用于调谐无线通信设备中的天线的系统和方法技术方案

本发明专利技术涉及用于调谐无线通信设备中的天线的系统和方法。根据本公开的一些实施例，无线通信设备的控制路径可以包括具有耦合端口和终接端口的射频耦合器，该射频耦合器被配置为耦合被耦合到天线调谐器的传输线路中的传输功率的至少一部分，从而使得耦合端口运载指示被发送给耦合到天线调谐器的天线的入射功率的第一信号，并且终接端口运载指示由该天线反射的反射功率的第二信号。控制路径还可以包括控制模块，该控制模块被配置为将一个或多个控制信号传送到天线调谐器，以用于至少基于第一信号和第二信号来控制天线调谐器的阻抗。

【技术实现步骤摘要】

本公开总地涉及无线通信，更具体地涉及调谐无线通信设备中的天线。
技术介绍
无线通信系统被用在各种电信系统、电视、无线电和其他媒体系统、数据通信网络、以及使用无线发射机和无线接收机在远程点之间传输信息的其他系统中。发射机是这样的电子设备，其通常借助于天线传播诸如无线电、电视、或者其他电信之类的电磁信号。发射机通常包括对数据信号进行编码，将其上变频为射频信号，并且将其传递给信号放大器的数字信号处理电路，其中信号放大器接收该射频，将该信号放大预定増益，并且通过天线发送经过放大的信号。另ー方面，接收机是这样的电子设备，其通常也借助于天线接收并处理无线电磁信号。在某些情况中，发射机和接收机可以被结合在被称为收发信机的单个 设备中。很多无线收发信机(尤其是集成到手持无线设备(例如，蜂窝电话)中的那些)可能会由于行业中所谓的“手和头部影响”(hand and head effects)而遭受空中性能的劣化。手和头部影响可能会由于用户的头部、手、或者其他身体部位接近收发信机的天线而产生。这些身体部位对天线的接近可能会导致天线的电性质的改变，例如，有效负载电阻、负载电容、或者负载电感的改变。电特性的这些改变可能会导致发送到天线的入射功率和反射功率之比的变化，从而可能导致所发送信号的性能劣化。
技术实现思路
根据本公开的ー些实施例，用于无线通信设备的控制路径可以包括具有耦合端ロ(coupled port)和终接端ロ(terminated port)的射频稱合器,该射频稱合器被配置为率禹合被耦合到天线调谐器的传输线路中的传输功率的至少一部分，从而使得耦合端ロ运载第一信号并且终接端ロ运载第二信号，该第一信号指示发送到被耦合到天线调谐器的天线的入射功率，该第二信号指示由该天线反射的反射功率。控制路径还可以包括控制模块，该控制模块被配置为将ー个或多个控制信号传送给天线调谐器，以用于至少基于第一信号和第ニ信号来控制天线调谐器的阻杭。本公开的ー个或多个实施例的技术优势可以包括动态调谐的天线，该动态调谐的天线可以減少或消除由于头部和手的影响或其他不期望的影响导致的传输性能的劣化。将会理解，本公开的各种实施例可以包括所列举出的技术优势中的ー些或全部优势，或者不包括所列举出的技术优势。另外，本领域技术人员根据本文中包括的附图、说明书和权利要求，将很容易明白本公开的其他技术优势。附图说明为了更完全地理解本公开及其特征和优势，现在參考下面的结合附图所作的描述，在附图中图I示出了根据本公开的某些实施例的示例无线通信系统的框图；图2示出了根据本公开的某些实施例的示例发射和/或接收元件的被选组件的框图；以及图3示出了根据本公开的某些实施例的用于控制天线调谐器的示例方法的流程图。具体实施例方式图I示出了根据本公开的某些实施例的示例无线通信系统100的框图。为了简明，图I中仅不出了两个终纟而110和两个基站120。终纟而110也可以被称为远程台站(remotestation)、移动台站、接入終端、用户设备(UE)、无线通信设备、蜂窝电话、或者ー些其他术语。基站120可以是固定台站，并且也可以被称为接入点、Node B、或者一些其他术语。 終端110可能能够或者可能不能够从卫星130接收信号。卫星130可以属于诸如公知的全球定位系统(GPS)之类的卫星定位系统。每个GPS卫星可以发送利用如下信息进行编码的GPS信号，该信息允许地球上的GPS接收机测量GPS信号的到达时间。对于充足数目的GPS卫星的測量可以被用来精确估计GPS接收机的三维位置。終端110也能够从诸如蓝牙发射机、无线保真(Wi-Fi)发射机、无线局域网(WLAN)发射机、IEEE 802. 11发射机、以及任何其他适当的发射机之类的其他类型的发射源接收信号。在图I中，每个终端110被示为同时从多个发射源接收信号，其中发射源可以是基站120或者卫星130。在某些实施例中，终端110也可以是发射源。一般地，终端110可以在任意给定的时刻，从零个、一个或者多个发射源接收信号。系统100可以是码分多址(CDMA)系统、时分多址(TDMA)系统、或者ー些其他的无线通信系统。CDMA系统可以执行诸如IS-95、13-2000(也被统称为“11”)、IS_856(也被统称为“lxEV-DO”)、宽带CDMA (W-CDMA)之类的ー个或多个CDMA标准。TDMA系统可以执行诸如全球移动通信系统(GSM)之类的ー个或多个TDMA标准。W-CDMA标准由被称为3GPP的联盟定义，并且IS-2000和IS-856标准由被称为3GPP2的联盟定义。图2示出了根据本公开的某些实施例的示例发射和/或接收元件200 (例如，終端110、基站120或者卫星130)的被选组件的框图。元件200可以包括发送路径201、接收路径221、以及天线调谐器控制路径241。根据元件200的功能，元件200可以被认为是发射机、接收机、或者收发信机。如图2中所描绘的，元件200可以包括数字电路202。数字电路202可以包括被配置为对经由接收路径221接收的数字信号和信息进行处理，和/或被配置为对用于经由发送路径201进行传输的信号和信息进行处理的任何系统、设备或装置。这种数字电路202可以包括ー个或多个微处理器、数字信号处理器、和/或其他适当设备。如图2中所示，数字电路202可以将数字信号的同相(I)信道和正交(Q)信道分量传送给发送路径201。发送路径201可以包括用于I信道和Q信道中的每个信道的数模转换器(DAC) 204。每个DAC 204可以被配置为从数字电路202接收数字信号的相应I或Q信道分量，并且将该数字信号转换为模拟信号。该模拟信号然后可以被传递给发送路径201的包括上变频器208在内的ー个或多个其他组件。上变频器208可以被配置为基于振荡器210提供的振荡器信号，将从DAC 204接收的模拟信号上变频为某射频的无线通信信号。振荡器210可以是被配置为生成用于将模拟信号调制或上变频为无线通信信号或者用于将无线通信信号解调或下变频到模拟信号的特定频率的模拟波形的任何适当的设备、系统或者装置。在某些实施例中，振荡器210可以是数控晶体振荡器。发送路径201可以包括用于放大经上变频的信号以供传输的可变增益放大器(VGA) 214、以及用于进一歩放大模拟上变频信号以供经由天线218进行传输的功率放大器220。功率放大器220的输出可以被传送给双エ器223。双エ器223可以被接ロ连接在天线开关216与发送路径201和接收路径221的每个之间。因此，双エ器223可以允许通过天线调谐器217和天线218的双向通信(例如，从发送路径201到天线218、以及从天线218到接收路径221)。天线开关216可以被耦合在双エ器224和天线调谐器217之间。天线开关216可以被配置为对两个以上功率放大器(例如，类似于功率放大器220)的输出进行多路复 用，其中每个功率放大器可以对应于不同的频带或者频带种类(band class)。天线开关216可以允许天线218所接收的信号到不同频带或频带种类的多个接收路径的双向通信、auplexing)。天线调谐器217可以被耦合在天线开关216和天线218之间。天线调谐器217可以包括被配置为通过匹本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
2011.03.22 US 13/053,9661.一种无线通信元件，包括 接收路径，被配置为接收第一无线通信信号，并且至少基于振荡器信号将所述第一无线通信信号转换为第一数字信号； 发送路径，被配置为至少基于所述振荡器信号将第二数字信号转换为第二无线通信信号; 天线，被耦合到所述接收路径和所述发送路径，并且被配置为发送所述第二无线通信信号; 天线调谐器，被耦合到所述发送路径和所述天线调谐器；以及 控制路径，被耦合到所述天线和所述天线调谐器，所述控制路径被配置为 感测指示从所述发送路径发送到所述天线的功率的ー个或多个信号；以及至少基于所述ー个或多个信号，将ー个或多个控制信号传送给所述天线调谐器以用于控制所述天线调谐器的阻杭。2.根据权利要求I所述的无线通信元件，所述天线调谐器包括ー个或多个可变电容器，去往所述天线调谐器的所述ー个或多个控制信号用于控制所述ー个或多个可变电容器的电容。3.根据权利要求I所述的无线通信元件，所述控制路径包括具有耦合端口和终接端ロ的射频耦合器，所述射频耦合器被配置为将所述第二无线通信信号的传输功率的至少一部分耦合到所述耦合端口和所述终接端ロ。4.根据权利要求I所述的无线通信元件，其中，所述耦合端ロ运载指示被发送给所述天线的入射功率的第一信号，并且所述终接端ロ运载指示由所述天线反射的反射功率的第ニ信号，并且所述控制路径被配置为将所述ー个或多个控制信号传送给所述天线调谐器以用于至少基于所述第一信号和所述第二信号来控制所述天线调谐器的阻杭。5.根据权利要求4所述的无线通信元件，所述控制路径还被配置为 将所述第一信号下变频为具有同相信道分量和正交信道分量的基带入射功率信号； 将所述第二信号下变频为具有同相信道分量和正交信道分量的基带反射功率信号；以及 将所述一个或多个控制信号传送给所述天线调谐器以用于至少基于所述基带入射功率信号和所述基带反射功率信号来控制所述天线调谐器的阻杭。6.根据权利要求5所述的无线通信元件，所述控制路径还被配置为 将所述基带入射功率信号转换为具有同相信道分量和正交信道分量的数字入射功率信号; 将所述基带反射功率信号转换为具有同相信道分量和正交信道分量的数字反射功率信号；以及 将所述一个或多个控制信号传送给所述天线调谐器以用于至少基于所述数字入射功率信号和所述数字反射功率信号来控制所述天线调谐器的阻杭。7.根据权利要求6所述的无线通信元件，所述控制路径还被配置为 对所述数字入射功率信号进行滤波，以生成具有同相信道分量和正交信道分量的经过平均的数字入射功率信号； 对所述数字反射功率信号进行滤波，以生成具有同相信道分量和正交信道分量的经过平均的数字反射功率信号；以及 将所述一个或多个控制信号传送给所述天线调谐器，以用于至少基于所述经过平均的数字入射功率信号和所述经过平均的数字反射功率信号来控制所述天线调谐器的阻杭。8.根据权利要求7所述的无线通信元件，所述控制路径还被配置为 至少基于所述经过平均的数字入射功率信号的同相信道分量和正交信道分量来计算入射功率； 至少基于所述经过平均的数字反射功率信号的同相信道分量和正交信道分量来计算反射功率；以及 将所述一个或多个控制信号传送给所述天线调谐器以用于至少基于所述入射功率和所述反射功率来控制所述天线调谐器的阻杭。9.根据权利要求7所述的无线通信元件，所述控制路径还被配置为 至少基于所述经过平均的数字入射功率信号的同相信道分量和正交信道分量来计算入射功率相位； 至少基于所述经过平均的数字反射功率信号的同相信道分量和正交信道分量来计算反射功率相位；以及 将所述一个或多个控制信号传送给所述天线调谐器以用于至少基于所述入射功率相位和所述反射功率相位来控制所述天线调谐器的阻杭。10.一种用于控制天线调谐器的控制路径，包括 射频耦合器，具有耦合端ロ和终接端ロ，所述射频耦合器被配置为耦合被耦合到所述天线调谐器的传输线路中的传输功率的至少一部分，从而使得所述耦合端ロ运载指示被发送到耦合到所述天线调谐器的天线的入射功率的第一信号，并且所述终接端ロ运载指示由所述天线反射的反射功率的第二信号；以及 控制模块，被配置为将ー个或多个控制信号传送给所述天线调谐器，以用于至少基于所述第一信号和所述第二信号来控制所述天线调谐器的阻杭。11.根据权利要求10所述的控制路径，还包括 下变频器，被配置为 将所述第一信号下变频为具有同相信道分量和正交信道分量的基带入射功率信号；以及 将所述第二信号下变频为具有同相信道分量和正交信道分量的基带反射功率信号；并且 所述控制模块被配置为将所述ー个或多个控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：普拉文·普莱马坎森，许兵，马克·基尔申曼，阿米特·巴维斯，丹尼尔·施瓦兹，马海布·拉曼，
申请(专利权)人：富士通半导体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：