專利名稱：用于移動(dòng)電話的天線分集系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及無線通信裝置的天線，本發(fā)明更特別地涉及一種利用機(jī)架嵌入式天線對(duì)分集無線通信裝置電話傳送的輻射電磁信號(hào)進(jìn)行分集的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
盡管附加了更多的功能，但是諸如電話之類的便攜式無線通信裝置的尺寸在不斷縮小。因此，設(shè)計(jì)者必須在提高各部件或者設(shè)備子系統(tǒng)的性能的同時(shí)，還要降低其尺寸、或者將這些部件設(shè)置在不太引人注意的位置。這種關(guān)鍵部件之一是無線通信天線。該天線可以連接到例如電話收發(fā)信機(jī)，或者全球定位系統(tǒng)(GPS)接收機(jī)。
無線電話可以以不同的頻帶工作。在美國，采用約850兆赫茲(MHz)的蜂窩頻帶(cellular band)(AMPS)以及約1900MHz的PCS(個(gè)人通信系統(tǒng))頻帶。其他頻帶包括接近1800MHz的PCN(個(gè)人通信網(wǎng))、接近900MHz的GSM系統(tǒng)(全球移動(dòng)通信系統(tǒng)Groupe Speciale Mobile)以及接近800MHz和1500MHz的JDC(日本數(shù)字蜂窩系統(tǒng))。相關(guān)的其他頻帶是在1575MHz附近的GPS信號(hào)和在2400MHz附近的藍(lán)牙。
在常規(guī)的技術(shù)中，利用拉桿天線(whip antenna)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了良好的通信效果。以無線電話為例，通常采用螺旋型天線和拉桿天線的組合。在拉桿天線被拉出并且待機(jī)的模式下，為了使控制信道保持通信，天線設(shè)備采用短截線、低增益螺旋線圈。在啟動(dòng)話務(wù)信道時(shí)(電話振鈴)，用戶可以選擇伸長更高增益的拉桿天線。某些設(shè)備組合了螺旋型天線和拉桿天線。另一些設(shè)備在使拉桿天線伸長時(shí)斷開螺旋型天線。然而，拉桿天線增加了無線電話的總體形狀因數(shù)(form factor)。
已知將電路板的一部分(例如直流電源總線)用作電磁輻射體。這種方案解決了從機(jī)架主體伸出天線的問題。可以形成僅用于電磁通信的印刷電路板，或者微帶天線。這些天線可以以小形狀因數(shù)提供較高的性能。
由于不是所有的用戶都理解，要獲得最佳性能，必須使天線拉桿伸長，而且因?yàn)槔瓧U產(chǎn)生了不希望的形狀因數(shù)，同時(shí)其凸出部分被口袋或者錢包鉤住，所以正在研究機(jī)架嵌入式的天線。即，無論是拉桿式、插塞式的天線，還是與其有關(guān)改進(jìn)，均形成在電話的機(jī)架上，或者由該機(jī)架所包圍。盡管這種方法產(chǎn)生了理想的電話形狀因數(shù)，但是天線變得更易受用戶操作以及其他用戶導(dǎo)致的放置(loading)效果的影響。例如，放在桌子上被調(diào)諧到在824兆赫與894兆赫(MHz)之間工作的天線在被用戶手持時(shí)，可能被最佳調(diào)諧到在790MHz與830MHz之間工作。此外，調(diào)諧可能取決于用戶的身體特性和用戶選擇如何手持和操作其電話。因此，實(shí)際上，為了克服用戶操作的影響而在工廠調(diào)諧傳統(tǒng)的機(jī)架嵌入式天線是不切實(shí)際的。
如果在調(diào)諧機(jī)架嵌入式天線的過程中，無線通信裝置可以檢測到因?yàn)槔缬脩舨僮鞯挠绊憣?dǎo)致的降質(zhì)，則是有利的。
如果無線通信裝置使用機(jī)架嵌入式天線系統(tǒng)使天線分集最大化，則是有利的。
如果可以改進(jìn)無線通信裝置的機(jī)架嵌入式天線系統(tǒng)以克服用戶操作的影響或者其他天線解調(diào)機(jī)構(gòu)的影響，則是有利的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明描述了一種無線通信裝置機(jī)架嵌入式天線系統(tǒng)和方法，用于改善輻射電磁通信的分集。因?yàn)闄C(jī)架嵌入式天線或者內(nèi)部天線更容易因?yàn)橛脩舻牟僮鞫蒂|(zhì)，所以該系統(tǒng)采用了多個(gè)天線，并且可以響應(yīng)于對(duì)通過每個(gè)天線的通信質(zhì)量的監(jiān)測來對(duì)所述多個(gè)天線進(jìn)行選擇。
