專利名稱：無線通訊裝置及其方法
技術領域：
本發(fā)明是有關于一種無線通訊裝置。
背景技術：
隨著科技的進步，手機也越來越普及。雖然手機的電磁波是否會影響健康，至今尚未有清楚的結論，但現今手機使用者仍然相當關心手機所發(fā)射的電磁波大小，甚至有部分消費者會因此而影響其消費的意愿。特定吸收比率(Specific Absorption Rate, SAR)是指手機所發(fā)出的無線電頻率(Radio Frequency, RF)的特定吸收比率。此數值是以W/Kg作為單位，計算10克的人體組織，接受電磁福射所吸收的能量。根據國際非游離福射防護委員會(I nt ernat i ona ICommission on Non-Ionizing Radiation Protection, ICNIRP)的建議，通訊產品的 SAR值 不應超過 2. 0W/Kg,美國聯邦通訊委員會(Federal Communications Commission, FCC)則建議不超過I. 6W/Kg。目前通訊產品降低SAR值的作法大多是在天線旁邊加裝偵測器，借此偵測是否有人體接近天線。當人體接近天線時，通訊產品會調降天線的輸出功率，借此降低通訊產品的SAR值。但這種方法在實務上會遭遇如下困難(I)制造者需在天線附近加裝偵測器的感應電極，由于感應電極的材質大多是導電體，因此感應電極的存在難免會影響原本天線的效率。(2)人體接近天線時天線的效率本來就會降低，此時若進一步調降發(fā)射功率，會讓原本就不佳的通訊質量更是雪上加霜。

發(fā)明內容
因此，本發(fā)明的一目的是在提供一種無線通訊裝置，用以解決以上先前技術所遭遇的困難。根據本發(fā)明一實施方式，一種無線通訊裝置包含裝置本體、第一天線、第二天線、偵測器、無線收發(fā)系統與切換裝置。第一天線與第二天線均設置于裝置本體。偵測器電性連接第一天線與第二天線，并用于偵測外部物體是否接近第一天線或第二天線，以產生偵測結果。無線收發(fā)系統包含主要天線連接端口(Main Antenna Connect Port,Main Port)。切換裝置連接無線收發(fā)系統、第一天線及第二天線。此切換裝置是用以根據偵測結果，選擇將無線收發(fā)系統的主要天線連接端口電性連接至第一天線或第二天線。在本發(fā)明一或多個實施方式中，上述的無線收發(fā)系統還包含輔助天線連接端口(Auxiliary Antenna Connect Port, AUX Port),而切換裝置還用以根據偵測結果，選擇將無線收發(fā)系統的主要天線連接端口及輔助天線連接端口配對電性連接至第一天線及第二天線。在本發(fā)明一或多個實施方式中，上述的無線通訊裝置還包含第一高頻截止濾波器與第二高頻截止濾波器。第一高頻截止濾波器電性連接于第一天線的饋入端與偵測器之間。第二高頻截止濾波器電性連接于第二天線的饋入端與偵測器之間。在本發(fā)明一或多個實施方式中，上述的無線通訊裝置還包含第一饋入端低頻截止濾波器與第二饋入端低頻截止濾波器。第一饋入端低頻截止濾波器電性連接于第一天線的饋入端與切換裝置之間。第二饋入端低頻截止濾波器電性連接于第二天線的饋入端與切換裝置之間。本發(fā)明的另一目的是在提供一種應用上述無線通訊裝置的無線通訊方法。根據本發(fā)明一實施方式，一種無線通訊方法包含下列步驟(應了解到，在本實施方式中所提及的步驟，除特別敘明其順序者外，均可依實際需要調整其前后順序，甚至可同時或部分同時執(zhí)行。)(I)偵測外部物體是否接近第一天線或第二天線。(2)當外部物體接近第一天線或第二天線時，選擇以第一天線與第二天線中遠離 外部物體者發(fā)送數據。在本發(fā)明一或多個實施方式中，當外部物體同時接近第一天線與第二天線時，可計算第一天線與第二天線被外部物體覆蓋的面積，然后選擇以第一天線與第二天線中，被外部物體覆蓋的面積較小者發(fā)送數據。前述本發(fā)明的實施方式，與已知先前技術相較有下列優(yōu)點(I)本發(fā)明上述實施方式是直接以第一天線與第二天線做為偵測器的感應電極，因此不會有感應電極影響天線效率的問題。(2)本發(fā)明上述實施方式在人體接近第一天線或第二天線時，會切換到距離人體較遠的天線發(fā)送數據，因此不但能夠避免人體吸收過多的非游離輻射，還能夠有效維持甚至增進通訊質量。


