具有射频传感器的无线电子设备制造技术

本申请涉及具有射频传感器的无线电子设备。本发明专利技术公开了一种可提供有无线电路的电子设备。该无线电路可包括一个或多个天线。该电子设备可具有外壳，控制电路和射频收发器电路被安装在该外壳中。该收发器电路可被用于使用天线来发射和接收射频信号。该电子设备可具有射频传感器。该射频传感器可包括电流传感器、电压传感器、功率传感器、具有抽头和切换电路的传感器、以及具有传感器天线和测量使用传感器天线所接收的射频信号的相关联的传感器电路的射频传感器，该抽头窃听正在信号路径中流动的信号并且可进行测量诸如阻抗测量。该控制电路可基于所测量的射频信号来进行无线电路调节。

【技术实现步骤摘要】
具有射频传感器的无线电子设备本专利申请要求于2015年12月28日提交的美国专利申请No.14/980,603的优先权，该专利申请据此全文以引用方式并入本文。
本专利技术整体涉及电子设备，并且更具体地涉及具有无线通信电路的电子设备。
技术介绍
该电子设备通常包括无线通信电路。例如，蜂窝电话、计算机和其他设备通常包含天线和用于支持无线通信的无线收发器。形成具有期望属性的电子设备天线结构可具有挑战性。在一些无线设备中，天线是大体积的。在其他设备中，天线是紧凑型的，但是对于天线相对于外部对象的位置是敏感的。如果不小心，天线可变为失调的，可利用大于或小于期望功率的功率来发射无线信号，或者以其他方式不如所期望那样执行。因此，希望能够为电子设备提供改善的无线电路。
技术实现思路
本专利技术公开了可提供有无线电路的电子设备。该无线电路可包括射频收发器电路和一个或多个天线。该电子设备可具有外壳，控制电路和射频收发器电路以及其他无线电路被安装在该外壳中。该收发器电路可被用于使用天线来发射和接收射频信号。该电子设备可具有测量与天线的操作相关联的射频信号的射频传感器。该射频传感器可包括电流传感器、电压传感器、功率传感器、具有抽头和切换电路的传感器，以及具有传感器天线和测量使用传感器天线所接收的射频信号的相关联的传感器电路的射频传感器，该抽头窃听正在天线或者电子设备中的无线电路的其他部分中的信号路径中流动的信号以进行阻抗测量和其他测量。该天线可包括具有谐振元件臂、接地部和馈电部的倒F形天线、以及耦接在谐振元件臂和接地部之间的返回路径。该射频传感器可对正在返回路径和天线的其他部分中流动的信号进行测量，可对正在天线内的寄生天线谐振元件中流动的信号进行测量，并且可对在天线操作期间产生的以无线形式接收的射频信号进行射频信号测量。该射频传感器可被定位在整个电子设备中，以允许控制电路在天线操作期间准确地估计无线性能。该控制电路可进行天线调节，可将天线切换到使用和将天线切换成不再使用，可调节相控天线阵列以执行光束控制操作，可调节收发器电路通过天线来发射射频信号的最大发射功率水平，并且可基于射频传感器信号诸如利用射频传感器所测量的信号来对电子设备中的无线电路进行其他调节。附图说明图1为根据实施方案的具有无线通信电路的示例性电子设备的透视图。图2为根据实施方案的具有无线通信电路的示例性电子设备的示意图。图3为根据实施方案的示例性无线电路的图示。图4为根据实施方案的其中切换电路被用于将天线切换到使用和将天线切换成不再使用的示例性无线电路的图示。图5为根据实施方案的其中调节电路被用于调节相控天线阵列的性能的示例性无线电路的图示。图6为根据实施方案的示例性电流传感器的图示。图7为根据实施方案的基于定向耦合器的示例性电压传感器的图示。图8为根据实施方案的示例性功率传感器的图示。图9为根据实施方案的使用信号路径中的抽头来收集所窃听的射频信号的示例性阻抗传感器或者其他传感器的图示。图10为根据实施方案的示例性基于天线的射频信号传感器的图示。图11为根据实施方案的具有射频传感器电路的示例性天线的图示。图12为根据实施方案的具有天线结构和传感器的示例性电子设备的透视图。