专利名称：具有天线交换和天线调谐的天线系统的制作方法
具有天线交换和天线调谐的天线系统
对相关申请的交叉引用
本申请要求于2010年11月5日提交的美国专利申请第12/941,011号的优先权， 该申请通过引用全部并入于此。技术领域
本发明总体上涉及无线通信电路，尤其涉及具有无线通信电路的电子设备。
技术背景
诸如便携式计算机和蜂窝电话的电子设备常常具有无线通信能力。例如，电子设备可以使用诸如蜂窝电话电路的远距离无线通信电路，以便利用在850MHz、900MHz、 1800MHz、1900MHz和2100MHz的蜂窝电话波段通信。电子设备可以使用短距离无线通信链路来处理与附近设备的通信。例如，电子设备可以利用2. 4GHz和5GHz的WiFi (IEEE 802. 11)波段及2. 4GHz的蓝牙@波段进行通信。
为了满足消费者对小尺寸无线设备的需求，制造商不断努力，以利用紧凑结构实现诸如天线部件的无线通信电路。同时，可能期望在电子设备中包括诸如金属设备外壳部件的导电结构。因为导电部件会影响射频性能，所以当把天线结合到包括导电结构的电子设备中时必须小心。而且，必须小心以确保即使在弱射频信号强度的区域内，设备中的天线和无线电路也能够满意地工作。
因此，期望能够提供用于无线电子设备的改进的无线通信电路。 发明内容
可以提供包含无线通信电路的电子设备。无线通信电路可以包括射频收发器电路和天线结构。电子设备可以包括安装在外壳中的显示器。外围导电件可以围绕显示器和外壳的边缘延伸。天线结构可以包括第一天线和第二天线。第一天线可以位于外壳的上端部， 而第二天线可以位于外壳的下端部。
通过在沿外围导电件的长度的多个点在其中形成间隙，该外围导电件可以分成多个单独的片段。间隙可以用电介质填充。片段可以结合天线接地面使用，以形成第一天线和第二天线。例如，第一片段可以用于形成在外壳的上端部中的两分支倒F型蜂窝电话天线，第二片段可以用于形成在外壳的下端部中的回路天线。
回路天线可以配置为覆盖五个蜂窝电话波段。倒F型天线可以配置为覆盖少于五个蜂窝电话通信波段。可调匹配电路可以耦合到倒F型天线，并且可以用于调谐所述倒F 型天线以覆盖期望的通信波段。
电子设备可以具有射频收发器电路，该射频收发器电路具有发送-接收端口和接收端口。开关电路可以将第一天线连接到发送-接收端口，并将第二天线连接到接收端口， 或者可以将第一天线连接到接收端口，并将第二天线连接到发送-接收端口。该设备中的处理电路可以控制开关电路、可调匹配电路以及收发器中的发送器电路和接收器电路，以确保在各种工作环境下的最优操作。
根据附图及以下对优选实施方式的详细描述，本发明的更多特征、其本质及各种优点将更加显然。
图1是根据本发明实施方式的、具有无线通信电路的例示性电子设备的立体图。
图2是根据本发明实施方式的、具有无线通信电路的例示性电子设备的示意图。
图3是根据本发明实施方式的、具有无线通信电路的例示性电子设备的截面端视图。
图4是根据本发明实施方式的、包括多个天线的例示性无线电路的图。
图5是根据本发明实施方式的、可以与图4的无线电路一起使用的类型的例示性可调匹配电路的电路图。
图6是根据本发明实施方式的、显示如何可以在设备中形成天线的图1所示类型的电子设备的图。
图7是根据本发明实施方式的、显示图6所示类型的天线如何可以用于通过调谐图5所示类型的匹配过滤器并调节开关电路来覆盖感兴趣通信波段的图表。
图8是根据本发明实施方式的、显示在操作包括图4中所示类型的无线电路的图 1中所示类型的电子设备中包括的例示性步骤的图表。
具体实施方式
电子设备可以设置有无线通信电路。无线通信电路可以用于支持多个无线通信波段中的无线通信。无线通信电路可以包括一个或者多个天线。
天线可以包括回路天线、倒F型天线、带状天线、平面倒F型天线、缝隙天线、包括多于一种类型的天线结构的混合天线，或者其它合适的天线。如果期望的话，用于天线的导电结构可以由导电电子设备结构形成。导电电子设备结构可以包括导电外壳结构。外壳结构可以包括围绕电子设备的外围延伸的外围导电件。外围导电件可以充当用于诸如显示器的平面结构的边框(bezel)、可以充当用于设备外壳的侧壁结构，或者可以形成其它的外壳结构。外围导电件中的间隙可以与天线相关联。
图1中示出了可以设置有一个或多个天线的类型的例示性电子设备。电子设备10 可以是便携式电子设备或者其它合适的电子设备。例如，电子设备10可以是膝上型计算机，平板计算机，稍小的设备(例如，腕表设备、挂件设备，头戴式受话器设备、耳机设备或者其它可佩戴的或者微型设备)，蜂窝电话，媒体播放器，等等。
设备10可以包括外壳，例如外壳12。有时候可以称为壳体的外壳12可以由塑料、 玻璃、陶瓷、纤维复合物、金属(例如，不锈钢、铝，等等)、其它合适的材料或者这些材料的组合形成。在有些情况下，外壳12的部分可以由电介质或者其它低导电性材料形成。在其它情况下，外壳12或者至少一些构成外壳12的结构可以由金属元件形成。
如果期望的话，设备10可以具有显示器，例如显示器14。例如，显示器14可以是结合了电容性触摸电极的触摸屏。显示器14可以包括由发光二极管(LED)、有机LED (OLED)、 等离子体单元、电子墨水元件、液晶显示(LCD)部件或者其它合适的图像像素结构形成的CN 102544753 A图像像素。盖玻璃层可以覆盖显示器14的表面。诸如按钮19的按钮可以穿过盖玻璃中的开口。
外壳12可以包括诸如外围件16的结构。外围件16可以围绕设备10和显示器14 的矩形外围延伸。外围件16或者外围件16的部分可以充当显示器14的边框(例如，包围显示器14的所有四个侧面和/或帮助把显示器14保持到设备10的装饰框)。如果期望的话，外围件16还可以构成设备10的侧壁结构。
