CN114430281A - 阻抗匹配方法、装置、电子设备及可读存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例适用于天线技术领域,提供一种阻抗匹配方法、装置、电子设备及可读存储介质,通过获取天线的工作频段、反射系数信息和阻抗匹配网络的当前参数,并将工作频段、反射系数信息和阻抗匹配网络的当前参数输入阻抗匹配模型,得到阻抗匹配网络的第一目标参数,也即是说,通过本申请实施例中的阻抗匹配模型可以一次性输出使得天线在工作频段的传导增益最大的阻抗匹配网络的第一目标参数,避免了传统技术中更换一次阻抗匹配网络中的各元件的阻抗值之后,根据天线的传导增益的变化,再调整阻抗匹配网络中的各元件的阻抗值,直至天线的传导增益最大的情况,提高了得到阻抗匹配网络的第一目标参数的效率和智能性。
Description
技术领域
本申请实施例涉及天线技术领域,尤其涉及一种阻抗匹配方法、装置、电子设备及可读存储介质。
背景技术
随着电子设备上集成的功能越来越多,越来越多的其他电子器件侵占了天线占用电子设备的空间,使得天线的净空空间越来越小,天线的尺寸也在不断缩小,这样会导致天线的性能变差。
为了降低空间被侵占导致的天线的净空空间变小和天线的尺寸变小,进而导致的天线性能变差,现阶段,通常会通过阻抗检测模块获取天线的阻抗信息,然后根据获得的阻抗信息对天线的阻抗匹配网络进行调整,以使天线的阻抗与射频前端的阻抗匹配,提高天线的性能。然而,采用传统方法,通常需要多次获取天线的阻抗信息,并多次根据阻抗信息对天线的阻抗匹配网络进行调整,直到天线的阻抗与射频前端的阻抗匹配。
基于此,如何提高调整天线的阻抗匹配网络的智能性成为了一个亟待解决的问题。
发明内容
本申请实施例提供一种阻抗匹配方法、装置、电子设备及可读存储介质,能够提高调整天线的阻抗匹配网络的智能性。
第一方面,一种阻抗匹配方法,包括:
获取天线的工作频段、反射系数信息和阻抗匹配网络的当前参数,反射系数信息用于指示天线的入射端口的反射系数,阻抗匹配网络的当前参数用于指示天线的阻抗匹配网络中各元件的当前阻抗值;
将工作频段、反射系数信息和阻抗匹配网络的当前参数输入阻抗匹配模型,得到阻抗匹配网络的第一目标参数,阻抗匹配网络的第一目标参数用于指示天线的阻抗匹配网络中各元件的目标阻抗值,当天线的阻抗匹配网络的参数为第一目标参数时,天线在工作频段的传导增益最大。
本申请的实施例中,通过获取天线的工作频段、反射系数信息和阻抗匹配网络的当前参数,并将工作频段、反射系数信息和阻抗匹配网络的当前参数输入阻抗匹配模型,得到阻抗匹配网络的第一目标参数,其中,反射系数信息用于指示天线的入射端口的反射系数,阻抗匹配网络的当前参数用于指示天线的阻抗匹配网络中各元件的当前阻抗值,阻抗匹配网络的第一目标参数用于指示天线的阻抗匹配网络中各元件的目标阻抗值,当天线的阻抗匹配网络的参数为第一目标参数时,天线在工作频段的传导增益最大。也即是说,通过本申请实施例中的阻抗匹配模型可以一次性输出使得天线在工作频段的传导增益最大的阻抗匹配网络的第一目标参数,避免了传统技术中更换一次阻抗匹配网络中的各元件的阻抗值之后,根据天线的传导增益的变化,再调整阻抗匹配网络中的各元件的阻抗值,直至天线的传导增益最大的情况,提高了得到阻抗匹配网络的第一目标参数的效率和智能性。
在一个实施例中,该方法还包括:根据阻抗匹配网络的第一目标参数配置天线的阻抗匹配网络的参数。
本申请的实施例中,通过获取天线的工作频段、反射系数信息和阻抗匹配网络的当前参数,并将工作频段、反射系数信息和阻抗匹配网络的当前参数输入阻抗匹配模型,得到阻抗匹配网络的第一目标参数,进而根据阻抗匹配网络的第一目标参数配置天线的阻抗匹配网络的参数。其中,反射系数信息用于指示天线的入射端口的反射系数,阻抗匹配网络的当前参数用于指示天线的阻抗匹配网络中各元件的当前阻抗值,阻抗匹配网络的第一目标参数用于指示天线的阻抗匹配网络中各元件的目标阻抗值,当天线的阻抗匹配网络的参数为第一目标参数时,天线在工作频段的传导增益最大。在根据阻抗匹配模型得到阻抗匹配网络的第一目标参数之后,根据阻抗匹配网络的第一目标参数适当的调整第一目标参数指示的阻抗匹配网络中各元件的阻抗值,再去配置阻抗匹配网络的各元件的阻抗值,避免了阻抗匹配网络的第一目标参数是天线的阻抗匹配网络的各元件的不合法取值的情况下,无法调整阻抗匹配网络各元件的阻抗值的情况,提高了从阻抗匹配模型中得到的阻抗匹配网络的第一目标参数的适用性。
在一个实施例中,上述将工作频段、反射系数信息和阻抗匹配网络的当前参数输入阻抗匹配模型,得到阻抗匹配网络的第一目标参数,包括:将工作频段、反射系数信息和阻抗匹配网络的当前参数输入阻抗匹配模型,得到阻抗匹配网络的第一目标参数和传导增益预测值,传导增益预测值用于表示阻抗匹配网络的参数为第一目标参数时天线的传导增益。
本申请的实施例中,将工作频段、反射系数信息和阻抗匹配网络的当前参数输入阻抗匹配模型,得到阻抗匹配网络的第一目标参数和传导增益预测值,其中,传导增益预测值越大,说明射频天线电路的阻抗和射频前端的阻抗越匹配。在一种可能的情况下,可以根据传导增益预测值确定输出的阻抗匹配网络的第一目标参数是否准确,进而提高了将工作频段、反射系数信息和阻抗匹配网络的当前参数输入阻抗匹配模型,得到阻抗匹配网络的第一目标参数的准确性。
在一个实施例中,该方法还包括:获取传导增益预测值与天线的当前传导增益之间的差值;当前传导增益是指天线的阻抗匹配网络的参数为当前参数时天线的传导增益;在差值大于第一预设阈值的情况下,将天线的阻抗匹配网络的参数配置为第一目标参数。
在一个实施例中,该方法还包括:获取传导增益预测值与天线的当前传导增益之间的差值,当前传导增益是指天线的阻抗匹配网络的参数为当前参数时天线的传导增益,传导增益预测值是指阻抗匹配网络的参数为第一目标参数时天线的传导增益;在差值小于且等于第一预设阈值的情况下,保持天线的阻抗匹配网络中各元件的阻抗值不变。
本申请实施例中,将工作频段、反射系数信息和阻抗匹配网络的当前参数输入阻抗匹配模型,得到阻抗匹配网络的第一目标参数和传导增益预测值,并获取传导增益预测值与天线的当前传导增益之间的差值,进而在差值小于且等于第一预设阈值的情况下,保持阻抗匹配网络的当前参数不变。这样可以有效避免由于传导增益预测值与当前传导增益之间的差值较小,导致的阻抗匹配网络发生乒乓切换的情况。
在一个实施例中,上述保持天线的阻抗匹配网络中各元件的阻抗值不变,包括:在预设时长内,保持天线的阻抗匹配网络中各元件的阻抗值不变。
在一个实施例中,上述获取天线的反射系数信息,包括:获取天线入射端口连接的耦合器的入射电压和反射电压;根据入射电压和反射电压,得到反射系数信息。
本申请的实施例中,反射系数信息是阻抗检测模块获取天线入射端口连接的耦合器的入射电压和反射电压,根据入射电压和反射电压,计算得到反射系数信息。也即是说,通过阻抗检测模块获取耦合器的入射电压和反射电压即可得到反射系数信息,提高了获取反射系数信息的便捷性。
在一个实施例中,上述获取天线的工作频段、反射系数信息和阻抗匹配网络的当前参数之前,该方法还包括:确定天线的发送端口是否打开;在发送端口打开的情况下,确定天线的发射功率是否大于第二预设阈值;在发射功率大于第二预设阈值的情况下,获取工作频段、反射系数信息和阻抗匹配网络的当前参数。
本申请的实施例中,在获取工作频段、反射系数信息和阻抗匹配网络的当前参数之前,还可以先确定天线的发送端口是否打开,在发送端口未打开的情况下,阻抗检测模块无法获取反射系数信息,可以根据场景信息与阻抗匹配网络的参数之间的对应关系,确定场景信息对应的阻抗匹配网络的预设参数,也即是说,天线的发送端口未打开的情况导致的无法获取反射系数信息的情况下,还可以根据场景信息与阻抗匹配网络的参数之间的对应关系,确定场景信息对应的阻抗匹配网络的预设参数,避免了无法确定阻抗匹配网络的第一目标参数的情况。或者,在获取工作频段、反射系数信息和阻抗匹配网络的当前参数之前,还可以先确定天线的发送端口是否打开,并在发送端口打开的情况下,进一步地确定发射功率是否大于第二预设阈值,在发射功率小于或者等于第二预设阈值的情况下,在发送端口打开的基础上,发射功率小于或者等于第二预设阈值的情况下,阻抗检测模块仍无法获取反射系数信息,可以根据场景信息与阻抗匹配网络的参数之间的对应关系,确定场景信息对应的阻抗匹配网络的预设参数,也即是说,天线的发送端口打开,但是发射功率小于或者等于第二预设阈值的情况下,可以根据场景信息与阻抗匹配网络的参数之间的对应关系,确定场景信息对应的阻抗匹配网络的预设参数,避免了无法确定阻抗匹配网络的第一目标参数的情况。
在一个实施例中,该方法还包括:在天线的发送端口未打开的情况下,获取天线当前的场景信息;或者,在发射功率小于或者等于第二预设阈值的情况下,获取天线当前的场景信息;根据场景信息与阻抗匹配网络的参数之间的对应关系,确定场景信息对应的阻抗匹配网络的预设参数。
本申请的实施例中,在天线的发送端口未打开的情况下,或者天线的发送端口打开,但是天线的发射功率小于或者等于第二预设阈值的情况下,可以直接根据场景信息与阻抗匹配网络的参数之间的对应关系,确定场景信息对应的阻抗匹配网络的预设参数,提高了确定阻抗匹配网络的参数的便捷性。
在一个实施例中,上述将工作频段、反射系数信息和阻抗匹配网络的当前参数输入阻抗匹配模型之前,该方法还包括:获取样本数据,样本数据包括样本工作频段、样本反射系数信息和匹配网络的样本参数;通过以样本数据为输入数据,以第二目标参数为目标输出数据,对阻抗匹配模型进行训练,得到训练后的阻抗匹配模型,第二目标参数是指在天线在样本工作频段工作时,使天线的传导增益最大的匹配网络的参数。
本申请的实施例中,阻抗匹配模型是以样本数据为输入数据,以第二目标参数为目标输出数据,进行训练得到神经网络模型,使得阻抗匹配模型得到的阻抗匹配网络的第一目标参数和传导增益预测值更加准确。
在一个实施例中,该方法还包括:获取天线的孔径调谐开关中各开关的当前开启状态,孔径调谐开关用于调整天线的电长度;将工作频段、反射系数信息、各开关的当前开启状态和阻抗匹配网络的当前参数输入阻抗匹配模型,得到阻抗匹配网络的第一目标参数。
