CN105703846A - 检测移动终端使用状态自适应调整天线状态的系统及方法 - Google Patents

检测移动终端使用状态自适应调整天线状态的系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及电子通信技术领域，具体涉及一种判断手持移动终端使用状态的方法，检测移动终端使用状态自适应调整天线状态的方法，包括以下步骤，步骤1，检测有外界对象接近或接触所述移动终端的预定位置时，输出检测结果；步骤2，依据所述检测结果获得所述移动终端的使用状态；步骤3，依据所述使用状态调整天线状态。本发明提出了一种可以判别移动终端的用户使用情景的感应系统，通过使用传感器单元结合整机设计，可以正确的分辨用户正在使用手持移动终端的方式及场景，便于可调天线能够更好的针对当前用户场景做出选择，提高整机射频性能，提升用户体验。

Description

检测移动终端使用状态自适应调整天线状态的系统及方法
技术领域
本发明涉及电子通信技术领域，具体涉及一种判断手持移动终端使用状态的系统及方法。
背景技术
小型化多频段内置天线一直是手持通信终端天线的发展方向。已有的天线形式包括多频单极子天线(monopoleantenna)，单环或双环天线(singleloopanddualloopantenna)，倒置折叠天线(IFA，Inverted-FAntenna)，平面倒置折叠天线(PIFA，PlanarInverted-FAntenna)等，这些天线类型在不同的手持通信终端环境中各有其使用的条件和性能。根据不同的要求可以选择不同的天线形式。
移动终端设备通常包括GSM850/900，DCS，PCS，UMTS等多种通信制式，其频率范围覆盖0.824GHz-0.96GHz，1.71GHz-2.17GHz，由于4G(the4thGenerationmobilecommunicationtechnology，第四代移动通信技术)的迅速发展，现在的终端设备更要求高频达到2.7GHz的频率。在以往常规天线设计中，工程师主要关注整机在自由空间中的性能表现。自由空间中的天线性能可以满足运营商的要求，运营商就认定为性能符合要求，允许面向市场销售。随着人们使用过程中发现使用者的使用方式会导致天性状态的改变，运营商和用户才逐渐的关注到手持移动终端在用户具体使用时的天线性能表现。行业标准也逐步从对自由空间的指标关注上，转移到了真实情况下带有人头、人手的工作状态下。由此带来的变化是天线设计上就要由原来单纯满足自由空间性能指标，到现在兼顾到带有模拟人头，模拟人手之后的天线性能，这就大大的增加了天线的设计难度。
发明内容
为解决以上技术问题，本发明提供一种检测移动终端使用状态自适应调整天线状态的系统；
为解决以上技术问题，本发明还提供一种检测移动终端使用状态自适应调整天线状态的方法。
本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：
检测移动终端使用状态自适应调整天线状态的系统，其中，包括，
传感器单元，于一外界对象接近或接触下输出一检测结果；
处理单元，与所述传感器单元连接，依据所述检测结果获得所述移动终端的使用状态；
调整单元，与所述处理单元连接，依据所述移动终端的使用状态调整所述天线状态。
本发明的检测移动终端使用状态自适应调整天线状态的系统，所述传感器单元包括，
至少一个检测电极，分布于所述移动终端的预定位置上；
检测芯片，与所述检测电极连接，依据所述检测电极的输出产生所述检测结果。
本发明的检测移动终端使用状态自适应调整天线状态的系统，还包括比较单元，与所述处理单元连接，比较当前移动终端的天线状态是否与使用状态匹配，如果不匹配，生成一调整命令。
本发明的检测移动终端使用状态自适应调整天线状态的系统，还包括设置单元，与所述处理单元连接，用于设置所述检测结果与所述使用状态之间的对应关系。
本发明的检测移动终端使用状态自适应调整天线状态的系统，还包括存储单元，用以存储所述对应关系。
本发明的检测移动终端使用状态自适应调整天线状态的系统，以所述移动终端的背部壳体上的紧固螺钉作为所述检测电极；和/或，以所述移动终端的USB插座作为所述检测电极；和/或，以所述移动终端的耳机插座作为所述检测电极。
本发明的检测移动终端使用状态自适应调整天线状态的系统，所述检测芯片采用接近电容式传感器芯片。