外围件16可以由导电材料形成，因此有时候可以称为外围导电件或者导电外壳结构。外围件16可以由诸如不锈钢、铝或者其它合适材料的金属形成。一种、两种或者多于两种独立的结构可以用于形成外围件16。在一种典型的配置中，外围件16可以具有大约 0. Imm至3mm的厚度(维度TT)(作为例子)。作为例子，外围件16的侧壁部分可以是基本垂直的(与垂直轴V平行)。平行于轴V，外围件16可以具有大约Imm至2cm的维度TZ (作为例子)。外围件16的纵横比R( S卩，TZ与TT之比R) —般大于1(即，R可以大于或者等于1、大于或者等于2、大于或者等于4、大于或者等于10，等等)。
外围件16不一定要有均勻的截面。例如，如果期望的话，外围件16的顶部部分可以具有向内突出的唇部(IiP)，以便帮助把显示器14保持在适当的位置。如果期望的话，外围件16的底部部分也可以具有放大的唇部(例如，在设备10背面的平面内)。在图1的例子中，外围件16具有基本上直的垂直侧壁。这仅仅是例示性的。外围件16的侧壁可以是弯曲的或者可以具有任何其它合适的形状。在有些配置中(例如，当外围件16充当显示器 14的边框时)，外围件16可以围绕外壳12的唇部延伸(即，外围件16可以仅仅覆盖外壳 12的包围显示器14的边缘，而不覆盖外壳12的侧壁的背部边缘)。
显示器14可以包括导电结构，例如电容性电极的阵列、用于寻址像素元件的导电线路、驱动器电路等。外壳12可以包括内部结构，例如金属框架件、跨外壳12的壁的平面外壳件(有时候称为中板)(即，以焊接或别的方式连接在外围件16的相对的右侧和左侧之间的大体矩形的元件)、印制电路板及其它内部导电结构。这些导电结构可以位于外壳 12的中央CN(作为例子)。
在区域22和20中，开口可以在构成设备10的导电外壳结构和导电电气部件之间形成。这些开口可以用空气、塑料或者其它电介质填充。设备10的区域CN中的导电外壳结构和其它导电结构可以充当设备10中天线的接地面。区域20和22中的开口可以充当开放或闭合缝隙天线中的槽、可以充当回路天线中被导电材料路径包围的中央电介质区域、可以充当隔开诸如带状天线共振元件或者倒F型天线共振元件的天线共振元件与接地面的空间、或者还可以充当在区域20和22中形成的天线结构的部分。
外围件16的部分可以设置有间隙结构。例如，外围件16可以设置有一个或多个间隙，例如间隙18A、18B、18C和18D，如图1所示。间隙可以用诸如聚合物、陶瓷、玻璃等的电介质填充。间隙18A、18B、18C和18D可以把外围件16分成一个或多个外围导电件片段。 这例如可以是外围件16的两个片段(例如，在具有两个间隙的布置中)、外围件16的三个片段(例如，在具有三个间隙的布置中)、外围件16的四个片段(例如，在具有四个间隙的布置中)，等等。以这种方式形成的外围导电件16的片段可以构成设备10中天线的部分。
在一种典型的场景中，设备10可以具有上部天线和下部天线(作为例子)。上部天线可以例如在区域22中设备10的上端形成。下部天线可以例如在区域20中设备10的下端形成。天线可以独立地用于覆盖感兴趣的独立通信波段，或者可以一起用于实现天线分集策略或者多输入多输出(MIMO)天线策略。
设备10中的天线可以用于支持任何感兴趣的通信波段。例如，设备10可以包括用于支持局域网通信、语音和数据蜂窝电话通信、全球定位系统(GPS)通信或者其它卫星导航系统通信、蓝牙 通信等的天线结构。
图2中示出了电子设备10的示意图。如图2所示，电子设备10可以包括存储与处理电路观。存储与处理电路观可以包括诸如硬盘驱动储存器、非易失性存储器(例如， 闪速存储器或者配置成形成固态驱动器的其它电可编程只读存储器)、易失性存储器(例如，静态或者动态随机存取存储器)等的储存器。存储与处理电路观中的处理电路可以用于控制设备10的操作。这种处理电路可以基于一个或多个微处理器、微控制器、数字信号处理器、基带处理器、功率管理单元、音频编解码器芯片、专用集成电路，等等。
存储与处理电路观可以用于在设备10上运行软件，例如互联网浏览应用程序、网际协议语音(VOIP)电话呼叫应用程序、电子邮件应用程序、媒体重放应用程序、操作系统功能，等等。为了支持与外部设备的交互，存储与处理电路观可以用于实现通信协议。可以利用存储与处理电路观实现的通信协议包括互联网协议、无线局域网协议(例如，IEEE 802.11协议一有时候称为wiFi )、用于其它短距离无线通信链路的协议，例如蓝牙 协议、蜂窝电话协议，等等。
电路观可以配置成实现控制设备10中天线的使用的控制算法。例如，为了支持天线分集策略和MIMO策略或者其它的多天线策略，电路观可以执行信号质量监视操作、传感器监视操作及其它数据收集操作，而且可以响应于所收集到的数据而控制设备10中的哪些天线结构用于接收和处理数据。作为例子，电路观可以控制两个或更多个天线中的哪个天线用于接收进入的射频信号、可以控制两个或更多个天线中的哪个天线用于发送射频信号、可以控制在设备10中的两个或更多个天线上并行地路由数据流的处理，等等。在执行这些控制操作时，电路观可以打开和闭合开关、可以接通和断开接收器和发送器、可以调整阻抗匹配电路、可以配置插入在射频收发器电路与天线结构之间的前端模块(FEM)射频电路(例如，用于阻抗匹配与信号路由的过滤与切换电路)中的开关，而且可以另外地控制和调整设备10的部件。
输入输出电路30可以用于允许将数据提供给设备10，并允许将数据从设备10提供给外部设备。输入输出电路30可以包括输入输出设备32。输入输出设备32可以包括触摸屏、按钮、操纵杆、点击轮、滚轮、触摸板、键区、键盘、传声器、扬声器、音调发生器、振动器、照相机、传感器、发光二极管和其它的状态指示器、数据端口，等等。用户可以通过经输入输出设备32提供命令来控制设备10的操作，而且可以利用输入输出设备32的输出资源从设备10接收状态信息和其它输出。
无线通信电路34可以包括由一个或多个集成电路、功率放大器电路、低噪声输入放大器、无源RF部件、一个或多个天线及用于处理RF无线信号的其它电路构成的射频(RF) 收发器电路。无线信号还可以利用光来发送(例如，利用红外通信)。
