CN105027453B

CN105027453B - 用于基于不可靠数据来调谐天线的方法和装置

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Publication number: CN105027453B
Application number: CN201480013330.2A
Authority: CN
Inventors: 格里高利·R·布莱克; 罗伯特·S·特罗克
Original assignee: Google Technology Holdings LLC
Current assignee: Google Technology Holdings LLC
Priority date: 2013-03-15
Filing date: 2014-02-26
Publication date: 2018-01-30
Anticipated expiration: 2034-02-26
Also published as: US9413409B2; KR20150113147A; CN105027453A; EP2974043B1; KR101776785B1; WO2014149460A1; US20140273886A1; EP2974043A1

Abstract

一种用于调谐通信设备的天线的方法和装置，包括在所述通信设备内的处理元件处接收与调谐所述天线有关的数据并且识别所述数据的不可靠部分。所述方法还包括基于所述数据的不可靠部分来识别用于调谐所述天线的第一调谐状态集合，其中所述第一调谐状态集合是用于调谐所述天线的多个可能调谐状态的子集。所述方法进一步包括将对所述天线的调谐限制为所述第一调谐状态集合内的调谐状态。

Description

用于基于不可靠数据来调谐天线的方法和装置

技术领域

本公开一般地涉及可调谐天线，并且更具体地涉及在存在不可靠数据的情况下识别用于通信设备的调谐状态。

背景技术

随着市场需求推动诸如智能电话和双向无线电的便携式通信设备的演进，工程限制决定进度。需要新的创新以支持提供改善功能的下一代通信设备。其中可以在现有技术方面取得进展的特定领域在于更好地管理与通信设备相关联的特定吸收率(SAR)。SAR是当使用此类设备时被身体吸收的射频能量的量的度量。当前，联邦通信委员会(FCC)所允许的最大SAR水平是1.6瓦/千克。由于其小的形状因数，便携式通信设备现在通常具有被完全包围在设备的外壳内的小的天线。结果，当设备被保持在诸如在手中或抵靠着用户的头的接近用户的位置上时，用户身体的更多部分覆盖天线。在这些位置上，增加的暴露面积转化为在天线正在进行辐射的同时用户的身体拦截更大量的发射能量。当前的解决方案是使用传感器和应用数据来确定通信设备何时处于接近用户的位置，并且然后削减发射功率水平以降低SAR。然而，当用来确定用户的身体位置的数据不再可信赖时，将出现困难。当由被解锁的应用处理器来执行与射频(RF)子系统有关的数据处理时情况如此。当处理器被解锁时，用户具有“拧”或改变与处理器相关联的先前安全的硬件和/或软件的能力—在某些情况下目的是寻找性能增益。

现有通信设备在应用处理器被解锁时采用发射功率水平的最大减少。一旦应用处理器被解锁，则始终减少功率。当关于用户的身体位置的数据不再可靠时，功率水平需要低到足以确保SAR将在用于每个可能位置的公差内。虽然这种“最坏情形”方法适用，但其以不必要地降低的性能为代价。

附图说明

其中相同的附图标记遍及单独的各视图指代相同或功能上类似的元件的附图，连同以下详细描述一起被结合在本说明书中并构成其一部分，并且用于进一步图示包括要求保护的发明的概念的实施例，并解释那些实施例的各种原理和优点。

图1是根据本教导的某些实施例的具有可调谐天线的通信设备的框图。

图2是根据本教导的某些实施例的用于调谐天线的方法的流程图。

图3是根据本教导的某些实施例的从可能调谐状态集合中消除的调谐状态的示意图。

图4是根据本教导的某些实施例的用于高级开环调谐的可能调谐状态的查找表。

图5是根据本教导的某些实施例的用于闭环调谐的可搜索参数空间的示意图。

图6是根据本教导的某些实施例的用于闭环调谐的可搜索参数空间的示意图。

技术人员将认识到的是图中的元件是为了简单和明了起见而图示出的且不一定按比例描绘。例如，可将图中的某些元件的尺寸相对于其它元件放大以帮助改善对本发明的实施例的理解。此外，本描述和附图不一定要求所图示的顺序。还将认识到的是某些动作和/或步骤可以以发生的特定顺序来描述或描绘，同时本领域的技术人员将理解实际上并不要求关于序列的此类特殊性。

已在适当的情况下在图中用常规符号来表示装置和方法部件，其仅示出了与理解本发明的实施例有关的那些特定细节，以免模糊对受益于这里的描述的本领域技术人员而言将显而易见的本公开的详细说明。

具体实施方式

一般而言，根据各种实施例，本公开提供了一种用于调谐通信设备的天线以管理SAR或者更具体地当与调谐天线有关的数据被识别为不可靠时减少、限制或控制SAR的方法和装置。如本文所使用的通信设备被定义成能够以数字或模拟格式无线地发射语音或非语音数据的设备。通信设备的示例包括但不限于：蜂窝式电话、智能电话、一键通无线电、双向无线电、电话送受话器、具有网络能力的游戏控制台以及可穿戴或“随身”计算机。由于通信设备使用电磁波来发射数据，所以其是可以在接近于设备的一个或多个人体内引起超过最大可接受率的SAR的射频能量的源。当与确定用于通信设备的调谐状态有关的数据被识别为不可靠时，本教导的实施例提供调谐天线以缓解SAR。