本申请的实施例中,通过获取工作频段、反射系数信息、孔径调谐开关中各开关的当前开启状态和阻抗匹配网络的当前参数,并将工作频段、反射系数信息、孔径调谐开关中各开关的当前开启状态和阻抗匹配网络的当前参数输入阻抗匹配模型,得到阻抗匹配网络的第一目标参数和传导增益预测值,使得在获得的阻抗匹配网络的第一目标参数和传导增益预测值的过程中,增加了对孔径调谐开关中各开关的当前开启状态的机器学习,相当于将孔径调谐开关中各开关的当前开启状态对阻抗匹配网络的第一目标参数的影响作为一个判断条件,使得阻抗匹配模型模拟了更加接近实际的射频天线电路的状态,提高了获得的阻抗匹配网络的第一目标参数和传导增益预测值的准确性。
第二方面,提供了一种阻抗匹配方法,该方法应用于电子设备中,电子设备包括射频前端电路、射频天线电路、天线调谐模块和阻抗检测模块,射频天线电路包括天线、阻抗匹配网络和孔径调谐开关,天线分别与阻抗匹配网络、孔径调谐开关连接,阻抗检测模块与天线调谐模块连接,天线调谐模块包括阻抗匹配模型;该方法包括:阻抗检测模块获取反射系数信息;反射系数信息用于指示天线的入射端口的反射系数;天线调谐模块获取天线的工作频段和匹配网络的当前参数,匹配网络的当前参数用于指示天线的阻抗匹配网络中各元件的当前阻抗值;将工作频段、反射系数信息和匹配网络的当前参数输入阻抗匹配模型,得到匹配网络的第一目标参数,匹配网络的第一目标参数用于指示天线的阻抗匹配网络中各元件的目标阻抗值,当天线的阻抗匹配网络的参数为第一目标参数时,天线在工作频段的传导增益最大。
本申请的实施例中,通过获取天线的工作频段、反射系数信息和阻抗匹配网络的当前参数,并将工作频段、反射系数信息和阻抗匹配网络的当前参数输入阻抗匹配模型,得到阻抗匹配网络的第一目标参数,其中,反射系数信息用于指示天线的入射端口的反射系数,阻抗匹配网络的当前参数用于指示天线的阻抗匹配网络中各元件的当前阻抗值,阻抗匹配网络的第一目标参数用于指示天线的阻抗匹配网络中各元件的目标阻抗值,当天线的阻抗匹配网络的参数为第一目标参数时,天线在工作频段的传导增益最大。也即是说,通过本申请实施例中的阻抗匹配模型可以一次性输出使得天线在工作频段的传导增益最大的阻抗匹配网络的第一目标参数,避免了传统技术中更换一次阻抗匹配网络中的各元件的阻抗值之后,根据天线的传导增益的变化,再调整阻抗匹配网络中的各元件的阻抗值,直至天线的传导增益最大的情况,提高了得到阻抗匹配网络的第一目标参数的效率和智能性。
在一个实施例中,上述射频前端电路包括耦合器,耦合器分别与阻抗检测模块、阻抗匹配网络连接,阻抗检测模块获取反射系数信息,包括:阻抗检测模块获取耦合器的入射电压和反射电压,根据入射电压和反射电压得到反射系数信息。
第三方面,提供了一种阻抗匹配装置,包括用于执行第一方面或第二方面中任一种方法的单元。该装置可以是终端设备,也可以是终端设备内的芯片。该装置可以包括获取单元和处理单元。
当该装置是终端设备时,该处理单元可以是处理器,该输入单元可以是通信接口;该终端设备还可以包括存储器,该存储器用于存储计算机程序代码,当该处理器执行该存储器所存储的计算机程序代码时,使得该终端设备执行第一方面或第二方面中的任一种方法。
当该装置是终端设备内的芯片时,该处理单元可以是芯片内部的处理单元,该输入单元可以是输出接口、管脚或电路等;该芯片还可以包括存储器,该存储器可以是该芯片内的存储器(例如,寄存器、缓存等),也可以是位于该芯片外部的存储器(例如,只读存储器、随机存取存储器等);该存储器用于存储计算机程序代码,当该处理器执行该存储器所存储的计算机程序代码时,使得该芯片执行第一方面或第二方面中的任一种方法。
在一种可能的实现方式中,存储器用于存储计算机程序代码;处理器,处理器执行该存储器所存储的计算机程序代码,当该存储器存储的计算机程序代码被执行时,该处理器用于执行:获取天线的工作频段、反射系数信息和阻抗匹配网络的当前参数,反射系数信息用于指示天线的入射端口的反射系数,阻抗匹配网络的当前参数用于指示天线的阻抗匹配网络中各元件的当前阻抗值;将工作频段、反射系数信息和阻抗匹配网络的当前参数输入阻抗匹配模型,得到阻抗匹配网络的第一目标参数,阻抗匹配网络的第一目标参数用于指示天线的阻抗匹配网络中各元件的目标阻抗值,当天线的阻抗匹配网络的参数为第一目标参数时,天线在工作频段的传导增益最大。
本申请的实施例中,通过获取天线的工作频段、反射系数信息和阻抗匹配网络的当前参数,并将工作频段、反射系数信息和阻抗匹配网络的当前参数输入阻抗匹配模型,得到阻抗匹配网络的第一目标参数,其中,反射系数信息用于指示天线的入射端口的反射系数,阻抗匹配网络的当前参数用于指示天线的阻抗匹配网络中各元件的当前阻抗值,阻抗匹配网络的第一目标参数用于指示天线的阻抗匹配网络中各元件的目标阻抗值,当天线的阻抗匹配网络的参数为第一目标参数时,天线在工作频段的传导增益最大。也即是说,通过本申请实施例中的阻抗匹配模型可以一次性输出使得天线在工作频段的传导增益最大的阻抗匹配网络的第一目标参数,避免了传统技术中更换一次阻抗匹配网络中的各元件的阻抗值之后,根据天线的传导增益的变化,再调整阻抗匹配网络中的各元件的阻抗值,直至天线的传导增益最大的情况,提高了得到阻抗匹配网络的第一目标参数的效率和智能性。
第四方面,提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序代码,当所述计算机程序代码被阻抗匹配装置运行时,使得该阻抗匹配装置执行第一方面的方法。
本申请的实施例中,通过获取天线的工作频段、反射系数信息和阻抗匹配网络的当前参数,并将工作频段、反射系数信息和阻抗匹配网络的当前参数输入阻抗匹配模型,得到阻抗匹配网络的第一目标参数,其中,反射系数信息用于指示天线的入射端口的反射系数,阻抗匹配网络的当前参数用于指示天线的阻抗匹配网络中各元件的当前阻抗值,阻抗匹配网络的第一目标参数用于指示天线的阻抗匹配网络中各元件的目标阻抗值,当天线的阻抗匹配网络的参数为第一目标参数时,天线在工作频段的传导增益最大。也即是说,通过本申请实施例中的阻抗匹配模型可以一次性输出使得天线在工作频段的传导增益最大的阻抗匹配网络的第一目标参数,避免了传统技术中更换一次阻抗匹配网络中的各元件的阻抗值之后,根据天线的传导增益的变化,再调整阻抗匹配网络中的各元件的阻抗值,直至天线的传导增益最大的情况,提高了得到阻抗匹配网络的第一目标参数的效率和智能性。
第五方面,提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序代码,当所述计算机程序代码被阻抗匹配装置运行时,使得该阻抗匹配装置执行第第二方面中的方法。
本申请的实施例中,通过获取天线的工作频段、反射系数信息和阻抗匹配网络的当前参数,并将工作频段、反射系数信息和阻抗匹配网络的当前参数输入阻抗匹配模型,得到阻抗匹配网络的第一目标参数,其中,反射系数信息用于指示天线的入射端口的反射系数,阻抗匹配网络的当前参数用于指示天线的阻抗匹配网络中各元件的当前阻抗值,阻抗匹配网络的第一目标参数用于指示天线的阻抗匹配网络中各元件的目标阻抗值,当天线的阻抗匹配网络的参数为第一目标参数时,天线在工作频段的传导增益最大。也即是说,通过本申请实施例中的阻抗匹配模型可以一次性输出使得天线在工作频段的传导增益最大的阻抗匹配网络的第一目标参数,避免了传统技术中更换一次阻抗匹配网络中的各元件的阻抗值之后,根据天线的传导增益的变化,再调整阻抗匹配网络中的各元件的阻抗值,直至天线的传导增益最大的情况,提高了得到阻抗匹配网络的第一目标参数的效率和智能性。
第六方面,提供了一种计算机程序产品,所述计算机程序产品包括:计算机程序代码,当所述计算机程序代码被阻抗匹配装置运行时,使得该阻抗匹配装置执行第一方面中的方法。
本申请的实施例中,通过获取天线的工作频段、反射系数信息和阻抗匹配网络的当前参数,并将工作频段、反射系数信息和阻抗匹配网络的当前参数输入阻抗匹配模型,得到阻抗匹配网络的第一目标参数,其中,反射系数信息用于指示天线的入射端口的反射系数,阻抗匹配网络的当前参数用于指示天线的阻抗匹配网络中各元件的当前阻抗值,阻抗匹配网络的第一目标参数用于指示天线的阻抗匹配网络中各元件的目标阻抗值,当天线的阻抗匹配网络的参数为第一目标参数时,天线在工作频段的传导增益最大。也即是说,通过本申请实施例中的阻抗匹配模型可以一次性输出使得天线在工作频段的传导增益最大的阻抗匹配网络的第一目标参数,避免了传统技术中更换一次阻抗匹配网络中的各元件的阻抗值之后,根据天线的传导增益的变化,再调整阻抗匹配网络中的各元件的阻抗值,直至天线的传导增益最大的情况,提高了得到阻抗匹配网络的第一目标参数的效率和智能性。
第七方面,提供了一种计算机程序产品,所述计算机程序产品包括:计算机程序代码,当所述计算机程序代码被阻抗匹配装置运行时,使得该阻抗匹配装置执行第二方面中的方法。
本申请的实施例中,通过获取天线的工作频段、反射系数信息和阻抗匹配网络的当前参数,并将工作频段、反射系数信息和阻抗匹配网络的当前参数输入阻抗匹配模型,得到阻抗匹配网络的第一目标参数,其中,反射系数信息用于指示天线的入射端口的反射系数,阻抗匹配网络的当前参数用于指示天线的阻抗匹配网络中各元件的当前阻抗值,阻抗匹配网络的第一目标参数用于指示天线的阻抗匹配网络中各元件的目标阻抗值,当天线的阻抗匹配网络的参数为第一目标参数时,天线在工作频段的传导增益最大。也即是说,通过本申请实施例中的阻抗匹配模型可以一次性输出使得天线在工作频段的传导增益最大的阻抗匹配网络的第一目标参数,避免了传统技术中更换一次阻抗匹配网络中的各元件的阻抗值之后,根据天线的传导增益的变化,再调整阻抗匹配网络中的各元件的阻抗值,直至天线的传导增益最大的情况,提高了得到阻抗匹配网络的第一目标参数的效率和智能性。
附图说明
图1为一个实施例中阻抗调谐的结构示意图;
图2为一个实施例中孔径调谐的结构示意图;
图3为本申请一个实施例中电子设备的结构示意图;
图4为本申请一个阻抗匹配方法的应用场景的示意图;
图5为本申请一个阻抗匹配方法的应用场景的示意图;
图6为本申请一个阻抗匹配方法的流程示意图;
图7为本申请另一个阻抗匹配方法的流程示意图;
图8为本申请一个实施例中阻抗匹配模型的结构示意图;
图9为本申请一个实施例中阻抗匹配网络第一目标参数和量化点的示意图;
图10为本申请另一个阻抗匹配方法的流程示意图;
图11为本申请另一个实施例中阻抗匹配模型的结构示意图;
图12为本申请另一个阻抗匹配方法的流程示意图;
图13为本申请一个实施例中孔径调谐开关的结构示意图;
图14为本申请另一个阻抗匹配方法的流程示意图;
图15为本申请一个实施例中阻抗网络的结构示意图;
图16为本申请一个实施例中阻抗匹配装置的结构示意图;
图17为本申请一个实施例中电子设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本申请实施例中的技术方案进行清楚、详尽地描述。其中,在本申请实施例的描述中,除非另有说明,“/”表示或的意思,例如,A/B可以表示A或B;文本中的“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况,另外,在本申请实施例的描述中,“多个”是指两个或多于两个。
以下,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为暗示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征,在本申请实施例的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
现阶段,随着电子设备上集成的功能越来越多,电子设备上设置的电子器件的数量也越来越多。例如,手机上实现全面屏的功能,或者手机采用多摄像头模组,或者平板电脑使用大电池,或者手机采用大面积指纹识别功能。这些功能将导致电子设备的屏占比越来越高,边框越来越窄。一方面,越来越大的电池、摄像头模组和指纹识别模组挤占了电子设备内部的可用空间,这使得电子设备中的天线净空空间越来越小,同时天线尺寸不断缩小,进而导致天线效率降低。另一方面,越来越窄的边框导致天线与屏幕边缘之间的距离越来越小,从而导致天线效率进一步降低。
另外,随着长期演进(Long Term Evolution,LTE)和新无线(5th GenerationMobile Communication Technology New Radio,5GNR)技术的发展,其中,LTE采用载波聚合(Carrier Aggregation,CA),5GNR采用多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)技术实现更高数据速率。这两种技术都需要同时使用多根天线进行信号收发。同时,非蜂窝通信模块,例如无线保真(Wireless Fidelity,Wi-Fi)、蓝牙、全球定位***(Global Position System,GPS)、超宽带(Ultra Wide Band,UWB)等也需要在电子设备上部署额外的天线。综上所述,电子设备上的天线数量越来越多,需要将越来越多的天线设计在越来越小的空间内,这意味着天线尺寸的进一步缩小以及天线效率的进一步降低。
为了对抗由于天线尺寸缩小及环境变化带来的天线效率降低,需要对天线进行调谐。电子设备可以通过以下两种方法进行天线调谐。
阻抗调谐
示例性的,阻抗调谐可以适用于图1所示的环境中。其中,在射频前端(RFFE)和天线之间增加了阻抗匹配网络,通过更改阻抗匹配网络中各元件的阻抗值,将天线的阻抗与射频前端的阻抗匹配,从而优化RFFE和天线之间的功率传输效率。通过阻抗匹配网络将天线的阻抗与射频前端的阻抗匹配,还可以将改善总辐射功率和总全向灵敏度。通常,采用阻抗匹配网络将天线的阻抗与射频前端的阻抗匹配,需要通过阻抗检测回路(图中未示出)获取天线负载的阻抗信息,并需要多次的迭代才能使得天线的阻抗与射频前端的阻抗匹配。应理解,图1中所示的阻抗匹配网络只是一种示例,在本申请另一些实施例中,阻抗匹配网络可以包括比图1所示的元件更多或更少的元件。
孔径调谐
示例性的,孔径调谐可以适用于图2所示的应用环境中,其中,在天线和地之间增加了一组孔径调谐开关,通过孔径调谐开关中不同的开关导通改变天线有效电长度,以调节天线的谐振频率,匹配电子设备当前的工作频率。应理解,图2中所示的孔径调谐开关只是一种示例,在本申请的另一些实施例中,孔径调谐开关可以包括比图2所示的开关更多或者更少的开关。
为了便于理解,下面先对本申请实施例可能涉及的相关术语和概念进行介绍。
(1)电小天线
在现代移动终端中,天线的尺寸,尤其是低频段天线的尺寸,一般都远小于半波长,称为“电小天线”,电小天线的天线效率对手握位置、接触材料等环境变化更为敏感。本申请实施例所提供的阻抗匹配方法可以适用于上述电小天线。
(2)二端口网络
双口网络(two-port network) 是指只具有两个外接端口的电路,又称二端口网络。为了方便对复杂电路进行分析,通常会将复杂的电路视为二端口网络,并通过参数来描述电路的性能。示例性的,可以通过S参数来描述二端口网络的传输特性。其中,S参数包括S11、S22、S12和S21。
S11:端口2匹配时,端口1的反射系数;
S22:端口1匹配时,端口2的反射系数;
S12:端口1匹配时,端口2到端口1的反向传输系数;
S21:端口2匹配时,端口1到端口2的正向传输系数;
下面将结合附图,对本申请实施例中的技术方案进行描述。
图3示出了一种适用于本申请的电子设备的硬件***。
电子设备100可以是手机、智慧屏、平板电脑、可穿戴电子设备、车载电子设备、增强现实(augmented reality,AR)设备、虚拟现实(virtual reality,VR)设备、笔记本电脑、超级移动个人计算机(ultra-mobile personal computer,UMPC)、上网本、个人数字助理(personal digital assistant,PDA)、投影仪等等,本申请实施例对电子设备100的具体类型不作任何限制。
电子设备100可以包括处理器110,外部存储器接口120,内部存储器121,通用串行总线(universal serial bus,USB)接口130,充电管理模块140,电源管理模块141,电池142,天线1,天线2,移动通信模块150,无线通信模块160,音频模块170,扬声器170A,受话器170B,麦克风170C,耳机接口170D,传感器模块180,按键190,马达191,指示器192,摄像头193,显示屏194,以及用户标识模块(subscriber identification module,SIM)卡接口195等。其中传感器模块180可以包括压力传感器180A,陀螺仪传感器180B,气压传感器180C,磁传感器180D,加速度传感器180E,距离传感器180F,接近光传感器180G,指纹传感器180H,温度传感器180J,触摸传感器180K,环境光传感器180L,骨传导传感器180M等。
需要说明的是,图3所示的结构并不构成对电子设备100的具体限定。在本申请另一些实施例中,电子设备100可以包括比图3所示的部件更多或更少的部件,或者,电子设备100可以包括图3所示的部件中某些部件的组合,或者,电子设备100可以包括图3所示的部件中某些部件的子部件。图3示的部件可以以硬件、软件或软件和硬件的组合实现。
处理器110可以包括一个或多个处理单元,例如:处理器110可以包括应用处理器(application processor,AP),调制解调处理器,图形处理器(graphics processingunit,GPU),图像信号处理器(image signal processor,ISP),控制器,存储器,视频编解码器,数字信号处理器(digital signal processor,DSP),基带处理器,和/或神经网络处理器(neural-network processing unit,NPU)等。其中,不同的处理单元可以是独立的器件,也可以集成在一个或多个处理器中。
其中,控制器可以是电子设备100的神经中枢和指挥中心。控制器可以根据指令操作码和时序信号,产生操作控制信号,完成取指令和执行指令的控制。
处理器110中还可以设置存储器,用于存储指令和数据。在一些实施例中,处理器110中的存储器为高速缓冲存储器。该存储器可以保存处理器110刚用过或循环使用的指令或数据。如果处理器110需要再次使用该指令或数据,可从所述存储器中直接调用。避免了重复存取,减少了处理器110的等待时间,因而提高了***的效率。
在一些实施例中,处理器110可以包括一个或多个接口。接口可以包括集成电路(inter-integrated circuit,I2C)接口,集成电路内置音频(inter-integrated circuitsound,I2S)接口,脉冲编码调制(pulse code modulation,PCM)接口,通用异步收发传输器(universal asynchronous receiver/transmitter,UART)接口,移动产业处理器接口(mobile industry processor interface,MIPI),通用输入输出(general-purposeinput/output,GPIO)接口,用户标识模块(subscriber identity module,SIM)接口,和/或通用串行总线(universal serial bus,USB)接口等。
USB接口130是符合USB标准规范的接口,具体可以是Mini USB接口,Micro USB接口,USB Type C接口等。USB接口130可以用于连接充电器为电子设备100充电,也可以用于电子设备100与***设备之间传输数据。也可以用于连接耳机,通过耳机播放音频。该接口还可以用于连接其他电子设备,例如AR设备等。
可以理解的是,本申请实施例示意的各模块间的接口连接关系,只是示意性说明,并不构成对电子设备100的结构限定。在本申请另一些实施例中,电子设备100也可以采用上述实施例中不同的接口连接方式,或多种接口连接方式的组合。
电子设备100的无线通信功能可以通过天线1,天线2,移动通信模块150,无线通信模块160,调制解调处理器以及基带处理器等实现。
天线1和天线2用于发射和接收电磁波信号。电子设备100中的每个天线可用于覆盖单个或多个通信频带。不同的天线还可以复用,以提高天线的利用率。例如:可以将天线1复用为无线局域网的分集天线。在另外一些实施例中,天线可以和调谐开关结合使用。
移动通信模块150可以提供应用在电子设备100上的包括2G/3G/4G/5G等无线通信的解决方案。移动通信模块150可以包括至少一个滤波器,开关,功率放大器,低噪声放大器(low noise amplifier,LNA)等。移动通信模块150可以由天线1接收电磁波,并对接收的电磁波进行滤波,放大等处理,传送至调制解调处理器进行解调。移动通信模块150还可以对经调制解调处理器调制后的信号放大,经天线1转为电磁波辐射出去。在一些实施例中,移动通信模块150的至少部分功能模块可以被设置于处理器110中。在一些实施例中,移动通信模块150的至少部分功能模块可以与处理器110的至少部分模块被设置在同一个器件中。
调制解调处理器可以包括调制器和解调器。其中,调制器用于将待发送的低频基带信号调制成中高频信号。解调器用于将接收的电磁波信号解调为低频基带信号。随后解调器将解调得到的低频基带信号传送至基带处理器处理。低频基带信号经基带处理器处理后,被传递给应用处理器。应用处理器通过音频设备(不限于扬声器170A,受话器170B等)输出声音信号,或通过显示屏194显示图像或视频。在一些实施例中,调制解调处理器可以是独立的器件。在另一些实施例中,调制解调处理器可以独立于处理器110,与移动通信模块150或其他功能模块设置在同一个器件中。
无线通信模块160可以提供应用在电子设备100上的包括无线局域网(wirelesslocal area networks,WLAN)(如无线保真(wireless fidelity,Wi-Fi)网络),蓝牙(bluetooth,BT),全球导航卫星***(global navigation satellite system,GNSS),调频(frequency modulation,FM),近距离无线通信技术(near field communication,NFC),红外技术(infrared,IR)等无线通信的解决方案。无线通信模块160可以是集成至少一个通信处理模块的一个或多个器件。无线通信模块160经由天线2接收电磁波,将电磁波信号调频以及滤波处理,将处理后的信号发送到处理器110。无线通信模块160还可以从处理器110接收待发送的信号,对其进行调频,放大,经天线2转为电磁波辐射出去。
在一些实施例中,电子设备100的天线1和移动通信模块150耦合,天线2和无线通信模块160耦合,使得电子设备100可以通过无线通信技术与网络以及其他设备通信。所述无线通信技术可以包括全球移动通讯***(global system for mobile communications,GSM),通用分组无线服务(general packet radio service,GPRS),码分多址接入(codedivision multiple access,CDMA),宽带码分多址(wideband code division multipleaccess,WCDMA),时分码分多址(time-division code division multiple access,TD-SCDMA),长期演进(long term evolution,LTE),第五代无线通信***(5G,the 5thGeneration of wireless communication system),BT,GNSS,WLAN,NFC ,FM,和/或IR技术等。所述GNSS可以包括全球卫星定位***(global positioning system ,GPS),全球导航卫星***(global navigation satellite system,GLONASS),北斗卫星导航***(beidounavigation satellite system,BDS),准天顶卫星***(quasi-zenith satellitesystem,QZSS)和/或星基增强***(satellite based augmentation systems,SBAS)。
显示屏194用于显示图像,视频等。显示屏194包括显示面板。显示面板可以采用液晶显示屏(liquid crystal display,LCD),有机发光二极管(organic light-emittingdiode,OLED),有源矩阵有机发光二极体或主动矩阵有机发光二极体(active-matrixorganic light emitting diode的,AMOLED),柔性发光二极管(flex light-emittingdiode,FLED),Miniled,MicroLed,Micro-oLed,量子点发光二极管(quantum dot lightemitting diodes,QLED)等。在一些实施例中,电子设备100可以包括1个或N个显示屏194,N为大于1的正整数。
电子设备100可以通过ISP,摄像头193,视频编解码器,GPU,显示屏194以及应用处理器等实现拍摄功能。
图3所示的各模块间的连接关系只是示意性说明,并不构成对电子设备100的各模块间的连接关系的限定。可选地,电子设备100的各模块也可以采用上述实施例中多种连接方式的组合。
本申请实施例提供的方案能够应用于图3所述的电子设备中。例如,本申请实施例所提供的方案能够应用于图3中所述的天线1中,以保证电子设备小型化的需求。
需要说明的是,图3所述的电子设备的组成仅是一种示例,并不构成对本申请实施例所提供的方案的应用环境的限制。在一种可能的情况下,电子设备还可以具有其他组成方式。
下面对本申请实施例的应用场景进行简要说明。
为了改善由于天线尺寸缩小及环境变化带来的天线效率降低,需要将天线的阻抗调整到与射频前端的阻抗匹配。其中,如图4所示,从射频芯片(RFIC)到射频连接座(RFconnector)之间的部分称为射频前端(RFFE),其中包括功率放大器、低噪放、射频开关和耦合器。示例性的,射频开关可以是单刀四掷开关。从射频座到天线之间的部分称为射频天线电路,其中包括阻抗匹配电路、孔径调谐开关和天线。另外,电子设备还包括片上***、天线调谐模块和阻抗检测模块。本申请的实施例可以通过神经网络模型(阻抗匹配模型)将射频天线电路的阻抗(简称天线的阻抗)调整到与射频前端的阻抗匹配。通常,对于不同的频段,从射频座处看到的RFFE阻抗都为50Ω,而从射频座处看到的射频天线电路的阻抗,会随工作频率的不同和使用环境的不同而变化,导致射频天线电路的阻抗偏离50Ω。例如,头靠手机、手握手机、手机外部覆盖皮套、手机折叠屏的展开和折叠、手机靠近不同材料等,均会导致手机中射频天线电路的阻抗偏离50Ω。
在本申请的实施例中,电子设备增加了阻抗检测模块和天线调谐模块,通过阻抗检测模块获取耦合器的反射系数Γin,并将反射系数Γin上报到天线调谐模块,天线调谐模块获取天线当前的工作频段及阻抗匹配网络的当前参数,将反射系数、工作频段和阻抗匹配网络的当前参数输入天线调谐模块中的阻抗匹配模型中,输出阻抗匹配网络的第一目标参数。
应理解,在一种可能的情况下,天线调谐模块和阻抗检测模块可以是两个独立的模块,如图4所示。
在一种可能的情况下,阻抗检测模块还可以是天线调谐模块中的一个子模块,如图5所示。
应理解,图4和图5所示的电子设备仅是一种示例,并不构成对本申请提供的电子设备的结构的限定。
在一种可能的情况下,天线调谐模块也可以设置在片上***中的调制解调处理器中。
应理解,上述为对应用场景的举例说明,并不对本申请的应用场景作任何限定。
下面结合图6至图15对本申请实施例提供的阻抗匹配方法进行详细描述。
图6为本申请实施例提供的一种阻抗匹配方法的流程示意图,如图6所示,该方法包括:
S101、获取天线的工作频段、反射系数信息和阻抗匹配网络的当前参数,反射系数信息用于指示天线的入射端口的反射系数,阻抗匹配网络的当前参数用于指示天线的阻抗匹配网络中各元件的当前阻抗值。
天线的工作频段可以是指天线当前工作的一个频点,也可以是一段频段,本申请实施例对此不作限制。天线根据电子设备的工作制式工作在至少一个频段内,并具体根据电子设备当前场景工作在具体的一个频点。示例性的,5G的工作制式包括N41、N78和N79等多个5G频段,其中,N41的频段为2496MHz至2690MHz,N78的频段为3300MHz至3800MHz,N79的频段为4400MHz至5000MHz。A运营商占用N79中的3400MHz至3500MHz的频段,B运营商占用了N41的频段中的2515MHz至2575MHz。当电子设备使用A运营商提供的服务时,对应的,天线的工作频段为3400MHz至3500MHz的频段中的一个频点。此时,可以根据电子设备具体的当前场景,确定天线的工作频段。例如,当电子设备处于游戏场景中,需要通过网络设备与游戏服务器之间进行数据交互,占用3420MHz至3480MHz,即天线的工作频段为3420MHz至3480MHz。电子设备中的天线调谐模块可以从片上***中的调制解调处理器(modem)中,或者射频芯片中获取天线的工作频段。
反射系数信息可以用于指示天线的入射端口的反射系数。由对应用场景的描述可知,从射频座到天线之间的部分称为射频天线电路,天线的入射端口是指射频座处。可选地,在射频座之前,通常存在一个耦合器,通过该耦合器对天线入射端口进行信号采样。电子设备可以对耦合器采样得到的数据进行计算,得到反射系数信息。
应理解,在射频天线电路的阻抗与射频前端的阻抗不匹配的情况下,射频前端向射频天线电路传输的射频功率会有一部分被反射回去,从而造成辐射功率损耗,这部分损耗称为回波损耗(Return Loss,RL)。同时,射频天线电路中的阻抗匹配网络,一般是由电感元件和/或电容元件构成,由于电感元件和电容元件的品质因数,阻抗匹配网络通常有对应的等效电阻,电信号在经过阻抗匹配网络时,等效电阻会消耗部分信号功率,从而造成辐射功率的损耗,这部分损耗称为***损耗(Insert Loss,IL)。射频天线电路的阻抗与射频前端的阻抗越匹配,回波损耗越小,天线的效率越高,传导增益越大,同时,天线各个其他性能也越好。阻抗匹配网络中的各元件的阻抗值改变,射频天线电路的阻抗会随之改变。因此,通过适当地调整阻抗匹配网络中各元件的阻抗值,可以使得射频天线电路的阻抗与射频前端的阻抗匹配。
阻抗匹配网络中可以包括多个可变电容和可变电感,这些可变电容和可变电感是通过数字电路控制的。通常各个电容或者电感的取值是离散的,而不是连续的。例如,电容的取值可以是集合{0.5pF,0.6pF…5.6pF}中的任一个,但是电容取值不能为0.51pF。
阻抗匹配网络的当前参数可以是指当前时刻阻抗匹配网络中各电容与其对应的电容值和/或各电感与其对应的电感值,也即是还未对阻抗匹配网络中的电容和电感进行调整时各电容与其对应的电容值和/或各电感与其对应的电感值。电子设备可以通过读取当前时刻设置的阻抗匹配网络中各电容、电感的阻抗值,得到阻抗匹配网络的当前参数。
