本發(fā)明涉及天線技術(shù),尤其涉及一種具有多功能天線的電子設(shè)備。
背景技術(shù):
比吸收率傳感器(SAR Sensor,Specific Absorption Ratio Sensor)是很多電子設(shè)備都使用的一種器件,例如手機(jī)、平板電腦等都裝有SAR Sensor。SAR Sensor通過天線感應(yīng)周邊電容是否變化,進(jìn)而確定人體是否接近電子設(shè)備。當(dāng)人體接近電子設(shè)備時,能夠控制電子設(shè)備降低發(fā)射功率,使得SAR值降低以減小對人體的輻射。
另外,由于電子設(shè)備支持的頻段越來越多,一根天線無法滿足所有頻段的性能需求,因此會采用天線調(diào)諧電路來增加天線的帶寬。天線調(diào)諧電路也稱為天線調(diào)諧器(Antenna Tuner),天線調(diào)諧電路包括電容、電感等器件,天線調(diào)諧電路中的電容可調(diào)能夠?qū)崿F(xiàn)天線在多種頻率上的匹配,從而增加天線的帶寬。
通常,將天線調(diào)諧電路對應(yīng)的天線稱為主天線,考慮到天線空間有限,故將SAR Sensor的天線與主天線合并在一起使用。但是,當(dāng)天線調(diào)諧電路和SAR Sensor使用同一公共天線時,會出現(xiàn)相互的干擾,其中之一體現(xiàn)在:
切換頻段時天線調(diào)諧電路中的可調(diào)電容會動態(tài)調(diào)節(jié),全球移動通信系統(tǒng)(GSM,Global System for Mobile Communication)工作時隙切換時天線調(diào)諧電路中的可調(diào)電容會動態(tài)調(diào)節(jié)。這樣,天線調(diào)諧電路中的可調(diào)電容變化導(dǎo)致了SAR Sensor被誤觸發(fā)。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明實施例提供了一種電子設(shè)備。
本發(fā)明實施例提供的電子設(shè)備,包括:
第一天線結(jié)構(gòu),所述第一天線結(jié)構(gòu)包括第一天線本體和天線調(diào)諧電路;
第二天線結(jié)構(gòu),所述第二天線結(jié)構(gòu)包括第二天線本體;
射頻電路,所述射頻電路與所述第一天線結(jié)構(gòu)相連,用于向所述第一天線結(jié)構(gòu)輸出射頻信號;
SAR傳感器,所述SAR傳感器與所述第二天線結(jié)構(gòu)相連,以通過所述第二天線結(jié)構(gòu)檢測目標(biāo)范圍內(nèi)電容的變化,所述天線調(diào)諧電路中的第一電容位于所述目標(biāo)范圍以外;
控制電路,所述控制電路與所述SAR傳感器相連,用于根據(jù)所述SAR傳感器的檢測結(jié)果調(diào)節(jié)所述射頻電路的輸出功率。
本發(fā)明實施例中,所述控制電路,還用于向所述天線調(diào)諧電路輸出控制信號,以調(diào)節(jié)所述天線調(diào)諧電路中的第一電容對不同頻率的射頻信號進(jìn)行匹配。
本發(fā)明實施例中,所述射頻電路與所述第一天線結(jié)構(gòu)相連,為:
所述射頻電路依次與天線調(diào)諧電路、第一天線本體相連接;其中,
所述射頻電路與所述第一天線本體之間通過所述天線調(diào)諧電路進(jìn)行不同頻率的匹配。
本發(fā)明實施例中,所述電子設(shè)備還包括:
無線局域網(wǎng)處理模塊,所述無線局域網(wǎng)處理模塊經(jīng)第二電容與所述第二天線結(jié)構(gòu)相連,以通過所述第二天線結(jié)構(gòu)傳輸無線局域網(wǎng)信號;
所述SAR傳感器經(jīng)第一電感與所述第二天線結(jié)構(gòu)相連;
其中,所述第一電容的電容值大于等于第一閾值,所述第一電感的電感值大于等于第二閾值。
本發(fā)明實施例中,當(dāng)所述第一電容的電容值大于等于第一閾值時,所述第一電容能夠傳輸?shù)谝活l段的無線信號,過濾第二頻段的射頻信號;當(dāng)所述第一電感的電感值大于等于第二閾值時,所述第一電感能夠傳輸?shù)诙l段的無線信號,過濾第一頻段的無線信號;
其中,所述第一頻段大于所述第二頻段。
本發(fā)明實施例中,所述無線局域網(wǎng)信號位于所述第一頻段,所述SAR傳感器工作在所述第二頻段。
