專利名稱：用于優(yōu)化rf信號的天線系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請涉及用于優(yōu)化RF信號接收的天線系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
當(dāng)接收器接收的RF信號被優(yōu)化時，由于高信號強(qiáng)度和低信噪比，接收器最有效地運(yùn)行。當(dāng)發(fā)射和接收天線兩者都固定時，可以通過改變一個或兩個天線的方向性來實現(xiàn)獲得優(yōu)化的RF信號。然而，當(dāng)發(fā)射或接收天線中任一個運(yùn)動時，例如設(shè)置在車輛上的接收天線或者非地球同步軌道衛(wèi)星上的發(fā)射天線，獲得優(yōu)化的RF信號更具挑戰(zhàn)性。用于獲得優(yōu)化的RF信號的一種技術(shù)涉及通過移位相位和/或調(diào)整多個RF信號的振幅并將得到的RF信號供給到接收器來進(jìn)行合并，因為這將改變RF信號的電學(xué)特性。然而，相移和/或幅度調(diào)整的量可基于許多因素變化，這些因素包括發(fā)射和接收天線之間的距離、天線相對于彼此的傾斜角、天線尺寸和天線類型。為了進(jìn)一步使該挑戰(zhàn)變得復(fù)雜，也可以利用多個接收天線。此外，在接收器處的轉(zhuǎn)換噪聲和低信號強(qiáng)度可能在獲得優(yōu)化的RF 信號的上述過程中產(chǎn)生。本發(fā)明針對解決與相關(guān)技術(shù)有關(guān)的問題和挑戰(zhàn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明限定天線系統(tǒng)，該天線系統(tǒng)包括用于從第一天線接收第一 RF信號的第一天線輸入端和用于從第二天線接收第二 RF信號的第二天線輸入端。該系統(tǒng)包括評估分支電路，該評估分支電路具有至少一個評估信號調(diào)節(jié)器，其電連接到所述天線輸入端中的一個，用于改變至少一個RF信號的電學(xué)特性。評估分支電路也具有評估合并器，其電連接到至少一個評估信號調(diào)節(jié)器中的一個，并且電連接到至少一個評估信號調(diào)節(jié)器中的另一個、 第一天線輸入端和第二天線輸入端中的至少一個，用于合并至少兩個RF信號從而產(chǎn)生評估RF信號。該系統(tǒng)進(jìn)一步包括與評估分支電路分開的實現(xiàn)分支電路。實現(xiàn)分支電路具有至少一個實現(xiàn)信號調(diào)節(jié)器，其電連接到天線輸入端中的一個，用于改變至少一個RF信號的電學(xué)特性。實現(xiàn)合并器電連接到至少一個實現(xiàn)信號調(diào)節(jié)器中的一個，并且電連接到至少一個實現(xiàn)信號調(diào)節(jié)器中的另一個、第一天線輸入端和第二天線輸入端中的至少一個，用于合并至少兩個RF信號從而產(chǎn)生實現(xiàn)RF信號。該系統(tǒng)也包括電連接到評估合并器的控制器， 用于從評估合并器接收評估RF信號?？刂破魍ㄐ趴刂浦辽僖粋€評估信號調(diào)節(jié)器，從而產(chǎn)生多個評估RF信號，每個評估RF信號具有不同的電學(xué)特性。控制器分析多個評估RF信號， 從而從多個評估RF信號確定優(yōu)化的評估RF信號?？刂破饕餐ㄐ趴刂浦辽僖粋€實現(xiàn)信號調(diào)節(jié)器，用于根據(jù)優(yōu)化的評估RF信號改變至少一個RF信號的電學(xué)特性，從而產(chǎn)生優(yōu)化的實現(xiàn)RF信號。本發(fā)明還限定為接收器提供優(yōu)化的RF信號的方法，其中從第一天線接收第一 RF 信號，并且從第二天線接收第二 RF信號。該方法包括的步驟有改變評估分支電路中至少一個RF信號的電學(xué)特性，其具有多種方式以產(chǎn)生多個評估RF信號，其中每個評估RF信號具有不同的電學(xué)特性。在控制器處接收多個評估RF信號。該方法也包括用控制器分析多個評估RF信號從而確定優(yōu)化的評估RF信號的步驟。該方法進(jìn)一步包括按照控制器確定的優(yōu)化的評估RF信號改變實現(xiàn)分支電路中的至少一個RF信號的電學(xué)特性的步驟。通過利用分開的評估和實現(xiàn)分支電路，該系統(tǒng)和方法優(yōu)化到接收器的RF信號，而沒有使接收器經(jīng)歷多個非優(yōu)化的RF信號。此外，由于接收器不受不斷變化RF信號的影響， 當(dāng)改變RF信號的電學(xué)特性時發(fā)生的轉(zhuǎn)換噪聲被減少。同樣，接收器通常按照信號強(qiáng)度和信噪比接收優(yōu)化的RF信號。


