电子设备以及天线调谐方法
电子设备以及天线调谐方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电子设备以及天线调谐方法。
【背景技术】
[0002]在诸如手机、平板电脑、无线对讲机等的电子设备中，通过天线来发送和接收无线频段的信号。在用户使用电子设备的过程中，通常手持电子设备，并且根据需要将听筒靠近头部(耳朵)。
[0003]由于头手的电磁干扰，导致天线的特性产生变化(例如，谐振频率产生偏移)。随着天线的特性产生变化(谐振频率产生偏移)，天线无法在工作频带内有效地工作、或者在工作频带内的效率降低。
【发明内容】
[0004]本发明鉴于上述问题而完成，其目的在于提供一种电子设备以及天线调谐方法，即使因头手的电磁干扰而天线的特性产生恶化，也能够正常地发送和接收工作频段内的无线信号。
[0005]根据本发明的一个方面，提供一种电子设备。所述电子设备包括:天线，配置来发送和接收特定频段的无线信号，并且包括调谐器；检测部件，配置来检测所述电子设备的使用状态，生成与所述使用状态相关联的检测信息；控制器，配置来基于所述检测部件生成的检测信息，控制所述天线中的调谐器，使得补偿所述天线在所述特定频段中因所述使用状态导致的特性的恶化。
[0006]根据本发明的另一方面，提供一种应用于电子设备的天线调谐方法。所述电子设备包括配置来发送和接收特定频段的无线信号并且包括调谐器的天线。所述天线调谐方法包括:检测所述电子设备的使用状态，生成与所述使用状态相关联的检测信息；基于生成的检测信息，控制所述天线中的调谐器，使得补偿所述天线在所述特定频段中因所述使用状态导致的特性的恶化。
[0007]根据本发明的电子设备和天线调谐方法，根据电子设备的使用状态(例如头手的靠近情况)，适当地对天线进行调谐，从而补偿天线在工作频段中因电子设备的使用状态导致的特性的恶化。由此，即使例如因头手的电磁干扰而天线的特性产生变化，也能够正常地发送和接收工作频段内的无线信号。
【附图说明】
[0008]图1是表示本发明的实施方式的电子设备的功能框图。
[0009]图2是表示因头手的电磁干扰而天线的特性产生恶化的例示图。
[0010]图3是表示通过压控电容进行调谐的效果的例示图。
[0011]图4是表示本发明的实施方式的天线调谐方法的流程图。
【具体实施方式】
[0012]下面，参照附图来说明本发明的实施方式。提供以下参照附图的描述，以帮助对由权利要求及其等价物所限定的本发明的示例实施方式的理解。其包括帮助理解的各种具体细节，但它们只能被看作是示例性的。因此，本领域技术人员将认识到，可对这里描述的实施方式进行各种改变和修改，而不脱离本发明的范围和精神。而且，为了使说明书更加清楚简洁，将省略对本领域熟知功能和构造的详细描述。
[0013]参照图1来说明本发明的实施方式的电子设备I。图1是表示本发明的实施方式的电子设备I的功能框图。
[0014]如图1所示，本发明的实施方式的电子设备I包括天线11、检测部件12和控制器13。其中，电子设备I例如为手机、平板电脑、无线对讲机等的电子设备，但是不限定于此，只要能够通过天线来发送和接收无线频段的信号即可。
[0015]天线11配置来发送和接收特定频段的无线信号，并且包括调谐器。其中，在本发明的实施方式中，天线11的结构不受限定，只要能够发送和接收所设定的频段的无线信号即可。在电子设备I支持GSM制式的情况下，天线11例如能够发送和接收GSM900频段的无线信号、和/或GSM1800频段的无线信号。此外，在电子设备I例如支持WIFI的情况下，天线11例如能够发送和接收2.4GHz频段的无线信号。其中，GSM900频段、GSM1800频段和
2.4GHz频段等的工作频段为上述的特定频段。
[0016]此外，为了能够有效地发送和接收上述的特定频段的无线信号，天线11被预先调谐成，在上述的特定频段内谐振，并且输入阻抗接近50欧姆。此外，在本发明的实施方式中，根据具体的情形，天线11的特定频段不限定于一个，也可以具有多个特定频段。在天线11具有多个特定频段的情况下，天线11被预先调谐成，在各个特定频段内谐振，并且输入阻抗接近50欧姆。
[0017]此外，在本发明的实施方式中，天线11还包括调谐器。如后所述，该调谐器被配置来补偿天线11在特定频段中因例如头手的电磁干扰导致的特性的恶化。
[0018]检测部件12配置来检测电子设备I的使用状态，生成与使用状态相关联的检测信息。
[0019]具体地，检测部件12检测特定的外部对象(例如，用户的头和/或手)，并且生成与外部对象的位置相关联的信息。所生成的与外部对象的位置相关联的信息，能够被用来判断电子设备I的使用状态。
[0020]例如，检测部件12生成特定的外部对象与所述天线的距离，作为与所述使用状态相关联的检测信息。此外，检测部件12也可以生成特定的外部对象与天线11之间的相对方向，作为与所述使用状态相关联的检测信息。在后述的处理中，检测部件12所生成的检测信息被用来控制天线11所包括的调谐器，从而补偿天线11在特定频段中因头手的电磁干扰(例如)导致的特性的恶化。因此，检测部件12所生成的信息不限定于上述的情况，只要所生成的信息能够用来判断在特定频段中是否因例如头手的电磁干扰导致了特性的恶化即可，进而优选为，检测部件12所生成的信息还能够表征在产生了特性的恶化的情况下的、在特定频段中因例如头手的电磁干扰导致的特性的恶化的程度。
[0021]其中，检测部件12例如由电容传感器构成，该电容传感器能够检测生物体与天线的距离。由此，通过该电容传感器，能够检测头手(对天线在特定频段的特性导致恶化)与天线之间的距离。此外，检测部件12例如也可以由距离传感器等构成，只要能够生成与电子设备的使用状态相关联的检测信息即可。
[0022]此外，在本发明的实施方式中，由检测部件12生成的与电子设备I的使用状态相关联的检测信息，与天线11在特定频段的特性的恶化程度相关联。因此，在后述的处理中，控制器13能够基于由检测部件12生成的检测信息来进行控制，从而补偿天线11在特定频段的特性的恶化。
[0023]控制器13配置来基于检测部件12生成的检测信息，控制天线11中的调谐器，使得补偿天线11在特定频段中因使用状态导致的特性的恶化。
[0024]其中，参照图2来说明天线11在特定频段中因使用状态导致的特性的恶化。图2是表示因头手的电磁干扰而天线的特性产生恶化的例示图。图2的实线表示在产生电磁干扰前的天线11的回波损耗特性，图2的虚线表示在产生电磁干扰后的天线11的回波损耗特性。
[0025]如图2的实线所示，天线11被预先调谐成，能够在A频段、B频段和C频段发送和接收无线信号。即，天线11在A频段、B频段和C频段内谐振，并且输入阻抗接近50欧姆。因此，A频段、B频段和C频段构成特定频段。其中，构成特定频段的A频段、B频段和C频段仅仅是例示，可以根据需要，天线11也可以在其他的频段进行预先调谐，从而能够发送和接收该调谐的频段的无线信号。此外，天线11也可以仅在一个频段预先调谐，从而能够发送和接收该一个频段的无线信号。
[0026]其中，A频段例如为700?960MHz，B频段为例如为1700?2170MHz，C频段为例如为2300MHz?2700MHz，但是A频段、B频段和C频段也可以根据需要而设定为其他的频率范围。
[0027]如图2的虚线所示，在产生例如因头手的电磁干扰的情况下，天线11的谐振频率发生变化。具体地，在低频域(A频段和B频段附近)中，谐振频率向低频方向变化，并且变化幅度相对于高频域大，在高频域(C频段附近)中，谐振频率的变化不明显。由此，受到电磁干扰的天线11不会在A频段和B频段中调谐(不会在A频段和B频段内谐振，或者阻抗不匹配)，从而天线11无法在A频段或B频段发送和接收无线信号、或者发送特性和接收特性恶化。
[0028]其中，图2的虚线仅仅是一例，在受到因头手的电磁干扰的情况下，谐振频率的变化方向和变化幅度根据天线11的具体结构而不同。例如，也可以是，在低频域中，谐振频率向高频方向变化并且变化幅度相对于高频域大；或者，在高频域(例如，C频段附近)中，谐振频率向低频方向变化并且变化幅度相对于低频域明显；或者，在低频域中，谐振频率 向低频方向变化，在高频域中，谐振频率向高频方向变化。