根据本文中的教导，由通信设备执行的用于调谐天线的方法包括：在通信设备内的处理元件处接收与调谐天线有关的数据；识别数据的不可靠部分；以及基于数据的不可靠部分来识别用于调谐天线的第一调谐状态集合，其中，第一调谐状态集合是用于调谐天线的多个可能调谐状态的子集。

根据本文中的教导的还有一种用于调谐通信设备的天线的装置，所述装置包括可调谐天线和第一处理元件，所述第一处理元件被配置成：接收与通信设备的状态有关的第一数据集合；以及基于该第一数据集合来生成可应用于调谐天线的第二数据集合。该装置还包括耦合到第一处理元件并且可调谐天线的第二处理元件，其中，所述第二处理元件被配置成：接收第二数据集合；将第二数据集合的至少一部分识别为不可靠；以及基于第二数据集合的不可靠部分来修改可能调谐状态集合。

对于特定实施例而言，第一处理元件是应用处理器，并且第二处理元件是基带处理器。该装置还包括耦合到基带处理器的辅助处理器，其中，所述辅助处理器被配置成生成可应用于调谐天线的第三数据集合并将该第三数据集合传送至基带处理器。该基带处理器还被配置成通过基于第二和第三数据集合且基于第二数据集合的不可靠部分来确定来自可能调谐状态集合的调谐状态子集来修改所述可能调谐状态集合。

进一步根据本文中的教导的是一种由通信设备执行的用于调谐天线的方法。该方法包括确定通信设备内的应用处理器被解锁，以及将对天线的调谐限制为默认的调谐状态集合。

现在参考附图且特别是图1，示出且一般地在100处指示根据本公开的调谐系统(在本文中也称为“系统”)的实现元件。在一个实施例中，将系统100包括在通信设备(在本文中也称为“设备”)内以调谐通信设备的天线以便发射信息。

如所示，系统100包括：触摸传感器102、定向传感器104、接近传感器106、传感器集线器108、应用处理器(AP)110、辅助处理器114、基带处理器(BP)116、控制总线120、RF源122、功率放大器124、包括天线调谐器128的匹配电路126以及天线130。此外，AP 110和BP116被示为相应地包括AP调谐器模块112和BP调谐器模块112，其在实施例中是由AP 110和BP 116根据本教导执行的功能的逻辑指示。虽然未明确地示出，对于某些实施例而言，系统100内的辅助处理器114还包括调谐器模块。

对于各种实施例而言，上述调谐器模块112、118可以共同地或相互独立地操作以实现本文所述的功能。在一个实施例中，每个调谐器模块执行用硬件实现的算法，并且如设计参数指示还可用软件和/或固件来实现，以执行本文中的教导的元素，例如，如参考图2—6所述。

为了便于图示在100处仅示出了有限数目的系统元件102-110、114、116、120-130，但是在系统100中可以包括附加的此类元件。此外，在描述公开实施例时为了清楚而从图1省略了结合调谐系统100的通信设备的商用实施例所需的其它元件。例如，此类其它元件可以包括但不限于存储器设备、RF接收器部件等。

我们现在转到系统100内的元件的简要描述。一般地，如下面相对于其余图2-6详细地描述的，AP 110、辅助处理器114、BP 116、匹配电路126以及天线调谐器128被配置有根据本公开的实施例的功能。如在本文中所使用的“适合于”、“可操作”或“被配置成”意指使用诸如一个或多个操作耦合的处理元件、存储设备以及接口的一个或多个硬件设备来实现所指示的元件，所述一个或多个硬件设备可以或者可以不用软件和/或固件来编程作为所指示的元件实现其期望功能的手段。图1中所示的其它硬件支持此类功能，包括系统元件106-108、122、124和130。

现在继续包括在通信设备内的在100处所示的系统元件的简要描述。三个传感器102-106通过采用描述通信设备及其邻近的周围环境的物理状态的特定测量值来收集传感器数据。触摸传感器102登记与通信设备进行的接触，并且结果数据被用于确定通信设备相对于用户身体的位置。例如，该用户可能分别地在“左手”或“右手”位置上将通信设备(例如，蜂窝式电话)握持在他的左手或右手中、在“头和手位置”上随着他将设备紧贴到他的耳朵而在他的头与手之间或者在被穿戴的情况下在“身体位置”上抵靠着他的臀部。在特定实施例中，触摸传感器102使用电容式传感器来检测接触通信设备的导电的或者具有与空气不同的介电常数的任何东西。通过使大量的电容式传感器遍布于通信设备的外壳，可以以更高的准确度来确定用户位置。

在替选实施例中，触摸传感器102利用电话和光传感器的压力敏感区域来测量用户与通信设备的接触点。在使用压力敏感区域的情况下，随着用户身体的一部分压向此类区域而记录压力的变化。对于光传感器而言，用户的接触阻挡被传感器接收到的光。

未涉及实际接触的到通信设备的接近的存在被接近传感器106或者替选地被电容式传感器登记。在一个实施例中，接近传感器106使用发光二极管(LED)作为红外光的源，所述红外光被接近的对象反射并被传感器记录。在另一个实施例中，使用通信设备内的照相机来执行接近传感器106的功能。

在104处指示的定向传感器提供通信设备如何在一个或多个空间维度上定向的测量值。在实施例中，其通过使用加速度计结合磁场传感器来完成这一点。例如，在用户正在输入文本的同时，在通信设备所采取的位置上，定向传感器确定设备正在其正面以在40与50度之间的角相对于地面向上倾斜的情况下被握持，同时其纵轴的水平分量指向东南方向。虽然在100处仅明确地示出了三个传感器102-106，但替选实施例可以以不同的组合使用不同数目和类型的传感器。传感器集线器108包括用于传感器102-106的硬件辅助和专用计算资源。其还执行实时数据收集，所述实时数据收集包括在将从传感器102-106接收到的数据传送到AP 110和/或辅助处理器114之前对该数据进行分组并格式化。

AP 110表示通信设备内的主数据处理元件。除其它控制功能之外，其执行包括运行通信设备的操作系统和支持在操作系统环境中运行的应用程序的任务。AP 110处理应用程序相关和硬件相关的数据，所述数据包括与通信设备的状态相关联的数据和与调谐天线130有关的数据。AP 110另外处理其从传感器集线器108接收到的任何传感器数据。在实施例中，用传感器数据对应用程序相关和硬件相关的数据进行分组并且在传送到到BP 116之前进行处理用于在确定天线130的调谐状态时使用。

辅助处理器114表示与AP 110分离的一个或多个处理核，其在某些实施例中还接收或生成与调谐天线130有关的数据。在实施例中，辅助处理器114独立于AP 110运行应用程序并控制硬件。在另一个实施例中，未被传送到AP 110的传感器数据的一部分被辅助处理器114接收。在又一个实施例中，辅助处理器114接收提供给AP 110的传感器数据的子集或一部分。

BP 116是管理通信设备的无线电功能的处理元件，所述无线电功能诸如例如信号调制、编码、频移以及收发器状态。然而，在某些实施例中，由另一个处理元件来管理WiFi和/或蓝牙。BP 116还对关于哪些调谐状态将用于调谐天线130做出最终确定。这些调谐状态在实现控制总线标准的控制总线120上被传送至匹配电路126内的天线调谐器128。在特定实施例中，所实现的控制总线标准是移动产业处理器接口(MIPI)联盟射频前端(RFFE)控制接口，如由日期为2010年3月的RFFE MIPI联盟规范版本1.00.00–3或任何后续发行指定。在另一个实施例中，控制总线包括串行外围接口(SPI)总线。匹配电路126应用其在控制总线120上从BP 116接收到的调谐状态。在实施例中，匹配电路126通过使用包括无源和有源电路部件两者的电子装置来实现这一点。由在128处示出的天线调谐器来表示匹配电路126的可调整元件。正是这些包括电阻器、电容器、和/或电感器的可调整元件向匹配电路126提供了通过这些可调整元件实现调谐状态的手段。可调整元件被定义成包括诸如电位计的个体可调整电路部件，或者诸如由独立激活的开关控制的一组金属氧化物半导体(MOS)电容器的共同可调整电路部件。对于特定实施例而言，匹配电路126从BP 116接收调谐状态作为诸如二进制代码的代码，所述代码为天线调谐器128内的可调整元件提供个体设置。

RF元件122从BP 116接收基带信号并创建其提供给功率放大器124的已调制的模拟信号。功率放大器124将已调制模拟信号放大以向匹配电路126提供RF信号。匹配电路126使用天线调谐器128施加调谐状态，并且天线130发射该RF信号。

现在我们转到根据这里的教导且参考其余各图的图1中所示的元件100的功能的详细描述。图2是图示由用于调谐天线130的通信设备所执行的方法200的逻辑流程图。更具体地，在202处，第二处理元件从第一处理元件接收与调谐天线有关的第一数据集合。对于某些实施例而言，第二处理元件是BP 116。在一个实施例中，并且为了描述图2中所图示的其余功能的目的，第一处理元件是AP 110。然而，在替选实施例中，第一处理元件是通信设备内的、包括调谐器模块并且向BP 116供应与调谐天线有关的数据集合的任何处理器，包括但不限于辅助处理器114。如本文中定义的，数据集合可以仅包括单个数据或者可以包括多个数据。

与调谐天线130有关的数据是可以从其推断或推导出关于用于天线130的调谐状态的信息的数据。例如，表明用户的身体是或不是在相对于天线130的某个位置上的数据提供关于用于天线130的调谐状态的信息，因为天线的阻抗受到用户的身体位置的影响。继续本示例，从与调谐天线130有关的数据推断出的以下信息表明用户并未在头和手位置上握持通信设备(例如，蜂窝式电话)：通信设备不在进行语音呼叫，用于通信设备的调制解调器觉察到偶尔的数据突发；web浏览器应用在通信设备上打开并活跃；触摸传感器102检测到通信设备其左和右边缘处正在像游戏控制器一样被紧握；用于通信设备的滑动键盘被暴露；以及用于通信设备的音频耳机不是活跃的。相反地，指示上文所述的相反状态的数据将表明通信设备正在头和手位置上被握持，并且应因此调谐天线130。在204处，BP 116将第一数据集合的至少一部分识别为不可靠。数据集合的至少一部分是不可靠的被定义成意味着整个数据集合是不可靠的，或者该数据集合的子集是不可靠的。可靠的数据是表示未被设备或软件部件的用户替换或修改的设备的真实状态的数据。不可靠的数据是从设备内的硬件接收到的、可能反映出除了设备的真实状态之外的设备状态的数据。

