用于控制天线与传输路径的匹配的方法及对应设备技术

一种用于控制天线(3)与传输路径(2)的匹配的方法，所述传输路径(2)包括放大器级(4)，放大器级(4)在输入或输出处耦合到天线(3)和电阻性负载(16)，该方法包括检查阶段(PC)，检查阶段(PC)包括：测量在天线(3)处的第一当前温度(Tc1)和在电阻性负载(16)处的第二当前温度(Tc2)；在存在至少涉及第一和第二当前温度(Tc1、Tc2)的第一条件的情况下，触发在放大器级(4)的输入或输出处看到的阻抗的匹配；以及然后，在存在至少涉及第二当前温度(Tc2)的第二条件的情况下，停止阻抗的匹配。

Matching method and corresponding equipment for controlling antenna and transmission path

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于控制天线与传输路径的匹配的方法及对应设备
本专利技术的实施方式和实施例涉及专用于信息传输的电子设备，特别是用于射频(RF)应用的电子设备，并且更具体地涉及这些RF电子设备的“前端”电路，特别是专用于将天线与传输路径匹配的那些前端电路。
技术介绍
通常，这种RF电子设备的前端电路包括至少一个放大器，该至少一个放大器在输出处或在输入处耦合到天线，以分别发射或接收RF信号。在发射中，在输出处耦合到天线的一个或多个放大器通常是功率放大器。在接收中，在输入处耦合到天线的一个或多个放大器通常是低噪声放大器(LNA)。如果例如考虑发射侧，所述RF电子设备的每个功率放大器在其输入处接收具有低振幅的输入信号，然后在理想情况下在其输出处将输入信号递送到天线，输出信号是输入信号的放大像。为了允许在传输路径和天线之间的最大功率传送，期望确保天线与放大器在它们相应的阻抗方面的匹配。换句话说，期望天线的阻抗等于要在放大器的输出处展现的最佳阻抗，以避免反射。在这方面，通常使用驻波比(SWR)或更具体地“VSWR”(电压驻波比)，来评估天线与放大器的匹配质量。当天线和放大器的阻抗匹配时，输出信号的所有功率都被递送到天线。因此没有波反射，并且电压驻波比VSWR为1，即最小值。当比VSWR变为大于1时，这意味着天线和放大器的阻抗不再匹配。因此，存在从天线反射到放大器的波。因此，该阻抗失配导致递送到天线的电功率的降低和功率放大器的性能水平的降级。另外，该反射波将能够对放大器的可靠性产生负面影响。用于检测天线与功率放大器之间的波反射和电压驻波比VSWR水平的常规电路，需要与校正电路一起，在天线与放大器之间直接实施，该校正电路用于修改天线阻抗，以便匹配天线的阻抗的任何改变。这种实施方式不可避免地在放大器的输出处呈现插入损耗，这降低了功率放大器的性能。刚刚针对发射链的放大器描述的缺点可以转换为接收链的放大器。
技术实现思路
因此，需要提出一种低复杂度的技术解决方案，该技术解决方案使得无论是在发射和/或接收中，都可以检测(特别是经由VSWR比)放大器和天线之间的阻抗匹配水平，而不会在其中引入插入损耗，并且当天线上的阻抗发生变化时，可以使放大器的输出的阻抗与天线的阻抗重新匹配。根据一个方面，提出了一种用于检查天线与传输路径的匹配的方法。传输路径包括放大器级，该放大器级在输入或输出处耦合到天线和电阻性负载。方法包括检查阶段，检查阶段包括：测量在天线处或附近的第一当前温度和在电阻性负载处或附近的第二当前温度，在存在至少涉及第一和第二温度的第一条件的情况下，触发在放大器级的输入或输出处看到的阻抗的匹配，以及然后，在存在至少涉及第二温度的第二条件的情况下，停止阻抗的匹配。应当注意，可以将这种完全对称的方法应用于将RF信号发射到天线的传输路径以及经由天线来接收RF信号的传输路径。在发射时放大器级的输出耦合到天线，而在接收时放大器级的输入耦合到天线。当放大器级的输入或输出的阻抗与天线的阻抗匹配时，VSWR比为1，因此没有波反射。如果存在，电阻性负载被配置成接收所有的波反射。因此，在没有波反射的情况下，在天线处的第一当前温度高于在电阻性负载处的第二当前温度。在满足第一条件的情况下，天线的阻抗发生变化，并且天线的阻抗的失配导致VSWR比大于1。存在向电阻性负载的波反射，这导致第二温度升高。换句话说，可以通过测量第一和第二温度的变化，来检测放大器级与天线之间的阻抗失配。当满足第二条件时，第二温度恢复到其初始值。因此可以得出结论：放大器级与天线之间的阻抗匹配得以重新建立。