电压驻波比测量和调谐系统及方法技术方案

本公开涉及电压驻波比测量和调谐系统及方法。公开了一种驻波比检测装置。该装置包括驻波比检测器和控制器。驻波比检测器被配置成接收隔离信号和耦合信号并且基于在模拟域中的隔离信号和耦合信号使用耦合信号的逐步衰减生成多位回波损耗信号。控制器被配置成从回波损耗确定驻波比并且使用驻波比生成天线调谐器控制信号。

Voltage in Bobbi measurement and tuning system and method

The present disclosure relates to voltage in Bobbi measurement and tuning systems and methods. A Bobbi detection device is disclosed. The device includes a Bobbi detector and a controller. The resident Bobbi detector is configured to receive isolated signals and coupled signals and generate a multi bit echo loss signal based on isolated signals and coupling signals in the analog domain using progressive attenuation of the coupled signals. The controller is configured to determine the Bobbi from the return loss and to use the Bobbi to generate antenna tuner control signals.

【技术实现步骤摘要】
电压驻波比测量和调谐系统及方法
技术介绍
移动通信设备使用集成天线生成和接收RF信号。这些设备的操作取决于天线、信号、频率和环境状况的特性。这些特性可以影响通话时间、功率消耗、通话中断等等。一个特性是集成天线和RF生成电路系统的阻抗或阻抗匹配。天线的阻抗可以根据诸如频率、温度、信号强度、环境状况等等的因素变化。如果存在阻抗失配，可能生成过量功率消耗和弱信号。从用户的角度来说，阻抗失配可能导致通话时间的下降、较短的电池寿命和通话中断。为了提高向所发射的信号的功率传输，需要RF生成电路系统和集成天线之间的阻抗匹配。附图说明图1是图示使用模拟驻波比检测的天线调谐装置的框图。图2是图示模拟驻波比检测器的图。图3是示出检测的VSWR的史密斯图。图4是图示模拟驻波比检测器的图。图5是图示具有阻挡滤波器的示例模拟驻波比检测器的另一图。图6是图示具有自动归零比较器的示例模拟驻波比检测器的图。图7是图示自动归零块的装置的图。图8是图示自动归零块的装置的图。图9是图示自动归零块的装置的图。图10是图示示例自动归零比较器的图。图11是图示具有多个单元和终端阻抗的定向耦合器装置的图。图12是图示具有多个单元和可调终端阻抗的定向耦合器装置的图。图13是图示示例衰减器部件的图。图14是图示操作驻波比检测器的方法的流程图。具体实施方式现在将参考附图描述本专利技术，其中贯穿本文相同的附图标记用来指示相同的元件，并且其中图示的结构和设备不一定按比例绘制。阻抗匹配用来将天线或负载的阻抗与信号生成电路系统匹配。当阻抗匹配时，改善功率传输、信号生成等。一种用于提供阻抗匹配的技术是并入天线调谐系统。天线调谐系统测量发射到天线以及从天线反射回的RF信号的振幅和/或相位。测量值被提供到RF前端控制器，RF前端控制器调整天线的调谐阻抗以提高阻抗匹配。基于测量值的一个参数是驻波比，驻波比由RF前端控制器使用来改变调谐阻抗。在一个示例中，定向耦合器被附接到RF线并且功率检测器被附接到定向耦合器的耦合端口和隔离端口。检测的功率被数字化并且被在数字域中处理以提取与驻波比关联的信息。这种方法需要隔离并且匹配良好的多个模数转换器以便正确地对该信号进行后处理。此外，这种方法需要复杂的数学运算，诸如除法、对数运算、对二极管曲线的温度补偿等等。而且，这种方法(包括多个模数转换器和复杂的数字处理)需要显著的硅面积以及电流或功率。下文描述的系统和方法利用模拟功率检测器和比较器来生成RF线或系统中的回波损耗和电压驻波比(VSWR)。VSWR是负载(例如，在天线处)到RF生成电路系统的阻抗的阻抗匹配的测量。VSWR是在最大值处的部分波部分驻波的振幅与在最小值处的振幅的比。VSWR可以由RF前端控制器使用来调整天线调谐器以及促进RF电路和天线之间的阻抗匹配。图1是图示使用模拟驻波比检测的天线调谐装置100的框图。驻波比用来提高或改善阻抗匹配。装置100包括定向耦合器102、天线调谐器104、VSWR检测器106和RF前端控制器108。装置100确定生成的RF信号110的驻波比，驻波比用来提高或改善阻抗匹配。驻波比是基于RF生成电路系统122及其天线以及反射面124。定向耦合器102具有4个端口，输入端口IN、输出端口OUT、隔离端口ISO和耦合端口CPL。IN端口和OUT端口之间的线是主线并且CPL端口和ISO端口之间的线是耦合线。耦合器102具有选择的耦合因子，耦合因子基于在CPL端口的输出功率Pcpl对在IN端口的输入功率Pin。耦合器102具有基于在ISO端口的功率和在IN端口的功率Pin的隔离。耦合器102具有插入损耗，插入损耗被定义为在IN端口Pin到OUT端口Pout的功率损耗。定向耦合器102在IN端口接收RF输入信号110并且生成在OUT端口的RF输出信号112、在ISO端口的隔离信号114和在CPL端口的耦合信号116。RF生成电路系统122生成RF输入信号110。RF生成电路系统122具有在操作期间变化的阻抗。耦合信号116也被称为正向信号并且隔离信号114也被称为反向信号。定向耦合器102提供从输入信号110基本未改变的RF输出信号112。RF输出信号112被提供到天线调谐器104以用于经由一个天线或多个天线发射。定向耦合器102在CPL端口生成以耦合因子衰减或降低的耦合信号116。利用选择的隔离在ISO端口生成隔离信号114。VSWR检测器106接收隔离信号114和耦合信号116。VSWR检测器106省略模数转换并且使用模拟部件来生成回波损耗(RL)118。检测器106被配置成至少衰减耦合信号114并且基于耦合信号114和隔离信号116获得功率测量值。检测器106执行功率测量值的比较来生成回波损耗RL118。回波损耗RL118是基于反射面124。回波损耗RL118以从OUT端口的功率输出(Pout)和经由反射面124反射回的功率来测量从RF电路系统到负载或天线的功率传输的有效性。回波损耗118被提供到控制器108。控制器108被配置成分析回波损耗118并且基于信号118生成天线调谐器控制信号120。应当理解，检测器和/或控制器108可以从回波损耗118计算VSWR并且基于VSWR而不是回波损耗RL生成天线调谐器控制信号120。控制器108可以被实施在电路系统中并且使用一个或多个处理器和/或存储器来执行分析并且生成控制信号120。控制信号120被生成以提高阻抗匹配。控制器108也可以参与到VSWR检测器106的操作中。天线调谐器104被配置成改善RF生成电路系统122和天线之间的功率传输。天线调谐器104通过提高或改善RF生成电路系统122和天线的阻抗的匹配来改善功率传输。天线调谐器104基于来自RF前端控制器108的控制信号120来调整由天线所见的阻抗。图2是图示了模拟驻波比检测器106的图。检测器106基于耦合信号和隔离信号比较模拟功率测量值以生成代表驻波比的回波损耗。检测器106基于隔离信号114和耦合信号116生成回波损耗或驻波比118。检测器106包括衰减部件218、耦合功率检测器220、隔离功率检测器222、比较器224和逐步逼近(SAR)寄存器226。检测器106被耦合到定向耦合器102。定向耦合器102的操作基本如在上文关于图1所描述的。衰减部件218包括可调电路系统，可调电路系统被配置成降低耦合的信号116的功率以更接近地匹配隔离信号114的功率。电路系统可以包括，例如，可控地降低功率的可调电阻器。通过SAR寄存器226设置衰减ATT的量。在一个示例中，ATT以分贝指定。衰减ATT的量通常以数字形式向衰减部件218提供。衰减部件218基于衰减ATT的量生成耦合信号116的衰减版本228。耦合功率检测器220测量/检测来源于耦合信号116的衰减信号228的功率。隔离功率检测器222测量/检测隔离信号118的功率。功率检测器220和222是模拟的并且也以模拟形式提供它们的测量值。耦合功率检测器220生成作为电压测量的耦合功率，而隔离功率检测器222生成作为电压测量的隔离功率。比较器224将耦合功率Pcpl和隔离功率Piso相比较并且生成比较器输出230。该输出或值被存储在SAR寄存器226中。SAR寄存器226在n步中顺次地生成作为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种驻波比检测装置，包括：驻波比检测器，被配置成接收隔离信号和耦合信号并且基于模拟域中的所述隔离信号和所述耦合信号使用所述耦合信号的逐步衰减生成多位回波损耗信号；以及控制器，被配置成从所述回波损耗确定驻波比并且使用所述驻波比生成天线调谐器控制信号。

