專利名稱：包括三維觸摸屏的便攜式計算設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明總體上涉及通信系統(tǒng)以及計算機，更具體地，涉及便攜式計算設備。
背景技術：
便攜式計算設備包括膝上型計算機、平板計算機、蜂窩電話、視頻游戲設備、音頻/視頻記錄再現(xiàn)設備等。通常，便攜式計算設備包括中央處理單元(CPU)、操作系統(tǒng)、一個或多個用戶輸入設備(例如，鍵盤、鼠標、麥克風)、一個或多個用戶輸出設備(例如，顯示器、揚聲器)、存儲器、網(wǎng)卡(例如，以太網(wǎng)和/或無線局域網(wǎng))以及電池。具體地，平板計算機包括純平觸摸屏、CPU、操作系統(tǒng)、WLAN收發(fā)器、蜂窩數(shù)據(jù)收發(fā)器、藍牙收發(fā)器、全球定位衛(wèi)星(GPS)接收器、存儲器(例如，固態(tài)存儲器)、連接器以及可充電電池(例如，鋰聚合物電池)。純平觸摸屏包括電容式觸摸屏技術，以提供虛擬鍵盤、被動式觸摸筆(例如，一種基于觸摸的X-Y坐標的觸摸選擇)、二維觸控命令(例如，感測一根或多根手指對屏的觸摸并檢測一根或多根手指的X-Y維度上的運動)，并提供顯示器。連接器將平板計算機連接到電源以給電池再充電，以與另一個計算設備(例如，個人計算機(PC))交換數(shù)據(jù)(例如，音頻文件、視頻文件等)，和/或更新其軟件。另外地或可替代地，WLAN收發(fā)器或蜂窩數(shù)據(jù)收發(fā)器可以用于對平板計算機的軟件進行更新。此外，藍牙收發(fā)器可以用于與另一個計算設備交換數(shù)據(jù)。

發(fā)明內容
根據(jù)本發(fā)明的一方面提供一種便攜式計算設備，包括三維(3D)觸摸屏，所述三維觸摸屏包括二維(2D)觸摸屏部；以及；多個射頻(RF)雷達模塊；以及核模塊，所述核模塊用于執(zhí)行以下操作確定所述3D觸摸屏是3D模式還是2D模式；當所述3D觸摸屏為所述3D模式時通過所述多個RF雷達模塊中的一個或多個RF雷達模塊接收一個或多個雷達信號；并且對所述一個或多個雷達信號進行解析以產(chǎn)生3D輸入信號。該便攜式計算設備進一步包括有線RF鏈路，其中所述多個RF雷達模塊中的所述一個或多個RF雷達模塊生成一個或多個RF雷達信號；所述一個或多個RF雷達信號被轉換為一個或多個入站RF鏈路雷達信號；所述一個或多個入站RF鏈路雷達信號通過所述有線RF鏈路傳輸至所述核模塊；所述核模塊將所述一個或多個入站RF鏈路雷達信號轉換為所述一個或多個雷達信號。該便攜式計算設備進一步包括有線RF鏈路；以及多個多模RF單元，用于耦接至所述有線RF鏈路，其中所述多個多模RF單元包括所述多個RF雷達模塊；其中所述核模塊執(zhí)行以下操作通過所述有線RF鏈路以第一頻帶與所述多個多模RF單元中的一個或多個多模RF單元通信控制信息；通過所述有線RF鏈路以第二頻帶與所述多個多模RF單元中的一個或多個多模RF單元通信無線通信數(shù)據(jù)；并且通過所述有線RF鏈路以第三頻帶向所述多個多模RF單元通信時鐘信息。該便攜式計算設備進一步包括所述多個RF雷達模塊中的所述一個或多個RF雷達模塊生成一個或多個RF雷達信號；所述多個多模RF單元中的一個或多個多模RF單元將所述一個或多個RF雷達信號轉換為一個或多個入站RF鏈路雷達信號，其中所述一個或多個入站RF鏈路雷達信號通過所述有線RF鏈路以所述第二頻帶或以第四頻帶通信至所述核模塊。優(yōu)選地，所述核模塊對所述一個或多個雷達信號進行解析還包括基于所述一個或多個雷達信號生成物體相對于所述2D觸摸屏部的X-y坐標系的X、1、z坐標；基于所述物體的所述X、1、z坐標在一段時間內的變化，確定所述物體的運動；以及基于所述運動生成所述3D輸入信號。優(yōu)選地，所述多個RF雷達模塊包括RF雷達發(fā)射模塊，所述RF雷達發(fā)射模塊用于發(fā)送出站RF雷達信號；以及多個RF雷達接收模塊，所述多個RF雷達接收模塊以網(wǎng)格方式定位在所述3D觸摸屏內，其中所述多個RF雷達接收模塊中的一 RF雷達接收模塊接收從所述物體反射回的出站RF雷達信號的反射，以產(chǎn)生入站RF雷達信號。優(yōu)選地，所述多個RF雷達模塊包括多根RF雷達接收天線以及多根RF雷達發(fā)射天線，所述多根RF雷達接收天線以及所述多根RF雷達發(fā)射天線以網(wǎng)格方式定位在所述3D觸摸屏內，其中所述多根RF雷達發(fā)射天線中的一根或多根RF雷達發(fā)射天線發(fā)送一個或多個出站RF雷達信號，并且其中所述多根RF雷達接收天線中的一根或多根RF雷達接收天線接收從所述物體反射回的所述一個或多個出站RF雷達信號的反射，以產(chǎn)生一個或多個入站RF雷達信號。優(yōu)選地，所述核模塊還用于執(zhí)行以下操作當所述3D觸摸屏為所述2D模式時從所述2D觸摸屏部接收2D信號；以及對所述一個或多個雷達信號進行解析以產(chǎn)生2D輸入信號。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種便攜式計算設備，包括三維(3D)觸摸屏，所述3D觸摸屏包括多個水平-水平射頻(RF)雷達模塊；以及核模塊，所述核模塊用于執(zhí)行以下操作從所述多個水平-水平RF雷達模塊中的一個或多個水平-水平RF雷達模塊接收一個或多個RF雷達信號；以及對所述一個或多個RF雷達信號進行解析，以產(chǎn)生3D輸入信號或二維(2D)輸入信號。優(yōu)選地，所述核模塊對所述一個或多個雷達信號進行解析還包括基于所述一個或多個雷達信號，生成物體相對于所述3D觸摸屏表面上的原點的x、y、z坐標；當所述x、y、Z坐標中的Z坐標接近零時，確定所述一個或多個RF雷達信號對應于所述2D輸入信號；以及當所述z坐標不接近零時，確定所述一個或多個RF雷達信號對應于所述3D輸入信號。優(yōu)選地，所述核模塊對所述一個或多個雷達信號進行解析還包括基于所述物體的所述x、y、z坐標在一段時間內的變化確定所述物體的運動；以及基于所述運動生成所述3D輸入信號。優(yōu)選地，所述多個水平-水平RF雷達模塊中的一水平-水平RF雷達模塊包括收發(fā)器模塊，所述收發(fā)器模塊用于執(zhí)行以下操作生成雷達發(fā)射信號；接收成形的雷達接收信號；成形模塊，所述成形模塊用于執(zhí)行以下操作根據(jù)控制信號對所述雷達發(fā)射信號進行成形以產(chǎn)生出站雷達信號；根據(jù)所述控制信號對入站雷達信號進行成形以產(chǎn)生成形雷達接收信號；以及包括多個螺旋線圈和天線的天線結構，其中，關于所述天線，所述多個螺旋線圈提供有效的碟形并且其中有效的碟形天線發(fā)送所述出站雷達信號并接收所述入站雷達信號。該便攜式計算設備進一步包括核模塊，所述核模塊進一步用于生成天線結構調整控制信號；以及所述天線結構用于根據(jù)所述天線結構調整控制信號來調整所述多個螺旋線圈的所述有效碟形，以對所述水平-水平RF雷達模塊的掃描區(qū)域進行調整。該便攜式計算設備進一步包括所述多個水平-水平RF雷達模塊中的一個或多個水平-水平RF雷達模塊，該一個或多個水平-水平RF雷達模塊用于檢測物體；核模塊，所述核模塊用于確定所述物體是否是做手勢的物體；以及當所述物體是所述做手勢的物體時所述核模塊用于確定所述物體相對于所述3D觸摸屏的表面上的原點的x、y、z坐標；并且所述核模塊用于對所述物體的所述x、1、z坐標進行解析，以確定所述物體的手勢何時對應于所述2D輸入信號或何時對應于所述3D輸入信號。該便攜式計算設備進一步包括有線RF鏈路，其中所述多個水平-水平RF雷達模塊中的所述一個或多個水平-水平RF雷達模塊生成一個或多個RF雷達信號；所述一個或多個RF雷達信號被轉換為一個或多個入站RF鏈路雷達信號；所述一個或多個入站RF鏈路雷達信號通過所述有線RF鏈路傳輸至所述核模塊；所述核模塊將所述一個或多個入站RF鏈路雷達信號轉換為所述一個或多個雷達信號。該便攜式計算設備進一步包括有線RF鏈路；以及多個多模RF單元，所述多個多模RF單元用于耦接至所述有線RF鏈路，其中所述多個多模RF單元包括所述多個水平-水平RF雷達模塊；其中，所述核模塊執(zhí)行以下操作通過所述有線RF鏈路以第一頻帶與所述多個多模RF單元中的一個或多個多模RF單元通信控制信息；通過所述有線RF鏈路以第二頻帶與所述多個多模RF單元中的一個或多個多模RF單元通信無線通信數(shù)據(jù)；并且通過所述有線RF鏈路以第三頻帶向所述多個多模RF單元通信時鐘信息。該便攜式計算設備進一步包括所述多個水平-水平RF雷達模塊中的所述一個或多個水平-水平RF雷達模塊生成一個或多個RF雷達信號；以及所述多個多模RF單元中的一個或多個多模RF單元將所述一個或多個RF雷達信號轉換為一個或多個入站RF鏈路雷達信號，其中所述一個或多個入站RF鏈路雷達信號通過所述有線RF鏈路以所述第二頻帶或以第四頻帶通信至所述核模塊。根據(jù)本發(fā)明的再一方面提供一種用于便攜式計算設備的核模塊，所述核模塊包括處理模塊；以及射頻(RF)鏈路接口，用于耦接至所述處理模塊，其中所述處理模塊用于執(zhí)行以下操作利用所述RF鏈路接口經(jīng)由多個RF雷達模塊中的一個或多個RF雷達模塊接收一個或多個RF雷達信號；并且對所述一個或多個RF雷達信號進行解析，以產(chǎn)生三維(3D)輸入信號或二維(2D)輸入信號。優(yōu)選地，該核模塊還用于執(zhí)行以下操作基于所述一個或多個RF雷達信號，生成物體相對于所述便攜式計算設備的表面上的原點的x、y、z坐標；當所述x、y、z坐標的z坐標接近零時，確定所述一個或多個RF雷達信號對應于所述2D輸入信號；以及當所述z坐標不接近零時，確定所述一個或多個RF雷達信號對應于所述3D輸入信號。優(yōu)選地，該核模塊還用于執(zhí)行以下操作基于所述物體的所述X、y、Z坐標在一段時間內的變化，確定所述物體的運動；以及基于所述運動生成所述3D輸入信號。優(yōu)選地，該核模塊還用于執(zhí)行以下操作確定物體是否是做手勢的物體，其中所述一個或多個RF雷達信號與所述物體的檢測相對應；并且當所述物體是所述做手勢的物體時確定所述物體相對于所述便攜式計算設備的表面上的原點的X、1、z坐標；以及對所述物體的所述x、y、z坐標進行解析，以確定所述物體的手勢何時對應于所述2D輸入信號或何時對應于所述3D輸入信號。優(yōu)選地，該核模塊還用于執(zhí)行以下操作確定所述便攜式計算設備的3D觸摸屏是3D模式還是2D模式；以及當所述3D觸摸屏為所述2D模式時從所述3D觸摸屏的2D觸摸屏部接收信號；并且將所述信號轉換為2D觸摸屏信號。


