使用无线电系统感测近端的制作方法
【技术领域】
[0001]【具体实施方式】涉及使用设备的天线元件控制无线通信设备。
【背景技术】
[0002]移动通信设备使用利用电磁波作为RF信号的多种无线协议中的任意种与诸如基站、卫星、以及其他无线设备等各种类型的设备无线通信。在一些移动设备中，RF信号是约2.400GHz至约2.483GHz之间的ISM带频(用于IEEE 802.1lff1-Fi和蓝牙)。在其他移动设备中，以约4915MHz至约5825MHz之间的5GHz U-NII带频传输RF信号(用于W1-Fi)。在其他移动设备中，RF信号是1575.42MHz和1227.60MHz (用于GPS)。在其他移动设备中，RF信号为 UMTS/LTE 带频，即，可以为约 800MHz、约 850MHz、约 900MHz、约 1500MHz、约 1700MHz、约1800MHz、约1900MHz、或者约2100MHz。当然，移动设备可以支持其他频带。对于移动设备支持的各个频带，天线必须能够将电磁波转换成指定阻抗下的电压。
[0003]移动设备通常具有相对于设备分布的平面或者三维结构的天线，例如，嵌入在设备的机械结构中。天线的数目可以大于、等于、或小于由设备支持的无线频率和标准的数目。可以在设备周围、后部、和/或前部包围一组天线。
[0004]大多数材料不是RF透明的并且产生衍射效应。移动设备的挑战之一在于，例如，由于人体吸收/重新定向无线电频率信号，所以诸如手和手臂等人体部位可削弱从传输器产生的信号和/或可削弱通过其他设备传输的信号。例如，握持移动通信设备的手可影响无线通信信号的传输和接收。
【发明内容】
[0005]在【具体实施方式】中，无线通信设备可在其接近设备时检测人类的手或者其他身体部位并且基于该检测控制设备的特征或者功能。设备可使用RF收发器传输RF参考信号。当从多个天线中的每个反射回RF参考信号时，设备可确定RF参考信号的至少一种特性(例如，振幅、相位、散射、波形形状、或者失真)。然后，设备可基于该特性表征设备周围的环境的至少一个方面，并且基于该至少一方面控制设备的功能。例如，设备可检测到物体(例如，手或者其他身体部位)正在接近设备，但尚未与设备接触，并且可基于该特性激活设备的第一特征。
【附图说明】
[0006]图1示意性地示出了移动通信设备的前侧和后侧；
[0007]图2示意性地示出了图1中的在设备的后面握持设备的手；
[0008]图3示出了根据示例性实施方式的包括N个相同或者不同天线元件的天线系统的可替代设计；
[0009]图4示出了图3中存在手时的天线配置；
[0010]图5是根据示例性实施方式的用于实现图4中的特征的线路的示意性框图；
[0011]图6是根据示例性实施方式的用于确定从图5中选择天线的逻辑流程图；
[0012]图7是示出了根据示例性实施方式的具有连接至切换结构(switch fabric)的多个天线元件的线路的示意性框图；
[0013]图8是示出了根据示例性实施方式的更为详细的线路实现方式的示意性框图；并且
[0014]图9是根据示例性实施方式的用于确定应从图8中选择天线的逻辑流程图；
[0015]图10示出了与社交网络系统相关联的示例性网络环境。
[0016]图11示出了示例性的社交图谱。
【具体实施方式】
[0017]定义
[0018]如本说明书和所附权利要求中使用的，下列术语应具有所指示的含义，除非上下文另有规定:
[0019]“一组”具有至少一个成员。
[0020]“无线通信设备”指具有诸如蓝牙、W1-F1、GSM(GPRS、3G、4G)、或 CDMA、GPS、RFID,或者其他无线通信技术等无线通信功能的设备。例如，无线通信设备可以是移动设备至在物理世界中可以被加标签的任意事物等虚拟的任意类型的设备。
[0021]“移动通信设备”是便携式无线通信设备。
[0022]关于多个天线，术语“相对于外壳分布的”指天线放置在外壳内的各个位置处、和/或外壳的一个或多个内表面或外表面上、和/或形成外壳本身的一个或多个表面(例如，外壳的前方、后方、和/或外边缘的全部或者部分)。
[0023]在本发明的第一实施方式中，提供一种无线通信设备，无线通信设备具有:外壳、设置在外壳中的RF收发器、耦接至收发器并且相对于外壳分布的多个天线、以及设置在外壳中并且耦接至RF收发器的处理线路。处理线路被配置为:使RF收发器发送RF参考信号；确定从多个天线中的每个反射回的RF参考信号的至少一种特性；存储至少一种确定的特性；并且处理该至少一种确定的特性，从而基于该至少一种确定的特性选择多个天线中的至少一个天线。
[0024]在进一步相关的实施方式中，处理线路被配置为基于从多个天线中的每个反射的信号的至少一种特性选择多个天线并且将多个选择的天线选择性地耦接至收发器。可选地，通信设备包括耦接至多个天线并且耦接至处理线路的可编程开关设备，其中，处理线路被配置为经由可编程开关设备将多个选择的天线选择性地耦接至收发器。此外，可选地，处理线路被配置为经由可编程开关设备将多个选择的天线选择性地并行耦接至收发器。
[0025]在另一相关的实施方式中，设备包括耦接至多个天线并且耦接至处理线路的可控阻抗，其中，处理线路被配置为选择性地控制RF收发器与至少一个天线之间的阻抗。
[0026]在又一相关的实施方式中，该至少一种特性包括振幅、相位、散射、波形形状、或者失真中的至少一种。
[0027]在另一实施方式中，本发明提供一种使用具有RF收发器和耦接至RF收发器的多个天线的无线通信设备的RF通信的方法。该实施方式的方法包括:在无线通信设备处发送RF参考信号；确定从多个天线中的每个反射回的RF参考信号的至少一种特性；存储该至少一种确定的特性；并且处理该至少一种确定的特性，从而基于该至少一种确定的特性选择多个天线中的至少一个天线。
[0028]在相关实施方式中，处理该至少一个确定的特性，从而基于该至少一个确定的特性选择多个天线中的至少一个天线包括:基于从多个天线中的每个反射回的至少一种特性选择多个天线；并且将该多个选择的天线选择性地耦接至收发器。
[0029]作为该相关实施方式的进一步选项，将该多个选择的天线选择性地耦接至收发器包括:经由可编程开关设备将该多个选择的天线选择性地耦接至收发器。而且并且可选地，经由可编程开关设备将该多个选择的天线选择性地耦接至收发器包括:经由可编程开关设备将该多个选择的天线选择性地并行耦接至收发器。
[0030]另一相关实施方式进一步包括耦接至多个天线并且耦接至处理线路的可控阻抗，其中，处理线路被配置为选择性地控制RF收发器与至少一个天线之间的阻抗。
[0031]在另一相关实施方式中，该至少一种特性包括振幅、相位、散射、波形形状、或者失真中的至少一种。
[0032]在另一实施方式中，提供一种无线通信设备，无线通信设备具有外壳、设置在外壳中的RF收发器、耦接至收发器并且相对于外壳分布的多个天线、以及设置在外壳中并且耦接至RF收发器的处理线路。处理线路被配置为:使RF收发器:发送RF参考信号；确定从多个天线中的每个反射回的RF参考信号的至少一种特性；存储该至少一种确定的特性；并且处理该至少一种确定的特性，以控制设备的至少一种功能。
