[發明專利]調校共振頻率及判斷阻抗變化的方法及其電路和通訊裝置

有效

• 申請號: 201310043217.6
• 申請日: 2013-01-30
• 公開（公告）號: CN103297077A
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發明（設計）人: 威廉.大衛.安德森
• 申請（專利權）人: 宏達國際電子股份有限公司
• 主分類號: H04B1/18
• 分類號: H04B1/18;H04B17/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 史新宏

技術領域

本發明是有關于改善手持無線通訊裝置中天線的效能。

背景技術

將數量日益增加的通訊標準集成至例如移動電話(亦即熟知的手機或手持裝置)的無線通訊裝置已然成為趨勢，其創造了將操作在許多不同頻帶的天線進行集成的需求。而由于目前的趨勢朝向更輕薄短小的高度集成裝置，所述需求更因而加劇。然而，天線的設計受限于尺寸、頻寬及效率等基本因素。而使用多天線時同樣受限于相同限制，并更需考慮所述多天線之間產生不良耦合效應的可能性。

由于所述裝置是由其使用者以難以預測的配置及地點來使用，因此在維持小尺寸以及高效率的同時，使用單一天線在設計上的挑戰更加困難。此外，即使裝置在靠近例如使用者的手及/或頭部等特定部位時，其天線效能仍將隨著裝置內天線的位置改變而產生劇烈變化。當一公稱(nominal)天線提供50歐姆的輸入阻抗時，實際在使用時，天線端的阻抗可能會在一個大范圍中變化，其可由最高到10:1的電壓駐波比(Voltage?Standing?Wave?Ratio，VSWR)來表示。在傳送及接收的模式中，要在如此大范圍的阻抗值中維持裝置的操作是一個相當大的挑戰。在接收模式中，非最佳的來源阻抗可能會衰減噪聲指數(noise?figure)、增益以及所述接收器的動態范圍(dynamic?range)。在接收模式中，阻抗的不匹配可能會影響效率、功率增益、最大輸出功率以及傳輸功率放大器的直線性(linearity)。在最差情況中，電路的不匹配所導致的高駐波振幅或是振蕩可能造成功率放大器的損壞。

減緩上述效能影響的方法之一為使用可調式阻抗匹配網絡來對抗因使用者的互動而導致的天線阻抗的改變。一些可調式阻抗匹配網絡已由微機電系統(Micro-Electro-Mechanical?Systems，MEMS)切換開關、可變電感(varactor)、薄膜鋇鍶鈦鹽(barium-strontium-titanate，BST)可變電容以及藍寶石上硅(Silicon-on-Sapphire，SOS)切換開關來實現。典型上，這些網絡配置于天線饋入點以及無線裝置中的射頻傳送器及/或接收器之間。由于所述網絡的配置使問題轉化為需要更復雜匹配網絡的二維問題(如同具有多個可調構件)，因而使得使用者與天線靠近時的補償操作更加復雜。

除了可調式阻抗匹配網絡之外，此種解決方案的實施方式可能也需要判斷天線阻抗(或者，等價地，天線共振頻率)改變的方法。在一些例子中，其可通過使用方向性耦合器以及射頻檢測器來完成。在一些實施方式中，除了高復雜度之外，此方案的另一嚴重缺點為其僅能操作在傳送模式中而無法操作在接收模式中，也就是說，其無法在只能接收的通訊應用(例如全球定位系統(Global?Positioning?System，GPS))中用來減緩使用者與天線靠近時的效應。

因此，通過使用可同時在傳送及接收的操作模式中減緩使用者與天線靠近時的效應的系統及方法以及簡化的天線阻抗匹配網絡，可得到多種好處。

發明內容

本發明實施例揭露一種方法及電子電路，其可用于在無線通訊裝置中判斷天線阻抗的變化。

所述方法及電子電路的實施例將一天線信號分為一帶內天線信號以及一帶外天線阻抗，并產生關聯于該帶外天線阻抗的一特性的一錯誤信號，進而將該錯誤信號應用至一控制器電路，該控制器電路可用于產生代表該天線的阻抗變化的一信號。在一些實施例中，所述天線信號源自于無線通訊裝置外的來源，例如GPS衛星，而在其它實施例中，所述天線信號包括由該無線通訊裝置的一傳送器應用至該天線的一信號的一部分。