通過分集天線的有源解調提高天線效率的制作方法
【專利說明】
[0001]發(fā)明的背景
技術領域
[0002]本發(fā)明的實施例一般性地涉及具有反饋系統(tǒng)的設備，例如手機，所述反饋系統(tǒng)補償在手機被握在手中或者靠近使用者頭部時發(fā)生的電容變化。
【背景技術】
[0003]蜂窩電話、例如移動電話具有使日常生活更輕松的許多令人滿意的功能。例如，移動電話能夠接收電子郵件、文本消息和供終端用戶使用的其他數據。此外，移動電話能夠從移動電話發(fā)送電子郵件、文本消息和其它數據。移動電話通常在由各手機運營商中的任一個提供的無線網絡上工作。發(fā)送到移動電話和從其發(fā)送的數據要求移動電話在越來越多數量的頻率下工作，以支持移動電話的所有部件和天線。
[0004]3G和4G蜂窩電話系統(tǒng)要求多輸入多輸出(MHTO)天線的分集。因此同時存在至少兩個天線在相同頻率下工作。在移動數據平臺中，例如智能電話、平板電腦、便攜式個人熱點和筆記本電腦中，沒有足夠的空間來物理地分離天線。在這些小平臺中，天線系統(tǒng)由于天線之間的互耦而遭受效率降低。在過去，已經通過解調副天線以使其從主天線解耦來處理效率降低。對副天線解耦在主天線和副天線固定的情況下是有效的，但是在主天線和副天線能夠交換的現代設備中正成為問題。另外，對于ΜΜ0系統(tǒng)，最佳性能可能在兩個天線之間存在更大平衡時發(fā)生。
[0005]在電話被握在手中或被放在耳朵附近通話時，ΜΙΜ0天線系統(tǒng)可能進一步遭受影響，這是因為頭和手可能通過干擾天線而影響設備性能。事實上，在發(fā)布一個其天線干擾是廣為記錄的問題的移動電話時，評論為“你拿移動電話的姿勢錯了”。換言之，僅僅通過握住電話，天線系統(tǒng)的性能變差。該事件有時為稱為頭對手效應。該天線系統(tǒng)的性能問題延續(xù)至今。
[0006]具有“調諧”和“解調”兩個天線的能力以適應變化的RF環(huán)境會進一步提高整體的系統(tǒng)性能。

【發(fā)明內容】

[0007]本發(fā)明一般性地涉及具有多個天線的蜂窩電話。本發(fā)明涉及分集或ΜΜ0天線系統(tǒng)中的兩個天線是如何通過互耦相互作用的?；ヱ钣捎趦蓚€天線的接近、它們的天線模式以及效率而產生。能夠通過調節(jié)天線之間的互耦而優(yōu)化系統(tǒng)性能。主天線和副天線能夠分別被“調諧”和“解調”以增強系統(tǒng)性能。在本發(fā)明中，使用配置在天線孔徑中的用于頻率調諧的MEMS電容器，主天線和副天線被獨立地調諧。
[0008]在一個實施例中，電子設備包括與第一數字可變電容器的第一端連接的第一天線和與第二數字可變電容器的第一端連接的第二天線，所述第一數字可變電容器具有接地的第二端，所述第二數字可變電容器具有接地的第二端。切換模塊與第一天線和第二天線連接，并且RF前端與切換模塊連接?；鶐幚砥魍ㄟ^一條或更多條控制線與RF前端、切換模塊、第一數字可變電容器和第二數字可變電容器連接?；鶐幚砥鞅贿m配為命令切換模塊以及第一和第二數字可變電容器。第一和第二數字可變電容器被命令以調諧或解調第一和第二天線。
[0009]在另一實施例中，電子設備包括兩個或更多個天線和兩個或更多個數字可變電容器，所述數字可變電容器在第一端與兩個或更多個天線連接而在第二端接地。至少一個切換模塊與兩個或更多個天線連接，并且RF前端與至少一個切換模塊連接?；鶐幚砥魍ㄟ^一條或更多條控制線與RF前端、至少一個切換模塊和兩個或更多個數字可變電容器連接。基帶處理器被適配為命令至少一個切換模塊和兩個或更多個數字可變電容器。兩個或更多個數字可變電容器被命令以調諧或解調兩個或更多個天線。
