专利名称：无线终端设备的制作方法
技术领域：
这里讨论的实施方式涉及无线终端设备。
背景技术：
近年来，存在不断增长的对于诸如移动电话等的多频带或多功能无线终端设备的需求。这里，“多频带”意味着能够使用各种频带进行无线通信。同时，还存在不断增长的缩减无线终端设备的大小和成本的需求。因此，存在减少部件数量以允许以较少数量的部件利用多个频带并且支持多种功能的需求。无线终端设备包括基带(BB)单元、功率放大器(PA)、低噪声放大器(LNA)和双工器(DUP)。BB单元执行发射信号的调制以及接收信号的解调。PA放大发射信号。LNA放大接收信号。DUP执行从发射和接收信号中分离出接收信号。DUP还执行发射信号和接收信 号的合成。在使用多个频带的无线终端设备中，BB单元、PA、LNA和DUP的数量与使用的频带的数量相同。在这种使用多个频带的无线终端设备中，天线的数量可少于使用的频带的数量。在这种情况下，无线终端设备包括位于天线与对应于各频带的一些DUP之间的开关。开关连接了天线与对应于要使用的频带的DUP。通过这种方式，无线终端设备使用各频带来执行无线通信。在关于该开关的一种常规技术中，通过将开关的控制电压设置为中间值，开关用作衰减器。而且，在无线终端设备中，某些情况下，在PA和DUP之间布置了隔离器(ISO)，使得PA不受天线阻抗波动的影响。天线阻抗波动是由天线位置等变化引起的。由于如上所述近年来存在增长的减少部件数量的需求，所以移除ISO引起了人们的兴趣。当在无线终端设备中不使用ISO时，天线阻抗直接表现为PA的负载阻抗。因此，PA受到天线负载阻抗的影响。在翻盖无线终端设备或类似设备中，壳体能够处于两种状态，S卩，打开状态和闭合状态。在这种无线终端设备中，壳体的天线的位置根据各状态而改变。具体来讲，当壳体打开时，天线大概位于壳体中央，而当壳体闭合时，天线位于壳体端部。当天线位置相对于壳体改变时，天线阻抗也发生了改变。因此，对于没有ISO的无线终端设备，使用防止PA受天线阻抗变化影响的技术。常规上，已经针对天线阻抗变化的情况提出了一种技术，在这种技术中，来自饱和区域的余量(backoff)使得能够以增强的负载稳定性来使用PA的工作区域，以便即使阻抗变化也能确保设备的特性。专利文献I :日本特开平第9-270659号公报然而，与小余量的PA相比，有大量余量的PA在功率上不那么高效，并且需要更多的静态电流。因此，不使用ISO很难将高功率效率与减少部件数量结合起来。因此，本发明的目的是提供一种在不降低功率效率的情况下减少部件数量的无线终端设备。
发明内容
本发明实施方式的一方面提供了一种无线终端设备，所述无线终端设备包括包括天线的第一壳体；可移动地连接到所述第一壳体的第二壳体；生成发射信号的基带处理单元；对发射信号进行放大的多个放大器；设置在连接了天线与各放大器的各传输路径上的第一开关；设置在所述传输路径与地之间的第二开关，其中，当施加第一预定电压时，第二开关接通，当施加第二预定电压时，第二开关断开，并且，当施加所述第一预定电压与所述第二预定电压之间的中间电压时，第二开关具有根据所施加的中间电压的电容；阻抗获取单元，其获取与所述第一壳体和所述第二壳体的位置关系相对应的所述天线的阻抗；以及控制单元，其基于发射信号的频带使第一开关中的一个接通，并基于所述阻抗单元获取的所述天线的阻抗向第二开关中的至 少一个施加所述中间电压，以使布置在第一开关接通的传输路径上的放大器的阻抗和所述天线的阻抗相匹配。
图I是根据第一实施方式的移动电话的框图；图2是FET开关的示意图；
图3是示出根据第一实施方式的移动电话的ANT开关单元的电路示例的视图；图4是根据第一实施方式的移动电话的设置信息表的一个示例的视图；图5是根据第一实施方式的移动电话的信号发射处理的流程图；图6是例示根据第一实施方式的移动电话中的负载阻抗变化的史密斯圆图(Smith chart)；图7是根据第二实施方式的移动电话的框图；图8是示出根据第二实施方式的移动电话的ANT开关单元的电路示例的视图；图9是根据第二实施方式的移动电话的设置信息表的一个示例的视图；图10是根据第二实施方式的移动电话的信号发射处理的流程图；图11是根据第三实施方式的移动电话的框图；图12是详细示出阻抗检测单元的框图；图13是例示与检测到的天线阻抗相关地控制施加电压的视图；图14是根据第三实施方式的移动电话的信号发射处理的流程图。
具体实施例方式将参照
本发明的优选实施方式。注意本申请中公开的无线终端设备不限于以下实施方式。而且，无线终端设备不限于在以下描述中作为示例给出的移动电话，只要无线终端设备具有无线通信功能即可。[a]第一实施方式图I是根据第一实施方式的移动电话的框图。如图I所示，根据此实施方式的移动电话包括天线(ANT)开关1、DUP 21 23、1應31 33、？々41 43、88单元5、存储单元6、控制单元7、打开或闭合检测单元8以及天线9。ANT开关I包括开关11 13以及FET (场效应晶体管)开关14 16。开关11布置在经由DUP 21将天线9与LNA31和PA41连接起来的信号传输路径上。在此实施方式中，开关11设置在天线9和DUP 21之间。当使用了要发射或接收的信号的第一频带时，开关11接通(ON)。当使用了要发射或接收的信号的第二或第三频带时，开关11断开(OFF)。即，开关11所布置在的传输路径被用于发射或接收第一频带信号。第一频带信号在下文中称为频带I。第二频带信号在下文中称为频带2。同样，第三频带信号在下文中称为频带3。开关12布置在经由DUP 22将天线9与LNA 32和PA42连接起来的信号传输路径上。在此实施方式中，开关12设置在天线9和DUP 22之间。当要发射或接收频带2时，开关12接通。当要发射或接收频带I或频带3时，开关12断开。即，开关12所布置在的传输路径被用于发射或接收频带2。
开关13布置在经由DUP 23将天线9与LNA 33和PA43连接起来的信号传输路径上。在此实施方式中，开关13设置在天线9和DUP 23之间。当要发射或接收频带3时，开关13接通。当要发射或接收频带I或频带2时，开关13断开。即，开关13所布置在的传输路径被用于发射或接收频带3。开关11 13例示了 “第一开关”。 FET开关14是布置在将连接了天线9和PA 41的信号传输路径与地连接起来的路径上的开关。即，当FET开关14接通时，连接天线9和PA41的传输路径保持为基准电压。在此实施方式中，FET开关14布置在开关11与DUP 21之间。FET开关14例如是当施加-3V或更小电压时断开而当施加_0. 8V或更大电压时接通的开关。当施加-0. 8V与-3V之间的中间电压时，FET开关14具有电容。即，当施加-0. 8V与-3V之间的中间电压(在下文中简称为“中间电压”)时，FET开关14充当电容器。参照图2，将具体描述FET开关14的一个示例。图2是FET开关的示意图。FET开关14包括漏极端子141、栅极端子142、源极端子143、漏极半导体144、耗尽层145、源极半导体146以及基板147。通过向栅极端子142施加电压来改变耗尽层145的厚度。漏极端子141、漏极半导体144、耗尽层145、源极端子143和源极半导体146成为一个电容由耗尽层145的厚度决定的电容器。当电容足够小，即，当耗尽层145足够大时，漏极半导体144和源极半导体146电绝缘。因此，源极端子143与漏极端子141之间不交换信号。即，FET开关14处于断开状态。当电容足够大，即，当耗尽层145足够小时，漏极半导体144和源极半导体146电连接。因此，在源极端子143与漏极端子141之间交换信号。即，FET开关14处于接通状态。FET开关14是耗尽型FET(DFET)，在向栅极端子142施加OV电压的状态下接通。即，当向栅极端子142施加OV时，电容变得足够大以使FET开关14接通。当向栅极端子142施加-0. 8V或更大电压时，FET开关14断开。当向栅极端子142施加-3V(阈值电压)或更小电压时，电容变得足够小以使FET开关14断开。当向栅极端子142施加大于-3V并且小于-0. 8V的中间电压时，FET开关14处于接通与断开之间的中间状态。在这种情况下，FET开关14充当电容器。通过改变中间电压可以改变FET开关14的电容。在控制单元7 (稍后将描述)的控制下向FET开关14施加中间电压，于是FET开关14充当具有预定电容的电容器。FET开关15是布置在将连接了天线9和PA 42的信号传输路径与地连接起来的路径上的开关。即，当FET开关15接通时，连接了天线9和PA42的传输路径保持为基准电压。在此实施方式中，FET开关15布置在开关12与DUP 22之间。FET开关15是构造类似于FET开关14的开关。在控制单元7 (稍后将描述)的控制下向FET开关15施加中间电压，FET开关15然后充当具有预定电容的电容器。FET开关16是布置在将连接了天线9和PA 43的信号传输路径与地连接起来的路径上的开关。