TW201737634A - 通訊裝置 - Google Patents

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Abstract

一種通訊裝置包含天線單元、調整單元與感測處理單元。感測處理單元電性耦接天線單元與調整單元。天線單元用以發送射頻訊號。調整單元用以調整射頻訊號之頻率與頻寬。感測處理單元用以透過天線單元感應電容值，根據電容值控制調整單元調整射頻訊號之頻率，並根據系統訊號控制調整單元調整射頻訊號之頻寬。

Description

通訊裝置
本揭示內容是關於一種通訊裝置，且特別是有關於一種可調整射頻訊號頻率與頻寬之通訊裝置。
通訊裝置可透過天線發射或接收無線電波，以傳遞或交換無線電訊號。然而，無線電訊號容易受到外界環境(例如人體或其他電子裝置)影響運作效能。以行動式電子裝置(例如手機)為例，使用者使用行動式電子裝置時，由於人體接近而降低行動式電子裝置內部天線的效能。此外，天線訊號頻寬不足也是此領域常見的問題之一。
為了同時改善由於人體造成的訊號頻率偏移以及頻寬不足的問題，本揭示內容是提供一種通訊裝置，其包含天線單元、調整單元與感測處理單元。感測處理單元電性耦接天線單元與調整單元。天線單元用以發送射頻訊號。調整單元用以調整射頻訊號之頻率與頻寬。感測處理單元用以透過天線單元感應電容值，根據電容值控制調整單元調整射頻訊號之頻率，並根據系統訊號控制調整單元調整射頻訊號 之頻寬。
於本揭示內容的一實施例中，其中調整單元包含至少一開關電性耦接至少一電容器，感測處理單元用以控制至少一開關其中一者以電性耦接至至少一電容器其中一者以調整射頻訊號之頻率與頻寬。
於本揭示內容的一實施例中，其中調整單元包含可變電容器，感測處理單元用以調整可變電容器之電容值以調整射頻訊號之頻率與頻寬。
於本揭示內容的一實施例中，其中感測處理單元根據電容值控制調整單元調整射頻訊號產生頻率位移。
於本揭示內容的一實施例中，其中感測處理單元根據電容值控制調整單元增加射頻訊號之頻率。
於本揭示內容的一實施例中，其中感測處理單元根據系統訊號控制調整單元增加射頻訊號之頻寬。
於本揭示內容的一實施例中，其中感測處理單元透過開迴路(Open loop)方式控制調整單元。
於本揭示內容的一實施例中，其中感測處理單元包含電容性感測器。
於本揭示內容的一實施例中，其中系統訊號表示該通訊裝置連接之系統操作於高頻帶、低頻帶或特定頻帶。
於本揭示內容的一實施例中，其中感測處理單元用以偵測是否有人體接近通訊裝置。
綜上所述，本揭示內容得以利用天線單元感應 到的電容值以控制調整單元調整射頻訊號的頻率，並且利用系統傳送的系統訊號以控制調整單元調整射頻訊號的頻寬。因此，本揭示內容無須繁複的計算過程，可迅速並有效地改善由於人體造成的射頻訊號頻率偏移，以及頻寬不足的問題。
以下將以實施方式對上述之說明作詳細的描述，並對本揭示內容之技術方案提供更進一步的解釋。
為讓本揭示內容之上述和其他目的、特徵、優 點與實施例能更明顯易懂，所附符號之說明如下：
100、200‧‧‧通訊裝置
110‧‧‧天線單元
120‧‧‧感測處理單元
130、530‧‧‧調整單元
140‧‧‧系統
SW‧‧‧開關
C1~Cn、C1~C4‧‧‧電子元件
310、320、410、420‧‧‧曲線
CTRL1、CTRL2‧‧‧控制訊號
為了讓本揭示內容之上述和其他目的、特徵、優點與實施例更明顯易懂，所附圖式之說明如下：第1圖係說明本揭示內容一實施例之通訊裝置示意圖；第2圖係說明本揭示內容一實施例之通訊裝置示意圖；第3圖係說明本揭示內容一實施例之通訊裝置之反射係數與頻率關係示意圖；第4圖係說明本揭示內容一實施例之通訊裝置之反射係數與頻率關係示意圖；以及第5圖係說明本揭示內容一實施例之通訊裝置之調整單元示意圖。
為了使本揭示內容之敘述更加詳盡與完備，可參照附圖及以下所述之各種實施例。但所提供之實施例並非用以限制本揭示內容所涵蓋的範圍；步驟的描述亦非用以限 制其執行之順序，任何由重新組合，所產生具有均等功效的裝置，皆為本揭示內容所涵蓋的範圍。
於實施方式與申請專利範圍中，除非內文中對於冠詞有所特別限定，否則「一」與「該」可泛指單一個或複數個。將進一步理解的是，本文中所使用之「包含」、「包括」、「具有」及相似詞彙，指明其所記載的特徵、區域、整數、步驟、操作、元件與/或組件，但不排除其所述或額外的其一個或多個其他特徵、區域、整數、步驟、操作、元件、組件，與/或其中之群組。
另外，關於本文中所使用之「耦接」及「連接」，均可指二或多個元件相互直接作實體接觸或電性接觸，相互間接作實體接觸或電性接觸，而「耦接」還可指二或多個元件相互操作或動作。
請參考第1圖。第1圖係說明本揭示內容一實施例之通訊裝置100示意圖。通訊裝置100可以是任何具通訊功能之可攜式、穿戴式或手持式電子產品，如手機、平板電腦(Tablet personal computer，Tablet PC)、無線存取點設備等。如第1圖所示，在本實施例中，通訊裝置100包含天線單元110、感測處理單元120與調整單元130。
