本发明涉及一种电子设备，特别涉及一种具有天线的电子装置、天线组件及应用于所述电子装置的改善天线辐射指标的方法。
背景技术：
辐射杂散作为目前电子设备的强制认证指标，是所有天线辐射指标认证当中最复杂，最为难解的一个难题。特别是对于gsm频段，在部分工作场景下，它本身的功率会比较高，很容易在瞬间激发强有的能量从而导致辐射杂散的谐波超标。在实际的使用中，我们也主要会碰到gsm900的三次谐波容易超标，gsm1800的二次或者三次谐波超标。
对于射频信号而言，发射的信号不仅仅会包含可用信号(gsm900)，往往在这其中还会包含有二次(1800ghz)/三次谐波的成分(2700ghz)，实际的使用中大部分是三次谐波会出现超标。同样对于谐振的天线而言，也会包含有基波，二次/三次的谐振。而当射频信号的三次谐波能量到达天线的三次谐振处，就会将这些无用的谐波能量辐射出去，从而导致杂散超标。
另外，gsm作为大功率通信连接制式，在大部分情况下都是使用较小的功率，发射的天线信号通过放大器放大后实现通话，然而，部分场景下gsm也会处于大功率情况，当gsm在处于大功率情况下时，会导致gsm的放大器的线性度急剧下降从来使得谐波的成分会增加，这种携带的谐波成分会随着天线的辐射而导致辐射杂散超标。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种天线组件、电子装置及改善天线辐射指标的方法，可在天线工作在不同的功率下时，都能有效避免天线的辐射杂散超标而改善天线的辐射指标。
为了解决上述技术问题，提供一种天线组件，所述天线组件包括射频收发单元、天线放大器、耦合器以及天线，所述天线放大器及所述耦合器依次耦接于所述射频收发单元与所述天线之间，且所述耦合器还与所述射频收发单元耦接。所述射频收发单元用于产生天线信号，所述天线放大器用于将所述天线信号进行放大后输出给所述天线，所述耦合器用于将所述天线放大器放大输出的天线信号进行耦合而得到耦合信号，并将所述耦合信号反馈给所述射频收发单元；所述射频收发单元还用于根据所述耦合信号得出所述天线放大器产生的非线性谐波信号，并根据所述非线性谐波信号产生反向预处理信号，并将所述反向预处理信号和所述天线信号发送给所述天线放大器，以通过所述反向预处理信号消除所述天线放大器产生的非线性谐波信号。
另一方面，提供一种电子装置，所述电子装置包括天线组件，所述天线组件包括射频收发单元、天线放大器、耦合器以及天线，所述天线放大器及所述耦合器依次耦接于所述射频收发单元与所述天线之间，且所述耦合器还与所述射频收发单元耦接。所述射频收发单元用于产生天线信号，所述天线放大器用于将所述天线信号进行放大后输出给所述天线，所述耦合器用于将所述天线放大器放大输出的天线信号进行耦合而得到耦合信号，并将所述耦合信号反馈给所述射频收发单元；所述射频收发单元还用于根据所述耦合信号得出所述天线放大器产生的非线性谐波信号，并根据所述非线性谐波信号产生反向预处理信号，并将所述反向预处理信号和所述天线信号发送给所述天线放大器，以通过所述反向预处理信号消除所述天线放大器产生的非线性谐波信号。
再一方面，提供一种改善天线辐射指标的方法，应用于一电子装置中，所述电子装置包括射频收发单元、天线放大器、耦合器以及天线；所述方法包括：通过所述耦合器将所述天线放大器放大输出的天线信号进行耦合而得到耦合信号，并将所述耦合信号反馈给射频收发单元；根据所述耦合信号得出所述天线放大器产生的非线性谐波信号；根据所述非线性谐波信号产生反向预处理信号；以及将所述反向预处理信号和所述天线信号发送给所述天线放大器，以通过所述反向预处理信号消除所述天线放大器产生的非线性谐波信号。
本发明提供的天线组件、电子装置及改善天线辐射指标的方法，根据耦合器的反馈而生成用于抵消天线放大器产生的非线性谐波信号的反向预处理信号，然后在发送给天线放大器的天线信号给天线放大器时，同时发送所述反向预处理信号至所述天线放大器，有效地抵消了天线放大器产生的非线性谐波信号，从而避免了辐射杂散超标，有效地改善了辐射杂散这一天线辐射指标。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一实施例中的天线组件的结构框图。