无线通信电路34可以包括卫星导航系统接收器电路，例如全球定位系统(GPS) 接收器电路35 (例如，用于接收1575MHz的卫星定位信号)。收发器电路36可以处理用于 WiFi (IEEE 802. 11)通信的2. 4GHz和5GHz波段，而且可以处理2. 4GHz的蓝牙 通信波段。电路34可以使用蜂窝电话收发器电路38来处理诸如850MHz、900MHz、1800MHz、1900MHz 和2100MHz波段的蜂窝电话波段或者其它感兴趣的蜂窝电话波段中的无线通信。如果期望的话，无线通信电路；34可以包括用于其它短距离和远距离无线链路的电路。例如，无线通信电路34可以包括全球定位系统(GPS)接收器设备、用于接收无线电和电视信号的无线电路、寻呼电路，等等。在WiFi 和蓝牙@链路及其它的短距离无线链路中，无线信号一般用于在几十或者几百英尺的范围内传送数据。在蜂窝电话链路和其它远距离链路中，无线信号一般用于在几千英尺或英里的范围内传送数据。
无线通信电路34可以包括天线40。天线40可以利用任何合适的天线类型形成。 例如，天线40可以包括具有共振元件的天线，其由回路天线结构、贴片天线结构、倒F型天线结构、闭合和开放缝隙天线结构、平面倒F型天线结构、螺旋天线结构、带状天线、单极天线、双极天线、这些设计的混合等构成。不同类型的天线可以用于不同的波段和波段的组合。例如，一种类型的天线可以用于形成本地无线链路天线，而另一种类型的天线可以用于形成远端无线链路天线。
图3中示出了沿图1中线M-M所取并沿方向沈观看的图1设备10的截面侧视图。如图3所示，显示器14可以安装到设备10的前表面。外壳12可以包括由外围件16 构成的侧壁和由诸如平面后外壳结构42的结构构成的一个或多个后壁。结构42可以由诸如玻璃、陶瓷或塑料的电介质以及/或者金属或者其它合适的材料(例如，纤维复合物)构成。可以采用按扣、夹子、螺丝、粘合剂及其它结构将外壳12的部分组装到一起。
设备10可以包含印制电路板，例如印制电路板46。印制电路板46及设备10中的其它印制电路板可以由刚性印制电路板材料(例如，填充了玻璃纤维的环氧树脂)或者诸如聚合物的材料的柔性片形成。柔性印制电路板(“柔性电路”)可以例如由聚酰亚胺的柔性片形成。
印制电路板46(如果期望的话，其可以安装在诸如金属板的内部外壳件上)可以包含互连结构(interconnection)，例如互连结构48。互连结构48可以由导电迹线(例如， 镀金的铜或者其它金属的迹线)形成。诸如连接器50的连接器可以利用焊料或者导电粘合剂(作为例子)连接到互连结构48。集成电路，诸如电阻器、电容器和电感器的分立部件，及其它电子部件可以安装到印制电路板46。
设备10中的天线(例如，图3的例示性天线40)可以具有天线馈送端子。例如， 设备10中的每个天线可以具有诸如正天线馈送端子58的正天线馈送端子和诸如接地天线馈送端子M的接地天线馈送端子。如图3的例示性布置中所示，诸如同轴电缆52的发送线路路径可以经连接器50和互连结构48耦合在由端子58和M形成的天线馈送与部件44 中的收发器电路之间。部件44可以包括用于实现图2的无线电路34 (例如，接收器35及收发器电路36和38)的一个或多个集成电路。
诸如连接器50的连接器可以用于把设备10中的发送线路耦合到诸如板46的印制电路板。连接器50可以是例如利用焊料(作为例子)连接到印制电路板46的同轴电缆连接器。电缆52可以是同轴电缆或者其它发送线路。可以在设备10中使用的发送线路的例子包括同轴电缆、由柔性电路或者刚性印制电路板形成的微带和带状发送线路、由诸如这些的多个发送线路结构构成的发送线路，等等。
当耦合到天线40的馈送时，发送线路52可以用于利用天线40发送和接收射频信号。如图3中所示，端子58可以耦合到同轴电缆中心连接器56。端子M可以连接到电缆 52中的接地导体(例如，导电的外编织导体)。如果期望的话，其它布置也可以用于把设备 10中的收发器耦合到天线40。例如，阻抗匹配电路可以用于把收发器电路耦合到天线结构。图3的布置仅仅是例示性的。
在图3的例示性例子中，设备10包括天线40。为了增强信号质量并覆盖多个感兴趣的波段，设备10可以包含多个天线。对于一种合适的布置，这种布置在此有时候作为例子描述，WiFi 天线可以位于区域22中，第一(例如，主要)蜂窝电话天线可以位于区域20中，而第二(例如，辅助)蜂窝电话天线可以位于区域22中。如果期望的话，第二蜂窝电话天线可以配置成接收GPS信号。
设备10的无线电路可以用于实现天线分集策略。分集策略可以支持接收器分集和/或发送器分集。例如，无线电路可以包括多个接收器，其中每一个接收器与相应的天线相关联，或者无线电路可以包含可用于将来自每个天线的信号路由到共享接收器的复用器 (例如，采用时间复用布置)。接收器分集可以实现为允许采用正在接收最优天线信号的接收器。可以包括开关电路，以允许实时地交换(swap)天线。例如，如果确定特定的天线在信号发送操作期间被阻挡，则可以采用开关电路来将设备中的活动发送器电路连接到未被阻挡的天线。
图4是例示性无线电路34的电路图，该无线电路34可以包括用于在具有两个蜂窝电路天线的电子设备中实现接收器分集和发送器分集的资源。在图4的示例中，无线电路34包括蜂窝电话天线40L、蜂窝电话天线40U以及无线局域网天线40WF。蜂窝电话天线 40L可以是位于设备10的下端部20的下部蜂窝电话天线。蜂窝电话天线40U可以是位于设备10的上端部22的上部蜂窝电话天线。如果期望的话，可以设置用以支持蜂窝电话网络通信的附加天线。图4的在无线电路34中具有两个蜂窝天线的例示性布置仅仅是例示性的。
如图4中所示，无线电路34可以具有输入输出端口，例如端口 100和130，用于和存储与处理电路观中的数字数据电路接口。无线电路34可以包括用于实现诸如基带处理器102和蜂窝电话收发器电路38的收发器电路的一个或多个集成电路。蜂窝电话收发器电路38可以具有发送-接收端口(TX/RX端口)和接收端口(RX端口)。
端口 100可以从存储与处理电路28接收要由收发器电路38中的发送器104发送的数字数据。已经被收发器电路38和基带处理器102接收的进入的数据可以经端口 100 提供给存储与处理电路观。
端口 130可以用于处理与所发送和接收的无线局域网信号(例如WiFi 信号(作为例子))相关联的数字数据。由存储与处理电路观提供给端口 130的流出的数字数据可以利用无线局域网收发器电路36、诸如路径1 的路径及诸如天线40WF的一个或多个天线来发送。在数据接收操作期间，由天线40WF接收的信号可以经路径1 提供给收发器36。 收发器36可以把进入的信号转换成数字数据。该数字数据可以经端口 130提供给存储与处理电路28。如果期望的话，诸如蓝牙 信号的本地信号也可以经诸如天线40WF的天线发送和接收。
收发器电路38可以包括一个或多个发送器和一个或多个接收器。收发器电路38 可以利用诸如开关126的开关电路耦合到天线40U和40L。开关1 的配置可由路径117上的控制信号P1_P2_SELECT来控制。诸如基带处理器102的设备10中的控制电路可以控制信号P1_P2_SELECT的状态以实时地优化天线性能。
如图4所示，开关126可以具有四个端口(端子)T1、T2、T3*T4。开关1 可以具有第一位置(Pl)和第二位置(P2)。
当P1_P2_SELECT具有第一值时，开关1 将被放置在位置P1。在这种操作模式下，端口 Tl将连接到端口 T2，端口 T3将连接到端口 T4。当端口 Tl和T2连接时，从收发器电路38流出的信号将被传递到天线40L，来自天线40L的进入信号将被传递到收发器电路 38。当端口 T3和T4连接时，来自天线40U的进入信号将被传递到收发器电路38。
当P1_P2_SELECT具有第二值时，开关1 将被放置在位置P2。在这种操作模式下，端口 Tl将连接到端口 T4，端口 T3将连接到端口 T2。当端口 Tl和T4连接时，从收发器电路38流出的信号将被传递到天线40U，来自天线40U的进入信号将被传递到收发器电路 38。当端口 T3和T2连接时，来自天线40L的进入信号将被传递到收发器电路38。
发送器104和接收器110( S卩，接收器RXl和接收器RX2)可以用于处理蜂窝电话通信。由发送器104在路径118上接收的信号可以由发送器104提供给功率放大器106。 功率放大器106可以加强这些流出的信号，用于通过端口 Tl (以及随后取决于开关126的状态而在天线40L或天线40U上)发送。可以利用低噪声放大器112放大被提供到端口 Tl 的进入的信号(即，取决于开关126的状态而来自天线40L或天线40U的进入信号)。由低噪声放大器112接收的信号可以被提供给接收器RX1。接收器RXl可以把接收到的数据经路径118提供给处理器102。可以利用低噪声放大器IM放大被提供给端口 T3的进入的信号(即，取决于开关126的状态而来自天线40L或天线40U的进入信号)。由低噪声放大器 124接收的信号可以被提供给接收器RX2。接收器RX2可以把接收到的数据经路径118提供给处理器102。诸如发送器104和接收器110的电路各自都可以具有多个端口(例如，用于处理相应不同的通信波段)，而且可以利用一个或多个单独的集成电路实现。
天线40U和40L可以利用诸如阻抗匹配电路的电路、过滤器和开关(例如，开关 126)耦合到收发器电路38。这种电路，有时候称为前端模块(FEM)电路，可以由设备10中的存储与处理电路控制(例如，控制来自诸如基带处理器102的处理器的信号)。如图4的例子中所示，无线电路；34中的前端电路可以包括诸如匹配电路Ml和匹配电路M2的阻抗匹配电路108。阻抗匹配电路108可以利用具有关联的电容、电阻和电感值的导电结构和/或例如构成匹配收发器电路38与天线40U和40L的阻抗的电路的电感器、电容器和电阻器的分立部件构成。匹配电路Ml可以耦合在无线收发器电路38 (包括其关联的放大器电路和开关电路126)和天线40L之间。匹配电路M2可以耦合在收发器电路38(及其关联的放大器电路和开关电路126)和天线40U之间。诸如路径120和122的电路可以用来将匹配电路108耦合到天线40L和40U。
匹配电路Ml和M2可以是固定的或者可调节的。例如，匹配电路Ml可以是固定的， 而匹配电路M2可以是可调节的。在这种类型的配置中，诸如基带处理器102的控制电路可以在无线电路34的操作期间在路径116上发布诸如信号SELECT的控制信号。信号SELECT 可以分发到匹配电路M2。当SELECT具有第一值时，匹配电路M2可以按第一种配置放置。 当SELECT具有第二值时，匹配电路M2可以按第二种配置放置。匹配电路M2的状态可以用来调谐天线40U，使得不同的通信波段被天线40U覆盖。
图5中示出了可以用于实现图4的匹配电路M2的例示性可调电路。如图5所示， 匹配电路M2可以具有诸如开关134和136的开关。开关134和136可以具有多个位置(由图5中的例示性位置A和B示出)。当信号SELECT具有第一值时，开关134和136可以被放到其A位置，而匹配电路MA可以切换成使用状态。当信号SELECT具有第二值时，开关 134和136可以被放到其B位置(如图5所示)，使得匹配电路MB连接在路径132和122 之间。
通过调节匹配电路M2，可以按需要调谐天线40U的频率响应。例如，当希望覆盖在一个国家中通常使用的通信波段集合时，天线40U可置于一种配置中，并且当希望覆盖在另一个国家中通常使用的通信波段集合时，天线40U可置于另一种配置中。
在诸如图4的电路34的具有可调匹配电路的无线电路中，天线40U可能能够覆盖比可能的范围更宽范围的通信频率。因此，如果期望的话，对天线40U使用调谐可以允许相对窄带宽的(而且潜在地是紧凑的)设计用于天线40U。
如图4所示，诸如RX_C0NTR0L的控制信号可以利用诸如路径119的路径被提供给接收器电路110。利用这些控制信号，无线电路34可以选择性地激活接收器RXl和RX2，或者可以以别的方式选择接收哪个进入的天线信号。
