SE516531C2 - Antennanordning omkopplingsbar mellan ett flertal konfigurationstillstånd i avhängighet av en mottagen storhet samt därtill hörande metod - Google Patents

Antennanordning omkopplingsbar mellan ett flertal konfigurationstillstånd i avhängighet av en mottagen storhet samt därtill hörande metod

Info

Publication number
SE516531C2
SE516531C2 SE9903943A SE9903943A SE516531C2 SE 516531 C2 SE516531 C2 SE 516531C2 SE 9903943 A SE9903943 A SE 9903943A SE 9903943 A SE9903943 A SE 9903943A SE 516531 C2 SE516531 C2 SE 516531C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
antenna
switching
reflection coefficient
receiver
antenna configuration
Prior art date
Application number
SE9903943A
Other languages
English (en)
Other versions
SE9903943D0 (sv
SE9903943L (sv
Inventor
Christian Braun
Olov Edvardsson
Leif Eriksson
Original Assignee
Allgon Ab
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Allgon Ab filed Critical Allgon Ab
Priority to SE9903943A priority Critical patent/SE516531C2/sv
Publication of SE9903943D0 publication Critical patent/SE9903943D0/sv
Priority to PCT/SE2000/002056 priority patent/WO2001031732A1/en
Priority to CNB008152268A priority patent/CN1240191C/zh
Priority to EP00975088A priority patent/EP1234350A1/en
Priority to KR1020027004960A priority patent/KR100669484B1/ko
Priority to AU13188/01A priority patent/AU1318801A/en
Priority to US09/712,133 priority patent/US6917790B1/en
Publication of SE9903943L publication Critical patent/SE9903943L/sv
Publication of SE516531C2 publication Critical patent/SE516531C2/sv

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B7/00Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q3/00Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
    • H01Q3/24Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the orientation by switching energy from one active radiating element to another, e.g. for beam switching
    • H01Q3/247Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the orientation by switching energy from one active radiating element to another, e.g. for beam switching by switching different parts of a primary active element
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12Supports; Mounting means
    • H01Q1/22Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/24Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set
    • H01Q1/241Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM
    • H01Q1/242Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for hand-held use
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/36Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04Resonant antennas
    • H01Q9/06Details
    • H01Q9/14Length of element or elements adjustable
    • H01Q9/145Length of element or elements adjustable by varying the electrical length

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
  • Transceivers (AREA)
  • Radio Transmission System (AREA)
  • Radio Relay Systems (AREA)

