 조정 가능한 프론트 엔드 모듈(AFEM)인 하나의 모듈로 통합될 수 있다.

1 정보 무선전송 장치
2 송/수신 유닛
3, 3a, 3b 안테나 유닛
AS 정합 회로
SP 신호 경로
TxP 송신 경로
RxP 수신 경로
FEM 프론트 엔드 모듈
AFEM 조정 가능한 프론트 엔드 모듈
DPX 듀플렉서
DE, DE1, DE2 검출기 유닛
Tx, Tx1, Tx2 송신기
Rx, Rx1, Rx2 수신기
SE 제어 유닛
ImpE1, ImpE2 임피던스 소자
SPE 신호 경로 입력부
SPA 신호 경로 출력부
TxB 송신 주파수 대역
RxB 수신 주파수 대역
VSWR 전압 정재파비
M 접지
L1, L2, L3 유도성 소자
Va 전압에 따른 저항을 지닌 소자
f 주파수

Claims

- 송/수신 유닛(2),
- 안테나 유닛(3),
- 상기 송/수신 유닛(2)과 상기 안테나 유닛(3) 사이의 전기적 신호 경로(SP),
- 적어도 하나의 듀플렉서(DPS)를 포함하고 상기 송/수신 유닛(2)과 상기 안테나 유닛(3) 사이의 상기 신호 경로(SP)에 전기적으로 연결되는 프론트 엔드 모듈(FEM), 및
- 상기 신호 경로로 전송되는 고주파 신호에 비례하는 신호를 검출하기 위한 검출기 유닛(DE)을 포함하되,
상기 검출기 유닛(DE)은 상기 신호 경로(SP) 상에서 상기 송/수신 유닛(2)과 상기 프론트 엔드 모듈(FEM) 사이에 전기적으로 연결되는 정보 무선전송 장치(1).
청구항 1에 있어서,
상기 송/수신 유닛(2)은 송신기(Tx)와 수신기(Rx)를 포함하고, 상기 신호 경로(SP)는 송신기(Tx)와 프론트 엔드 모듈(FEM) 사이에 고주파 신호를 송신하기 위한 송신 경로(TxP)를 포함하고 수신기(Rx)와 프론트 엔드 모듈(FEM) 사이에 고주파 신호를 수신하기 위한 수신 경로(RxP)를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치(1).
청구항 2에 있어서,
상기 검출기 유닛(DE)은 상기 송신 경로(TxP) 상에서 상기 송신기(Tx)와 상기 프론트 엔드 모듈(FEM) 사이에 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 장치(1).
청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
적어도 하나의 조정 가능한 임피던스 소자(ImpE1, ImpE2)를 구비하며 송신 주파수 범위 및/또는 수신 주파수 범위(TxB, RxB) 내에서 임피던스 정합을 위해 상기 송/수신 유닛(2)과 상기 안테나 유닛(3) 사이의 신호 경로(SP) 내에 전기적으로 연결되는 정합 회로(AS)를 구비하는 것을 특징으로 하는 장치(1).
청구항 2 및 청구항 4에 있어서,
상기 정합 회로(AS)는 상기 송신 경로(TxP) 내에서 상기 송신기(Tx)와 상기 프론트 엔드 모듈(FEM) 사이에 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 장치(1).
청구항 4에 있어서,
상기 정합 회로(AS)는 상기 신호 경로(SP) 내에서 상기 프론트 엔드 모듈(FEM)과 상기 안테나 유닛(3) 사이에 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 장치(1).
청구항 6에 있어서,
상기 정합 회로(AS)는 적어도 하나의 송신 주파수 범위(TxB)에서의 정합과 적어도 하나의 수신 주파수 범위(RxB)에서의 정합이 동시에 구현 가능하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 장치(1).
청구항 4 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
상기 검출기 유닛(DE) 및 상기 정합 회로(AS)와 전기적으로 연결되며 상기 검출기 유닛(DE)에 의해 검출되는 신호에 따라 상기 정합 회로(AS)의 임피던스를 변경하기 위해 설치되는 제어 유닛(SE)을 구비하는 것을 특징으로 하는 장치(1).
청구항 8에 있어서,
상기 프론트 엔드 모듈(FEM), 상기 검출기 유닛(DE), 상기 정합 회로(AS), 및 상기 제어 유닛(SE)은 하나의 모듈로 통합되고, 상기 모듈은 조정 가능한 프론드 엔드 모듈(AFEM)인 것을 특징으로 하는 장치(1).
청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 있어서,
상기 검출기 유닛(DE)은 적어도 하나의 방향성 결합기를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치(1).
청구항 1 내지 청구항 10 중 어느 한 항에 따른 장치(1)를 포함하는 정보 무선전송 통신 단말기.
검출기 유닛(DE)과 정합 회로(AS)를 구비하며 송신 주파수 범위 및/또는 수신 주파수 범위(Txb, RxB) 내에서 정보를 무선전송하기 위한 장치(1)의 송/수신 유닛(2)과 안테나 유닛(3) 사이의 임피던스 정합 방법으로서,
다음의 단계:
- 상기 장치(1)의 송/수신 유닛(2)과 프론트 엔드 모듈(FEM) 사이에 배치되는 검출기 유닛(DE)을 통해 상기 송/수신 유닛(2)과 상기 안테나 유닛(3) 사이의 신호 경로(SP)로 진행하는 고주파 신호에 비례하는 신호를 생성 및 검출하는 단계; 및
- 검출된 신호에 따라 상기 정합 회로(AS)의 임피던스 값을 결정 및 조정하는 단계를 포함하는 임피던스 정합방법.
청구항 12에 있어서,
상기 검출된 신호를 통해 다음의 크기:
- 임피던스,
- 어드미턴스,
- 전압 정재파비(VSWR),
- 반사계수
가운데 적어도 하나가 상기 송/수신 유닛(2)과 상기 안테나 유닛(3) 사이의 전체 신호 경로(SP) 내에서 평가되는 것을 특징으로 하는 임피던스 정합 방법.
청구항 12 또는 청구항 13에 있어서,
제어 유닛(SE)이 제공되고 상기 정합 회로(AS)는 적어도 하나의 조정 가능한 임피던스 소자(ImpE1, ImpE2)를 포함하고, 임피던스 정합에 필요한 임피던스 값은 상기 제어 유닛(SE)에 의한 공정 수행 중에 자동으로 산출 및 조정되는 것을 특징으로 하는 임피던스 정합 방법.