CN1262793A - 通信设备 - Google Patents

Abstract

一个通信设备包含具有在至少两个端对处定义的多个馈送端。提供一个控制器用于选择一个端对以利用所选的端对从环路天线接收和发送到环路天线。端对的选择是根据响应于例如用户设备的天线接近度的至少一个参数的测量来进行。当用户接近设备时,一个端对提供一个具有匹配阻抗的天线,当用户远离设备时,另一个端对提供具有匹配阻抗的天线。

Description

通信设备

本发明涉及通信设备，尤其涉及使用环路天线的设备。环路天线通常用于低带宽要求例如寻呼机的无线电设备中。典型地，环路天线由调谐电容调谐到通信设备的工作频率。也曾建议引入附加调谐单元以便能够调谐环路天线在多信道上操作。

例如在EP0341238中已意识到当采用环路天线的通信设备放置在接近人体时，在天线上会有失谐效应。EP0341238提出了一种调谐系统，包含将可变电容引入天线环路的变容调谐二极管，用于将天线调谐到所选频率。此系统在原地(即在戴着该通信设备的人)调谐设备天线，使得当戴着设备时能够得到最佳天线性能。在现有技术中也意识到用户设备距设备的环路天线的接近度改变了天线的谐振频率，因此提出改变环路的响应以工作在那个谐振频率。

本发明是基于这个事实，即观察到当天线靠近用户时，天线性能的降低是由用户接近导致的天线实际阻抗的改变带来的，而不是由谐振频率的改变带来的。众所周知，邻近大物体如人体的环路天线位置导致来自环路天线的某些能量的屏蔽。但是，已发现天线阻抗的变化极大地推动了天线性能的降低，在某些条件下甚至支配着天线性能的下降。

这个现实带来设计一种采用环路天线的设备，该天线能够根据用户接近度的检测，利用不同阻抗来工作。因此，根据本发明的第一方面，提供了一个通信设备，包含：环路天线，它具有定义至少两个终端对的多个馈送端；控制装置，利用所选端对选择一个端对来从环路天线接收和发送，其中端对的选择是由控制装置根据至少一个参数的测量来进行的，所说的参数响应于在天线的工作频率和频率周围吸收电磁能量的物体的天线接近度。

端对的选择确定天线端的阻抗，根据本发明的端对位置是当天线远离用户时一个端对适于信号接收/发送，而当天线靠近用户时另一个端对适于信号接收/发送。天线终端的选择基于受用户接近度影响的参数。

该参数可以包含天线的一个或多个带宽，在端对处测量的阻抗，以及在天线接收已知信号的质量。这些参数中每一个参数具有受环路天线附近的物体损耗现象影响的特点。

该至少两端对中每一个的一端对于这些对共用。因此，本发明的环路天线最简单的形式包含三个端。

根据本发明的第二方面，提供了包含如上所述的通信设备的寻呼机。

根据本发明的第三方面，提供了在包含定义为至少两个端对的多个馈送端的环路天线的通信设备中选择一个端对的方法。

该方法包含：测量至少一个参数，该参数响应于在天线的工作频率上和在频率周围吸收电磁能量的物体的天线接近度。

现在利用示例及参照附图描述本发明，其中

图1表示根据本发明的环路天线；和

图2表示并入图1天线的寻呼机。

图1所示的环路天线1包含：一个单独的翻转弯曲带状(turn bent strip)环路天线2，它带有与该环路串联的调谐电容4。选择电容元件和环路电感值使得电路调谐到希望的接收/发送电磁波频率。环路天线的这些特征在现有技术中是常规的，本领域技术人员将能意识到环路天线的各种可能的设计。如在一个例子中，导体环路2可以从金属泊带中形成并弯曲到希望的单个翻转环路。此弯曲的金属泊可以由绝缘架支持，或可选地装配在坚硬物体上。

替代图1所示的三维环路天线，还可以有许多可能的两维环路天线的设计，例如可以包含具有希望的结构的印刷金属层并装在绝缘物质上。

虽然图1所示的环路天线包含与该环路串接的单独调谐电容，但可以希望代替排列在周围的多个电容器。在环路周围串联分布的电容数目规定已经建议为一个测量以便减少天线失谐问题作为用户接近度。环路周围串联电容数目的使用减少了必然引入到环路的附加电容效果作为用户接近度的结果。已经建议了印刷分布电容环路，其中附加串联电容由天线环路限定，而不是引入另外的分离元件。

除上述已知测量外，本发明给出的方案还可以用到环路天线中。由于本领域技术人员自知道一些可能性，则不详细描述任何特定环路天线的特定结构和产品技术。

本发明属于对于环路天线的多馈送规定，并归属于在多馈送之间的转换控制。图1所示的环路天线包含两对馈送12、20用于馈送信号到天线或用于从天线接受信号。图1中，每对馈送(fecd)包含两个馈送端12、14和22、24。馈送端的位置将确定这些端子的阻抗，和特别是环路阻抗的实数部分。申请人发现出现损耗物体(即在工作频率吸收电磁辐射的物体)时天线性能的下降至少部分地是损耗物体的接近度导致的天线阻抗变化的结果。

