用于天線選擇的方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本主題公開涉及通信設(shè)備，且具體地涉及對天線系統(tǒng)中的天線的選擇。
【背景技術(shù)】
[0002]無線通信設(shè)備可以在寬的頻率范圍上工作，例如從700到2700MH z。包括更長電池壽命、更多頻段、具有精簡邊框的更大顯示屏、以及更薄的規(guī)格尺寸在內(nèi)的手機(jī)要求使得天線設(shè)計(jì)更具挑戰(zhàn)性。
[0003]諸如蜂窩電話、平板電腦和膝上型計(jì)算機(jī)之類的通信設(shè)備可以支持多蜂窩接入技術(shù)、端對端接入技術(shù)、個域網(wǎng)接入技術(shù)以及位置接收機(jī)接入技術(shù)，它們可以并發(fā)地工作。通信設(shè)備還集成了各種消費(fèi)者功能，例如MP3播放器、彩色顯示器、游戲應(yīng)用、攝像機(jī)以及其他特征。
[0004]可能要求通信設(shè)備在各種頻率上通信，并且在某些情況下，通信設(shè)備要經(jīng)歷各種物理和功能使用條件。例如，當(dāng)處理通信設(shè)備時，通過用戶握持、身體、或通信設(shè)備周圍的其他材料，用戶可能使天線失諧和/或影響其輻射效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

【附圖說明】
[0005]現(xiàn)在將對附圖進(jìn)行參考，附圖不一定按比例繪制，且在附圖中:
[0006]圖1和2示出了提供天線選擇以增強(qiáng)輻射效率的通信設(shè)備的說明性實(shí)施例；
[0007]圖3A-3F示出了提供天線選擇以增強(qiáng)輻射效率的通信設(shè)備，并示出了用于天線選擇的調(diào)諧網(wǎng)格的圖形表示；
[0008]圖4和5示出了用于增強(qiáng)輻射效率的天線選擇方法的說明性實(shí)施例；
[0009]圖6-12示出了提供天線選擇以增強(qiáng)輻射效率的通信設(shè)備、用于天線選擇的調(diào)諧網(wǎng)格和效率數(shù)據(jù)的圖形表示；
[0010]圖13示出了用于增強(qiáng)輻射效率的天線選擇方法的說明性實(shí)施例；
[0011]圖14-15示出了用于圖13的方法中的天線選擇的調(diào)諧數(shù)據(jù)的圖形表示；
[0012]圖16示出了用于提供天線選擇以增強(qiáng)輻射效率的通信設(shè)備；
[0013]圖17示出了用于增強(qiáng)輻射效率的天線選擇方法的說明性實(shí)施例；
[0014]圖18示出了圖1的通信設(shè)備的收發(fā)機(jī)的一部分的說明性實(shí)施例；
[0015]圖19-22示出了圖8的收發(fā)機(jī)的可調(diào)諧匹配網(wǎng)絡(luò)的說明性實(shí)施例；
[0016]圖23示出了由圖1的通信設(shè)備所使用的用于控制由通信設(shè)備使用的可調(diào)諧電抗元件和天線選擇的查找表的說明性實(shí)施例；
[0017]圖24-27示出了通信設(shè)備的說明性物理和操作使用情況；以及
[0018]圖28示出了具有計(jì)算機(jī)系統(tǒng)形式的機(jī)器的說明性示意圖表示，在該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，當(dāng)執(zhí)行指令集時，可以使機(jī)器執(zhí)行本文所公開的方法中的任何一個或多個方法。
【具體實(shí)施方式】
[0019]本主題公開描述了選擇性切換作為主天線和分集天線操作的天線的說明性實(shí)施例等。天線選擇可以基于包括測量操作參數(shù)(例如，反射測量)在內(nèi)的各種因素。在一個或多個實(shí)施例中，反射測量可以用于確定通信設(shè)備的使用情況以及根據(jù)使用情況來確定優(yōu)選或期望的天線作為主天線來操作。使用情況可以是將通信設(shè)備相對于用戶來定位，例如，頭側(cè)和右手(BHHR)或頭側(cè)和左手(BHHL)。使用情況還可以包括通信設(shè)備的物理狀態(tài)，例如翻蓋電話的開蓋或合蓋。使用情況還可以包括通信設(shè)備的功能狀態(tài)，例如免提電話或藍(lán)牙操作。
[0020]在一個或多個實(shí)施例中，選擇性天線切換可以結(jié)合針對主天線和分集天線中的一者或兩者的阻抗調(diào)諧來使用。所使用的天線的具體數(shù)目可以就是2或者可以是多于2個天線。在一個或多個實(shí)施例中，相同的測量參數(shù)可以用于選擇性天線切換和阻抗調(diào)諧，例如反射測量。阻抗調(diào)諧可以是閉環(huán)反饋過程和/或開環(huán)反饋過程。
[0021]在一個實(shí)施例中，感測集成電路(IC)可以執(zhí)行或以其它方式獲得被用作閉環(huán)天線調(diào)諧的反饋的反射測量。雙刀雙擲開關(guān)(DPDT)開關(guān)可以用于天線選擇，使得發(fā)射機(jī)可被路由至針對輻射具有最優(yōu)選負(fù)載條件的天線。來自感測IC的反射測量可以用于確定每個天線的負(fù)載條件，且可被用作天線選擇的選擇標(biāo)準(zhǔn)。
[0022]在一個實(shí)施例中，發(fā)送Gamma測量可被用于根據(jù)調(diào)諧網(wǎng)格的天線選擇。由閉環(huán)調(diào)諧算法所確定的網(wǎng)格位置可被用作天線選擇的輸入。例如，查找表中的每個網(wǎng)格位置可以具有針對效率的條目。網(wǎng)格位置可以通過粗調(diào)諧來確定。在一個實(shí)施例中，網(wǎng)格位置還可以使用細(xì)調(diào)諧來進(jìn)一步求精。在一個實(shí)施例中，度量可以是從網(wǎng)格位置到自由空間天線Sll的距離。在另一個實(shí)施例中，取代使用算法導(dǎo)出的網(wǎng)格位置，可以直接使用測量(例如，來自感測1C)。
[0023]在一個實(shí)施例中，選擇標(biāo)準(zhǔn)可以僅基于針對與發(fā)射機(jī)當(dāng)前相連的天線的測量，而不要求針對全部兩個天線的測量。在另一個實(shí)施例中，天線切換受到調(diào)制解調(diào)器的控制，例如，當(dāng)調(diào)制解調(diào)器向控制指示哪個天線正在發(fā)送時，控制器向調(diào)制解調(diào)器指示(例如，根據(jù)反射測量)哪個天線優(yōu)選用于發(fā)送。在一個示例中，用于確定是否切換天線的反射測量可以受限于當(dāng)前正在發(fā)送的天線。在一個實(shí)施例中，對反射測量的監(jiān)視和與優(yōu)選天線相關(guān)的評估可以在控制器正在等待來自調(diào)制解調(diào)器的切換天線的許可的同時被繼續(xù)執(zhí)行。
[0024]在一個或多個實(shí)施例中，本文描述的天線選擇系統(tǒng)和過程可以與阻抗調(diào)諧一起使用或不與阻抗調(diào)諧一起使用。在使用阻抗調(diào)諧的情況下，其可以基于與在天線選擇過程中使用的相同操作參數(shù)，或者可以基于不同的操作參數(shù)。阻抗調(diào)諧可以針對通信設(shè)備所使用的一個、一些或全部天線。作為示例，不同的可調(diào)諧電抗元件可以用于不同天線的阻抗調(diào)諧，或者相同的可調(diào)諧電抗元件可以用于一些或全部天線的阻抗調(diào)諧。
[0025]在一個或多個實(shí)施例中，針對兩個天線的閉環(huán)調(diào)諧可以通過切換天線選擇開關(guān)來執(zhí)行，以執(zhí)行用于調(diào)諧算法的反射測量。在這些示例中，調(diào)制解調(diào)器許可頻繁的天線切換。
[0026]在使用電壓可變調(diào)諧和天線選擇的一個實(shí)施例中，通信設(shè)備可以在較寬的頻率范圍上有效操作，例如700至960(LB)、1700至2200MHz(MB)和2300-2700MHz(HB)。示例實(shí)施例可以增強(qiáng)天線效率和輻射效率，同時還實(shí)現(xiàn)了選擇更有效率的天線用于發(fā)送。天線效率實(shí)質(zhì)上是從天線輻射出的總功率除以注入天線的總功率之比。輻射效率是“計(jì)算出的如果沒有由于失配造成功率損耗而從天線輻射出的總功率”除以注入天線的總功率之比。后者“輻射效率”可以是天線輻射能力的更好度量，且是損耗了多少功率作為消散能量的更好度量，要么是在天線/電話設(shè)備中的歐姆損耗，要么是在使用情況中針對用戶的耗損。
[0027]在一個或多個實(shí)施例中，主天線和分集天線可以包括用于LB通信以及MB和HB通信的并行耦合的輻射元件。在另一實(shí)施例中，天線可以設(shè)置在無線設(shè)備(例如，移動電話)的底部(或頂部)上或附近。在一個或多個實(shí)施例中，可以使用單饋電天線。在一個或多個實(shí)施例中，可以提供用于可調(diào)諧匹配應(yīng)用的高天線效率和高輻射效率。在一個或多個實(shí)施例中，可以使用y方向上的小尺寸，其適用于小離地間隙設(shè)備，該小離地間隙(ground cI earance)設(shè)備在不讓設(shè)備整體尺寸更大的情況下實(shí)現(xiàn)了更大的屏幕和/或更大的電池。
[0028]在一個或多個實(shí)施例中，可以使用低離地間隙。在一個或多個實(shí)施例中，可以提供良好的天線性能，例如，在BHHR中針對主，以及在BHHL中針對分集。在一個或多個實(shí)施例中，可以提供低天線模式相關(guān)系數(shù)。
