CN102916242A - 天线装置与信号处理装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种天线装置包含有第一天线元件以及第一传感元件。该第一天线元件具有至少第一模式。该传感元件为传感装置的前端元件，且该传感元件还与该第一天线元件耦合，以作为第二天线元件而具有第二模式。本发明提供一种根据传感信号来调整输出功率的天线装置与相关信号处理装置，将传感特定吸收率的软性电路板作为天线使用，如此一来，可以有效地减少特定吸收率传感器所需的电路面积，并且提高检测天线附近的特定吸收率的准确度，这也更符合使用者使用方式并可大大降低人体暴露在高危险的电磁吸波率的环境下。
Description
技术领域
本发明涉及天线设计，更具体地说，涉及一种具有天线元件和传感装置的天线装置与相关信号处理装置，其中该传感装置包含传感元件作为其前端元件。
背景技术
随着通信科技的进步，移动通信装置也越来越普及，而移动通信装置所产生的电磁波辐射会对使用者的身体造成伤害，因此在现有移动通信的技术规范中都对天线产生的特定吸收率(specific absorption rate，SAR)有严格的规范。
传统上，降低特定吸收率的方式是利用传感器来感应是否有人体组织靠近，并据以控制天线所产生的电磁波辐射在可接受的特定吸收率的范围内，传感器通常会远离天线净空区以避免影响天线而造成天线辐射效率降低。但通常这样的做法会造成需要额外的空间给传感器与天线区，然而，随着移动通信装置的体积越作越小，传感器所能使用的空间也越来越有限。
此外，特定吸收率的最大的值会出现在天线的辐射区，传感器与天线距离太远会有可能会使使用者暴露在危险的电磁波辐射环境下。因此有需要提出将天线与传感器整合成一体设计，使得传感器可更有效地传感特定吸收率的大小。
发明内容
依据本发明的实施例，其提出一种具有天线元件和传感装置的天线装置与相关信号处理装置，其中该传感装置包含传感元件作为其前端元件，以解决上述的问题。
依据本发明的第一层面，其公开一种天线装置，包含有第一天线元件以及第一传感元件。该第一天线元件具有至少一个第一模式。该第一传感元件为传感装置的前端元件，且该传感元件还与该第一天线元件耦合，以作为第二天线元件而具有第二模式。
依据本发明的第二层面，其公开一种信号处理装置，包含有第一天线元件以及传感装置。该第一天线元件具有至少一个第一模式。该传感装置包含有传感元件以及控制电路。该传感元件用来产生传感信号，且该传感元件还与该第一天线元件耦合，以作为第二天线元件而具有第二模式来接收无线信号。该控制电路耦接于该第一天线元件与该传感元件，根据来自该传感元件的该传感信号来产生控制信号，以控制该第一天线元件的输出功率。
本发明提供一种根据传感信号来调整输出功率的天线装置与相关信号处理装置，将传感特定吸收率的软性电路板作为天线使用，如此一来，可以有效地减少特定吸收率传感器所需的电路面积，并且提高检测天线附近的特定吸收率的准确度，这也更符合使用者使用方式并可大大降低人体暴露在高危险的电磁吸波率的环境下。
附图说明
图1为本发明天线装置的第一实施例的示意图。
图2为本发明天线装置中的天线组件与感测组件的配置的第一实施例的示意图。
图3为本发明天线装置中的天线组件与感测组件的配置的第二实施例的示意图。
图4为本发明天线装置中的天线组件与感测组件的配置的第三实施例的示意图。
图5为本发明天线装置中的天线组件与感测组件的配置的第四实施例的示意图。
其中，附图标记说明如下：
100、200、300、400、500 天线装置
110、510 天线元件
120、220、320、420、520 传感装置
122、222、322、422、522 传感元件
130 射频电路
126、226、326、426、526 控制电路
550 外壳
具体实施方式
在说明书及之前的权利要求当中使用了某些词汇来指称特定的元件。本领域的技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同的名词来称呼同样的元件。本说明书及之前的权利要求并不以名称的差异来作为区分元件的方式，而是以元件在功能上的差异来作为区分的准则。在通篇说明书及之前的权利要求当中所提及的「包含」为一开放式的用语，故应解释成「包含但不限定于」。另外，「耦接」一词在此包含任何直接及间接的电连接手段。因此，若文中描述第一装置耦接于第二装置，则代表该第一装置可直接电连接于该第二装置，或通过其他装置或连接手段间接地电连接至该第二装置。
请参考图1，图1为本发明天线装置的第一实施例的示意图。于本实施例中，天线装置100包含有(但不局限于)：天线元件110、传感装置120以及射频电路130。天线装置100可设置于便携式电子装置上（例如，平板电脑），然而，此非作为本发明的限制条件，实际上，任何采用本发明所公开的天线装置100的应用均落入本发明的范畴。天线元件110透过一电容C耦接于射频电路130，具有至少一组频率共振的模式，例如，全球移动通信系统频段（GSM850/900/1800/1900）。此外，传感装置120用来检测是否有一人体接近该天线装置100以决定特定吸收率（specific absorption rate，SAR），其包含有(但不局限于)：传感元件122、感应电路124以及控制电路126，传感元件122可以是设置于软性电路板上的电路，以作为传感装置120的前端元件，并且设置于天线元件110的净空区中，用来产生传感信号SA以指示是否有一人体接近该天线装置100。感应电路124透过一电感L耦接于感测组件122，用来处理感测讯号SA以产生一处理过的感测讯号SA’。另外，控制电路126耦接于射频电路130与传感元件124，用来根据传感信号SA’来产生控制信号SC，以控制射频电路130的输出功率。再者，于本实施例中，通过适当的元件配置（例如，电容C与电感L）天线组件110亦可在感测装置120作用时，作为感测装置120之感测组件来使用，以加强侦测的效果。再者，传感元件122另可与天线元件110产生耦合以作为第二天线元件，且具有第二模式，例如，宽带码分多址（WCDMA BAND1 2100）以便接收无线通信信号。(但不局限于此，例如在WCDMA 2100也可以是其他频率)。
