KR20130137085A - 안테나 임피던스 부정합을 보상하는 장치 및 방법 - Google Patents

안테나 임피던스 부정합을 보상하는 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 안테나 임피던스 부정합을 보상하는 장치 및 방법에 관한 것으로,안테나에 의한 수신 신호의 신호 대 잡음비(SNR)에 대한 정보를 수신하며, 상기 수신된 정보가 임피던스 부정합을 나타내는 미리 지정된 상태를 나타내는 경우, 상기 임피던스 부정합이 존재한다고 결정하고, 상기 안테나를 동조하여 상기 임피던스 부정합을 보상하는 것을 특징으로 한다.

Description

안테나 임피던스 부정합을 보상하는 장치 및 방법{APPARATUS AND METHDO FOR COMPENSATING ANTENNA IMPEDANCE MISMATCHING}
본 발명은 안테나에 관한 것으로, 특히, 안테나 임피던스 부정합을 보상하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
안테나를 통해 무선으로 통신하는 장치, 예를 들면 모바일폰 핸드셋에서는 안테나의 임피던스 부정합에 의해 통신 성능이 쉽게 저하될 수 있다. 인접한 객체들에 의해 유도되는 부유 용량(stray capacitance)에 의해 안테나 임피던스가 변경될 때 안테나 임피던스 부정합이 발생한다. 예를 들면, 핸드셋이 금속 물체 가까이에 위치하는 경우 또는 사용자가 자신의 얼굴이나 신체 가까이에 핸드셋을 파지하는 경우에 안테나 임피던스가 변경될 수 있다. 임피던스 부정합은 장치가 송신기로서 사용될 경우와 장치가 수신기로서 사용될 경우 모두 문제를 야기할 수 있다. 송신 중에 임피던스 부정합은 신호 손실을 일으키고, 결과적으로 이러한 신호 손실을 극복하기 위해 장치의 전력 증폭기(Power Amplifier) 출력이 증가하므로 과도한 배터리 소모를 발생시킨다. 과도한 배터리 소모로 인한 과도한 전력은 열로서 방출되어 핸드셋의 온도 상승을 야기한다. 마찬가지로, 장치가 수신기로 작동하는 경우, 임피던스 부정합은 안테나 감도를 감소시키고, 안테나 감도의 감소로 인하여 장치의 통신 범위가 줄고, 이에 따라 서비스 영역도 작아진다.
따라서, 사용 중에 장치가 겪게 되는 안테나의 임피던스 부정합을 최소화할 필요가 있다. 양호하게 정합된 안테나는 데시벨(dB) 결합 손실을 약간만 입게 되지만, 양호하지 않게 정합된 안테나의 손실은 수 dB, 예를 들면 2dB 내지 3dB 또는 그 이상일 수 있다. 기존 방식은 송신 신호에서 반사 손실(Return Loss, 이하 'RL' 이라 한다)이 증가하도록 안테나를 동조한다. 그러나 이러한 방식은 송신 신호 강도를 줄여서, 송신 신호의 일부가 송신 신호 전력을 검출하기 위해 분리 및 감시되는 단점이 있다. 또한, 이러한 방식은 반사 손실을 검출하기에는 수신 신호 강도가 너무 낮아서 RL을 직접 측정할 수 없으므로, 안테나가 수신기로서 사용될 경우에 이용이 적합하지 않다.
따라서, 본 발명은 SNR과 RSSI 중에서 적어도 하나를 이용하여 안테나 임피던스 부정합을 검출 및 보상하는 안테나 임피던스 부정합을 보상하는 장치 및 방법을 제안한다.
그리고 본 발명은 안테나의 입력 전압과 전력 증폭기 간의 전압 차를 이용하여 안테나 임피던스 부정합을 검출 및 보상하는 안테나 임피던스 부정합을 보상하는 장치 및 방법을 제안한다.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 장치는, 안테나 임피던스 부정합을 보상하는 장치에 있어서, 안테나에 의한 수신 신호의 신호 대 잡음비(SNR)에 대한 정보를 수신하고, 상기 수신된 정보가 임피던스 부정합을 나타내는 미리 지정된 상태를 나타내는 경우, 상기 임피던스 부정합이 존재한다고 결정하는 안테나 부정합 검출부; 및 상기 안테나를 동조(tuning)하여 상기 임피던스 부정합을 보상하는 안테나 동조부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 장치는, 안테나 임피던스 부정합을 보상하는 장치에 있어서, 안테나의 입력 전압을 나타내는 제 1 전압과 전력 증폭기(PA)의 출력 전압을 나타내는 제 2 전압을 검출하고, 상기 제 1 및 제 2 전압이 상이하면, 임피던스 부정합을 나타내는 신호를 출력하는 차동 증폭기를 포함하는, 안테나 부정합 검출부; 및 상기 안테나를 동조하여 상기 임피던스 부정합을 보상하는 안테나 동조부를 포함하며, 상기 안테나의 입력과 상기 전력 증폭기의 출력은 인덕터에 의해 연결되고, 상기 출력된 신호는 상기 제1 및 제2전압 간의 전압 차에 비례하는 것을 특징으로 한다.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 방법은, 안테나 임피던스 부정합을 보상하는 방법에 있어서, 안테나에 의한 수신 신호의 신호 대 잡음비(SNR)에 대한 정보를 수신하며, 상기 수신된 정보가 임피던스 부정합을 나타내는 미리 지정된 상태를 나타내는 경우, 상기 임피던스 부정합이 존재한다고 결정하고, 상기 안테나를 동조하여 상기 임피던스 부정합을 보상하는 것을 특징으로 한다.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 방법은, 안테나 임피던스 부정합을 보상하는 방법에 있어서, 안테나의 입력 전압을 나타내는 제 1 전압과 전력 증폭기(PA)의 출력 전압을 나타내는 제 2 전압을 검출하며, 상기 제 1 및 제 2 전압이 상이하면, 임피던스 부정합을 나타내는 신호를 출력하며, 상기 출력 신호에 따라 상기 안테나를 동조하여 상기 임피던스 부정합을 보상하고, 상기 출력 신호는 상기 제1 및 제2전압 간의 전압 차에 비례하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 SNR과 RSSI 중에서 적어도 하나를 이용하여 안테나 임피던스 부정합을 검출 및 보상함으로써 수신 신호 강도가 낮아도 안테나 임피던스 부정합을 검출 및 보상할 수 있다.
그리고 본 발명은 안테나의 입력 전압과 전력 증폭기 간의 전압 차를 이용하여 안테나 임피던스 부정합을 검출 및 보상함으로써 수신 신호 강도가 낮아도 안테나 임피던스 부정합을 검출 및 보상할 수 있다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 실시 예에 따라 안테나의 임피던스 부정합을 보상하는 장치를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 다른 적응적 안테나 정합부를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따라 수신 신호의 신호 대 잡음비(SNR)를 기반으로 안테나의 임피던스 부정합을 보상하는 장치를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따라 수신 신호의 신호 대 잡음비(SNR)를 기반으로 안테나의 임피던스 부정합을 보상하는 흐름도를 나타낸 도면이다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 실시 예에 따라 수신 신호의 SNR 및 수신 신호 강도 식별자(RSSI)를 기반으로 임피던스 부정합을 보상하는 흐름도를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따라 인덕터 전압을 기반으로 안테나의 임피던스 부정합을 보상하는 장치를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따라 인덕터 전압을 기반으로 안테나의 임피던스 부정합을 보상하는 장치를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따라 인덕터 전압을 기반으로 안테나의 임피던스 부정합을 보상하는 흐름도를 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따라 신호 조절부를 포함하는 안테나 임피던스 부정합을 보상하는 장치를 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따라 신호 조절부를 포함하는 안테나 임피던스 부정합을 보상하는 장치를 나타낸 도면이다.