操作上，天線單元110用以發送射頻(Radio frequency，RF)訊號。具體而言，感測處理單元120可用以偵測是否有人體接近通訊裝置100，並藉以決定通訊裝置100的特定吸收率(Specific absorption rate，SAR)。當人體接近通訊裝置100時，透過天線單元110感應之耦合 電容會改變，因此感測處理單元120可透過天線單元110感應其電容值。接著，感測處理單元120根據電容值控制調整單元130調整射頻訊號之頻率，並根據系統訊號控制調整單元130調整射頻訊號之頻寬。於一實施例中，上述系統訊號從系統140發送至感測處理單元120以表示系統140操作於高頻帶、低頻帶或特定頻帶(例如長期演進技術(Long term evolution，LTE)頻帶B7、B17)，但本揭示內容不以此為限。
如此一來，本揭示內容的通訊裝置100可有效地調整射頻訊號由於人體造成的頻率偏移，並且改善頻寬不足的問題。
於一實施例中，感測處理單元120透過開迴路(Open loop)方式控制調整單元130。於是調整單元130調整射頻訊號的頻率與頻寬。
於一實施例中，如第2圖所示，通訊裝置200的調整單元130可實作為開關SW與電子元件C1~Cn(例如電容器)，其中開關SW耦接至電子元件C1~Cn。請參考第3圖，第3圖係說明本揭示內容一實施例之通訊裝置之反射係數(亦即S11參數)與頻率關係示意圖。舉例而言，當人體接近通訊裝置100，造成通訊裝置100射頻訊號的頻率偏移(例如從曲線320平移至曲線310，亦即射頻訊號的頻率降低)，感測處理單元120根據透過天線單元110感應到的電容值亦發生變化。感測處理單元120根據透過天線單元110感應到的電容值控制調整單元130的開關SW以耦接至電子 元件C1~Cn其中一者，透過連接的電子元件進行阻抗(Impedance)調整，進而調整射頻訊號之頻率。於一實施例中，連接的電子元件造成射頻訊號產生頻率位移。具體而言，感測處理單元120根據電容值控制調整單元130增加射頻訊號之頻率，調整後的射頻訊號如曲線320所示。
請參考第4圖，第4圖係說明本揭示內容一實施例之通訊裝置之反射係數(亦即S11參數)與頻率關係示意圖。舉例而言，當系統140操作於低頻帶(Low band)時，射頻訊號常有頻寬不足的問題，如曲線410所示。系統140發送系統訊號以通知感測處理單元120目前系統140操作於低頻帶。感測處理單元120根據系統訊號控制調整單元130的開關SW以耦接至電子元件C1~Cn其中一者，透過連接的電子元件進行孔徑(Aperture)調整，進而調整射頻訊號之頻寬。具體而言，感測處理單元120根據透過天線單元110感應到的電容值控制調整單元130增加射頻訊號之頻寬，調整後的射頻訊號如曲線420所示。於一實施例中，當系統140操作於高頻帶(High band)或特定頻帶(例如長期演進技術(LTE)頻帶B7、B17，但本揭示內容不以此為限)時，感測處理單元120亦可根據透過天線單元110感應到的電容值控制調整單元130增加射頻訊號之頻寬。
於一實施例中，如第5圖所示，調整單元530實作為開關SW與電子元件C1~C4。開關接收控制訊號CTRL1與CTRL2以決定電性耦接至電子元件C1~C4其中一者。舉例而言，控制訊號CTRL1表示人體是否接近通訊 裝置，當人體接近通訊裝置時，控制訊號CTRL1為邏輯高電位(例如1)。反之，當人體未接近通訊裝置時，則控制訊號CTRL1為邏輯低電位(例如0)。控制訊號CTRL2即為上述的系統訊號。當控制訊號CTRL2表示系統操作在低頻帶時，控制訊號CTRL2為邏輯高電位(例如1)。反之，當控制訊號CTRL2表示系統操作在高頻帶時，控制訊號CTRL2為邏輯低電位(例如0)。因此，開關SW可依據控制訊號CTRL1、CTRL2產生對應四種不同情況的訊號以決定電性耦接至電子元件C1~C4的其中一者。電子元件C1~C4可具有依據上述四種情況設計的阻抗以最佳化射頻訊號。如表一所示，當控制訊號CTRL1、CTRL2均為邏輯低電位(例如0)時，表示人體未接近通訊裝置，並且通訊裝置操作於高頻帶，於是開關SW電性耦接至對應上述情況的電子元件1。因此，通訊裝置可依據實際環境與操作頻帶有效地調整射頻訊號。本揭示內容不以第5圖所示的調整單元為限。依據實際需求，開關SW亦可接收多種控制訊號以根據多種情況(例如特定頻帶)電性耦接至多個電子元件的其中一者。舉例而言，開關SW可接收三個控制訊號以電性耦接至八個電子元件的其中一者，因此通訊裝置適用於八種不同的應用情境。
於另一實施例中，調整單元130亦可實作為可變電容器(未繪示)。感測處理單元120用以調整可變電容器之電容值以調整阻抗與孔徑，進而調整射頻訊號之頻率與頻寬，調整方式如前所述，此處不再重複之。
實作上，感測處理單元120可包含感測電路、微處理器(Microprocessor)、電容性感測器。調整單元130可包含開關、電容器、可變電容器或其他適合的電子元件。
如此一來，本揭示內容的通訊裝置100、200可利用天線單元110感應到的電容值以控制調整單元130調整射頻訊號的頻率，並且利用系統140傳送的系統訊號以控制調整單元130調整射頻訊號的頻寬。因此，本揭示內容無須繁複的計算過程，可迅速並有效地改善由於人體造成的射頻訊號頻率偏移，以及頻寬不足的問題。
雖然本揭示內容已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本揭示內容，任何熟習此技藝者，在不脫離本揭示內容之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本揭示內容之保護範圍當視申請專利範圍所界定者為準。
100‧‧‧通訊裝置
110‧‧‧天線單元
120‧‧‧感測處理單元
130‧‧‧調整單元
140‧‧‧系統

