[发明专利]电压驻波比测量和调谐系统及方法

说明书

本公开涉及电压驻波比测量和调谐系统及方法。公开了一种驻波比检测装置。该装置包括驻波比检测器和控制器。驻波比检测器被配置成接收隔离信号和耦合信号并且基于在模拟域中的隔离信号和耦合信号使用耦合信号的逐步衰减生成多位回波损耗信号。控制器被配置成从回波损耗确定驻波比并且使用驻波比生成天线调谐器控制信号。

背景技术

移动通信设备使用集成天线生成和接收RF信号。这些设备的操作取决于天线、信号、频率和环境状况的特性。这些特性可以影响通话时间、功率消耗、通话中断等等。

一个特性是集成天线和RF生成电路系统的阻抗或阻抗匹配。天线的阻抗可以根据诸如频率、温度、信号强度、环境状况等等的因素变化。如果存在阻抗失配，可能生成过量功率消耗和弱信号。从用户的角度来说，阻抗失配可能导致通话时间的下降、较短的电池寿命和通话中断。

为了提高向所发射的信号的功率传输，需要RF生成电路系统和集成天线之间的阻抗匹配。

附图说明

图1是图示使用模拟驻波比检测的天线调谐装置的框图。

图2是图示模拟驻波比检测器的图。

图3是示出检测的VSWR的史密斯图。

图4是图示模拟驻波比检测器的图。

图5是图示具有阻挡滤波器的示例模拟驻波比检测器的另一图。

图6是图示具有自动归零比较器的示例模拟驻波比检测器的图。

图7是图示自动归零块的装置的图。

图8是图示自动归零块的装置的图。

图9是图示自动归零块的装置的图。

图10是图示示例自动归零比较器的图。

图11是图示具有多个单元和终端阻抗的定向耦合器装置的图。

图12是图示具有多个单元和可调终端阻抗的定向耦合器装置的图。

图13是图示示例衰减器部件的图。

图14是图示操作驻波比检测器的方法的流程图。

具体实施方式

现在将参考附图描述本发明，其中贯穿本文相同的附图标记用来指示相同的元件，并且其中图示的结构和设备不一定按比例绘制。

阻抗匹配用来将天线或负载的阻抗与信号生成电路系统匹配。当阻抗匹配时，改善功率传输、信号生成等。

一种用于提供阻抗匹配的技术是并入天线调谐系统。天线调谐系统测量发射到天线以及从天线反射回的RF信号的振幅和/或相位。测量值被提供到RF前端控制器，RF前端控制器调整天线的调谐阻抗以提高阻抗匹配。

基于测量值的一个参数是驻波比，驻波比由RF前端控制器使用来改变调谐阻抗。在一个示例中，定向耦合器被附接到RF线并且功率检测器被附接到定向耦合器的耦合端口和隔离端口。检测的功率被数字化并且被在数字域中处理以提取与驻波比关联的信息。这种方法需要隔离并且匹配良好的多个模数转换器以便正确地对该信号进行后处理。此外，这种方法需要复杂的数学运算，诸如除法、对数运算、对二极管曲线的温度补偿等等。而且，这种方法(包括多个模数转换器和复杂的数字处理)需要显著的硅面积以及电流或功率。

下文描述的系统和方法利用模拟功率检测器和比较器来生成RF线或系统中的回波损耗和电压驻波比(VSWR)。VSWR是负载(例如，在天线处)到RF生成电路系统的阻抗的阻抗匹配的测量。VSWR是在最大值处的部分波部分驻波的振幅与在最小值处的振幅的比。VSWR可以由RF前端控制器使用来调整天线调谐器以及促进RF电路和天线之间的阻抗匹配。

图1是图示使用模拟驻波比检测的天线调谐装置100的框图。驻波比用来提高或改善阻抗匹配。