專利名稱：用于具有gps能力的天線的系統(tǒng)和方法
技術領域：
本發(fā)明一般涉及用于提供具有全球定位系統(tǒng)(GPS)能力的天線的系統(tǒng)和方法。
背景技術：
常規(guī)的手持全球定位系統(tǒng)(GPS)裝置通過接受和處理來自于包括衛(wèi)星和基站的GPS系統(tǒng)的GPS波段信號以提供與GPS裝置的位置有關的位置信息。盡管這樣的位置信息可以非常有用，然而與諸如膝上型電腦、移動電話、PDA的多種移動無線通訊裝置以及其它當今用戶所依賴的移動裝置一起攜帶常規(guī)的GPS裝置卻是不方便的。因此，人們期望GPS定位功能能夠被包含在其它裝置(如無線移動手機)中。
令人遺憾的是，GPS技術與諸如蜂窩(cellular)電話或個人通訊服務(PCS)電話等的其它移動無線通訊裝置的集成已證明是困難的。特別地，已確定了三種將GPS性能加于無線裝置或手機的可選方案，但在它們使用中都已被證明是不能令人滿意的。
第一種選擇是通過增設用于GPS接收的獨立天線將GPS性能增加到無線手機中。由于無線網(wǎng)絡天線沒被改變，所以網(wǎng)絡通訊質(zhì)量不會受到不利影響。但是，隨著用于無線網(wǎng)絡的移動手機的日益變小，在手機殼中能夠用于安置獨立的、按用戶需要設計的GPS天線的空間也更少。而且，置于手機殼中的GPS天線通常會遇到一系列接收方面的問題。例如，手機殼中的電磁屏蔽和手機殼本身可造成接收不良。為安置GPS天線而調(diào)節(jié)電磁屏蔽會實質(zhì)上造成對手機的重新設計和測試。甚至無線手機的用戶在握持手機外殼時，用戶的手也會干擾內(nèi)部GPS天線的接收。另外，給無線手機增加獨立天線及相關電路也增加成本和設計的復雜性。
給無線手機增加GPS性能的第二種選擇是迫使現(xiàn)存的無線手機上的網(wǎng)絡天線充分接收GPS波段信號。例如，典型的雙波段天線可被構(gòu)造成能夠接收大約在1900MHz的PCS信號和大約在800MHz的蜂窩信號。因而，現(xiàn)存的雙波段天線也可能能夠接收大約在1575MHz的GPS信號。然而，GPS信號處于雙波段天線的非諧振頻率處，因此GPS信號在衰減的信號傳輸中不會達到最佳結(jié)果。從這方面考慮，公知的雙波段天線系統(tǒng)不能以足夠的強度和質(zhì)量來接收GPS信號，以在無線手機上執(zhí)行穩(wěn)健的GPS定位功能。
給無線手機增加GPS性能的第三種選擇是使用三波段天線。例如，三波段天線被構(gòu)造為接收蜂窩、PCS和GPS頻率。盡管這樣的天線能夠使GPS信號被接受，但由于天線設計上的限制，這樣的天線通常要么包括蜂窩的性能，要么包括PCS性能，或者兩者都包括。所以使用三波段天線實質(zhì)上也為天線增加了額外成本。
由此，存在以穩(wěn)健、經(jīng)濟的方式在無線手機中增加GPS定位性能的需求。更進一步地，人們需要以一種方便的、帶有悅?cè)说拿栏械姆绞絹硖峁〨PS定位性能。
發(fā)明簡介本發(fā)明很大程度上緩解了用于在無線通訊裝置中提供具有全球定位系統(tǒng)(GPS)能力的天線的常規(guī)系統(tǒng)和方法的問題。
在一個示例性的實施方案中，本發(fā)明提供了一種具有全球定位系統(tǒng)(GPS)能力的天線的系統(tǒng)和方法。該具有GPS能力的天線可以應用于諸如無線手機的無線通訊裝置上。所述無線通訊裝置可包括一個開關模塊，其能夠在所述天線與多個通訊波段電路中的一個電路之間選擇性地切換通訊信號。在所述開關模塊與所述特定通訊波段電路之間可設有相應的阻抗匹配電路，用以使所述天線和所述特定通訊帶波段電路匹配或調(diào)諧。
本發(fā)明有利于使無線通信裝置中的現(xiàn)有天線適于穩(wěn)健地接收GPS波段信號。使用現(xiàn)有的通訊天線提供GPS信號是一種用于在無線通訊裝置中提供GPS定位功能的經(jīng)濟而有效的方式。更進一步地，由于不需要獨立的GPS天線，所以電話的美感不受影響。這種改動現(xiàn)存天線的方式釋放了無線通訊裝置中的空間，否則該空間可能要為獨立的內(nèi)部天線保留。另外，由于現(xiàn)存的天線從無線通訊裝置中伸出，因此本發(fā)明也可從經(jīng)改進的GPS波段信號的接收中獲益。
本發(fā)明的上述和其他特征和優(yōu)點可由以下結(jié)合附圖對本發(fā)明所做的詳細說明中得到理解，附圖中相同的標號代表了相同的部件。
附圖的簡要說明

圖1說明了根據(jù)本發(fā)明所述的無線通訊系統(tǒng)的一個典型實施方案；圖2A示出了本發(fā)明所述無線通訊裝置的一個典型實施方案的各選定組成部分；圖2B示出了本發(fā)明所述的無線通訊裝置的另一個典型實施方案的各選定組成部分；圖3A是本發(fā)明一個典型實施方案的頻率響應圖；圖3B是本發(fā)明另一個典型實施方案的頻率響應圖；圖4示出了本發(fā)明所述無線通訊裝置的另一個典型實施方案的一些組成部分；圖5是本發(fā)明另一個典型實施方案的頻率響應圖；圖6示出了常規(guī)匹配網(wǎng)絡的一個例子；圖7示出了常規(guī)開關電路的一個例子；圖8示出了本發(fā)明所述無線通訊裝置的另一個典型實施方案的一些組成部分；圖9示出了本發(fā)明所述無線通訊裝置的又一個典型實施方案的一些組成部分；圖10示出了本發(fā)明所述無線通訊裝置的又一個典型實施方案的一些組成部分；以及圖11示出了本發(fā)明所述無線通訊裝置的又一個典型實施方案的一些組成部分；本發(fā)明的詳細描述圖1示出了根據(jù)本發(fā)明所述的含有無線通訊裝置100的無線通訊系統(tǒng)的一個典型實施方案。無線通訊裝置100可包括例如手持無線通訊裝置、移動電話、汽車電話、蜂窩電話或個人通訊服務(PCS)電話、無繩電話、膝上型電腦或其它具有無線調(diào)制解調(diào)器的計算裝置、尋呼機，或者個人數(shù)字助理(PDA)。無線裝置100可以是數(shù)字式的或模擬式的或者它們的一些組合。實際上，本發(fā)明預計到了本領域普通技術人員所公知的其它形式的無線通訊裝置。
無線通訊裝置100包括天線110。天線110被構(gòu)造為能夠發(fā)射和接收無線通訊信號。在圖1中，天線110與基站120進行雙向通訊?；?20可以是例如無線通訊網(wǎng)絡中的多個基站120中的一個。天線110與一個或更多的衛(wèi)星，如衛(wèi)星130，至少進行單向通訊。衛(wèi)星130可以是例如多個衛(wèi)星中的一個，例如一組全球定位系統(tǒng)(GPS)衛(wèi)星及其地面站中的一個衛(wèi)星。
在一個具體的實施方案中，無線通訊裝置100是一個無線手機，其具有能夠在例如至少兩個不同的通訊波段上接收和發(fā)射無線通訊信號的天線110。上述兩個波段可以包括，例如，大約在800MHz處的蜂窩波段和大約在1900MHz處的PCS波段。在這個典型的實施方案中，天線110是現(xiàn)存的被構(gòu)造成可在PCS和蜂窩兩個波段上接收和發(fā)射無線信號的雙波段天線。應該預見到，通過合適地選擇已知的天線和相關電路，就可以容納更多或者更少的通訊波段。例如，無線裝置可以被構(gòu)造為僅使用PCS波段，或被構(gòu)造為在三個或更多的通訊波段上接收和發(fā)射信號。本發(fā)明也考慮到了使用本領域普通技術人員所公知的其它無線通訊波段。
無線通訊裝置100上的天線110被配置為可穩(wěn)健地接收諸如來自于衛(wèi)星130的GPS信號的定位信號。天線110可以是公知的常規(guī)天線，例如標準雙波段天線。按照這種方式，就可經(jīng)濟而又方便地將全球定位功能增加到無線通訊裝置中。
圖2A示出了利用常規(guī)通訊天線110來穩(wěn)健地接收GPS信號的電路。無線通訊裝置100可以包括，例如，天線110，天線分離濾波器(diplexer)140，第一波段(例如蜂窩波段)雙工器150，第二波段(例如PCS波段)雙工器160，GPS開關模塊170以及GPS模塊175。天線分離濾波器140可用雙路開關(如圖9所示)代替。如圖2A所示，開關模塊170可以包括，例如，開關165。GPS模塊175可以包括，例如，與GPS低噪聲放大器(LNA)190連接的阻抗匹配模塊180。可以理解，圖2A所示電路只是用來做解釋，而且，為了構(gòu)造出實際工作的通訊裝置，必須增加其它的公知電路。
如圖2A所示，天線110連接至天線分離濾波器140。天線分離濾波器140連接至第一波段雙工器150。天線分離濾波器140還連接至開關模塊170。開關模塊170連接至第二波段雙工器160。開關模塊170也連接至GPS模塊175。在一個典型的實施方案中，開關模塊170連接至阻抗匹配模塊180，而阻抗匹配模塊180則連接至GPS LNA 190。
盡管圖中沒有示出，本發(fā)明也考慮到了可包括在無線通訊裝置100中的附加部件。例如，GPS信號處理器可被連接至GPS LNA 190。在另一個實施例中，發(fā)射器和/或接收器可被連接至雙工器150，160。這樣的附加部件對本領域普通技術人員來說是公知的，因此在這里不再詳述。
天線分離濾波器通常用來引導響應于所使用的具體通訊波段的通訊信號。例如，天線分離濾波器140將天線110接收的信號分離進PCS路徑或蜂窩路徑。圖3A示出了天線分離濾波器140的一個典型的復合頻率響應200。頻率響應200包括天線分離濾波器140的低通濾波器的低通濾波器特性曲線210和高通濾波器的高通濾波器特性曲線220。圖示的低通濾波器特性曲線210具有約1000MHz的截止頻率，其被設計用于通過蜂窩波段。圖示的高通濾波器特性曲線220具有約1600MHz的截止頻率，并且被設計成通過PCS波段。應該預見到，可以通過調(diào)整截止頻率以適應具體的應用，也可為其它通訊波段選擇其它的截止頻率。高通濾波器特性曲線220被設計成能夠以某種可接受的衰減水平使信號從GPS波段中通過。
在操作中，天線110接收來自于至少一個無線通訊波段的無線通訊信號。天線分離濾波器140將無線通訊信號分離為至少第一信號和第二信號。第一信號由天線分離濾波器140的低通濾波器濾波后被連接至第一波段雙工器150。第二信號由天線分離濾波器140的高通濾波器濾波后被連接至開關模塊170。
在一個典型的實施方案中，如果無線通訊信號包括，例如，蜂窩波段通訊信號，則低通濾波器使蜂窩波段通訊信號通過至第一波段雙工器150。然后第一波段雙工器150可將輸入的蜂窩波段通訊信號連接至，例如，蜂窩接收器(未示出)。另外，低通濾波器阻斷較高頻率的波段以使其不能到達第一波段雙工器150。
如果無線通訊信號包括，例如，PCS波段通訊信號，那么天線分離濾波器140的高通濾波器使PCS波段通訊信號通過并經(jīng)由開關模塊170到達第二波段雙工器160。如果無線通訊信號包括，例如，GPS波段信號，那么高通濾波器以某種小量的衰減使GPS波段信號通過并經(jīng)由開關模塊170到達GPS模塊175。在一個典型的實施方案中，造成衰減的部分原因在于，天線110是現(xiàn)存的雙波段天線，其最初并非是為GPS波段優(yōu)化設計的。
在GPS模塊175中，阻抗匹配模塊180提供為GPS波段調(diào)諧的阻抗匹配。然后，在受到常規(guī)GPS電路(未示出)處理之前，GPS信號在GPSLNA 190中被放大。高通濾波器也阻斷了較低頻率的波段。
該無線通訊裝置一般在開關模塊170將天線分離濾波器140連接至雙工器160的情況下工作。但是，可能需要以選定的次數(shù)或間隔來獲得定位信息。例如，當用戶撥打緊急號碼時位置信息可能是有用的。該無線裝置也可工作于諸如其中周期性地需要定位的地圖繪制應用的應用當中。在另一個實施例中，用戶可指示無線裝置獲得定位信息。可以預見到，對于無線通訊裝置來說，存在許多其中定位信息是有用的應用。
當需要定位時，開關模塊170通過控制電路(未示出)被切換，以將天線110連接至GPS模塊175。當以這種方式配置時，大約1575MHz的GPS波段信號將被天線接收并被傳送至GPS模塊175。由于天線110是，例如，一種被調(diào)諧為在大約800MHz和大約1900MHz處進行接收的雙波段天線，所以大約1575MHz的GPS信號是不匹配的。由此，匹配模塊180包括匹配電路以更接近地匹配GPS模塊175與天線110之間的阻抗。按照這種方式，GPS LNA 190就可穩(wěn)健地接收高質(zhì)量的GPS信號。
