天線裝置和調節(jié)天線裝置的輻射的方法
【專利摘要】提供了一種天線裝置和調節(jié)天線裝置的輻射的方法。該天線裝置包括：第一天線單元，用于執(zhí)行所述電子設備的通信功能；第二天線單元，用于檢測是否有人體靠近或離開所述電子設備，當有人體靠近所述電子設備時，產生第一指令，當有人體離開所述電子設備時，產生第二指令；處理單元，響應所述第一指令將所述第一天線單元的輻射功率調整為第一輻射功率，響應所述第二指令將所述第一天線單元的輻射功率調整為第二輻射功率，所述第一輻射功率小于第二輻射功率。在本發(fā)明的上述技術方案中，檢測是否有人體靠近或離開所述電子設備，并根據(jù)檢測結果來調整第一天線單元的輻射功率，從而能提供良好的天線性能并同時滿足天線輻射指標。
【專利說明】天線裝置和調節(jié)天線裝置的輻射的方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及通信領域，更具體地，涉及一種天線裝置和調節(jié)天線裝置的輻射的方法。
【背景技術】
[0002]隨著通信技術的迅猛發(fā)展，出現(xiàn)了各種類型的無線通信設備，諸如計算機、個人數(shù)字助理、智能通信終端等。一方面，作為便攜電子產品的所述無線通信設備通常需要重量輕、厚度薄、且體積小。以平板計算機為例，其具有大顯示屏、輕重量、薄厚度等特點。另一方面，在利用所述無線通信設備進行通信以傳輸信息和數(shù)據(jù)的同時，希望能夠在通信過程中降低天線的輻射量，以減少對人體健康的影響。例如，歐洲關于移動通信終端對人體影響的指標是特定吸收比(SAR, Specific Absorption Rate)不超過2.0ff/KGilOg ;而美國規(guī)定的該指標是SAR不超過1.6W/KG@lg。然而，無線通信設備的超薄設計導致了天線空間減小和天線高度降低，這直接導致了天線輻射增加從而超標。
[0003]目前，無線通信設備通常采用內置天線。例如平板計算機可采用常規(guī)的平面倒F天線(PIFA, Planar Inverted F Antenna)或者單極天線。在超薄的平板計算機中進行天線設計時，天線高度和天線面積被縮小，這導致采用現(xiàn)有的天線很難平衡天線性能和天線輻射問題。
[0004]針對上述問題，常用的解決方案有兩種:一種是犧牲天線性能，通過降低天線功率來滿足天線輻射指標的要求；另一種是以天線輻射指標超標為代價來使天線性能達到標準要求。這兩種方法中的任一個都不能兼顧天線性能與天線輻射影響二者。
[0005]因此，期望存在一種天線裝置來同時滿足天線性能與天線輻射指標。

【發(fā)明內容】

[0006]本發(fā)明實施例提供了一種天線裝置和調節(jié)天線裝置的輻射的方法，其能夠自動調節(jié)天線的輻射，從而提供良好的天線性能并同時滿足天線輻射指標。
[0007]—方面，提供了一種天線裝置，用于電子設備，該天線裝置包括:第一天線單元，所述第一天線單元用于執(zhí)行所述電子設備的通信功能；第二天線單元，所述第二天線單元用于檢測是否有人體靠近或離開所述電子設備，并獲得一檢測結果，當所述檢測結果表明有人體靠近所述電子設備時，產生第一指令，當所述檢測結果表明有人體離開所述電子設備時，產生第二指令；處理單元，所述處理單元響應所述第一指令將所述第一天線單元的輻射功率調整為第一輻射功率，所述處理單元響應所述第二指令將所述第一天線單元的輻射功率調整為第二輻射功率，所述第一輻射功率小于第二輻射功率。
[0008]優(yōu)選地，所述第二輻射功率可以為所述第一天線單元正常執(zhí)行所述通信功能時所
需的最小輻射功率。
[0009]優(yōu)選地，所述第二天線單元可以是圍繞所述第一天線單元的環(huán)形感應天線。
[0010]優(yōu)選地，所述環(huán)形感應天線的內緣的各個位置與所述第一天線單元的外緣之間的各個最短距離不小于一預定距離。所述預定距離是根據(jù)所述環(huán)形感應天線的性能和所述第二天線單元的感應距離來確定的，所述感應距離是能夠感應到有人體接近的、在環(huán)形感應天線與人體之間的最遠距離。所述預定距離可以是3毫米，所述感應距離可以是10毫米。
[0011]優(yōu)選地，所述環(huán)形感應天線可以是用圍繞所述第一天線單元的柔性線路板制成、并具有兩個端口，所述兩個端口為用于連接到處理單元的第一端口和用于接地的第二端□。
[0012]優(yōu)選地，所述處理單元可包括:信號處理部件，用于根據(jù)所述第二通信單元的指令來產生一控制信號；以及功率放大部件，用于根據(jù)所述控制信號來將所述第一天線單元的輻射功率調整為第一輻射功率或第二輻射功率。
[0013]另一方面，提供了一種調節(jié)天線裝置的輻射的方法，該天線裝置用于電子設備、并包括:用于執(zhí)行通信功能的第一天線單元、第二天線單元和處理單元，所述方法可以包括:利用所述第二天線單元檢測是否有人體靠近或離開所述電子設備，并獲得一檢測結果；根據(jù)檢測結果來產生指令；以及響應于所述指令來調整第一天線單元的輻射功率，其中，當所述檢測結果表明有人體靠近所述電子設備時，產生第一指令，并響應所述第一指令將所述第一天線單元的輻射功率調整為第一輻射功率；當所述檢測結果表明有人體離開所述電子設備時，產生第二指令，并響應所述第二指令將所述第一天線單元的輻射功率調整為第二輻射功率，該第二輻射功率大于所述第一輻射功率。
[0014]在本發(fā)明實施例的上述天線裝置和調節(jié)天線裝置的輻射的方法的技術方案中，利用所述第二天線單元來檢測是否有人體靠近或離開所述電子設備，并根據(jù)檢測結果來調整第一天線單元的輻射功率，從而能提供良好的天線性能并同時滿足天線輻射指標。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。
[0016]圖1是圖示了根據(jù)本發(fā)明實施例的天線裝置的框圖；
[0017]圖2是圖示了根據(jù)本發(fā)明實施例的天線裝置中的環(huán)形感應天線的示意性結構圖；
[0018]圖3是圖示了根據(jù)本發(fā)明實施例的調節(jié)天線裝置的輻射的方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0019]下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。
[0020]圖1是圖示了根據(jù)本發(fā)明實施例的天線裝置100的框圖。所述天線裝置100可應用于任何電子設備，例如智能通信終端、平板計算機、筆記本計算機等。該天線裝置100包括:第一天線單元110，用于執(zhí)行所述電子設備的通信功能；第二天線單元120，用于檢測是否有人體靠近或離開所述電子設備，并獲得一檢測結果，當所述檢測結果表明有人體靠近所述電子設備時，產生第一指令，當所述檢測結果表明有人體離開所述電子設備時，產生第二指令；處理單元130，響應所述第一指令將所述第一天線單元的輻射功率調整為第一輻射功率，響應所述第二指令將所述第一天線單元的輻射功率調整為第二輻射功率，所述第一輻射功率小于第二輻射功率。
[0021]所述用于執(zhí)行所述電子設備的通信功能的第一天線單元110可以是任何類型的通信天線，例如PIFA或單極天線。該第一天線單元110的天線福射影響會隨著人體與其之間的距離變大而變小。在靠近第一天線單元110的區(qū)域中,天線輻射影響SAR值較大，對人體影響較為嚴重。在遠離第一天線單元110的區(qū)域中，天線輻射影響(SAR)基本可以達到指標?？梢岳矛F(xiàn)有的或將來使用的任何通信天線作為所述第一天線單元110，其設計或類型不構成對本發(fā)明的限制。