因此，提供了一種用于在無線通信裝置內(nèi)對(duì)輻射電磁通信進(jìn)行分集的方法。該方法包括將第一天線和第二天線安裝到無線通信裝置機(jī)架的內(nèi)部；檢測傳導(dǎo)的通過所述第一天線和第二天線傳送的電磁傳輸線信號(hào)；以及響應(yīng)對(duì)傳輸線信號(hào)的檢測，在所述第一天線與第二天線之間進(jìn)行選擇。根據(jù)該方法的某些方面，不選擇單個(gè)天線，而將無線通信設(shè)備第一天線和第二天線組合在一起。
根據(jù)該方法的某些方面，對(duì)傳輸線信號(hào)的檢測包括檢測傳輸線信號(hào)功率電平。例如，檢測各天線反射的發(fā)射信號(hào)的傳輸線信號(hào)功率電平。根據(jù)其他方面，對(duì)傳輸線信號(hào)的檢測包括檢測在所述第一天線和第二天線接收并通過傳輸線傳導(dǎo)的輻射信號(hào)。例如，可以檢測通過傳輸線傳導(dǎo)的輻射信號(hào)的功率電平。然后，響應(yīng)于輻射信號(hào)傳輸線信號(hào)功率電平進(jìn)行天線選擇。另一方面，接收并解碼該輻射信號(hào)。然后，選擇以最少量的解碼錯(cuò)誤提供傳輸線信號(hào)的天線。
該方法的其他方面包括以第一工作頻率，通過第一天線發(fā)送輻射電磁信號(hào)；以及以該第一工作頻率，通過第二天線發(fā)送輻射電磁信號(hào)。根據(jù)一個(gè)方面，所述第一天線與第二天線分隔開約為第一工作頻率的四分之一波長的有效距離，以產(chǎn)生空間分集。根據(jù)其他方面，所述第一天線以第一極化輻射圖形進(jìn)行輻射，而所述第二天線以與第一極化輻射圖形正交的第二極化輻射圖形輻射。
下面將更詳細(xì)說明上述方法和無線電話天線分集系統(tǒng)的其他細(xì)節(jié)。


圖1是本發(fā)明的無線電話天線分集系統(tǒng)的原理方框圖。
圖2是示出圖1所示本發(fā)明的變型的原理方框圖。
圖3是示例性的天線安裝布置的示意圖，其特點(diǎn)是天線空間分集。
圖4是示例性的天線安裝布置的示意圖，其特點(diǎn)是天線極性分集。
圖5是示出圖1至4的機(jī)架的物理尺寸的示意圖。
圖6是示出本發(fā)明系統(tǒng)的移相變型方案的原理方框圖。
圖7是示出本發(fā)明系統(tǒng)的天線電長度變型方案的原理方框圖。
圖8是示出用于分集無線電話裝置內(nèi)的輻射電磁通信的本發(fā)明方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式
圖1是本發(fā)明的無線電話天線分集系統(tǒng)的原理方框圖。系統(tǒng)100包括機(jī)架102(利用虛線示出)；第一傳輸線104、第二傳輸線106以及第一天線108，第一天線108安裝在機(jī)架102的內(nèi)部，其傳輸線端口與第一傳輸線104相連。第二天線110安裝在機(jī)架102的內(nèi)部，其傳輸線端口與第二傳輸線106相連。
調(diào)節(jié)器電路112具有通過線路113可操作地連接到第一傳輸線104的輸入端；以及通過線路114可操作地連接到第二傳輸線106的輸入端。在此使用的術(shù)語“可操作地連接”意味著間接連接，或者通過中間元件連接。調(diào)節(jié)器電路112還具有輸出端，以響應(yīng)于通過第一傳輸線104和第二傳輸線106傳導(dǎo)的電磁傳輸線信號(hào)，通過線路115提供控制信號(hào)。切換裝置116包括線路118上的收發(fā)信機(jī)連接端口、連接到第一傳輸線104的端口、連接到第二傳輸線106的端口，以及用于通過線路115從調(diào)節(jié)器電路接收控制信號(hào)的輸入端。切換裝置116響應(yīng)于線路115上的控制信號(hào)，選擇性地將線路118上的收發(fā)信機(jī)端口連接到第一傳輸線104和第二傳輸線106。
根據(jù)系統(tǒng)100的一個(gè)方面，切換裝置116只是一個(gè)使收發(fā)信機(jī)連接到多個(gè)天線之一的切換裝置。根據(jù)系統(tǒng)100的其他方面，該切換裝置還用作組合器。即，切換裝置116可以將第一傳輸端口和第二傳輸端口(的來往信號(hào))組合在一起，并響應(yīng)于線路115上的控制信號(hào)，將該組合端口連接到收發(fā)信機(jī)端口。例如，切換裝置116中可以加入傳統(tǒng)的3dB分離器(splitter)。
通常，調(diào)節(jié)器電路112響應(yīng)于第一傳輸線104和第二傳輸線106上傳導(dǎo)的傳輸線信號(hào)功率電平，通過線路115提供控制信號(hào)。根據(jù)系統(tǒng)100的一個(gè)方面，響應(yīng)第一天線端口和第二天線端口反射的傳輸線信號(hào)功率電平，調(diào)節(jié)器電路112通過線路115提供控制信號(hào)。即，調(diào)節(jié)器電路112響應(yīng)于對(duì)天線不匹配的測量來選擇天線。天線不匹配可能是由用戶手的影響和/或者天線的傳輸頻率與最佳調(diào)諧范圍之間的關(guān)系引起的。
