專利名稱：用于天線調(diào)諧器計(jì)算的反饋接收器的制作方法
用于天線調(diào)諧器計(jì)算的反饋接收器
背景技術(shù)：
現(xiàn)代通信單元(例如，移動電話手機(jī))包括被配置為傳送和接收射頻(RF)信號的集成天線。集成天線對于改變集成天線阻抗而導(dǎo)致天線和傳送器內(nèi)的RF電路之間阻抗不匹配的外部使用情況(例如，手是否位于電話上，手在電話上的位置，等等)是敏感的。這樣的阻抗不匹配會使得通信單元所輻射的功率下降并且提高通信單元對于噪聲的敏感性。從用戶的角度來看，阻抗不匹配可能最終導(dǎo)致通話時間的縮短或呼叫中斷。為了在傳送器中的RF電路和天線之間提供更好的匹配，手機(jī)設(shè)計(jì)人員使用了天線調(diào)諧器。常規(guī)地，手機(jī)設(shè)計(jì)人員將傳感器設(shè)置在電話的封裝之內(nèi)以檢測環(huán)境中存在或不存在外部使用情形。隨后，所檢測的環(huán)境與已知使用情形(例如，“自有空間”、“手處于電話上”、“接近手”、“金屬板”…)進(jìn)行比較并且基于所檢測的使用情形選擇相對應(yīng)的預(yù)定天線調(diào)諧器設(shè)置。不幸的是，這種常規(guī)方法需要移動電話內(nèi)的大量傳感器，這增加了電話的尺寸和成本(特別是如果要檢測大量可能的使用情形)。可替換地，反饋接收器可以被配置為從輸出信號的所測量的振幅和相位來確定該輸出信號的阻抗，并且基于所確定的阻抗來調(diào)節(jié)天線調(diào)諧器設(shè)置。


圖1是具有基于基帶信號的振幅有選擇地進(jìn)行操作以確定阻抗不匹配的反饋接收器的傳送器的框圖。圖2是依據(jù)一些實(shí)施例的包括極化調(diào)制器的傳送器的框圖。圖3是示出示例性基帶信號的示圖，其圖示了基帶信號的振幅與一個或多個閾值的比較。圖4是依據(jù)一些 實(shí)施例的包括IQ調(diào)制器的傳送器的框圖。圖5是圖示根據(jù)這里所提供的傳送器所測量的多個阻抗的示圖。圖6是依據(jù)一些實(shí)施例的用于調(diào)節(jié)天線調(diào)諧的示例性方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在參考附圖對所請求保護(hù)的主題進(jìn)行描述，其中始終使用相同的附圖標(biāo)記來指代相同的要素。在以下描述中，出于解釋的目的，給出多個具體細(xì)節(jié)以便提供對所請求保護(hù)主題的全面理解。然而，所請求保護(hù)的主題顯然可以在沒有這些具體細(xì)節(jié)的情況下進(jìn)行實(shí)踐。發(fā)明人已經(jīng)意識到，對于被配置為從所測量的輸出信號振幅和相位確定阻抗不匹配的反饋接收器而言，該反饋接收器必須在漫長的時間段內(nèi)對輸出信號測量結(jié)果進(jìn)行平均以減少測量誤差。如果傳送器的條件實(shí)質(zhì)上相同，則平均值應(yīng)當(dāng)提供單個阻抗測量數(shù)值。然而，信號振幅數(shù)值的大幅變化(例如，對于具有振幅調(diào)制的信號而言)以及其它實(shí)際限制(例如，對測量時間和/或用來存儲測量結(jié)果的存儲器大小的限制)產(chǎn)生不同的平均值，這對相同條件導(dǎo)致了大范圍的阻抗測量數(shù)值，并且因此導(dǎo)致了反饋接收器操作中的不準(zhǔn)確。
因此，本公開的一些實(shí)施例涉及一種具有短的測量時間以及天線調(diào)諧器計(jì)算的高準(zhǔn)確性的反饋接收器。特別地，該反饋接收器被配置為基于相對應(yīng)基帶信號的振幅有選擇地累加RF信號的樣本，并且從所累加的樣本來確定阻抗不匹配。在一些實(shí)施例中，反饋接收器包括閾值比較器，其被配置為確定基帶信號的振幅是否處于(例如，較高和較低閾值所定義的)選擇廊道(selection corridor)內(nèi)。如果振幅處于選擇廊道內(nèi)，貝U反饋接收器被配置為對位于射頻(RF)傳送器輸出和天線調(diào)諧器之間的雙路定向耦合器(two waydirectional coupler)在時間段內(nèi)所提供的RF信號樣本(例如,振幅和相位樣本)進(jìn)行累加。隨后將對應(yīng)于恒定或接近恒定的基帶振幅數(shù)值的所累加RF信號樣本進(jìn)行平均。所計(jì)算的平均值被用于阻抗測量，這些阻抗測量被用來對天線調(diào)諧器進(jìn)行調(diào)諧以限制阻抗不匹配。通過將RF振幅和相位樣本的收集限制為具有落入選擇廊道內(nèi)的振幅的相關(guān)聯(lián)基帶信號，能夠在相對短的測量時間段內(nèi)(即，無需漫長的測量時間段)實(shí)現(xiàn)實(shí)質(zhì)上相等的平均振幅和相位。實(shí)質(zhì)上相等的平均值提供了實(shí)質(zhì)上相等的阻抗測量數(shù)值，這導(dǎo)致了高度準(zhǔn)確的天線調(diào)諧器計(jì)算。圖1圖示了依據(jù)一些實(shí)施例的傳送器100的框圖。傳送器100包括被配置為生成基帶信號的基帶信號生成器102?；鶐盘柋惶峁┲罵F傳輸路徑104。RF傳輸路徑104將基帶信號轉(zhuǎn)換為RF信號，所述RF信號隨后被提供給RF天線114以用于傳送，同時傳送器經(jīng)歷可能導(dǎo)致RF天線114和RF傳輸路徑104之間阻抗不匹配的多種不同使用情形。為了限制阻抗不匹配，傳送器100包括分析電路106，其進(jìn)行操作以基于RF信號樣本來確定RF傳輸路徑104和RF天線114之間的阻抗不匹配，所述RF信號樣本是基于基帶信號的振幅而有選擇地收集的。在一個實(shí)施例中，分析電路106包括耦合在RF傳輸路徑104和RF天線調(diào)諧器112之間的定向耦合器108。定向耦合器108被配置為耦合輸出來自傳輸路徑104的小部分RF信號并且將該小部分RF信號劃分為路徑120上的兩個部分。測量單元118被配置為測量路徑120上正向傳播的波和反射波。分析電路106進(jìn)一步包括閾值比較器124，其被配置為接收基帶信號的振幅/幅度并且將所接收的振幅/幅度與較高和較低閾值所定義的選擇廊道進(jìn)行比較。在一個實(shí)施例中，閾值比較器124 耦合在基帶信號生成器102和RF傳輸路徑104之間。如果基帶信號的振幅/幅度落在選擇廊道之內(nèi)，則閾值比較器124生成觸發(fā)信號STK。該觸發(fā)信號Stk被提供至存儲器部件128和計(jì)數(shù)器126。該觸發(fā)信號Stk使得存儲器部件128對由測量單元118在路徑120上所測量的相關(guān)聯(lián)RF信號的振幅和相位樣本進(jìn)行累加。在時間段內(nèi)，存儲器部件128收集與實(shí)質(zhì)上恒定的基帶振幅數(shù)值(即，選擇廊道內(nèi)的振幅數(shù)值)相對應(yīng)的多個RF信號樣本。觸發(fā)信號Stk還使得計(jì)數(shù)器126增加其數(shù)值以追蹤存儲器部件128中所累加RF信號樣本的數(shù)量。當(dāng)超過所述時間段時(例如，當(dāng)測量的數(shù)量超過預(yù)定數(shù)量時)，計(jì)數(shù)器126使得調(diào)諧計(jì)算器122對存儲器部件128中所累加的測量樣本進(jìn)行分析。為了減少測量誤差并提高阻抗精確度，調(diào)諧計(jì)算器122被配置為對所累加的振幅和相位數(shù)值進(jìn)行平均。樣本累加在每個時隙進(jìn)行兩次(例如，在第一時間段和第二時間段期間)，這產(chǎn)生四個平均數(shù)值(例如，兩個振幅和兩個相位)。在一個實(shí)施例中，首先針對正向傳播的波累加樣本，并且隨后存儲器單元128和計(jì)數(shù)器126被重置為零，并且對反射波重復(fù)相同的過程?；谶@些平均數(shù)值，調(diào)諧計(jì)算器122生成被提供至RF天線調(diào)諧器112的控制信號116，所述RF天線調(diào)諧器響應(yīng)于控制信號116改變其阻抗以針對給定使用情形限制RF天線114和RF傳輸路徑104之間的阻抗不匹配?？刂菩盘?16可以不時進(jìn)行更新以反映使用情形和/或頻率的變化，由此幫助保持天線114在相對連續(xù)的基礎(chǔ)上與RF傳輸路徑104 “調(diào)諧”。圖2是所公開的包括極化調(diào)制器的傳送器的更為特定的實(shí)施例的框圖。傳送器200包括第一 CORDIC 202，其被配置為接收同相(I (t))和正交相位(Q(t))信號分量。第一CORDIC 202將I (t)和Q(t)信號分量從笛卡爾格式轉(zhuǎn)換為極化等同振幅信號Abb和相位信號ΦΒΒ，它們被作為基帶信號發(fā)送至RF傳輸路徑204。RF傳輸路徑204包括調(diào)制器212，其包括本地振蕩器(LO) 218和極化調(diào)制器220，該極化調(diào)制器220被配置為將振幅和相位基帶信號Αββ、Φββ升頻轉(zhuǎn)換為具有振幅和相位調(diào)制的RF信號，該RF信號被提供至功率放大器214并且隨后被提供至模擬前端216。由于振幅調(diào)制由振幅基帶信號所控制，所以基于振幅基帶信號Abb的RF信號的選擇采樣使得能夠在短的時間段內(nèi)進(jìn)行更為精確的阻抗計(jì)算。閾值比較器240被配置為接收從第一 CORDIC 202所輸出的基帶信號的振幅分量(即，振幅信號Αββ)。延遲部件239被配置為對RF單元(例如，214-216以及220-234)中的傳播延遲進(jìn)行補(bǔ)償(即，在沒有延遲部件239的情況下，累加單元236和238所累加的樣本將不會表示閾值比較器240中所檢測到的基帶振幅數(shù)值)。閾值比較器240確定基帶信號的振幅是否處于較高和較低閾值所定義的選擇廊道內(nèi)。如果振幅信號Abb處于選擇廊道內(nèi)，則閾值比較器240生成觸發(fā)信號STK，其被提供至(例如，用于振幅樣本的)第一累加單元236、(例如，用于相位樣本的)第二累加單元238和計(jì)數(shù)器242。觸發(fā)信號Stk使得第一和第二累加單元分別對與基帶信號相關(guān)聯(lián)的·所測量RF信號的振幅和相位樣本進(jìn)行累加。觸發(fā)信號Stk還增加計(jì)數(shù)器242，由此追蹤第一和第二累加單元中所存儲的所累加樣本的數(shù)量。如圖2所示，RF信號振幅和相位樣本利用經(jīng)由開關(guān)224耦合至反饋接收器206的定向耦合器222進(jìn)行測量。在控制單元246的指導(dǎo)下，開關(guān)224將正向傳播和反射的波從定向耦合器222提供至反饋接收器206。這些波通過第一和第二混合器228a和228b并且到達(dá)第二 CORDIC 230。在一個實(shí)施例中，第二 CORDIC 230被配置為計(jì)算每個時鐘周期的振幅和相位樣本，并且當(dāng)基帶信號具有落入選擇廊道內(nèi)的振幅時，在第一和第二累加單元236和238中累加振幅和相位數(shù)值。例如，在操作期間，當(dāng)控制單元246啟動定向耦合器222的第一輸出226a時，第二CORDIC 230在第一時間段內(nèi)向幅度和相位寄存器232和234輸出所轉(zhuǎn)發(fā)信號的振幅和相位樣本。在第一時間段的每個時鐘周期期間，基帶信號的振幅與選擇廊道進(jìn)行比較。如果基帶信號的振幅處于選擇廊道內(nèi)，則閾值比較器240生成觸發(fā)信號STK，該觸發(fā)信號使得第一和第二累加單元236和238對相對應(yīng)的所測量RF信號的振幅和相位樣本進(jìn)行累加。如果基帶信號的振幅并不處于選擇廊道內(nèi)，則閾值比較器240并不發(fā)送觸發(fā)信號Stk并且相對應(yīng)的RF信號的振幅和相位樣本并不被累加。在第一時間段內(nèi)對多個正向波樣本執(zhí)行這樣的選擇性累加，這允許在其中基帶信號的振幅處于選擇廊道內(nèi)(即，具有實(shí)質(zhì)上恒定的數(shù)值)的時鐘周期內(nèi)存儲多個相位和振幅樣本。在第一時間段結(jié)束時(例如，在時隙中間)，所累加的正向波的振幅和相位樣本被平均并且被讀入計(jì)算器244。累加單元236和238隨后被重置，并且控制單元246隨后啟動定向耦合器222的第二輸出226b，這允許寄存器232和234存儲第二 CORDIC 230在第二時間段內(nèi)所輸出的反射振幅和相位樣本。在第二時間段的每個時鐘周期期間，基帶信號的振幅與選擇廊道進(jìn)行比較。將要意識到的是，對于第一和第二時間段中的基帶信號而言，選擇廊道被選擇為相同以使得基帶振幅樣本在兩個時間段內(nèi)具有恒定的數(shù)值。如果基帶的振幅處于選擇廊道內(nèi)，則閾值比較器240生成使得第一和第二累加單元236和238對相對應(yīng)的所測量RF信號的振幅和相位樣本進(jìn)行累加的觸發(fā)信號STK。如果基帶信號的振幅并不處于選擇廊道內(nèi)，則閾值比較器240并不發(fā)送觸發(fā)信號。在第二時間段內(nèi)對多個反射波樣本執(zhí)行這樣的選擇性累加。在第二時間段結(jié)束時(例如，在時隙結(jié)束時)，所累加的反射波的振幅和相位樣本被平均并且被讀入計(jì)算器244。在一個實(shí)施例中，第一和第二時間段被定義為振幅和相位樣本的數(shù)量達(dá)到預(yù)定數(shù)量“M”(例如，M=128)所需的時間。當(dāng)達(dá)到預(yù)定數(shù)量“M”時，計(jì)數(shù)器242將向計(jì)算器244發(fā)送指示已經(jīng)接收到足夠數(shù)量的樣本的信號。在另一個實(shí)施例中，計(jì)數(shù)器242被配置為在已經(jīng)過去給定時間段(例如，20 μ s)之后發(fā)送所收集的樣本的數(shù)量，以使得計(jì)算器244能夠基于所收集數(shù)量的樣本執(zhí)行系統(tǒng)阻抗的計(jì)算。當(dāng)計(jì)算器244 (其通常以微處理器上運(yùn)行的軟件來實(shí)施)從計(jì)數(shù)器242接收到信號時，其基于正向傳播和反射的波的平均相位和振幅數(shù)值生成控制信號，該控制信號被提供至天線調(diào)諧器208。調(diào)諧信號對天線調(diào)諧器208的阻抗進(jìn)行調(diào)節(jié)以對模擬前端216和天線210之間的任何阻抗不匹配進(jìn)行限制。將要意識到的是，雖然圖2將累加單元圖示為包括單獨(dú)邏輯部件，但是在各個其它實(shí)施例中，累加單元可以被包括為反饋接收器的另一個組件的一部分。例如，在一個實(shí)施例中，累加單元236和238可以作為寄存器 實(shí)現(xiàn)在計(jì)算器244之內(nèi)(圖示為從寄存器232和234到計(jì)算器244的直接連接)。圖3是示出具有振幅調(diào)制的示例性基帶信號的圖形300。特別地，圖3圖示了(例如，如圖2的閾值比較器240所進(jìn)行的)基帶信號振幅與包括兩個閾值的選擇廊道的比較。特別地，圖形300圖示了 y軸上的基帶信號的振幅以及X軸上的(以數(shù)字時鐘周期測量的)時間。如圖形300所示，示出了時隙306上的基帶信號302，該時隙306可以經(jīng)由基站或其它無線通信設(shè)備分配給傳送器。由于反饋接收器無法被快速切換為測量正向傳播或反射的信號(例如，由于其包括具有響應(yīng)時間緩慢的濾波器和/或放大器)，所以正向傳播的波和反射的波的測量之間的切換可以每個時隙進(jìn)行一次(例如，在時隙306的中間切換一次)。例如，在第一時間段308期間,傳送器能設(shè)置其定向I禹合器(例如,對應(yīng)于圖2中的定向I禹合器222)為通過傳送器的反饋接收器傳播正向波，而在第二時間段310期間，傳送器能夠設(shè)置其定向耦合器為通過傳送器的反饋接收器傳播反射波。在操作期間，閾值比較器被配置為將基帶信號的振幅與第一較高閾值(THup)和第二較低閾值(THlw)所定義的選擇廊道304進(jìn)行比較。如果基帶信號302的振幅處于選擇廊道304之內(nèi)，則相關(guān)聯(lián)RF信號的振幅和相位樣本的測量結(jié)果被累加(例如，被圖2中的累加單元236和238所累加)。例如，在第一時鐘周期h，基帶信號302具有處于選擇廊道304之外的振幅數(shù)值，這導(dǎo)致沒有正向傳播的波的振幅和相位樣本被累加并且計(jì)數(shù)器并不增加。在第二時鐘周期t2，基帶信號302具有落入選擇廊道304之內(nèi)的振幅。由于基帶信號的振幅落入選擇廊道304之內(nèi)，所以正向傳播的RF信號的所測量振幅樣本被存儲在第一累加單元中，正向傳播的波的所測量相位樣本被存儲在第二累加單元中，并且計(jì)數(shù)器被增加至第一數(shù)值(例如，I)。在第三時鐘周期t3期間，基帶信號302再次具有落入選擇廊道304之內(nèi)的振幅，從而正向傳播的RF信號的所測量振幅和相位樣本被添加至(已經(jīng)存儲了振幅樣本的)第一累加單元和(已經(jīng)存儲了相位樣本的)第二累加單元，并且計(jì)數(shù)器被增加至第二數(shù)值(例如，2)。當(dāng)累加了足夠數(shù)量的“M”個樣本時(或者已經(jīng)過去了預(yù)定時間)，第一時間段308結(jié)束并且計(jì)算器將所累加的相位和振幅數(shù)值除以“M”(或者N < M)以確定在第一時間段308內(nèi)所累加的正向傳播的波的振幅和相位的平均數(shù)值。在隨后的時間ts (例如，在時隙306的中間)測量反射波。將基帶信號302的振幅與選擇廊道304 (例如，用于正向波的相同廊道)進(jìn)行比較，并且相對應(yīng)地測量并有選擇地累加通過定向耦合器進(jìn)行傳播的反射RF信號的振幅和相位樣本(例如，在時鐘周期tn_4，基帶信號具有落入選擇廊道之內(nèi)的振幅樣本，使得振幅和相位數(shù)值被累加并且計(jì)數(shù)器被增加，而在時鐘周期tn_3，基帶信號具有處于選擇廊道之外的振幅數(shù)值，使得振幅和相位樣本不被累加并且計(jì)數(shù)器并不增加)?；谠跁r隙306期間所累加的正向傳播的樣本和反射樣本的平均值,傳送器在時間312計(jì)算阻抗的變化，這將對RF傳輸路徑和RF天線之間的阻抗不匹配進(jìn)行限制。隨后，在時間314，傳送器實(shí)施該變化。因此，將RF信號的振幅和相位的測量限制為具有落入選擇廊道304內(nèi)的振幅的基帶信號能夠被視為從沒有振幅調(diào)制的信號取得測量結(jié)果(例如，這是理想的測量情形)或者視為利用窄帶LPF進(jìn)行長時間濾波的結(jié)果，在該濾波中充分去除了振幅調(diào)制分量。將要意識到的是，選擇廊道304的大小可以有所變化(例如，通過改變較高和較低閾值)以實(shí)現(xiàn)各個實(shí)施例中的傳送器操作。然而，在選擇廊道304的大小、測量時間以及阻抗準(zhǔn)確度之間存在權(quán)衡。選擇廊道304越大，將越快地累加所測量樣本，但是阻抗測量的誤差也越大。如果選擇廊道被選 擇為非常窄(例如，I個單位)，則對于絕對精確的阻抗計(jì)算而言，第一時間段中的單次測量以及第二時間段中的另一次測量就足矣。然而，由于沒有樣本會落入這樣非常窄的選擇廊道內(nèi)，所以經(jīng)常會使得選擇廊道更寬并且實(shí)施若干所測量樣本的平均。在一個實(shí)施例中，為了減少測量時間并且提高基帶樣本處于選擇廊道304內(nèi)的概率，較高和較低閾值THup和TH1ot可以被選擇為在基帶信號302的RMS數(shù)值周圍對稱(例如，基帶RMS數(shù)值周圍的+/- 2. 5%)。圖4圖示了包括具有IQ調(diào)制器410的傳輸路徑402的所公開傳送器400的可替換實(shí)施例。IQ調(diào)制器410包括本地振蕩器416、90°相移模塊418、第一和第二混合器420a和420b，以及求和部件422。第一和第二混合器420a和420b被配置為接收基帶同相(I (t))信號和正交相位(Q(t))信號并且將基帶I (t)和Q(t)信號轉(zhuǎn)換為RF頻率信號，它們被求和部件所合并并且隨后作為經(jīng)IQ調(diào)制的RF流被提供至功率放大器412和模擬前端414。定向耦合器424通過由控制單元450所控制的開關(guān)426耦合至反饋接收器404?？刂茊卧?50在計(jì)算控制信號之前對反饋接收器404進(jìn)行操作以有選擇地累加對應(yīng)于具有實(shí)質(zhì)上恒定振幅的基帶信號的多個RF信號振幅和相位樣本。當(dāng)控制單元450將定向耦合器424的第一輸出送至FBR時，來自定向耦合器424的正向傳播的波通過第一混合器和第二混合器428a和428b并且隨后通過第一對混合器430a和第二對混合器430b。第一和第二對混合器中的每一對的一個混合器耦合至第一求和部件432a，而第一和第二對混合器中的每一對的另一個混合器則耦合至第二求和部件432b。第一和第二求和部件耦合至振幅和相位寄存器434和436。振幅計(jì)算器442被配置為確定I⑴和Q(t)基帶信號的振幅。振幅計(jì)算器442經(jīng)由延遲部件441a和441b連接至基帶的I (t)和Q(t)基帶信號。延遲部件441a和441b被配置為對RF單元(例如，412-414和420-438)中的傳播延遲進(jìn)行補(bǔ)償。振幅隨后被提供至閾值比較器444，其確定基帶信號的振幅是否處于選擇廊道內(nèi)。當(dāng)振幅處于選擇廊道之內(nèi)時，閾值比較器444在輸出節(jié)點(diǎn)向耦合至該輸出節(jié)點(diǎn)的第一和第二累加單元438和440輸出觸發(fā)信號。該觸發(fā)信號使得第一和第二累加單元438和440接收存儲在寄存器中的振幅和相位數(shù)值。第一累加單元438包含求和部件438a和觸發(fā)器(fI ip-flop )438b。求和部件438a被配置為在每個時鐘周期接收振幅樣本并且有選擇地將該振幅樣本添加至從觸發(fā)器438b輸出的反饋信號。