專利名稱：阻抗匹配系統(tǒng)和其操作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開涉及一種阻抗匹配系統(tǒng)和其操作方法。
背景技術(shù)：
在移動(dòng)通信終端中，天線電路經(jīng)由天線發(fā)送或接收特定的無線電波信號(hào)。需要準(zhǔn)確地匹配阻抗，使得天線具有最佳的發(fā)送/接收輻射性能。因此，天線電路包括電容器和電感器。天線電路控制電容器的值和電感器的值，以在最佳狀態(tài)下匹配天線的阻抗。在阻抗的匹配中，在移動(dòng)通信終端位于自由空間中的狀態(tài)下對(duì)天線的阻抗進(jìn)行匹配。一般地，用戶在用戶手持主體并使揚(yáng)聲器與其耳朵接觸的狀態(tài)下使用移動(dòng)通信終端，或者通過使用耳機(jī)在通信終端的主體被置于包中或口袋中的狀態(tài)下使用移動(dòng)通信終端。由于用戶在用戶手持主體并使揚(yáng)聲器與其耳朵接觸的狀態(tài)下使用移動(dòng)通信終端或者在通信終端的主體被置于包中或口袋中的狀態(tài)下使用移動(dòng)通信終端，所以天線的阻抗匹配條件變化，因此，具有在自由空間中匹配的阻抗的天線的發(fā)送/接收輻射性能劣化。因此，移動(dòng)通信終端包括自適應(yīng)調(diào)諧天線電路，其通過在天線的阻抗匹配條件改變時(shí)自動(dòng)控制天線的阻抗而允許天線具有最佳的發(fā)送/接收輻射性能。為了最佳地維持天線的發(fā)送/接收輻射性能，需要自適應(yīng)調(diào)諧天線電路檢測(cè)天線的改變的阻抗?fàn)顟B(tài)，并根據(jù)改變的阻抗?fàn)顟B(tài)改變電容器的值。然而，由于相關(guān)技術(shù)不能檢測(cè)根據(jù)改變的阻抗?fàn)顟B(tài)改變的電容器的特性，相關(guān)技術(shù)需要檢測(cè)電容器的值，以最佳地維持天線的發(fā)送/接收輻射性能，因此，增加了匹配阻抗所花費(fèi)的時(shí)間。

發(fā)明內(nèi)容
實(shí)施例提供了阻抗匹配系統(tǒng)和其操作方法，其檢測(cè)并存儲(chǔ)天線電路中包括的可變電容器的特性，并根據(jù)所存儲(chǔ)的可變電容器的特性匹配阻抗。本發(fā)明的目的不限于以上所述，根據(jù)以下描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員將清楚地理解未在此描述的其它目的。在一個(gè)實(shí)施例中，一種阻抗匹配系統(tǒng)包括阻抗匹配設(shè)備，根據(jù)施加的電壓值變化電容器的電容值，并根據(jù)變化的電容值匹配阻抗；以及阻抗分析設(shè)備，將用于變化電容值的電壓提供到阻抗匹配電路，并確定根據(jù)該電壓值改變的阻抗值，以分析阻抗匹配設(shè)備中包括的電容器的特性。在另一實(shí)施例中，一種阻抗分析方法包括輸出要施加到至少一個(gè)可變電容器的電壓值；檢測(cè)根據(jù)所輸出的電壓值改變的阻抗值；以及與所輸出的電壓值相應(yīng)地存儲(chǔ)檢測(cè)到的阻抗值，以產(chǎn)生用于分析電容器的可變特性的查找表。
在附圖和以下描述中給出了一個(gè)或更多實(shí)施例的細(xì)節(jié)。根據(jù)本描述及附圖以及根據(jù)權(quán)利要求書，其它特征將是明顯的。


