CN104604025B - 用于可调谐天线的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

一种用于调谐天线的方法包括确定所述天线的工作频段，以及根据所述工作频带调整可调谐负载的电容，其中所述可调谐负载通过寄生臂电磁耦合到所述天线，以及所述工作频段取决于所述电容。

Description

用于可调谐天线的方法和装置
相关申请案交叉申请
本发明要求2012年12月31日递交的发明名称为“用于可调谐天线的方法和装置(Method and Apparatus for a Tunable Antenna)”的第13/732097号美国非临时申请案的在先申请优先权，该在先申请的内容以引入的方式并入本文本中。
关于由联邦政府赞助
研究或开发的声明
不适用。
参考缩微胶片附录
不适用。
背景技术
无线通信技术和服务继续激增，产生了新语音和数据服务、载波聚合以及对漫游的新要求，等等。随着技术的进步和用户服务需求的增加，无线通信设备需要支持越来越多的工作频段以支持技术和服务。同时，无线通信设备变得越来越小。例如，手机正变得越来越薄，因此，天线结构和***可用的体积变小，并且天线周围的机电部件的共存空间变小。
较小的设备可能需要更为紧凑的天线。然而，更为紧凑的天线可能无法覆盖足够的频段以进行令人满意的运作。这些相反的趋势—天线要求增加而天线可用体积缩减—产生了对改进天线设计的需求。因此，需要提供一种足够紧凑的可以装入现代无线通信设备中同时覆盖各种服务所需的频段的天线。
发明内容
在一项实施例中，本发明包括一种用于调谐天线的方法，所述方法包括确定所述天线的工作频段以及根据所述工作频段调整可调谐负载的电容，其中所述可调谐负载通过寄生臂电磁耦合到所述天线，以及所述工作频段取决于所述电容。
在另一项实施例中，本发明包括一种装置，所述装置包括天线以及电磁耦合到所述天线的寄生臂，其中所述可调谐负载的电容可变，以及所述天线的工作频段取决于所述电容。
在又一项实施例中，本发明包括一种无线通信设备，所述无线通信设备包括天线、电磁耦合到所述天线的寄生臂、耦合到所述寄生臂的可调谐负载，以及耦合到所述可调谐负载的处理器，其中所述可调谐负载的电容可变，所述天线的工作频段取决于所述电容，以及所述处理器用于选择第一工作频段并将所述电容设置为实现所述第一工作频段的值。
结合附图和权利要求书，可从以下的详细描述中更清楚地理解这些和其它特征。
附图说明
为了更完整地理解本发明，现在参考以下结合附图和详细描述进行的简要描述，其中相同参考标号表示相同部分。
图1是可调谐天线的实施例的示意图。
图2A和2B是可调谐天线的实施例的剖切图。
图3A和3B是可调谐天线的实施例的透视剖切图。
图4是可在无线设备中使用的通用可调谐负载的方框图。
图5至13是寄生臂和可调谐负载的不同实施例的剖切图。
图14是可调谐天线的另一实施例的侧视图。
图15是可调谐天线的又一实施例的侧视图。
图16A、16B和16C是可调谐天线的又一实施例的各种剖切图。
图17A、17B和17C是可调谐天线的又一实施例的各种剖切图。
图18是可调谐天线方法的实施例的流程图。
图19是图示可调谐天线的三个负载的回波损耗的曲线图。
图20是图示可调谐天线的三个负载的***效率的曲线图。
图21是通信设备的实施例的示意图。
具体实施方式
最初应理解，尽管下文提供一个或多个实施例的说明性实施方案，但可使用任意数目的当前已知或现有的技术来实施所公开的***和/或方法。本发明决不应限于下文所说明的所述说明性实施方案、图式和技术，包含本文所说明并描述的示范性设计和实施方案，而是可以在所附权利要求书的范围以及其均等物的完整范围内修改。虽然已经论述了传统技术的某些方面以帮助理解本发明，但是申请人没有办法否认这些技术方面，并且预计本发明可包含一个或多个本文所述的传统技术方面。
