用于天线选择的方法和装置的制造方法_4

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集天线切换到主天线。通过切换角色,天线还将功能从发送功能和接收功能的组合切换到仅接收功能,并且反之亦然。对功能的切换可以引起对每个天线的调谐状态的切换。例如,现在仅是接收天线的天线可经由第一可调谐电抗电路被调谐至优化或以其他方式增强接收,同时现在是发送和接收天线这二者的天线可经由第二可调谐电抗电路被调谐用于增强接收和增强发送之间的折中。
[0085]在一个或多个实施例中,根据是否将特定天线设置为优化接收或者是否将特定天线设置为在发送和接收之间折中,可以使用不同的调谐值,而不改变天线。例如,在天线处于接收模式时,可以经由RX DAC来使用第一调谐值集合,而在天线处于发送模式时,可以经由双攻DAC来使用第二调谐值集合。
[0086]参见图16,示出了通信设备1600的可以基于从感测IC1624获得的操作参数来使用天线选择的部分。可以使用包括定向耦合器在内的各种其他组件来便于捕捉和分析操作参数(例如,反射测量),以及便于切换天线,例如开关1650。在一个实施例中,设备1600可以测量耦合到其他天线的功率,以估计吸收。例如,可以执行以下测量:
[0087]测量LBl 至 MB1(P_L1M1=L1_INC-M1_DEL)
[0088]测量LB2 至 MB1(P_L2M1=L2_INC-M1_DEL)
[0089]测量LBl 至 MB2(P_L1M2 = L1_INC-M2_DEL)
[0090]测量LB2 至 MB2(P_L2M2 = L2_INC-M2_DEL)
[0091]可以采用自由空间2x2表征来确定校准矩阵。然后可以根据以下公式来计算吸收:
[0092]ABS11=P_L1M1-P_L1M1_FS
[0093]ABS21=P_L2M1-P_L2M1_FS
[0094]ABS12 = P_L1M2-P_L1M2_FS
[0095]ABS22 = P_L2M2-P_L2M2_FS
[0096]在一个或多个实施例中,可以执行少于全部的测量,例如在本示例中,执行4条路径中的仅2条路径的测量。在一个实施例中,如果MB操作包括调谐,则调谐可以针对LB操作来特别设置。本示例利用了 HB天线来执行发送测量。备选地,可以使用策略上定位的单独天线。
[0097]参见图17,示出了用于根据发送测量来执行天线选择的方法1700。方法1700可以使用天线平面增量来操作。在1702,
[0098]在1702,将LB主调谐器连接到耦合器。在1704,执行粗调谐,以例如增强或优化匹配。在1706,测量针对MB/HB1和/或MB/HB2天线的任何耦合。在1710,将LB分集调谐器连接到耦合器。在1712,执行粗调谐。在1714,测量针对MB/HBI和/或MB/HB2天线的任何耦合。在1716,确定哪个天线具有最小吸收并将天线选择基于该确定。
[0099]图18示出了图1的通信设备100的无线收发机102的一部分的说明性实施例。在GSM应用中,收发机102的发送部分和接收部分可以包括与可调匹配网络1802耦合的放大器1801、1803,可调匹配网络1802进而与阻抗负载1806耦合(其可以是包括主天线和分集天线在内的一个或多个天线)。可以基于与一个、一些或所有天线相关联的操作参数(例如,基于反射测量)来执行经由开关150的天线切换。
[0100]在一个或多个实施例中,可以使用没有开关1804的全双工配置,例如用于LTE或WCDMA应用。可调谐匹配网络1802可以包括图1的调谐电路122的全部或一部分,例如可变电容器,以实现高线性度调谐,同时满足性能标准,例如,插入损耗阈值和/或响应时间速度。本说明中的阻抗负载1806可以是图1所示的(例如,经由RF开关150可配置的)天线系统(本文中,天线1806)的全部或一部分。在一个或多个实施例中,RF开关150可以在匹配网络1802的Tx/Rx侧上。在另一实施例中,可以将单独的匹配网络1802用于每个天线。具有射频(RF)信号形式的发送信号(TX)可以被定向到放大器1801,当开关1804被启用用于发送会话时,放大器1801对信号进行放大,并且借助可调谐匹配网络2018将放大的信号定向到天线1806。收发机102的接收部可以使用前置放大器1803,当开关1804被启用用于接收会话时,前置放大器1803对借助可调谐匹配网络1802从天线1806接收到的信号进行放大。图18的其他配置可能用于其他类型的蜂窝接入技术(例如,CDMA、UMTS、LTE等)。示例实施例适用于所有类型的无线电技术,包括WiF1、GPS等,且不意在受限于蜂窝接入技术。这些未公开的配置适用于本主题公开。
[0101]图19-20示出了图18的收发机102的可调谐匹配网络1802的说明性实施例。在一个实施例中,可调匹配网络1802可以包括控制电路302和可调谐电抗元件1910。控制电路1902可以包括DC至DC转换器1904、一个或多个数模转换器(DAC)1906和用于放大由每个DAC产生的电压的一个或多个对应缓冲区1908。经放大的信号可被馈送至如图4所示的一个或更多个可调谐电抗组件404、406和408,图4示出了可调谐电抗元件310的可能电路配置。在此说明中,可调谐电抗元件310包括三个可调谐电容器2004-2008和具有固定电感的两个电感器2002-2003。针对匹配电路的诸如〃Tee〃、〃Pi〃和〃L”配置之类的电路配置也是可用在本主题公开中的合适配置。
