匹配无线终端中的天线的装置和方法制造方法及图纸

公开了一种用于匹配无线终端中的天线的装置和方法，为了容易地控制阻抗匹配而对其进行修改。控制器配置为产生与所述无线终端的状态相对应的状态信息，并且向现场可编程门阵列(FPGA)单元提供所述状态信息。所述FPGA单元输出与所述无线终端的状态信息相对应的最优可调谐匹配网络(TMN)调节值。状态信息可以包括工作频带/协议和模式，可以辨识影响电场的具体环境条件，例如手持条件。

【技术实现步骤摘要】

本公开通常涉及ー种无线通信終端，更具体地涉及ー种天线匹配装置和方法，用于容易地控制无线终端中的天线匹配。
技术介绍
在无线终端内设计天线及其匹配电路对于在工作频率范围、协议和环境条件下实现所需的无线终端性能是关键的。用于无线通信的每ー个收发机设备包括天线，并且如果发生所述天线和传输电路之间的失配，则所述收发机设备的性能退化。为了解决这种天线失配，传统的无线终端采用使用固定LC电路(L表示电感器，C表示电容器)的固定匹配网络(FMN)方案。然而，FMN方案在无线终端研发过程中要求相当可观的时间来实现最优LC电路器件值来匹配天线。另外，因为不能够响应于电场状态来改变LC电路器件值，因此当在改变用户环境的情况下状态改变时，频繁地发生射频(RF)性能问题。具体地，诸如电话掉线(call drop)和静音之类的弱电场中的性能问题是时常发生的事件。
技术实现思路
公开了ー种天线匹配装置和方法，用于针对影响天线匹配的多个工作状态和环境条件来容易地控制无线终端中的天线匹配。根据本专利技术的ー个方面，提出了一种用于匹配无线终端中的天线的装置。所述装置包括控制器，所述控制器产生与所述无线终端的状态相对应的状态信息，并且将所述状态信息提供给现场可编程 门阵列(FPGA)単元。所述FPGA单元输出与所述状态信息相对应的最优可调谐匹配网络(TMN)调节值。TMN单元基于从所述FPGA单元接收到的最优TMN调节值来执行天线匹配。根据本专利技术的另ー个方面，提出了一种匹配无线终端中的天线的方法。所述方法包括向现场可编程门阵列(FPGA)単元提供与所述无线终端的状态相对应的状态信息；通过所述FPGA单元输出与所述无线终端的状态信息相对应的最优可调谐匹配网络(TMN)调节值；并且基于从所述FPGA单元接收到的最优TMN调节值来执行天线匹配。附图说明根据结合附图的以下详细描述，本专利技术的以上和其他目标、特征和优势将变得更加显而易见，在附图中图1是根据示例性实施例的无线终端的功能框图；图2是示出了可以在图1的无线终端中执行的示例性天线匹配过程的流程图；以及图3A和3B示出了可以在示例性无线终端内的存储器中存储的示例查找表。具体实施例方式下面将參考附图描述本专利技术的示例性实施例。贯穿附图相似的參考数字用于表示相似的元件。在以下描述和权利要求中使用的术语和词语不局限于文字意思；这里使用它们只是为了使得能够清楚和一致地理解本专利技术。应该理解的是除非上下文中明确地说明，単数形式的“ー个”意欲涵盖复数形式。因此例如，对于“一个”实施例和“ー个”具体实施例的參考分别包括參考ー个或多个实施例、元件或特征。本专利技术的实施例通过实现高效的可调谐匹配网络(TMN)方案避免了上述FMN方案的缺点。TMN方案使用可变LC电路来代替固定LC电路，并且可以在不进行任何天线改变的情况下改进各种电场状态下的RF性能。这是通过将天线与依赖于电场状态和用户环境的最优LC电路器件值相匹配来实现的。优选地，本专利技术的实施例利用使用现场可编程门阵列(FPGA)的基于硬件的方法实现了 TMN方案。如在下面将变得清楚明白的，所述FPGA方法相对于基于软件的解决方案具有明显的优势。图1是根据本专利技术实施例的无线终端100的功能框图。射频(RF)単元150执行无线终端100的无线通信功能。RF単元150包括RF发射机，用于对发射信号的频率进行上变频，并且对上变频后的发射信号进行放大；以及RF接收机，用于低噪声地放大接收信号，并且对放大的接收信号的频率进行下变频。在示例性实施例中，所述RF単元150在控制器110的控制下向现场可编程门阵列(FPGA)単元120发射通用输入/输出(GPIO)，所述GPIO包括表示频带信息的四个电压信号VC1、VC2、VC3和VC4。提供每ー个GPIO信号作为“高”值或者“低”值，使得所述四个信号值的组合是对所述RF単元当前发射和/或接收RF所使用的频带和/或协议加以表示的代码。应该注意的是在备选实现方式中可以采用多于或少于四个GPIO信号。调制解调器160包括发射机，用于对发射信号进行编码和调制；以及接收机，用于对接收信号进行解调和解码。存储器130可以包括程序存储器和数据存储器。程序存储器可以存储用于控制无线终端的一般操作的程序和通过根据实施例的FPGA単元120使用硬件方法控制天线匹配的程序。数据存储器临时存储在执行程序的同时所产生的数据。TMN单元140包括可变LC电路(未示出)，以在天线142和RF单元150之间的路径上提供针对天线匹配而设计的所需阻杭。根据本专利技术的实施例，所述TMN単元140利用从FPGA单元120输出的最优TMN调节值来执行天线匹配。也就是说，TMN单元140利用与从FPGA单元120的输出端输出的最优TMN调节值相对应的LC电路器件值来执行天线匹配。TMN単元140内的可变LC电路可以利用在串联路径中连接的电感器、分别在并联路径中连接的多个电容器以及在并联路径中的多个对应开关元件来实现。所述开关可以是数字控制地，以有效地将单独的电容器切换入和切换出当前的电路配置。当向当前的电路配置添加或者移出电容器时，根据当前环境将总LC电路的阻抗改变成为最优地匹配天线而设计的值。用于实现可变阻抗的其他LC电路结 构也是可能的。在实施例中，存储器130存储查找表，在所述查找表中存储了无线终端的各种状态信息，以及与各种状态信息相对应的最优可调谐匹配网络(TMN)调节值。所述状态信息(这里也称作状态条件)可以包括环境条件以及工作条件和模式。每ー个状态条件可以单独地或者与另ー个状态条件组合地影响天线142附近的电场。当干扰这些电场时，可以将天线142与不同的阻抗最优地匹配，通过控制TMN単元140来调节所述阻杭。显示单元190显示从控制器110输出的用户数据。显示单元190可以使用液晶显示器(IXD)。在这种情况下，显示单元190可以IXD控制器、用于存储图像数据的存储器和IXD面板。如果将IXD实现为触摸屏的一部分，显示单元190可以作为输入单元操作。在这种情况下，显示单元190可以显示虚拟按键以虚拟的提供按键输入単元。控制器110控制无线终端的全部操作。控制器110也控制对于在存储器130中存储的查找表的读/写操作，使得当接通无线终端时能够将查找表内容复制到FPGA単元120的存储器中。此外，控制器110控制将要在FPGA单元120的输入端接收的无线终端100的状态信息。对无线终端的状态信息加以指示的状态信号可以包括用于频带信息的RF単元150的GPIO信号VC1、VC2、VC3和VC4。所述状态信号还可以包括麦克风信号和耳机塞孔信号。例如，耳机塞孔信号可以具有对连接耳机加以表示的第一值和对没有连接耳机加以表示的第二值。麦克风信号可以具有对接通麦克风180加以表示的第一值和对其中关断麦克风180的用户控制静音条件加以表示的第二值。所述状态信号还可以包括显示单元接通/关断信号，所述显示単元接通/关断信号具有对分别接通或者关断显示単元190加以表示的第一和第二值。(在操作期间，为了节省功率，在没有接收到用户命令的预设时间间隔之后显示器可以自动关断或者变暗。)另ー个状态信号可以是接近传感器信号，所述接近传感器信号具有对无线終端100附近或者天线142附近的接近本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于匹配无线终端(100)中的天线(142)的装置(110，120，150)，包括：控制器(110)，产生与所述无线终端的工作状态相对应的无线终端的状态信息；现场可编程门阵列FPGA单元(120)，连接以接收由所述控制器输出的状态信息，并且输出与所述无线终端的状态信息相对应的最优可调谐匹配网络TMN调节值(SPI_DATA)；以及TMN单元(140)，配置为基于从所述FPGA单元接收到的最优TMN调节值来执行天线匹配。

