专利名称：无线通讯装置及其方法
技术领域：
本发明是有关于一种无线通讯装置。
背景技术：
随着科技的进步，手机也越来越普及。虽然手机的电磁波是否会影响健康，至今尚未有清楚的结论，但现今手机使用者仍然相当关心手机所发射的电磁波大小，甚至有部分消费者会因此而影响其消费的意愿。特定吸收比率(Specific Absorption Rate, SAR)是指手机所发出的无线电频率(Radio Frequency, RF)的特定吸收比率。此数值是以W/Kg作为单位，计算10克的人体组织，接受电磁福射所吸收的能量。根据国际非游离福射防护委员会(I nt ernat i ona ICommission on Non-Ionizing Radiation Protection, ICNIRP)的建议，通讯产品的 SAR值 不应超过 2. 0W/Kg,美国联邦通讯委员会(Federal Communications Commission, FCC)则建议不超过I. 6W/Kg。目前通讯产品降低SAR值的作法大多是在天线旁边加装侦测器，借此侦测是否有人体接近天线。当人体接近天线时，通讯产品会调降天线的输出功率，借此降低通讯产品的SAR值。但这种方法在实务上会遭遇如下困难(I)制造者需在天线附近加装侦测器的感应电极，由于感应电极的材质大多是导电体，因此感应电极的存在难免会影响原本天线的效率。(2)人体接近天线时天线的效率本来就会降低，此时若进一步调降发射功率，会让原本就不佳的通讯质量更是雪上加霜。
发明内容
因此，本发明的一目的是在提供一种无线通讯装置，用以解决以上先前技术所遭遇的困难。根据本发明一实施方式，一种无线通讯装置包含装置本体、第一天线、第二天线、侦测器、无线收发系统与切换装置。第一天线与第二天线均设置于装置本体。侦测器电性连接第一天线与第二天线，并用于侦测外部物体是否接近第一天线或第二天线，以产生侦测结果。无线收发系统包含主要天线连接端口(Main Antenna Connect Port,Main Port)。切换装置连接无线收发系统、第一天线及第二天线。此切换装置是用以根据侦测结果，选择将无线收发系统的主要天线连接端口电性连接至第一天线或第二天线。在本发明一或多个实施方式中，上述的无线收发系统还包含辅助天线连接端口(Auxiliary Antenna Connect Port, AUX Port),而切换装置还用以根据侦测结果，选择将无线收发系统的主要天线连接端口及辅助天线连接端口配对电性连接至第一天线及第二天线。在本发明一或多个实施方式中，上述的无线通讯装置还包含第一高频截止滤波器与第二高频截止滤波器。第一高频截止滤波器电性连接于第一天线的馈入端与侦测器之间。第二高频截止滤波器电性连接于第二天线的馈入端与侦测器之间。在本发明一或多个实施方式中，上述的无线通讯装置还包含第一馈入端低频截止滤波器与第二馈入端低频截止滤波器。第一馈入端低频截止滤波器电性连接于第一天线的馈入端与切换装置之间。第二馈入端低频截止滤波器电性连接于第二天线的馈入端与切换装置之间。本发明的另一目的是在提供一种应用上述无线通讯装置的无线通讯方法。根据本发明一实施方式，一种无线通讯方法包含下列步骤(应了解到，在本实施方式中所提及的步骤，除特别叙明其顺序者外，均可依实际需要调整其前后顺序，甚至可同时或部分同时执行。)(I)侦测外部物体是否接近第一天线或第二天线。(2)当外部物体接近第一天线或第二天线时，选择以第一天线与第二天线中远离 外部物体者发送数据。在本发明一或多个实施方式中，当外部物体同时接近第一天线与第二天线时，可计算第一天线与第二天线被外部物体覆盖的面积，然后选择以第一天线与第二天线中，被外部物体覆盖的面积较小者发送数据。前述本发明的实施方式，与已知先前技术相较有下列优点(I)本发明上述实施方式是直接以第一天线与第二天线做为侦测器的感应电极，因此不会有感应电极影响天线效率的问题。(2)本发明上述实施方式在人体接近第一天线或第二天线时，会切换到距离人体较远的天线发送数据，因此不但能够避免人体吸收过多的非游离辐射，还能够有效维持甚至增进通讯质量。
