CN115085757B - 射频网络优化方法及相关装置 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种射频网络优化方法及相关装置,应用于电子设备,所述电子设备包括射频通路,所述射频通路包括:P个通道和Q个端口,每一通道对应2个端口,P为正整数,Q=P+1;所述方法包括:获取所述P个通道中每一通道的通道参数,得到P组通道参数,每一组通道参数包括一个通道中每个端口的散射参数以及优化目标值;根据所述P组通道参数和预设函数构造目标函数,所述目标函数用于实现所述P个通道中每一通道的端口在其对应频段内均衡优化和通道间的均衡优化。采用本申请实施例在多个端口同时优化时实现均衡优化,进而,提升优化效果。
Description
技术领域
本申请涉及通信技术或者电子技术领域,尤其涉及一种用于射频网络优化方法及相关装置。
背景技术
随着电子设备(如手机、平板电脑等等)的大量普及应用,电子设备能够支持的应用越来越多,功能越来越强大,电子设备向着多样化、个性化的方向发展,成为用户生活中不可缺少的电子用品。
实际应用中,电子设备的天线设计也非常重要,在天线的阻抗匹配拓扑网络设计中,由于天线是窄带匹配,选择由阻容感器件组成的匹配拓扑网络时,只需要优化馈电端口的散射参数(S参数),但是,在多个端口同时优化时优化效果较差,因此,如何在多个端口同时优化时的优化效果的问题亟待解决。
发明内容
本申请实施例提供一种射频网络优化方法及相关装置,能够在多个端口同时优化时实现均衡优化,进而,提升优化效果。
第一方面,本申请实施例提供一种射频网络优化方法,应用于电子设备,所述电子设备包括射频通路,所述射频通路包括:P个通道和Q个端口,每一通道对应2个端口,P为正整数,Q=P+1;所述方法包括:
获取所述P个通道中每一通道的通道参数,得到P组通道参数,每一组通道参数包括一个通道中每个端口的散射参数以及优化目标值;
根据所述P组通道参数和预设函数构造目标函数,所述目标函数用于实现所述P个通道中每一通道的端口在其对应频段内均衡优化和通道间的均衡优化。
第二方面,本申请实施例提供一种射频网络优化装置,应用于电子设备,所述电子设备包括射频通路,所述射频通路包括:P个通道和Q个端口,每一通道对应2个端口,P为正整数,Q=P+1;所述装置包括:获取单元和构造单元,其中,
所述获取单元,用于获取所述P个通道中每一通道的通道参数,得到P组通道参数,每一组通道参数包括一个通道中每个端口的散射参数以及优化目标值;
所述构造单元,用于根据所述P组通道参数和预设函数构造目标函数,所述目标函数用于实现所述P个通道中每一通道的端口在其对应频段内均衡优化和通道间的均衡优化。
第三方面,本申请实施例提供一种电子设备,所述电子设备包括处理器、存储器,所述存储器用于存储一个或多个程序,并且被配置由处理器执行,所述程序包括用于执行如第一方面所描述的部分或者全部步骤。
第四方面,本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质,其中,上述计算机可读存储介质存储用于电子数据交换的计算机程序,其中,上述计算机程序使得计算机执行如本申请实施例第一方面中所描述的部分或全部步骤。
第五方面,本申请实施例提供了一种计算机程序产品,其中,上述计算机程序产品包括存储了计算机程序的非瞬时性计算机可读存储介质,上述计算机程序可操作来使计算机执行如本申请实施例第一方面中所描述的部分或全部步骤。该计算机程序产品可以为一个软件安装包。
实施本申请实施例,具备如下有益效果:
可以看出,在本申请实施例中所描述的射频网络优化方法及相关装置,应用于电子设备,电子设备包括射频通路,射频通路包括:P个通道和Q个端口,每一通道对应2个端口,P为正整数,Q=P+1;获取P个通道中每一通道的通道参数,得到P组通道参数,每一组通道参数包括一个通道中每个端口的散射参数以及优化目标值,根据P组通道参数和预设函数构造目标函数,目标函数用于实现P个通道中每一通道的端口在其对应频段内均衡优化和通道间的均衡优化,从而,可以通过预设函数构造目标函数,能够实现P个通道中每一通道的端口在其对应频段内均衡优化和通道间的均衡优化,进而,提升优化效果,进一步地,还可以基于目标函数获取最优的匹配拓扑网络,有助于提升天线性能。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图;
图2是本申请实施例提供的一种电子设备的软件结构示意图;
图3是本申请实施例提供的一种射频网络优化方法的流程示意图;
图4是本申请实施例提供的一种单通道双端口的匹配拓扑网络的结构示意图;
图5是本申请实施例提供的一种双通道三端口的匹配拓扑网络的结构示意图;
图6是本申请实施例提供的一种第一通道的散射参数优化结果的演示示意图;
图7是本申请实施例提供的一种第二通道的散射参数优化结果的演示示意图;
图8是本申请实施例提供的一种射频网络优化方法的流程示意图;
图9是本申请实施例提供的一种P通道Q端口的匹配拓扑网络的结构示意图;
图10是本申请实施例提供的另一种第一通道的散射参数优化结果的演示示意图;
图11是本申请实施例提供的另一种第二通道的散射参数优化结果的演示示意图;
图12是本申请实施例提供的另一种射频网络优化方法的流程示意图;
图13是本申请实施例提供的另一种电子设备的结构示意图;
图14是本申请实施例提供的一种射频网络优化装置的功能单元组成框图。
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描述。
为了更好地理解本申请实施例的方案,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。
具体实现中,电子设备可以包括各种具有计算机功能的设备,例如,手持设备(智能手机、平板电脑等)、车载设备(导航仪、辅助倒车***、行车记录仪、车载冰箱等等)、可穿戴设备(智能手环、无线耳机、智能手表、智能眼镜等等)、计算设备或连接到无线调制解调器的其他处理设备,以及各种形式的用户设备(User Equipment,UE),移动台(MobileStation,MS),虚拟现实/增强现实设备,终端设备(terminal device)等等,电子设备还可以为基站或者服务器。
电子设备还可以包括智能家居设备,智能家居设备可以为以下至少一种:智能音箱、智能摄像头、智能电饭煲、智能轮椅、智能按摩椅、智能家具、智能洗碗机、智能电视机、智能冰箱、智能电风扇、智能取暖器、智能晾衣架、智能灯、智能路由器、智能交换机、智能开关面板、智能加湿器、智能空调、智能门、智能窗、智能灶台、智能消毒柜、智能马桶、扫地机器人等等,在此不做限定。
第一部分,本申请所公开的技术方案的软硬件运行环境介绍如下。
如图所示,图1示出了电子设备100的结构示意图。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、指南针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。
