TWI756559B - 用於天線調諧的系統和方法 - Google Patents

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Abstract

描述了一種無線通訊設備。該無線通訊設備包括：處理器；與處理器進行通訊的記憶體；及被儲存在記憶體中的指令。該等指令由處理器可執行以進行以下操作：偵測針對射頻（RF）信號的信號降級指示。該等指令亦由處理器可執行以進行以下操作：使得開關回應於偵測到信號降級指示來選擇將第一匹配網路和第二匹配網路的組合耦合到天線。

Description

用於天線調諧的系統和方法
本申請案與以下申請案相關並且主張以下申請案的優先權：於2018年9月21日針對「SYSTEMS AND METHODS FOR ANTENNA TUNING」提交的序號為62/734,828的美國臨時專利申請案。
大體而言，所描述的技術係關於無線通訊的裝置和方法。更特定地，該技術係關於藉由主動天線調諧的射頻（RF）鏈路改進。
電子設備（例如，蜂巢式電話、無線數據機、電腦、數位音樂播放機、全球定位系統單元、個人數位助理、遊戲設備等）已經成為日常生活的一部分。如今，小型計算設備被放置在從車輛到房屋鎖的萬物中。在過去幾年中，電子設備的複雜性已經急劇增加。例如，許多電子設備具有幫助控制該設備的一或多個處理器、以及用於支援處理器和該設備的其他部分的多個數位電路。
家庭或辦公室中的無線通訊環境通常包括多種獨立開發的無線電存取技術和標準。該等技術最初是針對目標應用而設計的，並且針對該等應用而言，其表現得相對好。在典型的家庭或辦公室環境中，經由房主的IP回載連接來向寬頻數據機提供對內容（例如，網頁、視訊等）的存取。例如，經由蜂巢網路，經由位於家庭或辦公室內的巨集細胞或毫微微細胞來提供行動服務。無線區域網路（WLAN）存取點（AP）使用基於802.11的Wi-Fi技術來在電腦、蜂巢式電話、膝上型電腦、印表機和其他無線站之間提供資料連接。
目前正在電子設備中實現的另一種通訊媒體是藍芽技術。例如，無線通訊設備可以包括用於使用藍芽協定來與其他設備進行通訊的發射器及/或接收器。
描述了一種無線通訊設備。該無線通訊設備包括：處理器；與該處理器進行通訊的記憶體；及被儲存在該記憶體中的指令。該等指令由該處理器可執行以進行以下操作：偵測針對射頻（RF）信號的信號降級指示。該等指令亦由該處理器可執行以進行以下操作：使得開關回應於偵測到該信號降級指示來選擇將第一匹配網路和第二匹配網路的組合耦合到天線。
當藉由該開關選擇該第二匹配網路時，該第二匹配網路可以串聯地耦合到該第一匹配網路和該天線。當藉由該開關選擇該第一匹配網路時，該第二匹配網路可以是分流器。
該第一匹配網路可以耦合到該開關的第一終端。該第二無線通訊設備可以耦合到該開關的第二終端。該天線可以耦合到該開關的第三終端。
該第一匹配網路的輸入可以耦合到收發機。該第一匹配網路的輸出可以耦合到該第二匹配網路。
該第一匹配網路可以是針對其中該天線不受外部介電干擾影響的自由空間條件而調諧的。該第二匹配網路可以是針對其中該天線受到外部介電干擾影響的降級信號條件，結合該第一匹配網路來調諧的。
偵測針對該RF信號的信號降級指示可以包括：監測封包重傳率或封包錯誤率。可以偵測該封包重傳率或封包錯誤率的增加。
偵測針對該RF信號的信號降級指示可以包括：決定量測到的差分誤差向量幅度（DEVM）超過閾值。
偵測針對該RF信號的信號降級指示可以包括：決定量測到的信號頻譜再生超過閾值。
亦描述了一種用於無線通訊的方法。該方法包括：偵測針對RF信號的信號降級指示。該方法亦包括：使得開關回應於偵測到該信號降級指示來選擇將第一匹配網路和第二匹配網路的組合耦合到天線。
亦描述了一種用於無線通訊的裝置。該裝置包括：用於偵測針對RF信號的信號降級指示的構件。該裝置亦包括：用於使得開關回應於偵測到該信號降級指示來選擇將第一匹配網路和第二匹配網路的組合耦合到天線的構件。
亦描述了一種儲存用於無線通訊的電腦可執行代碼的非暫時性電腦可讀取媒體。該電腦可讀取媒體包括：用於使得無線通訊設備偵測針對RF信號的信號降級指示的代碼。該電腦可讀取媒體亦包括：用於使得該無線通訊設備使得開關回應於偵測到該信號降級指示來選擇將第一匹配網路和第二匹配網路的組合耦合到天線的代碼。
下文結合附圖所闡述的詳細描述意欲作為本揭示內容的示例性實現方式的描述，而非意欲表示可以在其中實踐本揭示內容的僅有實現方式。遍及該描述所使用的術語「示例性」意指「用作示例、實例或者說明」，而未必應當被解釋為相對於其他示例性實現方式是優選的或者有優勢。為了提供對本揭示內容的示例性實現方式的透徹理解，詳細描述包括具體細節。在一些實例中，以方塊圖的形式圖示一些設備。
儘管出於解釋簡單的目的，將方法圖示並且描述為一系列動作，但是應理解和明白的是，該等方法不受動作的次序限制，這是因為根據一或多個態樣，一些動作可以以與本文中所圖示並且所描述的次序不同的次序發生，及/或與本文所圖示並且所描述的其他動作併發地發生。例如，本領域技藝人士將理解和明白的是，方法可以替代地被表示為一系列相關的狀態或者事件（諸如在狀態圖中）。此外，對於實現根據一或多個態樣的方法而言，可能並不需要所有所示出的動作。
