專利名稱：具有調(diào)制帶寬相當(dāng)于或超過發(fā)送器和/或接收器天線帶寬的無線通信系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線通信系統(tǒng)的天線，這種系統(tǒng)例如包括便攜式設(shè)備，如聽音設(shè)備。本公開尤其涉及無線通信系統(tǒng)。本申請(qǐng)還涉及在無線通信系統(tǒng)中使用的無線電頻率接收器部件和無線電頻率發(fā)送器部件。本申請(qǐng)還涉及在通信系統(tǒng)中發(fā)送或接收信號(hào)用的窄帶天線的使用以及校準(zhǔn)無線通信系統(tǒng)的窄帶天線/振蕩頻率傳遞函數(shù)的方法。本公開可以例如在涉及手持通信設(shè)備等設(shè)備的應(yīng)用中使用，例如涉及無線通信的聽音設(shè)備。
背景技術(shù)：
在正常的通信系統(tǒng)中，天線帶寬(BWant)比要發(fā)送和接收的信號(hào)(BWsig)的帶寬大得多，以確保所有信號(hào)功率都被接收并且絕不惡化。一些天線在它們的帶寬減小時(shí)更有效。對(duì)于典型地結(jié)合助聽器使用時(shí)的諧振磁性鏈接天線尤其如此。然而，如果天線帶寬太窄，天線頻率響應(yīng)將失真通信信號(hào)。天線效率和信號(hào)失真之間的權(quán)衡導(dǎo)致現(xiàn)有系統(tǒng)的一定的最佳天線帶寬。EP(^61935A2公開了一種用于接收或發(fā)送無線電信號(hào)的電學(xué)上的小天線。 EP(^61935A2描述了將中心頻率調(diào)整到特定值，從而消除無功部件的公差的影響。這提供用于操作具有較小自然帶寬的天線(從而實(shí)現(xiàn)較好的天線效率)。US2008/158076A1描述了在寬帶(多信道)系統(tǒng)中使用的窄帶天線?？梢允褂谜{(diào)整電路將由第一頻率改變描述的具有窄自然帶寬的可動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)天線的有效帶寬從自然帶寬移動(dòng)到帶寬頻譜內(nèi)關(guān)注的另一窄帶寬。該自然(窄)帶寬仍然比調(diào)制帶寬要寬。

發(fā)明內(nèi)容
在具有電學(xué)上小天線的系統(tǒng)中，通過增加天線Q因數(shù)，即，通過減小BWant，具有鏈路預(yù)算的優(yōu)點(diǎn)(參見，圖3中電路的例子，其描述Qant = f0/Bffant的二階系統(tǒng)，f0是天線/振蕩電路的諧振頻率)。在此情況下，其可能涉及使用僅略大于信號(hào)帶寬的天線帶寬，即，k > 1，其中k = BWant/BWsig。除了此點(diǎn)(即，k彡1)以外，可能還有信號(hào)失真，如圖5ajb中所示，使得鏈接預(yù)算變差，即，傳輸范圍或數(shù)據(jù)率被減小(如果天線失真不被修正)。在本文中，術(shù)語(yǔ)“天線帶寬” (BWant)是指連接到通信系統(tǒng)時(shí)天線的帶寬(不是獨(dú)立天線的帶寬)。對(duì)應(yīng)地，例如當(dāng)提到附圖中的塊Tx和Rx或者提到“天線傳遞函數(shù)”時(shí)，術(shù)語(yǔ)“天線”或“窄帶天線”是指“包括天線和調(diào)整或加載部件的諧振系統(tǒng)”(例如，包括典型的(例如，感應(yīng)式)窄帶天線的LC諧振或調(diào)整系統(tǒng)的負(fù)載電容，例如參見圖3，包括例如連接到端子V。ut的負(fù)載系統(tǒng)的可能電容)。術(shù)語(yǔ)“天線/振蕩電路”和“天線和調(diào)整電路”可互換使用并且不意圖具有不同的意思，除非特別說明。所述術(shù)語(yǔ)覆蓋由天線和電連接到天線的其它部件構(gòu)成的并且負(fù)責(zé)用于在電信號(hào)的發(fā)送或接收期間存儲(chǔ)和發(fā)射或接收電磁能量的諧振系統(tǒng)(例如參見圖3、4)。無線通信系統(tǒng)本申請(qǐng)的目的是要提供一種具有相對(duì)大的信號(hào)帶寬與電學(xué)上小天線的無線通信系統(tǒng)。另一個(gè)目的是要提供適于在便攜式(例如，電池驅(qū)動(dòng)的)設(shè)備或系統(tǒng)中使用的無線通信系統(tǒng)。本申請(qǐng)的目的是通過所附權(quán)利要求和如下描述中的本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的。本申請(qǐng)的目的是通過一種無線通信系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的，該無線通信系統(tǒng)包括a)包括發(fā)送器部件的第一設(shè)備，發(fā)送器部件包括用于發(fā)送具有信號(hào)帶寬BWsig的電信號(hào)的Tx天線；以及b)包括接收器部件的第二設(shè)備，接收器部件包括用于接收發(fā)送的電磁信號(hào)的Rx天線，Tx 和Rx天線中的至少一個(gè)是具有天線帶寬BWant的窄帶天線，其中Tx和/或Rx天線帶寬滿足關(guān)系BWant = k · Bffsig0該系統(tǒng)特征在于該系統(tǒng)適合于提供k小于1. 25，并且天線帶寬BWant 被定義為當(dāng)加載的天線連接到通信系統(tǒng)時(shí)該加載天線的_3dB帶寬，信號(hào)帶寬BWsig被定義為信號(hào)功率的99%位于其中的帶寬。優(yōu)選地，根據(jù)帶寬有效調(diào)制方案，例如數(shù)字調(diào)制方案， 調(diào)制發(fā)送的信號(hào)。在本文中，術(shù)語(yǔ)“信號(hào)帶寬BWsig被定義為信號(hào)功率的99%位于其中的帶寬”是指 “有用的信號(hào)功率的99%位于所述帶寬內(nèi)”。術(shù)語(yǔ)“有用的信號(hào)功率的99%”是指“所使用的調(diào)制類型的理想調(diào)制頻譜的主波瓣的被占用的99%帶寬”。這也意在排除由發(fā)送器硬件引起的非理想的例如峰刺或頻譜再生狀的頻譜成分。這具有提供適合于在相對(duì)小的并且/或者低功率的設(shè)備中使用的無線通信系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)。在一實(shí)施例中，第一和/或第二設(shè)備是低功率設(shè)備。本發(fā)明可以例如用于手持通信設(shè)備，例如涉及無線通信的聽音設(shè)備。在本文中，術(shù)語(yǔ)“低功率設(shè)備”是指其能量預(yù)算受限的設(shè)備，例如由于它是便攜式設(shè)備，該設(shè)備例如包括能量源(例如有限尺寸的，例如具有IOOOmAh的最大容量，如500mAh， 如250mAh)，在不被更換或充電的情況下，該能量源的持續(xù)時(shí)間有限(該有限持續(xù)時(shí)間例如是小時(shí)或天的量級(jí)，例如最大1天或3天或7天或10天(在設(shè)備的正常操作期間)，該持續(xù)時(shí)間與設(shè)備的預(yù)期壽命相比是有限的)。在一實(shí)施例中，低功率設(shè)備是功率消耗小于50mW 的設(shè)備，如小于10mW，如小于5mW。在一實(shí)施例中，該無線通信系統(tǒng)還包括電連接到Tx或Rx天線的例如均衡濾波器形式的至少一個(gè)補(bǔ)償單元，其中所述補(bǔ)償單元適合于補(bǔ)償由窄帶Tx和/或Rx天線引入的振幅和/或相位失真。在一實(shí)施例中，位于發(fā)送器或接收器部件中的一個(gè)補(bǔ)償單元適合于補(bǔ)償由窄帶Tx和/或Rx天線引入的振幅和/或相位失真。在一實(shí)施例中，發(fā)送器和接收器部件每個(gè)包括補(bǔ)償單元，以補(bǔ)償由它們各自的窄帶Tx和Rx天線引入的振幅和/或相位失真。以發(fā)送器部件為例，并假定Tx天線頻率響應(yīng)由傳遞函數(shù)Htx(S)描述，s是拉普拉斯參數(shù)，并且發(fā)送器部件的補(bǔ)償單元適合于具有l(wèi)/HTx(s)的傳遞函數(shù)，那么當(dāng)所述補(bǔ)償單元應(yīng)用于所述Tx天線時(shí)，總頻率響應(yīng)是(l/HTx(s))*HTx(s) = 1并且失真被有效消除(補(bǔ)償)。 相應(yīng)地，在接收器部件中，如果信號(hào)被具有傳遞函數(shù)Hkx (s)的天線接收并且隨后被具有傳遞函數(shù)(l/HKx(s))的濾波器濾波，那么總頻率響應(yīng)時(shí)Hkx(S)*(l/HKx(s)) = 1并且失真被有效消除(補(bǔ)償)。
