CN1420670A - 移动无线电装置 - Google Patents
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Abstract
在移动无线电装置中选择匹配电路以满足切换控制部件6检测到的状态。天线与射频电路的匹配得以优化而且能避免天线增益下降。
Description
本申请基于并且要求2001年11月20日申请的在先日本专利申请No.2001-355101的优先权,该申请的全部内容在此作为参考。
技术领域
本发明涉及移动无线电装置。
背景技术
目前已经知道具有第一和第二部件的移动无线电装置。在这种类型的常规移动无线电装置中,当无论第一部件118和第二部件119如图15A、15B和15C所示是相互间滑动、或不滑动、或打开、或关闭匹配天线101与其他电路时,已经使用如图17所示的一个匹配电路130或如图18所示的一组常数(由阻抗匹配单元131-133、线圈L或电容器C实现的数值)用于匹配。
在这种常规移动无线电装置中,当假定这些部件不滑动或关闭匹配天线101与其他电路(例如,射频电路)时(参考图19A的曲线),随着这些部件的滑动或打开匹配天线101与其他电路时,天线101接近第一部件118,如图19B的曲线所示,天线101的阻抗变化很大,天线101与其他电路的匹配失败,导致失配损耗,而且天线增益急剧下降。
另一方面,当假定这些部件滑动或打开匹配天线101与其他电路(参考图19A的曲线)时,随着这些部件的不滑动或关闭匹配天线101与其他电路时,天线101不受第一部件118的影响,如图19C的曲线所示,天线101的阻抗变化很大,天线101与其他电路的匹配失败,导致失配损耗,而且天线增益急剧下降。
此外,当天线101和其他电路与中间阻抗匹配时,该中间阻抗是在随着这些部件滑动或打开匹配天线101与其他电路以及在随着这些部件不滑动或关闭匹配天线101与其他电路时得到的值之间的中间阻抗;
天线101不是完全与其他电路匹配(参考图19D的曲线),导致失配损耗,而且天线增益相比图19A的曲线所示的匹配情况急剧下降。
在上面的描述中,没有考虑天线101的状态(展开或收缩)。下面描述考虑天线101状态时的情况。
在这种类型的常规移动无线电装置中,已经使用如图17所示的一个匹配电路130或如图18所示的一组常数(由阻抗匹配单元131-133、线圈L和电容器C实现的数值)用于匹配,而无论天线101是展开(参考图16A、16B和16C)或收缩((参考图15A、15B和15C),以及第一部件118和第二部件119是滑动(打开)或不滑动(关闭)。
在这种常规移动无线电装置中,当假设天线101展开或收缩以及这些部件不滑动或关闭匹配天线101与其他电路时(参考图19A的曲线),随着这些部件的滑动或打开在匹配天线101与其他电路时,天线101接近第一部件118,如图19B的曲线所示,天线101的阻抗变化很大,天线101与其他电路的匹配失败,导致失配损耗,而且天线增益急剧下降。此外,当设置天线101的状态为与上述的匹配状态相反时,来自这些部件的对天线101的影响不同于天线101展开和收缩时的影响,导致更大的失配损耗,而且天线增益急剧下降。
另一方面,当假设天线101展开或收缩而且这些部件正在滑动或打开匹配天线101与其他电路时(参考图19A的曲线),随着这些部件不滑动或关闭在匹配天线101与其他电路时,天线101不受第一部件118的影响,如图19C的曲线所示,天线101的阻抗变化很大,天线101与其他电路的匹配失败,导致失配损耗,而且天线增益急剧下降。此外,当设置天线101的状态为与上述的匹配状态相反时,来自这些部件的对天线101的影响不同于天线101展开和收缩时的影响,导致更大的失配损耗,而且天线增益急剧下降。
此外,当天线101和其他电路与中间阻抗匹配时,该中间阻抗是在随着天线101展开和这些部件滑动或打开匹配天线101与其他电路以及在随着天线101收缩和这些部件滑动或打开匹配天线101与其他电路时得到的值之间的中间阻抗,以及是在随着天线101展开和这些部件不滑动或关闭匹配天线101与其他电路以及在随着天线101收缩和这些部件不滑动或关闭匹配天线101与其他电路时得到的值之间的中间阻抗;天线101不是完全与其他电路匹配(参考图19D的曲线),导致失配损耗,而且天线增益相比图19A的曲线所示的匹配情况急剧下降。