设备10的操作可以涉及实时控制诸如开关电路126的开关电路、收发器电路 38(例如，接收器电路110)以及诸如匹配电路108的匹配电路。可以采用覆盖相同的通信波段集合或者覆盖不同的但交叠的通信波段集合的结构，来实现天线40U和40L。
天线40L可以位于设备外壳12的下端部，而天线40U可以位于设备外壳12的上端部。在这种类型的配置中，天线40L将趋于在设备10的操作期间被放置得更远离用户头部(例如，当设备10是诸如蜂窝电话的手持式设备并且按照图1所示的朝向使用时)。因其位置，在采用天线40L发送射频信号时可以比在采用天线40U发送射频信号时增加更多的发射器功率电平，同时满足对发出辐射的规定限值，例如特定的吸收率(SAR)限值。与天线40U相比，天线40L还可以覆盖更多的波段，和/或可以在特定的波段上更有效。因诸如这些考虑，天线40L有时可以被称作设备10的主要天线，天线40U有时可以被称作设备10 的辅助天线。
收发器端口 TX/RX有时可以被称作形成发送-接收端口，因为端口 TX/RX(及相关联的开关端口 Tl)处理来自发送器104的发送信号以及与接收器RXl相关联的接收信号。 收发器端口 RX有时可以被称作形成接收端口(仅接收端口)，因为端口 RX(及相关联的开关端口 T3)用于向接收器RX2提供接收到的信号。
在操作期间，诸如基带处理器102的设备10中的处理电路可以实时地调节信号 P1-P2_SELECT、RX_C0NTR0L和SELECT或其他合适的控制信号，从而优化整体的天线性能， 即使每个单独的天线的性能由于环境因素而变化。可以影响天线性能的因素的例子包括设备10相对于用户身体和周围环境的位置、每个天线相对于其周围的朝向、以及影响每个天线与远程蜂窝电话基站设备(设备10正在与之通信)之间的相应路径中的信号损失的其他因素。
为了确定应如何配置无线电路34，诸如基带处理器102的处理电路可以监视每个天线的信号质量。例如，处理器102可以确定由接收信号度量(例如，误码率、帧错误率、信噪比、其他噪声值、丢包比、接收到的信号强度，等等)反映的接收信号质量。天线的发送信号质量可以利用同一天线从接收到的信号质量来推断，或者可以基于关于手机塔(cell tower)规定的发送功率的信息、关于从相关联的基站接收到的发送信号质量的信息等来确定。可以通过定期地在天线40L与40U之间切换(例如，当共享接收器时)，或者通过采用接收器RXl测量来自一个天线的信号同时采用接收器RX2测量来自另一个天线的信号，针对天线40L和40U收集信号质量信息。
还可以监视传感器数据。例如，设备10可以设置有接近传感器，或者能够辨识每个天线是否被(例如，被诸如用户身体部分的外部物体等)阻挡的其他电路。可以由处理器102监视来自一个或多个接近传感器的数据，以确定位于接近传感器附近的对应天线是否因外部物体的存在而受到不利的影响。
每当来自传感器的数据、来自蜂窝网络的数据和/或设备10收集的关于接收到的信号质量的数据或者其他数据表示特定天线的性能不可接受，处理器102就可以实时地调节无线电路34以优化天线性能。
作为示例考虑如下情形，其中确定天线40L正比天线40U表现更好(例如，因为天线40U部分地被外部物体阻挡，和/或因为天线40L比天线40U更有效)。在这种情形下， 开关1 可以置于位置P1。在这种配置下，TX/RX端口和开关126的端口 Tl将耦合到天线 40L,因此天线40L可以用于与TX/RX端口和端口 Tl相关联的发送和接收操作。接收器RX2 可以采用收发器电路38的RX端口来监视天线40U的信号质量。
如果从天线40L接收到的信号相对于从天线40U接收到的信号而言质量下降，或者如果满足其他合适的准则，可以通过将开关1 放置到位置P2来交换无线电路34中的天线分配。在这种配置下，收发器电路38的TX/RX端口将耦合到天线40U，并且来自TX/RX 端口的信号可以通过天线40U发送和接收。收发器电路38的接收端口可以用来监视天线 40L的信号质量。如果利用天线40U的信号质量保持为高(如由利用接收器RXl和RX2从天线40U和40L收集的接收信号监视数据、传感器数据或其他信息所指示的)，开关1 可以保持在位置P2中。然而，如果处理器102确定若信号由天线40L处理的话信号质量将更好，则开关1 可以返回到位置P1。
如果希望的话(例如，当实施MIMO策略时)，可以同时采用多个接收器端口来处理单独的数据流，其中每个数据流与相应的天线相关联。
图6是显示天线40L、40U和40WF如何可以在外壳12中实现的设备10内部的顶视图。如图6所示，接地面G可以在外壳12中形成。接地面G可以构成用于天线40L、40U 和40WF的天线地。因为接地面G可以充当天线地，所以接地面G有时候可以称为天线地、 地或者接地面元件(作为例子)。
在设备10的中央部分C中，接地面G可以由导电结构构成，例如连接在外围件16 的左边缘和右边缘之间的导电外壳中板件、具有导电接地轨迹的印制电路板，等等。在设备 10的端部22和20，接地面G的形状可以由绑定到地的导电结构的形状和位置来确定。可以重叠以便构成接地面G的导电结构的例子包括外壳结构(例如，导电外壳中板结构，它可以具有突出的部分)、导电部件(例如，开关、照相机、数据连接器、诸如柔性电路和刚性印制电路板的印制电路、射频屏蔽壳、诸如按钮144的按钮和导电按钮安装结构146，等等)， 及设备10中的其它导电结构。在图6的例示性布局中，导电并绑定到地以便构成接地面G 的部分的设备10的部分有阴影而且与中央部分C相邻。
可以在接地面G与外围导电件16的相应部分之间形成诸如开口 138和146的开口。开口 138和146可以用空气、塑料及其它电介质填充。开口 138和146可以与天线结构40相关联。
下部天线40L可以由回路天线结构形成，其具有至少部分地由导电外壳件16和接地面G的下部的形状确定的形状。在图6的例子中，开口 138被绘制成矩形，但这仅仅是例示性的。在实践当中，开口 138的形状可以由区域20中导电结构的放置来指示，其中的导电结构例如有传声器、柔性电路迹线、数据端口连接器、按钮、扬声器，等等。