特別地，觸發(fā)器438b具有被配置為接收求和部件438a的輸出的第一輸入，被配置為接收從閾值比較器444輸出的觸發(fā)信號的時鐘輸入，以及從控制單元450所輸出的重置輸入。當(dāng)在時鐘輸入處所接收的觸發(fā)信號變化時(例如，從低到高)，觸發(fā)器的輸出被設(shè)置為等于第一輸入信號。如果在時鐘輸入處所接收的觸發(fā)信號不發(fā)生變化(例如，保持為低)，則觸發(fā)器的輸出保持與之前的時鐘周期相同。因此，在時鐘輸入處所接收的觸發(fā)信號允許累加單元438在時間段內(nèi)對多個振幅樣本進(jìn)行累加。如果在重置輸入處接收了 “重置”信號，則觸發(fā)器中所累加的數(shù)值被重置(例如，在時間段結(jié)束時)。第二累加單元440以實(shí)質(zhì)上相同的方式進(jìn)行操作以在時間段內(nèi)累加相位樣本。在一個實(shí)施例中，在收集了多個樣本之后，計(jì)數(shù)器446被配置為生成“停止”信號。該停止信號被提供至計(jì)算器448，其讀取在所述時間段內(nèi)所累加的振幅和相位樣本。計(jì)算器448被配置為計(jì)算正向傳播的波和反射波的振幅和相位樣本的平均數(shù)值。在另一個實(shí)施例中，如果所收集樣本的數(shù)量在預(yù)定時間內(nèi)并未達(dá)到預(yù)定數(shù)量“M”，則計(jì)數(shù)器446向計(jì)算器448發(fā)送“停止”信號以及所累加樣本的數(shù)量“N”。在一個實(shí)施例中，計(jì)算器448利用這“N”個樣本計(jì)算平均數(shù)值。在另一個實(shí)施例中，計(jì)算器448可以對所接收的“N”個樣本進(jìn)行外推以達(dá)到預(yù)定樣本數(shù)量“M” (例如，重復(fù)最新存儲的振幅和相位樣本以達(dá)到“M”的數(shù)量)?？刂茊卧?50隨后改變開關(guān)426，從而定向耦合器424的第二輸出被送至反饋接收器404，并且反射波通過混合器和求和部件進(jìn)行傳播，直至被存儲在累加部件中。當(dāng)控制單元450改變開關(guān)426時，控制單元450生成“開始”信號，該“開始”信號使得計(jì)數(shù)器從O重新開始并且對累加單元438和440進(jìn)行重置。在時隙結(jié)束時，計(jì)算器448具有正向和反射的振幅和相位的平均數(shù)值(例如，Mag_for, Phase_for, Mag_ref, Phase_ref)。從這些平均數(shù)值,計(jì)算器能夠根據(jù)以下表達(dá)式計(jì)算天線調(diào)諧器輸入處的復(fù)數(shù)導(dǎo)納(admittance)(例如,針對50 ohm的目標(biāo)阻抗)
Y_re_tun = 1/50 * (1+ Mag_rel * COS (Del_Ph))
Y _im_tun = 1/50 * Mag_rel * SIN (Del_Ph)
其中 Mag_rel = Mag_ref/Mag_for =兩個幅度之間的比值，并且 Del_Ph = Phase_ref-Phase_for =兩個相位之間的差。由于當(dāng)前的天線導(dǎo)納和調(diào)諧器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)是已知的，所以傳送器能夠?yàn)檎{(diào)諧器部件計(jì)算新的數(shù)值以將當(dāng)前天線導(dǎo)納與所期望的阻抗(例如，50ohm)相匹配。將要意識到的是，在圖4的IQ調(diào)制方案中，由于使用經(jīng)調(diào)制的本地振蕩器的FBR的工作原理，自動為PM傳送器計(jì)算Mag_rel * COS (Del_Ph)和Mag_rel * SIN (Del_Ph)的數(shù)值?；谒?jì)算的導(dǎo)納數(shù)值，計(jì)算器448 (其經(jīng)常以微處理器上運(yùn)行的軟件來實(shí)施)生成控制信號，該控制信號對天線調(diào)諧器406的阻抗進(jìn)行調(diào)節(jié)以在時隙和/或后續(xù)時隙內(nèi)對模擬前端414和天線408之間的任何阻抗不匹配進(jìn)行限制。圖5示出了反饋接收器計(jì)算器(例如，對應(yīng)于圖4中的計(jì)算器448)所取得的阻抗測量結(jié)果的圖形500。在圖5中，阻抗的虛部分量在y軸上示出而阻抗的實(shí)部分量在X軸上示出。阻抗測量結(jié)果502是從并未利用閾值計(jì)算器的反饋接收器所取得的平均值中計(jì)算的。如圖形500所示，樣本具有相對大的阻抗散布(spread)，這導(dǎo)致了阻抗匹配中的不準(zhǔn)確性。阻抗測量結(jié)果504是從并未利用閾值計(jì)算器(例如，對應(yīng)于圖4的閾值計(jì)算器)的反饋接收器所取得的平均值中計(jì)算的。特別地，使用基帶信號的RMS數(shù)值周圍+/- 2. 5%的選擇廊道獲得阻抗測量結(jié)果504。所測量樣本的數(shù)量(M)被設(shè)置為128并且預(yù)定時間被限制為20 us。通過將RF振幅和相位樣本的收集限制為具有落入選擇廊道內(nèi)的振幅的相關(guān)聯(lián)基帶信號，實(shí)現(xiàn)了實(shí)質(zhì)上相等的平均振幅和相位。實(shí)質(zhì)上相等的平均值提供了實(shí)質(zhì)上相等的阻抗測量結(jié)果。