Description

70 15 20 25 30 35 516 S31: _2_ är kraftigt avhängiga av stödstrukturens form och storlek, (PCB) Alla strålningsegenskaper såsom resonansfrekvens, inimpedans, bandbredd, och närfältsmönster är en produkt av själva tex anordningens kretskort och telefonens hölje. strålningsmönster, förstärkning, polarisation antennanordningen och dess växelverkan med kretskortet och telefonens hölje. Alla hänvisningar nedan till stràlningsegenskaper är således avsedda ätt gälla hela anordningen, av vilken antennen utgör en del.
Vad som anförts ovan gäller även för andra radiokommunika- tionsanordningar, tex sladdlösa telefoner, telemetrisystem, trådlösa dataterminaler etc. Antennanordningen enligt upp- finningen är således tillämpbar i ett brett spektrum av olika kommunikationsanordningar.
Mottagarantenner med diversitetsfunktionalitet, där anpass- ning till olika radiovågsmiljöer utförs, är kända tex genom EP-A2-O 852 407, GB-A-2 332 124 och JP-A-lO l45 130. Sådana system med diversitetsfunktionalitet kan användas för att undertrycka brus och/eller ej önskade signaler tex fördröj- da signaler, som kan förorsaka mellansymbolsinterferens, och samkanalsinterferenssignaler, och de förbättrar således signalkvaliteten men fordrar mottagarkretsar med komplex struktur inklusive multipla mottagarkedjor, samt ett fler- tal antenningàngar.
Omkopplingsbara antenner är kända i litteraturen tex för att uppnå diversitet.
I WO 99/44307 beskrivs en kommunikationsapparat med antenn- förstärkningsdiversitet. Apparaten innefattar ett första och ett andra antennelement, av vilka båda eller endast det ena kan kopplas till en antennsignalnod. Det antennelement, som inte är kopplat till noden, är elektriskt anslutet till signaljord. 10 75 20 25 30 35 un: .nu .nu _ 516 531É _3_ I EP-Al-0 546 803 beskrivs en diversitetsantenn, som innefattar ett enda antennelement. Antennen är i form av en kvartsvågs unipol, som kan matas alternativt vid den ena eller andra anden från en gemensam RF-matningskälla.
I US-Al-5 541 614 beskrivs ett antennsystem innefattande en uppsättning mittmatade och segmenterade dipolantenner, som är inbäddade ovanpå en frekvensselektiv, fotonisk bandgaps- kristall. Vissa egenskaper hos antennsystemet kan varieras tex genom inkoppling/urkoppling av segment hos dipolsarmar- na för att göra dem längre eller kortare.
Inget av dessa kända arrangemang beskriver emellertid nàgra omkopplingsbara antennelement, som kopplas in eller kopplas när de behövs beroende EP-Al-O 546 803 nämns i ur på någon intelligent grund, tex på signalbetingelser. I ovannämnda och for sig möjligheten till intelligent omkoppling, men det finns ingen antydan om hur man skall reglera omkopp- lingen.
Uppfinningen i sammandrag Ett huvudsyfte med föreliggande uppfinning är att åstadkom- ma en antennanordning för sändning och mottagning av radio- vågor, vilken kan anslutas till en radiokommunikationsan- ordning, och vilken omfattar sändar- och mottagarsektioner, varvid mottagarsektionen innefattar en antennstruktur, som är omkopplingsbar mellan ett flertal antennkonfigurations- tillstånd, av vilka vart och ett kännetecknas av en upp- sättning stràlningsrelaterade parametrar såsom resonansfre- kvens, inimpedans, bandbredd, stràlningsmönster, förstärk- ning, polarisation och närfältsmönster, samt en omkopp- lingsanordning för selektiv omkoppling av denna antenn- struktur mellan nämnda flertal av antennkonfigurationstill- stànd, vilken antennanordning är mångsidigt användbar och anpassningsbar till olika betingelser och lämplig för att uppnå önskade funktioner. 10 75 20 25 30 35 S16 531' _4_ I detta hänseende är det ett särskilt syfte med uppfinningen att åstadkomma en sådan antennanordning, som uppvisar förbättrade prestanda jämfört med kända antenner.
Ett annat syfte med uppfinningen är att åstadkomma en an- tennanordning, hos vilken vissa egenskaper är reglerbara tex resonansfrekvens, bandbredd och diversitet. impedans, strålningsmönster, polari- sation, Ännu ett syfte med uppfinningen är att åstadkomma en an- tennanordning, som uppvisar reglerbar växelverkan mellan dess antennstruktur och omkopplingsanordning. Ännu ett syfte är att åstadkomma en antennanordning, som är enkel, har låg vikt, är lätt att tillverka och är billig. Ännu ett syfte är att åstadkomma en andtennanordning, som är effektiv, enkel att installera och tillförlitlig, sär- skilt mekaniskt hållbar, även efter lång användning. Ännu ett syfte med uppfinningen är att åstadkomma en an- tennanordning, som är lämpad för att använda som en inte- grerad del i en radiokommunikationsanordning_ Bland andra syften uppnås dessa enligt uppfinningen medelst en antennanordning, medelst en radiokommunikationsanordning och medelst en metod enligt patentkraven.
I patentkraven är uttrycket "antennstruktur" avsett att innefatta aktiva element, som är anslutna till transmis- sions- eller matningsledningen eller -ledningarna hos kret- sarna i radiokommunikationsanordningen, samt element som kan jordas eller lämnas urkopplade och sålunda fungera som tex riktelement, reflektorer, impedansmatchningselement och liknande.
Kortfattad beskrivning av ritningarna 10 15 20 25 30 35 f516 531? _5_ Föreliggande uppfinning förstår man bättre genom den detaljerade beskrivningen nedan av utföringsformer av föreliggande uppfinning jämte ritningsfigurerna l-7, som är avsedda endast för att illustrera uppfinningen och således inte begränsar dess skyddsomfång.
Fig l visar schematiskt ett blockschema över en antennmodul för sändning och mottagning av radiovågor enligt en utfö- ringsform av föreliggande uppfinning.
Fig 2 visar schematiskt mottag- eller sändarantennelement och en omkopplingsanordning för att selektivt koppla in och koppla ur mottagarantennelementen som en del av antennmodu- len enligt föreliggande uppfinning.
Fig 3 visar schematiskt en sändar- eller mottagarantenn- struktur och en omkopplingsanordnig för att selektivt jorda mottagarantennstrukturen vid ett flertal olika punkter av antennanordningen enligt föreliggande uppfinning.
Fig 4 är ett flödesschema över ett exempel på en algoritm av typ switcha-och-håll för reglering av en omkopplingsan- ordning hos en antennanordning enligt uppfinningen.
Pig 5 är ett flödesschema över ett alternativt exempel på en algoritm för reglering av en omkopplingsanordning hos en antennanordning enligt uppfinningen.
Fig 6 är ett flödesschema över ytterligare ett alternativt exempel på en algoritm för reglering av en omkopplingsan- ordning hos en antennanordning enligt uppfinningen.
Fig 7 visar schematiskt mottagat- eller sändarantennelement och en omkopplingsanordning för att selektivt koppla in och koppla ur mottagarantennelementen som del av en antennmodul enligt ännu en utföringsform av föreliggande uppfinning.
Detaljerad beskrivning av utföringsformer 10 75 20 25 30 35 u 09000' c ¿s16 531 _ 6 _ I förklarande och inte begränsande syfte gäller i beskriv- ningen nedan, att speciella detaljer beskrivs för att ge en ingående insikt om föreliggande uppfinning. För en fackman inom detta område är det emellertid uppenbart, att förelig- gande uppfinning kan realiseras med andra utföranden, som avviker vad gäller dessa speciella detaljer. I andra exem- pel har detaljerade beskrivningar utelämnats över välkända anordningar och metoder, för att inte beskrivningen av föreliggande uppfinning skall tyngas av onödiga detaljer. (fig 1) Antennanordningen eller -modulen l i fig l enligt en utfö- Antennmodul enligt uppfinningen ringsform av föreliggande uppfinning innefattar åtskilda RF-sektioner för sändning (TX) 2 och mottagning (RX) 3.
(HF) av en radiokommu- för sändning och mottagning Antennmodulen l är högfrekvensdelen nikationsanordning (visas ej) av radiovågor. Antennmodulen l är således företrädesvis anordnad för att via radiokommunikationskretsar elektriskt anslutas till en digital eller analog signalprocessor hos radiokommunikationsanordningen.
Antennmodulen l är företrädesvis anordnad på ett bärorgan (visas ej), som kan vara ett böjligt substrat, en MID (Mol- ded Interconnection Device, gjuten anslutningsanordning) eller ett kretskort. Ett sådant antennmodulkretskort kan antingen monteras, företrädesvis losstagbart monteras, bredvid ett kretsort hos radiokommunikationsanordningen i väsentligen samma plan, eller också kan det fästas till ett dielektriskt stödorgan, som tex är monterat på radioanord- ningens kretskort på sådant sätt, att det är väsentligen parallellt med det men upphöjt från detta. Antennmodulens kretskort kan även vara väsentligen vinkelrät mot radiokom- munikationsanordningens kretskort.
Sändarsektionen 2 innefattar en ingång 4 för att ta emot en digital signal från en digital sändningskälla hos radiokommunikationsanordningen. Ingàngen 4 är via en 70 15 20 25 30 35 . vanan: u 516 551? _ 7 _ transmissionsledning 5 ansluten till en (D/A) digitala signalen till en analog signal. digital/analogomvandlare 6 för omvandling av den Omvandlaren 6 är vidare via transmissionsledningen 5 ansluten till en frekvenshöjningsomvandlare för ökning av den analoga signalens frekvens till den önskade RF-frekvensen.
Frekvenshöjningsomvandlaren 7 är i sin tur ansluten till en (PÅ) förstärkning av den frekvensomvandlade signalen. effektförstärkare 8 via transmissionsledningen 5 för Effektförstärkaren 8 är vidare ansluten till en sändarantennanordning 9 för överföring av den förstärkta RF-signalen och för utsändning av RF-vågor i avhängighet av Ett filter signalbanan före eller efter effektförstärkaren. signalen. (visas ej) kan vara anordnat i En anordning 10 för mätning av spänningens stàendevågför- hållande (VSWR) tionen 3, företrädesvis såsom i fig l mellan effektförstär- i sändarsektionen är ansluten i sändarsek- karen 8 och sändarantennanordningen 9, eller ingår i sän- darantennänordningen 9.
Sändarantennanordningen 9 innefattar en omkopplingsanord- ning ll, som är ansluten till transmissionsledningen 5, och en sändarantennstruktur 12, som företrädesvis består av ett flertal sändarantennelement, vilka är anslutningsbara till en transmissionsledning 5 via omkopplingsanordningen ll.
Vad gäller föreliggande uppfinning kan sändarantennen 9 emellertid lika väl bestå av en enda sändarantenn, som är permanent inkopplad.
Mottagarsektionen 3 innefattar en mottagarantennstruktur 13 för mottagning av RF-vågor och för att alstring av en RF- signal i avhängighet därav. Mottagarantennstrukturen 13 är omkopplingsbar mellan ett flertal (åtminstone två) antennkonfigurationstillstånd, av vilka vart och ett kännetecknas av en uppsättning strålningsrelaterade inimpedans, bandbredd, parametrar, tex resonansfrekvens, strålningsmönster, förstärkning, polarisation och 70 15 20 25 30 35 _8_ närfältsmönster. En omkopplingsanordning 14 är anordnad intill denna för selektiv omkoppling av antennstrukturen 13 mellan antennkonfigurationstillstånden.
Mottagarantennstrukturen 13 och omkopplingsanordningen 14 kan vara integrerade med mottagarantennanordningen 15.
Antennstrukturen 13 kan innefatta ett flertal element, som kan anslutas till transmissionsledningen 16 eller till RF- och/eller innefatta ett flertal åtskilda jord (visas ej) anslutningspunkter, som kan anslutas till transmissionsled- ningen 16 resp till RF-jord, såsom kommer att beskrivas närmare nedan.
Antennstrukturen 13 är vidare ansluten via transmissions- (LNA) RF-mätningen ledningen 16 till en eller flera lågbrusförstärkare 17 för förstärkning av den mottagna signalen. av antennstrukturen 13 kan ske via omkopplinsanordningen 14 såsom i det visade fallet eller också ske separat utanför omkopplingsanordningen 14.
Om man använder mottagningsdiversitet kombineras utsigna- lerna från lågbrusförstärkarna 17 i en kombineringsenhet 18. Diversitetskombineringen kan vara av omkopplingstyp eller vara en vägd summering av signalerna.
Transmissionsledningen 16 är vidare ansluten till en fre- kvenssänkningsomvandlare 19 för sänkning av signalens fre- (A/D) 20 för mottagning signalen till en digital sig- kvens och till en analog/digítalomvandlare omvandling av den nal. Den digitala signalen matas ut vid 21 till digitalbe- arbetningskretsar i radiokommunikationsanordningen_ Enligt uppfinningen finns det en regleranordning 22 för reglering av omkopplingsanordningen 14 i mottagarsektionen 3 och därmed den selektiva inkopplingen och urkopplingen av delar av mottagarantennstrukturen 13 i avhängighet av en storhet, som representerar sändarsektionens 2 reflektionskoefficient, där storheten kan vara spänningens 70 15 20 25 30 35 2516 5.31? _9_ (VSWR) kan den reflekterade effekten mätas.
Lika väl I beskrivningen nedan ståendevågförhållande mätt med enheten 10. hänvisas emellertid endast till VSWR, men givetvis kan andra mått på reflektionen utnyttjas.
Medelst omkopplingsanordningen 14 är inkoppling och urkopp- ling av delar av antennstrukturerna 13 enkelt reglerbara.
Genom omkonfigurering av antennstrukturen 13, som är anslu- ten till transmissionsledningen 16, kan mottagarantennan- ordningens 15 strålningsrelaterade parametrar ändras, tex bandbredd, förstärkning polarisation och närfältsmönster. resonansfrekvens, inimpedans, strålningsmönster, VSWR mäts företrädesvis upprepade gånger under användning genom sampling med regelbundna tidsintervall eller kontinu- erligt.
Regleranordningen 22 kan vara arrangerad för att reglera omkopplingsanordningen 14 till omkopplingstillstånd i bero- ende av nämnda, upprepade gånger mottagna VSWR under an- vändning av antennmodulen 1 i en radiokommunikationsanord- ning, så att antennmodulen 1 anpassas dynamiskt till före- mål, tex användaren själv, i radiokommunikationsanordning- ens näromgivning. Således kan prestanda hos antennmodulens mottagarsektion optimeras kontinuerligt under användning.
Regleranordningen 22 innefattar företrädesvis en central- processor (CPU) mätanordningen 10 via ledningar 25, 26 och till omkopp- lingsanordningen 14 via en ledning 27. CPU:n 23 är företrä- desvis försedd med en lämplig regleralgoritm, och minnet 24 används för att lagra diverse antennkonfigurationsdata för 23 med ett minne 24, som är ansluten till omkopplingen. Omkopplingsanordningen 14 utgörs företrädes- vis av en mikroelektromekanisk systemomkopplingsanordning (MEM5).
CPU:n 23 mottar således uppmätta VSWR-värden från VSWR- mätanordningen 10 via ledningarna 25, 26 och bearbetar 70 75 20 25 30 35 oo , - ~uoc|~ a 0 u nu , . uoooøo 0 s :annan n *sis ssf _ 10 _ varje mottaget VSWR-värde. Om den så finner vara lämpligt (enligt någon implementerad regleralgoritm) sänder den omkopplingsinstruktionssignaler till omkopplingsanordningen 14 via ledningen 27.
Foreträdesvis är även sändarsektionens 2 antennstruktur omkopplingsbar mellan ett flertal (åtminstone två) antenn- konfigurationstillstånd, vilka vardera särskiljs genom en uppsättning strálningsrelaterade parametrar, exempelvis resonansfrekvens, och bandbredd, för att selektivt koppla om antennstrukturen i avhängighet impedans, strålningsmönster, polarisation och omkopplingsanordningen ll är arrangerad av reglersignaler, som sänds från regleranordningen 22 via reglerledningen 28.
Vidare innefattar antennmodulen 1 en regleringång 29 for signaler mellan CPU:n 23 och radiokommunikationsanordning- ens kretsar via ledningen 29a. Härigenom kan effektförstär- lågbrusforstärkarna 17 och kombineringsenheten 18 31 resp 32. slutligen hänvisningssiffran 33 en parallell/serieomvand- karen 8, regleras via ledningar 30, I fig 1 betecknar som är anordnad i sändarsektionen 2 för omvandling av 30 till en seriell lare, parallellsignaleringsledningar 25, 28, ledning 26. Detta är till för att reducera antalet ledning- ar och därmed anslutningar mellan sändarsektionen 2 och mottagarsektionen 3.
Fakultativt kan CPU:n 23, minnet 24 och regleringàngen 29 vara placerade i sändarsektionen 2, och följaktligen är då parallell/serieomvandlaren 33 anordnad i mottagarsektionen 3 för att åstadkomma samma resultat.
Den i fig 1 visade antennmodulen 1 har endast digitala in- och utgångar (ingången 4, utgången 21 och regleringången 29) och således kan den benämnas en digitalt reglerad an- tenn (DCA).
IO 15 20 25 30 35 .51¿; 531 _1l_ Emellertid skall man vara medveten om att en antennmodul enligt föreliggande uppfinning inte nödvändigtvis måste innefatta A/D- och D/A-omvandlare, frekvensomvandlare eller förstärkare. I dessa fall kommer antennmodulen givetvis att ha analoga ingångar och utgångar.
Driftsmiljöer Nu kommer olika driftsmiljöer att beskrivas, som kan påver- ka prestanda hos antennanordningen eller -modulen enligt uppfinningen. band- strålningsmönster, polarisation och närfältsmönster Antennparametrarna, tex resonansfrekvens, inimpedans, bredd, hos en liten, trådlös kommunikationsanordning, påverkas av föremål i närheten av anordningen. Med närhet menas här det avstånd, inom vilket påverkan av antennparametrarna är märkbar. Detta avstånd sträcker sig grovt räknat ungefär en halv våglängd från anordningen.
En liten trådlös kommunikationsanordning, tex en mobiltele- fon, kan användas i många olika närmiljöer. Den kan tex hållas mot örat som en telefon, den kan läggas i en ficka, den kan fästas till en livrem vid midjan, eller den kan hållas i handen. Vidare kan den placeras på ett metallbord.
Det går att räkna upp många flera driftsmiljöer. Gemensamt för alla miljöerna är att det kan finnas föremål i närheten av anordningen, varigenom anordningens antennparametrar påverkas. Miljöer med olika föremål i närheten av anord- ningen har olika inflytande på antennparametrarna.