도 11 내지 도 14는 본 발명의 실시 예에 따라 선택적인 안테나 동조부를 나타낸 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예들을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 또한, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 실시 예에 따른 장치는 휴대 단말기가 될 수 있다. 여기서, 휴대 단말기는 휴대가 용이하게 이동 가능한 전자기기로서, 화상전화기, 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), IMT-2000(International Mobile Telecommunication 2000) 단말기, WCDMA 단말기, UMTS(Universal Mobile Telecommunication Service) 단말기, PDA(Personal Digital Assistant), PMP(Portable Multimedia Player), DMB(Digital Multimedia Broadcasting) 단말기, E-Book, 휴대용 컴퓨터(Notebook, Tablet 등) 또는 디지털 카메라(Digital Camera) 등이 될 수 있다.
도 1a 및 도 1b를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 안테나의 임피던스 부정합을 보상하는 장치가 도시되어 있다. 이러한 장치의 목적은 검출된 임피던스 부정합을 보상하기 위해 안테나에 적응적인 임피던스 정합을 적용하는 것이기 때문에, 이러한 장치를 적응적 안테나 정합부라고 할 수 있다. 예를 들면, 사용자가 휴대 단말기를 파지하고 있는 중에는 사용자 신체가 안테나로 근접하거나 안테나에 금속 물체의 근접하는 경우, 안테나의 임피던스 부정합이 발생할 수 있다.
도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 장치는 안테나(110)와 송/수신(RX/TX)부(120) 사이에 연결된 적응적 안테나 정합부(120)는 안테나(110)에 의한 송신 및 수신을 동시에 가능하게 하는 듀플렉서를 포함할 수 있다. 또는, RX/TX부(120)는 주어진 시점에 안테나(110)가 송신 또는 수신하도록 수신 모드와 송신 모드 간에 전환할 수 있다. 또한, 본 발명의 일부 실시 예에서, 적응적 안테나 정합부(100)는 송신만 또는 수신만 하는 장치에서 사용될 수 있고, 즉, RX/TX부(120) 대신 전용 송신부 또는 전용 수신부가 설치될 수 있다.
안테나 임피던스 부정합의 영향으로 안테나를 비동조하게 함으로써 안테나 회로가 의도된 주파수와 다른 주파수에서 공진한다. 임피던스 부정합의 결과로서 안테나가 비동조될 경우, 원하는 주파수, 즉 안테나가 동조하게 되어 있는 주파수에서 신호에 대한 반사 손실이 증가된다. 반사 손실(RL)은 포워드 신호 전력(PF)을 반사 신호 전력(PR)으로 나눔으로써 정의된다. 양호한 임피던스 정합이 달성될 경우, 포워드 전력 중 적은 부분만이 반사될 것이므로, 반사 손실은 높을 것이다. 도 1a에 도시된 바와 같이, 안테나(110)를 사용하여 신호를 송신하는 경우, 포워드 전력은 RX/TX부(120)로부터 안테나(110)로 송신된 전력이다. 이 경우에, 반사 전력이 장치의 전력 증폭기(PA)로 되돌아가서 열로 방출된다. 한편, 도 1b에 도시된 바와 같이, 안테나(110)를 이용하여 신호를 수신할 경우, 포워드 전력은 안테나(110)로부터 RX/TX부(120)로 송신된 수신 신호 전력이다. 이 경우에, 반사 전력은 수신부에 도달하지 않지만, 예를 들면, 안테나(110) 또는 안테나(110)와 RX/TX부(120)의 중간 컴포넌트에서 열로서 방출된다.
적응적 안테나 정합부(100)는 안테나(110)에 의해 수신 또는 송신된 신호를 감시(monitoring)하고 안테나(110)의 임피던스 부정합을 나타내는 상태를 검출한다. 본 발명의 실시 예에서는 적응적 안테나 정합부(100)는 포워드 및 반사 신호 전력을 직접적으로 측정할 필요 없이 임피던스 부정합을 검출할 수 있다. 일 실시 예에서, 적응적 안테나 정합부(100)는 수신 신호의 신호 대 잡음비(SNR)를 계산하고 안테나 부정합을 나타내는 SNR 상태가 발생할 때를 검출할 수 있다. 임피던스 부정합을 나타낼 수 SNR 상태의 예는 SNR의 큰 저하, 또는 다중 경로 효과(multipath effect)를 나타낼 수 있는 급속한 변경이 없는 SNR의 저하를 포함한다. 다른 실시 예서, 적응적 안테나 정합부(100)는 RX/TX부(120) 사이에 연결된 인덕터 양단의 전압 차를 측정하고, 측정된 인덕터 양단의 전압 차를 기반으로 임피던스 부정합의 발생 여부를 검출할 수 있다.
그리고 적응적 안테나 정합부(100)는 다른 주파수에 안테나를 동조함으로써 검출된 임피던스 부정합에 응답한다. 좀 더 자세히 설명하면, 적응적 안테나 정합부(100)는 임피던스 부정합을 나타내는 상태를 감시하면서 이 상태의 개선을 이루기 위해 안테나를 안테나에 미리 지정된 주파수보다 더 높거나 더 낮은 주파수로 동조할 수 있다. 이러한 방식을 이용하여, 안테나는 예를 들면, 물체의 안테나 근접으로 인해 발생하는 비동조를 보상하도록 동조할 수 있어, 안테나의 임피던스 정합이 달성될 수 있다.
도 2는 적응적 안테나 정합부(100)의 상세 도면이다. 구체적으로, 적응적 안테나 정합부(100)는 부정합 검출부(201) 및 안테나 동조부(202)를 포함한다. 각 구성 요소를 살펴보면, 부정합 검출부(201)는 앞에서 상술한 바와 같이, 안테나(110)의 임피던스 부정합을 나타내는 특정 상태를 검출하도록 수신 또는 송신 신호를 감시한다. 임피던스 부정합이 발생되는 경우, 부정합 검출부(201)는 임피던스 부정합을 나타내는 신호를 안테나 동조부(202)로 출력하고, 안테나 동조부(202)는 미리 지정된 주파수보다 높거나 낮은 주파수에 안테나(110)를 동조함으로써 신호에 응답한다. 안테나(110)를 동조하는 데는 다양한 접근 방식이 가능하며, 이는 이후에 설명하고자 한다.
다음으로, 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 수신 신호의 신호 대 잡음비(SNR)를 기반으로 안테나의 임피던스 부정합을 보상하는 장치가 도시되어 있다. 도 1a, 도 1b, 및 도 2의 적응적 안테나 정합부(100)와 마찬가지로, 본 실시 예의 장치(300)는 안테나(310)와 수신부(미도시) 사이에 연결된다. 장치(300)는 안테나(310)에 의해 수신된 신호의 SNR을 측정하는 SNR 측정부(301-1)와 SNR 측정부(301-1)로부터 SNR 측정값을 수신하는 처리부(301-2)를 포함하는 부정합 검출 부(301)를 포함한다. 그러나 다른 실시 예에서, SNR 측정부(301-1)는 생략 가능하고, 처리부(301-2)는 다른 구성 요소로부터 SNR에 대한 정보를 획득할 수 있다. 장치(300)는 처리부(301-1)에 의해 제어될 수 있는 안테나 동조부(302)를 더 포함하며, 안테나 동조부(302)는 안테나(310)를 동조하여 부정합을 보상한다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 처리 부(301-2)에서 임피던스 부정합을 보상하는 흐름도이다. S401 단계에서, 처리부(301-2)는 SNR 정보를 수신한다. 예를 들면, 처리부부(301-2)는 SNR 측정부(301-1)로부터 SNR 측정값을 주기적으로 수신할 수 있으며, 즉, 미리 지정된 시간, 예를 들면 1 밀리초(ms) 마다 갱신된 SNR 측정값을 수신할 수 있다. 그러나 이러한 시간은 단순한 예시이며, 1 밀리초 대신 다른 시간이 선택될 수 있다. 여기서, SNR 정보는, 처리부(301-2)가 미리 지정된 기간에 걸친 SNR의 변화율 또는 SNR의 총 증가/감소 등의 SNR의 시간 변화 상태를 감시할 수 있도록 한다. 이를 달성하기 위해, 처리부(301-2) 또는 SNR 측정부(301-1)는 일정 시간 동안 수신 신호의 SNR 값에 대한 정보를 저장할 수 있다.