另一方面，還可以根據(jù)通過天線108/110接收的信號(hào)的強(qiáng)度進(jìn)行天線選擇判定。即，第一天線108接收輻射信號(hào)，并通過第一傳輸線104提供傳導(dǎo)的傳輸線信號(hào)。第二天線110接收輻射信號(hào)，并通過第二傳輸線106提供傳導(dǎo)的傳輸線信號(hào)。另外，系統(tǒng)100進(jìn)一步包括第一功率檢測器120，它具有通過線路113a可操作地連接到第一傳輸線104的輸入端；以及通過線路113b連接到調(diào)節(jié)器電路112以提供傳輸線信號(hào)功率電平的輸出端。同樣，第二功率檢測器122具有通過線路114a可操作地連接到第二傳輸線106的輸入端；以及通過114b連接到調(diào)節(jié)器電路112以提供傳輸線信號(hào)功率電平的輸出端。另一方面，可以對(duì)設(shè)置在該切換裝置與收發(fā)信機(jī)之間的單個(gè)的功率檢測器(但是未示出)進(jìn)行多路復(fù)用(multiplexed)，以采樣所述兩條傳輸線上的信號(hào)。調(diào)節(jié)器電路112利用這兩種方式之一，響應(yīng)于第一和第二傳輸線檢測信號(hào)功率電平，通過線路115提供控制信號(hào)。
圖2是示出圖1所示本發(fā)明系統(tǒng)100的變型的原理方框圖。如上所述，第一天線108接收輻射信號(hào)，并通過第一傳輸線104提供傳導(dǎo)的傳輸線信號(hào)。第二天線110接收輻射信號(hào)，并通過第二傳輸線106提供傳導(dǎo)的傳輸線信號(hào)。接收機(jī)200具有通過線路118連接到切換裝置收發(fā)信機(jī)端口以接收并解碼傳輸線信號(hào)的輸入端。接收機(jī)200具有通過線路202連接到調(diào)節(jié)器電路112的輸出端，以提供對(duì)應(yīng)于每個(gè)天線的解碼信號(hào)誤差信號(hào)。然后，調(diào)節(jié)器電路112通過線路115提供響應(yīng)于每個(gè)天線的解碼誤差信號(hào)的控制信號(hào)。
請(qǐng)注意，圖2所示的系統(tǒng)不排除任何特定的調(diào)制方法或者編碼格式。此外，系統(tǒng)100可以與采用前向糾錯(cuò)(FEC)方法的調(diào)制方法一起使用。根據(jù)系統(tǒng)100的另一個(gè)方面，由通信的協(xié)作方，例如，無線電話基站進(jìn)行天線選擇。此外，調(diào)節(jié)器電路可響應(yīng)于接收機(jī)200收到的命令，進(jìn)行天線選擇判定。
參考圖1或者圖2，第一天線108包括具有第一電長度的有源元件，而第二天線110包括具有第二電長度的有源元件。請(qǐng)注意，第一電長度與第二電長度可以相同，從而以同樣的頻率通信。在其他方面，為了以不同的頻率通信，電長度可以不同，或者有稍許偏差，從而以不同的頻帶端頻(end of a frequency bandwidth)通信。天線的樣式限定了有源元件。例如，偶極天線具有輻射體和平衡器(counterpoise)，其有效電長度通常分別是工作頻率的四分之一有效波長倍。該電長度取決于附近的介電材料，因?yàn)閭鲗?dǎo)信號(hào)的波長根據(jù)傳導(dǎo)介質(zhì)發(fā)生變化。單極天線具有地面平衡器和輻射體，其有效電長度是工作頻率的四分之一有效波長倍。可以使本發(fā)明的系統(tǒng)100具有滿足機(jī)架102的形狀因數(shù)的任意常規(guī)天線，而且本發(fā)明并不局限于任何特定的天線類型。
圖3是示例性的天線安裝布置的示意圖，其特點(diǎn)是天線空間分集。在某些方面，第一天線108具有與第一電長度300相應(yīng)的第一工作頻率，而第二天線110具有相應(yīng)于與第一電長度300相同的第二電長度302的第一工作頻率。機(jī)架102具有用于安裝第一天線108的第一位置304和用于安裝第二天線110的第二位置306。第一位置304與第二位置306分隔開約為第一工作頻率的四分之一波長的有效距離308。
圖4是示例性的天線安裝布置的示意圖，其特點(diǎn)是天線極性分集。第一天線108具有根據(jù)第一電長度300的第一工作頻率和參考標(biāo)識(shí)符400表示的第一極化輻射圖形。第二天線110具有相應(yīng)于與第一電長度300相同的第二電長度302的第二工作頻率以及用參考標(biāo)識(shí)符402表示的第二極化輻射圖形。機(jī)架102具有用于安裝第一天線108的第一位置404和用于安裝第二天線110的第二位置406。第一極化輻射圖形400與第二極化輻射圖形402正交。請(qǐng)注意，各極化圖形不需要正交，但是正交性通常產(chǎn)生更好的分集。還應(yīng)該注意，極化圖形取決于天線的類型以及天線在機(jī)架中的布置。