圖1是示意性示出根據(jù)實(shí)施例的阻抗匹配系統(tǒng)的框圖。圖2是示出圖1的阻抗匹配設(shè)備的詳細(xì)框圖。圖3是示出圖2的阻抗匹配電路的詳細(xì)框圖。圖4是示出根據(jù)實(shí)施例的阻抗匹配系統(tǒng)的操作方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式由于本公開可以具有多種變型實(shí)施例，因此在附圖中例示各具體實(shí)施例并對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)描述。然而，這并不將本發(fā)明限于具體實(shí)施例之內(nèi)，而是應(yīng)理解，本發(fā)明覆蓋了本發(fā)明的概念與技術(shù)范圍之內(nèi)的全部變型、等同及替換。應(yīng)理解，盡管在此使用術(shù)語“第一”和“第二”以描述各種元件，但是這些元件不應(yīng)被這些術(shù)語限制。這些術(shù)語僅僅用于將一個(gè)部件與其它部件相區(qū)分。因此，在一個(gè)實(shí)施例中被稱為第一部件的部件在另一實(shí)施例中可被稱為第二部件。詞“和/或”意味著相關(guān)構(gòu)成元件中的一個(gè)或更多個(gè)或其組合是可能的。以下將參照附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明的實(shí)施例。為方便描述及清楚起見，始終以相同的附圖標(biāo)記表示相同的元件。圖1是示意性示出根據(jù)實(shí)施例的阻抗匹配系統(tǒng)的框圖。圖2是示出圖1的阻抗匹配設(shè)備的詳細(xì)框圖。圖3是示出圖2的阻抗匹配電路的詳細(xì)框圖。參考圖1至圖3，根據(jù)第一實(shí)施例的阻抗匹配系統(tǒng)100包括網(wǎng)絡(luò)分析設(shè)備110、無線通信設(shè)備120、阻抗匹配設(shè)備130以及阻抗分析設(shè)備140。網(wǎng)絡(luò)分析設(shè)備110產(chǎn)生特定頻率，并將該特定頻率輸出到與其連接的至少一個(gè)無線通信設(shè)備。無線通信設(shè)備120與網(wǎng)絡(luò)分析設(shè)備110進(jìn)行無線通信，以接收從網(wǎng)絡(luò)分析設(shè)備110 輸出的特定頻率。此處，無線通信設(shè)備120可以被實(shí)施為移動(dòng)通信終端。無線通信設(shè)備120可以被設(shè)置為支持碼分多址(CDMA)、寬帶碼分多址(WCDMA)和全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(GSM)中的至少一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)傳輸技術(shù)。阻抗匹配設(shè)備130被連接至無線通信設(shè)備120，并檢測(cè)與無線通信設(shè)備120的規(guī)格及提供到無線通信設(shè)備120的特定頻率相對(duì)應(yīng)的阻抗值。阻抗匹配設(shè)備130包括至少一個(gè)可變電容器，并且可以改變施加到該可變電容器的電容值，以變化檢測(cè)到的阻抗值。特別地，提供阻抗匹配設(shè)備130以用于阻抗匹配，且阻抗匹配可以通過變化施加到可變電容器的電容值來進(jìn)行。此外，阻抗匹配設(shè)備130被連接至阻抗分析設(shè)備140，接收從阻抗分析設(shè)備140提供的電壓值，并根據(jù)所接收的電壓值改變可變電容器的電容值。當(dāng)電容值被改變時(shí)，阻抗匹配設(shè)備130檢測(cè)根據(jù)改變的電容值變化的阻抗值，并將檢測(cè)到的阻抗值發(fā)送到阻抗分析設(shè)備140。換言之，提供阻抗匹配設(shè)備130以用于阻抗匹配，其根據(jù)從阻抗分析設(shè)備140發(fā)送的電壓值改變可變電容器的電容值，檢測(cè)根據(jù)改變的電容值改變的阻抗值，并將檢測(cè)到的阻抗值發(fā)送到阻抗分析設(shè)備140。阻抗分析設(shè)備140產(chǎn)生查找表(LUT)，以分析阻抗匹配設(shè)備130中包括的可變電容器的特性。為此，阻抗分析設(shè)備140確定將被施加到包括于阻抗匹配設(shè)備130中的可變電容器的電壓值，并將確定的電壓值發(fā)送到阻抗匹配設(shè)備130。