專利名稱：阻抗匹配系統和其操作方法
技術領域：
本公開涉及一種阻抗匹配系統和其操作方法。
背景技術：
在移動通信終端中，天線電路經由天線發送或接收特定的無線電波信號。需要準確地匹配阻抗，使得天線具有最佳的發送/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，以在最佳狀態下匹配天線的阻抗。在阻抗的匹配中，在移動通信終端位于自由空間中的狀態下對天線的阻抗進行匹配。一般地，用戶在用戶手持主體并使揚聲器與其耳朵接觸的狀態下使用移動通信終端，或者通過使用耳機在通信終端的主體被置于包中或口袋中的狀態下使用移動通信終端。由于用戶在用戶手持主體并使揚聲器與其耳朵接觸的狀態下使用移動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下使用移動通信終端，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送/接收輻射性能劣化。因此，移動通信終端包括自適應調諧天線電路，其通過在天線的阻抗匹配條件改變時自動控制天線的阻抗而允許天線具有最佳的發送/接收輻射性能。為了最佳地維持天線的發送/接收輻射性能，需要自適應調諧天線電路檢測天線的改變的阻抗狀態，并根據改變的阻抗狀態改變電容器的值。然而，由于相關技術不能檢測根據改變的阻抗狀態改變的電容器的特性，相關技術需要檢測電容器的值，以最佳地維持天線的發送/接收輻射性能，因此，增加了匹配阻抗所花費的時間。
發明內容
實施例提供了阻抗匹配系統和其操作方法，其檢測并存儲天線電路中包括的可變電容器的特性，并根據所存儲的可變電容器的特性匹配阻抗。本發明的目的不限于以上所述，根據以下描述，本領域技術人員將清楚地理解未在此描述的其它目的。在一個實施例中，一種阻抗匹配系統包括阻抗匹配設備，根據施加的電壓值變化電容器的電容值，并根據變化的電容值匹配阻抗；以及阻抗分析設備，將用于變化電容值的電壓提供到阻抗匹配電路，并確定根據該電壓值改變的阻抗值，以分析阻抗匹配設備中包括的電容器的特性。在另一實施例中，一種阻抗分析方法包括輸出要施加到至少一個可變電容器的電壓值；檢測根據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地存儲檢測到的阻抗值，以產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或更多實施例的細節。根據本描述及附圖以及根據權利要求書，其它特征將是明顯的。
圖1是示意性示出根據實施例的阻抗匹配系統的框圖。圖2是示出圖1的阻抗匹配設備的詳細框圖。圖3是示出圖2的阻抗匹配電路的詳細框圖。圖4是示出根據實施例的阻抗匹配系統的操作方法的流程圖。
具體實施例方式由于本公開可以具有多種變型實施例，因此在附圖中例示各具體實施例并對其進行詳細描述。然而，這并不將本發明限于具體實施例之內，而是應理解，本發明覆蓋了本發明的概念與技術范圍之內的全部變型、等同及替換。應理解，盡管在此使用術語“第一”和“第二”以描述各種元件，但是這些元件不應被這些術語限制。這些術語僅僅用于將一個部件與其它部件相區分。因此，在一個實施例中被稱為第一部件的部件在另一實施例中可被稱為第二部件。詞“和/或”意味著相關構成元件中的一個或更多個或其組合是可能的。以下將參照附圖更詳細地描述本發明的實施例。為方便描述及清楚起見，始終以相同的附圖標記表示相同的元件。圖1是示意性示出根據實施例的阻抗匹配系統的框圖。圖2是示出圖1的阻抗匹配設備的詳細框圖。圖3是示出圖2的阻抗匹配電路的詳細框圖。參考圖1至圖3，根據第一實施例的阻抗匹配系統100包括網絡分析設備110、無線通信設備120、阻抗匹配設備130以及阻抗分析設備140。網絡分析設備110產生特定頻率，并將該特定頻率輸出到與其連接的至少一個無線通信設備。無線通信設備120與網絡分析設備110進行無線通信，以接收從網絡分析設備110 輸出的特定頻率。此處，無線通信設備120可以被實施為移動通信終端。無線通信設備120可以被設置為支持碼分多址(CDMA)、寬帶碼分多址(WCDMA)和全球移動通信系統(GSM)中的至少一個標準傳輸技術。阻抗匹配設備130被連接至無線通信設備120，并檢測與無線通信設備120的規格及提供到無線通信設備120的特定頻率相對應的阻抗值。阻抗匹配設備130包括至少一個可變電容器，并且可以改變施加到該可變電容器的電容值，以變化檢測到的阻抗值。特別地，提供阻抗匹配設備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行。此外，阻抗匹配設備130被連接至阻抗分析設備140，接收從阻抗分析設備140提供的電壓值，并根據所接收的電壓值改變可變電容器的電容值。當電容值被改變時，阻抗匹配設備130檢測根據改變的電容值變化的阻抗值，并將檢測到的阻抗值發送到阻抗分析設備140。換言之，提供阻抗匹配設備130以用于阻抗匹配，其根據從阻抗分析設備140發送的電壓值改變可變電容器的電容值，檢測根據改變的電容值改變的阻抗值，并將檢測到的阻抗值發送到阻抗分析設備140。阻抗分析設備140產生查找表(LUT)，以分析阻抗匹配設備130中包括的可變電容器的特性。