[0029]此外，在因头手的靠近而受到电磁干扰的情况下，谐振频率的变化幅度或输入阻抗的不匹配程度(即，在特定频段的特性的恶化程度)例如与头手与天线11的距离、头手与天线11之间的相对方向相关联。
[0030]具体地，在特定的外部对象(例如头手)与天线11的距离近的情况下，天线22在特定频段中因使用状态导致的特性的恶化明显。例如，在特定的外部对象(例如头手)与天线11的距离近的情况下，在上述的例子中，例如A频段的谐振频率的变化幅度大。因此，天线11在特定频段中因使用状态导致的特性的恶化程度例如与特定的外部对象与天线11之间的距离相关联。此外，如上所述，天线11在特定频段中因使用状态导致的特性的恶化程度，根据天线11的具体结构例如与特定的外部对象与天线11之间的相对方向相关联。
[0031]控制器13根据检测部件12生成的信息，适当地控制调谐器对天线11进行调谐，使得调谐后的天线11能够有效地发送和接收特定频段的无线信号(即，通过调谐器的调谐，重新在特定频段内谐振，并且输入阻抗接近50欧姆)。从而，控制器13通过控制天线11中的调谐器，能够补偿天线11在特定频段中因使用状态导致的特性的恶化。
[0032]如上所述，天线22在特定频段中因使用状态导致的特性的恶化程度与特定的外部对象与天线11之间的距离相关联，因此，在由检测部件12生成特定的外部对象与所述天线的距离的情况下，控制器13根据检测部件12生成的特定的外部对象与天线11的距离，适当地控制调谐器对天线11进行调谐，使得调谐后的天线11能够有效地发送和接收特定频段的无线信号。此外，在由检测部件12生成特定的外部对象与天线11的相对方向的情况下，控制器13根据检测部件12生成的特定的外部对象与天线11的相对方向，适当地控制调谐器对天线11进行调谐，使得调谐后的天线11能够有效地发送和接收特定频段的无线信号。
[0033]具体地，参照图3来说明通过天线11中的调谐器来补偿在特定频段中因使用状态导致的特性的恶化。
[0034]图3是表示通过压控电容进行调谐的效果的例示图。在图3的例示图中，由压控电容构成调谐器，但是也可以由其他元件来构成调谐器。此外，也可以设置不同参数的调谐电路，通过开关在不同参数的调谐电路之间进行切换，从而实现调谐的功能。此外，在图3所示的例示图中，压控电容被连接到天线11的辐射体的馈点，但是该连接位置不受限定，可以根据需要而连接到辐射体的中间位置。
[0035]如图3所示，在不同的偏置电压下，天线11的增益特性产生变化。在压控电容中，在不同的偏置电压下表现为不同的电容值。因此，天线11的增益随着电容值而产生变化。
[0036]在图3的例示图中，随着电容值的增大(偏置电压减小)，在与图2所示的A频段对应的区间中，增益峰值向高频方向变化。换句话说，随着电容值的增大，在与图2所示的A频段对应的区间中，谐振频率向高频方向变化。
[0037]根据图3的增益特性可知，通过将图3的压控电容连接到天线11的辐射体，从而能够通过改变偏置电压来补偿天线11在A频段中因使用状态导致的特性的恶化。例如，如图2所示，在头手靠近的情况下，在A频段中谐振频率向低频方向变化。此时，通过将图3所示的压控电容的偏置电压减小，从而能够将谐振频率在A频段的区域中向高频方向变化。由此，通过压控电容的调谐，天线11能够在A频段中谐振，并且输入阻抗接近于50欧姆，从而天线11能够在A频段中有效地发送和接收无线信号。
[0038]此外，在图3中，以A频段中的谐振频率的偏移为例，说明了通过调谐器的调谐补偿天线11在A频段中因使用状态导致的特性的恶化。但是，上述的调谐处理也适用于例如B频段、C频段以及天线11能够发送接收信号的其他的特性频段。
[0039]此外，如上所述，因使用状态导致的天线11在特定频段内的特性的恶化存在很多种情形，例如，在低频域中，谐振频率向高频方向变化并且变化幅度相对于高频域大；或者，在高频域(例如，C频段附近)中，谐振频率向低频方向变化并且变化幅度相对于低频域明显；或者，在低频域中，谐振频率向低频方向变化，在高频域中，谐振频率向高频方向变化。
[0040]针对特性的恶化的不同情形，只要根据天线11的具体结构，适当地设置调谐器，使得通过调谐器调谐后的天线11能够在特定频段中谐振，并且输入阻抗接近50欧姆即可。由此，通过由控制器13控制调谐器，从而能够补偿天线11在特定频段中因使用状态导致的特性的恶化。
[0041]具体地，在检测到特定的外部对象的靠近而产生了在特定频段中的天线11的特性的恶化的情况下，通过控制器13控制调谐器时，控制器13将天线11中的调谐器的参数设定为与所述检测部件生成的距离对应的值。其中，预先将外部对象设置于各个距离，测量能够补偿天线11在特定频段中因使用状态导致的特性的恶化的、调谐器的参数值，从而获得与各个距离对应的调谐器的参数值。
[0042]例如，关于A频段的特性的恶化，预先将头手设置于各个距离，测量能够补偿天线11在A频段中因使用状态导致的特性的恶化的、压控电容的偏置电压，从而获得与各个距离对应的压控电容的偏置电压。由此，在由检测部件12检测到外部对象与天线11的距离的情况下，控制器13将压控电容的偏置电压设置到与该距离对应的偏置电压，就能够补偿天线11在A频段中因使用状态导致的特性的恶化。
[0043]此外，关于其他频段，也可以预先获得与各个距离对应的调谐器的参数值，然后，控制器13将压控电容的偏置电压设置到与该距离对应的偏置电压，就能够补偿天线11在其他频段中因使用状态导致的特性的恶化。
[0044]此外，如图2所示，天线11能够在多个特定频段中发送和接收无线信号。进而，在天线11支持多个特定频段的情况下，根据天线11的具体结构而存在因使用状态导致的天线11在特定频段内的特性的恶化存在很多种情形，例如，在低频域中，谐振频率向高频方向变化并且变化幅度相对于高频域大；或者，在高频域(例如，C频段附近)中，谐振频率向低频方向变化并且变化幅度相对于低频域明显；或者，在低频域中，谐振频率向低频方向变化，在高频域中，谐振频率向高频方向变化。
[0045]在存在多个特定频段、并且天线11的特性的恶化例如在低频域中谐振频率向低频方向变化，在高频域中谐振频率向高频方向变化的情况下，为了补偿天线在各个特定频段中因使用状态导致的特性的恶化，往往调谐器的结构会变得复杂。
[0046]此外，在现有技术的电子设备I中，在某一时刻中，往往通过天线11发送和接收某一特定频段的无线信号。此时，控制器13控制调谐器进行调谐，仅在该发送和接收的特定频段中补偿特性的恶化，就能够正常地发送和接收无线信号。换句话说，在某一时刻中，即使对不进行发送和接收的特定频段中不补偿因使用状态导致的恶化，也不会影响功能。
[0047]鉴于此，在本发明的实施方式中，在天线11发送和接收第一特定频段的无线信号时，控制器13将天线11中的调谐器的参数设定为与检测部件12生成的距离和第一特定频段对应的值。其中，预先将外部对象设置于各个距离，测量能够补偿天线在各个特定频段中因使用状态导致的特性的恶化的、调谐器的参数值，从而获得与各个距离和各个特定频段对应的调谐器的参数值。其中，在某一时刻中由天线11发送和接收的特定频段，例如根据由基站发送的控制信令等来确定，也可以通过其他的适当的方法来确定。由此，即使天线11支持多个特定频段，调谐器的结构也不会变得复杂，节省成本。
[0048]此外，在作为调谐器使用其他元件的情况下，同样预先获得与各个距离对应的调谐器的参数值，然后，控制器13将调谐器的参数设置到与该距离对应的参数值，就能够补偿天线11因使用状态导致的特性的恶化。同样，在设置不同参数的调谐电路，通过开关在不同参数的调谐电路之间进行切换，从而实现调谐的功能的情况下，例如预先获得与各个距离对应的特定的调谐电路，然后，控制器13将开关切换到与该距离对应的调谐电路，就能够补偿天线11因使用状态导致的特性的恶化。
[0049]此外，在由检测部件12生成特定的外部对象与天线11的相对方向，进而控制器13根据检测部件12生成的特定的外部对象与天线11的相对方向，适当地控制调谐器对天线11进行调谐的情况下，优选为，控制器13将天线11中的调谐器的参数设定为与检测部件生成的相对方向对应的值。其中，预 先将外部对象设置于各个相对方向，测量能够补偿天线11在特定频段中因使用状态导致的特性的恶化的、调谐器的参数值，从而获得与各个相对方向对应的调谐器的参数值。进而，在由检测部件生成其他的、能够用来判断在特定频段中是否因例如头手的电磁干扰导致了特性的恶化的信息的情况下，也可以进行同样的处理。