本文所公开的是一种可调谐天线。例如，可通过改变电磁耦合到天线的寄生臂的负载调整可调谐天线的工作频段。本文还公开了一种调谐天线的方法。例如，可通过调整电磁耦合到天线的寄生臂的负载调谐天线。可调谐天线装置和方法可适于在紧凑型无线通信设备中实施。
图1是可调谐天线的实施例的示意图。可调谐天线100包括如图1所示进行配置的天线102、馈线110、寄生臂104和可调谐负载106。天线102可通过天线馈线110耦合到收发器(未示出)。寄生臂104足够靠近天线102以电磁耦合到天线102。然而，如图所示，寄生臂104和天线102之间无直接连接。此外，寄生臂104可耦合到可调谐负载106。可调谐负载106可如图所示连接到接地或可保持在基本恒定的非零电压电平。可调谐负载可具有可变或可调谐阻抗(即，电阻、电容和/电感的组合)。例如，固定或非调谐电感器可与可调谐电容器串联以提供可变阻抗。可调谐电容器可实施为射频(RF)开关设备、变容二极管、单刀多掷(“SPxT”)开关、数字可调谐电容器(“DTC”)或微机电***(“MEMS”)电容器阵列。由于可调谐负载106可通过任意合适的技术实施时，所以以上这些均是说明性示例。
天线102可为任意天线类型，其允许通过调整可调谐负载106实现可变连续调谐。这些天线类型包括但不限于，倒F天线(“IFA”)、环形天线、缝隙天线或折叠倒共形天线(FICA)。
不管使用何种天线或可调谐负载，寄生臂104和天线102彼此电磁耦合。寄生臂104可通过改变耦合到寄生臂的可调谐负载106与天线分开调谐。改变可调谐负载影响天线102的工作频段，因此无需直接增加天线电容就可以调整天线102的至少一个工作参数。
如果可调谐负载106的调谐能力是连续的，那么天线102的连续调谐是可能的。例如，由于DTC和MEMS电容器阵列可以是连续可调谐的，所以选择任一可调谐负载可以得到连续可调谐的天线。此外，可实施天线装置以使用减轻不同天线负载的合适反馈机制实现动态可调谐配置，例如用于人头检测的前接近传感器，或其它传感器/检测器。例如，可调谐负载106的电容可在1.8微微法拉(pF)到5pF的范围内，其中不同负载为天线102产生不同的频段，如表1所示。可调谐负载的电感相对恒定在约10毫微亨(nH)。(在表1中，“低频段”可具有小于-4分贝(dB)的回波损耗，而“高频段”可具有小于-6dB的回波损耗)。如表1所示，若寄生臂的负载约为1.8pF，那么低频段可在约870兆赫(MHz)到960MHz的范围内，高频段可在约1.42到1.59千兆赫(GHz)的范围内；若寄生臂的负载约为2.5pF，那么低频段可在约810MHz到890MHz的范围内，高频段可在约1.74GHz到2.27GHz的范围内；若寄生臂的负载约为5pF，那么低频段可在约690MHz到750MHz的范围内，高频段可在1.66GHz到2.26GHz的范围内。通过调整可调谐负载106，可根据采用可调谐天线100的无线设备的要求为预定义的频段或特定工作信道调谐天线性能。例如，由于频段12、13、17、18和19可在690MHz到960MHz的范围内，频段11和21可在1.42GHz到1.51GHz的范围内，所以具有表1特征的可调谐天线可支持长期演进(LTE)频段11、12、13、17、18、19和21。此类可调谐天线还可支持多个通用移动通讯***(“UMTS”)/宽带码分多址(W-CDMA)/全球移动通信***(“GSM”)频段，例如850MHz的频段、900MHz的频段、1800MHz的频段和1900MHz的频段。
表1可调谐天线实施例中的各种负载的低频段和高频段
由于通过改变寄生臂上的调谐负载实现调整天线的工作频段，所以天线性能可以实现较大范围的带宽而无需更大的天线。因此，由于能够保持天线较小并提高性能，所以天线装置整体所需的区域的体积可以缩小，从而生产更小的设备。
在设计天线装置的过程中，可能需要考虑来自周围电路部件的电能量以及外界环境影响。例如，天线性能可能受到周围电路板内由相邻电路部件发射的其它电能的影响。出于该原因，天线可置于PCB上不包含铜线(例如，接地)或电部件的区域中，该区域有时称为“禁止布线”区域。禁止布线区域旨在使天线远离任何附近的导体或电部件，这些导体或电部件会降低天线性能。此外，天线装置可能受外界环境问题(例如，用户头部到包含天线装置的移动设备的距离)的影响。
图2A和2B是无线通信设备200中的可调谐天线的实施例的剖切图。可调谐天线包括天线204和寄生臂206。图2A和图2B所示为包含寄生臂206的示例无线通信设备200的x-y平面视图；然而，为了更清楚地看见寄生元件耦合，图2B省略了天线。具体而言，图2A所示为相对于整个设备的寄生臂206的示例位置、形状和大小。
再次参见图2A，由导电材料(例如，铜)制成的寄生臂206可追踪到印刷电路板(PCB)上并电磁耦合到天线204。在许多情况下，PCB可以是FR4，FR4可以是玻璃增强环氧树脂层压板。寄生臂206和天线204均在PCB的禁止布线区域202内支撑并封装。由于寄生臂206电磁耦合到天线204，并且不需要物理耦合到天线204，所以寄生臂206还可置于靠近天线204的多个位置处。例如，寄生臂和天线之间可存在4毫米的间隔。
为了更清楚地了解寄生臂的位置和耦合，图2B所示为移除了天线的天线装置。具体而言，寄生臂206可位于非导电禁止布线区域202内并耦合到可调谐负载208。寄生臂206和可调谐负载208电磁耦合但不物理耦合到天线。寄生臂206具有固定电感，可调谐负载208包括可调谐电容器。可调谐负载208还可包括与可调谐电容器并联的固定电感器。寄生臂206和可调谐负载208的组合可视为可变阻抗。可调谐负载208可连接到接地层216。如本领域的技术人员所理解的那样，接地层216可以是接***的导体表面。此外，尽管未在图中示出，可能存在占据了接地层216所占据的一部分区域的其它电部件。
图3A所示为无线通信设备200的透视剖切图，以进一步地示出寄生臂206相对于天线204的关系。如图3A所示，寄生臂206可位于天线元件204的上方，且在天线元件204的两端之间。此外，图3A示出了天线馈线210，以及天线204耦合至的天线接地线212。馈线210将天线204耦合到收发器并且天线接地线212将天线204耦合到接地。
天线204可位于PCB上方4毫米的天线承载体或塑料外壳(未示出)上。寄生臂206可印在PCB上，因此可位于天线204下方4毫米处。
图3B所示为图3A的无线通信设备200的同一透视剖切图，但是示出了外壳214。应注意，寄生臂206、天线馈线210和天线接地线212被外壳214阻挡。外壳214提供与PCB分离的表面，所有或部分天线204可位于该表面上。例如，天线204可放置或追踪到外壳214上。
图2A、2B、3A和3B所示的可调谐天线配置可用于实现表1中所展示的结果。图2A、2B、3A和3B所示的关系是天线204等天线和寄生臂206等寄生臂之间的多种可能关系中的一种，该关系产生电磁耦合。用于表1中的结果(以及下文图18和19的结果)的可调谐负载是与固定电感器并联的DTC。
图4是可在无线设备中使用的通用可调谐负载300的方框图。可调谐负载300包括寄生臂310和可变阻抗320。如图所示，可调谐负载可以可选地包括固定阻抗330和连接到接地(或接地层)的固定阻抗340。固定阻抗330和340均可为电感器、电容器或电阻器。可变阻抗320可以是可调谐电容器。因此，固定阻抗330可与可变阻抗320并联，并且该组合可与固定阻抗340串联。可调谐负载300可通过寄生臂310电磁耦合到天线。
寄生臂的大小可随使用天线装置的设备的需要而变化。例如，在一项实施例中，寄生臂的大小可能更大以实现更大范围的可访问带宽。然而，在另一项实施例中，寄生臂的大小可能更小以便在小型和/或薄款手持式移动设备等较小的设备中提供天线的调谐。
寄生臂不局限于一种形状，因为寄生臂的形状可随使用天线装置的设备的需要而变化。例如，在一项实施例中，设备可为包含矩形印刷电路板(PCB)的矩形智能手机。因此，在一项实施例中，寄生臂的形状可为“L”形以实现矩形PCB的最优耦合。然而，在另一项实施例中，为了实现天线调谐的性能，寄生臂可为另一种形状，例如直线或“S”形。
在一项示例实施例中，包含天线装置的设备可以是手机等手持式无线设备。在该实施例中，手机可以为4英寸见方，其中禁止布线区域的厚度为9毫米(mm)。寄生臂206的负载可具有约1.8pF到5pF的电容器调谐范围，产生约1到2.7的最小电容和最大电容之间的比值。
本发明的可调谐天线不局限于图2A、2B、3A和3B中的特定实施例，因为这些附图示出了示例示例性实施例。本发明的可调谐天线可具有多种实施例。图5至13示出了寄生臂和可调谐负载的示例实施例。图5至13示出了本发明覆盖的寄生臂的各种形状。可调谐天线的工作频段不仅取决于可调谐负载的阻抗，还取决于寄生臂的形状。
图5是无线通信设备400中的寄生臂402和可调谐负载404的实施例的剖切图。同样，图6至10分别是寄生臂502、602、702、802和902的实施例的剖切图。图6至10中的寄生臂分别耦合到可调谐负载504、604、704、804和904，其中可调谐负载连接到接地层。图11和12是寄生臂1002和1102的实施例的剖切图。寄生臂1002和1102均可在寄生臂的一端分别耦合到可调谐负载1004和1104。此外，寄生臂1002和1102均可在另一端耦合到接地层。图5至12中的寄生臂可电磁耦合到天线，例如图3A和3B中的天线204。图5至12分别表示无线通信设备400至1100的部分。
图13是两个寄生臂1202和1206的实施例的剖切图，寄生臂1202和1206可电磁耦合到天线。寄生臂1202和1206可分别耦合到可调谐负载1204和1208。因此，可调谐天线的工作频段还可取决于寄生臂和可调谐负载的数目。
图14是可调谐天线1300的另一实施例的侧视图。可调谐天线包括天线1310和寄生臂1308。天线1310可位于第一外壳1304上，寄生臂1308可位于第二外壳1308上。可调谐天线还可包括可调谐负载(未示出)。
图15是可调谐天线1400的另一实施例的侧视图。可调谐天线包括天线1410和寄生臂1408。天线1410可位于第一外壳1406上，寄生臂1408可位于第二外壳1404上。可调谐天线还可包括可调谐负载(未示出)。
图16A是无线通信设备1500中的可调谐天线的另一实施例的剖切图。可调谐天线包括如图16A所示位于外壳1504上的天线1508。图16B所示为可调谐天线的顶视图。该顶视图将寄生臂1506视作调谐天线1500的一部分。图16C也是可调谐天线的侧视图但具有到所示接地层的连接1510和1512(连接未在图16A中示出)。连接1510将寄生臂1506连接到接地层，连接1512将天线1508连接到接地层。可调谐天线还可包括置于寄生臂1506和接地层之间的可调谐负载。
图17A是无线通信设备1600中的可调谐天线的另一实施例的剖切图。可调谐天线包括如图17A所示位于PCB上的天线1608。图17B所示为可调谐天线的顶视图。该顶视图将寄生臂1606视作可调谐天线的一部分。图17C也是可调谐天线的侧视图但具有到所示接地层的连接1610(连接未在图17A中示出)。连接1610使用通孔将寄生臂1606连接到接地层。可调谐天线还可包括置于寄生臂1606和接地层之间的可调谐负载。可调谐天线可在PCB的一侧，接地层可在PCB的相反侧。图17A至17C展示了只位于PCB上(即，可不使用外壳)的可调谐天线。
图18是用于调谐天线的方法的实施例的流程图1700。在步骤1702中，选择或确定天线的工作频段。例如，可在无线通信设备中采用需要使用0.69GHz到0.75GHz范围内的低频段的天线。在步骤1703中，确定步骤1702的所选频段对应的可调谐负载的电容。电容可通过访问表1等查找表确定，查找表包含电容值对应的工作频率。在步骤1704中，可根据频段调整可调谐负载的电容。可周期性地或以预定时间间隔或在使用该方法的无线通信设备需要改变工作频段的任意时间内重复流程图1700中的步骤。
在图18所示的调谐天线的方法中，可调谐负载可通过寄生臂电磁耦合到天线，并且工作频段取决于电容。在一项实施例中，耦合到通信设备的处理器可访问存储器中存储的具有相关电容值和工作频段的表。该表可通过实验室实验或仿真模型生成以确定将电容调谐到某个值会得到特定范围内的工作频段。当通信设备请求特定工作频段时，处理器可在表中查找与所请求的工作频段关联的电容值。处理器随后可将寄生臂上的负载调谐为检索到的电容值，这样能正确地调谐天线。
图19是描绘图2A、2B、3A和3B所示的可调谐天线的三个负载的回波损耗的曲线图。用于这些结果的可调谐负载是DTC。状态A，由图19所示的实线表示，表示可调谐负载的电容约为5pF时的回波损耗。状态B，由图19所示的虚线表示，表示可调谐负载的电容约为2.5pF时的回波损耗。具体而言，图19显示在状态B下，可调谐天线在1GHz频率处的回波损耗约为-21dB，在1.75GHz频率处的回波损耗约为-13dB，在2.4GHz频率处的回波损耗为0dB。状态C，由图19所示的点线表示，表示可调谐负载的电容约为1.8pF时的回波损耗。例如，图19显示在状态C下，可调谐天线在1.45GHz频率处的回波损耗约为0dB，在1.5GHz频率处的回波损耗约为-24dB，在2GHz频率处的回波损耗为-5dB。如图19所示，这些结果表明状态A下的可调谐天线可在LTE频段17处表现出令人满意的性能；状态B下的可调谐天线可在850MHz的低工作频段处表现出令人满意的性能；状态C下的可调谐天线可在900MHz的低工作频段处表现出令人满意的性能。
图20是描绘图2A、2B、3A和3B所示的可调谐天线的三个负载的***效率的曲线图。如本领域的技术人员所理解的那样，***效率是一种传递到天线的功率可以被辐射到自由空间中的效率的度量。状态A，由图20所示的实线表示，表示可调谐负载的电容约为5pF时的***效率。具体而言，图20显示状态A在约0.7GHz频率处***效率为55％，在1.78GHz频率处峰值效率约为92％，在2.5GHz频率处***效率为5％。状态B，由图20所示的虚线表示，表示可调谐负载的电容约为2.5pF时的回波损耗。具体而言，图20显示状态B在约1.5GHz频率处***效率为45％，在0.8GHz频率处峰值效率约为85％，在2.5GHz频率处***效率为5％。状态C，由图20所示的点线表示，表示可调谐负载的电容约为1.8pF时的回波损耗。例如，图20显示在状态C下，可调谐天线在约1.0GHz频率处***效率为55％，在0.95GHz频率处峰值效率约为75％，在2.5GHz频率处***效率为5％。
图21是无线通信设备2000的实施例的示意图。通信设备2000包括如图21所示的收发器2004、处理器2006、存储器2012和可调谐天线2014。可调谐天线2014包括如图21所示的天线2002、寄生臂2008和可调谐负载2010。可调谐天线2014可配置成寄生臂2008和天线2002电磁耦合。例如，可调谐天线可类似于图2A、2B、3A和3B所示的可调谐天线配置。可调谐负载2010可以是本文所述的任意类型的可调谐负载，例如变容二极管或MEMS电容器阵列。处理器2006可以实施为一个或多个中央处理器或CPU芯片、核(例如，多核处理器)、现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)和/或数字信号处理器(DSP)。可调谐负载2010可由控制器2006控制。处理器2006可使用硬件、软件或者这两者来实施。存储器2012可用于为处理器2006存储包含指令的易失性或非易失性数据。存储器2012可包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)和/或磁带驱动器或磁盘驱动器等辅助存储设备。无线通信设备2000可以是蜂窝电话、智能手机、平板电脑、膝上型电脑或需要使用多个工作频段的任意其它类型的无线通信设备。
无线通信设备2000可以可选地包括如图21所示的接近传感器2016。接近传感器可检测人头或其它对象的邻近度。紧邻无线通信设备2000的对象可能影响天线2002的回波损耗。例如，接近传感器可包括电容式传感器，其包含一个或多个电容器来协助检测人体相对于无线设备的存在和邻近度。所属领域的技术人员将认识到存在多种类型的可用接近传感器。因此，处理器2006可在选择可调谐负载2010的电容的过程中考虑来自接近传感器的反馈。
处理器2006和可调谐负载2010之间可能存在控制接口以允许处理器2006控制可调谐负载2010。控制接口可为串行外设接口总线(SPI)、移动行业处理器接口(MIPI)或任意其它合适的接口。处理器2006可用于将控制信号发送到可调谐负载2010，可调谐负载2010可用于接收控制信号并相应地调整电容。
存储器2012可存储表1等表，这些表包含通信设备2000的工作频段和实现这些频段的可调谐负载2010的关联电容值。处理器2006可加载或访问来自存储器2012的表。如果通信设备2000想要使用频段，那么处理器2006可在该表中查找可调谐负载2010的关联电容值并将控制信号发送到可调谐负载以设置可调谐负载2010的电容。例如，通信设备(例如，手机)可请求约870MHz到960MHz的工作频段。以表1为例，处理器2006可访问存储器2012中存储的表以查看实现约870MHz到960MHz的工作频段的关联电容值是1.8pF。处理器2006随后可将可调谐负载2010的电容调整为1.8pF以实现所请求的工作频段。此外，存储器中存储的表在可调幅负载的查找中可考虑接近传感器的读数。例如，工作频段可以是接近测量结果和可调谐负载的函数。
应理解，通过将可执行指令编程和/或加载至通信设备2000，处理器2006或存储器2012中的至少之一可被改变，将通信设备2000的一部分转换成本发明宣扬的拥有新颖功能(例如，方法1700)的特定机器或装置。加载可执行软件至计算机所实现的功能可以通过现有技术中公知的设计规则转换成硬件实施，这在电力工程和软件工程领域是很基础的。决定使用软件还是硬件来实施一个概念通常取决于对设计稳定性及待生产的单元数量的考虑，而不是从软件领域转换至硬件领域中所涉及的任何问题。一般来说，经常变动的设计更适于在软件中实施，因为重新编写硬件实施比重新编写软件设计更为昂贵。通常，稳定及大规模生产的设计更适于在如ASIC这样的硬件中实施，因为运行硬件实施的大规模生产比软件实施更为便宜。设计通常可以以软件形式进行开发和测试，之后通过公知设计规则转变成专用集成电路中等同的硬件实施，该集成电路硬线软件指令。由新ASIC控制的机器是一特定的机器或装置，同样地，编程和/或加载有可执行指令的电脑可视为特定的机器或装置。
本发明公开至少一项实施例，且所属领域的普通技术人员对所述实施例和/或所述实施例的特征作出的变化、组合和/或修改均在本发明公开的范围内。因组合、合并和/或省略所述实施例的特征而得到的替代性实施例也在本发明的范围内。应当理解的是，本发明已明确阐明了数值范围或限制，此类明确的范围或限制应包括涵盖在上述范围或限制(如从大约1至大约10的范围包括2、3、4等；大于0.10的范围包括0.11、0.12、0.13等)内的类似数量级的迭代范围或限制。例如，每当揭示具有下限Rl和上限Ru的数值范围时，具体是揭示落入所述范围内的任何数字。具体而言，特别公开所述范围内的以下数字：R＝Rl+k*(Ru-Rl)，其中k是从1％到100％以1％增量递增的变量，即，k是1％、2％、3％、4％、5％、50％……51％、52％……95％、96％、97％、98％、99％或100％。此外，还特此公开了，上文定义的两个R值所定义的任何数值范围。相对于权利要求的某一要素，术语“可选择的”使用表示该要素可以是需要的，或者也可以是不需要的，二者均在所述权利要求的范围内。使用如“包括”、“包含”和“具有”等较广术语应被理解为提供对如“由……组成”、“基本上由……组成”以及“大体上由……组成”等较窄术语的支持。因此，保护范围不受上文所述的限制，而是由所附权利要求书定义，所述范围包含所附权利要求书的标的物的所有等效物。每项和每条权利要求作为进一步公开的内容并入说明书中，且权利要求书是本发明的实施例。所述揭示内容中的参考的论述并不是承认其为现有技术，尤其是具有在本申请案的在先申请优先权日期之后的公开日期的任何参考。本发明中所引用的所有专利、专利申请案和公开案的揭示内容特此以引用的方式并入本文本中，其提供补充本发明的示例性、程序性或其它细节。
提到“一项实施例”、“一个实施例”、“某个实施例”、“各种实施例”等时，指的是特定元件或特征被包含在本发明的至少一项实施例中。尽管短语可出现在各个地方，但是这些短语未必完全指代同一实施例。
以上论述旨在说明本发明的原理和各种实施例。一旦完全理解以上发明，那么对于所属领域的技术人员，许多变动和更改是显而易见的。例如，虽然各种实施例从耦合到寄生臂的可变可调谐天线角度进行描述，但是此上下文不应解读为对一个或多个所述实施例的范围的限制—同一技术可用于其它实施例。以下权利要求旨在解释成包含所有这些变动和更改。

Claims (17)

1.一种用于调谐天线的方法，其特征在于，包括：
确定所述天线的工作频段，所述天线包括双谐振臂结构，所述双谐振臂具有面对面设置的两个端部，并且所述双谐振臂的两个端部并不重合；以及
根据所述天线的工作频段调整可调谐负载的电容，其中所述可调谐负载通过寄生臂电磁耦合到所述天线，以及所述天线的工作频段取决于所述电容，所述寄生臂部分设置在所述双谐振臂的两个端部中间。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括：
从存储器中存储的表中检索与所述天线的工作频段相关的电容值；以及
其中调整所述电容还包括将所述电容调整为从存储器中存储的所述表中检索到的所述电容值。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述天线的工作频段是多个可用工作频段中的一个，所述方法还包括：
从所述多个可用工作频段中确定所述天线的第二工作频段；以及
根据所述第二工作频段调整所述可调谐负载的所述电容。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述天线位于外壳上，所述寄生臂位于印刷电路板(PCB)上。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述可调谐负载包括可变电容器、数字可调谐电容器、微机电***(MEMS)电容器阵列和变容二极管中的一种。
6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述可调谐负载的所述电容在约1.8微微法拉(pF)到约5pF的范围内可调谐；如果所述可调谐负载约为5pF，那么低工作频段为约0.69千兆赫(GHz)到约0.75GHz，以及高工作频段为约1.66GHz到约2.26GHz；如果所述可调谐负载约为2.5pF，那么低工作频段为约0.81GHz到约0.89GHz，以及高工作频段为约1.74GHz到约2.27GHz；如果所述可调谐负载约为1.8pF，那么低工作频段为约0.87GHz到约0.96GHz，以及高工作频段为约1.42GHz到约1.59GHz。
