TWI504062B - 天線特性控制系統及方法 - Google Patents

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Description

天線特性控制系統及方法
本發明涉及一種天線特性控制系統及方法。
隨著電子技術的不斷發展，移動通訊設備已被廣泛的運用於日常生活中，如手機、無繩電話以及PDA等。在這些移動通訊設備中，用來發射、接收無線電波以傳遞、交換無線數據信號的天線，無疑是移動通訊設備中最重要的元件之一。以手機為例來說，人們在使用手機接聽電話時，通常都是將手機直接靠近大腦來接聽電話，然而由於人體的靠近會吸收不少的手機天線接收或發送的無線電波以及還可能導致手機天線的收發頻率發生改變，即頻偏效應等，因此手機在通話狀態下往往會產生通訊品質不佳的狀況。
鑒於以上內容，有必要提供一種天線特性控制系統及方法，其可當移動通訊設備在通話狀態下通訊品質降低時，自動調整移動通訊設備天線的天線特性，使得移動通訊設備在另外一種天線特性下工作以保持較佳的通訊品質。
所述天線特性控制方法，應用於配備有接近度感測器的移動通訊設備中，包括步驟：(a1)實時檢測移動通訊設備接收的無線信 號的RSSI值；(a2)當移動通訊設備進入通話狀態時，所述接近度感測器實時監測用戶接近該移動通訊設備的接近距離；(a3)根據上述接近距離判斷移動通訊設備是否處於人體靠近的狀態，若該移動通訊設備處於人體靠近的狀態，則執行步驟(a4)，否則返回步驟(a2)；(a4)判斷移動通訊設備在通話中所接收到的無線信號的RSSI值相比接通電話前的RSSI值是否有衰減，若判定為有衰減，則執行步驟(a5)，否則返回步驟(a2)；(a5)發送控制指令至移動通訊設備的天線特性調整單元，將該移動通訊設備的天線從在第一天線特性下工作調整至在第二天線特性下工作；(a6)當移動通訊設備通話結束時，發送控制指令至所述天線特性調整單元將所述天線恢復至在第一天線特性下工作。
所述天線特性控制系統，運行於配備有接近度感測器的移動通訊設備中，包括：RSSI檢測模組，用於實時檢測移動通訊設備所接收的無線信號的RSSI值；獲取模組，用於當移動通訊設備進入通話狀態時，實時獲取所述接近度感測器所監測到的用戶接近該移動通訊設備的接近距離；判斷模組，用於根據上述獲取的接近距離判斷該移動通訊設備是否處於人體靠近的狀態，當該移動通訊設備處於人體靠近的狀態時，再判斷該移動通訊設備在通話中所接收到的無線信號的RSSI值相比接通電話前的RSSI值是否有衰減；控制模組，用於當所述移動通訊設備在通話中所接收到的無線信號的RSSI值相比接通電話前的RSSI值有衰減時，發送控制指令至該移動通訊設備的天線特性調整單元，將該移動通訊設備的天線從在第一天線特性下工作調整至在第二天線特性下工作；所述控制模組還用於當移動通訊設備通話結束時再發送控制指令至所述天線特性調整單元，將所述天線恢復至在第一天線特性下工作 。
相較於習知技術，所述的天線特性控制系統及方法，在移動通訊設備處於通話狀態下，若檢測到因人體的靠近而導致通訊品質的下降，可自動將該移動通訊設備天線的天線特性調整至另外一種天線特性，使得移動通訊設備在另外一種天線特性下工作以保持較佳的通訊品質，減少了人體對移動通訊設備通訊品質的影響。
1‧‧‧移動通訊設備
10‧‧‧天線特性控制系統
11‧‧‧天線特性調整單元
12‧‧‧天線
13‧‧‧接近度感測器
101‧‧‧RSSI檢測模組
102‧‧‧獲取模組
103‧‧‧判斷模組
104‧‧‧控制模組
110‧‧‧控制器
111‧‧‧第一天線特性匹配電路
112‧‧‧第二天線特性匹配電路
121‧‧‧第一負載
122‧‧‧第一功放
221‧‧‧第二負載
222‧‧‧第二功放
圖1係為本發明天線特性控制系統運行的環境架構圖。
圖2係為圖1所示的天線特性調整單元的一個較佳實施例的示意圖。
圖3係為本發明天線特性控制方法較佳實施例的流程圖。
如圖1所示，係本發明天線特性控制系統運行的環境架構圖。該天線特性控制系統10運行於移動通訊設備1中，該移動通訊設備1可為手機或PDA等無線通訊設備。該移動通訊設備1還包括天線特性調整單元11、內置或外置於該移動通訊設備1的天線12以及接近度感測器13。
