参数自动调整系统及其参数自动调整的方法与流程

本发明涉及一种参数自动调整系统及其参数自动调整的方法，特别是一种可以自动找出适应参数以调整天线模块的参数自动调整系统及其参数自动调整的方法。

背景技术：

随着科技的进步，各式的便携式电子装置，例如移动电话、平板电脑、笔记本电脑或穿戴式装置已经成为现代人生活中不可或缺的一环。上述的便携式电子装置皆具有可以传递无线信号的功能，也必定具有能传输无线信号的天线模块，因此要将天线模块调整到能够具有最佳的传输效果是很重要的课题。然而于现有技术中，调整天线模块的操作频率的方式都是手动调整。当调整天线模块的频率到主频时，必须通过人眼去看并评估电压驻波比(VSWR)曲线，来判断阻抗匹配的好坏。如此一来，在整个过程中会需要反复花费很多时间在调整天线上，时间可能长达10几小时或是数天。

因此，有必要发明一种新的参数自动调整系统及其参数自动调整的方法，以解决现有技术的缺失。

技术实现要素：

本发明的主要目的是在提供一种参数自动调整系统，其具有可以自动找出适应参数以调整天线模块的效果。

本发明的另一主要目的是在提供一种用于上述系统的参数自动调整的方法。

为实现上述的目的，本发明的参数自动调整系统是用于天线模块及可调式电路，其中可调式电路是通过调整设定参数改变天线模块的操作频率。天线自动调整系统包括设定模块、测量模块、调整模块及处理模块。设定模块用以设定第一调整范围、第一调整增加量，其中第一调整范围包括最 小设定值及最大设定值，设定模块是借以从最小设定值根据第一调整增加量依序增加到最大设定值而得到多个设定参数。测量模块是电性连接天线模块，用以测量得到天线模块的操作频率。调整模块是电性连接设定模块及可调式电路，用以利用各多个设定参数调整可调式电路，使测量模块分别对天线模块量测得到多个电压驻波比。处理模块是电性连接调整模块及测量模块，以利用多个电压驻波比及其对应的多个设定参数以计算得到多个适应函数值，并于多个适应函数值中找出最小函数值及对应最小函数值的适应设定参数，以设定适应设定参数为最佳设定参数。

本发明的天线操作频率调整方法包括以下步骤：设定第一调整范围及第一调整增加量，其中第一调整范围包括最小设定值及最大设定值；从最小设定值根据第一调整增加量依序增加到最大设定值而得到多个设定参数；利用各多个设定参数调整可调式电路，借以分别对天线模块量测得到多个电压驻波比；利用多个电压驻波比及其对应的多个设定参数以计算得到多个适应函数值；于多个适应函数值中找出最小函数值及对应该最小函数值的适应设定参数；以及设定适应设定参数为最佳设定参数。

附图说明

图1是本发明的参数自动调整系统的架构示意图。

图2A-2B是本发明的参数自动调整的方法的步骤流程图。

附图标记说明：

便携式电子装置1

天线模块2

可调式电路3

参数自动调整系统10

设定模块20

测量模块30

调整模块40

处理模块50

模式变更模块60

具体实施方式

为能让本领域技术人员能更了解本发明的技术内容，特举较佳具体实施例说明如下。

以下请先参考图1是本发明的参数自动调整系统的架构示意图。

本发明的参数自动调整系统10用于一天线模块2及一可调式电路3，天线模块2及可调式电路3可以设置于便携式电子装置1内。该便携式电子装置1可以为移动电话、平板电脑、笔记本电脑或穿戴式装置等具有无线通信功能的装置，但本发明并不以上述列举的装置为限。天线模块2用以传输无线信号，可调式电路3则用以通过其设定参数来调整天线模块2的操作频率，例如若可调式电路3为可变电容时，本发明的调整系统10可通过调整可调式电路3的电容值来改变天线模块2于高频或低频的共振频率。由于天线模块2及可调式电路3的应用及原理已经被本发明所属技术领域中技术人员所熟知，故在此不再赘述。

本发明的参数自动调整系统10包括设定模块20、测量模块30、调整模块40及处理模块50。设定模块20用以设定对可调式电路3内的设定参数进行调整的一调整范围、一调整增加量及一特定次数等，其中该调整范围包括一最小设定值及一最大设定值。换言之，设定模块20是设定可调式电路3内的设定参数通过每次增加该调整增加量的方式，从最小设定值增加到最大设定值。举例来说，当设定的最小设定值为20而最大设定值为30，调整增加量为1时，其调整值就从20、21、22…增加到30。如此一来，就可以设定模块20设定出多个设定参数。特定次数则为对可调式电路3重复调整的次数，例如10次，但本发明并不限于此，且本发明也不限定要重复调整可调式电路3。

测量模块30是电性连接该天线模块2，用以测量得到该天线模块2的一操作频率。调整模块40是电性连接该设定模块20及该可调式电路3，用以通过多个设定参数来控制该可调式电路3，例如调整该可调式电路3的一可变电容来调整天线模块2于高频或低频的共振频率。需注意的是，前段所述的调整值20～30可以为调整模块40内的数字模拟转换器(图未示)所代表的数字模拟转换器的数值(DAC)值，如果是8比特的数字模拟转换器，则最大最小值是从0～255。当调整模块40要对可调式电路3调整时，是根 据设定参数改变可变电容的电容值。当每输入一设定参数时，测量模块30就会测量天线模块2的电压驻波比的波形，如此一来就可以根据每一设定参数对天线模块2量测得到多个电压驻波比，进一步得知于此设定参数下，该天线模块2的一高频操作频率及一低频操作频率。

处理模块50是电性连接该调整模块40及该测量模块30。当测量模块30测量得到天线模块2的多个电压驻波比以及其对应的该多个设定参数后，处理模块50根据多个电压驻波比以及其对应的该多个设定参数计算得到多个适应(fitness)函数值，并于多个适应函数值中找出一最小函数值及对应该最小函数值的适应设定参数。而当中处理模块50可以利用不同的函数以计算得到多个适应函数值以及找出适应设定参数。于本发明的一实施方式中，处理模块50可以将得到的参数代入第一函数、第二函数或第三函数中，其中该第一函数的公式为：

$fitness\[x\]=\underset{f}{\Σ}SWR\[x,f\],f_1\≤f\≤f_2;$

该第二函数的公式为：

$fitness\[x\]=\underset{f}{\Σ}SWR{\[x,f\]}^2,f_1\≤f\≤f_2;$

该第三函数的公式为：

其中fitness[x]为该多个适应函数值，f为操作频率，f₁为测量时的最小操作频率，f₂为测量时的最大操作频率，x为输入的设定参数，而最大操作频率f₂及最小操作频率f₁是根据便携式电子装置1使用频段而决定。本发明的处理模块50把测量得到的电压驻波比分别代入上述三种函数的其中一种计算，因为电压驻波比越小越好，所以处理模块50将计算得到的最小函数值所对应的设定参数设定为最佳设定参数。

上述的公式仅为举例说明，且上述任一公式皆可以计算得到适应设定参数，本发明并不限于上述的公式，也不限制使用哪一个公式才能得到最佳的结果。

接着处理模块50于计算得知多个适应函数值及适应设定参数后，可以直接将此适应设定参数设定为最佳设定参数，但也可以再次重复调整可调式电路3的流程。设定模块20可以根据找出来的适应设定参数重新设定新的第二调整范围及第二调整增加量。调整模块40是根据新计算得到的第二 调整范围重新控制该可调式电路3，也就是根据第二调整范围得到的最小及最大设定值来重新控制可调式电路3，再由测量模块30测量天线模块2的电压驻波比的波形，最后处理模块50是根据新的多个电压驻波比及其对应的新的多个设定参数计算得到新的多个适应函数值，以及找出其对应的一新的适应设定参数。如此一来就可以再次得到新的适应设定参数。参数自动调整系统10可重复调整可调式电路3的流程可直到调整模块40的调整次数达到了预先设定的特定次数为止。

且须注意的是，若对可调式电路3进行重复调整时，每次的调整增加量皆不相同，且数值越来越小。举例来说，若设定模块20于第一次调整时先设定第一调整范围为20到30，第一调整增加量为1，而得到了一个适应设定参数为27，在第二次调整时即可以设定第二调整增加量为0.1，第二调整范围为26到28。上述的调整范围、调整增加量及特定次数都可由使用者自行设定，当调整增加量越小，特定次数越多时，就可以调整得到较精确的结果。通过多次的重复设定，即可以找出最佳设定参数。而当最后处理模块50确认调整的次数已经达到该特定次数后，则将最后得到的该适应设定参数设定为一最佳设定参数，并结束此调整流程。另一方面，若可调式电路3具有多个可变参数时，例如多个可变电容，设定模块20可以针对不同的可变参数设定不同的调整范围及调整增加量，并重复调整流程来找出适用此可调式电路3的最佳设定参数。

需注意的是，参数自动调整系统10还包括一模式变更模块60。模式变更模块60用以使该便携式电子装置1可执行一工厂模式(Factory mode)或一正常模式。工厂模式为便携式电子装置1于工厂测试下的模式，使用者可在工厂模式下对便携式电子装置1执行内部的测试或改变设定。因此模式变更模块60使该便携式电子装置1于执行一工厂模式下才执行调整该可调式电路3的流程，并调整该可调式电路3的流程完成后使该便携式电子装置1回复执行一正常模式，但本发明并不限于此方式。

需注意的是，参数自动调整系统10具有的各模块可以为硬件装置、软件程序结合硬件装置、固件结合硬件装置等方式架构而成，例如可以为储存于一电脑可读取媒介中的应用程序产品。且各模块可以设置于相同的设备中，也可以为不同的设备，例如测量模块30可以为一向量网络分析仪， 而其他的模块则为设置于电脑系统内，但本发明并不以上述的方式为限。此外，本实施方式仅例示本发明的较佳实施例，为避免赘述，并未详加记载所有可能的变化组合。然而，本领域技术人员应可理解，上述各模块或元件未必皆为必要。且为实施本发明，亦可能包含其他较细节的现有模块或元件。各模块或元件皆可能视需求加以省略或修改，且任两模块间未必不存在其他模块或元件。

接着请参考图2A-2B是本发明的参数自动调整的方法的步骤流程图。此处需注意的是，以下虽以上述参数自动调整系统10为例说明本发明的参数自动调整的方法，但本发明的参数自动调整的方法并不以使用在上述相同结构的参数自动调整系统10为限。

首先进行步骤201：设定一第一调整范围、一第一调整增加量及一特定次数。

设定模块20用以设定对可调式电路3内的参数进行调整的一第一调整范围、一第一调整增加量及一特定次数等，其中该第一调整范围包括一最小设定值及一最大设定值。借此设定模块20即可从最小设定值根据第一调整增加量依序增加到最大设定值而得到多个设定参数。

其次进行步骤202：使该便携式电子装置1执行一工厂模式。

模式变更模块60用以使该便携式电子装置1于执行一工厂设定模式下，才执行调整该可调式电路3的流程。

接着进行步骤203：利用各该多个设定参数调整该可调式电路，借以分别对该天线模块量测得到多个电压驻波比。

调整模块40用以通过多个设定参数来控制该可调式电路3，让可调式电路3来改变天线模块2的电压驻波比。当每输入一设定参数时，测量模块30就会测量天线模块2的电压驻波比的波形，如此一来就可以根据每一设定参数对天线模块2量测，以得到多个电压驻波比。

再进行步骤204：利用该多个电压驻波比及其对应的该多个设定参数以计算得到多个适应函数值。

处理模块50是根据该多个电压驻波比及其对应的该多个设定参数计算得到多个适应函数值，例如利用上述的第一到第三函数中的其中一个函数来找出多个适应函数值。

接着进行步骤205：于该多个适应函数值中找出一最小函数值及对应该最小函数值的一适应设定参数。

因为电压驻波比越小越好，所以处理模块50将步骤204中计算得到的多个适应函数值的中，找出最小函数值，以及其所对应的适应设定参数。

接着进行步骤206：确认是否重复调整该可调式电路达到该特定次数。

当计算出多个适应函数值及适应设定参数后，处理模块50是确认是否已经重复调整该可调式电路3达到该特定次数。

若尚未达到调整次数，则进行步骤207：根据该适应设定参数产生一第二调整范围及一第二调整增加量。

设定模块20可以根据适应设定参数重新设定新的第二调整范围及第二调整增加量，且其中第二调整增加量是小于第一调整增加量。类似于步骤201，第二调整范围同样也有最小设定值及最大设定值。因此于此步骤207中，设定模块20即可从第二调整范围的最小设定值根据第二调整增加量依序增加到最大设定值，而得到新的多个设定参数。

再进行步骤208：得到一新的多个适应函数值及其对应的一新的适应设定参数。

调整模块40是根据新计算得到的第二调整范围重新控制该可调式电路3，就可以再次得到新的适应设定参数，也就是根据第二调整范围得到的最小及最大设定值来重新控制可调式电路3，再由测量模块30测量天线模块2的电压驻波比的波形，最后处理模块50是根据新的多个电压驻波比及其对应的新的多个设定参数计算得到新的多个适应函数值，以及找出其对应的一新的适应设定参数。由于找出新的适应设定参数的流程与上述步骤203到205相同，故在此不再重复说明。接着再回到步骤206去确认是否已经重复调整该可调式电路达到该特定次数。

若已经达到特定次数，则进行步骤209：将最终得到的该适应设定参数设定为最佳设定参数。

最后当该处理模块50确认达到该特定次数后，则将最后得到的适应设定参数设定为一最佳设定参数，并结束此调整流程。

最后才进行步骤210：使该便携式电子装置执行一正常模式。

模式变更模块60在调整可调式电路3的流程结束后，使便携式电子装 置1回复执行一正常设定模式。

此处需注意的是，本发明的参数自动调整的方法并不以上述的步骤次序为限，只要能实现本发明的目的，上述的步骤次序亦可加以改变。

通过本案的参数自动调整系统10及参数自动调整的方法，即可方便地自动调整可调式电路3的参数，进而改变天线模块2的匹配响应，而不需利用手动调整，可以大幅降低调整时间。

需注意的是，上述实施方式仅例示本发明的较佳实施例，为避免赘述，并未详加记载所有可能的变化组合。然而，本领域技术人员应可理解，上述各模块或元件未必皆为必要。且为实施本发明，亦可能包含其他较细节的现有模块或元件。各模块或元件皆可能视需求加以省略或修改，且任两模块间未必不存在其他模块或元件。只要不脱离本发明基本架构者，皆应为本专利所主张的权利范围，而应以权利要求为准。