即，当FET开关16接通时，连接了天线9和PA43的传输路径保持为基准电压。在此实施方式中，FET开关16布置在开关13与DUP 23之间。FET开关16是构造类似于FET开关14的开关。在控制单元7 (稍后将描述)的控制下向FET开关16施加中间电压，FET开关16然后用作充当预定电容的电容器。FET开关14 16例示了“第二开关”。图3是示出根据第一实施方式的移动电话的ANT开关单元的电路示例的视图。端 子Tl连接到FET开关14的栅极端子。端子T2连接到FET开关15的栅极端子。端子T3连接到FET开关16的栅极端子。端子Tl T3可分别被施以不同电压。相应地，不同的栅极电压可分别被施加于FET开关14 16。DUP 21将频带I信号分离及合成为发射或接收信号。DUP 21是用于在发射或接收频带I信号时共享一个天线9的双工器。DUP 21从PA41 (稍后将描述)接收放大的发射信号的输入。然后，当开关11接通时，DUP 21经由天线9将发射信号发射给外部设备。而且，当开关11接通时，DUP 21从天线9接收接收信号的输入。然后，DUP 21将接收信号输出给LNA 31。DUP 22将频带2信号分离及合成为发射或接收信号。DUP 22是用于在发射或接收频带2信号时共享一个天线9的双工器。DUP 22从PA42 (稍后将描述)接收放大的发射信号的输入。然后，当开关12接通时，DUP 22经由天线9将发射信号发射给外部设备。而且，当开关12接通时，DUP 22从天线9接收接收信号的输入。然后，DUP 22将接收信号输出给LNA 32。DUP 23将频带3信号分离及合成为发射或接收信号。DUP 23是用于在发射或接收频带3信号时共享一个天线9的双工器。DUP 23从PA43 (稍后将描述)接收放大的发射信号的输入。然后，当开关13接通时，DUP 23经由天线9将发射信号发射给外部设备。而且，当开关13接通时，DUP 23从天线9接收接收信号的输入。然后，DUP 23将接收信号输出给LNA 33。LNA31从DUP 21接收接收信号的输入。然后，LNA 31放大接收信号。然后，LNA31向BB单元5输出放大的接收信号。LNA32从DUP 22接收接收信号的输入。然后，LNA 32放大接收信号。然后，LNA32向BB单元5输出放大的接收信号。LNA33从DUP 23接收接收信号的输入。然后，LNA 33放大接收信号。然后，LNA33向BB单元5输出放大的接收信号。PA41从BB单元5接收发射信号的输入。然后,PA41放大接收的发射信号。然后，PA 41向DUP 21输出放大的发射信号。通过调整ANT开关I中FET开关14 16的电容，天线9的阻抗和PA41的输出得以匹配。因此，PA41能够以高性能执行放大，而不管天线9的阻抗如何。这里，放大器的高性能指的是考虑功率、失真、电压等进行调整以最大化放大器增益的性能。PA42从BB单元5接收发射信号的输入。然后,PA42放大接收的发射信号。然后，PA 42向DUP 22输出放大的发射信号。通过调整ANT开关I中FET开关14 16的电容，天线9的阻抗和PA42的输出得以匹配。因此，PA42能够以高性能执行放大，而不管天线9的阻抗如何。
PA43从BB单元5接收发射信号的输入。然后,PA43放大接收的发射信号。然后，PA 43向DUP 23输出放大的发射信号。通过调整ANT开关I中FET开关14 16的电容，天线9的阻抗和PA43的输出得以匹配。因此，PA43能够以高性能执行放大，而不管天线的阻抗。PA41 43例示了 “放大器”。BB单元5调制由操作者输入的信号，并生成基带信号作为发射信号。然后，BB单元5根据发射信号的频率来确定要用PA41 43中的哪个来放大发射信号。然后，BB单元5将生成的发射信号输出给确定的放大器。而且，BB单元5向控制单元7输出发射信号的频带信息。而且，BB单元5从LNA31 33接收接收信号的输入。然后，BB单元5对接收的信号进行解调，并利用显示单元、扬声器等将解调后的信息提供给操作者。BB单元5例示了“基带处理单元”。存储单元6是诸如内存或硬盘的存储装置。在此实施方式中，存储单元6预先存储有设置信息表200，如图4所示，设置信息表200描述了针对频带的各种组合而言开关11 13是接通还是断开和施加到FET开关14 16的电压，以及移动电话的打开或闭合状态。图4是根据第一实施方式的移动电话的设置信息表的一个示例的视图。