S102、将工作频段、反射系数信息和阻抗匹配网络的当前参数输入阻抗匹配模型,得到阻抗匹配网络的第一目标参数,阻抗匹配网络的第一目标参数用于指示天线的阻抗匹配网络中各元件的目标阻抗值,当天线的阻抗匹配网络的参数为第一目标参数时,天线在工作频段的传导增益最大。
其中,阻抗匹配模型可以是指神经网络模型,通过机器学习的方式,在输入为工作频段、反射系数信息和阻抗匹配网络的当前参数的情况下,输出使得天线传导增益最大的阻抗匹网络的第一目标参数。
在一种可能的情况下,阻抗匹配模型可以是逻辑回归神经网络模型。逻辑回归神经网络模型可以视为预测器,通过机器学习的方式,预测多个变量的预测值,也即是使得天线传导增益最大的阻抗匹网络中各个电容、电感的阻抗值。
应理解,本申请实施例所提供的阻抗匹配模型可以在输入工作频段、反射系数信息和阻抗匹配网络的当前参数输入的情况下,一次性输出使得天线在工作频段的传导增益最大时,阻抗匹配网络的第一目标参数。不需要更换一次阻抗匹配网络中的各元件的阻抗值之后,根据天线的传导增益的变化,再调整阻抗匹配网络中的各元件的阻抗值,直至天线的传导增益达到用户要求。
本申请的实施例中,通过获取天线的工作频段、反射系数信息和阻抗匹配网络的当前参数,并将工作频段、反射系数信息和阻抗匹配网络的当前参数输入阻抗匹配模型,得到阻抗匹配网络的第一目标参数,其中,反射系数信息用于指示天线的入射端口的反射系数,阻抗匹配网络的当前参数用于指示天线的阻抗匹配网络中各元件的当前阻抗值,阻抗匹配网络的第一目标参数用于指示天线的阻抗匹配网络中各元件的目标阻抗值,当天线的阻抗匹配网络的参数为第一目标参数时,天线在工作频段的传导增益最大。也即是说,通过本申请实施例中的阻抗匹配模型可以一次性输出使得天线在工作频段的传导增益最大的阻抗匹配网络的第一目标参数,避免了传统技术中更换一次阻抗匹配网络中的各元件的阻抗值之后,根据天线的传导增益的变化,再调整阻抗匹配网络中的各元件的阻抗值,直至天线的传导增益最大的情况,提高了得到阻抗匹配网络的第一目标参数的效率和智能性。
在一种可能的情况下,在得到了阻抗匹配网络的第一目标参数之后,还可以根据阻抗匹配网络的第一目标参数配置天线的阻抗匹配网络的参数。
可选地,在图6所示实施例的基础上,如图7所示,提供了一种阻抗匹配方法,包括:
S101、获取天线的工作频段、反射系数信息和阻抗匹配网络的当前参数,反射系数信息用于指示天线的入射端口的反射系数,阻抗匹配网络的当前参数用于指示天线的阻抗匹配网络中各元件的当前阻抗值。
S102、将工作频段、反射系数信息和阻抗匹配网络的当前参数输入阻抗匹配模型,得到阻抗匹配网络的第一目标参数,阻抗匹配网络的第一目标参数用于指示天线的阻抗匹配网络中各元件的目标阻抗值,当天线的阻抗匹配网络的参数为第一目标参数时,天线在工作频段的传导增益最大。
示例性的,阻抗匹配模型可以如图8所示,将工作频段、反射系数信息和阻抗匹配网络的当前参数作为阻抗匹配模型的输入,通过阻抗匹配模型中的神经元对工作频段、反射系数信息和阻抗匹配网络的当前参数进行机器学习,输出阻抗匹配网络的第一目标参数。
S103、根据阻抗匹配网络的第一目标参数配置天线的阻抗匹配网络的参数。
应理解,阻抗匹配模型输出的阻抗匹配网络的第一目标参数,也即是阻抗匹配网络中各电容、电感的一组阻抗值。这一组阻抗值不受电容、电感的取值范围的影响,可以是任意阻抗值。例如,阻抗匹配网络中的A电容的取值范围是集合{0.5pF,0.6pF…5.6pF},根据阻抗匹配模型得到的A电容的值为0.53pF。在这种情况下,电子设备不能将A电容的取值设置为0.53pF,只能将与0.53pF最接近的0.5pF作为A电容的取值。
将阻抗匹配网络的第一目标参数记为,即,指示了阻抗匹配网络中各元件的取值。由于阻抗匹配网络的第一目标参数可能不是各电容、电感的合法值。因此,可以对进行量化,得到对应的量化点。示例性的,如图9所示,中部分电容、电感的阻抗值不是阻抗匹配网络中各电容、电感的合法值,电子设备无法将阻抗匹配网络中的各个元件赋值为指示的阻抗值,因此,可以在图9中选取与的欧氏距离最近的交叉点作为对应的量化点,并将阻抗匹配网络中的各个元件赋值为量化点指示的阻抗值。其中,图9中每个交叉点对应阻抗匹配网络中各电容、电感的一组合法值。
本申请的实施例中,通过获取天线的工作频段、反射系数信息和阻抗匹配网络的当前参数,并将工作频段、反射系数信息和阻抗匹配网络的当前参数输入阻抗匹配模型,得到阻抗匹配网络的第一目标参数,进而根据阻抗匹配网络的第一目标参数配置天线的阻抗匹配网络的参数。其中,反射系数信息用于指示天线的入射端口的反射系数,阻抗匹配网络的当前参数用于指示天线的阻抗匹配网络中各元件的当前阻抗值,阻抗匹配网络的第一目标参数用于指示天线的阻抗匹配网络中各元件的目标阻抗值,当天线的阻抗匹配网络的参数为第一目标参数时,天线在工作频段的传导增益最大。在根据阻抗匹配模型得到阻抗匹配网络的第一目标参数之后,根据阻抗匹配网络的第一目标参数适当的调整第一目标参数指示的阻抗匹配网络中各元件的阻抗值,再去配置阻抗匹配网络的各元件的阻抗值,避免了阻抗匹配网络的第一目标参数是天线的阻抗匹配网络的各元件的不合法取值的情况下,无法调整阻抗匹配网络各元件的阻抗值的情况,提高了从阻抗匹配模型中得到的阻抗匹配网络的第一目标参数的适用性。
在一种可能的情况下,阻抗匹配模型在输出阻抗匹配网络的第一目标参数的基础上,同时还输出了天线的传导增益。下面通过图10至图15所示实施例来详细描述。
图10为本申请另一个实施例中提供的阻抗匹配方法的流程示意图,如图10所示,该方法包括:
S201、获取天线的工作频段和阻抗匹配网络的当前参数。
S202、获取天线入射端口连接的耦合器的入射电压和反射电压,根据入射电压和反射电压,得到反射系数信息。
应理解,阻抗检测模块可以获取射频座之前的耦合器的入射电压和反射电压,进而对入射电压和反射电压的幅值和相位进行测量和量化,计算得到耦合器的反射系数Γin。然后再根据天线入射端口的反射系数与耦合器的反射系数之间的对应关系得到天线入射端口的反射系数ΓL。
示例性的,天线入射端口的反射系数与耦合器的反射系数之间的对应关系可以如公式(1)所示,在得到耦合器的反射系数Γin,可以根据公式(1)反推得到天线的入射端口的反射系数ΓL。
其中,ΓL表示天线入射端口的反射系数。S11、S12、S21和S22是指射频天线电路的二端口网络的S参数。通过阻抗检测模块可以测量得到射频天线电路的二端口网络的S参数。
本申请的实施例中,反射系数信息是阻抗检测模块获取天线入射端口连接的耦合器的入射电压和反射电压,根据入射电压和反射电压,计算得到反射系数信息。也即是说,通过阻抗检测模块获取耦合器的入射电压和反射电压即可得到反射系数信息,提高了获取反射系数信息的便捷性。
S203、将工作频段、反射系数信息和阻抗匹配网络的当前参数输入阻抗匹配模型,得到阻抗匹配网络的第一目标参数和传导增益预测值,传导增益预测值用于表示阻抗匹配网络的参数为第一目标参数时天线的传导增益。
示例性的,阻抗匹配模型可以如图11所示。将工作频段、反射系数信息和阻抗匹配网络的当前参数输入阻抗匹配模,阻抗匹配模型可以同时输出阻抗匹配网络的第一目标参数和传导增益预测值。由于当天线的阻抗匹配网络的参数为第一目标参数时,天线在工作频段的传导增益最大。也即是说,传导增益预测值是指天线在工作频段最大的传导增益。
应理解,射频前端的阻抗与射频天线电路的阻抗越匹配,则天线的传导增益越高。
阻抗检测模块在获取反射系数信息时,还可以同时获取射频天线电路的S参数。基于此,根据公式(2)得到传导增益预测值。
其中,ΓS表示为射频前端的反射系数,通过功率放大器的性能确定的;ΓL表示天线入射端口的反射系数,Γin表示耦合器的反射系数。S11、S12、S21和S22是指射频天线电路的二端口网络的S参数。通过阻抗检测模块可以测量得到射频天线电路的二端口网络的S参数。
应理解,阻抗匹配网络的参数发生变化,天线入射端口的反射系数也会变化,公式(2)中的ΓL表示阻抗匹配网络的参数为第一目标参数的情况下,天线入射端口的反射系数。
本申请的实施例中,将工作频段、反射系数信息和阻抗匹配网络的当前参数输入阻抗匹配模型,得到阻抗匹配网络的第一目标参数和传导增益预测值,其中,传导增益预测值越大,说明射频天线电路的阻抗和射频前端的阻抗越匹配。在一种可能的情况下,可以根据传导增益预测值确定输出的阻抗匹配网络的第一目标参数是否准确,进而提高了将工作频段、反射系数信息和阻抗匹配网络的当前参数输入阻抗匹配模型,得到阻抗匹配网络的第一目标参数的准确性。
S204、获取传导增益预测值与天线的当前传导增益之间的差值。
其中,当前传导增益是指天线的阻抗匹配网络的参数为当前参数时天线的传导增益。
S205、确定差值是否小于且等于第一预设阈值。若是,则执行S206。若否,则执行S207。
由于阻抗匹配网络中各元件的取值是离散的,在阻抗匹配模型输出阻抗匹配网络的第一目标参数之后,在一种可能的情况下,电子设备无法将阻抗匹配网络中的各个元件赋值为指示的阻抗值。因此,可以在图9中选取与欧氏距离最近的交叉点作为对应的量化点,并将阻抗匹配网络中的各个元件赋值为量化点指示的阻抗值。
也即是说,对阻抗匹配网络中各元件的实际赋值,并不一定是阻抗匹配网络的第一目标参数。因此对应的,天线实际的传导增益并不一定是最大的传导增益。在这种情况下,若将阻抗匹配网络的当前参数记为A状态,将阻抗匹配网络的第一目标参数记为C状态。在一种可能的情况下,在A状态下根据反射系数信息、天线的工作频段得到的阻抗匹配网络的状态为C状态。在C状态下根据反射系数信息、天线的工作频段得到的阻抗匹配网络的状态为A状态。这样相当于阻抗匹配网络发生了乒乓切换。
基于此,可以设置一个门限值(第一预设阈值),只有在C状态对应的传导增益预测值,与A状态的传导增益(当前传导增益)之间的差值大于门限值的情况下,再将A状态切换为C状态。
S206、保持天线的阻抗匹配网络中各元件的阻抗值不变。
本申请实施例中,将工作频段、反射系数信息和阻抗匹配网络的当前参数输入阻抗匹配模型,得到阻抗匹配网络的第一目标参数和传导增益预测值,并获取传导增益预测值与天线的当前传导增益之间的差值,进而在差值小于且等于第一预设阈值的情况下,保持阻抗匹配网络的当前参数不变。这样可以有效避免由于传导增益预测值与当前传导增益之间的差值较小,导致的阻抗匹配网络发生乒乓切换的情况。
