專利名稱：射頻處理裝置、射頻處理方法及相關無線通訊裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種射頻處理裝置、射頻處理方法及相關無線通訊裝置，特別是涉及一種不需增加天線體積，即可提供不同匹配狀態(tài)，改變電壓駐波比(VSWR)，并將操作頻帶擴展至更低頻的射頻處理裝置、射頻處理方法及相關無線通訊裝置。
背景技術：
移動通訊裝置是通過天線發(fā)射或接收無線電波，以傳遞或交換無線電訊號，進而存取一移動通訊系統(tǒng)。為了讓使用者能更方便地存取移動通訊系統(tǒng)，理想天線的頻寬應在許可范圍內(nèi)盡可能地增加，而尺寸則應盡量減小，以配合電子產(chǎn)品小型化的趨勢。然而，隨著無線通訊技術的演進，移動通訊系統(tǒng)可使用的頻帶越來越多，例如850 頻帶(824-894MHz),900 頻帶(880_960MHz)、1800 頻帶(1710_1880MHz)、1900 頻帶 (1850-1990MHZ)及2100頻帶(1920_2170MHz)等。除此之外，移動通訊系統(tǒng)目前正由第三代演進為第四代，即長期演進(Long-Term Evolution)通訊系統(tǒng)，其新增了兩個低于850 頻帶的BC13頻帶(764-787MHZ)及BC17頻帶(704_746MHz)。在此情形下，適用于第四代移動通訊裝置的天線需涵蓋更多的操作頻率，且由于新增的頻帶低于850頻帶，因此天線體積勢必會加大。除此之外，第四代移動通訊系統(tǒng)導入了多輸入多輸出(Multiple Input Multiple Output)技術，其是利用兩個以上的天線改善資料吞吐量(throughput)，造成可用空間更為減少。因此，針對移動通訊裝置的天線，如有效增加操作頻帶，并符合小型化的需求，已成為業(yè)界的挑戰(zhàn)之一。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的主要目的即在于提供一種射頻處理裝置、射頻處理方法及相關無線通訊裝置，以解決上述問題。本發(fā)明揭示一種射頻處理裝置，用于一無線通訊裝置，包含有一天線；一射頻訊號處理模塊；一控制器，用來根據(jù)一頻帶切換訊號，產(chǎn)生一控制訊號；以及一匹配調(diào)整模塊， 用來根據(jù)該控制訊號，調(diào)整該天線與該射頻訊號處理模塊間的一阻抗。本發(fā)明另揭示一種射頻處理方法，用于一無線通訊裝置，包含有根據(jù)一頻帶切換訊號，調(diào)整該無線通訊裝置的一天線與一射頻訊號處理模塊間的一阻抗。本發(fā)明另揭示一種無線通訊裝置，包含有一基頻處理模塊；以及一射頻處理裝置， 包含有一天線；一射頻訊號處理模塊；一控制器，用來根據(jù)該基頻處理模塊所產(chǎn)生的一頻帶切換訊號，產(chǎn)生一控制訊號；以及一匹配調(diào)整模塊，用來根據(jù)該控制訊號，調(diào)整該天線與該射頻訊號處理模塊間的一阻抗。


圖1為本發(fā)明實施例一無線通訊裝置的示意圖。
圖2A為圖1中一匹配調(diào)整模塊的一實施例的示意圖。
圖2B為圖2A的匹配調(diào)整模塊的一等效電路的示意圖。
圖2C為本發(fā)明實施例無線通訊裝置的電壓駐波比示意圖。
圖2D為本發(fā)明實施例無線通訊裝置的電壓駐波比示意圖。
圖3為本發(fā)明實施例--流程的示意圖。
圖4為本發(fā)明實施例--流程的示意圖。
附圖符號說明
10無線通訊裝置
100基頻處理模塊
102射頻處理裝置
104天線
106射頻訊號處理模塊
108控制器
110配調(diào)整模塊
112感測器
BD頻帶切換訊號
CTRL控制訊號
RF_s射頻訊號
BS基頻訊號
