[发明专利]用于自适应天线性能改进作为电容式接近/触摸传感器的天线元件

说明书

技术领域

本公开内容一般地涉及通信设备，并且具体地涉及通信设备中的对象检测和天线调谐。

背景技术

在许多无线通信设备中，实现了对象检测的传统方法。例如，发射功率降低是被用来在对象与无线通信设备中的发射天线极为接近时减轻近场电磁能暴露的通常应用的技术。发射功率降低的水平基于确定接近于无线通信设备的天线元件是否发生对象接触或接近。针对对象检测的方法之一在于采用“靠近”天线元件的“单独的”电容式接近传感器来检测身体/对象的存在并且然后降低发射功率。

天线性能因其而降级的机制之一是窄带宽天线在手机的天线被人的手触摸时的失调。在一个实施方式中，需要电容式接近传感器检测存在于与传感器相距多达8至10mm的范围内的人体的存在。这个特定范围被要求使得设备能够满足近场电磁能暴露要求。实现这个特定传感器所需要的物理面积是约500平方mm。甚至在更大尺寸的无线通信和/或处理设备内，正变得难以为多个天线(例如，为2G/3G/4G采用的各种天线)找到单独的电容式接近传感器的空间。事实上，无线通信中的天线具有窄带宽的原因之一是由于缺少用于天线元件的足够体积(面积)而导致的。对于空间/不动产挑战的一个方法是基于定向的非最优SAR控制解决方案。通常在像“平板”这样的较大设备中应用这个方法。然而，在无线通信设备中为单独的电容式接近传感器找到空间以检测对象的存在的困难挑战持续。

附图说明

将与附图相结合地阅读所描述的实施例，其中：

图1图示根据一个实施例、所描述的实施例的特征能够被包含其内的无线通信设备的示例框图表示；

图2图示根据一个实施例在无线通信设备(WCD)中包括电容式触摸和接近传感器(CTPS)的射频通信组件(RFCC)的框图表示；

图3图示根据第二实施例在WCD中包括CTPS的RFCC的框图表示；

图4图示根据第三实施例在WCD中包括CTPS的RFCC的框图表示；

图5图示根据第四实施例在WCD中包括CTPS的RFCC的框图表示；

图6图示根据第五实施例在无线通信设备(WCD)中包括CTPS的RFCC的框图表示；

图7图示根据第六实施例在无线通信设备(WCD)中包括CTPS的RFCC的框图表示；

图8是图示根据一个实施例的对象检测信号信息与操作条件和天线调谐状态的关联的表；

图9是图示根据一个实施例用于响应于由耦合到CTPS的检测IC检测到对象而选择天线调谐状态并且调整射频(RF)发射功率的方法的流程图；

图10是图示根据一个实施例用于响应于由耦合到CTPS的检测IC检测到对象而基于操作频带选择天线调谐状态并且调整RF发射功率的方法的流程图；

图11是图示根据一个实施例用于基于操作频带选择天线调谐状态并且利用现场可编程门阵列(FPGA)来提供天线调谐状态调整的方法的流程图；

图12是图示根据一个实施例用于响应于由耦合到CTPS的检测IC检测到对象而选择天线调谐状态并且调整RF发射功率的方法的另一流程图；以及

图13是图示根据一个实施例用于响应于由耦合到包括多个天线臂的CTPS的检测IC检测到对象而选择天线调谐状态并且调整RF发射功率的方法的流程图。

具体实施方式

示例性实施例提供了实现电容式接近传感器的方法和通信设备，所述电容式接近传感器不占用额外的空间和/或最小化在通信设备内使用的附加空间并且除帮助发射功率降低之外，能够帮助减轻由于对象的接近而导致的设备的天线失调。根据一个或多个实施例，通信设备提供天线调谐来补偿由被包括天线元件的电容式触摸和接近传感器(CTPS)检测到的对象的存在所引起的天线失调。CTPS将与检测到的对象相关联的对象检测信号传播至检测IC。响应于接收到对象检测信号，检测IC向应用处理器(AP)发送检测信号信息。在AP内的对象检测和天线调谐(ODAT)逻辑处理对象检测信号信息以产生调谐控制信号来基于预先建立的对象检测信号数据和天线调谐状态的关联而触发补偿天线调谐。调谐控制信号指示(a)补偿天线阻抗调谐的水平和(b)补偿天线长度调整的数量中的至少一个。响应于产生了调谐控制信号，ODAT逻辑触发调谐控制信号到天线匹配和控制电路的传播以提供所对应的天线调谐。