图13为根据实施方案的其中无线设备的总辐射功率已与传感器输出信号关联的图示。图14为根据实施方案的其中与多个射频传感器诸如传感器对输出比率相关联的信息已与电子设备的不同的无线操作条件相关联的表。图15为根据实施方案的操作具有传感器诸如射频传感器的电子设备所涉及的示例性步骤的流程图。具体实施方式电子设备诸如图1的电子设备10可包含无线电路。该无线电路可包括一个或多个天线。传感器可被结合到电子设备中。该传感器可为测量射频天线信号的射频信号传感器。来自传感器的信息可与近场和远场辐射模式以及无线功率水平关联，并且可被用于监测无线设备的操作环境。来自传感器的信息可被用于调节天线的可调谐电路，可被用于确定将哪个天线切换到使用中和不再使用，可被用于利用相控天线阵列来执行光束控制操作和其他操作，可被用于调节无线发射器的最大发射功率，并且可以其他方式被用于操作电子设备10的无线电路。设备10的无线电路可包括处理1575MHz下的GPS卫星导航系统信号的全球定位系统(GPS)接收器和处理1609MHz下的GLONASS信号的GLONASS接收器。设备10还可包含在通信频带诸如蜂窝电话频带中操作的无线通信电路和在通信频带诸如2.4GHz频带和2.4GHz以及5GHz无线局域网频带(有时被称为IEEE802.11频带或者无线局域网通信频带)中操作的无线电路。如果需要，设备10还可包含用于实现近场通信、基于光的无线通信或者其他无线通信(例如，60GHz或者其他极高频的毫米波通信等)的无线通信电路。电子设备10可为计算设备诸如膝上型计算机、包含嵌入式计算机的计算机监视器、平板电脑、蜂窝电话、媒体播放器、或其他手持式或便携式电子设备、较小的设备(诸如腕表设备)、挂式设备、耳机或听筒设备、被嵌入在眼镜中的设备或者佩戴在用户的头部上的其他设备，或其他可佩戴式或微型设备、电视机、不包含嵌入式计算机的计算机显示器、游戏设备、导航设备、嵌入式系统(诸如其中具有显示器的电子设备被安装在信息亭或汽车中的系统)、实现这些设备的功能中的两种或更多种功能的设备、或其他电子设备。在图1的示例性配置中，设备10是便携式设备，诸如蜂窝电话、媒体播放器、平板电脑、或者其他便携式计算设备。如果需要，其他配置可用于设备10。图1的示例仅是示例性的。在图1的示例中，设备10包括显示器诸如显示器14。显示器14已被安装在外壳诸如外壳12中。有时可被称为壳体(enclosureorcase)的外壳12可由塑料、玻璃、陶瓷、纤维复合材料、金属(例如，不锈钢、铝等)、其他合适的材料或这些材料的任意两种或更多种的组合形成。外壳12可使用一体式构造形成，在该一体式构造中，一些或全部外壳12被加工或模制成单一结构，或者可使用多个结构(例如，内框架结构、形成外部外壳表面的一种或多种结构等)形成。显示器14可为结合了导电电容触摸传感器电极层或者其他触摸传感器部件(例如，电阻触摸传感器部件、声学触摸传感器部件、基于力的触摸传感器部件、基于光的触摸传感器部件等)的触摸屏显示器或者可为非触敏的显示器。电容触摸屏电极可由氧化铟锡焊盘或者其他透明导电结构的阵列形成。显示器14可包括由液晶显示器(LCD)部件形成的显示器像素阵列、电泳显示器像素阵列、等离子体显示器像素阵列、有机发光二极管显示器像素阵列、电润湿显示器像素阵列、或者基于其他显示器技术的显示器像素。可使用显示器覆盖层诸如透明玻璃层或者透光塑料层来保护显示器14。可在显示器覆盖层中形成开口。例如，可在显示器覆盖层中形成开口，以容纳按钮诸如按钮16。还可在显示器覆盖层中形成开口，以容纳端口诸如扬声器端口。可在外壳12中形成开口以形成通信端口(例如，音频插孔、数字数据端口等)。外壳12中的开口还可被形成，以用于音频部件诸如扬声器和/或麦克风。天线可被安装在外壳12中。例如，外壳12可具有图1中所示的四个周边边缘，并且一个或多个天线可被定位成沿着这些边缘中的一个或多个边缘。