在一个实施例中，将第一数据集合的至少一部分识别为不可靠的，包括确定与除基带处理器之外的处理器相关联的至少一个已认证文件已被修改或替换。在另一个实施例中，将第一数据集合的至少一部分识别为不可靠的，包括确定从其接收数据的处理元件被解锁。例如，关于其中接收与调谐天线130有关的数据的处理元件是基带处理器并且从通信设备内除基带处理器之外的处理器接收与调谐天线130有关的数据中的至少一些的实施例，识别数据的不可靠部分包括确定除基带处理器之外的处理器被解锁。

被锁定的处理元件针对使其硬件参数从其标称设计值改变且安全而言也是安全的，使得不能修改或替换处理元件所使用或运行的已认证的文件。相反地，在本文中将被解锁的处理元件定义成是允许用户改变其物理参数和/或允许用户修改或替换由该处理元件所使用或运行的文件的处理元件。

在第一实施例中，从AP 110接收第一数据集合的通信设备内的处理元件通过识别与AP 110相关联的电子保险已经“跳闸”或“烧断”来确定AP 110被解锁。在第二实施例中，通过识别不再与其标称设计值匹配的AP 110的物理参数来做出AP 110已被解锁的确定。

可能存在其中被解锁的处理元件仍可被认为是可靠的数据源，但是BP 116仍然使用某些其它手段将数据的一部分识别为不可靠的情况。在其它情况下，处理元件可以是锁定的，但是其数据中的某些由于其它因素而仍被认为是不可靠的。例如当锁定的处理元件从另一个被解锁的处理元件接收数据时情况可能如此。

在特定实施例中，将数据集合的至少一部分识别为不可靠的包括确定AP 110(无论是锁定的还是被解锁的)正在运行或正在发射已经替换已认证的文件或者作为已认证的文件的未认证和/或已修改版本的文件。例如，情况可能是由AP 110所运行的引导加载不再被信任，因为其未被签名，或者存在加密密钥不匹配，使得代码不能被认证，指示软件被用户修改或替换。本质上，不能保证不可靠数据的有效性。其是可以提供或者可以不提供与调谐天线130有关的准确信息的数据。

在另一个实施例中，根据从其接收到该数据的源而可以认为或可以不认为该相同的数据是可靠的。例如，如果将充电器插上电源触发了具有通过设备的物理路径的电信号，则充电状态是可信信息。然而，如果通过被解锁的AP 110而感测到或路由到充电状态，则该信息不再是值得信任的。

在206处，BP 116确定是否已从通信设备内的附加处理器接收到第二数据集合。在特定实施例中，附加处理器是在图1中在114处示出的辅助处理器。如果未接收到第二数据集合，则BP 116在208处基于第一数据集合的不可靠部分确定来自多个可能调谐状态的调谐状态子集。

所述多个可能调谐状态表示从其中选择单个调谐状态的调谐状态集合，并且根据通信设备的状态以及根据从所接收数据的第一和可能第二集合推断的与调谐天线130有关的信息而实现。假设第一和第二数据集合提供正在手和头位置上握持通信设备的可靠信息，并进一步假设通信设备正在特定频率的子带上进行发射，所述多个可能调谐状态内的调谐状态是用于天线130的正确调谐状态。同样地，在其它可能情形中，还用所述多个可能调谐状态来表示用于天线130的正确调谐状态。

天线130具有取决于其传输频率并且还取决于用户的相对身体位置的阻抗，所述阻抗影响天线130的谐振频率。当天线130的驻波比(SWR)最小化时或者当供应给天线130的能量的较大部分被透射而不是朝着通信设备被反射回来时，天线130最有效地进行发射。可以通过使天线130的阻抗与设备内的发射器匹配来施加此状态，其进一步地在本领域中被称为复共轭阻抗匹配。调谐天线130响应于变化条件或操作模式来优化该匹配。使用天线调谐器128中的可变元件来执行调谐。调谐状态与用于天线调谐器128调谐天线130所需的参数互相关。

当与调谐天线130有关的数据不可靠时，诸如用户的相对位置的用以调谐天线130的信息可能不准确。如果根据此不可靠数据来调谐天线130，则存在失配的潜在可能，该失配可以引起不期望的情况，例如其中通信设备的用户被暴露于高于预期的SAR中的情况。通过从所述多个可能调谐状态中去除可能潜在地由于不可靠信息而引起不期望条件的调谐状态，留下使此类不期望条件最小化或将其消除的调谐状态子集。

立刻转到图3，在300处示出并指示表示从可能调谐状态集合进行的调谐状态消除的示意图。具体地，图3示出了开环样式查找表中的复阻抗值(Z_mn＝R_mn+jX_mn)的6×9阵列。54个值一起表示该可能调谐状态集合。通过如所指示的那样消除值中的30个，由其余的24个状态来定义调谐状态的子集。

返回图2，在214处，天线130的调谐被限制在208处确定的调谐状态的子集中。虽然用于天线130的实际状态和/或相对用户位置是部分地或完全地不确定的，但是调谐状态子集中的每个调谐状态在被实现时导致等于或低于其已经被知道的实际阻抗匹配调谐状态的SAR。在通信设备的设计阶段期间通过实验室测试来确保用于调谐状态的子集的较低SAR的条件。

对于实施例而言，调谐状态的子集包括除了用户接近调谐状态之外的调谐状态。用户接近调谐状态被定义为被实现成使天线130的阻抗与其发射器相匹配并且在可靠数据准确地确定天线130处于用户接近位置时使SWR最小化的调谐状态。进而，用户接近位置是在其中用户的身体与通信设备接触或者与之足够紧密地接近以显著地影响其天线130的阻抗的位置。在另一个实施例中，除用户接近调谐状态之外的调谐状态包括自由空间调谐状态。

在简化示例中，我们考虑头和手位置(其中用户将通信设备握持到其耳朵的)以及自由空间用户位置(被定义为其中没有障碍物或用户身体部分足够紧密地接近于天线130以显著地影响其阻抗的位置)两者。如果可以从可靠数据推断出正确的位置，则从两个可能调谐状态中选择并实现正确的阻抗匹配调谐状态。然而，如果由于数据的至少一部分是不可靠的而不能确定正确的位置，则消除头和手调谐状态而支持自由空间调谐状态。如果偶然地通信设备碰巧处于自由空间位置，则该自由空间调谐状态是最佳阻抗匹配调谐状态。头和手位置具有更有问题的潜在可能，因为用户的身体接近于天线130，在那里，其可以吸收更大量的透射射频能量。然而，实现自由空间调谐状态导致在头和手位置上的阻抗失配。此阻抗失配意味着较多的射频能量被反射，较少的被透射(较高SWR)，导致用于用户的较低SAR。

在实施例中，与该可能调谐状态集合中的其余调谐状态(其被从第一调谐状态集合排除)相比，调谐状态的子集中的调谐状态导致用户接近位置上的较低SAR。在另一个实施例中，调谐状态的子集包括与用户接近位置上的用户接近调谐状态相比导致用户接近位置上的较低SAR的调谐状态，这是通过实验室测试验证的。

对于特定实施例而言，BP 116还识别第一数据集合的可靠部分(除不可靠部分之外)，并且基于该数据的可靠部分，识别用于调谐天线130的第二调谐状态集合，其中，第二调谐状态集合是用于调谐天线130的所述多个可能调谐状态的子集，并且第二调谐状态集合包括第一调谐状态集合。BP 116然后将天线130的调谐限制为第二调谐状态集合内的调谐状态。

对于以下示例而言，基于仅部分地不可靠的数据来限制天线130的调谐状态。通信设备的第二处理元件从通信设备的第一处理元件接收与调谐天线130有关的第一数据集合。该第一数据集合可以包括应用数据和/或传感器数据。对于特定实施例而言，第二处理元件是BP116，并且第一处理元件是除BP 116之外的处理器。在另一个实施例中，除BP 116之外的处理器是AP 110和/或辅助处理器114。

在接收到第一数据集合时，第二处理元件确定第一数据集合中的某些数据是可靠的且其中的某些是不可靠的。例如，第二处理元件从第一数据集合的可靠部分识别到语音呼叫在通信设备上是活跃的，并且该设备正在被以垂直定向握持。由于此信息是从可靠数据推断的，所以将其视为准确的并用在某些实施例中以修改该可能调谐状态集合，即使当数据的另一部分不可靠时。

然而，第二处理元件不能从第一数据集合的不可靠部分准确地确定用户的头的位置和手的放置。在特定实施例中，不可靠数据本身未被第二处理元件用来修改该可能调谐状态集合，但该数据的类型被使用。例如，第二处理元件可从不可靠数据识别到通信设备正在被以左手位置握持。用于通信设备的假设且可能不正确的左手位置是未被第二处理元件用来修改该可能调谐状态集合的信息。然而，手的位置不确定的事实被用来通过消除可能在任何特定的手的位置上引起高SAR的特定的调谐状态而修改该可能调谐状态集合。

第二处理元件被配置成修改可能调谐状态集合并将天线130的调谐限制为已修改的可能调谐状态集合内的调谐状态。在一个实施例中，已修改的可能调谐状态集合包括该可能调谐状态集合的子集。在另一个实施例中，当由第二处理器接收到的与调谐天线130有关的所有数据整体地可靠时，已修改的可能调谐状态集合包括未被使用的调谐状态。例如，当第二处理元件仅接收到可靠数据时，与调谐天线130有关的参数是明确的，并且正确的阻抗匹配调谐状态包括在当前的可能调谐状态集合中并且选自其中。然而，当第二处理元件接收到不可靠数据时，参数中的某些是不确定的。在通信设备的设计和测试阶段期间执行的实验室测试可能建议在这种情况下默认调谐状态对于管理SAR而言是最佳的。在一个实施例中，使用单个默认调谐状态。在另一个实施例中，所实现的默认调谐状态取决于由第二处理元件接收到的数据的哪个部分被识别为不可靠的。