圖1為根據(jù)本發(fā)明的通信環(huán)境下的便攜式計算設備的實施方式的示意圖；圖2為根據(jù)本發(fā)明的便攜式計算設備的實施方式的示意框圖；圖3為根據(jù)本發(fā)明的便攜式計算設備的三維觸摸屏的實施方式的示意圖；圖4為根據(jù)本發(fā)明的使用RF雷達的便攜式計算設備的三維觸摸屏的另一實施方式的示意圖；圖5為根據(jù)本發(fā)明的使用接收天線陣列的便攜式計算設備的三維觸摸屏的另一實施方式的示意圖；圖6為示出了根據(jù)本發(fā)明的便攜式計算設備的三維觸摸屏中所使用的發(fā)射天線的示例性天線方向圖的示意圖；圖7為示出了根據(jù)本發(fā)明的便攜式計算設備的三維觸摸屏中所使用的示例性發(fā)射/接收天線陣列的示意圖；圖8為示出了根據(jù)本發(fā)明的便攜式計算設備的三維觸摸屏中所使用的選擇性發(fā)射/接收天線陣列的示例操作的示意圖；圖9為示出了根據(jù)本發(fā)明的便攜式計算設備的三維觸摸屏中所使用的示例性選擇性發(fā)射/接收天線陣列的電路圖；圖10為示出了根據(jù)本發(fā)明的便攜式計算設備的三維觸摸屏中所使用的選擇性發(fā)射/接收天線陣列的另一示例操作的示意圖；圖11為根據(jù)本發(fā)明的便攜式計算設備的三維觸摸屏的另一實施方式的示意圖；圖12為根據(jù)本發(fā)明的使用GHz雷達的便攜式計算設備的三維觸摸屏的另一實施方式的示意圖； 圖13為根據(jù)本發(fā)明的使用水平-水平RF雷達的便攜式計算設備的實施方式的示意圖；圖14為根據(jù)本發(fā)明的使用水平-水平RF雷達的便攜式計算設備的另一實施方式的示意框圖；圖15為根據(jù)本發(fā)明的便攜式計算設備中所使用的示例性水平-水平雷達電路的示意框圖16為根據(jù)本發(fā)明的便攜式計算設備中所使用的示例性水平-水平天線結構的示意圖；圖17為根據(jù)本發(fā)明的便攜式計算設備中所使用的另一示例性水平-水平雷達電路的不意框圖；圖18為根據(jù)本發(fā)明的便攜式計算設備的三維觸摸屏的操作方法的實施方式的邏輯圖；圖19為根據(jù)本發(fā)明的用于管理便攜式計算設備內的資源的實施方式的示意圖；圖20為示出了根據(jù)本發(fā)明的使用優(yōu)先級查找表的便攜式計算設備的示例性功能及操作的示意圖；圖21為根據(jù)本發(fā)明的便攜式計算設備中所使用的優(yōu)先級查找表的構建方法的實施方式的邏輯圖；圖22為示出了根據(jù)本發(fā)明的便攜式計算設備中所使用的示例性優(yōu)先級查找表的示意圖；圖23為示出了根據(jù)本發(fā)明的便攜式計算設備中所使用的另一示例性優(yōu)先級查找表的不意圖；圖24為根據(jù)本發(fā)明的在通信環(huán)境下使用高速數(shù)據(jù)通信中繼的便攜式計算設備的另一實施方式的示意圖；圖25為根據(jù)本發(fā)明的在通信環(huán)境下使用中繼器提供高速數(shù)據(jù)通信中繼的便攜式計算設備的另一實施方式的示意圖；圖26為根據(jù)本發(fā)明的使用中繼器提供高速數(shù)據(jù)通信中繼的便攜式計算設備的示例的不意圖；圖27為根據(jù)本發(fā)明的使用多個源提供高速數(shù)據(jù)通信中繼的便攜式計算設備的另一示例的示意圖；圖28為根據(jù)本發(fā)明的便攜式計算設備構建用于高速數(shù)據(jù)通信路徑的優(yōu)先級表的方法的實施方式的邏輯圖；圖29為示出了根據(jù)本發(fā)明的密封便攜式計算設備的實施方式的示意框圖；圖30為示出了根據(jù)本發(fā)明的密封便攜式計算設備的示例性上電操作的示意圖；圖31為示出了根據(jù)本發(fā)明的密封便攜式計算設備中所使用的示例性上電電路的示意圖；圖32為示出了根據(jù)本發(fā)明的密封便攜式計算設備的另一上電操作的示意圖；圖33為示出了根據(jù)本發(fā)明的密封便攜式計算設備內的另一上電操作的示意圖；圖34為根據(jù)本發(fā)明的以支持各種通信方案的微蜂窩進行操作的便攜式計算設備的另一實施方式的示意圖；圖35為根據(jù)本發(fā)明的以支持各種通信方案的微蜂窩進行操作的便攜式計算設備的另一實施方式的示意圖；圖36為根據(jù)本發(fā)明的便攜式計算設備的示例性極板天線結構的示意圖；圖37為根據(jù)本發(fā)明的便攜式計算設備支持各種通信方案的方法的實施方式的邏輯圖；圖38為根據(jù)本發(fā)明的便攜式計算設備支持各種通信方案的另一種方法的實施方式的邏輯圖；圖39為根據(jù)本發(fā)明的提供天線分集中繼的便攜式計算設備的實施方式的示意圖；圖40為根據(jù)本發(fā)明的提供天線分集中繼的便攜式計算設備的另一實施方式的示意圖；圖41為根據(jù)本發(fā)明的用于接收下載的自舉存儲器軟件的便攜式計算設備的另一實施方式的示意框圖；圖42為根據(jù)本發(fā)明的便攜式計算設備中所使用的自舉存儲器的實施方式的示意圖；圖43為根據(jù)本發(fā)明的用于接收下載的自舉存儲器軟件的便攜式計算設備的另一實施方式的示意框圖；圖44為根據(jù)本發(fā)明的將自舉存儲器軟件下載到便攜式計算設備的方法的實施方式的邏輯圖。
具體實施例方式圖1為通信環(huán)境下的便攜式計算設備的實施方式的示意圖。便攜式計算設備(例如，膝上型計算機、平板計算機10、蜂窩電話、視頻游戲設備、音頻/視頻記錄再現(xiàn)設備等)可以同時或分別與移動電話12、無線耳機14、無線功率發(fā)射器16、無線通信設備18 (例如，平板計算機、鍵盤、投影儀、家用電器、打印機、個人計算機、膝上型計算機等)、蜂窩網(wǎng)絡20(語音和/或數(shù)據(jù))、衛(wèi)星網(wǎng)絡22 (例如，GPS、衛(wèi)星廣播、衛(wèi)星電視、衛(wèi)星電話等)、WLAN接入點24和/或娛樂設備26中的一個或多個進行通信。圖2為便攜式計算設備的實施方式的示意框圖，該便攜式計算設備包括核模塊28、射頻(RF)鏈路30、數(shù)據(jù)鏈路32、多個多模RF單元34、一個或多個用戶I/O接口 36 (例如，以與三維觸摸屏37、麥克風、揚聲器等中的一個或多個進行連接)、一個或多個協(xié)處理器38、存儲器40 (例如，高速緩沖存取存儲器、固態(tài)存儲器等)以及一個或多個外圍設備接口42 (例如，USB、耳機插孔等)。核模塊28包括RF鏈路接口 44、數(shù)據(jù)鏈路接口 46、無線通信處理模塊50以及RF雷達處理模塊48中的一個或多個。每一個多模RF單元34包括RF鏈路接口 52、RF雷達電路模塊54以及一個或多個無線電收發(fā)器56或其一部分。一個或多個無線電收發(fā)器56或其一部分可以支持一個或多個無線通信標準，例如藍牙、IEEE 802. 11 (WLAN)、60GHz、全球移動通訊系統(tǒng)(GSM)、碼分多址接入(CDMA)、本地多點分配系統(tǒng)(LMDS)、多信道多點分配系統(tǒng)(MMDS)、射頻識別(RFID)、增強型數(shù)據(jù)速率GSM演進技術(EDGE)、通用分組無線業(yè)務(GPRS)、WCDMA、長期演進技術(LTE)、微波存取全球互通(WiMAX)、其擴展和/或其變形。數(shù)據(jù)鏈路32可以包括雙絞線、同軸電纜、總線結構、光纖等中的一個或多個。例如，如果數(shù)據(jù)鏈路32包括一對或多對雙絞線，則經(jīng)由雙絞線進行的通信應該符合一個或多個雙絞線信令協(xié)議(例如，Cat 5 (10Base-TX&100Base-T)、Cat 5e (lOBase-TX&lOOBase-T)、Cat 6a(IOGBase-T)、EIA-485、安全傳輸協(xié)議、1. 430、控制器區(qū)域網(wǎng)絡、索尼/飛利浦數(shù)字互連格式等)。作為另一個示例，如果數(shù)據(jù)鏈路32包括一個或多個總線結構(例如，地址總線、控制總線和/或數(shù)據(jù)總線)，則通過總線結構進行的通信應該符合一個或多個計算機型總線協(xié)議(例如，通用串行總線、外設部件互連標準(PCI)、PCI Express、火線、S-1OOb總線、單總線、VAXB1、MBu s、STD 總線、SMBUS、Q-總線、ISA、Zorro、CAMAC、FASTBUS、LPC、精密總線(Precision Bus)、EISA、VME, VIX、NuBus, TURBO 信道、MCA、SBus, VLB、PX1、GSC 總線、核連接、InifiBand、UPA、PC1-X、AGP、快速路徑、超傳輸、PC 卡、ExpressCarcU ST_506、ESD1、SMD、并行 ATA、DMA、SSA、HIPP1、MSC、串行 ATA、SCS1、SCSI 并行、SCSI 串行、光纖信道、iSCS1、ATAoE、MID1、多總線、RS-232、DMX512-A、IEEE-488、EIA/RS-422、IEEE-1284、UNI/0、存取總線、1-線、I2C、SPI 等)。與數(shù)據(jù)鏈路32耦接的各設備包括數(shù)據(jù)鏈路接口。數(shù)據(jù)鏈路接口進行相應的協(xié)議轉換以接入數(shù)據(jù)鏈路32。注意，與數(shù)據(jù)鏈路32耦接的各設備可以包括相同的數(shù)據(jù)鏈路接口或不同的數(shù)據(jù)鏈路接口。例如，存儲器40可以包括與用戶輸入/輸出設備類型不同的數(shù)據(jù)鏈路接口。RF鏈路30可以包括同軸電纜、光纖電纜、無線信道、波導等中的一個或多個。與RF鏈路30耦接的各設備包括進行一次或多次RF鏈路協(xié)議轉換的RF鏈路接口。例如，RF鏈路協(xié)議可以是表示特定數(shù)據(jù)調制方案、載波頻率、信道分配、存取協(xié)議(例如，以太網(wǎng)、FDMA、TDMA, CDMA、沖突避免等)以及分組或幀格式化的多個RF鏈路協(xié)議中的一個。核模塊28包括一個或多個處理模塊并執(zhí)行多種功能。例如，核模塊28可以執(zhí)行便攜式計算設備的各種用戶應用程序以及系統(tǒng)層次應用程序。具體地，核模塊28可以執(zhí)行系統(tǒng)層次應用程序(例如操作系統(tǒng))以及用戶應用程序(例如word處理應用程序、電子制表應用程序、通訊錄和日歷應用程序、多個游戲、一個或多個Web瀏覽器、電子郵件、系統(tǒng)安裝應用程序、文件共享應用程序等)。在執(zhí)行這些用戶應用程序時，核模塊28可以將一個或多個子功能轉移給一個或多個協(xié)處理器，以在其中執(zhí)行這些用戶應用程序。無線通信處理模塊50包括一個或多個處理模塊，并執(zhí)行各種通信相關的功能。例如，當處理模塊28正在執(zhí)行需要無線通信的應用程序時，無線通信處理模塊50按照一個或多個通信協(xié)議(例如，藍牙、IEEE 802. 11、蜂窩數(shù)據(jù)、蜂窩語音、60GHz等)對相應的數(shù)據(jù)進行處理。無線通信處理模塊50將處理后的通信數(shù)據(jù)置于RF鏈路30上，以稍后通過一個或多個多模RF單兀34進行傳輸。對輸入的通信數(shù)據(jù)來說，一個或多個多模RF單元34接收無線信號并按照RF鏈路協(xié)議將該無線信號轉換為入站信號。無線通信處理模塊50從RF鏈路30接收入站信號并按照適當?shù)耐ㄐ艆f(xié)議對入站信號進行處理以提取入站數(shù)據(jù)。RF雷達處理模塊48包括一個或多個處理模塊并執(zhí)行各種雷達相關的功能。例如，當核模塊28正在運行需要三維(x、y、z)用戶輸入的應用程序時，RF雷達處理模塊48與多模RF單元34中的一個或多個RF雷達電路模塊54進行通信，以接收供RF雷達處理模塊48使用以計算用戶控制的物體(例如，用戶的手指/手尖端或觸摸筆)的三維位置和/或三維運動/位移的各反射的RF雷達信號。然后，將用戶控制的物體的三維位置和/或三維運動/位移提供給核模塊28以確定三維用戶輸入。為了啟動用戶控制的物體的三維(3D)跟蹤，核模塊28確定觸摸屏為3D模式，然后指示RF雷達處理模塊48開始檢測并定位一個或多個用戶的控制物體的處理。當特定應用程序正在運行時或作為二維用戶輸入的結果，使得便攜式計算設備進入主動模式時，可以自動啟動三維跟蹤。然后，RF雷達處理模塊48可以通過RF鏈路30將命令傳輸給一個或多個RF雷達電路模塊54以傳輸和/或接收RF雷達信號。在RF雷達處理模塊48指示一個或多個RF雷達電路模塊54傳輸輸出的RF雷達信號的實施方式中，每個傳輸?shù)腞F雷達電路模塊54生成具有或不具有特定脈沖重復頻率的各個RF雷達信號，以通過各自的收發(fā)器56和天線進行傳輸。RF雷達電路模塊54在傳輸RF雷達信號時可以采用頻率調制和/或脈沖調制。另外，RF雷達電路模塊54可以采用低頻(例如，30-300kHz) RF雷達信號或高達以及包括極高頻(例如，IOOGHz以上)RF雷達信號的任何其他頻帶。在RF雷達處理模塊48指示一個或多個RF雷達電路模塊54接收輸入的(反射的)RF雷達信號的實施方式中，每個接收的RF雷達電路模塊54對任何接收到的RF雷達信號進行處理，并按照RF鏈路協(xié)議將處理后的RF雷達信號轉換為各入站信號(例如，生成入站RF鏈路信號)。