如圖形500所示，所公開的利用閾值計(jì)算器的傳送器所生成的阻抗測量結(jié)果504與不利用閾值計(jì)算器的傳送器所取得的阻抗測量結(jié)果502相比具有低的散布。圖6圖示了依據(jù)一些實(shí)施例的用于對天線調(diào)諧進(jìn)行調(diào)節(jié)的示例性方法600的流程圖。雖然該方法600在以下被圖示和描述為一系列動作或事件，但是本公開并不被這樣的動作或事件的所圖示順序所限制。對于這里所討論的其它方法同樣如此。例如，不同于這里所圖示和/或描述的，一些動作可以以不同順序進(jìn)行和/或與其它動作或事件同時進(jìn)行。此外，并非所有圖示動作都是被要求的，并且這里所描繪的一個或多個動作可以在一個或多個單獨(dú)的動作或階段中執(zhí)行。方法600在602開始，其中生成基帶信號并且從所述基帶信號生成RF信號。在一個實(shí)施例中，基帶信號可以包括具有相位和振幅分量的極化信號。在另一個實(shí)施例中，基帶信號可以包括同相以及以90偏移的正交相位分量?；鶐盘柋晦D(zhuǎn)換為隨后經(jīng)由天線進(jìn)行傳送的射頻(RF)信號。在604，選擇正向傳播的波。在一個實(shí)施例中，通過啟動定向耦合器(例如，圖1的定向耦合器108)的第一輸出來選擇正向傳播的波。在606,測量RF信號的振幅和相位樣本。所述振幅和相位樣本在第一時間段的時鐘周期期間取得。在608，與振幅和相位樣本相關(guān)聯(lián)的基帶信號的振幅與較高和較低閾值所定義的選擇廊道進(jìn)行比較。該比較確保了 RF信號具有大致恒定的振幅。在610，如果基帶信號的振幅并未處于選擇廊道之內(nèi)，則在該時間段的下一個時鐘周期執(zhí)行RF振幅和相位的測量(在604)，并且重復(fù)相關(guān)聯(lián)基帶信號的比較(在608)。如果基帶信號的振幅處于選擇廊道內(nèi)，則所測量的振幅和相位樣本在612進(jìn)行累加。

在614，增加計(jì)數(shù)器數(shù)值。計(jì)數(shù)器數(shù)值的增加保持對正向波或反射波的所累加振幅和相位樣本的數(shù)量進(jìn)行追蹤。
在616，如果計(jì)數(shù)器數(shù)量(N。)大于預(yù)定數(shù)量(Npke),則在620停止振幅和相位樣本的累加。如果計(jì)數(shù)器數(shù)量(N。)并不大于預(yù)定數(shù)量(Npke),但是超過了預(yù)定時間，則在620停止振幅和相位樣本的累加。如果計(jì)數(shù)器數(shù)量不大于預(yù)訂數(shù)量并且預(yù)定時間還沒有過去，則該方法返回606并且在該時間段的下一個時鐘周期測量另一個振幅和相位樣本。在622，計(jì)算所累加的振幅和相位樣本的平均數(shù)值。在一個實(shí)施例中，當(dāng)已經(jīng)取得了足夠數(shù)量的“M”個測量結(jié)果/樣本，則通過將所累加的相位和振幅數(shù)值除以“M”來確定時間段內(nèi)所累加的振幅和相位樣本的平均數(shù)值。在一個實(shí)施例中，已經(jīng)取得了 “N”個測量結(jié)果，“N”〈 “M”，但是已經(jīng)過去了預(yù)定時間，則通過將所累加的相位和振幅樣本除以“N”來確定該預(yù)定時間內(nèi)所累加的振幅和相位樣本的平均數(shù)值。在624，選擇反射傳播的波。在一個實(shí)施例中，通過啟動定向耦合器的第二輸出來選擇反射傳播的波。對反射波重復(fù)步驟606至622以確定反射波在第二時間段(例如，時隙的一半)內(nèi)的振幅和相位的平均數(shù)值。在626，基于對正向傳播的波和反射波所累加的振幅和相位樣本的平均數(shù)值計(jì)算導(dǎo)納。在一個實(shí)施例中，能夠從所述平均數(shù)值計(jì)算調(diào)諧器輸入導(dǎo)納，并且基于該調(diào)諧器輸入導(dǎo)納和調(diào)諧器的已知結(jié)構(gòu)(例如見圖2)計(jì)算與RF天線輸入處的導(dǎo)納相等的調(diào)諧器輸出處的導(dǎo)納。在628，該方法對天線調(diào)諧器進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而RF傳輸路徑的阻抗與RF天線的阻抗相匹配。在許多實(shí)施例中，在兩個時隙時間的符號邊界(symbol boundary)處進(jìn)行阻抗調(diào)節(jié)以防止該調(diào)節(jié)惡化所傳送的信號。以這種方式，當(dāng)前的天線調(diào)諧器設(shè)置被假設(shè)是有效的，直至傳輸頻率變化或者直至阻抗不匹配超過預(yù)定閾值。為了檢查匹配，即使在傳輸頻率恒定的情況下也可以不時重復(fù)測量。在一些實(shí)施例中，可以僅在傳輸頻率發(fā)生變化時或者發(fā)生大量阻抗不匹配時執(zhí)行計(jì)算和天線調(diào)諧器更新。雖然已經(jīng)關(guān)于一種或多種實(shí)施方式示出并描述了本公開，但是基于對該說明書以及附圖的閱讀和理解，本領(lǐng)域其它技術(shù)人員將能夠想到等同的變更和修改。例如，將要意識到的是，諸如“第一”和 “第二”的標(biāo)識符并不意味著關(guān)于其它要素的任何類型的排序或布置；相反，“第一”和“第二”以及其它類似標(biāo)識符僅作為一般性標(biāo)識符。此外，將要意識到的是，術(shù)語“耦合”包括直接和間接耦合。本公開包括所有這樣的修改和變更并且其僅由以下權(quán)利要求的范圍所限制。