【技术特征摘要】
2011.10.10 KR 10-2011-01030261.一种用于匹配无线终端(100)中的天线(142)的装置(110，120，150)，包括: 控制器(110)，产生与所述无线终端的工作状态相对应的无线终端的状态信息； 现场可编程门阵列FPGA单元(120)，连接以接收由所述控制器输出的状态信息，并且输出与所述无线终端的状态信息相对应的最优可调谐匹配网络TMN调节值(SPI_DATA);以及 TMN单元(140)，配置为基于从所述FPGA单元接收到的最优TMN调节值来执行天线匹配。2.根据权利要求1所述的装置，还包括存储器(130)，用于存储查找表(300)，在所述查找表中存储了所述无线终端的状态信息和与所述无线终端的状态信息相对应的最优TMN调节值。3.根据权利要求1所述的装置，其中，当接通所述无线终端时，所述控制器控制将在所述存储器中存储的查找表复制到所述FPGA单元。4.根据权利要求1所述的装置， 其中，所述控制器控制作为所述无线终端的状态信息要在FPGA单元的输入端处接收的以下信号针对频带信息的射频RF单元的通用输入/输出GPIO信号、麦克风信号、显示单元接通/关断信号以及针对呼叫模式信息的接近传感器信号。5.根据权利要求1所述的装置，其中，所述FPGA单元包括输入端，用于接收所述无线终端的状态信息；以及输出端，用于输出与所述无线终端的状态信息相对应的最优TMN调节值。6.根据权利要求1所述的装置，其中，当接通所述无线终端时，所述FPGA单元接收...

【专利技术属性】
技术研发人员：李俊熙，申龙周，司空旻，元荣得，尹知堧，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：