本發(fā)明的其他優(yōu)點將容易理解，當(dāng)結(jié)合附圖考慮時通過參考下列詳細(xì)描述變得更好理解，其中圖1是具有實現(xiàn)分支電路和評估分支電路的天線系統(tǒng)的方框示意圖；圖2是示出設(shè)置在窗口上的第一天線組和第二天線組的車輛的透視圖；圖3是在每個分支電路中具有一個相移電路和一個衰減器的系統(tǒng)的第一實施例的方框示意圖；圖4是在每個分支電路中具有兩個相移電路和兩個衰減器的系統(tǒng)的第二實施例的方框示意圖；和圖5是具有額外的實現(xiàn)分支電路的系統(tǒng)的第三實施例的方框示意圖。
具體實施例方式參考附圖，這里描述了天線系統(tǒng)10和用于優(yōu)化傳遞到接收器12的射頻(RF)信號的方法。參考圖1，天線系統(tǒng)10包括用于接收第一 RF信號的第一天線輸入端14和用于接收第二 RF信號的第二天線輸入端16。如本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的，RF信號是頻率在3Hz和 300GHz之間的振蕩波形。如本領(lǐng)域技術(shù)人員同樣已知的，所示實施例中的RF信號優(yōu)選發(fā)射通過空氣，并且攜帶例如計算機(jī)化數(shù)據(jù)、音頻信號等等信息。此外，RF信號可以從陸地源發(fā)射、從衛(wèi)星發(fā)射、或者通過本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的其他技術(shù)發(fā)射。而且，盡管天線系統(tǒng)10 利用用于接收RF信號的輸入端14、16，但是系統(tǒng)10可以替換地被用于經(jīng)由多個輸出端(未示出)發(fā)射RF信號。然而，為了便于描述的目的，在下文中系統(tǒng)10將描述為接收RF信號。 此外，天線系統(tǒng)10也可以包括額外的天線輸入端，從而接收額外的RF信號。在所示的實施例中，第一天線輸入端14電連接到提供第一 RF信號的第一天線組 18，并且第二天線輸入端16電連接到提供第二 RF信號的第二天線組20。如圖2所示，每個天線組18、20都包括用于接收RF信號的多個天線元件22。天線組18、20通常也被本領(lǐng)域技術(shù)人員稱為天線陣列。然而，在可替換實施例(未示出)中，天線輸入端14、16可以被連接到單個天線元件22。
在圖2所示的實施例中，天線組18、20被設(shè)置在車輛沈的一個或更多窗口 M上。 因此，天線組18、20的天線元件22也被設(shè)置在(多個)窗口 M上。天線元件22由導(dǎo)電材料形成，例如但不限于銅或銀。天線元件22可以成形為片狀、條狀、線狀或者本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何其他適合的形式。再次參考圖1，天線系統(tǒng)10包括用于控制系統(tǒng)10的操作的控制器28?？刂破?8 優(yōu)選實現(xiàn)作為微處理器、微控制器、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)、離散邏輯器件的組合或者能夠存儲和執(zhí)行數(shù)據(jù)計算的其他適合的電路。這些微處理器和微控制器可廣泛地利用并且是本領(lǐng)域的技術(shù)人員已知的。此外，多個器件可以實現(xiàn)為彼此關(guān)聯(lián)，從而實現(xiàn)控制器28?？刂破饔^的功能和能力將在下面更詳細(xì)地被描述。一個或更多放大器四可以與系統(tǒng)10結(jié)合使用。每個放大器四都電連接到天線輸入端14、16中的一個。在第一和第二實施例中，分別如圖3和4所示，放大器四實現(xiàn)為電連接到第一天線輸入端14的第一放大器29A和電連接到第二天線輸入端16的第二放大器^ 。放大器四每個都放大從對應(yīng)天線組18、20接收的RF信號。所述另一種方式，每個放大器四都增加每個RF信號的信號強(qiáng)度。放大器四優(yōu)選是低噪聲放大器(LNA)，然而，同樣可以利用本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的其他類型的放大器。此外，多個放大器四可以串聯(lián)電連接(未示出)并且電連接到天線輸入端14、16中的一個。參考圖1，天線系統(tǒng)10包括評估分支電路30和實現(xiàn)分支電路32。接收器12電連接到實現(xiàn)分支電路30，以便實現(xiàn)分支電路32提供被供給到接收器12的RF信號。如下所述，評估分支電路30用于確定優(yōu)化的RF信號。每個分支電路30、32電連接到天線輸入端 14、16的兩者。具體地，在所示的實施例中，每個分支電路30、32電連接到每個放大器四的輸出端(未標(biāo)號)。同樣，實現(xiàn)分支電路32和評估分支電路30兩者都利用從第一和第二天線組18、20接收的第一和第二 RF信號兩者。然而，實現(xiàn)分支電路32與評估分支電路30分開。也就是說，盡管分支電路30、32每個都含有相同或者類似的部件(如下所述)，但是實現(xiàn)分支電路32電連接到接收器12，而評估分支電路30不連接接收器12?，F(xiàn)在參考圖3和4，每個分支電路30、32都包括至少一個信號調(diào)節(jié)器33，其電連接所述天線輸入端14、16的一個，用于改變至少一個RF信號的電學(xué)特性。在所示的實施例中，用移相器34和衰減器36實現(xiàn)至少一個信號調(diào)節(jié)器33，如下面更詳細(xì)描述的。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員可想到不同于這里所述的適合的信號調(diào)節(jié)器33的其他構(gòu)造、數(shù)量和類型。仍舊參考圖3和4，電路30、32每個都包括至少一個移相器34。至少一個移相器 34與第一天線輸入端14和第二天線輸入端16中的一個關(guān)聯(lián)。也就是說，一個移相器34可以與第一天線輸入端14或者第二天線輸入端16中的任一個關(guān)聯(lián)。進(jìn)一步，可以利用多個移相器34，以便一個移相器34與第一天線輸入端14關(guān)聯(lián)，而另一個移相器34與第二天線輸入端16關(guān)聯(lián)。至少一個移相器34從每個連接的天線輸入端14、16接收RF信號。移相器34調(diào)整所接收的RF信號的相位，從而產(chǎn)生相移的RF信號。所述的另一種方式，移相器34為接收的RF信號提供時間延遲，從而產(chǎn)生相移的RF信號。至少一個移相器34也與控制器觀關(guān)聯(lián)。具體地，控制器觀可以控制相移的量或者時間延遲，其被應(yīng)用到從天線輸入端14、16 接收的RF信號。在系統(tǒng)10的第一實施例中，如圖3所示，評估分支電路30包括電連接到第一放大器^A的輸出端(未標(biāo)號)的第一評估移相器34A。同樣，實現(xiàn)分支電路32包括也電連接到第一放大器^A的輸出端的第一實現(xiàn)移相器34B。在第二實施例中，如圖4所示，評估分支電路30包括電連接到第一放大器^A的第一評估移相器34A和第一實現(xiàn)移相器34B。另外，第二評估移相器34C和第二實現(xiàn)移相器 34D電連接到第二放大器^B的輸出端(未標(biāo)號)。電路30、32也可以包括衰減器36，作為至少一個信號調(diào)節(jié)器33的一個。每個衰減器36衰減RF信號中的一個。也就是說，衰減器36每個都減少RF信號的信號強(qiáng)度。每個衰減器36與控制器觀關(guān)聯(lián)，以便控制器觀可以控制每個衰減器36中的衰減的量或者水平。所述另一種方式，控制器觀管理每個衰減器36減少了多少信號強(qiáng)度。通過衰減一個或更多RF信號，控制器觀優(yōu)化被傳遞給接收器12的合并RF信號，如下面更詳細(xì)描述。