KR20050020129A

KR20050020129A - Device for matching variable antenna

Info

Publication number: KR20050020129A
Application number: KR1020030057841A
Authority: KR
Inventors: 정영욱
Original assignee: 주식회사 팬택앤큐리텔
Priority date: 2003-08-21
Filing date: 2003-08-21
Publication date: 2005-03-04

Abstract

PURPOSE: A variable antenna matching device is provided to optimize receiving sensitivity and specific absorption ratio by switching an antenna matching in accordance with the information outputted from a magnetic resistance sensor for detecting a change in a ground environment when a folder is closed and opened. CONSTITUTION: A variable antenna matching device comprises a magnetic resistance sensor(310), a plurality of antenna matching units(341,342), and a plurality of switches(351,352). The magnetic resistance sensor senses the electromagnetic field of a speaker, generates an electromagnetic field sensed signal including folder open/shut information, and generates a switch control signal having logic steps which are different in each of cases where a folder is open or shut. The antenna matching units provide different impedances and match voltage standing wave ratios. The switches perform a switching operation such that transmitting/receiving data provide a path for connecting one of the antenna matching units in accordance with the logic steps of the switch control signal.

Description

Variable Antenna Matching Device {DEVICE FOR MATCHING VARIABLE ANTENNA}

본 발명은 가변 안테나 매칭 장치에 관한 것으로, 특히, 멀티 모드를 지원하는 이동통신용 단말기에서 서로 다른 주파수대로의 전환 시 안테나의 수신 감도를 개선하기 위하여, 안테나 매칭 회로를 자동으로 선택하는 가변 안테나 매칭 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a variable antenna matching apparatus, and more particularly, to a variable antenna matching apparatus for automatically selecting an antenna matching circuit in order to improve reception sensitivity of an antenna when switching to different frequencies in a mobile communication terminal supporting multi-mode. It is about.

일반적으로, 멀티모드 지원 이동통신 단말기는 서로 다른 주파수 대를 이용하는 시스템으로의 핸드 오프시 하나의 안테나 매칭 회로에서 모든 주파수를 수신하였다.In general, a multi-mode mobile communication terminal receives all frequencies in one antenna matching circuit when handing off to a system using different frequency bands.

도 1은 종래의 안테나 매칭 회로를 나타낸 예시도로서, 이러한 종래의 안테나 매칭 회로는, 기지국과 단말기 사이의 무선 통신을 수행하는 안테나(110); 및 접촉점을 통하여 안테나(110)와 접속되고, 전압 정재파 비를 매칭시키며, 제1 단자는 접촉점에 연결되고, 제2 단자는 접지되어 커패시턴스를 제공하는 제1 커패시터(121); 제1 단자가 제1 커패시터(121)의 제1 단자에 연결되는 솔레노이드(122); 및 제1 단자는 솔레노이드(122)의 제2 단자에 연결되고, 제2 단자는 접지된 제2 커패시터(123)를 포함하는 매칭 회로(120)를 포함한다.1 is a diagram illustrating a conventional antenna matching circuit, which includes an antenna 110 for performing wireless communication between a base station and a terminal; And a first capacitor 121 connected to the antenna 110 through a contact point, matching a voltage standing wave ratio, a first terminal connected to the contact point, and a second terminal grounded to provide capacitance; A solenoid 122 having a first terminal connected to the first terminal of the first capacitor 121; And a matching circuit 120 including a first capacitor connected to the second terminal of the solenoid 122 and the second terminal including a grounded second capacitor 123.

도 2는 종래의 안테나 매칭 회로의 동작을 나타낸 그래프로서, 종래의 안테나 매칭 회로를 사용할 경우에 나타나는 전압 정재파비(voltage standing wave ratio)를 도시하고 있다.FIG. 2 is a graph showing the operation of a conventional antenna matching circuit, and shows a voltage standing wave ratio which appears when a conventional antenna matching circuit is used.

