TWI474631B - 無線通訊電路與無線通訊方法 - Google Patents

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Description

無線通訊電路與無線通訊方法
本發明係有關於無線通訊技術，尤指一種基於周遭物體(例如使用者手掌或其它通訊干擾物)的偵測結果來適應性地調整電路組態的無線通訊電路與相關方法。
隨著科技的進步，手機通訊已經成為日常生活中不可或缺的必要元素之一，而使用手機時的通訊品質決定於天線系統的設計，一般而言，為了節省電路的空間，並獲得較佳的天線空間已達到較好的天線輻射效率，現今大多數的手機的天線電路皆與手機的背蓋整合為一體。
然而，由於天線為一較敏感元件，對於外在周遭環境的變化都會造成影響，例：人體手上有靜電，因此當使用者握住手機時，會使得儲存電荷的改變而影響其環境等效介電係數變化進而造成天線電路的匹配特性發生改變，而造成天線電路的工作頻段發生偏移，故訊號收發品質因此而下降。
因此，如何避免使用者手握手機而接觸/靠近手機背蓋時，天線電路的匹配特性發生改變，實為此一領域有待突破的重要課題之一。
因此，本發明的目的之一在於提出一種基於周遭物體(例如使用者手掌或其它通訊干擾物)的偵測結果來適應性地調整電路組態的無線通訊電路與相關方法，以解決上述之問題。
本發明之一實施例提供一種無線通訊電路，其包含有一感應單元、一控制單元以及一無線通訊單元。該感應單元用來偵測一周遭物體的存在，以產生一感應訊號。該控制單元耦接於該感應單元，用來根據該感應訊號來產生一控制訊號。該無線通訊單元，耦接於該控制單元，用來依據該控制訊號來適應性地調整該無線通訊單元之一電路組態。
本發明之另一實施例提供一種無線通訊方法，其包含有：偵測一周遭物體的存在，以產生一感應訊號；根據該感應訊號來產生一控制訊號；以及依據該控制訊號來適應性地調整一無線通訊單元之一電路組態。
本發明提供一種可適應性地調整電路組態的無線通訊電路與方法，透過偵測手持式電子裝置(例如手機)是否觸碰/接近會改變其匹配電路特性的物體(例如使用者手掌)，來適應性地調整通訊電路的組態，以避免手持式電子裝置的工作頻段發生偏移，進而避免通訊品質的下降，如此一來，訊號收發效能便可大幅提升。
在說明書及後續的申請專利範圍當中使用了某些詞彙來指稱特定的元件。所屬領域中具有通常知識者應可理解，硬體製造商可能會用不同的名詞來稱呼同樣的元件。本說明書及後續的申請專利範圍並不以名稱的差異來作為區分元件的方式，而是以元件在功能上的差異來作為區分的準則。在通篇說明書及後續的請求項當中所提及的「包含」係為一開放式的用語，故應解釋成「包含但不限定於」。另外，「耦接」一詞在此係包含任何直接及間接的電氣連接手段。因此，若文中描述一第一裝置耦接於一第二裝置，則代表該第一裝置可直接電氣連接於該第二裝置，或透過其他裝置或連接手段間接地電氣連接至該第二裝置。
請參考第1圖，第1圖係為本發明無線通訊電路之一實施例的電路示意圖。無線通訊電路100可設置於一手持式電子裝置(例如手機)中，如圖所示，無線通訊電路100包含有(但不侷限於)一感應單元110、一控制單元120以及一無線通訊單元130。感應單元110可以是一電容式感測晶片，用來偵測無線通訊電路100的周遭是否有物體的存在，並據以產生一感應訊號SDET ，這邊所指的物體係指具有靜電(例如手)或是可以被感應起電(例如金屬)等物體，如此方可觸發該電容式感測晶片，然而，此僅作為範例說明之用，而非作為本發明的限制，亦即，任何可偵測周遭物體是否存在並據以產生感應訊號的電路元件亦可用來實作感應單元110。控制單元120耦接於感應單元100，用來根據感應訊號SDET 來產生一控制訊號SCTRL 。