優(yōu)選，至少一個衰減器36電連接到至少一個移相器34的輸出端(未標(biāo)號)。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將會想到用于至少一個衰減器36的其他連接位置。在第一實施例中，如圖3所示，所述至少一個衰減器36實現(xiàn)為第一衰減器36A和第二衰減器36B，其中第一衰減器36A電連接到作為部分評估分支電路30的第一移相器 34A，第二衰減器電連接到作為部分實現(xiàn)分支電路32的第二移相器34B。在第二實施例中， 除了第一和第二衰減器36A、36B，評估分支電路30還包括電連接到第三移相器34C的第三衰減器36C，并且實現(xiàn)分支電路32還包括電連接到第四移相器34D的第四衰減器36D。系統(tǒng)10也包括至少兩個合并器38。具體地說，系統(tǒng)10包括作為部分評估分支電路30的評估合并器38A和作為部分實現(xiàn)分支電路32的實現(xiàn)合并器38B。每個合并器38A、 38B具有輸出端和用于接收RF信號的至少兩個輸入端(未標(biāo)號)。每個合并器38A、38B的第一輸入端電連接到至少一個移相器34或者衰減器36中的一個。合并器38的第二輸入端電連接到另一個的至少一個移相器34、另一個衰減器36、第一天線輸入端14或者第二天線輸入端16中的至少一個。也就是說，合并器38的第二輸入端電連接到移相器34中的一個、第一天線輸入端14或者第二天線輸入端16。評估合并器38A合并從輸入端接收的RF 信號并且傳遞評估RF信號到輸出端。同樣，實現(xiàn)合并器38B合并從輸入端接收的RF信號并且傳遞實現(xiàn)RF信號到輸出端。實現(xiàn)合并器38B的輸出端單獨(dú)連接到接收器12。所述的另一種方式，實現(xiàn)合并器38B的輸出端與控制器觀電隔離。在第一實施例中，評估合并器38A的第一輸入端電連接到第一衰減器36A，并且第二輸入端電連接到第二放大器^ 。實現(xiàn)合并器38B的第一輸入端電連接到第二衰減器 36B，并且第二輸入端也電連接到第二放大器^B。在第二實施例中，評估合并器38A的輸入端電連接到第一衰減器36A和第三衰減器36C。實現(xiàn)合并器38B的輸入端電連接到第二衰減器36B和第四衰減器36D。評估合并器38A的輸出端與控制器觀關(guān)聯(lián)。然后，控制器觀評估該評估RF信號。 更具體地說，控制器觀以多個不同水平改變評估分支電路30中的RF信號的電學(xué)特性。這被完成以得到優(yōu)化的評估RF信號。在所示的實施例中，通過改變由至少一個移相器34產(chǎn)生的相移的量和/或由衰減器36產(chǎn)生的衰減量，完成改變RF信號的電學(xué)特性。例如，RF信號可以被移相2. 5°、5°、7.5°、10°等等，從而產(chǎn)生多個評估RF信號。如另一個示例，RF 信號可以衰減0.5dB、ldB等等，從而產(chǎn)生多個評估RF信號。當(dāng)然，RF信號可以在多個不同水平被移相和衰減，從而產(chǎn)生多個唯一的評估RF信號。
控制器觀可以實現(xiàn)零陷技術(shù)(null steering technique)來優(yōu)化評估RF信號，并且因此也優(yōu)化傳遞給接收器12的實現(xiàn)RF信號。如上所述，控制器28與每個移相器34和衰減器36關(guān)聯(lián)，用于控制移相器34和衰減器36的操作。具體地，控制器觀可以增加或減少由衰減器36對每個RF信號提供的衰減的量。也就是說，控制器觀可以增加或減少每個 RF信號的信號強(qiáng)度?？刂破饔^也可以改變RF信號上的相移。系統(tǒng)10也可以包括與移相器34直列的附加放大器(未示出)。此外或者可替換，這些放大器可以被用于衰減器36。 這些放大器與控制器觀關(guān)聯(lián)，用于增加或減少每個RF信號的信號強(qiáng)度。為了減少來自不期望的RF信號的干擾，控制器觀控制信號的信號強(qiáng)度和/或相移。例如，如果接收器12在某一頻率上被調(diào)到期望的RF信號，那么來自在不同頻率的其他附近信號的干擾通常能夠引起對期望的RF信號的干擾。此外，在某些頻率的遠(yuǎn)距離信號也能夠引起對期望的RF信號的干擾。