예를 들어, 800MHz 대의 CDMA(code division multiple access)에서 통화하는 중에, 1.9GHz의 PCS(personal communication service)로 핸드 오프가 발생할 경우, 두 주파수 대의 간격이 너무 넓어 하나의 안테나 매칭 회로로는 전압 정재파비(voltage standing wave ratio ; 이하 VSWR) 또는 안테나 이득을 최적화하기 어려운 문제점이 있다. 특히, 수신 감도와 SAR(Specific Absorption Ratio)의 조정 시 어느 한 주파수 대에 중점을 두고 매칭하므로, 다른 주파수대로의 핸드 오프의 경우에 전체 성능에 영향을 주는 문제점이 있다. 또한, 폴더형 휴대용 단말기에 있어서, 폴더 개폐로 인한 단말기의 그라운드 상황의 변화에도 불구하고 1개의 안테나 매칭 만을 이용함으로써, 폴더가 열렸을 때의 SAR을 만족시키기 위해 폴더가 닫혔을 때의 수신 감도 성능을 감쇄시킬 수 있는 문제점이 있다.For example, during a call in code division multiple access (CDMA) in the 800 MHz band, if a handoff occurs in a personal communication service (PCS) of 1.9 GHz, the distance between the two bands is too wide, resulting in a voltage standing wave with one antenna matching circuit. There is a problem that it is difficult to optimize the ratio of voltage standing wave ratio (VSWR) or antenna gain. In particular, when adjusting the reception sensitivity and Specific Absorption Ratio (SAR) with emphasis on one frequency band, there is a problem that affects the overall performance in case of handoff to another frequency. In addition, in the folding portable terminal, in spite of the change of the ground condition of the terminal due to the opening and closing of the folder, only one antenna matching is used, so that the reception sensitivity performance when the folder is closed to satisfy the SAR when the folder is opened is improved. There is a problem that can be attenuated.

상기 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명은, 폴더형 휴대용 단말기에 있어서, 폴더를 닫았을 때와 열었을 때의 그라운드 환경의 변화를 검출하는 MR(Magneto-Resistance) 센서로부터의 정보에 따라 안테나 매칭을 스위칭함으로써 수신 감도 및 SAR을 최적화시킬 수 있는 가변 안테나 매칭 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.In order to solve the above problems, the present invention provides an antenna matching method according to information from a magnetoresistance (MR) sensor that detects a change in ground environment when a folder is closed and opened when a folder type portable terminal is opened. An object of the present invention is to provide a variable antenna matching device capable of optimizing reception sensitivity and SAR by switching.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 가변 안테나 매칭 장치는, 스피커의 전자장을 감지하여 폴더의 개폐 정보가 담긴 전자장 감지 신호를 생성하고, 상기 폴더의 개폐 여부에 따라 다른 논리 단계를 갖는 스위치 제어 신호를 생성하는 MR 센서; 각각 다른 임피던스를 제공하여 전압 정재파 비를 매칭시키는 복수개의 안테나 매칭부; 및 상기 스위치 제어 신호의 논리 단계에 따라 송수신 데이터가 상기 복수개의 안테나 매칭부 중 하나를 통하도록 하는 경로를 제공하도록 스위칭하는 복수개의 스위치를 포함한다.In order to achieve the above object, the variable antenna matching device of the present invention detects an electromagnetic field of a speaker, generates an electromagnetic field detection signal containing opening / closing information of a folder, and generates a switch control signal having a different logic step according to whether the folder is opened or closed. Generating MR sensors; A plurality of antenna matching units for providing different impedances to match voltage standing wave ratios; And a plurality of switches for switching to provide a path for transmitting / receiving data through one of the plurality of antenna matching units according to a logic step of the switch control signal.