如将在下文中更详细地看到的，这种方法有利地不要求在放大器级和天线之间的任何直接(侵入式)的电路实施方式。因为这点，引入在放大器级与天线之间以检测和检查天线与放大器级的匹配的插入损耗有利地最小，或者甚至为零。例如，方法还可以包括在检查阶段之前的校准阶段，并且校准阶段包括：在传输路径中用基准阻抗代替天线，以及将放大器级设置在操作状态中，限定被包含在路径基准温度范围内的路径基准温度，以及针对每个路径基准温度，在基准阻抗处测量第一基准温度，以及在电阻性负载处测量第二基准温度。应当注意，基准阻抗有利地与放大器级的阻抗匹配，以便可以在没有波反射时，针对每个路径基准温度测量第一和第二基准温度。根据一种实施方式，检查阶段包括：测量传输路径的当前路径温度，在第二当前温度和第二基准温度之间进行第一比较，第二基准温度与对应于所述当前路径温度的路径基准温度相关联，以及在第一当前温度和第一基准温度之间进行第二比较，第一基准温度与对应于所述当前路径温度的路径基准温度相关联。在以下情况下，满足第一条件：第一当前温度低于或等于第一基准温度加上第一阈值，并且第二当前温度高于第二基准温度加上第二阈值。根据另一个实施方式，检查阶段包括：对传输路径的第一当前路径温度进行第一测量，在第二当前温度和第二基准温度之间进行第一比较，第二基准温度与对应于所述第一当前路径温度的路径基准温度相关联，在第一当前温度和第一基准温度之间进行第二比较，第一基准温度与对应于所述第一当前路径温度的路径基准温度相关联，在完成第二比较时，对传输路径的第二当前路径温度进行第二测量，以及在第一和第二当前路径温度之间进行第三比较。在以下情况下，满足第一条件：第一当前温度高于第一基准温度加上第一阈值，并且第二当前温度高于第二基准温度加上第二阈值，并且第二当前路径温度低于或等于第一当前路径温度。根据又一个实施方式，检查阶段包括：对传输路径的第一当前路径温度进行第一测量，在第二当前温度和第二基准温度之间进行第一比较，第二基准温度与对应于所述第一当前路径温度的路径基准温度相关联，在第一当前温度和第一基准温度之间进行第二比较，第一基准温度与对应于所述第一当前路径温度的路径基准温度相关联，在完成第二比较时，对传输路径的第二当前路径温度进行第二测量，在第一和第二当前路径温度之间进行第三比较，以及在完成第三比较时，在第一和第二当前温度之间的当前差与第一基准温度加上第一阈值和第二基准温度加上第二阈值之间的基准差之间进行第四比较。在以下情况下，满足第一条件：第一当前温度高于第一基准温度加上第一阈值，并且第二当前温度高于第二基准温度加上第二阈值，并且第二当前路径温度高于第一当前路径温度，并且当前差低于或等于基准差。作为一个非限制性示例，在以下情况下，可以满足第二条件：第二当前温度高于第二基准温度加上第二阈值，并且第一当前温度高于第一基准温度加上第一阈值，并且第二当前路径温度高于第一当前路径温度，并且当前差高于基准差。在以下情况下，也可以满本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于控制天线(3)与传输路径(2)的匹配的方法，所述传输路径(2)包括放大器级(4)，所述放大器级(4)在输入或输出处耦合到所述天线(3)和电阻性负载(16)，所述方法包括检查阶段(PC)，所述检查阶段(PC)包括：/n测量在所述天线(3)处或附近的第一当前温度(Tc1)和在所述电阻性负载(16)处或附近的第二当前温度(Tc2)；/n在存在至少涉及所述第一当前温度(Tc1)和所述第二当前温度(Tc2)的第一条件的情况下，触发在所述放大器级(4)的所述输入或所述输出处看到的阻抗的匹配；以及/n然后在存在至少涉及所述第二当前温度(Tc2)的第二条件的情况下，停止所述阻抗的所述匹配。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于控制天线(3)与传输路径(2)的匹配的方法，所述传输路径(2)包括放大器级(4)，所述放大器级(4)在输入或输出处耦合到所述天线(3)和电阻性负载(16)，所述方法包括检查阶段(PC)，所述检查阶段(PC)包括：
测量在所述天线(3)处或附近的第一当前温度(Tc1)和在所述电阻性负载(16)处或附近的第二当前温度(Tc2)；
在存在至少涉及所述第一当前温度(Tc1)和所述第二当前温度(Tc2)的第一条件的情况下，触发在所述放大器级(4)的所述输入或所述输出处看到的阻抗的匹配；以及
然后在存在至少涉及所述第二当前温度(Tc2)的第二条件的情况下，停止所述阻抗的所述匹配。