同樣，通過調(diào)整由天線22接收的RF信號的信號強(qiáng)度和 /或相移，控制器觀在輻射模式中零陷，從而緩和干擾。這通過分析由控制器觀接收的每個信號的信噪比(SNR)完成?？梢詫σ葡嗥?6作出相位調(diào)整，從而確定在期望RF信號的頻率的最佳SNR?！┑玫絻?yōu)化的評估RF信號，控制器觀就會改變實現(xiàn)分支電路32中的RF信號的電學(xué)特性，從而匹配由評估分支電路30得到的優(yōu)化的評估RF信號的電學(xué)特性。因而，傳遞給接收器12的實現(xiàn)RF信號被優(yōu)化。通過使用這個技術(shù)，即使用單獨(dú)的分支電路30、32， 接收器12從實現(xiàn)分支電路32接收優(yōu)化的RF信號，而不經(jīng)受多個評估分支電路30的未優(yōu)化RF信號。此外，接收器12的轉(zhuǎn)換噪聲被減少，由于為了得到優(yōu)化的RF信號，傳遞給接收器12的RF信號不轉(zhuǎn)換多個不同的電學(xué)特性。評估分支電路30可以習(xí)慣性地或者連續(xù)地循環(huán)過多個不同的電學(xué)特性，以便獲得優(yōu)化的RF信號，而實現(xiàn)分支電路32利用與最后已知的優(yōu)化RF信號相關(guān)的電學(xué)特性。在所示的實施例中，系統(tǒng)10包括信號強(qiáng)度標(biāo)識器40。信號強(qiáng)度標(biāo)識器40電連接到評估合并器38A，從而確定由評估合并器38A產(chǎn)生的評估RF信號的信號強(qiáng)度。在所示的實施例中，信號強(qiáng)度標(biāo)識器40輸出與評估RF信號的信號強(qiáng)度對應(yīng)的模擬信號。模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC) 42電連接到控制器觀，以便控制器觀接收信號強(qiáng)度作為數(shù)字值。本領(lǐng)域技術(shù)人員認(rèn)識到信號強(qiáng)度標(biāo)識器40和/或ADC 42可以與控制器觀集成?？刂破饔^優(yōu)選包括參數(shù)庫44，用于存儲被用于控制信號調(diào)節(jié)器33的多個可能的電學(xué)特性。具體地，參數(shù)庫44存儲用于控制移相器34和衰減器36的多個可能的相位和振幅設(shè)置?；诔Ｒ?guī)參數(shù)集，例如使用的天線元件22的數(shù)目、車輛上天線元件22的位置和使用的車輛類型，參數(shù)庫44中可能的相位和振幅設(shè)置可以被減少成多個優(yōu)選的相位和振幅設(shè)置。常規(guī)參數(shù)庫46存儲這個常規(guī)參數(shù)集?？赡艿南辔缓驼穹O(shè)置也可以由來自全球定位系統(tǒng)(GPQ接收器48的實時信息限制/縮小，其與控制器觀通信。優(yōu)選的相位和振幅設(shè)置被存儲在加權(quán)參數(shù)庫50中。參數(shù)庫44、46、50通常是控制器觀的存儲器(未示出) 中的存儲位置。這些參數(shù)庫44、46、50也可以被本領(lǐng)域技術(shù)人員稱為數(shù)據(jù)庫。通常，控制器觀循環(huán)并實現(xiàn)評估分支電路30內(nèi)的加權(quán)參數(shù)庫50中保存的全部優(yōu)選相位和振幅設(shè)置。信號強(qiáng)度標(biāo)識器40測量對應(yīng)于所實現(xiàn)的優(yōu)選相位和振幅設(shè)置的評估 RF信號的信號強(qiáng)度。控制器觀存儲并比較對應(yīng)于評估分支電路30中實現(xiàn)的優(yōu)選相位和振幅設(shè)置，并且確定導(dǎo)致最強(qiáng)的信號強(qiáng)度的優(yōu)選相位和振幅設(shè)置。然后，控制器觀在實現(xiàn)分支電路32內(nèi)實現(xiàn)被確定為產(chǎn)生最強(qiáng)信號強(qiáng)度的優(yōu)選相位和振幅設(shè)置，用于確保接收器12 具備具有最強(qiáng)的可能信號強(qiáng)度的信號。如圖5所示，通過實現(xiàn)用于供給合并的RF信號給額外的接收器M的額外的實現(xiàn)分支52，系統(tǒng)10的第三實施例建立在第二實施例上。