无线通信模块和电子设备的制作方法

文档序号:13290106阅读:164来源:国知局
技术领域本发明涉及无线通信的领域,更具体地,涉及无线通信模块和安装有所述无线通信模块的电子设备。

背景技术:
出于人体健康的考虑,无线通信模块的功率不能过大。因此,目前存在的SAR测试就是为了避免当人体与无线通信模块距离很近时不会由于电磁辐射而影响身体健康。SAR的英文全称为SpecificAbsorptionRate,中文一般称为电磁波吸收比值或比吸收率,是手机或无线产品的电磁波能量吸收比值,其定义为:在外电磁场的作用下,人体内将产生感应电磁场。由于人体各种器官均为有耗介质,因此体内电磁场将会产生电流,导致吸收和耗散电磁能量。生物剂量学中常用SAR来表征这一物理过程。SAR的意义为单位质量的人体组织所吸收或消耗的电磁功率,单位为W/kg。通过如下方法进行SAR测试:人体模型、测量仪器、探针对及机械臂组成SAR测量系统,系统置于屏蔽室中。人体模型的内部是液态物质(即,测试组织液),液体的电磁特性与人体组织的电磁特性一致,探针可在其内自由移动进行测试,最后通过某公式计算出SAR值。在现有技术中,为了能够通过SAR测试,通常将无线通信模块输出的最大功率限制到SAR测试标准值以下。然而,这样带来的问题在于,正常使用时功率太低,从而性能下降,吞吐量体验差。并且,一般而言,无线通信模块中内含的信号收发芯片的制造厂商不支持功率的动态变化。

技术实现要素:
鉴于以上情形,期望能够自适应地调节无线通信模块的功率。根据本发明的一个方面,提供了一种无线通信模块,包括:天线辐射体,用于通过无线的方式从外界接收数据以及向外界发送数据;信号收发芯片,用于处理经由所述天线辐射体从外界接收到的数据或生成所述天线辐射体向外界发送的数据;传感器,用于在距离所述天线辐射体的预定阈值范围内感测人体的靠近,并且生成指示在所述预定阈值范围内是否存在靠近的人体的感测信号;以及衰减器,连接于所述天线辐射体与所述信号收发芯片之间,用于基于所述传感器的感测信号而选择性地对所述信号收发芯片的功率进行衰减。优选地,在根据本发明实施例的无线通信模块中,所述衰减器包括:第一开关元件,其第一端与所述信号收发芯片连接,并且第二端包括两个触点,其中所述第一开关元件响应于指示存在靠近的人体的感测信号而闭合于第一触点,而响应于指示不存在靠近的人体的感测信号而闭合于第二触点;第二开关元件,其第一端与所述天线辐射体连接,并且第二端包括两个触点,其中所述第二开关元件响应于指示存在靠近的人体的感测信号闭合于第一触点,而响应于指示不存在靠近的人体的感测信号而闭合于第二触点;第一至第三电阻元件,其中第一电阻元件的第一端与所述第一开关元件的第一触点连接且第二端接地,第二电阻元件的第一端与第一电阻元件的第一端连接且第二端与第三电阻元件的第一端连接,第三电阻元件的第一端与所述第二开关元件的第一触点连接且第二端接地。优选地,在根据本发明实施例的无线通信模块中,所述衰减器包括:第一开关元件,其第一端与所述信号收发芯片连接,并且第二端包括两个触点,其中所述第一开关元件响应于指示存在靠近的人体的感测信号而闭合于第一触点,而响应于指示不存在靠近的人体的感测信号而闭合于第二触点;第二开关元件,其第一端与所述天线辐射体连接,并且第二端包括两个触点,其中所述第二开关元件响应于指示存在靠近的人体的感测信号闭合于第一触点,而响应于指示不存在靠近的人体的感测信号而闭合于第二触点;第一至第三电阻元件,其中第一电阻元件的第一端与所述第一开关元件的第一触点连接且第二端与第二电阻元件的第一端连接,第二电阻元件的第二端接地,第三电阻元件的第一端与所述第一电阻元件的第二端连接且第二端与所述第二开关元件的第一触点连接。