Två speciella driftsparametrar kommer särskilt att avhand- las nedan.
Driftsmiljön med fritt utrymme (FS) erhålls genom att radiokommunikationsanordningen placeras i ett tomt utrymme, dvs utan föremål i närheten av anordningen. Luft som omger anordningen anses här vara fritt utrymme. Många driftsmiljöer kan approximeras genom miljön med fritt 70 75 20 25 30 35 :;l515 531: ffs _ 12 _ utrymme. Allmänt gäller, att om miljön har ringa inflytande på antennparametrarna kan den hänföras till fritt utrymme.
Driftsmiljön samtalsläge (TP) kan definieras som det läge, i vilket användaren håller radiokommunikationsanordningen mot örat. Påverkan på antennparametrarna varierar beroende på den person, som håller anordningen, och exakt hur anord- ningen är placerad. Här betraktas TP-miljön som ett allmänt fall, dvs den täcker alla ovannämnda, individuella varia- tioner.
Resonansfrekvens (fig 2) Härnäst beskrivs mer detaljerat olika stràlningsrelaterade parametrar, som kan regleras enligt uppfinningen, såsom resonansfrekvens, inimpedans och stràlningsmönster.
Antenner för trådlösa radiokommunikationsanordningar under- går snedavstämning beroende på användarens närvaro. För många antenntyper sjunker resonansfrekvensen några procent när användaren är närvarande jämfört med när anordningen är placerad i fritt utrymme.
En adaptativ avstämning mellan fritt utrymme och samtalslä- ge kan reducera detta problem avsevärt.
Ett okomplicerat sätt att avstämma en antenn är att ändra dess elektriska längd och därigenom ändra resonansfrekven- desto lägre är sen. Ju längre den elektriska längden är, resonansfrekvensen. Detta är också det mest okomplicerade sättet att skapa bandomkoppling, om ändringen av den elekt- riska längden är tillräckligt stor.
Fig 2 visar en meanderliknande antennstruktur 35, som är anordnad tillsammans med en omkopplingsanordning 36, vilken innefattar ett flertal omkopplare 37-49. Antennstrukturen 35 kan ses som ett flertal inriktade och individuellt anslutningsbara antennelement 50-54, som i anslutet tillstànd är anslutna till en matningspunkt 55 genom 70 75 20 25 30 35 o w.- . 1 n a '51 6' 531É _ 13 _ omkopplingsanordningen 36. Matningspunkten 55 är vidare ansluten till en lågbrusförstärkare hos mottagarkretsarna (visas ej) i en radiokommunikationsanordning, och följaktligen fungerar antennstrukturen 35 som en mottagarantenn. Làgbrusförstärkaren kan alternativt vara placerad i en antennmodul tillsammans med antennstrukturen 35 och omkopplingsanordningen 36. Alternativt är matningspunkten 55 ansluten till en effektförstärkare i en radiokommunikationssändare för att ta emot en RF-signal, och följaktligen fungerar antennstrukturen 35 som en sändarantenn.
Ett typiskt funktionsexempel är följande. Antag att omkopp- larna 37 och 46-49 är slutna och återstående omkopplare är öppna, och att en sådant antennkonfiguration är avpassad för optimala prestanda när den finns i en handburen tele- fon, som är placerad i fritt utrymme. När telefonen flyttas till samtalsläge, reduceras resonansfrekvensen genom använ- darens inverkan, och for att kompensera för användarens närvaro öppnas omkopplaren 49, varigenom den elektriska längden hos den anslutna antennstrukturen reduceras, och följaktligen ökas resonansfrekvensen. Med en lämplig ut- formning av antennstrukturen 35 och omkopplingsanordningen 36 skall denna ökning kompensera för den reducering, som införs när telefonen flyttas från fritt utrymme till sam- talsläge.
Samma antennstruktur 35 och omkopplingsanordning 36 kan även användas för omkoppling mellan två olika frekvensband, såsom GSM9OO och GSMl800.
Om exempelvis ett antennkonfigurationstillstànd, som innefattar antennelementen 50-53 anslutna till matningspunkten 55 (omkopplarna 37 och 46-48 slutna och övriga omkopplare öppna), är anpassat till frekvensbandet för GSM900, kan omkoppling till frekvensbandet för GSMl80O utföras helt enkelt genom att omkopplaren 47 öppnas, varigenom den elektriska längden hos den för närvarande 10 75 20 25 30 35 _14- anslutna antennstrukturen (elementen 50 och 51) reduceras vilket medför vilket till ungefär hälften av den tidigare längden, att resonansfrekvensen approximativt dubbleras, skulle vara lämpligt för frekvensbandet för GSMl800.
Impedans (fig 3) I stället för att avstämma en snedavstämd antenn kan man utföra adaptiv impendansmatchning, som innebär att reso- nansfrekvensen får förbli något ändrad, och denna snedav- stämning kompenseras genom matchning.
En antennstruktur kan ha matningspunkter på olika platser.
Varje plats har olika förhållande mellan E- och H-fälten, vilket resulterar i olika inimpedanser. Detta fenomen kan man utnyttja genom att byta matningspunkt, under förutsätt- ning att byte av matningspunkt har ringa inverkan på resten av antennstrukturen. När antennen genomgår snedavstämning beroende på användarens (eller annat föremåls) närvaro, kan antennen matchas till matningsledningens impedans genom att man exempelvis ändrar antennstrukturens matningspunkt. På likartat sätt kan RF-jordningspunkterna ändras.
I fig 3 visas schematiskt ett exempel på en sådan implemen- tering av en antennstruktur 6l, som kan RF-jordas selektivt vid ett antal olika punkter, som ligger på avstånd från Antennstrukturen 61 är i det visade fallet en plan, (PIFA), kretskort 62 i en radiokommunikationsanordning. Antennen 61 varandra. som är monterad på ett inverterad F-antenn har en matningsledning 63 och N st olika, RF-jordade an- slutningar 64 med inbördes mellanrum. Genom att koppla om från en RF-jordanslutning till en annan ändras impedansen något.
In/urkoppling av parasitantennelement kan vidare åstadkomma en impedansmatchning, eftersom den inbördes kopplingen från parasitelementen till det aktiva antennelementet åstadkom- mer en inbördes impedans, vilken adderas till det aktiva elementets inimpedans. 10 15 20 25 30 35 6 .mi _15- Andra typiska användningslägen än FS och TP kan definieras, tex midjeläge, fickläge och läge på ett stålbord. Varje fall kan har en typisk avstämning/matchning, så att endast ett begränsat antal punkter behöver kopplas igenom. Om man kan finna yttre begränsningar för snedavstämning av antenn- elementen, kan man uppskatta det intervall för adaptiv avstämning/matchning, som behöver täckas av antennanord- ningen.
En implementering är att definiera ett antal antennkonfigu- rationstillstånd, som täcker intervallet för avstäm- ning/impedansmatchning. Det kan vara samma eller olika impedansskillnad mellan varje speciellt antennkonfigura- tionstillstånd.
Strålningsmönster Stràlningsmönstret hos en trådlös terminal påverkas av en användares eller annat föremåls närvaro i närfältsområdet.
Material som inför förluster ändrar inte bara strålnings- mönstret utan inför även förluster i utstrålad effekt bero- ende på absorption.
Detta problem kan reduceras om terminalens strålningsmöns- ter regleras adaptivt. Strålningsmönstret (närfältet) kan riktas huvudsakligen bort från det föremål, som inför för- luster, vilket reducerar totalförlusterna. Ändring i strålningsmönstret fordrar att strömmarna ändras, som alstrar den elektromagnetiska strålningen. Allmänt gäller för en liten anordning (tex en handburen telefon), att det behövs ganska stora förändringar i antennstrukturen för att åstadkomma förändrade strömmar, särskilt för banden med lägre frekvens. Emellertid kan detta åstadkommas genom att byta till en annan antenntyp, som alstrar ett annorlun- da stràlningsmönster, eller till en annan antennstruktur vid ett annat läge/sida hos kretskortet i radiokommunika- tionsanordningen. 70 15 20 25 30 35 vu» . -:uno _16- Ett annat sätt är att koppla om från en antennstruktur, som växelverkar kraftigt med kretskortet i radiokommunikations- anordningen (tex en sprötantenn eller en s k patch-antenn), till en annan antenn som inte gör så (tex en ramantenn). eftersom växelverkan (kretskortet Detta ändrar dramatiskt strömmarna, med kretskortet inför stora strömmar på detta används som en utstrålande huvudstruktur).
Ett föremål i en anordnings närfältsomràde ändrar antennens inimpedans. Därför kan VSWR vara en bra indikator på när små förluster föreligger. Små förändringar i VSWR jämfört med VSWR hos fritt utrymme innebär små förluster orsakade av näraliggande föremål.
Resonemanget ovan avser antennens närfält och förluster genom föremål i närfältet. I ett allmänt fall kan man emel- lertid vara i stånd att rikta huvudstràlen i fjärrfält- mönstret i en fördelaktig riktning, som ger goda signalbe- tingelser.
Algoritmer (fig 4-6) De mottagna, uppmätta VSWR-värdena bearbetas i någon typ av algoritm, som reglerar tillståndet för omkopplarna. Alla de beskrivna algoritmerna är av typen trial-and-error, efter- som det inte finns någon kunskap om detta nya tillstånd innan det har uppnåtts.
