CN102098243B - 天线阻抗匹配装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种天线阻抗匹配装置及方法,上述装置包括:应用检测模块,用于检测终端天线当前所处的状态,并根据上述状态输出匹配调整信号;自适应控制模块,用于响应上述匹配调整信号,对匹配调整过程进行控制;匹配可调模块,用于在自适应控制模块的控制下,通过与上述匹配调整信号对应的阻抗匹配网络对天线阻抗进行匹配调整。通过本发明提供的技术方案,解决了现有技术中阻抗匹配模式单一的问题,进而达到了可以针对终端的多种应用状态进行差异化匹配的效果。

Description

天线阻抗匹配装置及方法
技术领域
本发明涉及通信领域,具体而言,涉及一种天线阻抗匹配装置及方法。
背景技术
天线性能的好坏直接决定了所发射信号的强弱,在调试天线时,阻抗匹配、VSWR(VoltageStandingWaveRatio,电压驻波比)对天线的性能影响很大。尤其是TRP(TotalRadiatedPower,总辐射功率)和TIS(TotalIsotropicSensitivity,总全向灵敏度)及天线效率,是手机非常重要的指标,影响整机的性能,决定着产品的成与败。
阻抗匹配是指负载阻抗和激励源内部阻抗交互相适配,得到最大功率输出的一种工作状态,它反映了输入电路和输出电路之间的功率传递关系,当电路阻抗匹配时,将获得最大功率传递;当阻抗失配时,功率会发生反射,能量传输会减少,电路性能也会受到损害。
随着手机制式的多样化,多频段CMDA(CodeDivisionMultipleAccess,又称码分多址)/WCDMA(WidebandCodeDivisionMultipleAccess,宽带码分多址)/GSM(GlobalSystemforMobileCommunications,全球移动通讯系统)手机的普及,现有移动终端不仅工作在某一个独立频段了。在平时的使用中,人们越来越感觉频段覆盖越是强大,性能越是良莠不齐。由于天线阻抗匹配对不同频段的值不同,当天线处在失配状态下,不能通话性能差,手机功耗大,待机时间短,持续使用还会带来机身发烫,全球通的手机设计要求,已经给智能机的天线匹配设计带来了越来越大的挑战。
同时,手机结构也多样化,从刚开始的直板机,到现在的滑盖机,侧滑机,以及360度可旋转显示机,导致手机的天线辐射方向会随着使用角度的变化而不同,同一部手机在前后滑合上及打开两种状态下的辐射参考面也会不同,而天线调试一般是在某一单一状态下优先保证的,这样就给天线匹配形式及变量的选择带来了极大的难度。
而且,手机天线匹配在设计时,一般测试的都是自由空间的辐射性能,对于人头和人手的影响,很少考虑在内,这就导致不同使用环境和条件下,对人体的危害,不能降低到最小,如何根据应用条件适时调节手机天线匹配,在保证接收性能的基础上降低SAR(SpecificAbsorptionRate,电磁波吸收比)值,也是当前一个亟待解决的问题。
同时,从结构工艺角度看,随着手机前后壳结构材料更换,喷漆及热镀工艺变化,而天线形式也已固定,所以只能将天线匹配也应做出自适应调整。从装配工艺看,天线弹片压合程度差异,主板及天线接地程度差异,也会导致阻抗匹配的不同需求。最后,从生产工艺看,当前天线FPC(FlexiblePrintedCircuit,挠性线路板,俗称软板)工艺也存在着一定的精度误差,往往同一批天线的FPC厚度,拐角的,狭缝等地放会存在细小的差异,而这一点点不同就会导致一批手机的天线辐射性能不同,而这些都可以通过天线阻抗匹配的来做校准补偿。
当前,手机天线匹配有如下几种:1.单一无源L型或π型匹配网络。2.多个匹配单元组合,通过路径选择器或者开关控制选择其一匹配。3.具有两个以上工作模式的天线,每个天线独立匹配。4.通过电压控制或者AGC(AutomaticGainControl,自动增益控制)控制可变电容实现匹配。