在确定数据中的某些是可靠的以及数据中的某些是不可靠的之后，第二处理元件将对天线的调谐状态限制为自由空间调谐状态。实现自由空间调谐状态中的哪一个取决于例如使用哪个子带和哪个收发机状态是有利的，如参考图4所图示。在特定实施例中，自由空间调谐状态是当第二处理元件具有对不足的可靠数据的访问权以另外确定调谐状态时所选择的默认调谐状态。对于一个实施例而言，该默认调谐状态集合与超过用户接近调谐状态的驻波比的驻波比相关联。

如果在206处从辅助处理器114接收到第二数据集合，则BP 116在210处将第二数据集合的至少一部分识别为可靠的。在特定实施例中，将传感器集线器108耦合到AP 110和辅助处理器114两者，其可被锁定也可不被锁定。AP 110接收用于运行游戏及其它应用的传感器数据，而辅助处理器114接收至少部分地与调谐天线130有关的分立的传感器数据。在212处，BP 116基于从AP 110接收到的第一数据集合的不可靠部分和从辅助处理器114接收到的第二数据集合的可靠部分来确定来自多个可能调谐状态的调谐状态子集。对于特定实施例而言，在212处确定的调谐状态的子集是在208处确定的调谐状态的子集的超集。这是因为来自第二数据集合的可靠数据部分提供诸如用户的相对位置的与调谐天线有关的附加信息，所述附加信息使得设备的状态不那么不确定。因此，从所述多个可能调谐状态消除了较少的调谐状态。在214处，将天线130的调谐状态限制为在212处确定的调谐状态的子集。

图4示出了根据本教导的某些实施例的可能调谐状态的高级开环查找表。特别地，图4示出了调谐状态的五个3×3阵列，每个都与特定用户位置相关联。例如，用字母“H”指定的阵列表示用于头和手位置的调谐状态。每个阵列的第一、第二以及第三列相应地提供用于由通信设备所使用的第一、第二以及第三子带的调谐状态。为了便于说明而仅指示出三个子带。每个阵列的第一、第二以及第三行相应地提供用于每个用户位置的有利于传输的、平衡的以及有利于接收的调谐状态。由于传输和接收频率之间的信道间隔，每个用户位置与容纳特定收发器状态的调谐状态相关联。对于开环调谐而言，可能调谐状态是离散的表列值，或者根据此类值使用例如内插法、外推法或等式而确定。

在其中对于第二子带而言需要平衡的调谐状态的实施例中，BP116实现调谐状态B₂₂，其中，其接收到的与调谐状态130有关的数据的可靠部分指示通信设备处于身体位置上。在由于不可靠数据而不能准确地确定用户位置的情况下，BP 116替代地将调谐状态F₂₂实现为默认调谐状态。

除高级开环调谐之外，本文中的教导还可适用于利用闭环调谐的实施例。对于闭环调谐而言，例如，匹配电路126监视SWR以搜索最佳匹配调谐状态，所述最佳匹配调谐状态使由天线130在特定域上反射的RF能量的量最小化。在一个实施例中，由可搜索多维第一参数空间来表示所述多个可能调谐状态，并且由包含在第一参数空间内的可搜索第二参数空间来表示第一调谐状态集合(其在实施例中是已修改的可能调谐状态集合)。

图5示出了根据本教导的某些实施例的用于闭环调谐的可搜索参数空间的500处的示意图。特别地，图5示出了表示多个可能调谐状态的506处的第一可搜索参数空间。区域506的每个点表示可以被搜索和实现为调谐状态的复阻抗。在水平轴上，在502处将阻抗的实部示为电阻。在垂直轴上，在504处将阻抗的虚部示为电抗。根据连续而不是离散值来确定用于闭环调谐的调谐状态的阻抗。

如果由BP 116接收到的与调谐天线130有关的数据是可靠的，则BP 116允许匹配电路126在整个第一参数空间506中搜索使传递到天线130的功率最大化的最佳匹配调谐状态。然而，如果由BP 116接收到的数据的一部分是不可靠的，则BP 116将匹配电路126在其上面进行搜索的域限制为在508处所指示的第二参数空间。如所示，第二参数空间508完全在第一参数空间506内部。有效地，BP 116在存在不可靠信息的情况下将天线130的调谐状态限制为所述多个可能调谐状态的子集。由落在第二参数空间508之外的第一参数空间506的部分来表示所消除的调谐状态。该所消除的调谐状态是如果其被实现则可能潜在地引起不利条件(例如，高SAR)的调谐状态。