优选地,在根据本发明实施例的无线通信模块中,所述衰减器包括:第一开关元件,其第一端与所述信号收发芯片连接,并且第二端包括两个触点,其中所述第一开关元件响应于指示存在靠近的人体的感测信号而闭合于第一触点,而响应于指示不存在靠近的人体的感测信号而闭合于第二触点;第二开关元件,其第一端与所述天线辐射体连接,并且第二端包括两个触点,其中所述第二开关元件响应于指示存在靠近的人体的感测信号闭合于第一触点,而响应于指示不存在靠近的人体的感测信号而闭合于第二触点;第一至第四电阻元件,其中第一电阻元件的第一端与所述第一开关元件的第一触点连接且第二端与第二电阻元件的第一端连接,第二电阻元件的第二端接地,第三电阻元件的第一端与所述第一电阻元件的第二端连接且第二端与所述第二开关元件的第一触点连接,第四电阻组件的第一端与所述第一开关元件的第一触点连接且第二端与所述第二开关元件的第一触点连接。优选地,在根据本发明实施例的无线通信模块中,所述传感器与所述天线辐射体集成地配置。优选地,在根据本发明实施例的无线通信模块中,所述衰减器进一步包括:检测装置,用于检测所述信号收发芯片的工作信道;衰减系数确定装置,用于根据所述信号收发芯片的工作信道而确定衰减系数;以及衰减装置,用于根据确定的衰减系数进行衰减。根据本发明的另一方面,提供了一种电子设备,包括:无线通信模块,其中所述无线通信模块包括:天线辐射体,用于通过无线的方式从外界接收数据以及向外界发送数据;信号收发芯片,用于接收经由所述天线辐射体从外界接收到的数据或向所述天线辐射体发送期望向外界发送的数据;传感器,用于在距离所述无线通信模块的预定阈值范围内感测人体的靠近,并且生成指示在所述预定阈值范围内是否存在靠近的人体的感测信号;以及衰减器,位于所述天线辐射体与所述信号收发芯片之间,用于基于所述传感器的感测信号而选择性地对所述信号收发芯片的功率进行衰减。在根据本发明实施例的无线通信模块和电子设备中,通过在无线通信模块的硬件电路上增加衰减器,并且在天线辐射体附近使用能够根据人体的靠近带来的电容变化而生成感测信号的传感器,从而基于所述感测信号对衰减器的工作/不工作进行控制。这是一种纯硬件的解决方案。即使信号收发芯片的制造厂家不支持功率的动态变化,也可以在最终效果上实现功率的动态调整,从而在靠近人体时降低发射功率而在远离人体时增大发射功率,以同时满足人体健康和性能体验两方面的需求。进而,通过将衰减器的衰减系数设置为可变的,能够更灵活地应对不同场景且有效地节省功耗。附图说明图1是图示根据本发明实施例的无线通信模块的配置的功能框图;图2是图示图1中所示的衰减器的具体配置的第一示例的电路示意图;图3是图示图1中所示的衰减器的具体配置的第二示例的电路示意图;图4是图示图1中所示的衰减器的具体配置的第三示例的电路示意图;以及图5是图示根据本发明另一实施例的衰减器的配置的功能框图。具体实施方式下面将参照附图对本发明的各个优选的实施方式进行描述。提供以下参照附图的描述,以帮助对由权利要求及其等价物所限定的本发明的示例实施方式的理解。其包括帮助理解的各种具体细节,但它们只能被看作是示例性的。因此,本领域技术人员将认识到,可对这里描述的实施方式进行各种改变和修改,而不脱离本发明的范围和精神。而且,为了使说明书更加清楚简洁,将省略对本领域熟知功能和构造的详细描述。首先,将参照图1描述根据本发明实施例的无线通信模块的功能配置。如图1所示,无线通信模块100包括:天线辐射体101、信号收发芯片102、传感器103和衰减器104。天线辐射体101用于通过无线的方式从外界接收数据以及向外界发送数据。例如,这里的天线辐射体101可以是WIFI天线、3G天线等。当然,这里列举的仅为示例,任何其他能够通过无线方式收发数据的天线都应该包括在本发明的范围内。信号收发芯片102用于处理经由所述天线辐射体101从外界接收到的数据或生成所述天线辐射体向外界发送的数据。例如,当天线辐射体101为WIFI天线时,该信号收发芯片102为WIFI芯片。传感器103用于在距离所述天线辐射体101的预定阈值范围内感测人体的靠近,并且生成指示在所述预定阈值范围内是否存在靠近的人体的感测信号。一般而言,将传感器103放置在靠近所述天线辐射体101的位置处。作为一种优选的实施例,所述传感器可以与所述天线辐射体集成地配置。这里所述的预定阈值范围通常是指非常靠近的距离,如10-15mm。例如,作为一种实施方式,当人手或SAR测试组织液与天线辐射体101靠近时,带来的电容改变使得传感器103生成指示存在靠近人体的感测信号,并将该生成的感测信号提供给衰减器104。衰减器104连接于所述天线辐射体101与所述信号收发芯片102之间,用于基于所述传感器103的感测信号而选择性地对所述信号收发芯片102的功率进行衰减。具体来讲,当接收到从传感器103提供的指示存在靠近人体的感测信号时,所述无线通信模块100调整到衰减模式,即衰减器104对所述信号收发芯片102的发射功率进行衰减,从而使得至天线辐射体101端的发射功率可以降低,以确保人体健康。否则,所述无线通信模块100调整到非衰减模式,即衰减器104对所述信号收发芯片102的发射功率不进行衰减,从而使得至天线辐射体101端的发射功率保持高值,以确保性能需求。本发明的基本构思是在无线通信模块的硬件电路上增加衰减器,并且在天线辐射体附近使用能够根据人体的靠近带来的电容变化而生成感测信号的传感器,从而基于所述感测信号对衰减器的工作/不工作进行控制。这是一种纯硬件的解决方案。即使信号收发芯片的制造厂家不支持功率的动态变化,也可以在最终效果上实现功率的动态调整,从而在靠近人体时降低发射功率而在远离人体时增大发射功率,以同时满足人体健康和性能体验两方面的需求。接下来,将参照图2到图4描述图1中所示的衰减器104的具体配置。总的来讲,衰减器104包含两种模式:衰减模式和非衰减模式。衰减模式和非衰减模式分别对应不同的电路。在衰减模式下,衰减器对应到第一电路通路,其中包含有一衰减网络,从信号收发芯片输出的功率经该衰减网络而衰减。在非衰减模式下,衰减器对应到第二电路通路,其中不包含衰减网络,从信号收发芯片输出的功率直接通过该第二电路通路而不衰减。例如,衰减模式和非衰减模式之间的切换可以通过开关元件来实现。例如,衰减网络可通过π型、T型、桥T型等衰减网络。具体地,首先,参照图2描述衰减器104的第一配置示例。在图2中示出了π型衰减网络。如图2所示,所述衰减器104包括:第一开关元件sw1、第二开关元件sw2、第一至第三电阻元件R1-R3。第一开关元件sw1为单刀双掷开关。其第一端与所述信号收发芯片102连接,并且第二端包含两个触点,即图2中所示的第一触点a1和第二触点a2。第一开关元件sw1响应于指示存在靠近的人体的感测信号而闭合于第一触点a1,从而将信号引导至下方包含衰减网络的第一电路通路,而响应于指示不存在靠近的人体的感测信号而闭合于第二触点a2,从而将信号引导至上方不包含衰减网络的第二电路通路。第二开关元件sw2也为单刀双掷开关。其一端与所述天线辐射体101连接,并第二端也包含两个触点,即图2中所示的第一触点b1和第二触点b2。第二开关元件sw2响应于指示存在靠近的人体的感测信号而闭合于第一触点b1,从而接通经衰减后的信号至天线辐射体101的通路,响应于指示不存在靠近的人体的感测信号而闭合于第二触点b2,从而接通未经衰减的信号至天线辐射体101的通路。第一至第三电阻元件R1-R3。其中,如图2所示,第一电阻元件R1的第一端与所述第一开关元件sw1的第一触点a1连接且第二端接地,第二电阻元件R2的第一端与第一电阻元件R1的第一端连接且第二端与第三电阻元件R3的第一端连接,第三电阻元件R3的第一端与所述第二开关元件sw2的第一触点b1连接且第二端接地。接下来,参照图3描述衰减器104的第二配置示例。在图3中示出了T型衰减网络。如图3所示,所述衰减器104包括:第一开关元件sw1、第二开关元件sw2、第一至第三电阻元件R1-R3。第一开关元件sw1为单刀双掷开关。其第一端与所述信号收发芯片102连接,并且第二端包含两个触点,即图3中所示的第一触点a1和第二触点a2。第一开关元件sw1响应于指示存在靠近的人体的感测信号而闭合于第一触点a1,从而将信号引导至下方包含衰减网络的第一电路通路,而响应于指示不存在靠近的人体的感测信号而闭合于第二触点a2,从而将信号引导至上方不包含衰减网络的第二电路通路。第二开关元件sw2也为单刀双掷开关。其一端与所述天线辐射体101连接,并第二端也包含两个触点,即图3中所示的第一触点b1和第二触点b2。第二开关元件sw2响应于指示存在靠近的人体的感测信号而闭合于第一触点b1,从而接通经衰减后的信号至天线辐射体101的通路,响应于指示不存在靠近的人体的感测信号而闭合于第二触点b2,从而接通未经衰减的信号至天线辐射体101的通路。第一至第三电阻元件R1-R3。其中,如图3所示,第一电阻元件R1的第一端与所述第一开关元件sw1的第一触点a1连接且第二端与第二电阻元件R2的第一端连接,第二电阻元件R2的第二端接地,第三电阻元件R3的第一端与所述第一电阻元件R1的第二端连接且第二端与所述第二开关元件sw2的第一触点b1连接。接下来,参照图4描述衰减器104的第三配置示例。在图2中示出了桥T型衰减网络。如图4所示,所述衰减器104包括:第一开关元件sw1、第二开关元件sw2、第一至第四电阻元件R1-R4。第一开关元件sw1为单刀双掷开关。其第一端与所述信号收发芯片102连接,并且第二端包含两个触点,即图4中所示的第一触点a1和第二触点a2。第一开关元件sw1响应于指示存在靠近的人体的感测信号而闭合于第一触点a1,从而将信号引导至下方包含衰减网络的第一电路通路,而响应于指示不存在靠近的人体的感测信号而闭合于第二触点a2,从而将信号引导至上方不包含衰减网络的第二电路通路。第二开关元件sw2也为单刀双掷开关。其一端与所述天线辐射体101连接,并第二端也包含两个触点,即图4中所示的第一触点b1和第二触点b2。第二开关元件sw2响应于指示存在靠近的人体的感测信号而闭合于第一触点b1,从而接通经衰减后的信号至天线辐射体101的通路,响应于指示不存在靠近的人体的感测信号而闭合于第二触点b2,从而接通未经衰减的信号至天线辐射体101的通路。第一至第四电阻元件R1-R4。其中,如图4所示,第一电阻元件R1的第一端与所述第一开关元件sw1的第一触点a1连接且第二端接地,第二电阻元件R2的第一端与第一电阻元件R1的第一端连接且第二端与第三电阻元件R3的第一端连接,第三电阻元件R3的第一端与所述第二开关元件sw2的第一触点b1连接且第二端接地。第四电阻组件R4的第一端与所述第一开关元件sw1的第一触点a1连接且第二端与所述第二开关元件sw2的第一触点b1连接。当然,以上通过参照图2到图4描述的三种衰减器仅为示例。本领域的技术人员应该理解,采用任何其他衰减网络和/或任何其他开关元件的衰减器均可以类似地应用于本发明,且均应该包括在本发明的范围内。另外,所述衰减器的衰减系数可以是固定的。当然,作为更优选的实施例,所述衰减器的衰减系数可以是变化的。例如,可以根据所述信号收发芯片工作的不同信道而调整衰减系数。以天线辐射体为WIFI天线且信号收发芯片为WIFI芯片的情况为例进行说明。信道是信号在通信系统中传输的通道,是信号从发射端传输到接收端所经过的传输媒质。以无线路由器为例,信道其实可以理解为空间中的不同频段。当根据IEEE802.11b/g标准工作在2.4G频段时,频率范围为2.400—2.4835GHz,共83.5M带宽。将其划分为14个子信道,每个子信道宽度为22MHz。相邻的多个信道存在频率重叠(如1信道与2、3、4、5信道有频率重叠)。整个频段内只有3个(1、6、11)互不干扰信道,因此WIFI通常工作在信道1、6、11上。通常,然而,事实上,当WIFI以不同信道工作时,其输出功率是不同的。因此,当人体靠近时需要衰减的量也相应地不同。如果统一地设置相同的衰减系数而不论工作信道如何,则可能会出现功率的不必要的损失。因此,作为更优选的实施例,所述衰减器104可以进一步包括:检测装置1041,用于检测所述信号收发芯片的工作信道;衰减系数确定装置1042,用于根据所述信号收发芯片的工作信道而确定衰减系数;以及衰减装置1043,用于根据确定的衰减系数进行衰减。例如,不同的工作信道所对应的衰减系数的数值可以预先计算获得,并与二者的对应关系一起存储在存储装置中。调整装置通过参照二者的对应表可以确定相应的衰减系数并提供给衰减网络。进而衰减网络通过调整其中的元件参数来实现对应的衰减。另外,根据本发明的实施例,一电子设备可以包括无线通信模块。如上文中所示,所述无线通信模块包括:天线辐射体,用于通过无线的方式从外界接收数据以及向外界发送数据;信号收发芯片,用于接收经由所述天线辐射体从外界接收到的数据或向所述天线辐射体发送期望向外界发送的数据;传感器,用于在距离所述无线通信模块的预定阈值范围内感测人体的靠近,并且生成指示在所述预定阈值范围内是否存在靠近的人体的感测信号;以及衰减器,位于所述天线辐射体与所述信号收发芯片之间,用于基于所述传感器的感测信号而选择性地对所述信号收发芯片的功率进行衰减。当然,除了无线通信模块之外,电子设备还可以包括其他电路模块,其取决于电子设备的不同种类和所要实现的功能而不同。由于其他电路模块并非本发明所关注的重点,因此在本说明书中不再进行描述。例如,包含根据本发明实施例的无线通信模块的电子设备可以是手机、平板电脑等便携式设备。迄今为止,已经参照图1到图5详细描述了根据本发明实施例的无线通信模块以及应用了该无线通信模块的电子设备。在根据本发明实施例的无线通信模块和电子设备中,通过在无线通信模块的硬件电路上增加衰减器,并且在天线辐射体附近使用能够根据人体的靠近带来的电容变化而生成感测信号的传感器,从而基于所述感测信号对衰减器的工作/不工作进行控制。这是一种纯硬件的解决方案。即使信号收发芯片的制造厂家不支持功率的动态变化,也可以在最终效果上实现功率的动态调整,从而在靠近人体时降低发射功率而在远离人体时增大发射功率,以同时满足人体健康和性能体验两方面的需求。进而,通过将衰减器的衰减系数设置为可变的,能够更灵活地应对不同场景且有效地节省功耗。需要说明的是,在本说明书中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。最后,还需要说明的是,上述一系列处理不仅包括以这里所述的顺序按时间序列执行的处理,而且包括并行或分别地、而不是按时间顺序执行的处理。通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的硬件平台的方式来实现,当然也可以全部通过软件来实施。基于这样的理解,本发明的技术方案对背景技术做出贡献的全部或者部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品可以存储在存储介质中,如ROM/RAM、磁碟、光盘等,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。以上对本发明进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
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