在本發明較佳實施例中，所述天線特性調整單元11通過對所述天線12的特性進行調整，使得該天線12至少可以在兩種不同的天線特性下工作。為方便說明，在本實施例中，該天線12可在第一天線特性以及第二天線特性兩種不同的天線特性下工作。當所述移動通訊設備1處於待機狀態時，該天線12在第一天線特性下工作；當該移動通訊設備1在通話狀態下若因人體的靠近而導致該移 動通訊設備1所接收的無線信號的RSSI值(Received Signal Strength Indication：接收的信號強度指示)與通話前的RSSI值相比發生了衰減，所述天線特性調整單元11則將該天線12調整到第二天線特性下工作，使得該天線12在一個更佳的信號收發頻率及/或天線功放輸出功率及/或天線負載下工作，以解決該移動通訊設備1因人體靠近吸收大量電磁波及/或因人體靠近導致天線12的信號收發頻率發生改變等情況而導致的通訊品質下降的問題，待通話結束後再將該天線12恢復至在第一天線特性下工作的狀態。
所述接近度感測器13用於當所述移動通訊設備1進入通話狀態時，實時監測用戶接近該移動通訊設備1的接近距離。
所述天線特性控制系統10包括RSSI檢測模組101、獲取模組102、判斷模組103以及控制模組104。
所述RSSI檢測模組101用於實時檢測所述移動通訊設備1所接收的無線信號的RSSI值。所述RSSI值可通過該移動通訊設備1內置的RSSI檢測器獲取，該RSSI檢測器用於檢測該移動通訊設備從基地台接收的信號強度。該RSSI檢測模組101可通過實時讀取所述RSSI檢測器輸出的RSSI值實現對該無線信號RSSI值的檢測。
所述獲取模組102用於當所述移動通訊設備1進入通話狀態時，實時獲取所述接近度感測器13所監測到的用戶接近該移動通訊設備1的接近距離。
所述判斷模組103用於根據上述所獲取的接近距離判斷該移動通訊設備1是否處於人體靠近的狀態，如當該接近距離處於0至5cm 的範圍時，則判定該移動通訊設備1處於人體靠近的狀態。
所述判斷模組103還用於當所述移動通訊設備1處於人體靠近的狀態時，判斷該移動通訊設備1在通話中所接收到的信號的RSSI值相比接通電話前的RSSI值是否有衰減，如當通話中的RSSI值相比通話前的RSSI值衰減超過了5dB且持續時間超過兩秒，則判定為有衰減。具體而言，該判斷模組103可在該移動通訊設備1接收到來電時，即刻記錄下此時的RSSI值，然後將該RSSI值與該移動通訊設備1接通電話後的RSSI值進行比對，即可判定該移動通訊設備1在通話中所接收到的信號的RSSI值相比接通電話前的RSSI值是否有衰減。
所述控制模組104用於當所述判斷模組103判定所述移動通訊設備1在通話中所接收到的信號的RSSI值相比接通電話前的RSSI值有衰減時，發送控制指令至所述天線特性調整單元11將所述天線12調整在第二天線特性下工作，如發送的控制指令為CMD=1。該控制模組104還用於當該移動通訊設備1通話結束時再發送控制指令至所述天線特性調整單元11將所述天線12恢復至在第一天線特性下工作的狀態，如發送的控制指令為CMD=0。
所述天線特性調整單元11根據所接收到的控制指令可通過切換適合所述天線12的不同的天線匹配電路、改變該天線12的天線負載、增加或減少該天線12的功放輸出功率以及改變該天線12的接入點或接地點等方式中的任意一種方式或多種方式的結合調整該天線12的天線特性，以使得該天線12在不同的外界環境下始終保持在一種較佳的天線特性下工作。
如圖2所示，係本發明中天線特性調整單元的一個較佳實施例的 示意圖。在本較佳實施例中，以該天線特性調整單元11通過切換設置有不同的天線負載的天線匹配電路並結合該天線12的功放輸出功率的改變對天線特性進行調整為例進行說明。所述天線特性調整單元11包括控制器110、第一天線特性匹配電路111以及第二天線特性匹配電路112。當所述移動通訊設備1處於待機狀態時，所述天線12通過所述第一天線特性匹配電路111來收發無線信號。當所述控制器110接收到所述控制模組104發送的CMD=1的控制信號時，該控制器110將該天線12的天線匹配電路切換為第二天線特性匹配電路112；當接收到CMD=0的控制指令時，再將該天線12的天線匹配電路切回第一天線特性匹配電路111。
