用於對通信設備的電路組件進行調諧的方法和裝置製造方法
2023-07-08 02:21:46 3
用於對通信設備的電路組件進行調諧的方法和裝置製造方法
【專利摘要】一種集成了本公開教導的系統，可以包括例如一種方法，所述方法用於：檢測通信設備的多個使用情況；根據所述多個使用情況，確定針對多個調諧算法中的每一個調諧算法的初始調諧狀態；根據多個調諧算法各自的初始調諧狀態，配置所述多個調諧算法中的每一個調諧算法；根據所述多個調諧算法的執行順序，執行所述多個調諧算法中的第一調諧算法；檢測所述第一調諧算法的穩定條件；以及響應於檢測到的所述第一調諧算法的穩定條件，執行所述多個調諧算法中的第二調諧算法。每一個調諧算法可以控制以下各項之一：射頻電路的多個電路組件之一的可調電抗元件、控制接口、或兩者。還公開了其他實施例。
【專利說明】用於對通信設備的電路組件進行調諧的方法和裝置
【技術領域】
[0001]本公開涉及用於對通信設備的電路組件進行調諧的方法和裝置。
【背景技術】
[0002]蜂窩電話設備已經轉移到支持可以同時操作的多蜂窩接入技術、端對端接入技術、個域網接入技術以及位置接收機接入技術。採取智慧型電話形式的蜂窩電話設備還已經集成了各種消費者特徵，例如MP3播放器、彩色顯示器、遊戲應用、攝像機以及其他特徵。蜂窩電話設備可能需要在各種頻率通信，並且在某些情況下，蜂窩電話設備服從於各種物理和功能使用條件。
[0003]這些和其他因素可能導致對於收發機的不只一個電路組件的可調性的需要。例如，可以使用可調電路在頻率範圍上調整天線的阻抗匹配，以提高輸出功率。然而，在嘗試調諧匹配電路用於信號接收時，可能出現困難。可調電路還可以與放大器和濾波器一起使用。另外，調諧電路可以放置在天線的輻射元件上以實現天線上調諧。通過將不只一個調諧技術合併到單個通信設備中，可能需要多個調諧算法。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0004]現在將參考附圖，附圖不需要按照比例繪製，在附圖中:
[0005]圖1示出了通信設備的示意性實施例；
[0006]圖2示出了圖1中的通信設備的收發機的一部分的示意性實施例；
[0007]圖3-6示出了圖2中的收發機的可調匹配網絡的示意性實施例；
[0008]圖7示出了圖1中的通信設備所利用的用於控制圖1-6中的可調電抗網絡的查找表的示意性實施例；
[0009]圖8-11示出了通信設備的示意性的物理和操作使用情況；
[0010]圖12示出了多模收發機的示意性實施例；
[0011]圖13-14示出了具有可調電路組件的多模收發機的示意性實施例；
[0012]圖15示出了具有可調電路組件的發射機部分的示意性實施例；
[0013]圖16示出了可用於對圖13-15中的可調組件進行調諧的方法的示意性實施例；
[0014]圖17示出了調諧算法可以使用的可調電路的示意性實施例；
[0015]圖18示出了可用於對圖17中的可調電路進行調諧的調諧算法的示意性實施例；
[0016]圖19A-19B示出了針對四個操作頻率的發射機反射損耗的曲線圖的示意性實施例；
[0017]圖20示出了用於對發射機和接收機路徑進行調諧的調諧算法的示意性實施例；以及
[0018]圖21示出了針對特定頻率的可調設備平面中的回波損耗等高線圖的示意性實施例；以及
[0019]圖22示出了採取計算機系統的形式的機器的示意性圖式表示，在機器內，指令集合在被執行時可以使機器執行本文所公開的方法中的任意一個或更多個。
【具體實施方式】
[0020]本公開描述對通信電路的多個電路組件進行調諧的示意性實施例等等。通過公開主題可以想到其他實施例。
[0021]本公開的一個實施例包括一種包括計算機指令的計算機可讀存儲介質，所述計算機指令響應於被至少一個處理器執行，而使所述至少一個處理器執行包括以下的操作:識別多個調諧算法的執行順序，其中，所述多個調諧算法中的每一個調諧算法控制以下各項之一:通信設備的射頻電路的多個電路組件之一的可調電抗元件、控制接口、或兩者。響應於執行計算機指令，所述至少一個處理器還可以執行包括以下的操作:根據所述執行順序執行所述多個調諧算法中的第一調諧算法；檢測所述第一調諧算法的穩定條件；以及響應於檢測到的所述第一調諧算法的穩定條件，執行所述多個調諧算法中的第二調諧算法。
[0022]本公開的一個實施例包括一種可攜式通信設備，所述可攜式通信設備包括射頻電路的多個電路組件，其中，所述多個電路組件中的每一個電路組件包括以下各項之一:可調電抗元件、控制接口或兩者，用於使得多個調諧算法中的至少一個調諧算法能夠控制所述電路組件的操作。該可攜式通信設備還可以包括:存儲計算機指令的存儲器；以及控制器，與所述存儲器以及所述多個電路組件中的每一個調諧算法的可調電抗元件耦合。響應於執行所述計算機指令，所述控制器可以執行包括以下的操作:根據多個調諧算法的執行順序，執行所述多個調諧算法中的第一調諧算法；檢測所述第一調諧算法的穩定條件；以及響應於檢測到的所述第一調諧算法的穩定條件，執行所述多個調諧算法中的第二調諧算法。
[0023]本公開的一個實施例包括一種方法，所述方法用於由處理器檢測通信設備的多種使用情況；以及由所述處理器根據所述多種使用情況，確定針對多個調諧算法中的每一個調諧算法的初始調諧狀態，其中，所述多個調諧算法中的每一個調諧算法控制以下各項之一:射頻電路的多個電路組件之一的可調電抗元件、控制接口、或兩者。該方法還可以包括:由所述處理器根據所述多個調諧算法各自的初始調諧狀態，配置所述多個調諧算法中的每一個調諧算法；由所述處理器根據所述多個調諧算法的執行順序，執行所述多個調諧算法中的第一調諧算法；由所述處理器檢測所述第一調諧算法的穩定條件；以及響應於檢測到的所述第一調諧算法的穩定條件，由所述處理器執行所述多個調諧算法中的第二調諧算法。
[0024]圖1示出了通信設備100的示意性實施例。通信設備100可以包括具有發射機和接收機部分(在本文中為收發機102)的有線和/或無線收發機102、用戶接口(UI) 104、電源114、位置接收機116、運動傳感器118、定向傳感器120以及用於管理其操作的控制器106。收發機102可以支持短距離或長距離無線接入技術，例如，藍牙、ZigBee、WiF1、DECT或蜂窩通信技術等等。蜂窩技術可以包括例如CDMA-1X、UMTS/HSDPA、GSM/GPRS、TDMA/EDGE、EV/DO、WiMAX、SDR、LTE以及隨之出現的其他下一代無線通信技術。收發機102也可以被適配為支持電路交換有線接入技術(例如，PSTN)、分組交換有線接入技術(例如，TCP/IP、VoIP等)以及其組合。
[0025]UI104包括具有導航機制(例如,滾動球、操縱杆、滑鼠或用於操縱通信設備100的操作的導航盤)的可按下的或觸敏的鍵區108。鍵區108可以是通信設備100的外殼配件的主要部分，或可以是通過系留有線接口(例如，USB電纜)或支持例如藍牙的無線接口與通信設備100可操作耦合的獨立設備。鍵區108可以代表電話通常使用的數字鍵區和/或具有字母數字按鍵的QWERTY鍵區。UI104還可以包括顯示器110 (例如，黑白或彩色IXD (液晶顯示器)、0LED (有機發光二級管)或用於將圖像傳遞到通信設備100的終端用戶的其他合適的顯示技術)。在顯示器110是觸敏顯示器的實施例中，鍵區108的一部分或全部可以通過具有導航特徵的顯示器110來呈現。
[0026]顯示器110可以使用觸控螢幕技術，也用於作為用於檢測用戶輸入的用戶接口。作為觸控螢幕顯示器，通信設備100可以被適配用於向用戶接口呈現用戶可以利用手指的觸摸來選擇的圖形用戶界面(GUI)要素。觸控螢幕顯示器110可以裝配電容、電阻或其他形式的感測技術，以用於檢測有多大的用戶手指表面區域已經被放置在觸控螢幕顯示器的部分上。該感測信息可以用於控制對GUI要素的操控或用戶界面的其他功能。顯示器110可以是通信設備100的外殼配件中的主要部分或通過系留有線接口(例如，電纜)或無線接口與通信設備100可通信耦合的獨立設備。