图I绘示依照本发明一实施方式的无线通讯装置的功能方块图；图2绘示依照本发明另一实施方式的无线通讯装置的功能方块图；图3绘示依照本发明再一实施方式的无线通讯装置的功能方块图；图4绘示依照本发明又一实施方式的无线通讯装置的功能方块图；图5绘示依照本发明另一实施方式的无线通讯装置的功能方块图；图6绘示依照本发明再一实施方式的无线通讯装置的功能方块图；图7绘示依照本发明又一实施方式的无线通讯装置的功能方块图；图8绘示依照本发明一实施方式的无线通讯方法的步骤流程图；图9绘示依照本发明另一实施方式的无线通讯方法的步骤流程图。主要组件符号说明110:装置本体120:第一天线122 :馈入端124 :接地端130 :第二天线132 :馈入端
134 :接地端140 :侦测器150 :无线收发系统152:主要天线连接端口154:辅助天线连接端口160 :切换装置162 2X2 切换器164:1X2 切换器
166 2X1 切换器170 :第一高频截止滤波器175 :第二高频截止滤波器180 :第一馈入端低频截止滤波器185 :第二馈入端低频截止滤波器190 :第一接地端低频截止滤波器195 :第二接地端低频截止滤波器210 246:步骤
具体实施例方式以下将以附图揭露本发明的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本发明。也就是说，在本发明部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化附图起见，一些已知惯用的结构与组件在附图中将以简单示意的方式绘示之。图I绘示依照本发明一实施方式的无线通讯装置的功能方块图。如图所示，一种无线通讯装置包含装置本体110、第一天线120、第二天线130、侦测器140、无线收发系统150与切换装置160。第一天线120与第二天线130均设置于装置本体110。侦测器140电性连接第一天线120与第二天线130，并用于侦测外部物体(例如人体)是否接近第一天线120或第二天线130，以产生侦测结果。无线收发系统150包含主要天线连接端口(MainAntenna Connect Port, Main Port) 152。切换装置160连接无线收发系统150、第一天线120及第二天线130。此切换装置160是用以根据侦测结果，选择将无线收发系统150的主要天线连接端口 152电性连接至第一天线120或第二天线130。举例来说，若人体(例如手掌或头颅)在使用时较接近第一天线120，则切换装置160会将无线收发系统150的主要天线连接端口 152电性连接至第二天线130。相对地，若人体在使用时较接近第二天线130，则切换装置160会将无线收发系统150的主要天线连接端口 152电性连接至第一天线120。也就是说,本发明上述实施方式在人体接近第一天线120或第二天线130时,会自动切换到距离人体较远的天线发送数据。因此，本发明上述实施方式不但能够避免人体吸收过多的非游离辐射，还能够有效维持甚至增进通讯质量。在本发明上述实施方式中，第一天线120与第二天线130除了能够做为天线使用夕卜，还能够做为侦测器140的感应电极用。具体而言，本实施方式的第一天线120的馈入端122与第二天线130的馈入端132均电性连接至侦测器140的感应电极连接端，借此直接以第一天线120与第二天线130做为侦测器140的感应电极，而不需在第一天线120及第二天线130附近额外加装感应电极。当使用时，侦测器140会在第一天线120与第二天线130上产生均匀的低压电场。当人体靠近到第一天线120及/或第二天线130时,就会跟第一天线120及/或第二天线130上的电场产生电容耦合，进而产生微小电流。侦测器140可以根据这个微小电流，判断第一天线120与第二天线130是否与人体相靠近。在实作时,上述的侦测器140可为近接感测芯片(Proximity Sensor)、体表感测芯片(Body Sensor)、电容感测芯片(Capacitance Sensor)或上述的任意组合。应了解到，以上所举的侦测器140的实施方式均仅为例示，并非用以限制本发明，本发明所属技术领域中具有通常知识者，应视实际需要弹性选择其实施方式。