无线通信单元、射频集成电路及天线调谐方法_2

文档序号:9813786阅读:来源:国知局
的第二方面,一种天线调谐方法,用于无线通信单元中,该无线通信单元包括:耦接至孔径调谐器的天线装置,所述方法包括:通过所述天线装置的天线输入馈点,路由信号至所述天线装置或者从所述天线装置路由信号;通过测量电路测量所述路由的信号的参数,所述测量电路耦接至所述天线输入馈点;基于所述测量的参数,执行所述孔径调谐器的闭环孔径调谐,其中所述孔径调谐器连接至所述天线装置的孔径调谐端口,该孔径调谐端口远离所述天线输入馈点。
[0026]在一些可选实施例中,所述测量参数的步骤包括:测量表示天线输入复阻抗值或者与所述天线装置有关的反射系数值的参数。
[0027]在一些可选实施例中,所述测量参数的步骤进一步包括:
[0028]确定所述天线输入复阻抗值或者所述反射系数值中的变化是否超过阈值;
[0029]所述基于所述测量的参数,执行所述孔径调谐器的闭环孔径调谐的步骤包括:
[0030]当所述天线输入复阻抗值或者所述反射系数值中的变化超过阈值时,触发孔径调谐操作。
[0031]在一些可选实施例中,进一步包括:基于所述通信单元的使用变化和/或频带变化,而触发孔径调谐操作。
[0032]在一些可选实施例中,进一步包括:基于所述测量的参数,执行阻抗匹配电路的闭环阻抗匹配调谐,该阻抗匹配电路耦接至所述天线输入馈点。
[0033]本发明实施例的第三方面,一种射频集成电路,用于无线通信单元,该无线通信单元包括:天线装置,该射频集成电路包括:
[0034]孔径调谐器,所述孔径调谐器耦接至所述天线装置的孔径调谐端口;以及
[0035]测量电路,所述测量电路耦接至所述天线装置的天线输入馈点,所述天线输入馈点远离所述孔径调谐端口;
[0036]所述测量电路,用于测量参数;
[0037]其中所述孔径调谐器用于承受基于所述测量的参数的闭环孔径调谐。
[0038]在一些可选实施例中,所述测量的参数包括如下至少一项:天线输入复阻抗值、天线输入复反射系数和反射系数的大小。
[0039]在一些可选实施例中,进一步包括:阻抗匹配电路,所述阻抗匹配电路耦接至所述天线输入馈点;其中所述阻抗匹配电路用于承受基于所述测量的参数的闭环阻抗调谐。
[0040]本发明实施例的有益效果是:
[0041]本发明实施例,于天线输入馈点处进行参数测量,而天线输入馈点远离孔径调谐端口,因此可以利用已存在的测量硬件(如用于功率控制的测量硬件)进行测量,从而节约成本。另外,基于测量的参数于孔径调谐端口进行闭环孔径调谐,可以克服开环方案对查找表的需要。
【附图说明】
[0042]图1(a)和图1(b)分别是实现天线孔径调谐的电路和实现天线阻抗调谐的电路的结构示意图;
[0043]图2是现有的天线装置(如PIFA,即多频带倒F型天线)的结构示意图;
[0044]图3是现有的多频带PIFA的测量数据的示意图,该测量数据显示了多个共振的发生;
[0045]图4是本发明实施例的包括天线调谐器(如孔径调谐器)的无线通信单元的结构示意图;
[0046]图5是本发明的天线装置的结构示意图,该天线装置可以是多频段PIFA,并且可以包括孔径调谐器和阻抗匹配电路;
[0047]图6是本发明的天线调谐方法的流程示意图,该天线调谐方法可以用于无线通信单元,并且纳入了孔径调谐,另外可选地纳入了阻抗匹配。
【具体实施方式】
[0048]为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
[0049]在本申请说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定的组件。本领域技术人员应可理解,硬件制造商可能会用不同的名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异作为区分组件的方式,而是以组件在功能上的差异作为区分的准则。在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包括”、“包含”为一开放式的用语,故应解释成“包括(含)但不限定于”。另外,“耦接”一词在此为包括任何直接及间接的连接手段。因此,若文中描述第一装置耦接于第二装置,则代表该第一装置可直接连接至该第二装置,或透过其它装置或连接手段间接地连接至该第二装置。
[0050]本发明实施例将以无线通信单元的术语来描述,其中无线通信单元的术语诸如是智能手机、孔径调谐器和用于无线通信单元的天线调谐方法。尽管本发明实施例将以如此的无线通信单元等中使用的一个或多个集成电路的术语来描述,但是本领域技术人员可以理解:此中描述的本发明的概念可以在任何类型的集成电路、以及具有天线的无线通信单元或无线设备中具体化,从而有益于改善能量效率和获得更宽的操作带宽。