下部天线40L可以利用由正天线馈送端子58-1和接地天线馈送端子组成的天线馈送来馈送。发送线路52-1(见例如图4的路径122)可以耦合到用于下部天线40L 的天线馈送。间隙18B可以形成帮助配置天线40L的频率响应的电容。如果期望的话，设备10可以具有导电外壳部分、匹配电路元件及帮助把发送线路52-1的阻抗匹配到天线40L 的其它结构和部件(见例如图4的例示性匹配电路Ml)。
天线40WF可以具有由导体条(例如条14 构成的天线共振元件。条142可以由柔性电路上的迹线、由刚性印制电路板上的迹线、由金属箔条或者由其它的导电结构构成。 天线40WF可以利用天线馈送端子58-2和M-2由发送线路52_2 (见例如图4的路径128)馈送。
天线40U可以是两分支的倒F型天线。发送线路52-3(见例如图4的路径120)可以用于在天线馈送端子58-3和M-3对天线40U进行馈送。导电结构150可以是桥接式电介质开口 140，而且可以用于把接地面G电短路到外围外壳件16。导电结构148和匹配电路M2可以用于在点152把天线馈送端子58-3连接到外围导电件16。诸如结构148和150 的导电结构可以由柔性电路迹线、导电外壳结构、弹簧、螺丝或者其它导电结构构成。
在外围导电件16中可以有诸如间隙18B、18C和18D的间隙。(图1中的间隙18A 可以不存在，或者可以利用从设备10的外部装饰性地看起来象间隙但在外壳12的内部是电气短路的幻影(phantom)间隙结构实现，使得在间隙18A的位置没有间隙电气存在。)间隙18B、18C和18D的存在可以把外围导电件16分成多个片段。如图6中所示，外围导电件 16可以包括第一片段16-1、第二片段16-2和第三片段16-3。
片段16-1可以构成天线40U的天线共振元件臂。特别地，片段16-1的第一部分 (片段)(其具有臂长LBA)可以从点152 (对片段16-1馈送的位置)延伸到片段16_1中由间隙18C定义的端部，而片段16-1的第二部分(片段)(其具有臂长HBA)可以从点152延伸到片段16-1中由间隙18D定义的相对端部。片段16-1的第一部分和第二部分可以构成倒F型天线的各个分支，而且可以与天线40U的相应低波段(LB)和高波段(HB)天线共振相关联。
作为示例，天线40L可以覆盖五个通信波段(例如，850MHz、900MHz、1800MHz、 1900MHz和2100MHz)中的发送和接收子波段。天线40U可以配置成覆盖这五个通信波段， 或可以配置成覆盖由天线40L覆盖的波段的子集。
图7中示出了表示可由天线40U(例如，设备10的在外壳12的上端部22的上部天线)和40L(例如，设备10的在外壳12的下端部20的下部天线)覆盖的例示性波段关于匹配电路M2的状态(S卩，状态MA或MB)以及关于开关126的位置的表。
图7的表的最右列表示开关126的位置(Pl或P2)，图7的表的最左列表示无线电13路34的所得发送和接收模式。列中每一行都包含指示左边第二列中列出的天线处理各种通信波段多好的条目。标记为“H”的条目指示波段被覆盖。标记为“L”的条目指示与“H” 条目相比波段被更低效地覆盖。标记为“M”的条目指示与“L”条目相比波段被更有效地覆盖，但是与“H”条目相比更为低效。空白单元对应于未被覆盖的波段。圈起的条目表示在利用图4的无线电路34操作时针对每个天线采用哪个覆盖波段。
当开关126处于位置Pl时，收发器电路38的TX/RX端口( S卩，电路38的耦合到开关端口 Tl的端口)将耦合到下部天线40L，而上部天线40U将用作把信号馈送到接收器 RX2(例如，用于信号质量监视)的“只接收”天线，如由图7的表中的上三行所指示的。匹配电路M2的状态(如由信号SELECT所控制的)将确定上部天线40U用在MA模式(表的第一行)下还是在MB模式(表的第二行)下。如表所示，在MA模式下，上部天线可以用于接收850RX波段(850MHz接收波段)和1900RX波段(1900接收波段)的信号。在MB模式下，上部天线可以用于接收900RX波段、1800RX波段和2100RX波段的信号。下部天线可以用来在所有五个列出的蜂窝电话通信波段(850MHz、900MHz、1800MHz、1900MHz和2100MHz) 中发送和接收。
当开关1 处于位置P2时，收发器电路38的TX/RX端口将耦合到上部天线40U， 而下部天线40L将用作把信号馈送到接收器RX2 (例如，用于信号质量监视)的“只接收”天线，如由图7的表中的底部三行所指示的。匹配电路M2的状态将确定上部天线40U用在MA 模式(表的第四行)下还是在MB模式(表的第五行)下。如表所示，在MA模式下，上部天线可以用于发送850TX波段和1900TX波段的信号，并且可以接收850RX波段和1900RX波段的信号。在MB模式下，上部天线可以用于发送900TX波段、1800TX波段和2100TX波段的信号，并可以接收900RX波段、1800RX波段和2100RX波段的信号。当开关126处于位置P2 时，下部天线可以用来接收所有五个列出的蜂窝电话通信波段(850MHz、900MHz、1800MHz、 1900MHz和2100MHz)的信号(例如，用以监视信号质量)。
如果期望的话，可以在设备10中采用波段覆盖范围与图7的表中列出的覆盖范围不同的天线结构。图7的表的天线响应仅仅是例示性的。
图8示出了在采用诸如图4的无线电路34的无线电路操作设备10时涉及的例示性步骤。作为步骤200，设备10可以收集关于天线40L和天线40U的性能的信息。例如，可以测量信号质量度量(例如，误码率、帧错误率、信号强度、噪声或者对接收到的质量的其他指示符)，并且可以(例如，利用来自蜂窝网络的反馈)收集关于发送信号的质量的信息。 还可以评估来自接近传感器的数据，以确定天线性能是否正被影响(或者可能受到影响)。 在步骤200的操作期间收集的数据可以被评估(例如，利用诸如基带处理器102的存储与处理电路28)，以确定如何最优地调节无线电路34。