如图4所示，设置信息表200中提供的项目有频带、打开或闭合状态、开关接通或断开、以及施加电压。设置信息表200中的频带列描述了发射信号的频带信息。而且，设置信息表200中的打开或闭合状态列描述了移动电话处于打开状态还是闭合状态。天线9的阻抗根据移动电话处于打开状态还是闭合状态而不同。因此，辨别移动电话的打开或闭合状态就能够确定此时天线9的阻抗。即，设置信息表200中移动电话的打开或闭合状态表示了天线9的阻抗。设置信息表200中的开关接通或断开列描述了开关11 13针对发射信号的各频带的接通或断开状态。这里，设置信息表200中的SW表示开关。另外，设置信息表200中的施加电压列描述了针对发射信号的频带和开关或闭合状态的各种组合向FET开关14 16施加的电压。换句话说,设置信息表200中的施加电压列描述了针对发射信号的频带和天线9的阻抗的各种组合向FET开关14 16施加的电压。即，只要指定了发射信号的频带信息和移动电话的打开或闭合状态，就可以利用设置信息表200针对各种情况来确定开关11 13是要接通还是断开以及FET开关14 16的施加电压。作为示例，将描述发射信号是频带I而移动电话处于闭合状态的情况。在这种情况下，开关11 13的对应接通或断开状态为开关11接通，而开关12和开关13断开。这是因为当发射信号是频带I时，由PA41来放大发射信号，并且从天线9发射放大的发射信号。在这种情况下，FET开关14 16的对应施加电压分别是Vl⑵ V3⑵。在这种情况下，开关11接通，并且经由DUP 21和开关11从天线9发射由PA41放大的发射信号。电压V1(2)、V2(2)、V3(2)被确定为，使得当被施加时，FET开关14 16的电容导致天线9的阻抗和PA 41的输出匹配。换句话说，当在史密斯圆图中描述连接天线9和PA 41的传输路径的负载阻抗时，FET开关14 16的电容被确定为，使得描述的阻抗接近史密斯圆图的中央部分。所确定的FET开关14 16的电容在电压Vl (2)、V2 (2)、V3⑵处实现。当开关11接通时，FET开关14对天线9的阻抗有显著影响。因此，主要调整FET开关14的电容。FET开关15和FET开关16可接通以接地，使得连接到DUP 22和DUP 23的传输路径保持为基准电压。尽管图4中的设置信息表200描述了三组设置信息，但设置信息表200实际上根据使用的频带数量和对应的打开或闭合状态描述了多组设置信息。而且，尽管针对发射信号是频带I而移动电话处于闭合状态时描述了接通或断开状态和施加电压，但在频带或打开或闭合状态不同的情况下以类似方式确定接通或断开状态和施加电压。打开或闭合检测单元8检测移动电话的壳体处于打开状态还是闭合状态。例如，打开或闭合检测单元8是设置到铰链机构上的传感器，用于检测铰链机构的角度，因此根据角度来检测壳体打开或闭合。然后，打开或闭合检测单元8向控制单元7输出关于移动电话的壳体的打开或闭合状态的信息。打开或闭合检测单元8例示了 “阻抗获取单元”。
控制单元7从BB单元5接收发射信号的频带信息。而且控制单元7从打开或闭合检测单元8接收关于移动电话的壳体的打开或闭合状态的输入。然后，控制单元7获取开关11 13要接通还是断开以及FET开关14 16的施加电压，以对应于所接收的频带信息和打开或闭合状态。例如，当发射信号是频带I而移动电话处于闭合状态时，控制单元7获取指示开关11要接通而开关12和开关13要断开、FET开关14 16的施加电压分别是Vl⑵ V3⑵的信息。然后，控制单元7根据所获取的信息来对开关11 13和FET开关14 16进行控制。作为示例，将描述控制单元7获取了指示开关11要接通而开关12和开关13要断开、FET开关14 16的施加电压分别是Vl⑵ V3⑵的信息的情况。控制单元7使开关11接通。相应地，经由天线9发射从PA41输出的发射信号。而且，控制单元7使开关12和开关13断开。相应地，来自DUP 22和DUP 23的信号不被传递到天线9，而从天线9输入的信号不被传递到DUP 22和DUP 23。而且，控制单元7向FET开关14施加Vl (2)的栅极电压，FET开关14然后充当具有预定电容的电容器。而且，控制单元7向FET开关15施加V2 (2)的栅极电压，FET开关15然后充当具有预定电容的电容器。而且，控制单元7向FET开关16施加V3(2)的栅极电压，FET开关16然后充当具有预定电容的电容器。