控制电路及方法、阻抗调整电路及方法、阻抗自动调整电路及方法、无线电收发电路及方法

摘要

本发明公开了控制电路及方法、阻抗调整电路及方法、阻抗自动调整电路及方法、无线电收发电路及方法。控制电路（1）包括：单元区域（2A），其包括布置于其中的多个单元（2），每个所述单元包括：第一导体（3），其具有至少一个电容部件（C1，C2）；第二导体（4），其连接至所述第一导体并具有电感部件；以及馈线（5），其设置为与所述第一导体和所述第二导体非接触，其中每个所述单元的尺寸小于受各所述单元影响的信号的波长；以及所述控制电路还包括至少一个馈送控制器（6），其构造为通过改变向每个所述单元的馈线提供的供电量来控制所述单元区域的电容率和磁导率中的至少一个。

说明书

相关申请的交叉引用 

本申请要求于2012年2月6日提交的日本专利申请第2012-023254号的优先权，其全部内容通过引用并入本文。 

技术领域

本发明涉及能够控制电容率和磁导率中的至少一个的控制电路和控制方法。本发明还涉及阻抗调整电路、阻抗自动调整电路、无线电收发器电路、控制方法、阻抗调整方法、阻抗自动调整方法、以及无线电收发方法。 

背景技术

电容率和磁导率对诸如流经电路的信号路径的电信号以及用于进行无线电发送或接收的无线电信号之类的信号产生预定的物理影响。例如，电容率和磁导率以改变电信号的幅度、相位、延迟等的方式影响电信号。再例如，可以通过控制电容率来控制电路的特性。在此方面，JP-A-2003-209266公开了一种通过控制电容率改变电容部件的电容的技术。 

如上所述，电容率和磁导率对电信号和无线电信号产生预定的物理影响并改变其幅度、相位、延迟等。即，如果能够以期望方式控制电容率和磁导率，则可以对诸如电信号或无线电信号的信号赋予期望的影响。 

在JP-A-2003-209266的技术中，为了以期望的方式控制介质晶体的电容率，不仅需要向介质晶体施加能量等于介质晶体的带隙能量的光，而且还需要向介质晶体施加电场。这需要复杂的构造和控制。 

发明内容

本发明的一个或多个示例性方面通过利用简单的控制来控制电容率或磁导率而对信号产生期望影响。 

根据本发明的一个或多个示例性方法，提供了一种控制电路（1），其包括：单元区域（2A），其具有布置于其中的多个单元（2），每个所述单元包括：第一导体（3），其具有至少一个电容部件（C1，C2）；第二导体（4），其连接至所述第一导体并具有电感部件；以及馈线（5），其设置为与所述第一导体和所述第二导体非接触，其中每个所述单元的尺寸小于受各所述单元影响的信号的波长；以及所述控制电路还包括至少一个馈送控制器（6），其构造为通过改变向每个所述单元的馈线提供的供电量来控制所述单元区域的电容率和磁导率中的至少一个。 

根据本发明的一个或多个示例性方面，所述第二导体形成为过孔导体，其短路至针对各个所述单元的公共电位，所述馈线与所述过孔导体非接触。 

根据本发明的一个或多个示例性方面，所述第一导体形成为具有至少一个气隙的近似8字形状。 

根据本发明的一个或多个示例性方面，提供了一种阻抗调整电路（12,13,36），包括：控制电路（1）；和信号线（15,16），其与所述单元区域非接触，其中所述控制电路构造为控制所述单元区域的电容率以便获得传输通过所述信号线的信号的期望特性阻抗。 

根据本发明的一个或多个示例性方面，提供了一种阻抗自动调整电路（30），包括：阻抗调整电路（36）；检测器（39），其构造为针对不同的供电值来检测从所述阻抗调整电路输出的信号的电平；以及供电值设置单元（43），其构造为在所述馈送控制器（6）中设置与所述信号的期望电平对应的供电值。 

根据本发明的一个或多个示例性方面，所述阻抗自动调整电路还包括：存储单元（44），其构造为存储各供电值和由所述检测器检测到的信号的电平，使得每个所述供电值与所述信号的电平中相应的一个相关联。所述供电值设置单元（43）构造为在所述馈送控制器（6） 中设置存储在所述存储单元中的与所述信号的期望电平相对应的供电值。 

根据本发明的一个或多个示例性方面，所述阻抗自动调整电路还包括：电平控制器（40,41,42），其构造为以如下方式控制所述供电值：使得由所述检测器检测到的信号的电平与由所述供电值设置单元设置的供电值相对应的信号的电平一致。 

根据本发明的一个或多个示例性方面，提供了一种无线电收发器电路（51），包括：控制电路（1）；以及天线（53），其构造为发送和接收具有某一频率的无线电信号。所述控制电路的单元区域（2A）设置在所述天线周围。所述馈送控制器（6）以如下方式控制所述单元区域的电容率：使得允许具有所述某一频率的无线电信号通过所述单元区域，而具有不同于所述某一频率的频率的无线电信号被所述单元区域反射。 