[0050]在上述说明中，存在两种调谐:能够有效地发送和接收上述的特定频段的无线信号，对天线11进行的预先调谐；为了补偿因使用状态导致的特性的恶化，通过调谐器进行的调谐。但是，为了简化天线的结构，在预先调谐的处理中，也可以通过在补偿恶化时使用的调谐器来进行。
[0051]根据本发明的实施方式的电子设备1，根据电子设备的使用状态(例如头手的靠近情况)，适当地对天线11进行调谐，从而补偿天线在特定频段中因电子设备的使用状态导致的特性的恶化。由此，即使例如因头手的电磁干扰而天线的特性产生变化，也能够正常地发送和接收特定频段内的无线信号。
[0052]下面，参照图4来说明本发明的实施方式的天线调谐方法。图4是表示本发明的实施方式的天线调谐方法的流程图。
[0053]图4的流程图所示的天线调谐方法能够应用于图1所示的电子设备I。如图1所示，电子设备I包括天线11、检测部件12和控制器13。如上所述，天线11配置来发送和接收特定频段的无线信号，并且包括调谐器。
[0054]具体地，为了能够有效地发送和接收上述的特定频段的无线信号，天线11被预先调谐成，在上述的特定频段内谐振，并且输入阻抗接近50欧姆。此外，在本发明的实施方式中，根据具体的情形，天线11的特定频段不限定于一个，也可以具有多个特定频段。在天线11具有多个特定频段的情况下，天线11被预先调谐成，在各个特定频段内谐振，并且输入阻抗接近50欧姆。
[0055]此外，在本发明的实施方式中，天线11还包括调谐器，该调谐器被配置来补偿天线11在特定频段中因例如头手的电磁干扰导致的特性的恶化。
[0056]在步骤SI中，检测电子设备的使用状态，生成与所述使用状态相关联的检测信息。
[0057]具体地，在应用于图1的电子设备I的情况下，检测部件12检测特定的外部对象(例如，用户的头和/或手)，并且生成与外部对象的位置相关联的信息。所生成的与外部对象的位置相关联的信息，能够被用来判断电子设备I的使用状态。
[0058]例如，在步骤SI中，检测部件12生成特定的外部对象与所述天线的距离，作为与所述使用状态相关联的检测信息。此外，检测部件12也可以生成特定的外部对象与天线11之间的相对方向，作为与所述使用状态相关联的检测信息。检测部件12所生成的检测信息被用来控制天线11所包括的调谐器，从而补偿天线11在特定频段中因头手的电磁干扰(例如)导致的特性的恶化。因此，检测部件12所生成的信息不限定于上述的情况，只要所生成的信息能够用来判断在特定频段中是否因例如头手的电磁干扰导致了特性的恶化即可，进而优选为，检测部件12所生成的信息还能够表征在产生了特性的恶化的情况下的、在特定频段中因例如头手的电磁干扰导致的特性的恶化的程度。此外，在本发明的实施方式中，由检测部件12生成的与电子设备I的使用状态相关联的检测信息，与天线11在特定频段的特性的恶化程度相关联。
[0059]在步骤S2中，基于生成的检测信息，控制天线中的调谐器，使得补偿天线在特定频段中因所述使用状态导致的特性的恶化。
[0060]具体地，在应用于图1的电子设备I的情况下，控制器13根据检测部件12生成的信息，适当地控制调谐器对天线11进行调谐，使得调谐后的天线11能够有效地发送和接收特定频段的无线信号(即，通过调谐器的调谐，重新在特定频段内谐振，并且输入阻抗接近50欧姆)。从而，通过控制天线11中的调谐器，能够补偿天线11在特定频段中因使用状态导致的特性的恶化。
[0061]其中，天线11因使用状态导致在特定频段中产生恶化。例如图2所示，在产生例如因头手的电磁干扰的情况下，天线11的谐振频率发生变化。具体地，在低频域(A频段和B频段附近)中，谐振频率向低频方向变化，并且变化幅度相对于高频域大，在高频域(C频段附近)中，谐振频率的变化不明显。由此，受到电磁干扰的天线11不会在A频段和B频段中调谐(不会在A频段和B频段内谐振，或者阻抗不匹配)，从而天线11无法在A频段或B频段发送和接收无线信号、或者发送特性和接收特性恶化。
[0062]其中，A频段例如为700?960MHz，B频段为例如为1700?2170MHz，C频段为例如为2300MHz?2700MHz，但是A频段、B频段和C频段也可以根据需要而设定为其他的频率范围。
[0063]在产生如图2所示的特定恶化的情况下，如图3所示，能够通过调谐器进行调谐，从而能够有效地在特定频段中发送和接收无线信号。具体地，在图3中，随着电容值的增大(偏置电压减小)，在与图2所示的A频段对应的区间中，增益峰值向高频方向变化。换句话说，随着电容值的增大，在与图2所示的A频段对应的区间中，谐振频率向高频方向变化。根据图3的增益特性可知，通过将图3的压控电容连接到天线11的辐射体，从而能够通过改变偏置电压来补偿天线11在A频段中因使用状态导致的特性的恶化。例如，如图2所示，在头手靠近的情况下，在A频段中谐振频率向低频方向变化。此时，通过将图3所示的压控电容的偏置电压减小，从而能够将谐振频率在A频段的区域中向高频方向变化。由此，通过压控电容的调谐，天线11能够在A频段中谐振，并且输入阻抗接近于50欧姆，从而天线11能够在A频段中有效地发送和接收无线信号。
[0064]此外，在因头手的靠近而受到电磁干扰的情况下，谐振频率的变化幅度或输入阻抗的不匹配程度(即，在特定频段的特性的恶化程度)例如与头手与天线11的距离、头手与天线11之间的相对方向相关联。
[0065]具体地，在特定的外部对象(例如头手)与天线11的距离近的情况下，天线22在特定频段中因使用状态导致的特性的恶化明显。例如，在特定的外部对象(例如头手)与天线11的距离近的情况下，在上述的例子中，例如A频段的谐振频率的变化幅度大。因此，天线11在特定频段中因使用状态导致的特性的恶化程度例如与特定的外部对象与天线11之间的距离相关联。在由检测部件12生成特定的外部对象与所述天线的距离的情况下，根据生成的特定的外部对象与天线11的距离，适当地控制调谐器对天线11进行调谐，使得调谐后的天线11能够有效地发送和接收特定频段的无线信号。
[0066]此外，天线11在特定频段中因使用状态导致的特性的恶化程度，根据天线11的具体结构例如与特定的外部对象与天线11之间的相对方向相关联。此时，根据生成的特定的外部对象与天线11的相对方向，适当地控制调谐器对天线11进行调谐，使得调谐后的天线11能够有效地发送和接收特定频段的无线信号。
[0067]在步骤S2中，优选为，将天线11中的调谐器的参数设定为与生成的距离对应的值。其中，预先将外部对象设置于各个距离，测量能够补偿天线11在特定频段中因使用状态导致的特性的恶化的、调谐器的参数值，从而获得与各个距离对应的调谐器的参数值。
[0068]例如，关于A频段的特性的恶化，预先将头手设置于各个距离，测量能够补偿天线11在A频段中因使用状态导致的特性的恶化的、压控电容的偏置电压，从而获得与各个距离对应的压控电容的偏置电压。其中，由压控电容构成调谐器。由此，在检测到外部对象与天线11的距离的情况下，将压控电容的偏置电压设置到与该距离对应的偏置电压，就能够补偿天线11在A频段中因使用状态导致的特性的恶化。
[0069]此外，关于其他频段，也可以预先获得与各个距离对应的调谐器的参数值，然后，将压控电容的偏置电压设置到与该距离对应的偏置电压，就能够补偿天线11在其他频段中因使用状态导致的特性的恶化。
[0070]此外，如图2所示，天线11能够在多个特定频段中发送和接收无线信号。进而，在天线11支持多个特定频段的情况下，根据天线11的具体结构而存在因使用状态导致的天线11在特定频段内的特性的恶化存在很多种情形，例如，在低频域中，谐振频率向高频方向变化并且变化幅度相对于高频域大；或者，在高频域(例如，C频段附近)中，谐振频率向低频方向变化并且变化幅度相对于低频域明显；或者，在低频域中，谐振频率向低频方向变化，在高频域中，谐振频率向高频方向变化。
[0071]在存在多个特 定频段、并且天线11的特性的恶化例如在低频域中谐振频率向低频方向变化，在高频域中谐振频率向高频方向变化的情况下，为了补偿天线在各个特定频段中因使用状态导致的特性的恶化，往往调谐器的结构会变得复杂。