現在參照各圖來描述各種配置，其中類似的元件符號可以指示功能類似的元件。本文在各圖中整體描述和示出的系統和方法可以在各種各樣不同的配置中佈置和設計。因此，以下對在各圖中表示的若干配置的更詳細的描述並不意欲限制所要求保護的範圍，而是僅表示系統和方法。
圖1是示出被配置為藉由主動天線調諧來改進射頻（RF）鏈路的無線通訊設備102的一種配置的方塊圖。無線通訊設備102亦可以被稱為電子通訊設備、行動設備、行動站、用戶站、客戶端、客戶端站、使用者設備（UE）、遠端站、存取終端、行動終端、終端、使用者終端、用戶單元等。無線通訊設備102的實例包括膝上型或桌上型電腦、蜂巢式電話、智慧型電話、無線數據機、電子閱讀器、平板設備、遊戲系統等。該等設備中的一些設備可以根據一或多個行業標準來操作。
無線通訊設備102可以使用收發機115和天線117進行通訊。收發機115可以包括發射器111和接收器113。收發機115可以被配置為根據一或多個無線通訊協定進行操作。例如，收發機115可以被配置為使用基於802.11的Wi-Fi技術來與遠端設備進行通訊。在另一實例中，收發機115可以被配置為使用藍芽技術進行通訊。
假設無線通訊設備102被自由空間包圍，則無線通訊設備102的天線117可以被配置為發送和接收RF信號。然而，當障礙物在附近時，天線117可能變得失諧。可以藉由主動天線調諧來改進無線通訊中的射頻（RF）鏈路，從而實現益處。
在一些實現方式中，可以在無線通訊設備102被自由空間包圍時對天線117進行調諧和匹配。此種情況可以被稱為自由空間條件。第一匹配網路106可以是針對其中天線117不受外部介電干擾影響（或基本上不受影響）的自由空間條件來調諧的。例如，當天線117不受外部介電干擾影響時，可以選擇第一匹配網路106的部件（例如，電抗部件）以針對收發機115和天線117執行阻抗匹配。
然而，可能存在無線通訊設備102的天線117受到外部介電干擾影響的情形。例如，當使用藍芽的無線通訊設備102正在將先進音訊分發簡檔（A2DP）封包無線地發送給音訊頭戴式耳機或耳塞式耳機時，無線通訊設備102在統計學上最可能在使用者的口袋之一中。這是因為人正在忙於其他任務時不太可能在視覺上使用無線通訊設備102來聽音樂。
任何種類的任何附近的介電材料皆會使天線匹配失諧，從而導致較少的功率被發送而較多的功率被反射，以及使連接到天線117的帶通濾波器失諧。介電材料包括電絕緣材料。人體（例如，手、腿、軀幹等）可以充當介電材料。
在一實例中，若無線通訊設備102被放置在使用者的口袋中，則諸如手或人體的人互動性可能造成無線通訊設備102的近場天線場的擾動。此種近場天線場擾亂可能造成天線117的失諧。人體對天線117的失諧可以表徵為兩部分：（1）如前面的電路系統所觀察到的天線阻抗的失諧，以及（2）所發送的RF功率進入人體組織的部分吸收。最終結果是遠端設備（例如，BT無線頭戴式耳機）接收的RF功率顯著降低。在來自無線通訊設備102的音訊傳輸的情況下，這意味著降級的音訊品質。
在一些方法中，為了抵消由降低的接收RF功率造成的此種降級的信號品質，可以使用較高的RF功率位準來進行傳輸。發射器（TX）功率的此種增加直接導致電池壽命減少。因此，在該等方法中，在信號品質和減少的電池壽命之間存在折衷。
本文所描述的系統和方法提供主動天線調諧。低成本的可切換電路可以包括兩個（或多個）不同的匹配網路。第一匹配網路106可以用在天線117正在經歷不受阻礙的自由空間時。第二匹配網路108可以用在天線117受到介電材料（例如，人體）的影響或失諧時。
兩個匹配網路可以連接到開關110，其中共用連接饋送天線117。開關110可以選擇第一匹配網路106或第二匹配網路108的輸出。在一些實現方式中，第一匹配網路106可以耦合到開關110的第一終端，第二無線通訊設備102可以耦合到開關110的第二終端，並且天線117可以耦合到開關110的第三終端。
第一匹配網路106的輸入可以耦合到收發機115。第一匹配網路106的輸出可以耦合到第二匹配網路108。當開關110選擇第一匹配網路106時，第一匹配網路106耦合在收發機115和天線117之間。在此種情況下，第一匹配網路106可以針對收發機115和天線117執行阻抗匹配。結合圖3和圖4描述了此種情況的實例。
當開關110選擇第一匹配網路106時，第二匹配網路108是具有低電阻路徑的分流器。換言之，當選擇第一匹配網路106時，第二匹配網路108可以與天線117並聯，並且其將充當第一匹配網路106的並聯部件，從而導致沒有信號丟失，因為信號沒有被分離。
當開關110選擇第二匹配網路108時，第二匹配網路108串聯地耦合到第一匹配網路106和天線117。換言之，當開關110選擇第二匹配網路108時，第一匹配網路106、第二匹配網路108和天線117可以串聯耦合。在此種情況下，第一匹配網路106和第二匹配網路108的組合可以經由開關110耦合到天線117。
當天線117受到外部介電干擾影響時，第一匹配網路106和第二匹配網路108的組合可以針對收發機115和天線117執行阻抗匹配。例如，針對其中天線117受到外部介電干擾影響的降級信號條件，可以結合第一匹配網路106來對第二匹配網路108進行調諧。當天線117受到外部介電干擾影響時，可以選擇第二匹配網路108的部件（例如，電抗部件）來針對收發機115和天線117執行阻抗匹配。結合圖5描述了此種配置的實例。