本发明的检测移动终端使用状态自适应调整天线状态的系统，所述外界对象为使用者的左手和/或右手和/或使用者的头部。
本发明还提供检测移动终端使用状态自适应调整天线状态的方法，其中，用于上述的检测移动终端使用状态自适应调整天线状态的系统，包括以下步骤：
步骤1，检测有外界对象接近或接触所述移动终端的预定位置时，输出检测结果；
步骤2，依据所述检测结果获得所述移动终端的使用状态；
步骤3，依据所述使用状态调整天线状态。
本发明的检测移动终端使用状态自适应调整天线状态的方法，还包括一步骤4，比较当前移动终端的天线状态是否与使用状态匹配，如果不匹配，生成一调整命令，以调整天线状态。
有益效果：由于采用以上技术方案，本发明提出了一种可以判别移动终端的用户使用情景的感应系统，通过使用传感器单元结合整机设计，可以正确的分辨用户正在使用手持移动终端的方式及场景，便于可调天线能够更好的针对当前用户场景做出选择，提高整机射频性能，提升用户体验。
附图说明
图1常规4G天线自由空间回波损耗；
图2常规4G天线右手持状态回波损耗；
图3常规4G天线左手持状态回波损耗；
图4常规4G天线右手及左手持状态下回波损耗对比；
图5为本发明的移动终端上检测电极分布示意图；
图6为本发明的系统结构示意图；
图7为本发明的实现方法示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
现有天线设计的常规做法，是在设计天线初期，针对各个频段运用天线开关、可变电容等器件，改变原有天线的状态，使其在对应的频段上最大限度地兼容自由空间、模拟人头、模拟人手的性能。从而满足运营商的测试要求。这种做法是一种以不变应万变的做法。在设计初期要针对不同的频段做大量的验证，预置一组清单到手机内部，这组清单中的状态满足在部分频段中可以覆盖自由空间、人头、人手模型的性能需求，使其在不同工作频段下可以找到清单中固定的状态。从而实现天线性能的提升。但由于不同的用户习惯，不同场景模式，此做法并不能定性的分析手持移动终端当前的状态。导致在对应频段上由于不同的应用场景下会有较大的性能差异，而终端并不能分辨当前使用的状态是否是最优状态，从而导致天线性能不稳定，用户体验差。
如图1所示为常规4G移动终端天线的自由空间回波损耗。从图1中可以看出，在自由空间状态下，天线可以覆盖低频，高频2G\3G\TDD-LTE4GBand38、39、40、41所有状态。该天线在自由空间状态下测试性能可以满足运营商的测试需求。
申请人结合人手模型右手持移动终端进行测试，得出图2所示的常规4G移动终端天线的右手持状态回波损耗，可以看出整个天线的状态向低频偏移，由于人手模型的吸收效用，整体的回波损耗都增大。高频段三个谐振偏移量各不相同，部分频段已经偏离原有天线的工作频段。
再结合人手模型左手持移动终端进行测试，得出图3中的常规4G移动终端天线的左手持状态回波损耗，同样整个天线的状态向低频偏移，由于人手模型的吸收效用，整体的回波损耗都增大。高频段三个谐振偏移量明显不同，而且与右手持状态区别较大。
通过将图2与图3的回波损耗图整合对比，如图4，为常规4G天线分别左、右手持状态下的回波损耗对比图。从图中标注的4个虚线框中可以很直观的看出，同一天线分别用不同的手去使用的情况下，天线本身的偏移及改变是完全不同的。这也就可以表明，现在天线设计中使用的预设天线状态来应对不同手持带来影响的这种方法在实际使用情况下是不精准的。原因即为图4中4个虚线框中天线状态不同造成的。用单一状态来对应天线的不同状态，当然不会得到整机射频的最佳表现。
参照图5，检测移动终端使用状态自适应调整天线状态的系统，其中，包括，
传感器单元2，于一外界对象接近或接触下输出一检测结果；
处理单元1，与传感器单元2连接，依据检测结果获得移动终端的使用状态；
调整单元4，与处理单元1连接，依据移动终端的使用状态调整天线状态。
本发明的检测移动终端使用状态自适应调整天线状态的系统，还包括比较单元3，与处理单元1连接，比较当前移动终端的天线状态是否与使用状态匹配，如果不匹配，生成一调整命令。
本发明的检测移动终端使用状态自适应调整天线状态的系统，还包括设置单元5，与处理单元1连接，用于设置检测结果与使用状态之间的对应关系。
本发明的检测移动终端使用状态自适应调整天线状态的系统，还包括存储单元，用以存储对应关系。