本發(fā)明實施例中,當(dāng)所述SAR傳感器的檢測結(jié)果表明所述目標(biāo)范圍內(nèi)的電容變化大于等于第三閾值時,所述控制電路調(diào)節(jié)所述射頻電路降低輸出功率。
本發(fā)明實施例中,所述控制電路與所述射頻電路集成設(shè)置在射頻芯片上。
本發(fā)明實施例的技術(shù)方案中,電子設(shè)備包括:第一天線結(jié)構(gòu),所述第一天線結(jié)構(gòu)包括第一天線本體和天線調(diào)諧電路;第二天線結(jié)構(gòu),所述第二天線結(jié)構(gòu)包括第二天線本體;射頻電路,所述射頻電路與所述第一天線結(jié)構(gòu)相連,用于向所述第一天線結(jié)構(gòu)輸出射頻信號;SAR傳感器,所述SAR傳感器與所述第二天線結(jié)構(gòu)相連,以通過所述第二天線結(jié)構(gòu)檢測目標(biāo)范圍內(nèi)電容的變化,所述天線調(diào)諧電路中的第一電容位于所述目標(biāo)范圍以外;控制電路,所述控制電路與所述SAR傳感器相連,用于根據(jù)所述SAR傳感器的檢測結(jié)果調(diào)節(jié)所述射頻電路的輸出功率??梢?,將與SAR傳感器連接的第一天線結(jié)構(gòu)替換成了第二天線結(jié)構(gòu),這樣,天線調(diào)諧電路中的可調(diào)電容發(fā)生變化時,不會影響SAR傳感器的正常檢測,避免了SAR傳感器誤認(rèn)為電容發(fā)生變化是因為人體靠近帶來的變化。
附圖說明
圖1為本發(fā)明實施例的電子設(shè)備的結(jié)構(gòu)組成示意圖一;
圖2為本發(fā)明實施例的兩種天線架構(gòu)圖;
圖3為本發(fā)明實施例的天線切換的示意圖;
圖4為本發(fā)明實施例的電子設(shè)備的結(jié)構(gòu)組成示意圖二。
具體實施方式
為了能夠更加詳盡地了解本發(fā)明實施例的特點與技術(shù)內(nèi)容,下面結(jié)合附圖對本發(fā)明實施例的實現(xiàn)進(jìn)行詳細(xì)闡述,所附附圖僅供參考說明之用,并非用來限定本發(fā)明實施例。
圖1為本發(fā)明實施例的電子設(shè)備的結(jié)構(gòu)組成示意圖一,如圖1所示,所述電子設(shè)備包括:
第一天線結(jié)構(gòu)11,所述第一天線結(jié)構(gòu)11包括第一天線本體111和天線調(diào)諧電路112;
第二天線結(jié)構(gòu)12,所述第二天線結(jié)構(gòu)12包括第二天線本體121;
射頻電路13,所述射頻電路13與所述第一天線結(jié)構(gòu)11相連,用于向所述第一天線結(jié)構(gòu)11輸出射頻信號;
SAR傳感器14,所述SAR傳感器14與所述第二天線結(jié)構(gòu)12相連,以通過所述第二天線結(jié)12構(gòu)檢測目標(biāo)范圍內(nèi)電容的變化,所述天線調(diào)諧電路112中的第一電容位于所述目標(biāo)范圍以外;
控制電路15,所述控制電路15與所述SAR傳感器14相連,用于根據(jù)所述SAR傳感器14的檢測結(jié)果調(diào)節(jié)所述射頻電路13的輸出功率。
本發(fā)明實施例中,第一天線結(jié)構(gòu)11包括第一天線本體111和天線調(diào)諧電路112,這里,第一天線本體111的功能有兩個:第一功能是向外輻射射頻信號;第二功能是接收空間傳播的射頻信號。以手機(jī)中的天線為例,第一天線本體111通過金屬片實現(xiàn),第一天線本體111的結(jié)構(gòu)(例如面積、長、寬、厚度等)決定了第一天線本體111能夠傳輸?shù)纳漕l信號的頻率。天線調(diào)諧電路112由電容、電感等器件組成,本發(fā)明實施例將天線調(diào)諧電路112中的電容稱為第一電容。天線調(diào)諧電路112也稱為Antenna Tuner,天線調(diào)諧電路112是射頻電路13與第一天線本體111之間的阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)。
本發(fā)明實施例中,第二天線結(jié)構(gòu)12包括第二天線本體121,這里,第二天線本體121的功能有兩個:第一功能是向外輻射射頻信號;第二功能是接收空間傳播的射頻信號。以手機(jī)中的天線為例,第二天線本體121通過金屬片實現(xiàn),第二天線本體121的結(jié)構(gòu)(例如面積、長、寬、厚度等)決定了第二天線本體121能夠傳輸?shù)纳漕l信號的頻率,第二天線結(jié)構(gòu)121與第一天線結(jié)構(gòu)111不同,第一天線結(jié)構(gòu)111負(fù)責(zé)電子設(shè)備主要的通訊頻段,例如長期演進(jìn)(LTE)通訊頻段。第二天線結(jié)構(gòu)121負(fù)責(zé)電子設(shè)備的無線局域網(wǎng)信號(WIFI)。
本發(fā)明實施例中,射頻電路13為射頻通信的接收及發(fā)射電路,射頻電路13能夠傳輸各種制式的射頻信號,例如2G、3G、4G。這里,射頻信號的制式等信息由調(diào)制解調(diào)器(Modem)決定,Modem也稱為射頻芯片。射頻電路13通過第一天線結(jié)構(gòu)11向空間輻射射頻信號或接收射頻信號。
本發(fā)明實施例中,射頻電路12向第一天線結(jié)構(gòu)11傳輸?shù)纳漕l信號的頻率在698MHz-2690MHz之間,屬于高頻信號。
本發(fā)明實施例中,SAR指單位時間內(nèi)單位質(zhì)量的物質(zhì)吸收的電磁輻射能量,通常使用SAR值來衡量電子設(shè)備輻射的熱效應(yīng)。電子設(shè)備,如手機(jī)、平板電腦等都具有一個指標(biāo),即限制輻射功率的指標(biāo),這樣可以保護(hù)人體的健康。為此,電子設(shè)備上設(shè)置有SAR傳感器14,SAR傳感器14與第二天線結(jié)構(gòu)12相連,通過第二天線結(jié)構(gòu)12檢測SAR傳感器14周圍的電容是否發(fā)生變化,當(dāng)發(fā)生變化時,則認(rèn)為有人體靠近電子設(shè)備,此時,就觸發(fā)Modem降低發(fā)射功率,從而降低SAR值。
本發(fā)明實施例中,SAR傳感器14工作的頻率為幾十MHZ左右,屬于低頻信號。
本發(fā)明實施例中,控制電路15是指調(diào)節(jié)天線調(diào)諧電路112中第一電容的控制電路,天線調(diào)諧電路112中的第一電容可調(diào)能夠?qū)崿F(xiàn)天線在多種頻率上的匹配,從而增加天線的帶寬。此外,控制電路15還可以根據(jù)所述SAR傳感器14的檢測結(jié)果調(diào)節(jié)所述射頻電路的輸出功率。
本發(fā)明實施例中,參照圖2,第一種情況下:當(dāng)射頻電路13和SAR傳感器14使用同一公共天線,即第一天線本體112時,會出現(xiàn)相互的干擾。以天線工作在GSM模式為例,由于其TDD的通信模式,造成其發(fā)射不能在整個時間段上持續(xù)保持,使得天線調(diào)諧電路112中的第一容變化導(dǎo)致了SAR傳感器14被誤觸發(fā)。
具體地,當(dāng)天線工作在GSM模式時,每個幀(frame)的8個時隙(slot)中僅有2個slot是處于發(fā)射或者接收狀態(tài),而另外6個slot是空狀態(tài)。對應(yīng)slot為空狀態(tài)時,Modem會睡眠,此時,Modem提供給控制電路14的MIPI電平信號(VIO)會以2:6的時間頻率做高電平和低電平輸出,并有us級別延時,控制電路14也會同步輸出2:6時間頻率的電壓信號來控制天線調(diào)諧電路112中第一電容的電容值。
SAR傳感器14的靈敏度在1pF級別,靈敏度非常高。此時,第一電容的變化會觸發(fā)SAR傳感器14的變化,使得SAR傳感器14以同樣頻率處于ON和OFF的輸出,則會同樣頻率通知Modem降低射頻功率,實測就是GSM的射頻功率迅速的在高功率和低功率之間變化,無法正常測試。
基于此,參照圖2,第二種情況下:當(dāng)射頻電路13和SAR傳感器14使用不同的天線,射頻電路13使用第一天線本體112,SAR傳感器14使用第二天線本體121,由于天線調(diào)諧電路中的第一電容位于所述目標(biāo)范圍以外,因此,當(dāng)天線調(diào)諧電路中的第一電容發(fā)生變化時,不會導(dǎo)致SAR傳感器14被誤觸發(fā)。