在所述第一天線特性匹配電路111中設置有第一負載121以及第一功放122，在所述第二天線特性匹配電路112中設置有第二負載221以及第二功放222。此處，所述第一負載121以及所述第二負載221是指由不同的電阻、電容以及電感等電子元件進行串聯連接或並聯連接而組成的一組天線負載，並不是指一個單一的電子元件。同時，所述第二功放222的輸出功率大於所述第一功放122的輸出功率。通常狀況下，如若天線12在第一天線特性匹配電路111下工作時，當移動通訊設備1在通話過程中因人體的靠近而導致接收的信號強度下降時，往往是因為人體的干擾而導致該天線的信號收發頻率發生了改變，如從900MHz的信號收發頻率偏移至了850MHz，或者是因為人體吸收大量的無線電波而導致的所述天線12所接收的信號強度下降，此時，可將該天線12的匹配電路切換至第二天線特性匹配電路112，通過該第二天線特性匹配電路112中設置的不同天線負載將該天線12的信號收發頻率調製回900MHz，由於天線負載的不同，使得該天線12與人體的電磁耦合 效應也會不同，因此通過改變天線負載的方式可以克服因人體對天線的干擾而產生的頻偏效應。同時，由於所述第二功放222的輸出功率大於所述第一功放122的輸出功率，將該天線12的匹配電路切換至第二天線特性匹配電路112可解決人體吸收大量無線電波而導致信號強度下降的問題，從而改善所述移動通訊設備1的通訊品質。當所述移動通訊設備1處於待機狀態時，並不需要太高的功放輸出功率即可正常工作，從省電以及減少對人體輻射的角度來考慮，該天線12更適合在所述第一天線特性匹配電路111所提供的功放輸出功率下工作，因此當通話結束時，需要將該天線12的天線匹配電路切回第一天線特性匹配電路111。
如圖3所示，係本發明天線特性控制方法較佳實施例的流程圖。
步驟S01，所述RSSI檢測模組101實時檢測所述移動通訊設備1所接收的無線信號的RSSI值。
步驟S02，當所述移動通訊設備1進入通話狀態時，啟動所述接近度感測器13實時監測用戶接近該移動通訊設備1的接近距離。
步驟S03，所述獲取模組102實時獲取所述接近度感測器13所監測到的用戶接近該移動通訊設備1的接近距離。
步驟S04，所述判斷模組103根據上述所獲取的接近距離判斷該移動通訊設備1是否處於人體靠近的狀態，如當該接近距離處於0至5cm的範圍時，則判定該移動通訊設備1處於人體靠近的狀態。若判定為該移動通訊設備1處於人體靠近的狀態，則執行步驟S05，否則返回步驟S02。
步驟S05，所述判斷模組103判斷所述移動通訊設備1在通話中所 接收到的信號的RSSI值相比接通電話前的RSSI值是否有衰減，如當通話中的RSSI值相比通話前的RSSI值衰減超過了5dB，且持續2秒，則判定為有衰減。若判定為有衰減，則執行步驟S06，否則返回步驟S02。
步驟S06，所述控制模組104發送控制指令至所述天線特性調整單元11，將所述天線12從在第一天線特性下工作的狀態調整至在第二天線特性下工作，如發送的控制指令為CMD=1。
步驟S07，當該移動通訊設備1通話結束時，所述控制模組104發送控制指令至所述天線特性調整單元11將所述天線12恢復至在第一天線特性下工作的狀態，如發送的控制指令為CMD=0。
綜上所述，本發明符合發明專利要件，爰依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施例，本發明之範圍並不以上述實施例為限，舉凡熟悉本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。
1‧‧‧移動通訊設備
10‧‧‧天線特性控制系統
11‧‧‧天線特性調整單元
12‧‧‧天線
13‧‧‧接近度感測器
101‧‧‧RSSI檢測模組
102‧‧‧獲取模組
103‧‧‧判斷模組