本发明的检测移动终端使用状态自适应调整天线状态的系统，传感器单元2包括，
至少一个检测电极，分布于移动终端的预定位置上；
检测芯片，与检测电极连接，依据检测电极的输出产生检测结果。
本发明的检测芯片可以采用接近电容式传感器芯片。接近电容式传感器可以检测任何可导电或具有不同介电性能的对象。检测电极可以采用移动终端的背部壳体上的紧固螺钉；和/或，采用移动终端的USB插座；和/或，采用移动终端的耳机插座，和/或移动终端上的摄像头的金属边框或者移动终端上的其他金属部件。
一种具体实施例，参照图6，为手持移动终端100的背壳示意图，示意整机器件相对位置。检测芯片200如图5中所示设置于手持移动终端100内部的印制电路板(PCB)上分别与检测电极201，检测电极202，检测电极203，检测电极204，检测电极205，检测电极206相连。检测芯片200设置有2个档位，即人体接近档和人体接触档。可以通过导电介质对外界对象如人体的接近或接触做出正确的判断。检测电极201，检测电极202，检测电极203，检测电极204，检测电极205，检测电极206为常规手持移动终端用于固定机壳的螺钉。本发明案例中，将螺钉通过印制电路板上的走线与检测芯片200相连，作为介质来对外界对象进行检测，作为传感器的外置感应装置，用于辅助本发明中的功能实现。也可以采用图5中常用手持移动终端后置摄像头300的金属边框作为检测电极实现检测。
本发明的检测移动终端使用状态自适应调整天线状态的系统，外界对象可以为使用者的双手或使用者的身体的其他部位。外界对象为使用者的右手时，天线状态调整为右手持天线状态。外界对象为使用者的左手时，天线状态调整为左手持天线状态。
一种具体实施例，中国移动入库测试需要进行右手模的天线性能测试。现中国移动测试使用的为CTIA中MCL3.2型号的右手模型。该模型在测试手机右手持的场景中，会固定的接触检测电极205，检测电极206，及检测电极202三处。当检测芯片200检测到这三处螺钉有人体接触、接近时，将可调天线调整到预置的右手状态。同理，当整机进行海外地区销售，需要增加测试左手模性能的时候，只需要在手机天线调试初期固定一组左手性能较好的天线状态，如当检测芯片200检测到检测电极201，检测电极202，检测电极205有人体接触到时候，切换左手天线状态即可。具体接触的关键点，并不是人为随意选取的。可以根据测试机构的固定测试模型确定。该模型具有全球通用性，适用全球的第三方测试机构。
具体应用中，当用户双手横持手持移动终端打游戏，看电影的情况。就会固定的接触、接近检测电极203，检测电极204和检测电极201，检测电极206共四处。当检测芯片200检测到这四处有接近、接触时。调用预置的横屏状态较好的天线状态，来完成对整机射频性能的改善。
本发明通过检测芯片对不同螺钉附近的感应状态的识别，来判别整机当前的使用状态，从而进行有针对性的可调天线状态选择。以达到天线性能的择优选择，提高用户体验。
本发明还提供检测移动终端使用状态自适应调整天线状态的方法，用于上述的检测移动终端使用状态自适应调整天线状态的系统，参照图7，包括以下步骤：
步骤1，检测有外界对象接近或接触移动终端的预定位置时，输出检测结果；
步骤2，依据检测结果获得移动终端的使用状态；
步骤3，依据使用状态调整天线状态。
本发明的检测移动终端使用状态自适应调整天线状态的方法，还包括一步骤4，比较当前移动终端的天线状态是否与使用状态匹配，如果不匹配，生成一调整命令，以调整天线状态。
本发明还可以进一步对接触和接近进行情景细分，从而对天线状态进行进一步的细分来做最终的择优筛选，最终完成整体性能的提升。如整机放到裤子口袋里面为所有感应点接近状态，打电话人头手同时接近的状态等，都可以在前期实验中验证具体感应点，并固定选取预置相对较好的天线状态来使用。本发明的检测芯片的位置不仅限于示意图中的位置，可以根据印制电路板的布线需求摆放。检测电极也不仅仅局限于上面列出的示例，其他金属材质的结构件也可以，需要天线配合检测状态做调整。同时，检测电极的数量不局限于示意图中的6个。如需要对情景模式做细分。可以进行数量和位置的调整。如PAD类终端，可以根据需要适当的增加感应装置数量。根据使用场景不同，也可以更改感应器位置。理论上我们可以加无限多个感应装置，模拟用户使用场景，采集数据用于分析用户使用状态，以达到更加精准的情景确定。
