使用状态表的天线调谐器控制系统技术方案

本发明专利技术涉及使用状态表的天线调谐器控制系统。一种天线调谐器控制系统包括RF路径、查找表以及状态表分析部件。所述RF路径被配置成生成RF信号。所述查找表具有使天线状态与阻抗值相关的状态表。所述状态表分析部件被配置成使用所述查找表根据所述RF信号生成调谐器控制信号。

【技术实现步骤摘要】
天线调谐器控制系统和生成用于其的控制信号的方法
技术介绍
现代通信单元/电话包括集成天线以发射和接收射频(RF)信号。设计者试图使这些集成天线变得越来越小，然而同时覆盖尽可能多的频带。小尺寸允许集成天线被用在不同类型的终端用户设备中，然而宽操作频率允许给定终端用户设备被用于不同的通信标准。然而，这些集成天线对外部因素或使用敏感。对外部因素的这个敏感性连同能够遍及多个频带使用给定天线的事实使得难以准确地使天线的阻抗与发射机中的RF电路的阻抗相匹配。能够影响集成天线的阻抗的外部因素的一些示例包括：手是否被定位在电话(和这样的手的特定位置，如果存在的话)上、电话是否接近于用户的头，和/或任何金属对象是否接近于天线等等。来自外部因素的阻抗中的这些变化导致天线与发射机内的RF电路之间的阻抗失配。这种阻抗失配能够使由电话所辐射的功率降级并且提高电话对噪声的敏感性。从用户的观点看，阻抗失配能够最后导致通话时间的减少和/或掉话。促进发射机中的RF电路与天线之间的阻抗匹配的一个技术是使用天线调谐器。在一个示例中，传感器被布置在电话的封装内部以检测外部因素的存在或不存在。然后所检测到的环境被与已知用例(例如，“自由空间”、“电话上的手”、“接近于头”、“金属板”...)相比较，并且对应的预定调谐器设定基于所检测到的用例而被选取选择。遗憾的是，这个常规方法在移动电话内部需要大量的传感器，这提高了电话的体积和成本(特别如果存在待检测的大量的可能的用例)。例如，关于“电话上的手”用例，可能需要传感器来区分“男人的手...”、“女人的手...”、“小孩的手...”，并且以进一步将这些手类型中的每一个区分为具有“干性皮肤...”、“正常皮肤”、“多汗皮肤”等。还可能需要传感器来检测移动电话的封装以及甚至其颜色，其中的一些能够经由后继市场配件来改变并且其能够影响天线的阻抗匹配。进一步地，因为用于每个用例的调谐器设定取决于频带(以及甚至频率子带)，所以常规方法对于每个新的电话听筒设计以动态方式需要用例的具体分析。必须分析并且存储这些用例中的全部需要大量的传感器、大量ROM以及处理能力。因此，常规天线匹配方案是不足的并且需要更高效的技术。附图说明图1是图示了使用状态表的天线调谐器控制系统的框图。图2是图示了示例天线调谐器电路的电路图。图3是图示了表征通信设备/系统并且生成状态表的方法的流程图。图4是能够被利用来使域阻抗与天线/参考状态相关的史密斯图布置的示例。图5是图示了天线调谐器调整系统的框图。图6是图示了生成用于天线调谐器的控制信号的方法的流程图。具体实施方式现将参考附图对本专利技术进行描述，其中相同的附图标记被用来在所有各处指代相同的元素，并且其中所图示的结构和设备未必按比例绘制。公开了基于状态表提供自适应天线调谐器控制的系统和方法。图1是图示了使用状态表的天线调谐器控制系统100的框图。系统100利用阻抗值以得到查找表内的各种状态以便提供天线阻抗控制。可以在诸如手机之类的移动通信设备中利用系统100。这样的设备经受变化的使用条件，诸如“电话上的手”、“男人的手...”、“女人的手...”、“小孩的手...”、“干性皮肤...”、“正常皮肤”、“多汗皮肤”等等。这些使用条件能够改变集成天线的阻抗值。系统100能够被利用来使天线阻抗与传输路径或RF路径相匹配，这被称为阻抗匹配。系统100包括RF路径102、定向耦合器104、天线调谐器106、状态表分析部件110以及查找表112。RF路径102生成待通过RF天线108发射的RF信号114，同时发射机经受一个或多个状态和使用条件。定向耦合器104被耦合在RF路径102与天线调谐器106之间。定向耦合器104获得RF信号114的一小部分和/或来自天线路径108的反射信号，并且将该小部分作为耦合信号116来提供。剩余信号124被提供给天线调谐器106。天线调谐器106接收剩余信号124并且可以将信号124提供给天线108以用于传输。天线调谐器106被配置成根据接收到的控制信号122来调整或者变更天线阻抗。控制信号122指示期望的阻抗调整，这促进阻抗匹配。在一个示例中，控制信号122是匹配阻抗值。在另一示例中，控制信号122包括用于天线调谐器106内的可调电容器的电容调整。查找表112包括一系列条目。每个条目包括域阻抗或转换的阻抗(典型地一系列阻抗)和天线状态。条目通过测量的和转换的阻抗值(Zin)118被参考。查找表112根据阻抗值118提供匹配天线状态120。可以用SRAM(诸如收发机的SRAM)或另一适合的存储机制实现查找表112。可以使用诸如在下面所描述的表征技术来创建条目。查找表112能够包括基于频率的一个或多个表。每个表可以被称为状态表并且包括对于定频率或频率范围与天线状态配对的阻抗范围。例如，条目的一个表能够与中频带频率相关。多个表是基于频率响应的。在一个示例中，查找表112具有根据选择的频率被循环（rotated）的值。以这种方式，能够省略多个表的生成。状态表分析部件110从定向耦合器104接收耦合信号116。分析部件110使用耦合信号116来测量阻抗。所测量到的阻抗使用参考状态被转换，所述参考状态被用来生成状态表。经转换的阻抗值118被提供给如上面所描述的查找表112。作为响应，当前天线状态120被接收。分析部件110根据天线状态120和所测量到的阻抗来估计匹配阻抗。所估计的匹配阻抗被用来生成控制信号122。在一个示例中，所估计的匹配阻抗被利用来生成用于天线调谐器106电容值。外部部件(状态表表征部件126)使用表征技术生成查找表112。表征技术利用参考状态来生成表112。可以在移动通信设备的正常使用之前在实验室或其他环境中生成表112。在这个示例中，表征部件126是在系统100外部。注意的是，对阻抗的调整被以与用于匹配阻抗的常规技术相比较相对简单的方式做出。状态表分析部件110仅仅访问查找表112以获得所需的状态信息。结果，不需要空中测试，反馈接收机准确性是不太重要的，并且能够标识附加的或改进的天线状态。图2是图示了示例天线调谐器电路200的电路图。应领会的是，天线调谐器电路200仅仅是出于理解的目的所提供的一个示例并且决不限制本专利技术的范围。天线调谐器200包括串联布置的第一和第二电感器，其中每个电感器具有第一和第二端子。还能够像示出的那样耦合可调电容器。诸如图1的控制信号122之类的控制信号能够变更电容值以“调谐”天线调谐器200，以便使RF天线108的输入阻抗与RF路径102的输出阻抗相匹配。图3是图示了表征通信设备/系统并且生成状态表的方法300的流程图。表征能够用硬件和/或软件加以实现。方法300在块302处开始，其中参考状态被选择。可以根据产量（yield）选择的特性来选择参考状态。例如，对于预定义负载条件、频率和/或类似物来说，参考状态可以被选择成减轻预定义条件的插入损耗，诸如50欧姆的插入损耗。应领会的是，可能存在多于一个的参考状态并且设备也能够被表征为这些附加的参考状态。在块304处多个负载被应用于通信设备以得到参考状态。应用负载的一个示例是执行负载牵引，其中在史密斯图中的可能阻抗在通信设备的天线调谐器的输出端处被扫频。示例负载牵引技术将扫频具有1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种天线调谐器控制系统，其包括：RF路径，其被配置成生成RF信号；查找表，其具有使天线状态与阻抗值相关的状态表；以及状态表分析部件，其被配置成使用所述查找表根据所述RF信号生成调谐器控制信号。