如上所述,在常规移动无线电装置中,当安装于该装置中天线构造用于展开时,而且随着这些部件滑动/不滑动或打开/关闭使用该装置时,天线101的阻抗改变,而且由于在天线101和其他电路(例如,射频电路)之间仅提供一个匹配电路并且只使用一组常数,因此在天线101和其他电路之间将出现阻抗失配损耗。
发明内容
本发明的目的是解决上述问题,因此,本发明的一个目的是提供一种移动无线电装置,该装置即使在天线阻抗随第一和第二部件的状态变化而改变时也能匹配天线和其他电路的阻抗。
本发明的另一目的是提供一种移动无线电装置,该装置即使在天线阻抗随第一和第二部件的状态变化以及天线的状态变化而改变时也能匹配天线和其他电路的阻抗。
本发明具有上述方面以解决上述问题及实现上述目的。
根据本发明第一方面,提供一种移动无线电装置,该装置包括:第一机壳部件、第二机壳部件,每个部件改变其位置;在第一机壳部件或第二机壳部件中提供的天线;机壳状态检测部件,用于检测第一机壳部件和第二机壳部件之间的状态;匹配部件,用于在该天线与电路之间匹配;以及切换部件,用于基于所检测的状态连接匹配部件与所述天线和其他电路。
根据本发明第二方面,提供一种根据第一方面的移动无线电装置,其中第一和第二机壳部件相互可滑动。
根据本发明第三方面,提供一种根据第一方面的移动无线电装置,其中第一和第二机壳部件为可折叠结构。
根据本发明第四方面,提供一种根据第一方面的移动无线电装置,用于检测该装置中的天线状态的天线状态检测部件,其中切换部件基于机壳状态和天线状态的检测状态连接其中一个匹配部件与该天线和电路。
根据本发明第五方面,提供一种根据第一方面的移动无线电装置,其中切换部件包括一个开关。
根据本发明第六方面,提供一种根据第一方面的移动无线电装置,其中该开关为元件,其电容随电压的施加而改变。
根据本发明第七方面,提供一种根据第六方面的移动无线电装置,其中该装置还包括存储部件,用于存储有关施加给该元件的电压的信息。
根据本发明第八方面,提供一种根据第一至第七方面的移动无线电装置,其中该天线有两个或多个谐振频率。
根据本发明第九方面,提供一种移动无线电装置,该装置包括:第一机壳部件、第二机壳部件,每个部件改变其位置;在第一机壳部件或第二机壳部件中提供的天线;机壳状态检测部件,用于检测第一机壳部件和第二机壳部件之间的状态;与该天线连接的匹配部件,能匹配两个或多个阻抗;以及设置部件,用于基于所检测的状态设置匹配部件的阻抗为一个值。
在下面的描述中,将阐明本发明的其它目的和优点,从该描述中可部分了解,或通过本发明的实践可以领会。通过下文中特别指出的手段和组合的章节可实现和获得本发明的目的和优点。
附图说明
结合并构成本说明书一部分的附图示意了本发明的当前优选实施例,它与上面给出的一般描述和下文中给出的实施例的详细描述一起解释本发明的原理。
图1是本发明第一个实施例的配置框图;
图2是根据第一个实施例中的部件状态的开关状态表;
图3A是在第一个实施例中部件处于不滑动或关闭状态时的示意图;
图3B是在第一个实施例中部件处于滑动状态时的示意图;
图3C是在第一个实施例中部件处于打开状态时的示意图;
图4是本发明第二个实施例的配置框图;
图5是根据第二个实施例的部件状态的开关状态表;
图6A和图6B是根据图4所示的开关转换配置的两个匹配电路的框图;
图7是本发明第三个实施例的配置框图;
图8是图7所示的匹配电路10的具体配置框图;
图9是本发明第四个实施例的配置框图;
图10是图9所示的匹配电路54的具体配置框图;
图11A是在第四个实施例中随天线收缩部件不滑动或关闭状态的示意图;
图11B是在第四个实施例中随天线收缩部件滑动状态的示意图;
图11C是在第四个实施例中随天线收缩部件打开状态的示意图;
图12A是在第四个实施例中随天线展开部件不滑动或关闭状态的示意图;
图12B是在第四个实施例中随天线展开部件滑动状态的示意图;
图12C是在第四个实施例中随天线展开部件打开状态的示意图;
