CN105340127B

CN105340127B - 通过分集天线的有源解调提高天线效率

Info

Publication number: CN105340127B
Application number: CN201480036510.2A
Authority: CN
Inventors: 徐志豪; 小保罗·安东尼·托纳塔; 罗伯托·加迪
Original assignee: Cavendish Kinetics Ltd
Current assignee: Qorvo US Inc
Priority date: 2013-06-26
Filing date: 2014-06-26
Publication date: 2018-12-07
Anticipated expiration: 2034-06-26
Also published as: JP6487912B2; US20160134016A1; WO2014210348A1; EP3014700A1; US10446929B2; JP2016524428A; CN105340127A; EP3014700B1

Abstract

本发明一般性地涉及具有多个天线的蜂窝电话。本发明涉及分集或MIMO天线系统中的两个天线是如何通过互耦相互作用的。互耦由于两个天线的接近、它们的天线模式以及效率而产生。通过调节天线之间的互耦能够优化系统性能。主天线和副天线能够分别被“调谐”和“解调”以增强系统性能。在本发明中，使用配置在天线孔径中的用于频率调谐的MEMS电容器，主天线和副天线被独立地调谐。

Description

通过分集天线的有源解调提高天线效率

发明的背景

技术领域

本发明的实施例一般性地涉及具有反馈系统的设备，例如手机，所述反馈系统补偿在手机被握在手中或者靠近使用者头部时发生的电容变化。

背景技术

蜂窝电话、例如移动电话具有使日常生活更轻松的许多令人满意的功能。例如，移动电话能够接收电子邮件、文本消息和供终端用户使用的其他数据。此外，移动电话能够从移动电话发送电子邮件、文本消息和其它数据。移动电话通常在由各手机运营商中的任一个提供的无线网络上工作。发送到移动电话和从其发送的数据要求移动电话在越来越多数量的频率下工作，以支持移动电话的所有部件和天线。

3G和4G蜂窝电话系统要求多输入多输出(MIMO)天线的分集。因此同时存在至少两个天线在相同频率下工作。在移动数据平台中，例如智能电话、平板电脑、便携式个人热点和笔记本电脑中，没有足够的空间来物理地分离天线。在这些小平台中，天线系统由于天线之间的互耦而遭受效率降低。在过去，已经通过解调副天线以使其从主天线解耦来处理效率降低。对副天线解耦在主天线和副天线固定的情况下是有效的，但是在主天线和副天线能够交换的现代设备中正成为问题。另外，对于MIMO系统，最佳性能可能在两个天线之间存在更大平衡时发生。

在电话被握在手中或被放在耳朵附近通话时，MIMO天线系统可能进一步遭受影响，这是因为头和手可能通过干扰天线而影响设备性能。事实上，在发布一个其天线干扰是广为记录的问题的移动电话时，评论为“你拿移动电话的姿势错了”。换言之，仅仅通过握住电话，天线系统的性能变差。该事件有时为称为头对手效应。该天线系统的性能问题延续至今。

具有“调谐”和“解调”两个天线的能力以适应变化的RF环境会进一步提高整体的系统性能。

发明内容

本发明一般性地涉及具有多个天线的蜂窝电话。本发明涉及分集或MIMO天线系统中的两个天线是如何通过互耦相互作用的。互耦由于两个天线的接近、它们的天线模式以及效率而产生。能够通过调节天线之间的互耦而优化系统性能。主天线和副天线能够分别被“调谐”和“解调”以增强系统性能。在本发明中，使用配置在天线孔径中的用于频率调谐的MEMS电容器，主天线和副天线被独立地调谐。

在一个实施例中，电子设备包括与第一数字可变电容器的第一端连接的第一天线和与第二数字可变电容器的第一端连接的第二天线，所述第一数字可变电容器具有接地的第二端，所述第二数字可变电容器具有接地的第二端。切换模块与第一天线和第二天线连接，并且RF前端与切换模块连接。基带处理器通过一条或更多条控制线与RF前端、切换模块、第一数字可变电容器和第二数字可变电容器连接。基带处理器被适配为命令切换模块以及第一和第二数字可变电容器。第一和第二数字可变电容器被命令以调谐或解调第一和第二天线。

