CN103259558B - 无线装置的自适应可调谐天线及天线长度的设定方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及无线装置的自适应可调谐天线。本发明揭示用于调整一个或一个以上天线参数以优化无线装置的性能的技术。在一实施例中，向可变天线匹配提供用于选择优选天线匹配设定的控制信号。所述优选天线匹配设定可对应于具有最佳信号质量度量的设定。在另一实施例中，向可变天线电长度模块提供用于选择优选天线电长度的控制信号。本发明揭示用于调节多个天线的其它技术。

Description

无线装置的自适应可调谐天线及天线长度的设定方法
分案申请的相关信息
本申请为发明名称为“无线装置的自适应可调谐天线”的原中国发明专利申请的分案申请。原申请的申请号为200980108603.0；原申请的申请日为2009年3月13日。
优先权
本申请案主张2008年3月14日申请的题为“无线装置的自适应可调谐天线(ADAPTIVE TUNABLE ANTENNAS FOR WIRELESS DEVICES)”的第61/036,854号美国临时申请案的优先权，此申请案的全部揭示内容被视为本申请案的揭示内容的一部分。
技术领域
本发明涉及无线通信装置的天线，且特定来说，涉及具有可调谐以优化性能的参数的天线。
背景技术
宽带无线通信的出现已允许将丰富的多媒体内容递送给行进中的用户。为了支持这些通信，无线装置可插入到多媒体用户终端中，其中无线装置发射并接收含有信息的通信信号，且用户终端向用户递送呈文字、图形、音频、视频等形式的信息。举例来说，MediaFLO接收器可插入到例如移动电话或个人计算机的用户终端中以使用户能够经由MediaFLO空中接口看电视。无线通信装置的其它实例包括：支持CDMA2000EV-DO标准的数据卡、支持UMTS标准的数据卡、支持DVB-H和/或ISDB-T标准的接收器、支持GPRS/EDGE标准的数据卡和支持WiFi标准的数据卡。
已注意到，无线装置中的天线的电特性通常依据耦合到的终端装置的物理特性而改变。举例来说，天线匹配的质量、增益和/或辐射图可均依据终端装置大小和相对于无线装置的终端装置位置而改变。电特性的此改变可不利地影响通信信号的发射或接收，从而增加无线装置的成本和/或导致较差或甚至不可接受的性能。
将需要提供基于耦合到的终端装置的特性来优化天线性能的技术。
发明内容
本发明的一方面提供一种用于设定无线装置中的天线的天线匹配的方法，所述方法包含：将控制信号耦合到可变天线匹配，所述可变天线匹配具有多个可选择阻抗；以及响应于所述控制信号来选择所述可变天线匹配的阻抗。
本发明的另一方面提供一种用于设定无线装置中的天线的电长度或谐振频率的方法，所述方法包含：将控制信号耦合到可变天线电长度模块，所述可变天线电长度模块具有多个可选择长度；以及响应于所述控制信号来选择所述可变天线电长度模块的长度。
本发明的又一方面提供一种无线装置，所述无线装置包含：至少一个天线；耦合到所述至少一个天线的可变天线匹配，所述可变天线匹配具有多个可选择阻抗；以及耦合到所述可变天线匹配的控制信号，所述可变天线匹配的阻抗可响应于所述控制信号而进行选择。
本发明的再一方面提供一种无线装置，所述无线装置包含：至少一个天线；可变天线电长度模块，所述可变天线电长度模块具有多个可选择长度；以及控制信号，所述可变天线电长度模块的长度可响应于所述控制信号而进行选择。
本发明的再一方面提供一种无线装置，所述无线装置包含：天线；以及用于设定耦合到所述天线的可变天线匹配的装置。
本发明的再一方面提供一种无线装置，所述无线装置包含：天线；以及用于改变所述天线的电长度的装置。
本发明的再一方面提供一种用于确定无线装置中的可变天线匹配的最佳天线匹配参数的计算机程序产品，所述无线装置包含至少一个天线，所述可变天线匹配耦合到所述至少一个天线，所述可变天线匹配具有多个可选择阻抗，所述产品包含：计算机可读媒体，所述计算机可读媒体包含：用于致使计算机将所述可变天线匹配设定为第一设定的代码；用于致使计算机测量对应于所述第一设定的信号质量度量的代码；用于致使计算机将所述可变天线匹配设定为第二设定的代码；用于致使计算机测量对应于所述第二设定的信号质量度量的代码；以及用于致使计算机在操作期间将所述天线匹配设定为具有对应于具最高质量的信号的信号质量度量的设定的代码。
本发明的再一方面提供一种用于确定无线装置中的可变天线匹配的最佳天线匹配参数的计算机程序产品，所述无线装置包含至少一个天线，所述可变天线匹配耦合到所述至少一个天线，所述可变天线匹配具有多个可选择阻抗，所述产品包含：计算机可读 媒体，所述计算机可读媒体包含：用于致使计算机将所述可变天线匹配设定为第一设定的代码；用于致使计算机测量对应于所述第一设定的信号质量度量的代码；以及用于致使计算机在所测量的信号质量度量符合预定准则的情况下在操作期间将所述可变天线匹配设定为所述第一设定的代码。
本发明的再一方面提供一种用于确定无线装置中的天线的最佳天线电长度的计算机程序产品，所述产品包含：计算机可读媒体，所述计算机可读媒体包含：用于致使计算机将天线电长度设定为第一设定的代码；用于致使计算机测量对应于所述第一设定的信号质量度量的代码；用于致使计算机将所述天线电长度设定为第二设定的代码；用于致使计算机测量对应于所述第二设定的信号质量度量的代码；以及用于致使计算机在操作期间将所述天线电长度设定为具有对应于具最高质量的信号的信号质量度量的设定的代码。
