[发明专利]匹配无线终端中的天线的装置和方法

说明书

技术领域

本公开通常涉及一种无线通信终端，更具体地涉及一种天线匹配装置和方法，用于容易地控制无线终端中的天线匹配。

背景技术

在无线终端内设计天线及其匹配电路对于在工作频率范围、协议和环境条件下实现所需的无线终端性能是关键的。用于无线通信的每一个收发机设备包括天线，并且如果发生所述天线和传输电路之间的失配，则所述收发机设备的性能退化。为了解决这种天线失配，传统的无线终端采用使用固定LC电路(L表示电感器，C表示电容器)的固定匹配网络(FMN)方案。

然而，FMN方案在无线终端研发过程中要求相当可观的时间来实现最优LC电路器件值来匹配天线。另外，因为不能够响应于电场状态来改变LC电路器件值，因此当在改变用户环境的情况下状态改变时，频繁地发生射频(RF)性能问题。具体地，诸如电话掉线(call drop)和静音之类的弱电场中的性能问题是时常发生的事件。

发明内容

公开了一种天线匹配装置和方法，用于针对影响天线匹配的多个工作状态和环境条件来容易地控制无线终端中的天线匹配。

根据本发明的一个方面，提出了一种用于匹配无线终端中的天线的装置。所述装置包括控制器，所述控制器产生与所述无线终端的状态相对应的状态信息，并且将所述状态信息提供给现场可编程门阵列(FPGA)单元。所述FPGA单元输出与所述状态信息相对应的最优可调谐匹配网络(TMN)调节值。TMN单元基于从所述FPGA单元接收到的最优TMN调节值来执行天线匹配。

根据本发明的另一个方面，提出了一种匹配无线终端中的天线的方法。所述方法包括：向现场可编程门阵列(FPGA)单元提供与所述无线终端的状态相对应的状态信息；通过所述FPGA单元输出与所述无线终端的状态信息相对应的最优可调谐匹配网络(TMN)调节值；并且基于从所述FPGA单元接收到的最优TMN调节值来执行天线匹配。

附图说明

根据结合附图的以下详细描述，本发明的以上和其他目标、特征和优势将变得更加显而易见，在附图中：

图1是根据示例性实施例的无线终端的功能框图；

图2是示出了可以在图1的无线终端中执行的示例性天线匹配过程的流程图；以及

图3A和3B示出了可以在示例性无线终端内的存储器中存储的示例查找表。

具体实施方式

下面将参考附图描述本发明的示例性实施例。贯穿附图相似的参考数字用于表示相似的元件。

在以下描述和权利要求中使用的术语和词语不局限于文字意思；这里使用它们只是为了使得能够清楚和一致地理解本发明。

应该理解的是除非上下文中明确地说明，单数形式的“一个”意欲涵盖复数形式。因此例如，对于“一个”实施例和“一个”具体实施例的参考分别包括参考一个或多个实施例、元件或特征。

本发明的实施例通过实现高效的可调谐匹配网络(TMN)方案避免了上述FMN方案的缺点。TMN方案使用可变LC电路来代替固定LC电路，并且可以在不进行任何天线改变的情况下改进各种电场状态下的RF性能。这是通过将天线与依赖于电场状态和用户环境的最优LC电路器件值相匹配来实现的。

优选地，本发明的实施例利用使用现场可编程门阵列(FPGA)的基于硬件的方法实现了TMN方案。如在下面将变得清楚明白的，所述FPGA方法相对于基于软件的解决方案具有明显的优势。

图1是根据本发明实施例的无线终端100的功能框图。射频(RF)单元150执行无线终端100的无线通信功能。RF单元150包括：RF发射机，用于对发射信号的频率进行上变频，并且对上变频后的发射信号进行放大；以及RF接收机，用于低噪声地放大接收信号，并且对放大的接收信号的频率进行下变频。

在示例性实施例中，所述RF单元150在控制器110的控制下向现场可编程门阵列(FPGA)单元120发射通用输入/输出(GPIO)，所述GPIO包括表示频带信息的四个电压信号VC1、VC2、VC3和VC4。提供每一个GPIO信号作为“高”值或者“低”值，使得所述四个信号值的组合是对所述RF单元当前发射和/或接收RF所使用的频带和/或协议加以表示的代码。应该注意的是在备选实现方式中可以采用多于或少于四个GPIO信号。

调制解调器160包括：发射机，用于对发射信号进行编码和调制；以及接收机，用于对接收信号进行解调和解码。