또한, 상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 가변 안테나 매칭 장치는, 이어피스의 전자장을 감지하여 폴더의 개폐 정보가 담긴 전자장 감지 신호를 생성하고, 상기 폴더의 개폐 여부에 따라 다른 논리 단계를 갖는 스위치 제어 신호를 생성하는 MR 센서; 각각 다른 임피던스를 제공하여 전압 정재파 비를 매칭시키는 복수개의 안테나 매칭부; 및 상기 스위치 제어 신호의 논리 단계에 따라 송수신 데이터가 상기 복수개의 안테나 매칭부 중 하나를 통하도록 하는 경로를 제공하도록 스위칭하는 복수개의 스위치를 포함한다.In addition, in order to achieve the above object, the variable antenna matching device of the present invention detects an electromagnetic field of an earpiece, generates an electromagnetic field detection signal containing opening / closing information of a folder, and has a different logic step depending on whether the folder is opened or closed. An MR sensor generating a control signal; A plurality of antenna matching units for providing different impedances to match voltage standing wave ratios; And a plurality of switches for switching to provide a path for transmitting / receiving data through one of the plurality of antenna matching units according to a logic step of the switch control signal.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여 본 발명의 가장 바람직한 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.Hereinafter, the most preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily implement the technical idea of the present invention. .

먼저, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 가변 안테나 매칭 장치를 나타낸 블록도로서, 이러한 본 발명의 가변 안테나 매칭 장치는, MR 센서(310), 제어부(320), 송수신부(330), 복수개의 안테나 매칭부(341, 342) 및 복수개의 스위치(351, 352)를 포함한다.First, Figure 3 is a block diagram showing a variable antenna matching apparatus according to an embodiment of the present invention, such a variable antenna matching apparatus of the present invention, MR sensor 310, the controller 320, the transceiver 330, A plurality of antenna matching units 341 and 342 and a plurality of switches 351 and 352 are included.

MR 센서(310)는, 스피커 또는 이어피스의 전자장을 감지하고, 폴더의 개폐 정보가 담긴 전자장 감지 신호를 생성하고, 상기 전자장 감지 신호를 후술하는 제어부(320)로 출력하며, 폴더의 개폐 여부에 따라 다른 논리 단계를 갖는 스위치 제어 신호를 생성하는 역할을 한다.The MR sensor 310 detects the electromagnetic field of the speaker or the earpiece, generates an electromagnetic field detection signal containing the opening and closing information of the folder, outputs the electromagnetic field detection signal to the controller 320 to be described later, and whether the folder is opened or closed. Thus serves to generate switch control signals with different logic steps.

또한, 제어부(320)는, 상기 MR 센서(310)로부터 상기 전자장 감지 신호를 입력받고, 상기 전자장 감지 신호에 의해 폴더가 닫혀있는 것으로 판단되면 서브 LCD를 구동하는 서브 LCD 인에이블 신호(SUB_LCD_Enable)를 생성하며, 상기 전자장 감지 신호에 의해 폴더가 열려있는 것으로 판단되면 주 LCD를 구동하는 주 LCD 인에이블 신호(MAIN_LCD_Enable)를 생성하고, 송신 데이터를 처리하여 출력하며, 수신 데이터를 입력받아 처리하는 역할을 한다.In addition, the controller 320 receives the electromagnetic field detection signal from the MR sensor 310, and if it is determined that the folder is closed by the electromagnetic field detection signal, the controller 320 generates a sub-LCD enable signal SUB_LCD_Enable that drives the sub LCD. If it is determined that the folder is opened by the electromagnetic field detection signal, it generates a main LCD enable signal (MAIN_LCD_Enable) for driving the main LCD, processes and outputs the transmission data, and receives and processes the received data. do.

한편, 송수신부(330), 상기 제어부(320)로부터 입력받은 송신 데이터를 증폭하여 출력하며, 후술하는 복수개의 안테나 매칭부(341, 342)로부터 입력된 수신 데이터를 필터링하여 상기 제어부(320)로 출력하는 역할을 한다.On the other hand, amplifying and outputting the transmission data received from the transceiver 330, the control unit 320, and filter the received data input from a plurality of antenna matching units 341, 342 to be described later to the control unit 320 It plays a role of outputting.

또한, 복수개의 안테나 매칭부(341, 342)는, 각각 다른 임피던스를 제공하여 전압 정재파 비를 매칭시키는 역할을 한다.In addition, the plurality of antenna matching units 341 and 342 provide different impedances to match voltage standing wave ratios.