圖5是示出圖1至4的機(jī)架102的物理尺寸的示意圖。該機(jī)架具有4英寸(長度)×2英寸(寬度)×1英寸(厚度)的尺寸，或者更小(上述各維之任一維的尺寸)。換句話說，機(jī)架102具有8立方英寸，或者更小的體積。盡管示出其形狀為磚塊狀，但是應(yīng)該注意，本發(fā)明并不局限于任何特定形狀。還應(yīng)該注意，即使是磚塊狀的機(jī)架，也具有各種變型，以適應(yīng)諸如內(nèi)部部件、手握、顯示、小鍵盤以及外部附件的特征。本發(fā)明的系統(tǒng)也可以在這些修改的磚塊狀封裝中實(shí)現(xiàn)。
圖6是示出本發(fā)明系統(tǒng)的移相變型的原理方框圖。所示的第一移相器600具有通過線路104a連接到切換裝置116的第一傳輸線端口的輸入端；以及用于通過線路115a從調(diào)節(jié)器電路112接收控制信號(hào)的輸入端。第一移相器600具有多個(gè)直通信號(hào)相位差分輸出端，以響應(yīng)所述控制信號(hào)，選擇性地連接到第一天線傳輸線端口。如圖所示，第一移相器包括3個(gè)位于線路104b、104c和104d上、被分隔開接近90度的相位差分輸出。因?yàn)榇嬖陔S不同的制造商而不同的制造公差，而且相關(guān)的頻率通常是頻帶，而不是單個(gè)頻率，所以使用單詞“接近”。本發(fā)明并不局限于任何特定數(shù)量的移相器輸出或者相位的任何特定差分。
同樣，第二移相器602具有連接到切換裝置的第二傳輸線端口的輸入端；以及用于通過線路115b從調(diào)節(jié)器電路112接收控制信號(hào)的輸入端。第一移相器602還具有多個(gè)直通信號(hào)相位差分輸出端，以響應(yīng)所述控制信號(hào)，選擇性地連接到第二天線110的傳輸線端口。此外，作為例子示出3個(gè)被分隔開接近90度的相位差分輸出端106b、106c和106d。
本發(fā)明的系統(tǒng)100可以利用移相器600和602改善通過單天線、被切換的天線接收的通信，或者通過組合天線接收的通信。例如，根據(jù)將解碼誤差降低到最小(圖2)或者根據(jù)將收到的信號(hào)功率提高到最高(圖1)來選擇相位。盡管未具體示出，但是還可以使系統(tǒng)100僅具有一個(gè)介于切換裝置與收發(fā)信機(jī)之間的移相器。與組合時(shí)不同，在切換多個(gè)天線時(shí)，這種變型更有效。
圖7是示出本發(fā)明系統(tǒng)的天線電長度變型的原理方框圖。系統(tǒng)100包括第一天線108，第一天線108具有通過線路115c接收控制信號(hào)的輸入端，以及與控制信號(hào)相應(yīng)的有源元件電長度。同樣，第二天線110具有通過線路115d接收控制信號(hào)的輸入端，以及與該控制信號(hào)相應(yīng)的有源元件電長度。調(diào)節(jié)器電路112具有多個(gè)輸出端，通過線路115c和115d分別連接到第一天線和第二天線，以響應(yīng)第一傳輸線和第二傳輸線上的傳輸線信號(hào)來提供控制信號(hào)。如上所述，調(diào)節(jié)器電路可以對(duì)多種解碼錯(cuò)誤率下的天線反射功率、收到的信號(hào)強(qiáng)度做出響應(yīng)。另外如上所述，這種變型的系統(tǒng)中還可以加入移相元件。
利用微型機(jī)電式切換裝置(MEMS)，可以調(diào)整許多不同天線式樣的電長度，以改變諸如輻射體之類的有源元件的物理長度，或者利用鐵電材料改變有源元件附近的介電常數(shù)。然而，本發(fā)明并不局限于任何特定有源元件電長度的修改方法。關(guān)于上述MEMS和鐵電天線的其他詳情，請(qǐng)參考Allen Tran發(fā)明的2003年4月3日提交的題為“System and Methodfor Regulating Antenna Electrical Length(用于調(diào)節(jié)天線電長度的系統(tǒng)和方法)”的第10/407,966號(hào)美國專利申請(qǐng)，在此引用該專利申請(qǐng)作為本說明書的一部分。
盡管未具體示出，但是根據(jù)附圖和上面的描述可以推斷，本發(fā)明可以包括多個(gè)傳輸線和安裝在機(jī)架內(nèi)部的多個(gè)天線，其中傳輸線端口分別連接到多個(gè)傳輸線中相應(yīng)之一。此外，調(diào)節(jié)器電路具有分別可操作地連接到多個(gè)傳輸線的輸入端。同樣，切換裝置具有連接到多個(gè)天線的各天線的多個(gè)端口，以便響應(yīng)調(diào)節(jié)器電路輸出的控制信號(hào)，選擇性地將多個(gè)天線連接到收發(fā)信機(jī)端口。如上所述，調(diào)節(jié)器電路可以對(duì)各種解碼錯(cuò)誤率下的天線反射功率、收到的信號(hào)強(qiáng)度做出響應(yīng)。如上所述，這種變型的系統(tǒng)還可以包含移相元件和/或者可以調(diào)整其電長度的天線。