本发明的再一方面提供一种用于确定无线装置中的天线的最佳天线电长度的计算机程序产品，所述产品包含：计算机可读媒体，所述计算机可读媒体包含：用于致使计算机将天线电长度设定为第一设定的代码；用于致使计算机测量对应于第一设定的信号质量度量的代码；以及用于致使计算机在所测量的信号质量度量符合预定准则的情况下在操作期间将所述天线电长度设定为所述第一设定的代码。
附图说明
图1描绘可耦合到终端装置的无线装置的现有技术实施方案。
图2描绘用于通过调整天线匹配网络的参数来改变无线装置的电特性的根据本发明的实施例。
图2A展示具有由控制信号控制的可调整匹配特性的匹配网络的实施例。
图3描绘用于通过调整天线谐振频率来改变无线装置的电特性的根据本发明的另一实施例。
图3A展示具有可由控制信号调整的电长度的天线的实施例。
图3B展示具有可由控制信号调整的电长度的天线的替代实施例。
图4描绘用于通过提供多个天线来改变无线装置的电特性的根据本发明的另一实施例。
图5描绘用于确定上文所揭示的天线参数的优选设定的根据本发明的方法的实施例。
图6描绘使用本文中所描述的多个技术的实施例。
图7描绘天线参数经调整以进一步针对天线发射进行优化的本发明的实施例。
图8描绘用于确定用于TX信号路径的天线参数的优选设定的根据本发明的方法的实施例。
具体实施方式
根据本发明，提供通过调整与无线装置中的天线相关联的参数来优化所述天线的性能的技术。
图1描绘可耦合到终端装置190的无线装置100的现有技术实施方案。在图1中，无线装置100包括天线170、天线匹配网络110、RF模块105和处理器180。RF模块105上的接收链(RX)115包括带通滤波器(BPF)119、低噪声放大器(LNA)120、混频器130、低通滤波器(LPF)140和模/数转换器(ADC)150。可将ADC150的经数字化的输出提供到数字处理块160，所述数字处理块160在总线175上与处理器180通信。RF模块105中的外部总线接口控制件170和处理器180中的外部总线接口控制件182经设计以在总线175上发射并接收信号。
处理器180进一步包括数据处理引擎184和用于与终端装置190通信的终端接口控制件186，所述终端装置190包括无线装置接口控制件192。无线装置100上的处理器180经由终端接口控制件186和无线装置接口控制件192而在接口185上与终端装置190通信。
在操作期间，由天线170接收无线信号100a。天线170经由天线匹配网络110而耦合到RF模块105，所述天线匹配网络110匹配天线170与RF模块105之间的阻抗以改进功率传送的效率。信号100a中的信息由RF模块105处理，并被提供到处理器180。处理器180可特定根据用以发射信号100a的天线协议或标准来处理信号100a。接着在接口185上将经处理的信息传送到终端装置190。
虽然在展示于图1中的实施例中已描绘直接转换接收器架构，但所属领域的技术人员将了解，本发明的技术大体上可应用于具有任何接收器架构的装置。而且，虽然在图1的RF模块105中仅描绘RX部分115，但一般来说还可存在发射器链(TX)部分(未图示)。所属领域的技术人员将理解，本发明的技术可应用于无线装置100仅包括用于接收的RX部分115、仅包括用于发射的TX部分或包括RX和TX两者的实施方案。
所属领域的技术人员将认识到，图1的实施方案涵盖广泛多种应用情境。无线装置100的实例包括(但不限于)CDMA2000EV-DO数据卡、UMTS数据卡、DVB-H接收 器、ISDB-T接收器、MediaFLO接收器、GPRS/EDEG数据卡、WiMax数据卡、GPS接收器和WiFi数据卡。终端装置190的实例包括(但不限于)个人计算机(PC)、移动电话、个人数字助理(PDA)、游戏控制台、GPS装置、TV、娱乐系统和便携式DVD或MP3播放器。接口185的实例包括(但不限于)通用串行总线(USB)接口、迷你USB或微型USB接口、串行或并行数据接口、PCMCIA接口、任何存储器卡接口和提供无线装置与主机装置之间的物理连接的任何其它接口。
在图1中，无线装置100可经设计以物理连接到终端装置190和从终端装置190移除。如早先所提及，天线170的电特性可受耦合到无线装置100的终端装置190的物理特性影响。举例来说，天线170的接地面可电耦合到终端装置190的底板。因为无线装置100连接到具有变化的大小、形状和/或相对于天线和其它传导对象的位置的终端装置190，所以例如天线匹配、增益和辐射图等参数可依据终端装置而极大地改变。此变化可使得无线装置的设计裕度更严格，从而导致较差性能和/或较高成本。在一些情况下，天线性能的降级可甚至致使无线装置不可用。
图2描绘用于通过调整无线装置中的天线匹配网络的参数来改变无线装置100的电特性的根据本发明的实施例。在图2中，所展示的经编号元件对应于图1中的经相同编号的元件。具有可调整匹配特性的匹配网络210耦合于天线170与RF模块105之间。匹配网络210的特性由控制信号210a控制。
在一实施例中，控制信号210a经动态调整以至少部分补偿归因于(例如)无线装置100到不同终端装置190的耦合而引起的天线特性的改变。在本文中稍后参看图5来描述执行此动态补偿的技术的一实施例。
图2A展示具有由控制信号210a.1控制的可调整特性的匹配网络210的实施例，控制信号210a.1为控制信号210a的实施例。在图2A中，匹配网络210包括分别耦合到开关S1.1、S1.2、S2.1和S2.2的多个电容器C1.1、C1.2、C2.1和C2.2。开关的配置由控制信号210a.1来控制，控制信号210a.1在此情况下被视为包含四个个别控制信号的复合控制信号。通过控制开关的配置，控制信号210a.1可控制匹配网络210的特性。
举例来说，为了选择仅启用电容器C1.1和C2.1的匹配网络，开关S1.1和S2.1可闭合，而开关S1.2和S2.2可断开。
在一实施例中，可由RF模块105供应控制信号210a.1。在替代实施例中，可由数据处理器180或由任何其它可用源来供应信号210a.1。
注意，仅出于说明目的而提供展示于图2A中的实施例，且无意将本发明的范围限于所展示的匹配网络或控制信号的任何特定实施例。举例来说，为了提供变化程度的可 配置性，替代实施例可使用比展示于图2A中的四个电容器和开关少或多的电容器和开关。替代实施例还可组合或独立地使用其它元件(例如，任何数目的电感器、传输线等)和/或使用在图2A中未展示的替代拓扑。此外，仅作为广义控制信号210a的实例来提供控制信号210a.1。替代控制信号可依据待调整的匹配网络而具有不同配置和设定。预期这些实施例在本发明的范围内。
图3描绘用于通过调整天线电长度或谐振频率来改变无线装置100的电特性的根据本发明的另一实施例。在图3中，可变天线长度模块375修改天线170的电长度。可通过耦合到可变长度天线块375的控制信号375a来控制天线170的电长度。在一实施例中，控制信号375a经动态调整以至少部分补偿天线特性的改变。在本文中稍后参看图5来描述执行此动态补偿的技术的一实施例。
注意，虽然可变天线长度模块375在图3中被展示为与天线170分离，但在本发明的一些实施例中，天线170可与可变天线长度模块375集成。
图3A展示具有可由控制信号调整的电长度的天线的实施例。在图3A中，使用开关S1到S(N-1)来串联耦合多个导体L1到LN。这些开关的配置连同主开关SA的配置由控制信号375a.1来控制，控制信号375a.1被视为包含多个个别控制信号的复合控制信号。通过控制所述开关的配置，控制信号375a.1可控制天线的物理长度且因此控制天线的电长度。
举例来说，为了选择对应于L1的天线长度，开关S1到S(N-1)可全部断开，且可将开关SA设定为对应于L1的引线。为了选择对应于导体L1到导体LN的长度的和的天线长度，开关S1到S(N-1)可全部闭合，且可将开关SA设定为对应于LN的引线。
注意，仅出于说明目的而提供展示于图3A中的实施例，且无意将本发明的范围限于所展示的可变长度天线或控制信号的任何特定实施例。举例来说，所属领域的技术人员可容易从所展示的配置导出导体长度和开关的替代配置。预期此些实施例在本发明的范围内。
图3B展示具有可由控制信号调整的电长度的天线的替代实施例。在图3B中，变容器(可变电容器)C1到C(N-1)与导体L1到LN交替地串联和并联耦合。与每一变容器相关联的电容由复合控制信号375a.2来控制。通过控制变容器的电容，控制信号375a.2可控制天线的电长度。
所属领域的技术人员将了解，图3B意欲仅说明其中使用受控变容器来调整天线的电长度的本发明的实施例。在替代实施例中，可提供比所展示的变容器少或多的变容器，且变容器可以不同于所展示的方式的方式(例如，全部串联、全部并联、或其任何组合) 耦合到导体L1到LN。在一实施例中，描绘于图3B中的用于使用变容器来调整天线电长度的技术可与描绘于图3A中的用于调整天线物理长度的技术组合。
注意，描绘于图3A中的控制信号375a.1和375a.2的配置无意将展示于图3中的一般化的控制信号375a的范围仅限于所展示的配置。控制信号375a可通常为数字或模拟的，且可依据可变天线长度单元375的特定特性而包含单一信号或多个信号。预期此些实施例在本发明的范围内。
在一实施例中，可由RF模块105供应控制信号375a。在替代实施例中，可由数据处理器180或由任何其它可用源供应信号375a。
图4描绘用于通过提供多个天线470.1到470.M来改变无线装置100的电特性的根据本发明的另一实施例。在图4中，M个天线具备对应的匹配网络410.1到410.M和个别RX模块115.1到115.M。可在数字处理器460中调整从每一RX信号路径接收到的信号的增益。在一实施例中，增益经调整以至少部分补偿天线特性的改变。增益经调整的信号可接着经组合以形成用于数据处理器184的复合接收信号。
在一实施例中，可由处理器180中的数据处理器184和/或数字处理器460执行待应用于每一RX信号路径的增益的计算。或者，可专门在数据处理器184或数字处理器460中进行计算。预期此些实施例在本发明的范围内。
在一实施例中，上文所揭示的多个技术可组合在一起以允许多个天线参数的同时调整。举例来说，描绘于图2中的可调整天线匹配网络210、描绘于图3中的可变天线长度单元375和描绘于图4中的多个天线和信号路径可全部存在于单一无线装置中，且此些可配置元件可具备用于将可配置参数中的每一者调整为其优选设定的复合控制信号。预期此些实施例在本发明的范围内。