圖I繪示依照本發(fā)明一實施方式的無線通訊裝置的功能方塊圖；圖2繪示依照本發(fā)明另一實施方式的無線通訊裝置的功能方塊圖；圖3繪示依照本發(fā)明再一實施方式的無線通訊裝置的功能方塊圖；圖4繪示依照本發(fā)明又一實施方式的無線通訊裝置的功能方塊圖；圖5繪示依照本發(fā)明另一實施方式的無線通訊裝置的功能方塊圖；圖6繪示依照本發(fā)明再一實施方式的無線通訊裝置的功能方塊圖；圖7繪示依照本發(fā)明又一實施方式的無線通訊裝置的功能方塊圖；圖8繪示依照本發(fā)明一實施方式的無線通訊方法的步驟流程圖；圖9繪示依照本發(fā)明另一實施方式的無線通訊方法的步驟流程圖。主要組件符號說明110:裝置本體120:第一天線122 :饋入端124 :接地端130 :第二天線132 :饋入端
134 :接地端140 :偵測器150 :無線收發(fā)系統152:主要天線連接端口154:輔助天線連接端口160 :切換裝置162 2X2 切換器164:1X2 切換器
166 2X1 切換器170 :第一高頻截止濾波器175 :第二高頻截止濾波器180 :第一饋入端低頻截止濾波器185 :第二饋入端低頻截止濾波器190 :第一接地端低頻截止濾波器195 :第二接地端低頻截止濾波器210 246:步驟
具體實施例方式以下將以附圖揭露本發(fā)明的多個實施方式，為明確說明起見，許多實務上的細節(jié)將在以下敘述中一并說明。然而，應了解到，這些實務上的細節(jié)不應用以限制本發(fā)明。也就是說，在本發(fā)明部分實施方式中，這些實務上的細節(jié)是非必要的。此外，為簡化附圖起見，一些已知慣用的結構與組件在附圖中將以簡單示意的方式繪示之。圖I繪示依照本發(fā)明一實施方式的無線通訊裝置的功能方塊圖。如圖所示，一種無線通訊裝置包含裝置本體110、第一天線120、第二天線130、偵測器140、無線收發(fā)系統150與切換裝置160。第一天線120與第二天線130均設置于裝置本體110。偵測器140電性連接第一天線120與第二天線130，并用于偵測外部物體(例如人體)是否接近第一天線120或第二天線130，以產生偵測結果。無線收發(fā)系統150包含主要天線連接端口(MainAntenna Connect Port, Main Port) 152。切換裝置160連接無線收發(fā)系統150、第一天線120及第二天線130。此切換裝置160是用以根據偵測結果，選擇將無線收發(fā)系統150的主要天線連接端口 152電性連接至第一天線120或第二天線130。舉例來說，若人體(例如手掌或頭顱)在使用時較接近第一天線120，則切換裝置160會將無線收發(fā)系統150的主要天線連接端口 152電性連接至第二天線130。相對地，若人體在使用時較接近第二天線130，則切換裝置160會將無線收發(fā)系統150的主要天線連接端口 152電性連接至第一天線120。也就是說,本發(fā)明上述實施方式在人體接近第一天線120或第二天線130時,會自動切換到距離人體較遠的天線發(fā)送數據。因此，本發(fā)明上述實施方式不但能夠避免人體吸收過多的非游離輻射，還能夠有效維持甚至增進通訊質量。在本發(fā)明上述實施方式中，第一天線120與第二天線130除了能夠做為天線使用夕卜，還能夠做為偵測器140的感應電極用。具體而言，本實施方式的第一天線120的饋入端122與第二天線130的饋入端132均電性連接至偵測器140的感應電極連接端，借此直接以第一天線120與第二天線130做為偵測器140的感應電極，而不需在第一天線120及第二天線130附近額外加裝感應電極。當使用時，偵測器140會在第一天線120與第二天線130上產生均勻的低壓電場。當人體靠近到第一天線120及/或第二天線130時,就會跟第一天線120及/或第二天線130上的電場產生電容耦合，進而產生微小電流。偵測器140可以根據這個微小電流，判斷第一天線120與第二天線130是否與人體相靠近。在實作時,上述的偵測器140可為近接感測芯片(Proximity Sensor)、體表感測芯片(Body Sensor)、電容感測芯片(Capacitance Sensor)或上述的任意組合。應了解到，以上所舉的偵測器140的實施方式均僅為例示，并非用以限制本發(fā)明，本發(fā)明所屬技術領域中具有通常知識者，應視實際需要彈性選擇其實施方式。由于電容耦合所產生的信號頻率遠低于天線本身的高頻信號，因此本實施方式可藉由安裝濾波器的方式來避免天線本身的高頻信號進入偵測器140。具體而言，本實施方式 截止濾波器170電性連接于第一天線120的饋入端122與偵測器140之間。第二高頻截止濾波器175電性連接于第二天線130的饋入端132與偵測器140之間。在實作時，上述的第一高頻截止濾波器170與第二高頻截止濾波器175可為電感器(Inductor)、線圈(Coil)、抗流器(Choke)或上述的任意組合。應了解到，以上所舉的第一高頻截止濾波器170與第二高頻截止濾波器175的實施方式均僅為例示，并非用以限制本發(fā)明，本發(fā)明所屬技術領域中具有通常知識者，應視實際需要彈性選擇其實施方式。此外，為了避免電容耦合所產生的低頻信號進入無線收發(fā)系統150，本實施方式的無線通訊裝置亦安裝有第一饋入端低頻截止濾波器180與第二饋入端低頻截止濾波器185。第一饋入端低頻截止濾波器180電性連接于第一天線120的饋入端122與切換裝置160之間。第二饋入端低頻截止濾波器185電性連接于第二天線130的饋入端132與切換裝置160之間。若第一天線120與第二天線130具有接地端124/134，則無線通訊裝置還可包含第一接地端低頻截止濾波器190與第二接地端低頻截止濾波器195。第一接地端低頻截止濾波器190電性連接于第一天線120的接地端124與大地電位之間。第二接地端低頻截止濾波器195電性連接于第二天線130的接地端134與大地電位之間。在實作時，上述的第一饋入端低頻截止濾波器180、第二饋入端低頻截止濾波器185、第一接地端低頻截止濾波器190與第二接地端低頻截止濾波器195均可為電容器(Capacitor)。應了解到，以上所舉的第一饋入端低頻截止濾波器180、第二饋入端低頻截止濾波器185、第一接地端低頻截止濾波器190與第二接地端低頻截止濾波器195的實施方式均僅為例示，并非用以限制本發(fā)明，本發(fā)明所屬技術領域中具有通常知識者，應視實際需要彈性選擇其實施方式。本發(fā)明上述實施方式的設計除了可以應用在一發(fā)一收系統(亦即，無線收發(fā)系統150僅有主要天線連接端口 152，數據的發(fā)送與接收功能均由主要天線連接端口 152提供)夕卜，也可以應用在一發(fā)二收系統。舉圖2為例，圖2的無線收發(fā)系統150除了有主要天線連接端口 152外，尚有輔助天線連接端口(Auxiliary Antenna Connect Port,AUX Port) 154。其中，主要天線連接端口 152提供數據的發(fā)送與接收功能，而輔助天線連接端口 154則僅提供數據的接收功能。在圖2所繪示的實施方式中，切換裝置160會根據偵測器140所產生的偵測結果，選擇將無線收發(fā)系統150的主要天線連接端口 152及輔助天線連接端口 154配對電性連接至第一天線120及第二天線130。具體而言，由于主要天線連接端口 152提供數據的發(fā)送功能，對人體影響較大，因此切換裝置160會將主要天線連接端口 152切換至距離人體較遠的天線。另一方面，由于輔助天線連接端口 154僅提供數據的接收功能，對人體影響較輕微，因此切換裝置160會將輔助天線連接端口 154切換至距離人體較近的天線。舉例來說，若人體(例如手掌或頭顱)在使用時較接近第一天線120，則切換裝置160會將無線收發(fā)系統150的主要天線連接端口 152電性連接至第二天線130，并將輔助天線連接端口 154電性連接至第一天線120。相對地，若人體在使用時較接近第二天線130，則切換裝置160會將無線收發(fā)系統150的主要天線連接端口 152電性連接至第一天線120，并將輔助天線連接端口 154電性連接至第二天線130?！?br> 在實作上，切換裝置160可為各式切換器或各式切換器的組合。舉例來說，在圖2與圖5中，切換裝置160可為單一 2X2切換器162。此外，切換裝置160亦可為一對1X2切換器164 (如圖3與圖6所繪示)，或者是一對2X1切換器166 (如圖4與圖7所繪示)。上述的2X2切換器162實際上可包含雙刀雙擲切換器(Double Pole, Double Throw，DPDT)，而上述的1X2切換器164及2X1切換器166實際上則可包含單刀雙擲切換器(Single Pole,Double Throw, SPDT)。第一天線120與第二天線130可以為需接地的天線形式，例如倒F型天線(Inverted F Antenna, IFA)、雙極天線(Dipole Antenna)等,或者為不需接地的天線形式，例如單極天線(Monopole Antenna)、螺旋天線(Helix Antenna)...等。當第一天線120與第二天線130屬于需接地的天線形式時(如圖I 4所繪示)，無線通訊裝置可選擇在第一天線120與第二天線130的接地端124/134與大地電位之間分別安裝第一接地端低頻截止濾波器190與第二接地端低頻截止濾波器195。相對地，當第一天線120與第二天線130屬于不需接地的天線形式時(如圖5 7所繪示)，則第一接地端低頻截止濾波器190與第二接地端低頻截止濾波器195可以省略不安裝。此外，上述的第一天線120與第二天線130可選擇安裝在裝置本體110的兩相對角落，借此減少外部物體同時接近第一天線120與第二天線130的機會。當然，若制造商有其它的考慮，例如通訊質量的考慮，第一天線120與第二天線130也可以安裝在裝置本體110的其它位置。上述的裝置本體110可為各種無線通訊裝置本體，其包含但不限于手機(MobilePhone)、智能型手機(Smart Phone)、筆電(Notebook)、平板計算機(Tablet PersonalComputer)、電子書(Electronic Book)、個人數字助理(Personal Digital Assistant,PDA)、電子字典(Electronic Dictionary)、全球衛(wèi)星定位系統導航裝置(GlobalPositioning System Navigation Device, GPS Navigation Device)等。本發(fā)明的另一技術方案是在提供一種應用上述無線通訊裝置的無線通訊方法。圖8繪示依照本發(fā)明一實施方式的無線通訊方法的步驟流程圖。如圖所示，一種無線通訊方法包含下列步驟(應了解到，在本實施方式中所提及的步驟，除特別敘明其順序者外，均可依實際需要調整其前后順序，甚至可同時或部分同時執(zhí)行。):(I)偵測外部物體是否接近第一天線120或第二天線130 (步驟210)。(2)當外部物體接近第一天線120或第二天線130時，選擇以第一天線120與第二天線130中遠離外部物體者發(fā)送數據。舉例來說，若人體(例如手掌或頭顱)在使用時較接近第一天線120，則本實施方式的無線通訊方法會選擇以第二天線130發(fā)送數據(步驟224)。相對地，若人體在使用時較接近第二天線130，則本實施方式的無線通訊方法會選擇以第一天線120發(fā)送數據(步驟 222)。 在實作上，無論所應用的無線收發(fā)系統150為一發(fā)一收系統(如圖I所繪示)或者是一發(fā)二收系統(如圖2 7所繪示)，由于主要天線連接端口 152都會提供數據發(fā)送的功能，因此上述步驟(2)都會選擇將主要天線連接端口 152電性連接至第一天線120與第二天線130中，遠離外部物體者。此外，若所應用的無線收發(fā)系統150為一發(fā)二收系統(如圖2 7所繪示)，則本實施方式的無線通訊方法還可選擇將輔助天線連接端口 154電性連接至第一天線120與第二天線130中,接近外部物體者。圖9繪示依照本發(fā)明另一實施方式的無線通訊方法的步驟流程圖。在本實施方式中，若遇到外部物體同時接近第一天線120與第二天線130的情況時，本實施方式的無線通訊方法可先計算第一天線120與第二天線130被外部物體覆蓋的面積(步驟230)，然后選擇以第一天線120與第二天線130中，被外部物體覆蓋的面積較小者發(fā)送數據。舉例來說，若第一天線120被外部物體覆蓋的面積較大，則本實施方式的無線通訊方法將選擇以第二天線130發(fā)送數據(步驟244)。相對地，若第二天線130被外部物體覆蓋的面積較大，則本實施方式的無線通訊方法將選擇以第一天線120發(fā)送數據(步驟242)。此外，當第一天線120與第二天線130被外部物體覆蓋的面積相同時，則本實施方式的無線通訊方法會維持目前第一天線120與第二天線130的收發(fā)狀態(tài)(步驟246)。也就是說，若目前無線收發(fā)系統150是以第一天線120發(fā)送數據，就會持續(xù)以第一天線120發(fā)送數據，而不會切換至第二天線130，反之亦然。雖然本發(fā)明已以實施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何在此技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內，當可作各種的更動與潤飾，因此本發(fā)明的保護范圍當視所附的權利要求書所界定的范圍為準。