使用天線失真修正的具有電學(xué)上小天線的系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是例如根據(jù)調(diào)制類型和可利用的信號(hào)處理功率/資源改進(jìn)鏈接預(yù)算(即傳輸范圍和/或數(shù)據(jù)率)，以降低帶寬比率的值，例如降低到k = 0. 25。在一實(shí)施例中，第一和/或第二設(shè)備包括包含用于發(fā)送具有信號(hào)帶寬BWsig的電信號(hào)的Tx天線的發(fā)送器部件和包含用于接收發(fā)送的電磁信號(hào)的Rx天線的接收器部件。在一實(shí)施例中，Tx天線和Rx天線由同一物理實(shí)體(Tx/Rx天線)構(gòu)成。在一實(shí)施例中，第一和/ 或第二設(shè)備包括允許該設(shè)備在發(fā)送模式(Tx)和接收模式(Rx)中使用的電路，其中所述相同的Tx/Rx天線在分別用于發(fā)送和接收的兩個(gè)模式中使用。在一實(shí)施例中，所述發(fā)送器和接收器部件每個(gè)還包括分別電連接到發(fā)送器和接收器部件的Tx和Rx天線的頻率轉(zhuǎn)換單元(例如，混頻器)，所述頻率轉(zhuǎn)換單元適合于將輸入信號(hào)的頻率范圍轉(zhuǎn)換到另一個(gè)頻率范圍，并且其中所述補(bǔ)償單元適合于結(jié)合所述頻率轉(zhuǎn)換單元補(bǔ)償由Tx和/或Rx天線引入的振幅和/或相位失真。一般來說，根據(jù)如下程序設(shè)計(jì)用于補(bǔ)償或均衡發(fā)送的信號(hào)中的失真的補(bǔ)償單元， 例如均衡濾波器a)根據(jù)調(diào)制方案、要發(fā)送的信號(hào)的調(diào)制帶寬以及要用于發(fā)送的天線確定覆蓋給定的調(diào)制帶寬的天線傳遞函數(shù)HTx,mt(f)；b)例如使用描述傳遞函數(shù)的多項(xiàng)式確定至少在包括要發(fā)送的調(diào)制帶寬的頻率范圍內(nèi)具有數(shù)學(xué)逆?zhèn)鬟f函數(shù)H^1 (f) = l/HTx,ant(f)的補(bǔ)償單元，例如，均衡濾波器。在天線的傳遞函數(shù)不可用的情況下，可以通過測(cè)量，例如通過監(jiān)視其對(duì)關(guān)注的頻率范圍(即，調(diào)制帶寬)內(nèi)的不同頻率的多個(gè)測(cè)試音調(diào)的應(yīng)用的響應(yīng)來產(chǎn)生該函數(shù)。在一實(shí)施例中，補(bǔ)償單元例如均衡濾波器被實(shí)施為實(shí)數(shù)零點(diǎn)位于與組合的天線和頻率轉(zhuǎn)換塊的實(shí)數(shù)主要極點(diǎn)相同的頻率附近的一階濾波器。這具有提供均衡濾波器的相對(duì)簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)。在窄帶天線可以近似由二階傳遞函數(shù)和等于發(fā)送(無線)信號(hào)的中心頻率的諧振頻率描述(例如，主要由其描述)的實(shí)施例中該方案特別有益。術(shù)語(yǔ)“與組合的天線和頻率轉(zhuǎn)換塊的實(shí)數(shù)主要極點(diǎn)相同的頻率附近”是指頻率差小于20%，如小于10%，如小于5%0在一實(shí)施例中，k小于或等于1.0，如小于或等于0.75，如小于或等于0.5。在一實(shí)施例中，k在從0. 1至1. 25的范圍內(nèi)，如在從0. 1至1.0的范圍內(nèi)，如在從0. 1至0. 75的范圍內(nèi)，如在從0. 1至0.5的范圍內(nèi)，例如在從0.2至0.4的范圍。一般來說，由發(fā)送器和接收器部件建立的無線鏈接可以是任何類型的。在一實(shí)施例中，該無線鏈接在至少一個(gè)設(shè)備包括便攜式(典型由電池驅(qū)動(dòng)的)通信或聽音設(shè)備的功率約束條件下使用。在一實(shí)施例中，該無線鏈接是基于近場(chǎng)通信的鏈接，例如分別基于第一和第二通信設(shè)備的發(fā)送器和接收器部件的天線線圈之間的感應(yīng)耦合的感應(yīng)鏈接。在另一實(shí)施例中，該無線鏈接基于遠(yuǎn)場(chǎng)電磁輻射。在一實(shí)施例中，根據(jù)具體的調(diào)制方案設(shè)置經(jīng)由無線鏈接的通信，例如模擬調(diào)制方案，如FM(頻率調(diào)制)或AM(振幅調(diào)制)或者數(shù)字調(diào)制方案，例如數(shù)字振幅調(diào)制，如ASK (幅移鍵控)，例如開關(guān)鍵控，或者數(shù)字頻率或相位調(diào)制，如FSK (頻移鍵控)、PSK (相移鍵控)或QAM (正交振幅調(diào)制)。在一實(shí)施例中，發(fā)送器和接收器部件適合于基于發(fā)送天線和接收天線之間的感應(yīng)耦合實(shí)施無線鏈接。在該實(shí)施例中，Tx和Rx天線包括電感線圈，當(dāng)分別包括發(fā)送器和接收器部件的第一和第二設(shè)備彼此處于彼此的操作距離內(nèi)時(shí)，實(shí)施電感線圈具有足以將電信號(hào)從發(fā)送器部件傳輸?shù)浇邮掌鞑考幕ジ旭詈?。在一?shí)施例中，該系統(tǒng)適合于提供該操作距離達(dá)到0. Im,如達(dá)到0. 3m,如達(dá)到0. 5m,如大于lm，例如達(dá)到^ii或以上。在一實(shí)施例中，該系統(tǒng)適合于提供該操作距離在從0. 3m到50m的范圍內(nèi)，例如在從0. 3m到5m的范圍內(nèi)，例如在從OJm到1.5m的范圍內(nèi)。除了其它參數(shù)以外，該操作距離還取決于發(fā)送功率、發(fā)送頻率/比特率、信號(hào)帶寬等。例如在EP1107472A2、EP1777644A1 和 US2005/0110700A1 中討論了感應(yīng)通信的各方面。W02005/0556M和W02005/053179描述了包括用于與其它單元感應(yīng)通信的感應(yīng)線圈的助聽器的各方面。例如在US2005/0255843A1中描述了在感應(yīng)通信鏈接中使用的協(xié)議。在一實(shí)施例中，至少一個(gè)窄帶天線是電學(xué)上小天線。在本文中，“電學(xué)上的小天線” 是指天線的空間延伸(例如，在任意方向上的最大物理尺度)遠(yuǎn)小于發(fā)送的電信號(hào)的波長(zhǎng) λΤχ。在一實(shí)施例中，天線的空間延伸比發(fā)送信號(hào)的載波波長(zhǎng)Afti小10倍、或50倍、或100 倍或以上，或者1000倍或以上。在一實(shí)施例中，該無線通信系統(tǒng)適合于提供可將Tx和/或Rx天線的諧振頻率fQ 調(diào)整到預(yù)定的諧振頻率范圍內(nèi)的期望值。這可以例如通過接入或斷開感應(yīng)天線(例如，感應(yīng)線圈或環(huán)形天線)的諧振電路中的額外電容或者通過接入或斷開電容天線(例如，微帶天線)的諧振電路中的額外電感或者通過二者的組合來完成。在一實(shí)施例中，發(fā)送器和/ 或接收器部件包括用于提供諧振頻率調(diào)整的多個(gè)微調(diào)電容器。在一實(shí)施例中，集成電路包括處理電路。優(yōu)選地，第一(發(fā)送)和第二(接收)設(shè)備包括適于與所述設(shè)備的發(fā)生器和接收器部件通信(或者形成其一部分)的處理電路。所述處理單元可以全部或部分進(jìn)行頻率轉(zhuǎn)換和均衡任務(wù)。所述處理單元優(yōu)選適合于分別測(cè)量Tx和Rx天線部件的當(dāng)前諧振頻率 f0和帶寬BWant。所述處理單元還可以適合于能夠基于對(duì)Tx和Rx天線部件的當(dāng)前諧振頻率 f0和帶寬BWant的測(cè)量修改(校準(zhǔn))補(bǔ)償單元例如均衡濾波器(如1的濾波器Tx和濾波器 Rx)的傳遞函數(shù)和/或天線部件(圖1中的Tx、Rx)的調(diào)整，從而將由窄帶天線引入的失真動(dòng)態(tài)保持在最小值。例如可以通過改變處理單元以控制微調(diào)電容器的接入或斷開來實(shí)現(xiàn)天線部件的調(diào)整。優(yōu)選地，該系統(tǒng)適合于提供在預(yù)定的時(shí)間點(diǎn)進(jìn)行校準(zhǔn)，例如規(guī)則地，例如以大于0. OlHz的頻率，如大于0. 1Hz，如大于1Hz。在一實(shí)施例中，校準(zhǔn)頻率與所討論的設(shè)備的溫度相關(guān)聯(lián)。在一實(shí)施例中，信號(hào)處理單元形成集成電路的一部分。在一實(shí)施例中，集成電路還包括在校準(zhǔn)Tx和Rx天線部件的諧振頻率&和帶寬BWant中使用的微調(diào)電容器。在一實(shí)施例中，該無線通信系統(tǒng)包括兩個(gè)以上的設(shè)備，每個(gè)設(shè)備至少包括發(fā)送器部件或接收器部件。在一實(shí)施例中，所述第一和第二設(shè)備每個(gè)包括用于能夠在它們之間建立雙向無線鏈接的發(fā)送器部件和接收器部件。在一實(shí)施例中，所述通信系統(tǒng)包括通信設(shè)備，例如蜂窩電話。在一實(shí)施例中，所述通信系統(tǒng)包括聽音設(shè)備，例如，助聽器或頭戴式耳機(jī)或有源耳塞，或者用于從多個(gè)不同音頻源接收多個(gè)音頻信號(hào)并將接收到的音頻信號(hào)中選定的信號(hào)發(fā)送到聽音設(shè)備的音頻關(guān)口，或者它們的組合。接收器部件和/或發(fā)送器部件本申請(qǐng)還提供用于經(jīng)由天線和調(diào)整電路接收第一頻帶寬度BWsig內(nèi)的無線電信號(hào)的無線電頻率接收器部件，該天線和調(diào)整電路一起被調(diào)整到第二頻帶寬度BWant，第二頻帶與第一頻帶重疊并且滿足關(guān)系BWant = k · Bffsig0該接收器部件適合于提供或接受k小于 1. 