[发明专利]自适应阻抗匹配装置、通信系统及阻抗匹配方法

说明书

技术领域

本发明涉及阻抗匹配技术领域，尤其涉及自适应阻抗匹配装置、通信系统及阻抗匹配方法。

背景技术

通信系统的射频通路需要将信号的频率与阻抗进行匹配才能实现功率的最大传输并保证最佳性能，目前对于射频通路的匹配通常采用分立元件C、L、R来组建π型、L型以及T型阻抗匹配网络，不同频段通路需要组建不同的阻抗匹配网络。现有技术的通信系统中支持多网络和多频段，例如，WCDMA B1、CDMA2000 BC0、LTE B39、LTE B7、GSM1900等频段。对于射频器件的射频端口大多为50欧姆特性阻抗，在较长的走线之后，通常需要在射频通路的器件间添加阻抗匹配网络，且对于不同射频通路的频段，与其相匹配的阻抗也不同，因此，利用分立元件C、L、R来组建不同的π型、L型以及T型阻抗匹配网络来满足不同射频通路阻抗匹配的需要，导致匹配网络的数量将随着射频通路频段的增加而增加，占用了大量的空间。此外，对于同一射频通路中的不同频率信号，由于共用相同的阻抗匹配网络，阻抗匹配网络中的电容和电感在不同频率下构成的电抗值不同，从而导致射频通路中某些信号的频率会与阻抗失配。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自适应阻抗匹配装置、通信系统及阻抗匹配方法，旨在解决针对现有技术中射频通路中射频信号的某些频率与阻抗发生失配的问题。

本发明是这样实现的，一种自适应阻抗匹配装置，所述自适应阻抗匹配装置与第一射频器件、第二射频器件以及射频收发模块形成信号传输通路，所述信号传输通路包括信号发送通路和信号接收通路，所述自适应阻抗匹配装置包括控制模块、存储模块以及可控阻抗匹配模块；

所述控制模块用于在所述信号接收通路接收信号时，根据当前射频信号计算所述信号接收通路的传输功率或反射系数，并根据所述传输功率或所述反射系数调整所述可控阻抗匹配模块的阻抗值，以得到与当前射频信号的频率值相匹配的阻抗值；

所述控制模块还用于在所述信号发送通路发送信号时，根据当前射频信号计算所述信号发送通路的传输功率或反射系数，并根据所述传输功率或所述反射系数调整所述可控阻抗匹配模块的阻抗值，以得到与当前射频信号的频率值相匹配的阻抗值；

所述存储模块用于存储接收的射频信号的频率值和与所述接收的射频信号的频率值相匹配的阻抗值，并存储发送的射频信号的频率值和与所述发送的射频信号的频率值相匹配的阻抗值；

所述射频收发模块通过所述信号传输通路向外部发送射频信号或接收外部射频信号；

所述控制模块根据所述射频收发模块发送或接收的射频信号的频率值从所述存储模块中获取与之相匹配的阻抗值，并相应调节所述可控阻抗匹配模块的阻抗值，以使所述可控阻抗匹配模块的阻抗值与当前所发送或接收的射频信号的频率值相匹配。

本发明还提供一种通信系统，包括上述的自适应阻抗匹配装置、第一射频器件、第二射频器件、射频收发模块、信号处理模块以及天线模块，所述天线模块、所述第一射频器件、所述自适应阻抗匹配装置、所述第二射频器件、所述射频收发模块以及所述信号处理模块依次相连并形成信号传输通路。

本发明还提供一种自适应阻抗匹配装置的阻抗匹配方法，所述阻抗匹配方法包括以下步骤：

通过所述信号接收通路依次接收多个射频信号，并通过所述信号发送通路依次发送多个射频信号；

当所述信号接收通路接收某一信号时，所述控制模块根据当前射频信号计算所述信号接收通路的传输功率或反射系数，并根据所述传输功率或所述反射系数调整所述可控阻抗匹配模块的阻抗值，以得到与所述当前射频信号的频率值相匹配的阻抗值；

当所述信号发送通路发送某一信号时，所述控制模块根据当前射频信号计算所述信号接收通路的传输功率或反射系数，并根据所述传输功率或所述反射系数调整所述可控阻抗匹配模块的阻抗值，以得到与所述当前射频信号的频率值相匹配的阻抗值；

所述存储模块存储接收的射频信号的频率值和与所述接收的射频信号的频率值相匹配的阻抗值，并存储发送的射频信号的频率值和与所述发送的射频信号的频率值相匹配的阻抗值；

当所述射频收发模块发送或接收射频信号时，所述控制模块根据当前所发送或接收的射频信号的频率值从所述存储模块中获取与之相匹配的阻抗值，并相应调节所述可控阻抗匹配模块的阻抗值，以使所述可控阻抗匹配模块的阻抗值与当前所发送或接收的射频信号的频率值相匹配。