根据本发明的一个或多个示例性方面，所述控制电路（1）包括第一控制电路和第二控制电路，并且所述第一控制电路的单元区域（2A）形成在第一层上，所述第二控制电路的单元区域（2A）形成在第二层上，并且所述天线（53）形成在位于所述第一层和所述第二层之间的第三层上。 

根据本发明的一个或多个示例性方面，所述无线电收发器电路还包括：供电值设置单元（71），其构造为测量由所述天线接收到的具有所述某一频率的无线电信号的接收电平，并且在所述馈送控制器中设置与测量到的无线电信号的接收电平相对应的供电值。 

根据本发明的一个或多个示例性方面，如果预先在所述馈送控制器中设置了与具有所述某一频率的无线电信号的第一接收电平相对应的供电值时，所述供电值设置单元：i）测量具有所述某一频率的无线电信号的与第二供电值相对应的第二接收电平，其中所述第二供电值大于所述第一供电值；ii）如果与所述第二供电值相对应的第二接收电平大于与所述第一供电值相对应的第一接收电平，则在所述馈送控制器中设置所述第二供电值；以及iii）如果与所述第二供电值相对应的第二接收电平小于与所述第一供电值相对应的第一接收 电平，则在所述馈送控制器中设置所述第一供电值。 

根据本发明的一个或多个示例性方面，所述控制电路集成在一个芯片中。 

根据本发明的一个或多个示例性方面，提供了一种控制单元区域（2A）的电容率和磁导率中的至少一个的控制方法，所述单元区域包括布置在其中的多个单元（2），每个所述单元包括：第一导体（3），其具有至少一个电容部件（C1，C2）；第二导体（4），其连接至所述第一导体并具有电感部件；以及馈线（5），其设置为与所述第一导体和所述第二导体非接触，其中每个所述单元的尺寸小于受各所述单元影响的信号的波长。所述控制方法包括：通过改变对每个所述单元的馈线提供的供电量来控制所述单元区域的电容率和磁导率中的至少一个。 

根据本发明的一个或多个示例性方面，提供了一种利用所述控制方法的阻抗调整方法，包括：控制所述单元区域的电容率以便获得传输通过信号线的信号的期望特性阻抗，其中所述信号线与所述单元区域非接触。 

根据本发明的一个或多个示例性方面，提供了一种利用所述阻抗调整方法的阻抗自动调整方法，包括：针对不同的供电值检测所述信号的电平；以及当检测到的所述信号的电平达到期望电平时，设置与所述信号的期望电平对应的供电值。 

根据本发明的一个或多个示例性方面，所述阻抗调整方法还包括：以如下方式控制所述供电值：使得检测到的所述信号的电平与所设置的供电值相对应的所述信号的电平一致。 

根据本发明的一个或多个示例性方面，提供了一种利用所述控制方法来利用天线（53）收发具有某一频率的无线电信号的无线电收发方法，其中所述天线（53）构造为发送和接收具有某一频率的无线电信号，并且所述单元区域（2A）设置在所述天线周围，所述方法包括：以如下方式控制所述单元区域的电容率：使得允许具有所述某一频率的无线电信号通过所述单元区域，而具有不同于所述某一频率的频率的无线电信号被所述单元区域反射；以及利用所述天线收发具有 所述某一频率的无线电信号。 

根据本发明的一个或多个示例性方面，所述无线电收发方法还包括：测量由所述天线接收到的具有所述某一频率的无线电信号的接收电平，以及设置与所测量到的接收电平相对应的供电值。 

根据本发明，通过控制提供给各个馈线的供电量来控制单元区域与其相邻空间的电容率或磁导率。电容率或磁导率的控制使得可以对信号产生期望的影响。 

附图说明

图1示出了根据一个实施例的控制电路的单元区域； 

图2示出了该实施例中使用的每个单元的结构； 

图3A和图3B分别是示例1的信号输入/输出电路的侧视图和俯视图； 

图4是示出示例2的阻抗自动调整电路和信号电平调整电路的电路图； 

图5是与图4的电路的一部分对应的功能框图； 

图6示出了示例3的示例无线电收发器电路； 

图7示出了示例3的另一示例无线电收发器电路； 

图8示出了示例4的无线电发送/接收自动调整电路； 

图9是示出无线电信号的接收电平和供电量之间的关系的曲线图；以及 

图10示出了示例5的芯片。 

具体实施方式

下文中将描述本发明的一个实施例。图1示出了根据本实施例的控制电路1。如图1所示，控制电路1构造为在衬底（未示出）上二维（即在竖直和电平方向上）布置有大量单元2。可替代地，这些单元2可以以一维或三维布置。在本实施例中，将以二维方式布置有单元2的区域称作单元区域2A，并且控制电路1主要由单元区域2A 形成。 