그리고 S402 단계에서, 처리부(301-2)는 수신된 SNR 정보가 임피던스 부정합을 나타내는 소정의 SNR 상태를 만족하는지, 즉, 임피던스 부정합의 발생을 나타내는지 여부를 확인한다. 임피던스 부정합을 나타낼 수 있는 SNR 상태의 예는 이후에 설명하고자 한다. 확인 결과, 수신된 SNR 정보가 임피던스 부정합을 나타내지 않을 경우, 안테나 동조가 요구되지 않으며, 처리부(301-2)는 S401 단계로 진행하여 수신 신호의 SNR 감시를 계속 수행한다. 이와 달리, 수신된 SNR 정보가 임피던스 부정합이 발생했음을 나타낼 경우, 처리부(301-2)는 S403 단계로 진행하여, 안테나를 동조한다. 구체적으로, 처리부(301-2)는 임피던스 부정합을 보상하기 위해 안테나 동조부(302) 제어해서 안테나를 동조한다. 처리부(301-2)는 부정합을 보상하기 위해 적용될 최적의 동조 조정을 식별하기 위해 시행착오 접근법을 이용하는 것이 바람직하다. 즉, 처리부(301-2)는 부정합을 나타내는 상태를 개선하기 위한 동조 방향, 즉 정 또는 부(positive or negative)를 식별할 수 있고, 추가 부정합의 개선이 관찰되지 않을 때까지 식별된 방향으로 안테나 동조를 계속할 수 있다.
그러나 안테나를 동조하는 다른 접근법도 가능하다. 예를 들면, 특정 방식으로 파지되는 휴대 단말기로부터 발생되는 임피던스 부정합은 특정 SNR 변화, 예를 들면, SNR이 특정 양만큼 급격하게 감소하는 것에 의해 확인될 수 있다. 이러한 임피던스 부정합 상태를 보상하는 적절한 동조 조정은 미리 저장될 수 있고, 특정 SNR 변화가 검출될 경우, 처리부(301-2)는 시행착오를 하지 않고 단순히 미리 저장된 동조 조정을 적용할 수 있다. 일부 실시 예에서, 처리부(301-2)는 SNR 상태가 개선되었는지의 여부를 검사함으로써 적용된 동조 조정이 작용했는지의 여부를 후속적으로 확인할 수 있다.
다음으로, 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따라 수신 신호의 SNR 및 수신 신호 강도 식별자(RSSI)를 기반으로 임피던스 부정합을 보상하는 흐름도가 도시되어 있다. 도 4에 도시된 흐름도와 같이, 본 실시 예의 흐름도는 도 3의 처리부(301-2)에 의해 실시될 수 있다. S501 단계에서, 처리부(301-2)는 수신 신호에 대한 SNR 정보를 수신한다. 이때, 처리부(301-2)는 수신 신호에 대한 RSSI 정보를 수신한다. 그리고 S502 단계에서, 처리부(301-2)는 수신된 SNR 정보가 SNR의 급격한 변화를 나타내는지, 즉, SNR 변화율이 미리 지정된 임계 변화율을 초과하는지 여부를 확인한다. 높은 SNR 변화율은 안테나를 동조하는 것에 의해 보상될 수 없는 다중 경로 효과를 나타낼 수 있다. 따라서, SNR 변화율이 임계 변화율을 초과하면, 처리부(301-2)는 임피던스 부정합이 보정될 수 없다고 결정하고, S501 단계로 진행하여 임피던스 부정합을 나타내는 상태가 발생할 경우를 대비해서 SNR 및 RSSI의 감시를 계속한다. 이러한 단계를 통해서, 휴대 단말기에서 보정될 수 없는 임피던스 부정합 상태를 보정하려고 시도함으로 인한 처리 시간 및 전력이 불필요하게 낭비되지 않게 한다.
한편, SNR 변화율이 다중 경로 효과에 의해 발생하지 않은 것으로 확인될 수 있게 충분히 낮다면, 즉, SNR 변화율이 임계 변화율 이하이면, 처리부(301-2)는 안테나를 동조함으로써 SNR을 개선할 수 있는 것으로 결정하고, S503 단계로 진행한다. 그리고 S503 단계에서, 처리부(301-2)는 SNR이 미리 지정된 제1임계값, 예를 들면 13dB 이상인지 여부를 확인한다. 확인 결과, SNR이 제1임계값 이상인 경우, 처리부(301-2)는 신호를 신뢰성 있게 수신하는데 SNR이 충분히 높으므로 보정이 요구되지 않는다고 결정하고, S501 단계로 진행하여 SNR 및 RSSI의 감시를 계속한다. 이와 달리, SNR이 미리 지정된 제1임계값 미만인 경우, 처리부(301-2)는 신호 품질이 허용할 수 없게 저하된 것으로 결정하고, S504 단계로 진행한다. 그리고 S504 단계에서, 처리부(301-2)는 큰 SNR 저하가 발생했는지 여부, 즉, SNR의 크기가 미리 지정된 시간 동안에 미리 지정된 값, 예를 들면 1dB만큼 저하했는지의 여부를 확인한다. 확인 결과, 큰 SNR 저하가 발생하지 않은 경우, 처리부(301-2)는 S501 단계로 진행하여 SNR 및 RSSI의 감시를 계속한다. 이와 달리, 큰 SNR 저하가 발생한 경우, 처리부(301-2)는 S505 단계로 진행한다.
만약에, S505 단계로 진행하면, 처리부(301-2)는 RSSI가 높은지의 여부, 즉, RSSI가 미리 지정된 임계 RSSI를 초과하는지의 여부를 확인한다. 확인 결과, 임계 RSSI를 초과하는 경우, 처리부(301-2)는 임피던스 부정합이 SNR에서 검출된 변화에 의한 것이 아니라고 결정하고, S506 단계로 진행한다. 그리고 S506 단계에서, 처리부(301-2)는 SNR이 낮은지의 여부, 즉, SNR이 미리 지정된 제2임계값 미만인지 여부를 확인한다. 여기서, 제2임계값은 제1임계값보다 낮다. 일부 실시 예에서, S506 단계는, S503 단계에서 수행한 SNR의 사전 검사가 충분할 수 있으므로, 생략될 수 있다.