[0022]所述第二天線單元120可用于檢測是否有人體靠近或離開所述電子設備，并獲得一檢測結果?？梢葬槍﹄娮釉O備(例如平板計算機)的第一天線單元110的設計位置來設計該第二天線單元120的設計位置。如前所述，在遠離第一天線單元110的區(qū)域中，天線輻射影響(SAR)基本可以達到指標，所以不需要專門設計該第二天線單元120。在靠近第一天線單元Iio的區(qū)域中,天線福射影響SAR值較大,需要專門設計該第二天線單元120。例如,可以將第二天線單元120布置在第一天線單元110周圍，從而當人體靠近所述電子設備時，所述第二天線單元120能夠準確判斷人體是否靠近第一天線單元110。該第二天線單元120在所述檢測結果表明有人體靠近所述電子設備(即，接近所述第一天線單元110)時產生第一指令，在所述檢測結果表明有人體離開所述第一天線單元110時產生第二指令。
[0023]作為示例，該第二天線單元120是圍繞所述第一天線單元110的環(huán)形感應天線。這里，圍繞所述第一天線單元110而不是在整個平板計算機區(qū)域都設計這種環(huán)形感應天線，可以降低天線成本。后面將結合圖2描述該環(huán)形感應天線的具體設計。
[0024]所述處理單元130可以響應所述第一指令將所述第一天線單元的輻射功率調整為第一輻射功率，響應所述第二指令將所述第一天線單元的輻射功率調整為第二輻射功率，所述第一輻射功率小于第二輻射功率。作為示例，所述第二輻射功率可以為所述第一天線單元110正常執(zhí)行所述通信功能時所需的最小輻射功率。因此，當根據(jù)第一指令而得知有人體靠近所述電子設備時，所述處理單元130可以產生較低的輻射功率，以降低對人體的輻射影響；當根據(jù)第二指令而得知有人體遠離所述電子設備時，可以將將所述第一天線單元的輻射功率恢復為第二輻射功率，從而保證第一天線單元110按照正常執(zhí)行通信功能時所需的功率進行工作。
[0025]可以使用功率放大部件來實現(xiàn)所述第一天線單元110的輻射功率的調整。作為示例，所述處理單元130可包括:信號處理部件，用于根據(jù)所述第二通信單元的指令來產生一控制信號；以及功率放大部件，用于根據(jù)所述控制信號來將所述第一天線單元的輻射功率調整為第一輻射功率或第二輻射功率。
[0026]在本發(fā)明實施例的上述天線裝置的技術方案中，利用所述第二天線單元120來檢測是否有人體靠近或離開所述電子設備，并根據(jù)檢測結果來調整第一天線單元110的輻射功率，從而能提供良好的天線性能并同時滿足天線輻射指標。
[0027]如前所述，所述第二天線單元可以是圍繞所述第一天線單元的環(huán)形感應天線。圖2是圖示了根據(jù)本發(fā)明實施例的天線裝置中的環(huán)形感應天線的示意性結構圖。
[0028]在圖2中，以電子設備為平板計算機為例進行說明，第一天線單元110位于所述通信天線區(qū)域21中，環(huán)形感應天線22圍繞所述第一天線單元110。該環(huán)形感應天線22采用環(huán)形天線的原理進行設計。當有人體靠近或遠離平板計算機20時，所述環(huán)形感應天線22的某些參數(shù)(諸如電容特性)發(fā)生改變，從而能夠檢測是否有人體靠近或遠離所述平板計算機。要注意，圖2中的圖示僅僅是示意性的，在具體的實踐中，所述環(huán)形感應天線22的形狀可以根據(jù)通信天線區(qū)域21而改變。
[0029]所述環(huán)形感應天線22可以用圍繞所述第一天線單元110的柔性線路板制成，并具有兩個端口。一個端口(圖2中的饋電腳)連接到圖1中的處理單元130以向其傳輸檢測結果，另一個端口如圖2所示連接到地(例如為平板計算機的地)。環(huán)形感應天線22的四周距所述通信天線區(qū)域21的距離分別為D1、D2、D3、D4。所述環(huán)形感應天線22的內緣的各個位置與所述通信天線區(qū)域21的外緣之間的各個最短距離(即，所述Dl、D2、D3、D4之中的最小距離)不小于一預定距離，例如不小于3毫米，以避免環(huán)形感應天線22對通信天線區(qū)域21中的第一天線單元的影響。所述預定距離可以根據(jù)所述第一天線單元的性能(諸如效率、輻射功率等)和所述環(huán)形感應天線的感應距離來確定，從而在第一天線單元的正常工作的同時可以利用環(huán)形感應天線22來調節(jié)第一天線單元的天線輻射功率。所述感應距離是能夠感應到有人體接近的、在環(huán)形感應天線與人體之間的最遠距離，其例如是10毫米，以在保證合適感應范圍的同時減小誤觸發(fā)的概率。在實踐中，還可以根據(jù)需要將所述環(huán)形感應天線的感應距離設計為其它距離。
[0030]當人臉或者人體靠近平板計算機時，環(huán)形感應天線22感應到人臉或者人體靠近平板計算機，并輸出第一指令給處理單元130中的信號處理部件，該信號處理部件輸出一個控制信號給處理單元130中的功率放大部件，該功率放大部件根據(jù)所述控制信號來將所述第一天線單元的輻射功率調整為第一輻射功率(低于第二輻射功率)，從而適當降低第一天線單元的輻射功率對人體的影響。可以適當?shù)卦O置該第一輻射功率，從而在保證用戶可以正常使用平板計算機的同時、最大限度地保證用戶的健康問題。
[0031]當人臉或者人體遠離平板計算機時，環(huán)形感應天線22感應到人臉或者人體遠離平板計算機，并輸出第二指令給所述信號處理部件，該信號處理部件輸出一個控制信號到功率放大部件，該功率放大部件根據(jù)所述控制信號來將所述第一天線單元的輻射功率調整為第二輻射功率，從而保證平板計算機在待機情況下的天線輻射性能和正常通信要求。
[0032]圖2中所示的環(huán)形感應天線22可以準確地檢測是否有人體靠近諸如平板計算機的電子設備，以自動調整作為通信天線的第一天線單元的輻射功率，從而能提供良好的天線性能并同時滿足天線輻射指標。
[0033]圖3是圖示了根據(jù)本發(fā)明實施例的調節(jié)天線裝置的輻射的方法300的流程圖。該方法300可應用于任何電子設備的天線裝置，所述天線裝置包括用于執(zhí)行通信功能的第一天線單元、第二天線單元和處理單元。所述第一天線單元可以是任何類型的通信天線，其可以利用現(xiàn)有的或將來使用的任何通信天線來實現(xiàn)。
[0034]所述調節(jié)天線裝置的輻射的方法300包括:利用所述第二天線單元檢測是否有人體靠近或離開所述電子設備，并獲得一檢測結果(S310);根據(jù)檢測結果來產生指令(S320)；以及響應于所述指令來調整第一天線單元的輻射功率(S330)。在S320中，當所述檢測結果表明有人體靠近所述電子設備時，產生第一指令，當所述檢測結果表明有人體離開所述電子設備時，產生第二指令。在S330中，響應所述第一指令將所述第一天線單元的輻射功率調整為第一輻射功率；響應所述第二指令將所述第一天線單元的輻射功率調整為第二輻射功率，該第二輻射功率大于所述第一輻射功率。
[0035]所述第二天線單元可以是如圖2所示的圍繞所述第一天線單元的環(huán)形感應天線，也可以是能夠檢測是否有人體靠近或離開所述電子設備的其它類型天線。
