用于控制天线的辐射方向图的方法、通信设备及存储介质转让专利
申请号 : CN201780089911.8
文献号 : CN110546811B
文献日 : 2021-11-05
发明人 : 蔡明贤
申请人 : 惠普发展公司 , 有限责任合伙企业
摘要 :
权利要求 :
1.一种通信设备,包括:
显示面板;
金属外壳;
天线;
连接在所述天线和所述金属外壳的侧壁之间的可调谐电容器;和控制单元,用于:
确定用户到所述通信设备的接近度;以及基于所确定的接近度,调节所述可调谐电容器以控制所述天线的辐射方向图,其中当所述可调谐电容器具有第一电容值时,表面电流在所述天线和所述金属外壳的所述侧壁之间的流动被抑制使得所述辐射方向图朝向所述显示面板,并且其中当所述可调谐电容器具有第二电容值时,所述表面电流能够在所述天线和所述金属外壳的所述侧壁之间流动使得所述辐射方向图朝向所述侧壁。
2.根据权利要求1所述的通信设备,其中:所述控制单元用于当所述用户到所述通信设备的所述接近度小于阈值时,将所述可调谐电容器调节到所述第一电容值,以引导所述辐射方向图远离所述金属外壳的所述侧壁并朝向所述显示面板。
3.根据权利要求2所述的通信设备,其中:所述控制单元用于当所述用户到所述通信设备的所述接近度不小于所述阈值时,将所述可调谐电容器调节到所述第二电容值,以引导所述辐射方向图朝向所述侧壁,并且其中所述第一电容值小于所述第二电容值。
4.根据权利要求1所述的通信设备,其中当所述可调谐电容器具有所述第二电容值时,所述金属外壳的所述侧壁用作所述天线的辐射平面。
5.根据权利要求1所述的通信设备,其中所述可调谐电容器包括在1pF至10pF范围内的电容值。
6.根据权利要求1所述的通信设备,其中所述控制单元用于:使用接近度传感器确定所述用户到所述通信设备的所述接近度。
7.一种用于控制天线的辐射方向图的方法,包括:在通信设备的天线和金属外壳的侧壁之间提供可调谐电容器;
检测用户到所述通信设备的所述金属外壳的接近度;并且基于确定的接近度,调节所述可调谐电容器以控制所述天线的辐射方向图,其中当所述可调谐电容器具有第一电容值时,表面电流在所述天线和所述金属外壳的所述侧壁之间的流动被抑制使得所述辐射方向图朝向所述通信设备的显示面板,并且其中当所述可调谐电容器具有第二电容值时,所述表面电流能够在所述天线和所述金属外壳的所述侧壁之间流动使得所述辐射方向图朝向所述侧壁。
8.根据权利要求7所述的方法,其中调节所述可调谐电容器包括:当所述用户到所述金属外壳的所述接近度小于阈值时,将所述可调谐电容器调谐到所述第一电容值,以引导所述辐射方向图远离所述侧壁并朝向所述通信设备的所述显示面板。
9.根据权利要求8所述的方法,其中调节所述可调谐电容器包括:当所述用户到所述金属外壳的所述接近度不小于所述阈值时,将所述可调谐电容器调谐到所述第二电容值,以引导所述辐射方向图朝向所述侧壁,所述第二电容值用于使所述金属外壳的所述侧壁能够用作所述天线的辐射平面,并且其中所述第一电容值小于所述第二电容值。
10.根据权利要求9所述的方法,其中所述用户到所述金属外壳的所述接近度使用设置在所述通信设备中的接近度传感器来确定。
11.一种包括指令的非暂存计算机可读存储介质,所述指令在由处理器执行时使所述处理器:
从设置在通信设备中的握持传感器接收接近度数据;
基于所接收的接近度数据,确定与所述通信设备的金属外壳相对应的用户的握持模式;并且
基于所述用户的所述握持模式调节连接在天线和所述金属外壳的侧壁之间的可调谐电容器,以控制所述天线的辐射方向图,其中当所述可调谐电容器具有第一电容值时,表面电流在所述天线和所述金属外壳的所述侧壁之间的流动被抑制使得所述辐射方向图朝向所述通信设备的显示面板,并且其中当所述可调谐电容器具有第二电容值时,所述表面电流能够在所述天线和所述金属外壳的所述侧壁之间流动使得所述辐射方向图朝向所述侧壁。