SEN感測結果
200匹配調(diào)整電路
202轉(zhuǎn)換器
Ll Lm電感
204變?nèi)萁M
VRT_1 VRT_n變?nèi)?br> Vl Vn電壓訊號
L等效電感
C1、C2等效可變電容
VSffR_a, VSWR_b、VSWR_C、 電壓駐波比曲線VSWR_c
F1、F2頻率
30、40流程
300、302、304、306、400、402、 步驟 404、406、408、410、41具體實施例方式
請參考圖1，圖1為本發(fā)明實施例一無線通訊裝置10的示意圖。無線通訊裝置 10可以是一移動電話、便攜式計算機系統(tǒng)或任何具有無線通訊功能的電子裝置，其包含有一基頻處理模塊100及一射頻處理裝置102。射頻處理裝置102包含有一天線104、一射頻訊號處理模塊106、一控制器108、一匹配調(diào)整模塊110及一感測器112。當無線通訊裝置10利用一頻帶與移動通訊系統(tǒng)(如移動通訊網(wǎng)路的一基站)建立連線，以存取一網(wǎng)路服務時，基頻處理模塊100產(chǎn)生包含有頻帶信息的一頻帶切換訊號BD至控制器108。控制器 108可以是一微處理器、一具有固件的控制器等，用來根據(jù)頻帶切換訊號BD，產(chǎn)生一控制訊號CTRL至匹配調(diào)整模塊110，以控制匹配調(diào)整模塊110調(diào)整天線104與射頻訊號處理模塊 106間的阻抗。具體而言，匹配調(diào)整模塊110是根據(jù)控制訊號CTRL，改變天線104與射頻訊號處理模塊106間的阻抗，以有效地將射頻訊號RF_s傳送至射頻訊號處理模塊106。如此一來，射頻訊號處理模塊106可有效地對射頻訊號RF_s執(zhí)行降頻、解調(diào)等，進而輸出一基頻 (或中頻)訊號BS至基頻處理模塊100。因此，天線104與射頻訊號處理模塊106間的阻抗相關于無線通訊裝置10所使用的頻帶。在此情形下，匹配調(diào)整模塊Iio所產(chǎn)生的阻抗相關于傳送至射頻訊號處理模塊106 的訊號的頻帶。此外，感測器112用來感測無線通訊裝置10的一環(huán)境狀態(tài)，例如，是否有一物體接近無線通訊裝置10或使用者是否握持無線通訊裝置10等，并據(jù)以產(chǎn)生一感測結果SEN至控制器108，則控制器108可據(jù)以控制匹配調(diào)整模塊110以調(diào)整天線104與射頻訊號處理模塊106間的阻抗。需注意的是，圖1用以說明本發(fā)明的概念，本領域的技術人員可據(jù)以做不同的修飾，而不限于此。舉例來說，感測器112可以是任何形式的感應元件，如鄰近感應器 (proximity sensor)、電容感測器等，視系統(tǒng)需求而定。匹配調(diào)整模塊110可包含電感、電容與變?nèi)?varactor)等電子元件，只要其可根據(jù)控制器108所產(chǎn)生的控制訊號CTRL，改變天線104與射頻訊號處理模塊106間的電氣參數(shù)(如阻抗)即可。請參考圖2A，圖2A為匹配調(diào)整模塊110的一實施例的示意圖。如圖2A所示，匹配調(diào)整模塊110包含一匹配調(diào)整電路200及一轉(zhuǎn)換器202。匹配調(diào)整電路200包含電感Ll Lm及一變?nèi)萁M204。電感Ll Lm以串聯(lián)方式，耦接于天線104與射頻訊號處理模塊106 之間。轉(zhuǎn)換器202可以是一數(shù)位至類比轉(zhuǎn)換器(Digital to Analog Converter)，用來將控制訊號CTRL轉(zhuǎn)換為電壓訊號Vl Vn。變?nèi)萁M204由介于電感Ll Lm與地端間的變?nèi)?VRT_1 VRT_n所組成，且每一變?nèi)軻RT_1 VRT_n具有可調(diào)電容值，可依輸入電壓(即電壓訊號Vl Vn)而改變電容值。因此，變?nèi)萁M204可根據(jù)電壓訊號Vl Vn，改變天線104 與射頻訊號處理模塊106間的阻抗。圖2A為匹配調(diào)整模塊110的一實施例示意圖，用以實現(xiàn)由一等效電感L及等效可變電容Cl、C2所組成的一等效電路，如圖2B所示。圖2A中電壓訊號Vl Vn用來調(diào)整等效可變電容Cl、C2的電容值，以改變天線104與射頻訊號處理模塊106間的阻抗。因此， 通過控制器108的控制，匹配調(diào)整模塊110可達到不同的電壓駐波比(Voltage Standing Wave Ratios, VSWRs)，亦即可改變天線104的操作頻帶。舉例來說，圖2C為天線104的電壓駐波比的一實施例示意圖。如圖2C所示，藉由調(diào)整電壓訊號Vl Vn，可改變等效可變電容C1、C2的電容值，進而可得到五個不同的電壓駐波比曲線VSWR_a、VSWR_b、VSWR_c、VSWR_ d、VSWR_e。圖2C顯示天線104的電壓駐波比可于不同電壓訊號Vl Vn下，達到五種不同模式。然而，需注意的是，天線104的電壓駐波比不限于五種模式，事實上，通過控制器108的控制，天線104的電壓駐波比可如圖2D所示，于頻率F1、F2之間，連續(xù)地變化。另一方面，圖1所示的控制器108用來控制匹配調(diào)整模塊110以調(diào)整天線104與射頻訊號處理模塊106間的阻抗。需注意的是，控制器108的控制方法不限于任何規(guī)則或條件。舉例來說，針對圖2A所示的匹配調(diào)整模塊110，控制器108可將多個設定儲存于一查找表(Look-up Table)中，每一設定可包含頻帶信息及相對應的電壓訊號Vl Vn設定方式，用以決定匹配調(diào)整電路200的電氣參數(shù)(如電容值)。因此，當控制器108接收到基頻處理模塊100所輸出的頻帶切換訊號BD和/或感測器112所輸出的感測結果SEN，控制器108可根據(jù)頻帶切換訊號BD中的頻帶信息，由查找表中選擇一設定，以控制匹配調(diào)整模塊 110。在現(xiàn)有技術中，增加一天線的操作頻帶，特別是低頻部分，的常見作法是增加電流路徑，意味著增大天線的體積。相較之下，本發(fā)明不需增大天線104的體積，而是利用匹配調(diào)整模塊110及控制器108，改變天線104與射頻訊號處理模塊106間的阻抗值，進而改變天線104的電壓駐波比，并增加操作頻帶。在此情形下，利用匹配調(diào)整模塊110及控制器 108，符合第三代移動通訊系統(tǒng)的天線將可用來收發(fā)BC13頻帶(764MHz至787MHz)及BC17 頻帶(704MHz至746MHz)的訊號，亦即可用于一第四代移動通訊系統(tǒng)中，藉此可降低生產(chǎn)成本及產(chǎn)品上市時程?？刂破?08的操作可歸納為一流程30，如圖3所示。流程30包含以下步驟步驟300:開始。步驟302 接收基頻處理模塊100所輸出的頻帶切換訊號BD。步驟304 根據(jù)頻帶切換訊號BD，產(chǎn)生控制訊號CTRL，并將控制訊號CTRL輸出至匹配調(diào)整模塊110，以調(diào)整天線104與射頻訊號處理模塊106間的阻抗。步驟306:結束。流程30的詳細說明及相關變化可參考前述，于此不贅述。另一方面，如前所述，匹配調(diào)整模塊110可根據(jù)控制器108所產(chǎn)生的控制訊號 CTRL，改變天線104與射頻訊號處理模塊106間的阻抗，使天線104的操作頻帶得以沿伸。 藉此，無線通訊裝置10可支持多頻帶的操作。舉例來說，請參考圖4，圖4為本發(fā)明實施例一流程40的示意圖。