無線通訊設備102可以使得開關110回應於偵測到信號降級指示來選擇第一匹配網路106和第二匹配網路108的組合耦合到天線117。例如，無線通訊設備102可以包括實現信號降級偵測器104的處理器103。信號降級偵測器104可以監測與RF信號相關聯的信號降級指示。在偵測到信號降級指示時，信號降級偵測器104可以使得開關110選擇第二匹配網路108。例如，處理器103可以向開關110發送信號，該信號使得開關110選擇第一匹配網路106或第二匹配網路108。
在一些實現方式中，信號降級偵測器104可以監測封包重傳率及/或封包錯誤率（PER）以偵測信號降級。當介電材料（例如，人體）正在藉由出現於天線近場區域中而擾動天線匹配時，減小在遠端設備處的接收功率。此種降級信號本身可以表現為增加的封包重傳率及/或增加的PER。這可以由無線通訊設備102偵測到，並且可以啟動RF路徑開關110。若信號降級偵測器104偵測到封包重傳率及/或PER的增加，則這指示降級的RF信號。處理器103可以使得開關110選擇第二匹配網路108。否則，若不存在封包重傳率及/或PER的增加，或者封包重傳率及/或PER保持低於某個閾值，則處理器103可以使得開關110選擇第一匹配網路106。
在另一實現方式中，信號降級偵測器104可以決定量測到的差分誤差向量幅度（DEVM）超過閾值。例如，無線通訊設備102的接收器113可以量測針對來自無線通訊設備102的傳輸的DEVM。若DEVM超過閾值，則這指示由外部介電干擾造成的降級信號。在此種情況下，處理器103可以使得開關110選擇第二匹配網路108。否則，若DEVM低於閾值，則處理器103可以使得開關110選擇第一匹配網路106。
在另一實現方式中，信號降級偵測器104可以決定量測到的信號頻譜再生超過閾值。例如，無線通訊設備102的接收器113可以量測針對來自無線通訊設備102的傳輸的信號頻譜再生。若信號頻譜再生超過閾值，則這指示由外部介電干擾造成的降級信號。在此種情況下，處理器103可以使得開關110選擇第二匹配網路108。否則，若信號頻譜再生低於閾值，則處理器103可以使得開關110選擇第一匹配網路106。
應當注意的是，匹配網路部件的值可以是固定的。可以藉由選擇第一匹配網路106或者第一匹配網路106和第二匹配網路108的組合來實現對天線117的主動調諧。
本文所描述的系統和方法可以改進收發機115的效能。例如，可以減少由於外部介電干擾所造成的阻抗失配而導致的插入損耗。在一些情況下，插入損耗可能高達4分貝（dB）。可以根據本文所描述的系統和方法來恢復此種插入損耗。類似地，可以恢復由於失真導致的DEVM降級。另外，當天線117受到外部介電干擾影響時，可以改進接收器靈敏度。
所描述的系統和方法將導致無線通訊設備102的發射器111和接收器113的效能改進。例如，可以針對自由空間條件來選擇第一匹配網路106，而可以針對降級信號條件來選擇第二匹配網路108，這將改進信號品質並且減小功耗。此外，因為單個開關110用於選擇第一匹配網路106或第二匹配網路108，所以這導致了成本有效的設計。此外，單個開關方法可以減少將在需要多個開關來選擇不同匹配網路的其他方法中使用的區域量。
圖2是示出用於主動天線調諧的方法200的流程圖。方法200可以由無線通訊設備102來執行。
無線通訊設備102可以偵測202針對射頻（RF）信號的信號降級指示。例如，無線通訊設備102可以監測封包重傳率或封包錯誤率。若無線通訊設備102偵測到封包重傳率或封包錯誤率的增加，則這可以是信號降級指示。在另一實例中，信號降級指示可以包括決定量測到的差分誤差向量幅度（DEVM）超過閾值。在又一實例中，信號降級指示可以包括決定量測到的信號頻譜再生超過閾值。
無線通訊設備102可以使得204開關110回應於偵測到信號降級指示來選擇第一匹配網路106和第二匹配網路108的組合耦合到天線117。第一匹配網路106可以耦合到開關110的第一終端，第二無線通訊設備102耦合到開關110的第二終端，並且天線117耦合到開關110的第三終端。第一匹配網路106的輸入可以耦合到收發機115，並且第一匹配網路106的輸出可以耦合到第二匹配網路108。
當藉由開關110選擇第二匹配網路108時，第二匹配網路108可以串聯地耦合到第一匹配網路106和天線117。當藉由開關110選擇第一匹配網路106時，第二匹配網路108可以是分流器。
第一匹配網路106可以是針對其中天線117不受外部介電干擾影響的自由空間條件來調諧的。第二匹配網路108可以是針對其中天線117受到外部介電干擾影響的降級信號條件，結合第一匹配網路106來調諧的。
圖3是示出可切換天線匹配的一個實例的方塊圖。可以根據結合圖1所描述的無線通訊設備102來實現該實例。
在該實例中，發射器311（例如，藍芽或WiFi發射器）可以耦合到功率放大器（amp）312和帶通濾波器314。帶通濾波器314的輸出可以耦合到第一匹配網路（MN1）306。第一匹配網路306的阻抗可以表示為Z1 。
第一匹配網路306的輸出可以耦合到開關310的第一終端320。第二匹配網路（MN2）308可以耦合到第一匹配網路306的輸出和開關310的第二終端322。開關310的第三終端324可以耦合到天線317。在一些實現方式中，開關310可以實現為單刀雙擲開關。