RF雷達處理模塊48從RF鏈路接口 44 (其將入站的RF鏈路信號轉換為入站雷達信號)接收入站雷達信號，并按照適當?shù)耐ㄐ艆f(xié)議對入站雷達信號進行處理以提取用于計算用戶控制的物體的三維位置的數(shù)據(jù)。在一個實施方式中，RF雷達電路模塊54對接收到的反射RF雷達信號進行處理，以對噪聲或干擾引起的任何無用信號進行濾波，并將處理后的RF雷達信號提供給RF雷達處理模塊48。在另一個實施方式中，RF雷達電路模塊54進一步對處理后的RF雷達信號進行處理，以測量反射時間、頻率、頻移(多普勒效應)和/或進行任何其他雷達信號測量，并將雷達信號測量結果提供給RF雷達處理模塊48。在又一個實施方式中，RF雷達電路模塊54進一步對雷達信號測量結果進行處理，以計算表示多模RF單元34的RF天線到用戶控制的物體(例如，用戶的手指/手尖端或觸摸筆)的距離和/或角度的位置信息，并將位置信息提供給RF雷達處理模塊48。根據(jù)該位置信息，RF雷達處理模塊48例如可以采用三角測量技術或三邊測量技術來確定用戶控制的物體相對于便攜式計算單元的平面的位置。核模塊28然后可以將物體的位置轉換為適當?shù)挠脩糨斎?，以便于應用。應理解，可能需要來自四個以上的多模RF單元34的位置信息來精確地確定物體在便攜式計算單元表面上方的地理位置(x、y、z)。應進一步理解到，在RF雷達電路模塊54對接收到的RF雷達信號進行處理或對雷達信號測量結果進行計算并將處理后的RF雷達信號或雷達信號測量結果提供給RF雷達處理模塊48的實施方式中，RF雷達處理模塊48對每個多模RF單元34的雷達信號測量結果和/或位置信息進行計算?？梢詫F鏈路劃分為多個頻帶。作為示例，將RF鏈路的頻譜劃分為三個頻帶一個用于地址和/或控制信息；第二個用于數(shù)據(jù)以及第三個用于時鐘信號。另外，可以通過RF鏈路將電力以DC或以較低AC頻率(例如，60Hz)傳送給多模RF單元。每個頻帶可被劃分為多個信道并可采用各種多路復用接入?yún)f(xié)議(例如，時分多址、頻分多址、碼分多址(CDMA)、正交頻分復用等)中的一個或多個來傳送數(shù)據(jù)。在該示例中，低頻帶(例如，數(shù)百千赫茲至數(shù)百兆赫茲)用于傳輸?shù)刂泛?或控制信息。中頻帶(例如，數(shù)百兆赫茲至數(shù)十千兆赫茲)用于傳輸數(shù)據(jù)(例如，語音、文本、音頻文件、視頻文件、圖形等)，且可用于將RF雷達信號從MM RF單元傳輸至核模塊。高頻帶(例如，數(shù)十千兆赫茲至數(shù)百千兆赫茲)用于傳送時鐘音調或調制的時鐘信號。作為具體示例，當無線通信處理模塊和一個或多個多模RF單元要交換控制和/或地址信息時，它們就通過為這種通信分配的頻帶進行交換。作為另一個具體示例，當無線通信處理模塊和一個或多個多模RF單元要交換數(shù)據(jù)(或雷達信號)時，它們就通過為數(shù)據(jù)通信分配的頻帶進行交換。作為又一個具體示例，無線通信處理模塊生成時鐘音調和/或調制的時鐘信號并利用為時鐘分配的頻帶通過RF鏈路將時鐘音調和/或調制的時鐘信號傳輸至多模RF單元。每個多模RF單元采用時鐘音調或調制時鐘信號來生成其中要使用的一個或多個時鐘。作為又一個具體示例，RF鏈路雷達信號可以以RF鏈路的第四頻帶進行傳輸，該第四頻帶可以在第二頻帶之上或之下。圖3為便攜式計算設備的三維觸摸屏的實施方式的示意圖。便攜式計算設備(例如平板計算機)包括觸摸屏，該觸摸屏包含用于二維用戶輸入的觸敏面板、一根或多根RF雷達天線以及用于三維用戶輸入的相應的雷達電路模塊。觸敏面板可以檢測面板區(qū)域內觸摸(例如，通過用戶的手指/手尖端或觸摸筆)的存在以及二維(2D)位置(x，y)。舉例而言，而非限制，觸敏面板可以是電阻式觸摸屏面板、表面波觸摸屏面板、紅外線觸摸屏面板、光學成像觸摸屏面板、色散信號觸摸屏面板、聲脈沖識別觸摸屏面板或電容式觸摸屏面板。RF雷達天線分別耦接至各自的多模RF單元且可用于傳輸和/或接收RF雷達信號以啟動三維用戶輸入。例如，三維觸摸屏可以用于將用戶的手指或其他用戶控制的物體定位在觸摸屏上方的近場三維空間(x、y、z)內。例如，用于確定三維位置的坐標系可以將2D觸摸屏的一個角指定為具有坐標(0，0，0)(即，原點)，將觸摸屏平面內的每個像素分配到不同平面(x，y)坐標并將觸摸屏平面上方的高程(高度)分配給不同的z坐標，使得相繼高程之間的距離對應于沿著觸摸屏一個軸的相繼像素之間的距離。因此，便攜式計算設備可以輕易將用戶的手指或其他物體的三維位置和運動轉換為三維用戶輸入。在一些實施方式中，三維用戶輸入為用戶手指或其他物體做出的3D手勢(gesture)。為了檢測3D手勢，便攜式計算設備跟蹤用戶手指或其他物體在觸摸屏上方的三維空間內的運動。可以通過利用多普勒效應(例如，通過測量發(fā)射頻率和接收頻率之間的頻移)和/或通過利用特定脈沖重復頻率(每單位時間的發(fā)射脈沖數(shù))進行跟蹤，以使得能夠以足夠的間隔進行測量，從而跟蹤物體的運動。例如，在一個實施方式中，RF雷達處理模塊可以將用戶控制的物體的當前3D位置和用戶控制的物體的一個或多個先前的3D位置進行比較，以確定位置之間的距離以及從先前的位置運動到當前位置的方向。RF雷達處理模塊然后可以使用運動信息的距離和方向，來識別特定的3D手勢，該特定的3D手勢對應于特定的3D輸入信號。在各種應用中都可以使用三維用戶輸入。舉例而言,而非限制,這種應用可以包括3D繪圖、全息觸摸成像或3D交互博弈。另外，在傳統(tǒng)的二維應用中可以采用三維用戶輸入，以為控制提供另外的維度或使用戶能夠提供輸入而不需要用戶物理上觸摸觸摸屏。例如，用戶能夠利用3D手勢潤色照片或繪畫，使顏色變暗和/或使顏色褪色或為圖像提供更多的維度。在一個實施方式中，如圖4所示，多模RF單元34可以定位在觸摸屏的角落。每個多模RF單元34可以包括一個或多個RF雷達天線58。天線58可以共享于發(fā)射和接收操作或單獨的天線58可以用于TX和RX。RF雷達天線58可以包括以下設計的任意結合，包括單極天線、偶極天線、喇叭天線、碟形天線、片狀天線、微帶天線、等向天線、分形天線、八木天線、環(huán)形天線、螺旋形(helical)天線、螺旋(spiral)天線、錐形天線、菱形天線、J極子天線、對數(shù)周期天線、槽形天線、繞桿式天線、直線天線以及納米天線。另外，多根天線58可以在每個多模RF單元34中使用，并且多根天線58可以幾何布置為它們形成相控陣天線，以將出站RF雷達信號作為發(fā)射波束以感興趣的特定方向發(fā)射。觸摸屏上每個多模RF單元34所采用的RF雷達天線58的特定組合使期望的掃描區(qū)(例如，觸摸屏上方的近場三維空間)內的任何物體60都能夠被檢測。在一個實施方式中，掃描區(qū)包括每個多模RF單元34的輻射方向圖。例如，每個多模RF單元34能夠在整個掃描區(qū)發(fā)送和接收雷達信號。在另一實施方式中，每個多模RF單元34接收雷達信號并將雷達信號發(fā)送給掃描區(qū)的一個或多個獨特部分，而輻射方向圖基本上不重疊。在又一實施方式中，一些多模RF單元34具有重疊的輻射方向圖，而一些沒有。為了實現(xiàn)期望的掃描區(qū)以及多模RF單元34之間的重疊，每根RF雷達天線可以是全向天線或定向天線。在一根或多根RF雷達天線為定向天線(例如,相控陣天線)的實施方式中，每根定向RF雷達天線可以被配置為優(yōu)先在觸摸屏面板表面上方的特定方向上輻射。例如，定位在坐標(x，y, z) = (0,0,0)上的RF雷達天線可以被配置為朝著定位在觸摸屏的相對角的RF雷達天線的方向輻射，以使三維區(qū)域的覆蓋范圍由觸摸屏的維度粗略地限定。這樣的天線配置最大程度地減少了干擾，并減少了來自位于觸摸屏上方的三維區(qū)域外的物體的非自然信號。在另一個實施方式中，如圖5所示，單個全向RF雷達發(fā)射模塊62(其可包括天線、天線接口、功率放大器、振蕩器和/或上變頻混頻電路)可以與RF雷達接收模塊64陣列(其中每個可以包括天線、天線接口、接收放大器、振蕩器和/或下變頻混頻電路)一起使用。在圖5中，多個RF雷達接收模塊64定位在位于觸摸屏的面板表面(未示出)之下的以行和列排列的陣列(網(wǎng)格)中。在一個實施方式中，RF雷達模塊62及64的天線置于觸摸屏導電層的上方，而x-y網(wǎng)格的傳輸線形成于觸摸屏的導電層的下方。在另一個實施方式中，如下文結合圖11所討論的，觸摸屏的導電層內含有RF雷達的天線以及傳輸線。還可根據(jù)觸摸屏的類型設想不同的配置。每根RF雷達接收天線可用于接收從位于觸摸屏上方的三維空間內的物體反射的反射RF雷達信號。行和列選擇器可以選擇陣列的行和列，以讀取由各個RF雷達天線接收的信號，或順次地或全部地讀出陣列64中的行和/或列。在一個實施方式中，如圖5所示，模塊64的天線耦接至傳輸線，以向天線所在的特定行或列專用的(模塊64的)接收放大器66 (或獨立放大器)提供接收的RF雷達信號。每個接收放大器66可以耦接至各個接收器和RF雷達電路，或單個接收器和RF雷達電路可以用于所有天線。在后一種情況下，可以分離地讀取天線，以使接收器按順序處理每個接收的RF雷達信號。還可以設想其他配置，例如將一個接收器用于兩個或兩個以上的行或列。注意，單個RF雷達電路還可以耦接至多個接收器。在另一個實施方式中，每根RF雷達接收天線可以與陣列內的各個接收器耦接為，使得接收器與傳輸線耦接，并從行/列中讀出接收器的輸出并讀入一個或多個RF雷達電路?？梢岳幂喸?尋址機制選擇RF雷達接收器以用于通過RF雷達電路進行的讀取，或者，可以利用TDMA等為接收器分配特定時隙以將接收到的信號傳輸給RF雷達電路。全向RF雷達發(fā)射天線可以以單個頻率或多個頻率發(fā)送RF雷達信號。如果RF雷達發(fā)射天線使用多個頻率，則不同RF雷達天線/接收器可以被配置為接收不同頻率以使得能夠在相同的傳輸線上同時對多個接收器進行讀取。在又一實施方式中，代替使用x-y網(wǎng)格的傳輸線，可以使用多條數(shù)據(jù)路徑總線來將各個接收路徑從每個RF雷達天線/接收器提供給RF雷達電路。對RF雷達接收天線陣列來說其他變形也是可行的。例如，全向天線可以是偶極天線或單極天線。圖6示出了偶極天線發(fā)射方向圖70的示例。天線68可以被定位為在觸摸屏上方的三維空間中提供最大發(fā)射。在另一個實施方式中，如圖7所示，可以使用RF雷達發(fā)射/接收天線的陣列。在一個實施方式中，每根天線為發(fā)射模式或接收模式，以使得在任何給定的時間，特定的RF雷達天線即不發(fā)射也不接收。然而，在多普勒效應用于測量用戶控制的物體的速度/運動的實施方式中，RF雷達天線可以是傳輸未調制或調制的連續(xù)波雷達信號的連續(xù)波雷達天線，因此，RF雷達天線可以被配置為基本上同時發(fā)射和接收。還可以單獨地或基于行/列來選擇RF雷達天線，以有利于RF雷達信號的目的發(fā)送和/或接收。在圖8中示出了圖7的所選發(fā)射/接收天線陣列的樣本操作的示例性定時圖。在初始時間(tl)，通過啟用傳輸線TxCl可以將第I列中的RF雷達天線切換為發(fā)射模式，以使第I列中的RF雷達天線發(fā)送各自的RF雷達信號。然后，在隨后的時間(t2)，通過啟動傳輸線RxRl、RxR2及RxR3可以將所有天線切換為接收模式，以使所有天線接收反射后的各個RF雷達信號。然后，在時間t3，通過啟動TxC2可以將第2列中的RF雷達天線切換為發(fā)射模式，以使第2列中的RF雷達天線發(fā)送各個RF雷達信號。然后，在時間t4，通過啟動傳輸線RxRl、RxR2及RxR3可以再次將所有天線切換為接收模式，以使所有天線接收反射后的各個RF雷達信號。圖9為示例性選擇發(fā)射/接收天線陣列的電路圖。每根天線A1-A4與各個選擇晶體管T1-T4耦接。選擇驅動器72S1-S3與行選擇器對應，行選擇器允許根據(jù)傳輸線74Tx/Rx上存在的信號選擇各行天線或此行中的單根天線，以沿各列傳輸線進行傳輸或接收。例如，現(xiàn)在參照圖10的示意圖，選擇天線Al，以通過啟動傳輸線Txl和驅動器SI進行傳輸，同時關閉驅動器S2和S3以及傳輸線TX2和TX3。