확인 결과, S506 단계에서 SNR이 제2임계값 미만인 경우, 처리부(301-2)는 SNR의 변화가 간섭에 기인한 것이며 임피던스 부정합에 의한 것이 아니라고 결정하고, S501 단계로 진행하여 SNR 및 RSSI의 감시를 계속한다. 이와 달리, SNR이 제2임계값 이상인 경우, 처리부(301-2)는 SNR의 변화가 임피던스 부정합에 기인한 것으로 결정하고, S507 단계로 진행하여 SNR을 개선하기 위해 안테나의 동조를 시도한다. 이와 달리, 단계 S505에서 미리 지정된 임계 RSSI 이하인 경우, 처리부(301-2)는 임피던스 부정합이 발생한 것으로 결정하고, S507 단계로 진행하여 안테나의 동조를 시도한다.
다른 실시 예에서, 도 5a에 나타난 하나 이상의 단계가 생략될 수 있음을 유의한다. 예를 들면, 휴대 단말기의 설계에 의존하여, 본 실시 예에서는 확인 단계의 일부는 다른 것보다 안테나 부정합의 더 신뢰성 있는 지표일 수 있고, 따라서 이 방법이 적용될 수 있다. 일부 실시 예에서, 확인 단계 중 하나만 적용될 수 있고, 예를 들면 단계 S502에서 처리부(301-2)는 SNR의 변화율만을 검사할 수 있고, 변화율이 낮을 경우, 변화가 임피던스 부정합에 기인한 것이라고 결정할 수 있고 안테나의 동조에 의해 부정합의 보정을 시도할 수 있다. 또한, 일부 실시 예에서, RSSI를 확인하는 단계를 생략할 수 있고 처리부(301-2)는 SNR에 대한 정보만을 수신할 수 있다.
다음으로, 도 5b를 참조하면, S507 단계에서, 처리부(301-2)는 안테나를 미리 지정된 주파수의 증가분(+△f)만큼 동조하도록 안테나 동조부(302)를 제어한다. 여기서, 증가분은 정(positive)의 주파수 증분이므로, 안테나가 미리 지정된 주파수보다 더 높은 주파수로 동조되지만, 다른 실시 예에서는 부(negative)의 주파수 증분으로 안테나가 동조될 수 있다. 그리고 S508 단계에서, 처리부(301-2)는 갱신된 SNR 정보를 수신하고, SNR 정보를 기반으로 SNR이 안테나를 주파수 증분만큼 동조하기 전의 SNR 값에 비해 개선되었는지의 여부를 확인한다. 확인 결과, SNR이 개선된 경우, 처리부(301-2)는 S509 단계로 진행한다. 그리고 S509 단계에서, 처리부(301-2)는 추가적인 SNR 개선이 얻어지지 않을 때까지, S507 단계에서 적용된 증분과 동일한 주파수 방향(+ve)으로 안테나의 동조를 계속한다. 본 실시 예에서, S507 단계에서와 동일한 주파수 증분, 즉 +Δf를 적용함으로써 안테나를 반복적으로 동조하지만, 다른 실시 예에서는 S509 단계와 동일한 부호를 갖지만 크기가 다른 주파수 증분이 사용될 수 있다.
이와 달리, 미리 지정된 주파수 증분만큼의 안테나의 동조가 SNR을 개선하지 않은 것으로 결정된 경우, 처리부(301-2)는 S510 단계로 진행한다. 그리고 S510 단계에서, 처리부(301-2)는 S508 단계에서 적용된 주파수 증분의 반대 방향(-ve)으로 안테나를 동조한다. 본 실시 예에서는 반대 방향으로 동일한 크기만큼, 즉 -Δf만큼의 주파수 증가분이 동조를 위해 행해지지만, 다른 실시 예에서 다른 크기의 주파수 증분이 사용될 수 있다.
그리고 S511 단계에서, 처리부(301-2)는 갱신된 SNR 정보를 수신하고, SNR 정보를 기반으로 단계 S510에서 동조가 적용된 후에 SNR이 개선되었는지의 여부를 확인된다. SNR이 개선된 경우, 처리부(301-2)는 S512 단계로 진행하고, S512 단계에서, 추가적인 개선이 얻어지지 않을 때까지 안테나를 단계 S510과 동일한 방향으로 반복적으로 동조한다. 이와 달리, SNR이 개선되지 않으면, 처리부(301-2)는 SNR 변화가 임피던스 부정합에 기인한 안테나 비동조의 결과가 아니라고 결정하고, S513 단계로 진행하여 추가적인 동조를 진행하지 않는다. S509, S512 또는 S513 단계를 완료한 후에, 처리부(301-2)는 S501 단계로 진행하여 다른 부정합이 검출될 경우를 대비해서 SNR 및 RSSI의 감시를 계속할 수 있다.
도 5a 및 도 5b에 도시된 흐름도는 포워드 및 반사 신호 전력을 직접 측정할 필요 없이 임피던스 부정합을 보상할 수 있다. 이에 따라, 이러한 방식은 RL의 직접 측정을 요구하고 송신 모드에서 임피던스 부정합을 보정하는 데만 사용할 수 있는 종래의 방식에 비해, 안테나가 신호의 수신 시에도 사용할 수 있다.
다음으로, 도 6을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 인덕터 전압을 기반으로 안테나의 임피던스 부정합을 보상하는 장치를 도시하고 있다. 장치(600)는 전력 증폭기(PA)(620)의 출력과 안테나의 입력 사이에 연결되고, 도 2의 장치와 같이, 안테나 부정합 검출부(601)와 안테나 동조부(602)를 포함한다. 도 6에 도시된 바와 같이, 안테나 부정합 검출부(601)는 PA 출력과 안테나 입력 사이에 연결된 인덕터(610) 양단에 전압 차를 검출하는 검출 회로를 포함한다. 임의의 인덕터가 사용될 수 있다. 즉, 인덕터(610)는 송신부 내에 이미 존재하는 것일 수 있거나, 임피던스 부정합을 검출할 목적으로만 설치될 수 있다.
보다 구체적으로, 안테나 부정합 검출부(601)는 인덕터(610)에 PA(620) 출력을 연결하는 제 1 노드(611)에서의 전압으로부터 얻은 제1전압, 및 안테나에 인덕터(610)를 연결하는 제 2 노드(612)에서의 전압으로부터 얻은 제2전압을 검출하는 차동 증폭기(diff amp)(619)를 포함한다. 본 실시 예에서는 브리지 회로를 이용하여 제1 및 제2전압을 검출한다. 브리지 회로는 제1노드(611)에 연결된 제1커패시터(613), 제1커패시터(613)에 연결된 제1다이오드(614), 및 제1다이오드(614)와 기준 전압(이 경우에 접지) 사이에 연결된 제2커패시터(615)를 포함한다. 차동 증폭기(619)에 의해 검출된 제1전압은 제1다이오드(614)와 제2커패시터(615) 사이의 전압이다. 브리지 회로는 제2노드(612)에 연결된 제3커패시터(616), 제3커패시터(616)에 연결된 제2다이오드(617), 및 제2다이오드(617)와 기준 전압 사이에 연결된 제4커패시터(618)를 더 포함한다. 차동 증폭기(619)에 의해 검출된 제2전압은 제2다이오드(617)와 제4커패시터(618) 사이의 전압이다. 제1 및 제2다이오드(614, 617)는 차동 증폭기(619)에 의해 검출될 수 있는 직류(DC) 전압으로 송신 신호 경로의 RF 전압을 변환하는 고속 전환 무선 주파수(RF) 다이오드이다.
