天线调谐设备和天线调谐方法技术

天线调谐可以包括：在将第一频率分配给应用到天线的发送信号的时段期间，对发送信号和与发送信号相对应的接收信号执行多次采样，使得基于多次采样生成采样数据，所述采样数据包括与发送信号相对应的数据和与接收信号相对应的数据。所述方法可以包括：基于采样数据计算参数，并且基于参数对天线进行调谐。一种设备可以包括：控制电路，执行多次采样并设置调谐值；射频前端，基于频率对发送信号进行调制，并应用发送信号的返回信号或反射信号；以及天线调谐器，根据调谐值来调整天线的谐振频率或阻抗。

Antenna tuning equipment and antenna tuning method

Antenna tuning may include performing multiple sampling of the transmitted signal and the received signal corresponding to the transmitted signal during the period of assigning the first frequency to the transmitted signal applied to the antenna, such that the sampled data is generated based on multiple sampling, which includes data corresponding to the transmitted signal and reception. The corresponding data. The method may include calculating the parameters based on the sampled data and tuning the antenna based on the parameters. A device may include a control circuit that performs multiple sampling and sets the tuning value; a radio frequency front end that modulates the transmitted signal based on frequency and applies the return or reflected signal of the transmitted signal; and an antenna tuner that adjusts the resonant frequency or impedance of the antenna according to the tuning value.