单元区域2A可以用作CRLH（复合左右手）结构。CRLH结构是其中电容率和磁导率具有正值的右手（RH）系统结构和其中电容率和磁导率具有负值的左手（LH）系统结构的复合系统。而右手系统结构以类似自然物质的方式动作，而左手系统结构以自然中不能找到的方式动作。从而，左手系统结构由人工物质组成。左手系统结构被称作超常介质。 

每个单元2都具有图2所示的结构，并且大小极小。控制电路1是被构造为对电路中流动的电信号或者对无线电信号（下文中简称为信号）产生预定影响的电路。每个单元2的大小应该至少小于信号的波长λ。更优选的是每个单元2的大小充分小于信号的波长λ（例如，为其1/8）。 

每个单元2都由第一导体3、第二导体4、和馈线5构成。第一导体3被设置为使得表面电流从其流过并且由导电物质制成。第一导体3包括至少一个电容。为了满足该条件，将第一导体3近似形成为类似数字“8”的形状，并且分别在顶部和底部具有两个间隙C1和C2。通过各间隙C1和C2形成电容。 

第一导体3由导电物质制成并且包括至少一个电容就足够了；第一导体3可以具有任意形状，诸如近似矩形形状、近似三角形形状、或规定的平面形状。不管第一导体3的形状如何，其都应包括至少一个电容。该至少一个电容的位置没有限制，只要其形成在第一导体3的某一位置处即可。表示每个单元2的大小的示例尺寸是其各边的长度（例如，第一导体3跨过平面的竖直长度和电平长度以及每个单元2中的馈线5的纵向长度）。 

第二导体4被形成为过孔（通孔）导体，以沿垂直于图2纸面的方向延伸。尽管图2的第二导体4形成在近似8形状的第一导体3的两个对角元件的交点处，但是第二导体4可以形成在第一导体3中的任意位置处。第二导体4短路至公共电位（例如，接地层GND（稍后描述））从而成为短路环（short stub）。结果，第二导体4具有电感。第二导体4可以是过孔导体之外的导体，只要其具有电感即可。 

馈线5是电流流通线。馈线5放置在垂直于图2纸面的方向中与第一导体3不同高度位置处。结果，第一导体3和馈线5彼此不接触。馈线5也不与第二导体4接触。为此，馈线5具有直径大于第二导体的通孔，并且第二导体4不与馈线5接触地插入通过该通孔。 

馈送控制器6连接至馈线5。馈送控制器6不仅用作电流源以用于向馈线5供电以使电流流经馈线5，而且还能够将供电（电流）控制为适当值。尽管图2中的馈送控制器6连接至馈线5以向其供电（接触电源），但是也可以采用非接触供电方法。 

多个馈送控制器6可以被设置为分别向大量单元2中的全部供电。可替换地，单一馈送控制器6可以向全部大量单元2的规定数量的单元2供电。例如，单一馈送控制器6可以向布置成一行的多个单元的各馈线5供电。可以采用任意供电方法，诸如通过无线电波的辐射供电等。作为另一种替代，单一馈送控制器6可以向所有的单元2供电。 

因此，根据对各单元2的供电方式，可以以与单元数量相同的数量或比单元数量少的数量来提供馈送控制器。即，提供至少一个馈送控制器6。 

当对馈线5供电时，电流从其流过（该电流可以是高频电流或低频电流）。结果，如图2所示，产生了磁场M，这导致有表面电流流经第一导体3。表面电流的幅度与对馈线5的供电量（即，流经的电流）成比例。 

由于有表面电流流经第一导体3，所以在电容C1和C2中累积了电荷并且有电流流经第二导体4。以此方式，LC谐振电路被形成为具有取决于对馈线5的供电量的规定谐振频率。由于每个单元2构成一个LC谐振电路，因此通过沿竖直和电平方向排列大量单元2就形成了大量LC谐振电路的排列。 

这些单元2被排列为使得相邻的单元彼此靠近但彼此不接触。结果，在每个单元2和其周围的各单元2之间产生了杂散电容。由于杂散电容取决于流经第一导体3的表面电流，因此其与对馈线5的供电量成比例。 

通过以下方式形成了具有规定面积的单元区域2A：二维排列大量的充分小于信号波长λ的微小单元2，使得它们彼此靠近但彼此不接触。即，在单元区域2A中以阵列排列了大量微小LC谐振电路。该结构可用作CRLH结构。 

各馈送控制器6向单元区域2A中的各单元2的馈线5供电。结果，在每个LC谐振电路中出现了谐振，从而确定了单元区域2A与其相邻空间的电容率（和磁导率）。电容率通过改变来自各馈送控制器6的供电量而改变。即，单元区域2A与其相邻空间的电容率可以通过供电量来控制。 

如上所述，单元区域2A被构造为这样的布置：大量的单元2（LC谐振电路）及其电容率可以根据对其的供电量来控制。不仅单元区域2A的电容率而且其磁导率都可以通过对其的供电量来控制。因此，通过控制单元区域2A的电容率和磁导率中的一者或二者对信号产生规定的影响（例如，使幅度、相位、延迟等改变）。 

