JP2019516263A - インピーダンス測定及び適応アンテナ・チューニングのための装置及び方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本願は、“Apparatus and Method for Impedance Measurement and Adaptive Antenna Tuning”と題されて2016年3月9日付けで出願された米国仮特許出願第15/065,313号に基づく優先権を主張するものであり、この米国仮特許出願は、その全文においてあたかも再現されるように参照により本願に援用される。
本発明は、無線通信のためのアンテナ設計に、且つ、特定の実施形態では、インピーダンス測定及び適応アンテナ・チューニングのための装置及び方法に関する。
インピーダンス・チューニングは、一般に、アンテナのフィード・ラインへ結合されたインピーダンス整合要素をアンテナ回路の反射率に基づき調整することによって、アンテナ性能を改善する。反射率は、例えば、アンテナに近接しているヒト組織及び/又は導電性(金属)物体の存在に基づき、時間にわたって変化し得る。然るに、多くの最新の無線デバイスは、無線送信中にアンテナの反射率をモニタし、インピーダンス整合要素を然るべく調整することによって、適応インピーダンス・チューニングを実行する。アンテナの反射率をモニタするための従来のアプローチは、通常、入射信号及び反射信号の大きさ及び位相の両成分を測定することを含み、それらは次いで、反射率の大きさ成分及び位相成分を計算するために使用され得る。
技術的利点は、インピーダンス測定及び適応アンテナ・チューニングのための装置及び方法について記載する本開示の実施形態によって、概して達成される。
ここで与えられる実施形態及びそれらの利点のより完全な理解のために、これより、添付の図面と併せて読まれる以下の記載が参照される。
本開示の実施形態の形成及び使用は、以下で詳細に論じられる。なお、当然ながら、本発明は、多種多様な特定の状況において具現化され得る多数の適用可能な発明概念を提供する。論じられる具体的な実施形態は、本発明を構成及び使用するための特定の方法の実例に過ぎず、本発明の適用範囲を制限しない。
Claims (20)
- アンテナのインピーダンスを整合させる方法であって、
アンテナの初期リターン損失を測定し、該初期リターン損失は反射率の大きさに対応し、
前記アンテナへ結合される少なくとも1つの第1チューナブル素子のインピーダンスを調整し、
前記アンテナへ結合される前記第1チューナブル素子のインピーダンスを調整した後に、前記アンテナの第1の調整されたリターン損失を測定し、
前記初期リターン損失及び前記第1の調整されたリターン損失に少なくとも基づき、前記反射率の位相を推定し、
前記反射率の前記大きさ及び前記位相に基づき、前記アンテナへ結合されるインピーダンス整合要素を調整する
ことを有する、方法。 - 前記反射率の前記位相は、前記反射率の前記位相を直接測定することなしに、前記初期リターン損失及び前記第1の調整されたリターン損失に基づき推定される、
請求項1に記載の方法。 - 前記初期リターン損失及び前記第1の調整されたリターン損失に少なくとも基づき、前記反射率の前記位相を推定することは、
前記初期リターン損失と前記第1の調整されたリターン損失との間の差に基づき、前記反射率の前記位相を推定すること
を有する、請求項1に記載の方法。 - 前記初期リターン損失及び前記第1の調整されたリターン損失に少なくとも基づき、前記反射率の前記位相を推定することは、
前記初期リターン損失及び前記第1の調整されたリターン損失に関連するエントリに基づき、ルック・アップ・テーブルにおいて、前記反射率の前記位相を調べること
を有する、請求項1に記載の方法。 - 前記第1チューナブル素子は、チューナブル・キャパシタを含む、
請求項1に記載の方法。 - 前記第1チューナブル素子は、チューナブル・インダクタを含む、
請求項1に記載の方法。 - 前記アンテナへ結合される少なくとも1つの第2チューナブル素子のインピーダンスを調整し、
前記アンテナへ結合される前記第2チューナブル素子のインピーダンスを調整した後に、前記アンテナの第2の調整されたリターン損失を測定する
ことを更に有し、
前記反射率の前記位相は、前記初期リターン損失、前記第1の調整されたリターン損失、及び前記第2の調整されたリターン損失に基づき、推定される、
請求項1に記載の方法。 - 前記反射率の前記位相を推定することは、
可能性のある位相の範囲にわたって、前記初期リターン損失と前記第1の調整されたリターン損失との間の差を決定し、
前記可能性のある位相の範囲にわたって、前記初期リターン損失と前記第2の調整されたリターン損失との間の差を決定し、
前記反射率の前記位相を、前記初期リターン損失と前記第1の調整されたリターン損失との間の差が、前記初期リターン損失と前記第2の調整されたリターン損失との間の差と同じであるか、又は該差の閾範囲内にある、前記可能性のある位相の範囲に含まれる位相として識別する
ことを有する、請求項7に記載の方法。 - 前記初期リターン損失及び前記第1の調整されたリターン損失に少なくとも基づき、前記反射率の前記位相を推定することは、