在另一实施例中，电子设备包括两个或更多个天线和两个或更多个数字可变电容器，所述数字可变电容器在第一端与两个或更多个天线连接而在第二端接地。至少一个切换模块与两个或更多个天线连接，并且RF前端与至少一个切换模块连接。基带处理器通过一条或更多条控制线与RF前端、至少一个切换模块和两个或更多个数字可变电容器连接。基带处理器被适配为命令至少一个切换模块和两个或更多个数字可变电容器。两个或更多个数字可变电容器被命令以调谐或解调两个或更多个天线。

在另一实施例中，电子设备包括与第一MEMS数字可变电容器的第一端连接的第一孔径调谐天线，其中第一孔径调谐天线位于电子设备的第一端。第一MEMS数字可变电容器的第二端接地。第二孔径调谐天线与第二MEMS数字可变电容器的第一端连接，其中第二孔径调谐天线位于电子设备的与电子设备的第一端相对的第二端。第二MEMS数字可变电容器的第二端接地。转换开关与第一孔径调谐天线和第二孔径调谐天线连接，并且转换开关被适配为在第一孔径调谐天线和第二孔径调谐天线之间选择主天线和副天线。主天线和副天线是可互换的，并且RF前端与转换开关连接。

附图说明

参照实施例能够详细地理解本发明的上述特征和上面简要总结的本发明的更具体的描述，在附图中图示了所述实施例中的一些。然而，应注意的是，附图仅图示了本发明的典型实施例，并且因此不应被认为限制本发明的范围，这是因为本发明可以允许其他等同有效的实施例。

图1是根据一个实施例的移动电话的等距视图。

图2A是根据一个实施例的数字可变电容器的示意性俯视图。

图2B是根据一个实施例的数字可变电容器的示意性横截面图。

图3是具有孔径调谐天线的天线系统的示意图。

图4是具有阻抗调谐天线的天线系统的示意图。

图5是具有孔径调谐天线和阻抗调谐天线的组合的天线系统的示意图。

图6是根据一个实施例的4x4MIMO天线系统的示意图。

图7是根据一个实施例的天线布置的示意图。

为了便于理解，在可能的地方使用相同的附图标记来表示附图共有的相同的元素。可以预期的是，在一个实施例中公开的元件在没有特别说明的情况下可以有益地用在其他实施例中。

具体实施方式

本发明一般性地涉及具有多个天线的蜂窝电话。本发明涉及分集或MIMO天线系统中的两个天线是如何通过互耦相互作用的。互耦由于两个天线的接近、它们的天线模式以及效率而产生。系统性能能够通过调节天线之间的互耦而优化。主天线和副天线能够分别被“调谐”和“解调”以增强系统性能。在本发明中，使用配置在天线孔径中的用于频率调谐的MEMS电容器，主天线和副天线被独立地调谐。

适合于集成在便携式射频设备(例如图1中图示的移动电话)中的小天线通常安装在移动设备的顶侧或后侧，并且该设备充当天线的有源反极。这种小天线通常被设计为简单的单极天线的变型，使用例如(平面)倒F天线(P)IFA之类的形式。这种天线的模式能够被修改以在维持其辐射特性的同时适应于设备的机械约束。

图2A是根据一个实施例的数字可变电容器(DVC)200的示意图。DVC 200包括多个空腔202。虽然仅详细地示出了一个空腔202，但是应理解的是尽管用于每个空腔202的电容可以不同，但是每个空腔202都可以具有相似的配置。

每个空腔202具有耦合到RF连接器/焊接凸点206的RF电极204。此外，每个空腔202具有一个或更多个拉近电极208和一个或更多个地电极210。切换元件212(示出了2个)被布置在电极204、208、210上。事实上，切换元件212电耦合到地电极210。由于施加到拉近电极208的电流，切换元件212可移动到距离RF电极204的各种间距处。

图2B为MEMS设备214的示意图。MEMS设备214包括电极204、208、210和切换元件212，所述切换元件被布置在空腔200中并且能够从靠近RF电极204的位置(称为C_max位置)和与上拉电极216相邻地间隔的位置(称为C_min位置)移动。切换元件212在空腔200内的位置决定了特定空腔的电容。通过使用DVC中的MEMS器件，天线能够如本文中讨论的那样被调谐。

