具有基于接近性的无线电功率控制的电子设备的制造方法
【专利说明】
[0001] 本申请是苹果公司于2009年6月1日提交的申请号为200980127054. 1的发明专 利申请"具有基于接近性的无线电功率控制的电子设备"的分案申请。
[0002] 本申请要求提交于2008年6月5日的美国临时专利申请61/059, 247和提交于 2008年9月9日的美国专利申请No. 12/207, 326的优先权，通过引用将其完整结合在此。
技术领域
[0003] 本发明一般地涉及电子设备，并且更具体地，涉及用于电子设备中的射频电路的 功率控制技术。
【背景技术】
[0004] 电子设备，诸如手持电子设备和其它便携电子设备，正变得日益流行。手持电子设 备的例子包括手持计算机、蜂窝电话、媒体播放器和包括多个该类型设备的功能的混合设 备。比传统手持电子设备大一些的流行的便携电子设备包括膝上计算机和平板计算机。
[0005] 部分地由于它们的移动属性，便携电子设备通常被提供有无线通信能力。例如，手 持电子设备可以使用长距离无线通信，以便与无线基站通信。蜂窝电话和具有蜂窝能力的 其它设备可以使用850MHz、900MHz、1800MHz和1900MHz处的蜂窝电话频带通信。便携电子 设备还可以使用短距离无线通信链路。例如，便携电子设备可以使用2. 4GHz和5. 0GHz处的 Wi_Fi? (IEEE 802. 11)频带和 2. 4GHz 处的 Bluetooth'? 频带通信。还可以在 2100MHz 处进行数据通信。
[0006] 为了满足消费者对小外形因子无线设备的需求，制造商不断努力在提供增强的功 能的同时，减小在这些设备中使用的组件的大小。为紧凑手持设备的用户完全屏蔽所发射 的射频信号一般是不现实的。例如，常规蜂窝电话手机一般在电话呼叫过程中在用户头 部附近发出信号。政府规章限制射频信号的功率。特别地，颁布了所谓的比吸收率（SAR， specific absorption ratio)标准，其对手机制造商提出了最大能量吸收限制。同时，无线 运营商要求在他们的网络中使用的手机能够产生一定的最小射频功率，以便确保手机的满 意操作。
[0007] 因此，诸如无线手持设备等电子设备的制造商面临生产具有符合适用的政府规章 的足够射频信号强度的设备的挑战。
[0008] 因此，希望能够提供具有改进的无线能力的电子设备。
【发明内容】
[0009] 可以提供具有无线通信能力的电子设备，诸如手持电子设备或其它便携电子设 备。可以使用天线发射和接收射频信号。所述信号可与蜂窝电话通信频带相关联。
[0010] 可以在该设备中提供接近传感器（proximity sensor)。该接近传感器可以包括诸 如发光二极管的光源以及光电检测器。在设备操作期间，该光源发光。如果诸如用户头部 之类的物体在电子设备的给定距离内，发出的光将被反射回电子设备，并且将被光电检测 器检测到。这使得电子设备能够确定电子设备是否很接近用户头部。
[0011] 还可以使用来自其它源的数据，来收集关于电子设备是否靠近用户头部的信息。 例如，电子设备可以具有带触摸传感器的触摸屏，或可以具有其它触敏组件。可以使用来自 这些触摸传感器的信号来帮助确定电子设备是否邻近用户头部。电子设备还可以具有诸如 环境光传感器的传感器以及加速度计。环境光传感器可以检测何时阴影投在设备正面上， 这可以是电子设备和外部物体之间的距离靠近的指示。加速度计可以产生指示电子设备相 对于地的当前朝向的数据，以及指示设备处于运动还是处于静止的数据。在设备以一条边 面向地的朝向被握住并且设备处于运动的情况下，电子设备可以断定该电子设备很接近用 户头部。
[0012] 电子设备可以具有可调节的射频功率放大器。设备可以调节射频功率放大器的输 出功率，以便控制发射的蜂窝电话信号的功率水平。如果确定电子设备靠近用户头部，则可 以限制最大允许发射功率水平。如果确定电子设备不靠近用户头部，则不必限制设备的射 频发射功率。
[0013] 从附图和下面对优选实施例的详细描述中，将更加明了本发明的其它特征、其属 性和各种优点。
【附图说明】
[0014] 图1是根据本发明的实施例的说明性便携电子设备的立体图。
[0015] 图2是根据本发明的实施例的说明性便携电子设备的示意图。
[0016] 图3是一个说明性电子设备的图，示出了根据本发明的实施例，可以如何使用传 感器检测电子设备何时处于物体（诸如人体的一部分）附近。
[0017] 图4是根据本发明的实施例，可以在具有输出功率控制能力的电子设备（诸如无 线便携电子设备）中使用的说明性电路的图。
[0018]图5是根据本发明的实施例，控制无线电子设备中的发射射频功率所涉及的说明 性步骤的流程图。
[0019] 图6中的曲线图示出了根据本发明的实施例，可以如何响应于网络控制命令和基 于诸如接近传感器数据之类的数据在本地确立的功率限制，将发射射频信号功率作为时间 的函数加以控制。