圖8是示出用于分集無線電話裝置內(nèi)的輻射電磁通信的本發(fā)明方法的流程圖。盡管為了清楚起見利用一系列編號(hào)步驟示出了該方法，但是除非明確說明，否則不應(yīng)該根據(jù)編號(hào)推斷順序。應(yīng)該明白，可以跳過、并行執(zhí)行或者不嚴(yán)格按照序列順序執(zhí)行這些步驟中的某些步驟。該方法開始于步驟800。
在步驟802將第一天線和第二天線安裝到無線電話裝置機(jī)架的內(nèi)部。在步驟804檢測通過第一天線和第二天線傳送的傳導(dǎo)電磁傳輸線信號(hào)。響應(yīng)檢測到的傳輸線信號(hào)，在步驟806在第一天線與第二天線之間進(jìn)行選擇。根據(jù)某些方面，在步驟806，在第一天線與第二天線之間進(jìn)行的選擇包括將第一天線與第二天線組合在一起。
根據(jù)該方法的某些方面，在步驟804對(duì)傳輸線信號(hào)的檢測包括檢測傳輸線信號(hào)功率電平。根據(jù)某些方面，在步驟804檢測天線反射的發(fā)射信號(hào)的傳輸線信號(hào)功率電平。
該方法的某些方面包括其他步驟。在步驟801接收通過第一天線和第二天線傳送的輻射信號(hào)。然后，在步驟804對(duì)傳輸線信號(hào)的檢測包括檢測在第一天線和第二天線接收并通過傳輸線傳導(dǎo)的輻射信號(hào)。
在一種變型中，在步驟804檢測通過傳輸線傳導(dǎo)的輻射信號(hào)的功率電平。另外，在步驟806響應(yīng)傳輸線信號(hào)的檢測在第一天線與第二天線之間進(jìn)行選擇包括響應(yīng)于輻射信號(hào)傳輸線功率電平來選擇天線。
在另一種變型中，在步驟804檢測傳輸線上傳導(dǎo)的輻射信號(hào)包括接收和解碼該輻射信號(hào)。然后，在步驟806響應(yīng)于對(duì)傳輸線信號(hào)的檢測在第一天線與第二天線之間進(jìn)行選擇包括選擇以最少量的解碼錯(cuò)誤提供傳輸線信號(hào)的天線。
根據(jù)某些方面，在步驟801a以第一工作頻率通過第一天線發(fā)送輻射電磁信號(hào)。在步驟801b以第一工作頻率通過第二天線發(fā)送輻射電磁信號(hào)。此外，在步驟802將第一天線和第二天線安裝到無線電話機(jī)架的內(nèi)部包括使第一天線與第二天線分隔開約為第一工作頻率的四分之一波長的有效距離。由于在制造電子設(shè)備時(shí)存在固有制造公差、由于介質(zhì)附近的形狀產(chǎn)生的電通路的變化、以及由于通常通過頻帶進(jìn)行通信而只有部分頻帶可處于良好的四分之一波長關(guān)系的事實(shí)，所以使用單詞“約”。應(yīng)該明白，短語“有效距離”意味著考慮到中間材料的介電常數(shù)后，各天線之間的距離。根據(jù)另一個(gè)方面，在步驟801b以不同于第一工作頻率的第二工作頻率，通過第二天線傳送輻射電磁信號(hào)。
根據(jù)其他方面，在步驟801a以第一工作頻率通過第一天線傳送輻射電磁信號(hào)的過程包括以第一極化輻射圖形輻射。在步驟801b以第一工作頻率通過第二天線傳送輻射電磁信號(hào)的過程包括以與第一極化輻射圖形正交的第二極化輻射圖形輻射。
根據(jù)該方法的某些方面，在步驟802將第一天線和第二天線安裝到無線電話裝置機(jī)架的內(nèi)部包括在其尺寸為4英寸×2英寸×1英寸或者更小的機(jī)架上安裝第一天線和第二天線。
該方法的其他方面包括其他步驟。在步驟808響應(yīng)對(duì)傳輸線信號(hào)的檢測使第一天線傳送的傳輸線信號(hào)移相。在步驟810響應(yīng)對(duì)傳輸線信號(hào)的檢測使第二天線傳送的傳輸線信號(hào)移相。本發(fā)明的另一個(gè)方面還包括可以與步驟808和810組合在一起，也可以不與步驟808和810組合在一起的其他步驟。響應(yīng)對(duì)傳輸線信號(hào)的檢測，在步驟812改變第一天線和第二天線的電長度。
根據(jù)某些方面，在步驟802將第一天線和第二天線安裝到無線電話裝置機(jī)架的內(nèi)部包括將多個(gè)天線安裝到該機(jī)架的內(nèi)部。在步驟804對(duì)傳導(dǎo)的通過第一天線和第二天線傳送的電磁傳輸線信號(hào)的檢測包括檢測多個(gè)天線發(fā)送的傳輸線信號(hào)。然后，在步驟806在第一天線與第二天線之間進(jìn)行選擇包括響應(yīng)在多個(gè)傳輸線信號(hào)之間進(jìn)行的檢測在多個(gè)天線之間進(jìn)行選擇。