當藉由開關310選擇第一匹配網路306時，第二匹配網路308可以充當分流器。當藉由開關310選擇第二匹配網路308時，第二匹配網路308串聯地耦合到第一匹配網路306和天線317。
在該實例中，發射器311的阻抗316可以表示為ZTX 。天線317的阻抗318可以表示為ZANT 。
開關310可以基於信號降級指示來選擇第一匹配網路306或第二匹配網路308。這可以如結合圖1所描述地完成。對於自由空間條件（例如，當天線近場區域不被人體或手干擾時），可以選擇第一匹配網路306。在圖4中示出針對自由空間條件的配置。對於降級信號條件，可以選擇第二匹配網路308。在圖5中示出針對降級信號條件的配置。
圖4是示出在自由空間配置中的可切換天線匹配的一個實例的方塊圖。在該實例中，可以如在圖3中藉由開關（未圖示）選擇第一匹配網路406，使得第一匹配網路406和第二匹配網路408耦合，如圖4中所示。在此種情況下，當沒有偵測到外部介電干擾時，可以選擇第一匹配網路406。
發射器411（例如，藍芽或WiFi發射器）、功率放大器（amp）412和帶通濾波器414可以耦合到第一匹配網路406的輸入。天線417可以耦合到第一匹配網路406的輸出。第二匹配網路408亦可以耦合到第一匹配網路406的輸出。
此種配置可以被稱為自由空間配置。在此種自由空間配置中，第二匹配網路408充當分流器。在此種情況下，開關和第二匹配網路408的終端連接可以以寄生方式起作用，其可以被建模為電容器（CPARASITIC_SWITCH ）434。
在該實例中，第一匹配網路406的阻抗可以表示為Z1 。發射器416的阻抗可以表示為ZTX 。天線417的阻抗426可以表示為ZANT_FREE_SPACE 。第二匹配網路408的導納428可以表示為Y2 ，因為相對於天線417，第二匹配網路408與第一匹配網路406並聯連接。第二匹配網路408的阻抗430可以表示為Z2 。開關的容抗432可以表示為XC 。
可以根據等式1至5來求解其中發射器阻抗（ZTX ）416等於天線阻抗（ZANT_FREE_SPACE ）426的條件。
Figure 02_image001
（1）
Figure 02_image002
（2）
Figure 02_image004
（3）
Figure 02_image006
（4）
Figure 02_image007
（5）
圖5是示出在外部介電干擾配置中的可切換天線匹配的一個實例的方塊圖。在該實例中，可以如在圖3中藉由開關（未圖示）選擇第二匹配網路508，使得第一匹配網路506和第二匹配網路508耦合，如圖5中所示。在此種情況下，當存在偵測到的外部介電干擾時，可以選擇第二匹配網路508。
發射器511（例如，藍芽或WiFi發射器）、功率放大器（amp）512和帶通濾波器514可以耦合到第一匹配網路506的輸入。第二匹配網路508的輸入可以耦合到第一匹配網路506的輸出。天線517可以耦合到第二匹配網路508的輸出。在此種外部介電干擾配置中，第二匹配網路508串聯地耦合到第一匹配網路506和天線517。
在該實例中，第一匹配網路506的阻抗可以表示為Z1 。發射器511的阻抗516可以表示為ZTX 。天線517的阻抗536可以表示為ZANT_DISTURBED 。第二匹配網路的阻抗可以表示為Z2 。
可以根據等式6-9來求解其中發射器阻抗（ZTX ）516等於天線阻抗（ZANT_DISTURBED ）536的條件。
Figure 02_image009
（6）
Figure 02_image010
（7）
Figure 02_image011
（8）
Figure 02_image013
（9）
圖6是示出用於主動天線調諧的方法600的流程圖。方法600可以由無線通訊設備102來執行。
無線通訊設備102可以使得602開關110選擇針對自由空間條件而調諧的第一匹配網路106。第一匹配網路106可以是針對其中天線117不受外部介電干擾影響的自由空間條件而調諧的。例如，當天線117不受或基本上不受外部介電干擾影響時，可以選擇第一匹配網路106的部件（例如，電抗元件）以針對收發機115和天線117執行阻抗匹配。
無線通訊設備102可以監測604封包重傳率及/或封包錯誤率（PER）。例如，當介電材料（例如，人體）正在藉由出現在天線近場區域中而擾動天線匹配時，減小在遠端設備處的接收功率。該降級信號本身可以在無線通訊設備102處表現為增加的封包重傳率及/或增加的PER。若無線通訊設備102沒有偵測到606封包重傳率或PER的增加，則無線通訊設備102可以繼續監測604封包重傳率及/或PER。
若無線通訊設備102偵測到606封包重傳率或PER的增加，則無線通訊設備102可以使得608開關110選擇第一匹配網路106和第二匹配網路108的組合耦合到天線117。第二匹配網路108可以是針對其中天線117受到外部介電干擾影響的降級信號條件，結合第一匹配網路106來調諧的。
圖7是示出用於主動天線調諧的另一種方法700的流程圖。方法700可以由無線通訊設備102來執行。
無線通訊設備102可以使得702開關110選擇針對自由空間條件而調諧的第一匹配網路106。第一匹配網路106可以是針對其中天線117不受外部介電干擾影響的自由空間條件而調諧的。