제 1 전압을 얻는 데 사용되는 커패시터 및 다이오드는 제2전압을 얻는 데 사용되는 것과 동일한 값을 갖는 것이 바람직하다. 이는, 인덕터(610) 양단의 전압이 제로일 때(안테나 임피던스가 완전히 일치했을 때 발생함), 차동 증폭기(619)의 출력(VD)도 제로가 되는 것을 보장한다. 임피던스 부정합이 존재하는 경우, 제1 및 제2전압이 상이해지고 차동 증폭기(619)가 전압차에 비례하는 신호(VD)를 출력하는 결과로 인덕터(610) 양단에 전압 차가 발생한다. 따라서, 차동 증폭기(619)는 안테나의 임피던스 부정합을 나타내는, 즉, VD가 제로가 아닌 값을 가지는 경우, 출력 신호(VD)를 제공한다. 여기서, 출력 신호(VD)는 인덕터(610) 양단의 전압에 비례하며, 결과적으로 임피던스 부정합의 정도에 의존한다. 따라서, VD의 값은 임피던스 부정합의 정도를 나타낸다.
도 6에 나타낸 바와 같이, 차동 증폭기(619)의 출력 신호(VD)는 안테나를 동조하는 안테나 동조부(602)에 직접 입력된다. 이하, 다양한 동조부를 설명하며, 본 실시 예에서 차동 증폭기(619)의 출력 신호(VD)는 동조 회로의 리액턴스를 변경하기 위해 동조 전압으로서 안테나 동조부(602)에 직접 인가된다. 차동 증폭기(619)의 이득은 주어진 임피던스에 대한, 사용되는 특정 안테나 동조부에 적합하게 선택되고, 차동 증폭기(619)의 출력 신호(VD)는 임피던스 부정합을 보상하기 위해 적절한 양에 의해 조절되는 안테나 동조부의 리액턴스를 야기하는 크기를 가진다.
상술한 바와 같이, 도 6의 장치는, 안테나가 신호를 송신하는 데 사용될 때, 신호 전력이 인덕터 양단에 측정 가능한 전압 차를 주기에 확실히 충분할 때 이용되는 것이 바람직하다. 그러나, 예를 들면, 차동 증폭기(619)가 충분히 민감하거나 추가적인 증폭기가 미약한 RX 신호의 검출이 가능한 전력 레벨로 증폭하기 위해 설치될 경우, 수신 신호 경로에서 유사한 실시 예가 이용될 수 있다.
다음으로, 도 7을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 인덕터 전압을 기반으로 안테나의 임피던스 부정합을 보상하는 장치가 도시되어 있다. 장치(700)는 많은 점에서 도 6의 장치(600)와 유사하며, 특히, 도 6과 유사한 안테나 부정합 검출 부(701)을 포함한다. 이에 따라, 여기에서는 간략화를 위해, 상세한 설명을 생략한다. 그러나 도 6의 장치(600)와 달리, 본 실시 예에서, 차동 증폭기의 출력 신호(VD)는 안테나 동조부(702)를 제어하는 처리부(703)로 송신된다. 이러한 실시 예에서는, 차동 증폭기의 출력 신호(VD)가 안테나 동조부(702)에 직접 인가되지 않으므로, 차동 증폭기의 이득은 안테나 동조부(702)에 따라 선택될 필요가 없다.
안테나 부정합 검출부(701)로부터의 출력 신호(VD)가 제로 값을 가지지 않으면, 즉, 임피던스 부정합을 나타내면, 임피던스 부정합을 적어도 부분적으로 보상할 수 있는 동조 보정을 얻기 위해 처리부(703)가 동조 알고리즘을 적용한다. 처리 부(703)는 동조 보정을 수행하도록 안테나 동조부(702)에 동조 전압을 출력한다. 이러한 방식은 처리부(703)가 특정 상태에 맞게 쉽게 동조 전압을 바꿀 수 있다는 점에서 유연하다.
도 8에는 본 발명의 실시 예에 따른 처리부가 인덕터 전압을 기반으로 안테나의 임피던스 부정합을 보상하는 흐름도가 도시되어 있다. S801 단계에서, 처리부(703)는 차동 증폭기의 출력 신호(VD)를 감시한다. 예를 들면, 처리부(703)는 1 ms마다 출력 신호(VD)의 값을 감시할 수 있으며, 1 ms가 아닌 다른 시간 간격마다 출력 신호(VD)를 감시할 수 있다. 그리고 S802 단계에서, 처리부(703)는 출력 신호(VD)의 현재 값이 낮은 RL을 나타내는지를 확인한다. 이때, 처리부(703)는 다양한 접근법을 이용하여 확인하는 것이 가능하다. 일 실시 예에서는, 임의의 제로가 아닌 VD의 값은 임피던스 부정합의 결과일 수 있는 낮은 RL을 나타낼 수 있다. 그러나 본 실시 예에서, 처리부(703)는 미리 지정된 기준 값, 즉, 임계 전압과 VD의 현재 값을 비교한다. 여기서, 임계 전압은 측정 동안에, 허용될 수 있는 성능을 보장하기 위해 보상이 요구되는 충분히 높은 임피던스 부정합에 대응되는 차동 증폭기의 출력 전압으로 결정될 수 있다. VD의 현재 값이 비교적 낮은 경우, 즉, 임계 전압 미만인 경우, 처리부(703)는 S801 단계로 진행하여 임피던스 부정합이 발생할 경우를 대비하기 위해 출력 신호(VD)의 감시를 계속 수행한다.
한편, 비교 결과, 출력 신호(VD)가 임계 전압 이상인 것으로 결정되는 경우, 처리부(703)는 S803 단계로 진행하고, S803 단계에서, 임피던스 부정합을 보상함으로써 개선된, 즉, 낮은 출력 신호(VD)의 값이 측정되도록 시도한다. 구체적으로, S803 단계에서, 처리부(703)는 안테나 동조부로 제공되는 동조 전압을 적절한 레벨로 설정하고, 설정된 동조 전압을 안테나 동조부로 송신하고, 안테나 동조부를 제어하여 미리 지정된 주파수 증분만큼 안테나를 동조한다. 본 실시 예에서, 미리 지정된 주파수 증분은 정(+)의 주파수 증분이기 때문에, 안테나는 미리 지정된 주파수보다 더 높은 주파수로 동조되지만, 다른 실시 예에서는 부(-)의 주파수 증분을 이용하여 미리 지정된 주파수보다 더 낮은 주파수로 동조될 수 있다. 그리고 S804 단계에서, 처리부(703)는 갱신된 출력 신호(VD)의 값을 수신하고, 갱신된 VD 값이 미리 지정된 주파수 증분만큼 안테나를 동조되기 전의 VD 값과 비교하여 갱신된 VD 값의 크기가 감소했는지 여부를 확인한다. 여기서, 감소는 인덕터 양단의 전압이 저하됨을 나타내고, 안테나 임피던스 부정합이 개선됨을 나타낸다. 그리고 S805 단계에서, 갱신된 VD 값이 감소된 경우, 처리부(703)는 출력 신호(VD)에서의 추가적인 개선이 발생하지 않을 때까지, 즉, 추가적인 감소가 발생하지 않을 때까지 S803 단계에서 적용된 증분과 동일한 주파수 방향(+ve)으로 안테나 동조를 계속한다. 본 실시 예에서, 처리부(703)는 S803 단계와 동일한 주파수 증분, 즉 +Δf를 적용함으로써 안테나를 반복적으로 동조하지만, 다른 실시 예에서는 주파수 증분의 부호는 동일하지만 크기가 다른 주파수 증분이 이용될 수 있다.
한편, S804 단계에서, 처리부(703)는 미리 지정된 주파수 증분만큼의 안테나의 동조가 출력 신호(VD)의 값을 개선하지 않았다고 결정되는 경우, S806 단계로 진행한다. 그리고 S806 단계에서, 처리부(703)는 S803 단계에서 수행된 주파수 증분의 반대 방향으로 안테나를 동조한다. 본 실시 예에서, 처리부(703)는 미리 지정된 주파수에서 반대 방향의 동일한 크기를 가지는 주파수 증분, 즉, -Δf만큼 낮은 주파수로 안테나를 동조하지만, 다른 실시 예에서 반대 방향의 다른 크기를 이용하여 안테나를 동조할 수 있다.