详细来说，为了使传感元件122能够与天线元件110产生耦合，从传感元件122看入控制电路140的阻抗必须为低阻抗0（或是接近0），如此一来，传感元件122便可直接通过控制电路126来接地，而不会影响到该第二模式的共振频段。
此外，为了避免传感元件122影响天线元件110的效率，天线装置100可以通过改变控制电路126的触发时钟来避免干扰使用中的频段，举例来说，将该触发时钟设为1KHz时可以有效地减少在全球移动通信系统频段（GSM850/900频段）所产生的干扰。需注意的是，上述减少干扰的做法仅以范例的方式说明，而非作为本发明的限制条件，在不违背本发明的精神下，本领域的技术人员所采用的其他做法都属本发明的范畴。
请参考图2至图4，图2为本发明天线装置中的天线组件与感测组件的配置的第一实施例的示意图，图3为本发明天线装置中的天线组件与感测组件的配置的第二实施例的示意图，以及图4为本发明天线装置中的天线组件与感测组件的配置的第三实施例的示意图。天线装置200包含有上述的天线元件110以及传感装置220，其中传感装置220包含有传感元件222以及控制电路226。天线装置300包含有上述的天线元件110以及传感装置320，其中传感装置320包含有传感元件322以及控制电路326。天线装置400包含有上述的天线元件110以及传感装置420，其中传感装置420包含有传感元件422以及控制电路426。天线装置200/300/400与天线装置100之间的运作方式大致相同，而主要的差异在于：天线元件110与传感元件222/322/422形状与相对位置关系，因此所耦合产生的第二模式的频段也不一样。本领域的技术人员当可于阅读以上阐述图1所示的元件的段落后，轻易地了解图2至图4中其他电路元件的操作，故更详尽的说明便于此省略以求简洁。
另外，需要注意的是，天线元件110与传感元件122的设置并不局限于同一平面上，请参考图5，图5为本发明天线装置中的天线组件与感测组件的配置的第四实施例的示意图。天线装置500包含有(但不局限于)：天线元件510以及传感装置520，其中传感装置520包含有传感元件522以及控制电路526。天线装置500与天线装置100之间的运作方式完全相同，主要的差异在于天线元件510与传感元件522设置于该便携式电子装置的外壳(housing)550上，即天线元件510与传感元件522可根据外壳550的形状来决定其立体结构，如此一来，天线元件510与传感元件522的结构与长度可以随着外壳550来得到延展，因此可据以设计出不同的第二模式的频段。由于本领域的技术人员当可于阅读以上阐述图1所示的元件的段落后，轻易地了解图5中其他电路元件的操作，故更详尽的说明便于此省略以求简洁。
综上所述，本发明提供一种根据传感信号来调整输出功率的天线装置与相关信号处理装置，将传感特定吸收率的软性电路板作为天线使用，如此一来，可以有效地减少特定吸收率传感器所需的电路面积，并且提高检测天线附近的特定吸收率的准确度，这也更符合使用者使用方式并可大大降低人体暴露在高危险的电磁吸波率的环境下。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种天线装置，其特征是，包含有：
第一天线元件，具有至少一个第一模式；以及
第一传感元件，其为一传感装置的前端元件，该传感元件还与该第一天线元件耦合，以作为第二天线元件而具有第二模式。
2.如权利要求1所述的天线装置，其特征是，该传感装置用来检测是否有一人体接近该天线装置。
3.如权利要求2所述的天线装置，其特征是，设置于便携式电子装置中。
4.如权利要求1所述的天线装置，其特征是，该第一天线组件可作为该感测装置之一第二感测组件来侦测是否有一人体接近该天线装置。
5.一种信号处理装置，其特征是，包含有：
第一天线元件，具有至少一个第一模式；以及
第一传感装置，包含有：
传感元件，用来产生传感信号，该传感元件还与该第一天线元件耦合，以作为第二天线元件而具有第二模式来接收无线信号；以及
控制电路，耦接于该第一天线元件与该传感元件，根据来自该传感元件的该传感信号来产生控制信号，以控制该第一天线元件的输出功率。
6.如权利要求5所述的信号处理装置，其特征是，由该传感元件看入该控制电路的阻抗为低阻抗、0或接近0。
7.如权利要求6所述的信号处理装置，其特征是，该传感元件通过该控制电路来接地。
8.如权利要求5所述的信号处理装置，其特征是，该传感装置用来检测是否有一人体接近该天线装置。
9.如权利要求5所述的信号处理装置，其特征是，设置于便携式电子装置中。
10.如权利要求5所述的信号处理装置，其特征是，该第一天线组件可作为该感测装置之一第二感测组件来侦测是否有一人体接近该天线装置。
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