25，其中天線帶寬BWant被定義為加載天線的_3dB帶寬，信號(hào)帶寬BWsig被定義為信號(hào)功率的99%位于其中的帶寬，該接收器部件適合于在整個(gè)第一頻帶內(nèi)或其一部件內(nèi)補(bǔ)償由天線和調(diào)整電路引起的接收的無線電信號(hào)的相位和/或振幅改變。優(yōu)選地，該接收器部件適合于接收根據(jù)帶寬有效調(diào)制方案例如數(shù)字調(diào)制方案調(diào)制的無線電信號(hào)。本申請(qǐng)還提供用于經(jīng)由天線和調(diào)整電路發(fā)送第一頻帶寬度BWsig內(nèi)的無線電信號(hào)的無線電頻率發(fā)送器部件，該天線和調(diào)整電路一起被調(diào)整到第二頻帶寬度BWant，第二頻帶與第一頻帶重疊并且滿足關(guān)系BWant = k · Bffsig0該發(fā)送器部件適合于提供k小于1. 25，其中天線帶寬BWant被定義為加載天線的_3dB帶寬，信號(hào)帶寬BWsig被定義為信號(hào)功率的99% 位于其中的帶寬，該發(fā)送器部件適合于在整個(gè)第一頻帶內(nèi)或其一部分內(nèi)預(yù)先補(bǔ)償由天線和調(diào)整電路引起的發(fā)送無線電信號(hào)的相位和/或振幅改變。優(yōu)選地，該發(fā)送器部件適合于發(fā)送根據(jù)帶寬有效調(diào)制方案例如數(shù)字調(diào)制方案調(diào)制的無線電信號(hào)。在本文中，術(shù)語(yǔ)“該天線和調(diào)整電路一起被調(diào)整到第二頻帶寬度BWant，第二頻帶與第一頻帶重疊”是指第二頻帶具有位于諧振頻率&處的特定帶寬BWant，其允許第二頻帶與第一頻帶(帶寬BWsig)重疊(例如，包含在其中)。在一實(shí)施例中，(接收器和/或發(fā)送器)部件適合于主要或只補(bǔ)償由天線和調(diào)整電路引起的失真。也就是說，由從發(fā)送器到接收器的傳輸路徑導(dǎo)致的該失真沒有被(有意地)補(bǔ)償。在一實(shí)施例中，(接收器和/或發(fā)送器)部件包括用于對(duì)由天線和調(diào)整電路引起的失真提供所述補(bǔ)償?shù)难a(bǔ)償單元。在一實(shí)施例中，(接收器和/或發(fā)送器)部件包括適合于執(zhí)行至少一部分所述補(bǔ)償?shù)臑V波器。在一實(shí)施例中，(接收器和/或發(fā)送器)部件包括適合于執(zhí)行至少一部分所述補(bǔ)償?shù)男盘?hào)處理器。在一實(shí)施例中，該信號(hào)處理器是數(shù)字信號(hào)處理器。在一實(shí)施例中，該部件包括用于以預(yù)定的采樣頻率將接收到的信號(hào)數(shù)字化的模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器。在一實(shí)施例中， 該部件包括用于以預(yù)定的采樣頻率將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)的數(shù)字-模擬轉(zhuǎn)換器。在一實(shí)施例中，(接收器和/或發(fā)送器)部件包括適合于測(cè)量天線和調(diào)整電路的調(diào)整頻率和/或帶寬的測(cè)量電路。在一實(shí)施例中，該部件適合于根據(jù)測(cè)量值調(diào)節(jié)補(bǔ)償單元例如均衡濾波器的補(bǔ)償和/或天線的調(diào)整。在一實(shí)施例中，(接收器和/或發(fā)送器)部件適合于分別接收和發(fā)送根據(jù)數(shù)字調(diào)制方案調(diào)制的無線電信號(hào)，例如根據(jù)數(shù)字振幅調(diào)制，如ASK (幅移鍵控)，例如開關(guān)鍵控或者數(shù)字頻率或相位調(diào)制，如FSK (頻移鍵控)、PSK (相移鍵控)或QAM (正交幅度調(diào)制)。一方面，提供包括接收器部件和發(fā)送器部件的TxRx設(shè)備。在一實(shí)施例中，用于接收無線電信號(hào)的天線和用于發(fā)送無線電信號(hào)的天線由同一物理實(shí)體構(gòu)成(Tx/Rx天線)。在一實(shí)施例中，TxRx設(shè)備包括允許該設(shè)備在發(fā)送模式(Tx)和接收模式(Rx)中使用的電路， 其中所述同一(Tx/Rx)天線在分別用于發(fā)送和接收的兩個(gè)模式中使用。一方面，提供包括適于相互通信的第一和第二 TxRx設(shè)備的TxRx系統(tǒng)。按照計(jì)劃，在適當(dāng)?shù)那闆r下，如上所述的具體實(shí)施方式
中詳細(xì)描述的以及權(quán)利要求中的通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特征可以與發(fā)送器和接收器部件(或者TxRx設(shè)備)結(jié)合，反之亦然。
窄帶天線的使用本發(fā)明還提供用于發(fā)送或接收信號(hào)的窄帶天線在通信系統(tǒng)中的使用。該使用特征在于窄帶天線的帶寬BWant與信號(hào)的帶寬BWsig的比率k小于1. 25，并且其中天線帶寬BWant 被定義為當(dāng)加載的天線連接到通信系統(tǒng)的其余部分時(shí)該加載天線的_3dB帶寬，信號(hào)帶寬 BWsig被定義為信號(hào)功率的99%位于其中的帶寬。優(yōu)選地，根據(jù)帶寬有效調(diào)制方案調(diào)制發(fā)送的或接收的信號(hào)，例如根據(jù)數(shù)字調(diào)制方案。在一實(shí)施例中，根據(jù)數(shù)字調(diào)制方案調(diào)制發(fā)送的或接收的信號(hào)，例如根據(jù)數(shù)字振幅調(diào)制，如ASK (幅移鍵控)，例如開關(guān)鍵控，或者數(shù)字頻率或相位調(diào)制，如FSK (頻移鍵控)、 PSK (相移鍵控)或QAM(正交幅度調(diào)制)。在一實(shí)施例中，抵消窄帶天線的振幅和/或相位失真的方式處理發(fā)送信號(hào)和/或接收信號(hào)。這允許以較高的效率使用較窄帶的天線。在本技術(shù)的具體實(shí)施中，天線帶寬被減小了 4倍，導(dǎo)致高出6dB的發(fā)送器天線效率和高出6dB的接收器天線效率。因此該通信鏈接(在本實(shí)施中)可以被提高12dB的量級(jí)。在一實(shí)施例中，k小于或等于1.0，如小于或等于0.75，如小于或等于0.5。在一實(shí)施例中，k在從0. 1至1. 25的范圍內(nèi)，如在從0. 1至1.0的范圍內(nèi)，如在從0. 1至0. 75的范圍內(nèi)，如在從0. 1至0.5的范圍內(nèi)，例如在從0.2至0.4的范圍。在一實(shí)施例中，所述通信系統(tǒng)包括聽音設(shè)備，例如助聽器或頭戴式耳機(jī)或有源耳塞、或者電話(例如蜂窩電話)、或者用于從多個(gè)不同音頻源接收多個(gè)音頻信號(hào)并將接收到的音頻信號(hào)中選定的信號(hào)發(fā)送到聽音設(shè)備的音頻關(guān)口、或者它們的組合。在一實(shí)施例中，所述窄帶天線是電學(xué)上的小天線，例如在天線尺度遠(yuǎn)小于要發(fā)送的信號(hào)的中心波長(zhǎng)的意義上(例如，小10倍以上)。在一實(shí)施例中，要發(fā)送和接收的信號(hào)帶寬BWsig大于200kHz，例如大于500kHz，如大于1MHz。在一實(shí)施例中，信號(hào)帶寬BWsig在從200kHz到IOMHz的范圍內(nèi)，例如在從200kHz 到2MHz的范圍內(nèi)。無線通信系統(tǒng)的使用一方面，還提供如上所述的具體實(shí)施方式
中詳細(xì)描述的以及權(quán)利要求中的通信系統(tǒng)的使用。該使用的實(shí)施例具有與對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)相同的優(yōu)點(diǎn)。TxRx設(shè)備或I~xRx系統(tǒng)的使用一方面，還提供如上所述的具體實(shí)施方式
中詳細(xì)描述的以及權(quán)利要求中的TxRx 設(shè)備或TxRx系統(tǒng)的使用。操作無線通信系統(tǒng)的方法一方面，提供操作無線通信系統(tǒng)的方法，該系統(tǒng)包括a)包括發(fā)送器部件的第一設(shè)備，發(fā)送器部件包括用于發(fā)送具有信號(hào)帶寬BWsig的電信號(hào)的Tx天線；b)包括接收器部件的第二設(shè)備，接收器部件包括用于接收發(fā)送的電磁信號(hào)的Rx 天線；該方法包括A)提供Tx和Rx天線中的至少一個(gè)是具有天線帶寬BWant的窄帶天線，其中Tx和 /或Rx天線帶寬滿足關(guān)系BWant = k · Bffsig ；