[0010]在另一實施例中，電子設備包括與第一 MEMS數字可變電容器的第一端連接的第一孔徑調諧天線，其中第一孔徑調諧天線位于電子設備的第一端。第一 MEMS數字可變電容器的第二端接地。第二孔徑調諧天線與第二 MEMS數字可變電容器的第一端連接，其中第二孔徑調諧天線位于電子設備的與電子設備的第一端相對的第二端。第二 MEMS數字可變電容器的第二端接地。轉換開關與第一孔徑調諧天線和第二孔徑調諧天線連接，并且轉換開關被適配為在第一孔徑調諧天線和第二孔徑調諧天線之間選擇主天線和副天線。主天線和副天線是可互換的，并且RF前端與轉換開關連接。
【附圖說明】
[0011]參照實施例能夠詳細地理解本發(fā)明的上述特征和上面簡要總結的本發(fā)明的更具體的描述，在附圖中圖示了所述實施例中的一些。然而，應注意的是，附圖僅圖示了本發(fā)明的典型實施例，并且因此不應被認為限制本發(fā)明的范圍，這是因為本發(fā)明可以允許其他等同有效的實施例。
[0012]圖1是根據一個實施例的移動電話的等距視圖。
[0013]圖2A是根據一個實施例的數字可變電容器的示意性俯視圖。
[0014]圖2B是根據一個實施例的數字可變電容器的示意性橫截面圖。
[0015]圖3是具有孔徑調諧天線的天線系統(tǒng)的示意圖。
[0016]圖4是具有阻抗調諧天線的天線系統(tǒng)的示意圖。
[0017]圖5是具有孔徑調諧天線和阻抗調諧天線的組合的天線系統(tǒng)的示意圖。
[0018]圖6是根據一個實施例的4χ4ΜΠ?)天線系統(tǒng)的示意圖。
[0019]圖7是根據一個實施例的天線布置的示意圖。
[0020]為了便于理解，在可能的地方使用相同的附圖標記來表示附圖共有的相同的元素。可以預期的是，在一個實施例中公開的元件在沒有特別說明的情況下可以有益地用在其他實施例中。
【具體實施方式】
[0021]本發(fā)明一般性地涉及具有多個天線的蜂窩電話。本發(fā)明涉及分集或ΜΜ0天線系統(tǒng)中的兩個天線是如何通過互耦相互作用的。互耦由于兩個天線的接近、它們的天線模式以及效率而產生。系統(tǒng)性能能夠通過調節(jié)天線之間的互耦而優(yōu)化。主天線和副天線能夠分別被“調諧”和“解調”以增強系統(tǒng)性能。在本發(fā)明中，使用配置在天線孔徑中的用于頻率調諧的MEMS電容器，主天線和副天線被獨立地調諧。
[0022]適合于集成在便攜式射頻設備(例如圖1中圖示的移動電話)中的小天線通常安裝在移動設備的頂側或后側，并且該設備充當天線的有源反極。這種小天線通常被設計為簡單的單極天線的變型，使用例如(平面)倒F天線(P)IFA之類的形式。這種天線的模式能夠被修改以在維持其輻射特性的同時適應于設備的機械約束。
[0023]圖2A是根據一個實施例的數字可變電容器(DVC)200的示意圖。DVC 200包括多個空腔202。雖然僅詳細地示出了一個空腔202，但是應理解的是盡管用于每個空腔202的電容可以不同，但是每個空腔202都可以具有相似的配置。
[0024]每個空腔202具有耦合到RF連接器/焊接凸點206的RF電極204。此外，每個空腔202具有一個或更多個拉近電極208和一個或更多個地電極210。切換元件212 (示出了2個)被布置在電極204、208、210上。事實上，切換元件212電耦合到地電極210。由于施加到拉近電極208的電流，切換元件212可移動到距離RF電極204的各種間距處。
[0025]圖2B為MEMS設備214的示意圖。MEMS設備214包括電極204、208、210和切換元件212，所述切換元件被布置在空腔200中并且能夠從靠近RF電極204的位置(稱為C_位置)和與上拉電極216相鄰地間隔的位置(稱為C_位置)移動。切換元件212在空腔200內的位置決定了特定空腔的電容。通過使用DVC中的MEMS器件，天線能夠如本文中討論的那樣被調諧。
[0026]本文中描述的技術能夠應用于具有多于兩個天線的ΜΙΜ0或多天線系統(tǒng)。為了簡單起見，會使用兩個天線來描述構思。使用天