同樣，接收器12容納第一基于無線電的服務(wù)，而額外的接收器M容納第二基于無線電的服務(wù)。例如，第一基于無線電的服務(wù)可以是地面無線電，而第二基于無線電的服務(wù)可以是全球定位系統(tǒng)。其他適合的基于無線電的服務(wù)包括但不限于衛(wèi)星無線電(例如，SDARS)或者移動電話服務(wù)。系統(tǒng)的第三實施例也優(yōu)選包括第三天線輸入端56和第四天線輸入端58。第三天線輸入端56電連接到提供第三RF信號的第三天線組60，并且第四天線輸入端58電連接到提供第四RF信號的第四天線組62。第三放大器^C電連接到第三天線輸入端56，并且第四放大器^D電連接到第四天線輸入端58。額外的實現(xiàn)分支52電連接到第三和第四輸入端 56、58 ο第三實施例的額外的實現(xiàn)分支電連接到第三和第四放大器^C J9D，并且因此與第三和第四天線組56、58關(guān)聯(lián)。具體地，額外的實現(xiàn)分支52包括第五移相器34E、第六移相器;34F、第五衰減器36E、第六衰減器36F和第三合并器38C。第五移相器;ME電連接到第三放大器^C，用于接收和移相第三RF信號。第六移相器34F電連接到第四放大器^D，用于接收和移相第四RF信號。第五衰減器36E電連接到第五移相器34E，用于接收并衰減第三 RF信號。第六衰減器36F電連接到第六移相器34F，用于接收并衰減第四RF信號。第三合并器38C的一個輸入端電連接到第五移相器34E或者第五衰減器36E，用于接收第三RF信號，而第三合并器38C的另一個輸入端電連接到第六移相器34F或者第六衰減器36F，用于接收第四RF信號。額外的接收器54電連接到第三合并器38C的輸出端。在第三實施例中，評估分支電路30的至少一個信號調(diào)節(jié)器33可電連接到第一和第二 RF信號或者第三和第四RF信號的任一組。具體地，評估分支電路30包括第一開關(guān)64 和第二開關(guān)66。第一開關(guān)64電連接到第一放大器29A和第三放大器29C兩者，并因此輸出第一 RF信號或者第三RF信號的任一個。第二開關(guān)66電連接到第二放大器29B和第四放大器29D兩者，并因此輸出第二 RF信號或者第四RF信號的任一個。兩個開關(guān)64、66優(yōu)選被一起控制，以便至少一個信號調(diào)節(jié)器33利用第一和第二 RF信號或者第三和第四RF信號中的任一組。在操作中，評估分支電路30在多個情況下評估與實現(xiàn)分支電路32關(guān)聯(lián)的第一和第二 RF信號，然后切換到在多個情況下評估與額外的實現(xiàn)分支電路52關(guān)聯(lián)的第三和第四 RF信號。因而，第三實施例的評估分支電路30可以被用以為多個實現(xiàn)分支電路32、52評估 RF信號，而不需要額外的評估分支電路。本發(fā)明在這里已經(jīng)以說明性方式描述，并且應(yīng)當(dāng)理解已經(jīng)使用的術(shù)語意圖是具有描述詞語的性質(zhì)，而不是限制性。顯而易見的是，按照上述教導(dǎo)本發(fā)明的許多變形和變化是可能的。除了在權(quán)利要求范圍內(nèi)具體描述的，可以實踐本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種天線系統(tǒng)，包含第一天線輸入端，用于從第一天線接收第一 RF信號； 第二天線輸入端，用于從第二天線接收第二 RF信號； 評估分支電路，包括至少一個評估信號調(diào)節(jié)器，其電連接到所述天線輸入端中的一個，用于改變至少一個所述RF信號的電學(xué)特性，和評估合并器，其電連接到所述至少一個評估信號調(diào)節(jié)器中的一個，并且電連接到所述至少一個評估信號調(diào)節(jié)器中的另一個、所述第一天線輸入端和所述第二天線輸入端中的至少一個，用于合并至少兩個所述RF信號從而產(chǎn)生評估RF信號，與所述評估分支電路分開的實現(xiàn)分支電路，所述實現(xiàn)分支電路包括 