但是,上述方法都存在着一些缺点,如方式1匹配形式固定,不利于多频段调节;方式2只能选择不同的匹配形式,匹配形式复杂冗余,且针对每种组合形式,也是相当独立固定的,没有微调功能;方式3针对每种天线给出固定匹配器件,仅限于多天线射频系统使用;方式4是基于传统可变电容调节阻抗匹配,调节范围窄,调节能力较弱,不能满足当前多应用场合的匹配需求。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种天线阻抗匹配装置及方法,以至少解决上述问题之一。
根据本发明的一个方面,提供了一种天线阻抗匹配装置,包括:应用检测模块,用于检测终端天线当前所处的状态,并根据上述状态输出匹配调整信号;自适应控制模块,用于响应上述匹配调整信号,对匹配调整过程进行控制;匹配可调模块,用于在自适应控制模块的控制下,通过与上述匹配调整信号对应的阻抗匹配网络对天线阻抗进行匹配调整。
根据本发明的另一个方面,提供了一种天线阻抗匹配方法,包括:检测手机天线当前所处的状态,并根据所述状态输出匹配调整信号;选择与上述匹配调整信号对应的阻抗匹配网络,通过该阻抗匹配网络对天线阻抗进行调整。
通过本发明,采用实时的对终端天线的状态进行检测,根据检测到的状态选择不同的阻抗匹配网络对天线阻抗匹配进行调整的方案,解决了现有技术中阻抗匹配模式单一的问题,进而达到了可以针对终端的多种应用状态进行差异化匹配的效果。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本申请的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1是根据本发明实施例的天线阻抗匹配装置的结构框图;
图2是根据本发明优选实施例的天线阻抗匹配装置的结构框图;
图3是根据本发明优选实施例的MEMS阻抗可调电路的工作原理示意图;
图4是根据本发明实例的应用本发明提供的天线阻抗匹配装置进行天线阻抗匹配的流程图;
图5是根据本发明实施例的天线阻抗匹配方法的流程图。
具体实施方式
下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
图1是根据本发明实施例的天线阻抗匹配装置的结构框图。如图1所示,根据本发明实施例的天线阻抗匹配装置包括:
应用检测模块10,用于检测终端天线当前所处的状态,并根据上述状态输出匹配调整信号;
自适应控制模块12,连接至应用检测模块10,用于响应上述匹配调整信号,对匹配调整过程进行控制;
匹配可调模块14,连接至自适应控制模块12,用于在自适应控制模块12的控制下,通过与上述匹配调整信号对应的阻抗匹配网络对天线阻抗进行匹配调整。
上述装置,在进行天线阻抗匹配时,会实时的对终端天线的状态进行检测,然后根据检测到的状态选择不同的阻抗匹配网络对天线阻抗匹配进行调整,这样进行天线阻抗匹配充分考虑到了不同工作状态之间的区别,从而可以针对终端的多种应用状态进行差异化匹配。上述的天线状态主要是指天线工作的频段、终端自身形状、终端所处的空间环境等因素,可以根据具体的需要增加或减少要检测的因素。
优选地,如图2所示,根据本发明实施例的天线阻抗匹配装置还可以进一步包括:
反馈耦合模块16,用于对匹配阻抗值进行采样,得到电路测量值,并输出至匹配比较模块18;
匹配比较模块18,用于将上述电路测量值与目标特性阻抗值进行匹配比较,并将匹配比较结果反馈至自适应控制模块12;
反馈耦合模块16和匹配比较模块18实现了反馈环路控制调节,从而使整个装置可以做到自适应匹配校准,令天线阻抗的匹配更为便捷、快速、准确。目标特性阻抗值是一个确定的值,可以预先设置。
优选地,如图2所示,应用检测模块10可以进一步包括:
临近传感单元102,用于对人的手部、人的头部、自由空间进行感应,并将感应结果输出至应用检测单元108;