特別地，關(guān)于以上所描述組件(例如，部件和/或資源)所執(zhí)行的各種功能，除非另外指出，否則用來描述這樣的組件的術(shù)語意在對應(yīng)于執(zhí)行所描述組件的指定功能的(例如，在功能上等同的)任何組件，即使在結(jié)構(gòu)上與執(zhí)行本公開這里所圖示的示例性實(shí)施方式中的功能的所公開結(jié)構(gòu)并不等同。此外，雖然已經(jīng)關(guān)于若干種實(shí)施方式中的僅一種對本公開的特定特征進(jìn)行了公開，但是只要對于任何給定或特定應(yīng)用是所期望且有利的，這樣的特征就可以與其它實(shí)施方式的一個或多個其它特征相結(jié)合。此外，如本申請和所附權(quán)利要求中使用的冠詞“一”(“a”和“an”)要被理解為“一個或多個”。此外，至于具體實(shí)施方式
或權(quán)利要求中所使用的術(shù)語“包括”、“具有”、“含有”、“帶有”或其變化形式，這樣的術(shù)語意在以術(shù)語“包含”類似的方式而是包含性的。
權(quán)利要求
1.一種傳送器，包括 基帶信號生成器，其被配置為生成基帶信號； 傳輸路徑，其被配置為將所述基帶信號轉(zhuǎn)換為射頻(RF)信號并且將所述RF信號提供至RF天線； 分析電路，其耦合在所述傳輸路徑和RF天線之間，其中所述分析電路基于所述基帶信號的振幅有選擇地進(jìn)行操作以累加所述RF信號的樣本并且從所累加的樣本中確定所述傳輸路徑和RF天線之間的阻抗不匹配；和 RF天線調(diào)諧器，其耦合在所述分析電路和RF天線之間，其中所述RF天線調(diào)諧器被調(diào)諧為根據(jù)所述分析電路所生成的控制信號來減小所確定的阻抗不匹配。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的傳送器，其中所述分析電路包括 閾值比較器，其耦合在所述基帶信號生成器和傳輸路徑之間，其中所述閾值比較器被配置為在所述基帶信號的振幅處于較高閾值和較低閾值所定義的選擇廊道內(nèi)的情況下在輸出節(jié)點(diǎn)處輸出觸發(fā)信號；和 存儲器部件，其耦合至所述輸出節(jié)點(diǎn)并且被配置為在其中生成所述觸發(fā)信號的時鐘周期期間累加所述RF信號的振幅和相位樣本。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的傳送器，其中所述分析電路進(jìn)一步包括 計(jì)數(shù)器，其被配置為對在包括多個時鐘周期的時間段期間所累加的振幅和相位樣本的數(shù)量進(jìn)行計(jì)數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2的傳送器，其中所述分析電路包括 定向耦合器，其耦合在所述傳輸路徑和天線調(diào)諧器之間；和 測量單元，其被配置為對所述定向耦合器在第一時間段期間所提供的正向傳播的波的多個振幅和相位樣本進(jìn)行測量，并且進(jìn)一步被配置為對所述定向耦合器在第二時間段期間所提供的反射波的多個振幅和相位樣本進(jìn)行測量。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的傳送器，其中所述存儲器部件包括 第一累加單元，其耦合至所述輸出節(jié)點(diǎn)并且被配置為對在第一時間段期間的其中生成所述觸發(fā)信號的時鐘周期期間所測量的正向傳播的波的振幅樣本進(jìn)行累加，并且被進(jìn)一步配置為對在第二時間段期間的其中生成所述觸發(fā)信號的時鐘周期期間所測量的反射波的振幅樣本進(jìn)行累加；和 第二累加單元，其耦合至所述輸出節(jié)點(diǎn)并且被配置為對在第一時間段期間的其中生成所述觸發(fā)信號的時鐘周期期間所測量的正向傳播的波的相位樣本進(jìn)行累加，并且被進(jìn)一步配置為對在第二時間段期間的其中生成所述觸發(fā)信號的時鐘周期期間所測量的反射波的相位樣本進(jìn)行累加。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的傳送器，其中所述分析電路進(jìn)一步包括 計(jì)算器，其被配置為基于正向傳播的波的所累加振幅和相位樣本的平均數(shù)值以及反射波的所累加振幅和相位樣本的平均數(shù)值來生成所述控制信號。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的傳送器， 其中所述計(jì)算器在所累加的振幅和相位樣本的數(shù)量超過預(yù)定數(shù)量之后確定正向傳播的波和反射波的振幅和相位樣本的平均數(shù)值。
8.根據(jù)權(quán)利要求6的傳送器，其中所述計(jì)算器在已經(jīng)過去預(yù)定時間之后確定正向傳播的波和反射波的振幅和相位樣本的平均數(shù)值。
9.根據(jù)權(quán)利要求6的傳送器，其中所述分析電路進(jìn)一步包括 控制單元，其耦合至所述定向耦合器并且被配置為將所述定向耦合器設(shè)置為第一狀態(tài)以測量正向傳播的波的多個振幅和相位樣本，并且進(jìn)一步被配置為將所述定向耦合器設(shè)置為第二狀態(tài)以測量反射波的多個振幅和相位樣本； 第一和第二混合器，其各自具有耦合至所述定向耦合器的輸出的第一輸入并且各自具有用于接收本地振蕩器(LO)信號的第二輸入；和 C0RDIC，其耦合至所述第一和第二混合器并且被配置為基于所述定向耦合器的輸出而輸出振幅和相位樣本。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的傳送器，其中所述傳輸路徑包括 具有輸入和輸出的IQ調(diào)制器； 具有輸入和輸出的功率放大器，其中所述功率放大器的輸入耦合至所述調(diào)制器的輸出；和 具有輸入和輸出的模擬前端，其中所述模擬前端的輸入耦合至所述功率放大器的輸出并且其中所述模擬前端的輸出耦合至所述RF天線調(diào)諧器。
11.根據(jù)權(quán)利要求1的傳送器，其中所述傳輸路徑包括 具有輸入和輸出的極化調(diào)制器； 具有輸入和輸出的功率放大器，其中所述功率放大器的輸入耦合至所述調(diào)制器的輸出；和 具有輸入和輸出的模擬前端，其中所述模擬前端的輸入耦合至所述功率放大器的輸出并且其中所述模擬前端的輸出耦合至所述RF天線調(diào)諧器。
12.—種方法,包括 生成基帶信號； 將所述基帶信號轉(zhuǎn)換為經(jīng)由射頻(RF)天線進(jìn)行傳送的RF信號； 將所述基帶信號的振幅與選擇廊道進(jìn)行比較，其中如果所述振幅處于選擇廊道內(nèi)，則在存儲器部件中累加所述RF信號的相對應(yīng)的振幅和相位樣本； 計(jì)算并存儲在時間段內(nèi)所累加的振幅和相位樣本的平均數(shù)值；并且基于所述振幅和相位樣本的平均數(shù)值調(diào)節(jié)天線調(diào)諧器的導(dǎo)納以設(shè)置所述天線調(diào)諧器和RF天線之間的匹配條件。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的方法， 其中在第一時間段期間針對正向傳播的波累加多個振幅和相位樣本；并且 其中在緊隨所述第一時間段的第二時間段期間針對反射波累加多個振幅和相位樣本。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的方法，其中所述第一時間段和第二時間段都包括在基站所分配的時隙中。
15.根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其中計(jì)算并存儲平均數(shù)值包括 對所述時間段內(nèi)所累加的振幅和相位樣本的數(shù)量進(jìn)行計(jì)數(shù)；并且 將所累加的振幅或相位樣本除以所累加的振幅和相位樣本的數(shù)量。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的方法，其中在所累加的振幅和相位樣本的數(shù)量超過預(yù)定數(shù)量之后執(zhí)行振幅和相位樣本的平均數(shù)值的計(jì)算。
17.根據(jù)權(quán)利要求15的方法，其中在已經(jīng)超過預(yù)定時間之后執(zhí)行振幅和相位樣本的平均數(shù)值的計(jì)算。
18.一種傳送器，包括 基帶信號生成器，其被配置為生成基帶信號； 傳輸路徑，其被配置為將所述基帶信號轉(zhuǎn)換為射頻(RF)信號并且將所述RF信號提供至RF天線； 耦合所述傳輸路徑的下游的天線調(diào)諧器； 閾值比較器，其被配置為在所述基帶信號的振幅處于較高閾值和較低閾值所定義的選擇廊道內(nèi)的情況下在輸出節(jié)點(diǎn)處生成觸發(fā)信號； 存儲器部件，其被配置為在其中生成所述觸發(fā)信號的時鐘周期期間累加所述RF信號的振幅和相位樣本； 計(jì)數(shù)器，其被配置為對在包括多個時鐘周期的時間段期間所累加的振幅和相位樣本的數(shù)量進(jìn)行計(jì)數(shù)；和 計(jì)算器，其被配置為提供控制信號以對天線調(diào)諧器進(jìn)行調(diào)節(jié)，其中所述控制信號基于正向傳播的波的所累加振幅和相位樣本的平均數(shù)值以及反射波的所累加振幅和相位樣本的平均數(shù)值。
19.根據(jù)權(quán)利要求18的傳送器， 其中所述計(jì)算器在所累加的振幅和相位樣本的數(shù)量超過預(yù)定數(shù)量之后確定正向傳播的波和反射波的振幅和相位樣本的平均數(shù)值。
20.根據(jù)權(quán)利要求18的傳送器， 其中所述計(jì)算器在已經(jīng)過去預(yù)定時間之后確定正向傳播的波和反射波的振幅和相位樣本的平均數(shù)值。
全文摘要
本公開的一些實(shí)施例涉及一種包括閾值比較器的反饋接收器，所述閾值比較器被配置為確定基帶信號的振幅是否處于(例如，較高和較低閾值所定義的)選擇廊道內(nèi)。如果振幅處于選擇廊道內(nèi)，則反饋接收器被配置為在時間段內(nèi)累加RF信號樣本(例如，振幅和相位樣本)。對應(yīng)于實(shí)質(zhì)上恒定的基帶振幅數(shù)值的所累加RF信號樣本隨后被平均。所計(jì)算的平均值被用于阻抗測量，所述阻抗測量被用于調(diào)諧天線調(diào)諧器以限制阻抗不匹配。通過將RF振幅和相位樣本的收集限制為具有落入選擇廊道內(nèi)的振幅的相關(guān)聯(lián)基帶信號，能夠在相對短的測量時間段內(nèi)(即，不需要漫長的測量時間段)實(shí)現(xiàn)實(shí)質(zhì)上相等的平均振幅和相位。
文檔編號H04B1/04GK103051343SQ201210385698
公開日2013年4月17日 申請日期2012年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月14日
發(fā)明者G.伊特金 申請人:英特爾移動通信有限責(zé)任公司