图13是本发明第五个实施例的配置框图;
图14图13所示的匹配电路61的具体配置框图;
图15A是在常规例子中随天线收缩部件不滑动或关闭状态的示意图;
图15B是在常规例子中随天线收缩部件滑动状态的示意图;
图15C是在常规例子中随天线收缩部件打开状态的示意图;
图16A是在常规例子中随天线展开部件不滑动或关闭状态的示意图;
图16B是在常规例子中随天线展开部件滑动状态的示意图;
图16C是在常规例子中随天线展开部件打开状态的示意图;
图17是常规例子的配置框图;
图18是常规匹配电路实例的框图;
图19A是天线和其他电路的阻抗匹配的状态曲线;
图19B是在不滑动或关闭状态下天线与其他电路阻抗匹配时在滑动或打开状态的匹配状态曲线;
图19C是在滑动或打开状态下天线与其他电路阻抗匹配时在不滑动或关闭状态的匹配状态曲线;
图19D是天线和其他电路的阻抗与在滑动或打开状态下天线与其他电路的阻抗匹配以及不滑动或关闭状态下天线与其他电路的阻抗匹配时之间的中间阻抗匹配曲线;
具体实施方式
首先,解释本发明实施例的基本原理。
包括第一和第二部件的本发明的移动无线电装置检测相互之间滑动/不滑动或部件的开/关状态,并改变常数或匹配部件,如在天线和其他电路之间使用的匹配电路。
在这种移动无线电装置中,最佳匹配可用于检测滑动/不滑动或打开/关闭状态,而且能避免因失配导致的天线增益下降。
本发明的移动无线电装置还能随天线的伸缩优化匹配部件的滑动/不滑动或打开/关闭状态,并避免因失配导致的天线增益下降。
下面参考附图描述本发明的优选实施例。
(第一个实施例)
图1是根据本发明第一个实施例的移动无线电装置的配置框图。在图1中,附图标记1是指天线,2a/2b是指电路转换开关,3是指在部件不滑动或关闭时使用的匹配电路,4是指部件在滑动或打开时使用的匹配电路,6是指切换控制部件,用于检测第一部件和第二部件状态并基于所检测到的状态切换开关2a或开关2b,7是指控制线,用于发送切换控制部件6所检测到的部件状态,而8是指射频信号线。
在包括上述组件的配置中,由切换控制部件6检测到的部件状态通过控制线7发送到电路转换开关2a/2b,并根据所检测到的状态切换匹配电路。在此情况下,参考图2所示的表格。例如,当所检测到的状态为不滑动或关闭(此刻切换部件6为ON),电路转换开关2a/2b与(1)端相连,选择匹配电路3。当所检测到的状态为滑动或打开(此刻切换部件6为OFF),电路转换开关2a/2b与(2)端相连,选择匹配电路4。
图3A是本实施例的移动无线电装置的部件的不滑动或关闭状态。此刻切换控制部件6为ON。附图标记18是指第一部件,而附图标记19是指第二部件。
图3B是本实施例的移动无线电装置的部件的滑动状态。此刻切换控制部件6为OFF。
图3C是本实施例的移动无线电装置的部件的打开状态。此刻切换控制部件6为OFF。
根据上述第一个实施例的移动无线电装置,选择一个匹配电路以满足所检测到的部件状态,天线与射频电路的匹配得以优化而且能避免天线增益下降。
(第二个实施例)
图4是根据本发明的第二个实施例的移动无线电装置的配置。在图4中,附图标记1是指天线,2/5是指电路转换开关,7是指用于发送部件状态的控制线,8是指射频信号线,而16a-16d是指阻抗匹配元件、线圈L或电容器C。6是指切换控制部件,用于检测第一部件和第二部件的状态并基于所检测的状态切换开关2或开关5。
在包括上述组件的配置中,由切换控制部件6检测到的部件状态通过控制线7发送到电路转换开关2/5,并根据所检测到的状态切换匹配电路。在此情况下,参考图5所示的表格。例如,当所检测到的状态为不滑动或关闭(此刻切换部件6为ON),电路转换开关2与(1)端相连,开关5构成一个匹配电路,此时开关5为OFF(参考图6A),实现当所检测状态为不滑动或关闭时的最佳匹配。
当所检测到的状态为滑动或打开(此刻切换部件6为OFF),电路转换开关2与(2)端相连,开关5构成一个匹配电路,此时开关5为ON(参考图6B),实现当所检测状态为滑动或打开时的最佳匹配。