【技术特征摘要】
2015.11.16 US 14/942,1051.一种驻波比检测装置，包括：驻波比检测器，被配置成接收隔离信号和耦合信号并且基于模拟域中的所述隔离信号和所述耦合信号使用所述耦合信号的逐步衰减生成多位回波损耗信号；以及控制器，被配置成从所述回波损耗确定驻波比并且使用所述驻波比生成天线调谐器控制信号。2.根据权利要求1所述的装置，进一步包括定向耦合器，被配置成接收传入RF信号并且使用耦合生成所述隔离信号和所述耦合信号。3.根据权利要求2所述的装置，其中所述定向耦合器包括第一单元和第二单元，其中所述第一单元和所述第二单元具有可调终端阻抗并且其中所述驻波比检测器被配置成基于第一终端阻抗生成第一回波损耗以及基于第二终端阻抗生成第二回波损耗，其中所述第一终端阻抗与所述第二终端阻抗不同。4.根据权利要求2所述的装置，进一步包括天线调谐器，所述天线调谐器被配置成根据所述天线调谐器控制信号提高阻抗匹配。5.根据权利要求1所述的装置，其中所述控制器被配置成控制所述驻波比检测器的逐步逼近。6.根据权利要求1所述的装置，其中所述驻波比检测器包括被配置成测量所述隔离信号的隔离功率的第一功率检测器、被配置成测量所述耦合信号的耦合功率的第二功率检测器以及被配置成选择性地衰减所述耦合信号的衰减器部件。7.根据权利要求6所述的装置，其中所述驻波比检测器包括比较器，所述比较器被配置成基于所述隔离功率和经衰减的所述耦合功率生成返回值。8.根据权利要求6所述的装置，其中所述驻波比检测器进一步包括第二衰减器部件，所述第二衰减器部件被配置成选择性地衰减所述隔离信号。9.根据权利要求8所述的装置，其中所述驻波比检测器进一步包括被配置成存储所述返回值的寄存器。10.根据权利要求8所述的装置，其中所述驻波比检测器包括被配置成从所述耦合信号去除干扰的第一滤波器以及被配置成从所述隔离信号去除干扰的第二滤波器。11.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：V·索罗姆克，W·巴卡尔斯基，R·鲍德，A·托马斯，
申请(专利权)人：英飞凌科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE