用于向可变阻抗匹配电路提供控制信号的装置及其方法
【技术领域】
[0001]本公开涉及可变阻抗匹配，并且具体地，涉及用于为可变阻抗匹配电路提供控制信号的装置及其方法。
【背景技术】
[0002]现有移动应用(例如，智能电话和/或平板)对内置天线效率有很强的依赖。天线失配可以由天线阻抗的电压驻波比(VSWR)和相位来刻画。天线阻抗在完全匹配期间可具有理想的VSWR=1。然而，实际上，在天线失配期间，VSWR值可高达11至13。这可引起功率降低，导致移动设备性能下降。
【发明内容】
[0003]根据一个方面，公开了一种装置，用于向可变阻抗匹配电路提供控制信号，包括:控制模块，被配置为生成控制信号，该控制信号用于调整耦接到天线模块的可变阻抗匹配电路的阻抗，其中，所述控制模块被配置为基于从传感器电路接收到的传感器信号生成所述控制信号，所述传感器电路位于邻近所述天线模块的位置，其中所述传感器信号包括与所述天线模块辐射的电磁信号的功率相关的信息。
[0004]根据另一方面，公开了一种发送器，包括:发送器模块，该发送器模块耦接到可变阻抗匹配电路，其中所述发送器模块被配置为生成将被天线模块发送的高频发送信号;装置，该装置用于根据前述权利要求中任一项向可变阻抗匹配电路提供控制信号;天线模块，该天线模块被配置为基于所述高频发送信号辐射电磁信号。
[0005]根据另一方面，公开了一种用于向可变阻抗匹配电路提供控制信号的方法，该方法包括:从位于邻近天线模块的位置的传感器电路接收传感器信号，其中所述传感器信号包括与所述天线模块辐射的电磁信号的功率相关的信息；以及基于所述传感器信号生成控制信号，该控制信号用于调整耦接到所述天线模块的可变阻抗匹配电路的阻抗。
【附图说明】
[0006]下面将仅通过举例的方式参考附图描述装置和/或方法的一些示例，所述附图中:
[0007]图1示出用于为可变阻抗匹配电路提供控制信号的装置的示意图；
[0008]图2示出发送器装置的示意图，该发送器装置包括用于为可变阻抗匹配电路提供控制信号的装置；
[0009]图3A-3D示出用于为可变阻抗匹配电路提供控制信号的装置中的码选择的示意图；
[0010]图4A和图4B显示用于向可变阻抗匹配电路提供控制信号的装置中的码循环的示例；
[0011 ]图5显示信号生成装置的示意图；
[0012]图6显示收发器的发送器的示意图，所述发送器包括用于向可变阻抗匹配电路提供控制信号的装置或信号生成装置；
[0013]图7显示包括用于向可变阻抗匹配电路提供控制信号的装置或信号生成装置的移动设备700和/或蜂窝电话的示意图；
[0014]图8显示用于向可变阻抗匹配电路提供控制信号的方法的流程图。
【具体实施方式】
[0015]现在将参考示出了一些示例的附图更全面地描述各种示例。在附图中，为清楚起见，线、层和/或区域的厚度可被扩大。
[0016]因此，在示例能够具有各种修改和替代形式的同时，图中的说明性示例将在此被详细描述。然而，应当理解的是，不意图将示例限制为所公开的具体形式，相反，示例将覆盖落入本公开范围内的所有修改、等同和替代。在对附图的整个描述中，相同的数字指代相同或相似的元件。
[0017]将会理解的是，当元件被描述为被“连接”或者“親合”到另一元件时，该元件可以被直接连接或者耦合到另一元件，或者可以存在介于它们之间的元件。相反，当元件被称为被“直接连接”或者“直接耦合”到另一元件时，不存在介于它们之间的元件。用于描述元件之间的关系的其他词语应该被以相似的方式理解(例如，“之间”相对于“直接之间”、“相邻”相对于“直接相邻”等)。
[0018]这里使用的术语仅用于描述说明性示例的目的，而不旨在成为限制性的。如这里所使用的，单数形式“一”、“一个”、以及“该”还旨在包括复数形式，除非上下文中清楚地给出相反指示。还将理解的是，术语“包括”、“包含”、“具有”、和/或“含有”在被用在本文中时指定所给出的特征、整数、步骤、操作、元件、和/或组件的存在，而不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件、和/或它们的群组的存在或者添加。
[0019]除非有相反的定义，否则这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有示例所属领域的普通技术人员通常理解的相同含义。还应该理解的是，例如常用字典中所定义的术语之类的术语应该被解释为具有与它们在相关技术背景下的含义相一致的含义，而不应在理想化的或者过于正式的意义上被解释(除非清楚地这样表达)。
[0020]在下文中，各种示例涉及无线或移动通信系统中所用的设备(例如，移动设备、蜂窝电话、基站)或设备的组件(例如，发送器、收发器)。
[0021]移动通信系统例如可对应于被第三代合作伙伴计划(3GPP)标准化的移动通信系统之一，例如，全球移动通信系统(GSM)、增强型数据率GSM演进(EDGE)、GSM EDGE无线电接入网络(GERAN)、高速分组接入(HSPA)、通用陆地无线接入网络(UTRAN)或演进的UTRAN(E-UTRAN)、长期演进(LTE)或LTE高级(LTE-A)，或具有不同标准的移动通信系统，例如，全球互联微波接入(WiMAX) IEEE 802.16或无线局域网(WLAN) IEEE 802.11，通常基于时分多址(TDMA)、频分多址(FDMA)、正交频分多址(OFDMA)、码分多址(CDMA)的任何系统，等等。术语移动通信系统和移动通信网络可作为同义词使用。
[0022]移动通信系统可包括可操作来与移动收发器传送无线电信号的多个发送点或基站收发器。在这些示例中，移动通信系统可包括移动收发器、中继站收发器和基站收发器。中继站收发器和基站收发器可由一个或多个中央单元以及一个或多个远程单元组成。
[0023]移动收发器或移动设备可对应于智能电话、蜂窝电话、用户设备(UE)、膝上型计算机、笔记本计算机、个人计算机、个人数字助理(PDA)、通用串行总线(USB)棒、平板计算机、汽车等。移动收发器或终端也可根据3GPP术语被称为UE或用户。基站收发器可位于网络或系统的固定或静止的部分。基站收发器可对应于远程无线电头、发送点、接入点、宏小区、小小区、微小区、微微小区、毫微微小区、城市小区等。术语小小区可指小于宏小区的任何小区，即，微小区、微微小区、毫微微小区或城市小区。此外，毫微微小区被认为小于微微小区，微微小区被认为小于微小区。基站收发器可以是有线网络的无线接口，其使得无线电信号至IJUE、移动收发器或中继收发器的发送和接收成为可能。这种无线电信号可遵守例如被3GPP标准化的(或者，一般地，与上面列出的一个或多个系统相一致的)无线电信号。因此，基站收发器可对应于NodeB、eNodeB、BTS、接入点等。中继站收发器可对应于基站收发器和移动站收发器之间的通信路径中的中间网络节点。中继站收发器可分别将所接收的来自移动收发器的信号转发至基站收发器，将所接收的来自基站收发器的信号转发到移动站收发器。
[0024]移动通信系统可以是蜂窝式的。术语蜂窝指的是分别由以下各项提供的无线电服务的覆盖范围:发送点、远程单元、远程头、远程无线电头、基站收发器、中继收发器或NodeB'eNodeB。术语蜂窝和基站收发器可作为同义词使用。在一些示例中，蜂窝可对应于扇区。例如，扇区可使用扇区天线来实现，扇区天线提供一种特性，用于覆盖基站收发器或远程单元附近的角区域。在一些示例中，基站收发器或远程单元例如可操作三个小区或六个小区，分别覆盖120° (在三个小区的情况下)、60° (在六个小区的情况下)的扇区。同样地，中继收发器可在它的覆盖范围内建立一个或多个小区。移动收发器可被登记到至少一个小区，或者与至少一个小区相关联，即，它可与小区相关联，从而可使用专用信道、链路或连接在相关联的小区的覆盖范围中的网络和移动设备之间交换数据。移动收发器因此可直接或间接地登记到中继站或基站收发器或与中继站或基站收发器相关联，其中，间接登记或关联可通过一个或多个中继收发器。
[0025]图1显示用于向可变阻抗匹配电路提供控制信号的装置100的示意图。
[0026]装置100包括控制模块101，控制模块101被配置为生成控制信号102，以调整耦接至天线模块的可变阻抗匹配电路的至少一部分的阻抗。
[0027]控制模块101被配置为基于从靠近天线模块的传感器电路接收到的传感器信号103生成控制信号102。
[0028]传感器信号103包括与天线模块所辐射的电磁信号的功率相关的信息。
[0029]由于基于天线模块实际辐射的功率调整可变阻抗匹配电路，所辐射的功率可更精确地被调整和/或控制。这例如可导致实现有该装置的发送器模块的性能被提高。
[0030]装置100例如可包括或可在半导体芯片或管芯上被实现，该半导体芯片或管芯包括向可变阻抗匹配电路提供控制信号的电路。装置100例如可被配置为向用于发送信号(例如，高频或射频信号)和/或接收信号(例如，基带信号)的发送器、接收器或收发器的可变阻抗匹配电路提供控制信号102。装置100例如可在蜂窝电话或移动设备中被实现。
[0031]天线模块106例如可以是内部元件(例如，与装置100相集成)或被连接至装置的外部元件。天线模块106例如可被配置为基于发送器模块所生成的高频(无线电波)发送信号辐射能量或功率。偶尔，天线模块106可能例如易受外部干扰(例如，由于用户的头或手的位置)的影响。这些干扰例如可改变天线模块106的(负载)阻抗，导致递送将被发送至天线模块106并随后被天线模块106辐射的信息信号的传输线间的阻抗失配。虽然传输线可具有特征阻抗(例如，50 Ω)，但是天线模块106例如可能不与传输线特征阻抗相匹配，导致天线模块失配引起的驻波反射。
[0032]可变阻抗匹配电路104可被配置为对将发送模块105连接至天线模块106的传输线与天线模块负载阻抗之间的阻抗进行匹配。例如，可变阻抗匹配电路104可被配置为更改或改变传输线(例如，TRL)与天线模块106之间的阻抗，使得传输线和负载(例如，天线模块)可实现最大功率传输。可变阻抗匹配电路104例如可包括至少一个可调阻抗组件。例如，该至少一个可调阻抗组件可包括用于改变阻抗的可调电容器电路和可调电感器电路中的至少一者。例如，可变阻抗匹配电路104可包括可调电容器网络或可调电感器网络，或包括电容器和电感器的混合的网络(例如，T型网络、L型网络或型网络)。通过将可变阻抗匹配电路的阻抗匹配至天线模块阻抗，例如反射(无线电)波或反射(无线电)信号可被减少。可变阻抗匹配电路104例如可包括天线调谐器电路。
[0033]传感器电路113例如可位于与天线模块相距5mm至5cm(或例如5mm至20mm，或例如5mm至1mm)的位置。传感器电路113可包括耦接至检测器电路的场探测电路。检测器电路(例如，肖特基二极管检测器或肖特基二极管均方根检测器)例如可被配置为确定被天线模块106辐射并且被场探测(传感器)电路113感测的电磁EM信号(或EM信号的磁场组分)的均方根功率。传感器电路113例如可包括以下各项中的至少一项:磁阻线圈、霍尔传感器电路、电容性电路、电感性电路、微带电感器电路、或任何能够感测天线模块(通过空气或大气层)辐射的射频电磁(波)信号的传感器电路。传感器电路113例如还可经由一个或多个电路组件(例如，肖特基二极管均方根检测器、模拟到数字ADC转换器)和/或检测器接口耦接至控制模块。传感器电路113可被配置为用传感频率以例如I Oys到30ys的(传感)时间间隔测量天线模块辐射的电磁信号的功率。例如，传感器电路113可被配置为以1ys到0.2s的时间间隔测量天线模块辐射的电磁信号的功率。例如，传感器电路可被配置为重复地每间隔1ys至lj30ys(例如，每20ys)或每1ys到0.2s测量天线模块辐射的电磁信号的功率。
[0034]传感器电路113还可被配置为基于对电磁信号功率的测量生成传感器信号。传感器电路提供给控制模块并被控制模块接收的传感器信号103可包括与天线模块辐射的电磁信号的功率相关的信息。例如，传感器信号103可包括与天线模块辐射的电磁信号的磁场组分的功率相关的信息。可选地、附加地或替代地，传感器信号可包括与所辐射的电磁信号的电场组分的功率相关的信息。例如，传感器电路113可包括与所福射的电磁信号的电场组分的功率成比例的电压或电流，或者可包括与所辐射的电磁信号的电场组分的功率成比例的值。
[0035]装置100可耦接至发送器模块105或可包括发送器模块105，发送器模块105可包括被配置为执行基带信号到将被发送到天线模块的高频(射频)发送信号的上变频的一个或多个电路组件(例如，功率放大器和/或双工器和/或本地振荡器电路和/或混频器)。
[0036]发送器模块105可以