可以理解的是,本申请实施例示意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可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者拆分某些部件,或者不同的部件布置。图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AP,调制解调处理器,图形处理器GPU,图像信号处理器(image signal processor,ISP),控制器,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NPU等。其中,不同的处理单元可以是独立的部件,也可以集成在一个或多个处理器中。在一些实施例中,电子设备100也可以包括一个或多个处理器110。其中,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。在其他一些实施例中,处理器110中还可以设置存储器,用于存储指令和数据。示例性地,处理器110中的存储器可以为高速缓冲存储器。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,可从存储器中直接调用。这样就避免了重复存取,减少了处理器110的等待时间,因而提高了电子设备100处理数据或执行指令的效率。处理器还可以包括图像处理器,图像处理器可以为图像预处理器(preprocess image signal processor,Pre-ISP),其可以理解为一个简化的ISP,其也可以进行一些图像处理操作,例如,可以获取图像统计信息。
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间(inter-integrated circuit,I2C)接口、集成电路间音频(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)、用输入输出(general-purpose input/output,GPIO)接口、SIM卡接口和/或USB接口等。其中,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。该USB接口130也可以用于连接耳机,通过耳机播放音频。
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。
充电管理模块140用于从充电器接收充电输入。其中,充电器可以是无线充电器,也可以是有线充电器。在一些有线充电的实施例中,充电管理模块140可以通过USB接口130接收有线充电器的充电输入。在一些无线充电的实施例中,充电管理模块140可以通过电子设备100的无线充电线圈接收无线充电输入。充电管理模块140为电池142充电的同时,还可以通过电源管理模块141为电子设备供电。
电源管理模块141用于连接电池142,充电管理模块140与处理器110。电源管理模块141接收电池142和/或充电管理模块140的输入,为处理器110、内部存储器121、外部存储器、显示屏194、摄像头193和无线通信模块160等供电。电源管理模块141还可以用于监测电池容量、电池循环次数、电池健康状态(漏电,阻抗)等参数。在其他一些实施例中,电源管理模块141也可以设置于处理器110中。在另一些实施例中,电源管理模块141和充电管理模块140也可以设置于同一个器件中。
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/6G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。
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。
电子设备100通过GPU,显示屏194,以及应用处理器等实现显示功能。GPU为图像处理的微处理器,连接显示屏194和应用处理器。GPU用于执行数学和几何计算,用于图形渲染。处理器110可包括一个或多个GPU,其执行程序指令以生成或改变显示信息。
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)、迷你发光二极管(mini light-emitting diode,miniled)、MicroLed、Micro-oLed、量子点发光二极管(quantum dot light emitting diodes,QLED)等。在一些实施例中,电子设备100可以包括1个或多个显示屏194。
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。
ISP用于处理摄像头193反馈的数据。例如,拍照时,打开快门,光线通过镜头被传递到摄像头感光元件上,光信号转换为电信号,摄像头感光元件将电信号传递给ISP处理,转化为肉眼可见的图像。ISP还可以对图像的噪点、亮度、肤色进行算法优化。ISP还可以对拍摄场景的曝光、色温等参数优化。在一些实施例中,ISP可以设置在摄像头193中。
摄像头193用于捕获静态图像或视频。物体通过镜头生成光学图像投射到感光元件。感光元件可以是电荷耦合器件(charge coupled device,CCD)或互补金属氧化物半导体(complementary metal-oxide-semiconductor,CMOS)光电晶体管。感光元件把光信号转换成电信号,之后将电信号传递给ISP转换成数字图像信号。ISP将数字图像信号输出到DSP加工处理。DSP将数字图像信号转换成标准的RGB,YUV等格式的图像信号。在一些实施例中,电子设备100可以包括1个或多个摄像头193。
数字信号处理器用于处理数字信号,除了可以处理数字图像信号,还可以处理其他数字信号。例如,当电子设备100在频点选择时,数字信号处理器用于对频点能量进行傅里叶变换等。
视频编解码器用于对数字视频压缩或解压缩。电子设备100可以支持一种或多种视频编解码器。这样,电子设备100可以播放或录制多种编码格式的视频,例如:动态图像专家组(moving picture experts group,MPEG)1、MPEG2、MPEG3、MPEG4等。
NPU为神经网络(neural-network,NN)计算处理器,通过借鉴生物神经网络结构,例如借鉴人脑神经元之间传递模式,对输入信息快速处理,还可以不断的自学习。通过NPU可以实现电子设备100的智能认知等应用,例如:图像识别、人脸识别、语音识别、文本理解等。
外部存储器接口120可以用于连接外部存储卡,例如Micro SD卡,实现扩展电子设备100的存储能力。外部存储卡通过外部存储器接口120与处理器110通信,实现数据存储功能。例如将音乐,视频等文件保存在外部存储卡中。
内部存储器121可以用于存储一个或多个计算机程序,该一个或多个计算机程序包括指令。处理器110可以通过运行存储在内部存储器121的上述指令,从而使得电子设备100执行本申请一些实施例中所提供的显示页面元素的方法,以及各种应用以及数据处理等。内部存储器121可以包括存储程序区和存储数据区。其中,存储程序区可存储操作***;该存储程序区还可以存储一个或多个应用(比如图库、联系人等)等。存储数据区可存储电子设备100使用过程中所创建的数据(比如照片,联系人等)等。此外,内部存储器121可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非易失性存储器,例如一个或多个磁盘存储部件,闪存部件,通用闪存存储器(universal flash storage,UFS)等。在一些实施例中,处理器110可以通过运行存储在内部存储器121的指令,和/或存储在设置于处理器110中的存储器的指令,来使得电子设备100执行本申请实施例中所提供的显示页面元素的方法,以及其他应用及数据处理。电子设备100可以通过音频模块170、扬声器170A、受话器170B、麦克风170C、耳机接口170D、以及应用处理器等实现音频功能。例如音乐播放、录音等。
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。
其中,压力传感器180A用于感受压力信号,可以将压力信号转换成电信号。在一些实施例中,压力传感器180A可以设置于显示屏194。压力传感器180A的种类很多,如电阻式压力传感器,电感式压力传感器,电容式压力传感器等。电容式压力传感器可以是包括至少两个具有导电材料的平行板。当有力作用于压力传感器180A,电极之间的电容改变。电子设备100根据电容的变化确定压力的强度。当有触摸操作作用于显示屏194,电子设备100根据压力传感器180A检测触摸操作强度。电子设备100也可以根据压力传感器180A的检测信号计算触摸的位置。在一些实施例中,作用于相同触摸位置,但不同触摸操作强度的触摸操作,可以对应不同的操作指令。例如:当有触摸操作强度小于第一压力阈值的触摸操作作用于短消息应用图标时,执行查看短消息的指令。当有触摸操作强度大于或等于第一压力阈值的触摸操作作用于短消息应用图标时,执行新建短消息的指令。
陀螺仪传感器180B可以用于确定电子设备100的运动姿态。在一些实施例中,可以通过陀螺仪传感器180B确定电子设备100围绕三个轴(即X、Y和Z轴)的角速度。陀螺仪传感器180B可以用于拍摄防抖。示例性的,当按下快门,陀螺仪传感器180B检测电子设备100抖动的角度,根据角度计算出镜头模组需要补偿的距离,让镜头通过反向运动抵消电子设备100的抖动,实现防抖。陀螺仪传感器180B还可以用于导航,体感游戏场景。
加速度传感器180E可检测电子设备100在各个方向上(一般为三轴)加速度的大小。当电子设备100静止时可检测出重力的大小及方向。还可以用于识别电子设备姿态,应用于横竖屏切换,计步器等应用。
环境光传感器180L用于感知环境光亮度。电子设备100可以根据感知的环境光亮度自适应调节显示屏194亮度。环境光传感器180L也可用于拍照时自动调节白平衡。环境光传感器180L还可以与接近光传感器180G配合,检测电子设备100是否在口袋里,以防误触。
指纹传感器180H用于采集指纹。电子设备100可以利用采集的指纹特性实现指纹解锁,访问应用锁,指纹拍照,指纹接听来电等。
温度传感器180J用于检测温度。在一些实施例中,电子设备100利用温度传感器180J检测的温度,执行温度处理策略。例如,当温度传感器180J上报的温度超过阈值,电子设备100执行降低位于温度传感器180J附近的处理器的性能,以便降低功耗实施热保护。在另一些实施例中,当温度低于另一阈值时,电子设备100对电池142加热,以避免低温导致电子设备100异常关机。在其他一些实施例中,当温度低于又一阈值时,电子设备100对电池142的输出电压执行升压,以避免低温导致的异常关机。
触摸传感器180K,也称“触控面板”。触摸传感器180K可以设置于显示屏194,由触摸传感器180K与显示屏194组成触摸屏,也称“触控屏”。触摸传感器180K用于检测作用于其上或附近的触摸操作。触摸传感器可以将检测到的触摸操作传递给应用处理器,以确定触摸事件类型。可以通过显示屏194提供与触摸操作相关的视觉输出。在另一些实施例中,触摸传感器180K也可以设置于电子设备100的表面,与显示屏194所处的位置不同。
示例性的,图2示出了电子设备100的软件结构框图。分层架构将软件分成若干个层,每一层都有清晰的角色和分工。层与层之间通过软件接口通信。在一些实施例中,将Android***分为四层,从上至下分别为应用程序层,应用程序框架层,安卓运行时(Android runtime)和***库,以及内核层。应用程序层可以包括一系列应用程序包。
如图2所示,应用程序层可以包括相机,图库,日历,通话,地图,导航,WLAN,蓝牙,音乐,视频,短信息等应用程序。
应用程序框架层为应用程序层的应用程序提供应用编程接口(applicationprogramming interface,API)和编程框架。应用程序框架层包括一些预先定义的函数。
如图2所示,应用程序框架层可以包括窗口管理器,内容提供器,视图***,电话管理器,资源管理器,通知管理器等。
窗口管理器用于管理窗口程序。窗口管理器可以获取显示屏大小,判断是否有状态栏,锁定屏幕,截取屏幕等。
内容提供器用来存放和获取数据,并使这些数据可以被应用程序访问。数据可以包括视频,图像,音频,拨打和接听的电话,浏览历史和书签,电话簿等。
视图***包括可视控件,例如显示文字的控件,显示图片的控件等。视图***可用于构建应用程序。显示界面可以由一个或多个视图组成的。例如,包括短信通知图标的显示界面,可以包括显示文字的视图以及显示图片的视图。
电话管理器用于提供电子设备100的通信功能。例如通话状态的管理(包括接通,挂断等)。
资源管理器为应用程序提供各种资源,比如本地化字符串,图标,图片,布局文件,视频文件等等。
通知管理器使应用程序可以在状态栏中显示通知信息,可以用于传达告知类型的消息,可以短暂停留后自动消失,无需用户交互。比如通知管理器被用于告知下载完成,消息提醒等。通知管理器还可以是以图表或者滚动条文本形式出现在***顶部状态栏的通知,例如后台运行的应用程序的通知,还可以是以对话窗口形式出现在屏幕上的通知。例如在状态栏提示文本信息,发出提示音,电子设备振动,指示灯闪烁等。
Android Runtime包括核心库和虚拟机。Android runtime负责安卓***的调度和管理。
核心库包含两部分:一部分是java语言需要调用的功能函数,另一部分是安卓的核心库。
应用程序层和应用程序框架层运行在虚拟机中。虚拟机将应用程序层和应用程序框架层的java文件执行为二进制文件。虚拟机用于执行对象生命周期的管理,堆栈管理,线程管理,安全和异常的管理,以及垃圾回收等功能。
***库可以包括多个功能模块。例如:表面管理器(surface manager),媒体库(media libraries),三维图形处理库(例如:OpenGL ES),2D图形引擎(例如:SGL)等。
表面管理器用于对显示子***进行管理,并且为多个应用程序提供了2D和3D图层的融合。
媒体库支持多种常用的音频,视频格式回放和录制,以及静态图像文件等。媒体库可以支持多种音视频编码格式,例如:MPEG4,H.264,MP3,AAC,AMR,JPG,PNG等。
三维图形处理库用于实现三维图形绘图,图像渲染,合成,和图层处理等。
2D图形引擎是2D绘图的绘图引擎。
内核层是硬件和软件之间的层。内核层至少包含显示驱动,摄像头驱动,音频驱动,传感器驱动。
第二部分,本申请实施例所公开的射频网络优化方法及相关装置介绍如下。
相关技术中,在天线的阻抗匹配拓扑网络设计中,由于天线是窄带匹配,选择由阻容感器件组成的匹配拓扑网络时,只需要优化馈电端口的散射参数S11。
假设在某一窄带范围内S11有N个数据点(频率点对应的数据),第n个数据点的S11表示为S11n,整个频段内S11需要达到的优化目标值设定为adB,则可以定义目标函数为:
其中,其中,f表示目标函数,S11n为馈电端口的第n个数据点的散射参数,N为数据点的总数量,a为馈电端口的优化目标值。
具体的,如图3所示,可以先进行初始化处理,初始化处理可以包括以下至少一项:对匹配拓扑网络的元器件的匹配位置以及元器件的数值进行初始化处理、迭代次数初始化处理、目标函数初始化处理等等,在此不做限,再获取馈电端口的散射参数,基于散射参数计算目标函数,迭代目标函数,得到其满足设定条件,在其满足设定条件时,结束操作,在其不满足设定条件时,再可以通过相应的优化算法如遗传算法、粒子群算法等对模型中的匹配拓扑网络不断进行调整优化,使得目标函数小于限定阈值,从而达到自动化匹配的目的。
进一步地,射频通路是单通道双端口同时优化,以单通道双端口(第一端口、第二端口)同时优化为例,该单通道对应通道的匹配拓扑网络,如图4所示,假设需要优化的S参数包括第一端口的S参数(S11)和第二端口的S参数(S22),数据点数均为N,要达到的优化目标值分别为adB和bdB,可以得到目标函数如下:
其中,f表示目标函数,S11n为第一端口的第n个数据点的散射参数,S22n为第二端口的第n个数据点的散射参数,N为数据点的总数量,a为第一端口的优化目标值,b为第二端口的优化目标值。
实际应用中,使用该目标函数进行匹配拓扑网络的优化,假设第一端口的S参数S11相比第二端口的S参数S22更快地接近目标值,则当目标函数值达到阈值时,目标函数第一项S11的优化值会远小于目标值a,而第二项S22的优化值还远未达到优化目标。因此,如果某个端口能够更容易达到设定的目标值而进入负值区域,那么可能造成某个端口过度优化,而另外一个端口优化度不够,从而造成匹配拓扑网络优化的端口不均。
进一步的,对于有合路器、双工器的通道,其中,合路器是将两路或多路合在一起,双工器是实现两路隔离。如图5所示,由于存在连接天线端口的公共端的匹配拓扑网络,即是双通道三端口同时优化,即对于双通道三端口情景,同样会造成通道匹配拓扑网络优化的不均衡,双通道三端口可以包括第一通道、第二通道、第一端口、第二端口、第三端口,其中,第三端口为公共端口,即为连接天线端的公共端端口,第一通道对应第一通道的匹配拓扑网络,第二通道对应第二通道的匹配拓扑网络。天线是在窄带内优化,可以通过目标函数实现端口S11的无限下探来优化匹配拓扑网络性能,而射频是宽带优化,按照上述目标函数,可能出现在N个数据点中的某M个数据点对应的窄带频段内S11无限下探,而在N-M个数据点对应的频段内S11离设定的目标值较远,这样会造成射频匹配的整个频段的不均衡,影响匹配的收敛性。
举例说明下,以某双通道三端口匹配优化为例,第一通道的优化匹配拓扑网络的频段为3.3GHz~4.2GHz,第二通道的优化匹配拓扑网络的频段为1.7GHz~2.7GHz。基于相关技术中的现有算法和目标函数匹配出来的效果如图6、图7所示,通过观察匹配效果可以发现,单通道内不同频点间和不同通道间存在匹配不均衡现象。
进一步地,为了解决相关技术的缺陷,请参阅图8,图8是本申请实施例提供的一种射频网络优化方法的流程示意图,应用于如图1或图2所描述的电子设备,所述电子设备包括射频通路,所述射频通路包括:P个通道和Q个端口,每一通道对应2个端口,P为正整数,Q=P+1;如图所示,本射频网络优化方法包括:
801、获取所述P个通道中每一通道的通道参数,得到P组通道参数,每一组通道参数包括一个通道中每个端口的散射参数以及优化目标值。
其中,本申请实施例中,射频通路可以包括P个通道和Q个端口,P为正整数,Q=P+1,每个通道对应2个端口。即在P=1时,Q=2,即射频通路包括1个通道和2个端口。在P大于1时,射频通路包括P个通道和Q个端口,此时,Q=P+1,即P个独立端口和1个公共端口,该公共端口即为连接天线端的公共端端口。每一通道对应一个由阻容感器件组成的匹配拓扑网络。如图9所示,每一端口对应有相应的散射参数S11,即第一端口对应S11,第P端口对应有散射参数SPP,公共端口对应有散射参数S00,每一通道可以对应一个匹配拓扑网络,公共端口也可以对应公共端匹配拓扑网络。每一通道可以对应一个频段范围。其中,合路器是将两路或多路合在一起,P工器是实现P路隔离。
802、根据所述P组通道参数和预设函数构造目标函数,所述目标函数用于实现所述P个通道中每一通道的端口在其对应频段内均衡优化和通道间的均衡优化。
具体实现中,预设函数可以包括符号函数,符号函数可以为sign函数,可以针对每个通道构造通道对应的一个函数,再将各个通道的函数一起构造目标函数。
本申请实施例中,通过引入sign函数来修正目标函数,当x>0时,sign(x)=1;当x=0时,sign(x)=0;当x<0时,sign(x)=-1,通过符号函数sign的条件赋值性质,使得目标函数中S参数的计算项在逼近目标值时,能够起到平衡作用。
在一个可能的示例中,在所述射频通路包括1个通道和2个端口时,所述2个端口包括第一端口和第二端口;上述步骤802,根据所述P组通道参数和预设函数构造目标函数,可以按照如下方式实施:
按照如下公式构造所述目标函数:
其中,f表示所述目标函数,sign表示所述预设函数,S11n为所述第一端口的第n个数据点的散射参数,S22n为所述第二端口的第n个数据点的散射参数,N为数据点的总数量,a为所述第一端口的第一优化目标值,b为所述第二端口的第二优化目标值。
具体实现中,对单通道双端***频匹配,在整个频段范围内匹配拓扑网络较均衡,S11、S22收敛性也会很好。
在一个可能的示例中,在所述射频通路包括2个通道和3个端口时,所述2个通道包括第一通道和第二通道,所述3个端口包括第一端口、第二端口和第三端口,所述第一通道对应所述第一端口和所述第三端口,所述第二通道对应所述第二端口和所述第三端口;上述步骤802,根据所述P组通道参数和预设函数构造目标函数,可以按照如下方式实施:
按照如下公式构造所述目标函数:
其中,f表示所述目标函数,sign表示所述预设函数,S11n为所述第一通道中所述第一端口的第n个数据点的散射参数,S33n为所述第一通道中所述第三端口的第n个数据点的散射参数,N为所述第一通道的数据点的总数量,a为所述第一端口的第一优化目标值,b为所述第三端口的第三优化目标值;S22m为所述第二通道中所述第二端口的第m个数据点的散射参数,S33m为所述第二通道中所述第三端口的第m个数据点的散射参数,M为所述第二通道的数据点的总数量,c为所述第二端口的第二优化目标值。
举例说明下,以存在合路器、双工器等的双通道三端***频通路为例,具体可以参照图5,假设第一通道对应的端口为第一端口和第三端口,S参数分别为S11和S33,第二通道对应的端口为第二端口和第三端口,S参数分别为S22和S33,第三端口为连接天线端的公共端端口,因此,需要同时优化S11、S22、S33使其满足射频通路目标阻抗要求。假设第一通道优化的频段范围为F1,其中,S11和S33在该频段的数据点数为N,S11和S33在该频段需要达到的目标值为adB和bdB,通道2优化的频段为F2,其中,S22和S33在该频段的数据点数为M,S22在该频段需要达到的目标值为cdB。则可以定义目标函数:
具体实现中,对双通道三端***频匹配,在整个频段范围内匹配拓扑网络较均衡,S11、S22、S33收敛性也会很好。从而,对双通道三端***频匹配,不同的通道之间匹配拓扑网络较均衡,避免了某个通道过优化而另一个通道欠优化的情况。
进一步的,再举例说明下,同样以某双通道三端口匹配优化为例,第一通道优化匹配频段为3.3GHz-4.2GHz,第二通道优化匹配频段为1.7GHz-2.7GHz。使用本申请实施例中所描述的算法和目标函数匹配出来的效果如图10、图11所示,观察匹配效果可以发现,单通道内不同频点间和不同通道间的匹配实现了有效均衡,完全达到了项目落地实用的标准。
本申请实施例中,针对射频频段的自动化匹配拓扑网络设计,通过引入sign函数对相关技术中的目标函数做修正,提出了适合射频频段匹配拓扑网络设计的目标函数,能够实现单通道双端口、双通道三端口在目标频段内均衡优化和双通道的通道间的均衡优化效果。
在一个可能的示例中,在所述射频通路包括P个通道和Q个端口时,所述P个通道包括第一通道、第二通道、…、第P通道,所述Q个端口包括第一端口、第二端口、…、第P端口和公共端口,所述第一通道对应所述第一端口和所述公共端口,所述第二通道对应所述第二端口和所述公共端口,…,所述第P通道对应所述第P端口和所述公共端口;上述步骤802,根据所述P组通道参数和预设函数构造目标函数,可以按照如下方式实施:
按照如下公式构造所述目标函数:
其中,f表示所述目标函数,sign表示所述预设函数,S11y1为所述第一通道中所述第一端口的第y1个数据点的散射参数,S00y1为所述第一通道中所述公共端口的第y1个数据点的散射参数,Y1为所述第一通道的数据点的总数量,w1为所述第一端口的第一优化目标值,b为所述公共端口的优化目标值;S22y2为所述第二通道中所述第二端口的第y2个数据点的散射参数,S00y2为所述第二通道中所述公共端口的第y2个数据点的散射参数,Y2为所述第二通道的数据点的总数量,w2为所述第二端口的第二优化目标值;…;SPPyp为所述第P通道中所述第P端口的第yp个数据点的散射参数,S00yp为所述第P通道中所述公共端口的第yp个数据点的散射参数,YP为所述第P通道的数据点的总数量,wP为所述第P端口的第P优化目标值。
本申请实施例中,针对射频频段的自动化匹配拓扑网络设计,通过引入sign函数对相关技术中的目标函数做修正,提出了适合射频频段匹配拓扑网络设计的目标函数,能够实现P通道Q端口在目标频段内均衡优化和双通道的通道间的均衡优化效果。
在一个可能的示例中,上述步骤802,根据所述P组通道参数和预设函数构造目标函数,可以包括如下步骤:
21、获取当前匹配拓扑网络中器件数值不为0的参考数值;
22、获取正则化参数;
23、根据所述P组通道参数、所述预设函数、所述参考数值和所述正则化参数构造所述目标函数。
具体实现中,由于实际产品设计中,投入成本与器件数量正相关,因此,可以进一步考虑成本因素,在目标函数中加入正则化项。
具体即获取当前匹配拓扑网络中器件数值不为0的参考数值,再获取正则化参数,该正则化参数可以预先设置或者***默认,例如,正则化参数可以为经验值,正则化参数的取值范围为大于或等于0,再根据P组通道参数、预设函数、参考数值和正则化参数构造目标函数,如此,可以对自动化设计的匹配拓扑网络的器件数量进行控制,从而对成本进行控制。
在一个可能的示例中,在所述射频通路包括1个通道和2个端口时,所述2个端口包括第一端口和第二端口;上述步骤23,根据所述P组通道参数、所述预设函数、所述参考数值和所述正则化参数构造所述目标函数,可以按照如下方式实施:
按照如下公式构造所述目标函数:
其中,f表示所述目标函数,sign表示所述预设函数,S11n为所述第一端口的第n个数据点的散射参数,S22n为所述第二端口的第n个数据点的散射参数,N为数据点的总数量,a为所述第一端口的第一优化目标值,b为所述第二端口的第二优化目标值,λ表示正则化参数,X表示参考数值。
具体实现中,针对单通道双端口,引入正则化项,可以对自动化设计的匹配拓扑网络的器件数量进行控制,从而对成本进行控制。
在一个可能的示例中,在所述射频通路包括2个通道和3个端口时,所述2个通道包括第一通道和第二通道,所述3个端口包括第一端口、第二端口和第三端口,所述第一通道对应所述第一端口和所述第三端口,所述第二通道对应所述第二端口和所述第三端口;上述步骤23,根据所述P组通道参数、所述预设函数、所述参考数值和所述正则化参数构造所述目标函数,可以按照如下方式实施:
按照如下公式构造所述目标函数:
其中,f表示所述目标函数,sign表示所述预设函数,S11n为所述第一通道中所述第一端口的第n个数据点的散射参数,S33n为所述第一通道中所述第三端口的第n个数据点的散射参数,N为所述第一通道的数据点的总数量,a为所述第一端口的第一优化目标值,b为所述第三端口的第三优化目标值;S22m为所述第二通道中所述第二端口的第m个数据点的散射参数,S33m为所述第二通道中所述第三端口的第m个数据点的散射参数,M为所述第二通道的数据点的总数量,c为所述第二端口的第二优化目标值,λ表示正则化参数,X表示参考数值。
具体实现中,针对双通道三端口,引入正则化项,可以对自动化设计的匹配拓扑网络的器件数量进行控制,从而对成本进行控制。
举例说明下,匹配拓扑网络的匹配拓扑网络拓扑形式中,字母c代表电容,字母l代表电感,器件数值中电容默认单位为pF,电感默认单位为nH,数值为0时,则可以对串联匹配位置来说为短路或0R电阻,即对并联匹配位置为开路,用X代表匹配拓扑网络中器件数值不为0的个数。假设通过预设算法自动计算出的一组匹配拓扑网络如下表所示:
拓扑形式 | c | l | l | l | l | c | c | l | c | c | l |
器件数值 | 0.7 | 0 | 2.2 | 0 | 0 | 0.7 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
则可以确定该组匹配拓扑网络中实际需要放置电感电容器件的数量对应的X=3。
因此,可以定义考虑成本因素的优化目标函数为:
其中,f表示目标函数,sign表示预设函数,S11n为第一通道中第一端口的第n个数据点的散射参数,S33n为第一通道中第三端口的第n个数据点的散射参数,N为第一通道的数据点的总数量,a为第一端口的第一优化目标值,b为第三端口的第三优化目标值;S22m为第二通道中第二端口的第m个数据点的散射参数,S33m为第二通道中第三端口的第m个数据点的散射参数,M为第二通道的数据点的总数量,c为第二端口的第二优化目标值,λ表示正则化参数,X表示参考数值。λ取值范围为大于等于0,在实际的应用中,可以通过目标函数的深度及S参数的优化目标做合理的调整,从而,达到通过调整λ的值来调整成本考虑的权重,从而在保证天线性能的基础上,达到降低匹配拓扑网络的成本的目的。
在一个可能的示例中,在所述射频通路包括P个通道和Q个端口时,所述P个通道包括第一通道、第二通道、…、第P通道,所述Q个端口包括第一端口、第二端口、…、第P端口和公共端口,所述第一通道对应所述第一端口和所述公共端口,所述第二通道对应所述第二端口和所述公共端口,…,所述第P通道对应所述第P端口和所述公共端口;上述步骤802,根据所述P组通道参数和预设函数构造目标函数,可以按照如下方式实施:
按照如下公式构造所述目标函数:
其中,f表示所述目标函数,sign表示所述预设函数,S11y1为所述第一通道中所述第一端口的第y1个数据点的散射参数,S00y1为所述第一通道中所述公共端口的第y1个数据点的散射参数,Y1为所述第一通道的数据点的总数量,w1为所述第一端口的第一优化目标值,b为所述公共端口的优化目标值;S22y2为所述第二通道中所述第二端口的第y2个数据点的散射参数,S00y2为所述第二通道中所述公共端口的第y2个数据点的散射参数,Y2为所述第二通道的数据点的总数量,w2为所述第二端口的第二优化目标值;…;SPPyp为所述第P通道中所述第P端口的第yp个数据点的散射参数,S00yp为所述第P通道中所述公共端口的第yp个数据点的散射参数,YP为所述第P通道的数据点的总数量,wP为所述第P端口的第P优化目标值,λ表示正则化参数,X表示参考数值。
具体实现中,针对P通道Q端口,引入正则化项,可以对自动化设计的匹配拓扑网络的器件数量进行控制,从而对成本进行控制。
在一个可能的示例中,还可以包括如下步骤:
A1、通过预设算法调整当前匹配拓扑网络的匹配拓扑形式和所述匹配拓扑形式的匹配位置阻容感器件的值,并迭代所述目标函数进行优化处理以使得所述目标函数满足预设条件;
A2、根据满足所述预设条件的目标函数确定目标匹配拓扑网络。
其中,本申请实施例中,匹配拓扑形式可以包括以下至少一种:T型、L型、π型等等,在此不做限定。预设算法可以为人工智能算法,该人工智能算法可以包括以下至少一种:粒子群算法、遗传算法、神经网络算法、随机游走算法(random walk算法)、线性回归算法、语义分割算法等等,在此不做限定。预设条件可以预先设置或者***默认,例如,预设条件可以为达到指定迭代次数,或者,也可以为达到收敛条件等等,在此不做限定。
具体实现中,可以通过预设算法调整当前匹配拓扑网络的匹配拓扑形式和匹配拓扑形式的匹配位置阻容感器件的值,并迭代目标函数进行优化处理以使得目标函数满足预设条件,再根据满足预设条件的目标函数确定目标匹配拓扑网络,如此,可以获取最佳的匹配拓扑网络,有助于提升天线性能。例如,可以通过粒子群或随机游走算法不断调整匹配拓扑形式和匹配位置阻容感器件的值,迭代优化目标函数使其达到目标阈值,从而得到最优的匹配拓扑网络。
可以看出,在本申请实施例中所描述的射频网络优化方法,应用于电子设备,电子设备包括射频通路,射频通路包括:P个通道和Q个端口,每一通道对应2个端口,P为正整数,Q=P+1;获取P个通道中每一通道的通道参数,得到P组通道参数,每一组通道参数包括一个通道中每个端口的散射参数以及优化目标值,根据P组通道参数和预设函数构造目标函数,目标函数用于实现P个通道中每一通道的端口在其对应频段内均衡优化和通道间的均衡优化,从而,可以通过预设函数构造目标函数,能够实现P个通道中每一通道的端口在其对应频段内均衡优化和通道间的均衡优化,进一步地,还可以基于目标函数获取最优的匹配拓扑网络,有助于提升天线性能。