阻抗分析設(shè)備140經(jīng)由阻抗匹配設(shè)備130接收根據(jù)發(fā)送的電壓值改變的阻抗值， 與發(fā)送的電壓值相應(yīng)地存儲(chǔ)接收的阻抗值，并產(chǎn)生包括根據(jù)電壓值改變的阻抗值的查找表，以分析可變電容器的可變特性。阻抗分析設(shè)備140在可變電容器的整個(gè)可變范圍內(nèi)連續(xù)地改變施加到可變電容器的電壓值，并通過使用與連續(xù)改變的電壓值相應(yīng)地檢測(cè)的阻抗值來產(chǎn)生查找表。阻抗分析設(shè)備140根據(jù)連接至阻抗匹配設(shè)備130的無線通信設(shè)備120的規(guī)格來產(chǎn)生查找表。例如，當(dāng)連接的無線通信設(shè)備120具有A規(guī)格時(shí)，由阻抗分析設(shè)備140產(chǎn)生的查找表示出與具有A規(guī)格的無線通信設(shè)備120相對(duì)應(yīng)的阻抗匹配設(shè)備130的可變電容器的可變特性。阻抗分析設(shè)備140根據(jù)當(dāng)前提供到無線通信設(shè)備120的頻率產(chǎn)生查找表。S卩，阻抗分析設(shè)備140產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于A頻率的查找表，并產(chǎn)生該查找表作為對(duì)應(yīng)于A 頻率的查找表。因此，根據(jù)無線通信設(shè)備120的規(guī)格，將查找表分為第一至第N查找表，第N查找表包括分別對(duì)應(yīng)于第一至第N頻率的可變電容器的可變特性信息。為了對(duì)阻抗匹配設(shè)備130提供更詳細(xì)的描述，阻抗匹配設(shè)備130包括阻抗匹配電路131、阻抗檢測(cè)器132、阻抗接口 133、數(shù)-模(D/A)轉(zhuǎn)換器134以及阻抗控制器135。阻抗匹配電路131可以被電氣連接至無線通信設(shè)備120，并被設(shè)置為用于匹配與來自無線通信設(shè)備120的特定頻率相對(duì)應(yīng)的天線阻抗ZANT和Zl之間的阻抗值。阻抗檢測(cè)器132電連接至阻抗匹配電路131，并檢測(cè)與來自阻抗匹配電路131的特定頻率相對(duì)應(yīng)的當(dāng)前天線阻抗ZANT和Zl之間的阻抗值。阻抗接口 133被電氣連接至阻抗檢測(cè)器132，發(fā)送由阻抗檢測(cè)器132檢測(cè)的當(dāng)前天線阻抗Zl和ZANT之間的阻抗值，并接收從阻抗分析設(shè)備140發(fā)送的電壓值，該電壓值將被施加到至少一個(gè)可變電容器VCl和VC2。天線阻抗接口 133可以包括通用串行總線(USB)和通用異步接收器發(fā)送器(UART) 中的至少之一。D/A轉(zhuǎn)換器134電氣連接至阻抗接口 133，以將從阻抗接口 133提供并將施加到阻抗匹配電路131的電壓值轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)。阻抗控制器135電氣連接至D/A轉(zhuǎn)換器134，以將電壓值傳送到D/A轉(zhuǎn)換器134，并且，通過利用包括于阻抗匹配電路131中的至少一個(gè)可變電容器VCl和VC2，根據(jù)所傳送的電壓值來控制施加于當(dāng)前天線阻抗Zl和ZANT之間的電壓，阻抗控制器135可以控制當(dāng)前天線阻抗Zl和ZANT，使得它們彼此匹配。當(dāng)根據(jù)電壓值控制阻抗時(shí)，阻抗控制器135檢測(cè)所控制的阻抗值，并進(jìn)行控制，使得經(jīng)由阻抗接口 133將檢測(cè)到的阻抗值發(fā)送到阻抗分析設(shè)備140。在此，阻抗控制器135可以包括微控制器單元(MCU)。至少一個(gè)可變電容器VCl和VC2電氣連接于天線阻抗Zl和ZANT之間，并且可以包括并聯(lián)連接的第一可變電容器VCl和第二可變電容器VC2。因此，阻抗分析設(shè)備140確定要施加于第一和第二可變電容器的第一和第二電壓值，并將確定的第一和第二電壓值發(fā)送到阻抗接口 133。