[0102]可调谐电容器2004-2008均可以使用能够实现组件电抗的可调谐性的技术。可调谐电容器2004-2008的一个实施例可以使用电压或电流可调谐介电材料。可调谐介电材料可以使用钛酸锶钡(BST)的合成物等。在另一实施例中,可调谐电抗元件310可以使用半导体可变电抗器、或者能够机械改变电容器的介电常数的微机电系统(MEMS)技术。导致电压或电流可调谐电抗元件的其他当今或下一代方法或材料合成物适用于本主题公开,以供图19的可调电抗元件1910使用。
[0103]DC到DC转换器1904可以从图1A中的通信设备100的电源114接收DC信号(例如3伏)。如图所示,DC到DC转换器1904可以使用将DC信号放大到更高范围(例如,30伏)的技术。控制器106可以经由具有〃n〃条或更多条电线或迹线的控制总线1907向DAC 1906中的每个DAC提供数字信号,以分别控制可调谐电容器2004-2008的电容,从而改变可调匹配网络202的共同电抗阻抗。可以利用两线串行总线技术(例如,串行外围接口(SPI)总线(在本文中被称为SPI总线1907))来实现控制总线1907。在使用SPI总线1907的情况下,控制器106可以发送串行数字信号,以配置图19中的每个DAC。图19的控制电路1902可以使用数字状态机逻辑来实现SPI总线1907,SPI总线1907可将由控制器106所提供的数字信号定向到DAC以控制每个DAC的模拟输出,然后由缓冲区1908来放大该模拟输出。在一个实施例中,控制电路1902可以是与可调谐电抗元件1910耦合的独立组件。在另一实施例中,控制电路1902可以整体地或部分地与另一设备(例如,控制器106)集成。
[0104]虽然可调谐电抗元件1910是以具有RF输入和RF输出的单向方式示出的,但是RF信号方向是说明性的,并且可以互换。附加地,可调谐电抗元件1910的任一端口可以连接到天线1806的馈点、连接到在天线上(on-antenna)配置下的天线1806的结构元件、或连接在天线之间,用于补偿在使用分集天线时,或在具有不同无线接入技术的天线在物理上彼此接近且因此容易互耦时的互耦。可调谐电抗元件1910还可以与发射机部或接收机部中的其他电路组件(例如,滤波器、放大器等)相连,以控制其操作。
[0105]在另一实施例中,图18的可调谐匹配网络1802可以包括具有解码器形式的控制电路2102和包括可开关电抗元件在内的可调谐电抗元件2104,例如如图6所示。在本实施例中,控制器106可以经由SPI总线1907向控制电路2102提供信号,可以利用布尔(Boolean)或状态机逻辑对信号进行解码,以单独启用或禁用开关元件2202。可以利用半导体开关、MEMS、或其他合适的开关技术来实现开关元件2202。通过利用开关元件2202来独立地启用和禁用图22中的电抗元件2204(电容器或电感器),可以通过控制器106来改变可调谐电抗元件2104的共同电抗阻抗。
[0106]图19和21的可调谐电抗元件1910和2104可以分别与收发机102的各种电路组件一起使用,以使控制器106能够管理性能因素,例如(但不限于):通信设备100的发送功率、发射机效率、接收机灵敏度、功耗、通过调整滤波器通带的频段选择性、功率放大器的线性度和效率、SAR要求等。
[0107]图23示出了存储器中存储的查找表的说明图,可以由图1中的通信设备100的控制器106根据通信设备100的物理和/或功能使用情况对查找表编索引。所需的调谐状态可以包括偏置信号的值和/或要用于调谐可变电容器(例如,BST可变电容器)的电容值。物理使用情况可以表示通信设备100的物理状态,而功能使用情况可以表示通信设备100的操作状态。例如,对于图24的翻盖电话2400,开盖可以表示一个物理使用情况,而闭盖可以表示另一个物理使用情况。在闭盖状态(即,底盖和顶盖2402-2404平齐)中,用户在持有电话2400时,很可能让他/她的手环绕顶盖2404和底盖2402,这可以导致电话2400的内部天线或可收回式天线(未示出)经历一个范围的负载阻抗。内部天线或可收回式天线的负载阻抗的范围可以通过经验分析来确定。
[0108]当翻盖打开时,用户很可能用一只手握住底盖2402,同时将顶盖2404靠近用户的耳朵,这时电话2400的音频系统(例如,图1中的音频系统112)被设置为低音量,并且语音信道有效。另一方面,如果音频系统112处于免提模式,很可能用户使顶盖2404远离用户的耳朵。在这些布置中,内部天线或可收回式天线可以经历不同范围的负载阻抗,这可以通过经验分析。音频系统112的低音量状态和高音量状态以及对语音信道有效的确定示出了不同的功能使用情况。
[0109]对于具有可滑动键区2504的电话2500(如图25所示),处于向外位置的键区可以呈现内部天线的一个范围的负载阻抗,而处于隐藏位置的键区可以呈现另一范围的负载阻抗,可以通过经验分析每个范围。对于呈现视频游戏的智能电话2600(图26所示),可以假设很可能用户使电话远离用户的耳朵,以观看游戏。将智能电话2600置于纵向位置2602可以表示一个物理
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