由于电容耦合所产生的信号频率远低于天线本身的高频信号，因此本实施方式可藉由安装滤波器的方式来避免天线本身的高频信号进入侦测器140。具体而言，本实施方式 截止滤波器170电性连接于第一天线120的馈入端122与侦测器140之间。第二高频截止滤波器175电性连接于第二天线130的馈入端132与侦测器140之间。在实作时，上述的第一高频截止滤波器170与第二高频截止滤波器175可为电感器(Inductor)、线圈(Coil)、抗流器(Choke)或上述的任意组合。应了解到，以上所举的第一高频截止滤波器170与第二高频截止滤波器175的实施方式均仅为例示，并非用以限制本发明，本发明所属技术领域中具有通常知识者，应视实际需要弹性选择其实施方式。此外，为了避免电容耦合所产生的低频信号进入无线收发系统150，本实施方式的无线通讯装置亦安装有第一馈入端低频截止滤波器180与第二馈入端低频截止滤波器185。第一馈入端低频截止滤波器180电性连接于第一天线120的馈入端122与切换装置160之间。第二馈入端低频截止滤波器185电性连接于第二天线130的馈入端132与切换装置160之间。若第一天线120与第二天线130具有接地端124/134，则无线通讯装置还可包含第一接地端低频截止滤波器190与第二接地端低频截止滤波器195。第一接地端低频截止滤波器190电性连接于第一天线120的接地端124与大地电位之间。第二接地端低频截止滤波器195电性连接于第二天线130的接地端134与大地电位之间。在实作时，上述的第一馈入端低频截止滤波器180、第二馈入端低频截止滤波器185、第一接地端低频截止滤波器190与第二接地端低频截止滤波器195均可为电容器(Capacitor)。应了解到，以上所举的第一馈入端低频截止滤波器180、第二馈入端低频截止滤波器185、第一接地端低频截止滤波器190与第二接地端低频截止滤波器195的实施方式均仅为例示，并非用以限制本发明，本发明所属技术领域中具有通常知识者，应视实际需要弹性选择其实施方式。本发明上述实施方式的设计除了可以应用在一发一收系统(亦即，无线收发系统150仅有主要天线连接端口 152，数据的发送与接收功能均由主要天线连接端口 152提供)夕卜，也可以应用在一发二收系统。举图2为例，图2的无线收发系统150除了有主要天线连接端口 152外，尚有辅助天线连接端口(Auxiliary Antenna Connect Port,AUX Port) 154。其中，主要天线连接端口 152提供数据的发送与接收功能，而辅助天线连接端口 154则仅提供数据的接收功能。在图2所绘示的实施方式中，切换装置160会根据侦测器140所产生的侦测结果，选择将无线收发系统150的主要天线连接端口 152及辅助天线连接端口 154配对电性连接至第一天线120及第二天线130。具体而言，由于主要天线连接端口 152提供数据的发送功能，对人体影响较大，因此切换装置160会将主要天线连接端口 152切换至距离人体较远的天线。另一方面，由于辅助天线连接端口 154仅提供数据的接收功能，对人体影响较轻微，因此切换装置160会将辅助天线连接端口 154切换至距离人体较近的天线。举例来说，若人体(例如手掌或头颅)在使用时较接近第一天线120，则切换装置160会将无线收发系统150的主要天线连接端口 152电性连接至第二天线130，并将辅助天线连接端口 154电性连接至第一天线120。相对地，若人体在使用时较接近第二天线130，则切换装置160会将无线收发系统150的主要天线连接端口 152电性连接至第一天线120，并将辅助天线连接端口 154电性连接至第二天线130。·