流程40用于無線通訊裝置10，使無線通訊裝置10操作于頻帶BND_1 與BND_2之間。流程40包含以下步驟步驟400:開始。步驟402 基頻處理模塊100判斷無線通訊裝置10使用頻帶BND_1或BND_2與一移動通訊系統(tǒng)進行通訊鏈接。若無線通訊裝置10使用頻帶BND_1，則進行步驟404 ；若無線通訊裝置10使用頻帶BND_2，則進行步驟406。步驟404 基頻處理模塊100產(chǎn)生包含有頻帶BND_1的頻帶信息的頻帶切換訊號 BD。步驟406 基頻處理模塊100產(chǎn)生包含有頻帶BND_2的頻帶信息的頻帶切換訊號 BD。步驟408 控制器108根據(jù)包含有頻帶BND_1的頻帶信息的頻帶切換訊號BD，產(chǎn)生控制訊號CTRL至匹配調(diào)整模塊110。步驟410 控制器108根據(jù)包含有頻帶BND_2的頻帶信息的頻帶切換訊號BD，產(chǎn)生控制訊號CTRL至匹配調(diào)整模塊110。步驟412 匹配調(diào)整模塊110根據(jù)相關于頻帶BND_1的控制訊號CTRL，調(diào)整天線
7104與射頻訊號處理模塊106間的阻抗。步驟414 匹配調(diào)整模塊110根據(jù)相關于頻帶BND_2的控制訊號CTRL，調(diào)整天線 104與射頻訊號處理模塊106間的阻抗。步驟416 無線通訊裝置10切斷與移動通訊系統(tǒng)的通訊鏈接，并返回步驟402。流程40為一實施例，用以說明如何于頻帶BND_1與BND_2間切換操作頻帶。然而， 在本發(fā)明中，可切換的頻帶的數(shù)量不限于2，且頻帶BND_1或BND_2可另包含多個子頻帶。 此外，在一較佳實施例中，頻帶BND_1可為介于764MHz與787MHz間的頻率，用于長期演進通訊系統(tǒng)(LTE)；而頻帶BND_2則可為介于824MHz與894MHz間或880MHz與960MHz間的頻率，用于第三代移動通訊系統(tǒng)。綜上所述，本發(fā)明不需增加天線體積，即可提供不同匹配模式，改變電壓駐波比， 并將操作頻帶擴展至更低頻。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，凡依本發(fā)明的權利要求所做的均等變化與修飾，皆應屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
8
權利要求
1.一種射頻處理裝置，用于一無線通訊裝置，包含有 一天線；一射頻訊號處理模塊；一控制器，用來根據(jù)一頻帶切換訊號，產(chǎn)生一控制訊號；以及一匹配調(diào)整模塊，用來根據(jù)該控制訊號，調(diào)整該天線與該射頻訊號處理模塊間的一阻抗。
2.如權利要求1所述的射頻處理裝置，其中該匹配調(diào)整模塊包含有一匹配調(diào)整電路，用來根據(jù)多個電壓訊號，調(diào)整該天線與該射頻訊號處理模塊間的多個電氣參數(shù)；以及一轉(zhuǎn)換器，用來將該控制器產(chǎn)生的該控制訊號轉(zhuǎn)換為該多個電壓訊號。
3.如權利要求2所述的射頻處理裝置，其中該控制器儲存有用來決定該匹配調(diào)整電路的該多個電氣參數(shù)的多個設定，并根據(jù)該頻帶切換訊號，由該多個設定中選擇一設定作為該控制訊號。
4.如權利要求2所述的射頻處理裝置，其中該多個電氣參數(shù)包含電容值。
5.如權利要求2所述的射頻處理裝置，其中該匹配調(diào)整電路包含有 多個電感，以串聯(lián)方式耦接于該天線與該射頻訊號處理模塊間；以及多個變?nèi)荩罱佑谠摱鄠€電感與一地端之間，用來根據(jù)該多個電壓訊號，改變該天線與該射頻訊號處理模塊間的電容值。
