專利名稱：寄生元件分集天線的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及按照權利要求1的前序的一個電子裝置的天線分集，特別是一個蜂窩終端的天線分集和按權利要求2的前序的操作所述天線分集的一種方法。
在現有技術中天線分集基本上是已知的。與單一天線相比較，天線分集能夠甚至在那些有敵意信號的環(huán)境中提高語音質量，減少呼叫丟失和擴展范圍，該環(huán)境將引起無線電信號對大樓，桌子，椅子，樹等的反射或偏轉。
在Scott，N.L.，Leonard-Taylor，M.O.和Vaughan，R.G.，的文章“Diversity gain from a single-port adaptive anfenna usingswitched parasitic elements illustrated with a wire andmonopole prototype”(IEEE Trans.On A&P，vol.47，No.6，p.1066-1070，June 1999)中公開了一個已知天線分集的一個例子。在圖2中表示出在所述文章中公開的該天線分集，現在將簡略地加以討論。
按照圖2，該天線分集包括一個有源天線21，以下也稱為按有源模式工作的天線元件。該分集還包括至少兩個寄生天線22a，22b，以下也稱為按寄生模式工作的天線元件。有源天線21連接到收發(fā)信機23，而該寄生天線22a，22b不連接到所述收發(fā)信機23。然而，該寄生天線和該有源天線彼此靠近放置，結果是在每個寄生天線和有源天線之間存在電磁耦合。在源天線21最初具有一個固定的阻抗(未示)，而該寄生天線22a，22b的阻抗24a，24b可單獨地通過一個控制單元25控制，使得通過該有源天線收發(fā)的信號的輻射圖為最佳，即僅僅微弱相關信號存在在該天線上。
更特別地，控制單元25操作如下通過控制寄生天線22a和22b的開關26a和26b，該控制單元25分別檢驗寄生天線22a和22b相對于它們在該在有源路徑上的電磁信號的相應輻射圖的不同的阻抗組合。
在存儲器中存儲該信號的強度的檢測值。最后，由控制單元25選擇和調節(jié)表示最佳輻射圖的阻抗組合。檢驗該寄生天線的不同阻抗組合的所述處理為的是檢測該組合以確保經常重復該最佳輻射圖，以便于在必要時更新該寄生天線的調節(jié)的阻抗。
在圖2中兩個開關26a和26b均具有三個阻抗狀態(tài)，對于該寄生元件，可獲得32個配置。這些不同的配置將導致由該有源天線觀察到的阻抗變化。通過按基本配置把允許的配置限制于旋轉的和反射的對稱變化將避免這些缺陷，即該阻抗的變化被固定。
但是，在按圖2的天線分集操作期間，不理想的失配仍殘留在該有源天線21的阻抗和該收發(fā)信機23的阻抗之間。
因此，始于所述公開，本發(fā)明的目的在于在仍然使得該有源天線和該收發(fā)信機之間的該有源路徑上對該電磁信號的一個預定的信號質量標準最大化的同時進一步使失配量最小。
由權利要求1的主題來解決該目的。更特別地，通過對現有技術中已知的該天線分集提供一個開關單元，以便使該第一天線單元工作在寄生模式而同時使該第二天線單元工作在有源模式或交替地，使該第一天線元件工作在有源模式而同時使該第二天線元件工作在寄生模式來解決該目的，一個預選單元用于分別提供N個配置的天線分集，以保證在處于該有源模式的天線元件的阻抗和該收發(fā)信機的阻抗之間的失配量低于一個預定的閾值值，其中每個所述配置表示該開關單元的特定位置與那個天線元件一特定預定量的阻抗的組合，該天線單元因所述開關單元位置而工作在寄生模式，一個選擇單元用于從由該預選單元提供的多個N個配置中選擇單個特定的配置，從而實現收發(fā)電磁信號最佳的一個預定的信號質量標準，和一個控制單元，用于根據所選擇的特定配置，調節(jié)該開關單元的位置和那個天線單元的阻抗的量，該天線單元因該開關單元的位置而工作在寄生模式。
可定義該預定的信號質量標準為例如最大的信號-噪聲比和/或最大的信號強度和/或最大的信號-干擾比和/或最大的信號-噪聲加干擾比。
本發(fā)明所描述的實施例具有的優(yōu)點在于由于按照最終選擇的特定配置進行調整，從而同時完成兩個要求首先，不希望有的失配最小，即，低于該預定的閾值值，并且由此，第二，在該有源路徑上收發(fā)的電磁信號的信號質量標準的性能程度最高。
此外，能保持阻抗變化(由控制單元引起的寄生模式的天線元件的阻抗變化)低于一預定的閾值值，結果與現有技術相反，它們幾乎對該有源天線的阻抗沒有任何不良影響；因此，可以將它們視為已被消除。
最后，按本發(fā)明優(yōu)選實施例，本發(fā)明的天線分集僅有利地要求一個寄生天線，而在現有技術中至少要求兩個寄生天線供獲得對稱性之用。然而，盡管如此，本發(fā)明的技術教導也可應用到第一組和第二組天線元件，其中或者第一組天線元件按寄生模式工作而第二組天線元件同時按有源模式工作，或反過來。
本發(fā)明的以上標識的目的進而由獨立方法權利要求2的主題來解決。所述方法權利要求的優(yōu)點相應于權利要求1的上述的優(yōu)點。
有利地，將經常地或在預定的時間重復調整該開關單元和那個天線元件的阻抗，該天線元件因所述開關單元位置而工作在寄生模式。這些重復有利地能合適地適應所選擇的和調節(jié)的阻抗配置，使得在該有源路徑上的電磁信號的該預定的信號質量標準的性能程度總是最高。
本發(fā)明的其他有利的實施例是剩余的從屬權利要求的主題。
說明書附有兩個附圖，其中

圖1表示按本發(fā)明的天線分集的一個優(yōu)選實施例；以及圖2表示在現有技術中已知的一個天線分集。
以下將參照圖1描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例。
圖1表示一個電磁裝置(特別是無線和蜂窩終端，例如電話或尋呼機等)的天線分集。它包括第一和第二天線元件110a和110b。這些天線元件被連接到開關單元120，以便使該第一天線元件110a工作在寄生模式并同時使該第二天線元件工作在有源模式或交替地，使第一天線元件110a工作在該有源模式而同時使該第二天線元件110b工作在寄生模式。以上已參照圖2描述了該有源模式和該寄生模式。
本發(fā)明的天線分集還包括一個預選單元130，用于檢驗所有可得到的天線分集的配置并最終從所有被檢驗的配置中選擇N個配置，以保證在該有源模式的天線元件的阻抗(未示)和該天線分集的收發(fā)信機160的阻抗之間的失配量低于一個預定的閾值值。以下給出該單元130的詳細說明。
術語“配置”系指兩個參數的組，其中該第一參數表示該開關單元120的兩個可能位置的一個特定位置，而其中該第二參數表示那個天線元件的選擇的或調節(jié)的阻抗量，該天線元件因所述開關單元位置而工作在該寄生模式。
進而，該天線分集包括一個選擇單元140，用于從由該預選單元130提供的該多個N個配置中選擇單個特定配置，以實現對所收發(fā)的電磁信號最佳的一個預定的信號質量標準。
此外，該天線分集包括一個控制單元150，按照所選擇的特定的配置，用于調節(jié)該開關單元120的位置和按寄生模式工作的那個天線單元110a或110b的阻抗170a或170b的量。
以下將更詳細地描述該預選單元130的操作。更具體地，所述操作包括步驟-a1)使該第一天線元件工作在該有源模式并且該第二天線元件在該寄生模式；-a2)順序地將該第二天線元件的阻抗改變?yōu)閚1個不同的量，并分別地檢測在該第一天線元件的阻抗和該收發(fā)信機(160)的阻抗之間相應的失配量以及由該第一天線元件收發(fā)的電磁信號的信號質量標準相應的性能等級；-b1)使該第一天線元件工作在該寄生模式和該第二天線元件在該有源模式；-b2)順序地將該第一天線元件的阻抗改變?yōu)閚2個不同的量，并分別地檢測該第二天線元件的阻抗和該收發(fā)信機(160)的阻抗之間相應的失配量以及由該第二天線元件收發(fā)的電磁信號的信號質量標準相應的性能等級；以及-c)從該n1+n2個配置中選擇和提供N個配置，其中N≤n1+n2，其阻抗失配量低于一個預定的閾值值。
權利要求