在实作上，切换装置160可为各式切换器或各式切换器的组合。举例来说，在图2与图5中，切换装置160可为单一 2X2切换器162。此外，切换装置160亦可为一对1X2切换器164 (如图3与图6所绘示)，或者是一对2X1切换器166 (如图4与图7所绘示)。上述的2X2切换器162实际上可包含双刀双掷切换器(Double Pole, Double Throw，DPDT)，而上述的1X2切换器164及2X1切换器166实际上则可包含单刀双掷切换器(Single Pole,Double Throw, SPDT)。第一天线120与第二天线130可以为需接地的天线形式，例如倒F型天线(Inverted F Antenna, IFA)、双极天线(Dipole Antenna)等,或者为不需接地的天线形式，例如单极天线(Monopole Antenna)、螺旋天线(Helix Antenna)...等。当第一天线120与第二天线130属于需接地的天线形式时(如图I 4所绘示)，无线通讯装置可选择在第一天线120与第二天线130的接地端124/134与大地电位之间分别安装第一接地端低频截止滤波器190与第二接地端低频截止滤波器195。相对地，当第一天线120与第二天线130属于不需接地的天线形式时(如图5 7所绘示)，则第一接地端低频截止滤波器190与第二接地端低频截止滤波器195可以省略不安装。此外，上述的第一天线120与第二天线130可选择安装在装置本体110的两相对角落，借此减少外部物体同时接近第一天线120与第二天线130的机会。当然，若制造商有其它的考虑，例如通讯质量的考虑，第一天线120与第二天线130也可以安装在装置本体110的其它位置。上述的装置本体110可为各种无线通讯装置本体，其包含但不限于手机(MobilePhone)、智能型手机(Smart Phone)、笔电(Notebook)、平板计算机(Tablet PersonalComputer)、电子书(Electronic Book)、个人数字助理(Personal Digital Assistant,PDA)、电子字典(Electronic Dictionary)、全球卫星定位系统导航装置(GlobalPositioning System Navigation Device, GPS Navigation Device)等。本发明的另一技术方案是在提供一种应用上述无线通讯装置的无线通讯方法。图8绘示依照本发明一实施方式的无线通讯方法的步骤流程图。如图所示，一种无线通讯方法包含下列步骤(应了解到，在本实施方式中所提及的步骤，除特别叙明其顺序者外，均可依实际需要调整其前后顺序，甚至可同时或部分同时执行。):(I)侦测外部物体是否接近第一天线120或第二天线130 (步骤210)。(2)当外部物体接近第一天线120或第二天线130时，选择以第一天线120与第二天线130中远离外部物体者发送数据。举例来说，若人体(例如手掌或头颅)在使用时较接近第一天线120，则本实施方式的无线通讯方法会选择以第二天线130发送数据(步骤224)。相对地，若人体在使用时较接近第二天线130，则本实施方式的无线通讯方法会选择以第一天线120发送数据(步骤 222)。 在实作上，无论所应用的无线收发系统150为一发一收系统(如图I所绘示)或者是一发二收系统(如图2 7所绘示)，由于主要天线连接端口 152都会提供数据发送的功能，因此上述步骤(2)都会选择将主要天线连接端口 152电性连接至第一天线120与第二天线130中，远离外部物体者。此外，若所应用的无线收发系统150为一发二收系统(如图2 7所绘示)，则本实施方式的无线通讯方法还可选择将辅助天线连接端口 154电性连接至第一天线120与第二天线130中,接近外部物体者。图9绘示依照本发明另一实施方式的无线通讯方法的步骤流程图。在本实施方式中，若遇到外部物体同时接近第一天线120与第二天线130的情况时，本实施方式的无线通讯方法可先计算第一天线120与第二天线130被外部物体覆盖的面积(步骤230)，然后选择以第一天线120与第二天线130中，被外部物体覆盖的面积较小者发送数据。举例来说，若第一天线120被外部物体覆盖的面积较大，则本实施方式的无线通讯方法将选择以第二天线130发送数据(步骤244)。相对地，若第二天线130被外部物体覆盖的面积较大，则本实施方式的无线通讯方法将选择以第一天线120发送数据(步骤242)。此外，当第一天线120与第二天线130被外部物体覆盖的面积相同时，则本实施方式的无线通讯方法会维持目前第一天线120与第二天线130的收发状态(步骤246)。也就是说，若目前无线收发系统150是以第一天线120发送数据，就会持续以第一天线120发送数据，而不会切换至第二天线130，反之亦然。虽然本发明已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何在此技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视所附的权利要求书所界定的范围为准。