2.根据权利要求1所述的方法，还包括在所述检查阶段(PC)之前的校准阶段(PE)，并且所述校准阶段(PE)包括：
用基准阻抗代替所述天线(3)并且将所述放大器级(4)设置在操作状态中，
限定被包含在路径基准温度范围内的路径基准温度(Tlr)，以及
针对每个路径基准温度(Tlr)：
测量在所述基准阻抗处的第一基准温度(Tr1)，以及
测量在所述电阻性负载(16)处的第二基准温度(Tr2)。


3.根据权利要求2所述的方法，其中所述检查阶段(PC)包括：
测量(STP1C)所述传输路径(2)的当前路径温度(Tlc1)，
在所述第二当前温度(Tc2)和所述第二基准温度(Tr2)之间进行第一比较(STP3C)，所述第二基准温度(Tr2)与对应于所述当前路径温度(Tlr)的路径基准温度相关联，以及
在所述第一温度(Tc1)和所述第一基准温度(Tr1)之间进行第二比较(STP4C)，所述第一基准温度(Tr1)与对应于所述当前路径温度(Tlr)的路径基准温度相关联，
在以下情况下满足所述第一条件：
所述第一当前温度(Tc1)低于或等于所述第一基准温度(Tr1)加上第一阈值(S1)，并且
所述第二当前温度(Tc2)高于所述第二基准温度(Tr2)加上第二阈值(S2)。


4.根据权利要求2所述的方法，其中所述检查阶段(PC)包括：
对所述传输路径(2)的第一当前路径温度(Tlc1)进行第一测量(STP1C)，
在所述第二当前温度(Tc2)和所述第二基准温度(Tr2)之间进行第一比较(STP3C)，所述第二基准温度(Tr2)与对应于所述第一当前路径温度(Tlc1)的路径基准温度相关联，
在所述第一当前温度(Tc1)和所述第一基准温度(Tr1)之间进行第二比较(STP4C)，所述第一基准温度(Tr1)与对应于所述第一当前路径温度(Tlr1)的路径基准温度相关联，
在完成所述第二比较(STP4C)时，对所述传输路径(2)的第二当前路径温度(Tlc2)进行第二测量(STP5C)，以及
在所述第一当前路径温度(Tlc1)和所述第二当前路径温度(Tlc2)之间进行第三比较(STP6C)，
在以下情况下满足所述第一条件：
所述第一当前温度(Tc1)高于所述第一基准温度(Tr1)加上第一阈值(S1)，并且
所述第二当前温度(Tc2)高于所述第二基准温度(Tr2)加上第二阈值(S2)，并且
所述第二当前路径温度(Tlc2)低于或等于所述第一当前路径温度(Tlc1)。