그리고 S807 단계에서, 처리부(703)는 갱신된 출력 신호(VD) 값을 수신하고, 갱신된 VD 값이 안테나가 단계 S806에서 동조되기 전의 VD 값과 비교하여 갱신된 VD 값의 크기가 감소했는지 여부를 확인한다. 만약에, VD 값이 감소된 경우, 처리부(703)는 S808 단계로 진행하고, S803 단계에서, 출력 신호(VD)의 추가적인 개선이 발생하지 않을 때까지, 즉, 추가적인 감소가 발생하지 않을 때까지, S806 단계에서 적용된 주파수 증분과 동일한 주파수 방향으로 안테나의 동조를 계속 수행한다. 한편, S807 단계에서, 추가적인 개선이 발생되지 않으면, 처리부(703)는 VD의 변화가 임피던스 부정합에 기인한 안테나 비동조의 결과가 아니라고 결정하고, S809 단계로 진행하여 추가적인 동조를 수행하지 않는다. S805 단계, S808 단계 또는 S809 단계의 동작을 수행한 후에, 처리부(703)는 S801 단계로 진행하여 다른 안테나 임피던스의 부정합이 검출될 때를 대비하여 출력 신호 레벨(VD)의 감시를 계속한다.
도 8에 도시된 방식을 추종함으로써, 처리부(703)는 안테나의 동조에 의한 차동 증폭기 출력 신호(VD)의 변화에 응답해서 임피던스 부정합을 보상할 수 있는 최적의 동조 보정을 수행할 수 있다. 처리부(703)는 VD의 변화가 임피던스 부정합의 결과가 아닌 경우도 결정할 수 있으며, 이에 따라, 안테나의 불필요한 동조를 피할 수 있다.
또한, S805 단계 및 S808 단계에서는 추가적인 개선이 얻어지지 않을 때까지 안테나가 동조되지만, 다른 실시 예에서는 VD 값이 허용 가능한 낮은 값, 즉, 허용 가능한 부정합의 레벨을 나타내는 임계 레벨 미만의 값으로 감시될 때까지 안테나가 반복적으로 동조될 수 있다. 이러한 구성에 의해, 추가적인 개선이 필요하지 않은 경우, 불필요하게 안테나를 동조하는 시간 및 전력의 낭비를 피할 수 있다.
다음으로 도 9를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따라 신호 조절부를 포함하는 안테나 임피던스 부정합을 보상하는 장치가 도시되어 있다. 장치(900)는 도 7에 도시된 바와 마찬가지로, 안테나 부정합 검출부(901)와 안테나 동조부(902) 및 처리부(903)를 포함한다. 그러나 장치(900)는 안테나 부정합 검출부(901)의 차동 증폭기 출력과 처리부(903)의 입력 사이에 신호 조절부(904)를 더 포함한다. 신호 조절부(904)는 로우 패스 필터를 포함하며, 차동 증폭기의 출력 신호(VD)에서 존재할 수 있는 임의의 고주파 노이즈를 제거하며 어택 시간을 증가시킴으로써 임의의 과도 신호가 안테나 동조에 영향을 미치는 것을 방지한다. 도 9에는 하나의 로우 패스 필터를 포함하는 신호 조절부(904)가 도시되어 있지만, 당업자는 다른 종류의 로우패스 필터를 사용할 수 있으며, 본 발명은 도 9에 도시된 설계로 제한되지 않음을 이해할 것이다.
또한, 유사한 신호 조절부가 차동 증폭기 출력 신호를 동조 전압으로서 안테나 동조 부에 직접 인가하는 실시 예에서도 사용될 수 있다. 이러한 실시 예의 일례는 도 10에 도시되어 있으며, 임피던스 부정합을 보상하는 장치(1000)는 안테나 부정합 검출부(1001), 안테나 동조부(1002), 및 신호 조절부(1004)을 포함한다.
다음으로 도 11 내지 도 14를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 다양한 안테나 동조부가 도시되어 있다. 일반적으로, 안테나 동조부는 동조부에 포함된 하나 이상의 소자의 인덕턴스 및 커패시턴스를 변화시킴으로써 회로의 리액턴스를 변화시키도록 동작하고, 이에 따라, 다른 주파수와 공진하도록 안테나를 동조한다. 도 11 내지 도 14의 실시 예에서는 가변 콘덴서(버랙터 다이오드(varactor diode)라고도 불림)가 상대적으로 저렴하고 콤팩트하므로 사용된다. 버랙터 다이오드의 커패시턴스는 버랙터 다이어드 양단의 전압을 조정함으로써 제어될 수 있다. 그러나 다른 실시 예에서, 버랙터 다이오드뿐만 아니라 가변 인덕터가 사용될 수 있다.
도 11의 실시 예에서, 안테나 동조부(1102)는 인덕터(1120)를 통해 안테나(1110)의 입력과 연결된다. 여기서, 인덕터(1120)는 고정된 안테나 정합을 제공한다. 이러한 인덕터(1120)는 종종 휴대 단말기에 구비되지만, 필수는 아니다. 따라서, 도 11의 인덕터(1120)는 일부 실시 예에서, 즉, 고정된 안테나 정합을 요구하지 않는 경우에 생략될 수 있다.
도 11에 도시된 바와 같이, 안테나 동조부(1102)는 TX/RX부의 신호 라인, 즉 TX/RX부와 안테나를 연결하는 라인과 접지 사이에 연결되는 버랙터 다이오드(1103)를 포함한다. 여기서, 버랙터 다이오드(1103)의 애노드가 접지에 연결되고 버랙터 다이오드(1103) 캐소드가 안테나 입력에 연결되어 버렉터 다이오드(1103)가 역방향 바이어스가 되도록 배치된다. 다른 실시 예에서, 접지 이외의 기준 전압 평면이 이용될 수 있으며, 필요에 따라, 즉, 높은 기준 전압이 사용되는 경우, 버랙터 다이오드(1103)의 방향이 반전될 수 있다.
또한, 도 11에 도시된 바와 같이, 동조 전압(VT)이 버랙터 다이오드(1103)의 캐소드에 인가되며, 버랙터 다이오드(1103) 양단의 전압이 버랙터의 커패시턴스를 동조하고, 이에 따라, 다른 주파수로 안테나를 동조할 수 있도록 한다. 동조 전압(VT)은, 예를 들면 도 3, 도 7 또는 도 9에 도시된 바와 같이 처리부에 의해 제공되거나, 도 6 또는 도 10에 도시된 바와 같은 차동 증폭기의 출력 전압일 수 있다. 동조 전압(VT)은 안테나 동조부(1100)에 공급되기 전에 신호 조절을 받거나 받지 않을 수 있다. 도 11에서는, 동조 전압(VT)이 저항(1104) 및 인덕터(1105)를 거쳐 버랙터 다이오드(1103)에 인가된다. 여기서, 인덕터(1105)는 RF 신호가 버랙터 다이잉이오드(1103)로부터 분리되는 것을 방지하기 위해 사용된다. 그리고 커패시터(1106)는 접지와 저항(1104) 및 인덕턴스(1105)의 공통 노드 사이에 연결된다. 커패시터(1106) 및 저항(1104)은 함께 RC 로우패스 필터로써의 기능을 수행함으로써 동조 전압(VT)의 노이즈가 버랙터 다이오드(1103) 캐소드에 도달하는 것을 방지하고, 전류 리미터로서의 기능을 수행한다.
