[发明专利]具有调制带宽相当于或超过发送器和/或接收器天线带宽的无线通信系统

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信系统的天线，这种系统例如包括便携式设备，如听音设备。本公开尤其涉及无线通信系统。本申请还涉及在无线通信系统中使用的无线电频率接收器部件和无线电频率发送器部件。

本申请还涉及在通信系统中发送或接收信号用的窄带天线的使用以及校准无线通信系统的窄带天线/振荡频率传递函数的方法。

本公开可以例如在涉及手持通信设备等设备的应用中使用，例如涉及无线通信的听音设备。

背景技术

在正常的通信系统中，天线带宽(BW_ant)比要发送和接收的信号(BW_sig)的带宽大得多，以确保所有信号功率都被接收并且绝不恶化。

一些天线在它们的带宽减小时更有效。对于典型地结合助听器使用时的谐振磁性链接天线尤其如此。然而，如果天线带宽太窄，天线频率响应将失真通信信号。天线效率和信号失真之间的权衡导致现有系统的一定的最佳天线带宽。

EP0261935A2公开了一种用于接收或发送无线电信号的电学上的小天线。EP0261935A2描述了将中心频率调整到特定值，从而消除无功部件的公差的影响。这提供用于操作具有较小自然带宽的天线(从而实现较好的天线效率)。

US2008/158076A1描述了在宽带(多信道)系统中使用的窄带天线。可以使用调整电路将由第一频率改变描述的具有窄自然带宽的可动态调节天线的有效带宽从自然带宽移动到带宽频谱内关注的另一窄带宽。该自然(窄)带宽仍然比调制带宽要宽。

发明内容

在具有电学上小天线的系统中，通过增加天线Q因数，即，通过减小BW_ant，具有链路预算的优点(参见，图3中电路的例子，其描述Q_ant＝f₀/BW_ant的二阶系统，f₀是天线/振荡电路的谐振频率)。在此情况下，其可能涉及使用仅略大于信号带宽的天线带宽，即，k＞1，其中k＝BW_ant/BW_sig。除了此点(即，k≤1)以外，可能还有信号失真，如图5a、5b中所示，使得链接预算变差，即，传输范围或数据率被减小(如果天线失真不被修正)。

在本文中，术语“天线带宽”(BW_ant)是指连接到通信系统时天线的带宽(不是独立天线的带宽)。对应地，例如当提到附图中的块Tx和Rx或者提到“天线传递函数”时，术语“天线”或“窄带天线”是指“包括天线和调整或加载部件的谐振系统”(例如，包括典型的(例如，感应式)窄带天线的LC谐振或调整系统的负载电容，例如参见图3，包括例如连接到端子V_out的负载系统的可能电容)。

术语“天线/振荡电路”和“天线和调整电路”可互换使用并且不意图具有不同的意思，除非特别说明。所述术语覆盖由天线和电连接到天线的其它部件构成的并且负责用于在电信号的发送或接收期间存储和发射或接收电磁能量的谐振系统(例如参见图3、4)。

无线通信系统：

本申请的目的是要提供一种具有相对大的信号带宽与电学上小天线的无线通信系统。另一个目的是要提供适于在便携式(例如，电池驱动的)设备或系统中使用的无线通信系统。

本申请的目的是通过所附权利要求和如下描述中的本发明实现的。

本申请的目的是通过一种无线通信系统实现的，该无线通信系统包括：a)包括发送器部件的第一设备，发送器部件包括用于发送具有信号带宽BW_sig的电信号的Tx天线；以及b)包括接收器部件的第二设备，接收器部件包括用于接收发送的电磁信号的Rx天线，Tx和Rx天线中的至少一个是具有天线带宽BW_ant的窄带天线，其中Tx和/或Rx天线带宽满足关系BW_ant＝k·BW_sig。该系统特征在于该系统适合于提供k小于1.25，并且天线带宽BW_ant被定义为当加载的天线连接到通信系统时该加载天线的-3dB带宽，信号带宽BW_sig被定义为信号功率的99％位于其中的带宽。优选地，根据带宽有效调制方案，例如数字调制方案，调制发送的信号。