[0036]在所述第二天線單元是圍繞所述第一天線單元的環(huán)形感應天線的情況中，所述環(huán)形感應天線可以用圍繞所述第一天線單元的柔性線路板制成、并具有兩個端口，所述兩個端口為用于連接到所述處理單元的第一端口和用于接地的第二端口。所述環(huán)形感應天線的內緣的各個位置與所述第一天線單元的外緣之間的各個最短距離不小于一預定距離。所述預定距離是根據(jù)所述第一天線單元的性能和所述環(huán)形感應天線的感應距離來確定的，該感應距離是能夠感應到有人體接近的、在環(huán)形感應天線與人體之間的最遠距離。典型地，所述預定距離是3毫米，所述感應距離是10毫米。關于該環(huán)形感應天線的設計細節(jié)，可以參考前面結合圖2進行的描述。
[0037]圍繞所述第一天線單元110而不是在整個平板計算機區(qū)域都設計這種環(huán)形感應天線，可以降低天線成本。此外，因為環(huán)繞第一天線單元布置，所以能夠準確地檢測人體的靠近或離開。
[0038]當根據(jù)第一指令而得知有人體靠近所述電子設備時，在S330中產生較低的輻射功率(第一輻射功率)，以降低對人體的輻射影響；當根據(jù)第二指令而得知有人體遠離所述電子設備時，在S330中產生較高的輻射功率(第二輻射功率)，從而保證正常執(zhí)行通信功能時所需的功率。作為示例，所述第二輻射功率可以為所述第一天線單元正常執(zhí)行所述通信功能時所需的最小輻射功率。
[0039]可以通過功率放大部件來實現(xiàn)所述第一天線單元的輻射功率的調整。作為示例，所述響應于所述指令來調整第一天線單元的輻射功率的步驟(S330)可包括:根據(jù)所述第二通信單元的指令來產生一控制信號；以及基于所述控制信號來控制所述處理單元中的功率放大部件，以將所述第一天線單元的輻射功率調整為第一輻射功率或第二輻射功率。
[0040]在本發(fā)明實施例的上述調節(jié)天線裝置的輻射的方法的技術方案中，通過檢測是否有人體靠近或離開所述電子設備，并根據(jù)檢測結果來調整第一天線單元的輻射功率，從而能提供良好的天線性能并同時滿足天線輻射指標。
[0041]所屬領域的技術人員可以清楚地了解到，為描述的方便和簡潔，上述描述的調節(jié)天線裝置的輻射的方法中所涉及的裝置和單元的具體實現(xiàn)，可以參考前述裝置實施例中的圖示和操作，在此不再贅述。
[0042]在本申請所提供的幾個實施例中，應該理解到，所揭露的系統(tǒng)、裝置和方法，可以通過其它的方式實現(xiàn)。例如，上述方法實施例中的部分步驟可以進行重新組合，或可以改變部分步驟之前的執(zhí)行順序。
[0043]以上所述，僅為本發(fā)明的【具體實施方式】，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術領域】的技術人員在本發(fā)明揭露的技術范圍內，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內。因此，本發(fā)明的保護范圍應所述以權利要求的保護范圍為準。
【權利要求】
1.一種天線裝置，用于電子設備，該天線裝置包括: 第一天線單元，所述第一天線單元用于執(zhí)行所述電子設備的通信功能； 第二天線單元，所述第二天線單元用于檢測是否有人體靠近或離開所述電子設備，并獲得一檢測結果，當所述檢測結果表明有人體靠近所述電子設備時，產生第一指令，當所述檢測結果表明有人體離開所述電子設備時，產生第二指令； 處理單元，所述處理單元響應所述第一指令將所述第一天線單元的輻射功率調整為第一輻射功率，所述處理單元響應所述第二指令將所述第一天線單元的輻射功率調整為第二輻射功率，所述第一輻射功率小于第二輻射功率。
2.根據(jù)權利要求1的天線裝置，其中，所述第二輻射功率為所述第一天線單元正常執(zhí)行所述通信功能時所需的最小輻射功率。
3.根據(jù)權利要求1的天線裝置，其中，所述第二天線單元是圍繞所述第一天線單元的環(huán)形感應天線。
4.根據(jù)權利要求3的天線裝置，其中，所述環(huán)形感應天線的內緣的各個位置與所述第一天線單元的外緣之間的各個最短距離不小于一預定距離。
5.根據(jù)權利要求4的天線裝置，其中，所述預定距離是根據(jù)所述第一天線單元的性能和所述環(huán)形感應天線的感應距離來確定的，所述感應距離是能夠感應到有人體接近的、在環(huán)形感應天線與人體之間的最遠距離。
6.根據(jù)權利要求5的天線裝置，其中，所述預定距離是3毫米，所述感應距離是10毫米。
7.根據(jù)權利要求3的天線裝置，其中，所述環(huán)形感應天線是用圍繞所述第一天線單元的柔性線路板制成、并具有兩個端口，所述兩個端口為用于連接到處理單元的第一端口和用于接地的第二端口。
8.根據(jù)權利要求1的天線裝置，其中，所述處理單元包括: 信號處理部件，用于根據(jù)所述第二通信單元的指令來產生一控制信號；以及功率放大部件，用于根據(jù)所述控制信號來將所述第一天線單元的輻射功率調整為第一輻射功率或第二輻射功率。
9.一種調節(jié)天線裝置的輻射的方法，該天線裝置用于電子設備、并包括:用于執(zhí)行通信功能的第一天線單元、第二天線單元和處理單元，所述方法包括: 利用所述第二天線單元檢測是否有人體靠近或離開所述電子設備，并獲得一檢測結果; 根據(jù)檢測結果來產生指令；以及 響應于所述指令來調整第一天線單元的輻射功率， 其中，當所述檢測結果表明有人體靠近所述電子設備時，產生第一指令，并響應所述第一指令將所述第一天線單元的輻射功率調整為第一輻射功率；當所述檢測結果表明有人體離開所述電子設備時，產生第二指令，并響應所述第二指令將所述第一天線單元的輻射功率調整為第二輻射功率，該第二輻射功率大于所述第一輻射功率。
10.根據(jù)權利要求9的方法，其中，所述第二輻射功率為所述第一天線單元正常執(zhí)行所述通信功能時所需的最小輻射功率。
11.根據(jù)權利要求9的方法，其中，所述第二天線單元是圍繞所述第一天線單元的環(huán)形感應天線。
12.根據(jù)權利要求10的方法，其中，所述環(huán)形感應天線的內緣的各個位置與所述第一天線單元的外緣之間的各個最短距離不小于一預定距離。
13.根據(jù)權利要求12的方法，其中，所述預定距離是根據(jù)所述第一天線單元的性能和所述環(huán)形感應天線的感應距離來確定的，該感應距離是能夠感應到有人體接近的、在環(huán)形感應天線與人體之間的最遠距離。
14.根據(jù)權利要求13的方法，其中，所述預定距離是3毫米，所述感應距離是10毫米。
15.根據(jù)權利要求11的方法，其中，所述環(huán)形感應天線是用圍繞所述第一天線單元的柔性線路板制成、并具有兩個端口，所述兩個端口為用于連接到所述處理單元的第一端口和用于接地的第二端口。
16.根據(jù)權利要求1的方法，其中，所述響應于所述指令來調整第一天線單元的輻射功率的步驟包括: 根據(jù)所述第二通信單元的指令來產生一控制信號；以及 基于所述控制信號來控制所述處理單元中的功率放大部件，以將所述第一天線單元的輻射功率調整為第一輻射功率或第二輻射功率。
【文檔編號】H01Q21/00GK103545619SQ201210244201
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2012年7月13日 優(yōu)先權日:2012年7月13日
【發(fā)明者】黃龍海, 張黃德, 張進鋒, 劉瑾 申請人:聯(lián)想(北京)有限公司