圖3為本發(fā)明實施例的天線切換的示意圖,如圖4所示,在第一階段,第一天線結(jié)構(gòu)基于射頻電路正常工作時不會導(dǎo)致天線調(diào)諧電路中第一電容發(fā)生變化,這時,射頻電路與SAR傳感器均與第一天線結(jié)構(gòu)相連,這種情況下,SAR傳感器不受第一電容的影響,也即SAR傳感器不會被誤觸發(fā)。在第二階段,,第一天線結(jié)構(gòu)基于射頻電路正常工作時會導(dǎo)致天線調(diào)諧電路中第一電容發(fā)生變化,這時,將SAR傳感器的工作天線由第一天線結(jié)構(gòu)切換至第二天線結(jié)構(gòu),這種情況下,天線調(diào)諧電路中的第一電容位于檢測目標(biāo)范圍以外,因此,SAR傳感器不受第一電容變化的影響,也即SAR傳感器不會被誤觸發(fā)。
當(dāng)然,可以不區(qū)分上述工作階段,而直接將SAR傳感器連接至第二天線結(jié)構(gòu)上,這時,SAR傳感器始終不受第一電容變化的影響,也即SAR傳感器不會被誤觸發(fā)。
圖4為本發(fā)明實施例的電子設(shè)備的結(jié)構(gòu)組成示意圖二,如圖4所示,所述電子設(shè)備包括:
第一天線結(jié)構(gòu)11,所述第一天線結(jié)構(gòu)11包括第一天線本體111和天線調(diào)諧電路112;
第二天線結(jié)構(gòu)12,所述第二天線結(jié)構(gòu)12包括第二天線本體121;
射頻電路13,所述射頻電路13與所述第一天線結(jié)構(gòu)11相連,用于向所述第一天線結(jié)構(gòu)11輸出射頻信號;
比吸收率SAR傳感器14,所述SAR傳感器14與所述第二天線結(jié)構(gòu)12相連,以通過所述第二天線結(jié)構(gòu)12檢測目標(biāo)范圍內(nèi)電容的變化,所述天線調(diào)諧電路112中的第一電容位于所述目標(biāo)范圍以外;
控制電路15,所述控制電路15與所述SAR傳感器14相連,用于根據(jù)所述SAR傳感器14的檢測結(jié)果調(diào)節(jié)所述射頻電路13的輸出功率。
本發(fā)明實施例中,所述控制電路15,還用于向所述天線調(diào)諧電路112輸出控制信號,以調(diào)節(jié)所述天線調(diào)諧電路112中的第一電容對不同頻率的射頻信號進(jìn)行匹配。
本發(fā)明實施例中,所述射頻電路13與所述第一天線結(jié)構(gòu)11相連,為:
所述射頻電路13依次與天線調(diào)諧電路112、第一天線本體111相連接;其中,
所述射頻電路13與所述第一天線本體111之間通過所述天線調(diào)諧電路112進(jìn)行不同頻率的匹配。
本發(fā)明實施例中,所述電子設(shè)備還包括:
無線局域網(wǎng)處理模塊15,所述無線局域網(wǎng)處理模塊15經(jīng)第二電容151與所述第二天線結(jié)構(gòu)12相連,以通過所述第二天線結(jié)構(gòu)12傳輸無線局域網(wǎng)信號;
所述SAR傳感器14經(jīng)第一電感141與所述第二天線結(jié)構(gòu)12相連;
其中,所述第一電容的電容值大于等于第一閾值,所述第一電感的電感值大于等于第二閾值。
本發(fā)明實施例中,當(dāng)所述第一電容的電容值大于等于第一閾值時,所述第一電容能夠傳輸?shù)谝活l段的無線信號,過濾第二頻段的射頻信號;當(dāng)所述第一電感的電感值大于等于第二閾值時,所述第一電感能夠傳輸?shù)诙l段的無線信號,過濾第一頻段的無線信號;
其中,所述第一頻段大于所述第二頻段。
本發(fā)明實施例中,所述無線局域網(wǎng)信號位于所述第一頻段,所述SAR傳感器工作在所述第二頻段。
本發(fā)明實施例中,當(dāng)所述SAR傳感器的檢測結(jié)果表明所述目標(biāo)范圍內(nèi)的電容變化大于等于第三閾值時,所述控制電路調(diào)節(jié)所述射頻電路降低輸出功率。
本發(fā)明實施例中,所述控制電路與所述射頻電路集成設(shè)置在射頻芯片上。
本發(fā)明實施例所記載的技術(shù)方案之間,在不沖突的情況下,可以任意組合。
以上所述,僅為本發(fā)明的具體實施方式,但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此,任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi),可輕易想到變化或替換,都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。