在步骤202的操作期间，响应于在步骤200期间获得的关于天线40L和40U的性能的信息，无线电路34可以被实时地配置。例如，如果确定对开关126的调节将得到用于发送信号的改进天线性能，则开关1 可以被相应地调节。可以对匹配电路M2进行匹配电路调节，以确保上部天线40U覆盖感兴趣的希望波段(例如，取决于设备10所处的国家)。
在步骤204的操作期间，可以采用在步骤202处选择的最优设置来操作无线电路 34和设备10。定期地或者响应于满足预定准则，控制可以回到步骤200，如由线206所指示的。在返回到步骤200时，可以获得并评估更新的天线性能数据，以确定是否应对无线电路34的配置进行进一步调节。
根据一种实施方式，提供了一种电子设备，该电子设备包括第一天线和第二天线；具有第一端口和第二端口的射频收发器电路；以及开关电路，该开关电路能操作在第一模式和第二模式下，在所述第一模式中，所述第一天线耦合到所述第一端口并且所述第二天线耦合到所述第二端口，在所述第二模式中，所述第一天线耦合到所述第二端口并且所述第二天线耦合到所述第一端口。
根据另一种实施方式，所述第一端口包括发送-接收端口，并且所述射频收发器电路包括通过所述发送-接收端口发送信号的发送器。
根据另一种实施方式，所述第二端口包括接收端口，并且所述射频收发器电路包括耦合到所述发送-接收端口的第一接收器以及耦合到所述接收端口的第二接收器。
根据另一种实施方式，所述电子设备还包括具有上端部和下端部的外壳，所述第一天线包括位于所述上端部的上部蜂窝电话天线，并且，所述第二天线包括位于所述下端部的下部蜂窝电话天线。
根据另一种实施方式，所述电子设备包括蜂窝电话，所述外壳具有四个边缘，并且所述电子设备还包括沿所述外壳的四个边缘延伸的外围导电件。
根据另一种实施方式，所述外围导电件具有至少两个填充了电介质的间隙，所述间隙将所述外围导电件至少隔成第一片段和第二片段，所述上部蜂窝电话天线由所述第一片段的至少一部分形成，并且，所述下部蜂窝电话天线由所述第二片段的至少一部分形成。
根据另一种实施方式，所述上部蜂窝电话天线包括两分支倒F型天线。
根据另一种实施方式，所述电子设备还包括插在所述开关电路与所述两分支倒F 型天线之间的可调匹配电路。
根据一种实施方式，提供了一种电子设备，该电子设备包括外壳，该外壳具有上端部和下端部；外围导电件，该外围导电件沿所述外壳延伸；上部蜂窝电话天线，该上部蜂窝电话天线至少部分地由所述外围导电件形成，并位于所述外壳的上端部；下部蜂窝电话天线，该下部蜂窝电话天线至少部分地由所述外围导电件形成，并位于所述外壳的下端部； 射频收发器电路，该射频收发器电路包括发送器以及第一接收器和第二接收器；以及开关电路，该开关电路具有第一端口、第二端口、第三端口和第四端口，其中，所述第一端口从所述发送器接收信号并向所述第一接收器提供信号，所述第三端口向所述第二接收器提供信号，所述第二端口耦合到所述下部蜂窝电话天线，并且，所述第四端口耦合到所述上部蜂窝电话天线，其中，所述开关电路能操作在第一状态和第二状态下，在所述第一状态中，所述第一端口连接到所述第二端口并且所述第三端口连接到所述第四端口，而在所述第二状态下，所述第一端口连接到所述第四端口并且所述第三端口连接到所述第二端口。
根据另一种实施方式，所述下部蜂窝电话天线配置为接收包括850MHz波段、 900MHz波段、1800MHz波段、1900MHz波段和2100MHz波段的至少五个蜂窝电话通信波段的信号。
根据另一种实施方式，所述上部蜂窝电话天线配置成覆盖少于五个蜂窝电话通信波段。
根据另一种实施方式，所述电子设备还包括连接到所述上部蜂窝电话天线的可调匹配电路。
根据另一种实施方式，所述电子设备还包括耦合在所述第二端口与所述下部蜂窝电话天线之间的固定匹配电路，以及耦合在所述第四端口与所述上部蜂窝电话天线之间的可调匹配电路。
根据另一种实施方式，所述电子设备还包括控制电路，该控制电路配置为基于接收到的天线信号在所述第一状态和第二状态中的一个选定状态下操作所述开关电路。
根据另一种实施方式，所述上部蜂窝电话天线包括倒F型天线。
根据另一种实施方式，所述外围导电件包括填充了电介质的间隙，所述间隙将所述外围导电件隔成至少一个片段，并且，所述倒F型天线具有第一分支和第二分支，所述第一分支和第二分支由所述片段形成，并且与相应的第一通信波段天线共振和第二通信波段天线共振相关联。
根据另一种实施方式，所述下部蜂窝电话天线配置为比所述上部蜂窝电话天线覆盖更多的蜂窝电话通信波段。
根据一种实施方式，提供了一种电子设备，该电子设备包括外壳，该外壳具有相对的第一端部和第二端部以及四个边缘；显示器，该显示器安装在所述外壳中；外围导电件，该外围导电件沿所述外壳的四个边缘延伸；天线地，该天线地至少部分地由所述外壳的导电部分形成；第一天线，该第一天线至少由所述外围导电件的第一片段和所述天线地形成；第二天线，该第二天线至少由所述外围导电件的第二片段和所述天线地形成；射频收发器电路，该射频收发器电路具有第一端口和第二端口 ；以及开关电路，该开关电路能操作在第一模式和第二模式下，在所述第一模式中，所述第一天线耦合到所述第一端口并且所述第二天线耦合到所述第二端口，在所述第二模式中，所述第一天线耦合到所述第二端口并且所述第二天线耦合到所述第一端口。
根据另一种实施方式，所述第一端口包括发送-接收端口，并且，所述射频收发器电路包括通过所述发送-接收端口发送信号的发送器。
根据另一种实施方式，所述第二端口包括接收端口，并且，所述射频收发器电路包括耦合到所述发送-接收端口的第一接收器以及耦合到所述接收端口的第二接收器。
以上所述仅仅例示了本发明的原理，在不背离本发明的范围与主旨的情况下，本领域技术人员可以进行各种修改。
权利要求