為此，阻抗分析設備140確定將被施加到包括于阻抗匹配設備130中的可變電容器的電壓值，并將確定的電壓值發送到阻抗匹配設備130。阻抗分析設備140經由阻抗匹配設備130接收根據發送的電壓值改變的阻抗值， 與發送的電壓值相應地存儲接收的阻抗值，并產生包括根據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。阻抗分析設備140在可變電容器的整個可變范圍內連續地改變施加到可變電容器的電壓值，并通過使用與連續改變的電壓值相應地檢測的阻抗值來產生查找表。阻抗分析設備140根據連接至阻抗匹配設備130的無線通信設備120的規格來產生查找表。例如，當連接的無線通信設備120具有A規格時，由阻抗分析設備140產生的查找表示出與具有A規格的無線通信設備120相對應的阻抗匹配設備130的可變電容器的可變特性。阻抗分析設備140根據當前提供到無線通信設備120的頻率產生查找表。S卩，阻抗分析設備140產生對應于A頻率的查找表，并產生該查找表作為對應于A 頻率的查找表。因此，根據無線通信設備120的規格，將查找表分為第一至第N查找表，第N查找表包括分別對應于第一至第N頻率的可變電容器的可變特性信息。為了對阻抗匹配設備130提供更詳細的描述，阻抗匹配設備130包括阻抗匹配電路131、阻抗檢測器132、阻抗接口 133、數-模(D/A)轉換器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備120，并被設置為用于匹配與來自無線通信設備120的特定頻率相對應的天線阻抗ZANT和Zl之間的阻抗值。阻抗檢測器132電連接至阻抗匹配電路131，并檢測與來自阻抗匹配電路131的特定頻率相對應的當前天線阻抗ZANT和Zl之間的阻抗值。阻抗接口 133被電氣連接至阻抗檢測器132，發送由阻抗檢測器132檢測的當前天線阻抗Zl和ZANT之間的阻抗值，并接收從阻抗分析設備140發送的電壓值，該電壓值將被施加到至少一個可變電容器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送器(UART) 中的至少之一。D/A轉換器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的電壓值轉換為模擬信號。阻抗控制器135電氣連接至D/A轉換器134，以將電壓值傳送到D/A轉換器134，并且，通過利用包括于阻抗匹配電路131中的至少一個可變電容器VCl和VC2，根據所傳送的電壓值來控制施加于當前天線阻抗Zl和ZANT之間的電壓，阻抗控制器135可以控制當前天線阻抗Zl和ZANT，使得它們彼此匹配。當根據電壓值控制阻抗時，阻抗控制器135檢測所控制的阻抗值，并進行控制，使得經由阻抗接口 133將檢測到的阻抗值發送到阻抗分析設備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送到阻抗接口 133。圖4是例示根據實施例的阻抗匹配系統的操作方法的流程圖。參考圖4，在操作S400中，阻抗分析設備140確定將被施加到阻抗匹配設備130中所包括的至少一個可變電容器的電壓值，并將確定的電壓值發送到阻抗匹配設備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的任意一個值。在操作S410中，當經由阻抗分析設備140發送第一和第二電壓值時，阻抗匹配設備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，當通過施加第一和第二電壓值改變可變電容器的電容值時，阻抗匹配設備130檢測根據改變的電容值改變的阻抗值。在操作S430中，阻抗匹配設備130將通過施加從阻抗分析設備140發送的第一和第二電壓值被改變的阻抗值發送到阻抗分析設備140。在操作S440中，阻抗分析設備140存儲從阻抗匹配設備130發送的阻抗值，以與發送到阻抗匹配設備130的第一和第二電壓值相對應。在操作S450中，阻抗分析設備140檢查是否已向阻抗匹配設備130發送了可變電容器的整個可變范圍內的第一和第二電壓值。換言之，阻抗分析設備140確定是否已檢查到與可變電容器的整個可變范圍內的第一和第二電壓值相對應的阻抗值。當操作S450的檢查結果示出沒有向阻抗匹配設備130發送可變電容器的整個可變范圍內的第一和第二電壓值時，阻抗分析設備140在操作S460中改變先前發送的第一和第二電壓值中的至少之一。當改變第一和第二電壓值時，操作方法返回至操作S400，并繼續進行檢測對應于改變的第一和第二電壓值的阻抗值的操作。當操作S450的檢查結果示出已向阻抗匹配設備130發送了可變電容器的整個可變范圍內的第一和第二電壓值時，在操作S470中，阻抗分析設備140通過使用所存儲的整個可變范圍內的第一和第二電壓值以及對應于所存儲的第一和第二電壓值的阻抗值，產生用于分析可變電容器的可變特性的查找表。在此，根據連接至阻抗匹配設備130的無線通信設備120的規格以及從網絡分析設備110輸出的頻率分類并產生查找表。
如上所述，在釋放無線通信設備130之前，阻抗匹配系統100基于規格來分析與無線通信設備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 100可在短時間內進行阻抗匹配，由此降低發送/接收的信號的失真率。盡管已參考多個說明性實施例對實施例進行了描述，但是應理解，本領域技術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施例。更具體地，在本公開、附圖以及所附權利要求書的范圍之內，可對本組合設計的部件部分和/或設計進行各種改變和變型。除部件部分和/或設計的改變和變型之外，對本領域技術人員而言，替代使用也將是明顯的。
權利要求
1.一種阻抗匹配系統，包括阻抗匹配設備，其根據施加電壓值改變電容器的電容值，并根據改變的電容值匹配阻抗；以及阻抗分析設備，其將用于改變所述電容值的電壓提供到阻抗匹配電路，并確定根據所述電壓值改變的阻抗值，以分析所述阻抗匹配設備中包括的電容器的特性。
2.根據權利要求1所述的阻抗匹配系統，其中所述阻抗匹配設備根據經由所述阻抗分析設備提供的所述電壓值改變所述電容值，并檢測根據所述改變的電容值改變的阻抗值， 以將檢測的阻抗值提供到所述阻抗分析設備。
3.根據權利要求2所述的阻抗匹配系統，其中所述阻抗分析設備存儲查找表，在所述查找表中，至少一個阻抗值分別對應于至少一個電壓值。
4.根據權利要求1所述的阻抗匹配系統，其中所述阻抗匹配設備包括阻抗匹配電路，包括連接至無線通信設備的至少一個可變電容器；阻抗檢測器，其檢測根據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，其接收經由所述阻抗分析設備提供的電壓值，并將對應于接收的電壓值的阻抗值發送到所述阻抗分析設備；數模(D/A)轉換器，其將經由所述阻抗接口接收的電壓值轉換為模擬信號；以及阻抗控制器，其根據所接收的電壓值改變所述可變電容器的電容值，并檢測根據所述電容值改變的阻抗值，以將檢測的阻抗值提供到所述阻抗分析設備。
5.根據權利要求4所述的阻抗匹配系統，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送器(UART)中的至少之一。
6.根據權利要求4所述的阻抗匹配系統，其中，所述無線通信設備被基于規格分類，以及所述阻抗分析設備基于連接至所述阻抗匹配設備的所述無線通信設備的規格對所述無線通信設備進行分類，以分析所述電容器的特性。
7.根據權利要求4所述的阻抗匹配系統，還包括網絡分析設備，其產生特定頻率，并與所述無線通信設備進行無線通信，以將所述特定頻率輸出到所述無線通信設備，其中所述阻抗分析設備基于輸出至所述阻抗匹配設備的頻率對所述無線通信設備進行分類，以分析所述電容器的特性。
8.根據權利要求4所述的阻抗匹配系統，其中所述可變電容器包括并聯連接的第一和第二可變電容器。
9.根據權利要求8所述的阻抗匹配系統，其中所述阻抗分析設備向所述阻抗匹配設備發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，并接收根據所發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.根據權利要求9所述的阻抗匹配系統，其中所述阻抗分析設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，并存儲與改變的第一和第二電壓值相對應的阻抗值，以分析所述第一和第二可變電容器的可變特性。
11.根據權利要求1所述的阻抗匹配系統，其中所述阻抗分析設備包括數據庫管理設備，所述數據庫管理設備包括個人計算機。
12.根據權利要求4所述的阻抗匹配系統，其中所述無線通信設備支持碼分多址(CDMA)、寬帶碼分多址(WCDMA)和全球移動通信系統(GSM)中的至少一個標準傳輸技術。
13.根據權利要求4所述的阻抗匹配系統，其中所述無線通信設備包括移動通信終端。
14.一種阻抗分析方法，包括輸出要施加到至少一個可變電容器的電壓值； 檢測根據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地存儲檢測的阻抗值，以產生用于分析所述電容器的可變特性的查找表。
15.根據權利要求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.根據權利要求15所述的阻抗分析方法，其中查找表的產生包括產生包括與所述第一和第二電壓值相對應的阻抗值的查找表。
17.根據權利要求14所述的阻抗分析方法，其中， 根據所述無線通信設備的規格改變所述阻抗值，以及根據所述無線通信設備的所述規格分類并產生所述查找表。
18.根據權利要求14所述的阻抗分析方法，其中，根據提供到所述無線通信設備的頻率改變所述阻抗值，以及根據提供到所述無線通信設備的所述頻率分類并產生所述查找表。
全文摘要
提供了一種阻抗匹配系統和其操作方法。阻抗匹配系統包括阻抗匹配設備和阻抗分析設備。該阻抗匹配設備根據施加的電壓值變化電容器的電容值，并根據變化的電容值匹配阻抗。該阻抗分析設備將用于變化電容值的電壓提供到阻抗匹配電路，并確定根據電壓值改變的阻抗值，以分析阻抗匹配設備中包括的電容器的特性。
文檔編號H03H7/40GK102394588SQ20111020463
公開日2012年3月28日 申請日期2011年7月15日 優先權日2010年7月15日
發明者宋珠榮 申請人:Lg伊諾特有限公司