在下面的示例中，根据供电量控制磁导率，从而获得了各种效果和优点。由于如上所述还可以通过控制供电量来控制磁导率，因此可以将根据该实施例的控制电路1应用于其中进行控制以达到期望磁导率值的电路。 

如上所述，在根据本实施例的控制电路1中，控制对构成单元区域2A的每个单元2的馈线5的供电量，从而可以以期望的方式控制单元区域2A与其相邻空间的电容率或磁导率。在信号通过电容率或磁导率受控的空间时，受控的电容率或磁导率影响该信号，即，改变其幅度、相位、延迟等。以此方式，通过控制电容率或磁导率可以对信号产生期望的影响。 

[示例1] 

接下来，将对作为上述控制电路1的应用示例的示例1进行描述。示例1旨在提供多个阻抗调整电路，每个阻抗电路进行阻抗调整，更具体地是进行阻抗匹配。这些阻抗调整电路可以应用于需要进行阻抗调整的任何电路。图3A和图3B分别是应用了阻抗调整电路的信号输入/输出电路10的侧视图和俯视图。 

如图3A和图3B所示，信号输入/输出电路10具有作为需要进行阻抗匹配的电路的DUT（被测器件）11、连接至DUT11的输入侧部分和输出侧部分的输入侧阻抗调整电路12和输出侧阻抗调整电路13。DUT11是作为非线性器件的规定电路。DUT11可以是诸如FET（场效应晶体管）、RF（射频）滤波器、或RF（视频）开关的任何电路。 

如图3A所示，输入侧阻抗调整电路12和输出侧阻抗调整电路13中的每一个都具有多层（4层）结构。作为输入侧阻抗调整电路12的顶层的第一层（层1）是形成有输入侧信号线15的层。第二层（层2）是形成有控制电路1的层。第三层（层3）是形成有其它控制电路1的层。作为底层的第四层（层4）是短路层，即公共电位层（接地层GND）。 

如上述实施例所示，每个控制电路1的单元区域2A的每个单元2都具有第二导体4。如图3A所示，作为过孔导体的第二导体4被底层的接地层GND短路。结果，第二导体4用作电感。 

输入侧阻抗调整电路12和输出侧阻抗调整电路13是该示例1的阻抗调整电路。尽管在图3A和图3B中提供了输入侧阻抗调整电路12和输出侧阻抗调整电路13，但是可以仅提供其中之一。然而，在输入侧和输出侧两侧上都利用该示例1的阻抗调整电路使得能够匹配输入阻抗和输出阻抗。 

信号S输入至DUT11并从其输出。必须使DUT11的输入阻抗和输出阻抗针对信号S而匹配。该阻抗匹配防止了信号S的功率损耗，从而使得能够进行信号S的正常输入输出。换言之，如果未实现该阻抗匹配，则信号S的一部分将会被反射而引起功率损耗，从而信号S将不会正常输入或输出。 

从而，需要在输入侧和输出侧这两侧对DUT11提供阻抗匹配电路。通常，需要利用LC电路等针对信号S的每个频带设计这样的阻抗匹配电路。然而，这样的阻抗匹配电路的设计非常困难且耗时。并且所设计的阻抗匹配电路的性能很大程度上取决于设计者的技能而有不同。 

存在很多其他因素使得难以达到期望的阻抗匹配，诸如实际阻抗匹配电路中使用的衬底的预浸料和厚度、电容率变化、和在电路形成过程中执行的蚀刻精度。另一个问题在于阻抗匹配电路的尺寸根据信号S的频率范围而变得过大。从而，难以设计和制造期望的阻抗匹配电路。 

在该示例1中，利用上述的控制电路1而不是利用传统的阻抗匹配电路来进行阻抗匹配。如图3B所示，信号S通过输入端口14被输入、传输通过输入侧信号线15、并输入至DUT11。 

控制电路1主要由单元区域2A构成，并且馈送控制器（馈送控制器6）控制供电量来控制单元区域2A与其相邻空间的电容率。形成在第二层中的控制电路1位于靠近第一层中的输入侧信号线15的位置处，受控制电路1控制的电容率影响正传输通过输入侧信号线15的信号S。 

信号S的特性阻抗受电容率的影响而变化。因此，当受控制电路1控制的电容率影响正传输通过输入侧信号线15的信号S时，信号S的特性阻抗变化。通过控制对控制电路1（馈线5）的供电量来调整特性阻抗。 

即，控制电路1的馈送控制器控制供电量以便产生使得信号S的特性阻抗变为期望值的电容率值。具体地，通过适当地控制供电量来获得匹配的特性阻抗。以使得馈送控制器控制电容率的方式进行阻抗匹配，从而使输入侧信号线15的阻抗变得等于正传输通过输入侧信号线15的信号S的特性阻抗。 