当通信终端位于自由空间并靠近用户时，选择馈送端以给出不同天线阻抗的能力能使天线阻抗匹配接收/发送电路。

实现端对间的转换控制以便考虑用户对于环路天线的接近度。为此目的，识别根据吸收物体能量现象而变化的参数，用于设备的用户。已经识别了几种这样的参数，天线操作要求监视一个或多个这样的参数以便选择最适宜的馈送连接到天线。

申请人意识到损耗物体的接近度影响了天线的阻抗，并且这个阻抗是此馈送端选择的适当控制参数。如果使用天线的设备备有信号发生电路例如双向寻呼机，则可有直接的阻抗测量。在这种情况下，信号发生电路可用作一个阻抗测试的检验信号发生器。阻抗可通过测量来自天线端响应输入的反射功率来确定，所说的输入提供了阻抗失配的测量。

天线阻抗的变化也改变天线的下降质量因素，引起带宽的必然增加。如果信号发生器目前能够提供必要的检验扫描信号的话，也分析带宽响应以获得带宽测量。

天线或天线带宽响应的内部测量对于只包括接收机诸如单向寻呼机的设备是不适宜的，因为得不到能够提供无线射频率检验信号的电路，所以需要附加的专用电路。

为避免这个专用电路的需要，通过控制网络使得训练脉冲在网络内周期地送往通信设备，可以交替地获得带宽响应分析。对于带宽检测来说，训练脉冲应当包含具有工作频率全范围的已知密度的一个信号。接收信号的分析和与已知原始信号的比较能被用于产生天线对全频率范围响应的模式，并因此确定环路天线的工作带宽。

为天线的终端连接配置，能够执行上述带宽响应分析和阻抗测量。但是，应当只对一个终端配置进行测量，并且信号测量分析应能够使产生适宜的终端选择。

当利用不同馈送耦合时，天线的其它性能指示也能被检验为用于控制馈送选择的参数。这些性能指示也应当被监视以便响应已知的由网络发送到通信设备的脉冲串。因此，为响应已知信号的发送，可以实施一些算法以便监视差错比特率，信号衰减或其它这种变量。再，有可能只在一个端对执行测量，或最好可能比较来自连续终端对的信号。

利用示例，图2表示结合在上述环路天线1中的寻呼机26。自天线1的多馈送10、20提供到接收机30，该接收机30包括在馈送端间转换的转换电路31。寻呼机包括参数分析电路32用于测量选择为终端转换控制的参数。此参数分析电路32因此包括用以执行上述分析的元件。从而，该电路可以包括用于监视输入信号的幅度的电平检测电路和/或差错分析算法电路和/或本地振荡器以便能进行阻抗测量。来自参数分析电路32的信号馈送到全控制单元34，它控制接收机30内的转换电路31的操作。控制单元34可以考虑为包括寻呼机所需的所有常规电路，在此申请中将不描述此。最后，图2所示的寻呼机装配一个常规显示器36。

虽然描述的环路天线具有两对馈送端，但对环路天线有可能提供更多的馈送，所以为使用该天线的通信设备的不同操作条件可以获得天线阻抗的更准确的匹配。也有可能在端对之间共享一个馈送端。在最简单的情况下，环路可以只装备三端以便能实施本发明。

将意识到，虽然本发明参照寻呼机(只有接收设备)进行了特定描述，但本发明可以应用到使用环路天线的任何接收和发送设备中，并且具有不同的操作条件，其中一些带来上述的接近度效果的结果。

本发明具有宽范围的工业应用，包括诸如寻呼机的消费者通信设备。

Claims (10)

1.包含环路天线的通信设备，其中环路天线具有定义至少两个端对的多个馈送端，用于选择一个端对以便利用选择的端对能从天线环路接收和发送到天线环路的控制装置，其中端对的选择是由控制装置根据至少一个参数的测量来进行的，所说的参数响应于在天线工作频率上和频率周围吸收电磁能量的物体的天线接近度。

2.根据权利要求1的设备，其中该参数包含天线带宽。

3.根据权利要求1的设备，其中该参数包含在端对测量的环路阻抗。

4.根据权利要求1的设备，其中该参数包含在天线的已知信号的接收质量。

5.根据上述任何一个权利要求所述的设备，其中至少两个端对中每一个的一端对这些对子共用。

6.包含如上述任何一个权利要求所述的通信设备的寻呼机。

7.在通信设备中选择一个端对的方法，其中通信设备包含具有在至少两个端对定义的多个馈送端，该方法包含：测量至少一个参数，所说的参数响应于在天线工作频率上和在频率周围吸收电磁能量的物体的天线接近度。

8.根据权利要求7的方法，其中该参数包含天线带宽。

9.根据权利要求7的方法，其中该参数包含在端对测量的环路阻抗。

10.根据权利要求7的方法，其中该参数包含在天线的已知信号的接收质量。

Images