CN107294559A - 通讯装置 - Google Patents

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Abstract

一种通讯装置，包含天线单元、调整单元与感测处理单元。感测处理单元电性耦接天线单元与调整单元。天线单元用以发送射频信号。调整单元用以调整射频信号的频率与频宽。感测处理单元用以透过天线单元感应电容值，根据电容值控制调整单元调整射频信号的频率，并根据系统信号控制调整单元调整射频信号的频宽。本发明无须繁复的计算过程，可迅速并有效地改善由于人体造成的射频信号频率偏移，以及频宽不足的问题。

Description

通讯装置
技术领域
本发明是关于一种通讯装置，且特别是有关于一种可调整射频信号频率与频宽的通讯装置。
背景技术
通讯装置可透过天线发射或接收无线电波，以传递或交换无线电信号。然而，无线电信号容易受到外界环境(例如人体或其他电子装置)影响运作效能。以移动式电子装置(例如手机)为例，使用者使用移动式电子装置时，由于人体接近而降低移动式电子装置内部天线的效能。此外，天线信号频宽不足也是此领域常见的问题之一。
发明内容
为了同时改善由于人体造成的信号频率偏移以及频宽不足的问题，本发明是提供一种通讯装置，其包含天线单元、调整单元与感测处理单元。感测处理单元电性耦接天线单元与调整单元。天线单元用以发送射频信号。调整单元用以调整射频信号的频率与频宽。感测处理单元用以透过天线单元感应电容值，根据电容值控制调整单元调整射频信号的频率，并根据系统信号控制调整单元调整射频信号的频宽。
于本发明的一实施例中，其中调整单元包含至少一开关电性耦接至少一电容器，感测处理单元用以控制至少一开关其中一者以电性耦接至至少一电容器其中一者以调整射频信号的频率与频宽。
于本发明的一实施例中，其中调整单元包含可变电容器，感测处理单元用以调整可变电容器的电容值以调整射频信号的频率与频宽。
于本发明的一实施例中，其中感测处理单元根据电容值控制调整单元调整射频信号产生频率位移。
于本发明的一实施例中，其中感测处理单元根据电容值控制调整单元增加射频信号的频率。
于本发明的一实施例中，其中感测处理单元根据系统信号控制调整单元增加射频信号的频宽。
于本发明的一实施例中，其中感测处理单元透过开回路(Open loop)方式控制调整单元。
于本发明的一实施例中，其中感测处理单元包含电容性感测器。
于本发明的一实施例中，其中系统信号表示该通讯装置连接的系统操作于高频带、低频带或特定频带。
于本发明的一实施例中，其中感测处理单元用以侦测是否有人体接近通讯装置。
综上所述，本发明得以利用天线单元感应到的电容值以控制调整单元调整射频信号的频率，并且利用系统传送的系统信号以控制调整单元调整射频信号的频宽。因此，本发明无须繁复的计算过程，可迅速并有效地改善由于人体造成的射频信号频率偏移，以及频宽不足的问题。
以下将以实施方式对上述的说明作详细的描述，并对本发明的技术方案提供更进一步的解释。
附图说明
为了让本发明的上述和其他目的、特征、优点与实施例更明显易懂，所附附图的说明如下：
图1是说明本发明一实施例的通讯装置示意图；
图2是说明本发明一实施例的通讯装置示意图；
图3是说明本发明一实施例的通讯装置的反射系数与频率关系示意图；
图4是说明本发明一实施例的通讯装置的反射系数与频率关系示意图；以及
图5是说明本发明一实施例的通讯装置的调整单元示意图。
具体实施方式
为了使本发明的叙述更加详尽与完备，可参照附图及以下所述的各种实施例。但所提供的实施例并非用以限制本发明所涵盖的范围；步骤的描述亦非用以限制其执行的顺序，任何由重新组合，所产生具有均等功效的装置，皆为本发明所涵盖的范围。
于实施方式与申请专利范围中，除非内文中对于冠词有所特别限定，否则“一”与“该”可泛指单一个或复数个。将进一步理解的是，本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”及相似词汇，指明其所记载的特征、区域、整数、步骤、操作、元件与/或组件，但不排除其所述或额外的其一个或多个其他特征、区域、整数、步骤、操作、元件、组件，与/或其中的群组。