【技术特征摘要】
2013.03.13 US 13/8003991.一种天线调谐器控制系统，其包括：RF路径，其被配置成生成RF信号；查找表，其具有使多个天线状态与阻抗值相关的状态表；以及状态表分析部件，其被配置成测量RF信号的阻抗，基于测量的阻抗参考查找表，获得多个天线状态的一个天线状态，响应于从查找表获得天线状态由天线状态和测量的阻抗估计匹配阻抗以及基于匹配阻抗生成调谐器控制信号。2.根据权利要求1所述的系统，进一步包括具有根据使用条件变化的阻抗的天线路径。3.根据权利要求2所述的系统，其中所述使用条件包括手到移动设备的接近。4.根据权利要求1所述的系统，其中所述状态表分析部件被配置成使用所述RF信号的耦合版本来测量所述RF信号的阻抗。5.根据权利要求1所述的系统，其中所述状态表分析部件获得天线路径的测量到的阻抗并且利用所述测量到的阻抗和参考状态来从所述状态表标识匹配状态。6.根据权利要求1所述的系统，其中所述调谐控制信号包括电容值。7.根据权利要求1所述的系统，其中所述调谐器控制信号对应于阻抗偏移量。8.根据权利要求1所述的系统，进一步包括被配置成接收所述调谐器控制信号的天线调谐器。9.根据权利要求8所述的系统，其中所述天线调谐器根据所述调谐器控制信号将天线阻抗调整以匹配所述RF部件的阻抗。10.根据权利要求1所述的系统，其中所述状态表对应于第一频率。11.根据权利要求10所述的系统，其中所述查找表包括与第二频率相对应的第二状态表，其中所述第二频率不同于所述第一频率。12.根据权利要求1所述的系统，其中所述分析部件包括反馈接收机和定向耦合器，其中所述耦合器从所述RF信号获得耦合信号并且所述反馈接收机被配置成根据所述耦合信号来测量阻抗。13.根据权利要求12所述的系统，其中所述耦合信号包括来自天线路径的反射信号。14.根据权利要求1所述的系统，其中所述状态表包...

【专利技术属性】
技术研发人员：P埃雷罗，A兰格尔，G克劳特，G伊特金，JE米勒，
申请(专利权)人：英特尔移动通信有限责任公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE