用于向可變阻抗匹配電路提供控制信號的裝置及其方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開涉及可變阻抗匹配，并且具體地，涉及用于為可變阻抗匹配電路提供控制信號的裝置及其方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有移動應(yīng)用(例如，智能電話和/或平板)對內(nèi)置天線效率有很強(qiáng)的依賴。天線失配可以由天線阻抗的電壓駐波比(VSWR)和相位來刻畫。天線阻抗在完全匹配期間可具有理想的VSWR=1。然而，實(shí)際上，在天線失配期間，VSWR值可高達(dá)11至13。這可引起功率降低，導(dǎo)致移動設(shè)備性能下降。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]根據(jù)一個方面，公開了一種裝置，用于向可變阻抗匹配電路提供控制信號，包括:控制模塊，被配置為生成控制信號，該控制信號用于調(diào)整耦接到天線模塊的可變阻抗匹配電路的阻抗，其中，所述控制模塊被配置為基于從傳感器電路接收到的傳感器信號生成所述控制信號，所述傳感器電路位于鄰近所述天線模塊的位置，其中所述傳感器信號包括與所述天線模塊輻射的電磁信號的功率相關(guān)的信息。
[0004]根據(jù)另一方面，公開了一種發(fā)送器，包括:發(fā)送器模塊，該發(fā)送器模塊耦接到可變阻抗匹配電路，其中所述發(fā)送器模塊被配置為生成將被天線模塊發(fā)送的高頻發(fā)送信號;裝置，該裝置用于根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)向可變阻抗匹配電路提供控制信號;天線模塊，該天線模塊被配置為基于所述高頻發(fā)送信號輻射電磁信號。
[0005]根據(jù)另一方面，公開了一種用于向可變阻抗匹配電路提供控制信號的方法，該方法包括:從位于鄰近天線模塊的位置的傳感器電路接收傳感器信號，其中所述傳感器信號包括與所述天線模塊輻射的電磁信號的功率相關(guān)的信息；以及基于所述傳感器信號生成控制信號，該控制信號用于調(diào)整耦接到所述天線模塊的可變阻抗匹配電路的阻抗。
【附圖說明】
[0006]下面將僅通過舉例的方式參考附圖描述裝置和/或方法的一些示例，所述附圖中:
[0007]圖1示出用于為可變阻抗匹配電路提供控制信號的裝置的示意圖；
[0008]圖2示出發(fā)送器裝置的示意圖，該發(fā)送器裝置包括用于為可變阻抗匹配電路提供控制信號的裝置；
[0009]圖3A-3D示出用于為可變阻抗匹配電路提供控制信號的裝置中的碼選擇的示意圖；
[0010]圖4A和圖4B顯示用于向可變阻抗匹配電路提供控制信號的裝置中的碼循環(huán)的示例；
[0011 ]圖5顯示信號生成裝置的示意圖；
[0012]圖6顯示收發(fā)器的發(fā)送器的示意圖，所述發(fā)送器包括用于向可變阻抗匹配電路提供控制信號的裝置或信號生成裝置；
[0013]圖7顯示包括用于向可變阻抗匹配電路提供控制信號的裝置或信號生成裝置的移動設(shè)備700和/或蜂窩電話的示意圖；
[0014]圖8顯示用于向可變阻抗匹配電路提供控制信號的方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]現(xiàn)在將參考示出了一些示例的附圖更全面地描述各種示例。在附圖中，為清楚起見，線、層和/或區(qū)域的厚度可被擴(kuò)大。
[0016]因此，在示例能夠具有各種修改和替代形式的同時，圖中的說明性示例將在此被詳細(xì)描述。然而，應(yīng)當(dāng)理解的是，不意圖將示例限制為所公開的具體形式，相反，示例將覆蓋落入本公開范圍內(nèi)的所有修改、等同和替代。在對附圖的整個描述中，相同的數(shù)字指代相同或相似的元件。
[0017]將會理解的是，當(dāng)元件被描述為被“連接”或者“親合”到另一元件時，該元件可以被直接連接或者耦合到另一元件，或者可以存在介于它們之間的元件。相反，當(dāng)元件被稱為被“直接連接”或者“直接耦合”到另一元件時，不存在介于它們之間的元件。用于描述元件之間的關(guān)系的其他詞語應(yīng)該被以相似的方式理解(例如，“之間”相對于“直接之間”、“相鄰”相對于“直接相鄰”等)。
[0018]這里使用的術(shù)語僅用于描述說明性示例的目的，而不旨在成為限制性的。如這里所使用的，單數(shù)形式“一”、“一個”、以及“該”還旨在包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文中清楚地給出相反指示。還將理解的是，術(shù)語“包括”、“包含”、“具有”、和/或“含有”在被用在本文中時指定所給出的特征、整數(shù)、步驟、操作、元件、和/或組件的存在，而不排除一個或多個其他特征、整數(shù)、步驟、操作、元件、組件、和/或它們的群組的存在或者添加。
[0019]除非有相反的定義，否則這里使用的所有術(shù)語(包括技術(shù)術(shù)語和科學(xué)術(shù)語)具有示例所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常理解的相同含義。還應(yīng)該理解的是，例如常用字典中所定義的術(shù)語之類的術(shù)語應(yīng)該被解釋為具有與它們在相關(guān)技術(shù)背景下的含義相一致的含義，而不應(yīng)在理想化的或者過于正式的意義上被解釋(除非清楚地這樣表達(dá))。
[0020]在下文中，各種示例涉及無線或移動通信系統(tǒng)中所用的設(shè)備(例如，移動設(shè)備、蜂窩電話、基站)或設(shè)備的組件(例如，發(fā)送器、收發(fā)器)。
[0021]移動通信系統(tǒng)例如可對應(yīng)于被第三代合作伙伴計(jì)劃(3GPP)標(biāo)準(zhǔn)化的移動通信系統(tǒng)之一，例如，全球移動通信系統(tǒng)(GSM)、增強(qiáng)型數(shù)據(jù)率GSM演進(jìn)(EDGE)、GSM EDGE無線電接入網(wǎng)絡(luò)(GERAN)、高速分組接入(HSPA)、通用陸地?zé)o線接入網(wǎng)絡(luò)(UTRAN)或演進(jìn)的UTRAN(E-UTRAN)、長期演進(jìn)(LTE)或LTE高級(LTE-A)，或具有不同標(biāo)準(zhǔn)的移動通信系統(tǒng)，例如，全球互聯(lián)微波接入(WiMAX) IEEE 802.16或無線局域網(wǎng)(WLAN) IEEE 802.11，通?；跁r分多址(TDMA)、頻分多址(FDMA)、正交頻分多址(OFDMA)、碼分多址(CDMA)的任何系統(tǒng)，等等。術(shù)語移動通信系統(tǒng)和移動通信網(wǎng)絡(luò)可作為同義詞使用。
[0022]移動通信系統(tǒng)可包括可操作來與移動收發(fā)器傳送無線電信號的多個發(fā)送點(diǎn)或基站收發(fā)器。在這些示例中，移動通信系統(tǒng)可包括移動收發(fā)器、中繼站收發(fā)器和基站收發(fā)器。中繼站收發(fā)器和基站收發(fā)器可由一個或多個中央單元以及一個或多個遠(yuǎn)程單元組成。
[0023]移動收發(fā)器或移動設(shè)備可對應(yīng)于智能電話、蜂窩電話、用戶設(shè)備(UE)、膝上型計(jì)算機(jī)、筆記本計(jì)算機(jī)、個人計(jì)算機(jī)、個人數(shù)字助理(PDA)、通用串行總線(USB)棒、平板計(jì)算機(jī)、汽車等。移動收發(fā)器或終端也可根據(jù)3GPP術(shù)語被稱為UE或用戶?；臼瞻l(fā)器可位于網(wǎng)絡(luò)或系統(tǒng)的固定或靜止的部分?；臼瞻l(fā)器可對應(yīng)于遠(yuǎn)程無線電頭、發(fā)送點(diǎn)、接入點(diǎn)、宏小區(qū)、小小區(qū)、微小區(qū)、微微小區(qū)、毫微微小區(qū)、城市小區(qū)等。術(shù)語小小區(qū)可指小于宏小區(qū)的任何小區(qū)，即，微小區(qū)、微微小區(qū)、毫微微小區(qū)或城市小區(qū)。此外，毫微微小區(qū)被認(rèn)為小于微微小區(qū)，微微小區(qū)被認(rèn)為小于微小區(qū)?；臼瞻l(fā)器可以是有線網(wǎng)絡(luò)的無線接口，其使得無線電信號至IJUE、移動收發(fā)器或中繼收發(fā)器的發(fā)送和接收成為可能。這種無線電信號可遵守例如被3GPP標(biāo)準(zhǔn)化的(或者，一般地，與上面列出的一個或多個系統(tǒng)相一致的)無線電信號。因此，基站收發(fā)器可對應(yīng)于NodeB、eNodeB、BTS、接入點(diǎn)等。中繼站收發(fā)器可對應(yīng)于基站收發(fā)器和移動站收發(fā)器之間的通信路徑中的中間網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。中繼站收發(fā)器可分別將所接收的來自移動收發(fā)器的信號轉(zhuǎn)發(fā)至基站收發(fā)器，將所接收的來自基站收發(fā)器的信號轉(zhuǎn)發(fā)到移動站收發(fā)器。
[0024]移動通信系統(tǒng)可以是蜂窩式的。術(shù)語蜂窩指的是分別由以下各項(xiàng)提供的無線電服務(wù)的覆蓋范圍:發(fā)送點(diǎn)、遠(yuǎn)程單元、遠(yuǎn)程頭、遠(yuǎn)程無線電頭、基站收發(fā)器、中繼收發(fā)器或NodeB'eNodeB。術(shù)語蜂窩和基站收發(fā)器可作為同義詞使用。在一些示例中，蜂窩可對應(yīng)于扇區(qū)。例如，扇區(qū)可使用扇區(qū)天線來實(shí)現(xiàn)，扇區(qū)天線提供一種特性，用于覆蓋基站收發(fā)器或遠(yuǎn)程單元附近的角區(qū)域。在一些示例中，基站收發(fā)器或遠(yuǎn)程單元例如可操作三個小區(qū)或六個小區(qū)，分別覆蓋120° (在三個小區(qū)的情況下)、60° (在六個小區(qū)的情況下)的扇區(qū)。同樣地，中繼收發(fā)器可在它的覆蓋范圍內(nèi)建立一個或多個小區(qū)。移動收發(fā)器可被登記到至少一個小區(qū)，或者與至少一個小區(qū)相關(guān)聯(lián)，即，它可與小區(qū)相關(guān)聯(lián)，從而可使用專用信道、鏈路或連接在相關(guān)聯(lián)的小區(qū)的覆蓋范圍中的網(wǎng)絡(luò)和移動設(shè)備之間交換數(shù)據(jù)。移動收發(fā)器因此可直接或間接地登記到中繼站或基站收發(fā)器或與中繼站或基站收發(fā)器相關(guān)聯(lián)，其中，間接登記或關(guān)聯(lián)可通過一個或多個中繼收發(fā)器。
[0025]圖1顯示用于向可變阻抗匹配電路提供控制信號的裝置100的示意圖。
[0026]裝置100包括控制模塊101，控制模塊101被配置為生成控制信號102，以調(diào)整耦接至天線模塊的可變阻抗匹配電路的至少一部分的阻抗。
[0027]控制模塊101被配置為基于從靠近天線模塊的傳感器電路接收到的傳感器信號103生成控制信號102。
[0028]傳感器信號103包括與天線模塊所輻射的電磁信號的功率相關(guān)的信息。
[0029]由于基于天線模塊實(shí)際輻射的功率調(diào)整可變阻抗匹配電路，所輻射的功率可更精確地被調(diào)整和/或控制。這例如可導(dǎo)致實(shí)現(xiàn)有該裝置的發(fā)送器模塊的性能被提高。
[0030]裝置100例如可包括或可在半導(dǎo)體芯片或管芯上被實(shí)現(xiàn)，該半導(dǎo)體芯片或管芯包括向可變阻抗匹配電路提供控制信號的電路。裝置100例如可被配置為向用于發(fā)送信號(例如，高頻或射頻信號)和/或接收信號(例如，基帶信號)的發(fā)送器、接收器或收發(fā)器的可變阻抗匹配電路提供控制信號102。裝置100例如可在蜂窩電話或移動設(shè)備中被實(shí)現(xiàn)。
[0031]天線模塊106例如可以是內(nèi)部元件(例如，與裝置100相集成)或被連接至裝置的外部元件。天線模塊106例如可被配置為基于發(fā)送器模塊所生成的高頻(無線電波)發(fā)送信號輻射能量或功率。偶爾，天線模塊106可能例如易受外部干擾(例如，由于用戶的頭或手的位置)的影響。這些干擾例如可改變天線模塊106的(負(fù)載)阻抗，導(dǎo)致遞送將被發(fā)送至天線模塊106并隨后被天線模塊106輻射的信息信號的傳輸線間的阻抗失配。雖然傳輸線可具有特征阻抗(例如，50 Ω)，但是天線模塊106例如可能不與傳輸線特征阻抗相匹配，導(dǎo)致天線模塊失配引起的駐波反射。
[0032]可變阻抗匹配電路104可被配置為對將發(fā)送模塊105連接至天線模塊106的傳輸線與天線模塊負(fù)載阻抗之間的阻抗進(jìn)行匹配。例如，可變阻抗匹配電路104可被配置為更改或改變傳輸線(例如，TRL)與天線模塊106之間的阻抗，使得傳輸線和負(fù)載(例如，天線模塊)可實(shí)現(xiàn)最大功率傳輸?？勺冏杩蛊ヅ潆娐?04例如可包括至少一個可調(diào)阻抗組件。例如，該至少一個可調(diào)阻抗組件可包括用于改變阻抗的可調(diào)電容器電路和可調(diào)電感器電路中的至少一者。例如，可變阻抗匹配電路104可包括可調(diào)電容器網(wǎng)絡(luò)或可調(diào)電感器網(wǎng)絡(luò)，或包括電容器和電感器的混合的網(wǎng)絡(luò)(例如，T型網(wǎng)絡(luò)、L型網(wǎng)絡(luò)或型網(wǎng)絡(luò))。通過將可變阻抗匹配電路的阻抗匹配至天線模塊阻抗，例如反射(無線電)波或反射(無線電)信號可被減少。可變阻抗匹配電路104例如可包括天線調(diào)諧器電路。
[0033]傳感器電路113例如可位于與天線模塊相距5mm至5cm(或例如5mm至20mm，或例如5mm至1mm)的位置。傳感器電路113可包括耦接至檢測器電路的場探測電路。檢測器電路(例如，肖特基二極管檢測器或肖特基二極管均方根檢測器)例如可被配置為確定被天線模塊106輻射并且被場探測(傳感器)電路113感測的電磁EM信號(或EM信號的磁場組分)的均方根功率。傳感器電路113例如可包括以下各項(xiàng)中的至少一項(xiàng):磁阻線圈、霍爾傳感器電路、電容性電路、電感性電路、微帶電感器電路、或任何能夠感測天線模塊(通過空氣或大氣層)輻射的射頻電磁(波)信號的傳感器電路。傳感器電路113例如還可經(jīng)由一個或多個電路組件(例如，肖特基二極管均方根檢測器、模擬到數(shù)字ADC轉(zhuǎn)換器)和/或檢測器接口耦接至控制模塊。傳感器電路113可被配置為用傳感頻率以例如I Oys到30ys的(傳感)時間間隔測量天線模塊輻射的電磁信號的功率。例如，傳感器電路113可被配置為以1ys到0.2s的時間間隔測量天線模塊輻射的電磁信號的功率。例如，傳感器電路可被配置為重復(fù)地每間隔1ys至lj30ys(例如，每20ys)或每1ys到0.2s測量天線模塊輻射的電磁信號的功率。
[0034]傳感器電路113還可被配置為基于對電磁信號功率的測量生成傳感器信號。傳感器電路提供給控制模塊并被控制模塊接收的傳感器信號103可包括與天線模塊輻射的電磁信號的功率相關(guān)的信息。例如，傳感器信號103可包括與天線模塊輻射的電磁信號的磁場組分的功率相關(guān)的信息?？蛇x地、附加地或替代地，傳感器信號可包括與所輻射的電磁信號的電場組分的功率相關(guān)的信息。例如，傳感器電路113可包括與所福射的電磁信號的電場組分的功率成比例的電壓或電流，或者可包括與所輻射的電磁信號的電場組分的功率成比例的值。
[0035]裝置100可耦接至發(fā)送器模塊105或可包括發(fā)送器模塊105，發(fā)送器模塊105可包括被配置為執(zhí)行基帶信號到將被發(fā)送到天線模塊的高頻(射頻)發(fā)送信號的上變頻的一個或多個電路組件(例如，功率放大器和/或雙工器和/或本地振蕩器電路和/或混頻器)。
[0036]發(fā)送器模塊105可以