權利要求
1.一種無線通訊裝置，其特征在于，包含 一裝置本體； 一第一天線，設置于該裝置本體； 一第二天線，設置于該裝置本體； 一偵測器，電性連接該第一天線與該第二天線，并用于偵測至少一外部物體是否接近該第一天線或該第二天線，以產生一偵測結果； 一無線收發(fā)系統，包含一主要天線連接端口 ；以及 一切換裝置，連接該無線收發(fā)系統、該第一天線及該第二天線，該切換裝置是用以根據該偵測結果，選擇將該無線收發(fā)系統的該主要天線連接端口電性連接至該第一天線或該第二天線。
2.根據權利要求I所述的無線通訊裝置，其特征在于，該無線收發(fā)系統還包含一輔助天線連接端口，而該切換裝置還用以根據該偵測結果，選擇將該無線收發(fā)系統的該主要天線連接端口及該輔助天線連接端口配對電性連接至該第一天線及該第二天線。
3.根據權利要求I所述的無線通訊裝置，其特征在于，還包含 一第一高頻截止濾波器，電性連接于該第一天線的饋入端與該偵測器之間；以及 一第二高頻截止濾波器，電性連接于該第二天線的饋入端與該偵測器之間。
4.根據權利要求3所述的無線通訊裝置，其特征在于，該無線收發(fā)系統還包含一輔助天線連接端口，而該切換裝置還用以根據該偵測結果，選擇將該無線收發(fā)系統的該主要天線連接端口及該輔助天線連接端口配對電性連接至該第一天線及該第二天線。
5.根據權利要求I所述的無線通訊裝置，其特征在于，還包含 一第一饋入端低頻截止濾波器，電性連接于該第一天線的饋入端與該切換裝置之間；以及 一第二饋入端低頻截止濾波器，電性連接于該第二天線的饋入端與該切換裝置之間。
6.根據權利要求5所述的無線通訊裝置，其特征在于，該無線收發(fā)系統還包含一輔助天線連接端口，而該切換裝置還用以根據該偵測結果，選擇將該無線收發(fā)系統的該主要天線連接端口及該輔助天線連接端口配對電性連接至該第一天線及該第二天線。
7.根據權利要求5所述的無線通訊裝置，其特征在于，還包含 一第一高頻截止濾波器，電性連接于該第一天線的饋入端與該偵測器之間；以及 一第二高頻截止濾波器，電性連接于該第二天線的饋入端與該偵測器之間。
8.根據權利要求7所述的無線通訊裝置，其特征在于，該無線收發(fā)系統還包含一輔助天線連接端口，而該切換裝置還用以根據該偵測結果，選擇將該無線收發(fā)系統的該主要天線連接端口及該輔助天線連接端口配對電性連接至該第一天線及該第二天線。
9.一種無線通訊方法，其特征在于，包含 偵測至少一外部物體是否接近一第一天線或一第二天線；以及當該外部物體接近該第一天線或該第二天線時，選擇以該第一天線與該第二天線中遠離該外部物體者發(fā)送數據。
10.根據權利要求9所述的無線通訊方法，其特征在于，還包含 當該外部物體同時接近該第一天線與該第二天線時，計算該第一天線與該第二天線被該外部物體覆蓋的面積；以及選擇以該第一 天線與該第二天線中，被該外部物體覆蓋的面積較小者發(fā)送數據。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種無線通訊裝置及其方法，所述無線通訊裝置包含裝置本體、第一天線、第二天線、偵測器、無線收發(fā)系統與切換裝置。第一天線與第二天線均設置于裝置本體。偵測器電性連接第一天線與第二天線，并用于偵測外部物體是否接近第一天線或第二天線，以產生偵測結果。無線收發(fā)系統包含主要天線連接端口。切換裝置連接無線收發(fā)系統、第一天線及第二天線。此切換裝置是用以根據偵測結果，選擇將無線收發(fā)系統的主要天線連接端口電性連接至第一天線或第二天線。
文檔編號H04B1/38GK102832960SQ20111016559
公開日2012年12月19日 申請日期2011年6月14日 優(yōu)先權日2011年6月14日
發(fā)明者戴郁書 申請人:英業(yè)達股份有限公司