至少一個實現(xiàn)信號調(diào)節(jié)器，其電連接到所述天線輸入端中的一個，用于改變至少一個所述RF信號的電學(xué)特性，和實現(xiàn)合并器，其電連接到所述至少一個實現(xiàn)信號調(diào)節(jié)器中的一個，并且電連接到所述至少一個實現(xiàn)信號調(diào)節(jié)器中的另一個、所述第一天線輸入端和所述第二天線輸入端中的至少一個，用于合并至少兩個所述RF信號從而產(chǎn)生實現(xiàn)RF信號；和控制器，其電連接到所述評估合并器，用于從所述評估合并器接收所述評估RF信號； 所述控制器控制所述至少一個評估信號調(diào)節(jié)器，從而產(chǎn)生多個評估RF信號，每個評估 RF信號具有不同的電學(xué)特性；所述控制器分析所述多個評估RF信號，從而從所述多個評估RF信號確定優(yōu)化的評估 RF信號；和所述控制器通信控制所述至少一個實現(xiàn)信號調(diào)節(jié)器，從而根據(jù)所述優(yōu)化的評估RF信號改變至少一個所述RF信號的電學(xué)特性，從而產(chǎn)生優(yōu)化的實現(xiàn)RF信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線系統(tǒng)，其中所述至少一個評估信號調(diào)節(jié)器進(jìn)一步被限定為評估移相器，用于調(diào)節(jié)所述評估RF信號的相位，并且所述至少一個實現(xiàn)信號調(diào)節(jié)器進(jìn)一步地被限定為實現(xiàn)移相器，用于調(diào)節(jié)所述實現(xiàn)RF信號的相位。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的天線系統(tǒng)，其中所述控制器引導(dǎo)所述至少一個評估移相器通過多個相移，并且在所述多個相移的每個處對來自所述評估合并器的所述評估RF信號進(jìn)行評估，從而確定所述優(yōu)化的評估RF信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的天線系統(tǒng)，其中所述至少一個評估移相器進(jìn)一步被限定為電連接到所述第一天線輸入端的第一評估移相器和電連接到所述第二天線輸入端的第二評估移相器。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的天線系統(tǒng)，其中所述評估合并器電連接到所述第一評估移相器和所述第二評估移相器。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的天線系統(tǒng)，其中所述至少一個實現(xiàn)移相器進(jìn)一步被限定為電連接到所述第一天線輸入端的第一實現(xiàn)移相器和電連接到所述第二天線輸入端的第二實現(xiàn)移相器。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的天線系統(tǒng)，其中所述實現(xiàn)合并器電連接到所述第一實現(xiàn)移相器和所述第二實現(xiàn)移相器。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線系統(tǒng)，進(jìn)一步包含第一放大器，其被電連接在所述第一天線輸入端與所述評估分支電路和所述實現(xiàn)分支電路之間；和第二放大器，其被電連接在所述第二天線輸入端與所述評估分支電路和所述實現(xiàn)分支電路之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線系統(tǒng)，其中所述至少一個評估信號調(diào)節(jié)器進(jìn)一步被限定為至少一個評估衰減器；并且所述至少一個實現(xiàn)信號調(diào)節(jié)器進(jìn)一步被限定為至少一個實現(xiàn)衰減器。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的天線系統(tǒng)，其中所述控制器控制所述至少一個評估衰減器和所述至少一個實現(xiàn)衰減器，用于評估來自所述評估合并器的評估RF信號從而確定所述優(yōu)化的評估RF信號，并且根據(jù)所述優(yōu)化的評估RF信號調(diào)整由所述至少一個實現(xiàn)衰減器提供的衰減從而產(chǎn)生所述優(yōu)化的實現(xiàn)RF信號。