减小通信链路的最小工作距离的方法技术

本申请公开了一种减小通信链路的最小工作距离的方法，其具体为用于从发射装置接收无线信号的无线接收器单元的运行方法，所述无线接收器单元包括用于接收电磁信号并提供所接收的电输入信号的天线、用于提供从所接收的电输入信号恢复的电信号的接收器、和用于使天线的电阻抗与接收器匹配的阻抗匹配电路，所述方法包括：a）在接收器中自动确定应用于AGC输入信号的AGC增益值以在所述AGC输入信号的电平在分别对应于最大和最小AGC增益值的最小信号电平和最大信号电平之间的范围中时使所恢复的电信号具有适当的信号电平；b）基于AGC增益值在阻抗匹配电路中改变天线与接收器的阻抗匹配。本申请具有增大无线接收器的动态范围的优点，即使发射器和接收器之间的最小距离更小。

【技术实现步骤摘要】
减小通信链路的最小工作距离的方法及装置
本申请涉及移动装置之间的无线通信，尤其涉及通信链路中的最小距离问题。本专利技术具体涉及包括用于从发射装置接收无线信号的无线接收器单元的便携式电子装置，无线接收器单元包括天线、接收器和用于使天线的电阻抗与接收器匹配的阻抗匹配电路，接收器包括具有自动增益控制单元（AGC）的增益级。本申请还涉及运行无线接收器单元的方法、便携式电子装置的用途和包括便携式电子装置的通信系统。本申请还涉及包括处理器和程序代码的数据处理系统和保存程序代码的计算机可读介质，其中程序代码使得处理器执行本专利技术方法的至少部分步骤。本专利技术例如可用在涉及能够建立到其它装置的无线通信链路的便携式电子装置的应用中，例如听音装置，如助听器。
技术介绍
典型的通信链路在发射器和接收器之间具有规定的最大和最小工作距离。对于适于经无线链路彼此通信的移动装置如便携式通信装置或听音装置例如听力仪器，可能出现发射装置和接收装置（有意或无意地）位于规定的工作距离之外的情况。包括第一和第二通信装置的通信系统包括使发射功率适应装置之间建立的链路的信号质量的动态调节方案，如EP2211579A1中所述。在实施例中，当两个通信装置位于规定的工作距离之外时（即彼此太近或彼此太远），该系统适于使用动态功率调节来实现系统的部分断电。当两个装置彼此太近时，接收器由于其不能处理所接收的输入电平而“饱和”。US2009/0130991A1描述了通过使用可调天线匹配网络使场强最大化而使LNA的输入在一频率范围与天线匹配的方法。US2004/0080372A1描述了用于移动电话的高频放大器，包括其输入和输出匹配电路处的可变电容器和电阻器，其中增益和频率响应可自动调到避免影响移动电话的引线框的或源自制造工艺的阻抗变化的程度。
技术实现思路
本专利技术可结合任何无线链路一起使用，包括用于接收电磁信号并提供所接收的电信号的天线，及包括用于放大所接收的电信号并可能从所接收的电信号提取信息信号如音频信号的收发器。通常，收发器包括用于放大输入信号并提供放大的输出信号的增益级，但不包括用于衰减输入信号的衰减级。本申请的目标在于提供用于提高无线链路的可接受工作距离的灵活性的方案。另一目标在于减小发射和接收装置之间的最小工作距离。本申请的目标由所附权利要求及下面描述的专利技术实现。便携式电子装置在本申请的一方面，本申请的目标由包括用于从发射装置接收无线信号的无线接收器单元的便携式电子装置实现，无线接收器单元包括用于接收电磁信号并提供所接收的电输入信号的天线、用于提供从所接收的电输入信号恢复的电信号的接收器、和用于使天线的电阻抗与接收器匹配的阻抗匹配电路，接收器包括具有自动增益控制单元的增益级，用于自动确定应用于AGC输入信号的AGC增益值以在所述AGC输入信号的电平在分别对应于最大和最小AGC增益值的最小信号电平和最大信号电平之间的范围中时提供适当的、所恢复电信号的信号电平，其中便携式电子装置还包括接收所述AGC增益值并根据所述AGC增益值向所述阻抗匹配电路提供控制信号的控制单元，及其中控制单元适于基于控制信号改变天线与接收器的阻抗匹配。这具有增大无线接收器的动态范围的优点，例如使发射器和接收器之间的最小距离更小。在本说明书中，术语“电磁信号”意为包括电场分量和磁场分量（基于电磁辐射）的无线信号或仅包括电或磁场分量（分别基于电或磁耦合，分别在适当的电容性和电感性元件之间）的无线信号。增益级的可变增益使接收器自身能将增益设定为适当的值，从而确保随后的接收器电路的最佳信号电平。这已知为自动增益控制（AGC）。应当理解，阻抗匹配电路的目的在于实现所接收的电信号具有后面的增益级的动态范围内的电平。这通过动态改变天线的电阻抗与接收器（增益级）的匹配度实现，从而如果所接收的电信号的电平在增益级的动态范围内则保持信号不衰减（最佳匹配），及如果所接收的电信号的电平太大（即使得增益级的增益不能足够减小以使所接收的电信号的电平在增益级的动态范围内）则衰减（减少的匹配（增加的失配））信号（使天线失谐）。本专利技术的原理在图5中示意性地图示。给阻抗匹配电路（用于使天线的电阻抗与接收器“匹配”）的控制信号因而用于控制阻抗匹配电路（天线和接收器阻抗之间）的匹配（或失配）度，以使能在其电平大于增益级的动态范围的上限时衰减所接收的电信号。通常，增益级能够将最小值GAmin和最大值GAmax之间的增益GA应用于输入信号。对应地，自动增益控制单元能够将最小值GAGCmin和最大值GAGCmax之间的增益GAGC应用于输入信号。在特定实施例中，自动增益控制单元适于放大输入信号而不衰减输入信号（即GAGCmax≥1）。换言之，AGC单元不能减小输入电平（仅能使其增大）。作为备选，AGC单元的最小增益值GAGCmin可以<1。阻抗匹配电路位于天线和第一增益级之间以能够在信号馈给增益级之前衰减信号（如果必要）。在特定实施例中，当所述AGC增益值低于预定的最小AGC增益值阈值时，控制单元适于降低阻抗匹配电路的阻抗匹配（度）（从而降低来自天线的信号的强度）。在特定实施例中，当所述AGC增益值高于预定的最大AGC增益值阈值时，控制单元适于增加阻抗匹配电路的阻抗匹配（度）（从而增加来自天线的信号的强度）。在特定实施例中，自动增益控制单元适于在最小和最大值之间按多步提供所述AGC增益值。阻抗匹配电路优选为无源电路。在特定实施例中，阻抗匹配电路包括可变电容。在特定实施例中，阻抗匹配电路包括可变电阻。在特定实施例中，阻抗匹配电路包括可变电感。在实施例中，阻抗匹配电路包括可变电容、可变电阻和可变电感中的一个或多个。通常，由发射器和接收器部分建立的无线链路可属于任何类型。例如在近场通信链路（如感应链路）中，信号强度随L3降低，其中L为发射器和接收器之间的距离。在远场通信链路中，信号强度对应地随L2降低。具体地，对于基于近场通信的通信链路（如感应链路），信号强度高度依赖于发射器和接收器之间的距离。链路的最大发射功率确定最大传输距离。例如，如果发射器适于总是在最大功率下工作，所接收的功率经历最大和最小工作距离之间的非常大的差。在实施例中，无线链路为基于近场通信的链路，例如基于第一和第二通信装置的发射器和接收器部分的天线线圈之间的感应耦合的感应链路。在特定实施例中，天线包括电感，如电感线圈。在特定实施例中，无线链路为基于第一和第二通信装置的发射器和接收器部分的电容元件之间的电容耦合的链路。在实施例中，天线包括电容如贴片电容。在另一实施例中，无线链路基于远场电磁辐射。在实施例中，经无线链路通信根据具体的调制方案安排，例如模拟调制方案如FM（调频）或AM（调幅）或PM（调相），或数字调制方案如ASK（幅移键控）如开-关键控、FSK（频移键控）、PSK（相移键控）或QAM（正交调幅）。在特定实施例中，便携式电子装置适于实现，天线与接收器的阻抗匹配的变化受控于来自控制单元的控制信号在一个或多个步骤中执行。如果接收器因彼此靠近的两个装置而饱和，这有重大作用（能够顺序衰减从天线接收的电输入信号）。在特定实施例中，便携式电子装置包括听音装置如助听器。在特定实施例中，增益级包括第一固定（前置放大）增益级和第二可变（AGC）增益级。当发射器和接收器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种便携式电子装置，包括用于从发射装置接收无线信号的无线接收器单元，所述无线接收器单元包括用于接收电磁信号并提供所接收的电输入信号的天线、用于提供从所接收的电输入信号恢复的电信号的接收器、和用于使天线的电阻抗与接收器匹配的阻抗匹配电路，所述接收器包括具有自动增益控制单元的增益级，所述自动增益控制单元用于自动确定应用于AGC输入信号的AGC增益值以在所述AGC输入信号的电平在分别对应于最大和最小AGC增益值的最小信号电平和最大信号电平之间的范围中时使所恢复的电信号具有适当的信号电平，其中所述便携式电子装置还包括接收所述AGC增益值并根据所述AGC增益值向所述阻抗匹配电路提供控制信号的控制单元，及其中所述控制单元适于基于所述控制信号改变天线与接收器的阻抗匹配。

【技术特征摘要】
2011.07.26 EP 11175282.01.一种便携式电子装置，包括用于从发射装置接收无线信号的无线接收器单元，所述无线接收器单元包括用于接收电磁信号并提供所接收的电输入信号的天线、用于提供从所接收的电输入信号恢复的电信号的接收器、和用于使天线的电阻抗与接收器匹配的阻抗匹配电路，所述接收器包括具有自动增益控制单元的增益级，所述自动增益控制单元用于自动确定应用于AGC输入信号的AGC增益值以在所述AGC输入信号的电平在分别对应于最大和最小AGC增益值的最小信号电平和最大信号电平之间的范围中时使所恢复的电信号具有适当的信号电平，所述增益级配置成放大所接收的电输入信号而不衰减所接收的电输入信号，其中所述便携式电子装置还包括接收所述AGC增益值并根据所述AGC增益值向所述阻抗匹配电路提供控制信号的控制单元，及其中所述控制单元适于基于所述控制信号改变天线与接收器的阻抗匹配，及所述控制单元适于在所述AGC增益值低于预定的最小AGC增益值阈值时降低所述阻抗匹配电路的阻抗匹配。2.根据权利要求1的便携式电子装置，其中，当所述AGC增益值高于预定的最大AGC增益值阈值时，所述控制单元适于增加所述阻抗匹配电路的阻抗匹配。3.根据权利要求1的便携式电子装置，其中所述自动增益控制单元适于在最小和最大值之间按多步提供所述AGC增益值。4.根据权利要求1的便携式电子装置，其中所述阻抗匹配电路包括可变电容...

【专利技术属性】
技术研发人员：H·本德森，
申请(专利权)人：奥迪康有限公司，
类型：发明
国别省市：