도 12의 실시 예에서는, 안테나 동조부가 도시되어 있다. 이러한 안테나 동조부(1202)는 버랙터 다이오드(1203)와 안테나 입력 사이에 커패시터(1206)가 연결되는 점을 제외하면 도 11과 같이 배치된 버랙터 다이오드(1203)를 포함한다. 도 12에서는 버랙터 다이오드(1203)와 커패시터(1206)를 연결하는 공통 노드에 동조 전압(VT)이 직접 인가되지만, 일부 실시 예에서는 추가적인 필터링, 예를 들면, 도 11에 도시된 RC 필터가 사용될 수 있다. 커패시터(1206)의 커패시턴스(CC)는 버랙터 다이오드(1203)의 커패시턴스(CV)보다 훨씬 큰 용량을 가짐으로써, 버랙터 다이오드(1203)의 커패시턴스(CV)에서의 큰 변화에 대한 영향을 줄인다. 이 실시 예는 민감한 동조를 요구할 경우에 유용하다.
도 13은 접지와 안테나 입력 사이에 연결되는 버랙터 다이오드(1303)를 포함하는 용량/유도 동조부(1302), 및 버랙터 다이오드(1303)와 안테나 입력 사이에 연결되는 인덕터(1305)를 도시하고 있다. 여기서, 동조 전압(VT)은 버랙터 다이오드(1303)와 인덕터(1305)를 연결하는 공통 노드에 인가된다. 도 13에서 동조 임피던스는 인덕터(1305) 및 버랙터(1303)의 상대적인 인덕턴스/캐패시턴스 값에 의존하여 용량성의 또는 유도의 임피던스가 될 수 있다.
마지막으로, 도 14에는 안테나 동조부의 추가적인 실시 예가 도시되어 있다. 이러한 안테나 동조부(1402)는 도 12에 도시된 바와 같이 접지와 안테나 입력 사이에 직렬로 연결되는 버랙터 다이오드(1403) 및 커패시터(1406)를 포함하지만, 추가적인 인덕터(1405)가 버랙터 다이오드(1403)와 커패시터(1406)를 연결하는 공통 노드에 연결된다. 동조 전압(VT)은 RF 신호가 버랙터 다이오드(1403)로부터 분리되는 것을 방지하기 위해 인덕터(1405)를 거쳐 인가된다.
도 11 내지 도 14에 예시된 안테나 동조부 중 어느 것 또는 어느 다른 적절한 동조부가 도 1 내지 도 10을 참조하여 상술한 적응적 안테나 정합부 중 어느 것에 사용될 수 있다.
이러한 동작을 통해, 본 발명은 SNR과 RSSI 중에서 적어도 하나를 이용하여 안테나 임피던스 부정합을 검출 및 보상함으로써 수신 신호 강도가 낮아도 안테나 임피던스 부정합을 검출 및 보상할 수 있다. 그리고 본 발명은 안테나의 입력 전압과 전력 증폭기 간의 전압 차를 이용하여 안테나 임피던스 부정합을 검출 및 보상함으로써 수신 신호 강도가 낮아도 안테나 임피던스 부정합을 검출 및 보상할 수 있다.
본 발명의 안테나 임피던스 부정합을 보상하는 방법 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 기록매체의 예로는 ROM, RAM, 광학 디스크, 자기 테이프, 플로피 디스크, 하드 디스크, 비휘발성 메모리 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다.　또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
상술한 본 발명의 설명에서는 이동통신단말기와 같은 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시될 수 있다. 따라서 본 발명의 특허 범위는 상기 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위뿐 아니라 균등 범위에도 미침은 자명할 것이다.

Claims (25)

  1. 안테나 임피던스 부정합을 보상하는 장치에 있어서,
    안테나에 의한 수신 신호의 신호 대 잡음비(SNR)에 대한 정보를 수신하고, 상기 수신된 정보가 임피던스 부정합을 나타내는 미리 지정된 상태를 나타내는 경우, 상기 임피던스 부정합이 존재한다고 결정하는 안테나 부정합 검출부; 및
    상기 안테나를 동조(tuning)하여 상기 임피던스 부정합을 보상하는 안테나 동조부를 포함하는 것을 특징으로 하는 보상 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 안테나 부정합 검출부는, 시간 경과에 따른 상기 수신 신호의 SNR의 변화율이 미리 지정된 임계 변화율 미만이며, 상기 수신 신호의 SNR의 크기가 제 1 임계 SNR 미만이고, 상기 수신 신호의 SNR이 미리 지정된 시간 동안에 미리 지정된 양만큼 감소한 경우, 상기 상태를 나타내는 것으로 결정하는 것을 특징으로 하는 보상 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 안테나 부정합 검출부는, 상기 수신 신호의 수신 신호 강도 식별자(RSSI)가 미리 지정된 임계 RSSI 미만인 경우, 상기 상태를 나타내는 것으로 결정하는 것을 특징으로 하는 보상 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 수신 신호의 RSSI가 상기 임계 RSSI를 초과하는 경우, 상기 안테나 부정합 검출부는, 상기 수신 신호의 SNR의 크기가 제 2임계 SNR 미만이면, 상기 상태를 나타내는 것으로 결정하는 것을 특징으로 하는 보상 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 안테나 동조부는, 제 1주파수 증분만큼 상기 안테나를 동조함으로써 상기 임피던스 부정합을 보상하는 것을 특징으로 하는 보상 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1주파수 증분만큼 상기 안테나를 동조한 후, 상기 안테나 부정합 검출부는, 상기 수신 신호의 SNR이 증가했는지 여부를 확인하고, 상기 확인 결과, 상기 SNR이 증가한 경우, 상기 SNR의 추가적인 증가가 발생하지 않을 때까지 상기 제 1주파수 증분만큼 상기 안테나를 반복적으로 동조하도록 상기 안테나 동조부를 제어하고, 상기 확인 결과, 상기 SNR이 증가하지 않은 경우,상기 제 1주파수 증분과 부호가 반대인 제 2주파수 증분만큼 상기 안테나를 동조하도록 상기 안테나 동조부를 제어하는 것을 특징으로 하는 보상 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 2주파수 증분만큼 상기 안테나를 동조한 후, 상기 안테나 부정합 검출부는, 상기 수신 신호의 SNR이 증가했는지 여부를 확인하며, 상기 확인 결과, 상기 SNR이 증가한 경우, 상기 SNR의 추가적인 증가가 발생하지 않을 때까지 상기 제 2주파수 증분만큼 상기 안테나를 반복적으로 동조하도록 상기 안테나 동조부를 제어하고, 상기 확인 결과, 상기 SNR이 증가되지 않은 경우, 상기 안테나의 동조를 중지하도록 상기 안테나 동조부를 제어하는 것을 특징으로 하는 보상 장치.

  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 안테나 동조부는, 상기 안테나의 입력에 연결된 동조 회로를 포함하고, 상기 동조 회로는 동조 전압이 가변 커패시터의 단자에 인가됨으로써 상기 동조 회로의 전기 리액턴스를 제어하여 상기 안테나 임피던스를 동조하는 상기 가변 커패시터를 포함하는 것을 특징으로 하는 보상 장치.