5.根据权利要求2所述的方法，其中所述检查阶段包括：
对所述传输路径(2)的第一当前路径温度(Tlc1)进行第一测量(STP1C)，
在所述第二当前温度(Tc2)和所述第二基准温度(Tr2)之间进行第一比较(STP3C)，所述第二基准温度(Tr2)与对应于所述第一当前路径温度(Tlc1)的路径基准温度相关联，
在所述第一当前温度(Tc1)和所述第一基准温度(Tr1)之间进行第二比较(STP4C)，所述第一基准温度(Tr1)与对应于所述第一当前路径温度(Tlr1)的路径基准温度相关联，
在完成所述第二比较(STP4C)时，对所述传输路径(2)的第二当前路径温度(Tlc2)进行第二测量(STP5C)，
在所述第一当前路径温度(Tlc1)和所述第二当前路径温度(Tlc2)之间进行第三比较(STP6C)，以及
在完成所述第三比较(STP6C)时，在当前差(DC)和基准差(DR)之间进行第四比较(STP7C)，所述当前差(DC)是在所述第一当前温度(Tc1)和所述第二当前温度(Tc2)之间的差，所述基准差(DR)是在所述第一基准温度(Tr1)加上第一阈值(S1)和所述第二基准温度(Tr2)加上第二阈值(S2)之间的差，
在以下情况下满足所述第一条件：
所述第一当前温度(Tc1)高于所述第一基准温度(Tr1)加上第一阈值(S1)，并且
所述第二当前温度(Tc2)高于所述第二基准温度(Tr2)加上第二阈值(S2)，并且
所述第二当前路径温度(Tlc2)高于所述第一当前路径温度(Tlc1)，并且
所述当前差(DC)低于或等于所述基准差(DR)。


6.根据权利要求5所述的方法，其中在以下情况下满足所述第二条件：
所述第一当前温度(Tc1)高于所述第一基准温度(Tr1)加上所述第一阈值(S1)，并且
所述第二当前温度(Tc2)高于所述第二基准温度(Tr2)加上所述第二阈值(S2)，并且
所述第二当前路径温度(Tlr2)高于所述第一当前路径温度(Tlr1)，并且
所述当前差(DC)高于所述基准差(DR)。


7.根据权利要求3至6中任一项所述的方法，其中在以下情况下满足所述第二条件：
所述第二当前温度(Tc2)低于或等于所述第二基准温度(Tr2)加上所述第二阈值(S2)。


8.根据权利要求3至7中任一项所述的方法，其中所述第一阈值(S1)和所述第二阈值(S2)相等。


9.一种电子设备，包括天线(3)以及传输路径(2)，所述传输路径(2)包括：
放大器级(4)，在输入或输出处耦合到所述天线(3)和电阻性负载(16)，
第一温度传感器(17)，被定位在所述天线(3)附近，并且被配置成测量第一当前温度(Tc1)，
第二温度传感器(18)，并定位在所述电阻性负载(16)附近，并且被配置成测量第二当前温度(Tc2)，所述电子设备包括：
处理装置(20)，被配置成：在存在至少涉及所述第一当前温度(Tc1)和所述第二当前温度(Tc2)的第一条件的情况下，触发在所述放大器级(4)的所述输入或所述输出处看到的阻抗的匹配；然后，在存在至少涉及所述第二当前温度(Tc2)的第二条件的情况下，停止所述阻抗的所述匹配。


10.根据权利要求9所述的设备，还包括存储器装置(23)，所述存储器装置(23)被配置成存储：被包含在路径基准温度(Tlr)的范围内的路径基准温度(Tlr)、以及针对每个路径基准温度(Tlr)在放大器级(4)处于操作状态的情况下在...

【专利技术属性】
技术研发人员：V·诺皮克，B·莫雷，E·科赫维，
申请(专利权)人：意法半导体有限公司，波尔多大学，波尔多理工学院，国家科学研究中心，
类型：发明
国别省市：法国;FR