图5描绘用于确定上文所揭示的天线参数的优选设定的根据本发明的方法的实施例。在图5中，方法在步骤500处以无线装置启动开始。在一实施例中，装置启动可对应于例如无线数据卡等插入式无线装置被插入到例如个人计算机等主机装置中的时候。注意，在替代实施例中，如在图5中所描绘，用于确定优选设定的方法不需要仅在装置启动时才开始。其它事件也可触发所描绘的方法，例如，检测到所发射或所接收信号的质量的降级、计数器的周期性流逝、用户起始的触发等。预期此些实施例在本发明的范围内。
在步骤510处，将循环索引i初始化为1。还将可配置天线参数x设定为初始值x(0)。
在步骤520处，将可配置天线参数x设定为对应值x(i)，其中依据特定使用情境，x(i)是选自包括参数x的所有可配置设定的值的集合或那些可配置设定的某一子集的值。 举例来说，在其中x对应于可配置天线长度且存在总共四个可配置长度的实施例中，则x(i)可扫掠通过所有四个可配置长度，或在检测到特定使用情境时x(i)可仅扫掠通过四个可配置长度中的两者。
在步骤530处，测量对应于x(i)的信号质量指示符y(i)。在一实施例中，信号质量指示符可为从所接收信号中计算的信号噪声加干扰比(SINR)。在替代实施例中，指示符可为所接收信号强度指示符(RSSI)。在又一替代实施例中，指示符可为所属领域的技术人员已知的用于测量信号质量的任何度量。预期此些实施例在本发明的范围内。
注意，在一实施例(未展示)中，如果根据某一准则认为在步骤530处确定的对应于索引i的信号质量指示符是满意的，则过程在步骤530处可自动终止。在此情况下，可在不评估剩余候选者的情况下将天线参数x设定为x(i)。预期此实施例在本发明的范围内。
在步骤540处，检查索引i以确定是否达到终止条件。举例来说，可比较索引i与待扫掠的天线参数的可配置设定的总数I。如果步骤540返回“否”，则使索引i加1(i＝i+1；)，且方法返回到步骤520。如果步骤540返回“是”，则方法进行到步骤550。
在步骤550处，将天线参数x设定为最佳值x*。在一实施例中，从在步骤530处导出的所测量信号质量指示符y(i)确定最佳值x*。在一实施例中，可将最佳值x*挑选为对应于最佳的所测量信号质量指示符y(i)的设定x(i)。举例来说，在指示符为所测量SINR的实施例中，则可将最佳值x*挑选为对应于最佳的所测量SINR的设定x(i)。
注意，仅出于说明目的而展示图5中所描绘的方法，且无意将本发明的范围限于扫掠通过天线参数和/或确定天线参数的最佳设定的任何特定方法。所属领域的技术人员可容易导出用于扫掠通过多个天线参数以确定每一天线参数的优选设定的替代实施例。在例如描绘于图4中的使用多个天线的实施例中，所属领域的技术人员还将认识到，在(例如)天线波束成形的情形下，存在用于确定多个天线路径的优选设定的多种替代方法。预期此些实施例在本发明的范围内。
图6描绘使用本文中所描述的多个技术的实施例。在图6中，根据本发明的多天线实施例而提供两个天线670.1和670.2。如本文中先前所描述，提供对应的可调整长度块675.1和675.2以调整天线中的每一者的电长度。进一步提供可调整匹配块610.1和610.2以调整天线中的每一者的天线匹配。块670.1、670.2、675.1和675.2的设定由复合控制信号600a来控制，由RF模块605供应所述复合控制信号600a。随后控制信号600a可经由外部总线接口170和182由处理器180内的数据处理器184来指定。或者，可直接由数据处理器180来供应控制信号600a。
在图6中，数据处理器184可实施例如在图5中描绘的算法以确定天线长度和天线匹配参数的优选设定。数据处理器184还可实施波束成形算法以确定待应用于来自多个天线的信号的最佳权重。可经由外部总线175将由数据处理器184确定的设定和权重发信号到RF模块605。
注意，仅出于说明目的而展示图6中的实施例，且无意将本发明的范围约束到所展示的特定实施例。
图7描绘天线参数可经进一步调整以针对天线发射进行优化的本发明的实施例。在图7中，无线装置700与远程装置701通信。信号700a表示由无线装置700接收或发射的信号，而信号701a表示由远程装置701接收或发射的信号。在一实施例中，无线装置700可为可耦合到移动个人计算机以启用在CDMA(码分多址)蜂窝式网络上的发射和接收的数据卡。在此实施例中，远程装置701可为CDMA基站。
在图7中，在无线装置700的RF模块705中同时提供RX模块115和TX模块715。RX模块115和TX模块715两者经由可调整长度单元775、可调整匹配单元710和双工器780而耦合到天线770。控制信号710a经提供以控制可调整匹配单元710，而控制信号775a经提供以控制可调整长度单元775。控制信号710a和775a一起形成复合控制信号702a。
注意，所属领域的技术人员将了解，无线装置700还可并入有多个天线和RF信号路径，如参看图4所论述。所属领域的技术人员将认识到，可对应地配置多个天线以用于TX以及RX。预期此些实施例在本发明的范围内。
先前已在上文揭示用于选择例如用于RX信号路径的710a的控制信号的优选技术。在下文参看图8进一步揭示的是用于选择用于TX信号路径的控制信号710a的技术。注意，虽然信号710a特定经展示以用于调整图7的可调整匹配单元，但所属领域的技术人员将认识到，可容易应用以下描述的技术以调整控制信号从而优化任何TX天线参数。预期此些实施例在本发明的范围内。