【技术实现步骤摘要】
天线调谐设备和天线调谐方法相关申请的交叉引用本申请要求于2017年2月20日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2017-0022335以及于2017年9月15日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2017-0118852的权益，它们各自的公开通过引用全部并入本文。
本专利技术构思涉及无线通信设备，并且更具体地，涉及在无线通信设备中设置(“包括”)的天线调谐设备以及天线调谐设备的(“与其相关联的”)调谐方法。
技术介绍
在无线通信设备中，天线的性能影响无线通信设备关于无线信号传输的效率。天线的性能可能根据无线通信设备被使用的环境而随时变化。例如，假设使用包括金属外壳的终端，当外部环境改变时(例如，当执行手握、使用通用串行总线(USB)、或者连接耳机插孔时)，可能发生天线的阻抗失配，天线的谐振频率可能改变，并且天线输出效率可能降低。结果，终端可能无法传送最大功率，功耗可能增加，总辐射功率(TRP)可能降低，并且在小区边界处可能出现掉话。
技术实现思路
在一些示例实施例中，本专利技术构思提供了一种或多种天线调谐设备和/或一种或多种天线调谐方法，其基于实现天线调谐来提高天线的性能，所述天线调谐包括实时测量天线的阻抗并补偿谐振频率的改变和阻抗失配。本专利技术构思提供了天线调谐设备和天线调谐方法，其可以通过在通过天线发送的信号的频率周期性地改变的通信环境中提高天线调谐的精度，来提高天线输出效率。根据本专利技术构思的一些示例实施例，一种天线调谐方法可以包括：在将第一频率分配给应用到天线的发送信号的测量时段期间，对发送信号和与所述发送信号相对应的接收信号执行多次采样，使得基于所述多次采样生成采样数据的多个实例，其中采样数据的每个实例包括与所述发送信号相对应的数据和与所述接收信号相对应的数据。所述天线调谐方法还可以包括：基于所述采样数据的多个实例来计算与天线调谐相关联的参数；以及基于所述参数对所述天线进行调谐。根据本专利技术构思的一些示例实施例，一种操作方法可以包括：基于对正向接收信号进行采样来生成第一采样数据，所述正向接收信号与分配给应用到天线的第一频率的发送信号相对应；基于对反向接收信号进行采样来生成第二采样数据，所述反向接收信号与所述发送信号的反射信号相对应；基于所述第一采样数据和所述第二采样数据来计算反射系数；基于参考频率来补偿所述反射系数；以及基于所述反射系数来设置与补偿所述天线的阻抗失配相关联的调谐值。根据本专利技术构思的一些示例实施例，一种天线调谐设备可以包括：调谐控制电路，被配置为：在分配给应用到天线的发送信号的频率基本恒定的测量时段期间，对所述发送信号和与所述发送信号相对应的接收信号执行多次采样，以及根据基于所述多次采样生成的采样数据来设置调谐值。所述天线调谐设备还可以包括射频(RF)前端，所述射频前端被配置为基于分配给所述发送信号的频率来调制所述发送信号，以及将所述发送信号的返回信号或基于所述发送信号从所述天线反射而输出的反射信号作为所述接收信号来应用。天线调谐设备还可以包括天线调谐器，所述天线调谐器被配置为根据所述调谐值来调整所述天线的谐振频率或阻抗。附图说明根据接下来结合附图进行的详细描述，将更清楚地理解本专利技术构思的示例实施例，在附图中：图1是根据一些示例实施例的天线调谐设备的框图；图2是根据一些示例实施例的天线调谐方法的流程图；图3是根据一些示例实施例的图1的控制电路的框图；图4是根据一些示例实施例的天线调谐设备的框图；图5是根据一些示例实施例的阻抗调谐方法的流程图；图6示出了根据一些示例实施例的多次采样；图7是用于解释通过图4的双向耦合器发送的信号的示图；图8A是示出了根据一些示例实施例的应用到天线的负载阻抗的期望反射系数的曲线图；图8B是示出了根据一些示例实施例的分别与期望反射系数相对应的相似反射系数的曲线图；图9是示出了根据一些示例实施例的相似反射系数随频率的变化的曲线图；图10是根据一些示例实施例的补偿反射系数的相位的方法的流程图；图11A是示出了根据一些示例实施例的在由于残差延迟偏移而引起的相位差被补偿之后所获得的结果的曲线图；图11B是示出了根据一些示例实施例的在根据天线的频率特性的相位差被补偿之后所获得的结果的曲线图；图12是根据一些示例实施例的基于参考频率与载波频率之间的频率偏移来补偿根据天线的频率特性的相位差的方法的流程图；图13是根据一些示例实施例的天线调谐设备的框图；图14是示出了根据一些示例实施例的电压驻波比(VSWR)随孔径调谐器设置值的变化的曲线图；图15是根据一些示例实施例的孔径调谐方法的流程图；图16示出了根据一些示例实施例的多次采样；图17示出了根据一些示例实施例的包括阻抗调谐器和孔径调谐器在内的天线；图18示出了根据一些示例实施例的多次采样；图19示出了根据一些示例实施例的多次采样模块；图20是根据一些示例实施例的天线调谐设备的框图；以及图21是根据一些示例实施例的无线通信设备的框图。具体实施方式现将在下文参考其中示出本专利技术构思的示例实施例的附图来更全面地描述本专利技术构思。图1是根据一些示例实施例的天线调谐设备10的框图。根据一些示例实施例的天线调谐设备10可以安装在无线通信设备上。无线通信设备可以包括移动电子设备，该移动电子设备包括智能电话、平板个人计算机(PC)、移动医疗设备、相机或可穿戴设备。然而，示例实施例不限于此，并且无线通信设备可以包括在用于无线通信的天线的阻抗和/或谐振频率改变的环境中操作的各种电子设备中的任何一种。参考图1，天线调谐设备10可以包括控制电路100(也称为“调谐控制电路”)、射频(RF)前端200和天线调谐器300。如本文所描述的，控制电路100可以包括一个或多个元件、模块等。如本文关于任意附图所描述的，控制电路100的每个模块、元件等可以包括被配置为实现如本文所述的给定模块、元件等的功能的硬件(例如，电子电路)的一个或多个实例。需要重申的是，在一些示例实施例中，控制电路100可以包括被共同地配置为实现参考附图示出和描述的控制电路100的模块、元件等中的一些或全部的功能的硬件(例如，电子电路)。如本文所述，可以实现如本文所示的控制电路100的模块、元件等中的一些或全部的功能的控制电路100的硬件的一个或多个实例可以包括：存储指令程序的存储器、以及被配置为执行存储在存储器上的指令程序以实现上述功能的处理器。天线调谐器300可以在控制电路100的控制下动态地调整内部阻抗，以便减小和/或最小化从天线ANT反射的信号。在一些示例实施例中，天线调谐器300可以包括阻抗调谐器(也称为阻抗匹配电路)和/或孔径调谐器。孔径调谐器可以是包括在天线ANT中的元件。根据一些示例实施例，阻抗调谐器也可以被包括在天线ANT中。如本文所述，天线调谐器300可以被配置为根据调谐值来调整天线ANT的谐振频率或阻抗。RF前端200可以包括RF调制器210、功率放大器220和定向耦合器230。包括RF调制器210、功率放大器220和定向耦合器230在内的RF前端200中包括的每个元件可以包括硬件的单独相应的实例，包括电子电路的单独相应的实例。RF前端200还可以包括其他元件(例如，滤波器、移相器和双工器)。RF调制器210可以通过(“基于”)对发送信号S的频本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无线通信设备的天线调谐方法，所述天线调谐方法包括：在将第一频率分配给应用到天线的发送信号的测量时段期间，对所述发送信号和与所述发送信号相对应的接收信号执行多次采样，使得基于所述多次采样生成采样数据的多个实例，其中采样数据的每个实例包括与所述发送信号相对应的数据和与所述接收信号相对应的数据；基于所述采样数据的多个实例来计算与天线调谐相关联的参数；以及基于所述参数对所述天线进行调谐。