Med hänvisning till fig 4-6 skildras nedan exempel på algo- ritmer för reglering av antennen Den enklaste algoritmen är sannolikt en algoritm av typ switcha-och-håll, som visas i flödesschemat i fig 4. Här utförs omkoppling mellan i förväg definierade tillstànd i = 1, ..., N (tex N = 2, ett tillstånd optimerat för FS, det andra tillståndet optimerat för TP). Ett tillstànd i = och 1 väljs initiellt, varefter VSWR mäts i steget 65. Det uppmätta VSWR-värdet jämförs sedan i steget 66 med ett i 70 15 20 25 30 35 m _l7_ förväg vald gränsvärde (tröskelvärdet). Om detta tröskelvärde inte överskrids återgår algoritmen till steget 65, nytt tillstånd i = och om det överskrids utförs en omkoppling till ett i + l. Om i + l överstiger N utförs omkoppling till tillståndet 1. Efter detta steg återgår algoritmen till steget 65. Det kan finnas en tidsfördröjning för att förhindra omkoppling i en för snabb tidskala.
Vid användning av en sådan algoritm används varje tillstånd l, ..., N tills det uppmätta VSWR-värdet överskrider den förvalda gränsen. När detta sker stegar algoritmen igenom de i förväg definierade tillstånden, tills ett tillstànd uppnås, vilket har ett VSWR-värde under tröskelvärdet. Både sändar- och mottagarantennstrukturerna kan kopplas om sam- tidigt. Ett godtyckligt antal tillstånd kan definieras, vilket möjliggör att omkoppling sker mellan många till- stånd.
Ett exempel på en mer avancerad algoritm av typ switcha- och-håll visas i flödesschemat i fig 5. På samma sätt som i den tidigare algoritmen definieras N st tillstånd i förväg, och tillståndet i = l väljs initiellt, varefter VSWR mäts i steget 68 och jämförs i steget 69 med tröskelvärdet. Om träskelvärdet inte överskrids återgår algoritmen till ste- get 68, men om den överskrids följer steget 69, i vilket omkoppling sker genom alla tillstånd, och VSWR-värdet mäts för varje tillstånd. Alla VSWR-värden jämförs och det till- stånd väljs, som har lägst VSWR-värde.
Steget 70 kan se ut så här: för i = 1 till N koppla om till tillstånd i mät VSWR(i) lagra VSWR(i) koppla om till tillståndet med lägst VSWR-värde 10 15 20 25 30 35 en s s 1 _l8_ Slutligen återgår algoritmen till steget 68. Observera att denna algoritm kan fordra ganska snabb omkoppling och mätning av VSWR, eftersom omkoppling genom alla tillstånd måste ske i steget 70. Ännu en alternativ algoritm är speciellt lämpad för en antennstruktur, vilken har många, i förväg definierade antennkonfigurationstillstånd, som kan arrangeras så att två angränsande tillstånd har strålningsegenskaper med endast ringa avvikelser. I fig 6 visas ett flödesschema för en sådan algoritm.
N st tillstånd är definierade i förväg, och initiellt väljs ett tillstånd i = 1, en parameter VSWRold sätts till noll, och en variabel "change" sätts till +1. I det första steget 71 mäts och lagras VSWRi (VSWR för tillståndet i), varefter VSWRi jämförs med VSWRold i steget 72. Om VSWRi < VSWRold följer stegget 73, i vilket variabeln "change" sätts till +change (detta steg är egentligen inte nödvändigt). Däref- ter följer stegen 74 och 75, i vilka V5WRold sätts till nuvarande VSWR, dvs VSWRi, och antennkonfigurationstill- ståndet ändras till i + "change", dvs i = i + change. Algo- ritmen återgår sedan till steget 71. Om däremot VSWRi > VSWRold följer steget 76, till -change. Sedan fortsätter algoritmen till stegen och 75. Observera att algoritmen i detta fallet byter sätts 74 i vilket variabeln "change" "riktning".
Det är viktigt att använda en tidsfördröjning för att köra slingorna (71, 72, 73, 74, 75, 71 resp 71, 72, 76, 74, 75, 71) endast vid specifika tidssteg, eftersom det switchade tillståndet ändras vid varje slingvarv. Vid 72 jämförs ett nuvarande tillstånd (VSWRi) med det föregående (VSWRold).
Om VSWR är bättre än det föregående tillståndet, utförs en ytterligare ändring av tillstånd i samma "riktning". När ett optimum har uppnåtts, kommer det använda antennkonfigurationstillståndet typiska att oscillera mellan två angränsande tillstånd vid varje tidssteg. När 70 15 20 25 30 35 _ 19 _ ändtillstånden l resp N uppnås, kan inte algoritmen fortsätta vidare för att switcha till tillstånden N resp l utan stannar företrädesvis vid ändtillstånden, tills den switchar till tillstånden 2 resp N-1.
Algoritmen förutsätter relativt små skillnader mellan två angränsande tillstànd, och att antennkonfigurationstill- stànden är arrangerade på sådant sätt, att takten hos för- ändringarna mellan varje tillstånd är grovt räknat densam- att mellan varje tillstànd finns det en ma. Detta innebär, likartad mängd förändring av tex resonansfrekvensen. Exem- pelvis smà förändringar i separationen mellan matnings- och RF-jordanslutningarna vid en PIFA-antennstruktur skulle passa denna algoritm perfekt, se fig 3.
I alla de beskrivna algoritmerna kan det vara nödvändigt att utföra switchningen endast i specifika tidsintervall, som är avpassade till radiokommunikationsanordningens funk- tion.
Som ännu ett alternativ (visas ej i figurerna) kan regler- anordningen 22 i fig l innehålla en uppslagstabell med absoluta eller relativa intervall för spänningens stående- (VSWR), med resp antennkonfigurationstillstånd. Ett sådant arrange- vågförhållanden av vilka vart och ett hör samman mang gör det möjligt för regleranordningen 22 att gå till uppslagstabellen för att finna ett lämpligt antennkonfigu- rationstillstånd för givet, uppmätt VSWR-värde och för justering av omkopplingsanordningen 14 till det lämpliga antennkonfigurationstillståndet.
Det skall påpekas att alla algoritmerna ovan är applicerba- ra för reglering av omkopplingen av alla mottagar- och sändarantennstrukturerna.
Ytterligare antennkonfigurationer (fig 7a-f) 70 75 20 25 30 35 . u .ovana u É.5=1~6f+ 5331:. _20_ Med hänvisningar till fig 7a-f beskrivs nu kortfattat olika exempel på arrangemang för mottagarantennstrukturer och omkopplingsanordningar för selektiv inkoppling och urkopp- ling av mottagarantennstrukturen som en del av antennmodu- len 1 enligt föreliggande uppfinning.
Betrakta först fig 7a, som visar ett antennstrukturmönster, som ar arrangerat kring en omkopplingsanordning eller -enhet 81. Antennstrukturen innefattar mottagarantennele- ment, här i form av fyra ramformade antennelement 82. I vardera av de ramformade antennelementen 82 bildas ett ramformat parasitantennelement 83.
Omkopplingselementet 81 innefattar en matris av elektriskt reglerbara switchar (visas ej), som är avpassade för att koppla in och koppla ur antennelement 82 och 83. Switcharna kan vara PIN-diodswitchar eller GaAs-falteffekttransistorer (FET), men företrädesvis är de mikroelektromekaniska sys- temswitchar (MEMS).
Medelst omkopplingsenheten 35 kan de ramformade antennele- menten anslutas parallellt eller i serie med varandra, eller också kan vissa element anslutas i serie och vissa parallellt. Vidare kan ett eller flera element vara helt bortkopplat från eller anslutet till RF-jord (visas ej).
I fig 7b visas en alternativ antennstruktur. Den innefattar alla antennelementen i fig 7a, och dessutom ett meanderfor- mat antennelement 84 mellan varje par av ramformade element 82, 83. Ett eller flera av de meanderformade antennelemen- ten 84 kan användas separat eller i någon kombination med ramantennelementen.
I fig 7c-e visas antennstrukturer, som innefattar två slitsantennelement 85, två meanderformade antennelement 87 resp två patch-antenner 89, som är anslutna till omkopplingsanordningen 81. Varje antennelement 85, 87, 89 . ~ unna.. a 70 75 20 .au . Q 0 u nu ae-a - u o e nu av nan- unn- .o . o ones .una unna 9516 saw _21.. kan matas med alternativa, åtskilda matningsanslutningar 86, 88, 90.
Slutligen visar fig 7 en antennstruktur, som innefattar en sprötantenn och/eller helixantenn 91 och ett meanderformat antennelement 92, som är anslutna till omkopplingsanord- ningen 81.
Den ovan beskrivna antennanordningen är en del av en an- tennlösning, som närmare beskrivs i detalj i våra innelig- gande, svenska patentansökningar med titeln "Antennanord- ning för sändning och/eller mottagning av RF-vågor", "An- tennanordning och metod för sändning och mottagning av radiovàgor", och "Antennanordning för sändning och/eller mottagning av radiofrekvensvàgor och till denna relaterad metod", som alla ingavs pà samma dag som föreliggande ansö- kan, och dessa ansökningar införs härmed som referenser.
Det är uppenbart att uppfinningen kan varieras på många sätt. Sådana variationer skall inte anses falla utanför uppfinningens ram. Alla modifieringar, som skulle vara uppenbara för en fackman, är avsedda att falla inom ramen för nedanstående patentkrav.