图8描绘用于确定用于TX信号路径的天线参数的优选设定的根据本发明的方法的实施例。在图8中，方法在步骤800处以无线装置启动开始。注意，在替代实施例中，用于确定优选设定的方法不需要仅在装置启动时才开始，且其它事件也可触发所述方法，例如，检测到所发射或所接收信号的质量的降级、计数器的周期性流逝、用户起始的触发等。
在步骤810处，将循环索引i初始化为1。还将可配置天线参数x设定为初始值x(0)。
在步骤820处，将天线参数x设定为对应值x(i)，其中依据特定使用情境，x(i)是选 自包括参数x的所有可配置设定的值的集合或那些可配置设定的某一子集的值。举例来说，在其中x对应于可配置匹配单元且存在四个可配置匹配设定的实施例中，则x(i)可扫掠通过所有四个可配置设定，或在检测到特定使用时x(i)可仅扫掠通过四个可配置设定中的两者。
返回图8，在步骤825处，无线装置使用对应于如在步骤820处设定的x(i)的天线参数设定而向例如图7中所描绘的装置701的远程装置发射信号。在步骤830处，从例如图7中的远程装置701的远程装置接收信号质量指示符y(i)。在一实施例中，远程装置可计算对应于设定x(i)的在步骤820处由无线装置发射且由远程装置接收的信号的信号质量指示符y(i)。信号质量指示符可为SINR、RSSI、所测量的TX功率电平、循环冗余码(CRC)校验的结果或所属领域的技术人员已知的用于测量信号质量的任何其它度量。在一实施例中，由无线装置接收到的指示可为来自远程装置的功率控制消息，从而指令无线装置增加其发射功率或降低其发射功率。所属领域的技术人员将认识到，从远程装置接收到的功率控制命令向无线装置提供关于所发射信号的质量的信息，且可因此由无线装置用来确定所发射信号的质量是否对应于设定x(i)。
注意，在一实施例(未展示)中，如果根据某一准则认为在步骤830处确定的对应于索引i的信号质量指示符是满意的，则过程在步骤830处可自动终止。在此情况下，可在不评估剩余候选者的情况下将天线参数x设定为x(i)。预期此实施例在本发明的范围内。
在步骤840处，检查索引i以确定是否达到终止条件。举例来说，可比较索引i与参数配置的最大数目I。如果步骤840返回“否”，则使索引i加1(i＝i+1；)，且方法返回步骤820。如果步骤840返回“是”，则方法进行到步骤850。
在步骤850处，将天线参数x设定为最佳值x*。在一实施例中，从在步骤830处测量的所接收信号质量指示符y(i)确定最佳值x*。在一实施例中，可将最佳值x*挑选为对应于最佳所接收信号质量指示符y(i)的设定x(i)。举例来说，在指示符为所测量SINR的实施例中，则可将最佳值x*挑选为对应于在远程装置处的最佳的所测量SINR的设定x(i)。
注意，仅出于说明目的而展示图8中所描绘的方法，且无意将本发明的范围限于扫掠通过天线参数和/或确定天线参数的最佳设定的任何特定方法。所属领域的技术人员可容易导出针对RX和TX信号路径两者扫掠通过多个天线参数以确定每一天线参数的优选设定的替代实施例。预期此些实施例在本发明的范围内。
基于本文中所描述的教示，应明白，本文中所揭示的方面可与任何其它方面无关地 实施且这些方面中的两者或两者以上可以各种方式进行组合。在一个或一个以上示范性实施例中，可以硬件、软件、固件、或其任何组合来实施所描述的功能。如果以软件实施，则可将所述功能作为一个或一个以上指令或代码存储于计算机可读媒体上或经由计算机可读媒体来传输。计算机可读媒体包括计算机存储媒体和通信媒体(包括促进计算机程序从一个位置转移到另一位置的任何媒体)两者。存储媒体可为可由计算机存取的任何可用媒体。以实例非限制的方式，所述计算机可读媒体可包含RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储装置、磁盘存储装置或其它磁性存储装置，或可用于载运或存储呈指令或数据结构的形式的所要程序代码且可由计算机存取的任何其它媒体。而且，可将任何连接适当地称为计算机可读媒体。举例来说，如果使用同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字订户线(DSL)或例如红外线、无线电和微波等无线技术从网站、服务器或其它远程源传输软件，则所述同轴电缆、光纤电缆、双绞线、DSL或例如红外线、无线电和微波等无线技术包括于媒体的定义中。如本文中所使用，磁盘和光盘包括压缩光盘(CD)、激光光盘、光盘、数字多功能光盘(DVD)、软盘和蓝光光盘，其中磁盘通常以磁性方式再现数据，而光盘用激光以光学方式再现数据。还应将以上各项的组合包括于计算机可读媒体的范围内。
与计算机程序产品的计算机可读媒体相关联的指令或代码可由计算机来执行，例如，由一个或一个以上处理器(例如，一个或一个以上数字信号处理器(DSP)、通用微处理器)、ASIC、FPGA或其它等效集成或离散逻辑电路来执行。
在本说明书中且在权利要求书中，应理解，当一元件被称为“连接”或“耦合”到另一元件时，其可直接连接或耦合到另一元件，或可存在介入元件。相比而言，当一元件被称为“直接连接到”或“直接耦合到”另一元件时，不存在介入元件。
已描述许多方面和实例。然而，对这些实例的各种修改是可能的，且本文中所呈现的原理还可应用于其它方面。这些和其它方面在所附权利要求书的范围内。

Claims (63)

1.一种用于设定无线设备中的天线的电长度的方法，所述方法包括：
将控制信号耦合到可变天线电长度模块，所述可变天线电长度模块具有多个可选择长度；
将控制信号设定为一设定；