  9. 안테나 임피던스 부정합을 보상하는 장치에 있어서,
    안테나의 입력 전압을 나타내는 제 1 전압과 전력 증폭기(PA)의 출력 전압을 나타내는 제 2 전압을 검출하고, 상기 제 1 및 제 2 전압이 상이하면, 임피던스 부정합을 나타내는 신호를 출력하는 차동 증폭기를 포함하는, 안테나 부정합 검출부; 및
    상기 안테나를 동조하여 상기 임피던스 부정합을 보상하는 안테나 동조부를 포함하며,
    상기 안테나의 입력과 상기 전력 증폭기의 출력은 인덕터에 의해 연결되고, 상기 출력된 신호는 상기 제1 및 제2전압 간의 전압 차에 비례하는 것을 특징으로 하는 보상 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 안테나 동조부는, 상기 안테나의 입력에 연결된 동조 회로를 포함하며, 상기 동조 회로는, 동조 전압이 가변 커패시터의 단자에 인가됨으로써 상기 동조 회로의 전기 리액턴스를 제어하여 안테나 임피던스를 동조하는 가변 커패시터를 포함하고,
    상기 차동 증폭기의 이득은, 상기 출력된 신호가 상기 동조 전압으로서 상기 가변 커패시터의 단자에 인가되도록 선택되는 것을 특징으로 하는 보상 장치.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 차동 증폭기의 출력 신호를 수신하고, 상기 출력 신호를 기반으로 상기 안테나의 동조 보정 여부를 결정하고, 상기 결정에 따라 상기 안테나를 동조하도록 상기 안테나 동조부를 제어하는 처리부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 보상 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 처리부는. 제 1주파수 증분만큼 상기 안테나를 동조하도록 상기 안테나 동조부를 제어하며, 상기 제 1 주파수 증분만큼 상기 안테나를 동조한 후에 상기 출력 신호의 크기가 감소한 경우, 상기 출력 신호의 크기의 감소가 발생하지 않을 때까지 상기 제 1 주파수 증분만큼 상기 안테나를 반복적으로 동조하도록 상기 안테나 동조 부를 제어하고, 상기 출력 신호의 크기가 감소되지 않은 경우, 상기 제 1주파수 증분과 반대 방향인 제 2주파수 증분으로 상기 안테나를 동조하도록 상기 안테나 동조부를 제어하는 것을 특징으로 하는 보상 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제 2주파수 증분만큼 상기 안테나를 동조한 후, 상기 처리부는, 상기 출력 신호의 크기가 감소한 경우, 상기 출력 신호의 크기의 감소가 발생하지 않을 때까지 상기 제 2주파수 증분만큼 상기 안테나를 반복적으로 동조하도록 상기 안테나 동조부를 제어하고, 상기 출력 신호의 크기가 감소하지 않은 경우, 상기 안테나의 동조를 중지하도록 상기 안테나 동조부를 제어하는 것을 특징으로 하는 보상 장치.
  14. 제 9 항에 있어서,
    고주파 노이즈를 제거하도록 상기 차동 증폭기의 출력 신호를 로우 패스 필터링하는 신호 조절부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 보상 장치.
  15. 안테나 임피던스 부정합을 보상하는 방법에 있어서,
    안테나에 의한 수신 신호의 신호 대 잡음비(SNR)에 대한 정보를 수신하는 단계와,
    상기 수신된 정보가 임피던스 부정합을 나타내는 미리 지정된 상태를 나타내는 경우, 상기 임피던스 부정합이 존재한다고 결정하는 단계와,
    상기 안테나를 동조하여 상기 임피던스 부정합을 보상하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 보상 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 결정하는 단계는, 시간 경과에 따른 상기 수신 신호의 SNR의 변화율이 미리 지정된 임계 변화율 미만이고, 상기 수신 신호의 SNR의 크기가 제 1임계 SNR 미만이고, 상기 수신 신호의 SNR이 미리 지정된 시간 동안에 미리 지정된 양만큼 감소한 경우, 상기 상태를 나타내는 것으로 결정하는 단계인 것을 특징으로 하는 보상 방법.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 결정하는 단계는, 상기 수신 신호의 수신 신호 강도 식별자(RSSI)가 임계 RSSI 미만인 경우, 상기 상태를 나타내는 것으로 결정하는 단계인 것을 특징으로 하는 보상 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 수신 신호의 RSSI가 상기 임계 RSSI를 초과하는 경우, 상기 수신 신호의 SNR의 크기가 제 2 임계 SNR 미만이면, 상기 상태를 나타내는 것으로 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 보상 방법.
  19. 제 15 항에 있어서,
    상기 임피던스 부정합을 보상하는 단계는, 제 1 주파수 증분만큼 상기 안테나를 동조하는 단계인 것을 특징으로 하는 보상 방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 제 1주파수 증분만큼 상기 안테나를 동조한 후, 상기 수신 신호의 SNR이 증가했는지 여부를 확인하는 단계와,
    상기 확인 결과, 상기 SNR이 증가한 경우, 상기 SNR의 추가적인 증가가 발생하지 않을 때까지 상기 제 1주파수 증분만큼 상기 안테나를 반복적으로 동조하는 단계와,
    상기 확인 결과, 상기 SNR이 증가하지 않은 경우, 상기 제 1주파수 증분과 부호가 반대인 제 2주파수 증분만큼 상기 안테나를 동조하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 보상 방법.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 제 2주파수 증분만큼 상기 안테나를 동조한 후, 상기 수신 신호의 SNR이 증가했는지 여부를 확인하는 단계와,
    상기 확인 결과, 상기 SNR이 증가한 경우, 상기 SNR의 추가적인 증가가 발생하지 않을 때까지 상기 제 2주파수 증분만큼 상기 안테나를 반복적으로 동조하는 단계와,
    상기 확인 결과, 상기 SNR이 증가되지 않은 경우, 상기 안테나의 동조를 중지하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 보상 방법.
  22. 안테나 임피던스 부정합을 보상하는 방법에 있어서,
    안테나의 입력 전압을 나타내는 제 1 전압과 전력 증폭기(PA)의 출력 전압을 나타내는 제 2 전압을 검출하는 단계와,
    상기 제 1 및 제 2 전압이 상이하면, 임피던스 부정합을 나타내는 신호를 출력하는 단계와,
    상기 출력 신호에 따라 상기 안테나를 동조하여 상기 임피던스 부정합을 보상하는 단계를 포함하며,
    상기 출력 신호는 상기 제1 및 제2전압 간의 전압 차에 비례하는 것을 특징으로 하는 보상 방법.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 보상하는 단계는, 상기 출력 신호를 수신하고, 상기 출력 신호를 기반으로 상기 안테나의 동조 보정 여부를 결정하고, 상기 결정에 따라 상기 안테나를 동조하는 단계인 것을 특징으로 하는 보상 방법.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 동조하는 단계는, 제 1주파수 증분만큼 상기 안테나를 동조하는 단계와,
    상기 제 1 주파수 증분만큼 상기 안테나를 동조한 후에 상기 출력 신호의 크기가 감소한 경우, 상기 출력 신호의 크기의 감소가 발생하지 않을 때까지 상기 제 1 주파수 증분만큼 상기 안테나를 반복적으로 동조하는 단계와,
    상기 출력 신호의 크기가 감소되지 않은 경우, 상기 제 1주파수 증분과 반대 방향인 제 2주파수 증분으로 상기 안테나를 동조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 보상 방법.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 제 2주파수 증분만큼 상기 안테나를 동조한 후, 상기 출력 신호의 크기가 감소한 경우, 상기 출력 신호의 크기의 감소가 발생하지 않을 때까지 상기 제 2주파수 증분만큼 상기 안테나를 반복적으로 동조하는 단계와,
    상기 출력 신호의 크기가 감소하지 않은 경우, 상기 안테나의 동조를 중지하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 보상 방법.
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