[發(fā)明專利]控制MTD天線VSWR和用于SAR控制的耦合

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201280030429.4
• 申請(qǐng)日: 2012-06-21
• 公開（公告）號(hào): CN103609026A
• 公開（公告）日: 2014-02-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: H·哈里爾;P·陳;K·科魯特
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 谷歌公司
• 主分類號(hào): H04B1/00
• 分類號(hào): H04B1/00;H04B1/18;H03H7/38
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所 11256
• 代理人: 酆迅

優(yōu)先權(quán)

本申請(qǐng)要求于2011年6月21日提交的第61/499,593號(hào)美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)以及于2011年6月23日提交的第61/500,209號(hào)美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及能夠控制比吸收率（Specific?Absorption?Rate）和總輻射功率（Total?Radiated?Power）的移動(dòng)傳輸分集系統(tǒng)。

背景技術(shù)

移動(dòng)設(shè)備與基站之間的信號(hào)傳輸通過移動(dòng)傳輸分集（MTD）得到增強(qiáng)。MTD的一種形式在移動(dòng)單元中采用多個(gè)天線，每個(gè)天線發(fā)射同一數(shù)據(jù)。對(duì)來自兩個(gè)或更多個(gè)天線的信號(hào)之間的相位差進(jìn)行控制，使得在基站處接收的信號(hào)的相長(zhǎng)干涉提供在基站處接收的功率大于在不存在另一（其他）天線的情況下從每個(gè)天線輻射的接收功率的算術(shù)和。通過使來自天線的信號(hào)之間的相位差變化，峰值輻射功率可以被引導(dǎo)以集中于基站的天線。通常MTD使用兩個(gè)天線。

由于到達(dá)基站天線的信號(hào)的相位例如由于反射等而被路徑長(zhǎng)度的改變所影響，因此已經(jīng)開發(fā)出閉環(huán)MTD，其中多個(gè)移動(dòng)單元天線的相位差響應(yīng)于來自基站的反饋而被調(diào)節(jié)。具體而言，諸如比特誤碼率之類的品質(zhì)因素、或者在基站處確定的功率控制位（PCB）或發(fā)射器功率控制（TPC）參數(shù)可以被傳達(dá)回到移動(dòng)設(shè)備，或者基站可以返回指示應(yīng)當(dāng)降低還是升高接收功率的信號(hào)。這一來自基站的傳達(dá)用信號(hào)表示需要調(diào)節(jié)天線輸出之間的相位差。

由于移動(dòng)設(shè)備位于靠近用戶的位置，因此也監(jiān)測(cè)影響用戶的輻射的量。比吸收率（SAR）是對(duì)被生物組織所吸收的功率量的測(cè)量，并且目標(biāo)在于將SAR保持在預(yù)定值以下。吸收水平通常可以通過在進(jìn)行發(fā)射時(shí)將以液體填充的模型頭部、模型手部或者其他模擬的人體部位接近于移動(dòng)設(shè)備的邊緣放置來定義和測(cè)量。對(duì)液體溫度的升高的測(cè)量提供對(duì)總體上或者在特定點(diǎn)處的輻射暴露的指示。

為了滿足SAR要求，常規(guī)的方式可能是基于峰值輻射點(diǎn)而不是峰值輻射平均（即總輻射功率（TRP））來設(shè)定天線輻射限制。該常規(guī)方式可以使供應(yīng)商對(duì)最大功率和/或最大數(shù)據(jù)速率加以限制。

發(fā)明內(nèi)容

已經(jīng)開發(fā)了一種裝置和方法用于為移動(dòng)設(shè)備減小近場(chǎng)位置處的SAR，其中如若不然則SAR可能達(dá)到其最高值。這依賴于至今仍被視作移動(dòng)分集系統(tǒng)中的難題的問題。具體而言，由于MTD系統(tǒng)中的天線彼此接近，因此廣播天線從彼此接收強(qiáng)信號(hào)。這由于由天線相互作用造成的駐波而引入為天線傳輸指定相位的復(fù)雜性。在本公開中這一效應(yīng)從損害被轉(zhuǎn)為特點(diǎn)，通過提供用于設(shè)計(jì)每個(gè)天線之間合適的匹配電路及其功率放大器，并且通過提供如此設(shè)計(jì)的設(shè)備來利用該特點(diǎn)。這些匹配電路的正常功能在于減小VSWR（電壓駐波比），VSWR是對(duì)天線與其功率放大器之間的阻抗失配的測(cè)量。在存在這樣的匹配電路的情況下可以執(zhí)行相位調(diào)節(jié)，但是不同于完全使用匹配電路來對(duì)由天線相互作用導(dǎo)致的駐波所引起的相位改變進(jìn)行補(bǔ)償，而是利用如匹配電路所確定的駐波的存在來提供能夠在相位調(diào)節(jié)期間得以保持的優(yōu)選的安全SAR水平。

本公開實(shí)現(xiàn)了一種包括多個(gè)天線的傳輸分集設(shè)備，每個(gè)天線從由匹配電路調(diào)解的相應(yīng)的功率放大器接收信號(hào)，所述匹配電路具有包括多個(gè)阻抗部件的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其中阻抗的值被選擇以在產(chǎn)生反射系數(shù)和電壓駐波比值，反射系數(shù)和電壓駐波比值在由天線之間的耦合的信號(hào)產(chǎn)生最壞情況比吸收率的相位設(shè)定處減少總輻射功率。該示例可以產(chǎn)生恒定的平均TRP而不超過預(yù)先設(shè)定的SAR限制或閾值。

附圖說明

圖1描繪了移動(dòng)傳輸分集系統(tǒng)中的反射和耦合機(jī)制。

圖2是TRP對(duì)天線信號(hào)相位差的繪圖。

圖3描繪了匹配電路在移動(dòng)傳輸分集系統(tǒng)中的布置。

圖4描繪了匹配電路的一個(gè)示例。

圖5描繪了根據(jù)一個(gè)匹配電路仿真的信號(hào)的相位和幅度。

圖6描繪了根據(jù)另一匹配電路仿真的信號(hào)的相位和幅度。

圖7描繪了TRP對(duì)天線之間的相位差。

圖8描繪了具有電感式匹配電路的MTD的TRP。

圖9描繪了MTD電容式匹配電路的TRP。

圖10描繪了具有兩個(gè)天線A和B的MTD的物理配置。

具體實(shí)施方式