相应地，天线9的阻抗与PA 41的输出阻抗匹配。换句话说，当在史密斯圆图中描述连接天线9和PA41的传输路径的负载阻抗时，描述的负载阻抗接近史密斯圆图的中央部分。已经描述了在发射信号的频带和打开或闭合状态的所有组合中，通过调整FET开关14 16的施加电压，天线9的阻抗与PA 41 43当中放大发射信号的放大器的输出阻抗匹配。注意，在发射信号的频带和打开或闭合状态的所有组合中，没有布置在发射信号传输路径上的FET开关不需要用作电容器。例如，存在PA预先设计为在打开状态下匹配天线阻抗和PA阻抗的情况。在这种情况下，不要求在打开状态下使用FET开关作为电容器来匹配阻抗。因此，可以如此在打开状态下，布置在发射信号传输路径上的FET开关简单地断开而其它FET开关接通。接下来，将参照图5描述根据此实施方式的移动电话的信号发射处理的流程。图5是根据第一实施方式的移动电话的信号发射处理的流程图。
控制单元7获取由打开或闭合检测单元8检测到的关于移动电话的打开或闭合状态的信息(步骤S101)。接下来，控制单元7从BB单元5获取关于用作发射信号的信号的频带的信息(步骤 S102)。然后，控制单元7获取设置信息，设置信息是与开关11 13要接通或断开的信息有关的信息以及关于与打开或闭合状态以及频带信息相对应的FET开关14 16的施加电压的信息(步骤S103)。控制单元7根据所获取的设置信息来控制开关11 13接通或断开。另外，控制单元7根据所获取的设置信息向FET开关14 16施加电压(步骤S104)。BB单元5调制由操作者输入的信号(步骤S105)。PA 41 43当中与发射信号的频带相对应的放大器从BB单元5接收调制发射信 号的输入。然后，接收到发射信号的输入的放大器对发射信号进行放大(步骤S106)。然后,从天线9发射放大的发射信号(步骤S107)。将参照图6描述根据此实施方式的移动电话中的负载阻抗变化。图6是例示根据第一实施方式的移动电话中的负载阻抗变化的史密斯圆图。这里，将描述移动电话设计为在打开状态下匹配阻抗的情况。实线300描述了当简单地移除ISO并且不执行阻抗匹配时处于打开状态的移动电话的传输路径的阻抗。具体地，针对各频带获得在移动电话打开状态下连接了 PA41 43当中与各频带相对应的放大器和天线的传输路径的负载阻抗，并将它们连接为实线300。由于移动电话被设计为在打开状态下匹配阻抗，所以在史密斯圆图中实线300接近中央。因此，不要求在打开状态下执行阻抗匹配。因此，在根据此实施方式的移动电话中，同样不执行使用FET开关作为电容器的阻抗匹配。即，实线300也表示根据此实施方式的移动电话在打开状态下的传输路径的阻抗。对比之下，虚线302描述了当简单地移除ISO并且不执行阻抗匹配时处于闭合状态的移动电话的传输路径的阻抗。具体地，针对各频带获得在移动电话闭合的状态下连接了 PA41 43当中与各频带相对应的放大器和天线的传输路径的负载阻抗，并将它们连接为虚线302。从正面看时，在史密斯圆图中虚线302极大地向上延伸，并且负载阻抗根据频率极大地波动。这样，放大器的放大所导致的失真取决于使用频率而增加，从而使信号劣化。因此，在这种情况下，优选地执行阻抗匹配。在这种情况下，通过在传输路径与地之间插入充当电容器的FET开关，能够使阻抗在从正面看时在史密斯圆图中从左上到右下的方向上改变。即，利用根据此实施方式的移动电话，在史密斯圆图中，当从正面看时，表示阻抗的虚线302能够在从左上到右下的方向上移动。点划线301描述了根据此实施方式的移动电话处于闭合状态时的传输路径的阻抗。具体地，针对各频带获得在根据此实施方式的移动电话闭合状态下连接了 PA41 43当中与各频带相对应的放大器和天线的传输路径的负载阻抗，并将它们连接为点划线301。点划线301比虚线302更靠近史密斯圆图的中心。S卩，与简单地移除ISO并且不执行阻抗匹配的移动电话相比，在根据此实施方式的移动电话中，负载阻抗更稳定。通过以这种方式将FET开关14 16用作连接传输路径和地的电容器，根据此实施方式的移动电话能够在天线阻抗发生改变时改善负载阻抗。如上所述，根据此实施方式的无线终端设备能够将天线开关用作电容器来匹配天线的阻抗和PA的阻抗。相应地，能够防止PA受天线阻抗变化的影响而无需在PA与天线之间设置隔离器。因此，能够减少部件数量，而不必降低功率效率。[b]第二实施方式图7是根据第二实施方式的移动电话的框图。在根据此实施方式的移动电话中，用FET开关代替第一实施方式中移动电话中的开关11 13。