圖4是例示根據(jù)實(shí)施例的阻抗匹配系統(tǒng)的操作方法的流程圖。參考圖4，在操作S400中，阻抗分析設(shè)備140確定將被施加到阻抗匹配設(shè)備130中所包括的至少一個(gè)可變電容器的電壓值，并將確定的電壓值發(fā)送到阻抗匹配設(shè)備130。在此，電壓值可以包括要施加于第一可變電容器VCl的第一電壓值，以及要施加于第二可變電容器VC2的第二電壓值。此外，初始輸出的第一和第二電壓值可以是位于可變電容器的可變范圍內(nèi)的任意一個(gè)值。在操作S410中，當(dāng)經(jīng)由阻抗分析設(shè)備140發(fā)送第一和第二電壓值時(shí)，阻抗匹配設(shè)備130通過施加第一和第二電壓值來改變可變電容器的電容值。在操作S420中，當(dāng)通過施加第一和第二電壓值改變可變電容器的電容值時(shí)，阻抗匹配設(shè)備130檢測(cè)根據(jù)改變的電容值改變的阻抗值。在操作S430中，阻抗匹配設(shè)備130將通過施加從阻抗分析設(shè)備140發(fā)送的第一和第二電壓值被改變的阻抗值發(fā)送到阻抗分析設(shè)備140。在操作S440中，阻抗分析設(shè)備140存儲(chǔ)從阻抗匹配設(shè)備130發(fā)送的阻抗值，以與發(fā)送到阻抗匹配設(shè)備130的第一和第二電壓值相對(duì)應(yīng)。在操作S450中，阻抗分析設(shè)備140檢查是否已向阻抗匹配設(shè)備130發(fā)送了可變電容器的整個(gè)可變范圍內(nèi)的第一和第二電壓值。換言之，阻抗分析設(shè)備140確定是否已檢查到與可變電容器的整個(gè)可變范圍內(nèi)的第一和第二電壓值相對(duì)應(yīng)的阻抗值。當(dāng)操作S450的檢查結(jié)果示出沒有向阻抗匹配設(shè)備130發(fā)送可變電容器的整個(gè)可變范圍內(nèi)的第一和第二電壓值時(shí)，阻抗分析設(shè)備140在操作S460中改變先前發(fā)送的第一和第二電壓值中的至少之一。當(dāng)改變第一和第二電壓值時(shí)，操作方法返回至操作S400，并繼續(xù)進(jìn)行檢測(cè)對(duì)應(yīng)于改變的第一和第二電壓值的阻抗值的操作。當(dāng)操作S450的檢查結(jié)果示出已向阻抗匹配設(shè)備130發(fā)送了可變電容器的整個(gè)可變范圍內(nèi)的第一和第二電壓值時(shí)，在操作S470中，阻抗分析設(shè)備140通過使用所存儲(chǔ)的整個(gè)可變范圍內(nèi)的第一和第二電壓值以及對(duì)應(yīng)于所存儲(chǔ)的第一和第二電壓值的阻抗值，產(chǎn)生用于分析可變電容器的可變特性的查找表。在此，根據(jù)連接至阻抗匹配設(shè)備130的無線通信設(shè)備120的規(guī)格以及從網(wǎng)絡(luò)分析設(shè)備110輸出的頻率分類并產(chǎn)生查找表。
如上所述，在釋放無線通信設(shè)備130之前，阻抗匹配系統(tǒng)100基于規(guī)格來分析與無線通信設(shè)備120的天線阻抗相匹配的可變電容器的可變特性，并且，因此，阻抗匹配系統(tǒng) 100可在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行阻抗匹配，由此降低發(fā)送/接收的信號(hào)的失真率。盡管已參考多個(gè)說明性實(shí)施例對(duì)實(shí)施例進(jìn)行了描述，但是應(yīng)理解，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以想出將落入本公開原理的精神及范圍的大量其它變型和實(shí)施例。更具體地，在本公開、附圖以及所附權(quán)利要求書的范圍之內(nèi)，可對(duì)本組合設(shè)計(jì)的部件部分和/或設(shè)計(jì)進(jìn)行各種改變和變型。除部件部分和/或設(shè)計(jì)的改變和變型之外，對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，替代使用也將是明顯的。