104‧‧‧控制模組

Claims (6)

  1. 一種天線特性控制方法，應用於配備有接近度感測器的移動通訊設備中，該方法包括步驟：(a1)實時檢測移動通訊設備接收的無線信號的RSSI值；(a2)當移動通訊設備進入通話狀態時，所述接近度感測器實時監測用戶接近該移動通訊設備的接近距離；(a3)根據上述接近距離判斷移動通訊設備是否處於人體靠近的狀態，若該移動通訊設備處於人體靠近的狀態，則執行步驟(a4)，否則返回步驟(a2)；(a4)判斷移動通訊設備在通話中所接收到的無線信號的RSSI值相比接通電話前的RSSI值是否有衰減，若通話中的RSSI值相比通話前的RSSI值衰減超過了5dB且持續時間超過兩秒是，判定為有衰減，則執行步驟(a5)，否則返回步驟(a2)；(a5)發送控制指令至移動通訊設備的天線特性調整單元，將該移動通訊設備的天線從在第一天線特性下工作調整至在第二天線特性下工作；及(a6)當移動通訊設備通話結束時，發送控制指令至所述天線特性調整單元將所述天線恢復至在第一天線特性下工作。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的天線特性控制方法，所述天線特性調整單元調整天線特性的方式包括下述任意一種或多種方式的組合：切換所述天線的匹配電路；改變所述天線的負載；增加或減少所述天線的功放輸出功率；及 改變所述天線的接入點或接地點。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的天線特性控制方法，所述天線特性調整單元包括控制器、第一天線特性匹配電路及第二天線特性匹配電路；所述第一天線特性匹配電路及第二天線特性匹配電路分別設置不同的負載及不同的功放，其中該第二天線特性匹配電路的功放輸出功率大於該第一天線特性匹配電路的功放輸出功率；及所述控制器根據控制指令將所述天線的匹配電路在第一天線特性匹配電路以及第二天線特性匹配電路之間進行切換。
  4. 一種天線特性控制系統，運行於配備有接近度感測器的移動通訊設備中，該系統包括：RSSI檢測模組，用於實時檢測移動通訊設備所接收的無線信號的RSSI值；獲取模組，用於當移動通訊設備進入通話狀態時，實時獲取所述接近度感測器所監測到的用戶接近該移動通訊設備的接近距離；判斷模組，用於根據上述獲取的接近距離判斷該移動通訊設備是否處於人體靠近的狀態，當該移動通訊設備處於人體靠近的狀態時，再判斷該移動通訊設備在通話中所接收到的無線信號的RSSI值相比接通電話前的RSSI值是否有衰減，其中，當通話中的RSSI值相比通話前的RSSI值衰減超過了5dB且持續時間超過兩秒時，表示通話中所接收到的無線信號的RSSI值相比接通電話前的RSSI值有衰減；控制模組，用於當所述移動通訊設備在通話中所接收到的無線信號的RSSI值相比接通電話前的RSSI值有衰減時，發送控制指令至該移動通訊設備的天線特性調整單元，將該移動通訊設備的天線從在第一天線特性下工作調整至在第二天線特性下工作；及所述控制模組還用於當移動通訊設備通話結束時再發送控制指令至所述 天線特性調整單元，將所述天線恢復至在第一天線特性下工作。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的天線特性控制系統，所述天線特性調整單元調整天線特性的方式包括下述任意一種或多種方式的組合：切換所述天線的匹配電路；改變所述天線的負載；增加或減少所述天線的功放輸出功率；及改變所述天線的接入點或接地點。
  6. 如申請專利範圍第4項所述的天線特性控制系統，所述天線特性調整單元包括控制器、第一天線特性匹配電路及第二天線特性匹配電路；所述第一天線特性匹配電路及第二天線特性匹配電路分別設置不同的負載及不同的功放，其中該第二天線特性匹配電路的功放輸出功率大於該第一天線特性匹配電路的功放輸出功率；及所述控制器根據控制指令將所述天線的匹配電路在第一天線特性匹配電路以及第二天線特性匹配電路之間進行切換。
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