如图1的示例性配置所示，如果需要，天线可被安装在沿着外壳1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电子设备，包括：控制电路；射频收发器电路，所述射频收发器电路耦接到所述控制电路；天线，所述天线耦接到所述射频收发器电路；和至少一个射频传感器，所述至少一个射频传感器耦接到所述控制电路并且具有传感器天线和耦接到所述传感器天线的传感器电路，所述传感器电路在所述控制电路使用所述射频收发器电路以使用所述天线中的至少一个天线来发射无线射频信号时测量射频信号。

【技术特征摘要】
2015.12.28 US 14/980,6031.一种电子设备，包括：控制电路；射频收发器电路，所述射频收发器电路耦接到所述控制电路；天线，所述天线耦接到所述射频收发器电路；和至少一个射频传感器，所述至少一个射频传感器耦接到所述控制电路并且具有传感器天线和耦接到所述传感器天线的传感器电路，所述传感器电路在所述控制电路使用所述射频收发器电路以使用所述天线中的至少一个天线来发射无线射频信号时测量射频信号。2.根据权利要求1所述的电子设备，其中所述至少一个射频传感器包括一对射频传感器，所述一对射频传感器中的每个射频传感器具有相应的传感器天线和传感器电路。3.根据权利要求1所述的电子设备，其中所述至少一个射频传感器的所述传感器天线接收射频信号并且不发射任何射频信号，并且其中所述控制电路被配置为响应于所测量的射频信号而采取选自由以下各项组成的组的动作：对所述天线中的至少一个天线进行调谐，将所述天线中的一个天线切换成不再使用，调节由所述天线形成的相控天线阵列，以及调节与使用所述射频收发器电路以发射所述射频信号相关联的最大发射功率。4.根据权利要求1所述的电子设备，还包括：外壳；显示器，所述显示器被安装在所述外壳中；至少一个附加射频传感器，所述至少一个附加射频传感器测量附加射频信号，其中所述至少一个附加射频传感器选自由以下各项组成的组：电流传感器、电压传感器和功率传感器。5.根据权利要求4所述的电子设备，其中所述控制电路被配置为响应于所测量的射频信号和附加射频信号而采取动作，并且其中所述动作选自由以下各项组成的组：对所述天线中的至少一个天线进行调谐，将所述天线中的一个天线切换成不再使用，调节由所述天线形成的相控天线阵列，以及调节与使用所述射频收发器电路以发射所述射频信号相关联的最大发射功率。6.根据权利要求4所述的电子设备，其中所述天线包括具有返回路径的至少一个倒F形天线，其中所述至少一个附加射频传感器测量所述返回路径中的信号。7.根据权利要求1所述的电子设备，其中所述天线包括具有寄生天线谐振元件的至少一个天线，所述电子设备还包括：至少一个附加射频传感器，所述至少一个附加射频传感器测量所述寄生天线谐振元件中的附加射频信号。8.根据权利要求1所述的电子设备，还包括：附加射频传感器，所述附加射频传感器具有抽头和相关联的切换和传感器电路，所述相关联的切换和传感器电路被配置为进行阻抗测量。9.根据权利要求8所述的电子设备，其中所述附加射频传感器被定位在所述天线中的至少一个天线中。10.根据权利要求8所述的电子设备，其中所述天线中的所述至少一个天线为倒F形天线，所述倒F形天线具有倒F形天线谐振元件、天线接地部、以及耦接在所述倒F形天线谐振元件和所述接地部之间的返回路径，并且其中所述附加射频传感器的所述抽头窃听所述返回路径中的信号。11.一种电子设备，包括：控制电路；射频收发器电路，所述射频收发器电路耦接到所述控制电路；倒F形天线，所述倒F形天线耦接到所述射频...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩靓，M·A·莫，
申请(专利权)人：苹果公司，
类型：发明
国别省市：美国,US