状态感应单元104,用于感应终端的姿态及使用方向,并将感应结果输出至应用检测单元108,其中,上述姿态包括:开合、上滑、下滑、侧滑、旋转;
用户交互单元106,用于响应用户对终端工作状态进行的设置,将设置的结果输出至应用检测单元108;
应用检测单元108,用于根据临近传感单元102输出的感应结果、状态感应单元104输出的感应结果、及用户交互单元106输出的设置结果,生成并输出匹配调整信号。
优选地,临近感应单元102可以通过临近感应器,利用临近感应原理对人的手部、人的头部、自由空间进行感应;状态感应单元104可以通过霍尔开关及三轴加速度控制器感应所述终端的姿态及使用方向。
临近传感单元102,与应用检测模单元108相连,主要用于感应当前手机的所使用的环境状态。临近传感单元102可以采用终端内置临近传感器,通过临近感应原理实时监测是否贴近人头或者人手,如果贴近,则输出信号给应用检测模单元108,控制当前手机天线阻抗模式。如果是自由空间感应,则表明是天线自由空间辐射,则可以不做调整,和研发匹配值一致。
状态感应单元104,与应用检测单元108相连,主要用于感应当前手机的应用状态即手机所处的姿态。上述功能可以通过霍尔开关和三轴加速度控制器实现,霍尔开关感应手机开合及上下滑,侧滑的状态,不同状态手机天线的参考面会不一样,状态感应模块104感应不同参考面,然后可以通过自适应控制模块12调节出和它对应的参考匹配值。三轴加速度控制器可以感应手机使用方向,例如,如果是横屏使用,输出使能信号H1为高电平,如果是竖屏使用,输出使能信号H1为低电平,以便根据不同电磁波辐射方式,做出实时调整。
用户交互单元106,与应用检测单元108相连,主要用于用户对不同频段需求、语音或数据传输需求、低SAR或高效功率需求等应用做交互选择,使终端根据不同需求完成阻抗匹配调整。如用户要求低SAR值使用终端,即辐射限制为每克人体组织下的辐射量很低,那么就要求大部分发送能量必须远离头部来辐射,而天线是全方向发射的,天线的状态也是固定的,所以只能通过改变天线匹配值,使天线辐射方向有选择性的偏移,比如向垂直面和平行面来辐射来避开对人体的伤害。
应用检测单元108,与上述3个单元相连,主要用于实时侦测手机天线当前所处状态及用户需求状态。上述功能可以通过多路选择开关实现,输入信号为各传感器(包括但不限于上述3个单元)的输出使能信号,输出信号为自适应控制使能信号。例如,终端当前处于人手接近状态,则应用检测单元108会检测到输入信号为S1有效的高电平信号,人手离开则是S0有效的低电平信号;若是人头接近,则是T1有效的高电平信号,人头远离则是T0有效的低电平信号。同样地,对于状态感应单元104,应用检测单元108会通过状态感应单元104的输出信号瞬时的侦测出,终端的滑盖是打开还是合上,是上滑使用状态还是侧滑使用状态,及是竖屏使用还是横屏使用状态,并发出控制信号给自适应控制模块12,做出实时阻抗匹配调整。
优选地,自适应控制模块12,可以用于响应应用检测模块10输出的匹配调整信号,根据预置的数字电压对应表及匹配比较模块18反馈的匹配结果,控制匹配可调模块14进行匹配调整,直至达到完全匹配。
自适应控制模块12,与应用检测模块10及匹配可调模块14相连,主要用于对不同的手机状态做不同的匹配调整响应控制。模块输入信号为应用检测模块10的输出信号,模块的输出为匹配可调模块14的输入信号,调整信号幅度可以根据匹配比较模块18反馈的反馈值计算比较得出,在适应控制模块12内含有一组数字电压对应表,输出控制电压值根据反馈结果做出自适应电压信号输出调整,直到完成最终完全匹配。
优选地,匹配可调模块14中的阻抗匹配网络的类型可以包括以下至少之一:π型、T型、L-C型、C-L型。
