專利名稱：天線電路的阻抗匹配設(shè)備和方法
天線電路的阻抗匹配設(shè)備和方法相關(guān)申請的參照本申請根據(jù)；35U. S. C. 119和；35U. S. C. 365要求韓國專禾丨J申請 10-2010-0064892 (2010年7月6日提交)的優(yōu)先權(quán)，其整個內(nèi)容通過引用合并于此。
背景技術(shù)：
在移動通信終端中，天線電路經(jīng)由天線發(fā)送或接收確定的無線電波。需要準確地匹配阻抗，使得天線具有最優(yōu)的發(fā)送和接收輻射性能。因此，天線電路包括電容器和電感器。天線電路控制電容器的值和電感器的值，以以最優(yōu)狀態(tài)匹配天線的阻抗。在匹配阻抗時，在移動通信終端位于自由空間中的狀態(tài)下對天線的阻抗進行匹配。通常，用戶在手持主體并使揚聲器與其耳朵接觸的狀態(tài)下使用移動通信終端，或者，通過在將通信終端的主體放在包或兜里的狀態(tài)下使用耳機來使用移動通信終端。因為用戶在手持主體并使揚聲器與耳朵接觸的情況下使用移動通信終端，或在將通信終端的主體放在包或兜里的狀態(tài)下使用移動通信終端，所以天線的阻抗匹配因子變化，因此，具有在自由空間中匹配的阻抗的天線的發(fā)送和接收性能劣化。因此，移動通信終端包括自適應(yīng)調(diào)諧天線電路，其通過在天線的阻抗匹配因子改變時自動地控制天線的阻抗，允許天線具有最優(yōu)的發(fā)送和接收輻射性能。為了最優(yōu)地維持天線的發(fā)送和接收輻射性能，自適應(yīng)調(diào)諧天線電路需要檢測天線的改變的阻抗狀態(tài)。為了這個目的，自適應(yīng)調(diào)諧天線電路包括耦合器，并且檢測從耦合器輸出的反射功率和正向功率。然而，為了檢測反射功率和正向功率并控制阻抗，自適應(yīng)調(diào)諧天線電路需要包括耦合器和用于檢測從耦合器輸出的反射功率和正向功率的多個功率檢測器。

發(fā)明內(nèi)容
各實施例提供具有新結(jié)構(gòu)的天線電路。本發(fā)明的目的不限于前述內(nèi)容，根據(jù)下面的描述本領(lǐng)域技術(shù)人員將會清楚地理解這里未進行說明的其它目的。在一個實施例中，阻抗匹配設(shè)備包括信號分離單元，分離發(fā)送和接收信號，并選擇性地通過與發(fā)送和接收信號相對應(yīng)的期望頻率；阻抗檢測單元，包括多個阻抗，并檢測各阻抗之間的第一和第二電位；以及阻抗匹配單元，比較由阻抗檢測單元檢測的第一和第二電位，并且根據(jù)比較的結(jié)果針對包括于阻抗檢測單元中的阻抗之一改變匹配因子，以匹配阻抗。阻抗檢測單元可以包括構(gòu)造惠斯登橋電路(Wheatstone bridge circuit)的第一到第四阻抗，第一到第四阻抗之一是天線匹配端阻抗。
第一電位可以是第一和第二阻抗之間的電位，且第二電位可以是第三和第四阻抗之間的電位。阻抗檢測單元還可以包括第一檢測器，布置在第一和第二阻抗之間，并檢測第一電位；以及第二檢測器，布置在第三和第四阻抗之間，并檢測第二電位。第一到第四阻抗的至少之一可以包括可變電容器。阻抗匹配單元可以包括控制器，檢測第一和第二電位之間的差，并且確定與所檢測的差相對應(yīng)的阻抗匹配因子；以及數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)，將與由控制器確定的阻抗匹配因子相對應(yīng)的信號轉(zhuǎn)換為模擬信號，以輸出轉(zhuǎn)換的模擬信號。阻抗匹配因子可以與可變電容器的電容值相對應(yīng)。阻抗匹配因子可以與用于將第一和第二電位之間的差改變?yōu)?的等電位值相對應(yīng)。發(fā)送和接收信號可以包括射頻(RF)發(fā)送和接收信號。阻抗匹配設(shè)備可以被內(nèi)置于包括調(diào)諧器的無線通信終端的主體中。在另一個實施例中，阻抗匹配方法包括檢測第一和第二阻抗之間的第一電位； 檢測第三和第四阻抗之間的第二電位；比較所檢測的第一和第二電位；以及根據(jù)比較結(jié)果針對第一到第四阻抗之一改變阻抗匹配因子。第一到第四阻抗的至少之一可以包括可變電容器。阻抗匹配因子的改變可以包括當?shù)谝缓偷诙娢徊煌瑫r，改變可變電容器的電容值，以使第一和第二電位相等。阻抗匹配方法還可以包括當?shù)谝缓偷诙娢幌嗟葧r，將阻抗匹配因子維持為原樣。下面在附圖和說明書中描述一個或更多個實施例的細節(jié)。根據(jù)說明書和附圖，并且根據(jù)權(quán)利要求書，其它特征將變得明顯。


圖1是示意性例示根據(jù)實施例的阻抗匹配設(shè)備的框圖。圖2是例示圖1的阻抗檢測單元的詳細框圖。圖3是例示根據(jù)第一實施例的阻抗匹配單元的詳細框圖。圖4是例示根據(jù)第二實施例的阻抗匹配單元的詳細框圖。圖5是例示根據(jù)實施例的阻抗匹配方法的流程圖。
具體實施例方式現(xiàn)在對本公開的實施例進行詳細參考，其實例在附圖中示出。因為本公開可以具有不同的變型實施例，在附圖中例示并詳細描述了特定的實施例。然而，這并不將本發(fā)明限制在特定實施例內(nèi)，應(yīng)該理解本發(fā)明覆蓋了本發(fā)明的思想和技術(shù)范圍內(nèi)的所有變型、等同和替換。將會理解盡管這里使用術(shù)語第一和第二來描述各種元件，這些元件不應(yīng)受這些術(shù)語的限制。術(shù)語只是用于將一個元件與其它元件區(qū)分開。因此，在一個實施例中稱為第一元件的元件在另一個實施例中可以稱為第二元件。詞語“和/或”意思是可以是相關(guān)組成元件的一個或更多個或者其組合。下面將參考附圖更詳細地描述本發(fā)明的實施例。為了方便說明和清楚，全文中相同的附圖標記表示相同的元件。圖1是示意性例示根據(jù)實施例的阻抗匹配設(shè)備的框圖。圖2是例示圖1的阻抗檢測單元的詳細框圖。圖3是例示根據(jù)第一實施例的阻抗匹配單元的詳細框圖。圖4是例示根據(jù)第二實施例的阻抗匹配單元的詳細框圖?！吹谝粚嵤├祬⒖紙D1到圖3，根據(jù)第一實施例的天線電路的阻抗匹配裝置包括信號分離單元 110、阻抗檢測單元120和阻抗匹配單元130。阻抗匹配裝置可以被內(nèi)置于提供有特定外部外觀的主體(未示出)中。具有外部外觀的主體可以是使用天線的無線通信設(shè)備。例如，無線通信設(shè)備可以包括調(diào)諧器。信號分離單元110分離輸入的發(fā)送和接收信號，并且選擇性地只通過與發(fā)送和接收信號相對應(yīng)的期望的頻率。信號分離單元110可以包括前端模塊。前端模塊包括天線切換模塊(ASM)和表面聲波(SAW)濾波器。前端模塊可以選擇性地通過與發(fā)送和接收信號相對應(yīng)的期望的頻率。發(fā)送和接收信號可以是射頻(RF)發(fā)送和接收信號，但是本公開不限于此。例如， 發(fā)送和接收信號可以是中頻(IF)發(fā)送和接收信號、低頻(LF)發(fā)送和接收信號、特高頻 (VHF)發(fā)送和接收信號以及超高頻(UHF)發(fā)送和接收信號中至少之一。阻抗檢測單元120接收與由信號分離單元110分離并選擇性通過的發(fā)送和接收信號相對應(yīng)的期望的頻率，以檢測多個阻抗Zl到Ti和ZANT之間的電位。這里，如圖2中所示，阻抗Zl到Ti和ZANT可以包括構(gòu)成惠斯登橋電路的第一到第四阻抗121到124，在這種情況下，第四阻抗IM可以是天線匹配端阻抗ZANT。阻抗檢測單元120包括第一和第二檢測器125和126。第一檢測器125被布置在第一和第二阻抗121和122之間，并檢測第一和第二阻抗121和122之間的第一電位。第二檢測器1 被布置在第三阻抗123和天線匹配端阻抗IM之間，并檢測第三阻抗123和天線匹配端阻抗IM之間的第二電位。即，阻抗檢測單元120檢測多個阻抗、阻抗之間的第一點的第一電位、阻抗之間的第二點的第二電位。阻抗檢測單元120將檢測到的第一和第二電位傳送給阻抗匹配單元 130。阻抗匹配單元130從阻抗檢測單元120接收第一和第二電位，比較接收的第一和第二電位并匹配阻抗。出于此目的，如圖3中所示，阻抗匹配單元130包括控制器131、數(shù)模轉(zhuǎn)換器 (DAC) 132和阻抗匹配電路133?？刂破?31比較第一和第二電位，以確定第一和第二電位是否相同。當?shù)谝缓偷诙娢幌嗤瑫r，則為天線的阻抗已經(jīng)以最優(yōu)狀態(tài)準確地匹配的情況。 當?shù)谝缓偷诙娢徊煌瑫r，即為天線的阻抗匹配因子變化了的情況。
因此，當?shù)谝缓偷诙娢幌嗤瑫r，控制器131將先前的匹配因子維持為原樣，但是當?shù)谝缓偷诙娢徊煌瑫r，控制器131將先前的匹配因子改變?yōu)樾碌钠ヅ湟蜃印榇?，控制?31重新確定用于改變先前匹配因子的電容值，并通過應(yīng)用確定的電容值允許阻抗被匹配。電容值是這樣的等電位值用于將第一和第二電位之間的差改變到0，即，用于允許第一和第二電位具有相同的值。電容值由控制器131確定，即，等電位值是傳送到DAC 132的數(shù)字信號。DAC 132將從控制器131提供的、用來補償阻抗Zl到Ti和ZANT之間的電位差的電容值轉(zhuǎn)換為模擬信號，并輸出轉(zhuǎn)換的模擬信號。阻抗匹配電路133接收從DAC 132提供的模擬信號，并將阻抗與接收的模擬信號相匹配。S卩，阻抗匹配電路133接收要補償?shù)淖杩筞l到Ti和ZANT之間的等電位值(對應(yīng)于轉(zhuǎn)換的模擬信號)，并控制電壓，以具有阻抗Zl到和ZANT之間的等電位值，從而匹配阻抗。控制的電壓可以是施加于至少一個可變電容器VCl和VC2的電容值。為了提供更詳細的說明，阻抗匹配電路133可以包括至少一個電感器Ll和L2、至少一個電容器Cl以及至少一個可變電容器VCl和VC2。至少一個電感器Ll和L2中的每一個的一端電氣連接到阻抗檢測單元120，并且另一端接地。該至少一個電感器Ll和L2順序地控制從阻抗檢測單元120輸出的、電流阻抗之間的電位值(第一和第二電位)。至少一個電感器Ll和L2可以包括第一電感器Ll以及并聯(lián)連接到第一電感器Ll 的第二電感器L2。該至少一個電容器Cl被電氣連接到至少一個電感器Ll和L2，并且存儲由至少一個電感器Ll和L2順序地控制的、電流阻抗之間的電位值。該至少一個電容器Cl可以僅包括第一電容器Cl。與此不同地，該至少一個電容器 Cl可以包括多個電容器。至少一個可變電容器VCl和VC2的每一個的一端電氣連接到阻抗檢測單元120和至少一個電感器Ll和L2，且另一端接地。至少一個可變電容器VCl和VC2可以接收要補償?shù)淖杩筞l到和ZANT之間的等電位值(對應(yīng)于轉(zhuǎn)換的模擬信號)，控制電壓以具有接收的阻抗Zl到和ZANT之間的等電位值，并且將控制的電壓提供到阻抗檢測單元120，從而匹配阻抗Zl到Vi和ZANT。S卩，可變電容器VCl和VC2可以通過應(yīng)用從DAC 132提供的電容值來匹配阻抗?？勺冸娙萜鱒Cl和VC2可以包括第一可變電容器VCl，以及并聯(lián)連接到第一可變電容器VCl的第二可變電容器VC2。如上所述，當由阻抗檢測單元120檢測到阻抗Zl到Ti和ZANT之間的第一和第二電位的差時，根據(jù)實施例的阻抗匹配設(shè)備監(jiān)視該差，并根據(jù)該電位差匹配阻抗，從而維持最優(yōu)的阻抗匹配因子。<第二實施例>除了阻抗檢測單元120的第三阻抗123和阻抗匹配單元130的結(jié)構(gòu)之外，第二實施例具有與第一實施例的結(jié)構(gòu)相同的結(jié)構(gòu)。因此，在下面描述第二實施例時，將不提供與第一實施例中的結(jié)構(gòu)和操作相同的結(jié)構(gòu)和操作的重復(fù)說明。參考圖4，根據(jù)第二實施例的阻抗匹配裝置包括信號分離單元110、阻抗檢測單元120以及阻抗匹配單元130。如上面在第一實施例中描述的，阻抗檢測單元120包括第一到第四阻抗121和 124。此外，阻抗檢測單元120包括第一和第二檢測器125和126。根據(jù)第二實施例的第三阻抗123包括可變電容器。S卩，第三阻抗123不包括具有固定電容值的電容器，而包括用于匹配阻抗的可變電容器。在圖4中，第三阻抗123被例示為以可變電容器構(gòu)造，而本公開不限于此。例如， 除第三阻抗123之外的阻抗可以以可變電容器構(gòu)造。阻抗匹配單元130包括控制器131和DAC 132?？刂破?31比較由第一檢測器125檢測到的第一電位和由第二檢測器1 檢測到的第二電位，并根據(jù)第一和第二電位的比較結(jié)果改變預(yù)定阻抗匹配因子。S卩，當?shù)谝缓偷诙娢幌嗤瑫r，控制器131將預(yù)定阻抗匹配因子維持為原樣。S卩，當?shù)谝缓偷诙娢徊煌瑫r，控制器131確定用于將第一和第二電位之間的差改變?yōu)?的阻抗匹配因子。阻抗匹配因子是用于使第一和第二電位相同的等電位值，即，包括在第三阻抗123 中的可變電容器的電容值。即，隨著包括于第三阻抗123中的可變電容器的電容值變化，電位被改變。因此，控制器131確定用于使第一和第二電位相同的、包括于第三阻抗123中的可變電容器的電容值，并通過應(yīng)用確定的電容值允許阻抗被匹配。DAC 132將由控制器131確定的電容值轉(zhuǎn)換為模擬信號，并將轉(zhuǎn)換的模擬信號提供給第三阻抗123。以這種方式，根據(jù)第二實施例的阻抗匹配設(shè)備可以使用惠斯登橋電路中的電位差實時檢查阻抗匹配狀態(tài)。當阻抗的匹配異常時，阻抗匹配設(shè)備可以改變構(gòu)成惠斯登橋電路的阻抗的電容值，以匹配阻抗。圖5是例示根據(jù)實施例的阻抗匹配方法的詳細框圖。參考圖5，第一檢測器125被布置在第一和第二阻抗121和122之間，并且在操作 SlOl中檢測第一和第二阻抗121和122之間的電位(第一電位)。隨后，第二檢測器1 被布置在第三阻抗123和天線匹配端阻抗IM之間，并且在操作S102中檢測第三阻抗123和天線匹配端阻抗124之間的電位(第二電位)。由第一檢測器125檢測的第一電位和由第二檢測器1 檢測的第二電位被輸入到控制器131?？刂破?31接收并比較檢測到的第一和第二電位，以在操作S103中確定第一和第二電位是否相同。換句話說，控制器131檢查是天線的電流阻抗已經(jīng)被最優(yōu)地匹配，還是天線的阻抗匹配因子已經(jīng)變化。當作為操作S103的確定結(jié)果，第一和第二電位相等時，控制器131在操作S104將預(yù)定阻抗匹配值維持為原樣。此外，當作為操作S103的確定結(jié)果，第一和第二電位不同時，控制器131在操作S105中改變包括于天線匹配電路133中的電容器的電容值，從而允許阻抗被匹配。另一方面，根據(jù)第二實施例，當作為操作S103的確定結(jié)果，第一和第二電位不同時，控制器131改變第三阻抗123的電阻值。盡管參考許多示例實施例描述了各實施例，應(yīng)該理解本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠設(shè)計許多其它落入本公開的原理的實質(zhì)和范圍的變型和實施例。更特別地，可以在本公開、附圖和所述權(quán)利要求書的范圍內(nèi)的主題組合布置的組件部分和/或布置中進行各種變化和變型。除了組件部分和/或布置中的變化和變型之外，選擇性的使用對本領(lǐng)域技術(shù)人員也將是明顯的。
權(quán)利要求
1.一種阻抗匹配設(shè)備，包括信號分離單元，分離發(fā)送和接收信號，并選擇性地通過與所述發(fā)送和接收信號相對應(yīng)的期望頻率；阻抗檢測單元，包括多個阻抗，并檢測各阻抗之間的第一和第二電位；以及阻抗匹配單元，比較由所述阻抗檢測單元檢測的所述第一和第二電位，并且根據(jù)比較的結(jié)果針對包括于所述阻抗檢測單元中的所述阻抗之一改變匹配因子，以匹配阻抗。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻抗匹配設(shè)備，其中，所述阻抗檢測單元包括構(gòu)造惠斯登橋電路的第一到第四阻抗，所述第一到第四阻抗之一是天線匹配端阻抗。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的阻抗匹配設(shè)備，其中所述第一電位是所述第一和第二阻抗之間的電位，以及所述第二電位是所述第三和第四阻抗之間的電位。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的阻抗匹配設(shè)備，其中，所述阻抗檢測單元還包括第一檢測器，布置在所述第一和第二阻抗之間，并檢測所述第一電位；以及第二檢測器，布置在所述第三和第四阻抗之間，并檢測所述第二電位。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的阻抗匹配設(shè)備，其中，所述第一到第四阻抗的至少之一包括可變電容器。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的阻抗匹配設(shè)備，其中，所述阻抗匹配單元包括控制器，檢測所述第一和第二電位之間的差，并且確定與所檢測的差相對應(yīng)的阻抗匹配因子；以及數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)，將與由所述控制器確定的阻抗匹配因子相對應(yīng)的信號轉(zhuǎn)換為模擬信號，以輸出轉(zhuǎn)換的模擬信號。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的阻抗匹配設(shè)備，其中，所述阻抗匹配因子與所述可變電容器的電容值相對應(yīng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的阻抗匹配設(shè)備，其中，所述阻抗匹配因子與用于將所述第一和第二電位之間的差改變?yōu)?的等電位值相對應(yīng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻抗匹配設(shè)備，其中，所述發(fā)送和接收信號包括射頻(RF)發(fā)送和接收信號。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻抗匹配設(shè)備，其中，所述阻抗匹配設(shè)備內(nèi)置于包括調(diào)諧器的無線通信終端的主體中。
11.一種阻抗匹配方法，包括檢測第一和第二阻抗之間的第一電位；檢測第三和第四阻抗之間的第二電位；比較所檢測的第一和第二電位；以及根據(jù)比較的結(jié)果針對所述第一到第四阻抗之一改變阻抗匹配因子。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的阻抗匹配方法，其中，所述第一到第四阻抗中至少之一包括可變電容器。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的阻抗匹配方法，其中，阻抗匹配因子的改變包括當所述第一和第二電位不同時，改變所述可變電容器的電容值，以使所述第一和第二電位相等。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的阻抗匹配方法，還包括當所述第一和第二電位相等時，將所述阻抗匹配因子維持為原樣。
全文摘要
提供一種天線電路的阻抗匹配設(shè)備和方法。阻抗匹配設(shè)備包括信號分離單元、阻抗檢測單元和阻抗匹配單元。信號分離單元分離發(fā)送和接收信號，并選擇性地通過與發(fā)送和接收信號相對應(yīng)的期望頻率。阻抗檢測單元包括多個阻抗，并檢測各阻抗之間的第一和第二電位。阻抗匹配單元比較由阻抗檢測單元檢測的第一和第二電位，并且根據(jù)比較結(jié)果針對包括于阻抗檢測單元中的阻抗之一改變匹配因子，以匹配阻抗。
文檔編號H04L25/02GK102394842SQ20111019654
公開日2012年3月28日 申請日期2011年7月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月6日
發(fā)明者宋珠榮 申請人:Lg伊諾特有限公司