7.一种天线装置，其特征在于，包括：
天线，所述天线包括双谐振臂结构，所述双谐振臂具有面对面设置的两个端部，并且所述双谐振臂的两个端部并不重合；
电磁耦合到所述天线的寄生臂，所述寄生臂部分设置在所述双谐振臂的两个端部中间；以及
耦合到所述寄生臂的可调谐负载，其中所述可调谐负载的电容可变，所述天线的工作频段取决于所述电容。
8.根据权利要求7所述的天线装置，其特征在于，所述可调谐负载用于接收控制信号并根据所述控制信号调整所述电容。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述可调谐负载的所述电容在约1.8微微法拉(pF)到约5微微法拉的范围内可调谐；如果所述可调谐负载约为5pF，那么低工作频段为约0.69千兆赫(GHz)到约0.75GHz，以及高工作频段为约1.66GHz到约2.26GHz；如果所述可调谐负载约为2.5pF，那么低工作频段为约0.81GHz到约0.89GHz，以及高工作频段为约1.74GHz到约2.27GHz；如果所述可调谐负载约为1.8pF，那么低工作频段为约0.87GHz到约0.96GHz，以及高工作频段为约1.42GHz到约1.59GHz。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述寄生臂位于印刷电路板(PCB)上，以及所述天线位于外壳上，所述外壳允许所述天线物理上与所述PCB隔开。
11.一种无线通信设备，其特征在于，包括：
天线，所述天线包括双谐振臂结构，所述双谐振臂具有面对面设置的两个端部，并且所述双谐振臂的两个端部并不重合；
电磁耦合到所述天线的寄生臂，所述寄生臂部分设置在所述双谐振臂的两个端部中间；
耦合到所述寄生臂的可调谐负载，其中所述可调谐负载的电容可变，以及所述天线的工作频段取决于所述电容；以及
耦合到所述可调谐负载的处理器，用于：
选择第一工作频段；以及
将所述电容设置为实现所述第一工作频段的值。
12.根据权利要求11所述的无线通信设备，其特征在于，进一步包括：
耦合到所述处理器的存储器；
其中所述处理器还用于：
访问所述存储器中存储的表，所述表包含与至少一个工作频段相关的至少一个电容值；以及
在所述表中检索与所述第一工作频段相关的电容值，
其中将所述电容设置为实现所述第一工作频段的所述值还包括将控制信号发送到所述可调谐负载以将所述电容设置为所述表中与所述第一工作频段相关的所述电容值。
13.根据权利要求12所述的无线通信设备，其特征在于，从多个可用工作频段中选择所述第一工作频段，所述处理器还用于：
从所述多个可用工作频段中选择与所述第一工作频段不同的第二工作频段；以及
将所述电容设置为实现所述第二工作频段的第二值。
14.根据权利要求12所述的无线通信设备，其特征在于，所述可调谐负载包括可变电容器、数字可调谐电容器、微机电***(MEMS)电容器阵列和变容二极管中的一种。
15.根据权利要求12所述的无线通信设备，其特征在于，所述寄生臂和所述可调谐负载位于印刷电路板(PCB)上，以及所述天线不位于所述PCB上。
16.根据权利要求12所述的无线通信设备，其特征在于，进一步包括耦合到所述处理器的接近传感器，其中所述处理器还用于接收接近传感器测量结果并在选择所述第一工作频段时考虑所述接近传感器测量结果。
17.根据权利要求12所述的无线通信设备，其特征在于，所述寄生臂和所述天线位于印刷电路板(PCB)的一侧，其中所述寄生臂在所述PCB的对侧使用通孔耦合接地层。
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