匹配可调模块14,与自适应控制模块12相连,主要用于天线的实时阻抗匹配调整。本发明中,匹配可调模块14主要是通过阻抗匹配网络对天线的实时阻抗进行匹配调整,可以应用的阻抗匹配网络包括:π型、T型、L-C型、C-L型等,在具体实施过程中,具体模型可根据不同的需要进行合理控制选择,可以采用其中的一种或几种的组合。需要说明的是,π型匹配网络实际上涵盖了所有L-C匹配的形式,如果电路计算结果可以直接采用LC或CL的简单匹配电路形式,控制模块也可以通过控制信号控制π型匹配网络只导通某一个或者两个单元,其他单元直接开路或者短路,这样,整个电路的匹配调节过程就减少很多。
优选地,上述阻抗匹配网络中均包括:微机电(MicroElectroMechanicalSystem,简称为MEMS)可变电容、表面微加工悬置电感(即利用表面微加工工艺制作的悬置电感)。
传统可变电容由于体积大,Q值低,可调谐范围窄,电容值的变化范围极限不到150%。所以本发明中采用高性能的MEMS器件。MEMS器件具有体积小、功耗低、性能优异、机电一体化等优点,MEMS可变电容来代替以前的变容二极管。不仅与标准的IC工艺兼容、而且品质因素高、调节范围大大超过变容。
如图3所示,可用于本发明的可变电容的实例如下:一种是平行板结构,另一种是交指结构。对于平行板结构,顶板通过悬挂微机电弹簧距底板悬起一定的距离,而距离大小的调整是利用两极板间所加电压所形成的静电力来控制。对于交指结构,电容的有效面积是通过改变梳状交错程度来实现,由于是将电容的两个极板制成梳状结构,所以结构越密集,电容容值及改变量越大。比如,当手机频率工作在800MHz-2.1GHz时,调谐电压为0到4V可实现2∶1的调节,Q值可高达34。如果电压变化范围通过LDO增大,电容调谐范围还可以大幅度提升。
图3中还包含了微机械可变电容的另外一个实例。如图3所示,可变电容器由硅膜片、玻璃、小电极和驱动电极构成。其中驱动电极和小电极是静止的电极,位于玻璃基板上;另一个电极是柔性可动的硼硅膜电极。由控制电压建立的电场在两极之间产生一个静电力,引起膜片发生形变向下弯曲,变形量随电压而改变,同时,小电极与硼硅膜之间的电容随硼硅膜的形变而改变;撤掉控制电压后,电场力消失,硅膜片在弹性回复力的作用下恢复初始状态。
可调电感的线圈单元磁芯通过磁致伸缩材料薄膜组成,电感系数取决于磁致伸缩材料随外部压力的导磁率的变化程度。电感值同样由前端控制信号控制。利用MESA工艺制作的悬置电感可以实现电感量在20pF到500pF之间变化的可变电容器。
优选地,如图2所示,反馈耦合模块16还可以进一步包括:
直接采样单元162,用于从匹配可调模块14的输出信号或输出到天线的馈电端的信号中直接对阻抗值进行采样;
间接采样单元164,用于对可以间接反映阻抗值的天线匹配段反射信号功率、电压驻波比值、或发射系数进行采样。
反馈耦合模块16,与匹配比较模块18及匹配可调模块14相连,主要用于采样测量当前匹配值,耦合到阻抗匹配比较端(输入端),实现反馈控制。采样信号可以是以下两种信号(对应于上述两个单元):第一种是直接阻抗信号,可以是匹配网络的输出端信号,还可以包括从PA输出到天线馈电端的系统输出端信号,通过测量复阻抗Z,然后按照其相互关系转换成需测量参数,输出到阻抗比较模块进行实部和虚部比较;第二种是间接输出信号,可以是手机天线匹配端反射信号功率,也可以是电压驻波比或者发射系数。
优选地,如图2所示,匹配比较模块18还可以进一步包括:
直接比较单元182,用于将直接采样单元162采样得到的阻抗值与目标特性阻抗值进行匹配比较,并将匹配比较结果反馈至自适应控制模块12;
间接比较单元184,用于将间接采样单元164采样得到的电压驻波比值与预置的阈值进行匹配比较,并将匹配比较结果反馈至自适应控制模块12。