在其中调谐天线130包括复共轭阻抗匹配的另一个实施例中，第一参数空间是二维空间，并且第二参数空间是二维空间内的轨迹。由在图6中在600处所示出的示意图来图示本实施例。在606处示出第一二维参数空间且其分别地在其实轴和虚轴上带有电阻602和电抗604的相同标签，如图5中所示。当由BP 116接收到的与调谐有关的所有数据是可靠的时，允许匹配电路126在整个第一参数空间606中搜索最佳匹配调谐状态。然而，如果数据的一部分是不可靠的，则BP 116限制可以通过允许匹配电路126仅在轨迹608所表示的第二参数空间上搜索最佳匹配调谐状态来实现的调谐状态。对于某些实施例而言，将匹配电路126限制为在与第一参数空间相比较少维度的第二参数空间上进行搜索具有允许匹配电路126更快速地找到最佳匹配调谐状态的附加益处。

在其它实施例中，第二可搜索参数空间508和608可以分别地延伸超过第一参数空间506和606的边界，或者其可以完全地分别地落在第一参数空间506和606的边界之外。被完全地分别从第一参数空间506、606排除的第二参数空间508、608类似于所修改的可能调谐状态集合，可能调谐状态集合包括只有当与调谐有关的数据部分地或完全地不可靠时才实现并且在数据完全可靠时不实现的默认调谐状态。

在前述说明书中，已描述特定实施例。然而，本领域的普通技术人员认识到在不脱离在以下权利要求中阐述的本发明的范围的情况下可进行各种修改和变更。因此，应在说明性而不是限制性的意义上考虑本规范和附图，并且所有此类修改旨在被包括在本教导的范围内。

然而，不应将可促使任何益处、优点或解决方案发生或变得更加明显的益处、优点、问题的解决方案以及任何的一个或多个元素理解为任何或所有权利要求的关键、要求或实质性特征或元素。仅仅由所附权利要求来定义本发明，其包括在本申请待决期间进行的修改以及如所发布的那些权利要求的所有等价物。

此外，在本文中，诸如第一和第二、顶部和底部等关系术语可仅仅用来将一个实体或动作与另一实体或动作区别开而不一定要求或暗示此类实体或动作之间的任何实际的此类关系或顺序。术语“包括”、“包含”、“具有”、“带有”或其任何变体旨在涵盖非排他性包括，使得包括、具有、包含元素列表的过程、方法、制品或设备不仅包括那些元素，而且可以包括未明确地列出或者为此类过程、方法、制品或设备所固有的其它元素。在没有更多约束的情况下，前面是“包括”、“具有”或“包含”的元素不排除包括、具有、包含该元素的过程、方法、制品或设备中的附加相同元素的存在。术语“一”和“一个”被定义为一个或多个，除非在这里另外明确说明。术语“基本上”、“本质上”、“近似”、“大约”或其任何其它形式被定义为接近于本领域的普通技术人员所理解的，并且在一个非限制性实施例中，将术语定义成在10％内，在另一个实施例中在5％内，在另一个实施例中，在1％内且在另一个实施例中在0.5％内。这里所使用的术语“耦合”被定义为已连接，但不一定是直接地且不一定是机械地。以某种方式“配置”的设备或结构被至少以该方式配置，但是还以未列出的方式配置。

将认识到的是某些实施例可以由一个或多个通用或专用处理器(或“处理设备”)组成，诸如微处理器、数字信号处理器、自定义处理器和现场可编程门阵列(FPGA)及唯一存储程序指令(包括软件和固件两者)，其控制所述一个或多个处理器与某些非处理器电路相结合地实现这里所述的方法和/或设备的某些、大多数或所有功能。替选地，可以由不具有存储程序指令的状态机或者在一个或多个专用集成电路(ASIC)中实现某些或所有功能，其中，每个功能或者某些功能的某些组合被实现为自定义逻辑。当然，可以使用两个方法的组合。

此外，可以将实施例实现为具有存储在其上的计算机可读代码的计算机可读存储介质，所述计算机可读代码用于将计算机(例如，包括处理器)编程为执行如在这里描述并要求保护的方法。此类计算机可读存储介质的示例包括但不限于硬盘、CD-ROM、光学存储设备、磁存储设备、ROM(只读存储器)、PROM(可编程只读存储器)、EPROM(可擦可编程序只读存储器)、EEPROM(电可擦可编程只读存储器)和闪存。此外，可预期的是本领域的普通技术人员尽管可能被例如可用时间、当前技术以及经济方面的考虑激发了大量的努力和许多设计选择，但在得到这里公开的概念和原理的指导时，将很容易能够以最少的实验产生此类软件指令和程序和IC。

提供本公开的摘要是为了允许阅读者快速地确定本技术公开的本质。其是在这样的条件下提交的，即其将不会用来解释或限制权利要求的范围或意义。另外，在前述具体实施方式中，可以看到出于使本公开流畅的目的而在各种实施例中将各种特征集中在一起。不应将本公开的方法解释为反映要求保护的实施例要求比在每个权利要求中明确地叙述的更多的特征的意图。相反地，如以下权利要求所反映的，发明主题在于少于单个公开实施例的所有特征。因此，以下权利要求因此被结合到具体实施方式中，其中每个权利要求独立地作为单独要求保护的主题存在。