测量与所述设定相对应的信号质量度量；
将所述控制信号设定为另一设定；
测量对应于所述另一设定的信号质量度量；
在操作期间，将所述控制信号设定为对应于最佳的所测量信号质量度量的设定；
以及
响应于所述控制信号，选择所述可变天线电长度模块的长度，
其中，所述可变天线电长度模块包括具有可由所述控制信号调节的电特性的至少一个变容器。
2.根据权利要求1所述的方法，所述多个可选择长度包括多个物理长度。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少一个变容器耦合到导体，且所述至少一个变容器的电容可通过所述控制信号来调整。
4.根据权利要求3所述的方法，将所述至少一个变容器并联耦合到所述导体。
5.根据权利要求3所述的方法，所述可变天线电长度模块还包括：
多个导体，所述至少一个变容器将所述多个导体中的一者串联耦合到所述多个导体中的另一者。
6.根据权利要求3所述的方法，所述可变天线电长度模块还包括：
多个导体，所述至少一个变容器包括并联耦合到所述多个导体中的至少一者的一个变容器，所述至少一个变容器还包括将所述多个导体中的一者串联耦合到所述多个导体中的另一者的一个变容器。
7.根据权利要求1所述的方法，所述可变天线长度模块包括耦合到多个开关的多个导体，所述方法还包括：
使用所述控制信号来闭合或断开所述多个开关以调整所述多个导体的总长度。
8.根据权利要求1所述的方法，所述信号质量度量为信号干扰加噪声比SINR。
9.根据权利要求1所述的方法，所述信号质量度量为所接收信号强度指示符RSSI。
10.根据权利要求1所述的方法，还包括：
响应于所述无线设备耦合到终端装置而将所述控制信号设定为所述设定。
11.根据权利要求1所述的方法，还包括：
在所述控制信号被设定为所述设定时将信号发射到远程设备；
从所述远程设备接收对应于所述设定的信号质量度量；
将所述控制信号设定为另一设定；
在所述控制信号被设定为所述另一设定时将信号发射到所述远程设备；
从所述远程设备接收对应于所述另一设定的所述信号质量度量；以及
在操作期间，将所述控制信号设定为对应于较佳接收信号质量度量的一种设定。
12.根据权利要求1所述的方法，其中，所述可变天线长度模块包括耦合到多个开关的多个导体，所述方法还包括：
使用所述控制信号来闭合或断开所述多个开关以调整所述多个导体的总长度。
13.根据权利要求11所述的方法，其中，所述可变天线长度模块包括耦合到多个开关的多个导体，所述方法还包括：
使用所述控制信号来闭合或断开所述多个开关以调整所述多个导体的总长度。
14.根据权利要求11所述的方法，所述信号质量度量为信号干扰加噪声比SINR。
15.根据权利要求11所述的方法，所述信号质量度量为所接收信号强度指示符RSSI。
16.一种无线设备，包括：
至少一个天线；
可变天线电长度模块，所述可变天线电长度模块具有多个可选择长度；以及
用于提供控制信号的控制器，其中，所述控制器用于：
将控制信号设定为一设定；
测量与所述设定相对应的信号质量度量；
将所述控制信号设定为另一设定；
测量对应于所述另一设定的信号质量度量；以及
在操作期间，将所述控制信号设定为对应于最佳的所测量信号质量度量的设定，
其中，所述可变天线电长度模块用于响应于所述控制信号而选择一种长度，其中，所述可变天线电长度模块包括具有可由所述控制信号调节的电特性的至少一个变容器。
17.根据权利要求16所述的无线设备，所述可变天线长度模块包括耦合到多个开关的多个导体。
18.根据权利要求16所述的无线设备，其中所述至少一个变容器耦合到导体，且所述至少一个变容器的电容可通过所述控制信号来调整。
19.根据权利要求18所述的无线设备，将所述至少一个变容器并联耦合到所述导体。
20.根据权利要求18所述的无线设备，所述可变天线电长度模块还包括：
多个导体，所述至少一个变容器将所述多个导体中的一者串联耦合到所述多个导体中的另一者。
21.根据权利要求18所述的无线设备，所述可变天线电长度模块还包括：
多个导体，所述至少一个变容器包括并联耦合到所述多个导体中的至少一者的一个变容器，所述至少一个变容器还包括将所述多个导体中的一者串联耦合到所述多个导体中的另一者的一个变容器。
22.根据权利要求17所述的无线设备，所述可变天线长度模块包括耦合到多个开关的多个导体，其中，所述多个开关使用所述控制信号来闭合或断开所述多个开关以调整所述多个导体的总长度。
23.根据权利要求16所述的无线设备，所述信号质量度量为信号干扰加噪声比SINR。
24.根据权利要求16所述的无线设备，所述信号质量度量为所接收信号强度指示符RSSI。
25.根据权利要求16所述的无线设备，其中，所述控制器用于：
响应于所述无线设备耦合到终端装置而将所述控制信号设定为所述设定。
26.根据权利要求16所述的无线设备，其中，所述控制器用于：
在所述控制信号被设定为所述设定时将信号发射到远程设备；
从所述远程设备接收对应于所述设定的信号质量度量；
将所述控制信号设定为另一设定；
在所述控制信号被设定为所述另一设定时将信号发射到所述远程设备；
从所述远程设备接收对应于所述另一设定的所述信号质量度量；以及
在操作期间，将所述控制信号设定为对应于较佳接收信号质量度量的设定。
27.一种无线设备，包括：
用于将控制信号耦合到可变天线电长度模块的装置，所述可变天线电长度模块具有多个可选择长度；
