[发明专利]天线系统、与天线相关的方法以及天线

说明书

技术领域

本发明涉及根据权利要求1的天线系统。

本发明还涉及与天线相关的方法以及天线。

背景技术

移动电话的天线通常做成是宽带的以及是50-Ohm的。通过改变输出级的输出电压来进行功率调整。放大器通常也是50-Ohm的，在这种情况下，大部分功率损失来自于输出级的损失。如果可以把放大器做成低阻抗且可以调整其工作电压，那么至少在高功率电平时，功率可以获得相当大的节省。然而由于上述配合，这种功率的节省还没有实现。尤其在移动电话中，所有的额外功率损耗都是不利的，因为这样缩短了电话电池的工作时间。

宽带天线需要昂贵的带通滤波器，通常利用SAW技术来实现，这增加了电子器件的总成本。

本发明的目的是消除现有技术的缺点，以及为了这个目的创建一种完全新型的系统、方法和天线。

本发明是基于配备有若干馈送点的天线，以便于改变天线阻抗。例如，这时往往根据功率需求，通过改变天线的馈送点从而改变天线的阻抗，以便选择传输功率。这时为了最小化功率损耗，输出放大器被设置成具有最低可用阻抗。在本发明的一个优选实施例中，天线被实现为是窄带的，且具有高品质因数。

在本发明的第二优选实施例中，天线配备有可变电容器，以便对天线进行调谐。

更具体地说，根据本发明的天线系统具有权利要求1的特征部分所述的特征。

接下来，本发明的方法具有权利要求5和10的特征部分所述的特征。

接下来，本发明的天线具有权利要求11的特征部分所述的特征。

借助于本发明，可以获得大量的有益效果。

利用本发明的方案，可以减小诸如移动电话的设备的功率损耗，并且可以显著地增加由电池带动的设备的工作时间。另外，利用这种方案，也可能使天线效率更高并减小功率损耗。可以将窄带天线做成可调谐的。这样做的优点是，由于天线的窄带宽，昂贵的带通滤波器可以被省去，这样能够显著地降低移动台的制造成本。通过利用本发明的方案，在最佳情况下，移动电话的整个射频部分可以被结合到天线的邻近处，可能在天线内部。本发明还可以用于进行接收侧的噪声优化。

在下文中，借助于结合附图的实施例的实例对本发明进行验证。

附图说明

图1示出了根据本发明的一种天线系统。

图2示出了根据本发明的天线的顶视图。

图3示出了图2中天线的一种可能实施例的侧视图。

具体实施方式

图1示出了移动电话输出级1、天线5和前置放大器12的一种简单组配方案。为了使天线5的阻抗能够为实数，有益的做法是与天线5平行地放置一可变电容器9。这样也使得天线在阻抗改变时能够被精细调谐。同样的电路还可以用于使天线适应于环境中的变化。为了获知馈送到天线的功率，电流和电压都必须被测量。如果已经认真地进行过校准，那么为了确定天线是否被调谐到需要的频率，仅测量电压相位和电流相位就足够了。因为，在所讨论的方案中，将天线构造成窄带天线是有益的，该天线同时也作为滤波器。在这种情况下，接收侧的滤波器电路11被实现为LC带通滤波器，因而将不需要根据利用昂贵的SAW(声表面波)技术的现有技术实现滤波器。同样地，LC技术可以被用于发射器侧的阻抗变换器2。

为了调整功率，从不同的馈送点6、7和8对天线5进行馈送。实际上，当需要低功率时，使用上连接点6，当需要的功率增加时，使用开关4用于向较低的天线阻抗移动。在连接点8处获得最大传输功率。通过利用本发明的实现方式，现有技术中的收发转换开关(TR switch)可以被省去。

在本发明中，在前置放大器12的噪声优化中使用天线的不同连接点6、7和8也是有益的。前置放大器12的最佳阻抗取决于频率，这特别适用于FET(场效应晶体管)类型的前置放大器。如果使用50-Ohm的天线，那么必须以前置放大器的最佳阻抗与50-Ohm相一致这种方式来选择前置放大器。另一可供替换的方案是进行固定的阻抗变换。如果针对不同的频率对前置放大器12进行最优化，将必须进行天线5和前置放大器12之间的可变的阻抗变换。在本发明的方法中，可以使用开关4来进行天线5的阻抗变换，如图1所示。借助于开关3，也可以省去根据现有技术的RT(收发)转换开关，使用现有技术实现的该RT(收发)转换开关是一种昂贵的组件。

对开关3和4的控制是以电子方式进行的。在对开关4的控制中，既可以使用如上所述的对输入天线的功率的度量，或者可替换地，也可以使用移动电话基站的视在功率，根据移动台协议，该视在功率被传送到移动台。