CN112068641B - 适用于近接感测的天线控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种适用于近接感测的天线控制系统，包括电容性天线单元、射频信号处理单元、射频阻断单元、感控单元以及电容性隔离单元。当外部物体接近电容性天线单元时，电容性天线单元反应直流性电容值的感应变化。射频信号处理单元与射频阻断单元连接电容性天线单元，射频阻断单元阻断电容性天线单元的交流信号并获得直流性电容值。感控单元连接于射频阻断单元与系统接地之间，由射频阻断单元获得直流性电容值，当直流性电容值超出阀区之外，其产生近接模式信号。电容性隔离单元连接于射频阻断单元与系统接地之间，电容性隔离单元提供补偿电抗值以减轻直流性电容值产生的偏移值。本发明使电容性的天线具有近接感测的功能，扩大了应用广泛度。

Description

适用于近接感测的天线控制系统
技术领域
本发明涉及一种天线控制系统，特别是一种适用于近接感测的天线控制系统。
背景技术
现代人经常使用的终端装置常常会遇到因人体接近而改变其无线收发信号效能的问题，终端装置在使用上经常需要人手持或头部接近(语音通信)，天线设计必须要考虑到人体接近的影响。
一般而言，上述类型的终端装置经常内建有近接感测模组，最常使用的是电容式感测，并感测电容值的变化量。在天线设计上，电抗值(包括电容、电感的虚部阻抗)变化对于天线特性的影响是比电阻值(实部阻抗)大小的影响更显著，也因为各部实体零件会影响电磁场在空间中的分布情況，使得终端装置的天线周围部件造成的电容值(或电感值)影响必须斤斤计较，并且每个天线产品必须各別设计，在应用于终端装置的产品时也必须各別调校。类似的问题也出现在感测电路对于天线本身的影响，因为感测电路本身与天线连接就会改变天线特性(包括电容值与电感值)。
发明内容
针对上述现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种适用于近接感测的天线控制系统，解决附加感测电路需要改变天线设计参数的问题。
本发明的技术方案是这样的，一种适用于近接感测的天线控制系统包括：
电容性天线单元，当外部物体接近所述电容性天线单元时，所述电容性天线单元反应直流性电容值的感应变化；
射频信号处理单元，连接所述电容性天线单元；
射频阻断单元，连接所述电容性天线单元，用以阻断所述电容性天线单元的交流信号并获得所述电容性天线单元的所述直流性电容值；
感控单元，连接于所述射频阻断单元与系统接地之间，由所述射频阻断单元获得所述直流性电容值，当所述直流性电容值超出阀区之外时，所述感控单元产生近接模式信号；以及
电容性隔离单元，连接于所述射频阻断单元与所述系统接地之间，其中所述射频阻断单元与所述感控单元共同致使所述直流性电容值产生偏移值，所述电容性隔离单元提供补偿电抗值用以减轻所述偏移值。
进一步地，所述近接模式信号用以提供给所述射频信号处理单元，用以改变所述射频信号处理单元的工作模式，其中当所述射频信号处理单元未收到所述近接模式信号时，所述射频信号处理单元工作于正常模式。
进一步地，所述近接模式信号用以提供给所述感控单元的应用模组，所述应用模组控制所述射频信号处理单元的工作模式。
进一步地，所述电容性天线单元包括天线本体，所述天线本体与所述系统接地之间具有感应电容。
进一步地，所述电容性天线单元包括天线本体，所述天线本体包括自有电容，所述自有电容与所述系统接地之间具有感应电容。
进一步地，所述感控单元是微处理器。
进一步地，所述感控单元是微处理器，所述应用模组包括应用程序，所述微处理器提供所述近接模式信号给所述应用程序，所述应用程序用以监控是否有所述外部物体接近所述适用于近接感测的天线控制系统。
进一步地，所述偏移值与所述补偿电抗值两者相加为零。
进一步地，所述适用于近接感测的天线控制系统应用于终端装置，所述终端装置为智能手机、平板电脑或笔记本电脑。
进一步地，所述微处理器包电容数位化转换器。
本发明所提供的技术方案的优点在于，本发明的天线控制系统，不但使电容性的天线能够具有近接感测的功能，也避免外加电路造成的感应误差(或偏移量)，感测与控制电路(感控单元)本身与天线是彼此独立的而不影响天线本身的运作设计参数，使此适用于近接感测的天线控制系统可应用于多种天线(而不必要受限于少数特定种类与参数的天线)，可大幅增加应用广泛度，具有很高的产业应用价值。
附图说明
图1是本发明实施例提供的适用于近接感测的天线控制系统的功能模块图。
图2是本发明实施例提供的外部物体接近终端装置的示意图。
图3是本发明实施例提供的电容性天线单元的示意图。
图4是本发明另一实施例提供的电容性天线单元的示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明，但不作为对本发明的限定。
请同时参照图1与图2，本实施例提供的适用于近接感测的天线控制系统1包括电容性天线单元11、射频信号处理单元12、射频阻断单元13、感控单元14以及电容性隔离单元15。适用于近接感测的天线控制系统1例如应用于终端装置100，所述终端装置100例如为智能手机、平板电脑或笔记本电脑。当外部物体200接近电容性天线单元11时，电容性天线单元11反应直流性电容值DCV的感应变化。射频信号处理单元12连接电容性天线单元11。射频阻断单元13连接电容性天线单元11，用以阻断电容性天线单元11的交流信号并获得电容性天线单元11的直流性电容值DCV。感控单元14包括感测与控制的功能，感控单元14连接于射频阻断单元13与系统接地G之间，由射频阻断单元13获得直流性电容值DCV，当直流性电容值DCV超出阀区VA之外时，感控单元14产生近接模式信号PIX。电容性隔离单元15连接于射频阻断单元13与系统接地G之间，其中射频阻断单元13与感控单元14共同致使直流性电容值DCV产生偏移值BC，电容性隔离单元15提供补偿电抗值CI用以减轻偏移值BC。较佳的，所述偏移值BC与补偿电抗值CI两者相加为零(也就是相互抵消)，使得射频阻断单元13、感控单元14与电容性隔离单元15皆不影响电容性天线单元11的工作状态。但偏移值BC与补偿电抗值CI不限于两者相加为零，也可以是接近零的一个容许值(且小于偏移值BC)，只要有效补偿减少偏移值BC最终造成的影响即可。
感控单元14例如是微处理器，微处理器例如包括电容数位化转换器，上述的近接模式信号PIX用以提供给射频信号处理单元12，用以改变射频信号处理单元12的工作模式，其中当射频信号处理单元12未收到近接模式信号PIX时，射频信号处理单元12工作于一正常模式，也就是没有外部物体200接近时的模式。当射频信号处理单元12收到近接模式信号PIX时，射频信号处理单元12工作于近接模式。上述近接模式信号PIX可以是一个数位化的信号，用于代表直流性电容值DCV的感应变化的绝对值大小程度。
再者，近接模式信号PIX也可以提供给感控单元14的应用模组，应用模组控制射频信号处理单元12的工作模式。当感控单元14是微处理器时，应用模组包括应用程序，微处理器提供近接模式信号PIX给应用程序，应用程序用以监控是否有外部物体200接近适用于近接感测的天线控制系统(也就是监控是否有外部物体200接近终端装置100)，例如：应用模组是可显示于终端装置100的显示器(未图示)的应用程序介面，使用者可以依据应用程序介面的显示监视或控制射频信号处理单元12要工作于正常模式或近接模式。
电容性天线单元11的实施种类例如但不限于以下两种。第一种类型请参照图3，电容性天线单元11例如包括天线本体111，所述天线本体111与系统接地G之间具有感应电容SC1。第二种类型请参照图4，电容性天线单元11包括天线本体111，天线本体111包括自有电容CS，自有电容CS与系统接地G之间具有感应电容SC2。
綜上所述，本发明实施例所提供的适用于近接感测的天线控制系统，不但使电容性的天线能够具有近接感测的功能，也避免外加电路造成的感应误差(或偏移量)，感测与控制电路(感控单元)本身与天线是彼此独立的而不影响天线本身的运作设计参数，使此适用于近接感测的天线控制系统可应用于多种天线(而不必要受限于少数特定种类与参数的天线)，可大幅增加应用广泛度，具有很高的产业应用价值。