本文中描述的技术能够应用于具有多于两个天线的MIMO或多天线系统。为了简单起见，会使用两个天线来描述构思。使用天线孔径中的基于MEMS的可变电容器能够调谐系统中的全部天线。此外，能够通过选择天线的调谐状态来改变天线之间的互耦，以增强整体系统性能。本文中讨论的实施例同样适用于主天线和副天线能够交换的天线系统。

图3图示了根据一个实施例的天线系统300的示意图，其具有2x2MIMO系统中的主天线和副天线。天线系统300具有第一天线318和第二天线320，两者都与切换模块322连接。在天线系统300中，第一天线318和第二天线320为孔径调谐天线。第一天线318与第一DVC324的第一端连接，第一DVC 324具有通过接地平面接地的第二端。第二天线320与第二DVC326的第一端连接，第二DVC 326具有通过接地平面接地的第二端。切换模块322与RF前端328连接。主路径323a和副路径323b在切换模块322和RF前端328之间延伸。基带处理器330通过由图3中的虚线所示的一条或更多条控制线与RF前端328、切换模块322、第一DVC 324和第二DVC 326连接。

基带处理器330命令切换模块322和DVC 324、326。切换模块322允许在第一天线318和第二天线320之间选择作为主天线和副天线，并且第一天线318或第二天线320中的任一个都可以是主天线。主天线和副天线是可以互换的，并且能够基于哪个天线318、320正接收最佳信号质量而在主路径323a和副路径323b之间来回地交换。切换模块322响应于来自基带处理器330的控制信号使天线318、320在遵循主路径323a和副路径323b之间交换。切换模块322可以是转换开关。DVC 324、326被命令以响应于从基带处理器330接收的控制信号来为了工作频带而调谐或解调它们各自的天线318、320。DVC 324、326通过改变天线318、320的频率来调谐或解调天线318、320。使用DVC 324、326对天线318、320调谐或解调有效地使天线318、320解耦。DVC 324、326可以是MEMS DVC。第一DVC 324和第二DVC 326可以具有相同的电容范围，或者第一DVC 324和第二DVC 326可以具有不同的电容范围。如果第一DVC324和第二DVC 326具有不同的电容范围，只要这些DVC具有重叠的电容，那么天线318、320就能够在相同的频带上被调谐。这使得天线318、320能够被用作主天线或副天线。主路径323a和副路径323b可以互换，即副路径为路径323a而主路径为路径323b。此外，应理解的是，路径323a和323b可以是能够有助于电流或信号流动的电互连或其他类似的电连接。

如图3所示，第一天线318和第二天线320间隔相当近。该小的间隔可能引起天线间的强互耦，从而减低两个天线的效率。如果天线非常强地耦合到彼此，那么系统效率会降低。特别在小电子设备中，互耦能够以多种方式产生。在一些电子设备中，在设备中可能没有足够的空间以允许在两个天线之间的适当间隔。这能够导致天线在同一时刻并且以相同的频率基本上占据相同的空间，产生更强的互耦以及天线争夺完全相同的能量。即使天线位于设备的相对端，天线也仍然可能没有间隔足够远。

互耦还可能由于两个天线试图在同一时刻同一空间中使用相同的电流模式而产生。由于两个天线都是可调谐的，因此天线能够被调谐以具有相似性能或具有不相似的性能，以使一个天线比另一天线有利。试图使两个天线的性能在同一时刻匹配导致更强的互耦。此外，由于两个天线都基本以相同频率驱动相同的电流模式，因此天线系统可以如仅一个天线结构那样起作用，其中所述天线结构中电力被分到两个不同的端口。这导致两个天线争夺完全相同的能量，并且这样，一半的电力进入每个端口而不是两倍的电力进入单个端口。对天线解耦能够有助于降低天线之间的互耦。

为了有效地解耦第一天线318和第二天线320，可以解调一个天线。将DVC 324、326调谐或解调到不同频率使得对天线318、320进行解耦，进一步产生更高的系统效率。一个示例是调谐主天线以达到最大效率并且“解调”第二天线以降低互耦，从而改进整体系统性能。例如，如果第一天线318被选择为遵循主路径323a的主天线，而第二天线320被选择为遵循副路径323b的第二天线，那么第二DVC 326能够被用于解调第二天线320，有效地使天线318、320解耦。解调第二天线可能使得主天线具有增强的性能。切换模块322能够基于哪个天线在给定的时间正接收最佳信号质量而使主天线和副天线交换。在一个实施例中，与第一天线318相比，第二天线320可能正接收更好的信号。那么第二天线320会被选择为遵循主路径323a而第一天线318会被选择为遵循副路径323b。如果切换模块322使主天线和副天线交换，那么两个天线318、320仍然能够被调谐或解调。

能够在使天线318、320作为主天线和副天线工作之间容易地切换对缓解头对头效应是特别有用的。如果使用者把手机握在他们的手上，那么使用者可能以干扰天线中的至少一个的方式抓握手机，降低了天线的接收信号和/或改变DVC 324、326的电容。电话或电子设备能够确定两个天线318、320接收信号的强度。通过根据哪个天线当时具有最佳信号质量而使天线318、320在主路径323a和副路径323b之间转换来缓解头对手效应。主天线能够发射和接收信号，而副天线仅能够接收信号。主天线和副天线两者都在同一时刻以完全相同的频率接收信号，而DVC 324、326在同一时刻以相同频率工作，这能够导致更强的互耦。由于能够确定两个天线318、320的信号质量，因此天线系统300能够将具有更高信号质量的天线切换为主天线。然后可以根据需要调节DVC 324、326的频率来调谐或解调天线以实现最佳的效率。由于两个天线318、320在相同频率范围内都是可调谐的，因此任一天线都能够是主天线或副天线。

为了缓解头对手效应，一个天线最初被选择为遵循主路径323a的主天线，而另一天线最初被选择为遵循副路径323b的副天线。任一天线318、320都可以被选择作为主天线和作为副天线。如果天线作为主天线工作并且接收信号强度降低到预定值或阈值之下，那么天线暂时切换主路径和副路径以确定接收信号是否在副天线处更好。对天线路径的切换通过切换模块响应于从基带处理器接收的控制信号而实现。如果接收信号由于该切换而更好，那么最初指定的副天线变成主天线，保持在主路径上，而最初指定的主天线变成副天线，保持在副路径上。DVC 324、326随后可以被用于调谐或解调最新指定的主天线和副天线以对天线解耦和增强系统性能。

在一个实施例中，一个天线位于电子设备的顶部而另一天线位于电子设备的底部。如果使用者要抓住电子设备的底部，那么顶部天线会变成主天线而底部天线会变成副天线。如果使用者要抓住电子设备的顶部，那么底部天线会变成主天线而底部天线会变成副天线。天线不被限制为位于设备的顶部或底部，而是可以位于设备的侧部。

可能降低系统效率的另一问题是当信噪比没有足够高以接近高性能MIMO时。为了增加信噪比，第一天线318和第二天线320被调谐到相同频率。然后能够确定两个天线318、320中的哪个具有更好的信号质量。具有更好信号质量的天线随后被指定为主天线而频率保持不变。具有更差信号质量的天线被指定为副天线并且被解调到新的频率。这使副天线与主天线完全地解耦，产生更好的信噪比和更高的系统效率。

图4示出了天线系统400的另一实施例，所述系统具有2x2MIMO系统中的主天线和副天线。天线系统400以与天线系统300的相似的方式工作，相似之处在于天线能够基于哪个天线在给定时间正接收更好的信号质量而在遵循主路径到RF前端和副路径到RF前端之间来回切换。通过使用DVC调谐或解调天线，天线系统400还能够对天线解耦。天线系统400与天线系统300的不同之处在于第一天线418和第二天线420为阻抗调谐天线，而不是孔径调谐天线。

天线系统400包括第一天线418和第二天线420，两者都与切换模块422连接。在天线系统400中，第一天线418和第二天线420为阻抗调谐天线。第一天线418与第一DVC 432的第一端连接，而第一DVC 432的第二端通过接地平面接地。第二天线420与第二DVC 434的第一端连接，而第二DVC 434的第二端通过接地平面接地。切换模块422与RF前端428连接。主路径423a和副路径423b在切换模块422和RF前端428之间延伸。基带处理器430通过由图4中的虚线所示的一条或更多条控制线与RF前端428、切换模块422、第一DVC 432和第二DVC434连接。