在通過天線Al進行傳輸之后，可以再次啟動驅動器SI以使天線Al能夠接收反射的RF雷達信號。圖11為便攜式計算設備76的三維觸摸屏的另一個實施方式的示意圖。在圖11中，將發(fā)射/接收RF雷達天線的陣列結合于電容式觸摸屏的導電層中，以使得行/列電氣線路被RF雷達天線和觸摸屏電容器78共用。在一個實施方式中，觸摸屏工作在RF雷達模式下或電容模式下。當檢測到電容發(fā)生變化時或當用戶可以手動啟動或禁用RF雷達模式時，可以自動禁用RF雷達模式。在另一個實施方式中，觸摸屏可以同時工作在RF雷達模式下和電容模式下。例如，一些應用程序可以使用戶能夠利用3DRF雷達手勢來加強2D電容觸摸命令。圖12為便攜式計算設備的三維觸摸屏的另一個實施方式的示意圖。在圖12中，RF雷達發(fā)射天線80發(fā)送GHz范圍內的RF雷達信號。在一個實施方式中，RF雷達信號可以在GHz范圍內的任意位置。在其他實施方式中，RF雷達信號為5GHz-100GHz。RF雷達接收天線82位于觸摸屏的角落，以測量被位于觸摸屏上方的物體60反射回來的反射RF雷達信號。由于GHz范圍內的雷達信號至少部分被人體吸收，因此在一些實施方式中，由RF雷達接收天線82接收的反射RF雷達信號可以用于構建用戶控制的物體60 (例如，用戶的手指或手尖)的三維圖像。圖13為使用水平-水平(horizon) RF雷達來提供三維用戶輸入觸摸屏的便攜式計算設備76的另一實施方式的示意圖。在圖13中，代替包括用于提供二維用戶輸入的分離觸敏面板，顯示屏86包括水平-水平RF雷達電路84，該水平-水平RF雷達電路可以檢測二維和三維用戶輸入并生成相應的輸入信號。在示例性實施方式中，相應多模RF單元中的水平-水平RF雷達電路84位于顯示屏86的角落，每個水平-水平RF雷達電路84包括用于發(fā)送以及接收RF雷達信號的各個Tx/Rx雷達天線。水平-水平RF雷達電路84產(chǎn)生向顯示屏86的水平面和水平面上方發(fā)送的RF雷達信號，使得不但可以檢測位于顯示屏86上方的三維空間中的用戶控制的物體，而且還可以與顯示屏86接觸(S卩，觸摸)。因此，水平-水平RF雷達顯示屏可以有效起到觸摸屏的作用。水平-水平RF雷達電路84的天線結構例如可以利用非磁性金屬-介質光子晶體構建成產(chǎn)生人工磁導體。例如，交流片可以堆疊在光子晶體中以為特定頻帶產(chǎn)生強磁偶極密度。在示例性實施方式中，利用這種堆疊的光子晶體制造而成的投影人工磁鏡(PAMM)包括在天線結構中，以起到特定頻帶內RF雷達天線的電場反射鏡的作用，如下文結合圖16進行的更詳細的描述。圖14為使用水平-水平RF雷達的便攜式計算設備的另一實施方式的示意框圖。便攜式計算設備包括核模塊28、射頻(RF)鏈路30、數(shù)據(jù)鏈路32、多個多模RF單元34、一個或多個用戶I/O接口 36 (例如，平板觸摸面板、麥克風、揚聲器等中的一個或多個)、一個或多個協(xié)處理器38、存儲器40 (例如，高速緩沖存取存儲器、主存儲器、固態(tài)存儲器等)以及一個或多個外圍設備接口 42 (例如，USB、耳機插孔等)，如上文結合圖2所描述的。核模塊28包括RF鏈路接口 44、數(shù)據(jù)鏈路接口 46、無線通信處理模塊50以及RF雷達處理模塊48中的一個或多個，同樣如上文結合圖2所描述的。每個多模RF單元34包括RF鏈路接口 52、水平-水平RF雷達電路84以及一個或多個無線電收發(fā)器56或其一部分。每個水平-水平RF雷達電路84包括天線結構，其利用人工磁導體來沿便攜式計算設備的表面以及在便攜式計算設備的顯示屏上方的三維空間中傳輸RF雷達信號，以使RF雷達信號被與便攜式計算設備的顯示屏接觸的物體以及位于便攜式計算設備的顯示屏上方的近場三維空間中的物體反射回來。如此，水平-水平RF雷達電路84使用戶控制的物體的位置被解析為顯示屏上的二維位置或顯示屏上方的三維位置。注意，通過與圖2的實施方式中討論的方式類似的方式進行核模塊和MM RF單元之間的通信。圖15為便攜式計算設備內所使用的示例性水平-水平RF雷達電路84的示意框圖。水平-水平RF雷達電路(雷達電路)84包括一個或多個雷達設備以及處理模塊88。雷達設備包括天線結構90，該天線結構包括投影人工磁鏡(PAMM)(如前所述)、成形模塊92以及收發(fā)器模塊94。處理模塊88可以是單個處理設備或多個處理設備。這種處理設備可以是微處理器、微控制器、數(shù)字信號處理器、微計算機、中央處理單元、現(xiàn)場可編程門陣列、可編程邏輯器件、狀態(tài)機、邏輯電路、模擬電路、數(shù)字電路和/或基于電路硬編碼和/或操作指令操縱信號(模擬和/或數(shù)字)的任何設備。處理模塊88可以具有相關存儲器和/或存儲器元件，其可以是單個存儲器設備、多個存儲器設備和/或處理模塊88的嵌入式電路。這樣的存儲器設備可以是只讀存儲器、隨機存取存儲器、易失性存儲器、非易失性存儲器、靜態(tài)存儲器、動態(tài)存儲器、閃存、高速緩沖存取存儲器和/或存儲數(shù)字信息的任何設備。注意，如果處理模塊88包括一個以上的處理設備，則該處理設備可以集中定位(例如，通過有線和/或無線總線結構直接耦接一起)或可以分布式定位(例如，通過局域網(wǎng)和/或廣域網(wǎng)間接耦接的云計算)。還要注意，當處理模塊88通過狀態(tài)機、模擬電路、數(shù)字電路和/或邏輯電路來實現(xiàn)一種或多種其功能時，存儲有相應操作指令的存儲器和/或存儲器元件可以嵌在包括狀態(tài)機、模擬電路、數(shù)字電路和/或邏輯電路的電路之內或之外。在操作的示例中，雷達電路84用于檢測關于其掃描區(qū)96 (例如，與便攜式計算設備的顯示屏相關聯(lián)的水平-水平區(qū)域)中的物體的位置信息。位置信息可以用二維項(例如，x、y、z坐標系的z分量為零或接近零(例如，幾毫米至幾厘米))以及三維項表示且可以隨時間變化(例如，速度與加速度)。例如，相對位置信息可以包括物體與雷達電路之間的距離和/或物體與雷達電路之間的角度。雷達電路可以對物體進行檢測并以多種方式以各種頻帶確定位置信息。雷達電路可以根據(jù)覆蓋優(yōu)化和系統(tǒng)設計目標以60GHz頻帶或30MHz-300GHz范圍內的任何其他頻帶進行操作，以滿足特定應用的需求。當雷達設備正在以包括連續(xù)波(CW)傳輸、脈沖傳輸、單獨的發(fā)射(TX)和接收(RX)天線以及共用的發(fā)射(TX)和接收(RX)天線的不同模式下操作時，可以利用雷達電路來確定位置信息。雷達設備可以在處理模塊88的控制下操作，以將雷達設備配置為根據(jù)操作模式進行操作。例如，在脈沖傳輸模式下，處理模塊88將控制信號98發(fā)送給雷達設備，以對模式和運行參數(shù)(例如，脈沖傳輸、60GHz頻帶、單獨的發(fā)射(TX)和接收(RX)天線、與其他雷達設備一起工作)進行配置。控制信號98包括用于收發(fā)器模塊94、成形模塊92以及天線模塊90中的每一個的運行參數(shù)。收發(fā)器94接收控制信號98，并對收發(fā)器94進行配置以在脈沖傳輸模式下以60GHz頻帶進行操作。收發(fā)器模塊94可以包括一個或多個發(fā)射器和/或一個或多個接收器。發(fā)射器可以基于來自處理模塊88的出站控制信號98，生成出站無線信號100。出站控制信號98可以包括用于對雷達設備的任何部分進行操作的控制信息，并且可以包含嵌入出站雷達信號104內的出站消息(例如，時間戳)。注意，該時間戳可以便于確定CW模式或脈沖模式的位置信息。在該示例中，收發(fā)器94生成脈沖傳輸模式出站無線信號100并將該信號發(fā)送給成形模塊92。注意，脈沖傳輸模式出站無線信號100可以包括單個脈沖和/或一系列脈沖(例如，每毫秒小于I納秒至每隔幾秒I次的脈沖寬度)。出站雷達信號104可以包括何時傳輸?shù)臅r間戳消息。在實施方式中，收發(fā)器94將時間戳消息轉換為出站符號流，并將出站符號流轉換為出站無線信號100。在另一個實施方式中，處理模塊88將出站消息轉換為出站符號流。成形模塊92接收控制信號98 (例如，在初始步驟中從處理模塊88接收)，并配置為利用單獨的發(fā)射(TX)和接收(RX)天線與天線模塊90 —起操作。成形模塊92基于來自收發(fā)器94的出站無線信號100以及基于來自處理模塊88的一個或多個出站控制信號98的運行參數(shù)和/或來自收發(fā)器94的運行參數(shù)，為天線模塊90產(chǎn)生一個或多個發(fā)射成形信號102。成形模塊92通過為一個或多個發(fā)射的成形信號102中的各個不同地調整出站無線信號100的幅度和相位,可以產(chǎn)生一個或多個發(fā)射成形信號102。天線結構90根據(jù)掃描區(qū)96內的運行參數(shù)和模式，通過創(chuàng)建發(fā)射模式的顯示屏86來發(fā)射出站雷達信號104。天線結構90可以包括一根或多根天線。天線可以共享用于發(fā)射和接收操作。雷達設備通過天線結構90接收入站雷達信號104，該入站雷達信號是由部分被掃描區(qū)96內的物體反射、折射并吸收的出站雷達信號形成的。天線結構90將入站雷達信號104作為成形信號102發(fā)送給成形模塊92。成形信號102可以是由入站雷達信號104碰撞在包括天線結構90 (例如，陣列)的一根或多根天線產(chǎn)生的。例如，幅度和相位在相控陣列的元件之間會有輕微的差別。成形模塊92基于來自天線結構90的一個或多個接收成形信號102以及來自一個或多個處理模塊88和/或收發(fā)器94的運行參數(shù)，為收發(fā)器94產(chǎn)生一個或多個入站無線信號100。成形模塊92通過為一個或多個接收成形信號102中的各個不同地調整一個或多個接收成形信號102的幅度和相位調整，可以產(chǎn)生一個或多個入站無線信號100。在一個實施方式中，雷達設備收發(fā)器94基于來自成形模塊102的入站無線信號100生成入站控制信號98。入站控制信號98可以包括運行參數(shù)、入站無線信號參數(shù)(例如，幅度信息、定時信息、相位信息)以及從入站無線信號100解碼的入站消息的狀態(tài)。收發(fā)器94將入站無線信號100轉換為入站符號流，并將入站符號流轉換為入站消息(例如，以對時間戳進行解碼)。在另一個實施方式中，處理模塊88將入站符號流轉換為入站消息。處理模塊88基于雷達設備接收的入站雷達信號104確定關于物體的位置信息。具體地，處理模塊88可以基于時間戳以及雷達設備接收到入站雷達信號104的時間，確定與物體的距離。由于雷達信號104以光的速度傳播，因此可以很容易確定該距離。收發(fā)器模塊94和/或處理模塊88可以稍后將更新的運行參數(shù)發(fā)送給成形模塊92，以在傳輸下一個出站雷達信號104之前改變接收天線陣列的模式。該確定可以基于預先確定的列表或可以部分基于目前收到的信息的分析(例如，跟蹤朝向物體的接收天線方向圖，其中該方向圖提供幅度較高的入站無線信號100)。上述過程可以重復進行直至雷達設備對于相應的接收天線陣列方向圖產(chǎn)生入站無線信號峰值。處理模塊88然后可以基于接收天線陣列設定(例如，成形模塊運行參數(shù)以及所部署的天線)來確定入站雷達信號104的到達角度。注意，可以將收發(fā)器94、成形模塊92以及天線結構90合并到以60GHz操作的一個或多個雷達設備集成電路中。如此，緊湊封裝更容易便利于至便攜式計算設備中的整合，以便于應用，例如跟蹤游戲控制臺的游戲者的運動。在包括PAMM的情況下，天線結構90可以具有全面的水平-水平掃描，從而基本上消除雷達系統(tǒng)對接近水平面的物體的盲點(例如，基本上避免了通過在雷達下方飛行而進行的雷達探測)。這是可以實現(xiàn)的，原因在于，PAMM基本上消除了主要用于入射角很大(例如，大于60度)的信號的傳統(tǒng)天線結構的表面波。在沒有表面波的情況下，甚至可以檢測到入射角接近90度的空中波束。圖16為便攜式計算設備內所使用的示例性水平-水平天線結構106的示意圖。天線結構106為包括一根或多根天線110以及形成投影人工磁鏡(PAMM)的多個可調線圈112的可調有效碟形天線陣列108。每個可調線圈112包括內繞組部、外繞組部以及耦接電路(例如，MEMS開關、RF開關等)。繞組部可以分別包括一個或多個匝數(shù)并具有相同的長度和/或寬度或不同的長度和/或寬度。為了調整線圈114的特性(例如，與其他線圈和/或與金屬墊板116的電感耦接、電抗耦接、電阻耦接、電容耦接)，繞組部可以并聯(lián)耦接，串聯(lián)耦接或可用作單獨的線圈。在包括可調線圈114的情況下，PAMM可以被調整為以不同的頻帶進行操作。例如，在以兩個頻帶進行操作的多模通信設備中，天線結構106(或其他電路結構[例如，傳輸線、濾波器、電感器等])的PAMM被調整為對應于目前正在被通信設備使用的頻帶。在圖16所示的本示例中，有效碟形108的形狀可以根據(jù)來自核模塊的控制信號而改變。可選地，可以改變有效碟形天線116的焦點118?？烧{有效碟形天線116的特殊配置可以利用特殊應用程序進行驅動?？刂茊卧馕鎏厥鈶贸绦?，并生成控制信號以根據(jù)需要配置可調有效碟形天線116。圖17為便攜式計算設備內所使用的另一個示例性水平-水平雷達電路48的示意框圖。如圖17所示，水平-水平RF雷達電路(雷達電路)84包括一個或多個雷達設備以及處理模塊88。雷達設備包括天線結構90，該天線結構包括投影人工磁鏡(PAMM);成形模塊92以及收發(fā)器模塊94。在圖17中，天線結構90是可調的，以對水平-水平掃描區(qū)120進行調整，從而使得三維區(qū)域的覆蓋范圍由觸摸屏的x-y維度粗略地限定。例如，在一個實施方式中，天線結構90可以是可調有效碟形天線陣列，如圖16所示。然而，在其他實施方式中，其他天線結構90可以用于對水平-水平雷達設備的掃描區(qū)120進行調整。還可以通過調整成形模塊92產(chǎn)生的成形信號102來進行這種調整。圖18為便攜式計算設備的操作方法的實施例的邏輯圖，該操作方法開始于RF雷達處理模塊確定通過RF雷達是否已檢測到物體(122)。例如，RF雷達處理模塊可以從一個或多個RF雷達電路接收表示通過RF雷達已檢測物體的輸入。如果是，該方法繼續(xù)確定該物體是否是做手勢的物體(例如，用戶控制的物體，例如手指、手或觸摸筆)(124)。如果是，RF雷達處理模塊確定做手勢的物體的位置(三維(x、y、z)坐標)(126)。在使用水平-水平雷達的實施方式中，RF雷達處理模塊然后確定做手勢的物體是否位于顯示表面上(128)。如果是，處理模塊對做手勢的物體的x，y坐標進行解析，以確定特定的命令或其他用戶輸入(130)。如果做手勢的物體不在顯示表面上，則該方法繼續(xù)進行RF雷達處理模塊利用一個或多個機制(例如多普勒跟蹤以及位置跟蹤)跟蹤做手勢的物體的運動(132)。該方法然后繼續(xù)確定該運動是否對應于特定的命令或其他用戶輸入(133)。如果是，該方法繼續(xù)進行處理模塊對運動進行解析以確定特定的命令或其他用戶輸入(134)。圖19為管理便攜式計算設備76內的資源的實施方式的示意圖。便攜式計算設備76包括功率、時間及配置管理模塊136，其對便攜式計算設備76內的資源進行優(yōu)化以為可以進行三維手勢的用戶142服務；與便攜式計算設備76進行無線通信的一個或多個外部設備138以及需要訪問各種資源的內部外圍設備。例如，各個內部外圍設備(例如，提供對外部設備/外圍設備進行IEEE 802. 11144接入，對外部設備/外圍設備進行蜂窩接入146以及對外部設備/外圍設備進行USB接入148的內部外圍設備)會需要無線通信處理模塊140的資源來與一個或多個外部設備/外圍設備進行通信。管理模塊136可以利用硬件開關、軟件和/或可重新編程固件來配置和/或啟動處理模塊和/或一個或多個多模RF單元內的各個電路。因此，管理模塊136可以斷開在特定時間不需要的電路以減少它們的功耗。另外，管理模塊136確定為正在運行的各個應用程序啟動哪條電路以及以什么水平啟動(例如，電源電壓、時鐘速率、數(shù)據(jù)速率等)。在后面的一個或多個圖中將對管理便攜式計算設備76的資源的一個或多個實施方式和/或示例進行討論。圖20為示出了可配置便攜式計算設備的示例性功能及操作的示意圖。在圖20中，便攜式計算設備76是基于在便攜式計算設備76上運行的特定應用程序可配置的。例如，可以啟動或關閉各種設備特征、應用程序特征以及無線通信特征。可以為特定的應用程序預先配置、自動配置和/或可由用戶配置便攜式計算設備76。為了防止每次運行特定應用程序時進行重新配置，便攜式計算設備76可以保存用于便攜式計算設備76上的一個或多個應用程序的用戶界面優(yōu)先級查找表150。例如，用戶界面優(yōu)先級查找表150可以被配置為用于便攜式計算設備76上的蜂窩電話應用程序、互聯(lián)網(wǎng)接入應用程序、游戲應用程序、讀書(book)應用程序及任何其他應用程序。每個用戶界面優(yōu)先級查找表150保持用于特定應用程序的用戶界面偏好，以使得在應用程序正在運行時，便攜式計算設備76能夠高效地管理資源的使用狀況。偏好可以由用戶142設定或者可以基于應用程序、便攜式計算設備76和/或網(wǎng)絡設定自動填充。用戶界面偏好的示例包括顯示(音頻/視頻)偏好、控制偏好及用戶特性。例如，便攜式計算設備76通過有線和/或無線即插即用操作可以自動發(fā)現(xiàn)一個或多個外部設備(例如外部顯示設備152和/或揚聲器154)。當執(zhí)行特定應用程序時，通常由便攜式計算設備76的內部揚聲器/顯示器傳輸/顯示的音頻/視頻成分可被切換到或鏡像到外部顯示設備152和/或揚聲器154。便攜式計算設備76可以自動選擇特定外部顯示設備152和/或揚聲器154，或可以使用戶142選擇特定外部顯示設備152和/或揚聲器154。優(yōu)先級查找表150可以指示是否為該應用程序啟用外部顯示設備152和/或揚聲器154、外部顯示設備152和/或揚聲器154的身份以及用于與每個外部顯示設備152和/或揚聲器154進行通信的連接類型。單個外部顯示設備152和/或揚聲器154可以包括在優(yōu)先級表150中，多個顯示設備152和/或揚聲器154可以在優(yōu)先級表150被指示為同時使用，或可以在優(yōu)先級查找表150中設置根據(jù)用戶偏好或位置分級的顯示設備和/或揚聲器的列表?？梢酝ㄟ^有線連接和/或一個或多個無線連接與外部顯示設備152和/或揚聲器154進行通信。例如，如圖20所示，便攜式計算設備76使用藍牙無線連接用于音頻成分和控制命令，使用60GHz無線連接用于視頻成分。便攜式計算設備76和外部顯示設備152之間可以是藍牙和60GHz無線連接，或者，揚聲器154可以具有自己的藍牙收發(fā)器以單獨與便攜式計算設備76進行通信。優(yōu)先級查找表150填充有表示將藍牙無線連接用于音頻成分、將60GHz無線連接用于視頻成分的數(shù)據(jù)。優(yōu)先級查找表150還可以包括表示對應用程序的控制(用戶輸入設備)類型的控制偏好。在圖20中，便攜式計算設備內的各個用戶輸入設備用于控制功能156。更具體地，跟蹤球或跟蹤墊用于一些控制功能156，RF雷達用于三維操縱桿功能，鼠標用于其他控制功能 156。便攜式計算設備76和/或應用程序還可以包含在執(zhí)行特定應用程序期間“獲悉”用戶特性(偏好、行為等)的軟件。例如，如圖20所示，對游戲應用程序#1來說，用戶142容易沖動，更多的使用槍支或導彈并認為聲音或者視頻更重要。這些用戶特性被存儲在優(yōu)先級查找表150中，然后被轉換為應用程序和/或便攜式計算設備設定，以最大化用戶玩游戲(或執(zhí)行其他應用程序)時的經(jīng)驗。例如，如果對用戶來說聲音更重要，那么便攜式計算設備76可以選擇便攜式計算設備76位置中的環(huán)繞音效揚聲器來傳輸聲音，如果對用戶來說視覺更重要，那么便攜式計算設備76可以選擇便攜式計算設備76位置中的電視機的內部揚聲器或中間聲道來傳輸聲音。注意，優(yōu)先級查找表150中還可以包括其他用戶界面偏好。另外，可以為每個應用程序創(chuàng)建多個表，以使得為每個用戶142、為一種或多種應用模式、為一天中的不同時段或一周的不同天或其他應用使用提供分離的查找表150。此外，可以在應用程序的表之間指定優(yōu)先等級，使得特定優(yōu)先級查找表150為應用程序的默認優(yōu)先級表，而不使用其他優(yōu)先級表150，除非用戶142請求使用或其他因素表示應該使用不同優(yōu)先級表150。還可以為不同應用程序類型的優(yōu)先級查找表150指定優(yōu)先等級。例如，優(yōu)先級查找表150可以表示，對無線通信而言，蜂窩通信比W1-Fi通信更優(yōu)先。因此，便攜式計算設備76可以首先搜索蜂窩網(wǎng)絡來連接無線電話，如果未能發(fā)現(xiàn)蜂窩網(wǎng)絡，則搜索W1-Fi網(wǎng)絡。另外，可以創(chuàng)建一個單獨的優(yōu)先級查找表150，其對在便攜式計算設備76上同時運行的應用程序按優(yōu)先等級排列。例如，優(yōu)先級查找表150可以表示蜂窩電話通話優(yōu)先于游戲應用程序。通過這種方式，可以將資源分配給那些最為重要(并因此具有最高優(yōu)先級)的應用程序。圖21為便攜式計算設備中所使用的優(yōu)先級查找表的構建方法的實施方式的邏輯圖，該構建方法開始于特定應用程序的默認查找表，該查找表可填充有偏好以創(chuàng)建特定應用程序的修改優(yōu)先級查找表158。該方法進而進行至確定應用程序的應用程序類型(160)，并為優(yōu)先級查找表172指定應用程序類型。該方法進而進行至為優(yōu)先級查找表172指定特定用戶或默認用戶以及任何用戶特性(162)。基于應用程序類型以及與優(yōu)先級查找表和任何額外用戶輸入相關聯(lián)的用戶，該方法進而確定應用程序的用戶接口控制偏好(164)。接下來，指定應用程序的音頻(166)和視頻(168)偏好，繼之指定任何通信設備偏好(例如，W1-F1、蜂窩等)(170)。注意，還可以根據(jù)應用程序以及便攜式計算設備運行該應用程序時的預期用途，為優(yōu)先級查找表指定附加的偏好。將指定的偏好輸入優(yōu)先級查找表并進行存儲，以用于應用程序的任何后繼執(zhí)行?；谟脩糨斎牖蛟O備/應用程序/網(wǎng)絡設定的變化，可以隨時對偏好進行修改。圖22為示出了便攜式計算設備中所使用的示例性優(yōu)先級查找表的示意圖。特定應用程序的默認優(yōu)先級查找表174可以設置有應用程序或可以由便攜式計算設備基于應用程序/設備/網(wǎng)絡設定進行確定。例如，如圖22所示，游戲#1的默認優(yōu)先級查找表174表示藍牙無線連接用于控制命令，便攜式計算設備中的內部揚聲器用于音頻，無線局域網(wǎng)(WLAN)連接用于視頻，鼠標(用戶輸入設備)用于控制功能且未列出用戶特性。可以自動對默認優(yōu)先級查找表174進行修改(例如，基于歷史(用戶玩游戲時的選擇/輸入)、同時運行的其他應用程序和/或用戶經(jīng)驗或用戶輸入)，以產(chǎn)生更新后的優(yōu)先級查找表176。例如，可以對默認優(yōu)先級查找表174進行修改，以表示藍牙無線連接用于控制命令和音頻，60GHz無線連接用于視頻，各種輸入設備(跟蹤球或跟蹤墊、三維RF雷達及鼠標)用于控制功能并使用幾個用戶特性。圖23為示出了便攜式計算設備中使用的另一個示例性優(yōu)先級查找表的示意圖。圖23所示的優(yōu)先級查找表表示特定應用程序的優(yōu)先級178。例如，蜂窩電話應用程序可以優(yōu)先于互聯(lián)網(wǎng)應用程序，而互聯(lián)網(wǎng)應用程序優(yōu)先于游戲應用程序，游戲應用程序優(yōu)先于音樂播放應用程序。因此，當多個應用程序同時運行時，便攜式計算設備可以使用優(yōu)先級查找表178來確定哪些應用程序對資源的使用具有更高優(yōu)先級。