触控传感器与天线的复用电路及电子设备的制作方法

1.本实用新型涉及集成电路领域，特别是涉及一种触控传感器与天线的复用电路及电子设备。


背景技术：

2.自从主流旗舰手机相继取消耳机孔，tws耳机成为了当下消费者关注度的耳机品类。tws的全称是true wireless stereo，意思是真正无线立体声。tws技术是基于蓝牙芯片技术发展而来的，其工作原理是手机通过连接主耳机，再由主耳机通过无线方式快速连接副耳机，实现真正的蓝牙左右声道无线分离使用；摒弃耳机线材缠绕的烦恼；双耳立体声，可提升音质效果，改善通话质量；多重感知，能增强用户体验，打造智能语音；且体积小巧，佩戴舒适，使用便捷，携带方便。
3.tws耳机一般采用触控按键的方式作为人机交互手段，因此内部需要安装触控传感器以感应人手的触摸；同时，还需要设置蓝牙天线以实现蓝牙通讯。在蓝牙耳机狭小的空间范围内同时配置触控传感器及蓝牙天线对组装工艺来说难度很大。
4.因此，如何减小蓝牙耳机的组装难度，已成为本领域技术人员亟待解决的技术问题之一。


技术实现要素：

5.鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种触控传感器与天线的复用电路及电子设备，用于解决现有技术中蓝牙耳机组装难度大，成本高等问题。
6.为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种触控传感器与天线的复用电路，所述触控传感器与天线的复用电路至少包括：
7.金属层、第一电感、触控信号处理模块、第一电容、射频收发模块及第二电容；
8.所述金属层作为天线辐射体及触控传感器的电极板；
9.所述第一电感的第一端连接所述金属层，第二端连接所述触控信号处理模块的输入端，用于传输触控检测信号；
10.所述第一电容的第一极板连接所述金属层，第二极板连接所述射频收发模块，用于传输射频信号；
11.所述第二电容的第一极板连接所述金属层，第二极板接地。
12.可选地，所述触控传感器与天线的复用电路还包括保护模块，所述保护模块电阻连接于所述第一电感的第二端与所述触控信号处理模块的输入端之间。
13.更可选地，所述保护模块包括电阻，所述电阻的一端连接所述第一电感的第二端，另一端连接所述触控信号处理模块的输入端。
14.可选地，所述保护模块包括瞬态二极管；所述瞬态二极管的一端连接所述第一电感的第二端，另一端接地。
15.更可选地，所述触控传感器与天线的复用电路还包括第二电感，所述第二电感的
第一端连接所述第一电容的第二极板，第二端接地。
16.更可选地，所述触控传感器与天线的复用电路还包括天线匹配模块，所述天线匹配模块连接所述第一电容的第二极板。
17.可选地，所述金属层为平板或线圈结构。
18.可选地，所述射频收发模块包括接收通路及发射通路。
19.为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种电子设备，所述电子设备至少包括：上述触控传感器与天线的复用电路。
20.可选地，所述电子设备为蓝牙耳机、蓝牙音箱、蓝牙手环或蓝牙手表。
21.如上所述，本实用新型的触控传感器与天线的复用电路及电子设备，具有以下有益效果：
22.本实用新型的触控传感器与天线的复用电路及电子设备通过电路结构的改进，使得触控传感器与天线能复用，减少装配工序及组装难度，进而大大减小人力及物力成本。
附图说明
23.图1显示为本实用新型的触控传感器与天线的复用电路的结构示意图。
24.元件标号说明
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金属层
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触控信号处理模块
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射频收发模块
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天线匹配模块
具体实施方式
[0029]
以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。
[0030]
请参阅图1。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，遂图式中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
[0031]
实施例一
[0032]
如图1所示，本实施例提供一种触控传感器与天线的复用电路，所述触控传感器与天线的复用电路包括：
[0033]
金属层1，第一电感l1，触控信号处理模块2、第一电容c1、射频收发模块3及第二电容c2。
[0034]
如图1所示，所述金属层1作为天线辐射体及触控传感器的电极板。
[0035]
具体地，天线是无线传输不可或缺的重要组成部分，用于将传输线上传播的导行波变换成在无界媒介(通常是自由空间)中传播的电磁波，或者进行相反的变换；天线辐射体是无线电设备中用来发射或接收电磁波的部件。触控传感器通过电极板与手指形成的电
容器的电容值大小来判断是否存在触控动作，进而实现触控操作。天线及触控传感器中的电极板都需要通过大面积的金属层来实现，本实施例正是将两者复用，以此减小成本及装配难度。
[0036]
具体地，所述金属层1为二维结构，形状不限，包括但不限于平板、线圈结构；所述金属层1的材料不限；任意能实现电磁波信号收发和触控感应的形状及材料均适用于本实用新型的金属层，在此不一一赘述。
[0037]
如图1所示，所述第一电感l1的第一端连接所述金属层1，第二端连接所述触控信号处理模块2的输入端，用于传输触控检测信号。
[0038]
具体地，所述第一电感l1从所述金属层1获取触控检测信号，并将所述触控检测信号传输至所述触控信号处理模块2的输入端；而射频信号无法通过所述第一电感l1。当手指触碰所述金属层1时，手指和所述金属层1构成电容器的两个电极板，手指与所述金属层1之间的距离影响该电容器的电容值，所述触控检测信号体现了该电容器的电容值。
[0039]
如图1所示，所述触控信号处理模块2接收所述触控检测信号，并对所述触控检测信号进行处理和识别，基于所述触控检测信号判断是否发生触控动作，进而触发后续控制器进行相应的控制。
[0040]
作为本实用新型的一种实现方式，所述触控传感器与天线的复用电路还包括保护模块，所述保护模块连接于所述第一电感l1的第二端与所述触控信号处理模块2的输入端之间，用于保护所述触控信号处理模块2中的器件。作为示例，所述保护模块包括电阻r，所述电阻r的一端连接所述第一电感l1的第二端，另一端连接所述触控信号处理模块2的输入端，所述电阻r可用于限流保护。作为另一示例，所述保护模块包括瞬态二极管tvs，所述瞬态二极管tvs的一端连接所述第一电感l1的第二端，另一端接地；当所述瞬态二极管tvs的两极受到反向瞬态高能量冲击时，可快速将其两端的高阻抗变为低阻抗，吸收高达数千瓦的浪涌功率，使所述瞬态二极管tvs两端的电压箝位于一个预定值，有效地保护所述触控信号处理模块2中的精密元器件免受各种浪涌脉冲的损坏。在实际使用中，任何能对所述触控信号处理模块2进行保护的电路结构均适用于本实用新型，不以本实施例为限。
[0041]
如图1所示，所述第一电容c1的第一极板连接所述金属层1，第二极板连接所述射频收发模块3，用于传输射频信号。
[0042]
具体地，所述第一电容c1从所述金属层1获取射频信号，并将所述射频信号传输至所述射频收发模块3；或所述第一电容c1从所述射频收发模块3获取射频信号，并把所述射频信号发送到所述金属层1。直流信号无法通过所述第一电容c1进入所述射频收发模块3，因此也不影响射频信号的收发。
[0043]
如图1所示，所述射频收发模块3用于射频信号的收发。所述射频收发模块3包括接收通路及发射通路；所述接收通路接收射频信号，并对所述射频信号进行放大、滤波及混频处理，以得到中频信号；所述发射通路对中频信号进行混频处理，以得到射频信号。任意能实现射频收发的电路结构均适用于本实用新型，在此不一一赘述。
[0044]
作为本实用新型的一种实现方式，如图1所示，所述触控传感器与天线的复用电路还包括天线匹配模块4，所述天线匹配模块4连接所述第一电容c1的第二极板，用于对天线进行匹配以使天线正常工作；所述天线匹配模块4可根据实际需要设置，在此不一一赘述。
[0045]
作为本实用新型的一种实现方式，所述触控传感器与天线的复用电路还包括第二
电感l2；所述第二电感l2的第一端连接所述第一电容c1的第二极板，第二端接地。所述第一电容c1第二端的信号中低频成分可通过所述第二电感l2到地。
[0046]
如图1所示，所述第二电容c2的第一极板连接所述金属层1，第二极板接地。
[0047]
具体地，所述第二电容c2确保所述金属层1作为天线时能接地，而所述金属层1作为触控传感器的电极板时不会直接接地，进而保证天线和触控传感器的电极板的复用得以实现。
[0048]
实施例二
[0049]
本实施例提供一种电子设备，所述电子设备包括实施例一的触控传感器与天线的复用电路，任意具备无线传输功能及触摸控制功能的电子均适用，所述电子设备中的其他电路可基于电子设备的具体功能进行设置，在此不一一赘述。
[0050]
作为示例，所述电子设备包括但不限于蓝牙耳机、蓝牙音箱、蓝牙手环或蓝牙手表，任意触控和无线传输功能兼顾的电子设备均适用。
[0051]
需要说明的是，所述触控传感器与天线的复用电路在使用时需先设置触控传感器侧的电路，然后根据触控传感器接入的情况调试天线效果，以此确保触摸控制功能与无线传输功能能复用同一金属层。
[0052]
综上所述，本实用新型提供一种触控传感器与天线的复用电路及电子设备，包括：金属层、第一电感、触控信号处理模块、第一电容、射频收发模块及第二电容；所述金属层作为天线辐射体及触控传感器的电极板；所述第一电感的第一端连接所述金属层，第二端连接所述触控信号处理模块的输入端，用于传输触控检测信号；所述第一电容的第一极板连接所述金属层，第二极板连接所述射频收发模块，用于传输射频信号；所述第二电容的第一极板连接所述金属层，第二极板接地。本实用新型的触控传感器与天线的复用电路及电子设备通过电路结构的改进，使得触控传感器与天线能复用，减少装配工序及组装难度，进而大大减小人力及物力成本。所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
[0053]
上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。