1.一种电子设备，包括第一天线和第二天线；具有第一端口和第二端口的射频收发器电路；以及开关电路，该开关电路能操作在第一模式和第二模式下，在所述第一模式中，所述第一天线耦合到所述第一端口并且所述第二天线耦合到所述第二端口，而在所述第二模式中， 所述第一天线耦合到所述第二端口并且所述第二天线耦合到所述第一端口。
2.如权利要求1所述的电子设备，其中，所述第一端口包括发送-接收端口，并且其中， 所述射频收发器电路包括通过所述发送-接收端口发送信号的发送器。
3.如权利要求2所述的电子设备，其中，所述第二端口包括接收端口，并且其中，所述射频收发器电路包括耦合到所述发送-接收端口的第一接收器以及耦合到所述接收端口的第二接收器。
4.如权利要求3所述的电子设备，还包括具有上端部和下端部的外壳，其中，所述第一天线包括位于所述上端部的上部蜂窝电话天线，并且其中，所述第二天线包括位于所述下端部的下部蜂窝电话天线。
5.如权利要求4所述的电子设备，其中，所述电子设备包括蜂窝电话，并且其中，所述外壳具有四个边缘，所述电子设备还包括沿所述外壳的四个边缘延伸的外围导电件。
6.如权利要求5所述的电子设备，其中，所述外围导电件具有至少两个填充了电介质的间隙，所述间隙将所述外围导电件至少隔成第一片段和第二片段，其中，所述上部蜂窝电话天线由所述第一片段的至少一部分形成，并且其中，所述下部蜂窝电话天线由所述第二片段的至少一部分形成。
7.如权利要求6所述的电子设备，其中，所述上部蜂窝电话天线包括两分支倒F型天线。
8.如权利要求7所述的电子设备，还包括插在所述开关电路与所述两分支倒F型天线之间的可调匹配电路。
9.一种电子设备，包括外壳，该外壳具有上端部和下端部；外围导电件，该外围导电件沿所述外壳延伸；上部蜂窝电话天线，该上部蜂窝电话天线至少部分地由所述外围导电件形成，并位于所述外壳的上端部；下部蜂窝电话天线，该下部蜂窝电话天线至少部分地由所述外围导电件形成，并位于所述外壳的下端部；射频收发器电路，该射频收发器电路包括发送器以及第一接收器和第二接收器；以及开关电路，该开关电路具有第一端口、第二端口、第三端口和第四端口，其中，所述第一端口从所述发送器接收信号并向所述第一接收器提供信号，其中，所述第三端口向所述第二接收器提供信号，其中，所述第二端口耦合到所述下部蜂窝电话天线，并且其中，所述第四端口耦合到所述上部蜂窝电话天线，其中，所述开关电路能操作在第一状态和第二状态下，在所述第一状态中，所述第一端口连接到所述第二端口并且所述第三端口连接到所述第四端口，而在所述第二状态下，所述第一端口连接到所述第四端口并且所述第三端口连接到所述第二端口。
10.如权利要求9所述的电子设备，其中，所述下部蜂窝电话天线配置为接收包括 850MHz波段、900MHz波段、1800MHz波段、1900MHz波段和2100MHz波段的至少五个蜂窝电话通信波段的信号。
11.如权利要求10所述的电子设备，其中，所述上部蜂窝电话天线配置成覆盖少于五个蜂窝电话通信波段。
12.如权利要求11所述的电子设备，还包括连接到所述上部蜂窝电话天线的可调匹配电路。
13.如权利要求9所述的电子设备，还包括耦合在所述第二端口与所述下部蜂窝电话天线之间的固定匹配电路，以及耦合在所述第四端口与所述上部蜂窝电话天线之间的可调匹配电路。
14.如权利要求9所述的电子设备，还包括控制电路，该控制电路配置为基于接收到的天线信号在所述第一状态和第二状态中的一个选定状态下操作所述开关电路。
15.如权利要求9所述的电子设备，其中，所述上部蜂窝电话天线包括倒F型天线。
16.如权利要求15所述的电子设备，其中，所述外围导电件包括填充了电介质的间隙， 所述间隙将所述外围导电件隔成至少一个片段，其中，所述倒F型天线具有第一分支和第二分支，所述第一分支和第二分支由所述片段形成，并且与相应的第一通信波段天线共振和第二通信波段天线共振相关联。
17.如权利要求15所述的电子设备，其中，所述下部蜂窝电话天线配置为比所述上部蜂窝电话天线覆盖更多的蜂窝电话通信波段。
18.一种电子设备，包括外壳，该外壳具有相对的第一端部和第二端部以及四个边缘； 显示器，该显示器安装在所述外壳中； 外围导电件，该外围导电件沿所述外壳的四个边缘延伸； 天线地，该天线地至少部分地由所述外壳的导电部分形成； 第一天线，该第一天线至少由所述外围导电件的第一片段和所述天线地形成； 第二天线，该第二天线至少由所述外围导电件的第二片段和所述天线地形成； 射频收发器电路，该射频收发器电路具有第一端口和第二端口 ；以及开关电路，该开关电路能操作在第一模式和第二模式下，在所述第一模式中，所述第一天线耦合到所述第一端口并且所述第二天线耦合到所述第二端口，在所述第二模式中，所述第一天线耦合到所述第二端口并且所述第二天线耦合到所述第一端口。
19.如权利要求18所述的电子设备，其中，所述第一端口包括发送-接收端口，并且其中，所述射频收发器电路包括通过所述发送-接收端口发送信号的发送器。
20.如权利要求19所述的电子设备，其中，所述第二端口包括接收端口，并且其中，所述射频收发器电路包括耦合到所述发送-接收端口的第一接收器以及耦合到所述接收端口的第二接收器。
全文摘要
本申请公开了一种具有天线交换和天线调谐的天线系统。可以提供包含无线通信电路的电子设备。该无线通信电路可以包括射频收发器电路以及第一天线和第二天线。电子设备可以包括外壳。第一天线可以位于外壳的上端部，而第二天线可以位于外壳的下端部。外围导电件可以围绕外壳的边缘延伸，并且可以用于形成第一天线和第二天线。射频收发器电路可以具有发送-接收端口和接收端口。开关电路可以将第一天线连接到发送-接收端口，并且将第二天线连接到接收端口，或者可以将第一天线连接到接收端口，并且将第二天线连接到发送-接收端口。
文档编号H01Q1/36GK102544753SQ20111034941
公开日2012年7月4日 申请日期2011年10月31日 优先权日2010年11月5日
发明者M·A·莫, M·帕斯科林尼, M·纳拉格, R·W·斯科卢巴, R·卡巴勒罗 申请人:苹果公司