具有基于接近性的無線電功率控制的電子設備的制造方法
【專利說明】
[0001] 本申請是蘋果公司于2009年6月1日提交的申請號為200980127054. 1的發明專 利申請"具有基于接近性的無線電功率控制的電子設備"的分案申請。
[0002] 本申請要求提交于2008年6月5日的美國臨時專利申請61/059, 247和提交于 2008年9月9日的美國專利申請No. 12/207, 326的優先權，通過引用將其完整結合在此。
技術領域
[0003] 本發明一般地涉及電子設備，并且更具體地，涉及用于電子設備中的射頻電路的 功率控制技術。
【背景技術】
[0004] 電子設備，諸如手持電子設備和其它便攜電子設備，正變得日益流行。手持電子設 備的例子包括手持計算機、蜂窩電話、媒體播放器和包括多個該類型設備的功能的混合設 備。比傳統手持電子設備大一些的流行的便攜電子設備包括膝上計算機和平板計算機。
[0005] 部分地由于它們的移動屬性，便攜電子設備通常被提供有無線通信能力。例如，手 持電子設備可以使用長距離無線通信，以便與無線基站通信。蜂窩電話和具有蜂窩能力的 其它設備可以使用850MHz、900MHz、1800MHz和1900MHz處的蜂窩電話頻帶通信。便攜電子 設備還可以使用短距離無線通信鏈路。例如，便攜電子設備可以使用2. 4GHz和5. 0GHz處的 Wi_Fi? (IEEE 802. 11)頻帶和 2. 4GHz 處的 Bluetooth'? 頻帶通信。還可以在 2100MHz 處進行數據通信。
[0006] 為了滿足消費者對小外形因子無線設備的需求，制造商不斷努力在提供增強的功 能的同時，減小在這些設備中使用的組件的大小。為緊湊手持設備的用戶完全屏蔽所發射 的射頻信號一般是不現實的。例如，常規蜂窩電話手機一般在電話呼叫過程中在用戶頭 部附近發出信號。政府規章限制射頻信號的功率。特別地，頒布了所謂的比吸收率（SAR， specific absorption ratio)標準，其對手機制造商提出了最大能量吸收限制。同時，無線 運營商要求在他們的網絡中使用的手機能夠產生一定的最小射頻功率，以便確保手機的滿 意操作。
[0007] 因此，諸如無線手持設備等電子設備的制造商面臨生產具有符合適用的政府規章 的足夠射頻信號強度的設備的挑戰。
[0008] 因此，希望能夠提供具有改進的無線能力的電子設備。
【發明內容】
[0009] 可以提供具有無線通信能力的電子設備，諸如手持電子設備或其它便攜電子設 備。可以使用天線發射和接收射頻信號。所述信號可與蜂窩電話通信頻帶相關聯。
[0010] 可以在該設備中提供接近傳感器（proximity sensor)。該接近傳感器可以包括諸 如發光二極管的光源以及光電檢測器。在設備操作期間，該光源發光。如果諸如用戶頭部 之類的物體在電子設備的給定距離內，發出的光將被反射回電子設備，并且將被光電檢測 器檢測到。這使得電子設備能夠確定電子設備是否很接近用戶頭部。
[0011] 還可以使用來自其它源的數據，來收集關于電子設備是否靠近用戶頭部的信息。 例如，電子設備可以具有帶觸摸傳感器的觸摸屏，或可以具有其它觸敏組件。可以使用來自 這些觸摸傳感器的信號來幫助確定電子設備是否鄰近用戶頭部。電子設備還可以具有諸如 環境光傳感器的傳感器以及加速度計。環境光傳感器可以檢測何時陰影投在設備正面上， 這可以是電子設備和外部物體之間的距離靠近的指示。加速度計可以產生指示電子設備相 對于地的當前朝向的數據，以及指示設備處于運動還是處于靜止的數據。在設備以一條邊 面向地的朝向被握住并且設備處于運動的情況下，電子設備可以斷定該電子設備很接近用 戶頭部。
[0012] 電子設備可以具有可調節的射頻功率放大器。設備可以調節射頻功率放大器的輸 出功率，以便控制發射的蜂窩電話信號的功率水平。如果確定電子設備靠近用戶頭部，則可 以限制最大允許發射功率水平。如果確定電子設備不靠近用戶頭部，則不必限制設備的射 頻發射功率。
[0013] 從附圖和下面對優選實施例的詳細描述中，將更加明了本發明的其它特征、其屬 性和各種優點。
【附圖說明】
[0014] 圖1是根據本發明的實施例的說明性便攜電子設備的立體圖。
[0015] 圖2是根據本發明的實施例的說明性便攜電子設備的示意圖。
[0016] 圖3是一個說明性電子設備的圖，示出了根據本發明的實施例，可以如何使用傳 感器檢測電子設備何時處于物體（諸如人體的一部分）附近。
[0017] 圖4是根據本發明的實施例，可以在具有輸出功率控制能力的電子設備（諸如無 線便攜電子設備）中使用的說明性電路的圖。
[0018]圖5是根據本發明的實施例，控制無線電子設備中的發射射頻功率所涉及的說明 性步驟的流程圖。
[0019] 圖6中的曲線圖示出了根據本發明的實施例，可以如何響應于網絡控制命令和基 于諸如接近傳感器數據之類的數據在本地確立的功率限制，將發射射頻信號功率作為時間 的函數加以控制。
[0020]圖7是根據本發明的實施例，在無線電子設備中收集和分析數據以確定發射信號 的適當射頻信號功率設置所涉及的說明性步驟的流程圖。
[0021] 圖8是根據本發明的實施例，在使用一個或多個通信頻帶的情況下，在無線電子 設備中收集和分析數據以確定發射信號的適當射頻信號功率設置所涉及的說明性步驟的 流程圖。
【具體實施方式】
[0022] 本發明一般地涉及電子設備，并且更具體地，涉及管理諸如手持電子設備等便攜 電子設備中的發射射頻功率水平。
[0023] 電子設備可以是便攜電子設備，諸如膝上計算機或有時被稱為超便攜類型的小型 便攜計算機。便攜電子設備還可以是更小一些的設備。更小的便攜電子設備的例子包括腕 表設備、懸掛設備、耳機和耳塞設備、以及其它可佩戴的微型的設備。采用一種適當的布置， 便攜電子設備可以是無線電子設備。
[0024] 無線電子設備可以是例如手持無線設備，諸如蜂窩電話、具有無線通信能力的媒 體播放器、手持計算機（有時也被稱為個人數字助理）、遙控器、全球定位系統（GPS)設備、 和手持游戲設備。無線電子設備還可以是組合了多個常規設備的功能的混合設備。混合便 攜電子設備的例子包括包含媒體播放器功能的蜂窩電話、包括無線通信能力的游戲設備、 包括游戲和電子郵件功能的蜂窩電話、以及接收電子郵件、支持移動電話呼叫、具有音樂播 放器功能并且支持網絡瀏覽的便攜設備。這些僅是說明性的例子。
[0025] 圖1示出了根據本發明的實施例的說明性便攜電子設備。圖1的設備10可以是 例如手持電子設備，其支持2G和/或3G蜂窩電話以及數據功能、全球定位系統能力、以及 局域無線通信能力（例如，ieee 802.11和Bluetooth'? )，并且支持手持計算設備功能， 諸如互聯網瀏覽、電子郵件和日歷功能、游戲、音樂播放器功能等。
[0026] 設備10可以具有殼體12。用于處理無線通信的天線可被容納在殼體12內（作為 例子）。
[0027] 殼體12,有時也被稱為機殼，可由任意適合的材料形成，包括塑料、玻璃、陶瓷、金 屬、或其它適合材料、或這些材料的組合。在某些情況下，殼體12或殼體12的若干部分可由 電介質或其它低導電性材料形成，從而不會干擾位于殼體12附近的導電天線元件的工作。 殼體12或殼體12的若干部分還可由諸如金屬的導電材料形成。由諸如塑料的電介質材料 形成殼體12的一個優點是這可以幫助減少設備10的整體重量。
[0028] 在由金屬元件形成殼體12的情況下，一個或多個金屬元件可被用作設備10中的 天線的一部分。例如，殼體12的金屬部分可被短接到設備10中的內部接地面，以便為設備 10創建更大的接地面元件。殼體12可以具有邊框，諸如圍繞顯示器16的邊框14。邊框14 可由導電材料或其它適合材料形成，并且可被用作設備10中的天線的一部分。例如，邊框 14可被短接到設備10中的印刷電路板導體或其它內部接地面結構，以形成天線接地面的 一部分。
[0029] 顯示器16可以是液晶顯示器（IXD)、有機發光二極管（0LED)顯示器、或任意其它 適合的顯示器。顯示器16的最外表面可由一個或多個塑料或玻璃層形成。如果希望，觸摸 屏功能可被集成在顯示器16中，或可以使用單獨的觸控板設備提供觸摸屏功能。將觸摸屏 集成在顯示器16中以使顯示器16對觸摸敏感的一個優點是，這種類型的布置可以節省空 間并且減少視覺混亂。諸如顯示器16的觸摸屏顯示器可由電容性觸摸傳感器或任意其它 適合的觸摸傳感器形成（例如，電阻性觸摸傳感器、基于光或聲波的觸摸傳感器等）。電容 性觸摸傳感器的一個優點是，即使當物體與顯示器16不直接接觸時，它們也可被用于感測 物體的存在。
[0030] 顯示屏16 (例如，觸摸屏）僅是可用于電子設備10的輸入輸出設備的一個例子。 如果希望，電子設備10可以具有其它輸入輸出設備。例如，電子設備10可以具有諸如按鈕 19的用戶輸入控制設備，諸如端口 20的輸入輸出組件，以及一個或多個輸入輸出插座（例 如，用于音頻和/或視頻）。按鈕19可以例如是菜單按鈕。端口 20可以包含30針數據連 接器（作為例子）。如果希望，開口 22和24可以形成揚聲器和麥克風端口。當以揚聲器電 話模式操作設備10時，可以使用揚聲器端口 22。開口 23也可以形成揚聲器端口。例如，揚 聲器端口 23可以作為在操作過程中與用戶耳朵相鄰放置的電話聽筒。在圖1的例子中，顯 示屏16被示出為安裝在手持電子設備10的正面上，但是如果希望，顯示屏16可被安裝在 手持電子設備10的背面上、設備10的側面上、設備10的通過鉸鏈（作為例子）或使用任 意其它適合的安裝布置附接到設備10主體部分的翻蓋部分上。
[0031] 電子設備10的用戶可以使用用戶輸入接口設備，諸如按鈕19和觸摸屏16,來提 供輸入命令。電子設備10的適當的用戶輸入接口設備包括按鈕（例如，字母數字鍵、電源 開關、電源開、電源關、和其它專門按鈕等）、觸控板、指點桿、或其它游標控制設備、用于支 持語音命令的麥克風、或用于控制設備10的任意其它適當接口。雖然在圖1