与上述图8一致地,本申请提供了请参阅图12,图12是本申请实施例提供的一种射频网络优化方法的流程示意图,应用于电子设备,所述电子设备包括射频通路,所述射频通路包括:P个通道和Q个端口,每一通道对应2个端口,P为正整数,Q=P+1;所述方法包括:
1201、获取所述P个通道中每一通道的通道参数,得到P组通道参数,每一组通道参数包括一个通道中每个端口的散射参数以及优化目标值。
1202、获取当前匹配拓扑网络中器件数值不为0的参考数值。
1203、获取正则化参数。
1204、根据所述P组通道参数、所述预设函数、所述参考数值和所述正则化参数构造目标函数,所述目标函数用于实现所述P个通道中每一通道的端口在其对应频段内均衡优化和通道间的均衡优化。
其中,上述步骤1201-1204的具体描述可以参见图8所描述的射频网络优化方法的相关描述,在此不再赘述。
可以看出,在本申请实施例中所描述的射频网络优化方法,应用于电子设备,电子设备包括射频通路,射频通路包括:P个通道和Q个端口,每一通道对应2个端口,P为正整数,Q=P+1;获取P个通道中每一通道的通道参数,得到P组通道参数,每一组通道参数包括一个通道中每个端口的散射参数以及优化目标值,获取当前匹配拓扑网络中器件数值不为0的参考数值,获取正则化参数,根据P组通道参数、预设函数、参考数值和正则化参数构造目标函数,目标函数用于实现P个通道中每一通道的端口在其对应频段内均衡优化和通道间的均衡优化,从而,可以通过预设函数构造目标函数,能够实现P个通道中每一通道的端口在其对应频段内均衡优化和通道间的均衡优化,进而,提升优化效果,进一步地,还可以基于目标函数获取最优的匹配拓扑网络,有助于提升天线性能。
与上述实施例一致地,请参阅图13,图13是本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图,如图所示,该电子设备包括处理器、存储器、通信接口以及一个或多个程序,其中,上述一个或多个程序被存储在上述存储器中,并且被配置由处理器执行,所述电子设备包括射频通路,所述射频通路包括:P个通道和Q个端口,每一通道对应2个端口,P为正整数,Q=P+1;本申请实施例中,上述程序包括用于执行以下步骤的指令:
获取所述P个通道中每一通道的通道参数,得到P组通道参数,每一组通道参数包括一个通道中每个端口的散射参数以及优化目标值;
根据所述P组通道参数和预设函数构造目标函数,所述目标函数用于实现所述P个通道中每一通道的端口在其对应频段内均衡优化和通道间的均衡优化。
在一个可能的示例中,在所述射频通路包括1个通道和2个端口时,所述2个端口包括第一端口和第二端口;
在所述根据所述P组通道参数和预设函数构造目标函数方面,上述程序包括用于执行以下步骤的指令:
按照如下公式构造所述目标函数:
其中,f表示所述目标函数,sign表示所述预设函数,S11n为所述第一端口的第n个数据点的散射参数,S22n为所述第二端口的第n个数据点的散射参数,N为数据点的总数量,a为所述第一端口的第一优化目标值,b为所述第二端口的第二优化目标值。
在一个可能的示例中,在所述射频通路包括2个通道和3个端口时,所述2个通道包括第一通道和第二通道,所述3个端口包括第一端口、第二端口和第三端口,所述第一通道对应所述第一端口和所述第三端口,所述第二通道对应所述第二端口和所述第三端口;
在所述根据所述P组通道参数和预设函数构造目标函数方面,上述程序包括用于执行以下步骤的指令:
按照如下公式构造所述目标函数:
其中,f表示所述目标函数,sign表示所述预设函数,S11n为所述第一通道中所述第一端口的第n个数据点的散射参数,S33n为所述第一通道中所述第三端口的第n个数据点的散射参数,N为所述第一通道的数据点的总数量,a为所述第一端口的第一优化目标值,b为所述第三端口的第三优化目标值;S22m为所述第二通道中所述第二端口的第m个数据点的散射参数,S33m为所述第二通道中所述第三端口的第m个数据点的散射参数,M为所述第二通道的数据点的总数量,c为所述第二端口的第二优化目标值。
在一个可能的示例中,在所述根据所述P组通道参数和预设函数构造目标函数方面,上述程序包括用于执行以下步骤的指令:
获取当前匹配拓扑网络中器件数值不为0的参考数值;
获取正则化参数;
根据所述P组通道参数、所述预设函数、所述参考数值和所述正则化参数构造所述目标函数。
在一个可能的示例中,在所述射频通路包括1个通道和2个端口时,所述2个端口包括第一端口和第二端口;
在所述根据所述P组通道参数、所述预设函数、所述参考数值和所述正则化参数构造所述目标函数方面,上述程序包括用于执行以下步骤的指令:
按照如下公式构造所述目标函数:
其中,f表示所述目标函数,sign表示所述预设函数,S11n为所述第一端口的第n个数据点的散射参数,S22n为所述第二端口的第n个数据点的散射参数,N为数据点的总数量,a为所述第一端口的第一优化目标值,b为所述第二端口的第二优化目标值,λ表示正则化参数,X表示参考数值。
在一个可能的示例中,在所述射频通路包括2个通道和3个端口时,所述2个通道包括第一通道和第二通道,所述3个端口包括第一端口、第二端口和第三端口,所述第一通道对应所述第一端口和所述第三端口,所述第二通道对应所述第二端口和所述第三端口;
在所述根据所述P组通道参数、所述预设函数、所述参考数值和所述正则化参数构造所述目标函数方面,上述程序包括用于执行以下步骤的指令:
按照如下公式构造所述目标函数:
其中,f表示所述目标函数,sign表示所述预设函数,S11n为所述第一通道中所述第一端口的第n个数据点的散射参数,S33n为所述第一通道中所述第三端口的第n个数据点的散射参数,N为所述第一通道的数据点的总数量,a为所述第一端口的第一优化目标值,b为所述第三端口的第三优化目标值;S22m为所述第二通道中所述第二端口的第m个数据点的散射参数,S33m为所述第二通道中所述第三端口的第m个数据点的散射参数,M为所述第二通道的数据点的总数量,c为所述第二端口的第二优化目标值,λ表示正则化参数,X表示参考数值。
在一个可能的示例中,上述程序还包括用于执行以下步骤的指令:
通过预设算法调整当前匹配拓扑网络的匹配拓扑形式和所述匹配拓扑形式的匹配位置阻容感器件的值,并迭代所述目标函数进行优化处理以使得所述目标函数满足预设条件;
根据满足所述预设条件的目标函数确定目标匹配拓扑网络。
可以看出,在本申请实施例中所描述电子设备,该电子设备包括射频通路,射频通路包括:P个通道和Q个端口,每一通道对应2个端口,P为正整数,Q=P+1;获取P个通道中每一通道的通道参数,得到P组通道参数,每一组通道参数包括一个通道中每个端口的散射参数以及优化目标值,获取当前匹配拓扑网络中器件数值不为0的参考数值,获取正则化参数,根据P组通道参数、预设函数、参考数值和正则化参数构造目标函数,目标函数用于实现P个通道中每一通道的端口在其对应频段内均衡优化和通道间的均衡优化,从而,可以通过预设函数构造目标函数,能够实现P个通道中每一通道的端口在其对应频段内均衡优化和通道间的均衡优化,进一步地,还可以基于目标函数获取最优的匹配拓扑网络,有助于提升天线性能。
上述主要从方法侧执行过程的角度对本申请实施例的方案进行了介绍。可以理解的是,电子设备为了实现上述功能,其包含了执行各个功能相应的硬件结构和/或软件模块。本领域技术人员应该很容易意识到,结合本文中所提供的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,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。专业技术人员可以对每个特定的应用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单元的划分,例如,可以对应各个功能划分各个功能单元,也可以将两个或两个以上的功能集成在一个处理单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。需要说明的是,本申请实施例中对单元的划分是示意性的,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。