匹配比较模块18,与自适应控制模块12及反馈耦合模块16相连,其中的直接比较单元182主要用于将实际的阻抗测量值(直接采样单元162采样得到的阻抗值)和目标特性阻抗值比较,比较结果反馈到自适应控制模块,实现反馈环路控制调节。将每次测试值和目标匹配点相比较,通过电容或电感的微调使测试点尽可能接近目标值,然后再通过下一步细调天线的谐振频率就可以使天线在工作频段内与馈线间有良好的匹配。
匹配比较模块18中的间接比较单元184还可以采用间接阻抗比较方法,即比较谐振频率附近电压驻波比。电压驻波比可以用于间接描述电路阻抗失配程度。传输线上的任何失配会使负载阻抗发生变化,从而引起传输线上的反射电流和电压,由此产生了驻波。入射波和反射波发生相长干涉和相消干涉,电压驻波比即是描述该失配的参数,被定义为Vmax和Vmin的比值Vmax/Vmin。例如,将目标VSWR设置为2以内,如果是绝对匹配,则设置为1,如果测试值大于1,则是失配,数值越大表明失配越多。通过间接采样单元164采样电压驻波比值,送到匹配比较模块18中比较。
优选地,匹配比较模块18还可以进一步包括:
匹配优化单元186,用于根据预置的匹配曲线图,提供可以达到完全匹配的最短的匹配调整路径。
匹配优化单元186可以进一步提供阻抗调整路径选择的功能,在匹配优化单元186中有预先存入的匹配曲线图,当比较测试阻抗的实部和虚部后,模块比较一组最短阻抗优化路径,路径选择遵循以下原则:沿着恒电阻圆顺时针走表示增加串联电感,沿着恒电阻圆逆时针走表示增加串联电容,沿着恒电导圆顺时针走表示增加并联电容,沿着恒电导圆逆时针走表示增加并联电感。
在具体实施过程中,在匹配优化单元186给出最短的匹配调整路径,匹配比较模块18就可以将上述所有比较结果输出到自适应控制模块12,自适应控制模块12根据需要进行调整的容值和感值的大小输出控制电压,匹配可调模块14则根据该控制电压进一步进行调整。在整个调整过程中,自适应控制模12块根据比较结果首先进行粗调,当调整到目标值阈值范围内时,再对匹配电路细调,直到达到匹配点,微机电调节停止。
需要说明的是,在具体实施过程中,上述天线阻抗匹配装置还可能需要终端自身的基带芯片、射频前端模块配合进行工作。其中,基带芯片模块,与自适应控制模块12相连,用于侦测手机当前接的RSSI(ReceivedSignalStrengthIndication,收信号的幅度指示)。RSSI可以考察手机整机辐射性能,即将阻抗匹配电路和天线作为一个整体,考虑天线到射频前端的匹配性能,基带芯片判定接收链路质量,以及是否需要增大广播发送强度,通过信号幅度强弱对手机匹配进行自校准,校准结果通过自适应控制模块进行阻抗调整控制。
图4是根据本发明实例到的应用本发明提供的天线阻抗匹配装置进行天心阻抗匹配的流程图,如图4所示,包括以下步骤:
步骤S402:手机开启自适应阻抗匹配功能,临近传感单元102和状态感应单元104被激活;
步骤S404:用户根据个性需要在用户交互单元106中选择当前优先匹配模式,后续匹配模型根据匹配模式进行校准比较;
步骤S406:基带芯片实时侦测当前接收信号强度RSSI,判定接收链路质量,以及是否需要增大广播发送强度,通过信号幅度强弱对手机匹配进行自校准;
步骤S408:手机通过应用检测模块10检测当前手机所处状态和通讯模式;
步骤S410:自适应控制模块12根据当前状态输出调整信号,对阻抗匹配网络进行粗调,首先将天线匹配调整到工作频率范围内;
步骤S412:匹配可调模块14根据调整信号选择合理的阻抗匹配网络模式,对阻抗的容值和感值进行调整;
步骤S414:反馈耦合模块16取样反射信号,电压驻波比和当前阻抗测试值,耦合到阻抗匹配比较端,进行直接或间接阻抗分析;
步骤S416:匹配比较模块18将上述实际阻抗测量值和目标特性阻抗值比较,比较结果反馈到自适应控制模块,实现环路反馈控制调节;
步骤S418:如果阻抗和目标特性阻抗不匹配或电压驻波比大于2,表明阻抗失配,匹配比较模块18根据经验模型参数得出阻抗调整线路和调整幅度,将其反馈到自适应控制模块,进行电压信号控制输出;