在另一個典型的實施方案中，出現(xiàn)在天線分離濾波器140中的復合頻率響應200適用于以較小的衰減使GPS波段通過。因此，可通過將截止頻率從例如約1600MHz移動至例如約1400MHz而對高通濾波器特性曲線220進行修改，如圖3A中經(jīng)修正的特性曲線230所示。經(jīng)修改的特性曲線230也可有其它不同的參數(shù)，例如，不同的衰減斜率235。結(jié)果，GPS波段由經(jīng)修改的高通濾波器特性曲線230衰減的程度比由高通濾波器特性曲線220衰減的程度還小。例如，作為將截止頻率由大約1600MHz(如在普通蜂窩/PCS天線分離濾波器中的那樣)降低至大約1400MHz的結(jié)果，大約1575MHz的GPS波段更小地被天線分離濾波器140衰減，從大約-1.3dB降至大約-0.3dB。
圖2B說明了利用常規(guī)通訊天線110穩(wěn)健地接收GPS信號的電路的另一個實施例。除了天線分離濾波器140將天線110接收到的信號分離進PCS路徑或蜂窩/GPS路徑以外，該電路類似于圖2A中的電路。因此，開關模塊170位于蜂窩/GPS路徑。天線分離濾波器140的頻率響應220的另一個實施例如圖3B所示。在這個例子中，天線分離濾波器140的低通濾波器的低通濾波器特性曲線210擴展為更高的頻率，以包含入約1575MHz的GPS波段。由此，天線分離濾波器140的低通濾波器使GPS波段信號或者具有少量衰減的GPS信號通過至蜂窩/GPS路徑。
圖4示出了本發(fā)明所述的無線通訊裝置100的另一個典型實施方案的各選定組成部分。無線通訊裝置100可包括例如，天線110、第一波段雙工器150、第二波段雙工器160、GPS模塊175以及互擾消除裝置(triplexer)240。互擾消除裝置240將天線110連接至第一波段雙工器150、第二波段雙工器160以及GPS模塊。
在另一個實施例中，無線特性裝置100可為各自的通訊波段所對應的各個電路支路提供阻抗匹配模塊300和310。例如，圖11示出了阻抗匹配模塊300，其位于第一通訊波段電路支路中，并且連接到互擾消除裝置240和第一波段雙工器150，而且，阻抗匹配模塊310位于第二通訊波段電路支路中，并且連接到互擾消除裝置240和第二波段雙工器160。阻抗匹配模塊300，310提供電路以使天線110與特定通訊波段電路達到匹配或調(diào)諧。因此，例如，阻抗匹配模塊300有效地為第一通訊波段調(diào)諧天線110；并且阻抗匹配模塊310有效地為第二通訊波段調(diào)諧天線110。在另一個實施例中，阻抗匹配模塊300，310在天線110與特定通訊波段電路之間提供復共軛匹配。在又一個實施例中，阻抗匹配模塊300，310適用于從天線110到特定通訊波段電路提供最大的能量傳輸，反之亦然。除了包含在阻抗匹配模塊300，310內(nèi)的電路相對于它們各自的通訊波段電路被最優(yōu)化以外，阻抗匹配模塊300，310可采用能夠有效地與阻抗匹配模塊180一起使用的類似技術。
互擾消除裝置240的一個典型的頻率響應200如圖5所示，其包括低通濾波器的低通濾波器特性曲線210、高通濾波器的高通濾波器特性曲線220以及互擾消除裝置240的帶通濾波器的帶通濾波器特性曲線250。圖示的低通濾波器特性曲線210具有例如約1000MHz的截止頻率，其被設計成通過例如蜂窩波段。圖示的高通濾波器特性曲線220具有例如約1600MHz的截止頻率，其被設計為通過例如PCS波段。帶通濾波器特性曲線250以例如約1575MHz為中心，其被設計為通過例如GPS波段。特性曲線210，220，250可以交疊或不交疊。本發(fā)明也考慮到使用為這些和其它無線通訊波段設計的其它濾波器特性曲線。
在操作中，天線110接收來自至少一個無線通訊波段的無線通訊信號。互擾消除裝置240將無線通訊信號分離成至少第一信號、第二信號以及第三信號。第一信號受到互擾消除裝置240的低通濾波器的濾波，然后被連接至第一波段雙工器150。第二信號由互擾消除裝置240的高通濾波器濾波，然后被連接至第二波段雙工器160。第三信號由互擾消除裝置240的帶通濾波器濾波，然后被連接至GPS模塊175。這種連接機制也可以包括用于優(yōu)化性能的阻抗轉(zhuǎn)換。
在一個典型的實施方案中，如果無線通訊信號包括例如蜂窩波段通訊信號，則互擾消除裝置240的低通濾波器使蜂窩波段通訊信號通過至第一波段雙工器150。另外，低通濾波器阻斷較高的頻率波段，使其不能通過至第一波段雙工器150。
如果無線通訊信號包括例如PCS波段通訊信號，則高通濾波器使PCS波段通訊信號通過至第二波段雙工器160。另外，高通濾波器阻斷較低的頻率波段，使其不能通過至第二波段雙工器160。
如果無線通訊信號包括例如GPS波段信號，則帶通濾波器使GPS波段信號通過至GPS模塊175。在一個典型的實施方案中，在GPS模塊175中，阻抗匹配模塊180提供用于為GPS波段調(diào)諧的阻抗匹配。然后，在受到常規(guī)GPS電路處理之前，GPS信號在GPS LNA 190中被放大。另外，帶通濾波器阻斷了較高和較低的波段以使它們不能通過至GPS模塊175。
圖8示出了根據(jù)本發(fā)明所述的利用開關模塊260代替互擾消除裝置240的另一個典型實施方案。天線110經(jīng)過開關模塊260連接至第一波段雙工器150、第二波段雙工器160以及GPS模塊175。開關模塊260可以包括例如三路開關270。開關模塊260可以通過無線通訊裝置100的主控制器(未示出)得到控制，例如，主控制器可以是處理器(如移動臺調(diào)制解調(diào)器(MSM))。開關模塊260切換經(jīng)天線110接收到的信號。因此，例如，蜂窩波段信號可以被切換至第一波段雙工器150；PCS波段信號可以被切換至第二波段雙工器160；或者GPS信號可以被切換至GPS模塊175。蜂窩通訊電路和PCS通訊電路可以包括，例如，與各個波段對應使用的波段優(yōu)化信號匹配電路。
在另一個實施例中，無線通訊裝置100可為相應于各個通信波段的各個電路支路提供一個阻抗匹配模塊300，310。例如，圖10示出了一個阻抗匹配模塊300，其處于第一通訊波段電路支路中，并且連接到第一波段雙工器150和開關模塊260的三路開關270。進一步，如圖所示的阻抗匹配模塊310被設置于第二通訊波段電路支路中，并且連接到第二波段雙工器160和開關模塊260的三路開關270。如上所述，阻抗匹配模塊300，310可以提供電路以使天線110與特定通訊波段電路匹配或調(diào)諧。
圖9示出了根據(jù)本發(fā)明所述的無線通訊裝置100的再一個典型實施方案。在這個典型的實施方案中，無線通訊裝置100被配置為接收GPS信號或通訊波段信號(例如，蜂窩波段信號或PCS波段信號)。天線110經(jīng)過開關模塊260連接至GPS模塊175和通訊波段雙工器290?？蛇x擇地，可以在通訊波段雙工器290和開關模塊260之間設置一個阻抗匹配模塊(圖中未示出)。開關模塊260可以包括例如雙路開關280。開關模塊260可以通過無線通訊裝置100的主控制器(未示出)得到控制，例如，主控制器可以是處理器(如移動臺調(diào)制解調(diào)器(MSM))。開關模塊260切換經(jīng)過天線110接收的信號。因此，如果無線通訊裝置100是例如蜂窩電話，則蜂窩波段信號可以被切換至通訊波段雙工器290；或者GPS信號可以被切換至GPS模塊175。通訊波段電路可以包括，例如，與通訊波段對應使用的波段優(yōu)化信號匹配電路。
應該理解，匹配模塊180或其它匹配電路可以使用多種電路來實現(xiàn)。圖6示出了實現(xiàn)匹配電路的這樣一種電路。在圖6中，匹配模塊180的輸入被連接至第一電感器L1。第一電感器L1通過第二電感器L2連接至匹配模塊180的輸出。第一電感器L1還經(jīng)過電容器C1連接至電位V1(例如，電氣接地或機殼接地)。這樣的匹配電路在本技術領域是公知的。匹配模塊180可以包括其它各種匹配電路和它們的雙重等效電路。這樣的匹配電路也可以包括，例如，本領域的普通技術人員所公知的無源元件和/或有源元件。