【技术特征摘要】
2017.02.20 KR 10-2017-0022335;2017.09.15 KR 10-2011.一种无线通信设备的天线调谐方法，所述天线调谐方法包括：在将第一频率分配给应用到天线的发送信号的测量时段期间，对所述发送信号和与所述发送信号相对应的接收信号执行多次采样，使得基于所述多次采样生成采样数据的多个实例，其中采样数据的每个实例包括与所述发送信号相对应的数据和与所述接收信号相对应的数据；基于所述采样数据的多个实例来计算与天线调谐相关联的参数；以及基于所述参数对所述天线进行调谐。2.根据权利要求1所述的天线调谐方法，其中，所述发送信号包括第一发送信号和第二发送信号，所述第一发送信号和所述第二发送信号在所述测量时段期间被顺序地应用到所述天线，并且执行所述多次采样包括：对所述第一发送信号和第一接收信号两者执行第一采样，所述第一接收信号与所述第一发送信号的返回信号相对应；以及对所述第二发送信号和第二接收信号两者执行第二采样，所述第二接收信号与所述第二发送信号的反射信号相对应。3.根据权利要求2所述的天线调谐方法，还包括：设置与所述多次采样相关联的配置，其中，执行所述多次采样包括：在所述测量时段期间改变双向耦合器的方向，所述双向耦合器与根据所述配置的设置将所述发送信号应用于所述天线相关联，在所述测量时段期间改变所述双向耦合器的方向包括：在执行所述第一采样之前将所述双向耦合器的方向设置为正向，并且在执行所述第一采样之后且在执行所述第二采样之前将所述双向耦合器的方向设置为反向。4.根据权利要求2所述的天线调谐方法，其中，计算所述参数包括：基于在所述第一采样中获得的第一采样数据和在所述第二采样中获得的第二采样数据来计算反射系数；以及基于参考频率对所述反射系数的幅度和相位中的至少一个进行补偿，以生成经补偿的反射系数。5.根据权利要求4所述的天线调谐方法，其中，基于以下项之间的比率来计算所述反射系数：所述第一发送信号与所述第一接收信号之间的相关性的最大值，以及所述第二发送信号与所述第二接收信号之间的相关性的最大值。6.根据权利要求4所述的天线调谐方法，其中，调谐所述天线包括：在基于所述参考频率生成的查找表中选择与所述补偿反射系数相对应的调谐值；以及基于与所述调谐值相对应的天线阻抗控制信号来调整所述天线的阻抗。7.根据权利要求4所述的天线调谐方法，其中，所述补偿包括：补偿根据所述第一接收信号与所述第二接收信号之间的残差延迟偏移差的所述反射系数的第一相位误差；以及补偿根据所述天线的频率特性的所述反射系数的第二相位误差。8.根据权利要求7所述的天线调谐方法，其中，补偿所述第一相位误差包括：基于将根据所述残差延迟偏移的第一单位相位补偿值乘以载波频率与所述第一频率之间的第一频率偏移来计算第一相位补偿值；以及将所述反射系数的相位相对于复平面上的原点改变所述第一相位补偿值。9.根据权利要求7所述的天线调谐方法，其中，补偿所述第二相位误差包括：基于将根据所述天线的所述频率特性的第二单位相位补偿值乘以载波频率与所述第一频率之间的第一频率偏移来计算第二相位补偿值；以及将所述反射系数的相位相对于包括在查找表中的反射系数值的中心值改变所述第二相位补偿值。10.根据权利要求9所述的天线调谐方法，其中，补偿所述第二相位误差包括：基于将根据所述天线的所述频率特性的所述第二单位相位补偿值乘以所述参考频率与所述载波频率之间的第二频率偏移来计算第三相位补偿值；以及将所述反射系数的相位相对于包括在所述查找表中的所述反射系数值的所述中心值改变所述第三相位...

【专利技术属性】
技术研发人员：金大暎，金潣龟，都周铉，赵莹翼，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR