TWI624996B - 無線通訊裝置及其天線切換系統 - Google Patents

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Abstract

本發明提一種天線切換系統，應用於無線通訊裝置中，該天線切換系統包括第一天線、第二天線、第一感測器、第二感測器、切換模組及控制器，所述第一感測器用於感測所述第一天線與使用者握持手的距離，第二感測器用於感測所述第二天線與使用者握持手的距離，該控制器用於根據所述第一感測器和第二感測器感測到的距離資訊控制該切換模組切換該第一天線和該第二天線的工作狀態。另，本發明還提供一種具有該天線切換系統的無線通訊裝置。

Description

無線通訊裝置及其天線切換系統
本發明涉及一種天線切換系統及應用該天線切換系統的無線通訊裝置。
天線作為無線通訊裝置的關鍵組件之一，在無線通訊產品設計中佔據著極其重要的地位。由於天線在無線通訊裝置中的位置通常是固定不變的，因此經常會受到手握的影響而降低天線的輻射效率，從而影響通信品質。尤其隨著LTE(Long Term Evolution，長期演進)頻段的加入，高頻寬的天線成為無線通訊裝置的必備組件，如何避免無線通訊裝置天線的輻射特性在使用過程中受到手握的影響，是天線設計中需要考慮的問題。
鑒於以上情況，有必要提供一種避免手握影響的天線切換系統。
另，還有必要提供一種應用該天線切換系統的無線通訊裝置。
一種天線切換系統，應用於無線通訊裝置中，該天線切換系統包括第一天線、第二天線、第一感測器、第二感測器、切換模組及控制器，所述第一感測器用於感測所述第一天線與使用者握持手的距離，第二感測器用於感測所述第二天線與使用者握持手的距離，該控制器用於根據所述 第一感測器和第二感測器感測到的距離資訊控制該切換模組切換該第一天線和該第二天線的工作狀態。
一種無線通訊裝置，包括天線切換系統，該天線切換系統包括第一天線、第二天線、第一感測器、第二感測器、切換模組及控制器，所述第一感測器用於感測所述第一天線與使用者握持手的距離，第二感測器用於感測所述第二天線與使用者握持手的距離，該控制器用於根據所述第一感測器和第二感測器感測到的距離資訊控制該切換模組切換該第一天線和該第二天線的工作狀態。
該天線切換系統藉由切換該第一天線及該第二天線的工作狀態，來避免使用者手握對天線輻射效率的影響，有效提升了該無線通訊裝置天線的輻射性能。
200‧‧‧無線通訊裝置
210‧‧‧基板
211‧‧‧天線淨空區
221‧‧‧第一金屬側邊
222‧‧‧第二金屬側邊
100‧‧‧天線切換系統
10‧‧‧第一天線
20‧‧‧第二天線
30‧‧‧第一感測器
40‧‧‧第二感測器
50‧‧‧切換模組
60‧‧‧控制器
圖1為本發明較佳實施方式的無線通訊裝置的平面圖。
圖2為本發明較佳實施方式的天線切換系統的原理框圖。
圖3為本發明較佳實施方式的無線通訊裝置的左手握持模式示意圖。
圖4為本發明較佳實施方式的無線通訊裝置的右手握持模式示意圖。
圖5為本發明較佳實施方式的無線通訊裝置的觸控操作模式示意圖。
請參閱圖1，本發明較佳實施例提供一種避免手握影響的天線切換系統100，其可應用於手機、平板電腦等無線通訊裝置200中，用以實現多個天線之間的切換。
該無線通訊裝置200包括基板210、第一金屬側邊221及第二金屬側邊222，在該基板210上設有天線淨空區211，該第一金屬側邊221及第二金屬側邊222分別位於該基板210的兩側。在本實施例中，該基板210為該無線通訊裝置200的系統電路板。
請一併參閱圖2，該天線切換系統100包括第一天線10、第二天線20、第一感測器30、第二感測器40、切換模組50以及控制器60。所述第一感測器30與第二感測器40均電性連接至該控制器60，該控制器60與該切換模組50電性連接，該切換模組50電性連接至所述第一天線10與第二天線20。所述第一天線10及第二天線20分別設置於所述天線淨空區211靠近所述第一金屬側邊221及第二金屬側邊222的兩端，所述第一感測器30設置於該第一天線10與所述第一金屬側邊221之間，所述第二感測器40設置於該第二天線20與所述第二金屬側邊222之間。在本實施例中該第一天線10為一寬頻天線，其輻射頻段包含低頻頻段LTE Band17(704~746MHz)、高頻頻段1710~2170MHz以及LTE Band7(2500~2690MHz)，且其低頻頻段效率介於49~64%之間，高頻頻段效率介於53~79%之間；該第二天線20為一高頻天線，具有與該第一天線10相同的高頻輻射頻段，即該第二天線20的頻帶範圍包括1710~2170MHz與LTE Band7(2500~2690MHz)，且在所述頻段內的效率介於60~92%之間。
下面結合圖3至圖5進一步說明該天線切換系統100的工作原理。首先定義使用者在使用該無線通訊裝置200過程中的三種握持模式：左手握持模式、右手握持模式及觸控操作模式，分別如圖3、圖4和圖5所示，可以理解，所述觸控操作模式除了圖5所示右手觸控操作模式外，還 可以是左手觸控操作模式或雙手同時觸控操作模式(圖中未示)。所述第一感測器30及第二感測器40分別用於感測該第一天線10和該第二天線20與使用者握持手的距離，並將該距離資訊傳送至所述控制器60，該控制器60根據接收到的距離資訊來控制所述切換模組50切換該第一天線10與該第二天線20的工作狀態。
具體地，當該無線通訊裝置200處於未被握持狀態時，即所述第一感測器30和第二感測器40均未感測到有握持手靠近時，該控制器60控制所述切換模組50切換該第一天線10工作，並關閉該第二天線20。由於該第一天線10具有寬頻特性和較好的輻射效率特性，使其可以滿足一般通信系統的要求。
當該無線通訊裝置200處於右手握持模式或右手觸控操作模式時，該第一感測器30將其感測到的該第一天線10與握持手的距離資訊傳送至該控制器60，該控制器60將該距離與一預設第一距離門限值對比，當該距離小於該第一距離門限值時，該控制器60控制所述切換模組50切換該第二天線20工作，同時保持該第一天線10低頻頻段的工作狀態。此時，該無線通訊裝置200由該第一天線10和該第二天線20共同收發無線通訊訊號，即該第一天線10作為低頻天線使用，該第二天線20作為高頻天線使用。
當該無線通訊裝置200處於左手握持模式或左手觸控操作模式時，該第二感測器40將其感測到的該第二天線20與握持手的距離資訊傳送至該控制器60，該控制器60將該距離與一預設第二距離門限值對比，當該距離小於該第二距離門限值時，該控制器60控制所述切換模組50切換 該第一天線10工作，同時關閉該第二天線20。此時，該第一天線10既作為低頻天線使用，也作為高頻天線使用，該無線通訊裝置200由該第一天線10發射和接收無線通訊訊號。
當該無線通訊裝置200處於雙手同時觸控操作模式時，該第一感測器30將其感測到的該第一天線10與握持手的距離資訊傳送至該控制器60；同時，該第二感測器40將其感測到的該第二天線20與握持手的距離資訊傳送至該控制器60。當該第一天線10與握持手的距離小於所述第一距離門限值，且該第二天線20與握持手的距離小於所述第二距離門限值時，該控制器60控制所述切換模組50切換該第一天線10與該第二天線20同時工作。此時，該第一天線10工作於其全部有效頻段範圍內，該第二天線20作為高頻天線使用，用於輔助該第一天線10發送和接收高頻頻段的無線通訊訊號。
該天線切換系統100藉由該第一感測器30和該第二感測器40感測該無線通訊裝置200的不同握持和操作模式，並根據不同握持和操作模式來切換該第一天線10和該第二天線20的工作狀態，有效避免了因用戶使用過程中手握持對天線輻射效率的影響，提升了該無線通訊裝置200的通信性能。
以上所述，僅為本發明的較佳實施例，並非是對本發明作任何形式上的限定。另外，本領域技術人員還可在本發明精神內做其它變化，當然，這些依據本發明精神所做的變化，都應包含在本發明所要求保護的範圍之內。

Claims (9)

  1. 一種天線切換系統，應用於無線通訊裝置中，其改良在於：所述天線切換系統包括第一天線、第二天線、第一感測器、第二感測器、切換模組及控制器，所述第一感測器用於感測所述第一天線與使用者握持手的距離，所述第二感測器用於感測所述第二天線與使用者握持手的距離，所述控制器用於根據所述第一感測器和第二感測器感測到的距離資訊控制所述切換模組切換所述第一天線和所述第二天線的工作狀態，其中當所述第一感測器感測到所述第一天線與握持手的距離小於預設的第一距離門限值，同時所述第二感測器感測到所述第二天線與握持手的距離小於預設的第二距離門限值時，所述控制器控制所述切換模組切換所述第一天線與所述第二天線同時工作。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之天線切換系統，其中所述第一天線的輻射頻段包括低頻頻段和高頻頻段，所述第二天線的輻射頻段包括高頻頻段，所述第二天線的高頻頻段與所述第一天線的高頻頻段一致。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之天線切換系統，其中所述第一感測器和第二感測器均未感測到有握持手靠近時，所述控制器控制所述切換模組切換所述第一天線工作，關閉所述第二天線。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之天線切換系統，其中所述第一感測器感測到所述第一天線與握持手的距離小於預設的第一距離門限值時，所述控制器控制所述切換模組切換所述第二天線工作，同時保持所述第一天線低頻頻段的工作狀態。
  5. 如申請專利範圍第2項所述之天線切換系統，其中所述第二感測器感測到所述第二天線與握持手的距離小於預設的第二距離門限值時，所述控制器控制所述切換模組切換所述第一天線工作，關閉所述第二天線。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之天線切換系統，其中所述第一感測器靠近所述第一天線設置，所述第二感測器靠近所述第二天線設置。
  7. 一種無線通訊裝置，其改良在於：所述無線通訊裝置包括如申請專利範圍第1-6項任意一項所述的天線切換系統。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之無線通訊裝置，其中所述無線通訊裝置還包括基板、第一金屬側邊和第二金屬側邊，所述第一金屬側邊和所述第二金屬側邊分別位於所述基板的兩側。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之無線通訊裝置，其中所述基板上設有天線淨空區，所述第一天線和第二天線分別設置於所述天線淨空區靠近所述第一金屬側邊及第二金屬側邊的兩端。
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