한편, 복수개의 스위치(351, 352)는, 상기 MR 센서(310)에서 출력된 상기 스위치 제어 신호의 논리 단계에 따라 상기 복수개의 안테나 매칭부(341, 342) 중 하나를 통하는 경로를 제공하도록 스위칭하는 역할을 한다.Meanwhile, the plurality of switches 351 and 352 switch to provide a path through one of the plurality of antenna matching units 341 and 342 according to a logic step of the switch control signal output from the MR sensor 310. It plays a role.

도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 의한 가변 안테나 매칭 장치가 적용된 단말기를 나타낸 예시도로서, 이를 참조하여 상술한 본 발명의 가변 안테나 매칭 장치의 동작에 관하여 설명하면 다음과 같다.4A and 4B are exemplary views illustrating a terminal to which a variable antenna matching apparatus is applied according to an embodiment of the present invention. Referring to this, the operation of the variable antenna matching apparatus of the present invention described above will be described below.

먼저, 휴대용 단말기의 폴더가 닫힌 경우에, 스피커 또는 이어피스가 MR 센서(310) 동작 범위 내로 가까와지면 스피커 또는 이어피스의 전자장을 MR 센서(310)가 감지하여 제어부(320)로 폴더가 닫혀졌다는 정보를 전달한다. 이 때, MR 센서(310)의 출력단에서는 스위치 제어 신호로서 약 2.7V의 제2 논리 단계(High)인 신호를 출력하여 복수개의 스위치(351, 352)의 활성화 신호가 되어 제1 안테나 매칭부(341)를 도통하는 경로가 활성화된다. 또한, 제어부(320)는, MR 센서(310)로부터 전자장 감지 신호를 입력받고, 이러한 전자장 감지 신호에 의해 폴더가 닫혀있는 것으로 판단되면 서브 LCD를 구동하는 서브 LCD 인에이블 신호(SUB_LCD_Enable)를 생성하게 된다. 이 경우, 폴더가 닫혀 있으므로 통화 대기 상태라고 볼 수 있고, SAR보다는 수신 감도에 초점을 맞춰 수신 및 송신 주파수 대역의 정재파비를 낮게 가져갈 수 있다.First, when the folder of the portable terminal is closed, when the speaker or earpiece is close to the MR sensor 310 operating range, the MR sensor 310 detects the electromagnetic field of the speaker or earpiece and the folder is closed by the controller 320. Communicate information At this time, the output terminal of the MR sensor 310 outputs a signal of the second logic stage High of about 2.7 V as a switch control signal, and becomes an activation signal of the plurality of switches 351 and 352 to form the first antenna matching unit ( The path through 341 is activated. In addition, the controller 320 receives an electromagnetic field detection signal from the MR sensor 310 and generates a sub LCD enable signal SUB_LCD_Enable that drives the sub LCD when it is determined that the folder is closed by the electromagnetic field detection signal. do. In this case, since the folder is closed, it can be regarded as a call waiting state, and the standing wave ratio of the reception and transmission frequency bands can be lowered by focusing on reception sensitivity rather than SAR.