另外，关于本文中所使用的“耦接”及“连接”，均可指二或多个元件相互直接作实体接触或电性接触，相互间接作实体接触或电性接触，而“耦接”还可指二或多个元件相互操作或动作。
请参考图1。图1是说明本发明一实施例的通讯装置100示意图。通讯装置100可以是任何具通讯功能的可携式、穿戴式或手持式电子产品，如手机、平板电脑(Tablet personal computer，Tablet PC)、无线存取点设备等。如图1所示，在本实施例中，通讯装置100包含天线单元110、感测处理单元120与调整单元130。
操作上，天线单元110用以发送射频(Radio frequency，RF)信号。具体而言，感测处理单元120可用以侦测是否有人体接近通讯装置100，并借以决定通讯装置100的特定吸收率(Specific absorption rate，SAR)。当人体接近通讯装置100时，透过天线单元110感应的耦合电容会改变，因此感测处理单元120可透过天线单元110感应其电容值。接着，感测处理单元120根据电容值控制调整单元130调整射频信号的频率，并根据系统信号控制调整单元130调整射频信号的频宽。于一实施例中，上述系统信号从系统140发送至感测处理单元120以表示系统140操作于高频带、低频带或特定频带(例如长期演进技术(Long term evolution，LTE)频带B7、B17)，但本发明不以此为限。
如此一来，本发明的通讯装置100可有效地调整射频信号由于人体造成的频率偏移，并且改善频宽不足的问题。
于一实施例中，感测处理单元120透过开回路(Open loop)方式控制调整单元130。于是调整单元130调整射频信号的频率与频宽。
于一实施例中，如图2所示，通讯装置200的调整单元130可实作为开关SW与电子元件C1～Cn(例如电容器)，其中开关SW耦接至电子元件C1～Cn。请参考图3，图3是说明本发明一实施例的通讯装置的反射系数(亦即S11参数)与频率关系示意图。举例而言，当人体接近通讯装置100，造成通讯装置100射频信号的频率偏移(例如从曲线320平移至曲线310，亦即射频信号的频率降低)，感测处理单元120根据透过天线单元110感应到的电容值亦发生变化。感测处理单元120根据透过天线单元110感应到的电容值控制调整单元130的开关SW以耦接至电子元件C1～Cn其中一者，透过连接的电子元件进行阻抗(Impedance)调整，进而调整射频信号的频率。于一实施例中，连接的电子元件造成射频信号产生频率位移。具体而言，感测处理单元120根据电容值控制调整单元130增加射频信号的频率，调整后的射频信号如曲线320所示。
请参考图4，图4是说明本发明一实施例的通讯装置的反射系数(亦即S11参数)与频率关系示意图。举例而言，当系统140操作于低频带(Low band)时，射频信号常有频宽不足的问题，如曲线410所示。系统140发送系统信号以通知感测处理单元120目前系统140操作于低频带。感测处理单元120根据系统信号控制调整单元130的开关SW以耦接至电子元件C1～Cn其中一者，透过连接的电子元件进行孔径(Aperture)调整，进而调整射频信号的频宽。具体而言，感测处理单元120根据透过天线单元110感应到的电容值控制调整单元130增加射频信号的频宽，调整后的射频信号如曲线420所示。于一实施例中，当系统140操作于高频带(High band)或特定频带(例如长期演进技术(LTE)频带B7、B17，但本发明不以此为限)时，感测处理单元120亦可根据透过天线单元110感应到的电容值控制调整单元130增加射频信号的频宽。