[0029]可以在用于解決手機(jī)的載波聚合(CA)要求的多天線和/或多端口天線系統(tǒng)中使用一個或多個示例實(shí)施例，例如在所有使用情況下必須覆蓋700-960MHZ的LB天線。主題公開描述了其他實(shí)施例。
[0030]主題公開的一個實(shí)施例包括具有收發(fā)機(jī)、天線系統(tǒng)、RF開關(guān)、匹配網(wǎng)絡(luò)以及控制器的移動通信設(shè)備。天線系統(tǒng)與收發(fā)機(jī)耦合，其中，天線系統(tǒng)包括第一天線和第二天線，以及第一天線或第二天線之一正作為主天線操作且第一天線或第二天線中的另一個正作為分集天線來操作。RF開關(guān)與天線系統(tǒng)相連，其中，RF開關(guān)具有第一天線是主天線且第二天線是分集天線的第一位置，以及RF開關(guān)具有第二天線是主天線且第一天線是分集天線的第二位置。匹配網(wǎng)絡(luò)與收發(fā)機(jī)和天線系統(tǒng)耦合，其中，匹配網(wǎng)絡(luò)包括可調(diào)諧電抗元件?？刂破髋c匹配網(wǎng)絡(luò)和RF開關(guān)耦合，其中，控制器接收與天線系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的第一反射測量，控制器根據(jù)第一反射測量來調(diào)整可調(diào)諧電抗元件，以提供阻抗調(diào)諧，以及控制器根據(jù)第一反射測量來調(diào)整RF開關(guān)以在第一位置和第二位置之間選擇。
[0031]主題公開的一個實(shí)施例是一種方法，該方法包括:由通信設(shè)備的控制器獲得針對通信設(shè)備的第一天線的第一反射測量，該第一天線在通信設(shè)備的RF開關(guān)處于第一位置時作為主天線操作。該方法包括:由控制器根據(jù)第一反射測量來調(diào)整匹配網(wǎng)絡(luò)的可調(diào)諧電抗元件，以執(zhí)行阻抗調(diào)諧。該方法包括:由控制器分析第一反射測量，以確定用于發(fā)送的期望天線。該方法包括:響應(yīng)于確定通信設(shè)備的第二天線是用于發(fā)送的期望天線，由控制器切換RF開關(guān)至第二位置，其中，切換至第二位置引起第二天線作為主天線操作。該方法包括:由控制器來獲得針對第二天線的第二反射測量，第二天線在RF開關(guān)處于第二位置時作為主天線操作。該方法包括:由控制器根據(jù)第二反射測量來調(diào)整可調(diào)諧電抗元件，以執(zhí)行阻抗調(diào)諧。該方法包括:由控制器分析第二反射測量，以確定用于發(fā)送的期望天線。該方法包括:響應(yīng)于確定第一天線是用于發(fā)送的期望天線，由控制器將RF開關(guān)切換至所述第一位置。
[0032]本主題公開的一個實(shí)施例是一種通信設(shè)備，包括調(diào)制解調(diào)器、收發(fā)機(jī)、天線系統(tǒng)、RF開關(guān)和控制器。天線系統(tǒng)與收發(fā)機(jī)耦合，其中，天線系統(tǒng)包括第一天線和第二天線，其中第一天線或第二天線之一正作為主天線操作且第一天線或第二天線中的另一個正作為分集天線來操作。RF開關(guān)與天線系統(tǒng)相連，其中，RF開關(guān)具有第一天線是主天線且第二天線是分集天線的第一位置，以及RF開關(guān)具有第二天線是主天線且第一天線是分集天線的第二位置?？刂破髋cRF開關(guān)耦合，其中，控制器接收與天線系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的第一反射測量，以及控制器根據(jù)第一反射測量并在調(diào)制解調(diào)器使能天線開關(guān)的時段期間調(diào)整RF開關(guān)，以在第一位置和第二位置之間選擇。
[0033]圖1示出了通信設(shè)備100的說明性實(shí)施例。通信設(shè)備100實(shí)現(xiàn)了多天線設(shè)備中的選擇天線選擇，以增強(qiáng)輻射效率。設(shè)備100可以測量被用作阻抗調(diào)諧算法的反饋的復(fù)輸入反射系數(shù)。在一個實(shí)施例中，可以針對兩個天線(主和分集)來測量復(fù)輸入反射系數(shù)。在使用求平均的情況下，該測量可以在少于10us下執(zhí)行，以提供對如何加載天線的快速和直接評估。在一個實(shí)施例中，設(shè)備100可以將感測IC用于天線選擇。在其他實(shí)施例中，集成在收發(fā)機(jī)IC中的反饋接收機(jī)可以用于獲得反射測量(或其他測量參數(shù))。
[0034]在一個實(shí)施例中，通