步骤S420:如匹配可调模块14调制到目标匹配值范围,匹配比较模块18根据曲线拟合,对自适应控制模块12进行细调控制,直到达到完全匹配点,微机电调节停止,一轮调节完成。
图5是根据本发明实施例的天线阻抗匹配方法的流程图。如图5所示,根据本发明实施例的天线阻抗匹配方法包括:
步骤S502,检测手机天线当前所处的状态,并根据上述状态输出匹配调整信号;
步骤S504,选择与上述匹配调整信号对应的阻抗匹配网络,通过该阻抗匹配网络对天线阻抗进行调整。
通过上述方法,在进行天线阻抗匹配时,实时的对终端天线的状态进行检测,然后根据检测到的状态选择不同的阻抗匹配网络对天线阻抗匹配进行调整,这样进行天线阻抗匹配充分考虑到了不同工作状态之间的区别,从而可以针对终端的多种应用状态进行差异化匹配。
优选地,步骤S504之后还可以进一步包括以下处理:
(1)对匹配阻抗值进行采样,得到电路测量值。
(2)将上述电路测量值与目标特性阻抗值进行匹配比较,并反馈匹配比较结果。
(3)根据上述匹配比较结果,对阻抗匹配网络进行进一步的调整,直至达到完全匹配。
添加反馈环路控制调节,即可以做到自适应匹配校准,令天线阻抗的匹配更为便捷、快速、准确。
从以上的描述中,可以看出,本发明提供的技术方案不同于单一固定的阻抗匹配模式,而是充分考虑了手机多种应用状态进行差异化匹配,使手机天线效率及性能达到最优。而且,不局限于多种匹配模式的简单组合切换,而是在最佳匹配电路设计的基础上实现了动态可调,让阻抗达到了有机匹配。另外,本发明提供的技术方案充分利用了手机内部电路和结构,采用微机电技术,自适应匹配校准设计,匹配方式科学合理,智能实用。最后,本发明提供的技术方案充分考虑了手机应用状态,结合用户对性能和电磁辐射的需求,时刻将天线匹配调整到最佳状态,安全可靠。
显然,本领域的技术人员应该明白,上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现,它们可以集中在单个的计算装置上,或者分布在多个计算装置所组成的网络上,可选地,它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现,从而,可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行,并且在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤,或者将它们分别制作成各个集成电路模块,或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样,本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种天线阻抗匹配装置,其特征在于,包括:
应用检测模块,用于检测终端天线当前所处的状态,并根据所述状态输出匹配调整信号;
自适应控制模块,用于响应所述匹配调整信号,对匹配调整过程进行控制;
匹配可调模块,用于在所述自适应控制模块的控制下,通过与所述匹配调整信号对应的阻抗匹配网络对所述天线阻抗进行匹配调整;
其中,所述应用检测模块包括:
临近传感单元,用于对人的手部、人的头部、及自由空间进行感应,并将感应结果输出至应用检测单元;
状态感应单元,用于感应终端的姿态及使用方向,并将感应结果输出至应用检测单元,其中,所述姿态包括:开合、上滑、下滑、侧滑、旋转;
用户交互单元,用于响应用户对终端工作状态进行的设置,将所述设置的结果输出至应用检测单元;
所述应用检测单元,用于根据所述临近传感单元输出的感应结果、所述状态感应单元输出的感应结果、及所述用户交互单元输出的设置结果,输出匹配调整信号;
其中,所述装置还包括:反馈耦合模块,用于对匹配阻抗值进行采样,得到电路测量值,并输出至匹配比较模块;所述匹配比较模块,用于将所述电路测量值与目标特性阻抗值进行匹配比较,并将匹配比较结果反馈至所述自适应控制模块;