前記初期リターン損失、前記第1の調整されたリターン損失、及び前記第2の調整されたリターン損失に関連するエントリに基づき、ルック・アップ・テーブルにおいて、前記反射率の前記位相を調べる
ことを有する、請求項7に記載の方法。 - プロセッサと、
前記プロセッサによる実行のためのプログラミングを記憶しているコンピュータ読出可能な記憶媒体と
を有し、
前記プログラミングは、
アンテナの初期リターン損失であり、反射率の大きさに対応する前記初期リターン損失を測定し、
前記アンテナへ結合される少なくとも1つの第1チューナブル素子のインピーダンスを調整し、
前記アンテナへ結合される前記第1チューナブル素子のインピーダンスを調整した後に、前記アンテナの第1の調整されたリターン損失を測定し、
前記初期リターン損失及び前記第1の調整されたリターン損失に少なくとも基づき、前記反射率の位相を推定し、
前記反射率の前記大きさ及び前記位相に基づき、前記アンテナへ結合されるインピーダンス整合要素を調整する
命令を含む、トランシーバ。 - 前記反射率の前記位相は、前記反射率の前記位相を直接測定することなしに、前記初期リターン損失及び前記第1の調整されたリターン損失に基づき推定される、
請求項10に記載のトランシーバ。 - 前記初期リターン損失及び前記第1の調整されたリターン損失に少なくとも基づき、前記反射率の前記位相を推定する前記命令は、
前記初期リターン損失と前記第1の調整されたリターン損失との間の差に基づき、前記反射率の前記位相を推定する
命令を含む、請求項11に記載のトランシーバ。 - 前記初期リターン損失及び前記第1の調整されたリターン損失に少なくとも基づき、前記反射率の前記位相を推定する前記命令は、
前記初期リターン損失及び前記第1の調整されたリターン損失に関連するエントリに基づき、ルック・アップ・テーブルにおいて、前記反射率の前記位相を調べる
命令を含む、請求項11に記載のトランシーバ。 - 前記第1チューナブル素子は、チューナブル・キャパシタを含む、
請求項11に記載のトランシーバ。 - 前記第1チューナブル素子は、チューナブル・インダクタを含む、
請求項11に記載のトランシーバ。 - 前記プログラミングは、
前記アンテナへ結合される少なくとも1つの第2チューナブル素子のインピーダンスを調整し、
前記アンテナへ結合される前記第2チューナブル素子のインピーダンスを調整した後に、前記アンテナの第2の調整されたリターン損失を測定する
命令を更に含み、
前記反射率の前記位相は、前記初期リターン損失、前記第1の調整されたリターン損失、及び前記第2の調整されたリターン損失に基づき、推定される、
請求項11に記載のトランシーバ。 - 前記反射率の前記位相を推定する前記命令は、
可能性のある位相の範囲にわたって、前記初期リターン損失と前記第1の調整されたリターン損失との間の差を決定し、
前記可能性のある位相の範囲にわたって、前記初期リターン損失と前記第2の調整されたリターン損失との間の差を決定し、
前記反射率の前記位相を、前記初期リターン損失と前記第1の調整されたリターン損失との間の差が、前記初期リターン損失と前記第2の調整されたリターン損失との間の差と同じであるか、又は該差の閾範囲内にある、前記可能性のある位相の範囲に含まれる位相として識別する
命令を含む、請求項16に記載のトランシーバ。 - 前記初期リターン損失及び前記第1の調整されたリターン損失に少なくとも基づき、前記反射率の前記位相を推定する前記命令は、
前記初期リターン損失、前記第1の調整されたリターン損失、及び前記第2の調整されたリターン損失に関連するエントリに基づき、ルック・アップ・テーブルにおいて、前記反射率の前記位相を調べる
命令を含む、請求項17に記載のトランシーバ。 - 無線信号を放射するよう構成されるアンテナと、
前記アンテナのアンテナ経路へ結合される電力検出回路であり、前記アンテナ経路にわたって伝播する入射信号及び反射信号の電力レベルを検出するよう構成される前記電力検出回路と、
前記アンテナの前記アンテナ経路へ結合される1つ以上のチューナブル素子と、
前記電力検出回路へ及び前記1つ以上のチューナブル素子へ結合されるコントローラであり、前記電力検出回路からの初期電力レベル測定に基づき前記アンテナの初期リターン損失を決定し、前記1つ以上のチューナブル素子のインピーダンスを調整し、前記電力検出回路からの調整された電力レベル測定に基づき前記アンテナの1つ以上の調整されたリターン損失を決定し、前記初期リターン損失及び前記1つ以上の調整されたリターン損失に基づき反射率の位相を推定し、前記反射率に基づき前記アンテナへ結合されたインピーダンス整合要素を調整するよう構成される前記コントローラと
を有する無線トランシーバ。 - 前記コントローラは、前記反射率の前記位相を直接測定すること又はその直接測定をトリガすることなしに、前記初期リターン損失及び前記1つ以上の調整されたリターン損失に基づき、前記反射率の前記位相を推定するよう構成される、
請求項19に記載の無線トランシーバ。
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