结果，可以在输入侧实现阻抗匹配，并且可以按意愿控制要输入DUT11的信号S的功率损耗。利用输出侧阻抗调整电路13也可以获得相同的效果。可以在输入侧和输出侧这两侧上进行阻抗匹配。从而，可以从输出端口17输出已经按照意愿控制了其功率损耗的高质量信号S。 

如上所述，在该示例1中，仅通过动态改变提供给单元区域2A的供电量来进行针对信号S的阻抗匹配，而没有设计和制造LC电路等。以此方式，可以利用在构思上与传统的设计并制造阻抗匹配电路 的方法不同的方法来进行阻抗匹配。即，可以仅通过动态控制来自馈送控制器的供电量来进行阻抗匹配。 

形成在图3所示的第三层（层3）中的控制电路1以相同的方式操作，并提供与形成在第二层（层2）中的控制电路1相同的优点。此外，形成在第三层中的控制电路1可以提供使印刷电路板免受接地层GND一侧上出现的外部现象影响的功能。可以控制控制电路1的供电量以便产生使得控制电路1展现这种屏蔽功能的电容率值。然而，该屏蔽功能不是该示例1必不可少的，并且第三层是可以省略的。 

尽管输入侧阻抗调整电路12具有4层的结构，但是输入侧阻抗调整电路12的结构不限于此。尽管控制电路1形成在第二层和第三层中，但是控制电路1可以形成在第一层或第四层中。尽管输入侧信号线15和输出侧信号线16形成在控制电路1的顶层中，但是它们可以形成在不同层中。上述任何一种变型都能够提供与上述相同的优点。 

输入侧阻抗调整电路12和输出侧阻抗调整电路13中的每一个都通过将供电量控制为最佳值而实现了针对信号S的阻抗匹配。尽管这是最理想的模式，但是可以进行调节以便将匹配度提高到低于完全匹配等级的一个等级。简言之，足以将针对信号S的特性阻抗调整为期望值。 

[示例2] 

接下来，将描述应用了示例1的阻抗调整电路的示例2。在示例2中，自动进行阻抗调整。图4示出了示例2的阻抗自动调整电路30，其配备有输入端口31、放大器功能块32、低通滤波器33、放大器34、隔离器35、阻抗调整电路36、可变衰减器37、天线38、检测器39、DAC40、开关41、和比较器42。 

信号S通过输入端口31输入。放大器功能块32对信号S进行放大。放大器功能块32具有使能电平调整（放大因子调整）的外部端子。低通滤波器33消除高频成分。放大器34以规定放大因子对信号S进行放大。隔离器35是使信号S通过去往阻抗调整电路36而阻止相反方向中的信号的不可逆电路元件。 

阻抗调整电路36是相当于示例1中所述的阻抗调整电路（输入侧阻抗调整电路12和/或输出侧阻抗调整电路13）。可变衰减器37是能够控制信号S的衰减度的电路。天线38以无线电波的形式发送信号。 

检测器39检测阻抗调整电路36的输出侧的信号S的电平（强度）。信号S的电平是其功率、电压、电流等。DAC（数模转换器）40能够输出任意电流（或电压）。DAC40用作供电值输出单元。 

开关41将DAC40的输出端连接至阻抗调整电路36或比较器42。当经由开关41连接至DAC40时，比较器42将由检测器39检测到的信号S的电平与DAC40的输出值进行比较，并将比较结果输出至放大器功能块32的外部端子。 

图5是与图4的电路的一部分对应的功能框图。如图5的框图所示，供电值设置单元43具有DAC40（供电值输出单元）和电平确定单元45。存储单元44连接至供电值设置单元43。图5局部所示的电路的其他部分与图4的电路的相应部分相同。下面将顺序描述阻抗自动调整和信号电平调整。 

[阻抗自动调整] 

当开关切换到阻抗调整电路36时，供电值设置单元43的DAC40输出供电值。阻抗调整电路36具有根据该实施例的控制电路1，并且设置了控制电路1的馈送控制器6的供电量。 

供电值设置单元43的DAC40能够改变供电值（电流值）并在馈送控制器6中设置任意供电值。电平确定单元45判断信号S的由检测器39检测到的电平。由于检测器39检测到的电平根据供电量变化，因此供电值和检测到的信号S的电平被存入存储单元44中，使得每个供电值与检测到的信号S的电平中相应的一个相关联。 

接下来，将描述阻抗自动调整电路30如何操作。如图4所示，通过输入端口31输入的信号S通过放大器功能块32，从而其电平被调整至规定电平。从信号S消除了高频分量，从而信号S变成低频信号。信号S通过隔离器35并被输入至阻抗调整电路36。 

由检测器39对已经被阻抗调整电路36调整了特性阻抗的信号S 进行电平检测。可变衰减器37对信号S的电平进行调整。进行了电平调整的信号S被作为无线电波从天线38进行发射。 