图2为本发明一实施例中的天线组件的中的射频收发单元的结构示意图。
图3为本发明一实施例中的非线性谐波信号和反向预处理信号的示意图。
图4为本发明一实施例中的天线组件的示意出了耦合器的具体结构的示意图。
图5为本发明一实施例中的电子装置的结构框图。
图6为本发明一实施例中的改善天线辐射指标的方法的流程图。
图7为本发明另一实施例中的改善天线辐射指标的方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例的描述中，需要理解的是，作为一个整体描述的元件，当包括进一步的元器件时，所述元件包括的元器件可为相互独立的也可为整合在一起的。
请参阅图1，为天线组件1的结构框图。所述天线组件1包括射频收发单元11、天线放大器12、耦合器13以及天线14。
所述天线放大器12及所述耦合器13依次耦接于所述射频收发单元11与所述天线14之间，且所述耦合器13还与所述射频收发单元11耦接。即，所述天线放大器12耦接于所述射频收发单元11与所述天线14之间，所述耦合器13耦接于所述天线放大器13、所述射频收发单元11及所述天线14之间。
所述射频收发单元11用于产生天线信号，所述天线放大器12用于将所述天线信号进行放大后输出给所述天线14。所述耦合器13用于将所述天线放大器12放大输出的天线信号进行耦合而得到耦合信号，并将所述耦合信号反馈给所述射频收发单元11。
所述射频收发单元11还用于根据所述耦合信号得出所述天线放大器12产生的非线性谐波信号，并根据所述非线性谐波信号产生反向预处理信号，并将所述反向预处理信号和所述天线信号发送给所述天线放大器12，以通过所述反向预处理信号消除所述天线放大器12产生的非线性谐波信号。其中，所述反向预处理信号用于消除所述非线性谐波信号。
从而，本申请中，通过所述耦合器13将所述天线放大器放大输出的天线信号耦合反馈回射频收发单元11，然后射频收发单元11根据耦合器13反馈回的耦合信号分析得到天线放大器12产生的非线性谐波信号，而产生用于消除所述非线性谐波信号的反向预处理信号，有效地消除了天线放大器12工作在非线性阶段产生的非线性谐波信号，避免了天线14的辐射杂散超标，改善了天线14的辐射指标。
在一些实施例中，所述反向预处理信号为与所述非线性谐波信号的振幅相同，方向相反的电磁波信号。
其中，在一些实施例中，所述耦合器13将所述天线放大器12放大输出的天线信号进行耦合而得到耦合信号，包括：所述耦合器13将所述天线放大器12放大输出的天线信号中的非线性谐波信号进行耦合而得到所述非线性谐波信号的耦合信号。即，在一些实施例中，所述耦合器13可根据预先的设置而仅对非线性谐波信号进行耦合。
在一些实施例中，所述耦合器13具有特定耦合系数x1，所述耦合器13得到的所述非线性谐波信号的耦合信号为通过所述特定耦合系数x1对所述非线性谐波信号进行了衰减得到的非线性谐波信号的衰减信号。其中，所述特定耦合系数x1可为一小于1的值。
即，在一些实施例中，所述耦合器13将所述天线放大器12放大输出的天线信号进行耦合而得到耦合信号，更包括：所述耦合器13根据所述特定耦合系数x1对所述非线性谐波信号进行衰减而得到为非线性谐波信号的衰减信号的耦合信号。
所述射频收发单元11根据所述耦合信号得出所述天线放大器12产生的非线性谐波信号，包括：所述射频收发单元11根据所述耦合信号以及所述耦合器13的特定耦合系数x1而还原出所述非线性谐波信号。具体的，所述射频收发单元11可将所述耦合信号乘以所述特定耦合系数x1的倒数而还原出所述非线性谐波信号。例如，设耦合信号为s1，非线性谐波信号为s2，则所述射频收发单元11根据公式s2＝s1/x1还原出所述非线性谐波信号s2。
显然，在其他实施例中，所述耦合器13还可将所述天线放大器12放大输出的天线信号的全部进行耦合而产生所述耦合信号，所述射频收发单元11在接收到所述耦合信号后，可先通过谐波分析分离出与非线性谐波信号对应的部分耦合信号，然后再根据所述分离出来的与非线性谐波信号对应的部分耦合信号进行上述的处理而还原出所述非线性谐波信号s2。
请一并参阅图2，为射频收发单元11的结构框图。如图2所示，所述射频收发单元11包括基带处理器111、解调接收器112、反向器113以及合路器114。
所述基带处理器111用于产生所述天线信号。
所述解调接收器112与所述耦合器13耦接，用于接收所述耦合器13反馈的耦合信号，并对所述耦合信号进行解调而得出对应的非线性谐波信号。在一些实施例中，所述天线放大器12产生的非线性谐波信号已经是经过载波调制后的信号，从而，所述耦合器13反馈给所述解调接收器112的耦合信号也为经过载波调制后的信号。所述解调接收器112先对所述耦合信号进行解调而得到解调后的耦合信号，然后，根据所述解调后的耦合信号以及所述耦合器13的特定耦合系数x1而还原出所述非线性谐波信号。
所述反向器113用于根据所述解调接收器112还原出的非线性谐波信号产生对应的反向预处理信号。具体的，所述反向器113根据所述解调接收器112还原出的非线性谐波信号的振幅和方向而产生振幅与所述非线性谐波信号的振幅相同、方向与所述非线性谐波信号的方向相反的反向预处理信号。
请一并参阅图3，为非线性谐波信号和反向预处理信号的示意图。如图3所示，设非线性谐波信号为s2，反向预处理信号为s3，反向预处理信号s3与所述非线性谐波信号s2的周期相同、振幅相同，且反向预处理信号s3的每个波峰正好对应所述非线性谐波信号s2的每个波谷，反向预处理信号s3的每个波谷正好对应所述非线性谐波信号s2的每个波峰，而形成与所述非线性谐波信号s2的振幅相同、方向相反的信号。其中，图3中，粗线所示的为非线性谐波信号为s2，细线所示的为反向预处理信号为s3。
所述合路器114用于将所述基带处理器111产生的所述天线信号与所述反向器113产生的反向预处理信号进行合成，而形成包括所述反向预处理信号与所述天线信号的合成信号，并发送给所述天线放大器12。
由于所述天线放大器12产生的非线性谐波信号与所述合成信号中的反向预处理信号的振幅相同、方向相反，从而，所述天线放大器12产生的非线性谐波信号被所述合成信号中的反向预处理信号抵消，而使得输出给天线14的天线信号中的非线性谐波信号被消除，避免了天线14的辐射杂散超标。
请一并参阅图4，为本发明一实施例中的天线组件1的示意出了耦合器13的具体结构的示意图。如图4所示，所述耦合器13包括输入端131、第一输出端132以及第二输出端133，所述输入端131与所述天线放大器12耦接，用于接收所述天线放大器12对天线信号放大后输出的放大后的天线信号。所述第一输出端132与所述天线14耦接，所述输入端131与所述第一输出端132可通过导线等直接连接。从而，所述输入端131接收的所述天线放大器12放大后的天线信号通过所述第一输出端132直接输出给天线14，并通过天线14辐射出去。
所述第二输出端132与所述射频收发单元11耦接，进一步的，为与所述射频收发单元11中的解调接收器112耦接。所述耦合器13还包括耦接于所述输入端31以及所述第二输出端133之间的耦合件134，所述耦合件134用于执行前述的耦合器13的功能，即，所述耦合件134对所述输入端131接收的所述天线放大器12放大后的天线信号进行耦合而得到耦合信号，并通过所述第二输出端133输出给所述射频收发单元11的解调接收器112，而将所述耦合信号反馈至所述射频收发单元11。其中，所述耦合件134可为特定的耦合器件或耦合电路。
从而，本申请中，所述射频收发单元11根据耦合器13的反馈而生成用于抵消天线放大器12产生的非线性谐波信号的反向预处理信号，然后在发送给天线放大器12的天线信号给天线放大器12时，同时发送所述反向预处理信号至所述天线放大器12，有效地抵消了天线放大器12产生的非线性谐波信号，从而避免了辐射杂散超标，有效地改善了辐射杂散这一天线辐射指标。
其中，所述天线放大器12具体可为gsm(全球移动通信系统，globalsystemformobilecommunications)天线放大器。
请参阅图5，为电子装置100的示意图。所述电子装置100包括前述的天线组件1。
其中，所述电子装置100可为手机、平板电脑等具有天线14的装置。
其中，所述天线14可为设置于电子装置100的电路板上的金属件，也可以为电子装置100的金属后壳或金属边框，或者可为设置于电子装置100的电路板上的金属件与金属后壳或金属边框电连接后形成的天线辐射体。
显然，所述电子装置100还可包括其他的元件，例如显示屏、处理器等等，由于与本发明改进无关，故未在此描述。
请参阅图6，为本发明一实施例中的改善天线辐射指标的方法的流程图。所述改善天线辐射指标的方法应用于前述的电子装置100及天线组件1中，所述改善天线辐射指标的方法包括如下步骤。
通过耦合器13将天线放大器12放大输出的天线信号进行耦合而得到耦合信号，并将所述耦合信号反馈给射频收发单元11(s61)。其中，所述“通过耦合器13用于将天线放大器12放大输出的天线信号进行耦合而得到耦合信号”包括：通过所述耦合器13将所述天线放大器12放大输出的天线信号中的非线性谐波信号进行耦合而得到所述非线性谐波信号的耦合信号。其中，所述耦合器13得到的所述非线性谐波信号的耦合信号为通过所述特定耦合系数x1对所述非线性谐波信号进行了衰减得到的非线性谐波信号的衰减信号。
根据所述耦合信号得出所述天线放大器12产生的非线性谐波信号(s63)。具体的，所述步骤s63包括：根据所述耦合信号以及所述耦合器13的特定耦合系数x1而还原出所述非线性谐波信号。
根据所述非线性谐波信号产生反向预处理信号(s65)。其中，所述反向预处理信号为与所述非线性谐波信号的振幅相同，方向相反的电磁波信号。
将所述反向预处理信号和所述天线信号发送给所述天线放大器12，以通过所述反向预处理信号消除所述天线放大器12产生的非线性谐波信号(s67)。
请参阅图7，为本发明另一实施例中的改善天线辐射指标的方法的流程图。在另一实施例中，更具体地描述了所述电子装置100中实现具体步骤的功能元件。其中，所述方法包括如下步骤。
通过耦合器13将天线放大器12放大输出的天线信号中的非线性谐波信号进行耦合而得到所述非线性谐波信号的耦合信号(s71)。在一些实施例中，所述步骤s71包括：通过所述耦合器13来根据所述耦合器13的特定耦合系数x1对所述非线性谐波信号进行衰减而得到为所述非线性谐波信号的衰减信号的耦合信号。
通过解调接收器112来根据所述耦合信号以及所述耦合器13的特定耦合系数x1而还原出所述非线性谐波信号(s73)。在一些实施例中，所述步骤s73包括：通过解调接收器112对所述耦合信号进行解调，然后根据所述解调后的耦合信号以及所述耦合器13的特定耦合系数x1而还原出所述非线性谐波信号。
通过反向器113来根据所述解调接收器112还原出的非线性谐波信号产生对应的反向预处理信号(s75)。具体的，所述步骤s75包括：通过所述反向器113来根据所述解调接收器112还原出的非线性谐波信号的振幅和方向而产生振幅与所述非线性谐波信号的振幅相同、方向与所述非线性谐波信号的方向相反的反向预处理信号。
通过合路器114将天线信号与所述反向器113产生的反向预处理信号进行合成，而形成包括所述反向预处理信号与所述天线信号的合成信号，并发送给所述天线放大器12(s77)。
其中，图7中的上述步骤s71-s77分别对应图6中的步骤s61-s67，相关的地方可以相互参照。图7中的上述步骤s71-s77更具体地描述了所述电子装置100中实现具体步骤的功能元件，可以视为图6中对应步骤的更具体的步骤。
本发明提供的电子装置100、天线组件1及改善天线辐射指标的方法，根据耦合器13的反馈而生成用于抵消天线放大器12产生的非线性谐波信号的反向预处理信号，然后在发送给天线放大器12的天线信号给天线放大器12时，同时发送所述反向预处理信号至所述天线放大器12，有效地抵消了天线放大器12产生的非线性谐波信号，从而避免了辐射杂散超标，有效地改善了辐射杂散这一天线辐射指标。
以上是本发明实施例的实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明实施例原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。