权利要求
1.一种无线通讯装置，其特征在于，包含 一装置本体； 一第一天线，设置于该装置本体； 一第二天线，设置于该装置本体； 一侦测器，电性连接该第一天线与该第二天线，并用于侦测至少一外部物体是否接近该第一天线或该第二天线，以产生一侦测结果； 一无线收发系统，包含一主要天线连接端口 ；以及 一切换装置，连接该无线收发系统、该第一天线及该第二天线，该切换装置是用以根据该侦测结果，选择将该无线收发系统的该主要天线连接端口电性连接至该第一天线或该第二天线。
2.根据权利要求I所述的无线通讯装置，其特征在于，该无线收发系统还包含一辅助天线连接端口，而该切换装置还用以根据该侦测结果，选择将该无线收发系统的该主要天线连接端口及该辅助天线连接端口配对电性连接至该第一天线及该第二天线。
3.根据权利要求I所述的无线通讯装置，其特征在于，还包含 一第一高频截止滤波器，电性连接于该第一天线的馈入端与该侦测器之间；以及 一第二高频截止滤波器，电性连接于该第二天线的馈入端与该侦测器之间。
4.根据权利要求3所述的无线通讯装置，其特征在于，该无线收发系统还包含一辅助天线连接端口，而该切换装置还用以根据该侦测结果，选择将该无线收发系统的该主要天线连接端口及该辅助天线连接端口配对电性连接至该第一天线及该第二天线。
5.根据权利要求I所述的无线通讯装置，其特征在于，还包含 一第一馈入端低频截止滤波器，电性连接于该第一天线的馈入端与该切换装置之间；以及 一第二馈入端低频截止滤波器，电性连接于该第二天线的馈入端与该切换装置之间。
6.根据权利要求5所述的无线通讯装置，其特征在于，该无线收发系统还包含一辅助天线连接端口，而该切换装置还用以根据该侦测结果，选择将该无线收发系统的该主要天线连接端口及该辅助天线连接端口配对电性连接至该第一天线及该第二天线。
7.根据权利要求5所述的无线通讯装置，其特征在于，还包含 一第一高频截止滤波器，电性连接于该第一天线的馈入端与该侦测器之间；以及 一第二高频截止滤波器，电性连接于该第二天线的馈入端与该侦测器之间。
8.根据权利要求7所述的无线通讯装置，其特征在于，该无线收发系统还包含一辅助天线连接端口，而该切换装置还用以根据该侦测结果，选择将该无线收发系统的该主要天线连接端口及该辅助天线连接端口配对电性连接至该第一天线及该第二天线。
9.一种无线通讯方法，其特征在于，包含 侦测至少一外部物体是否接近一第一天线或一第二天线；以及当该外部物体接近该第一天线或该第二天线时，选择以该第一天线与该第二天线中远离该外部物体者发送数据。
10.根据权利要求9所述的无线通讯方法，其特征在于，还包含 当该外部物体同时接近该第一天线与该第二天线时，计算该第一天线与该第二天线被该外部物体覆盖的面积；以及选择以该第一 天线与该第二天线中，被该外部物体覆盖的面积较小者发送数据。
全文摘要
本发明涉及一种无线通讯装置及其方法，所述无线通讯装置包含装置本体、第一天线、第二天线、侦测器、无线收发系统与切换装置。第一天线与第二天线均设置于装置本体。侦测器电性连接第一天线与第二天线，并用于侦测外部物体是否接近第一天线或第二天线，以产生侦测结果。无线收发系统包含主要天线连接端口。切换装置连接无线收发系统、第一天线及第二天线。此切换装置是用以根据侦测结果，选择将无线收发系统的主要天线连接端口电性连接至第一天线或第二天线。
文档编号H04B1/38GK102832960SQ20111016559
公开日2012年12月19日 申请日期2011年6月14日 优先权日2011年6月14日
发明者戴郁书 申请人:英业达股份有限公司