于一实施例中，如图5所示，调整单元530实作为开关SW与电子元件C1～C4。开关接收控制信号CTRL1与CTRL2以决定电性耦接至电子元件C1～C4其中一者。举例而言，控制信号CTRL1表示人体是否接近通讯装置，当人体接近通讯装置时，控制信号CTRL1为逻辑高电位(例如1)。反之，当人体未接近通讯装置时，则控制信号CTRL1为逻辑低电位(例如0)。控制信号CTRL2即为上述的系统信号。当控制信号CTRL2表示系统操作在低频带时，控制信号CTRL2为逻辑高电位(例如1)。反之，当控制信号CTRL2表示系统操作在高频带时，控制信号CTRL2为逻辑低电位(例如0)。因此，开关SW可依据控制信号CTRL1、CTRL2产生对应四种不同情况的信号以决定电性耦接至电子元件C1～C4的其中一者。电子元件C1～C4可具有依据上述四种情况设计的阻抗以最佳化射频信号。如表一所示，当控制信号CTRL1、CTRL2均为逻辑低电位(例如0)时，表示人体未接近通讯装置，并且通讯装置操作于高频带，于是开关SW产生信号Sig1以电性耦接至对应上述情况的电子元件1。因此，通讯装置可依据实际环境与操作频带有效地调整射频信号。本发明不以图5所示的调整单元为限。依据实际需求，开关SW亦可接收多种控制信号以根据多种情况(例如特定频带)电性耦接至多个电子元件的其中一者。举例而言，开关SW可接收三个控制信号以电性耦接至八个电子元件的其中一者，因此通讯装置适用于八种不同的应用情境。
表一
控制信号CTRL1 控制信号CTRL2 信号
0 0 Sig1
0 1 Sig2
1 0 Sig3
1 1 Sig4
于另一实施例中，调整单元130亦可实作为可变电容器(未绘示)。感测处理单元120用以调整可变电容器的电容值以调整阻抗与孔径，进而调整射频信号的频率与频宽，调整方式如前所述，此处不再重复之。
实作上，感测处理单元120可包含感测电路、微处理器(Microprocessor)、电容性感测器。调整单元130可包含开关、电容器、可变电容器或其他适合的电子元件。
如此一来，本发明的通讯装置100、200可利用天线单元110感应到的电容值以控制调整单元130调整射频信号的频率，并且利用系统140传送的系统信号以控制调整单元130调整射频信号的频宽。因此，本发明无须繁复的计算过程，可迅速并有效地改善由于人体造成的射频信号频率偏移，以及频宽不足的问题。
虽然本发明已以实施方式揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟悉此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求书所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种通讯装置，其特征在于，包含：
一天线单元，用以发送一射频信号；
一调整单元，用以调整该射频信号的频率与频宽；以及
一感测处理单元，电性耦接该天线单元与该调整单元，该感测处理单元用以透过该天线单元感应一电容值，根据该电容值控制该调整单元调整该射频信号的频率，并根据一系统信号控制该调整单元调整该射频信号的频宽。
2.根据权利要求1所述的通讯装置，其特征在于，该调整单元包含至少一开关电性耦接至少一电容器，该感测处理单元用以控制该至少一开关其中一者以电性耦接至该至少一电容器其中一者以调整该射频信号的频率与频宽。
3.根据权利要求1所述的通讯装置，其特征在于，该调整单元包含一可变电容器，该感测处理单元用以调整该可变电容器的电容值以调整该射频信号的频率与频宽。
4.根据权利要求1所述的通讯装置，其特征在于，该感测处理单元根据该电容值控制该调整单元调整该射频信号产生一频率位移。
5.根据权利要求4所述的通讯装置，其特征在于，该感测处理单元根据该电容值控制该调整单元增加该射频信号的频率。
6.根据权利要求1所述的通讯装置，其特征在于，该感测处理单元根据该系统信号控制该调整单元增加该射频信号的频宽。
7.根据权利要求1所述的通讯装置，其特征在于，该感测处理单元透过开回路方式控制该调整单元。
8.根据权利要求1所述的通讯装置，其特征在于，该感测处理单元包含一电容性感测器。
9.根据权利要求1所述的通讯装置，其特征在于，该系统信号表示该通讯装置连接的一系统操作于高频带、低频带或一特定频带。
10.根据权利要求1所述的通讯装置，其特征在于，该感测处理单元用以侦测是否有一人体接近该通讯装置。
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