基带处理器430命令切换模块422和DVC 432、434。切换模块422允许在第一天线418和第二天线420之间选择作为主天线和副天线，并且第一天线418或第二天线420中的任一个都可以是主天线。主天线和副天线是可互换的，并且能够基于哪个天线418、420正接收最佳信号质量而在主路径423a和副路径423b之间来回交换。切换模块422响应于来自基带处理器430的控制信号使天线418、420在遵循主路径323a和副路径423b之间交换。切换模块422可以是转换开关。DVC 432、434被命令以为了工作频带调谐或解调它们各自的天线。DVC342、434通过改变天线418、420的频率来调谐或解调天线418、420。DVC 432、434可以是MEMSDVC。第一DVC 432和第二DVC 434可以具有相同的电容范围，或者第一DVC 432和第二DVC434可以具有不同的电容范围。如果第一DVC 432和第二DVC 434具有不同的电容范围，只要天线具有重叠的电容范围，那么天线418、420就能够在相同的频带上被调谐。这使得天线418、420能够被用作主天线或副天线。主路径423a和副路径423b可以互换，即副路径为路径423a而主路径为路径423b。此外，应理解的是，路径423a和423b可以是能够有助于电流或信号流动的电互连或其他相似的电连接。

图5示出了天线系统500的另一实施例，所述系统具有2x2MIMO系统中的主天线和副天线。天线系统500以与天线系统300的相似的方式工作，相似之处在于天线能够基于哪个天线在给定时间正接收更好的信号质量而在遵循主路径到RF前端和副路径到RF前端之间来回切换。通过使用DVC调谐或解调天线，天线系统500还能够对天线解耦。天线系统500与天线系统300和400的不同之处在于天线系统500是孔径调谐和阻抗调谐天线的组合，这通过利用四个DVC 524、526、532、534而在天线系统500中实现。

天线系统500包括第一天线518和第二天线520，两者都与切换模块522连接。切换模块522与RF前端528连接。主路径523a和副路径523b在切换模块522和RF前端528之间延伸。天线系统500被配置为孔径调谐和阻抗调谐天线的组合。第一天线518与第一DVC 524的第一端连接，而第一DVC 524的第二端通过接地平面接地。第二天线520与第二DVC 526的第一端连接，而第二DVC 526的第二端通过接地平面接地。第一DVC 524和第二DVC 526包括天线系统500的孔径调谐部分，并且相当于天线系统300的第一DVC 324和第二DVC 326。第一天线518还与第三DVC 532的第一端连接，而第三DVC 532的第二端接地。第二天线520还与第四DVC 534的第一端连接，而第四DVC 534的第二端接地。第三DVC 532和第四DVC 534包括天线系统500的阻抗调谐部分，并且相当于天线系统400的第一DVC 432和第二DVC 434。

天线系统500还包括基带处理器530，其通过由图5中的虚线所示的一条或更多条控制线与RF前端528、切换模块522、第一DVC 524、第二DVC 526、第三DVC 532和第四DVC534连接。基带处理器530命令切换模块522和DVC 524、526、532、534。切换模块522允许在第一天线518和第二天线520之间选择作为主天线和副天线，并且第一天线518或第二天线520中的任一个都可以是主天线。主天线和副天线是可互换的，并且能够基于哪个天线518、520正接收最佳信号质量而在主路径523a和副路径523b之间来回交换。切换模块522响应于来自基带处理器530的控制信号使天线518、520在遵循主路径523a和副路径523b之间交换。切换模块522可以是转换开关。DVC 524、526、532、534被命令以响应于来自基带处理器530的控制信号而为了工作频带调谐或解调它们各自的天线。DVC 524、526、532、534通过改变天线518、520的频率来对天线518、520调谐或解调。DVC 524、526、532、534可以是MEMS DVC。DVC 524、526、532、534可以具有相同的电容范围，或者DVC 524、526、532、534可以具有不同的电容范围。如果DVC 524、526、532、534具有不同的电容范围，只要电容范围重叠，那么天线518、520就能够在相同的频带上被调谐。这使得天线518、520能够被用作主天线或副天线。主路径523a和副路径523b可以互换，即副路径为路径523a而主路径为路径523b。此外，应理解的是，路径523a、523b能够是能够有助于电流或信号流动的电互连或其他相似的电连接。