阻抗调整电路36的输出信号的电平由检测器39进行检测。最初，DAC40通过开关41连接至阻抗调整电路36。在阻抗调整电路36的馈送控制器6中设置从DAC40输出的电流。具有如此设置值的供电被提供给各个单元2的馈线5。以此方式，可以改变分别提供给各单元2的馈线5的供电量。DAC40逐渐增大或减小输出电流，从而使得由馈送控制器6提供的供电量相应地改变。 

随着供电量的改变，单元区域2A与其相邻空间的电容率发生变化，从而针对信号S的特性阻抗改变。未进行特性阻抗匹配，检测器39检测到的信号S的电平变低。当供电量改变时，电容率改变进而特性阻抗改变。 

DAC40逐渐改变供电值。响应于此，针对信号S的特性阻抗改变，从而导致检测器39检测到的信号S的电平改变。鉴于起初信号S的电平被检测为低电平，信号S的电平随着阻抗匹配的进展而增加。当完成了针对信号S的特性阻抗匹配时，检测器39的检测电平最大。进行阻抗匹配，并且当上述输入侧信号线15的阻抗变得等于针对正传输通过输入侧信号线15的信号S的特性阻抗时，检测电平最大。 

如上所述，通过改变从DAC40输出的供电值来改变从阻抗调整电路36的馈送控制器6提供的供电量。从而检测器39的检测电平相应改变。供电值设置单元43配备有DAC40和电平确定单元45，并将DAC40的输出电流值（供电值）和检测器39的相应检测电平成对地存入存储单元44。与检测器39的最大检测电平对应的供电值也存入存储单元44。 

以此方式，供电值和检测电平成对地存入存储单元44。从存储单元44读取与信号S的期望电平（检测电平）对应的供电值，并且DAC40在阻抗调整电路36的馈送控制器6中设置读取的供电值。 

各馈送控制器6持续向馈线5提供具有如此设置值的电量，从而可以使信号S的电平保持在期望值。在上述操作中，当DAC40改变供电值时检测器39检测信号S的电平。供电值设置单元43在阻抗 调整电路36的各馈送控制器6中设置使得信号S为给定的期望电平的供电值。因此，可以自动执行阻抗调整。 

当在各馈送控制器6中设置了使得检测器39的检测电平最大化的供电值时，自动实现了阻抗匹配，并且信号S的功率损耗最小。然而，并不总是需要实现完全的阻抗匹配；可以进行控制以获得期望的阻抗值。在上述操作中，在存储单元44中成对存储了供电值和信号电平，并且此后读取并设置与期望电平对应的供电值。可替换地，不使用存储单元44，供电值设置单元43可以在由检测器39检测到的信号S的电平变为期望电平的时间点处设置供电值。 

尽管在上述构造中，供电值输出单元是改变供电值的DAC40，替代DAC40，供电值输出单元可以构造为能够以数字形式设置供电值。也就是说，供电值输出单元可以在阻抗调整电路36的各馈送控制器6中对表示供电值的数字数据进行设置。 

供电值设置单元43可以仅向阻抗调整电路36的馈送控制器6发出改变供电量的指令。响应于此，各馈送控制器6改变供电量。当由检测器39检测到的信号S的电平已变为期望电平时，供电值设置单元43使各馈送控制器6停止改变供电量，从而可以执行自动调整以实现期望的阻抗值。 

利用以上操作，阻抗调整电路36可以实现期望的阻抗值。在此操作中，假设进行控制以便实现阻抗匹配。接下来，将开关41切换为将DAC40连接至比较器42（至此DAC40已经连接至阻抗调整电路）。结果，DAC40的输出值和检测器39的检测电平被输入至比较器42。 

[信号电平调整] 

在开关41切换后，DAC40输出表示检测电平的电压值、功率值、电流值等。与在阻抗调整电路36的各馈送控制器6中设置的供电值对应的检测电平被存入到连接至供电值设置单元43的存储单元44。 

DAC40输出以上检测电平（电压值、功率值、电流值等）。从DAC 40输出的检测电平被输入至比较器42。检测器39的检测电平也被输入至比较器42。输入至比较器42的这两个检测电平相同。这是 因为检测器39对通过由供电值设置单元43设置的供电值来确定的信号S的电平进行检测，而DAC40输出与供电值对应的检测电平。 

因此，基本上，由比较器42进行的这两个检测电平之间的比较的结果应该“相同”。只要信号S的电平稳定，则该比较结果就会保持。然而，如果信号S的电平由于例如某扰动而改变（例如，如果在每个电路的增益由于温度变化而降低时信号S的电平下降），则比较器42的比较结果变为“不相同”。 

鉴于上述，比较器42利用放大器功能块32对信号S执行电平调整。这使得即使信号S中出现了电平变化，也可以总是以恒定电平从天线38发送信号S。例如，当由检测器39检测到的信号S的电平pf已经由于例如扰动而降低（升高）时，比较器通过增大（或减小）放大器功能块32的放大因子来执行电平调整以使得信号S的电平总是保持恒定。从而，通过比较器42基于检测器39检测到的信号S的电平而控制放大器功能块32的操作来实现AGC（自动增益控制）功能。这使得可以总是以恒定电平输出信号S。 

执行上述AGC的电路是能够保持信号S的电平稳定的信号电平调整电路。比较器42和放大器功能块32用作其控制器。 

如上所述，在该示例2中，通过改变阻抗调整电路36的供电量来进行控制以使得由检测器39检测到的信号S的电平变为期望电平。由于通过自动改变供电值输出单元的输出电流来设置了供电量，从而可以自动执行阻抗调整。 

[示例3] 

示例3是根据该实施例的控制电路1的应用示例。示例3中使用的控制电路1通过控制电容率来对无线电信号起作用。更具体地，控制电路1被赋予了这样的特性：发射具有特定频率的无线电信号而反射具有其他频率的无线电信号。利用具有这种特性的控制电路1来构造无线电收发器电路50和60。 

图6示出了配备有无线通信装置51和控制电路1的示例无线电收发器电路50。控制电路1由在该实施例中描述的单元区域2A和多个馈送控制器6构成。无线通信装置51由多个馈送控制器6、通信 控制器52、和天线53构成。 

单元区域2A布置在天线53周围以便将其覆盖。从而，无线通信装置51和单元区域2A形成封闭空间。天线53布置在该封闭空间内部。无线通信装置51是连接至天线53并控制无线电信号的发送和接收的装置。天线53发送和接收无线电信号。天线53可以仅执行无线电信号的发送和接收之一。 

在控制电路1中，通过控制对构成单元区域2A的各个单元2的馈线5的供电量来控制电容率，由此各个单元2的折射率变化。折射率的变化影响无线电信号，从而使得其能够发送或发射。因此，控制电路1可以被给予这样的特性：发送就具有特定频率的无线电信号，而反射具有其他频率的无线电信号。例如，控制电路1可以被给予这样的特性：发送2-GHz频带的无线电信号，而反射其它频带的无线电信号。 

各馈送控制器6控制供电量，使得单元区域2A与其相邻空间具有上述特性。布置在天线53周围的单元区域2A发送在具有各种频率的无线电信号F中具有特定频率的无线电信号F1，而反射其它频率的无线电信号F2。 

无线电收发器电路50通过发送和接收具有特定频率的无线电信号F1来执行无线通信。另一方面，具有其它频率的无线电信号F2变成噪声成分，因此期望阻止天线53接收这样的无线电信号F2。由于可以允许天线仅发送和接收具有特定频率的无线电信号F1，因此可以实现高质量的无线通信。天线53的可发送和可接收频带至少包括所述特定频率就足够了。例如，通过采用通过上述电容率控制实现的发送和接收特性使不仅能够发送和接收具有特定频率的无线电信号而且能够发送和接收其它频带的无线电信号的天线可用。也就是说，天线53的频带不限于所述特定频率，并且可将宽带天线用作天线53。尽管在该示例3中，天线53被单元区域2A完全覆盖以形成封闭空间，但是天线53可以被单元区域2A部分覆盖。 

如图7所示，可以形成多层的无线电收发器电路60。如图7所示，无线电收发器电路60使用分别位于第一层（层1）和第二层（层 2）中的单元区域2A。第三层（层3）是夹置在第一层和第二层之间的中间层。衬底61和天线62设置在第三层中。第四层（层4）是示例1所述的接地层GND。 

如上所述，通过控制供电量，可以对形成在第一层和第二层中的每个单元区域2A赋予这样的特性：发送在具有各种频率多个无线电信号F中具有特定频率的无线电信号F1，而反射具有其他频率的无线电信号F2。 

控制电容率值以使得形成在第一层和第二层中的单元区域2A具有相同的特性。衬底61和天线62设置在第三层中，即，第一层和第二层之间。具有特定频率的无线电信号F1通过单元区域2A并被天线62接收，或者从天线62发射的具有特定频率的无线电信号F1通过单元区域2A并被发送。另一方面，具有其他频率的无线电信号F2被单元区域2A反射或者不被天线62接收。 

以此方式，仅具有特定频率的无线电信号F1能够被天线62发送和接收，而具有其他频率的无线电信号F2被作为噪声成分而反射从而不被天线62接收。结果，可以实现高质量无线通信。 

尽管在上述示例3中，对形成在第一层和第二层中的各单元区域2A赋予了这样的特性，即，仅发送具有特定频率的无线电信号F1，而反射具有其他频率的无线电信号F2，但是可以控制电容率值以使得形成在第一层和第二层中的各单元区域2A之一被赋予中断所有频率的无线电信号F的特性。 

甚至在此情况下，仅具有特定频率的无线电信号F1被天线62接收，而具有其它频率的无线电信号F2将成为噪声成分不被天线62接收。因此，通过在第一层和第二层之间插入提供有天线62的第三层使得能够进行良好的无线通信。 

[示例4] 

示例4是示例3的无线电收发器电路50的应用示例。图8示出了示例4的无线电发送/接收自动调整电路70。无线电发送/接收自动调整电路70以对图6的无线电收发器电路50添加了供电值设置单元71的方式来构造。供电值设置单元71配备有接收电平测量单元 72和设置单元73。 

接收电平测量单元72测量由天线53接收到的具有期望频率的无线电信号F1的电平。如上所述，通过控制来自馈送控制器6的供电量，可以对控制电路1赋予这样的特性，即，允许具有期望频率的无线电信号F1到达天线53，而反射具有其他频率的无线电信号F2。 

然而，如果供电量不合适，则不能获得这样的特性。鉴于此，接收电平测量单元72测量无线电信号F1的接收电平并将测量值输出至设置单元73。如果具有期望频率的无线电信号F1的接收电平较低，则设置单元73使各馈送控制器6改变供电量。 

当供电量改变时，控制电路1及其相邻空间的电容率变化。结果，具有期望频率的无线电信号F1的发送以及具有其他频率的无线电信号F2的反射发生改变。图9是示出无线电信号F1的接收电平和供电量之间的示例关系的曲线图。 

从图9的曲线图可以看出，随着供电量的增加，无线电信号F1的接收电平增加，然后在到达峰值后下降。从而，该曲线图的形状类似于高斯曲线。因此，在各馈送控制器6改变供电量的同时由接收电平测量单元72测量接收电平使得可以实现仅使无线电信号F1通过而反射其它无线电信号F2的特性。 

如果将供电量设置成与图9所示的峰值对应的值，则无线电信号F1的接收电平最大化，其中表明可以以最高质量执行无线通信。因此，期望将供电量设置为使得无线电信号F1的接收电平最大的值。然而，如图9所示，即使在无线电信号F1的接收电平不处于峰值仍然能够执行无线通信。 

图9中，水平虚线表示可以接收无线电信号F1的接收电平范围的下限。由于在接收电平高于或等于L1时，无线电信号F1可以被接收，因此其中接收电平高于或等于L1的供电范围Q1是可接收供电范围。如果设置以及进行控制以使得供电量设置在范围Q1中，则可以接收无线电信号F1。也就是说，并不总是需要获得最大接收电平，接收电平可以设置在一定范围内。 

为了将接收电平设置成最大电平，接收电平测量单元72在供电 量变化（逐渐增加或减小）时测量接收电平。如果利用由设置单元73设置的当前供电量来测量的接收电平高于在供电量改变之前获得的（利用之前设置获得的）接收电平，则供电量被改变以进一步产生下一设置。另一方面，如果利用当前供电量来测量的接收电平低于供电量改变之前获得的（利用之前设置获得的）接收电平，则将后一接收电平判定为最大接收电平。 

即，改变来自各馈送控制器6的供电量，从而在各馈送控制器6中设置紧邻由接收电平测量单元72测量到的接收电平第一次下降的供电值之前的供电值。通过保持该设置可以将无线电信号F1的接收电平保持在最大电平。 

[示例5] 

示例5旨在提供示例1-4的实施例的应用。上述各种电路可以利用具有较大电容率值（电容率可以较低）的衬底实现为一个芯片。图10示出了示例5的芯片80，其为示例2的阻抗自动调整电路30的单片版本。 

无需说根据该实施例的控制电路1、示例1的信号输入/输出电路10、示例2的电平调整电路、示例3的无线电收器电路50、和示例4的无线电发送/接收自动调整电路70中的每一个都可以实现为一个芯片。代替这些电路中每一个整体实现为一个芯片，可以将其一部分实现为一个芯片。 

图10所示的芯片80配备有输入端口81、输出端口82、第一控制端口83、和第二控制端口84。输入端口81是用于输入信号S的端口。在芯片80中自动执行针对信号S的阻抗调整。信号S在被诸如DUT11的非线性元件处理后从输出端口输出。 

如上所述，各馈送控制器6被设置为用于控制对各个单元2的馈线5的供电量的馈送控制器。各馈送控制器6是电流源，并且实现为设置在第一控制端口83和第二控制端口84中的端口（供电端口）。 

此外，用于开关41切换的端子和用于DAC40（见图4）控制的端子可以实现为设置在第一控制端口83和第二控制端口84中的端口。以上述方式将示例2的阻抗自动调整电路30实现为一个芯片可 以减小电路规模。 

当芯片80包含CPU、ALC（自动电平控制）器件、可变衰减器、VCO（压控振荡器）、PLL（锁相环）、分压器/组合器、天线等时，在第一控制端口83和第二控制端口84中设置用于对所包含的器件进行控制的端口。 

尽管已经描述了一些实施例，但是这些实施例仅以示例的方式来呈现，并且不旨在限制本发明的范围。实际上，本文中描述的新颖性方法和系统可以以各种其它形式实现。此外，在不背离本发明范围的情况下可以对本文描述的方法和系统的形式进行各种省略、替代、以及改变。所附权利要求书及其等同物旨在覆盖落入本发明范围和精神内的这些形式或变型。