[0072]此外，在现有技术的电子设备I中，在某一时刻中，往往通过天线11发送和接收某一特定频段的无线信号。此时，在步骤S2中，仅在该发送和接收的特定频段中补偿特性的恶化，就能够正常地发送和接收无线信号。换句话说，在某一时刻中，即使对不进行发送和接收的特定频段中不补偿因使用状态导致的恶化，也不会影响功能。
[0073]鉴于此，在本发明的实施方式中，在步骤S2中，优选为，在天线11发送和接收第一特定频段的无线信号时，将天线11中的调谐器的参数设定为与生成的距离和第一特定频段对应的值。其中，预先将外部对象设置于各个距离，测量能够补偿天线在各个特定频段中因使用状态导致的特性的恶化的、调谐器的参数值，从而获得与各个距离和各个特定频段对应的调谐器的参数值。其中，在某一时刻中由天线11发送和接收的特定频段，例如根据由基站发送的控制信令等来确定，也可以通过其他的适当的方法来确定。由此，即使天线11支持多个特定频段，调谐器的结构也不会变得复杂，节省成本。
[0074]此外，在作为调谐器使用其他元件的情况下，同样预先获得与各个距离对应的调谐器的参数值，然后，将调谐器的参数设置到与该距离对应的参数值，就能够补偿天线11因使用状态导致的特性的恶化。同样，在设置不同参数的调谐电路，通过开关在不同参数的调谐电路之间进行切换，从而实现调谐的功能的情况下，例如预先获得与各个距离对应的特定的调谐电路，然后，将开关切换到与该距离对应的调谐电路，就能够补偿天线11因使用状态导致的特性的恶化。
[0075]此外，在由检测部件12生成特定的外部对象与天线11的相对方向，进而根据检测部件12生成的特定的外部对象与天线11的相对方向，适当地控制调谐器对天线11进行调谐的情况下，优选为，将天线11中的调谐器的参数设定为与检测部件生成的相对方向对应的值。其中，预先将外部对象设置于各个相对方向，测量能够补偿天线11在特定频段中因使用状态导致的特性的恶化的、调谐器的参数值，从而获得与各个相对方向对应的调谐器的参数值。进而，在由检测部件12生成其他的、能够用来判断在特定频段中是否因例如头手的电磁干扰导致了特性的恶化的信息的情况下，也可以进行同样的处理。
[0076]根据本发明的实施方式的天线调谐方法，根据电子设备的使用状态(例如头手的靠近情况)，适当地对天线进行调谐，从而补偿天线在特定频段中因电子设备的使用状态导致的特性的恶化。由此，即使例如因头手的电磁干扰而天线的特性产生变化，也能够正常地发送和接收特定频段内的无线信号。
[0077]本领域普通技术人员可以意识到，结合在本发明的实施方式描述的各个单元和步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现。并且软件模块可以置于任意形式的计算机存储介质中。为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能宄竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。本领域技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
[0078]在上面详细描述了本发明的各个实施方式。然而，本领域技术人员应该理解，在不脱离本发明的原理和精神的情况下，可对这些实施方式进行各种修改，组合或子组合，并且这样的修改应落入本发明的范围内。
【主权项】
1.一种电子设备，包括: 天线，配置来发送和接收特定频段的无线信号，并且包括调谐器； 检测部件，配置来检测所述电子设备的使用状态，生成与所述使用状态相关联的检测信息； 控制器，配置来基于所述检测部件生成的检测信息，控制所述天线中的调谐器，使得补偿所述天线在所述特定频段中因所述使用状态导致的特性的恶化。2.如权利要求1所述的电子设备，其中， 所述检测部件配置来生成特定的外部对象与所述天线的距离作为与所述使用状态相关联的检测信息， 所述控制器基于所述检测部件生成的距离，控制所述天线中的调谐器。3.如权利要求2所述的电子设备，其中， 所述控制器将所述天线中的调谐器的参数设定为与所述检测部件生成的距离对应的值， 其中，预先将所述外部对象设置于各个距离，测量能够补偿所述天线在所述特定频段中因所述使用状态导致的特性的恶化的、调谐器的参数值，从而获得与各个距离对应的所述调谐器的参数值。4.如权利要求3所述的电子设备，其中， 所述调谐器由压控电容构成， 所述控制器将所述天线中的压控电容的电压设定为与所述检测部件生成的距离对应的电压值， 其中，预先将所述外部对象设置于各个距离，测量能够使得补偿所述天线在所述特定频段中因所述使用状态导致的特性的恶化的、所述压控电容的电压值，从而获得与各个距离对应的所述压控电容的电压值。5.如权利要求2所述的电子设备，其中， 所述天线能够发送和接收多个特定频段的无线信号， 在所述天线发送和接收第一特定频段的无线信号时，所述控制器将所述天线中的调谐器的参数设定为与所述检测部件生成的距离和第一特定频段对应的值， 其中，预先将所述外部对象设置于各个距离，测量能够补偿所述天线在各个特定频段中因所述使用状态导致的特性的恶化的、调谐器的参数值，从而获得与各个距离和各个特定频段对应的所述调谐器的参数值。6.—种天线调谐方法，应用于电子设备，所述电子设备包括配置来发送和接收特定频段的无线信号并且包括调谐器的天线，所述天线调谐方法包括: 检测所述电子设备的使用状态，生成与所述使用状态相关联的检测信息； 基于生成的检测信息，控制所述天线中的调谐器，使得补偿所述天线在所述特定频段中因所述使用状态导致的特性的恶化。7.如权利要求6所述的天线调谐方法，其中， 检测所述电子设备的使用状态，生成与所述使用状态相关联的检测信息的步骤中， 生成特定的外部对象与所述天线的距离作为与所述使用状态相关联的检测信息， 基于生成的检测信息，控制所述天线中的调谐器的步骤中， 基于生成的所述距离，控制所述天线中的调谐器。8.如权利要求7所述的天线调谐方法，其中， 基于生成的检测信息，控制所述天线中的调谐器的步骤中， 将所述天线中的调谐器的参数设定为与生成的距离对应的值， 其中，预先将所述外部对象设置于各个距离，测量能够补偿所述天线在所述特定频段中因所述使用状态导致的特性的恶化的、调谐器的参数值，从而获得与各个距离对应的所述调谐器的参数值。9.如权利要求8所述的天线调谐方法，其中， 所述调谐器由压控电容构成， 基于生成的检测信息，控制所述天线中的调谐器的步骤中， 将所述天线中的压控电容的电压设定为与生成的距离对应的电压值， 其中，预先将所述外部对象设置于各个距离，测量能够使得补偿所述天线在所述特定频段中因所述使用状态导致的特性的恶化的、所述压控电容的电压值，从而获得与各个距离对应的所述压控电容的电压值。10.如权利要求7所述的天线调谐方法，其中， 所述天线能够发送多个特定频段的无线信号， 基于生成的检测信息，控制所述天线中的调谐器的步骤中， 在所述天线发送和接收第一特定频段的无线信号时，将所述天线中的调谐器的参数设定为与生成的距离和第一特定频段对应的值， 其中，预先将所述外部对象设置于各个距离，测量能够补偿所述天线在各个特定频段中因所述使用状态导致的特性的恶化的、调谐器的参数值，从而获得与各个距离和各个特定频段对应的所述调谐器的参数值。
【专利摘要】本发明提供一种电子设备和天线调谐方法，即使因头手的电磁干扰而天线的特性产生恶化，也能够正常地发送和接收工作频段内的无线信号。所述电子设备包括：天线，配置来发送和接收特定频段的无线信号，并且包括调谐器；检测部件，配置来检测所述电子设备的使用状态，生成与所述使用状态相关联的检测信息；控制器，配置来基于所述检测部件生成的检测信息，控制所述天线中的调谐器，使得补偿所述天线在所述特定频段中因所述使用状态导致的特性的恶化。
【IPC分类】H01Q3/28, H01Q5/50, H01Q5/30
【公开号】CN104901016
【申请号】CN201510289297
【发明人】刘一民
【申请人】联想(北京)有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年5月29日
【技术领域】
[0001]本发明涉及电子设备以及天线调谐方法。
【背景技术】
[0002]在诸如手机、平板电脑、无线对讲机等的电子设备中，通过天线来发送和接收无线频段的信号。在用户使用电子设备的过程中，通常手持电子设备，并且根据需要将听筒靠近头部(耳朵)。
[0003]由于头手的电磁干扰，导致天线的特性产生变化(例如，谐振频率产生偏移)。随着天线的特性产生变化(谐振频率产生偏移)，天线无法在工作频带内有效地工作、或者在工作频带内的效率降低。
【发明内容】
[0004]本发明鉴于上述问题而完成，其目的在于提供一种电子设备以及天线调谐方法，即使因头手的电磁干扰而天线的特性产生恶化，也能够正常地发送和接收工作频段内的无线信号。
[0005]根据本发明的一个方面，提供一种电子设备。所述电子设备包括:天线，配置来发送和接收特定频段的无线信号，并且包括调谐器；检测部件，配置来检测所述电子设备的使用状态，生成与所述使用状态相关联的检测信息；控制器，配置来基于所述检测部件生成的检测信息，控制所述天线中的调谐器，使得补偿所述天线在所述特定频段中因所述使用状态导致的特性的恶化。
[0006]根据本发明的另一方面，提供一种应用于电子设备的天线调谐方法。所述电子设备包括配置来发送和接收特定频段的无线信号并且包括调谐器的天线。所述天线调谐方法包括:检测所述电子设备的使用状态，生成与所述使用状态相关联的检测信息；基于生成的检测信息，控制所述天线中的调谐器，使得补偿所述天线在所述特定频段中因所述使用状态导致的特性的恶化。
[0007]根据本发明的电子设备和天线调谐方法，根据电子设备的使用状态(例如头手的靠近情况)，适当地对天线进行调谐，从而补偿天线在工作频段中因电子设备的使用状态导致的特性的恶化。由此，即使例如因头手的电磁干扰而天线的特性产生变化，也能够正常地发送和接收工作频段内的无线信号。
【附图说明】
[0008]图1是表示本发明的实施方式的电子设备的功能框图。
[0009]图2是表示因头手的电磁干扰而天线的特性产生恶化的例示图。
[0010]图3是表示通过压控电容进行调谐的效果的例示图。
[0011]图4是表示本发明的实施方式的天线调谐方法的流程图。
【具体实施方式】
[0012]下面，参照附图来说明本发明的实施方式。提供以下参照附图的描述，以帮助对由权利要求及其等价物所限定的本发明的示例实施方式的理解。其包括帮助理解的各种具体细节，但它们只能被看作是示例性的。因此，本领域技术人员将认识到，可对这里描述的实施方式进行各种改变和修改，而不脱离本发明的范围和精神。而且，为了使说明书更加清楚简洁，将省略对本领域熟知功能和构造的详细描述。
[0013]参照图1来说明本发明的实施方式的电子设备I。图1是表示本发明的实施方式的电子设备I的功能框图。
[0014]如图1所示，本发明的实施方式的电子设备I包括天线11、检测部件12和控制器13。其中，电子设备I例如为手机、平板电脑、无线对讲机等的电子设备，但是不限定于此，只要能够通过天线来发送和接收无线频段的信号即可。
[0015]天线11配置来发送和接收特定频段的无线信号，并且包括调谐器。其中，在本发明的实施方式中，天线11的结构不受限定，只要能够发送和接收所设定的频段的无线信号即可。在电子设备I支持GSM制式的情况下，天线11例如能够发送和接收GSM900频段的无线信号、和/或GSM1800频段的无线信号。此外，在电子设备I例如支持WIFI的情况下，天线11例如能够发送和接收2.4GHz频段的无线信号。其中，GSM900频段、GSM1800频段和
2.4GHz频段等的工作频段为上述的特定频段。
[0016]此外，为了能够有效地发送和接收上述的特定频段的无线信号，天线11被预先调谐成，在上述的特定频段内谐振，并且输入阻抗接近50欧姆。此外，在本发明的实施方式中，根据具体的情形，天线11的特定频段不限定于一个，也可以具有多个特定频段。在天线11具有多个特定频段的情况下，天线11被预先调谐成，在各个特定频段内谐振，并且输入阻抗接近50欧姆。
[0017]此外，在本发明的实施方式中，天线11还包括调谐器。如后所述，该调谐器被配置来补偿天线11在特定频段中因例如头手的电磁干扰导致的特性的恶化。
[0018]检测部件12配置来检测电子设备I的使用状态，生成与使用状态相关联的检测信息。
[0019]具体地，检测部件12检测特定的外部对象(例如，用户的头和/或手)，并且生成与外部对象的位置相关联的信息。所生成的与外部对象的位置相关联的信息，能够被用来判断电子设备I的使用状态。
[0020]例如，检测部件12生成特定的外部对象与所述天线的距离，作为与所述使用状态相关联的检测信息。此外，检测部件12也可以生成特定的外部对象与天线11之间的相对方向，作为与所述使用状态相关联的检测信息。在后述的处理中，检测部件12所生成的检测信息被用来控制天线11所包括的调谐器，从而补偿天线11在特定频段中因头手的电磁干扰(例如)导致的特性的恶化。因此，检测部件12所生成的信息不限定于上述的情况，只要所生成的信息能够用来判断在特定频段中是否因例如头手的电磁干扰导致了特性的恶化即可，进而优选为，检测部件12所生成的信息还能够表征在产生了特性的恶化的情况下的、在特定频段中因例如头手的电磁干扰导致的特性的恶化的程度。
[0021]其中，检测部件12例如由电容传感器构成，该电容传感器能够检测生物体与天线的距离。由此，通过该电容传感器，能够检测头手(对天线在特定频段的特性导致恶化)与天线之间的距离。此外，检测部件12例如也可以由距离传感器等构成，只要能够生成与电子设备的使用状态相关联的检测信息即可。
[0022]此外，在本发明的实施方式中，由检测部件12生成的与电子设备I的使用状态相关联的检测信息，与天线11在特定频段的特性的恶化程度相关联。因此，在后述的处理中，控制器13能够基于由检测部件12生成的检测信息来进行控制，从而补偿天线11在特定频段的特性的恶化。
[0023]控制器13配置来基于检测部件12生成的检测信息，控制天线11中的调谐器，使得补偿天线11在特定频段中因使用状态导致的特性的恶化。
[0024]其中，参照图2来说明天线11在特定频段中因使用状态导致的特性的恶化。图2是表示因头手的电磁干扰而天线的特性产生恶化的例示图。图2的实线表示在产生电磁干扰前的天线11的回波损耗特性，图2的虚线表示在产生电磁干扰后的天线11的回波损耗特性。
[0025]如图2的实线所示，天线11被预先调谐成，能够在A频段、B频段和C频段发送和接收无线信号。即，天线11在A频段、B频段和C频段内谐振，并且输入阻抗接近50欧姆。因此，A频段、B频段和C频段构成特定频段。其中，构成特定频段的A频段、B频段和C频段仅仅是例示，可以根据需要，天线11也可以在其他的频段进行预先调谐，从而能够发送和接收该调谐的频段的无线信号。此外，天线11也可以仅在一个频段预先调谐，从而能够发送和接收该一个频段的无线信号。
[0026]其中，A频段例如为700?960MHz，B频段为例如为1700?2170MHz，C频段为例如为2300MHz?2700MHz，但是A频段、B频段和C频段也可以根据需要而设定为其他的频率范围。
[0027]如图2的虚线所示，在产生例如因头手的电磁干扰的情况下，天线11的谐振频率发生变化。具体地，在低频域(A频段和B频段附近)中，谐振频率向低频方向变化，并且变化幅度相对于高频域大，在高频域(C频段附近)中，谐振频率的变化不明显。由此，受到电磁干扰的天线11不会在A频段和B频段中调谐(不会在A频段和B频段内谐振，或者阻抗不匹配)，从而天线11无法在A频段或B频段发送和接收无线信号、或者发送特性和接收特性恶化。
[0028]其中，图2的虚线仅仅是一例，在受到因头手的电磁干扰的情况下，谐振频率的变化方向和变化幅度根据天线11的具体结构而不同。例如，也可以是，在低频域中，谐振频率向高频方向变化并且变化幅度相对于高频域大；或者，在高频域(例如，C频段附近)中，谐振频率向低频方向变化并且变化幅度相对于低频域明显；或者，在低频域中，谐振频率 向低频方向变化，在高频域中，谐振频率向高频方向变化。
[0029]此外，在因头手的靠近而受到电磁干扰的情况下，谐振频率的变化幅度或输入阻抗的不匹配程度(即，在特定频段的特性的恶化程度)例如与头手与天线11的距离、头手与天线11之间的相对方向相关联。
[0030]具体地，在特定的外部对象(例如头手)与天线11的距离近的情况下，天线22在特定频段中因使用状态导致的特性的恶化明显。例如，在特定的外部对象(例如头手)与天线11的距离近的情况下，在上述的例子中，例如A频段的谐振频率的变化幅度大。因此，天线11在特定频段中因使用状态导致的特性的恶化程度例如与特定的外部对象与天线11之间的距离相关联。此外，如上所述，天线11在特定频段中因使用状态导致的特性的恶化程度，根据天线11的具体结构例如与特定的外部对象与天线11之间的相对方向相关联。
[0031]控制器13根据检测部件12生成的信息，适当地控制调谐器对天线11进行调谐，使得调谐后的天线11能够有效地发送和接收特定频段的无线信号(即，通过调谐器的调谐，重新在特定频段内谐振，并且输入阻抗接近50欧姆)。从而，控制器13通过控制天线11中的调谐器，能够补偿天线11在特定频段中因使用状态导致的特性的恶化。
[0032]如上所述，天线22在特定频段中因使用状态导致的特性的恶化程度与特定的外部对象与天线11之间的距离相关联，因此，在由检测部件12生成特定的外部对象与所述天线的距离的情况下，控制器13根据检测部件12生成的特定的外部对象与天线11的距离，适当地控制调谐器对天线11进行调谐，使得调谐后的天线11能够有效地发送和接收特定频段的无线信号。此外，在由检测部件12生成特定的外部对象与天线11的相对方向的情况下，控制器13根据检测部件12生成的特定的外部对象与天线11的相对方向，适当地控制调谐器对天线11进行调谐，使得调谐后的天线11能够有效地发送和接收特定频段的无线信号。
[0033]具体地，参照图3来说明通过天线11中的调谐器来补偿在特定频段中因使用状态导致的特性的恶化。
[0034]图3是表示通过压控电容进行调谐的效果的例示图。在图3的例示图中，由压控电容构成调谐器，但是也可以由其他元件来构成调谐器。此外，也可以设置不同参数的调谐电路，通过开关在不同参数的调谐电路之间进行切换，从而实现调谐的功能。此外，在图3所示的例示图中，压控电容被连接到天线11的辐射体的馈点，但是该连接位置不受限定，可以根据需要而连接到辐射体的中间位置。
[0035]如图3所示，在不同的偏置电压下，天线11的增益特性产生变化。在压控电容中，在不同的偏置电压下表现为不同的电容值。因此，天线11的增益随着电容值而产生变化。
[0036]在图3的例示图中，随着电容值的增大(偏置电压减小)，在与图2所示的A频段对应的区间中，增益峰值向高频方向变化。换句话说，随着电容值的增大，在与图2所示的A频段对应的区间中，谐振频率向高频方向变化。
[0037]根据图3的增益特性可知，通过将图3的压控电容连接到天线11的辐射体，从而能够通过改变偏置电压来补偿天线11在A频段中因使用状态导致的特性的恶化。例如，如图2所示，在头手靠近的情况下，在A频段中谐振频率向低频方向变化。此时，通过将图3所示的压控电容的偏置电压减小，从而能够将谐振频率在A频段的区域中向高频方向变化。由此，通过压控电容的调谐，天线11能够在A频段中谐振，并且输入阻抗接近于50欧姆，从而天线11能够在A频段中有效地发送和接收无线信号。
[0038]此外，在图3中，以A频段中的谐振频率的偏移为例，说明了通过调谐器的调谐补偿天线11在A频段中因使用状态导致的特性的恶化。但是，上述的调谐处理也适用于例如B频段、C频段以及天线11能够发送接收信号的其他的特性频段。
[0039]此外，如上所述，因使用状态导致的天线11在特定频段内的特性的恶化存在很多种情形，例如，在低频域中，谐振频率向高频方向变化并且变化幅度相对于高频域大；或者，在高频域(例如，C频段附近)中，谐振频率向低频方向变化并且变化幅度相对于低频域明显；或者，在低频域中，谐振频率向低频方向变化，在高频域中，谐振频率向高频方向变化。
[0040]针对特性的恶化的不同情形，只要根据天线11的具体结构，适当地设置调谐器，使得通过调谐器调谐后的天线11能够在特定频段中谐振，并且输入阻抗接近50欧姆即可。由此，通过由控制器13控制调谐器，从而能够补偿天线11在特定频段中因使用状态导致的特性的恶化。
[0041]具体地，在检测到特定的外部对象的靠近而产生了在特定频段中的天线11的特性的恶化的情况下，通过控制器13控制调谐器时，控制器13将天线11中的调谐器的参数设定为与所述检测部件生成的距离对应的值。其中，预先将外部对象设置于各个距离，测量能够补偿天线11在特定频段中因使用状态导致的特性的恶化的、调谐器的参数值，从而获得与各个距离对应的调谐器的参数值。
[0042]例如，关于A频段的特性的恶化，预先将头手设置于各个距离，测量能够补偿天线11在A频段中因使用状态导致的特性的恶化的、压控电容的偏置电压，从而获得与各个距离对应的压控电容的偏置电压。由此，在由检测部件12检测到外部对象与天线11的距离的情况下，控制器13将压控电容的偏置电压设置到与该距离对应的偏置电压，就能够补偿天线11在A频段中因使用状态导致的特性的恶化。
[0043]此外，关于其他频段，也可以预先获得与各个距离对应的调谐器的参数值，然后，控制器13将压控电容的偏置电压设置到与该距离对应的偏置电压，就能够补偿天线11在其他频段中因使用状态导致的特性的恶化。
[0044]此外，如图2所示，天线11能够在多个特定频段中发送和接收无线信号。进而，在天线11支持多个特定频段的情况下，根据天线11的具体结构而存在因使用状态导致的天线11在特定频段内的特性的恶化存在很多种情形，例如，在低频域中，谐振频率向高频方向变化并且变化幅度相对于高频域大；或者，在高频域(例如，C频段附近)中，谐振频率向低频方向变化并且变化幅度相对于低频域明显；或者，在低频域中，谐振频率向低频方向变化，在高频域中，谐振频率向高频方向变化。
[0045]在存在多个特定频段、并且天线11的特性的恶化例如在低频域中谐振频率向低频方向变化，在高频域中谐振频率向高频方向变化的情况下，为了补偿天线在各个特定频段中因使用状态导致的特性的恶化，往往调谐器的结构会变得复杂。
[0046]此外，在现有技术的电子设备I中，在某一时刻中，往往通过天线11发送和接收某一特定频段的无线信号。此时，控制器13控制调谐器进行调谐，仅在该发送和接收的特定频段中补偿特性的恶化，就能够正常地发送和接收无线信号。换句话说，在某一时刻中，即使对不进行发送和接收的特定频段中不补偿因使用状态导致的恶化，也不会影响功能。
[0047]鉴于此，在本发明的实施方式中，在天线11发送和接收第一特定频段的无线信号时，控制器13将天线11中的调谐器的参数设定为与检测部件12生成的距离和第一特定频段对应的值。其中，预先将外部对象设置于各个距离，测量能够补偿天线在各个特定频段中因使用状态导致的特性的恶化的、调谐器的参数值，从而获得与各个距离和各个特定频段对应的调谐器的参数值。其中，在某一时刻中由天线11发送和接收的特定频段，例如根据由基站发送的控制信令等来确定，也可以通过其他的适当的方法来确定。由此，即使天线11支持多个特定频段，调谐器的结构也不会变得复杂，节省成本。
[0048]此外，在作为调谐器使用其他元件的情况下，同样预先获得与各个距离对应的调谐器的参数值，然后，控制器13将调谐器的参数设置到与该距离对应的参数值，就能够补偿天线11因使用状态导致的特性的恶化。同样，在设置不同参数的调谐电路，通过开关在不同参数的调谐电路之间进行切换，从而实现调谐的功能的情况下，例如预先获得与各个距离对应的特定的调谐电路，然后，控制器13将开关切换到与该距离对应的调谐电路，就能够补偿天线11因使用状态导致的特性的恶化。
[0049]此外，在由检测部件12生成特定的外部对象与天线11的相对方向，进而控制器13根据检测部件12生成的特定的外部对象与天线11的相对方向，适当地控制调谐器对天线11进行调谐的情况下，优选为，控制器13将天线11中的调谐器的参数设定为与检测部件生成的相对方向对应的值。其中，预 先将外部对象设置于各个相对方向，测量能够补偿天线11在特定频段中因使用状态导致的特性的恶化的、调谐器的参数值，从而获得与各个相对方向对应的调谐器的参数值。进而，在由检测部件生成其他的、能够用来判断在特定频段中是否因例如头手的电磁干扰导致了特性的恶化的信息的情况下，也可以进行同样的处理。