[0027]UI104還可以包括音頻系統112，音頻系統112利用用於傳送低音量音頻(例如，在人耳附近聽到的音頻)和高音量音頻(例如，用於免提操作的揚聲器電話)的音頻技術。音頻系統112還可以包括用於接收終端用戶的可聽見信號的麥克風。音頻系統112還可以用於語音識別應用。UI104還可以包括用於捕捉靜態或移動圖像的圖像傳感器113(例如，電荷耦合器件(CCD)攝像機)。
[0028]電源114可以使用通用電源管理技術(例如，可替換和可充電池)、供給管理技術和/或充電系統技術，用於向通信設備100的組件提供電能，以有利於長距離或短距離可攜式應用。備選地或組合地，充電系統可以使用外部電源，例如，通過物理接口(例如，USB 口或其他合適的系留技術)供電的DC電源，。
[0029]位置接收機116可以利用能夠有利於位置服務(例如導航)的位置技術，例如全球定位系統(GPS)接收機，能夠輔助GPS基於通過GPS衛星的所產生的信號來識別通信設備100的位置。運動傳感器118可以利用運動感測技術(例如，加速計、陀螺儀或其他合適的運動感測技術)來檢測通信設備100在三維空間中的運動。定向傳感器120可以利用定向感測技術(例如，磁力計)來檢測通信設備100的定向(北、南、西和東、以及利用度、分或其他合適定向度量的組合定向)。
[0030]通信設備100可以使用收發機102通過感測技術(例如，使用接收信號強度指示符(RSSI)和/或信號到達時間(TOA)或飛行時間(TOF)測量)來確定與蜂窩、WiF1、藍牙或其他無線接入點的接近度。控制器106可以使用計算技術(例如，具有關聯的存儲器(例如，快閃記憶體、ROM、RAM、SRAM、DRAM或其他存儲技術)的微處理器、數位訊號處理器(DSP)和/或視頻處理器)來執行計算機指令，控制和處理由通信設備100的上述組件所提供的數據。
[0031]通過公開主題可以想到圖1中未示出的其他組件。通信設備100可以包括用於插入或移除身份模塊(例如，訂戶身份模塊(SIM)卡)的槽。SIM卡可以用於標識和註冊訂戶服務，執行電腦程式，存儲訂戶數據等。
[0032]本文描述的通信設備100可以與圖1中示出的電路組件中的更多或更少電路組件
一起操作。[0033]圖2示出了圖1中的通信設備100的無線收發機102的一部分的示意性實施例。在GSM應用中，收發機102的發送部分和接收部分可以包括與可調匹配網絡202耦合的放大器201、203，可調匹配網絡202進而與阻抗負載206耦合。本示例中的阻抗負載206可以是如圖1所示的天線(本文中的天線206)。採取射頻(RF)信號形式的發射信號(TX)可以被導向到放大器201，放大器201對該信號進行放大，並在啟用開關204進行發送會話時，通過可調匹配網絡202將放大的信號導向到天線206。收發機102的接收部分可以使用預放大器203，在啟用開關204進行接收會話時，預放大器203對通過可調匹配網絡202天線206接收的信號進行放大。圖2的其他配置可以用於其他類型的蜂窩接入技術(例如，CDMA)。通過本公開可以設想到未公開的配置。
[0034]圖3-4示出了圖2中的收發機102的可調匹配網絡202的示意性實施例。在一個實施例中，可調匹配網絡202可以包括控制電路302和可調電抗元件310。控制電路302可以包括DC到DC轉換器304、一個或更多個數模轉換器(DAC) 306以及用於對由每個DAC產生的電壓進行放大的一個或更多個相應緩衝器308。可以將經放大的信號饋送至如圖4所示的一個或更多個可調電抗組件404、406和408,圖4示出了針對可調電抗元件310的可能電路配置。在此示例中，可調電抗元件310包括三個可調電容器404-408和具有固定電感的兩個電感器402-403。針對匹配電路的諸如「Tee」、「Pi」和「L」之類的電路配置也是可用在本公開中的合適配置。
[0035]可調電容器404-408中的每一個可以使用能夠實現組件電抗的可調性的技術。可調電容器404-408的一個實施例可以使用電壓或電流可調介電材料。可調介電材料可以使用鈦酸鍶鋇BST的混合物等等。在另一實施例中，可調電抗元件310可以使用半導體可變電抗器。通過本公開可以設想到導致電壓或電流可調電抗元件的其他當今或下一代方法或材料混合物，以供圖3的可調電抗元件310使用。
[0036]DC到DC轉換器304可以從圖1中的通信設備100的電源114接收DC信號(例如3伏)。如圖所示，DC到DC轉換器304可以使用將DC信號放大到更高範圍(例如，30伏)的技術。控制器106可以經由「η」條線或更多條線的控制總線307來向DAC306中的每個DAC提供數位訊號，以獨立地控制可調電容器404-408的電容，從而改變可調匹配網絡202的共同電抗阻抗。可以利用兩線串行總線技術(例如，串行外圍接口(SPI)總線(在本文中被稱為SPI總線307))實現控制總線307。利用SPI總線307，控制器106可以發送串行數位訊號，以配置圖3中的每個DAC。圖3的控制電路302可以使用數字狀態機邏輯來實現SPI總線307，SPI總線307將由控制器106所提供的數位訊號導向到DAC以控制每個DAC的模擬輸出，然後由緩衝器308放大模擬輸出。在一個實施例中，控制電路302可以是與可調電抗元件310耦合的獨立組件。在另一實施例中，控制電路302可以整體地或部分地與另一設備(例如，控制器106)集成。
[0037]雖然，可調電抗元件310是以具有RF輸入和RF輸出的單向方式示出的，但是RF信號方向是示意性的，並且可以互換。另外，可調電抗元件310的每個埠可以與天線206的饋電點相連，與天線上配置中的天線206的輻射元件相連，或在使用分集天線時連接在天線之間用於補償交叉耦合。可調電抗元件310還可以與發射機或接收機部分中的其他電路組件(例如，濾波器、功率放大器等)相連。
[0038]在另一實施例中，圖2中的可調匹配網絡202可以包括採取解碼器形式的控制電路502以及包括可切換電抗元件的可調電抗元件504，例如如圖6所示。在本實施例中，控制器106可以經由SPI總線307向控制電路402提供信號，可以利用布爾(Boolean)或狀態機邏輯對信號進行解碼，以獨立地啟用或禁用開關元件602。可以利用半導體開關、微機械開關(例如在微電機系統(MEMS)中利用的)、或其他合適的開關技術來實現開關元件602。通過利用開關元件602來獨立地啟用和禁用圖6中的電抗元件607(電容器或電感器)，可以通過控制器106改變可調電抗元件504的共同電抗阻抗。
[0039]圖3和5的可調電抗元件310可以分別與收發機102的各個電路組件一起使用，以使控制器106能夠管理性能因素，例如，發射功率、發射機效率、接收機敏感性、通信設備100的功率消耗、通過調整濾波器帶寬的頻帶選擇性、功率放大器的線性和效率、特定比吸收率(SAR)需求等，但不限於此。
[0040]圖7示出了存儲器中存儲的查找表的示意圖，可以由圖1中的通信設備100的控制器106根據通信設備100的物理和/或功能使用情況對對查找表編索引。物理使用情況可以表示通信設備100的物理狀態，而功能使用情況可以表示通信設備100的操作狀態。例如，對於圖8的翻蓋手機，開啟的翻蓋(flip)可以表示一種物理使用，而閉合的翻蓋可以表示另一種物理使用情況。在閉合翻蓋狀態(即，底蓋和頂蓋802-804平齊)中，用戶在持有電話800時，很可能讓他/她的手環繞頂蓋802和底蓋804，這可以導致電話800的內部或可收回式天線(未示出)經歷一個範圍的負載阻抗。內部或可收回式天線的負載阻抗的範圍可以通過經驗分析來確定。
[0041]當翻蓋打開時，用戶很可能用一隻手握住底蓋802，同時將頂蓋804靠近用戶的耳朵，這時電話800的音頻系統(例如，圖1中的音頻系統112)被設置為低音量。另一方面，如果音頻系統112是處於免提模式，很可能用戶使頂蓋804遠離用戶的耳朵。在這些布置中，內部或可收回式天線可以經歷不同範圍的負載阻抗，這可以通過經驗分析。音頻系統112的低音量狀態和高音量狀態示出了不同的功能使用情況。
[0042]對於具有可滑動鍵區904的電話900 (如圖9所示)，處於向外位置的鍵區可以呈現內部天線的一個範圍的負載阻抗，而處於隱藏位置的鍵區可以呈現另一範圍的負載阻抗，可以通過經驗分析每個範圍。對於呈現視頻遊戲的智慧型電話1000(如圖10所示)，可以作出以下假設:為了看到遊戲，用戶很可能將電話遠離用戶的耳朵。將智慧型電話1000置於縱向位置1002可以表示一個物理和操作使用狀態，而在橫向位置1004使用智慧型電話1000表示另一物理和操作使用情況。
[0043]可以通過用戶正在玩的遊戲的特定類型來確定在縱向模式中使用的手和手指的數目。例如，特定視頻遊戲可能需要在縱向模式下單個手指就足以控制遊戲的用戶界面。在此場景中，可以假定用戶在縱向模式下用一隻手握住智慧型電話1000，並使用另一隻手的手指。通過經驗分析，當使用縱向模式下的視頻遊戲時，可以確定內部天線的阻抗的可能範圍。類似地，如果所選擇的視頻遊戲具有已知在橫向模式中需要兩個手的用戶界面，則可以通過經驗確定內部天線的阻抗的另一估計範圍。
[0044]能夠有利於多個接入技術(例如，GSM、CDMA、LTE、WiF1、GPS和/或藍牙)的兩個或更多個組合的多模式電話1100可以附加地觀察多模式電話1100的兩個或更多個內部天線所經歷的阻抗的可能範圍。例如，當其他接入技術也在使用時，可以通過經驗分析通過處理從衛星1102、1104的星座(constellation)接收的信號來提供的GPS服務的多模式電話1100。例如，假設當啟用導航服務時，多模式電話1100通過與蜂窩基站1106交換無線消息來有利於語音通信。在此狀態下，GPS接收機的內部天線可能受到用戶正在握住多模式電話1100(例如，在用戶耳朵附近或遠離用戶耳朵)的使用情況的影響。可以通過經驗分析用戶手的位置對GPS接收機天線和GSM天線的影響。
[0045]假設在另一場景中，GSM收發機的天線靠近WiFi收發機天線。進一步假定用於有利於語音通信的GSM頻帶與WiFi收發機的操作頻率接近。還假定對於語音通信的使用情況可以導致多模式電話1100的特定物理狀態(例如，滑出)，這可以導致多模式電話1100的用戶可能的手位置。這種物理和功能使用情況可以影響WiFi收發機的天線以及GSM收發機的天線的阻抗範圍。
[0046]WiFi天線和GSM天線之間的接近度以及天線的接近操作頻率還可以導致天線之間的交叉耦合，從而改變每個天線的負載阻抗。可以通過經驗測量這些情況下的交叉耦合。類似地，當在端對端通信中，使用藍牙、WiF1、Zigbee或其他接入技術與另一通信設備1108或與無線接入點1110進行通信時，可以針對特定物理和功能使用配置測量其他內部天線的阻抗的經驗性測量值。
[0047]當考慮接入技術、頻帶、多接入技術的天線、被配置用於分集設計的天線(例如，多輸入多輸出(MMO)天線)等的組合時，通信設備100的物理和功能使用情況的數目可以是很大的。然而，對於負載阻抗以及對其他可調電路的影響，可以通過經驗分析這些組合。可以在圖7的查找表中記錄所收集的經驗數據，並根據物理和功能使用情況的相應組合來對所收集的經驗數據編索引。在查找表中存儲的信息可以用在開環RF調諧應用中，以初始化收發機的可調電路組件以及控制可調電路組件的操作方案的調諧算法。
[0048]圖12示出了多模式收發機1200的示意性實施例。在本示例中，多模式收發機1200可以包括接收機和發射機部分，可以通過將放大器和用於在不同頻帶操作的帶通濾波器相互連接的開關來配置該接收機和發射機部分。此外，圖12示出了可以使用分集接收機來提高多模式收發機1200的系統性能的實施例。
[0049]圖13示出了多模式收發機1300的示意性實施例，多模式收發機1300可以是圖1中的收發機102的代表性實施例。在本示例中,可以利用可調電抗元件(例如,與圖4和6中示出的可變電抗元件類似或不同的電路配置)對多模式放大器1302、1304進行調諧。多模式放大器中的第一個1302可以被配置為在高頻帶信號範圍內操作，而多模式放大器中的第二個1304可以被配置為在低頻帶信號的範圍內操作。還可以根據處理器(例如，圖1中的控制器106)控制的偏置和功率信號來對多模式放大器1302、1304進行調諧。通過將多模式放大器1302、1304配置為可調諧的，可以減小之前在圖12中示出的發射機放大器的數目，這可以改善電路板布局複雜度，並潛在地降低開銷。
[0050]可調匹配網絡1306和1310(例如，圖3和5中示出的可調匹配網絡)可以用在天線1308和1312的饋電點處或附近，以補償天線的阻抗改變。類似的可調電抗元件可以應用於天線1308和1312的輻射元件，用於天線上調諧。為了簡化圖13中的收發機構架，可調電抗元件還可以應用於帶通濾波器，以改變這些濾波器的通帶，並由此使濾波器能夠操作為圖14中示出的多模式濾波器操作。
[0051]圖14示出了具有多模式放大器1401、多模式濾波器1402、1412、多模式匹配網絡1404、1414以及可調分集天線1406、1416的收發機構架。在此配置中，可以全部地或部分地消除圖12中示出的開關，從而進一步降低複雜度。圖15示出了圖14的傳輸路徑，傳輸路徑示出了可調放大器1502、定向耦合器1504(具有前向和反向檢測器1506、1508)、具有控制線1512的可調匹配網絡1510以及與用於天線上調諧的天線1518和對應檢測器1514耦合的電抗調諧元件1516。
[0052]應當注意，可以修改圖13-15的示例以使用更多或更少的電路組件來實現期望設計目的。在另一實施例中，在開銷和電路板資源有限的情況下或當不需要附加接收機性能時,可以通過移除分集接收機部分來簡化圖13-14。
[0053]圖16示出了用於管理調諧算法的示意性方法1600，調諧算法控制圖13_15中示出的一個或更多個可調電路組件。為了示意的目的，在順著方法1600的討論中，將涉及圖1中的通信設備100。方法1600可以通過通信設備100的控制器106可執行的計算機指令和/或通過硬體(例如，全部或部分地實現方法1600的流程圖的狀態機邏輯)來實現。方法1600可以從步驟1602開始，在步驟1602中，控制器106從通信設備100的物理和功能使用情況中確定若干個開環狀態。
[0054]可以根據機電傳感器、接近度傳感器或其他感測技術確定物理使用情況，以確定通信設備100的物理狀態(例如，翻開、滑出、天線收回等)。可以根據標記、寄存器或控制器106使用的其他指示器確定功能使用情況，以跟蹤通信設備100的操作狀態(例如，頻帶、使用的接入技術、使用的軟體應用以及它們對應的用戶界面外觀等)。基於物理和功能使用情況，控制器106可以根據存儲器中存儲的查找表(例如，如圖7所示)確定通信設備100的開環狀態。
[0055]在步驟1604，控制器106可以根據開環狀態配置調諧算法。調諧算法可以包括(但不限於)用於天線上調諧的調諧算法、用於匹配網絡的調諧算法、用於多模式濾波器的調諧算法、用於控制發射機部分的功率放大器的輸出功率的調諧算法、用於控制功率放大器的線性和效率的調諧算法等。開環狀態可以指示用於配置圖13-15中示出的可調電路組件所使用的可調電抗元件或網絡的初始調諧狀態。在步驟1606，開環狀態還可以定義圖13中示出的開關的配置(當不使用多模式濾波器時)以及對於發射機和/或接收機放大器的偏置和電源電壓設置。
[0056]在步驟1608，可調算法可以確定向每個算法的控制環的輸入。可以從每個調諧器所使用的感測電路確定輸入。例如，參考圖15，檢測器1514可以測量RF電壓電平，調諧算法可以分析該RF電壓電平以根據天線上調諧器1516所應用的調諧狀態，來確定對天線1518進行調諧的效率，調諧狀態是根據在步驟1604、1606使用的初始開環設置而確立的。類似地，反向和前向檢測器1506、1508可以提供前向和反向RF電壓，調諧算法可以使用該前向和反向RF電壓，以基於向匹配網絡1510應用的開環設置所確立的初始調諧狀態來確定對天線1518匹配調諧的效率。可以使用傳感器來對功率放大器1502的輸出功率進行感測，調諧算法可以使用該輸出功率與功率步長進行比較，該功率步長基於初始偏置和供電電壓應用於放大器，該初始偏置和供電電壓用於根據在步驟1606使用的開環設置來配置功率放大器1502。此外，調諧算法可以使用傳感器來確定輸出功率和漏電流，以在已經利用開環設置對功率放大器1502進行配置之後，評估功率放大器1502的效率。調諧算法可以使用相同或附加的傳感器來測量峰值功率和平均功率，以在已經利用開環設置對功率放大器1502進行配置之後，確定功率放大器1502的有效線性。[0057]一旦已經作出確定，控制器106可以啟動調諧算法的執行。在一個實施例中，可以根據執行順序調用調諧算法，該執行順序可以通過給算法分配優先級來預先定義。為了區分優先級，可以給每個調諧算法賦予數值權重。數值權重可以是固定的，或可以根據例如調諧算法的總體性能而變化。在一個實施例中，可以給天線上調諧器賦予最高優先級，從而在步驟1610首先執行該天線上調諧器。在步驟1612測量天線1518的狀態之後，天線上調諧器可以在步驟1614確定是否已經達到期望的性能閾值(例如，天線1518的期望阻抗)。如果沒有達到，則調諧算法可以前進到步驟1615，並調整可調電抗元件1516。通過在步驟1614達到用於對天線1518進行調諧的期望閾值，可以通過天線上調諧算法達到穩定條件。