한편, 휴대용 단말기의 폴더가 열린 경우에, 스피커 또는 이어피스가 MR 센서(310) 동작 범위 밖으로 멀어지면 스피커 또는 이어피스의 전자장을 MR 센서(310)가 더이상 감지하지 못하여 제어부(320)로 폴더가 열렸다는 정보를 전달한다. 이 때, MR 센서(310)의 출력단에서는 스위치 제어 신호로서 약 0.3V의 제1 논리 단계(Low)인 신호를 출력하여 복수개의 스위치(351, 352)의 활성화 신호가 되어 제2 안테나 매칭부(342)를 도통하는 경로가 활성화된다. 또한, 제어부(320)는, MR 센서(310)로부터 전자장 감지 신호를 입력받고, 이러한 전자장 감지 신호에 의해 폴더가 열려있는 것으로 판단되면 주 LCD를 구동하는 주 LCD 인에이블 신호(MAIN_LCD_Enable)를 생성하게 된다. 이 경우, 수신 및 송신 주파수 대역의 정재파비는 수신 감도 및 SAR, 또한, 폴더가 열린 경우의 그라운드 환경을 고려하여 결정된다.On the other hand, when the folder of the portable terminal is open, if the speaker or the earpiece is far outside the MR sensor 310 operating range, the MR sensor 310 can no longer detect the electromagnetic field of the speaker or earpiece and the folder is moved to the controller 320. It communicates that it is open. At this time, the output terminal of the MR sensor 310 outputs a signal of the first logic step (Low) of about 0.3V as a switch control signal, and becomes an activation signal of the plurality of switches 351 and 352 to form a second antenna matching unit ( The path through 342 is activated. In addition, the control unit 320 receives an electromagnetic field detection signal from the MR sensor 310 and generates a main LCD enable signal (MAIN_LCD_Enable) for driving the main LCD when it is determined that the folder is opened by the electromagnetic field detection signal. do. In this case, the standing wave ratios of the reception and transmission frequency bands are determined in consideration of the reception sensitivity and SAR, and the ground environment when the folder is opened.

이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니다.The present invention described above is capable of various substitutions, modifications, and changes without departing from the technical spirit of the present invention for those skilled in the art to which the present invention pertains. It is not limited to the drawings shown.

본 발명은 폴더형 휴대용 단말기에 있어서, 폴더를 닫았을 때와 열었을 때의 그라운드 환경의 변화를 검출하는 MR(Magneto-Resistance) 센서로부터의 정보에 따라 안테나 매칭을 스위칭함으로써 수신 감도 및 SAR을 최적화시킬 수 있는 장점이 있다.According to the present invention, in a clamshell portable terminal, reception sensitivity and SAR can be optimized by switching antenna matching according to information from an MR (Magneto-Resistance) sensor that detects a change in the ground environment when the folder is closed and opened. There are advantages to it.

도 1은 종래의 안테나 매칭 회로를 나타낸 예시도,1 is an exemplary view showing a conventional antenna matching circuit,

도 2는 종래의 안테나 매칭 회로의 동작을 나타낸 그래프,2 is a graph showing the operation of a conventional antenna matching circuit;

도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 가변 안테나 매칭 장치를 나타낸 블록도,3 is a block diagram showing a variable antenna matching apparatus according to an embodiment of the present invention;

도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 의한 가변 안테나 매칭 장치가 적용된 단말기를 나타낸 예시도.4A and 4B are exemplary views illustrating a terminal to which a variable antenna matching device according to an embodiment of the present invention is applied.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

310 : MR 센서 320 : 제어부310: MR sensor 320: control unit

330 : 송수신부 341, 342 : 복수개의 안테나 매칭부330: transceiver 341, 342: a plurality of antenna matching unit

351, 352 : 복수개의 스위치351, 352: multiple switches

Claims

An MR sensor for sensing an electromagnetic field of the speaker to generate an electromagnetic field detection signal containing the opening and closing information of the folder, and generating a switch control signal having a different logic step depending on whether the folder is opened or closed;

A plurality of antenna matching units for providing different impedances to match voltage standing wave ratios; And

A plurality of switches for switching to provide a path for transmitting / receiving data through one of the plurality of antenna matching units according to a logic step of the switch control signal

Variable antenna matching device comprising a.

The method of claim 1,

The plurality of antenna matching unit,

A first antenna matching unit configured to set a standing wave ratio of reception and transmission frequency bands by focusing on reception sensitivity rather than SAR and to be activated when the folder is closed; And

A second antenna matching section which is set when the standing wave ratios of the reception and transmission frequency bands are set to focus on the SAR and reception sensitivity, and are activated when a folder is opened;

Variable antenna matching device comprising a.

An MR sensor for sensing an electromagnetic field of the earpiece to generate an electromagnetic field detection signal containing the opening and closing information of the folder, and generating a switch control signal having a different logic step depending on whether the folder is opened or closed;

Variable antenna matching device comprising a.

The method of claim 3,

The plurality of antenna matching unit,

Variable antenna matching device comprising a.