B)提供 k 小于 1.25，其中天線帶寬BWant被定義為當(dāng)加載的天線連接到通信系統(tǒng)時(shí)該加載天線的_3dB 帶寬，并且信號(hào)帶寬BWsig被定義為信號(hào)功率的99%位于其中的帶寬。優(yōu)選地，以及C)提供以補(bǔ)償所述窄帶天線的振幅和/或相位失真的方式處理發(fā)送的和/或接收的電磁信號(hào)。優(yōu)選地，根據(jù)帶寬有效調(diào)制方案調(diào)制發(fā)送的電信號(hào)，例如根據(jù)數(shù)字模擬調(diào)制方案。 在一實(shí)施例中，根據(jù)數(shù)字調(diào)制方案調(diào)制發(fā)送到的信號(hào)，例如根據(jù)數(shù)字振幅調(diào)制，如ASK(幅移鍵控)，例如開關(guān)鍵控，或者數(shù)字頻率或相位調(diào)制，如FSK (頻移鍵控)、PSK (相移鍵控)或 QAM (正交振幅調(diào)制)。在一實(shí)施例中，該方法包括提供以補(bǔ)償窄帶天線的振幅和/或相位失真的方式處理發(fā)送的和/或接收的電磁信號(hào)。這允許以較好的效率使用較窄帶的天線。在一實(shí)施例中，該方法包括提供k小于或等于1. 0，如小于或等于0. 75，如小于或等于0.5。在一實(shí)施例中，k在從0. 1至1.25的范圍內(nèi)，如在從0. 1至1.0的范圍內(nèi)，如在從0. 1至0.75的范圍內(nèi)，如在從0. 1至0.5的范圍內(nèi)，例如在從0.2至0.4的范圍。在一實(shí)施例中，該方法包括校準(zhǔn)窄帶天線/振蕩頻率傳遞函數(shù)。在一實(shí)施例中，該方法包括例如作為啟動(dòng)程序的一部分在使用無線通信系統(tǒng)之前校準(zhǔn)窄帶天線/振蕩頻率傳遞函數(shù)。在一實(shí)施例中，該方法包括在無線通信系統(tǒng)的使用期間校準(zhǔn)窄帶天線/振蕩頻率傳遞函數(shù)。所述天線/振蕩頻率傳遞函數(shù)由1)諧振頻率&和2、品質(zhì)因數(shù)Q 二個(gè)參數(shù)表征。在一實(shí)施例中，該方法包括·提供例如利用微調(diào)電容器陣列將天線/振蕩電路的諧振頻率&調(diào)整到期望的值；以及·提供發(fā)送器/接收器信號(hào)處理適應(yīng)于天線/振蕩的品質(zhì)因數(shù)Q。該發(fā)送器/接收器信號(hào)處理包括例如適當(dāng)均衡的提供以補(bǔ)償窄帶天線的失真?？赡苄枰徽{(diào)整(校準(zhǔn))的主要參數(shù)是諧振頻率fQ = Λ2πΙΧ)，其必須非?？拷到y(tǒng)的中心頻率，例如，IOMHz (+/-10kHz)。L由天線線圈確定，例如，固定到 ^ 10 μ H (+/-5 %)。例如部分或全部由片上電容實(shí)現(xiàn)的電容C具有例如+/-15%公差，所以在此情況下優(yōu)選進(jìn)行調(diào)整。這是通過接入或斷開多個(gè)單位電容器的直到總電容具有在期望頻率4產(chǎn)生諧振的值來完成的。在有些情況下，一次性工廠校準(zhǔn)可能是足夠的。然而，在一實(shí)施例中，該校準(zhǔn)方法作為自動(dòng)的，例如內(nèi)置的，自校準(zhǔn)來實(shí)施(例如，在預(yù)定的時(shí)間點(diǎn))， 例如跟蹤緩慢變化的參數(shù)例如溫度的影響。在一實(shí)施例中，附加地或可選地，由用戶經(jīng)由與通信系統(tǒng)的用戶接口啟動(dòng)校準(zhǔn)?？杀粶y(cè)量和調(diào)整的第二參數(shù)是品質(zhì)因數(shù)，即，Q因數(shù)(或者系統(tǒng)的帶寬，其中BW_3dB =f0/Q)。在一實(shí)施例中，該方法包括測(cè)量Q因數(shù)，使得數(shù)字補(bǔ)償(例如，均衡)被正確完成。 優(yōu)選地，偶爾進(jìn)行一次該測(cè)量(例如，在預(yù)定的時(shí)間點(diǎn))以跟蹤緩慢變化的參數(shù)例如溫度的影響。在一實(shí)施例中，該方法包括提供將Q值調(diào)整到適當(dāng)水平，無線通信系統(tǒng)被設(shè)計(jì)為能夠處理該適當(dāng)水平，以能夠?qū)l(fā)送和接收的質(zhì)量保持在指定限度內(nèi)(例如，具有接收信號(hào)的最大預(yù)定誤碼率BER或最小場(chǎng)強(qiáng)或信號(hào)噪聲比S/N)。在一實(shí)施例中，Q因數(shù)被降低以能夠增加信號(hào)帶寬或傳輸比特率。Q的降低嚴(yán)重影響鏈接預(yù)算，但是在短的傳輸范圍(例如，低于0. Im)是必須的或足夠的應(yīng)用中仍可能是吸引人的，例如在相對(duì)短距離上(例如， 兩個(gè)設(shè)備的發(fā)送器和接收器之間小于幾厘米)以相對(duì)高數(shù)據(jù)率從第一(例如，編程)設(shè)備向通信設(shè)備或聽音設(shè)備(例如，要被編程)上載配置數(shù)據(jù)或其它數(shù)據(jù)的編程情況的應(yīng)用中。 在這種情況下，例如通過調(diào)節(jié)發(fā)送部分的功率放大器(PA)驅(qū)動(dòng)器階段的輸出阻抗進(jìn)行Q調(diào)整(減小)(增加串聯(lián)電阻會(huì)增加振蕩損耗-有效減小振蕩Q因數(shù))。在一實(shí)施例中，該方法還包括提供信號(hào)處理(包括均衡化以補(bǔ)償窄帶天線的失真)適應(yīng)于例如在預(yù)定時(shí)間或情況，例如在系統(tǒng)的啟動(dòng)期間，和/或根據(jù)用戶請(qǐng)求(例如， 通過所討論的設(shè)備的用戶接口，例如激活元件)進(jìn)行的自動(dòng)程序中天線/振蕩的當(dāng)前品質(zhì)因數(shù)Q。按照計(jì)劃，當(dāng)由對(duì)應(yīng)的處理適當(dāng)替換時(shí)，上述的、‘具體實(shí)施方式
’中詳細(xì)描述的和權(quán)利要求中的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特征可以與操作無線通信系統(tǒng)的方法結(jié)合，反之亦然。有形計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)本申請(qǐng)還提供存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)程序的有形計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，該計(jì)算機(jī)程序包括用于當(dāng)在數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)上執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)使該數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進(jìn)行上述的、‘具體實(shí)施方式
’ 中詳細(xì)描述的和權(quán)利要求中的方法的至少一些步驟(如主要的或全部的步驟)的程序代碼部。除了存儲(chǔ)在有形介質(zhì)如磁帶、CD-ROM、DVD或硬盤介質(zhì)或任何其它機(jī)器可讀介質(zhì)以外， 該計(jì)算機(jī)程序還可以經(jīng)由傳輸介質(zhì)如有線或無線鏈接或網(wǎng)絡(luò)例如因特網(wǎng)來發(fā)送，并且被加載到在與有形介質(zhì)的位置不同的位置處執(zhí)行的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中。數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)本申請(qǐng)還提供包括處理器和程序代碼部的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，該程序代碼部用于使該處理器執(zhí)行上述的、‘具體實(shí)施方式
’中詳細(xì)描述的和權(quán)利要求中的方法的至少一些步驟 (如主要的或全部的步驟)。在一實(shí)施例中，該處理器是專門適合于處理音頻信號(hào)的音頻處理器。在一實(shí)施例中，該處理器形成通信設(shè)備或聽音設(shè)備的一部分。本申請(qǐng)的其它目的由從屬權(quán)利要求和本發(fā)明的詳細(xì)描述中定義的實(shí)施例來實(shí)現(xiàn)。當(dāng)在本文中使用時(shí)，單數(shù)形式“一”、“一個(gè)”和“該”意圖也包括復(fù)數(shù)形式(S卩，具有“至少一個(gè)”的意思)，除非另外明確說明。還應(yīng)該理解，當(dāng)在本說明書中使用時(shí)，術(shù)語(yǔ)“包括”、“包含”表示所述特征、整體、步驟、操作、元件和/或部件的存在，但是不排除一個(gè)或多個(gè)其它特征、整體、步驟、操作、元件、部件和/或它們的組的存在或增加。還應(yīng)該理解，當(dāng)提到元件被“連接”或“耦合”到另一元件時(shí)，它可以直接連接或耦合到該另一元件，也可能存在中間元件，除非另外明確說明。另外，當(dāng)在本文中使用時(shí)，“連接”或“耦合”可以包括無線連接或耦合。當(dāng)在本文中使用時(shí)，術(shù)語(yǔ)“和/或”包括一個(gè)或多個(gè)關(guān)聯(lián)列出的項(xiàng)目的任一個(gè)和全部組合。在此公開的任何方法的步驟不必按照公開的確切順序執(zhí)行，除非另外明確說明。


下面結(jié)合優(yōu)選實(shí)施例并參考附圖更充分地解釋本公開，其中圖1示出與本申請(qǐng)相關(guān)的無線傳輸系統(tǒng)的元件，圖Ia是第一實(shí)施例的發(fā)送器部件和接收器部件的框圖，圖Ib是第二實(shí)施例的發(fā)送器部件和接收器部件的框圖，圖Ic基于振幅[dB]與頻率f [Hz]圖說明天線與信號(hào)帶寬之間有代表性的示意性關(guān)系，圖2涉及根據(jù)本申請(qǐng)的通信系統(tǒng)的適當(dāng)均衡濾波器的執(zhí)行，圖加示出天線的極點(diǎn) /零點(diǎn)圖，圖2b示出組合的天線和頻率轉(zhuǎn)換塊的極點(diǎn)零點(diǎn)圖，圖2c示出在與等同的一階實(shí)數(shù)極點(diǎn)濾波器相同的頻率處添加了均衡濾波器的零點(diǎn)，圖3示出天線/振蕩電路的例子，圖4示出例如圖3中所示的感應(yīng)天線/振蕩電路的簡(jiǎn)化等效電學(xué)圖，圖5示出圖4的天線/振蕩電路的傳遞函數(shù)(V。ut/Vin)，其中Q = 20和Q = 50，圖 5a示出振幅與頻率圖，圖恥示出對(duì)應(yīng)相位與頻率圖，圖5c強(qiáng)調(diào)在關(guān)注的頻率范圍內(nèi)Q = 50和W = 20天線/振蕩電路之間振幅的電壓增益的差別，以及圖6示出根據(jù)本發(fā)明的通信系統(tǒng)的例子。附圖是示意性的并且為了清晰而被簡(jiǎn)化，并且它們僅示出了對(duì)理解本公開必要的細(xì)節(jié)而省略了其它細(xì)節(jié)。本公開的進(jìn)一步應(yīng)用范圍將從下文中給出的詳細(xì)描述而變得明顯。然而，應(yīng)該理解的是，該詳細(xì)描述和特定例子盡管表示了本公開的優(yōu)選實(shí)施例，但是它們僅是以示例方式給出的，因?yàn)閷?duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，在本公開的精神和范圍內(nèi)的各種變化和修改將從本詳細(xì)說明而變得明顯。
具體實(shí)施例方式圖1示出與本申請(qǐng)相關(guān)的無線傳輸系統(tǒng)的元件。圖Ia是第一實(shí)施例的發(fā)送器部件和接收器部件的框圖。該無線傳輸系統(tǒng)包括兩個(gè)物理上分開的設(shè)備，第一設(shè)備包括發(fā)送器部件，該發(fā)送器部件包括用于將調(diào)制后的電信號(hào)發(fā)送到第二設(shè)備的接收器部件的發(fā)送器(Tx)，該接收器部件包括適合于從該發(fā)送器部件接收調(diào)制后的電信號(hào)的接收器(Rx)。發(fā)送器(Tx)包括用于發(fā)送調(diào)制后的信號(hào)的Tx天線 (和調(diào)整電路)。接收器(Rx)包括用于接收發(fā)送信號(hào)的Rx天線(和調(diào)整電路)。一般假定Tx和/或Rx天線具有帶寬BWant，其基本等于或小于要由Tx和Rx天線分別發(fā)送和接收的調(diào)制后的信號(hào)的調(diào)制帶寬BWsig(參見圖Ic)。發(fā)送器和接收器部件還分別包括適合于分別補(bǔ)償發(fā)送器天線和接收器天線的傳遞函數(shù)的均衡濾波器(濾波器)(參見圖la)。圖Ib是第二實(shí)施例的發(fā)送器部件和接收器部件的框圖，其中發(fā)送器和接收器部件還分別另外包括適合于將輸入信號(hào)的頻率范圍轉(zhuǎn)換成另一個(gè)頻率范圍的頻率轉(zhuǎn)換單元 (分別為> f’和f’ - > f，例如以混頻器形式)。包括要從發(fā)送器部件發(fā)送到接收器部件的信息的信號(hào)Is被均衡濾波器(濾波器(Tx))濾波并且濾波后的信號(hào)在Tx頻率轉(zhuǎn)換單元(f >f’)內(nèi)被轉(zhuǎn)換頻率，得到的頻率轉(zhuǎn)換后的信號(hào)被提供給Tx天線/振蕩電路，以將該信號(hào)發(fā)送到接收部件，其中(在單元Rx、f’_>f、濾波器(Rx)中)執(zhí)行相應(yīng)的接受和信號(hào)處理功能，以提供接收后的信息信號(hào)Is。如圖Ic中所示(其基于振幅[dB]與頻率f [Hz]圖示出天線和信號(hào)帶寬之間有代表性的示意性關(guān)系)，為了能夠一致地比較帶寬度量，在本申請(qǐng)中假定天線帶寬BWant 是-3dB帶寬(參見左縱軸)并且要經(jīng)由在發(fā)送器和接收器部件之間建立的無線鏈接發(fā)送的調(diào)制后的信號(hào)的信號(hào)帶寬BWsig是對(duì)應(yīng)于包括(期望的)信號(hào)功率的99%的信號(hào)部件的帶寬(參見右縱軸)?？梢允褂闷渌?一致的)帶寬度量。優(yōu)選地，在系統(tǒng)的中心信號(hào)頻率 fs左右對(duì)稱地取得信號(hào)帶寬BWsig(優(yōu)選地，等于或接近所討論的窄帶天線的諧振頻率。假定由傳遞函數(shù)Htx(S)描述窄帶天線頻率響應(yīng)(參見，圖1中的塊Tx)，s是拉普拉斯參數(shù)。在發(fā)送器中，如果信號(hào)被傳遞函數(shù)為l/HTx(s)的均衡濾波器濾波(參見圖1 中的塊濾波器(Tx))并且然后被提供給頻率響應(yīng)為Htx(S)的天線，那么總頻率響應(yīng)為(1/ HTx(S))*HTx(S) = 1，并且失真被有效消除(補(bǔ)償)。相應(yīng)地，在接收器中(參見圖1中的塊Rx)，如果信號(hào)被傳遞函數(shù)為Hkx(S)的天線接收并且然后被傳遞函數(shù)為l/HKx(s)的濾波器濾波(參見圖1中的塊濾波器(Rx))，那么總頻率響應(yīng)為Hkx(S) *(l/HKx(S)) = 1，并且失真被有效消除(補(bǔ)償)。在天線和均衡濾波器之間發(fā)生頻率轉(zhuǎn)換的系統(tǒng)中(參見圖Ib的實(shí)施例中分別在發(fā)送器部件和接收器部件中的塊f_ > f’和f’ - > f)，濾波器傳遞函數(shù)被相應(yīng)改變(參見圖Ib的實(shí)施例中分別在發(fā)送器部件和接收器部件中的Tx和Rx濾波器塊濾波器(Tx)和濾波器(Rx)的濾光器傳遞函數(shù)l/H’Tx(s)和l/H’Kx(s))，從而由天線引入的(移頻后的信號(hào)的)失真被補(bǔ)償。在圖Ia和圖Ib中所示的實(shí)施例中，預(yù)測(cè)Tx和Rx天線塊二者都具有帶寬BWant，帶寬BWant接近或小于要發(fā)送和接收的調(diào)制后的信號(hào)的調(diào)制帶寬BWsig(即，這兩個(gè)天線分別失真發(fā)送的信號(hào)和接收的信號(hào))并且由分別在發(fā)送器和接收器中的均衡濾波器濾波器(Tx) 和濾波器(Rx)執(zhí)行均衡以補(bǔ)償發(fā)生的失真。對(duì)Tx天線和Rx天線的失真的補(bǔ)償也可以只在接收器中或只在發(fā)送器中進(jìn)行。此外，只有一個(gè)天線可以是窄帶天線(即，具有天線帶寬 Bffant基本等于或小于調(diào)制帶寬BWsig的特性)。在一實(shí)施例中，天線在電學(xué)上是小的，S卩，它們的空間延伸遠(yuǎn)小于發(fā)送信號(hào)的波長(zhǎng) λ s(例如，10,50或100倍，或者更大或更小)。在一實(shí)施例中，發(fā)送信號(hào)的中心頻率fs在 MHz范圍內(nèi)，例如，fs = IMHz或10MHz。在一實(shí)施例中，調(diào)制帶寬BWsig相應(yīng)地在kHz或MHz 范圍內(nèi)，例如分別為IOOkHz或IMHz。信號(hào)頻率fs為IMHz時(shí)，信號(hào)波長(zhǎng)λ s大約為300m。為 860MHz時(shí)，真空波長(zhǎng)為大約0. 35m。為2. 4GHz時(shí)，真空波長(zhǎng)為大約0. 12m?，F(xiàn)有的便攜式通信設(shè)備例如手持移動(dòng)電話具有0. IOm量級(jí)的最大外部尺寸?，F(xiàn)有聽音設(shè)備例如頭戴式耳機(jī)具有0.05m量級(jí)的最大外部尺寸。現(xiàn)有助聽器具有0.01m量級(jí)的最大外部尺寸。換句話說，設(shè)備(以及由此天線的)最大外部尺寸越小并且信號(hào)或載波頻率越低，你距離正常的有效天線越遠(yuǎn)。在使用IOMHz載波頻率的助聽器中，信號(hào)波長(zhǎng)(30m)與最大天線尺寸(0.01m) 的比例如為3000。在一實(shí)施例中，無線鏈接基于系統(tǒng)的發(fā)送器和接收器部件中的感應(yīng)線圈之間的感應(yīng)耦合。調(diào)制帶寬BWsig例如大于或等于天線帶寬BWant。在一實(shí)施例中，Tx和/或Rx天線帶寬適合于滿足關(guān)系BWant = k ^BWsig，其中k小于1. 25，例如小于1. 0，例如小于0. 75，例如小于0.5。在一實(shí)施例中，該系統(tǒng)適應(yīng)于規(guī)定k在從0. 1到1.25的范圍內(nèi)，例如從0. 1到 0. 5的范圍內(nèi)。在一實(shí)施例中，調(diào)制或信號(hào)帶寬BWsig在從50kHz到5MHz的范圍內(nèi)。在一實(shí)施例中，無線傳輸系統(tǒng)的發(fā)送器和/或接收器部件包括分別可操作地耦合到發(fā)送器和接收器的信號(hào)處理單元。該信號(hào)處理單元適合于(至少)處理無線電信號(hào)(例如，包括進(jìn)行所討論的發(fā)送器和/或接收器部件的均衡和/或校準(zhǔn)和/或微調(diào)任務(wù)(參見下面))。
無線通信系統(tǒng)的性能取決于天線/振蕩頻率傳遞函數(shù)和在發(fā)送器和接收器中進(jìn)行的信號(hào)處理(包括用于補(bǔ)償由窄帶天線引入的失真的均衡濾波)之間的對(duì)應(yīng)。天線塊 (參見例如圖1中的Tx或Rx)每個(gè)包括構(gòu)成天線振蕩電路的天線和對(duì)應(yīng)的諧振元件(參見例如圖3)。在一實(shí)施例中，天線塊還分別包括用于驅(qū)動(dòng)Tx天線的驅(qū)動(dòng)器或功率放大器 (PA)和/或由于放大來自Rx天線的信號(hào)的低噪聲放大器(LNA)。在一實(shí)施例中，由同一個(gè)天線實(shí)現(xiàn)給定設(shè)備的Tx天線和Rx天線。在一實(shí)施例中，給定設(shè)備的組合的Tx和Rx天線形成收發(fā)器單元的一部分，接收器單元包括允許在收發(fā)器的發(fā)送模式和接收模式之間切換的適當(dāng)電路。在該系統(tǒng)的實(shí)際執(zhí)行中，天線/振蕩傳遞函數(shù)公差可以相對(duì)大，并且如果不被補(bǔ)償?shù)脑捒赡芙档拖到y(tǒng)的系統(tǒng)。因此，優(yōu)選地，在系統(tǒng)操作之前，例如在系統(tǒng)啟動(dòng)(加電)時(shí)在引導(dǎo)程序中校準(zhǔn)天線/振蕩頻率傳遞函數(shù)。在一實(shí)施例中，發(fā)送器/接收器信號(hào)處理還適合于天線/振蕩傳遞函數(shù)。可以設(shè)想以下校準(zhǔn)方案 天線/振蕩頻率傳遞函數(shù)由兩個(gè)參數(shù)表征諧振頻率fj參見圖Ic)和品質(zhì)因數(shù) Q0 例如利用微調(diào)電容器陣列將天線/振蕩的諧振頻率&調(diào)整到希望值(優(yōu)選地通過自動(dòng)程序，例如在系統(tǒng)啟動(dòng)期間以及/或者根據(jù)用戶請(qǐng)求進(jìn)行)。 發(fā)送器/接收器信號(hào)處理適合于天線/振蕩的品質(zhì)因數(shù)Q。還可以將Q值調(diào)整 /減小到易管理的水平。在接收或發(fā)送信號(hào)的處理中(例如，在均衡濾波器中以正確補(bǔ)償由窄帶天線傳遞函數(shù)導(dǎo)致的失真)使用Q因數(shù)的實(shí)際(例如，在原地測(cè)量的)值的知識(shí)。在一實(shí)施例中，采用易管理的水平的Q是指無線通信系統(tǒng)被設(shè)計(jì)為能夠處理的Q 的水平，使得能夠?qū)l(fā)送和接收的質(zhì)量保持在(例如品質(zhì)度量、例如BER、例如接收的信息信號(hào)Is的)指定限度內(nèi)。在一實(shí)施例中，通過插入負(fù)電阻電路來增加Q。在一實(shí)施例中，通過增加電路的損耗，例如通過在附加電阻中切換，來減小Q。在一實(shí)施例中，Q值被有意降低， 以增加帶寬。這可以例如是無線通信系統(tǒng)包括編程單元和由該編程單元編程的單元(例如，聽音設(shè)備)的情況下的值，并且對(duì)于該情況相對(duì)大的傳輸比特率可能是有用的。在一實(shí)施例中，使這兩個(gè)設(shè)備較靠近對(duì)方，以允許以可接受的質(zhì)量使用增加后的傳輸速率。在一實(shí)施例中，在相對(duì)短的距離上，例如小于0. 2m或小于0. Im或小于0. 05m,建立大于IMbit/ s(或大于1.5Mbit/s)的比特率。一般來說，天線/振蕩電路可以是可由二階或更高階傳遞函數(shù)描述的任意類型。 在優(yōu)選實(shí)施例中，該天線可以由二階傳遞函數(shù)描述。在一實(shí)施例中，無線通信系統(tǒng)可以包括以下各塊1)具有二階傳遞函數(shù)和等于載波頻率的諧振頻率的窄帶天線(參見圖1中的塊Tx和Rx)。在本技術(shù)領(lǐng)域中已知的大多數(shù)磁鏈接中都使用這種天線，例如參見 W02005/053179A1。2)位于天線和均衡濾波器之間的頻率轉(zhuǎn)換塊(混頻器，模擬或數(shù)字的，參見圖Ib 中的> f'塊和f’ - > f塊)，例如，用于從基帶轉(zhuǎn)換到載波頻率f。(或信號(hào)頻率fs)或者反過來。
3)均衡濾波器(參見圖1中的濾波器(Tx)和濾波器(Rx))。在本發(fā)明的該方面，該思想基于天線和(任選的)頻率轉(zhuǎn)換塊的組合頻率響應(yīng)近似等于DC周圍區(qū)域中一階實(shí)數(shù)極點(diǎn)低通濾波器的頻率響應(yīng)的觀察。因此，建議利用實(shí)數(shù)零點(diǎn)位于與組合的天線和頻率轉(zhuǎn)換塊的(主要)實(shí)數(shù)極點(diǎn)相同的頻率附近的一階濾波器實(shí)現(xiàn)該均衡濾波器。圖2中示出該原則的例子。圖2涉及根據(jù)本實(shí)施例的通信系統(tǒng)的適當(dāng)均衡濾波器的執(zhí)行，圖加示出天線的極點(diǎn)/零點(diǎn)圖，圖2b示出組合的天線和頻率轉(zhuǎn)換塊的極點(diǎn)零點(diǎn)圖，圖2c示出在與等同的一階實(shí)數(shù)極點(diǎn)濾波器相同的頻率處添加了均衡濾波器的零點(diǎn)。在一實(shí)施例中，窄帶天線和調(diào)整(或震蕩)電路(例如，圖1的Tx和/或Rx天線塊)可以由二階傳遞函數(shù)(例如，圖3中的電路)描述。在優(yōu)選實(shí)施例中，根據(jù)圖2中所示的原則執(zhí)行無線通信系統(tǒng)的發(fā)送器和/或接收器部件的均衡濾波器(參見圖1中的濾波器 (Tx)和濾波器(Rx))。關(guān)于圖1，圖2a示出接收天線塊(Rx)的傳遞函數(shù)HKx(f)的極點(diǎn)和零點(diǎn)。圖2b示出接收天線(Rx)和頻率轉(zhuǎn)換塊(f’->f)的傳遞函數(shù)HKx(f’->f)的極點(diǎn)和零點(diǎn)。圖2c示出接收天線(Rx)、頻率轉(zhuǎn)換塊(f ’_ > f)和一階實(shí)數(shù)零點(diǎn)濾波器Heq的傳遞函數(shù)HKx(f’ - > f)*HEq(f)的極點(diǎn)和零點(diǎn)，其中在調(diào)制帶寬內(nèi)傳遞函數(shù)Heq ^ (l/HKx(f’ - > f))。圖3示出天線/振蕩電路的例子。圖3示出與系統(tǒng)電容C1、C2、C3(例如，包括寄生電容和/或人為電容，優(yōu)選由位于芯片上或芯片外的人為電容支配，芯片外電容例如是 SMD電容)諧振的感應(yīng)天線(例如，圖3中的鐵氧體加載的環(huán)形天線Lant)。這種LC諧振系統(tǒng)可以是雙平衡(如此處所示的，電容Cl和C3對(duì)稱地耦合到地GND)或者單平衡。圖3示出包括具有電阻Rant的感應(yīng)天線元件Lant (例如，環(huán)形天線)的天線/振蕩電路。該天線/ 振蕩電路可以也包括電容天線元件Cant (例如，微帶天線)，在此情況下振蕩電路包括感應(yīng)諧振元件(例如，L1、L2、L3)。這突出了典型的天線本身不必具有窄帶寬、二階行為等這一點(diǎn)。這只有在加載該天線時(shí)才可以發(fā)生，這也表明該系統(tǒng)的調(diào)整/校準(zhǔn)(以使天線的特定屬性適合于系統(tǒng)規(guī)格) 是有利的。在一實(shí)施例中，該通信系統(tǒng)適合于在包括發(fā)送器部件的設(shè)備和包括接收器部件的設(shè)備之間建立無線鏈接。在一實(shí)施例中，該無線鏈接是單向的。在一實(shí)施例中，該通信系統(tǒng)的設(shè)備可以配置成為發(fā)送器和接收器(但不是同時(shí))。在一實(shí)施例中，該通信系統(tǒng)包括兩個(gè)或更多個(gè)設(shè)備，每個(gè)至少包括發(fā)送器部件和/或接收器部件。在一實(shí)施例中，該通信系統(tǒng)包括聽音設(shè)備，例如，助聽器。在一實(shí)施例中，該通信系統(tǒng)包括用于從多個(gè)音頻源接收多個(gè)音頻信號(hào)并且將接收到的音頻信號(hào)中選定的信號(hào)發(fā)送到聽音設(shè)備的音頻關(guān)口。在一實(shí)施例中，該通信系統(tǒng)的至少一個(gè)設(shè)備，例如所有設(shè)備，是便攜式的戴在身上的設(shè)備。在一實(shí)施例中，該無線鏈接基于鄰近天線之間的近場(chǎng)耦合。在一實(shí)施例中，該無線鏈接基于遠(yuǎn)場(chǎng)(輻射的)電磁信號(hào)。圖4示出例如圖3中所示的感應(yīng)天線/振蕩電路的簡(jiǎn)化等效電學(xué)圖。該電路示出包括與芯片上電容Cp諧振的電感器Lp(代表電學(xué)上小的環(huán)形天線)，是該環(huán)形天線的等效并聯(lián)電阻。該環(huán)形天線中的感應(yīng)電壓Vin經(jīng)歷無源電壓增益，使得電容器Cp上的(例如芯片上輸出)電壓擺幅Vott很大(阻抗變換的結(jié)果)。輸出端子例如連接到用于提供信號(hào)
15處理的集成電路的無線電部分(例如，包括根據(jù)本公開的均衡化和調(diào)整天線/振蕩電路的電容)。信號(hào)帶寬例如取為中心頻率fQ的5%，S卩，位于從(歸一化的)頻率ω = 0. 975 到ω = 1. 025(中心頻率歸一化為ω。= 1)。通過設(shè)定Q因數(shù)，Q = Q0ZBffant = 1/0. 05 =
20，使信號(hào)帶寬等于天線/振蕩帶寬。在圖fe和釙中示出無源增益的振幅和相位響應(yīng)，即傳遞函數(shù)(VQUT/VIN)，Q = 20。 還示出Q = 50的響應(yīng)，以證明增加Q因數(shù)的效果(S卩，使用比信號(hào)BWsig小的天線/振蕩 BWant)。注意，當(dāng)信號(hào)帶寬等于加載天線(振蕩)的_3dB帶寬時(shí)，在該帶上不僅有3dB振幅失真。還有+/-45度相位失真。這足以嚴(yán)重惡化使用魯棒調(diào)制形式如具有低調(diào)制指數(shù)的 BPSK、QPSK或FSK的通信系統(tǒng)的性能。當(dāng)使用更先進(jìn)的調(diào)制形式如8-PSK或QAM時(shí)，該失真將使鏈接完全無效。在發(fā)送器和接收器二者都具有這種天線振蕩電路的情況下，在關(guān)注的帶內(nèi)總振幅失真為6dB并且相位失真為+/-90度。該失真量使使用大多數(shù)調(diào)制形式的通信無效。這充分說明為什么傳統(tǒng)通信系統(tǒng)總使用顯著大于關(guān)注的信號(hào)帶的天線帶寬。圖fe和恥還示出將Q因數(shù)從Q = 20增加到Q = 50 (對(duì)于相同的信號(hào)帶寬)導(dǎo)致每個(gè)天線更大的振幅失真(+/_8.5dB)和相位失真(+/-68度)。顯然，這種系統(tǒng)是無用的，除非進(jìn)行如本申請(qǐng)中提出的某種預(yù)失真和/或失真補(bǔ)償?，F(xiàn)在還要注意，對(duì)于所有頻率，Q = 50的輸出電壓都大于Q = 20的輸出電壓。實(shí)際上，在關(guān)注的頻帶內(nèi)該信號(hào)高出2dB和SdB之間(見圖5c)。這可例如用于顯著降低接收器中的電流消耗并且/或者提高通信系統(tǒng)的靈敏度(當(dāng)然是在失真可被處理的假定下)。除此以外，天線/振蕩中的熱噪聲功率(未示出)也被減小50/20 = 2. 5倍，也就是說，該無線通信系統(tǒng)的靈敏度提高10*L0G(2. 5) = 4dB(假定輸入階段的噪聲不是主要的)。另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是只有信號(hào)電壓顯著增加。與載波相距一定距離的不想要的干擾信號(hào)不被放大，所以相對(duì)于想要的信號(hào)，它們已經(jīng)衰減，即，有效的濾波量被提高。換句話說，通過補(bǔ)償振幅和相位失真,提供在具有電學(xué)上小天線并目.天線/振蕩帶寬比信號(hào)帶寬小得多的LC網(wǎng)絡(luò)中使用高Q因數(shù)的顯著益處。這些益處可以包括·在接收器輸入處高幾個(gè)dB的信號(hào)電壓= >較低的電流消耗和/或較好的靈敏度。 來自天線/振蕩的低幾個(gè)dB的熱噪聲= >較好的靈敏度。·較好的濾波。圖6中示出根據(jù)本申請(qǐng)的無線通信系統(tǒng)的例子。發(fā)送設(shè)備(第一設(shè)備)包括發(fā)送器部件(Tx部件)，發(fā)送器部件(Tx部件)包括頻率轉(zhuǎn)換、均衡和Tx天線電路(參見圖1)。 接收設(shè)備(第二設(shè)備)在此具有聽音設(shè)備的形式，例如頭戴式耳機(jī)或助聽器(在此示出為助聽器的耳后部分)，該接收設(shè)備包括接收部件(Rx部件)，接收部件包括Rx天線、頻率轉(zhuǎn)換和均衡電路(參見圖1)。第一和第二設(shè)備都包括信號(hào)處理單元(SP)，該信號(hào)處理單元適合于與該設(shè)備的發(fā)送器和接收器部件通信(或者全部或部分形成發(fā)送器和接收器的一部分)。該信號(hào)處理單元可以全部或部分執(zhí)行頻率轉(zhuǎn)換和均衡任務(wù)。優(yōu)選地，信號(hào)處理單元適合于分別測(cè)量Tx和Rx天線部件的當(dāng)前諧振頻率fo和帶寬BWmt。優(yōu)選地，信號(hào)處理單元(SP)還適合于能夠基于對(duì)Tx和Rx天線部件的當(dāng)前諧振頻率&和帶寬BWant的測(cè)量修改 (校準(zhǔn))均衡濾波器(圖1中的濾波器Tx和濾波器Rx)的傳遞函數(shù)和天線部件(圖1中的Tx、Rx)的調(diào)整，從而動(dòng)態(tài)地將窄帶天線引入的失真保持在最小。優(yōu)選地，在預(yù)定的時(shí)間點(diǎn)進(jìn)行校準(zhǔn)，例如有規(guī)則地，例如以大于0. OlHz的頻率，如大于0. 1Hz，如大于1Hz。在一實(shí)施例中，校準(zhǔn)頻率與所討論的設(shè)備的溫度相關(guān)聯(lián)(頻率隨著溫度增加而增加)。在一實(shí)施例中，信號(hào)處理單元形成集成電路的一部分。在一實(shí)施例中，該集成電路還包括在校準(zhǔn)Tx和 Rx天線部件的諧振頻率fo和帶寬BWant中使用的微調(diào)電容器。第一設(shè)備可以例如是移動(dòng)電話或者在通信設(shè)備(例如，移動(dòng)電話)或娛樂設(shè)備和第二設(shè)備之間的中間設(shè)備(例如，音頻關(guān)口)。該發(fā)送器和接收器部件適合于使得當(dāng)它們處于預(yù)定的相互距離內(nèi)時(shí)(由虛線箭頭表示的操作距離，指的是Tx和Rx部件之間的線性路徑距離)，利用要發(fā)送的信號(hào)激勵(lì)Tx部件的Tx天線線圈導(dǎo)致與Rx部件的天線線圈的磁耦合以及接收器部件中對(duì)應(yīng)的信號(hào)接收。第一和第二設(shè)備之間的無線鏈接被表示為單向的，但是也可以是雙向的(在此情況下，第一和第二設(shè)備分別包括發(fā)送器和接收器部件)。例如在US2005/0255843A1中描述了用于單向感應(yīng)鏈接的協(xié)議。例如在EP1460769A1中描述了包括助聽器和音頻選擇設(shè)備的系統(tǒng)的例子。例如在EP1480492A2中描述了根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)或?qū)Ｓ袇f(xié)議的助聽器和關(guān)口設(shè)備之間的感應(yīng)通信(即，與電磁輻射相對(duì)的基于電磁感應(yīng)的通信)。無線鏈接可以例如承載音頻信號(hào)(例如，來自?shī)蕵吩O(shè)備或電話的流式音頻)，例如立體聲的。要發(fā)送的信號(hào)的帶寬或比特率可以適合于在幾百kHzGcbit/s)的量級(jí)內(nèi)或者在MHz(Mbit/s)的量級(jí)內(nèi)。鏈接的范圍可以適合于在從幾厘米到幾十米的范圍內(nèi)。在優(yōu)選實(shí)施例中，該范圍適合于佩戴在人體上的設(shè)備發(fā)生的距離(例如，小于2米，如小于1米，如小于0. 5米)。本發(fā)明由獨(dú)立權(quán)利要求的特征限定。在從屬權(quán)利要求中限定了優(yōu)選實(shí)施例。權(quán)利要求中的任何參考標(biāo)號(hào)都不意圖限定權(quán)利要求的范圍。上文中示出了一些優(yōu)選實(shí)施例，但是應(yīng)該強(qiáng)調(diào)的是，本發(fā)明不局限于此，在所附權(quán)利要求中限定的主題內(nèi)可以用不同的方式體現(xiàn)。參考文獻(xiàn)· EP 0 261 935 A2(NORTHERN TELECOM)30-03-1988· US 2008/158076A1(BROADCOM)03-07-2008· WO 2005/053179A1 (STARKEY, 0TIC0N) 09-06-2005· EP 1 107 472 A2(SONY CORPORATION)13-06-2001· EP 1 777 644 Al (OTICON)25-04-2007· US 2005/0110700A1(STARKEY LABORATORIES)26-05-2005· WO 2005/055654 (STARKEY LABORATORIES, 0TIC0N) 16-06-2005· WO 2005/053179(STARKEY LABORATORIES，0TIC0N)09-06-2005· US 2005/0255843A1(Hilpisch et al.) 17-11-2005· EP 1 460 769 Al (PHONAK)22-09—2004· EP 1 480 492 A2(SIEMENS AUDI0L0GISCHE TECHNIK)24-11-200權(quán)利要求
1.一種無線通信系統(tǒng)，包括a)第一設(shè)備，第一設(shè)備包括發(fā)送器部件，發(fā)送器部件包括 Tx天線，Tx天線用于發(fā)送根據(jù)數(shù)字調(diào)制方案調(diào)制并具有信號(hào)帶寬BWsig的電信號(hào)；以及b) 第二設(shè)備，第二設(shè)備包括接收器部件，接收器部件包括Rx天線，Rx天線用于接收發(fā)送的電磁信號(hào)，Tx和Rx天線中的至少一個(gè)是具有天線帶寬BWant的窄帶天線，其中Tx和/或Rx天線帶寬滿足關(guān)系BWant = k .BWsig，其中所述系統(tǒng)適合于提供k小于1. 25，并且天線帶寬BWant 定義為當(dāng)天線連接到所述通信系統(tǒng)時(shí)所加載天線的_3dB帶寬，并且信號(hào)帶寬BWsig定義為信號(hào)功率的99%位于其中的帶寬，所述無線通信系統(tǒng)還包括電連接到Tx或Rx天線的至少一個(gè)補(bǔ)償單元，其中補(bǔ)償單元適合于補(bǔ)償由窄帶Tx和/或Rx天線引入的振幅和/或相位失真。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線通信系統(tǒng)，其中所述數(shù)字調(diào)制方案包括數(shù)字頻率或相位調(diào)制。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線通信系統(tǒng)，其中所述發(fā)送器和接收器部件的每一個(gè)還包括分別電連接到所述發(fā)送器和接收器部件的Tx和Rx天線的頻率轉(zhuǎn)換單元，所述頻率轉(zhuǎn)換單元適合于將輸入信號(hào)的頻率范圍轉(zhuǎn)換到另一頻率范圍，并且其中所述補(bǔ)償單元適合于補(bǔ)償由Tx和/或Rx天線引入的振幅和/或相位失真。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線通信系統(tǒng)，其中以一階濾波器實(shí)現(xiàn)所述補(bǔ)償單元，該一階濾波器的實(shí)數(shù)零點(diǎn)位于與組合的天線和頻率轉(zhuǎn)換塊的實(shí)數(shù)極點(diǎn)相同的頻率附近。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線通信系統(tǒng)，其中所述窄帶天線可以由二階傳遞函數(shù)和等于所發(fā)送的無線信號(hào)的信號(hào)頻率的諧振頻率來描述。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線通信系統(tǒng)，其中k小于或等于1.0。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線通信系統(tǒng)，其中所述發(fā)送器和接收器部件適合于基于所述發(fā)送和接收天線之間的感應(yīng)耦合實(shí)施無線鏈接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線通信系統(tǒng)，其中所述窄帶天線中的至少一個(gè)是電學(xué)上的小天線。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線通信系統(tǒng)，適合于提供將所述Tx和/或Rx天線的諧振頻率fo調(diào)整到預(yù)定諧振頻率范圍內(nèi)的期望值。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的無線通信系統(tǒng)，其中所述發(fā)送器和/或接收器部件包括用于調(diào)整所述諧振頻率的多個(gè)微調(diào)電容器。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線通信系統(tǒng)，包括兩個(gè)或更多設(shè)備，每個(gè)設(shè)備至少包括發(fā)送器部件或接收器部件。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線通信系統(tǒng)，其中所述第一和第二設(shè)備的每一個(gè)包括發(fā)送器部件以及接收器部件。
13.一種無線電頻率接收器部件，其用于經(jīng)由天線和調(diào)整電路接收帶寬BWsig的第一頻帶內(nèi)的數(shù)字調(diào)制的無線電信號(hào)，將所述天線和所述調(diào)整電路一起調(diào)整為帶寬BWant的第二頻帶，第二頻帶與第一頻帶重疊并滿足關(guān)系BWant = k .BWsig，其中所述接收器部件適合于提供 k小于1. 25，并且天線帶寬BWant定義為加載天線的_3dB帶寬，并且信號(hào)帶寬BWsig定義為信號(hào)功率的99%位于其中的帶寬，所述接收器部件適合于在整個(gè)第一頻帶內(nèi)補(bǔ)償由所述天線和所述調(diào)整電路引起的接收的無線電信號(hào)的振幅和/或相位變化。
14.一種無線電頻率發(fā)送器部件，其用于經(jīng)由天線和調(diào)整電路發(fā)送帶寬BWsig的第一頻帶內(nèi)的數(shù)字調(diào)制的無線電信號(hào)，將所述天線和所述調(diào)整電路一起調(diào)整到帶寬BWant的第二頻帶，第二頻帶與第一頻帶重疊并滿足關(guān)系BWant = k .BWsig，其中所述發(fā)送器部件適合于提供 k小于1. 25，并且天線帶寬BWant定義為加載天線的_3dB帶寬，并且信號(hào)帶寬BWsig定義為信號(hào)功率的99%位于其中的帶寬，所述發(fā)送器部件適合于在整個(gè)第一頻帶內(nèi)預(yù)先補(bǔ)償由所述天線和所述調(diào)整電路引起的發(fā)送的無線電信號(hào)的振幅和/或相位變化。
15.根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的無線電頻率部件，其特征在于該部件包括測(cè)量電路， 所述測(cè)量電路適合于測(cè)量所述天線調(diào)整電路的諧振頻率和/或帶寬，并且該部件適合于根據(jù)測(cè)得的值調(diào)節(jié)所述補(bǔ)償和/或所述天線調(diào)整電路的諧振頻率和/或帶寬。
16.一種操作無線通信系統(tǒng)的方法，該系統(tǒng)包括a)第一設(shè)備，第一設(shè)備包括發(fā)送器部件，發(fā)送器部件包括Tx天線，Tx天線用于發(fā)送根據(jù)數(shù)字調(diào)制方案調(diào)制并具有信號(hào)帶寬BWsig的電信號(hào)；b)第二設(shè)備，第二設(shè)備包括接收器部件，接收器部件包括Rx天線，Rx天線用于接收發(fā)送的電磁信號(hào)；該方法包括A)提供所述Tx和Rx天線中的至少一個(gè)是具有天線帶寬BWant的窄帶天線，其中Tx和 /或Rx天線帶寬滿足關(guān)系BWant = k · Bffsig ；B)提供k小于1.25，其中天線帶寬BWant定義為當(dāng)加載的天線連接到所述通信系統(tǒng)時(shí)該加載天線的_3dB帶寬，并且信號(hào)帶寬BWsig定義為信號(hào)功率的99%位于其中的帶寬，以及C)提供以補(bǔ)償所述窄帶天線的振幅和/或相位失真的方式處理的發(fā)送和/或接收的電磁信號(hào)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，包括在所述無線通信系統(tǒng)的操作期間校準(zhǔn)所述窄帶天線/振蕩頻率傳遞函數(shù)。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中Tx和Rx天線頻率傳遞函數(shù)的每一個(gè)由1)諧振頻率&和2、品質(zhì)因數(shù)Q 二個(gè)參數(shù)表征，該方法包括a.將諧振頻率&調(diào)整到期望值；以及b.使對(duì)所述窄帶天線的振幅和/或相位失真的補(bǔ)償適應(yīng)于各自的Tx或Rx天線的品質(zhì)因數(shù)。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，還包括將Q值調(diào)整到適當(dāng)水平，所述無線通信系統(tǒng)被設(shè)計(jì)為易于操作，以使發(fā)送和接收質(zhì)量能夠保持在指定限度內(nèi)。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，包括在所述系統(tǒng)的啟動(dòng)期間和/或在預(yù)定的時(shí)間點(diǎn)和/或根據(jù)用戶的請(qǐng)求執(zhí)行的自動(dòng)程序中，使所述信號(hào)處理適應(yīng)于所述天線/振蕩的品質(zhì)因數(shù)Q。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種無線通信系統(tǒng)，其包括a)包括發(fā)送器部件的第一設(shè)備，發(fā)送器部件包括用于發(fā)送具有信號(hào)帶寬BWsig的電信號(hào)的Tx天線；以及b)包括接收器部件的第二設(shè)備，接收器部件包括用于接收發(fā)送的電磁信號(hào)的Rx天線，Tx和Rx天線中的至少一個(gè)是具有天線帶寬BWant的窄帶天線，其中Tx和/或Rx天線帶寬滿足關(guān)系BWant＝k·BWsig。本發(fā)明還涉及發(fā)送器部件和接收器部件、窄帶天線的使用以及校準(zhǔn)無線通信系統(tǒng)的窄帶天線/振蕩頻率傳遞函數(shù)的方法。本發(fā)明提供一種具有相對(duì)大的信號(hào)帶寬和電學(xué)上小天線的無線通信系統(tǒng)，該系統(tǒng)適于提供k小于1.25，并且天線帶寬BWant定義為當(dāng)加載的天線連接到通信系統(tǒng)時(shí)該加載天線的-3dB帶寬，信號(hào)帶寬BWsig定義為有用的信號(hào)功率的99％位于其中的帶寬。
文檔編號(hào)H04B1/12GK102195662SQ201110062189
公開日2011年9月21日 申請(qǐng)日期2011年3月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月10日
發(fā)明者K·T·克里斯滕森, K·吳, R·G·延森 申請(qǐng)人:奧迪康有限公司