在图7中，用与图I中的各部分相同的附图标记所表示的各部分具有相同功能，除非另外进行了描述。如图7所不，根据此实施方式的移动电话的ANT开关I包括FET开关14 19。开关17布置在经由DUP 21将天线9与LNA 31和PA 41连接的信号传输路径上。在此实施方式中，FET开关17设置在天线9与DUP 21之间。 FET开关17是构造类似于FET开关14的开关。当发射信号是频带I时，在控制单元7的控制下施加-0. 8V或更大电压，以使FET开关17接通。当发射信号是频带2或频带3时，在控制单元7的控制下向FET开关17施加中间电压，FET开关17然后充当具有预定电容的电容器。FET开关18是构造类似于FET开关14的开关。当发射信号是频带2时，在控制单元7的控制下施加-0. 8V或更大电压，以使FET开关18接通。当发射信号是频带I或频带3时，在控制单元7的控制下向FET开关18施加中间电压，FET开关18然后充当具有预定电容的电容器。FET开关19是构造类似于FET开关14的开关。当发射信号是频带3时，在控制单元7的控制下施加-0. 8V或更大电压，以使FET开关19接通。当发射信号是频带I或频带2时，在控制单元7的控制下向FET开关19施加中间电压，FET开关19然后充当具有预定电容的电容器。FET开关17 19例示了 “第一开关”。图8是示出根据第二实施方式的移动电话的ANT开关单元的电路示例的视图。端子Tl连接到FET开关14的栅极端子。端子T2连接到FET开关15的栅极端子。端子T3连接到FET开关16的栅极端子。端子T4连接到FET开关17的栅极端子。端子T5连接到FET开关18的栅极端子。端子T6连接到FET开关19的栅极端子。端子Tl T6可分别被施以不同电压。相应地，不同的栅极电压可分别被施加于FET开关14 19。图9是根据第二实施方式的移动电话的设置信息表的一个示例的视图。如图9所示，此实施方式中的设置信息表400中提供的项目是频带、打开或闭合状态、以及施加电压。设置信息表400中的施加电压列描述了针对频带信息和开关或闭合状态的各种组合向各个FET开关14 19施加的电压。作为示例，将描述发射信号是频带I而移动电话处于闭合状态的情况。在这种情况下，要施加到各个FET开关14 19的对应电压是V' 1(2) V' 6(2)。当发射信号是频带I时，由于由PA 41放大发射信号并且要从天线9发射放大的发射信号，所以FET开关17接通。因此，电压V' 4(2)高于-0.8V。在这种情况下，FET开关17接通，并且经由DUP21和开关11从天线9发射由PA 41放大的发射信号。电压V' 1(2)、V' 2(2)、V' 3(2)、V' 5(2)、V' 6(2)被确定为使得当被施加时，FET开关14 16、18、19的电容导致天线9的阻抗和PA41的输出阻抗匹配。换句话说，当在史密斯圆图中描述连接天线9和PA 41的传输路径的阻抗时，FET开关14 16、18、19的电容被确定为，使得描述的负载阻抗接近史密斯圆图的中央部分。确定的FET开关14 16、18、19的电容在V' 1(2)、V' 2(2)、3(2),V/ 5(2),V/ 6(2)处实现。尽管图9中的设置信息表400描述了三组设置信息，但设置信息表400实际上根据使用的频带数量和对应的打开或闭合状态描述了多组设置信息。而且，尽管针对发射信号是频带I而移动电话处于闭合状态时描述了施加电压，但在频带或打开或闭合状态不同的情况下也以类似方式确定施加电压。接下来，将参照图10描述根据此实施方式的移动电话的信号发射处理的流程。图10是根据第二实施方式的移动电话的信号发射处 理的流程图。控制单元7获取由打开或闭合检测单元8检测到的关于移动电话的打开或闭合状态的信息(步骤S201)。接下来，控制单元7从BB单元5获取关于用作发射信号的信号的频带的信息(步骤 S202)。然后，控制单元7获取设置信息，设置信息是与关于打开或闭合状态和频带信息的信息相对应的、关于FET开关14 19的施加电压的信息(步骤S203)。控制单元7根据所获取的设置信息向FET开关14 19施加电压(步骤S204)。BB单元5调制由操作者输入的信号(步骤S205)。PA 41 43当中与发射信号的频带相对应的放大器从BB单元5接收调制的发射信号的输入。然后，接收到发射信号的输入的放大器对发射信号进行放大(步骤S206)。