图6示出了包括四个天线的天线系统600的另一实施例。天线系统600以与天线系统300的相似的方式工作，相似之处在于天线能够基于哪个天线在给定时间正接收更好的信号质量而在遵循主路径到RF前端和副路径到RF前端之间来回切换。通过使用DVC调谐或解调天线，天线系统600还能够对天线解耦。

天线系统600包括第一天线636、第二天线638、第三天线640和第四天线642。第一天线636与第一DVC 644的第一端连接，而第一DVC 644的第二端通过接地平面接地。第二天线638与第二DVC 646的第一端连接，而第二DVC 646的第二端通过接地平面接地。第三天线640与第三DVC 648的第一端连接，而第三DVC 648的第二端通过接地平面接地。第四天线642与第四DVC 650的第一端连接，而第四DVC 650的第二端通过接地平面接地。第一天线636和第二天线638与第一切换模块652连接。第三天线640和第四天线642与第二切换模块654连接。第一切换模块652与第三切换模块656连接，而第二切换模块654与第四切换模块658连接。第三切换模块656和第四切换模块658与RF前端628连接。天线系统600还包括基带处理器630。基带处理器通过由图6中的虚线所示的控制线与RF前端628、四个DVC 644、646、648、650和四个切换模块652、654、656、658连接。

基带处理器630命令切换模块652、654、656、658和DVC 644、646、648、650。DVC644、646、648、650可以是MEMS DVC。切换模块652、654、656、658可以是转换开关。切换模块652、654、656、658可以允许在四个可调谐天线636、638、640、642之间选择主天线和副天线。主天线和副天线是可互换的，并且能够基于哪个天线636、638、640、642正接收最佳信号质量而在四个天线之间交换以实现最佳的使用。DVC 644、646、648、650被命令以为了工作频带而调谐或解调它们各自的天线。DVC 644、646、648、650通过改变天线636、638、640、642的频率来对天线636、638、640、642调谐或解调。DVC 644、646、648、650可以具有相同的电容范围，或者DVC 644、646、648、650可以具有不同的电容范围。如果DVC 644、646、648、650具有不同的电容范围，只要电容范围重叠，那么天线636、638、640、642就能够在相同的频带上被调谐。这使得天线636、638、640、642能够被用作主天线或副天线。天线系统600可以使用孔径调谐天线和/或阻抗调谐天线的任何组合。

天线系统600可以是天线系统300到4x4MIMO系统的扩展。在4x4MIMO系统的一个实施例中，没有主路径和副路径，而是到四个天线636、638、640、642的每条路径都被平等地对待并且系统试图找出产生最佳信噪比的组合。切换模块652、654、656、658的配置允许足够大数量的组合，使得一个组合比其他组合更好地工作。

天线系统600可以是2x4MIMO系统。在2x4MIMO系统中，存在两个发射通道和四个接收通道。既发射又接收的两个路径会被认为是主天线，而仅接收的两个路径会被认为是副天线。切换模块652、654、656、658使得系统能够基于哪些天线具有更好的信号质量而按照以上关于天线系统300所讨论的相似的方式将四个天线636、638、640、642交换到优选路径中。

图7为根据一个实施例的、在电子设备中的孔径调谐天线布置700的示意图。图1的移动电话可以具有像天线布置700那样配置的天线。天线系统700以与之前的天线系统300相似的方式工作，相似之处在于天线能够基于哪个天线在给定时间正接收更好的信号质量在遵循主路径到RF前端和副路径到RF前端之间来回切换。通过使用DVC调谐或解调天线，天线系统700还能够对天线解耦。

如图7所示，天线718和天线720两者都是使用基于MEMS的数字可变电容器724、726的孔径调谐天线。天线718和天线720被设计为作为主天线和副天线是可互换的。转换开关721使得任一天线被用作遵循路径连接到RF前端的适当部分的主天线723a或副天线723b。平台尺寸(大小)为使得天线之间的间距就波长而言是小的(＜0.2波长)。该小的间距意味着天线之间的互耦强，从而降低两个天线的效率。两个天线都能够独立地被调谐以增强整体系统性能。通过基于哪个天线718、720正接收最佳信号质量而使主路径7263a和副路径723b交换以使主天线和副天线互换，天线布置700能够调谐或解调天线718、720以增强整体系统性能。