已經(jīng)提供了一種利用選擇性連接的機(jī)架嵌入式天線對(duì)輻射電磁通信進(jìn)行分集的系統(tǒng)和方法。盡管結(jié)合無線電話描述了本發(fā)明，但是應(yīng)該明白，本發(fā)明具有更廣泛的應(yīng)用。此外，盡管已經(jīng)示出了天線、切換裝置、相移以及調(diào)整電路系統(tǒng)的特定布置，但是應(yīng)該明白電路系統(tǒng)的替代的布置和組合也可以用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。本領(lǐng)域的技術(shù)人員還可以設(shè)想出本發(fā)明的其他變型和實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種在無線電話裝置中用于對(duì)輻射電磁通信進(jìn)行分集的方法，該方法包括將第一天線和第二天線安裝到無線電話裝置機(jī)架的內(nèi)部；檢測傳導(dǎo)的通過所述第一天線和第二天線傳送的電磁傳輸線信號(hào)；和響應(yīng)于對(duì)所述傳輸線信號(hào)的檢測，在所述第一天線與第二天線之間進(jìn)行選擇。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中對(duì)傳輸線信號(hào)的檢測包括檢測傳輸線信號(hào)功率電平。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中對(duì)傳輸線信號(hào)的檢測包括檢測所述天線反射的所發(fā)送信號(hào)的傳輸線信號(hào)功率電平。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括接收在所述第一天線和第二天線上傳送的輻射信號(hào)；以及其中對(duì)傳輸線信號(hào)的檢測包括檢測在所述第一天線和第二天線接收并在所述傳輸線上傳導(dǎo)的輻射信號(hào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中對(duì)在所述傳輸線上傳導(dǎo)的輻射信號(hào)的檢測包括檢測通過所述傳輸線傳導(dǎo)的輻射信號(hào)的功率電平；以及其中響應(yīng)于對(duì)所述傳輸線信號(hào)的檢測而在所述第一天線與第二天線之間進(jìn)行選擇包括響應(yīng)于所述輻射信號(hào)傳輸線功率電平來選擇天線。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中對(duì)在所述傳輸線上傳導(dǎo)的輻射信號(hào)的檢測包括接收并解碼所述輻射信號(hào)；以及其中響應(yīng)對(duì)所述傳輸線信號(hào)的檢測在所述第一天線與第二天線之間進(jìn)行的選擇包括選擇以最少量的解碼錯(cuò)誤提供所述傳輸線信號(hào)的天線。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中響應(yīng)于對(duì)所述傳輸線信號(hào)的檢測在所述第一天線與第二天線之間進(jìn)行的選擇包括將所述第一天線與第二天線組合在一起。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括以第一工作頻率通過所述第一天線傳送輻射電磁信號(hào)；以及以所述第一工作頻率通過所述第二天線傳送輻射電磁信號(hào)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中將所述第一天線和第二天線在無線電話機(jī)架的內(nèi)部進(jìn)行安裝包括將所述第一天線與所述第二天線分隔開約為所述第一工作頻率的四分之一波長的有效距離。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中以第一工作頻率通過所述第一天線對(duì)輻射電磁信號(hào)進(jìn)行傳送包括以第一極化輻射圖形進(jìn)行輻射；以及其中以所述第一工作頻率通過所述第二天線對(duì)輻射電磁信號(hào)進(jìn)行傳送包括以與所述第一極化輻射圖形正交的第二極化輻射圖形進(jìn)行輻射。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中將所述第一天線和第二天線安裝在無線電話裝置機(jī)架的內(nèi)部包括在其尺寸為4英寸×2英寸×1英寸或者更小的機(jī)架上安裝所述第一天線和第二天線。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括響應(yīng)于對(duì)所述傳輸線信號(hào)的檢測，使所述第一天線傳送的所述傳輸線信號(hào)移相；以及響應(yīng)于對(duì)所述傳輸線信號(hào)的檢測，使所述第二天線傳送的所述傳輸線信號(hào)移相。