無線通訊單元130則耦接於控制單元120，用來依據控制訊號SCTRL 來適應性地(adaptively)調整無線通訊單元130本身的電路組態，換言之，於本實施例中，無線通訊單元130的電路組態並非固定不變，而是可調整的(adjustable)，例如，無線通訊單元130可以採用切換匹配電路的方式來調整電路組態，在本實施例中，無線通訊單元130包含有(但不侷限於)一多工器131、複數個匹配電路132_1～132_N以及一天線134。請注意，匹配電路132_1～132_N的個數可基於設計上的需求來加以調整，例如，匹配電路132_1～132_N的個數可為2(亦即N=2)。多工器131具有一第一連接埠P1 以及複數個第二連接埠P21 ～P2N ，匹配電路132_1～132_N則分別耦接至第二連接埠P21 ～P2N ，而天線134則同時耦接於匹配電路132_1～132_N。當無線通訊電路100/無線通訊單元130操作於一訊號傳送模式時，第一連接埠P1 用以接收一傳送訊號(例如一射頻訊號)ST ，而多工器131依據控制訊號SCTRL 將第一連接埠1311耦接至複數個第二連接埠1312_1～1312_N中之一特定連接埠，由於匹配電路132_1～132_N分別耦接至第二連接埠P21 ～P2N ，因此，多工器131的操作可視為依據控制訊號SCTRL 來決定匹配電路132_1～132_N中哪一個匹配電路要被使用，如此一來，可以達成調整無線通訊單元130之電路組態之目的，因此，多工器131會使得傳送訊號ST 能經由匹配電路中132_1～132_N中耦接於該特定連接埠(例如P21 )之一特定匹配電路(例如132_1)傳送至天線134，最後，天線134則將傳送訊號ST 以無線電的方式發射出去。
相似地，在相同的概念下，當無線通訊電路100/無線通訊單元130操作於一訊號接收模式時，此時，無線通訊單元130係由天線134來接收一接收訊號SR ，而透過多工器131的訊號路徑選擇，接收訊號SR 則經由該特定匹配電路(例如132_1)來傳送至第一連接埠P1 進行輸入，熟習技藝者可參照上述的技術內容而輕易地瞭解接收訊號SR 的傳遞過程，為簡潔起見，在此便不再贅述。
另外，本發明亦可採用調整切換天線饋入點的方式來調整無線通訊單元的電路組態。請參考第2圖，第2圖係為第1圖所示之無線通訊單元之另一實施例的示意圖。於本實施例中，無線通訊單元230包含有(但不侷限於)一多工器231、一匹配電路232以及一天線234。多工器231具有一第一連接埠P1 ’以及複數個第二連接埠P21 ’～P2N ’，而第一連接埠P1 ’耦接於匹配電路232，此外，天線234則具有複數個饋入點234_1～234_N分別耦接於第二連接埠P21 ’～P2N ’。請注意，饋入點234_1～234_N的個數可基於設計上的需求來加以調整，例如，饋入點234_1～234_N的個數可為2(亦即N=2)。由於饋入點234_1～234_N分別耦接於第二連接埠P21 ’～P2N ’，因此，多工器231的操作可視為依據控制訊號SCTRL 來決定饋入點234_1～234_N中哪一個饋入點要被使用，如此一來，亦可以達成調整無線通訊單元230之電路組態之目的。
當無線通訊單元230操作於一訊號傳送模式時，第一連接埠P1 ’會接收到匹配電路232所傳送的傳送訊號ST ，而多工器231依據控制訊號SCTRL 將第一連接埠P1 ’耦接至第二連接埠P21 ’～P2N ’中之一特定連接埠，使得傳送訊號ST 經由饋入點234_1～234_N中耦接於該特定連接埠(例如P21 ’)之一特定饋入點(例如234_1)傳送至天線234，最後，天線234則將傳送訊號ST 以無線電的方式發射出去。
相似地，在相同的概念下，當無線通訊單元230操作於一訊號接收模式時，此時，無線通訊單元230係由天線234來接收一接收訊號SR ，而透過多工器231的訊號路徑選擇，接收訊號SR 則經由該特定饋入點(例如234_1)傳送至至第一連接埠P1 ’進行輸入，熟習技藝者可參照上述的技術內容而輕易地瞭解接收訊號SR 的傳遞過程，為簡潔起見，在此便不再贅述。