上述天线系统在降低两个或更多个天线之间的互耦方面是成功的。天线系统能够被调谐或解调以实现更高的系统效率，并且能够在宽的频率范围内控制天线的频率。天线系统还能够基于哪个天线在给定时间具有最佳信号质量而使主天线和副天线交换。此外，天线系统能够缓解头对手效应，并且由于两个天线之间的更好的平衡而实现最佳性能。

虽然以上描述针对的是本发明的实施例，但是在不脱离本发明基本范围的情况下可以设想本发明的其他和另外的实施例，并且本发明的范围由所附权利要求来确定。

Claims

1.一种电子设备，包括：

两个或更多个天线；

两个或更多个数字可变电容器，其在第一端与所述两个或更多个天线连接而在第二端接地；

与所述两个或更多个天线连接的至少一个切换模块，其中所述至少一个切换模块与所述两个或更多个天线直接连接，其中所述两个或更多个数字可变电容器中的每个数字可变电容器通过所述两个或更多个天线中的相应天线与所述切换模块连接；

与所述至少一个切换模块连接的RF前端；和

基带处理器，其通过一条或更多条控制线与所述RF前端、所述至少一个切换模块和所述两个或更多个数字可变电容器连接，其中所述基带处理器被适配为命令所述至少一个切换模块和所述两个或更多个数字可变电容器，并且其中所述两个或更多个数字可变电容器被命令来调谐或解调所述两个或更多个天线。

2.如权利要求1所述的电子设备，其中所述两个或更多个天线为四个天线。

3.如权利要求1所述的电子设备，其中所述两个或更多个数字可变电容器为四个数字可变电容器。

4.如权利要求1所述的电子设备，其中所述至少一个切换模块为四个切换模块。

5.如权利要求1所述的电子设备，其中所述两个或更多个天线为四个天线并且所述至少一个切换模块为四个切换模块。

6.如权利要求5所述的电子设备，其中所述四个天线中的两个被适配为发射和接收信号，而所述四个天线中的另外两个被适配为仅接收信号。

7.如权利要求6所述的电子设备，其中所述基带处理器被适配为基于哪些天线具有更好的信号质量，使被适配为发射和接收信号的两个天线和被适配为仅接收信号的两个天线互换。

8.如权利要求1所述的电子设备，其中所述两个或更多个数字可变电容器为MEMS数字可变电容器。

9.如权利要求1所述的电子设备，其中所述两个或更多个天线为两个天线并且所述两个或更多个数字可变电容器为四个数字可变电容器。

10.如权利要求9所述的电子设备，其中所述两个天线为孔径调谐天线和阻抗调谐天线的组合。

11.如权利要求1所述的电子设备，其中所述两个或更多个天线为两个天线。

12.如权利要求11所述的电子设备，其中所述两个天线为阻抗调谐天线。

13.如权利要求11所述的电子设备，其中所述两个天线为孔径调谐天线。

14.如权利要求1所述的电子设备，其中所述两个或更多个数字可变电容器具有不同的电容范围，并且其中所述不同的电容范围重叠。

15.一种电子设备，包括：

第一孔径调谐天线，其与第一MEMS数字可变电容器的第一端连接，所述第一孔径调谐天线位于所述电子设备的第一端，其中所述第一MEMS数字可变电容器的第二端接地；

第二孔径调谐天线，其与第二MEMS数字可变电容器的第一端连接，所述第二孔径调谐天线位于所述电子设备的与所述电子设备的第一端相对的第二端，其中所述第二MEMS数字可变电容器的第二端接地；

至少一个转换开关，其与所述第一孔径调谐天线和所述第二孔径调谐天线连接，所述至少一个转换开关被适配为在所述第一孔径调谐天线和所述第二孔径调谐天线之间选择主天线和副天线，其中所述至少一个转换开关与所述第一孔径调谐天线和所述第二孔径调谐天线直接连接，其中所述第一MEMS数字可变电容器和所述第二MEMS数字可变电容器通过所述第一孔径调谐天线和所述第二孔径调谐天线中的相应天线与所述转换开关连接，其中所述主天线和所述副天线是可互换的，并且其中，所述第一孔径调谐天线和所述第二孔径调谐天线被独立地调谐和解调；和

与所述至少一个转换开关连接的RF前端。