Claims (8)

1.一种适用于近接感测的天线控制系统，其特征在于，包括：
电容性天线单元，当外部物体接近所述电容性天线单元时，所述电容性天线单元反应直流性电容值的感应变化；所述电容性天线单元包括天线本体，所述天线本体包括自有电容，所述自有电容与系统接地之间具有感应电容；
射频信号处理单元，连接所述电容性天线单元；
射频阻断单元，连接所述电容性天线单元，用以阻断所述电容性天线单元的交流信号并获得所述电容性天线单元的所述直流性电容值；
感控单元，连接于所述射频阻断单元与系统接地之间，由所述射频阻断单元获得所述直流性电容值，当所述直流性电容值超出阀区之外时，所述感控单元产生近接模式信号；以及
电容性隔离单元，连接于所述射频阻断单元与所述系统接地之间，其中所述射频阻断单元与所述感控单元共同致使所述直流性电容值产生偏移值，所述电容性隔离单元提供补偿电抗值用以减轻所述偏移值。
2.根据权利要求1所述的适用于近接感测的天线控制系统，其特征在于，所述近接模式信号用以提供给所述射频信号处理单元，用以改变所述射频信号处理单元的工作模式，其中当所述射频信号处理单元未收到所述近接模式信号时，所述射频信号处理单元工作于正常模式。
3.根据权利要求1所述的适用于近接感测的天线控制系统，其特征在于，所述近接模式信号用以提供给所述感控单元的应用模组，所述应用模组控制所述射频信号处理单元的工作模式。
4.根据权利要求1所述的适用于近接感测的天线控制系统，其特征在于，所述感控单元是微处理器。
5.根据权利要求3所述的适用于近接感测的天线控制系统，其特征在于，所述感控单元是微处理器，所述应用模组包括应用程序，所述微处理器提供所述近接模式信号给所述应用程序，所述应用程序用以监控是否有所述外部物体接近所述适用于近接感测的天线控制系统。
6.根据权利要求1所述的适用于近接感测的天线控制系统，其特征在于，所述偏移值与所述补偿电抗值两者相加为零。
7.根据权利要求1所述的适用于近接感测的天线控制系统，其特征在于，所述适用于近接感测的天线控制系统应用于终端装置，所述终端装置为智能手机、平板电脑或笔记本电脑。
8.根据权利要求4或5所述的适用于近接感测的天线控制系统，其特征在于，所述微处理器包括电容数位化转换器。
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