Claims

1.一种由通信设备执行的用于调谐天线的方法，所述方法包括：

在所述通信设备内的处理元件处接收与调谐所述天线有关的数据；

识别所述数据的不可靠部分，所述识别包括确定所述通信设备内除所述处理元件之外的处理器被解锁，其中确定所述通信设备内除所述处理元件之外的处理器被解锁包括：

识别所述处理器允许用户改变其物理参数；

识别所述处理器允许用户修改或替换由所述处理器所使用或运行的一个或多个文件；

识别与所述处理器相关联的保险已经跳闸或烧断；或者

识别不再与物理参数的标称设计值匹配的所述处理器的物理参数；以及

基于所述数据的所述不可靠部分来识别用于调谐所述天线的第一调谐状态集合，所述第一调谐状态集合是用于调谐所述天线的多个可能调谐状态的子集。

2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括将对所述天线的调谐限制为所述第一调谐状态集合内的调谐状态。

3.根据权利要求1所述的方法，其中：

接收与调谐所述天线有关的数据的所述处理元件是基带处理器；以及

与调谐所述天线有关的数据中的至少一些是从所述通信设备内除所述基带处理器之外的所述处理器接收的。

4.根据权利要求1所述的方法，其中：

识别所述数据的所述不可靠部分包括确定与除基带处理器之外的所述处理器相关联的至少一个已认证文件已被修改或替换。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一调谐状态集合包括除用户接近调谐状态之外的调谐状态。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，除用户接近调谐状态之外的所述调谐状态包括自由空间调谐状态。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一调谐状态集合中的调谐状态与所述可能调谐状态集合中的其余调谐状态相比导致在用户接近位置上的较低的特定吸收率。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一调谐状态集合包括与在所述用户接近位置上的用户接近调谐状态相比导致在用户接近位置上的较低的特定吸收率的调谐状态。

9.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

识别所述数据的可靠部分；

基于所述数据的所述可靠部分来识别用于调谐所述天线的第二调谐状态集合，其中，所述第二调谐状态集合是用于调谐所述天线的所述多个可能调谐状态的子集，并且所述第二调谐状态集合包括所述第一调谐状态集合；以及

将对所述天线的调谐限制为所述第二调谐状态集合内的调谐状态。

10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述多个可能调谐状态由可搜索多维第一参数空间来表示，并且所述第一调谐状态集合由包含在所述第一参数空间内的可搜索第二参数空间来表示。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，调谐所述天线包括复共轭阻抗匹配，并且其中，所述第一参数空间是二维空间，并且所述第二参数空间是所述二维空间内的轨迹。

12.一种用于调谐通信设备的天线的装置，所述装置包括：

可调谐天线；

第一处理元件，被配置成：

接收与所述通信设备的状态有关的第一数据集合；以及

基于所述第一数据集合来生成能应用于调谐所述天线的第二数据集合；以及

第二处理元件，所述第二处理元件被耦合到所述第一处理元件和所述可调谐天线，其中所述第二处理元件被配置成：

接收所述第二数据集合；

将所述第二数据集合的至少一部分识别为不可靠，所述识别包括确定所述通信设备内除所述第二处理元件之外的处理器被解锁，其中确定所述通信设备内除所述第二处理元件之外的处理器被解锁包括：

识别所述处理器允许用户改变其物理参数；

识别与所述处理器相关联的保险已经跳闸或烧断；或者

基于所述第二数据集合的不可靠部分来修改可能调谐状态集合。

13.根据权利要求12所述的装置，其中所述第二处理元件被配置成通过基于所述第二数据集合的不可靠部分来从所述可能调谐状态集合中确定调谐状态的子集来修改所述可能调谐状态集合，并且其中所述第二处理元件被进一步配置成将对所述天线的调谐限制为所述调谐状态子集内的调谐状态。

14.根据权利要求12所述的装置，其中，所述第一处理元件是所述通信设备内除所述第二处理元件之外的所述处理器并且所述第二处理元件是基带处理器。

15.根据权利要求14所述的装置，进一步包括耦合到所述基带处理器的辅助处理器，其中所述辅助处理器被配置成：

生成能应用于调谐所述天线的第三数据集合；以及

将所述第三数据集合传送到所述基带处理器，其中所述基带处理器进一步被配置成通过基于所述第二和第三数据集合以及基于所述第二数据集合的不可靠部分从所述可能调谐状态集合中确定调谐状态的子集来修改所述可能调谐状态集合。

16.根据权利要求12所述的装置，其中，所述第一数据集合包括应用数据。

17.根据权利要求12所述的装置，其中，所述第一数据集合包括传感器信息。

18.一种由通信设备执行的用于调谐天线的方法，所述方法包括：

确定所述通信设备内的应用处理器被解锁，其中确定所述通信设备内的应用处理器被解锁包括：

识别所述应用处理器允许用户改变其物理参数；

识别所述应用处理器允许用户修改或替换由所述应用处理器所使用或运行的一个或多个文件；

识别与所述应用处理器相关联的保险已经跳闸或烧断；或者

识别不再与物理参数的标称设计值匹配的所述应用处理器的物理参数；以及

将对所述天线的调谐限制为默认调谐状态集合。

19.根据权利要求18所述的方法，其中，所述默认调谐状态集合与超过用户接近调谐状态的驻波比的驻波比相关联。

20.根据权利要求19所述的方法，其中，所述默认调谐状态集合包括自由空间调谐状态。