Claims (34)

70 15 20 25 30 35 _ 22 _ Patentkrav (1) diovàgor, som är installerbar i en radiokommunikationsan- (2) ner (3), varvid mottagarsektionen innefattar: (13, 35, 61, 82-85, 87, 89, 91, 92), som är omkopplingsbar mellan ett flertal antennkonfigura-
1. Antennanordning for sändning och mottagning av ra- ordning, och som innefattar sändar- och mottagarsektio- - en antennstruktur tionstillstånd, av vilka vart och ett utmärks genom en uppsättning strålningsrelaterade parametrar, tex reso- bandbredd, förstärkning, polarisation och närfältsmonster; och nansfrekvens, inimpedans, strålningsmonster, - en omkopplingsanordning (14, 36, 81) för selektiv omkopp- ling av antennstrukturen mellan nämnda flertal av antenn- konfigurationstillstånd, kännetecknad av: - mottagningsorgan for mottagning av en storhet, som representerar reflektionskoefficienten mätt vid (2), - en regleranordning (22) for reglering av mottagarsektio- sändarsektionen och nens omkopplingsanordning (14, 36, 81) och därmed den se- lektiva omkopplingen av antennstrukturen (13, 35, 61, 82- 85, 87, 89, 91, 92) mellan nämnda flertal av antennkonfi- gurationstillstånd i avhängighet av nämnda mottagna stor- het, som representerar reflektionskoefficienten.
2. Antennanordning enligt kravet 1, kännetecknad av, att mottagningsorganet är anordnat för att upprepningsbart ta emot en första storhet, som representerar reflektionskoefficienten.
3. Antennanordning enligt kravet 2, kännetecknad av, att under användning av antennanordningen i en radiokommunikationsanordning är regleranordningen (22) arrangerad för att reglera omkopplingsanordningen (14, 36, 81) så att den kopplar om mellan nämnda flertal av antennkonfigurationstillstànd i avhängighet av nämnda, upprepningsbart mottagna storhet, som representerar 70 15 20 25 30 35 511.516 Sšf _ _ reflektionskoefficienten, så att antennanordningen dynamiskt anpassas till varje föremål i radiokommunikationsanordningens närområde. l-3, antennkonfigura-
4. Antennanordning enligt något av kraven kännetecknad av, att vart och ett av nämnda flertal av tionstillstånd är avpassat för användning av antennanord- ningen (l) i radiokommunikationsanordningen i en resp for- definierad driftsmiljö.
5. Antennanordning enligt enligt kravet 4, kännetecknad av, att ett forsta antennkonfigurationstillstånd av nämnda flertal av antennkonfigurationstillstånd är avpassat for användning av antennanordningen (1) i radiokommunikations- anordningen i fritt utrymme, och ett andra antennkonfigura- tionstillstànd av nämnda flertal av antennkonfigurations- tillstånd är avpassat för användning av antennanordningen i radiokommunikationsanordningen i samtalsläge.
6. Antennanordning enligt kravet 5, kännetecknad av, att ett tredje antennkonfigurationstillstànd av nämnda flertal av antennkonfigurationstillstànd är avpassat för användning av antennanordningen i en radiokommunikationsanordning i midjeläge.
7. Antennanordning enligt kravet 6, kännetecknad av, att ett fjärde antennkonfigurationstillstånd av nämnda flertal av antennkonfigurationstillstånd är avpassat for användning av antennanordningen i en radiokommunikationsanordning i ett fickläge.
8. Antennanordning enligt något av kraven 1-7, kännetecknad av, att den är arrangerad för omkoppling av frekvensband i avhängighet av nämnda första, mottagna storhet, som repre- senterar reflektionskoefficienten.
9. Antennanordning enligt något av kraven 1-8, kännetecknad av, att den är arrangerad för inkoppling eller urkoppling 70 15 20 25 30 35 1515 5 31j Éï: - 'fi 'z _ 24 _ av mottagningsdiversitetsfunktionalitet i avhängighet av nämnda första mottagna storhet, som representerar reflektionskoefficienten.
10. Antennanordning enligt något av kraven l-9, känneteck- nad av, att sändarsektionen (2) därjämte innefattar: - en sändarantennstruktur (12), som är omkopplingsbar mel- lan ett flertal sändarantennkonfigurationstillstånd, av vilka vart och ett särskiljs av en uppsättning strål- ningsrelaterade parametrar exempelvis resonansfrekvens, impedans, strålningsmonster, polarisation och bandbredd, och - en sändaromkopplingsanordning (11) for selektiv omkoppling av sändarantennstrukturen mellan nämnda flertal av sändarantennkonfigurationstillstånd, varvid regleranordningen (22) är arrangerad for att reglera sändarsektionens sändaromkopplingsanordning och därmed den selektiva omkopplingen av sändarantennstrukturen mellan nämnda flertal av antennkonfigurationstillstånd i avhängig- het av nämnda första mottagna storhet, som representerar reflektionskoefficienten.
11. Antennanordning enligt något av kraven 1-10, känneteck- nad av, att regleranordningen (22) är arrangerad for att reglera åtminstone mottagarsektionens (3) omkopplingsanord- ning (14, 36, 81), så att den selektivt kopplar om (67, 70, 75) mottagarantennstrukturen (13, 35, 61, 82-85, 87, 89, 91, 92) mellan nämnda flertal av antennkonfigurationstill- stånd i avhängighet av huruvida nämnda forsta mottagna storhet, som representerar reflektionskoefficienten, överskrider (66, 69, 72) ett tröskelvärde.
12. Antennanordning enligt något av kraven 1-10, känneteck- nad av: - att regleranordningen (22) är arrangerad för att reglera mottagarsektionens (3) omkopplingsanordning (14, 36, 81) så att den selektivt kopplar om (70) mottagarantennstrukturen (13, 35, 61, 82-85, 87, 89, 91, anno 70 75 20 25 30 35 531; _25_ 92) genom nämnda flertal av antennkonfigurationstillstånd; - att mottagarorganet är arrangerat för att ta emot en storhet, som representerar reflektionskoefficienten för varje antennkonfigurationstillstànd; och - att regleranordningen (22) vidare är arrangerad för att reglera mottagarsektionens omkopplingsanordning, så att den selektivt kopplar om (70) mottagarantennstrukturen till antennkonfigurationstillståndet med det lägsta vär- det pà den storhet, som representerar reflektionskoeffi- cienten, i avhängighet av huruvida den första mottagna storheten, som representerar reflektionskoefficienten, överstiger (69) ett tröskelvärde.
13. Antennanordning enligt något av kraven 1-10, känneteck- nad av, att regleranordningen (22) är arrangerad för att jämföra (72) nämnda första mottagna storhets värde, som representerar reflektionskoefficienten, med ett tidigare mottagna värde på storheten, som representerar reflektions- koefficienten, och för att reglera åtminstone mottagarsek- tionens omkopplingsanordning att selektivt koppla om (70) mottagarantennstrukturen (13, 35, 61, 82-85, 87, 89, 91, 92) mellan nämnda flertal av antennkonfigurationstillstånd i avhängighet av denna jämförelse.
14. Antennanordning enligt något av kraven 1-10, kännetecknad av, att regleranordningen (22) innehåller en uppslagstabell med absoluta eller relativa reflektionskoefficientmàttsintervall, som vart och ett hör samman med resp antennkonfigurationstillstånd, och att regleranordningen är arrangerad för att använda uppslagstabellen åtminstone för reglering av mottagarsektionens omkopplingsanordningen (14, 36, 81).
15. Antennanordning enligt något av kraven 1-14, känneteck- nad av, att åtminstone nämnda flertal av mottagarantennkon- figurationstillstànd omfattar olika antal anslutna motta- garantennelement (13, 50-54, 82-85, 87, 89, 91, 92). 70 15 20 25 30 35 511,6 , 5 51, gi: g; _ 26 _
16. Antennanordning enligt något av kraven 1-15, kännetecknad av, att åtminstone nämnda flertal av mottagarantennkonfigurationstillstånd omfattar olikt anordnade matningsanslutningar.
17. Antennanordning enligt något av kraven 1-16, kännetecknad av, att åtminstone nämnda flertal av mottagarantennkonfigurationstillstånd omfattar olikt anordnade RF-jordanslutningar (64).
18. Antennanordning enligt något av kraven 1-17, känneteck- nad av, att regleranordningen (22) är anordnad i mottagar- sektionen (3).
19. Antennanordning enligt något av kraven 1-18, känneteck- nad av, att regleranordningen (22) innefattar en central- processorenhet (23) och ett minne (24) for lagring av an- tennkonfigurationsdata.
20. Antennanordning enligt något av kraven 1-19, känneteck- nad av, att den innefattar en anordning (10) for att mata reflektionskoefficienten och sända reflektionskoefficient- mätvärdet till nämnda mottagarorgan.
21. Antennanordning enligt något av kraven 1-20, känneteck- nad av, att omkopplingsanordningen (14, 36, 81) innefattar en mikroelektromekanisk systemomkopplingsanordning (MEMS).
22. Antennanordning enligt enligt något av kraven 1-21, kännetecknad av, att antennstrukturen innefattar ett om- 87, 92), helix- kopplingsbart antennelement, som är meander- (84, (82), (85), Patch* (89), (91), eller fraktalformat. ram- slits- sprot-
23. Antennanordning (1), som är anslutningsbar till en radiokommunikationsanordning, och som omfattar sändar- (2) W Ü 20 25 30 35 _27.. och mottagarsektioner (3), varvid sändarsektionen innefattar: (4) radiokommunikationsanordningens sändarkretsar, (8) - en ingång för att ta emot en första RF-signal från - en effektförstärkare för förstärkning av den mottagna RF-signalen, och (12) stärkta signalen och för att utstråla RF-vågor i enlighet - ett sändarantennelement för att ta emot den för- därmed, och mottagarsektionen innefattar: (13, 35, 61, 82-85, 87, som är omkopplingsbar mellan ett flertal - en antennstruktur 89, 91, 92), antennkonfigurationstillstànd, av vilka vart och ett utmärks genom en uppsättning stràlningsrelaterade bandbredd, strålningsmönster, förstärkning, polarisation och parametrar, tex resonansfrekvens, inimpedans, närfältsmönster, for mottagning av RF-vågor och för överföring av en andra RF-signal i enlighet därmed, - en omkopplingsanordning (14, 36, 81) för selektiv omkopp- ling av antennstrukturen mellan nämnda flertal antennkon- figurationstillstànd, - en làgbrusförstärkare (17) för förstärkning av nämnda mottagna, andra signal, och - en utgång (21) för utmatning av den förstärkta, andra signalen till radiokommunikationsanordningens mottagar- kretsar, kännetecknad av: - mottagningsorgan för mottagning av en storhet, som representerar reflektionskoefficienten mätt vid sändarsektionen, och - en regleranordning (22) för reglering av mottagarsektio- nens omkopplingsanordning och därmed den selektiva om- kopplingen av antennstrukturen mellan nämnda flertal av antennkonfigurationstillstànd i avhängighet av nämnda mottagna storhet, som representerar reflektionskoeffici- enten. -~»- 70 15 20 25 30 35 szs ssf _28-
24. Radiokommunikationsanordning, kännetecknad av, att den innefattar en antennanordning (1) enligt något av kraven 1- 23.
25. Metod för sändning och mottagning av radiovàgor i en antennanordning (1), vilken kan anslutas till en radiokom- munikationsanordning, och vilken omfattar sändar- (2) och mottagarsektioner, varvid mottagärsektionen innefattar: (13, 35, 61, 82-85, 87, 89, 91, 92), som är omkopplingsbar mellan ett flertal antennkonfigura- - en antennstruktur tionstillstànd, av vilka vart och ett utmärks genom en uppsättning stràlningsrelaterade parametrar, tex reso- nansfrekvens, impedans, stràlningsmonster, polarisation och bandbredd; - en omkopplingsanordning (14, 36, 81) for selektiv omkopp- och ling av antennstrukturen mellan nämnda flertal antennkon- figurationstillstànd, varvid metoden kännetecknas av stegen att: - en forsta storhet, som representerar reflektionskoefficienten, mottages och - mottagarsektionens omkopplingsanordning (14, 36, 81) och därmed den selektiva omkopplingen av antennstrukturen (13, 35, 61, 82-85, 87, 89, 91, 92) mellan nämnda flertal av antennkonfigurationstillstånd, regleras i avhängighet av nämnda storhet, som representerar reflektionskoefficienten.
26. Metod enligt kravet 25, kännetecknad av, att en forsta storhet, som representerar reflektionskoefficienten, tas emot repetitivt.
27. Metod enligt kravet 26, kännetecknad av, att under användning av antennanordningen i en radiokommunikationsanordning regleras omkopplingsanordningen for att koppla om mellan nämnda flertal av antennkonfigurationstillstånd i avhängighet av repetitivt mottagna, första storheten, som representerar» reflektionskoefficienten, för att därigenom dynamiskt 10 15 20 25 30 35 v-anun i :S1stssf ïïïïfiï _29_ anpassa antennanordningen till föremål i radiokommunikationsanordningens närhet.
28. Metod enligt något av kraven 25-28, varvid vart och ett av nämnda flertal av antennkonfigurationstillstånd är av- passat för användning av antennanordningen (1) i radiokom- munikationsanordningen i en resp fördefinierad driftsmiljö.
29. Metod enligt något av kraven 25-28, kännetecknad av, att omkoppling sker av frekvensband i avhängighet av nämnda mottagna, första storhet, som representerar reflektionsko- efficienten.
30. Metod enligt något av kraven 25-29, kännetecknad av, att inkoppling eller urkoppling sker av mottagningsdiversi- tetsfunktionalitet i avhängighet av nämnda mottagna, första storhet, som representerar reflektionskoefficienten.
31. Metod enligt något av kraven 25-30, kännetecknad av, att mottagarsektionens (3) omkopplingsanordning (14, 36, 81) regleras för att selektivt koppla om (67, 70, 75) mottagarantennstrukturen (13, 35, 61, 82-85, 87, 89, 91, 92) mellan nämnda flertal antennkonfigurationstillstånd i avhängighet av huruvida nämnda mottagna första storhet, som representerar reflektionskoefficienten, överstiger (66, 69, 72) ett tröskelvärde.
32. Metod enligt något av kraven 25-30, kännetecknad av följande ytterligare steg i beroende av att den första mottagna storheten, som representerar reflektionskoeffici- (69) - mottagarsektionens (3) omkopplingsanordning (14, 36, 82) enten, överstiger ett tröskelvärde: regleras för att selektivt koppla om (70) 89, 91, mottagarantennstrukturen (13, 35, 61, 82-85, 87, 92) genom nämnda flertal av antennkonfigurationstillstånd, - en storhet, som representerar reflektionskoefficienten, tas emot för varje antennkonfigurationstillstànd, och 10 75 20 vinst-t; 5 531 Éï* å? _30_ - mottagarsektionens omkopplingsanordning regleras för att selektivt koppla om (70) mottagarantennstrukturen till antennkonfigurationstillståndet med det lägsta värdet på storheten, som representerar reflektionskoefficienten.
33. Metod enligt något av kraven 25-30, kännetecknad av, att nämnda mottagna första storhet, som representerar re- (72) gen storhet, som representerar reflektionskoefficienten, flektionskoefficienten, jämförs med en tidigare motta- och att mottagarsektionens omkopplingsanordning regleras för att selektivt koppla om (70) sker av mottagarantenn- (13, 35, 61, 82-85, 87, 89, 91, 92) da flertal av antennkonfigurationstillstånd i avhängighet strukturen mellan nämn- av denna jämförelse.
34. Metod enligt något av kraven 25-30, kännetecknad av, att lagring sker av en uppslagstabell med absoluta eller relativa intervall för reflektionskoefficientstorheten, som vart och ett hör samman med resp antennkonfigurationstillstånd, och att uppslagstabellen användes åtminstone för reglering av mottagarsektionens omkopplingsanordningen (14, 36, 81). u nu»
SE9903943A 1999-10-29 1999-10-29 Antennanordning omkopplingsbar mellan ett flertal konfigurationstillstånd i avhängighet av en mottagen storhet samt därtill hörande metod SE516531C2 (sv)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9903943A SE516531C2 (sv) 1999-10-29 1999-10-29 Antennanordning omkopplingsbar mellan ett flertal konfigurationstillstånd i avhängighet av en mottagen storhet samt därtill hörande metod
PCT/SE2000/002056 WO2001031732A1 (en) 1999-10-29 2000-10-24 Antenna device and method for transmitting and receiving radio waves
CNB008152268A CN1240191C (zh) 1999-10-29 2000-10-24 用于发射和接收无线电波的天线设备及方法
EP00975088A EP1234350A1 (en) 1999-10-29 2000-10-24 Antenna device and method for transmitting and receiving radio waves
KR1020027004960A KR100669484B1 (ko) 1999-10-29 2000-10-24 무선파를 송수신하기 위한 안테나 장치 및 방법, 그리고 이를 이용한 무선통신장치
AU13188/01A AU1318801A (en) 1999-10-29 2000-10-24 Antenna device and method for transmitting and receiving radio waves
US09/712,133 US6917790B1 (en) 1999-10-29 2000-11-15 Antenna device and method for transmitting and receiving radio waves