可选地,在预设时长内,保持天线的阻抗匹配网络中各元件的阻抗值不变。
在一种可能的情况下,电子设备可以在确定传导增益预测值与天线的当前传导增益之间的差值小于且等于第一预设阈值时,启动定时器,在定时器到达指定时刻之前,保持阻抗匹配网络中各元件的阻抗值不变。
S207、根据阻抗匹配网络的第一目标参数配置天线的阻抗匹配网络的参数。
通常,电子设备处于发射功率的状态下,出现射频天线电路的阻抗与射频前端的阻抗失配的概率较大,因此在获取天线的工作频段和阻抗匹配网络的当前参数之前,还可以先判断电子设备是否处于发射功率的状态。下面通过图12来详细说明。
图12为本申请另一个实施例中阻抗匹配方法的流程示意图,如图12所示,该方法包括:
S301、确定天线的发送端口是否打开。若是,则执行S302。若否,则执行S303。
在获取工作频段、反射系数信息和阻抗匹配网络的当前参数之前,还可以先确定天线的发送端口是否打开。在天线的发送端口未打开的情况,阻抗检测模块无法获取反射系数信息,进而也无法将工作频段、反射系数信息和阻抗匹配网络的当前参数输入阻抗匹配模型中,得到阻抗匹配网络的第一目标参数。因此在天线的发送端口没有打开的情况下,可以直接根据电子设备当前的场景信息确定阻抗匹配网络的预设参数。
本申请的实施例中,在获取工作频段、反射系数信息和阻抗匹配网络的当前参数之前,还可以先确定天线的发送端口是否打开,在发送端口未打开的情况下,阻抗检测模块无法获取反射系数信息,可以根据场景信息与阻抗匹配网络的参数之间的对应关系,确定场景信息对应的阻抗匹配网络的预设参数,也即是说,天线的发送端口未打开的情况导致的无法获取反射系数信息的情况下,还可以根据场景信息与阻抗匹配网络的参数之间的对应关系,确定场景信息对应的阻抗匹配网络的预设参数,避免了无法确定阻抗匹配网络的第一目标参数的情况。
S302、确定天线的发射功率是否大于第二预设阈值。若是,则执行S304。若否,则执行S303。
在天线的发送端口打开的情况下,还可以进一步地去确定天线的发射功率是否大于第二预设阈值。当天线的发射功率小于或者等于第二预设阈值的情况下,阻抗检测模块同样无法获取反射系数信息,进而也无法将工作频段、反射系数信息和阻抗匹配网络的当前参数输入阻抗匹配模型中,得到阻抗匹配网络的第一目标参数。因此在天线的发射功率小于或者等于第二预设阈值的情况下,也可以直接根据电子设备当前的场景信息确定阻抗匹配网络的预设参数。
应理解,第二预设阈值可以是根据用户经验确定出的阈值,也可以是通过机器学习的方法确定出的阈值,本申请实施例对此不作限制。
本申请的实施例中,在获取工作频段、反射系数信息和阻抗匹配网络的当前参数之前,还可以先确定天线的发送端口是否打开,并在发送端口打开的情况下,进一步地确定发射功率是否大于第二预设阈值,在发射功率小于或者等于第二预设阈值的情况下,在发送端口打开的基础上,发射功率小于或者等于第二预设阈值的情况下,阻抗检测模块仍无法获取反射系数信息,可以根据场景信息与阻抗匹配网络的参数之间的对应关系,确定场景信息对应的阻抗匹配网络的预设参数,也即是说,天线的发送端口打开,但是发射功率小于或者等于第二预设阈值的情况下,可以根据场景信息与阻抗匹配网络的参数之间的对应关系,确定场景信息对应的阻抗匹配网络的预设参数,避免了无法确定阻抗匹配网络的第一目标参数的情况。
S303、根据场景信息与阻抗匹配网络的参数之间的对应关系,确定场景信息对应的阻抗匹配网络的预设参数。
示例性的,场景信息和阻抗匹配网络的参数之间的对应关系可以如表1所示,其中,霍尔态0是指折叠屏手机折起,霍尔态1是指折叠屏手机展开。C0、C1、C2…C7分别对应一组阻抗匹配网络中各元件的阻抗值。应理解,表1中所列举的场景信息和阻抗匹配网络的参数之间的对应关系只是一种示例,并不构成对本申请实施例中场景信息和阻抗匹配网络的参数之间的对应关系的限定。
表1
本申请的实施例中,在天线的发送端口未打开的情况下,或者天线的发送端口打开,但是天线的发射功率小于或者等于第二预设阈值的情况下,可以直接根据场景信息与阻抗匹配网络的参数之间的对应关系,确定场景信息对应的阻抗匹配网络的预设参数,提高了确定阻抗匹配网络的参数的便捷性。
S304、获取工作频段、反射系数信息、孔径调谐开关中各开关的当前开启状态和阻抗匹配网络的当前参数。
应理解,孔径调谐开关中通常包括多个开关,通过控制各个开关的导通状态,调整天线的电长度。
示例性的,如图13所示,孔径调谐开关中包括3个开关,开关1通过电感与参考地连接,开关2通过电容与参考地连接,开关3直接与参考地连接。当开关1导通时,开关2和开关3断开,相当于在天线上连接了一个电感,减小了天线的等效电长度。当开关2导通时,开关1和开关3断开,相当于在天线上串联了一个电容,增加了天线的等效电长度。当开关3导通时,开关1和开关2断开,相当于天线直接与参考地连接,这样未改变天线的等效电长度。天线的电长度的改变会影响射频天线电路的二端口网络的S参数和反射系数信息。
在本申请的实施例中,在孔径调谐开关中各开关的当前开启状态是固定的情况下,将工作频段、反射系数信息和阻抗匹配网络的当前参数输入阻抗匹配模型,可以得到阻抗匹配网络的第一目标参数和传导增益预测值。在一种可能的情况下,也可以将孔径调谐开关中各开关的当前开启状态作为输入阻抗匹配模型的一个参数,并基于工作频段、反射系数信息、孔径调谐开关中各开关的当前开启状态和阻抗匹配网络的当前参数,得到阻抗匹配网络的第一目标参数和传导增益预测值。
S305、将工作频段、反射系数信息、孔径调谐开关中各开关的当前开启状态和阻抗匹配网络的当前参数输入阻抗匹配模型,得到阻抗匹配网络的第一目标参数和传导增益预测值。
本申请的实施例中,通过获取工作频段、反射系数信息、孔径调谐开关中各开关的当前开启状态和阻抗匹配网络的当前参数,并将工作频段、反射系数信息、孔径调谐开关中各开关的当前开启状态和阻抗匹配网络的当前参数输入阻抗匹配模型,得到阻抗匹配网络的第一目标参数和传导增益预测值,使得在获得的阻抗匹配网络的第一目标参数和传导增益预测值的过程中,增加了对孔径调谐开关中各开关的当前开启状态的机器学习,相当于将孔径调谐开关中各开关的当前开启状态对阻抗匹配网络的第一目标参数的影响作为一个判断条件,使得阻抗匹配模型模拟了更加接近实际的射频天线电路的状态,提高了获得的阻抗匹配网络的第一目标参数和传导增益预测值的准确性。
其中,阻抗匹配模型可以是经过训练得到的神经网络模型。
示例性的,可以通过图14所示的方法步骤对阻抗匹配模型进行训练。如图14所示,包括:
S401、获取样本数据,样本数据包括样本工作频段、样本反射系数信息和匹配网络的样本参数。
在获取样本数据的过程中,可以在射频天线电路上外接不同的阻抗网络,模拟不同的使用环境下射频天线电路的阻抗。例如,通过外接如图15所示的阻抗网络模拟头靠手机时射频天线电路的阻抗。其中,阻抗网络通常是指由电容、电感和电阻形成的二端口网络。
射频天线电路上外接不同的阻抗网络之后,得到外接不同阻抗网络对应的射频天线电路的S参数和耦合器的反射信息,也即是不同使用环境下射频天线电路的S参数和耦合器的反射信息。
阻抗匹配网络中的电容通常是可变电容,电感通常是可变电感,也即是阻抗匹配网络中的电容和电感是可编程元件,可以通过数字电路控制其阻抗值。示例性的,阻抗匹配网络中一个可变电容是由5bit的数字逻辑控制,则该电容可以包括25=32种赋值。
通过对阻抗匹配网络中各元件的控制,可以改变阻抗匹配网络的参数,对不同的阻抗匹配网络的参数进行扫描,可以得到不同的阻抗匹配网络的参数对应射频天线电路的S参数和耦合器的反射系数。
在一种可能的情况下,样本数据还包括孔径调谐开关中各开关的当前开启状态。
对孔径调谐开关中各开关处于不同的开启状态进行扫描,可以得到当孔径调谐开关中各开关处于不同的开启状态对应的射频天线电路的S参数和耦合器的反射系数。
在得到不同状态下的射频天线电路的S参数和耦合器的反射系数之后,可以根据公式(2)计算得到不同状态对应的传导增益。
示例性的,得到的工作频段、孔径调谐开关中各开关的当前开启状态、阻抗匹配网络的当前参数、S参数、耦合器的反射系数和计算得到的传导增益可以如表2所示。
在得到表2所示的数据之后,可以从频点相同、孔径调谐开关状态相同的一组数据集合中选取计算得到的传导增益最大的一组数据作为样本数据。示例性的,如表2中子频点为B1-sub0、孔径调谐开关中各开关的开启状态为A0的数据集合为例,这组数据集合中包括阻抗匹配网络的当前参数为C0和C1两组数据,其中,阻抗匹配网络的当前参数为C0对应的传导增益为0.7,阻抗匹配网络的当前参数为C1对应的传导增益为0.75。因此,将传导增益预测值为0.75,阻抗匹配网络的第一目标参数为C1作为子频点为B1-sub0、孔径调谐开关中各开关的开启状态为A0的训练标签。对不同的子频点和孔径调谐开关中各开关的开启状态进行删选,可以得到表3所示样本数据集合。
S402、通过以样本数据为输入数据,以第二目标参数为目标输出数据,对阻抗匹配模型进行训练,得到训练后的阻抗匹配模型,第二目标参数是指在天线在样本工作频段工作时,使天线的传导增益最大的匹配网络的参数。
本申请的实施例中,阻抗匹配模型是以样本数据为输入数据,以第二目标参数为目标输出数据,进行训练得到神经网络模型,使得阻抗匹配模型得到的阻抗匹配网络的第一目标参数和传导增益预测值更加准确。
S306、获取传导增益预测值与天线的当前传导增益之间的差值。
S307、确定差值是否小于且等于第一预设阈值。若是,则执行S308。若否,则执行S309。
S308、保持天线的阻抗匹配网络中各元件的阻抗值不变。
S309、根据阻抗匹配网络的第一目标参数配置天线的阻抗匹配网络的参数。
图6至图15所示的方法,可以应用于如图4或者图5所示的电子设备中,电子设备包括射频前端电路、射频天线电路、天线调谐模块和阻抗检测模块,射频天线电路包括天线、阻抗匹配网络和孔径调谐开关,天线分别与阻抗匹配网络、孔径调谐开关连接,阻抗检测模块与天线调谐模块连接,天线调谐模块包括阻抗匹配模型。其中,阻抗检测模块获取反射系数信息,天线调谐模块获取天线的工作频段和匹配网络的当前参数。
在一个实施例中,电子设备中的射频前端电路还包括耦合器,耦合器分别与阻抗检测模块、阻抗匹配网络连接,阻抗检测模块获取反射系数信息。
应该理解的是,虽然上述实施例中的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示,但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明,这些步骤的执行并没有严格的顺序限制,这些步骤可以以其它的顺序执行。而且,流程图中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段,这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成,而是可以在不同的时刻执行,这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行,而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
可以理解的是,为了实现上述功能,电子设备包含了执行各个功能相应的硬件和/或软件模块。结合本文中所公开的实施例描述的各示例的算法步骤,本申请能够以硬件或硬件和计算机软件的结合形式来实现。某个功能究竟以硬件还是计算机软件驱动硬件的方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。本领域技术人员可以结合实施例对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
本申请实施例可以根据上述方法示例对电子设备进行功能模块的划分,例如,可以对应各个功能划分各个功能模块,也可以将两个或两个以上的功能集成在一个模块中。需要说明的是,本申请实施例中对模块的划分是示意性的,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式。需要说明的是,本申请实施例中模块的名称是示意性的,实际实现时对模块的名称不做限定。
图16为本申请实施例提供的阻抗匹配装置的一种结构示意图。
应理解,阻抗匹配装置600可以执行图6至图15所示的阻抗匹配方法;阻抗匹配装置600包括:获取单元610和处理单元620。
在一个实施例中,获取单元610用于获取天线的工作频段、反射系数信息和阻抗匹配网络的当前参数,反射系数信息用于指示天线的入射端口的反射系数,阻抗匹配网络的当前参数用于指示天线的阻抗匹配网络中各元件的当前阻抗值;
处理单元620用于将工作频段、反射系数信息和阻抗匹配网络的当前参数输入阻抗匹配模型,得到阻抗匹配网络的第一目标参数,阻抗匹配网络的第一目标参数用于指示天线的阻抗匹配网络中各元件的目标阻抗值,当天线的阻抗匹配网络的参数为第一目标参数时,天线在工作频段的传导增益最大。
在一个实施例中,处理单元620用于根据阻抗匹配网络的第一目标参数配置天线的阻抗匹配网络的参数。
在一个实施例中,处理单元620用于将工作频段、反射系数信息和阻抗匹配网络的当前参数输入阻抗匹配模型,得到阻抗匹配网络的第一目标参数和传导增益预测值,传导增益预测值用于表示阻抗匹配网络的参数为第一目标参数时天线的传导增益。
在一个实施例中,获取单元610用于获取传导增益预测值与天线的当前传导增益之间的差值;当前传导增益是指天线的阻抗匹配网络的参数为当前参数时天线的传导增益;
处理单元620用于在差值大于第一预设阈值的情况下,将天线的阻抗匹配网络的参数配置为第一目标参数。
在一个实施例中,获取单元610用于获取传导增益预测值与天线的当前传导增益之间的差值,当前传导增益是指天线的阻抗匹配网络的参数为当前参数时天线的传导增益,传导增益预测值是指阻抗匹配网络的参数为第一目标参数时天线的传导增益;
处理单元620用于在差值小于且等于第一预设阈值的情况下,保持天线的阻抗匹配网络中各元件的阻抗值不变。
在一个实施例中,处理单元620用于在预设时长内,保持天线的阻抗匹配网络中各元件的阻抗值不变。
在一个实施例中,获取单元610用于获取天线入射端口连接的耦合器的入射电压和反射电压;根据入射电压和反射电压,得到反射系数信息。
在一个实施例中,处理单元620用于确定天线的发送端口是否打开;在发送端口打开的情况下,确定天线的发射功率是否大于第二预设阈值;
获取单元610用于在发射功率大于第二预设阈值的情况下,获取工作频段、反射系数信息和阻抗匹配网络的当前参数。
在一个实施例中,获取单元610用于在天线的发送端口未打开的情况下,获取天线当前的场景信息;或者,在发射功率小于或者等于第二预设阈值的情况下,获取天线当前的场景信息;
处理单元620用于根据场景信息与阻抗匹配网络的参数之间的对应关系,确定场景信息对应的阻抗匹配网络的预设参数。
在一个实施例中,获取单元610用于获取样本数据,样本数据包括样本工作频段、样本反射系数信息和匹配网络的样本参数;
处理单元620用于通过以样本数据为输入数据,以第二目标参数为目标输出数据,对阻抗匹配模型进行训练,得到训练后的阻抗匹配模型,第二目标参数是指在天线在样本工作频段工作时,使天线的传导增益最大的匹配网络的参数。
在一个实施例中,获取单元610用于获取天线的孔径调谐开关中各开关的当前开启状态,孔径调谐开关用于调整天线的电长度;
处理单元620用于将工作频段、反射系数信息、各开关的当前开启状态和阻抗匹配网络的当前参数输入阻抗匹配模型,得到阻抗匹配网络的第一目标参数。
本实施例提供的阻抗匹配装置,用于执行上述实施例的阻抗匹配方法,技术原理和技术效果相似,此处不再赘述。
需要说明的是,上述阻抗匹配装置600以功能单元的形式体现。这里的术语“单元”可以通过软件和/或硬件形式实现,对此不作具体限定。
例如,“单元”可以是实现上述功能的软件程序、硬件电路或二者结合。所述硬件电路可能包括应用特有集成电路(application specific integrated circuit,ASIC)、电子电路、用于执行一个或多个软件或固件程序的处理器(例如共享处理器、专有处理器或组处理器等)和存储器、合并逻辑电路和/或其它支持所描述的功能的合适组件。
因此,在本申请的实施例中描述的各示例的单元,能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
图17示出了本申请提供的一种电子设备的结构示意图。图17中的虚线表示该单元或该模块为可选的。电子设备700可用于实现上述方法实施例中描述的阻抗匹配方法。
电子设备700包括一个或多个处理器701,该一个或多个处理器701可支持电子设备700实现方法实施例中的阻抗匹配方法。处理器701可以是通用处理器或者专用处理器。例如,处理器701可以是中央处理器(central processing unit,CPU)、数字信号处理器(digital signal processor,DSP)、专用集成电路(application specific integratedcircuit,ASIC)、现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)或者其它可编程逻辑器件,如分立门、晶体管逻辑器件或分立硬件组件。
处理器701可以用于对电子设备700进行控制,执行软件程序,处理软件程序的数据。电子设备700还可以包括通信单元705,用以实现信号的输入(接收)和输出(发送)。
例如,电子设备700可以是芯片,通信单元705可以是该芯片的输入和/或输出电路,或者,通信单元705可以是该芯片的通信接口,该芯片可以作为终端设备或其它电子设备的组成部分。
又例如,电子设备700可以是终端设备,通信单元705可以是该终端设备的收发器,或者,通信单元705可以是该终端设备的收发电路。
电子设备700中可以包括一个或多个存储器702,其上存有程序704,程序704可被处理器701运行,生成指令703,使得处理器701根据指令703执行上述方法实施例中描述的阻抗匹配方法。
可选地,存储器702中还可以存储有数据。可选地,处理器701还可以读取存储器702中存储的数据,该数据可以与程序704存储在相同的存储地址,该数据也可以与程序704存储在不同的存储地址。
处理器701和存储器702可以单独设置,也可以集成在一起;例如,集成在终端设备的***级芯片(system on chip,SOC)上。
示例性地,存储器702可以用于存储本申请实施例中提供的阻抗匹配方法的相关程序704,处理器701可以用于在对终端设备进行图像修复时调用存储器702中存储的阻抗匹配方法的相关程序704,执行本申请实施例的阻抗匹配方法;包括:获取天线的工作频段、反射系数信息和阻抗匹配网络的当前参数,反射系数信息用于指示天线的入射端口的反射系数,阻抗匹配网络的当前参数用于指示天线的阻抗匹配网络中各元件的当前阻抗值;将工作频段、反射系数信息和阻抗匹配网络的当前参数输入阻抗匹配模型,得到阻抗匹配网络的第一目标参数,阻抗匹配网络的第一目标参数用于指示天线的阻抗匹配网络中各元件的目标阻抗值,当天线的阻抗匹配网络的参数为第一目标参数时,天线在工作频段的传导增益最大。
本申请还提供了一种计算机程序产品,该计算机程序产品被处理器701执行时实现本申请中任一方法实施例所述的阻抗匹配方法。
该计算机程序产品可以存储在存储器702中,例如是程序704,程序704经过预处理、编译、汇编和链接等处理过程最终被转换为能够被处理器701执行的可执行目标文件。
本申请还提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被计算机执行时实现本申请中任一方法实施例所述的阻抗匹配方法。该计算机程序可以是高级语言程序,也可以是可执行目标程序。
该计算机可读存储介质例如是存储器702。存储器702可以是易失性存储器或非易失性存储器,或者,存储器702可以同时包括易失性存储器和非易失性存储器。其中,非易失性存储器可以是只读存储器(read-only memory,ROM)、可编程只读存储器(programmableROM,PROM)、可擦除可编程只读存储器(erasable PROM,EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(electrically EPROM,EEPROM)或闪存。易失性存储器可以是随机存取存储器(randomaccess memory,RAM),其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明,许多形式的RAM可用,例如静态随机存取存储器(static RAM,SRAM)、动态随机存取存储器(dynamicRAM,DRAM)、同步动态随机存取存储器(synchronous DRAM,SDRAM)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(double data rate SDRAM,DDR SDRAM)、增强型同步动态随机存取存储器(enhanced SDRAM,ESDRAM)、同步连接动态随机存取存储器(synchlink DRAM,SLDRAM)和直接内存总线随机存取存储器(direct rambus RAM,DR RAM)。
本申请中,“至少一个”是指一个或者多个,“多个”是指两个或两个以上。“以下至少一项(个)”或其类似表达,是指的这些项中的任意组合,包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如,a,b,或c中的至少一项(个),可以表示:a, b, c, a-b, a-c, b-c, 或a-b-c,其中a,b,c可以是单个,也可以是多个。
应理解,在本申请的各种实施例中,上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的***、装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到所揭露的装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的;例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式;例如,多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
以上所述,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (21)
1.一种阻抗匹配方法,其特征在于,包括:
获取天线的工作频段、反射系数信息和阻抗匹配网络的当前参数,所述反射系数信息用于指示所述天线的入射端口的反射系数,所述阻抗匹配网络的当前参数用于指示所述天线的阻抗匹配网络中各元件的当前阻抗值;
将所述工作频段、所述反射系数信息和所述阻抗匹配网络的当前参数输入阻抗匹配模型,得到所述阻抗匹配网络的第一目标参数,所述阻抗匹配网络的第一目标参数用于指示所述天线的阻抗匹配网络中各元件的目标阻抗值,当所述天线的阻抗匹配网络的参数为所述第一目标参数时,所述天线在所述工作频段的传导增益最大。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
根据所述阻抗匹配网络的第一目标参数配置所述天线的阻抗匹配网络的参数。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述将所述工作频段、所述反射系数信息和所述阻抗匹配网络的当前参数输入阻抗匹配模型,得到所述阻抗匹配网络的第一目标参数,包括:
将所述工作频段、所述反射系数信息和所述阻抗匹配网络的当前参数输入所述阻抗匹配模型,得到所述阻抗匹配网络的第一目标参数和传导增益预测值,所述传导增益预测值用于表示所述阻抗匹配网络的参数为所述第一目标参数时所述天线的传导增益。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
获取所述传导增益预测值与所述天线的当前传导增益之间的差值;所述当前传导增益是指所述天线的阻抗匹配网络的参数为所述当前参数时所述天线的传导增益;
所述根据所述阻抗匹配网络的第一目标参数调整所述天线的阻抗匹配网络的参数,包括:
在所述差值大于第一预设阈值的情况下,将所述天线的阻抗匹配网络的参数配置为所述第一目标参数。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
获取传导增益预测值与所述天线的当前传导增益之间的差值,所述当前传导增益是指所述天线的阻抗匹配网络的参数为所述当前参数时所述天线的传导增益,所述传导增益预测值是指所述阻抗匹配网络的参数为所述第一目标参数时所述天线的传导增益;
在所述差值小于且等于第一预设阈值的情况下,保持所述天线的阻抗匹配网络中各元件的阻抗值不变。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述保持所述天线的阻抗匹配网络中各元件的阻抗值不变,包括:
在预设时长内,保持所述天线的阻抗匹配网络中各元件的阻抗值不变。
7.根据权利要求1至6任一项所述的方法,其特征在于,所述获取天线的反射系数信息,包括:
获取所述天线入射端口连接的耦合器的入射电压和反射电压;
根据所述入射电压和反射电压,得到所述反射系数信息。
8.根据权利要求1至5任一项所述的方法,其特征在于,所述获取天线的工作频段、反射系数信息和阻抗匹配网络的当前参数之前,所述方法还包括:
确定所述天线的发送端口是否打开;
在所述发送端口打开的情况下,确定所述天线的发射功率是否大于第二预设阈值;
在所述发射功率大于第二预设阈值的情况下,获取所述工作频段、所述反射系数信息和所述阻抗匹配网络的当前参数。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
在所述天线的发送端口未打开的情况下,获取所述天线当前的场景信息;
或者,
在所述发射功率小于或者等于所述第二预设阈值的情况下,获取所述天线当前的场景信息;
根据所述场景信息与所述阻抗匹配网络的参数之间的对应关系,确定所述场景信息对应的阻抗匹配网络的预设参数。
10.根据权利要求1至5任一项所述的方法,其特征在于,所述将所述工作频段、所述反射系数信息和所述阻抗匹配网络的当前参数输入阻抗匹配模型之前,所述方法还包括:
获取样本数据,所述样本数据包括样本工作频段、样本反射系数信息和匹配网络的样本参数;
通过以所述样本数据为输入数据,以第二目标参数为目标输出数据,对所述阻抗匹配模型进行训练,得到训练后的阻抗匹配模型,所述第二目标参数是指在所述天线在所述样本工作频段工作时,使所述天线的传导增益最大的匹配网络的参数。
11.根据权利要求1至5任一项所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
获取所述天线的孔径调谐开关中各开关的当前开启状态,所述孔径调谐开关用于调整所述天线的电长度;
所述将所述工作频段、所述反射系数信息和所述阻抗匹配网络的当前参数输入阻抗匹配模型,得到所述阻抗匹配网络的第一目标参数,包括:
将所述工作频段、所述反射系数信息、所述各开关的当前开启状态和所述阻抗匹配网络的当前参数输入阻抗匹配模型,得到所述阻抗匹配网络的第一目标参数。
12.一种阻抗匹配方法,其特征在于,所述方法应用于电子设备中,所述电子设备包括射频前端电路、射频天线电路、天线调谐模块和阻抗检测模块,所述射频天线电路包括天线、阻抗匹配网络和孔径调谐开关,所述天线分别与所述阻抗匹配网络、所述孔径调谐开关连接,所述阻抗检测模块与所述天线调谐模块连接,所述天线调谐模块包括阻抗匹配模型;所述方法包括:
所述阻抗检测模块获取反射系数信息;所述反射系数信息用于指示所述天线的入射端口的反射系数;
所述天线调谐模块获取所述天线的工作频段和匹配网络的当前参数,所述匹配网络的当前参数用于指示所述天线的阻抗匹配网络中各元件的当前阻抗值;
将所述工作频段、所述反射系数信息和所述匹配网络的当前参数输入所述阻抗匹配模型,得到所述匹配网络的第一目标参数,所述匹配网络的第一目标参数用于指示所述天线的阻抗匹配网络中各元件的目标阻抗值,当所述天线的阻抗匹配网络的参数为所述第一目标参数时,所述天线在所述工作频段的传导增益最大。
13.根据权利要求12所述的方法,其特征在于,所述射频前端电路包括耦合器,所述耦合器分别与所述阻抗检测模块、所述阻抗匹配网络连接,所述阻抗检测模块获取反射系数信息,包括:
所述阻抗检测模块获取所述耦合器的入射电压和反射电压,根据所述入射电压和所述反射电压得到所述反射系数信息。
14.一种阻抗匹配装置,其特征在于,所述阻抗匹配装置包括处理器和存储器,所述存储器用于存储计算机程序,所述处理器用于从所述存储器中调用并运行所述计算机程序,使得所述阻抗匹配装置执行权利要求1至11中任一项所述的阻抗匹配方法。
15.一种阻抗匹配装置,其特征在于,所述阻抗匹配装置包括处理器和存储器,所述存储器用于存储计算机程序,所述处理器用于从所述存储器中调用并运行所述计算机程序,使得所述阻抗匹配装置执行权利要求12或13所述的阻抗匹配方法。
16.一种芯片,其特征在于,包括处理器,当所述处理器执行指令时,所述处理器执行如权利要求1至11中任一项所述的阻抗匹配方法。
17.一种芯片,其特征在于,包括处理器,当所述处理器执行指令时,所述处理器执行如权利要求12或13所述的阻抗匹配方法。
18.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括处理器,所述处理器用于与存储器耦合,并读取存储器中的指令并根据所述指令使得所述电子设备执行如权利要求1至11中任一项所述的方法。
19.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括处理器,所述处理器用于与存储器耦合,并读取存储器中的指令并根据所述指令使得所述电子设备执行如权利要求12或13所述的方法。
20.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质存储有计算机指令,当所述计算机指令在电子设备上运行时,使得所述电子设备执行如权利要求1至11中任一项所述的方法。
21.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质存储有计算机指令,当所述计算机指令在电子设备上运行时,使得所述电子设备执行如权利要求12或13所述的方法。
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