圖24為通信環(huán)境下使用高速數(shù)據(jù)通信中繼的便攜式計算設備180和/或182的另一實施方式的示意圖。在便攜式計算設備利用極高頻率(例如60GHz W1-Fi頻帶)與另一個通信設備進行無線通信的實施方式中，在設備之間傳輸?shù)男盘柨赡軙粋鬏斅窂街械淖钃跷镒钃?。例如，用戶在便攜式計算設備上正在玩游戲，并且多模RF單元中的一個可以被配置為(通過60GHz鏈路)將游戲的畫面成分無線通信給電視，以顯示在電視上，而一個或多個其他多模RF單元被配置成3D RF雷達以提供用于游戲的操縱桿(控制器)功能。如果另一個人(其可以是游戲的另一個參與者)位于便攜式計算設備和電視之間，這個人可以至少部分地阻擋60GHz視頻信號從便攜式計算設備傳輸至電視，可能會導致游戲中斷。當存在阻止設備之間的直接(視線)路徑的阻擋物184時，設備可以搜索間接(或中繼)路徑，該路徑使60GHz信號被附近的表面186反射以繞行該阻擋物184。然而，以這種極高的頻率，信號不容易被多個表面反射。因此，為了增加接收器182處的信號強度，反射表面(例如金屬表面186)可以用于有利于信號的反射，并有效地提供位于阻擋物184附近中繼路徑。另外，發(fā)射天線和接收天線可被進一步配置為(即，調整它們的傳輸和/或接收輻射方向圖)，利用波束控制或波束成形188技術將傳輸?shù)男盘栆龑е两饘俦砻?86并接收被金屬表面186反射的信號。作為操作示例，核模塊檢測對高速數(shù)據(jù)通信(例如，60GHz通信)有不利影響的阻擋物?？梢酝ㄟ^確定較低的接收信號強度指示、丟失的查詢響應等來進行這種檢測。當檢測到阻擋物時，核模塊確定高速數(shù)據(jù)通信的輻射方向圖的替代是否會減少對高速數(shù)據(jù)通信的負面影響(例如，傳輸信號和/或接收信號是否可以被控制為在阻擋物周圍)。當高速數(shù)據(jù)通信的輻射方向圖的替代將減少對高速數(shù)據(jù)通信的負面影響時，核模塊啟用輻射方向圖的替代(例如，發(fā)送關于改變輻射方向圖的控制信號)。注意，改變輻射方向圖可以包括添加和/或從一個或多個MM RF單元刪除MM RF單元，還包括波束成形操作、功率提升、輻射方向圖的可替代方向等。在接收到輻射方向圖的替代的指示后，一個或多個多模RF單元根據(jù)輻射方向圖的替代對高速數(shù)據(jù)通信的傳輸和接收中的至少一個進行調整。例如，調整共享發(fā)射/接收天線的輻射方向圖、調整發(fā)射天線的輻射方向圖和/或調整接收天線的輻射方向圖。在另一個實施方式中，如圖25所示，高速數(shù)據(jù)通信中繼可以利用中繼器190代替反射表面來實現(xiàn)，或利用中繼器和反射表面兩者來實現(xiàn)。中繼器190可以是獨立中繼器或起到中繼器作用的另一個通信設備。例如，如圖26所示，便攜式計算設備76可以包括多模RF單元，其中相控陣天線可用于形成朝向中繼器190的波束以實現(xiàn)便攜式計算設備和電視機之間的無線通信，同時一個或多個阻擋物(例如用戶142)存在于便攜式計算設備76和電視機194之間。例如，中繼器190可以定位在含有便攜式計算設備76和電視機194的房間內的天花板196上。在另一個示例中，如圖27所示，高速數(shù)據(jù)通信中繼可以利用多個中繼源來實現(xiàn)。在一個或多個中繼器190和/或一個或多個反射表面200可用的通信環(huán)境下，便攜式計算單元76可以從可用的中繼源中選擇以傳輸并并接收來自另一個通信設備(電視機)194的信號。每個中繼源提供便攜式計算設備76和電視機194之間的路徑，且便攜式計算設備76可以將包括直接路徑的每條路徑上的信息保存在內部存儲器198中，以用于選擇進行特定通信的路徑之一。例如，便攜式計算設備76可以試圖首先利用直接路徑與電視機194進行通信，并且在確定直接路徑中存在一個或多個阻擋物后，通過將相控陣天線控制為朝向特定中繼源來切換至可用中繼路徑?？梢愿鶕?jù)質量(例如，誤碼率、信噪比或其他質量測量)和/或信號強度幅度對中繼路徑進行優(yōu)先級排序。圖28為便攜式計算設備構建高速數(shù)據(jù)通信路徑的優(yōu)先級表的方法的實施方式的邏輯圖，該構建方法開始于便攜式計算設備設定相控陣天線的坐標以建立與另一個通信設備的直接無線通信(202)。該方法繼續(xù)至便攜式計算設備掃描通過直接路徑以所需頻率范圍內(例如，極高頻帶)接收到的信號(204。)如果接收到顯著信號(205)，該方法繼續(xù)至便攜式計算設備記錄直接路徑的坐標、信號幅度和接收到的信號的質量(206)。如果不是，該方法繼續(xù)至便攜式計算設備確定是否已掃描所有坐標(208)，如果不是，使坐標遞增并重復進行掃描以記錄可能中繼路徑的坐標、以及各個信號幅度及質量(210)。一旦掃描所有坐標，該方法繼續(xù)至便攜式計算設備按照幅度/質量對所有記錄坐標進行分類，以創(chuàng)建從高幅度/高質量至低幅度/低質量的坐標列表(212)。創(chuàng)建包括多個高速數(shù)據(jù)通信的輻射方向圖的替代的列表之后，核模塊可以基于所需級別的通信(例如，所需誤碼率、所需發(fā)射功率等)選擇其中一個作為輻射方向圖替代。圖29為密封便攜式計算設備174的實施方式的示意框圖。密封(氣密性)便攜式計算設備174沒有被動按鈕、連接器或開關，這降低了便攜式計算設備的成本。另外，密封便攜式計算設備通過最大程度地減少或消除了內部電路對水蒸氣和其他不期望物質的暴露，延長了設備的使用壽命并提高了設備的可靠性。由于表面上不存在打開設備的按鈕，因此可以使用其他上電機制。舉例而言，而非限制，這種上電機制可以包括使設備震動，觸摸該設備(設備感測觸摸或熱量)或使設備傾斜。另外，在沒有將便攜式計算設備耦接至電源的連接器的情況下，便攜式計算設備214可以被配置為接收無線功率以給便攜式計算設備充電。例如，便攜式計算設備174可以包括無線功率接收器(或電池)，以無線的方式耦接至例如充電底座或諧振感應充電器；以及無線功率轉換模塊，該模塊利用無線功率轉換聲調或無線功率轉換頻帶進行操作。如果使用無線功率轉換聲調，則可以設置DC-DC轉換器以從無線功率接收器生成一個或多個電源電壓并還以與無線功率轉換聲調對應的頻率生成無線功率轉換信號。例如，無線功率轉換信號可以對應于DC-DC轉換器中的變壓器的次級繞組中的減小電壓。功率轉換信號可以在整個便攜式計算設備上傳輸并通過RF鏈路傳輸至多模RF單元。如果使用無線功率轉換頻帶，則一個或多個DC-DC轉換器可以以不同頻率生成多個無線功率轉換信號。每個無線功率轉換信號可以對應于不同電壓電平或可以單獨為便攜式計算設備174中的不同模塊產(chǎn)生無線功率轉換信號。例如，可以將無線功率轉換頻帶內的多個無線功率轉換信號中的各個傳輸至各多模RF單元。圖30為示出了密封便攜式計算設備214的示例性上電操作的示意圖。在圖30中，兩個水銀開關218包括在便攜式計算設備214內。水銀開關218以根據(jù)開關相對于地球重力引力的方向的對齊的方式允許電流在上電電路中流動或中斷電流在上電電路中的流動。例如，一個水銀開關218可以感測到設備214何時正面朝上(顯示面216側朝上),另一個水銀開關218可以感測到設備214何時正面朝下(顯示面216側朝下)。為了啟動便攜式計算設備214的上電電路，需要接通兩個水銀開關218。因此，用戶必須使便攜式計算設備214面朝下，然后面朝上以給該便攜式計算設備214上電。注意，水銀開關218可以在便攜式計算設備214中定向為要求便攜式計算設備214相對于重力有不同順序的位置(即打開一側，然后打開另一側)。在其他實施方式中，單個水銀開關218或多個水銀開關218可用于給設備214上電。圖31為示出了密封便攜式計算設備中使用的示例性上電電路的示意圖。上電電路220包括水銀開關218SW1及SW2、晶體管Ml及M2、電容器Cl及C2、電阻器Rl及R2、電池Vbatt 226以及有源觸摸傳感器222。兩個水銀開關218SW1及SW2在便攜式計算設備中被安裝為，使得該設備必須在一個方向上打開(即，面朝下)，然后在另一個方向上打開(即，面朝上)以接通晶體管Ml及M2。如果開關SWl及SW2在短時間內接通(由RC常數(shù)確定)，則Ml及M2的柵極應接近地，以為上電電路220供電。當電阻器Rl及R2正在使電容器Cl及C2放電給電池Vbatt 226時，啟動(224)有源觸摸傳感器222，從而允許用戶發(fā)起最終上電命令。有源觸摸傳感器222可以位于便攜式計算設備的框架上或可以是顯示器上的觸摸屏的一部分。通過觸摸上電傳感器來要求用戶主動給設備供電，防止了由于設備的簡單移動導致的意外給便攜式計算設備供電。圖32為示出了密封便攜式計算設備214的另一個示例性上電操作的示意圖。代替使用水銀開關，在便攜式計算設備214中包括有一個或多個加速度計228以檢測設備何時震動或滾動。低電力加速度計228可以用于最大程度地減少不使用設備214時加速度計228的功耗。為了防止意外供電和/或提供設備安全性，如圖31所示，可以啟動一個或多個觸摸傳感器來確認上電。例如，在設備震動或滾動之后，為用戶呈現(xiàn)要求在設備顯示器上進行特定觸摸順序以給設備214供電的屏幕。圖33為示出了密封便攜式計算設備214內的另一上電操作的示意圖。在圖33中，便攜式計算設備214中包括有熱電發(fā)電機(TEG) 230以給設備214供電。TEG 230為熱電觸摸設備，該設備將用戶指尖或拇指施加的熱量轉換為電能。將TEG 230產(chǎn)生的電流施加給第一上電電路232以為有源觸摸傳感器238供電。當用戶觸摸有源觸摸傳感器238時，將喚醒信號236提供給第二上電電路234以為便攜式計算設備214的處理模塊和其他部件供電。在其他實施方式中，不使用有源觸摸傳感器238，由TEG 230供電的上電電路232直接給便攜式計算設備214供電。圖34為以支持各種通信方案的微蜂窩的方式操作的便攜式計算設備的另一實施方式的示意圖。便攜式計算設備的多模RF單元可以支持多小區(qū)/智能電話或其他通信設備240 (例如802. 11使能膝上型計算機或其他便攜式計算設備242)。例如，在一個實施方式中，便攜式計算設備可以將一個多模RF單元(MMRFU I)配置為按照特定蜂窩通信方案(例如，全球移動通訊系統(tǒng)(GSM)、通用移動電信系統(tǒng)(UMTS)、長期演進技術(LTE)、碼分多址接A(CDMA)或寬帶CDMA (WCDMA) 244)進行操作，以有利于在蜂窩電話240和蜂窩電話發(fā)射塔(基站)248之間進行語音通話。如此，便攜式計算設備可以起到為限制區(qū)域提供蜂窩電話服務的微蜂窩或毫微微蜂窩的作用。另外，便攜式計算設備還可以將附加的多模RF單元(MMRFU 2及MMRFU 3)配置為按照所選的蜂窩通信方案進行操作，以利用多根天線來與基站進行通信，從而提供天線分集246。天線分集246可通過減輕多徑衰落，來提高信號可靠性，這對信號可靠性通常較差的區(qū)域是有益的。在另一個實施方式中，便攜式計算設備可以將一個多模RF單元配置為支持WLAN使能服務的802.11通信會話。在該實施方式中，便攜式計算設備起到為限制區(qū)域提供WLAN接入的微蜂窩或毫微微蜂窩的作用。在任何一個實施方式中，一旦便攜式計算設備對服務提供商(移動電話或WLAN)進行了訂閱，則該便攜式計算設備就能夠為沒有訂閱至該特定服務提供商的通信設備提供蜂窩電話或WLAN服務。圖35為以支持各種通信方案的微蜂窩的方式進行操作的便攜式計算設備的另一實施方式的示意圖。一個或多個多模RF單元(MMRFU 4)可以包括大型極板天線250，以提供足夠功率與遠程蜂窩基站252或LAN無線路由器進行通信。在其他多模RF單元(MMRFUI)中可以使用較小的極板天線，以便于利用例如藍牙、802.11或近場通信(NFC)與通信設備254進行短程通信。圖36為便攜式計算設備中的多模RF單元的示例性極板天線結構的示意圖。極板天線結構包括稱接至發(fā)射/接收(Tx/Rx)開關258的極板天線256。當工作在發(fā)射模式下時，極板天線256通過Tx/Rx開關258和低噪聲放大器(LNA) 260將入站RF信號提供給多模RF單元(MMRFU 4)。當工作在接收模式下時，出站信號通過功率放大器(PA) 262和Tx/Rx開關258從MMRFU 4提供到極板天線256。圖37為便攜式計算設備 支持各種通信方案的方法的實施方式的邏輯圖，該方法開始于便攜式計算設備進行掃描以確定GSM服務提供商是否可用(264)。如果可用，該方法繼續(xù)至便攜式計算設備參加于GSM服務提供商(S卩，向GSM基站注冊)(270)以及支持無線通信設備和GSM基站之間的語音通話或數(shù)據(jù)通信(272)。如果不可用，該方法繼續(xù)至便攜式計算設備確定WLAN服務提供商是否可用(266)。如果可用，該方法繼續(xù)至便攜式計算設備向WLAN服務提供商注冊(270 )，并支持無線通信設備和WLAN之間的語音通話或數(shù)據(jù)通信(272)。如果不可用，該方法繼續(xù)至便攜式計算設備掃描任何其他可用的無線服務提供商(268 )。如果發(fā)現(xiàn)另一個無線服務提供商，則該便攜式計算設備向該無線服務提供商注冊