12.根据权利要求11所述的非暂存计算机可读存储介质,其中当所述可调谐电容器具有所述第二电容值时,所述金属外壳的所述侧壁用作所述天线的辐射平面。
13.根据权利要求12所述的非暂存计算机可读存储介质,其中调节所述可调谐电容器包括:
当所述用户的所述握持模式与预定模式匹配时,将所述可调谐电容器调谐到所述第一电容值,以引导所述辐射方向图远离所述金属外壳的所述侧壁并朝向所述显示面板。
14.根据权利要求13所述的非暂存计算机可读存储介质,其中调节所述可调谐电容器包括:
当所述用户的所述握持模式与所述预定模式不匹配时,将所述可调谐电容器调谐到所述第二电容值,以引导所述辐射方向图朝向所述侧壁,其中所述第一电容值小于所述第二电容值。
说明书 :
用于控制天线的辐射方向图的方法、通信设备及存储介质
背景技术
赖于天线技术来辐射用于传输的射频(RF)信号以及收集用于接收的RF广播信号。
附图说明
具体实施方式
观。此外,金属外壳可提供刚度、强度、更薄的厚度、可回收、热辐射等等。
角度和位置的函数。当天线在使用中时,天线区域和/或天线附近的金属外壳的导电区域可
能受到电磁波的影响。在这种情况下,在金属外壳中使用内部天线可能会大大提高通信设
备的比吸收率(SAR)水平。本文中使用的术语“SAR”可以指指示由从天线辐射的电磁波引起
的对人体的有害影响的程度的数值。
低。
控制单元可以确定用户到通信设备的接近度并基于确定的接近度调节可调谐电容器以控
制天线的辐射方向图。
的辐射效率的情况下提高通信设备的SAR保护水平。
以是指可以在笔记本电脑模式或平板电脑模式下配置的设备。
池、通信模块和/或附加部件。例如,天线104可以是无窗天线,其可以支持多个频带,例如全
球移动通信系统(GSM)频带、通用移动电信系统(UMTS)频带、长期演进(LTE)频带、无线广域
网(WWAN)频带等。
作自适应桩,以电耦合或电解耦金属外壳102和天线104。使用可调谐电容器106可使金属外
壳102的侧壁能够用作天线104的辐射平面。示例可调谐电容器106可以是可调谐RF电容器、
数字可调谐电容器、微机电系统 (MEMS)可变电容器等。
近度传感器可以生成指示与通信设备100对应的用户的访问距离的感测信号。在这种情况
下,控制单元108可以基于阈值来确定用户到通信设备100的接近度。示例的阈值可以是用
户可以实现可接受的SAR水平的、用户到通信设备100的距离。
电容器106调节到第一电容值,以引导辐射方向图远离金属外壳102的侧壁。在这种情况下,
SAR的热点可以远离用户握住通信设备100所在的侧壁。在另一示例中,当用户到通信设备
100的接近度不小于阈值时,控制单元108可以将可调谐电容器106调节到第二电容值,以引
导辐射方向图朝向侧壁。在一个示例中,第一电容值小于第二电容值。
104发送和/或接收信号的频带。此外,天线104可以包括辐射器116,辐射器116可以电耦合
到收发器112的信号路径。示例天线104可以是依赖于特征模式以不同频带操作的多频带天
线。在每个特征模式下,天线104 可以提供与天线104的操作频率相对应的不同的辐射方向
图。
波。在一个示例中,接地平面110可以至少部分地以与辐射器116 共面的关系设置,以用作
天线辐射的反射表面。
握住金属外壳102的侧壁。此外,控制单元108可以基于所确定的接近度和频率选择数据来
调谐可调谐电容器106以控制天线104的辐射方向图。
至10pF范围内的电容值。在一个示例中,可调谐电容器106可以被调谐为将天线104的辐射
方向图控制在朝向金属外壳102的侧壁的方向上或朝向显示面板202的方向上。这在图3A和
图3B中详细解释。
302的侧壁时,控制单元(例如108)可以将可调谐电容器(例如106)调节到第一电容值(即小
于2.7pF)。以第一电容值操作的可调谐电容器可以抑制表面电流在天线304与金属外壳302
的侧壁之间的流动。在这种情况下,金属外壳302的侧壁可以与天线304电绝缘。辐射方向图
308可以被引导远离金属外壳302的侧壁并朝向通信设备300的显示面板,因此可以减少从
天线304到侧壁的RF能量耦合。在该示例中,从通信设备300导向用户的手的辐射量可以被
大大减少,这可以在不影响天线辐射效率和性能的情况下大大降低SAR 水平。
壳302的侧壁时,控制单元可以将可调谐电容器调节到第二电容值(即大于5pF)。以第二电
容值操作的可调谐电容器可以使表面电流能够在天线 304和金属外壳302的侧壁之间流
动。在这种情况下,金属外壳302的侧壁可以用作天线的辐射平面,并且可以将至少50%的
RF能量从天线304耦合到侧壁。因此,辐射方向图310可以被引导为朝向金属外壳302的侧
壁,这可以大大提高天线的辐射效率。
一个天线的辐射方向图。在一个示例中,控制单元108可以基于天线的特征模式和操作频带
来可变地设定第一电容值和第二电容值。
可读存储介质上并可由处理器执行的一系列指令。在本文描述的示例中,处理器可以包括
例如包括在单个设备中或分布在多个设备中的一个或多个处理器。应当注意,在一些示例
中,一些模块被实现为硬件器件,而其他模块被实现为可执行指令。
移除、修改或重新布置现有过程。另外应当理解,过程可以表示存储在计算机可读存储介质
上的指令,该指令在被执行时可以使处理器做出响应以执行动作、改变状态和/或做出决
定。可替代地,过程可以表示由功能上等效的电路(例如模拟电路、数字信号处理电路、专用
集成电路(ASIC)或与系统相关联的其他硬件部件)执行的功能和/或动作。此外,流程图并
非旨在限制本申请的实现方式,相反流程图示出了用于设计/制造电路、生成软件或使用硬
件和软件的组合来执行所示出的过程的功能信息。
备中的接近度传感器来确定用户到金属外壳的接近度。
容值以引导辐射方向图远离侧壁并朝向通信设备的显示面板。在另一示例中,当用户到金
属外壳的接近度不小于阈值时,可调谐电容器可以被调谐到第二电容值以引导辐射方向图
朝向侧壁。当可调谐电容器处于第二电容值时,可以使金属外壳的侧壁能够用作天线的辐
射平面。例如,第一电容值可以小于第二电容值。
型的中央处理单元(CPU)、微处理器或者解译并执行存储在机器可读存储介质504中的机器
可读指令的处理逻辑。机器可读存储介质504可以是随机存取存储器(RAM)或另一种类型的
可以存储信息和可由处理器502执行的机器可读指令的动态存储设备。例如,机器可读存储
介质504可以是同步DRAM (SDRAM)、双倍数据速率(DDR)、rambus DRAM(RDRAM)、rambus RAM
等,或例如软盘、硬盘、CD‑ROM、DVD、笔式驱动器等的储存存储器介质。在一个示例中,机器
可读存储介质604可以是非暂存机器可读介质。在示例中,机器可读存储介质504可以是远
程的,但是计算设备500可以访问。
中的握持传感器接收接近度数据。在一个示例中,多个握持传感器可以设置在金属外壳的
侧壁处。多个握持传感器可以针对不同形式的用户握持生成不同的感测信号,并将生成的
感测信号发送到控制单元。
只手在移动终端上的手握持。
和金属外壳的侧壁之间。
动终端上的天线区域和/或金属外壳区域的侧壁附近握持的模式。在另一个示例中,当用户
的握持模式与预定模式不匹配时,可调谐电容器可以被调谐到第二电容值以引导辐射方向
图朝向侧壁。示例的第一电容值可以小于第二电容值。
进行多种修改。在不脱离本解决方案的精神的情况下,可以进行其他替换、修改和改变。本
申请文件(包括任何所附权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征和/或如此公开的任何
方法或过程的所有步骤均可以以任意组合进行组合,除非其中至少有一些此类特征和/或
步骤的组合是互斥的。
述刺激或包括所述刺激的刺激组合。