權(quán)利要求
1.一種阻抗匹配系統(tǒng)，包括阻抗匹配設(shè)備，其根據(jù)施加電壓值改變電容器的電容值，并根據(jù)改變的電容值匹配阻抗；以及阻抗分析設(shè)備，其將用于改變所述電容值的電壓提供到阻抗匹配電路，并確定根據(jù)所述電壓值改變的阻抗值，以分析所述阻抗匹配設(shè)備中包括的電容器的特性。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻抗匹配系統(tǒng)，其中所述阻抗匹配設(shè)備根據(jù)經(jīng)由所述阻抗分析設(shè)備提供的所述電壓值改變所述電容值，并檢測(cè)根據(jù)所述改變的電容值改變的阻抗值， 以將檢測(cè)的阻抗值提供到所述阻抗分析設(shè)備。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的阻抗匹配系統(tǒng)，其中所述阻抗分析設(shè)備存儲(chǔ)查找表，在所述查找表中，至少一個(gè)阻抗值分別對(duì)應(yīng)于至少一個(gè)電壓值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻抗匹配系統(tǒng)，其中所述阻抗匹配設(shè)備包括阻抗匹配電路，包括連接至無線通信設(shè)備的至少一個(gè)可變電容器；阻抗檢測(cè)器，其檢測(cè)根據(jù)提供到所述阻抗匹配電路的電容值改變的阻抗值；阻抗接口，其接收經(jīng)由所述阻抗分析設(shè)備提供的電壓值，并將對(duì)應(yīng)于接收的電壓值的阻抗值發(fā)送到所述阻抗分析設(shè)備；數(shù)模(D/A)轉(zhuǎn)換器，其將經(jīng)由所述阻抗接口接收的電壓值轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)；以及阻抗控制器，其根據(jù)所接收的電壓值改變所述可變電容器的電容值，并檢測(cè)根據(jù)所述電容值改變的阻抗值，以將檢測(cè)的阻抗值提供到所述阻抗分析設(shè)備。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的阻抗匹配系統(tǒng)，其中所述阻抗接口包括通用串行總線(USB) 和通用異步接收器發(fā)送器(UART)中的至少之一。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的阻抗匹配系統(tǒng)，其中，所述無線通信設(shè)備被基于規(guī)格分類，以及所述阻抗分析設(shè)備基于連接至所述阻抗匹配設(shè)備的所述無線通信設(shè)備的規(guī)格對(duì)所述無線通信設(shè)備進(jìn)行分類，以分析所述電容器的特性。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的阻抗匹配系統(tǒng)，還包括網(wǎng)絡(luò)分析設(shè)備，其產(chǎn)生特定頻率，并與所述無線通信設(shè)備進(jìn)行無線通信，以將所述特定頻率輸出到所述無線通信設(shè)備，其中所述阻抗分析設(shè)備基于輸出至所述阻抗匹配設(shè)備的頻率對(duì)所述無線通信設(shè)備進(jìn)行分類，以分析所述電容器的特性。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的阻抗匹配系統(tǒng)，其中所述可變電容器包括并聯(lián)連接的第一和第二可變電容器。