值得注意的是，上述切換匹配電路或饋入點之實施例僅作為範例說明之用，而非本發明的限制，在不違背本發明之精神的情況下，任何可基於感應單元110所產生之感應訊號SDET 來造成無線通訊單元之電路組態產生改變的機制均落入本發明的範疇。此外，匹配電路/饋入點的個數可根據設計上的需求來加以調整，舉例來說，當控制單元120僅依據感應訊號SDET 來判斷是否有周遭物體來設定控制訊號SCTRL 時(亦即控制訊號SCTRL 僅有兩種控制值時)，則匹配電路/饋入點的個數可為2(亦即無線通訊單元130/230的電路組態僅有兩種電路組態可供選擇)，然而，當控制單元120會依據感應訊號SDET 的訊號強度來設定控制訊號SCTRL 時(亦即控制訊號SCTRL 有兩種以上的控制值時)，則匹配電路/饋入點的個數可為2個以上(亦即無線通訊單元130/230的電路組態有兩種以上電路組態可供選擇)，此一設計變化亦符合本發明的精神而落入本發明的範疇。
為了進一步詳細說明本發明無線通訊電路100的相關操作，請參考第3圖，第3圖為本發明無線通訊方法之一實施例的流程圖，其包含(但不侷限於)以下的步驟(請注意，假若可獲得實質上相同的結果，則這些步驟並不一定要遵照第3圖所示的執行次序來依序執行，此外，假設無線通訊單元130/230的電路組態僅有兩種電路組態可供選擇)：步驟S302：產生具有第一控制值之控制訊號SCTRL 以使無線通訊單元130/230具有第一電路組態(此時，天線134的工作頻帶為原始設計之頻帶)。
步驟S304：偵測一周遭物體(例如使用者的手或是金屬物體之類的干擾源)的存在，以產生一感應訊號SDET 。
步驟S306：判斷感應訊號SDET 是否指示周遭物體的存在，若是，則執行步驟S310；否則，執行步驟S308。
步驟S308：持續產生具有第一控制值之控制訊號SCTRL 以使無線通訊單元130/230維持目前的第一電路組態，接著，回到步驟S304來繼續偵測周遭物體的存在。
步驟S310：產生具有第二控制值之控制訊號SCTRL 以使無線通訊單元130/230由第一電路組態切換至第二電路組態(此時，原本天線134受周遭物體的影響而產生偏移的工作頻帶(例如工作頻帶往低頻移動)會被修正回原始設計之頻帶而使得訊號收發回復正常)。
步驟S312：偵測一周遭物體(例如使用者的手或是金屬物體之類的干擾源)的存在，以產生一感應訊號SDET 。
步驟S314：判斷感應訊號SDET 是否指示周遭物體的存在，若是，則執行步驟S316；否則，執行步驟S318。
步驟S316：持續產生具有第二控制值之控制訊號SCTRL 以使無線通訊單元130/230維持目前的第二電路組態，接著，回到步驟S312來繼續偵測周遭物體的存在。
步驟S318：產生具有第一控制值之控制訊號SCTRL 以使無線通訊單元130/230由第二電路組態切換回第一電路組態(此時，天線134的工作頻帶為原始設計之頻帶)。接著，回到步驟S304。
步驟S302、S306、S308、S310、S314、S316、S318可由控制單元120來執行，而步驟S304、S312可由感應單元110來執行。簡而言之，本發明無線通訊方法包含以下步驟：偵測一周遭物體的存在以產生一感應訊號，根據該感應訊號來產生一控制訊號，以及依據該控制訊號來適應性地調整一無線通訊單元之一電路組態。
需注意的是，上述各流程之步驟僅為本發明所舉可行的實施例，並非作為本發明的限制條件，且在不違背本發明之精神的情況下，上述方法可另包含其他的中間步驟或者可將幾個步驟合併成單一步驟，以做適當之變化。
綜上所述，本發明提供一種可適應性地調整電路組態的無線通訊電路與方法，透過偵測手持式電子裝置是否觸碰/靠近會改變其匹配電路特性的物體，來適應性地調整通訊電路的組態，以避免手持式電子裝置的工作頻段發生偏移，進而避免通訊品質的下降。
以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。
100．．．無線通訊電路
110．．．感應單元
120．．．控制單元
130、230．．．無線通訊單元
131、231．．．多工器
P1 、P1 ’．．．第一連接埠
P21 ～P2N 、P21 ’～P2N ’．．．第二連接埠
132_1～132_N、232．．．匹配電路
134、234．．．天線
234_1～234_N．．．饋入點
第1圖係為本發明無線通訊電路之一實施例的電路示意圖。
第2圖係為第1圖所示之無線通訊單元之另一實施例的電路示意圖。
第3圖為本發明無線通訊方法之一實施例的流程圖。
100．．．無線通訊電路
110．．．感應單元
120．．．控制單元
130．．．無線通訊單元
131．．．多工器
P1 ．．．第一連接埠
P21 ～P2N ．．．第二連接埠
132_1～132_N．．．匹配電路
134．．．天線

Claims (8)

  1. 一種無線通訊電路，包含有：一感應單元，用來偵測一周遭物體的存在，以產生一感應訊號；一控制單元，耦接於該感應單元，用來根據該感應訊號來產生一控制訊號；以及一無線通訊單元，耦接於該控制單元，用來依據該控制訊號來適應性地調整該無線通訊單元之一電路組態，該無線通訊單元包含有：一匹配電路；一多工器，具有一第一連接埠以及複數個第二連接埠，該第一連接埠耦接於該匹配電路以接收該匹配電路所傳送之一傳送訊號，以及該多工器依據該控制訊號而將該第一連接埠耦接至該複數個第二連接埠中之一特定連接埠；以及一天線，具有複數個饋入點，分別耦接於該複數個第二連接埠，用來傳送該複數個饋入點中耦接於該特定連接埠之一特定饋入點所接收之該傳送訊號。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之無線通訊電路，其中該感應單元係為一電容式感測晶片。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之無線通訊電路，其係設置一手持式電子裝置。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之無線通訊電路，其中該手持式電子裝置係為一手機。
  5. 一種無線通訊電路，包含有：一感應單元，用來偵測一周遭物體的存在，以產生一感應訊號；一控制單元，耦接於該感應單元，用來根據該感應訊號來產生一控制訊號；以及一無線通訊單元，耦接於該控制單元，用來依據該控制訊號來適應性地調整該無線通訊單元之一電路組態，該無線通訊單元包含有：一匹配電路；一多工器，具有一第一連接埠以及複數個第二連接埠，該第一連接埠耦接於該匹配電路，以及該多工器依據該控制訊號而將該第一連接埠耦接至該複數個第二連接埠中之一特定連接埠；以及一天線，具有複數個饋入點，分別耦接於該複數個第二連接埠，用來接收一接收訊號，其中該匹配電路輸出經由該複數個饋入點中耦接於該特定連接埠之一特定饋入點所接收之該接收訊號。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之無線通訊電路，其中該感應單元係為一電容式感測晶片。
  7. 如申請專利範圍第5項所述之無線通訊電路，其係設置一手持式電子裝置。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之無線通訊電路，其中該手持式電子裝置係為一手機。
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