然后,从天线9发射放大的发射信号(步骤S207)。如上所述，在根据此实施方式的移动电话中，除了充当电容器并布置在传输路径与地之间的FET开关之外，在传输路径上还布置了充当电容器的FET开关。相应地，布置在传输路径上的FET开关可被用于匹配天线阻抗和PA的输出阻抗。关于传输路径与地之间的电容器的电容的调整，存在可匹配范围限于容性区的可能性，因此将可调整范围限于史密斯圆图中的上半部分。如此，当天线阻抗是感性时可能不能工作。然而，通过调整传输路径上的电容器的阻抗，也能够针对感性区执行匹配。即，利用根据此实施方式的无线终端设备，能够针对容性区和感性区执行匹配。因此，与第一实施方式的情况相比，根据此实施方式的无线终端设备能够扩展天线阻抗变换时可以执行匹配的范围，使得能够更适当地执行阻抗匹配。[c]第三实施方式图11是根据第三实施方式的移动电话的框图。根据此实施方式的移动电话与第一实施方式和第二实施方式的不同在于，获取天线阻抗的改变，并根据该改变来改变施加电压。因此，以下将主要描述天线阻抗的检测和根据检测到的阻抗对施加电压的调整。在图11中，用与图I中的各部分相同的附图标记表示的各部分具有相同功能，除非另外进行了描述。尽管以下描述了基于第一实施方式的情况，但此实施方式的功能也可以添加到第二实施方式，在这种情况下可以获得类似效果。在根据此实施方式的移动电话中，阻抗检测单元10布置在天线9与ANT开关I之间，如图11所示。而且，在这种情况下，不要求如图I所示提供打开或闭合检测单元8。在此实施方式中，描述了不提供打开或闭合检测单元8的情况。图12是详细示出阻抗检测单元的框图。如图12所示，阻抗检测单元10包括反向功率(PREV, power reverse)获取单元101、前向功率(PFRD, power forward)获取单元102和阻抗计算单元103。阻抗检测单元10例示了 “阻抗获取单元”。由于天线9的阻抗的影响，产生了反射波。PREV获取单元101获取由天线9的阻抗引起的反向功率。然后，PREV获取单元101将获取的反向功率输出给阻抗计算单元103。PFRD获取单元102获取从ANT开关I朝向天线9引导的前向功率。然后，PFRD获取单元102将获取的前向功率输出给阻抗计算单元103。阻抗计算单元103从PREV获取单元101接收反向功率的输入。而且，阻抗计算单元103从PFRD获取单元102接收前向功率的输入。然后，阻抗计算单元103通过获得前向功率与反向功率的比率来计算天线9的阻抗。然后，阻抗计算单元103将计算出的天线9的阻抗输出给控制单元7。 控制单元7从阻抗计算单元103接收天线9的阻抗。然后，根据接收的天线9的阻抗，控制单元7改变施加于各FET开关14 16的电压，以调整各自的电容。然后，控制单元7调整FET开关14 16的电容，直到从阻抗计算单元103输入的天线9的阻抗变为预定值。在此实施方式中，控制单元7将天线9的阻抗的预定值设置为10dB。参照图13，将描述通过控制单元7调整天线9的阻抗的示例。图13是例示与检测到的天线阻抗相关地控制施加电压的视图。在图13中，横坐标描述了栅极-源极电压，纵坐标示出了漏电流。实线描述了 FET开关14的传输特性500。该传输特性与FET开关15和16相同。天线9的阻抗是AVffiMIlist5例如，点划线描述了与虚线表示的AVffi对应的A IDS。在这种情况下，虚线和点划线形成的直角三角形的斜边的倾斜度描述了天线9的阻抗。即，较小倾斜度的传输特性500指示了较高的天线9的阻抗。而且，较大倾斜度的传输特性500指示了较低的天线9的阻抗。即，传输特性500描述了当电压增大时阻抗减小。控制单元7存储有如图13所描绘的FET开关14 16的传输特性。然后，基于存储的传输特性，控制单元7确定增大还是减小各个FET开关14 16的电压以使接收的天线9的阻抗变为10dB。然后，控制单元7将施加到各个FET开关14 16的电压改变为确定的电压。通过这种方式，控制单元7将天线9的阻抗调整为预定值。接下来，将参照图14描述根据此实施方式的移动电话的信号发射处理的流程。图14是根据第三实施方式的移动电话的信号发射处理的流程图。控制单元7从BB单元5获取用作发射信号的信号的频带信息。然后，控制单元7根据频带信息来控制开关11 13接通或断开(步骤S301)。阻抗检测单元10检测天线9的阻抗(步骤S302)。控制单元7从阻抗检测单元10接收天线9的阻抗的输入。然后，控制单元7确定所接收的天线9的阻抗是否处于预定值(步骤S303)。当天线9的阻抗未处于预定值时(步骤S303中的否)，控制单元7获得FET开关14 16的施加电压，该施加电压使得所接收的天线9的阻抗接近预定值(步骤S304)。控制单元7向各个FET开关14 16施加所获得的施加电压。然后，处理返回步骤 S302。相反，当天线9的阻抗处于预定值时(步骤S303中的是)，BB单元5调制由操作者输入的信号(步骤S306)。然后，PA 41 43当中与发射信号的频带相对应的放大器从BB单元5接收调制的发射信号的输入。然后，接收到发射信号的输入的放大器对发射信号进行放大(步骤S307)。然后,从天线9发射放大的发射信号(步骤S308)。如上所述，根据此实施方式的移动电话检测天线阻抗，基于检测的阻抗来调整FET开关的电容，并且匹配天线阻抗和PA的输出阻抗。相应地，与第一实施方式和第二实施方式的情况相比，根据此实施方式的无线终端设备能够更适当地匹配天线阻抗和PA的输出阻抗。而且，利用根据此实施方式的无线终端设备， 对于天线阻抗的任何变化，都能够更适当地匹配天线阻抗和PA的输出阻抗。尽管在以上各个实施方式中描述了使用三个频带的情况，但是频带的数量不特别受限。根据本公开的一个方面，本申请的无线终端设备具有能够减少部件数量而不必降低功率效率的效果。
权利要求
1.一种无线终端设备，该无线终端设备包括 第一壳体，其包括天线； 第二壳体，其可移动地连接到所述第一壳体； 基带处理单元，其生成发射信号； 多个放大器，其对所述发射信号进行放大； 第一开关，其设置在连接了所述天线与各个放大器的各条传输路径上； 第二开关，其设置在所述传输路径与地之间，其中，该第二开关在被施加了第一预定电压时接通，在被施加了第二预定电压时断开，并且在被施加了所述第一预定电压与所述第二预定电压之间的中间电压时具有与所施加的中间电压相应的电容； 阻抗获取单元，其获取与所述第一壳体和所述第二壳体的位置关系相对应的所述天线的阻抗；以及 控制单元，其基于所述发射信号的频带使所述第一开关中的一个接通，并基于所述阻抗单元获取的所述天线的阻抗向所述第二开关中的至少一个施加所述中间电压，以使布置在第一开关接通的那条传输路径上的放大器的阻抗与所述天线的阻抗相匹配。
2.根据权利要求I所述的无线终端设备，其中，所述阻抗获取单元包括传感器，该传感器检测所述第一壳体和所述第二壳体的位置关系，并根据检测到的位置关系来获取所述天线的阻抗。
3.根据权利要求I所述的无线终端设备，其中，所述控制单元存储有表，该表描述了与所述天线的阻抗相对应的、要施加到各个第二开关的电压的组合，并且所述控制单元基于所述天线的阻抗来查阅该表以确定要施加到所述第二开关上的电压。
4.根据权利要求I所述的无线终端设备，其中 所述阻抗获取单元基于来自所述天线的反射波和朝向所述天线的前向波来检测所述天线的阻抗；并且 所述控制单元控制所述第二开关的电容，使得所述阻抗获取单元检测到的所述天线的阻抗变为预定值。
5.根据权利要求I至4中任一项所述的无线终端设备，其中 所述第一开关在被施加了所述第一预定电压时接通，在被施加了所述第二预定电压时断开，并且在被施加了所述第一预定电压与所述第二预定电压之间的所述中间电压时具有与所施加的中间电压相应的电容；并且 所述控制单元基于所述发射信号的频带和所述天线的阻抗向所述第一开关中的一个施加所述第一预定电压，并基于所述阻抗单元获取的所述天线的阻抗向其余的各个第一开关以及各个第二开关施加所述中间电压以实现电容，从而使布置在第一开关接通的那条传输路径上的放大器的阻抗与所述天线的阻抗相匹配。
全文摘要
本发明公开了一种无线终端设备。提供了第一壳体和可移动地连接到第一壳体的第二壳体。PA对发射信号进行放大。FET开关设置在地与连接了PA和天线的各条传输路径之间。当施加中间电压时，FET开关具有根据所施加的中间电压的电容。打开或闭合检测单元获取与第一壳体和第二壳体的位置关系相对应的天线的阻抗。控制单元使多个开关中的一个接通，并基于打开或闭合检测单元所获取的天线的阻抗向FET开关施加中间电压以实现电容，从而使布置在开关接通的那条传输路径上的PA的阻抗与天线的阻抗相匹配。
文档编号H04B1/40GK102684728SQ20121002138
公开日2012年9月19日 申请日期2012年1月31日 优先权日2011年3月18日
发明者岩井健二, 岸上一成, 工藤敦, 平尾昌彦, 蜂谷畅英 申请人:富士通株式会社