用于将控制信号设定为一设定的装置；
用于测量与所述设定相对应的信号质量度量的装置；
用于将所述控制信号设定为另一设定的装置；
用于测量对应于所述另一设定的信号质量度量的装置；
用于在操作期间，将所述控制信号设定为对应于最佳的所测量信号质量度量的设定的装置；
用于响应于所述控制信号，选择所述可变天线电长度模块的长度的装置；
其中，所述可变天线电长度模块包括具有可由所述控制信号调节的电特性的至少一个变容器。
28.根据权利要求27所述的无线设备，所述多个可选择长度包括多个物理长度。
29.根据权利要求27所述的无线设备，其中所述至少一个变容器耦合到导体，且所述至少一个变容器的电容可通过所述控制信号来调整。
30.根据权利要求29所述的无线设备，所述至少一个变容器并联耦合到所述导体。
31.根据权利要求29所述的无线设备，所述可变天线电长度模块还包括：
多个导体，所述至少一个变容器将所述多个导体中的一者串联耦合到所述多个导体中的另一者。
32.根据权利要求29所述的无线设备，所述可变天线电长度模块还包括：
多个导体，所述至少一个变容器包括并联耦合到所述多个导体中的至少一者的一个变容器，所述至少一个变容器还包括将所述多个导体中的一者串联耦合到所述多个导体中的另一者的一个变容器。
33.根据权利要求27所述的无线设备，所述可变天线长度模块包括耦合到多个开关的多个导体，所述无线设备还包括：
用于使用所述控制信号来闭合或断开所述多个开关以调整所述多个导体的总长度的装置。
34.根据权利要求27所述的无线设备，所述信号质量度量为信号干扰加噪声比SINR。
35.根据权利要求27所述的无线设备，所述信号质量度量为所接收信号强度指示符RSSI。
36.根据权利要求27所述的无线设备，还包括：
用于响应于所述无线设备耦合到终端装置而将所述控制信号设定为所述设定的装置。
37.根据权利要求27所述的无线设备，还包括：
用于在所述控制信号被设定为所述设定时将信号发射到远程设备的装置；
用于从所述远程设备接收对应于所述设定的信号质量度量的装置；
用于将所述控制信号设定为另一设定的装置；
用于在所述控制信号被设定为所述另一设定时将信号发射到所述远程设备的装置；
用于从所述远程设备接收对应于所述另一设定的所述信号质量度量的装置；以及用于在操作期间，将所述控制信号设定为对应于较佳接收信号质量度量的设定的装置。
38.一种用于确定无线设备中的天线的最佳天线电长度的方法，包括：
将控制信号设定为一设定；
测量与所述设定相对应的信号质量度量；
将所述控制信号设定为另一设定；
测量对应于所述另一设定的信号质量度量；
在操作期间，将所述控制信号设定为对应于最佳的所测量信号质量度量的设定；
将所述控制信号耦合到可变天线电长度模块，所述可变天线电长度模块具有多个可选择长度；
通过具有响应于所述控制信号而调节的电特性的至少一个变容器，选择所述可变天线电长度模块的长度。
39.一种用于确定无线设备中的天线的最佳天线电长度的方法，包括：
将所述天线电长度设定为第一设定；
测量对应于所述第一设定的信号质量度量；
将所述天线电长度设定为第二设定；
测量对应于所述第二设定的所述信号质量度量；以及
在操作期间将所述天线电长度设定为对应于最佳的所测量信号质量度量的设定。
40.根据权利要求39所述的方法，还包括：
响应于所述无线设备耦合到终端装置而设定所述第一设定。
41.一种用于确定无线设备中的天线的最佳天线电长度的方法，包括：
将所述天线电长度设定为第一设定；
测量对应于所述第一设定的信号质量度量；
将所述天线电长度设定为第二设定；
测量对应于所述第二设定的信号质量度量；以及
通过具有响应于控制信号而调节的电特性的至少一个变容器，在操作期间将所述天线电长度设定为对应于最佳的所测量信号质量度量的设定。
42.一种无线设备，包括：
用于响应于控制信号选择具有多个可选择阻抗的可变天线匹配的阻抗的装置；
用于将所述控制信号设定为第一设定的装置；
用于在所述控制信号被设定为所述第一设定时将信号发射到远程设备的装置；
用于从所述远程设备接收对应于所述第一设定的信号质量度量的装置；
用于将所述控制信号设定为第二设定的装置；
用于在所述控制信号被设定为所述第二设定时将信号发射到所述远程设备的装置；
用于从所述远程设备接收对应于所述第二设定的所述信号质量度量的装置；以及用于在操作期间，将所述控制信号设定为对应于较佳接收信号质量度量的设定的装置。
43.根据权利要求42所述的无线设备，其中，用于在操作期间将所述控制信号设定为对应于较佳接收信号质量度量的设定的装置包括：
用于响应于功率控制命令指示所述无线设备降低发射功率而设定所述控制信号的装置。
44.根据权利要求42所述的无线设备，其中，从所述远程设备接收的所述信号质量度量包括信号干扰加噪声比SINR。
45.一种无线设备，包括：
包括多个可选择阻抗的可变天线匹配；
用于将控制信号耦合到所述可变天线匹配的装置；
用于将控制信号设定为一设定的装置；
用于测量与所述设定相对应的信号质量度量的装置；
用于在所测量的信号质量度量符合预定准则的情况下，在操作期间将所述控制信号设定为所述设定的装置；
用于响应于所述控制信号选择所述可变天线匹配的阻抗的装置；
具有多个可选择长度的可变天线电长度模块；
用于将所述控制信号耦合到所述可变天线电长度模块的装置；
用于响应于所述控制信号而选择所述可变天线电长度模块的长度的装置，其中所述用于选择长度的装置包括具有响应于所述控制信号而调节的电特性的至少一个变容器。