還應預見到，開關模塊170可以用多種電路結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)。圖7示出了根據(jù)本發(fā)明所述的開關模塊170的這樣一種結(jié)構(gòu)。開關模塊170的輸入連接至第一電容器C2。第一電容器C2通過第一電感器L3連接至電位V2(例如，電池供給的電壓)。第一電容器C2還連接至兩個輸出支路。在該電路的第一個支路中，第一電容器C2連接至第一二極管D1。第一二極管D1經(jīng)第二電容器C3連接至第一輸出。第一二極管D1還通過第二電感器L4連接至第一控制信號。在該電路的第二個支路中，第一電容器C2連接至第二二極管D2。第二二極管D2經(jīng)第三電容器C4連接至第二輸出。第二二極管D2還通過第三電感器L5連接至第二控制信號。簡而言之，第一控制信號和第二控制信號提供了使二極管D1，D2導通或截止(即大致短路或開路的情形)的二極管D1，D2上的電勢差。開關模塊170可由本領域內(nèi)普通技術人員所公知的開關電路的其它變化和例子來實現(xiàn)。
因此，可以看到本發(fā)明提供了用來提供具有GPS能力的天線的系統(tǒng)和方法。本領域的技術人員會認識到此說明書中的優(yōu)選實施方案是用于說明而非限制本發(fā)明，本發(fā)明也可以上述優(yōu)選實施方案以外的其它方式實現(xiàn)，本發(fā)明僅受所附權利要求的限制。需要指出的是，本說明書中所討論的具體實施方案的等同替代也同樣適用于本發(fā)明。
權利要求
1.一種用于提供具有GPS能力的天線的系統(tǒng)，包括天線；開關模塊，其與所述天線連接；第一阻抗匹配電路，其與第一通訊波段電路和所述開關模塊連接；第二阻抗匹配電路，其與第二通訊波段電路和所述開關模塊連接；及第三阻抗匹配電路，其與全球定位系統(tǒng)(GPS)電路和所述開關模塊連接；其中，所述開關模塊適于選擇性地將所述天線連接至所述第一通訊波段電路、第二通訊波段電路或所述GPS電路。
2.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一阻抗匹配電路為所述第一通訊波段電路有效地調(diào)諧所述天線。
3.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第二阻抗匹配電路為所述第二通訊波段電路有效地調(diào)諧所述天線。
4.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第三阻抗匹配電路有效地為所述GPS電路調(diào)諧所述天線。
5.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一阻抗匹配電路以復共扼的方式匹配所述天線與所述第一通訊波段電路。
6.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第二阻抗匹配電路以復共扼的方式匹配所述天線與所述第二通訊波段電路。
7.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第三阻抗匹配電路以復共扼的方式匹配所述天線與所述GPS電路。
8.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一阻抗匹配電路適用于促進從所述天線到所述第一通訊波段電路的最大能量傳輸或者促進從所述第一通訊波段電路到所述天線的最大能量傳輸。
9.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第二阻抗匹配電路適用于促進從所述天線到所述第二通訊波段電路的最大能量傳輸或者促進從所述第二通訊波段電路到所述天線的最大能量傳輸。
10.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第三阻抗匹配電路適用于促進從所述天線到所述GPS電路的最大能量傳輸。
11.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一通訊波段電路包括蜂窩通訊波段電路。
12.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第二通訊波段電路包括個人通訊服務(PCS)通訊波段電路。