根据上述第二个实施例的移动无线电装置,选择一个匹配电路以满足所检测到的部件状态,天线与射频电路的匹配得以优化而且能避免天线增益下降。此外,还能减少根据部件是打开还是关闭切换的匹配电路所需的元件数量。
(第三个实施例)
图7是根据本发明第三个实施例的移动无线电装置的配置。在图7中,附图标记1是指天线,10是指在天线1和射频电路之间提供的匹配电路,6是指部件状态判断开关,7是指控制线,用于发送由切换控制部件6判断的部件状态,8是指射频信号线,11是指控制IC,用于基于从控制线7发送的信息控制匹配电路10,12是指存储器IC,用于根据部件状态存储信息,14是指在控制IC 11和匹配电路10之间提供的控制线,而15是指连接控制IC 11和存储器IC 12的总线。
图8是在图7中解释的匹配电路10的具体结构。匹配电路10包括两个阻抗匹配元件16e/16f,每个元件包括一个线圈L和电容器C,以及用于通过电压改变电容元件的装置(部件)13。
在包含上述组件的配置中,由切换控制部件6检测到的部件状态通过控制线7发送到控制IC 11,控制IC 11从存储器IC 12中读出对应此刻所检测到的状态的电压信息,并通过控制线14发送该电压信息到匹配电路10。在匹配电路10中,电压信息施加到装置(部件)13以通过电压改变电容元件,装置(部件)13改变电容值为对应施加的电压信息的水平。因此,匹配电路10成为适合于所检测到的状态的匹配电路。
根据上述第三个实施例的移动无线电装置,选择一个匹配电路以满足所检测的状态,天线与射频电路的匹配得以优化而且能避免天线增益下降。此外,由于匹配电路所需的阻抗元件由这两个匹配电路所共享,因此能减少元件数量。
(第四个实施例)
图9是根据本发明第四个实施例的移动无线电装置的配置。在图9中,附图标记51是指天线,52是指用于判断部件状态的切换控制部件,53是指天线状态检测部件,用于检测天线51的状态并基于所检测的状态切换开关。所检测的状态可以是展开或收缩,55是指射频信号线,56是指用于发送由切换控制部件所检测到的部件的状态的控制线,而57是指用于发送所检测到的天线状态的控制线。
图10是在图9中解释的匹配电路54的具体结构。在图10中,附图标记58、60a和60b是指电路转换开关,而59a-59d是指阻抗匹配元件、线圈L或电容器C。
在上述配置的移动无线电装置中,由切换控制部件52检测到的状态通过控制线56发送到电路转换开关60a/58,并切换电路转换开关60a/58。由天线状态检测部件53所检测的天线状态通过控制线57发送到匹配电路54的电路转换开关60b,并选择开关60b。因此,根据所检测的天线状态和所检测的部件状态能实现最佳匹配。
由切换控制部件52判断的结果可以施加到电路转换开关58、60a和60b的任意组合。也可以同样方式应用天线状态检测部件53的判断结果。
图11A是在第四个实施例中随天线收缩部件的不滑动或关闭状态。切换控制部件52为ON,天线状态检测部件53为ON。附图标记68是指第一部件,而60是指第二部件。
图11B和11C是在第四个实施例中随天线收缩部件的滑动或打开状态。切换控制部件52为OFF,天线状态检测部件53为ON。
图12A是在第四个实施例中随天线收缩部件的不滑动或关闭状态。切换控制部件52为ON,天线状态检测部件53为OFF。
图12B和12C是在第四个实施例中随天线展开部件的滑动或打开状态。切换控制部件52为OFF,天线状态检测部件53为OFF。
根据上述第四个实施例的移动无线电装置,选择一个匹配电路以满足天线和部件的状态,天线与射频电路的匹配得以根据天线和部件的状态优化,而且避免天线增益的下降。
(第五个实施例)
图13是根据本发明第五个实施例的移动无线电装置的配置。在图13中,附图标记51是指天线,52是指用于判断部件状态的切换控制部件,53是指天线状态检测部件,用于检测天线51的状态并基于所检测的状态切换开关。所检测的状态可以是展开或收缩,55是指射频信号线,56是指用于发送切换控制部件状态判断开关所检测到的部件状态的控制线,而57是指用于发送所检测到的天线状态的控制线,61是指在天线51和射频电路之间提供的匹配电路,62是指控制IC,用于基于从控制线56/57发送的信息控制匹配电路,63是指存储器IC,用于根据部件状态存储信息,64是指在控制IC 62和匹配电路61之间提供的控制线,而65是指连接控制IC 62和存储器IC 63的总线。
图14是在图13中解释的匹配电路61的具体结构。匹配电路61包括两个阻抗匹配元件59a/59b,每个元件包括线圈L或电容器C,以及用于通过电压改变电容元件的装置(部件)66。
在包括上述组件配置中,由切换控制部件52检测到的部件状态通过控制线56发送到控制IC 62。同样,由天线状态检测部件53所判断的天线状态通过控制线57发送控制IC 62。作为设置装置的控制IC 62从存储器IC 63中读出对应所输入的天线和部件状态的电压信息,并通过控制线64发送该电压信息到匹配电路61。在匹配电路61中,电压信息施加到装置(部件)66以通过电压改变电容元件,装置(部件)66改变电容值为对应所施加的电压信息的水平。因此,匹配电路61成为适合于天线状态和部件状态的匹配电路。
根据上述第五个实施例的移动无线电装置,选择一个匹配电路以满足天线和部件的状态,天线与射频电路的匹配得以根据天线和部件的状态优化,而且可避免天线增益的下降。
(修改)
本发明还可以作如下所述修改。
由于在上述的实施例中示意的移动无线电装置如此设计以致于天线101可展开和收缩,从部件到天线101的影响不同于根据部件状态的影响,因此在匹配阻抗时必须考虑到这一点。本发明可适用于嵌入式天线的移动无线电装置,其中天线总是嵌入到第一部件或第二部件中。
在这种情况下,可以假设天线不展开并保持收缩,通过检测部件的状态是打开或关闭就能很容易地进行匹配。
在上述结构中,天线本身没有状态变化,可以考虑天线阻抗为总是恒定或基本上不变化。因此,匹配天线与其他电路相对容易,失配损耗最小,而且能最小化天线增益的下降。
其他修改不用偏离本发明的精神就能使用。
如上所述,本发明提供了一种移动无线电装置,该装置即使在天线阻抗随第一部件和第二部件之间状态的变化而变化也能在天线与其他电路之间匹配阻抗。
本发明还提供了一种移动无线电装置,该装置即使在天线阻抗基于所检测到的装置的天线状态以及第一和第二部件状态变化时也能在天线和其他部件之间匹配阻抗。
本领域的技术人员知道其他优点和修改。因此,本发明在其广义上并不局限于在此示意和描述的具体细节和代表性实施例。因此,不用偏离所附权利要求和其等同原则所定义的一般发明概念的精神和范围就能进行各种修改。
Claims (10)
1.一种移动无线电装置,包括:
第一机壳部件、第二机壳部件,每个部件改变其位置;
在第一机壳部件或第二机壳部件任意一个中提供的天线;
机壳状态检测部件,用于检测第一机壳部件和第二机壳部件之间的状态;
匹配部件,用于在所述天线与电路之间匹配;以及
切换部件,用于基于所检测的状态连接匹配部件与所述天线和其他电路。
2.根据权利要求1的移动无线电装置,其中第一和第二机壳部件相互间可滑动。
3.根据权利要求1的移动无线电装置,其中第一和第二机壳部件为可折叠结构。
4.根据权利要求1的移动无线电装置,
天线状态检测部件,用于检测该装置中的天线状态,
其中切换部件基于机壳状态和天线状态的检测状态,将其中一个匹配部件连接到该天线。
5.根据权利要求4的移动无线电装置,其中切换部件包括一个开关。
6.根据权利要求5的移动无线电装置,其中所述开关为元件,其电容随施加的电压而改变。
7.根据权利要求6的移动无线电装置,其中装置还包括存储部件,用于存储有关施加到该元件的电压的信息。
8.根据权利要求7的移动无线电装置,其中该天线有两个或多个谐振频率。
9.一种移动无线电装置,包括:
第一机壳部件、第二机壳部件,每个部件改变其位置;
在第一机壳部件或第二机壳部件中提供的天线;
机壳状态检测部件,用于检测第一机壳部件和第二机壳部件之间的状态;
与该天线连接的匹配部件,能匹配两个或多个阻抗;以及
设置部件,用于基于所检测的状态设置匹配部件的阻抗为一个值。
10.根据权利要求9的移动无线电装置,其中设置部件通过由施加到预定元件的电压改变电容元件,来控制匹配部件以满足天线与部件的状态。
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