1.一種電子裝置的、特別是一個蜂窩終端的天線分集，包括-第一和第二天線元件(110a，110b)，其中之一個通過連接到所述電子裝置的收發(fā)信機(160)而工作在有源模式，用于收發(fā)電磁信號，而其另一個通過因電磁耦合干擾該有源模式天線元件的阻抗而工作在寄生模式；其中寄生模式的天線元件(110a，110b)具有一個可調節(jié)的阻抗；其特征在于-一個開關單元(120)，用于或使該第一天線元件(110a)工作于該寄生模式而同時使該第二天線元件(110b)工作于該有源模式，或交替地，使該第一天線元件工作于該有源模式而同時使該第二天線元件工作于該寄生模式；-一個預選單元(130)，用于分別提供N個天線分集的配置，以保證在處于該有源模式的天線元件的阻抗和該收發(fā)信機(160)的阻抗之間的失配量低于一個預定的閾值值，其中每個所述配置表示該開關單元(120)的特定位置與那個天線元件的阻抗(170a和170b)的一特定預定量的組合，該天線元件因所述開關單元(120)的位置而工作在寄生模式；-一個選擇單元(140)，用于從該預選單元(130)所提供的多個N個配置中選擇單個特定的配置，從而實現所收發(fā)的電磁信號最佳的一個預定的信號質量標準；以及-一個控制單元(150)，用于根據所選擇的特定配置，調節(jié)該開關單元(120)的位置和那個天線元件的阻抗(170a或170b)的量，該天線元件因該開關單元(120)的位置而工作在該寄生模式。
2.用于操作天線分集的方法，如在電磁裝置，特別是蜂窩終端中的天線分集，該分集包括第一和第二天線元件，其中之一通過連接到所述電子裝置的收發(fā)信機(160)而工作在有源模式，用于收發(fā)電磁信號，而其另一個通過因電磁耦合所述該有源模式天線元件來干擾該有源模式天線元件的阻抗而工作在寄生模式；該方法的特征在于步驟-分別提供該天線分集的N個配置，以保證在有源模式的天線元件的阻抗和該收發(fā)信機(160)的阻抗之間的失配量低于一個預定的閾值值，其中每個所述配置表示一特定狀況，其中或者該第一天線元件(110a)工作在寄生模式而同時該第二天線元件(110b)工作在有源模式，或者相反，并與目前工作在寄生模式的那個天線元件的阻抗(170a，170b)的一特定預定量組合；-從該多個N個配置中選擇單個特定的配置，從而實現收發(fā)電磁信號最佳的一個預定的信號質量標準；以及-調節(jié)所選擇的特定配置。
3.按權利要求2的方法，其特征在于該方法步驟偶然地或在一預定時間間隔后被重復。
4.按權利要求2或3的方法，其特征在于提供N個配置的步驟包括子步驟-a1)使該第一天線元件工作在有源模式而該第二天線元件在寄生模式；-a2)順序地將該第二天線元件的阻抗改變?yōu)閚1個不同的量并分別檢測在該第一天線元件的阻抗和該收發(fā)信機(160)的阻抗之間相應的失配量以及由該第一天線元件收發(fā)的電磁信號的信號質量標準相應的性能等級；-b1)使該第一天線元件工作在寄生模式和該第二天線元件在有源模式；-b2)順序地將該第一天線元件的阻抗改變?yōu)閚2個不同的量，并分別檢測該第二天線元件的阻抗和該收發(fā)信機(160)的阻抗之間相應的失配量以及由該第二天線元件收發(fā)的電磁信號的信號質量標準的相應的性能等級；以及-c)從該n1+n2個配置中選擇和提供N個配置，其中N≤n1+n2，其阻抗失配量低于一個預定的閾值值。
全文摘要
本發(fā)明涉及包括第一和第二天線元件的天線分集，其一個天線按有源模式工作，而另一天線按寄生模式工作。本發(fā)明的目的在于在仍然使在該有源天線和收發(fā)信機之間的該有源路徑上的該電磁信號的預定信號質量標準最大化的同時進一步使失配量最小。該目的是這樣來解決的，即通過一個開關單元120使該第一天線元件工作在寄生模式和同時使該第二天線元件工作在有源模式，或者相反，以及通過提供一個預選單元130和一個選擇單元140，用于選擇該天線分集的最佳配置，以保證所述失配量低于一預定的閾值值，而同時保證最佳實現對收發(fā)的電磁信號的一個預定的質量標準。該天線分集進一步包括一個控制單元150，用于調節(jié)所述的配置。本發(fā)明進一步涉及操作這樣一種天線分集的方法。
文檔編號H01Q3/24GK1602596SQ02824454
公開日2005年3月30日 申請日期2002年11月26日 優(yōu)先權日2001年12月6日
發(fā)明者J·R·M·伯格沃特, W·M·C·多曼斯, L·萊坦 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司