13.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述開關模塊包括三路開關。
14.根據(jù)權利要求13所述的系統(tǒng)，其中所述三路電路開關包括第一端口、第二端口、第三端口及第四端口，其中所述天線連接到所述第一端口；其中所述第一阻抗匹配電路連接到所述第二端口；其中所述第二阻抗匹配電路連接到所述第三端口；以及其中所述第三阻抗匹配電路連接到所述第四端口。
15.一種無線通訊裝置，包括天線；開關模塊，其連接到所述天線；蜂窩波段阻抗匹配電路，其連接到蜂窩通訊波段電路和所述開關模塊；個人通訊服務(PCS)波段阻抗匹配電路，其連接到PCS通訊波段電路和所述開關模塊；及GPS模塊，其連接到GPS電路和所述開關模塊，其中所述開關模塊適于選擇性地將所述天線連接到所述蜂窩通訊波段電路、所述PCS通訊波段電路或所述GPS電路。
16.根據(jù)權利要求15所述的無線通訊裝置，其特征在于，所述開關模塊包括三路開關。
17.根據(jù)權利要求15所述的無線通訊裝置，其特征在于，所述GPS模塊包括GPS阻抗匹配電路和低噪聲放大器(LNA)，所述阻抗匹配電路被連接到所述開關模塊和所述LNA，所述LNA被連接到所述GPS電路。
18.一種用于提供具有GPS能力的天線的系統(tǒng)，包括天線；互擾消除裝置，其連接到所述天線；第一阻抗匹配電路，其連接到第一通訊波段電路和所述互擾消除裝置；第二阻抗匹配電路，其連接到第二通訊波段電路和所述互擾消除裝置；以及第三阻抗匹配電路，其連接到全球定位系統(tǒng)(GPS)電路和所述互擾消除裝置，其中，所述互擾消除裝置適于選擇性地將所述天線連接到所述第一通訊波段電路、所述第二通訊波段電路或所述GPS電路。
19.一種用于提供具有全球定位系統(tǒng)(GPS)能力的天線的方法，包括如下步驟通過天線從至少一個通訊波段接收無線通訊信號；執(zhí)行以下操作之一(1)通過開關模塊選擇性地將所述無線通訊信號的GPS波段信號連接至GPS電路，(2)通過所述開關模塊選擇性地將所述無線通訊信號的第一通訊波段信號連接至第一通訊波段電路，或者(3)通過所述開關模塊選擇性地將所述無線通訊信號的第二通訊波段信號連接到第二通訊波段電路；使所述天線與所述GPS電路阻抗匹配；使所述天線與所述第一通訊波段電路阻抗匹配；及使所述天線與所述第二通訊波段電路阻抗匹配。
20.根據(jù)權利要求19所述的方法，其特征在于，所述使所述天線與所述GPS電路阻抗匹配的步驟包括通過GPS模塊使所述天線與所述GPS電路阻抗匹配的步驟。
21.根據(jù)權利要求19所述的方法，其特征在于，所述使所述天線與所述第一通訊波段電路阻抗匹配的步驟包括通過相應的阻抗匹配電路使所述天線與所述第一通訊波段電路阻抗匹配的步驟。
22.根據(jù)權利要求19所述的方法，其特征在于，所述使所述天線與所述第二通訊波段電路阻抗匹配的步驟包括通過相應的阻抗匹配電路使所述天線與所述第二通訊波段電路阻抗匹配的步驟。
23.根據(jù)權利要求19所述的方法，其特征在于，所述使所述天線與所述第一通訊波段電路阻抗匹配的步驟包括通過相應的復共扼匹配電路使所述天線與所述第一通訊波段電路阻抗匹配的步驟。
24.根據(jù)權利要求19所述的方法，其特征在于，所述使所述天線與所述第二通訊波段電路阻抗匹配的步驟包括通過相應的復共扼匹配電路使所述天線與所述第二通訊波段電路阻抗匹配的步驟。
全文摘要
提供了一種用于提供具有全球定位系統(tǒng)(GPS)能力的天線的系統(tǒng)和方法。所述具有GPS能力的天線可以被應用于諸如無線手機的無線通訊裝置上。該無線通訊裝置可包括一個能夠在天線與多個通訊波段電路中的一個之間選擇性地切換通訊信號的開關模塊。在所述開關模塊與特定通訊波段電路之間可設置相應的阻抗匹配電路，用以使所述天線與所述特定電路達到匹配或調(diào)諧。
文檔編號H04B1/18GK1672332SQ02828487
公開日2005年9月21日 申請日期2002年7月1日 優(yōu)先權日2002年3月8日
發(fā)明者蒂莫西·福里斯特 申請人:基奧賽拉無線公司