無線通訊設備102可以量測704差分誤差向量幅度（DEVM）。在一些實現方式中，DEVM可以是誤差向量的均方根（RMS），其被計算並且表示為激勵信號的平均功率的百分比。DEVM可以是將激勵時間點連接到對應的回應時間點的向量的長度。DEVM（亦被稱為相對群集誤差或RCE）是可以用於對數位無線電發射器或接收器的效能進行量化的量測。由理想發射器發送或由理想接收器接收的信號將精確地在理想位置處具有所有群集點。然而，在實現方式中的各種缺陷（例如，載波洩漏、低影像抑制比、相位雜訊等）可能導致實際群集點偏離理想位置。DEVM可以是對該等點距離理想位置多遠的量測。由於介電材料（例如，人體）而導致的雜訊、失真和相位雜訊可能使DEVM降級。因此，DEVM可以提供對用於在數位通訊中使用的無線電接收器或發射器的品質的量測。若無線通訊設備102決定706 DEVM沒有超過閾值，則無線通訊設備102可以繼續量測704 DEVM。
若無線通訊設備102決定706 DEVM超過閾值，則無線通訊設備102可以使得708開關110選擇第一匹配網路106和第二匹配網路108的組合耦合到天線117。第二匹配網路108可以是針對其中天線117受到外部介電干擾影響的降級信號條件，結合第一匹配網路106來調諧的。
圖8是示出用於主動天線調諧的另一種方法800的流程圖。方法800可以由無線通訊設備102來執行。
無線通訊設備102可以使得802開關110選擇針對自由空間條件而調諧的第一匹配網路106。第一匹配網路106可以是針對其中天線117不受外部介電干擾影響的自由空間條件而調諧的。
無線通訊設備102可以量測804信號頻譜再生。互調產物或雜散可能在使用高水平注入的組合系統中的類比和數位發射器內發展。在一些情況下，雜散可能導致次優的信號品質，或者甚至可能導致信號干擾另一信號。術語頻譜再生代表當數位發射器被添加到類比傳輸系統時產生的互調產物（例如，雜散）。若無線通訊設備102決定806所量測到的信號頻譜再生不超過閾值，則無線通訊設備102可以繼續量測804信號頻譜再生。
若無線通訊設備102決定806所量測到的信號頻譜再生超過閾值，則無線通訊設備102可以使得808開關110選擇第一匹配網路106和第二匹配網路108的組合耦合到天線117。第二匹配網路108可以是針對其中天線117受到外部介電干擾影響的降級信號條件，結合第一匹配網路106來調諧的。
圖9是示出用於主動天線調諧的又一種方法900的流程圖。方法900可以由無線通訊設備102來執行。
無線通訊設備102可以使得902開關110選擇針對自由空間條件而調諧的第一匹配網路106。第一匹配網路106可以是針對其中天線117不受外部介電干擾影響的自由空間條件而調諧的。
無線通訊設備102可以監測904封包重傳率及/或封包錯誤率（PER）。這可以如結合圖6所描述地完成。
無線通訊設備102可以量測906差分誤差向量幅度（DEVM）。這可以如結合圖7所描述地完成。
無線通訊設備102可以量測908信號頻譜再生。這可以如結合圖8所描述地完成。
若無線通訊設備102偵測到910封包重傳率或PER的增加，則無線通訊設備102可以使得916開關110選擇第一匹配網路106和第二匹配網路108的組合耦合到天線117。第二匹配網路108可以是針對其中天線117受到外部介電干擾影響的降級信號條件，結合第一匹配網路106來調諧的。
若無線通訊設備102決定912 DEVM超過閾值，則無線通訊設備102可以使得916開關110選擇第一匹配網路106和第二匹配網路108的組合耦合到天線117。
若無線通訊設備102決定914所量測到的信號頻譜再生超過閾值，則無線通訊設備102可以使得916開關110選擇第一匹配網路106和第二匹配網路108的組合耦合到天線117。否則，若無線通訊設備102決定914所量測到的信號頻譜再生不超過閾值，則無線通訊設備102可以繼續監測904封包重傳率、PER、DEVM及/或信號頻譜再生。
圖10示出可以被包括在無線通訊設備1002內的某些部件。無線通訊設備1002可以是無線設備、存取終端、行動站、使用者設備（UE）、膝上型電腦、桌上型電腦等。例如，圖10的無線通訊設備1002可以根據圖1的無線通訊設備102來實現。
無線通訊設備1002包括處理器1003。處理器1003可以是通用單晶片或者多晶片微處理器（例如，先進RISC（精簡指令集電腦）機器（ARM））、專用微處理器（例如，數位訊號處理器（DSP））、微控制器、可程式設計閘陣列等。處理器1003可以被稱為中央處理單元（CPU）。儘管在圖10的無線通訊設備1002中僅圖示單個處理器1003，但是在替代的配置中，可以使用處理器（例如，ARM和DSP）的組合。
無線通訊設備1002亦包括與處理器1003進行電子通訊的記憶體1005（亦即，處理器可以從記憶體讀取資訊及/或將資訊寫入記憶體中）。記憶體1005可以是能夠儲存電子資訊的任何電子部件。記憶體1005可以被配置為隨機存取記憶體（RAM）、唯讀記憶體（ROM）、磁碟儲存媒體、光學儲存媒體、RAM中的快閃記憶體設備、與處理器包括在一起的機載記憶體、EPROM記憶體、EEPROM記憶體、暫存器以及包括其組合的類似記憶體。