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括以第一工作頻率通過所述第一天線傳送輻射電磁信號(hào)；以及以不同于所述第一工作頻率的第二工作頻率通過所述第二天線傳送輻射電磁信號(hào)。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中將所述第一天線和第二天線安裝到無線電話裝置機(jī)架的內(nèi)部包括將多個(gè)天線安裝到該機(jī)架的內(nèi)部；其中對(duì)傳導(dǎo)的通過所述第一天線和第二天線傳送的電磁傳輸線信號(hào)的檢測包括檢測所述多個(gè)天線傳送的傳輸線信號(hào)；以及其中響應(yīng)于對(duì)所述傳輸線信號(hào)的檢測在所述第一天線與所述第二天線之間進(jìn)行的選擇包括在多個(gè)天線之間進(jìn)行選擇。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括響應(yīng)于對(duì)所述傳輸線信號(hào)的檢測，改變所述第一天線和第二天線的電長度。
16.一種無線電話天線分集系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括機(jī)架；第一傳輸線；第二傳輸線；第一天線，安裝在所述機(jī)架的內(nèi)部，具有連接到所述第一傳輸線的傳輸線端口；第二天線，安裝在所述機(jī)架的內(nèi)部，具有連接到所述第二傳輸線的傳輸線端口；調(diào)節(jié)器電路，具有輸入和輸出，所述輸入可操作地連接到所述第一傳輸線和第二傳輸線，所述輸出響應(yīng)于在所述第一傳輸線和所述第二傳輸線上傳導(dǎo)的電磁傳輸線信號(hào)而提供控制信號(hào)；以及切換裝置，具有收發(fā)信機(jī)連接端口，連接到所述第一傳輸線的端口，連接到所述第二傳輸線的端口，以及用于從所述調(diào)節(jié)器電路接收控制信號(hào)的輸入端，響應(yīng)所述控制信號(hào)，所述切換裝置選擇性地將所述收發(fā)信機(jī)端口連接到所述第一傳輸線和所述第二傳輸線。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中所述調(diào)節(jié)器電路響應(yīng)所述第一天線端口和所述第二天線端口反射的傳輸線信號(hào)功率電平，提供控制信號(hào)。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中所述調(diào)節(jié)器電路響應(yīng)通過所述第一傳輸線和所述第二傳輸線傳導(dǎo)的傳輸線信號(hào)功率電平，提供控制信號(hào)。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中所述第一天線接收輻射信號(hào)，并通過所述第一傳輸線提供傳導(dǎo)的傳輸線信號(hào)；其中所述第二天線接收輻射信號(hào)，并通過所述第二傳輸線提供傳導(dǎo)的傳輸線信號(hào)；該系統(tǒng)進(jìn)一步包括功率檢測器，具有輸入和輸出，所述輸入可操作地連接到所述第一傳輸線和所述第二傳輸線，所述輸出連接到所述調(diào)節(jié)器電路，以提供與各傳輸線相應(yīng)的傳輸線信號(hào)功率電平；以及其中所述調(diào)節(jié)器電路響應(yīng)所述第一傳輸線和第二傳輸線的被檢測的信號(hào)功率電平，提供控制信號(hào)。
20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中所述第一天線接收輻射信號(hào)，并在所述第一傳輸線上提供傳導(dǎo)的傳輸線信號(hào)；其中所述第二天線接收輻射信號(hào)，并在所述第二傳輸線上提供傳導(dǎo)的傳輸線信號(hào)；該系統(tǒng)進(jìn)一步包括接收機(jī)，具有輸入和輸出，所述輸入連接到切換裝置收發(fā)信機(jī)端口，以接收并解碼所述傳輸線信號(hào)，所述輸出連接到所述調(diào)節(jié)器電路，以提供與各天線相應(yīng)的解碼信號(hào)誤差信號(hào)；以及其中響應(yīng)于每個(gè)天線的所述解碼誤差信號(hào)，所述調(diào)節(jié)器電路提供控制信號(hào)。
21.根據(jù)權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中所述切換裝置將所述第一傳輸端口和第二傳輸端口組合在一起，并響應(yīng)于控制信號(hào)將組合的端口連接到所述收發(fā)信機(jī)端口。
22.根據(jù)權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中所述第一天線包括具有第一電長度的有源元件；以及其中所述第二天線包括具有第二電長度的有源元件。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的系統(tǒng)，其中所述第一天線具有與所述第一電長度相應(yīng)的第一工作頻率；其中所述第二天線具有相應(yīng)于與所述第一電長度相同的第二電長度的第一工作頻率；以及，其中所述機(jī)架具有用于安裝所述第一天線的第一位置和用于安裝所述第二天線的第二位置，所述第一位置與所述第二位置分隔開約為所述第一工作頻率的四分之一波長的有效距離。
24.根據(jù)權(quán)利要求22所述的系統(tǒng)，其中所述第一天線具有相應(yīng)于所述第一電長度的第一工作頻率，并具有第一極化輻射圖形；其中所述第二天線具有相應(yīng)于與所述第一電長度相同的第二電長度的第一工作頻率，并具有第二極化輻射圖形；其中所述機(jī)架具有用于安裝所述第一天線的第一位置和用于安裝所述第二天線的第二位置；以及，其中所述第一極化輻射圖形與所述第二極化輻射圖形正交。
25.根據(jù)權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中所述機(jī)架具有4英寸×2英寸×1英寸或者更小的尺寸。
26.根據(jù)權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括第一移相器，具有連接到所述切換裝置的所述第一傳輸線端口的輸入，和用于從所述調(diào)節(jié)器電路接收控制信號(hào)的輸入，以及多個(gè)直通信號(hào)相位差分輸出，所述多個(gè)輸出響應(yīng)于所述控制信號(hào)而選擇性地連接到所述第一天線傳輸線端口；以及，第二移相器，具有連接到所述切換裝置的所述第二傳輸線端口的輸入，和用于從所述調(diào)節(jié)器電路接收控制信號(hào)的輸入，以及多個(gè)直通信號(hào)相位差分輸出，所述多個(gè)輸出響應(yīng)于所述控制信號(hào)，選擇性地連接到所述第二天線傳輸線端口。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的系統(tǒng)，其中所述第一移相器包括3個(gè)被分隔開接近90度的相位差分輸出端；以及其中所述第二移相器包括3個(gè)被分隔開接近90度的相位差分輸出端。
28.根據(jù)權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括多個(gè)傳輸線；安裝在所述機(jī)架內(nèi)部的多個(gè)天線，各天線分別具有與所述多個(gè)傳輸線中相應(yīng)之一連接的傳輸線端口；其中所述調(diào)節(jié)器電路具有可操作地與所述多個(gè)傳輸線的每一個(gè)連接的多個(gè)輸入；以及其中所述切換裝置具有連接到多個(gè)天線的多個(gè)端口，以便響應(yīng)所述調(diào)節(jié)器電路輸出的控制信號(hào)，選擇性地將所述多個(gè)天線連接到所述收發(fā)信機(jī)端口。
29.根據(jù)權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括其中所述第一天線具有用于接收控制信號(hào)的輸入，并具有與所述控制信號(hào)相應(yīng)的有源元件電長度；其中所述第二天線具有用于接收控制信號(hào)的輸入，并具有與所述控制信號(hào)相應(yīng)的有源元件電長度；以及其中所述調(diào)節(jié)器電路具有連接到所述第一天線和第二天線的輸出，以響應(yīng)所述第一傳輸線和第二傳輸線上的傳輸線信號(hào)，提供控制信號(hào)。
全文摘要
提供了一種用于在無線電話裝置內(nèi)對(duì)輻射電磁通信進(jìn)行分集的系統(tǒng)和方法。該方法包括將天線安裝到無線電話裝置機(jī)架的內(nèi)部；檢測傳導(dǎo)的通過天線發(fā)送的電磁傳輸線信號(hào)；以及響應(yīng)檢測傳輸線信號(hào)，在天線之間做出選擇。在某些方面，對(duì)傳輸線信號(hào)的檢測包括檢測傳輸線信號(hào)功率電平。例如，檢測各天線反射的發(fā)射信號(hào)的傳輸線信號(hào)功率電平。在另一些方面，對(duì)傳輸線信號(hào)的檢測包括檢測在天線接收并通過傳輸線傳導(dǎo)的輻射信號(hào)。例如，可以檢測通過傳輸線傳導(dǎo)的輻射信號(hào)的功率電平。作為可選的方式，可接收并解碼該輻射信號(hào)。然后，選擇以最低解碼錯(cuò)誤率提供傳輸線信號(hào)的天線。
文檔編號(hào)H01Q1/22GK1833373SQ200480009094
公開日2006年9月13日 申請(qǐng)日期2004年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月3日
發(fā)明者艾倫·德蘭 申請(qǐng)人:基奧賽拉無線公司