(270),并且支持無線通信設備和無線服務提供商之間的語音通話或數(shù)據(jù)通信(272)。如果未發(fā)現(xiàn)其他無線服務提供商，則重復該方法。圖38為便攜式計算設備支持各種通信方案的另一種方法的實施方式的邏輯圖，該方法開始于便攜式計算設備訪問包含有便攜式計算設備所支持的蜂窩電話服務提供商的列表U=O…n=N) (274)。便攜式計算設備然后在表中的第一條目上進行索引(n=l)
(276),并掃描來自與第一條目(即，GSM)相關聯(lián)的第一蜂窩電話服務提供商的信號(278)。如果未發(fā)現(xiàn)信號，該方法繼續(xù)確定是否n=N (280)。如果不相等，則該便攜式計算設備增加n以確定表中的下一個蜂窩電話服務提供商(276),并掃描來自下一個蜂窩電話服務提供商的信號(278 )。重復該方法，直至發(fā)現(xiàn)可用的蜂窩電話服務提供商并且便攜式計算設備向可用的蜂窩電話服務提供商注冊(282 )。圖39為提供天線分集中繼的便攜式計算設備284的實施方式的示意圖。如上所述，天線分集降低了多徑衰落，從而提高信號可靠性，這使得更少的通話掉線。在多個多模RF單元被配置為與蜂窩電話發(fā)射塔254進行通信的實施方式中，便攜式計算設備284可以使用天線分集中繼來支持無線通信設備286 (即，蜂窩電話)和蜂窩電話發(fā)射塔252之間的蜂窩電話語音/數(shù)據(jù)呼叫。蜂窩電話286可以通過一個多模RF單元(MMRFU 3)與便攜式計算設備284進行無線通信，且便攜式計算設備284可以通過兩個或多個附加的多模RF單元(MMRFU1、MMRFU 2及MMRFU 4)與蜂窩電話發(fā)射塔254進行通信。因此，便攜式計算設備284可以利用便攜式計算設備284和蜂窩電話發(fā)射塔254之間的多根天線，中繼蜂窩電話286和便攜式計算設備284之間的傳輸，以提高蜂窩電話發(fā)射塔254和便攜式計算設備284及蜂窩電話286的位置之間的信號可靠性。在一個實施方式中，蜂窩電話286和便攜式計算設備284可以利用蜂窩電話發(fā)射塔254的蜂窩電話通訊方案(例如，GSM、3G、4G、LTE等)進行通信。在另一個實施方式中，蜂窩電話286和便攜式計算設備284可以利用短程通信方案(S卩，藍牙)進行通信，而便攜式計算設備284和蜂窩電話發(fā)射塔254利用蜂窩電話發(fā)射塔254的蜂窩電話通訊方案進行通信。蜂窩電話286和蜂窩電話發(fā)射塔254之間的通信通過便攜式計算設備284進行中繼，如圖40所示。蜂窩電話286包括處理模塊288、RF部290以及天線292。處理模塊288執(zhí)行數(shù)字發(fā)射器功能以根據(jù)特定無線通信方案處理出站數(shù)據(jù)，以產(chǎn)生出站數(shù)字信號。數(shù)字發(fā)射器功能可以包括，但不限于，加密編碼(scrambling)、編碼、星座映射和/或調制。出站數(shù)字信號被提供給數(shù)模轉換器(未示出)以將出站數(shù)字信號從數(shù)字域轉換到模擬域，以產(chǎn)生出站模擬基帶(或低中頻)信號。RF部290將出站模擬基帶信號上變頻為RF信號，RF部290中的功率放大器(PA)294對RF信號進行放大處理以產(chǎn)生出站RF信號。通過Tx/Rx開關298將出站RF信號提供給天線，以傳輸至便攜式計算設備284。蜂窩電話286的處理模塊288進一步執(zhí)行數(shù)字接收器功能，以根據(jù)蜂窩電話286和便攜式接收設備284之間使用的特定無線通信方案從入站信號中提出數(shù)據(jù)。例如，數(shù)字接收器功能可以包括，但不限于，解調、星座解映射、解碼和/或解密。入站信號首先被天線292接收，然后通過Tx/Rx開關298和低噪聲放大器(LNA) 296提供給RF部290，以將入站RF信號下變頻為入站基帶(或低中頻)信號。將入站基帶信號從模擬域轉換到數(shù)字域，以產(chǎn)生提供給處理模塊288的數(shù)字接收格式化數(shù)據(jù)。在便攜式計算設備284中，通過稱接至第一多模RF單元(MMRFU 3)的天線300從蜂窩電話286接收入站RF信號。MMRFU 3被配置為根據(jù)蜂窩電話286和便攜式計算設備284之間的通信鏈路所采用的特定通信方案(例如，GSM、LTE、藍牙、802.11等)進行操作。MMRFU 3包括一個或多個低噪聲放大器和/或一個或多個入站RF帶通濾波器。如果包括入站RF帶通濾波器，則入站RF帶通濾波器對入站RF信號進行濾波處理，該入站RF信號然后可以被低噪聲放大器放大。將放大的入站RF信號提供給接收器部，該接收器部結合RF鏈路接口 302將符合蜂窩電話286的所選無線通信方案的入站RF信號轉換為入站RF鏈路信號。該接收器部可以執(zhí)行上變頻處理或下變頻處理，以將入站RF信號的載波頻率調整為入站RF鏈路信號的載波頻率，該入站RF鏈路信號通過RF鏈路接口 302輸出至RF鏈路304上。注意，每個MMRFU可以包括多個接收器(以及發(fā)射器)部，每個均被配置為用于特定無線通信方案。通過RF鏈路304將入站RF鏈路信號傳輸給處理模塊310，其中通過處理模塊310的RF鏈路接口 302該信號被提供給無線通信處理模塊306。無線通信處理模塊306執(zhí)行數(shù)字接收器功能，以根據(jù)蜂窩電話286和便攜式計算設備284之間所采用的特定無線通信方案從入站RF鏈路信號中提取數(shù)據(jù)。無線通信處理模塊306然后根據(jù)蜂窩電話發(fā)射塔254的無線通信方案(即，通過執(zhí)行各種數(shù)字發(fā)射器功能)對數(shù)據(jù)進行處理，以產(chǎn)生出站數(shù)字信號。舉例而言，而非限制，各種數(shù)字發(fā)射器功能可以包括加密編碼、打孔、編碼、交織、星座映射、調制、擴頻、跳頻、波束成形、空時分組編碼、空頻分組編碼、頻域到時域轉換和/或數(shù)字基帶到中頻轉換。另外，數(shù)字發(fā)射器功能還可以包括將出站數(shù)據(jù)轉換為單個出站符號流，以進行單輸入單輸出(SISO)通信和/或多輸入單輸出(MISO)通信，并將出站數(shù)據(jù)轉換為多個出站符號流，以進行單輸入多輸出(SMO)和/或多輸入多輸出(MMO)通信。還通過RF鏈路接口 302對出站數(shù)字信號進行處理，以通過RF鏈路304傳輸至一個或多個多模RF單元。例如，可以將出站數(shù)字信號上變頻為或下變頻為特定頻率，以產(chǎn)生出站RF鏈路信號。另外，出站RF鏈路信號包括報頭部，該報頭部識別要對出站RF鏈路信號進行進一步處理的一個或多個多模RF單元。在一個實施方式中，出站數(shù)字信號可以利用以太網(wǎng)協(xié)議、防沖突協(xié)議和/或另一個共享介質協(xié)議以一個或多個數(shù)據(jù)包傳輸。在另一個實施方式中，RF鏈路304上的信道可被分配用于將出站數(shù)字信號傳輸給一個或多個多模RF單元。RF鏈路信道的分配可以是靜態(tài)分配和/或動態(tài)分配。例如，對支持通信的每個多模RF單元來說，特定類型的通信(例如，WLAN接入、蜂窩電話語音、蜂窩電話數(shù)據(jù)、藍牙、60GHz)可以對一個或多個信道進行靜態(tài)分配，另一種類型的通信可以對一個或多個信道進行動態(tài)分配。每個多模RF單元通過RF鏈路接口 302從RF鏈路304接收出站數(shù)字信號，并且在通過RF鏈路接口 302進行任何必要的轉換之后，對該信號進行解析以確定是否要對出站信號進行進一步處理。當多模RF單元要對出站信號進行進一步處理時，其根據(jù)所選的無線通信方案對自身進行配置，以將出站信號轉換為一個或多個出站RF信號，以傳輸給蜂窩電話發(fā)射塔254。通過將出站數(shù)字信號傳輸至多個MMRFU，天線分集308可以用于擴大出站RF信號的范圍并提高可靠性。圖41為用于接收下載自舉(boos)存儲器軟件的便攜式計算設備的另一實施方式的示意框圖。在圖41中，每個多模RF單元34耦接至或包括各個自舉存儲器312。另外，無線通信協(xié)議模塊50還耦接至各個自舉存儲器312。每個自舉存儲器312包含各個通信方案和與此相關的協(xié)議/標準的自舉軟件。在示例性實施方式中，每個自舉存儲器312為非易失性存儲器。為了容易更新每個自舉存儲器312中的自舉軟件，可以通過一個多模RF單元34從任意數(shù)量的源(例如，互聯(lián)網(wǎng)、其他便攜式計算設備、家用/辦公網(wǎng)絡、無線硬盤等)將新的自舉存儲器軟件下載到便攜式計算設備中。接收新自舉存儲器軟件的多模RF單元34通過RF鏈路接口 52和RF鏈路30將新自舉存儲器軟件傳輸給處理模塊28。在接收到新自舉存儲器軟件之后，處理模塊28將軟件存儲在耦接至無線通信處理模塊50的自舉存儲器312中，并且在重新啟動后，指示無線通信處理模塊50將新自舉軟件輸出給所有多模RF單元34，以存儲在各自的自舉存儲器312中。圖42為便攜式計算設備中使用的自舉存儲器的實施方式的示意圖。為RF鏈路接口軟件更新316和處理更新(即，任何RF無線標準)318，對用于無線通信處理模塊314的自舉存儲器進行分區(qū)。還為RF部軟件更新320、RF鏈路接口軟件更新322和處理更新324(即，任何RF無線標準)對多模RF單元自舉存儲器320進行分區(qū)。每當便攜式計算單元重新啟動時，無線通信處理模塊314和每個多模RF單元320從各個自舉存儲器加載最新自舉軟件?？梢詫⒁郧暗能浖姹敬鎯υ诒銛y式計算設備的硬盤中。圖43為用于接收下載的自舉存儲器軟件的便攜式計算設備的另一實施方式的示意框圖。在圖43中，自舉存儲器位于便攜式計算設備的硬盤326上，并且可通過數(shù)據(jù)鏈路32訪問無線通信處理模塊50，可以通過RF鏈路30和數(shù)據(jù)鏈路32訪問每個多模RF單元34。在該實施方式中，對RF鏈路接口軟件進行硬編碼，以確保不對RF鏈路接口軟件進行更新或改變。圖44為將自舉存儲器軟件下載到便攜式計算設備的方法的實施方式的邏輯圖，該方法開始于便攜式計算設備確定新自舉軟件是否可用(328 )。如果否，則該方法在重復之前已超時預定時間·(即，小時/天)(330)。如果是，則該方法繼續(xù)至便攜式計算設備通過多模RF單元下載新自舉軟件以存儲在中央自舉存儲器中(332)。接著，該方法繼續(xù)至便攜式計算設備請求用戶重新啟動該便攜式計算設備或對該便攜式計算設備進行自動重啟(334)。在重新啟動(336)期間，便攜式計算設備確定新的無線通信處理模塊(WCP)自舉軟件是否存儲在自舉存儲器中(338)。如果是，則為該無線通信處理模塊配置新的自舉軟件(340)。該方法然后繼續(xù)至便攜式計算設備確定新的多模RF單元(MMRFU)自舉軟件是否存儲在自舉存儲器中(342)。如果是，則無線通信處理模塊通過RF鏈路將新的MMRFU軟件傳輸給MMRFU的本地存儲器中(344)，并為MMRFU配置新軟件(346 )。