Claims (10)

  1. 一種通訊裝置，包含：一天線單元，用以發送一射頻訊號；一調整單元，用以調整該射頻訊號之頻率與頻寬；以及一感測處理單元，電性耦接該天線單元與該調整單元，該感測處理單元用以透過該天線單元感應一電容值，根據該電容值控制該調整單元調整該射頻訊號之頻率，並根據一系統訊號控制該調整單元調整該射頻訊號之頻寬。
  2. 如請求項1所述之通訊裝置，其中該調整單元包含至少一開關電性耦接至少一電容器，該感測處理單元用以控制該至少一開關其中一者以電性耦接至該至少一電容器其中一者以調整該射頻訊號之頻率與頻寬。
  3. 如請求項1所述之通訊裝置，其中該調整單元包含一可變電容器，該感測處理單元用以調整該可變電容器之電容值以調整該射頻訊號之頻率與頻寬。
  4. 如請求項1所述之通訊裝置，其中該感測處理單元根據該電容值控制該調整單元調整該射頻訊號產生一頻率位移。
  5. 如請求項4所述之通訊裝置，其中該感測 處理單元根據該電容值控制該調整單元增加該射頻訊號之頻率。
  6. 如請求項1所述之通訊裝置，其中該感測處理單元根據該系統訊號控制該調整單元增加該射頻訊號之頻寬。
  7. 如請求項1所述之通訊裝置，其中該感測處理單元透過開迴路(Open loop)方式控制該調整單元。
  8. 如請求項1所述之通訊裝置，其中該感測處理單元包含一電容性感測器。
  9. 如請求項1所述之通訊裝置，其中該系統訊號表示該通訊裝置連接之一系統操作於高頻帶、低頻帶或一特定頻帶。
  10. 如請求項1所述之通訊裝置，其中該感測處理單元用以偵測是否有一人體接近該通訊裝置。
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