46.根据权利要求45所述的无线设备，其中，所述多个可选择长度包括多个物理长度。
47.根据权利要求45所述的无线设备，其中所述至少一个变容器耦合到导体，且所述至少一个变容器的电容可通过所述控制信号来调整。
48.根据权利要求47所述的无线设备，其中，所述至少一个变容器并联耦合到所述导体。
49.根据权利要求47所述的无线设备，所述可变天线电长度模块还包括：
多个导体，
其中，所述至少一个变容器将所述多个导体中的一者串联耦合到所述多个导体中的另一者。
50.根据权利要求47所述的无线设备，其中，所述可变天线电长度模块还包括：
多个导体，
其中，所述至少一个变容器包括并联耦合到所述多个导体中的至少一者的一个变容器，
其中，所述至少一个变容器还包括将所述多个导体中的一者串联耦合到所述多个导体中的另一者的一个变容器。
51.根据权利要求45所述的无线设备，还包括：
用于从所述多个天线可选择天线长度中的每一者选择所述可变天线电长度模块的长度的装置；
用于从所述多个可选择阻抗中的每一者选择阻抗以优化信号质量度量的装置。
52.一种无线设备，包括：
包括多个可选择长度的可变天线电长度模块；
用于将控制信号耦合到所述可变天线电长度模块的装置；
用于响应于所述控制信号而选择所述可变天线电长度模块的长度的装置；
用于将所述控制信号设定为一设定的装置；
用于测量与所述设定相对应的信号质量度量的装置；
用于将所述控制信号设定为另一设定的装置；
用于测量对应于所述另一设定的信号质量度量的装置；
用于在操作期间，将所述控制信号设定为对应于最佳的所测量信号质量度量的设定的装置；
其中，所述可变天线电长度模块包括具有可由所述控制信号调节的电特性的至少一个变容器。
53.根据权利要求52所述的无线设备，其中，所述多个可选择长度包括多个物理长度。
54.根据权利要求52所述的无线设备，其中至少一个变容器耦合到导体，且所述至少一个变容器的电容可通过所述控制信号来调整。
55.根据权利要求54所述的无线设备，其中，所述至少一个变容器并联耦合到所述导体。
56.根据权利要求54所述的无线设备，其中，所述可变天线电长度模块还包括：
多个导体，
其中，所述至少一个变容器将所述多个导体中的一者串联耦合到所述多个导体中的另一者。
57.根据权利要求54所述的无线设备，其中，所述可变天线电长度模块还包括：
多个导体，
其中，所述至少一个变容器包括并联耦合到所述多个导体中的至少一者的一个变容器，
其中，所述至少一个变容器还包括将所述多个导体中的一者串联耦合到所述多个导体中的另一者的一个变容器。
58.根据权利要求52所述的无线设备，其中，所述可变天线电长度模块包括耦合到多个开关的多个导体，所述无线设备还包括：
用于使用所述控制信号来闭合或断开所述多个开关以调整所述多个导体的总长度的装置。
59.根据权利要求52所述的无线设备，其中，用于在所测量的信号质量度量满足预定准则的情况下在操作期间将所述控制信号设定为所述设定的装置包括用于在所测量的信号质量度量超过信号质量阈值的情况下将所述控制信号设定为所述设定的装置。
60.根据权利要求52所述的无线设备，其中，用于测量与所述设定相对应的信号质量度量的装置包括用于测量信号干扰加噪声比SINR的装置，
其中，用于在所测量的信号质量度量满足预定准则的情况下在操作期间将所述控制信号设定为所述设定的装置包括用于在所测量的信号质量度量超过SINR阈值的情况下将所述控制信号设定为所述设定的装置。
61.根据权利要求52所述的无线设备，其中，用于测量与所述设定相对应的信号质量度量的装置包括用于测量所接收信号强度指示符RSSI的装置，
其中，用于在所测量的信号质量度量满足预定准则的情况下在操作期间将所述控制信号设定为所述设定的装置包括用于在所测量的信号质量度量超过RSSI阈值的情况下将所述控制信号设定为所述设定的装置。
62.一种无线设备，包括：
具有多个可选择长度的可变天线电长度模块；
用于将控制信号耦合到所述可变天线电长度模块的装置；
用于响应于所述控制信号而选择所述可变天线电长度模块的长度的装置；
用于将所述控制信号设定为第一设定的装置；
用于测量与所述第一设定相对应的信号质量度量的装置；
用于将所述控制信号设定为第二设定的装置；
用于测量与所述第二设定相对应的信号质量度量的装置；
用于将所述控制信号设定为对应于最佳的所测量信号质量度量的设定的装置，
其中，所述可变天线电长度模块包括具有可由所述控制信号调节的电特性的至少一个变容器。
63.一种无线设备，包括：
具有多个可选择长度的可变天线电长度模块；
用于将控制信号耦合到所述可变天线电长度模块的装置；
用于响应于所述控制信号而选择所述可变天线电长度模块的长度的装置；
用于将所述控制信号设定为第一设定的装置；
用于在所述控制信号被设定为所述第一设定时将信号发射到远程设备的装置；
用于从所述远程设备接收对应于所述第一设定的信号质量度量的装置；
用于将所述控制信号设定为第二设定的装置；
用于在所述控制信号被设定为所述第二设定时将信号发射到所述远程设备的装置；
用于从所述远程设备接收对应于所述第二设定的所述信号质量度量的装置；以及
用于在操作期间，将所述控制信号设定为对应于较佳接收信号质量度量的设定的装置。
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