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線系統(tǒng)，其中所述實現(xiàn)合并器的輸出端電連接到接收器。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線系統(tǒng)，其中所述控制器包括數(shù)據(jù)庫，用于存儲被用于控制所述信號調(diào)節(jié)器的多個可能的電學(xué)特性。
13.一種用于提供優(yōu)化的RF信號給接收器的方法，其中從第一天線接收第一 RF信號， 并且從第二天線接收第二 RF信號，所述方法包含的步驟有改變評估分支電路中至少一個所述RF信號的電學(xué)特性，從而產(chǎn)生多個評估RF信號，其中每個評估RF信號具有不同的電學(xué)特性；在控制器接收所述多個評估RF信號；用所述控制器分析所述多個評估RF信號，從而確定優(yōu)化的評估RF信號；按照由所述控制器確定的所述優(yōu)化的評估RF信號，改變實現(xiàn)分支電路中的至少一個所述RF信號的電學(xué)特性。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中所述改變評估分支電路中的至少一個所述RF信號的電學(xué)特性的步驟進(jìn)一步被限定為在多個不同相位調(diào)節(jié)所述評估分支電路中至少一個所述RF信號的相位。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中所述改變實現(xiàn)分支電路中的至少一個所述RF信號的電學(xué)特性的步驟進(jìn)一步被限定為調(diào)節(jié)所述實現(xiàn)分支電路中的至少一個所述RF信號的相位，從而匹配所述優(yōu)化的評估RF信號的相位位移，從而產(chǎn)生優(yōu)化的實現(xiàn)RF信號。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，進(jìn)一步包含的步驟有放大所述評估分支電路中所述至少一個RF信號并且放大所述實現(xiàn)分支電路中所述至少一個RF信號。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中所述改變評估分支電路中的至少一個所述RF信號的電學(xué)特性的步驟進(jìn)一步被限定為衰減所述評估分支電路中至少一個所述RF信號。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中所述改變實現(xiàn)分支電路中的至少一個所述RF信號的電學(xué)特性的步驟進(jìn)一步被限定為按照所述由所述控制器確定的衰減對至少一個所述 RF信號進(jìn)行衰減。
全文摘要
本發(fā)明涉及天線系統(tǒng)和方法，其利用評估分支電路和實現(xiàn)分支電路。這些電路每個分別連接到第一天線輸入裝置和第二天線輸入裝置。評估分支電路的輸出端與控制器關(guān)聯(lián)，而實現(xiàn)分支電路的輸出端與接收器關(guān)聯(lián)。每個分支電路包括至少一個信號調(diào)節(jié)器，從而改變經(jīng)由天線輸入端從天線接收的RF信號的電學(xué)特性。評估分支電路由控制器控制，以各種不同方式改變RF信號的電學(xué)特性，從而發(fā)現(xiàn)優(yōu)化的評估RF信號。一旦優(yōu)化的評估RF信號被確定，實現(xiàn)分支電路由控制器控制，從而按照由評估分支電路所發(fā)現(xiàn)的優(yōu)化的評估RF信號來產(chǎn)生優(yōu)化的實現(xiàn)RF信號。
文檔編號H01Q3/26GK102484523SQ201080035823
公開日2012年5月30日 申請日期2010年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月15日
發(fā)明者K·李, M·李, W·維拉羅奧, Y·赫里克 申請人:Agc汽車美洲研發(fā)公司