[0050]在上述说明中，存在两种调谐:能够有效地发送和接收上述的特定频段的无线信号，对天线11进行的预先调谐；为了补偿因使用状态导致的特性的恶化，通过调谐器进行的调谐。但是，为了简化天线的结构，在预先调谐的处理中，也可以通过在补偿恶化时使用的调谐器来进行。
[0051]根据本发明的实施方式的电子设备1，根据电子设备的使用状态(例如头手的靠近情况)，适当地对天线11进行调谐，从而补偿天线在特定频段中因电子设备的使用状态导致的特性的恶化。由此，即使例如因头手的电磁干扰而天线的特性产生变化，也能够正常地发送和接收特定频段内的无线信号。
[0052]下面，参照图4来说明本发明的实施方式的天线调谐方法。图4是表示本发明的实施方式的天线调谐方法的流程图。
[0053]图4的流程图所示的天线调谐方法能够应用于图1所示的电子设备I。如图1所示，电子设备I包括天线11、检测部件12和控制器13。如上所述，天线11配置来发送和接收特定频段的无线信号，并且包括调谐器。
[0054]具体地，为了能够有效地发送和接收上述的特定频段的无线信号，天线11被预先调谐成，在上述的特定频段内谐振，并且输入阻抗接近50欧姆。此外，在本发明的实施方式中，根据具体的情形，天线11的特定频段不限定于一个，也可以具有多个特定频段。在天线11具有多个特定频段的情况下，天线11被预先调谐成，在各个特定频段内谐振，并且输入阻抗接近50欧姆。
[0055]此外，在本发明的实施方式中，天线11还包括调谐器，该调谐器被配置来补偿天线11在特定频段中因例如头手的电磁干扰导致的特性的恶化。
[0056]在步骤SI中，检测电子设备的使用状态，生成与所述使用状态相关联的检测信息。
[0057]具体地，在应用于图1的电子设备I的情况下，检测部件12检测特定的外部对象(例如，用户的头和/或手)，并且生成与外部对象的位置相关联的信息。所生成的与外部对象的位置相关联的信息，能够被用来判断电子设备I的使用状态。
[0058]例如，在步骤SI中，检测部件12生成特定的外部对象与所述天线的距离，作为与所述使用状态相关联的检测信息。此外，检测部件12也可以生成特定的外部对象与天线11之间的相对方向，作为与所述使用状态相关联的检测信息。检测部件12所生成的检测信息被用来控制天线11所包括的调谐器，从而补偿天线11在特定频段中因头手的电磁干扰(例如)导致的特性的恶化。因此，检测部件12所生成的信息不限定于上述的情况，只要所生成的信息能够用来判断在特定频段中是否因例如头手的电磁干扰导致了特性的恶化即可，进而优选为，检测部件12所生成的信息还能够表征在产生了特性的恶化的情况下的、在特定频段中因例如头手的电磁干扰导致的特性的恶化的程度。此外，在本发明的实施方式中，由检测部件12生成的与电子设备I的使用状态相关联的检测信息，与天线11在特定频段的特性的恶化程度相关联。
[0059]在步骤S2中，基于生成的检测信息，控制天线中的调谐器，使得补偿天线在特定频段中因所述使用状态导致的特性的恶化。
[0060]具体地，在应用于图1的电子设备I的情况下，控制器13根据检测部件12生成的信息，适当地控制调谐器对天线11进行调谐，使得调谐后的天线11能够有效地发送和接收特定频段的无线信号(即，通过调谐器的调谐，重新在特定频段内谐振，并且输入阻抗接近50欧姆)。从而，通过控制天线11中的调谐器，能够补偿天线11在特定频段中因使用状态导致的特性的恶化。
[0061]其中，天线11因使用状态导致在特定频段中产生恶化。例如图2所示，在产生例如因头手的电磁干扰的情况下，天线11的谐振频率发生变化。具体地，在低频域(A频段和B频段附近)中，谐振频率向低频方向变化，并且变化幅度相对于高频域大，在高频域(C频段附近)中，谐振频率的变化不明显。由此，受到电磁干扰的天线11不会在A频段和B频段中调谐(不会在A频段和B频段内谐振，或者阻抗不匹配)，从而天线11无法在A频段或B频段发送和接收无线信号、或者发送特性和接收特性恶化。
[0062]其中，A频段例如为700?960MHz，B频段为例如为1700?2170MHz，C频段为例如为2300MHz?2700MHz，但是A频段、B频段和C频段也可以根据需要而设定为其他的频率范围。
[0063]在产生如图2所示的特定恶化的情况下，如图3所示，能够通过调谐器进行调谐，从而能够有效地在特定频段中发送和接收无线信号。具体地，在图3中，随着电容值的增大(偏置电压减小)，在与图2所示的A频段对应的区间中，增益峰值向高频方向变化。换句话说，随着电容值的增大，在与图2所示的A频段对应的区间中，谐振频率向高频方向变化。根据图3的增益特性可知，通过将图3的压控电容连接到天线11的辐射体，从而能够通过改变偏置电压来补偿天线11在A频段中因使用状态导致的特性的恶化。例如，如图2所示，在头手靠近的情况下，在A频段中谐振频率向低频方向变化。此时，通过将图3所示的压控电容的偏置电压减小，从而能够将谐振频率在A频段的区域中向高频方向变化。由此，通过压控电容的调谐，天线11能够在A频段中谐振，并且输入阻抗接近于50欧姆，从而天线11能够在A频段中有效地发送和接收无线信号。
[0064]此外，在因头手的靠近而受到电磁干扰的情况下，谐振频率的变化幅度或输入阻抗的不匹配程度(即，在特定频段的特性的恶化程度)例如与头手与天线11的距离、头手与天线11之间的相对方向相关联。
[0065]具体地，在特定的外部对象(例如头手)与天线11的距离近的情况下，天线22在特定频段中因使用状态导致的特性的恶化明显。例如，在特定的外部对象(例如头手)与天线11的距离近的情况下，在上述的例子中，例如A频段的谐振频率的变化幅度大。因此，天线11在特定频段中因使用状态导致的特性的恶化程度例如与特定的外部对象与天线11之间的距离相关联。在由检测部件12生成特定的外部对象与所述天线的距离的情况下，根据生成的特定的外部对象与天线11的距离，适当地控制调谐器对天线11进行调谐，使得调谐后的天线11能够有效地发送和接收特定频段的无线信号。
[0066]此外，天线11在特定频段中因使用状态导致的特性的恶化程度，根据天线11的具体结构例如与特定的外部对象与天线11之间的相对方向相关联。此时，根据生成的特定的外部对象与天线11的相对方向，适当地控制调谐器对天线11进行调谐，使得调谐后的天线11能够有效地发送和接收特定频段的无线信号。
[0067]在步骤S2中，优选为，将天线11中的调谐器的参数设定为与生成的距离对应的值。其中，预先将外部对象设置于各个距离，测量能够补偿天线11在特定频段中因使用状态导致的特性的恶化的、调谐器的参数值，从而获得与各个距离对应的调谐器的参数值。
[0068]例如，关于A频段的特性的恶化，预先将头手设置于各个距离，测量能够补偿天线11在A频段中因使用状态导致的特性的恶化的、压控电容的偏置电压，从而获得与各个距离对应的压控电容的偏置电压。其中，由压控电容构成调谐器。由此，在检测到外部对象与天线11的距离的情况下，将压控电容的偏置电压设置到与该距离对应的偏置电压，就能够补偿天线11在A频段中因使用状态导致的特性的恶化。
[0069]此外，关于其他频段，也可以预先获得与各个距离对应的调谐器的参数值，然后，将压控电容的偏置电压设置到与该距离对应的偏置电压，就能够补偿天线11在其他频段中因使用状态导致的特性的恶化。
[0070]此外，如图2所示，天线11能够在多个特定频段中发送和接收无线信号。进而，在天线11支持多个特定频段的情况下，根据天线11的具体结构而存在因使用状态导致的天线11在特定频段内的特性的恶化存在很多种情形，例如，在低频域中，谐振频率向高频方向变化并且变化幅度相对于高频域大；或者，在高频域(例如，C频段附近)中，谐振频率向低频方向变化并且变化幅度相对于低频域明显；或者，在低频域中，谐振频率向低频方向变化，在高频域中，谐振频率向高频方向变化。
[0071]在存在多个特 定频段、并且天线11的特性的恶化例如在低频域中谐振频率向低频方向变化，在高频域中谐振频率向高频方向变化的情况下，为了补偿天线在各个特定频段中因使用状态导致的特性的恶化，往往调谐器的结构会变得复杂。