[0033]在进一步相关的实施方式中，该至少一种特性包括振幅、相位、散射、波形形状、或者失真中的至少一种。可选地，该至少一种功能包括下列中的至少一种:选择耦接至收发器的至少一个天线；选择从收发器去耦的至少一个天线；或者使多个天线耦接形成更大的有效天线。可选地。处理该至少一种确定的特性，从而控制至少一种功能包括:基于该至少一种确定的特性，表征设备周围的环境的至少一个方面；并且基于该至少一个方面控制设备的至少一种功能。可选地，该至少一个方面包括下列中的至少一种:物体存在或不存在；物体距设备的距离；物体相对于设备的位置；物体相对于设备的移动；物体相对于设备的方位；设备的部署；或者物体相对于设备的飞行时间测量(time-of-flight measurement)。
[0034]在进一步相关实施方式中，该至少一种功能包括基于该特性激活设备的特征。可选地，当检测到物体正在接近设备时，但是在物体与设备接触之前，激活该特征。此外，可选地，该至少一种功能包括基于该特性控制在设备中运行的应用程序。可选地，物体包括身体部位。
[0035]在另一实施方式中，本发明提供一种控制无线通信设备的至少一种功能的方法，无线通信设备使用具有多个天线的无线设备提供RF通信。该方法包括:在无线通信设备处发送RF参考信号；确定从多个天线中的每个反射回的RF参考信号的至少一种特性；存储该至少一种确定的特性；并且处理该至少一种确定的特性，以控制设备的至少一种功能。
[0036]在进一步相关的实施方式中，该至少一种特性包括振幅、相位、散射、波形形状、或者失真中的至少一种。可选地，该至少一种功能包括下列中的至少一种:选择耦接至收发器的至少一个天线；选择从收发器去耦的至少一个天线；或者使多个天线耦接形成更大的有效天线。可选地，处理该至少一种确定的特性，以控制至少一种功能包括:基于该至少一种确定的特性表征设备周围环境的至少一个方面；并且基于该至少一个方面控制设备的至少一种功能。可选地，该至少一个方面包括下列中的至少一种:物体存在或不存在，物体距设备的距离；物体相对于设备的位置；物体相对于设备的移动；物体相对于设备的方位；设备的部署；或者物体相对于设备的飞行时间测量。可选地，该至少一种功能包括:基于该特性激活设备的特征。可选地，当检测到物体正在接近设备时，但在物体接触设备之前，激活该特征。可选地，该至少一种功能包括:基于该特性控制在设备中运行的应用程序。可选地，其中，物体包括身体部位。
[0037]图1示意性地示出了示例性移动通信设备100的前侧和后侧。移动设备使用利用电磁波作为RF信号的多种无线协议中的任一种与诸如基站、卫星、以及其他无线设备等各种类型的设备无线通信。在一些移动设备中，RF信号是约2.400GHz与约2.483GHz之间的ISM带频(用于IEEE 802.llff1-Fi和蓝牙)。在其他移动设备中，以约4915MHz与约5825MHz之间的5GHz U-NII带频传输RF信号(用于Wi_Fi)。在其他移动设备中，RF信号为1575.42MHz和1227.60MHz (用于GPS)。在其他移动设备中，RF信号是UMTS/LTE带频，即，约 800MHz、约 850MHz、约 900MHz、约 1500MHz、约 1700MHz、约 1800MHz、约 1900MHz、或者约2100MHz。当然，移动设备可以支持其他频带。对于移动设备支持的各个频带，天线必须能够将电磁波转换成指定阻抗下的电压。移动设备通常具有相对于设备外壳分布的平面或者三维结构的天线，例如，嵌入在设备的机械结构内。天线的数目可以大于、等于、或小于设备支持的无线频率和标准的数目。一组天线可以在设备100的周围、在后部120上、和/或在前部上。应注意，天线120仅是限定该组天线的一组几何图案的边界框。
[0038]在本示例性实施方式中，示出了经由840MHz-960MHz的射频场125或者原则上的其他RF/微波波段(诸如，2.400GHz-2.483GHz等)将移动设备与一个或者多个RFID标签130交互的辅助天线105。如果2.400GHz-2.483GHz波段不可用于RFID操作，则可能需要辅助天线105。移动设备的主要目的是用于除RFID功能之外的所有通信；因此，天线120将占据设备的访问区域的最大面积或者体积。给定RFID的相互作用的波长(通常，12cm-35cm)，天线105可能不是理想的几何结构，但是，无需多言，给定受约束的几何结构的移动电话，必须做出折衷方案。
[0039]大多数材料不是RF透明的并且产生衍射效应。移动设备的挑战之一在于，例如，由于人体吸收/重新定向射频信号，所以诸如手和手臂等人体部位会削弱从传输器产生的信号和/或削弱通过其他设备传输的信号。例如，握持移动通信设备的手会影响无线通信信号的传输和接收。
[0040]图2示意性地描述了在设备210的后部握持设备的手200。在这种情况下，手的手指和近端(proximity)指RFID天线105匹配不佳和/或不能正确地辐射。在现有技术中，RFID读取器线路整合了自干扰机取消、回波损耗匹配、或者改善接收器的本底噪声或动态范围的其他手段。这可解决不佳的天线匹配，但是，不能解决减少的天线辐射图案。在RFID操作的理想情况下，在RFID标签从接通转变至未接通时(定义为“接通阈值”)，RFID读取器的接收器仍拥有以非常低的错误概率或者误包率(PER)将数据包解码的足够接收裕量。这被定义为受限传输器。在接收器是限制因素、而非RFID标签的情况下，这被定义为受限接收器。因为通过RFID场225接通RFID标签130，所以阻碍RFID天线105的手可在一定程度上区分标签读和写范围，以使得在操纵范围227内不可接通标签。应注意，数据、位置、以及语音通信天线120还可经历天线特性的这种变化，但是，因为无线数据、位置、以及语音通信的操作路径损耗比RFID路径损耗(40dB-60dB)更大(90dB_150dB)，所以在手存在的情况下，链接裕量仍为正。因此，在整合与传统数据、位置、以及语音通信有关的移动电话时，RFID通信系统具有彼此抗衡的两个优点:移动通信设备的低链接裕量和次优天线设
i+o
[0041]在特定实施方式中，无线通信设备包括多个可切换的天线元件，该多个可切换的天线元件可用于改善无线通信设备与其他设备的交互，诸如，改善配备有RFID的移动通信设备与其他RFID设备的交互(例如，从而更好地确保对其他RFID设备的功能输送和/或与其他RFID设备的通信)，和/或该多个可切换的天线元件可用于表征无线通信设备周围的环境的各个方面，诸如，帮助创建允许人们与无线通信设备交互作用的更多自然接口。
[0042]图3示出了根据一种示例性实施方式的包括N个相同或者不同的天线元件(例如，310)的天线系统300的可替代设计。尽管公开的实施方式并不局限于被蚀刻或者被印刷的天线元件并且转而可包括一种或者多种其他类型的天线，然而，这些元件可作为印刷或者挠性电路板上的蚀刻或者印刷元件存在于一种示例性实施方式中。实际上，天线可以具有任意形状、任意尺寸、任意厚度、或者布置。例如，通过使用3D印刷或者常规匹配技术，这些元件可具有三维金属结构。每个元件均可拥有到传输器的独立路径，或者，如果每个元件被配置具有充分挠性，此外或者可替代地，可允许与相邻元件的电压、接地、电阻、和/或电抗链接，则允许形成更大的天线。图3中所示的元件的尺寸、数目、以及形状仅是建议性设计。除天线元件之外，还可包括用于数据和语音通信120的最初远场天线，例如，使用周期性或者非周期性格子布置的M个小型天线。因此，例如，可以包括约2.400GHz与约2.483GHz之间的ISM带频(用于Wi_Fi和蓝牙)的天线元件，可以包括约4915MHz和约5825MHz之间的5GHz U-NII带频的天线元件(