如本文所使用的，術語“基本上”和“近似地”提供其對應項目和/或項目之間的相關性的工業(yè)可接受容差。這種工業(yè)可接受容差的范圍小于1%_50%并對應于(但不限于)部件值、集成電路工藝變量、溫度變量、上升和下降時間和/或熱噪聲。項目之間的這種相關性在幾個百分點的差別至量級差別范圍內變化。如本文中還使用的，術語“可操作地耦接至”、“耦接至”和/或“耦接”包括項目之間的直接耦接和/或項目之間通過中間項目來間接耦接(例如，項目包括(但不限于)部件、元件、電路和/或模塊)，其中，對于間接耦接，中間項目不修改信號信息而是可以調整其電流水平、電壓水平和/或功率水平。如本文進一步所使用的，推測耦接(即，當一個元件通過推斷與另一個元件耦接)包括以與“耦接至”相同的方式的兩個項目之間的直接耦接和間接耦接。如本文更進一步所使用的，術語“可用于”或“可操作地耦接至”表明項目包括一種或多種電力連接、輸入、輸出等，以在啟動時執(zhí)行一個或多個其相應的功能，且可以進一步包括與一個或多個其他項目的推測耦接。如本文更進一步所使用的術語“與…相關聯(lián)”包括獨立項目和/或另一項目中嵌入的一個項目的直接和/或間接耦接。如本文所使用的術語“有利地比較”表示兩個以上項目、信號等之間的比較提供所需關系。例如，當所需關系為信號I比信號2的數(shù)量級大時，當信號I的數(shù)量級比信號2的數(shù)量級大時或當信號2的數(shù)量級比信號I的數(shù)量級小時，可以實現(xiàn)有利比較。如本文還使用的，術語“處理模塊”、“處理電路”和/或“處理單元”可以是單個處理設備或多個處理設備。這種處理設備可以是微處理器、微控制器、數(shù)字信號處理器、微計算機、中央處理單元、現(xiàn)場可編程門陣列、可編程邏輯器件、狀態(tài)機、邏輯電路、模擬電路、數(shù)字電路和/或基于電路的硬編碼和/或操作指令操縱信號(模擬和/或數(shù)字)的任何設備。處理模塊、模塊、處理電路和/或處理單元可以是或可進一步包括存儲器和/或集成存儲元件，該存儲器和/或集成存儲元件可以是單個存儲設備、多個存儲設備和/或另一個處理模塊、模塊、處理電路和/或處理單元的嵌入電路。這種存儲設備可以是只讀存儲器、隨機存取存儲器、易失性存儲器、非易失性存儲器、靜態(tài)存儲器、動態(tài)存儲器、閃存、高速緩沖存取存儲器和/或存儲數(shù)字信息的任意設備。要注意的是，如果處理模塊、模塊、處理電路和/或處理單元包括一個以上的處理設備，那么處理設備可以中心定位(例如，通過有線和/或無線總線結構直接耦接在一起)或可以分布式定位(例如，通過局域網(wǎng)和/或廣域網(wǎng)進行的間接耦接的云計算)。進一步要注意的是，如果處理模塊、模塊、處理電路和/或處理單元通過狀態(tài)機、模擬電路、數(shù)字電路和/或邏輯電路實現(xiàn)一種或多種其功能，則可以將存儲有相應操作指令的存儲器和/或存儲器元件嵌在包括狀態(tài)機、模擬電路、數(shù)字電路和/或邏輯電路的電路內或外部。進一步要注意的是，存儲器元件可以存儲并且處理模塊、模塊、處理電路和/或處理單元可以執(zhí)行對應于一個或多個圖中示出的至少一部分步驟和/或功能的硬編碼和/或操作指令。成品中可以包括有這種存儲器設備或存儲器元件。以上已經(jīng)借助于示出特定功能的性能及其關系的方法步驟描述了本發(fā)明。為了便于描述，本文任意限定了這些功能構建塊和方法步驟的界限和順序?？梢韵薅商娲缦藓晚樞?，只要適宜地執(zhí)行指定功能和關系即可。任何可替代界限和順序由此在所要求保護的本發(fā)明的精神和范圍內。此外，為了便于描述，任意限定了這些功能構建塊的界限。可以限定可替代的界限，只要適宜地執(zhí)行某些重要的功能即可。類似地，本文中還任意限定了流程框圖，以便示出一些重要功能。從所用的程度來看，另外限定了流程框圖界限和順序，并仍然執(zhí)行一些重要功能。功能構建塊和流程圖塊和順序的這種可替代定義因此在要求保護的本發(fā)明的范圍和精神內。本領域的普通技術人員還將意識到，本文中的功能構建塊及其他示意性塊、模塊和部件可以被實現(xiàn)為利用離散部件、專用集成電路、執(zhí)行適當軟件等的處理器或其任意組合來示出。還已經(jīng)至少部分根據(jù)一個或多個實施方式描述了本發(fā)明。本發(fā)明的實施方式在本文中用來說明本發(fā)明，其一方面、其特征、其概念和/或其示例。實施本發(fā)明的裝置、成品、機器和/或處理的物理實施方式可以包括參照文中所討論的一個或多個實施方式所描述的一個或多個方面、特征、概念、示例等。此外，在圖之間，實施方式可以結合有可以使用相同或不同參考標號的相同或類似命名的功能、步驟、模塊等，如此，功能、步驟、模塊等可以是相同或類似的功能、步驟、模塊等或可以是不同的功能、步驟、模塊等。盡管上述圖中的晶體管被示為場效應晶體管(FET)，但本領域的普通技術人員將理解到，可以利用任何類型的晶體管結構來實現(xiàn)晶體管，包括(但不限于)雙極晶體管、金屬氧化物半導體場效應晶體管(M0SFET)、N阱晶體管、P阱晶體管、增強型晶體管、耗盡型晶體管及零電壓閾值(VT)晶體管。除非明確地闡述為相反，在本文中所提供的的任何一個圖中，至元件的信號、來自該元件的信號和/或元件之間的信號可以是模擬信號或數(shù)字信號、連續(xù)時間信號或離散時間信號以及單端信號或差分信號。例如，如果信號路徑被示出為單端路徑，則其還表示差分信號路徑。類似地，如果信號路徑被示出為差分路徑，則其還表示單端信號路徑。盡管本文中對一個或多個特定架構進行了描述，但同樣可以實現(xiàn)其他架構，該其他架構使用未明確示出的一個或多個數(shù)據(jù)總線、元件之間的直接連接和/或其他元件之間的間接耦接，如本領域的普通技術人員可認識到的。在本發(fā)明的各種實施方式的描述中使用了術語“模塊”。模塊包括處理模塊、功能塊、硬件和/或存儲在存儲器中用于執(zhí)行一個或多個功能的軟件，如與本文中描述的一樣。要注意的是，如果通過硬件實現(xiàn)模塊，硬件可以獨立地和/或結合軟件和/或固件進行操作。如本文所使用的，模塊可以包含一個或多個子模塊，每個子模塊可以是一個或多個模塊。盡管本文明確描述了本發(fā)明的各個功能和特征的特定組合，但這些特征和功能的其他組合同樣也是可行的。本發(fā)明不受本文所公開的具體示例的限制并明確結合這些其他組合。
權利要求
1.一種便攜式計算設備，包括: 三維觸摸屏，所述三維觸摸屏包括: 二維觸摸屏部；以及； 多個射頻雷達模塊；以及 核模塊，所述核模塊用于執(zhí)行以下操作: 確定所述三維觸摸屏是三維模式還是二維模式； 當所述三維觸摸屏為所述三維模式時: 通過所述多個射頻雷達模塊中的一個或多個射頻雷達模塊接收一個或多個雷達信號；并且 對所述一個或多個雷達信號進行解析以產(chǎn)生三維輸入信號。
2.根據(jù)權利要求1所述的便攜式計算設備，進一步包括: 有線射頻鏈路，其中: 所述多個射頻雷達模塊中的所述一個或多個射頻雷達模塊生成一個或多個射頻雷達信號; 所述一個或多個射 頻雷達信號被轉換為一個或多個入站射頻鏈路雷達信號； 所述一個或多個入站射頻鏈路雷達信號通過所述有線射頻鏈路傳輸至所述核模塊； 所述核模塊將所述一個或多個入站射頻鏈路雷達信號轉換為所述一個或多個雷達信號。
3.根據(jù)權利要求1所述的便攜式計算設備，進一步包括: 有線射頻鏈路；以及 多個多模射頻單元，用于耦接至所述有線射頻鏈路，其中所述多個多模射頻單元包括所述多個射頻雷達模塊； 其中所述核模塊執(zhí)行以下操作: 通過所述有線射頻鏈路以第一頻帶與所述多個多模射頻單元中的一個或多個多模射頻單元通信控制信息； 通過所述有線射頻鏈路以第二頻帶與所述多個多模射頻單元中的一個或多個多模射頻單元通信無線通信數(shù)據(jù)；并且 通過所述有線射頻鏈路以第三頻帶向所述多個多模射頻單元通信時鐘信息。
4.根據(jù)權利要求3所述的便攜式計算設備，進一步包括: 所述多個射頻雷達模塊中的所述一個或多個射頻雷達模塊生成一個或多個射頻雷達信號; 所述多個多模射頻單元中的一個或多個多模射頻單元將所述一個或多個射頻雷達信號轉換為一個或多個入站射頻鏈路雷達信號，其中所述一個或多個入站射頻鏈路雷達信號通過所述有線射頻鏈路以所述第二頻帶或以第四頻帶通信至所述核模塊。
5.根據(jù)權利要求1所述的便攜式計算設備，其中，所述核模塊對所述一個或多個雷達信號進行解析還包括: 基于所述一個或多個雷達信號生成物體相對于所述二維觸摸屏部的x_y坐標系的x、1、Z坐標； 基于所述物體的所述X、y、Z坐標在一段時間內的變化，確定所述物體的運動；以及基于所述運動生成所述三維輸入信號。
6.一種便攜式計算設備，包括: 三維觸摸屏，所述三維觸摸屏包括多個水平-水平射頻雷達模塊；以及 核模塊，所述核模塊用于執(zhí)行以下操作: 從所述多個水平-水平射頻雷達模塊中的一個或多個水平-水平射頻雷達模塊接收一個或多個射頻雷達信號；以及 對所述一個或多個射頻雷達信號進行解析，以產(chǎn)生三維輸入信號或二維輸入信號。
7.根據(jù)權利要求6所述的便攜式計算設備，其中，所述核模塊對所述一個或多個雷達信號進行解析還包括: 基于所述一個或多個雷達信號，生成物體相對于所述三維觸摸屏表面上的原點的x、y、z坐標； 當所述x、y、z坐標中的z坐標接近零時，確定所述一個或多個射頻雷達信號對應于所述二維輸入信號；以及 當所述z坐標不接近零時，確定所述一個或多個射頻雷達信號對應于所述三維輸入信號。
8.根據(jù)權利要求6所述的便攜式計算設備，其中，所述多個水平-水平射頻雷達模塊中的一水平-水平射頻雷達模塊包括: 收發(fā)器模塊，所述收發(fā)器模塊用于執(zhí)行以下操作: 生成雷達發(fā)射信號； 接收成形的雷達接收信號； 成形模塊，所述成形模塊用于執(zhí)行以下操作: 根據(jù)控制信號對所述雷達發(fā)射信號進行成形以產(chǎn)生出站雷達信號； 根據(jù)所述控制信號對入站雷達信號進行成形以產(chǎn)生成形雷達接收信號；以及包括多個螺旋線圈和天線的天線結構，其中，關于所述天線，所述多個螺旋線圈提供有效的碟形并且其中有效的碟形天線發(fā)送所述出站雷達信號并接收所述入站雷達信號。
9.根據(jù)權利要求6所述的便攜式計算設備，進一步包括: 所述多個水平-水平射頻雷達模塊中的一個或多個水平-水平射頻雷達模塊，該一個或多個水平-水平射頻雷達模塊用于檢測物體； 核模塊，所述核模塊用于確定所述物體是否是做手勢的物體； 以及 當所述物體是所述做手勢的物體時: 所述核模塊用于確定所述物體相對于所述三維觸摸屏的表面上的原點的X、1、z坐標；并且 所述核模塊用于對所述物體的所述X、y> Z坐標進行解析，以確定所述物體的手勢何時對應于所述二維輸入信號或何時對應于所述三維輸入信號。
10.一種用于便攜式計算設備的核模塊，所述核模塊包括: 處理模塊；以及 射頻鏈路接口，用于耦 接至所述處理模塊，其中所述處理模塊用于執(zhí)行以下操作: 利用所述射頻鏈路接口經(jīng)由多個射頻雷達模塊中的一個或多個射頻雷達模塊接收一個或多個射頻雷達信號；并且對所述一個或多個射 頻雷達信號進行解析，以產(chǎn)生三維輸入信號或二維輸入信號。
全文摘要
一種包括三維觸摸屏的便攜式計算設備包括三維(3D)觸摸屏以及核模塊。3D觸摸屏包括二維(2D)觸摸屏部以及多個射頻(RF)雷達模塊。核模塊可用于確定3D觸摸屏是3D模式還是2D模式。當3D觸摸屏為3D模式時，核模塊還可用于通過多個RF雷達模塊中的一個或多個接收一個或多個雷達信號并對一個或多個雷達信號進行解析以產(chǎn)生3D輸入信號。
文檔編號G06F3/041GK103076911SQ20121041402
公開日2013年5月1日 申請日期2012年10月25日 優(yōu)先權日2011年10月25日
發(fā)明者艾哈邁德禮薩(禮薩)·羅福加蘭, 馬里亞姆·羅福加蘭, 布里馬·B·易卜拉欣, 胡曼·道勞比 申請人:美國博通公司