图14是本申请实施例中所涉及的射频网络优化装置1400的功能单元组成框图。该射频网络优化装置1400应用于电子设备,所述电子设备包括射频通路,所述射频通路包括:P个通道和Q个端口,每一通道对应2个端口,P为正整数,Q=P+1;所述装置1400包括:获取单元1401和构造单元1402,其中,
所述获取单元1401,用于获取所述P个通道中每一通道的通道参数,得到P组通道参数,每一组通道参数包括一个通道中每个端口的散射参数以及优化目标值;
所述构造单元1402,用于根据所述P组通道参数和预设函数构造目标函数,所述目标函数用于实现所述P个通道中每一通道的端口在其对应频段内均衡优化和通道间的均衡优化。
在一个可能的示例中,在所述射频通路包括1个通道和2个端口时,所述2个端口包括第一端口和第二端口;
在所述根据所述P组通道参数和预设函数构造目标函数方面,所述构造单元1402具体用于:
按照如下公式构造所述目标函数:
/>
其中,f表示所述目标函数,sign表示所述预设函数,S11n为所述第一端口的第n个数据点的散射参数,S22n为所述第二端口的第n个数据点的散射参数,N为数据点的总数量,a为所述第一端口的第一优化目标值,b为所述第二端口的第二优化目标值。
在一个可能的示例中,在所述射频通路包括2个通道和3个端口时,所述2个通道包括第一通道和第二通道,所述3个端口包括第一端口、第二端口和第三端口,所述第一通道对应所述第一端口和所述第三端口,所述第二通道对应所述第二端口和所述第三端口;
在所述根据所述P组通道参数和预设函数构造目标函数方面,所述构造单元1402具体用于:
按照如下公式构造所述目标函数:
其中,f表示所述目标函数,sign表示所述预设函数,S11n为所述第一通道中所述第一端口的第n个数据点的散射参数,S33n为所述第一通道中所述第三端口的第n个数据点的散射参数,N为所述第一通道的数据点的总数量,a为所述第一端口的第一优化目标值,b为所述第三端口的第三优化目标值;S22m为所述第二通道中所述第二端口的第m个数据点的散射参数,S33m为所述第二通道中所述第三端口的第m个数据点的散射参数,M为所述第二通道的数据点的总数量,c为所述第二端口的第二优化目标值。
在一个可能的示例中,在所述根据所述P组通道参数和预设函数构造目标函数方面,所述构造单元1402具体用于:
获取当前匹配拓扑网络中器件数值不为0的参考数值;
获取正则化参数;
根据所述P组通道参数、所述预设函数、所述参考数值和所述正则化参数构造所述目标函数。
在一个可能的示例中,在所述射频通路包括1个通道和2个端口时,所述2个端口包括第一端口和第二端口;
在所述根据所述P组通道参数、所述预设函数、所述参考数值和所述正则化参数构造所述目标函数方面,所述构造单元1402具体用于:
按照如下公式构造所述目标函数:
其中,f表示所述目标函数,sign表示所述预设函数,S11n为所述第一端口的第n个数据点的散射参数,S22n为所述第二端口的第n个数据点的散射参数,N为数据点的总数量,a为所述第一端口的第一优化目标值,b为所述第二端口的第二优化目标值,λ表示正则化参数,X表示参考数值。
在一个可能的示例中,在所述射频通路包括2个通道和3个端口时,所述2个通道包括第一通道和第二通道,所述3个端口包括第一端口、第二端口和第三端口,所述第一通道对应所述第一端口和所述第三端口,所述第二通道对应所述第二端口和所述第三端口;
在所述根据所述P组通道参数、所述预设函数、所述参考数值和所述正则化参数构造所述目标函数方面,所述构造单元1402具体用于:
按照如下公式构造所述目标函数:
其中,f表示所述目标函数,sign表示所述预设函数,S11n为所述第一通道中所述第一端口的第n个数据点的散射参数,S33n为所述第一通道中所述第三端口的第n个数据点的散射参数,N为所述第一通道的数据点的总数量,a为所述第一端口的第一优化目标值,b为所述第三端口的第三优化目标值;S22m为所述第二通道中所述第二端口的第m个数据点的散射参数,S33m为所述第二通道中所述第三端口的第m个数据点的散射参数,M为所述第二通道的数据点的总数量,c为所述第二端口的第二优化目标值,λ表示正则化参数,X表示参考数值。
在一个可能的示例中,所述装置1400还具体用于:
通过预设算法调整当前匹配拓扑网络的匹配拓扑形式和所述匹配拓扑形式的匹配位置阻容感器件的值,并迭代所述目标函数进行优化处理以使得所述目标函数满足预设条件;
根据满足所述预设条件的目标函数确定目标匹配拓扑网络。
可以看出,在本申请实施例中所描述的射频网络优化装置,应用于电子设备,电子设备包括射频通路,射频通路包括:P个通道和Q个端口,每一通道对应2个端口,P为正整数,Q=P+1;获取P个通道中每一通道的通道参数,得到P组通道参数,每一组通道参数包括一个通道中每个端口的散射参数以及优化目标值,根据P组通道参数和预设函数构造目标函数,目标函数用于实现P个通道中每一通道的端口在其对应频段内均衡优化和通道间的均衡优化,从而,可以通过预设函数构造目标函数,能够实现P个通道中每一通道的端口在其对应频段内均衡优化和通道间的均衡优化,进一步地,还可以基于目标函数获取最优的匹配拓扑网络,有助于提升天线性能。
需要注意的是,本申请实施例所描述的电子设备是以功能单元的形式呈现。这里所使用的术语“单元”应当理解为尽可能最宽的含义,用于实现各个“单元”所描述功能的对象例如可以是集成电路ASIC,单个电路,用于执行一个或多个软件或固件程序的处理器(共享的、专用的或芯片组)和存储器,组合逻辑电路,和/或提供实现上述功能的其他合适的组件。
其中,获取单元1401和构造单元1402可以是处理器,该处理器可以为人工智能芯片、NPU、CPU、GPU等等,在此不做限定。基于上述单元模块能够实现上述任一方法的功能或者步骤。
本实施例还提供了一种人工智能芯片,其中,该人工智能芯片可以用于实现上述实施例中的任一方法。
本实施例还提供了一种计算机可读存储介质,其中,该计算机可读存储介质存储用于电子数据交换的计算机程序,其中,上述计算机程序使得计算机执行如本申请实施例,以用于实现上述实施例中的任一方法。
本实施例还提供了一种计算机程序产品,当该计算机程序产品在计算机上运行时,使得计算机执行上述相关步骤,以实现上述实施例中的任一方法。
另外,本申请的实施例还提供一种射频网络优化装置,这个装置具体可以是芯片,组件或模块,该装置可包括相连的处理器和存储器;其中,存储器用于存储计算机执行指令,当装置运行时,处理器可执行存储器存储的计算机执行指令,以使芯片执行上述各方法实施例中的任一方法。
其中,本实施例提供的电子设备、计算机存储介质、计算机程序产品或芯片均用于执行上文所提供的对应的方法,因此,其所能达到的有益效果可参考上文所提供的对应的方法中的有益效果,此处不再赘述。
通过以上实施方式的描述,所属领域的技术人员可以了解到,为描述的方便和简洁,仅以上述各功能模块的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成,即将装置的内部结构划分成不同的功能模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。
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,模块或单元的划分,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装置,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。
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一个物理单元或多个物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个不同地方。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。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一个设备(可以是单片机,芯片等)或处理器(processor)执行本申请各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(read only memory,ROM)、随机存取存储器(random access memory,RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上内容,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权利要求的保护范围为准。
Claims (7)
1.一种射频网络优化方法,其特征在于,应用于电子设备,所述电子设备包括射频通路,所述射频通路包括:P个通道和Q个端口,每一通道对应2个端口,P为正整数,Q=P+1;所述方法包括:
获取所述P个通道中每一通道的通道参数,得到P组通道参数,每一组通道参数包括一个通道中每个端口的散射参数以及优化目标值;
根据所述P组通道参数和预设函数构造目标函数,所述目标函数用于实现所述P个通道中每一通道的端口在其对应频段内均衡优化和通道间的均衡优化;
其中,在所述射频通路包括1个通道和2个端口时,所述2个端口包括第一端口和第二端口;
所述根据所述P组通道参数和预设函数构造目标函数,包括:
按照如下公式构造所述目标函数:
其中,表示所述目标函数,/>表示所述预设函数,/>为所述第一端口的第n个数据点的散射参数,/>为所述第二端口的第n个数据点的散射参数,/>为数据点的总数量,为所述第一端口的第一优化目标值,/>为所述第二端口的第二优化目标值;
或者,
其中,在所述射频通路包括2个通道和3个端口时,所述2个通道包括第一通道和第二通道,所述3个端口包括第一端口、第二端口和第三端口,所述第一通道对应所述第一端口和所述第三端口,所述第二通道对应所述第二端口和所述第三端口;
所述根据所述P组通道参数和预设函数构造目标函数,包括:
按照如下公式构造所述目标函数:
其中,表示所述目标函数,/>表示所述预设函数,/>为所述第一通道中所述第一端口的第n个数据点的散射参数,/>为所述第一通道中所述第三端口的第n个数据点的散射参数,/>为所述第一通道的数据点的总数量,/>为所述第一端口的第一优化目标值,/>为所述第三端口的第三优化目标值;/>为所述第二通道中所述第二端口的第m个数据点的散射参数,/>为所述第二通道中所述第三端口的第m个数据点的散射参数,/>为所述第二通道的数据点的总数量,/>为所述第二端口的第二优化目标值。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述射频通路包括1个通道和2个端口时,所述2个端口包括第一端口和第二端口;
所述根据所述P组通道参数和预设函数构造目标函数,包括:
根据所述P组通道参数、所述预设函数、参考数值和正则化参数构造所述目标函数,包括:
按照如下公式构造所述目标函数:
其中,表示所述目标函数,/>表示所述预设函数,/>为所述第一端口的第n个数据点的散射参数,/>为所述第二端口的第n个数据点的散射参数,/>为数据点的总数量,为所述第一端口的第一优化目标值,/>为所述第二端口的第二优化目标值,/>表示正则化参数,/>表示参考数值。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述射频通路包括2个通道和3个端口时,所述2个通道包括第一通道和第二通道,所述3个端口包括第一端口、第二端口和第三端口,所述第一通道对应所述第一端口和所述第三端口,所述第二通道对应所述第二端口和所述第三端口;
所述根据所述P组通道参数和预设函数构造目标函数,包括:
根据所述P组通道参数、所述预设函数、参考数值和正则化参数构造所述目标函数,包括:
按照如下公式构造所述目标函数:
其中,表示所述目标函数,/>表示所述预设函数,/>为所述第一通道中所述第一端口的第n个数据点的散射参数,/>为所述第一通道中所述第三端口的第n个数据点的散射参数,/>为所述第一通道的数据点的总数量,/>为所述第一端口的第一优化目标值,/>为所述第三端口的第三优化目标值;/>为所述第二通道中所述第二端口的第m个数据点的散射参数,/>为所述第二通道中所述第三端口的第m个数据点的散射参数,/>为所述第二通道的数据点的总数量,/>为所述第二端口的第二优化目标值,/>表示正则化参数,/>表示参考数值。
4.根据权利要求1-3任一项所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
通过预设算法调整当前匹配拓扑网络的匹配拓扑形式和所述匹配拓扑形式的匹配位置阻容感器件的值,并迭代所述目标函数进行优化处理以使得所述目标函数满足预设条件;
根据满足所述预设条件的目标函数确定目标匹配拓扑网络。
5.一种射频网络优化装置,其特征在于,应用于电子设备,所述电子设备包括射频通路,所述射频通路包括:P个通道和Q个端口,每一通道对应2个端口,P为正整数,Q=P+1;所述装置包括:获取单元和构造单元,其中,
所述获取单元,用于获取所述P个通道中每一通道的通道参数,得到P组通道参数,每一组通道参数包括一个通道中每个端口的散射参数以及优化目标值;
所述构造单元,用于根据所述P组通道参数和预设函数构造目标函数,所述目标函数用于实现所述P个通道中每一通道的端口在其对应频段内均衡优化和通道间的均衡优化;
其中,在所述射频通路包括1个通道和2个端口时,所述2个端口包括第一端口和第二端口;
所述根据所述P组通道参数和预设函数构造目标函数,包括:
按照如下公式构造所述目标函数:
其中,表示所述目标函数,/>表示所述预设函数,/>为所述第一端口的第n个数据点的散射参数,/>为所述第二端口的第n个数据点的散射参数,/>为数据点的总数量,为所述第一端口的第一优化目标值,/>为所述第二端口的第二优化目标值;
或者,
其中,在所述射频通路包括2个通道和3个端口时,所述2个通道包括第一通道和第二通道,所述3个端口包括第一端口、第二端口和第三端口,所述第一通道对应所述第一端口和所述第三端口,所述第二通道对应所述第二端口和所述第三端口;
所述根据所述P组通道参数和预设函数构造目标函数,包括:
按照如下公式构造所述目标函数:
其中,表示所述目标函数,/>表示所述预设函数,/>为所述第一通道中所述第一端口的第n个数据点的散射参数,/>为所述第一通道中所述第三端口的第n个数据点的散射参数,/>为所述第一通道的数据点的总数量,/>为所述第一端口的第一优化目标值,/>为所述第三端口的第三优化目标值;/>为所述第二通道中所述第二端口的第m个数据点的散射参数,/>为所述第二通道中所述第三端口的第m个数据点的散射参数,/>为所述第二通道的数据点的总数量,/>为所述第二端口的第二优化目标值。
6.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括处理器、存储器,所述存储器用于存储一个或多个程序,并且被配置处理器执行,所述程序包括用于执行如权利要求1-4任一项所述的方法中的步骤的指令。
7.一种计算机可读存储介质,其特征在于,存储用于电子数据交换的计算机程序,其中,所述计算机程序使得计算机执行如权利要求1-4任一项所述的方法。
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