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的阻抗匹配系統(tǒng)，其中所述阻抗分析設(shè)備向所述阻抗匹配設(shè)備發(fā)送將分別施加到所述第一和第二可變電容器的第一和第二電壓值，并接收根據(jù)所發(fā)送的第一和第二電壓值改變的阻抗值，以分析所述第一和第二可變電容器的特性。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的阻抗匹配系統(tǒng)，其中所述阻抗分析設(shè)備在各間隔處改變施加到所述第一和第二可變電容器的所述第一和第二電壓值，并存儲(chǔ)與改變的第一和第二電壓值相對(duì)應(yīng)的阻抗值，以分析所述第一和第二可變電容器的可變特性。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻抗匹配系統(tǒng)，其中所述阻抗分析設(shè)備包括數(shù)據(jù)庫(kù)管理設(shè)備，所述數(shù)據(jù)庫(kù)管理設(shè)備包括個(gè)人計(jì)算機(jī)。
12.根據(jù)權(quán)利要求4所述的阻抗匹配系統(tǒng)，其中所述無線通信設(shè)備支持碼分多址(CDMA)、寬帶碼分多址(WCDMA)和全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(GSM)中的至少一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)傳輸技術(shù)。
13.根據(jù)權(quán)利要求4所述的阻抗匹配系統(tǒng)，其中所述無線通信設(shè)備包括移動(dòng)通信終端。
14.一種阻抗分析方法，包括輸出要施加到至少一個(gè)可變電容器的電壓值； 檢測(cè)根據(jù)所輸出的電壓值改變的阻抗值；以及與所輸出的電壓值相應(yīng)地存儲(chǔ)檢測(cè)的阻抗值，以產(chǎn)生用于分析所述電容器的可變特性的查找表。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的阻抗分析方法，其中，所述可變電容器包括并聯(lián)連接的第一和第二可變電容器，以及電壓值的所述輸出包括輸出第一和第二電壓值，所述第一和第二電壓值將分別施加于所述第一和第二可變電容器。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的阻抗分析方法，其中查找表的產(chǎn)生包括產(chǎn)生包括與所述第一和第二電壓值相對(duì)應(yīng)的阻抗值的查找表。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的阻抗分析方法，其中， 根據(jù)所述無線通信設(shè)備的規(guī)格改變所述阻抗值，以及根據(jù)所述無線通信設(shè)備的所述規(guī)格分類并產(chǎn)生所述查找表。
18.根據(jù)權(quán)利要求14所述的阻抗分析方法，其中，根據(jù)提供到所述無線通信設(shè)備的頻率改變所述阻抗值，以及根據(jù)提供到所述無線通信設(shè)備的所述頻率分類并產(chǎn)生所述查找表。
全文摘要
提供了一種阻抗匹配系統(tǒng)和其操作方法。阻抗匹配系統(tǒng)包括阻抗匹配設(shè)備和阻抗分析設(shè)備。該阻抗匹配設(shè)備根據(jù)施加的電壓值變化電容器的電容值，并根據(jù)變化的電容值匹配阻抗。該阻抗分析設(shè)備將用于變化電容值的電壓提供到阻抗匹配電路，并確定根據(jù)電壓值改變的阻抗值，以分析阻抗匹配設(shè)備中包括的電容器的特性。
文檔編號(hào)H03H7/40GK102394588SQ20111020463
公開日2012年3月28日 申請(qǐng)日期2011年7月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月15日
發(fā)明者宋珠榮 申請(qǐng)人:Lg伊諾特有限公司