6.如權利要求1所述的射頻處理裝置，其另包含一感測器，用來感測該無線通訊裝置的一環(huán)境狀態(tài)，其中該控制器另根據(jù)該環(huán)境狀態(tài)，產(chǎn)生該控制訊號。
7.如權利要求1所述的射頻處理裝置，其中該頻帶切換訊號是由該無線通訊裝置的一基頻處理模塊根據(jù)該無線通訊裝置所使用的一頻帶而產(chǎn)生。
8.一種射頻處理方法，用于一無線通訊裝置，包含有根據(jù)一頻帶切換訊號，調(diào)整該無線通訊裝置的一天線與一射頻訊號處理模塊間的多個電氣參數(shù)。
9.如權利要求8所述的射頻處理方法，其另包含儲存用來決定該多個電氣參數(shù)的多個設定，并根據(jù)該頻帶切換訊號，由該多個設定中選擇一設定用以調(diào)整該多個電氣參數(shù)。
10.如權利要求8所述的射頻處理方法，其中該多個電氣參數(shù)包含電容值。
11.如權利要求8所述的射頻處理方法，其另包含 感測該無線通訊裝置的一環(huán)境狀態(tài)；以及根據(jù)該環(huán)境狀態(tài)，調(diào)整該天線與該射頻訊號處理模塊間的該阻抗。
12.如權利要求8所述的射頻處理方法，其中該頻帶切換訊號是由該無線通訊裝置的一基頻處理模塊根據(jù)該無線通訊裝置所使用的一頻帶而產(chǎn)生。
13.一種無線通訊裝置，包含有 一基頻處理模塊；以及一射頻處理裝置，包含有 一天線；一射頻訊號處理模塊；一控制器，用來根據(jù)該基頻處理模塊所產(chǎn)生的一頻帶切換訊號，產(chǎn)生一控制訊號；以及一匹配調(diào)整模塊，用來根據(jù)該控制訊號，調(diào)整該天線與該射頻訊號處理模塊間的一阻抗。
14.如權利要求13所述的無線通訊裝置，其中該匹配調(diào)整模塊包含有一匹配調(diào)整電路，用來根據(jù)多個電壓訊號，調(diào)整該天線與該射頻訊號處理模塊間的多個電氣參數(shù)；以及一轉(zhuǎn)換器，用來將該控制器產(chǎn)生的該控制訊號轉(zhuǎn)換為該多個電壓訊號。
15.如權利要求14所述的無線通訊裝置，其中該控制器儲存有用來決定該匹配調(diào)整電路的多個電氣參數(shù)的多個設定，并根據(jù)該頻帶切換訊號，由該多個設定中選擇一設定作為該控制訊號。
16.如權利要求14所述的無線通訊裝置，其中該多個電氣參數(shù)包含電容值，且該基頻處理模塊根據(jù)該無線通訊裝置所使用的一頻帶，產(chǎn)生該頻帶切換訊號。
17.如權利要求14所述的無線通訊裝置，其中該匹配調(diào)整電路包含有 多個電感，以串聯(lián)方式耦接于該天線與該射頻訊號處理模塊間；以及多個變?nèi)?，耦接于該多個電感與一地端之間，用來根據(jù)該多個電壓訊號，改變該天線與該射頻訊號處理模塊間的電容值。
18.如權利要求14所述的無線通訊裝置，其另包含一感測器，用來感測該無線通訊裝置的一環(huán)境狀態(tài)，其中該控制器另根據(jù)該環(huán)境狀態(tài)，產(chǎn)生該控制訊號。
全文摘要
一種射頻處理裝置、射頻處理方法及相關無線通訊裝置。該射頻處理裝置，用于一無線通訊裝置，包含有一天線；一射頻訊號處理模塊；一控制器，用來根據(jù)一頻帶切換訊號，產(chǎn)生一控制訊號；以及一匹配調(diào)整模塊，用來根據(jù)該控制訊號，調(diào)整該天線與該射頻訊號處理模塊間的一阻抗。
文檔編號H04W88/02GK102316608SQ20111018483
公開日2012年1月11日 申請日期2011年7月1日 優(yōu)先權日2010年7月2日
發(fā)明者何建廷, 蘇志欽, 賴柊棋, 陳萬明 申請人:宏達國際電子股份有限公司