[0072]此外，在现有技术的电子设备I中，在某一时刻中，往往通过天线11发送和接收某一特定频段的无线信号。此时，在步骤S2中，仅在该发送和接收的特定频段中补偿特性的恶化，就能够正常地发送和接收无线信号。换句话说，在某一时刻中，即使对不进行发送和接收的特定频段中不补偿因使用状态导致的恶化，也不会影响功能。
[0073]鉴于此，在本发明的实施方式中，在步骤S2中，优选为，在天线11发送和接收第一特定频段的无线信号时，将天线11中的调谐器的参数设定为与生成的距离和第一特定频段对应的值。其中，预先将外部对象设置于各个距离，测量能够补偿天线在各个特定频段中因使用状态导致的特性的恶化的、调谐器的参数值，从而获得与各个距离和各个特定频段对应的调谐器的参数值。其中，在某一时刻中由天线11发送和接收的特定频段，例如根据由基站发送的控制信令等来确定，也可以通过其他的适当的方法来确定。由此，即使天线11支持多个特定频段，调谐器的结构也不会变得复杂，节省成本。
[0074]此外，在作为调谐器使用其他元件的情况下，同样预先获得与各个距离对应的调谐器的参数值，然后，将调谐器的参数设置到与该距离对应的参数值，就能够补偿天线11因使用状态导致的特性的恶化。同样，在设置不同参数的调谐电路，通过开关在不同参数的调谐电路之间进行切换，从而实现调谐的功能的情况下，例如预先获得与各个距离对应的特定的调谐电路，然后，将开关切换到与该距离对应的调谐电路，就能够补偿天线11因使用状态导致的特性的恶化。
[0075]此外，在由检测部件12生成特定的外部对象与天线11的相对方向，进而根据检测部件12生成的特定的外部对象与天线11的相对方向，适当地控制调谐器对天线11进行调谐的情况下，优选为，将天线11中的调谐器的参数设定为与检测部件生成的相对方向对应的值。其中，预先将外部对象设置于各个相对方向，测量能够补偿天线11在特定频段中因使用状态导致的特性的恶化的、调谐器的参数值，从而获得与各个相对方向对应的调谐器的参数值。进而，在由检测部件12生成其他的、能够用来判断在特定频段中是否因例如头手的电磁干扰导致了特性的恶化的信息的情况下，也可以进行同样的处理。
[0076]根据本发明的实施方式的天线调谐方法，根据电子设备的使用状态(例如头手的靠近情况)，适当地对天线进行调谐，从而补偿天线在特定频段中因电子设备的使用状态导致的特性的恶化。由此，即使例如因头手的电磁干扰而天线的特性产生变化，也能够正常地发送和接收特定频段内的无线信号。
[0077]本领域普通技术人员可以意识到，结合在本发明的实施方式描述的各个单元和步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现。并且软件模块可以置于任意形式的计算机存储介质中。为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能宄竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。本领域技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
[0078]在上面详细描述了本发明的各个实施方式。然而，本领域技术人员应该理解，在不脱离本发明的原理和精神的情况下，可对这些实施方式进行各种修改，组合或子组合，并且这样的修改应落入本发明的范围内。
【主权项】
1.一种电子设备，包括: 天线，配置来发送和接收特定频段的无线信号，并且包括调谐器； 检测部件，配置来检测所述电子设备的使用状态，生成与所述使用状态相关联的检测信息； 控制器，配置来基于所述检测部件生成的检测信息，控制所述天线中的调谐器，使得补偿所述天线在所述特定频段中因所述使用状态导致的特性的恶化。2.如权利要求1所述的电子设备，其中， 所述检测部件配置来生成特定的外部对象与所述天线的距离作为与所述使用状态相关联的检测信息， 所述控制器基于所述检测部件生成的距离，控制所述天线中的调谐器。3.如权利要求2所述的电子设备，其中， 所述控制器将所述天线中的调谐器的参数设定为与所述检测部件生成的距离对应的值， 其中，预先将所述外部对象设置于各个距离，测量能够补偿所述天线在所述特定频段中因所述使用状态导致的特性的恶化的、调谐器的参数值，从而获得与各个距离对应的所述调谐器的参数值。4.如权利要求3所述的电子设备，其中， 所述调谐器由压控电容构成， 所述控制器将所述天线中的压控电容的电压设定为与所述检测部件生成的距离对应的电压值， 其中，预先将所述外部对象设置于各个距离，测量能够使得补偿所述天线在所述特定频段中因所述使用状态导致的特性的恶化的、所述压控电容的电压值，从而获得与各个距离对应的所述压控电容的电压值。5.如权利要求2所述的电子设备，其中， 所述天线能够发送和接收多个特定频段的无线信号， 在所述天线发送和接收第一特定频段的无线信号时，所述控制器将所述天线中的调谐器的参数设定为与所述检测部件生成的距离和第一特定频段对应的值， 其中，预先将所述外部对象设置于各个距离，测量能够补偿所述天线在各个特定频段中因所述使用状态导致的特性的恶化的、调谐器的参数值，从而获得与各个距离和各个特定频段对应的所述调谐器的参数值。6.—种天线调谐方法，应用于电子设备，所述电子设备包括配置来发送和接收特定频段的无线信号并且包括调谐器的天线，所述天线调谐方法包括: 检测所述电子设备的使用状态，生成与所述使用状态相关联的检测信息； 基于生成的检测信息，控制所述天线中的调谐器，使得补偿所述天线在所述特定频段中因所述使用状态导致的特性的恶化。7.如权利要求6所述的天线调谐方法，其中， 检测所述电子设备的使用状态，生成与所述使用状态相关联的检测信息的步骤中， 生成特定的外部对象与所述天线的距离作为与所述使用状态相关联的检测信息， 基于生成的检测信息，控制所述天线中的调谐器的步骤中， 基于生成的所述距离，控制所述天线中的调谐器。8.如权利要求7所述的天线调谐方法，其中， 基于生成的检测信息，控制所述天线中的调谐器的步骤中， 将所述天线中的调谐器的参数设定为与生成的距离对应的值， 其中，预先将所述外部对象设置于各个距离，测量能够补偿所述天线在所述特定频段中因所述使用状态导致的特性的恶化的、调谐器的参数值，从而获得与各个距离对应的所述调谐器的参数值。9.如权利要求8所述的天线调谐方法，其中， 所述调谐器由压控电容构成， 基于生成的检测信息，控制所述天线中的调谐器的步骤中， 将所述天线中的压控电容的电压设定为与生成的距离对应的电压值， 其中，预先将所述外部对象设置于各个距离，测量能够使得补偿所述天线在所述特定频段中因所述使用状态导致的特性的恶化的、所述压控电容的电压值，从而获得与各个距离对应的所述压控电容的电压值。10.如权利要求7所述的天线调谐方法，其中， 所述天线能够发送多个特定频段的无线信号， 基于生成的检测信息，控制所述天线中的调谐器的步骤中， 在所述天线发送和接收第一特定频段的无线信号时，将所述天线中的调谐器的参数设定为与生成的距离和第一特定频段对应的值， 其中，预先将所述外部对象设置于各个距离，测量能够补偿所述天线在各个特定频段中因所述使用状态导致的特性的恶化的、调谐器的参数值，从而获得与各个距离和各个特定频段对应的所述调谐器的参数值。
【专利摘要】本发明提供一种电子设备和天线调谐方法，即使因头手的电磁干扰而天线的特性产生恶化，也能够正常地发送和接收工作频段内的无线信号。所述电子设备包括：天线，配置来发送和接收特定频段的无线信号，并且包括调谐器；检测部件，配置来检测所述电子设备的使用状态，生成与所述使用状态相关联的检测信息；控制器，配置来基于所述检测部件生成的检测信息，控制所述天线中的调谐器，使得补偿所述天线在所述特定频段中因所述使用状态导致的特性的恶化。
【IPC分类】H01Q3/28, H01Q5/50, H01Q5/30
【公开号】CN104901016
【申请号】CN201510289297
【发明人】刘一民
【申请人】联想(北京)有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年5月29日
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