[0051]请参考图4,是本发明实施例所采用的无线通信单元400的结构示意图。事实上,纯粹用于解释本发明实施例的目的,该无线通信单元400以无线用户通信单元的术语来描述,该无线用户通信单元诸如是用户设备(在一些实施例中可以是智能手机)。在其它实施例中,可以使用任何具有天线、天线阵列或天线装置的无线设备。此后,术语“天线装置(antenna arrangement)”用来包含任何类型的天线设计。
[0052]该无线通信单元400包括:天线装置402,该天线装置402用于辐射或接收传输,并且耦接至定向耦合器434和双工器404(或者天线开关),该双工器404(或者天线开关)提供无线通信单元400中的接收链和发射链之间的隔离。在这个实施例中,通过阻抗匹配电路430和天线输入馈点432制造天线装置402与双工器404(或天线开关)之间的耦接。在这个实施例中,孔径调谐器426使用位于天线输入馈点432远侧的耦接端口耦接至天线装置402。
[0053]一个或多个接收链耦接至多工器404(或者天线开关),并且该接收链包括:接收器前端电路406(有效地提供接收、滤波、中间频率变换或基频变换)。该接收器前端电路406耦接至信号处理模块408(—般由DSP(Digital Signal Processor,数字信号处理器)实现)。本领域技术人员可以理解:在一些实施例中,接收电路或元件的集成度是依赖于实施的。
[0054]控制器414维持无线通信单元400的全部操作控制。该控制器414耦接至接收器前端电路406和信号处理模块408。在一些实施例中,该控制器414也耦接至缓存模块417和/或存储设备416,该存储设备416选择性存储操作机制(诸如天线调谐信息,等等)。定时器418可操作地親接至控制器414以控制无线通信单元400中的操作时序(如依赖时间(time-dependent)的信号的传送或接收)。
[0055]发射链包括:发射/调制电路422和耦接至天线装置402的功率放大器424,该天线装置402例如可以包括:天线阵列或多个天线。该发射/调制电路422以及功率放大器424运作为对控制器414进行响应。
[0056]在这个实施例中,RF测量模块/电路428连接至位于阻抗匹配电路430和双工器404(或天线开关)之间的定向親合器434;在其它实施例中,定向親合器434可以直接親接至天线输入馈点432。在这个实施例中,定向耦合器434用于提供前向信号405和反向信号407至RF测量模块/电路428;该RF测量模块/电路428可操作地耦接至天线调谐模块440或者其它实施例中的另一合适的控制器或处理模块。该天线调谐模块440用于提供控制信号至孔径调谐器426或者初始化由算法模块442执行的调谐处理。在一些实施例中,RF测量模块/电路428例如使用前向信号405和反向信号406来测量参数(一个或多个),该参数包括如下至少一项:天线输入复阻抗值(antenna input complex impedance value)、天线输入复反射系数(antenna input complex reflect1n coefficient)、反身才系数的大小(magnitude)和通过定向耦合器434至天线装置402的相关信号(如通过阻抗匹配电路430的相关信号)。
[0057]在这个实施例中,若干射频元件位于射频集成电路(Radi ο FrequencyIntegrated Circuit,RF IC)436上。在这个实施例中,RF IC436包括:孔径调谐器426和测量电路428,其中孔径调谐器426可操作地耦接至天线装置402的孔径调谐连接点438,其中测量电路428可操作地可耦接至天线装置402的天线输入馈点432。该测量电路428用于测量参数,该孔径调谐器426用于承受基于该测量的参数的闭环孔径调谐。在这个实施例中,RFIC436可以包括:诸如定向耦合器434和双工器404(或者天线开关)等额外的元件。在其它实施例中,RF IC436可包括:比上述提及的元件更少的元件;另外,如果使用这些元件,可以采用离散形式引入或者在其它IC上引入。
[0058]在这个实施例中,孔径调谐器426与RF测量模块/电路428耦接至天线装置402的不同端口;另外,在一些实施例中,孔径调谐器426与阻抗匹配电路430也耦接至天线装置402的不同端口。例如,天线输入馈点432用于接收主信号连接,而孔径调谐器426连接至天线结构中的或者延着天线结构的孔径调谐连接点438,该孔径调谐连接点可以用于形成天线装置402的部分并且远离(disatal from)天线输入馈点432。在这个实施例中,定向親合器434和RF测量模块/电路428置于尽可能的接近天线输入馈点432;在平面视角中(也就是电视角(electrical perspective)中),该天线输入馈点远离孔径调谐连接点438。
[0059]在一个实施例中,RF
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