可以將資料1007a和指令1009a儲存在記憶體1005中。指令1009a可以包括一或多個程式、常式、子常式、函數、程序、代碼等。指令1009a可以包括單個電腦可讀取語句或者許多電腦可讀取語句。指令1009a可以是由處理器1003可執行的以實現本文揭示的方法。執行指令1009a可以涉及對儲存在記憶體1005中的資料1007a的使用。當處理器1003執行指令1009時，可以將指令1009b的各個部分載入到處理器1003上，以及可以將資料1007b的各個片段載入到處理器1003上。
無線通訊設備1002亦可以包括發射器1011和接收器1013，以允許經由天線1017向無線通訊設備1002發送信號以及從無線通訊設備1002接收信號。發射器1011和接收器1013可以被統稱為收發機1015。無線通訊設備1002亦可以包括（未圖示）多個發射器、多個天線、多個接收器及/或多個收發機。
無線通訊設備1002可以包括數位訊號處理器（DSP）1021。無線通訊設備1002亦可以包括通訊介面1023。通訊介面1023可以允許使用者與無線通訊設備1002進行互動。
無線通訊設備1002的各個部件可以藉由一或多個匯流排耦合在一起，其可以包括功率匯流排、控制信號匯流排、狀態信號匯流排、資料匯流排等。為了清楚起見，在圖10中將各個匯流排示為匯流排系統1019。
在以上描述中，有時已經結合各個術語使用了元件符號。在結合元件符號使用術語的情況下，這可能意味著代表在該等圖中的一或多個圖中示出的特定元素。在沒有元件符號時使用術語的情況下，這可能意味著通常代表在沒有對任何特定圖限制的情況下的術語。
術語「決定」涵蓋各種各樣的動作，並且因此，「決定」可以包括計算、運算、處理、推導、調查、查詢（例如，在表格、資料庫或者另一資料結構中查詢）、斷定等。此外，「決定」可以包括接收（例如，接收資訊）、存取（例如，存取記憶體中的資料）等。此外，「決定」可以包括解析、選擇、選定、建立等。
除非另外明確地指定，否則片語「基於」並不意味著「僅基於」。換言之，片語「基於」描述「僅基於」以及「至少基於」二者。
術語「處理器」應當被廣義地解釋為涵蓋通用處理器、中央處理單元（CPU）、微處理器、數位訊號處理器（DSP）、控制器、微控制器、狀態機等。在一些情況下，「處理器」可以代表特殊應用積體電路（ASIC）、可程式設計邏輯設備（PLD）、現場可程式設計閘陣列（FPGA）等。術語「處理器」可以代表處理設備的組合，例如，數位訊號處理器（DSP）和微處理器的組合、複數個微處理器、一或多個微處理器結合數位訊號處理器（DSP）核心、或者任何其他此種配置。
術語「記憶體」應當被廣義地解釋為涵蓋能夠儲存電子資訊的任何電子部件。術語記憶體可以代表各種類型的處理器可讀取媒體，諸如隨機存取記憶體（RAM）、唯讀記憶體（ROM）、非揮發性隨機存取記憶體（NVRAM）、可程式設計唯讀記憶體（PROM）、可抹除可程式設計唯讀記憶體（EPROM）、電子可抹除PROM（EEPROM）、快閃記憶體、磁或者光資料儲存、暫存器等。若處理器可以從記憶體讀取資訊及/或將資訊寫入到記憶體中，則記憶體被認為是與處理器進行電子通訊。集成到處理器的記憶體與處理器進行電子通訊。
術語「指令」和「代碼」應當被廣義地解釋為包括任何類型的電腦可讀取語句。例如，術語「指令」和「代碼」可以代表一或多個程式、常式、子常式、函數、程序等。「指令」和「代碼」可以包括單個電腦可讀取語句或者許多電腦可讀取語句。
如本文所使用的，術語「及/或」應當被解釋為意指一或多個項目。例如，片語「A、B及/或C」應當被解釋為為意指以下各項中的任何項：單獨的A、單獨的B、單獨的C、A和B（但沒有C）、B和C（但沒有A）、A和C（但沒有B）、或者全部A、B和C。如本文所使用的，片語「……中的至少一個」應當被解釋為意指一或多個項目。例如，片語「A、B和C中的至少一個」或片語「A、B或C中的至少一個」應當被解釋為意指以下各項中的任何項：單獨的A、單獨的B、單獨的C、A和B （但沒有C）、B和C（但沒有A）、A和C（但沒有B）、或者全部A、B和C。如本文所使用的，片語「……中的一或多個」應當被解釋為意指一或多個項目。例如，片語「A、B和C中的一或多個」或片語「A、B或C中的一或多個」應當被解釋為意指以下各項中的任何項：單獨的A、單獨的B、單獨的C、A和B（但沒有C）、B和C（但沒有A）、A和C（但沒有B）、或者全部A、B和C。
本文所描述的功能可以在由硬體執行的軟體或者韌體中實現。該等功能可以作為電腦可讀取媒體上的一或多個指令來儲存。術語「電腦可讀取媒體」或者「電腦程式產品」代表可以由電腦或者處理器存取的任何有形儲存媒體。藉由舉例而非限制性的方式，電腦可讀取媒體可以包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或者其他光碟儲存、磁碟儲存或者其他磁儲存設備、或者能夠用於以指令或資料結構的形式攜帶或儲存所期望的程式碼並且能夠被電腦存取的任何其他媒體。如本文中所使用的，磁碟（disk）和光碟（disc）包括壓縮光碟（CD）、鐳射光碟、光碟、數位多功能光碟（DVD）、軟碟和藍光® 光碟，其中磁碟通常磁性地複製資料，而光碟則用鐳射來光學地複製資料。應當注意的是，電腦可讀取媒體可以是有形和非暫時性的。術語「電腦程式產品」代表與可以由計算設備或者處理器執行、處理或者計算的代碼或者指令（例如，「程式」）相結合的計算設備或者處理器。如本文中所使用的，術語「代碼」可以代表由計算設備或者處理器可執行的軟體、指令、代碼或者資料。
