基于电容调整天线的操作制造技术

一种计算设备包括处理设备，该处理设备基于在一个或更多个天线处检测到的电容来调整一个或更多个天线的操作参数。电容传感器测量在一个或更多个天线处检测到的电容，并生成电容数据。处理设备可以基于电容数据来调整一个或更多个天线的操作参数，例如频率/频带、辐射方向图、功率、角度分集、空间分集等。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】基于电容调整天线的操作相关申请本申请是2017年9月26日提交的美国非临时申请号15/716,095的国际申请，该美国非临时申请特此通过引用被全部并入本文。背景电容感测系统可感测在电极上生成的电信号，其反映电容变化。电容的这种变化可指示触摸事件(例如，物体到特定电极的接近)。电容感测元件可用于代替机械按钮、旋钮和其他类似的机械用户界面控件。电容感测元件的使用允许消除复杂的机械开关和按钮，在恶劣条件下提供可靠操作。此外，电容感测元件广泛地被用在现代客户应用中，在现有产品中提供用户界面选项。电容感测元件的范围可以从单个按钮到用于触摸感测表面的以电容感测阵列的形式布置的大量按钮。电容感测元件也可以用于检测在电子设备或计算设备的不同部件处检测到的电容。例如，电容感测元件可用于确定在计算设备的角或/和边缘处的电容。在另一例子中，电容感测元件可用于确定在计算设备的扬声器/麦克风处的电容。电容感测元件也可以称为电容传感器或电容性传感器。有两种典型类型的电容：1)互电容，其中电容感测电路测量在耦合到感测设备的两个电极之间的电容；2)自电容，其中电容感测电路测量在一个或更多个电极和地电位(例如，地电位或系统级电位)之间的电容。附图简述通过结合附图参考下面的描述，可以最好地理解所描述的实施例及其优点。这些附图决不限制可以由本领域中的技术人员在不偏离所述实施例的精神和范围的情况下对所述实施例做出的在形式和细节上的任何改变。图1示出了根据本公开的一些实施例的互电容测量电路；图2A和2B示出了根据本公开的一些实施例的用于测量自电容的第一类型的电容传感器，其可以与电容感测部件一起使用。图2C和2D示出了根据本公开的一些实施例的用于测量在两个电极之间的互电容的另一种类型的电容传感器，其可以与电容感测部件一起使用。图3是示出根据本公开的一些实施例的计算系统的实施例的框图，该计算系统从一个或更多个电容传感器接收输入。图4A示出了根据本公开的一些实施例的穿戴式计算设备。图4B示出了根据本公开的一些实施例的计算设备。图4C示出了根据本公开的一些实施例的电容的示例表。图5A示出了根据本公开的一些实施例的计算设备。图5B示出了根据本公开的一些实施例的示例极坐标图。图5C示出了根据本公开的一些实施例的计算设备。图5D示出了根据本公开的一些实施例的计算设备。图6是根据本公开的一些实施例的调整一组天线的操作特性的方法的流程图。详细描述计算设备例如智能电话、蜂窝电话、平板计算机、膝上型计算机、便携式游戏设备等在操作中时可以由用户握住和/或操纵。例如，用户可以在打电话时或在与智能电话的触摸屏交互作用时握住智能电话。用户的身体组织(例如，皮肤、肌肉、肉、骨头、身体脂肪等)可以高度吸收在无线通信中使用的射频(RF)信号。例如，如果用户的骨头被放置在发射机和接收机之间，则在2.4千兆赫(GHz)频带中的RF信号(例如，具有2.4GHz的频率的RF信号)可以具有多达20dB的衰减。在另一个例子中，如果用户的头放置在发射机和接收机之间，则在2.4千兆赫(GHz)频带中的RF信号可以具有大于50dB的衰减。用户的身体组织可以减弱、吸收、阻挡和/或阻止RF信号被发射和/或接收。此外，与用户的身体组织的接触或接近也可能使天线载荷加重并降低/减小耦合到天线的匹配部件(例如，匹配电路、阻抗匹配网络等)的性能。其他导电物体也可能影响RF信号的发射和接收。例如，紧邻(例如，靠近、接近等)天线或与天线接触的金属或金属物体可能影响RF信号的发射和接收。因为用户的身体组织(或其他紧邻的导电物体)可能影响RF信号的发射和接收，所以确定一个或更多个天线是否极其接近或接触用户的身体组织可能是有用的。在天线处检测到的电容可以指示天线多么接近用户的身体组织(或可能减弱或阻挡RF信号的其他导电物体)。例如，在天线处检测到的电容越高，天线就越靠近用户的身体组织，反之亦然。基于在一组天线处检测到的电容或电容变化，可以调整一个或更多个天线的操作特性以减少或补偿由用户的身体组织引起的对RF信号的影响。例如，一个或更多个天线的辐射方向图、频带、功率(例如，发射功率)等可以被调整。在另一例子中，该组天线可以被配置在空间分集配置或角度分集配置上。调整一个或更多个天线的操作特性可以增加计算设备在发射/接收RF信号方面的有效性和/或效率。例如，调整一个或更多个天线的操作特性可以增加RF信号将被正确地发射/接收的可能性，因为由用户的身体组织引起的RF信号的衰减和/或阻挡被减少或补偿。在另一个例子中，调整一个或更多个天线的操作特性允许计算设备更有效地使用功率(例如，电池功率)，因为计算设备在尝试使用靠近用户的身体组织的天线来接收和/或发射RF信号方面可以浪费较少的功率。在另一例子中，计算设备可以更有效地使用功率(例如，电池功率)，因为如果计算设备确定由于一个或更多个天线不接触或不接近用户的身体组织(或其他导电物体)而不需要更高的发射功率来克服由用户的身体组织(或其他导电物体)引起的衰减，则计算设备可以减小发射功率。尽管本公开可以涉及用户的身体组织以及由与用户的身体组织的接近/接触引起的对RF信号的影响，但与天线接近/接触的导电物体(例如，金属或金属物体)也可以影响RF信号(例如，可以减弱或阻挡RF信号)。在本文公开的例子、实现、实施例等还可以补偿由与导电物体的接近/接触引起的(例如，由紧邻的导电物体引起的)对RF信号的影响。图1示出根据本公开的一些实施例的互电容测量电路100。互电容测量电路100可以包括互电容电路170。互电容电路170可以包括耦合在发射(TX)引脚103和电源与地之间的一对开关101和102。TX引脚103可以耦合到互电容(CM)104的第一电极，使得由开关101和102的交替闭合生成的TX信号被施加到第一电极。CM104的第二电极可以耦合到接收(RX)引脚105。CM104的第二电极可以被配置成接收从施加到CM104的第一电极的发射信号导出的信号。RX引脚105可以耦合到积分电路180。寄生电容(CP)106可以存在于第二电极、RX引脚和在RX引脚与积分电路180之间的电路之间。CP106不被导电物体的存在改变，但仍可能改变并影响测量；无论传感器的状态如何它都存在于电路上。可以施加不同的电压作为TX信号的一部分。例如，1.8V的电源电压(VDD)可以被提升以提供TX信号。在另一个例子中，电源电压(VDD)可以被分压以提供TX信号。积分电路180可以包括耦合到引脚125.1和125.2的一对积分电容器124和126。积分电路180可以包括耦合在积分电容器124和126与RX引脚105之间的一对开关121和122。在一个实施例中，RX引脚105可以耦合到模拟多路复用器(AMUX)110，模拟多路复用器110耦合到积分电路180。在该实施例中，单个积分电路可用于测量在阵列的几个电极之间可能存在的多个互电容。在另一个实施例中，单独的积分电路可以被分配给每个相互的RX引脚。在该实施例中，更多本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种装置，包括：/n射频部件，其被配置为生成射频信号并处理射频信号；/n电容感测部件，其被配置为基于从一组电容传感器接收的信号来生成电容数据，其中，所述电容数据指示针对一组相应天线检测到的一组电容或电容变化；以及/n处理部件，其耦合到所述射频部件和所述电容感测部件，所述处理部件被配置为基于所述电容数据来调整所述一组相应天线的一组操作特性。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170926 US 15/716,0951.一种装置，包括：
射频部件，其被配置为生成射频信号并处理射频信号；
电容感测部件，其被配置为基于从一组电容传感器接收的信号来生成电容数据，其中，所述电容数据指示针对一组相应天线检测到的一组电容或电容变化；以及
处理部件，其耦合到所述射频部件和所述电容感测部件，所述处理部件被配置为基于所述电容数据来调整所述一组相应天线的一组操作特性。


2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述一组相应天线中的第一天线包括多模天线。


3.根据权利要求2所述的装置，其中，为了调整所述一组操作特性，所述处理设备被配置成：
调整所述第一天线的辐射方向图。


4.根据权利要求2所述的装置，其中，为了调整所述一组操作特性，所述处理设备被配置成：
改变由所述第一天线使用的频带。


5.根据权利要求1所述的装置，其中，为了调整所述一组操作特性，所述处理设备被配置成：
配置所述一组相应天线以在空间分集配置中操作。


6.根据权利要求4所述的装置，其中，为了配置所述一组相应天线以在所述空间分集配置中操作，所述处理设备被配置为：
启用所述一组相应天线中的第一天线；以及
禁用所述一组相应天线中的第二天线。


7.根据权利要求1所述的装置，其中，为了调整所述一组操作特性，所述处理设备被配置成：
配置所述一组相应天线以在角度分集配置中操作。


8.根据权利要求8所述的装置，其中，为了配置所述一组相应天线以在角度分集配置中操作，所述处理设备被配置为：
组合由第一天线和第二天线接收的射频信号。


9.根据权利要求1所述的装置，其中，为了调整所述一组操作特性，所述处理设备被配置成：
调整由所述一组相应天线中的第一天线发射的射频信号的功率。


10.根据权利要求1所述的装置，其中，所述处理设备还被配置成：
确定所述一组电容或电容变化是否大于阈值电容或阈值电容变化；以及
响应于确定所述一组电容或电容变化大于所述阈值电容或阈值电容变化而抑制经由所述一组相应天线发射或接收射频信号。


11.根据权利要求1所述的装置，其中，调整所述一组操作特性还基于确定所述一组电容或...

【专利技术属性】
技术研发人员：帕特里克·克鲁斯，
申请(专利权)人：赛普拉斯半导体公司，
类型：发明
国别省市：美国;US