[0020]图7是根据本发明的实施例，在无线电子设备中收集和分析数据以确定发射信号 的适当射频信号功率设置所涉及的说明性步骤的流程图。
[0021] 图8是根据本发明的实施例，在使用一个或多个通信频带的情况下，在无线电子 设备中收集和分析数据以确定发射信号的适当射频信号功率设置所涉及的说明性步骤的 流程图。
【具体实施方式】
[0022] 本发明一般地涉及电子设备，并且更具体地，涉及管理诸如手持电子设备等便携 电子设备中的发射射频功率水平。
[0023] 电子设备可以是便携电子设备，诸如膝上计算机或有时被称为超便携类型的小型 便携计算机。便携电子设备还可以是更小一些的设备。更小的便携电子设备的例子包括腕 表设备、悬挂设备、耳机和耳塞设备、以及其它可佩戴的微型的设备。采用一种适当的布置， 便携电子设备可以是无线电子设备。
[0024] 无线电子设备可以是例如手持无线设备，诸如蜂窝电话、具有无线通信能力的媒 体播放器、手持计算机（有时也被称为个人数字助理）、遥控器、全球定位系统（GPS)设备、 和手持游戏设备。无线电子设备还可以是组合了多个常规设备的功能的混合设备。混合便 携电子设备的例子包括包含媒体播放器功能的蜂窝电话、包括无线通信能力的游戏设备、 包括游戏和电子邮件功能的蜂窝电话、以及接收电子邮件、支持移动电话呼叫、具有音乐播 放器功能并且支持网络浏览的便携设备。这些仅是说明性的例子。
[0025] 图1示出了根据本发明的实施例的说明性便携电子设备。图1的设备10可以是 例如手持电子设备，其支持2G和/或3G蜂窝电话以及数据功能、全球定位系统能力、以及 局域无线通信能力（例如，ieee 802.11和Bluetooth'? )，并且支持手持计算设备功能， 诸如互联网浏览、电子邮件和日历功能、游戏、音乐播放器功能等。
[0026] 设备10可以具有壳体12。用于处理无线通信的天线可被容纳在壳体12内（作为 例子）。
[0027] 壳体12,有时也被称为机壳，可由任意适合的材料形成，包括塑料、玻璃、陶瓷、金 属、或其它适合材料、或这些材料的组合。在某些情况下，壳体12或壳体12的若干部分可由 电介质或其它低导电性材料形成，从而不会干扰位于壳体12附近的导电天线元件的工作。 壳体12或壳体12的若干部分还可由诸如金属的导电材料形成。由诸如塑料的电介质材料 形成壳体12的一个优点是这可以帮助减少设备10的整体重量。
[0028] 在由金属元件形成壳体12的情况下，一个或多个金属元件可被用作设备10中的 天线的一部分。例如，壳体12的金属部分可被短接到设备10中的内部接地面，以便为设备 10创建更大的接地面元件。壳体12可以具有边框，诸如围绕显示器16的边框14。边框14 可由导电材料或其它适合材料形成，并且可被用作设备10中的天线的一部分。例如，边框 14可被短接到设备10中的印刷电路板导体或其它内部接地面结构，以形成天线接地面的 一部分。
[0029] 显示器16可以是液晶显示器（IXD)、有机发光二极管（0LED)显示器、或任意其它 适合的显示器。显示器16的最外表面可由一个或多个塑料或玻璃层形成。如果希望，触摸 屏功能可被集成在显示器16中，或可以使用单独的触控板设备提供触摸屏功能。将触摸屏 集成在显示器16中以使显示器16对触摸敏感的一个优点是，这种类型的布置可以节省空 间并且减少视觉混乱。诸如显示器16的触摸屏显示器可由电容性触摸传感器或任意其它 适合的触摸传感器形成（例如，电阻性触摸传感器、基于光或声波的触摸传感器等）。电容 性触摸传感器的一个优点是，即使当物体与显示器16不直接接触时，它们也可被用于感测 物体的存在。
[0030] 显示屏16 (例如，触摸屏）仅是可用于电子设备10的输入输出设备的一个例子。 如果希望，电子设备10可以具有其它输入输出设备。例如，电子设备10可以具有诸如按钮 19的用户输入控制设备，诸如端口 20的输入输出组件，以及一个或多个输入输出插座（例 如，用于音频和/或视频）。按钮19可以例如是菜单按钮。端口 20可以包含30针数据连 接器（作为例子）。如果希望，开口 22和24可以形成扬声器和麦克风端口。当以扬声器电 话模式操作设备10时，可以使用扬声器端口 22。开口 23也可以形成扬声器端口。例如，扬 声器端口 23可以作为在操作过程中与用户耳朵相邻放置的电话听筒。在图1的例子中，显 示屏16被示出为安装在手持电子设备10的正面上，但是如果希望，显示屏16可被安装在 手持电子设备10的背面上、设备10的侧面上、设备10的通过铰链（作为例子）或使用任 意其它适合的安装布置附接到设备10主体部分的翻盖部分上。
[0031] 电子设备10的用户可以使用用户输入接口设备，诸如按钮19和触摸屏16,来提 供输入命令。电子设备10的适当的用户输入接口设备包括按钮（例如，字母数字键、电源 开关、电源开、电源关、和其它专门按钮等）、触控板、指点杆、或其它游标控制设备、用于支 持语音命令的麦克风、或用于控制设备10的任意其它适当接口。虽然在图1