軟體或者指令亦可以在傳輸媒體上發送。例如，若使用同軸電纜、光纖電纜、雙絞線、數位用戶線路（DSL）或者無線技術（諸如紅外線、無線電和微波）從網站、伺服器或其他遠端源發射軟體，則同軸電纜、光纖電纜、雙絞線、DSL或者無線技術（諸如紅外線、無線電和微波）被包括在傳輸媒體的定義中。
本文所揭示的方法包括用於實現所描述方法的一或多個步驟或者動作。該等方法步驟及/或動作可以在不脫離請求項的範圍的情況下彼此互換。換言之，除非對於所描述的方法的適當操作而言要求步驟或動作的特定次序，否則可以在不脫離請求項的範圍的情況下，修改特定步驟及/或動作的次序及/或使用。
此外，應當明白的是，用於執行本文所描述的方法和技術的模組及/或其他合適的構件可以由設備下載及/或以其他方式由設備獲得。例如，設備可以耦合到伺服器以促進對用於執行本文所描述的方法的構件的傳輸。替代地，可以經由儲存構件（例如，隨機存取記憶體（RAM）、唯讀記憶體（ROM）、諸如壓縮光碟（CD）或軟碟的實體儲存媒體等）提供本文所描述的各種方法，從而使得設備可以在將儲存單元構件到該設備或向該設備提供儲存構件時獲得各種方法。此外，可以利用用於向設備提供本文所描述的方法和技術的任何其他適當的技術。
要理解的是，請求項不限於以上所示出的精確的配置和部件。可以在不脫離請求項的範圍的情況下，在本文所描述的系統、方法和裝置的佈置、操作和細節方面進行各種修改、改變和變化。
102:無線通訊設備 103:處理器 104:信號降級偵測器 106:第一匹配網路 108:第二匹配網路 110:開關 111:發射器 113:接收器 115:收發機 117:天線 200:方法 202:方塊 204:方塊 306:第一匹配網路（MN1） 308:第二匹配網路（MN2） 310:開關 311:發射器 312:功率放大器（amp） 314:帶通濾波器 316:阻抗 317:天線 318:阻抗 320:第一終端 322:第二終端 324:第三終端 406:第一匹配網路 408:第二匹配網路 411:發射器 412:功率放大器（amp） 414:帶通濾波器 416:發射器 417:天線 426:阻抗 428:導納 430:阻抗 432:容抗 434:電容器（CPARASITIC_SWITCH） 506:第一匹配網路 508:第二匹配網路 511:發射器 512:功率放大器（amp） 514:帶通濾波器 516:發射器阻抗（ZTX） 517:天線 536:阻抗（ZANT_DISTURBED） 600:方法 602:方塊 604:方塊 606:方塊 608:方塊 700:方法 702:方塊 704:方塊 706:方塊 708:方塊 800:方法 802:方塊 804:方塊 806:方塊 808:方塊 900:方法 902:方塊 904:方塊 906:方塊 908:方塊 910:方塊 912:方塊 914:方塊 916:方塊 1002:無線通訊設備 1003:處理器 1005:記憶體 1007a:資料 1007b:資料 1009a:指令 1009b:指令 1011:發射器 1013:接收器 1015:收發機 1017:天線 1019:匯流排系統 1021:數位訊號處理器（DSP） 1023:通訊介面
圖1是示出被配置為藉由主動天線調諧來改進射頻（RF）鏈路的無線通訊設備的一種配置的方塊圖；
圖2是示出用於主動天線調諧的方法的流程圖；
圖3是示出可切換天線匹配的一個實例的方塊圖；
圖4是示出在自由空間配置中的可切換天線匹配的一個實例的方塊圖；
圖5是示出在外部介電干擾配置中的可切換天線匹配的一個實例的方塊圖；
圖6是示出用於主動天線調諧的方法的流程圖；
圖7是示出用於主動天線調諧的另一種方法的流程圖；
圖8是示出用於主動天線調諧的另一種方法的流程圖；
圖9是示出用於主動天線調諧的又一種方法的流程圖；及
圖10示出可以被包括在無線通訊設備中的某些部件。
102:無線通訊設備
103:處理器
104:信號降級偵測器
106:第一匹配網路
108:第二匹配網路
110:開關
111:發射器
113:接收器
115:收發機
117:天線

Claims (30)

  1. 一種無線通訊設備，包括：一處理器；與該處理器進行通訊的一記憶體；及被儲存在該記憶體中的指令，該等指令由該處理器可執行以進行以下操作：偵測針對一射頻(RF)信號的一信號降級指示；及使得一開關回應於偵測到該信號降級指示來選擇將一第一匹配網路和一第二匹配網路的一組合耦合到一天線，其中該開關的一第一終端在該第一匹配網路與該第二匹配網路之間的一節點處耦合到該第一匹配網路及該第二匹配網路，該第二匹配網路耦合到該開關的一第二終端，而該天線耦合到該開關的一第三終端。
  2. 如請求項1所述之無線通訊設備，其中當藉由該開關選擇該第二匹配網路時，該第二匹配網路串聯地耦合到該第一匹配網路和該天線。
  3. 如請求項1所述之無線通訊設備，其中當藉由該開關選擇該第一匹配網路時，該第二匹配網路是一分流器。
  4. 如請求項1所述之無線通訊設備，其中當該 第一匹配網路被該開關選擇時該第二終端與該第二匹配網路以寄生方式起作用。