对于天线状态的调整，根据天线设计技术的发展，现在市场上大概有几种可切换、可调形式的天线投入应用。
一种具体实施例，双天线模式，设置两支同频双天线分别在手持移动终端两端。当检测一端受影响后，可以主动切换到另一天线，从而改善当前场景的辐射性能。
另一种具体实施例，天线结构切换模式，通过前期的天线设计加入开关，可以通过控制开关改变原有单一天线的天线结构。从而实现单一天线到多种形式天线的转变。通过前期天线设计中预置的状态，分不同场景选择应用。来完成提高当前场景辐射性能的目的。可以看作为同一位置有不同天线的存在。
另一种具体实施例，天线阻抗调节模式，天线匹配位加入可以调节的可变电容器件，通过对可变电容的调节，使单一天线呈现不同的谐振状态，从而满足不同场景的需要。具体应用同结构切换类似，前期预置各种场景的天线特征状态，根据芯片的识别场景来做出择优选择。可以看作为同一天线谐振可调。
上面的具体实施例可以单一使用，也可组合使用。即使后期有新的可调天线设计方案，也可以使用本专利的判别方法来进行场景判别。
本发明的天线可以是多频单极子天线(monopoleantenna)，单环或双环天线(singleloopanddualloopantenna)，倒置折叠天线(IFA，Inverted-FAntenna)，平面倒置折叠天线(PIFA，PlanarInverted-FAntenna)，印制电路板天线(PCB天线)，柔性电路板(FPC，FlexiblePrintedCircuitboard)天线，金属冲压(Metalstamping)天线，激光直接成型(LDS，LaserDirectStructring)天线。
以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.检测移动终端使用状态自适应调整天线状态的系统，其特征在于，包括，
传感器单元，于一外界对象接近或接触下输出一检测结果；
处理单元，与所述传感器单元连接，依据所述检测结果获得所述移动终端的使用状态；
调整单元，与所述处理单元连接，依据所述移动终端的使用状态调整所述天线状态。
2.根据权利要求1所述的检测移动终端使用状态自适应调整天线状态的系统，其特征在于，所述传感器单元包括，
至少一个检测电极，分布于所述移动终端的预定位置上；
检测芯片，与所述检测电极连接，依据所述检测电极的输出产生所述检测结果。
3.根据权利要求1所述的检测移动终端使用状态自适应调整天线状态的系统，其特征在于，还包括比较单元，与所述处理单元连接，比较当前移动终端的天线状态是否与使用状态匹配，如果不匹配，生成一调整命令。
4.根据权利要求1所述的检测移动终端使用状态自适应调整天线状态的系统，其特征在于，还包括设置单元，与所述处理单元连接，用于设置所述检测结果与所述使用状态之间的对应关系。
5.根据权利要求4所述的检测移动终端使用状态自适应调整天线状态的系统，其特征在于，还包括存储单元，用以存储所述对应关系。
6.根据权利要求2所述的检测移动终端使用状态自适应调整天线状态的系统，其特征在于，以所述移动终端的背部壳体上的紧固螺钉作为所述检测电极；和/或，以所述移动终端的USB插座作为所述检测电极；和/或，以所述移动终端的耳机插座作为所述检测电极。
7.根据权利要求2所述的检测移动终端使用状态自适应调整天线状态的系统，其特征在于，所述检测芯片采用接近电容式传感器芯片。
8.根据权利要求1所述的检测移动终端使用状态自适应调整天线状态的系统，其特征在于，所述外界对象为使用者的左手和/或右手和/或使用者的头部。
9.检测移动终端使用状态自适应调整天线状态的方法，其特征在于，用于权利要求1至8任意一项所述的检测移动终端使用状态自适应调整天线状态的系统，包括以下步骤：
步骤1，检测有外界对象接近或接触所述移动终端的预定位置时，输出检测结果；
步骤2，依据所述检测结果获得所述移动终端的使用状态；
步骤3，依据所述使用状态调整天线状态。
10.根据权利要求9所述的检测移动终端使用状态自适应调整天线状态的方法，其特征在于，还包括一步骤4，比较当前移动终端的天线状态是否与使用状态匹配，如果不匹配，生成一调整命令，以调整天线状态。
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