[0058]因為可調電抗元件1516的電抗中的改變可以影響其他可調電路組件，所以在步驟1608重複控制環，其中給所有調諧算法賦予測量它們相應的可調電路組件的狀態的機會。為了避免算法之間的競爭，以及任意特定算法的過長執行時間，控制器106可以使用信號量標記並在執行調諧算法時設置定時器。在多任務布置中，信號量標記可以使調諧算法能夠檢測哪個或哪些調諧算法是激活的，並且由此避免調諧算法之間的重疊(這可能導致算法之間的不期望的並可能不穩定的條件)。定時器可用於平衡向調諧算法提供的計算資源、控制算法的有效調諧速率以及避免任意一個算法加重另一算法的調諧速率的負擔或減緩另一算法的調諧速率。
[0059]除了信號量和定時器之外，調諧算法可以被配置為限制算法所使用的調諧的速率或速度。調諧算法還可以被配置為:限制給相應電路組件應用的每個調諧步長的幅度，限制給相應電路組件應用的調諧數，將相應電路組件調諧限制在特定調諧範圍，或其組合。此夕卜，可以給每個調諧算法給予請求用於在給定執行順序之外進行調諧的循環的機會。例如，具有更高優先級的調諧算法可以搶佔(preempt)更低優先級的調諧算法。當搶佔發生時，控制器106可以使更低優先級的調諧算法中止操作直到請求的算法已經達到期望的調諧閾值，此時，控制器106可以重新啟動更低優先級調諧算法。
[0060]作為執行步驟1608的結果，調諧算法可以尋找搶佔。例如，作出調整的調諧算法可能已經對另一算法的優先調諧性能產生負面影響。影響的嚴重性可能足以調用算法的搶佔請求。為了防止過多搶佔請求，可以給每個算法分配搶佔閾值，搶佔閾值定義了對其他算法的調諧作用非有意施加的誤差的可接受範圍。搶佔閾值可以提供滯後以抑制搶佔請求，並對整個控制環增加進一步的穩定性。
[0061]除了信號量、定時器和搶佔請求之外，控制器106可以被配置為集中監視調諧算法的性能，並從而確定算法所造成的總的或累計誤差。總的誤差可以提供針對整個控制環的期望系統調諧閾值和實際性能之間的差距的測量。控制器106可以被適配用於:基於該總的測量，改變調諧算法的優先級以及它們各自的執行順序。此外，控制器106還可以分析每個算法經歷的誤差的測量，並調整優先級以輔助努力達到它們各自閾值的一個或更多個算法。如果控制器106確定控制環的整體調諧性能沒有達到期望系統閾值，則控制器106還可以基於總的誤差和/或單獨的誤差測量，來修改每個調諧算法的調諧閾值。例如，可以通過升高或降低調諧算法各自的閾值，來修改調諧閾值，以達到期望系統閾值。
[0062]在另一實施例中，控制器106可以被配置為共同執行監視調諧算法性能的「父」調諧算法。在一個實施例中，單個調諧算法可以斷言「故障標記」，當算法在其自身中檢測到故障條件時，可以設置「故障標記」。故障條件可以指示調諧算法在預定周期內不能收斂到期望閾值。故障條件還可以指示:調諧算法已經收斂到不期望的操作狀態。「父」調諧算法可以與上述搶佔請求不同地作用於此。例如，如果在多於一次迭代中，特定調諧算法維持故障標記，則父調諧算法可以重啟所有調諧算法，以允許它們確定新的穩定條件的集合。
[0063]返回圖16，一旦天線上調諧算法已經在步驟1614達到期望的調諧閾值，控制器106可以在步驟1616調用控制匹配網絡1510的可變阻抗的另一調諧算法的執行。在步驟1618，調諧算法可以對來自前向和反向檢測器1506、1508的信號進行採樣，以確定當前品質因數，並將其與採取期望品質因數閾值形式的期望調諧閾值進行比較。在步驟1620，品質因數可以包括前向和反向檢測器1506、1508的幅度和相位、來自檢測器1514的輸出電壓以及匹配網絡1510的當前調諧狀態的信息。如果當前品質因數不滿足或超過期望品質因數閾值，則調諧算法可以前進到步驟1621，在步驟1621中，調諧算法調整匹配網絡1510的阻抗，並在步驟1608重複該控制環。迭代繼續，直到調諧算法達到期望品質因數閾值、定時器期滿或調諧算法被搶佔。
[0064]一旦已經達到了期望品質因數閾值，控制器106可以在步驟1622調用用於調諧算法的功率放大器。應當注意，每個調諧算法的期望調諧閾值可以是分層級的。因此，第一期望閾值可以充當粗略調諧閾值，而後續的閾值可以更加努力實現調諧目標。另外，應當注意，閾值不會在所有情況下都需要特定調諧階段的最優性能。例如，為了避免SAR需求，一個或更多個調諧算法可以被配置為在它們的最優範圍以下操作。此外，調諧閾值在通信設備100的操作狀態之間可以是不同的(例如，所選擇的頻帶，調諧是否在發送突發之間發生，或在發送突發期間發生等)。此外，如上文所述，當分析調諧算法的總的性能以及選擇算法的單獨性能時，控制器106可以改變調諧閾值。
[0065]在步驟1624，控制放大器1502的輸出功率的調諧算法可以利用傳感器1508測量與向放大器1502應用的功率步長有關的輸出功率。如果輸出功率在步驟1626的期望調諧閾值之外，則調諧算法可以前進到步驟1627，在步驟1627中，調諧算法調整功率放大器1502的可調電抗元件、偏置、電源或其組合。在調整之後，控制環返回步驟1608，在步驟1608，給予調諧算法以下機會:確定步驟1627的調整如何影響它們。如果該影響是在它們各自的搶佔閾值內，則步驟1622的調諧算法可以繼續調諧過程，直到放大器1502的輸出功率已經達到或超過在步驟1626的期望調諧閾值，或直到調諧周期已經期滿或已經發生搶佔時為止。一旦已經達到了步驟1626的調諧閾值，控制器106可以在步驟1628調用調諧算法，該調諧算法控制功率放大器1502的效率和線性。
[0066]可以通過使用或不使用可調電抗元件，改變功率放大器1502所使用的偏置和電源，來控制調諧效率和線性。前向檢測器1508可以提供可以利用模數轉換器進行數字採樣的信號。調諧算法可以處理從採樣信號得到的數字數據，以確定放大器1502的輸出功率的測量。調諧算法還可以使用採樣後的信號，來計算放大器1502的峰值功率和平均輸出功率。可以使用電流傳感器(未示出)來測量功率放大器1502的漏電流。在步驟1632，調諧算法可以使用輸出功率和漏電流的測量，來計算放大器1502的效率。此外，調諧算法可以使用峰值功率的測量、平均輸出功率的測量以及發送信號上存在的調製的信息，來確定放大器1502的線性。可以將效率和線性與對應閾值作比較，以在步驟1632確定在步驟1633是否需要調整。如果這些測量中的任意一個是在期望閾值之外，則調諧算法可以計算並斷言對以下各項的調整:偏置電壓、電源、供電電壓和/或與放大器1502耦合的可調電抗元件的控制等等。然後，控制環返回步驟1608。一旦效率和線性已經達到它們各自的閾值，控制器106可以返回到步驟1608並繼續上述調諧過程。
[0067]備選地，如果通信設備100已經改變了其物理或功能狀態(例如，已經打開了免提、已經閉合了蓋和/或頻帶已經改變為較低頻帶等)，則控制器106可以中斷調諧算法並前進到步驟1602，並且根據從圖7的查找表得到的開環設置，來重啟算法和電路組件的配置。應當注意，在隨後的重配置周期中，控制器106可以被適配為:如果物理和/或功能使用情況中的改變與之前使用情況類似，則使用歷史設置而不是開環設置。返回步驟1602可以在任何時候(不僅在步驟1632)發生。為了適應對物理和/或功能使用情況改變的臨時(ad hoc)性，控制器106可以被配置為利用中斷方案檢測這些改變，中斷方案具有比調諧算法的任何優先級更高的搶佔能力。
[0068]如上所述，不總是期望任意一個調諧算法或由調諧算法所控制的屬性的優化。圖17-21及其相應描述提供以下示意性實施例:如何設計上述算法以及它們的閾值和其他可配置參數，以適應依賴於品質因數(而不是固定優化目標)的整體調諧方案。
[0069]圖17示出了可以在閉環調諧算法中使用的示例性匹配電路1700的電路圖。所示意的匹配電路1700包括第一可調電容PTC1、第一阻抗L1、第二阻抗L2以及第二可調電容PTC2。PTC是具有可變介電常數的可調電容器，該可變介電常數可以由調諧算法利用圖3中的控制電路302來控制。第一可調電容PTCl —端與地耦合，另一端與收發機的輸出耦合。與收發機耦合的PTCl的節點還與第一阻抗LI的第一端相連。第二阻抗L2連接在第一阻抗LI的第二端與地之間。第一阻抗LI的第二端還與第二可調電容PTC2的第一端耦合。然後，第二可調電容PTC2的第二端與天線1710耦合。
[0070]可調電容可以在例如0.3至I乘以標稱值C的範圍內進行調諧。例如，如果可調電容的標稱值是5pF，則可調範圍可以從1.5pF至5pF。在示例性實施例中，PTCl可以具有5pF的標稱電容，並在0.3至I倍的範圍內可調，第一阻抗LI可以具有3.1nH的值，第二阻抗L2可以具有2.4nH的值，並且第二可調電容PTC2可以具有20pF的標稱值，並在0.3至I乘以標稱值的範圍內可調。將理解，所述實施例中的可調電容可以儘量在它們的範圍中進行調諧或調整，以改善天線1710在各種操作條件下的匹配特性。因此，在各種使用條件、操作環境以及各種操作頻率下，可以調整可調電容以獲得期望的性能等級。
[0071]圖18是示出了可用於對圖17的電路進行調諧的方法1800的流程圖。算法1800的基本流程首先包括測量性能參數或度量1810，性能參數或度量1810用作與閉環系統的性能或收發機和天線之間的阻抗匹配相關的反饋。所使用的性能度量可以基於系統設置和/或載波需求等在各種使用場景中隨著正在使用的調製(即，頻分復用或FDM、時分復用或TDM等)中而不同。例如，在示意性實施例中，性能度量可以包括以下與發射機相關的度量中的一個或更多個:發射機回波損耗、輸出功率、漏電流和/或發射機線性。
[0072]接下來，在步驟1820計算當前品質因數(FOM)。當前FOM基於一個或更多個性能度量以及其他準則。然後，在步驟1825，將當前FOM與目標FOM作比較。對於閉環系統，目標FOM是最優或期望性能需求或目標。因此，可以通過任意可測量或可預測度量的加權組合來定義目標F0M。例如，如果期望最大化發射機的效率，則可以定義目標FOM以導致相應地對匹配網絡進行調諧。因此，取決於目標或目的，可以定義目標FOM以對匹配網絡進行調諧來達到特定目標或目的。作為非限制性示例，目標可以聚焦於總輻射功率(TRP)、總全向靈敏度(TIS)、效率和線性。此外，對於TDM系統和FDM系統，目標FOM可能顯著不同。應當理解，可以基於各種操作條件、預先測量以及操作模式來計算或選擇目標F0M，或者可以在設計時確定目標FOM並將其硬編碼到閉環調諧算法1800中。
[0073]如果確定當前FOM不等於目標F0M，或至少在目標F0M1830的閾值以內，在步驟1835可以計算或選擇新調諧值。然而，如果當前FOM等於定義的閾值或在定義的閾值以內，則通過再次測量性能度量1810來繼續處理並重複該過程。最終，如果需要朝著目標FOM調整當前F0M，則調諧算法可以確定對於匹配網絡的新調諧值，以努力獲得或實現在目標F0M340的操作。在某些實施例中，此新調諧值還可以被存儲為發射機在給定操作狀態下的新預設調諧值。例如，在一個實施例中，單個預設值可以用於所有情況，因此，最新調諧值可以被存儲在可變位置中。在其他實施例中，可以針對各種操作狀態(例如，操作頻帶、使用情況場景(即，手持、天線朝上/朝下、滑進/滑出等))，維持預設調諧狀態，並且根據當前操作狀態，新調諧值可以被存儲到合適的預設變量中。
[0074]在一個實施例中，閉環調諧算法可以在步驟1840中對圖17的電路中的一個或更多個可調組件進行調諧，在步驟1820-1830測量新FOM (即，基於發射機反射損耗)，並根據連續循環中的步驟18351840，對匹配網絡進行重調整或重調諧。該過程一次可以將可調電路從非匹配狀態適配到匹配狀態。可以繼續或重複該過程以獲得和/或維持在目標FOM的性能。因此，可以在需要的情況下，周期性地重複由步驟1810至1840所標識的過程。該循環是有益的，因為即使獲得了在目標FOM的性能，隨著通信設備的操作模式(例如，使用條件)的改變和/或發射機、天線或匹配電路的性能隨時間的改變，調整是必需的。
[0075]在其他實施例中，可以基於查找表或查找表與通過執行精細調諧調整的組合來設置可調組件。例如，在步驟1835的計算調諧值的步驟可以涉及:從查找表訪問初始值，並然後在隨後的環中，對圖17中的電路中組件的值進彳丁精細調諧。
[0076]在通信設備在TDM環境中操作的一個實施例中，調諧算法可以被配置為:在發送時隙期間，優化發射機的操作。在這種實施例中，性能度量可以是發射機回波損耗。此外，在這種實施例中的目標FOM可以是發射機回波損耗的函數。在此實施例中，調諧算法可以被配置為最小化FOM或發射機回波損耗。更具體地，對於圖17中示出的電路，此實施例可以操作以對PTCl和PTC2的值進行調諧，以最小化發送時隙期間的發射機回波損耗。對於此特定示例，圖18的算法可以包括:測量發射機回波損耗，計算針對PTCl和PTC2的調整值以優化作為發射機回波損耗的函數的F0M，通過調整PTCl和PTC2的值來對匹配網絡進行調諧，然後重複該過程。
[0077]可以以各種方式確定針對PTCl和PTC2的調整值。例如，在一個實施例中，可以針對各種發射機頻率和使用場景，將值存儲在存儲器中。在其他實施例中，可以通過對調諧電路進行調整，觀察對發射機回波損耗的影響以及相應地進行補償，來試探性地確定該值。在另一實施例中，可以使用查找表連同試探性地確定的調諧的組合來調整圖17的匹配網絡。
[0078]在接收機時隙期間，調諧算法可以被重配置為優化或改善接收機的性能。與發送時隙期間的調整類似，可以測量並使用特定性能參數以計算當前F0M。然而，對於接收機而言，測量這種性能參數是困難的。在一個實施例中，調諧算法可以被配置為:將轉換應用到在發射機時隙期間得到的匹配網絡的調諧值，以改善接收時隙期間的性能。在發射機和接收機電路的設計期間，可以表徵發射機操作和接收機操作之間的性能特性。然後，可以使用該表徵來標識要應用的適當轉換。可以選擇該轉換作為單個值，該單個值可適用於所有操作狀態和使用情況，或是可以針對各種操作狀態和使用情況確定的單獨值。
[0079]圖19A-19B是針對收發機的四個操作頻率的發射機回波損耗的曲線圖。等高線示出了以IdB增量的反射損耗的升高幅度。例如，在圖19A中，針對發射機的內側等高線1906是20dB，而在1904處的粗體等高線是14dB。在發射機操作期間，在等高線1902中心的操作是最優的。在所述示例中，通過添加偏移來調整PTC2的值，可以在接收機時隙中可以通過將操作移向點1912來實現顯著的性能改善。轉換根據各種情況和操作模式(包括操作頻率、設備使用、外殼設計和收發機電路)而改變。
[0080]在所述示例中，如果針對接收機操作的PTC2的值被調整為0.6乘以用於最優發射機設置的PTC2的值，並且PTCl的值保持相同，則確定針對接收機時隙性能有很大改善。除了在915MHz/960MHz操作狀態之外，這對於每個所述情況都是真實的。在960MHz，顯然，也可以通過從其發射機值調整PTCl的值，來實現顯著的接收機改善。在所述示例中，通過檢查電路的特性，可以通過經驗得出針對接收機在960MHz處操作的合適等式可以是:
[0081]PTC1—Rx = PTC1—Tx+1-l.8*PTC2—Tx。
[0082]應當注意，該等式是可在特定操作條件下用於特定電路的等式的非限制性示例，並且本公開不限於該特定等式的使用。
[0083]圖20是在TDM環境中使用的方法2000的示意性實施例。在發射機時隙期間，可以連續地應用圖18中呈現的閉環算法1800或一些其他合適算法，以將發射機的操作向目標FOM移動。然而，當在步驟2005激活接收時隙時，可以對閉環算法進行調整以匹配接收機頻率。對接收機操作模式的調整可以首先涉及在步驟2010確定通信設備的當前操作條件。基於當前操作條件，可以在步驟2020識別針對閉環系統中的各個電路的調諧的轉換(translation)。
[0084]例如，可以感測並分析各種狀態、組件或條件，以確定或檢測通信設備的當前狀態或當前使用情況。基於此信息，可以獲取或應用特定轉換值或功能。這種轉換可以在實現通信設備的設計階段期間確定，並存儲在通信設備的存儲設備中。可以在步驟2030向閉環系統1800應用該轉換。當在步驟2035操作返回發射機時隙時，閉環算法1800再次接管，以基於目標FOM優化操作。
[0085]應當理解，在接收機時隙期間應用於閉環調諧算法1800的轉換可以基於使用的特定調諧電路，並且可以是在通信設備的設計階段期間確定的，或者在通信設備的製造和測試期間基於個體確定的。因此，本文中標識的特定轉換是僅為了示意性目的，並且不應當被理解為限制本公開所描述的實施例。
[0086]對於TDM系統，調諧算法可以操作用於:通過根據目標FOM對針對天線的匹配電路進行調諧，來優化通信系統的操作。在接收機時隙期間，可以向調諧組件應用轉換，以提高接收機性能。目標FOM可以基於各種性能度量(例如，發射機的反射損耗)。可以基於通過查找表或通過使用操作期間的試探而確定的操作條件，設置針對調諧組件的值。可以基於電路的設計和/或電路操作的測試和測量，通過經驗確定在接收機操作期間應用的轉換。在一個實施例中，調諧算法可以基於與接收機不相關的度量，在發送模式期間對匹配電路進行調諧，然後基於轉換，在接收模式操作期間對電路進行重新調諧，以優化或獲得查詢的接收機操作。[0087]在通信設備在FDM環境中操作的一個實施例中，可以調整調諧算法，使得匹配特性表示最優發射機和接收機操作之間的折衷。可以應用若干技術以實現此折衷。在一個實施例中，可以修改在上述TDM示意中應用的轉換，以將調諧電路調整為最優發送和接收設置之間的折衷。例如，在圖17中示出的示例電路中，類似於TDM操作，可以周期性地確定和調整PTCl和PTC2的值(雖然這種動作可能暫時地在接收機上具有相反效果)。於是，對於大部分操作時間，可以向PTCl和PTC2的值應用轉換。例如，在圖19中示出的TDM示例中，在三個操作模式中，通過將PTC2值乘以0.6來調整發射機值，並在第四操作模式期間使用上文確定的等式。也可以在FDM操作模式中使用相同方案。然而，度量因子可以是不同的，以獲得在最優發射機設置和最優接收機設置之間的折衷的操作。例如，將PTC2值乘以0.8可以獲得可接受的折衷。
[0088]在另一實施例中，調諧算法可以被配置為獲得基於一個或更多個與發射機相關的度量(例如，回波損耗)的目標FOM以及可調電路的可調組件的值。在此實施例中，調諧算法可以連續嘗試維持折衷的操作狀態，該折衷操作狀態將發射機和接收機的操作保持在充當折衷性能度量等級的特定目標F0M。
[0089]在應用於圖17中的電路的特定例證中，調諧算法可以基於目標F0M，該目標FOM是由發射機回波損耗和PTCl和PTC2的值構成的表達式。因為該算法不是操作用於最小化FDM系統的實施例中的發射機回波損耗，所以可以指定折衷值。例如，可以通過基於FOM對匹配網絡進行調諧，來尋求對於發射機操作和接收機操作的特定目標發射機回波損耗，該FOM不僅是回波損耗的函數，也是將鼓勵在特定等級處操作的PTCl和PTC2的值的函數。當實際的發射機回波損耗等於目標發射機回波損耗並且滿足針對PTCl和PTC2的指定偏好時，可以獲得目標F0M。在一個實施例中，偏好可以是對於PTCl的值是最高可能值並且PTC2的值是最低可能值，並同時將發射回波損耗保持在目標值並滿足該PTCl和PTC2偏好。
[0090]圖21是在PTC平面中針對特定頻率(即，825MHz/870MHz操作)的回波損耗等高線。因為針對最優發射機操作的設置最可能不與針對最優接收機操作的設置相一致，一般不能獲得FDM系統中的最優操作。因此，一般選擇折衷。例如，折衷可以包括以12dB的目標回波損耗值並在發射機12dB等高線與期望接收機等高線(即，-12dB)最接近的點處，操作發射機。
[0091]調諧算法的操作目標可以是嘗試將匹配電路保持在針對發射機的操作度量是在目標值(例如，_12dB)、並且估計的期望接收機操作是近似的點處。在一個實施例中，用於表達針對這種布置的目標FOM的等式可以表述如下:
[0092]目標 FOM = f (Tx_RL, TX_RL_Target) +f (PTC2, PTC1)
[0093]其中:TX_RL是測量發射機回波損耗，而TX_RL_Target是目標發射機回波損耗。
[0094]在適用於圖17中提供的電路的實施例中，FOM可以表達為:
[0095]FOM= (Tx—RL-Tx—RL_Target) + (C2*PTC2_Cl*PTCl)，
[0096]其中，Cl和C2是參數選擇常數或測量值，並且如果Tx—RL > Tx_RL_Target,則Tx—RL = Tx—RL—Target。
[0097]在操作中，前述實施例可以用在調諧算法中，以基於目標反射損耗對發射機進行優化，來獲得在期望等高線2110(如圖21中所示)的操作，同時調整PTCl和PTC2的值來獲得在等高線上的期望位置2130 (或最小F0M)處的操作。包括TxRL和TX_RL_Target值在內的FOM等式的部分確保在目標RL等高線2110( S卩，-12db RL等高線)上的操作。通過觀察等高線2110，顯然，不是目標反射損耗等高線上的所有點都可以針對PTCl和PTC2具有相同值。為此，可以將PTCl和PTC2的值併入目標FOM等式中，以強迫或鼓勵在反射損耗等高線上的特定位置處的操作。
[0098]在所述示例中，目標FOM可以是在反射損耗等高線與針對接收機的期望相同值反射損耗等高線最接近的點。然而，還可以搜尋其他性能目標，並且本公開不限於此特定示例。例如，在其他實施例中，可以選擇目標F0M，以鼓勵在最優發射機性能和期望最優接收機性能之間的中點處進行操作。在另一實施例中，可以選擇目標F0M，以鼓勵在期望發射機度量與針對接收機度量的估計的或測量的等同物之間的中點處進行操作。
[0099]在圖21中示出的示例中，目標等高線上的最優、折衷或期望點是根據等式C2*PTC2-C1*PTC1，最小化PTC2的值、並且最大化PTCl的值的點。因此，包括PTCl和PTC2在內的表達式的部分確保操作是在期望的等高線上的特定位置(也就是，在等高線的較低部分，並最接近於RX-RL等高線2020)。調諧算法可以操作以優化當前F0M，或者更具體地在所述實施例中，最小化表達式C2*PTC2-C1*PTC1 (只要也滿足期望TX_RL參數)。應當理解，與本示例相關聯的細節與特定電路設計相關，並且可調組件之間的各種關係可以逐電路而不同，因此本公開不限於此特定示例。
[0100]調諧算法的另一實施例可以考慮可調組件的歷史性能以及當前值。作為示例，因為調整了可調組件，所以將在特定方向(即，更好或更壞)上發生當前FOM中的改變。作為示例，如果調諧調整導致當前FOM落在期望性能等高線的頂部，則進行特定調整可能致使當前FOM更壞或更好。如果在當前FOM位於等高線的底部時已知調整會導致特定結果，並且此時出現相反結果，則這一信息可以幫助識別當前FOM位於等高線上的哪個位置。因此，知道這一信息可以與操作度量結合使用，以獲得在目標FOM的操作。例如，目標FOM可以是以下各項的函數:操作度量、可調組件的當前狀態、以及來自調整可調組件的之前結果的信息。
[0101]換另一方式來說，在計算當前FOM時，用於達到目標FOM的調整可以考慮過去對先前調整的反映。因此，對可調組件的調整可以是與當前設置以及由於對可調組件的先前改變所導致的當前FOM的改變相關聯的FOM的函數。
[0102]在通信設備正在FDM環境中操作的另一實施例中，可以與TDM環境中的操作類似地對FOM進行優化。例如，FOM可以是發射機反射損耗度量的函數，並且調諧算法可以被配置為基於此度量，對FOM進行優化。一旦進行了優化，可以基於預定轉換對可調組件進行調整，以將FOM從發射機的優化狀態移動到最優發射機設置與最優接收機設置之間的某個位置。
[0103]調諧算法的上述實施例以及其他變型可以應用到圖16中描述的所有算法或算法子集中。
[0104]在查看上述實施例時，對本領域普通技術人員而言顯而易見的是，在不脫離所附權利要求的範圍和精神的前提下，可以對所述實施例進行修改、簡化或增強。例如，可以通過消除某些可調電路(例如，天線上調諧)來修改圖13-15中示出的配置。可以根據此修改來適配方法1600。還可以修改圖13-15的配置，以在可能經歷交叉耦合洩露的天線之間包括可調電抗元件。方法1600可以被適配為包括用於根據開環設置和閉環採樣來補償交叉耦合的調諧算法。可以以任意適當的順序修改圖16的算法的初始執行順序。例如，步驟1622-1627的調諧算法可以被移到調諧過程的開始。可以保持剩餘調諧算法的順序不變。還應當注意，可以同時執行一個或更多個調諧算法。通過公開主題可以設想到其他實施例。
[0105]應當理解，示例性實施例中描述的設備可以經由各種無線和/或有線方法來相互進行通信。方法可以是被描述為耦合的、連接的等的鏈路，可以包括通過使用各種協議或方法中的一個或多個的無線路徑和/或有線路徑的單向和/或雙向通信，其中，耦合和/或連接可以是直接(例如，沒有居間的處理設備)的和/或間接(例如，具有居間的處理設備)的。
[0106]圖22示出了採取計算機系統2000的形式的機器的示例性圖式表示，在該機器內，指令集合在被執行時可以使機器執行上文所討論方法中的任意一個或更多個。例如，機器的一個或更多個實例可以操作為圖1中的通信設備100。在一些實施例中，該機器可以(例如，使用網絡)與其他機器相連。在聯網的部署中，該機器可以在伺服器客戶端用戶網絡環境中的伺服器或客戶端用戶機器的能力下進行操作，或操作為對等(或分布式)網絡環境中的對等機器。
[0107]機器可以包括伺服器計算機、客戶端用戶計算機、個人計算機(PC)、平板PC、智慧型電話、膝上型計算機、臺式計算機、控制系統、網絡路由器、交換機或橋接器、或能夠(有序地或以其他方式)執行指定要由該機器所採取的動作的指令集合的任何機器。將理解，本公開的通信設備廣泛地包括提供語音、視頻或數據通信的任意電子設備。此外，儘管示出了單個機器，術語「機器」也應當包括機器的任意集合，其獨立地或聯合地執行用於執行本文討論的一個或更多個方法的一個或多個指令集合。
[0108]計算機系統2200可以包括經由總線2208相互通信的處理器(或控制器)2202 (例如，中央處理單元(CPU)、圖形處理單元(GPU)、或二者)、主存儲器2204、和靜態存儲器2206。計算機系統2200還可以包括視頻顯示單元2210(例如，液晶顯示器(IXD)、平板或固態顯示器)。計算機系統2200可以包括輸入設備2212(例如，鍵盤)、光標控制設備2214 (例如，滑鼠)、磁碟驅動單元2216、信號產生單元2218 (例如，揚聲器或遠程控制)以及網絡接口設備2220。
[0109]磁碟驅動單元2216可以包括有形計算機可讀存儲介質2222，在機器可讀介質2222存儲了實現本文描述的任何一個或更多個方法或功能(包括上文中描述的那些方法)的一個或多個指令集合(例如，軟體2224)。在計算機系統2200執行指令2224期間，指令2224可以(完全地或至少部分地)駐留在主存儲器2204、靜態存儲器2206和/或在處理器2202內。主存儲器2204和處理器2202也可以構成有形計算機可讀存儲介質。
[0110]專用硬體實現包括(但不限於)專用集成電路、可編程邏輯門陣列以及同樣被構建以實現本文描述的方法的其他硬體設備。可以包括各種實施例的裝置和系統的應用廣泛地包括各種電子設備和計算機系統。一些實施例利用模塊(或作為專用集成電路的部分)之間以及通過模塊(或作為專用集成電路的部分)傳送的相關控制和數據信號，在兩個或更多個特定互連的硬體模塊或設備中實現功能。因此，示例系統適用於軟體、固件和硬體實現。
[0111]根據本公開的各種實施例，本文中描述的方法意在作為在計算機處理器上運行的軟體程序的操作。此外，軟體實現可以包括(但不限於):分布式處理或組件/對象分布式處理、並行處理或可以被構建以實現本文描述方法的虛擬機處理。
[0112]儘管在示例實施例中，將有形計算機可讀存儲介質622示出為單個介質，術語「有形計算機可讀存儲介質」應當被視為包括存儲一個或更多個指令集合的單個介質或多個介質(例如，集中式或分布式資料庫和/或關聯的緩存和伺服器)。術語「有形計算機可讀存儲介質」還應當被視為包括能夠存儲或編碼用於由機器執行的、並且使機器執行本公開的任意一個或更多個方法的指令集合的任意非瞬時介質。
[0113]因此，術語「有形計算機可讀存儲介質」應當包括(但不限於):裝入一個或更多個只讀(非易失性)存儲器、隨機存取存儲器或可重寫(易失性)存儲器的固態存儲器(例如，存儲卡或其他套裝)；磁光學或光學介質(例如，磁碟或磁帶)；或其他可以用於存儲信息的有形介質。因此，本公開被考慮為包括存儲了本文中的軟體實現的有形計算機可讀存儲介質中的一個或更多個，該介質包括本文列出的並包括本領域識別的等同物或後續的介質。
[0114]雖然本說明書參考特定標準和協議描述了實施例中實現的組件和功能，但本公開不限於這些標準和協議。針對網際網路和其他分組交換網絡傳輸的標準(例如，TCP/IP、UDP/IP、HTML、HTTP)中的每個標準代表了現有技術的狀態的示例。這些標準時常地被具有實質上相同功能的更快或更有效的等同物所取代。可以設想到用於設備檢測(例如，RFID)、短距離通信(例如，藍牙、WiF1、Zigbee)以及長距離通信的無線標準，以供計算機系統2200使用。
[0115]本文中描述的實施例的描述意在提供對各種實施例的結構的一般理解，它們不是意在充當可以利用本文描述的結構的裝置和系統的所有單元和特徵的完整描述。在讀完上文描述之後，很多其他實施例對本領域技術人員來說將是明顯的。可以利用上文描述導出其他實施例，使得在不脫離本公開的範圍的前提下，可以作出結構和邏輯上的替換和改變。附圖僅是代表性的，並未按比例繪出。附圖中的特定部分可能被放大，而其他部分可能被最小化。因此，說明書和附圖被看作是示意性的而不是限制性的。
[0116]儘管本文已經示出了和描述了特定實施例，但是應當理解:計算用於實現相同目的的任何布置都可以替代示出的具體實施例。本公開意在覆蓋各種實施例的任意和所有改編和變體。在讀完上文描述之後，通過本公開可以設想到上述實施例的組合以及本文中未具體描述的其他實施例。
[0117]本公開的摘要應當被理解為其將不被用於解釋或限制權利要求的範圍或含義。此夕卜，在上文詳細描述中可以看到，為了使本公開條理化，各種特徵被集成在單個實施例中。本公開的方法不會被解釋為反映以下意圖:所宣稱的實施例的特徵需要比每項權利要求中明確敘述的特徵更多的特徵。然而，如以下權利要求所反映的，發明性主題具有比單個公開的實施例的所有特徵少的特徵。因此，下述權利要求被併入詳細描述中，每個權利要求作為單獨要求保護的主題獨立存在。
【權利要求】
1.一種包括計算機指令的計算機可讀存儲介質，所述計算機指令響應於被至少一個處理器執行，而使所述至少一個處理器執行包括以下的操作: 識別多個調諧算法的執行順序，其中，所述多個調諧算法中的每一個調諧算法控制以下各項之一:通信設備的射頻電路的多個電路組件之一的可調電抗元件、控制接口、或兩者； 根據所述執行順序執行所述多個調諧算法中的第一調諧算法； 檢測所述第一調諧算法的穩定條件；以及 響應於檢測到的所述第一調諧算法的穩定條件，執行所述多個調諧算法中的第二調諧算法。
2.根據權利要求1所述的計算機可讀存儲介質，其中，所述計算機指令的執行還使所述至少一個處理器執行包括以下的操作: 檢測所述通信設備的多種使用情況； 根據所述多種使用情況，確定針對所述多個調諧算法中的每一個調諧算法的初始調諧狀態；以及 根據所述多個調諧算法各自的初始調諧狀態，配置所述多個調諧算法中的每一個調諧算法。
3.根據權利要求2所述的計算機可讀存儲介質，其中，所述多種使用情況包括以下各項之一:所述通信設備的物理使用情況、所述通信設備的操作使用情況、或兩者。`
4.根據權利要求1所述的計算機可讀存儲介質，其中，所述計算機指令的執行還使所述至少一個處理器執行包括以下的操作: 檢測所述通信設備的多種使用情況； 根據所述多種使用情況，確定針對所述多個電路組件中的每一個調諧算法的初始調諧狀態；以及 根據所述多個調諧算法各自的初始調諧狀態，配置所述多個電路組件中的每一個調諧算法。
5.根據權利要求1所述的計算機可讀存儲介質，其中，檢測所述穩定條件包括:檢測所述第一調諧算法已經斷言了指示所述第一調諧算法已經達到了所述穩定條件的標記。
6.根據權利要求5所述的計算機可讀存儲介質，其中，其中所述標記是信號量。
7.根據權利要求1所述的計算機可讀存儲介質，其中，檢測所述穩定條件包括:從所述第一調諧算法接收指示所述第一調諧算法已經滿足調諧閾值的消息。
8.根據權利要求1所述的計算機可讀存儲介質，其中，所述計算機指令的執行還使所述至少一個處理器執行包括以下的操作: 給所述多個調諧算法中的每一個調諧算法分配優先級； 從所述多個調諧算法中的第三調諧算法接收用於發起調諧過程的請求； 確定所述第三調諧算法的優先級；以及 根據所確定的優先級，執行所述第三調諧算法。
9.根據權利要求8所述的計算機可讀存儲介質，其中，所述計算機指令的執行還使所述至少一個處理器響應於執行所述第三調諧算法而執行包括中止以下各項之一的操作:所述第一調諧算法、所述第二調諧算法、或兩者。
10.根據權利要求8所述的計算機可讀存儲介質，其中，所述計算機指令的執行使控制器還執行包括重分配所述多個調諧算法中的每一個調諧算法的優先級的操作。
11.根據權利要求10所述的計算機可讀存儲介質，其中，重分配所述多個調諧算法中的每一個調諧算法的優先級是響應於以下各項之一:在所述通信設備的使用情況中檢測到改變、在所述多個調諧算法中至少一個調諧算法的操作狀態中檢測到改變、從所述多個調諧算法所提供的調諧結果中測量到的聚集誤差、或其組合。
12.根據權利要求1所述的計算機可讀存儲介質，其中，所述計算機指令的執行還使所述至少一個處理器執行包括給所述多個調諧算法中至少一個調諧算法分配執行周期的操作，其中，所述至少一個調諧算法響應於所述執行周期期滿而中止執行。
13.根據權利要求1所述的計算機可讀存儲介質，其中，所述計算機指令的執行還使所述至少一個處理器執行包括以下的操作:將所述第一調諧算法或所述第二調諧算法之一配置為:限制所述多個電路組件中的相應電路組件的調諧速率、限制給所述相應電路組件應用的每個調諧步長的幅度、限制給所述相應電路組件應用的調諧步數、將所述相應電路組件的調諧限制在調諧範圍、或其組合。
14.根據權利要求1所述的計算機可讀存儲介質，其中，所述計算機指令的執行還使所述至少一個處理器執行包括以下的操作: 從所述第一調諧算法接收作為結果的調諧狀態；以及 使所述第二調諧算法能夠使用所述作為結果的調諧狀態，其中，所述第二調諧算法利用所述第一調諧算法的所述作為結果的調諧狀態，以達到所述第二調諧算法的期望調諧狀態。
15.根據權利要求1所述的計算機可讀存儲介質，其中，所述控制接口向所述多個電路組件中的一個電路組件提供以下至少一項:可變供給信號、可變偏置信號、一個或更多個數位訊號、一個或更多個模擬信號或其組合。
16.根據權利要求1所述的計算機可讀存儲介質，其中，所述計算機指令的執行還使所述至少一個處理器執行包括以下的操作:響應於從所述多個調諧算法中的一個或更多個調諧算法接收到故障通知，重新發起所述多個調諧算法中的至少一個。
17.—種通信設備，包括: 射頻電路的多個電路組件，其中，所述多個電路組件中的每一個電路組件包括以下各項之一:可調電抗元件、控制接口或兩者，用於使得多個調諧算法中的至少一個調諧算法能夠控制所述電路組件的操作； 存儲計算機指令的存儲器；以及 控制器，與所述存儲器以及所述多個電路組件中的每一個調諧算法的可調電抗元件耦合，其中，響應於執行所述計算機指令，所述控制器執行包括以下的操作: 根據多個調諧算法的執行順序，執行所述多個調諧算法中的第一調諧算法； 檢測所述第一調諧算法的穩定條件；以及 響應於檢測到的所述第一調諧算法的穩定條件，執行所述多個調諧算法中的第二調諧算法。
18.根據權利要求17所述的通信設備，其中，所述可調電抗元件包括至少一個固定電抗元件，由至少一個半導體器件控制用以產生可變電抗。
19.根據權利要求17所述的通信設備，其中，所述可調電抗元件包括至少一個固定電抗元件，由至少一個微型機電系統(MEMS)器件控制用以產生可變電抗。
20.根據權利要求17所述的通信設備，其中，所述可調電抗元件包括至少一個可變電抗元件，由至少一個MEMS器件控制用以產生可變電抗。
21.根據權利要求17所述的通信設備，其中，所述可調電抗元件包括至少一個可變電抗元件，由改變可變電抗元件的介電常數的信號控制用以產生可變電抗的。
22.根據權利要求17所述的通信設備，其中，所述通信設備是可攜式通信設備，以及所述可調電抗元件包括以下至少一項:一個或更多個可變電容器、一個或更多個可變電感器、或其組合。
23.根據權利要求17所述的通信設備，其中，所述計算機指令的執行使所述控制器還執行包括以下的操作:根據所述多個調諧算法的所述執行順序，配置所述多個電路組件中的至少一個電路組件的部分。
24.根據權利要求17所述的通信設備，其中，所述計算機指令的執行使所述控制器還執行包括以下的操作:根據給所述多個調諧算法中的每一個調諧算法分配優先級，識別所述多個調諧算法的所述執行順序。
25.根據權利要求24所述的通信設備，其中，所述計算機指令的執行使所述控制器還執行包括以下的操作:重分配所述多個調諧算法中的每一個調諧算法的優先級。
26.根據權利要求17所述的通信設備，其中，檢測所述穩定條件包括以下各項之一:檢測所述第一調諧算法已經斷言了指示所述第一調諧算法已經達到了所述穩定條件的標記，或從所述第一調諧算法接收指示所述第一調諧算法已經滿足調諧閾值的消息。`
27.根據權利要求17所述的通信設備，其中，所述計算機指令的執行使所述控制器還執行包括以下的操作:防止在執行所述多個調諧算法中的兩個或更多個調諧算法中的重疊。
28.—種方法,包括: 由處理器檢測通信設備的多種使用情況； 由所述處理器根據所述多種使用情況，確定針對多個調諧算法中的每一個調諧算法的初始調諧狀態，其中，所述多個調諧算法中的每一個調諧算法控制以下各項之一:射頻電路的多個電路組件之一的可調電抗元件、控制接口、或兩者； 由所述處理器根據所述多個調諧算法各自的初始調諧狀態，配置所述多個調諧算法中的每一個調諧算法； 由所述處理器根據所述多個調諧算法的執行順序，執行所述多個調諧算法中的第一調諧算法； 由所述處理器檢測所述第一調諧算法的穩定條件；以及 響應於檢測到的所述第一調諧算法的穩定條件，由所述處理器執行所述多個調諧算法中的第二調諧算法。
29.根據權利要求28所述的方法，其中，所述多種使用情況包括以下各項之一:所述通信設備的物理使用情況、所述通信設備的操作使用情況、或兩者。
30.根據權利要求28所述的方法，其中，由所述處理器檢測所述穩定條件包括以下各項之一:檢測所述第一調諧算法已經斷言了指示所述第一調諧算法已經達到了所述穩定條件的標記，或從所述第一調諧算法接收指示所述第一調諧算法已經滿足調諧閾值的消息。
31.根據權利要求28所述的方法，包括:由所述處理器根據給所述多個調諧算法中的每一個調諧算法分配的優先級，識別所述多個調諧算法的所述執行順序。
32.根據權利要求28所述的方法，包括:由所述處理器執行所述多個調諧算法中的至少一個調諧算法，以實現以下各項之一的期望調諧性能:所述射頻電路的發射機部分、所述射頻電路的接收機部分、或兩者。
【文檔編號】H04M1/24GK103516852SQ201310214494
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年5月31日 優先權日:2012年6月1日
【發明者】基思·曼森, 卡斯滕·霍伊魯普, 馬修·格林, 西蒙·安德魯·休斯, 史蒂夫·馬克·莫瑞倫, 維克特·加爾佩任, 約翰·斯皮爾斯 申請人:黑莓有限公司