  5. 如請求項1所述之無線通訊設備，其中該第一匹配網路的一輸入耦合到一收發機，並且該第一匹配網路的一輸出耦合到該第二匹配網路。
  6. 如請求項1所述之無線通訊設備，其中該第一匹配網路是針對其中該天線不受外部介電干擾影響的一自由空間條件而調諧的。
  7. 如請求項1所述之無線通訊設備，其中該第二匹配網路是針對其中該天線受到外部介電干擾影響的一降級信號條件，結合該第一匹配網路來調諧的。
  8. 如請求項1所述之無線通訊設備，其中偵測針對該RF信號的一信號降級指示包括：監測一封包重傳率或封包錯誤率；及偵測該封包重傳率或封包錯誤率的一增加。
  9. 如請求項1所述之無線通訊設備，其中偵測針對該RF信號的一信號降級指示包括：決定一量測到的差分誤差向量幅度(DEVM)超過一閾值。
  10. 如請求項1所述之無線通訊設備，其中偵測針對該RF信號的一信號降級指示包括：決定一量測到的信號頻譜再生超過一閾值。
  11. 一種用於無線通訊的方法，包括以下步驟：偵測針對一射頻(RF)信號的一信號降級指示；及使得一開關回應於偵測到該信號降級指示來選擇將一第一匹配網路和一第二匹配網路的一組合耦合到一天線，其中該開關的一第一終端在該第一匹配網路與該第二匹配網路之間的一節點處耦合到該第一匹配網路及該第二匹配網路，該第二匹配網路耦合到該開關的一第二終端，而該天線耦合到該開關的一第三終端。
  12. 如請求項11所述之方法，其中當藉由該開關選擇該第二匹配網路時，該第二匹配網路串聯地耦合到該第一匹配網路和該天線。
  13. 如請求項11所述之方法，其中當藉由該開關選擇該第一匹配網路時，該第二匹配網路是一分流器。
  14. 如請求項11所述之方法，其中當該第一匹配網路被該開關選擇時該第二終端與該第二匹配網路以寄生方式起作用。
  15. 如請求項11所述之方法，其中該第一匹配網路的一輸入耦合到一收發機，並且該第一匹配網路的一輸出耦合到該第二匹配網路。
  16. 如請求項11所述之方法，其中該第二匹配網路是針對其中該天線受到外部介電干擾影響的一降級信號條件，結合該第一匹配網路來調諧的。
  17. 如請求項11所述之方法，其中偵測針對該RF信號的一信號降級指示包括以下步驟：監測一封包重傳率或封包錯誤率；及偵測該封包重傳率或封包錯誤率的一增加。
  18. 一種用於無線通訊的裝置，包括：用於偵測針對一射頻(RF)信號的一信號降級指示的構件；及用於使得一開關回應於偵測到該信號降級指示來選擇將一第一匹配網路和一第二匹配網路的一組合耦合到一天線的構件，其中該開關的一第一終端在該第一匹配網路與該第二匹配網路之間的一節點處耦合到該第一匹配網路及該第二匹配網路，該第二匹配網路耦合到該開關的一第二終端，而該天線耦合到該開關的一第三終端。
  19. 如請求項18所述之裝置，其中當藉由該開關選擇該第二匹配網路時，該第二匹配網路串聯地耦合到該第一匹配網路和該天線。
  20. 如請求項18所述之裝置，其中當藉由該開關選擇該第一匹配網路時，該第二匹配網路是一分流 器。
  21. 如請求項18所述之裝置，其中當該第一匹配網路被該開關選擇時該第二終端與該第二匹配網路以寄生方式起作用。
  22. 如請求項18所述之裝置，其中該第一匹配網路的一輸入耦合到一收發機，並且該第一匹配網路的一輸出耦合到該第二匹配網路。
  23. 如請求項18所述之裝置，其中該第二匹配網路是針對其中該天線受到外部介電干擾影響的一降級信號條件，結合該第一匹配網路來調諧的。
  24. 如請求項18所述之裝置，其中該用於偵測針對該RF信號的一信號降級指示的構件包括：用於監測一封包重傳率或封包錯誤率的構件；及用於偵測該封包重傳率或封包錯誤率的一增加的構件。
  25. 一種儲存用於無線通訊的電腦可執行代碼的非暫時性電腦可讀取媒體，包括：用於使得一無線通訊設備偵測針對一射頻(RF)信號的一信號降級指示的代碼；及用於使得該無線通訊設備使得一開關回應於偵測到該信號降級指示來選擇將一第一匹配網路和一第二匹配網路的一組合耦合到一天線的代碼，其中該開關的 一第一終端在該第一匹配網路與該第二匹配網路之間的一節點處耦合到該第一匹配網路及該第二匹配網路，該第二匹配網路耦合到該開關的一第二終端，而該天線耦合到該開關的一第三終端。
  26. 如請求項25所述之電腦可讀取媒體，其中當藉由該開關選擇該第二匹配網路時，該第二匹配網路串聯地耦合到該第一匹配網路和該天線。
  27. 如請求項25所述之電腦可讀取媒體，其中當藉由該開關選擇該第一匹配網路時，該第二匹配網路是一分流器。
  28. 如請求項25所述之電腦可讀取媒體，其中當該第一匹配網路被該開關選擇時該第二終端與該第二匹配網路以寄生方式起作用。
  29. 如請求項25所述之電腦可讀取媒體，其中該第一匹配網路的一輸入耦合到一收發機，並且該第一匹配網路的一輸出耦合到該第二匹配網路。
  30. 如請求項25所述之電腦可讀取媒體，其中該用於使得該無線通訊設備偵測針對該RF信號的一信號降級指示的代碼包括：用於使得該無線通訊設備監測一封包重傳率或封包錯誤率的代碼；及用於使得該無線通訊設備偵測該封包重傳率或封包 錯誤率的一增加的代碼。
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