所述反馈耦合模块包括以下至少之一的单元:直接采样单元,用于从所述匹配可调模块的输出信号或输出到所述天线的馈电端的信号中直接对阻抗值进行采样;间接采样单元,用于对可以间接反映阻抗值的天线匹配段反射信号功率、电压驻波比值、或发射系数进行采样;
所述匹配比较模块包括以下至少之一的单元:直接比较单元,用于将所述直接采样单元采样得到的阻抗值与所述目标特性阻抗值进行匹配比较,并将匹配比较结果反馈至所述自适应控制模块;间接比较单元,用于将所述间接采样单元采样得到的天线匹配段反射信号功率、电压驻波比值、或发射系数与对应的预置的阈值进行匹配比较,并将匹配比较结果反馈至所述自适应控制模块。
2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,
所述临近传感单元通过临近感应器,利用临近感应原理对人的手部、人的头部、自由空间进行感应;
所述状态感应单元通过霍尔开关及三轴加速度控制器感应所述终端的姿态及使用方向。
3.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,
所述自适应控制模块,用于响应所述应用检测模块输出的所述匹配调整信号,根据预置的数字电压对应表及所述匹配比较模块反馈的匹配结果,控制所述匹配可调模块进行匹配调整,直至达到完全匹配。
4.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述匹配可调模块中的所述阻抗匹配网络的类型包括以下至少之一:π型、T型、L-C型、C-L型。
5.根据权利要求4所述的装置,其特征在于,所述阻抗匹配网络包括:微机电MEMS可变电容、表面微加工悬置电感。
6.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述匹配比较模块还包括:
匹配优化单元,用于根据预置的匹配曲线图,提供可以达到完全匹配的最短的匹配调整路径。
7.一种天线阻抗匹配方法,其特征在于,包括:
检测手机天线当前所处的状态,并根据所述状态输出匹配调整信号;
选择与所述匹配调整信号对应的阻抗匹配网络,通过所述阻抗匹配网络对所述天线阻抗进行调整;
其中,通过对人的手部、人的头部、及自由空间进行感应得到感应结果;感应终端的姿态及使用方向得到感应结果,其中,所述姿态包括:开合、上滑、下滑、侧滑、旋转;响应用户对终端工作状态进行的设置得到设置结果,输出所述匹配调整信号;
其中,在所述根据所述匹配调整信号,选择合理的阻抗匹配网络,并对所述阻抗匹配网络进行调整之后,还包括:
对匹配阻抗值进行采样,得到电路测量值;将所述电路测量值与目标特性阻抗值进行匹配比较,并反馈匹配比较结果;根据所述匹配比较结果,对所述阻抗匹配网络进行进一步的调整,直至达到完全匹配;
所述对匹配阻抗值进行采样,得到电路测量值,包括:从通过与所述匹配调整信号对应的阻抗匹配网络对所述天线阻抗进行匹配调整后的输出信号或输出到所述天线的馈电端的信号中直接对阻抗值进行采样;对可以间接反映阻抗值的天线匹配段反射信号功率、电压驻波比值、或发射系数进行采样;
所述将所述电路测量值与目标特性阻抗值进行匹配比较,并反馈匹配比较结果,包括:通过与所述匹配调整信号对应的阻抗匹配网络对所述天线阻抗进行匹配调整后的输出信号或输出到所述天线的馈电端的信号中直接对阻抗值进行采样得到的阻抗值与所述目标特性阻抗值进行匹配比较,并反馈匹配比较结果;通过对可以间接反映阻抗值的天线匹配段反射信号功率、电压驻波比值、或发射系数进行采样得到的天线匹配段反射信号功率、电压驻波比值、或发射系数与对应的预置的阈值进行匹配比较,并反馈匹配比较结果。
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