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9903943A SE516531C2 (sv) 1999-10-29 1999-10-29 Antennanordning omkopplingsbar mellan ett flertal konfigurationstillstånd i avhängighet av en mottagen storhet samt därtill hörande metod

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE9903943D0 SE9903943D0 (sv) 1999-10-29
SE9903943L SE9903943L (sv) 2001-04-30
SE516531C2 true SE516531C2 (sv) 2002-01-29

Family

ID=20417563

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE9903943A SE516531C2 (sv) 1999-10-29 1999-10-29 Antennanordning omkopplingsbar mellan ett flertal konfigurationstillstånd i avhängighet av en mottagen storhet samt därtill hörande metod

Country Status (6)

Country Link
EP (1) EP1234350A1 (sv)
KR (1) KR100669484B1 (sv)
CN (1) CN1240191C (sv)
AU (1) AU1318801A (sv)
SE (1) SE516531C2 (sv)
WO (1) WO2001031732A1 (sv)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4198552B2 (ja) * 2003-07-25 2008-12-17 株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ 無線受信機、無線送信機及びインピーダンス制御方法
KR20050019675A (ko) * 2003-08-20 2005-03-03 엘지전자 주식회사 내장형 안테나와 휩 안테나 겸용 이동 통신 단말기
KR100652667B1 (ko) * 2004-09-07 2006-12-06 엘지전자 주식회사 이동 통신 단말기의 내장형 안테나 제어 장치 및 그 제어방법
CN101420274B (zh) * 2008-12-04 2012-05-30 中国人民解放军海军工程大学 免加电的长波发射机调机方法
CN102830634B (zh) * 2012-08-24 2016-03-02 江苏惠通集团有限责任公司 功能集成系统
TWI511371B (zh) * 2013-03-08 2015-12-01 Acer Inc 通訊裝置
JP2015012363A (ja) * 2013-06-27 2015-01-19 ソニー株式会社 通信装置及び検出方法
US9893715B2 (en) * 2013-12-09 2018-02-13 Shure Acquisition Holdings, Inc. Adaptive self-tunable antenna system and method
CN106539569A (zh) * 2015-12-10 2017-03-29 悦享趋势科技(北京)有限责任公司 可佩戴式生理监测设备及其天线系统
KR102554666B1 (ko) * 2018-09-21 2023-07-13 삼성전자주식회사 안테나로부터 수신되는 신호에 기반하여 통신 회로를 제어하는 전자 장치
CN112316248B (zh) * 2020-10-27 2023-08-15 上海理工大学 一种声表面波技术的无线无源注射液输液管状态监测装置
CN113471671B (zh) * 2021-07-05 2023-08-25 安徽安努奇科技有限公司 一种电长度可调节的天线结构及通讯设备

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5463406A (en) * 1992-12-22 1995-10-31 Motorola Diversity antenna structure having closely-positioned antennas
DE69433176T2 (de) * 1993-05-27 2004-04-29 Griffith University, Nathan Antennen für tragbare kommunikationsgeräte
US5530926A (en) * 1993-10-04 1996-06-25 Motorola, Inc. Method for operating a switched diversity RF receiver
US5541614A (en) * 1995-04-04 1996-07-30 Hughes Aircraft Company Smart antenna system using microelectromechanically tunable dipole antennas and photonic bandgap materials
GB9512620D0 (en) * 1995-06-21 1995-08-23 Philips Electronics Nv Receiver
GB2327572B (en) * 1997-07-22 1999-06-02 Matsushita Communication Ind Telephone with multiple antenna configuration

Also Published As

Publication number Publication date
SE9903943D0 (sv) 1999-10-29
KR20020040891A (ko) 2002-05-30
SE9903943L (sv) 2001-04-30
CN1390372A (zh) 2003-01-08
CN1240191C (zh) 2006-02-01
WO2001031732A1 (en) 2001-05-03
EP1234350A1 (en) 2002-08-28
KR100669484B1 (ko) 2007-01-15
AU1318801A (en) 2001-05-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SE516536C2 (sv) Antennanordning omkopplingsbar mellan ett flertal konfigurationstillstånd i avhängighet av två driftsparametrar samt därtill hörande metod
KR100783634B1 (ko) Rf파를 송신, 수신 또는 송수신하기 위한 안테나 장치, 이를 포함하는 무선 통신 장치 및 rf파를 송신, 수신 또는 송수신하기 위한 방법
KR100979437B1 (ko) 멀티모드 안테나 구조물
KR100669479B1 (ko) Rf파를 송수신하기 위한 안테나 장치 및 방법, 그리고 이를 이용한 무선통신장치
US20170244156A1 (en) Multimode antenna structure
US7777688B2 (en) Polarization switching antenna device
EP3016200A1 (en) Integrated circuit, wireless communication unit, and method for antenna matching
US20140104119A1 (en) Dual feed antenna
WO2002005380A1 (en) Antenna device
SE516531C2 (sv) Antennanordning omkopplingsbar mellan ett flertal konfigurationstillstånd i avhängighet av en mottagen storhet samt därtill hörande metod
GB2366916A (en) Folded loop antenna for portable radio device
WO2006011008A1 (en) A multi-band antenna arrangement
JPH1188246A (ja) アンテナ装置及びそれを用いた無線受信装置
US9509047B2 (en) Self-configurable resonance antenna
US6917790B1 (en) Antenna device and method for transmitting and receiving radio waves
KR20120015352A (ko) 통신 장치에서 근거리 방사 및 전자파 흡수율값을 감소시키는 방법
US20130187829A1 (en) High speed tunable matching network for antenna systems
SE524871C2 (sv) Antennanordning för portabel radiokommunikationsanordning
SE515378C2 (sv) Antennanordning för sändning och/eller mottagning av RF-vågor
NL2005607C2 (en) A configurable communication device.
JP2005229499A (ja) マルチバンドアンテナ装置

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed