CN102983417B - 降低负载电流的方法及电子装置 - Google Patents

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Abstract

一种降低负载电流的方法，该方法首先为一电子装置接收一交流信号；然后该电子装置的一滤波器根据该交流信号的频率决定流经该电子装置的一与该滤波器并联的负载的电流。

Description

降低负载电流的方法及电子装置
技术领域
本发明是有关于一种降低负载电流的方法，特别是指一种可降低负载特定频带电流的方法。
背景技术
由于人体长期暴露于电磁波的环境下可能会造成人体某种程度的伤害，美国联邦通讯委员会(Federal Communications Commission；FCC)目前规定手持式无线装置须通过特定吸收率(Specific absorption rate；SAR)的检测标准。一般在天线(Antenna)的设计上，当特定吸收率超过检测标准时常以下面两种方式降低流入天线的电流以降低特定吸收率：第一，降低操作功率，第二，在电流路径上串联电阻值。然而以降低操作功率的方式可能会造成天线或射频电路的其它认证测项无法通过。而在电流路径上串联电阻值的方式则会造成全频带的电流皆降低，无法控制仅于特定频带降低电流值。因此，如何发展出一种能够于特定频带降低负载电流的方法，遂成为本发明进一步要探讨的主题。
发明内容
因此，本发明的目的，即在于提供一种可以于特定频带降低负载电流的方法。
本发明的另一目的，即在于提供一种可以于特定频带降低负载电流的电子装置。
于是，本发明降低负载电流的方法，包含：
(A)一电子装置接收一交流信号；及
(B)该电子装置的一滤波器根据该交流信号的频率决定流经该电子装置的一与该滤波器并联的负载的电流。
其中，该滤波器于一导通频带的阻抗较于一非导通频带的阻抗低，步骤(B)中，该滤波器将该交流信号中于该导通频带内的电流分流，以降低流至该负载的电流。
较佳地，步骤(B)中该电子装置的一电连接该负载与该滤波器的传输线使该负载的相位位于史密斯图的高阻抗区，更降低流至该负载的电流。其中，该传输线的长度与该负载的相位位于史密斯图的区域有关。
较佳地，步骤(B)中的该滤波器为一表面声波滤波器。
较佳地，步骤(B)中的该负载为一天线。
本发明电子装置，接收一交流信号，该电子装置包含一负载及一与该负载并联的滤波器。该滤波器根据该交流信号的频率决定流经该负载的电流。
其中，该滤波器于一导通频带的阻抗较于一非导通频带的阻抗低，该滤波器将该交流信号中于该导通频带内的电流分流，以降低流至该负载的电流。
较佳地，该电子装置还包含一电连接该负载与该滤波器的传输线，该传输线使该负载的相位位于史密斯图的高阻抗区以降低流至该负载的电流。其中，该传输线的长度与该负载的相位位于史密斯图的区域有关。
较佳地，该滤波器为一表面声波滤波器。
较佳地，该负载为一天线。
本发明的功效在于通过滤波器与负载并联，使得交流信号于滤波器阻抗较低的频带的电流将被分流至滤波器，从而使流经负载的电流降低，藉此能依据滤波器的特性于特定频带降低流经负载的电流。
附图说明
图1是本发明降低负载电流的方法的较佳实施例的一电路图；
图2是本实施例的一流程图；
图3显示本实施例的滤波器的电压驻波比图；
图4显示本实施例的滤波器的史密斯图；
图5显示本实施例的负载于传输线的长度为10.5mm的电压驻波比图；
图6显示本实施例的负载于传输线的长度为10.5mm的史密斯图；
图7显示一对照例的负载于传输线的长度为10.5mm的电压驻波比图；
图8显示对照例的负载于传输线的长度为10.5mm的史密斯图；
图9是一史密斯图的分区阻抗示意图；
图10显示对照例的负载于传输线的长度为16.5mm的电压驻波比图；
图11显示对照例的负载于传输线的长度为16.5mm的史密斯图；
图12显示本实施例的负载于传输线的长度为16.5mm的电压驻波比图；及
图13显示本实施例的负载于传输线的长度为16.5mm的史密斯图。
[主要元件标号说明]
100 电子装置        1  负载
2   滤波器          3  传输线
S01～S02  流程步骤
具体实施方式
有关本发明的前述及其它技术内容、特点与功效，在以下配合参考图式的一个较佳实施例的详细说明中，将可清楚地呈现。
参阅图1与图2，是本发明降低负载电流的方法的较佳实施例。该方法首先如步骤S01所示，一电子装置100接收一交流信号。接着如步骤S02所示，电子装置100的一滤波器2根据交流信号的频率决定流经电子装置100的一与滤波器2并联的负载1的电流。
该方法进一步说明如下。如图1所示，交流信号在电子装置100的输入节点产生一电压V，并产生一流至滤波器2的电流IS，及一流至负载1的电流IL。当负载1与滤波器2的阻抗分别为ZL与ZS，电流IL与IS的比值IL∶IS＝V/ZL∶V/ZS＝ZS∶ZL，也就是与阻抗成反比。在本实施例中，滤波器2是于一非导通频带具有高阻抗而能视为开路，使得滤波器2在该非导通频带无电流流过(IS＝0)而不影响流入负载1的电流大小；相反地，滤波器2于一导通频带的阻抗较于该非导通频带的阻抗低，使得滤波器2能将交流信号中于该导通频带内的电流分流，以降低该导通频带内流至负载1的电流。实质上，本实施例的滤波器2为一表面声波(Surface Acoustic Wave；SAW)滤波器，其导通频带为WCDMA Band V的Tx频带，滤波器2的电压驻波比图(VSWR)与史密斯图(Smith Chart)请参阅图3与图4。另外，本实施例中的负载1为一天线，由于流至负载1的电流与负载1的特定吸收率(SAR)成正比，因此以
表一
表二
下是以特定吸收率显示流至负载1的电流大小。参阅图5、图6，是本实施例负载1的电压驻波比图及史密斯图。上方表一是负载1在WCDMA Band V与WCDMA Band VIII各频道的总辐射功率。上方表二是负载1在WCDMA Band V与WCDMA Band VIII各频道的特定吸收率。
为了说明本实施例的功效，另以一与本实施例电子装
表三
表四
置100结构相似但负载1未并联滤波器2的电子装置100做为对照例，请再配合参阅图7、图8，以及上方表三、表四。图7、图8是对照例的负载1的电压驻波比图及史密斯图。表三是负载1在WCDMA Band V与WCDMA Band VIII各频道的总辐射功率。表四是负载1在WCDMA Band V与WCDMA Band VIII各频道的特定吸收率。对照表二及表四，于WCDMA Band V本实施例负载1的特定吸收率较对照例负载1的特定吸收率明显地降低；而于WCDMA Band VIII本实施例负载1及对照例负载1的特定吸收率则相似。也就是说，于WCDMABand V滤波器2产生分流的效果而使流入负载1的电流降低，进而使负载1的特定吸收率降低；而于WCDMA Band VIII滤波器2视同开路，不影响流入负载1的电流，因此不影响负载1的特定吸收率。
除了前述利用滤波器2与负载1并联能调整负载1的电流外，改变负载1的相位使负载1的阻抗增加，能进一步使流至负载1的电流降低。如图9所示，是史密斯图的分区阻抗示意图。在示意图中，1区及4区属于高阻抗区，2区及3区属于低阻抗区。本实施例是利用调整一电连接负载1的传输线3(见图1)的长度来调整负载1的阻抗。参阅图10、图11及表五、表六，是将前述对照例(未并联滤波器2)的传输线3由10.5mm调整至16.5mm后的电压驻波比图、史密斯图及负载1在WCDMA Band V与WCDMA Band VIII各频道的总辐射功率及特定吸收率。比较图11与图8，可得知负载1的相位于调整传输线3长度后，其相位由史密斯图中的低阻抗区(2区)改变至高阻抗区(4区)。
表五
表六
参阅图12、图13及表七、表八，是将本实施例电连接负载1与滤波器2的传输线3由10.5mm调整至16.5mm后的电压驻波比图、史密斯图及负载1在WCDMA Band V与WCDMA Band VIII各频道的总辐射功率及特定吸收率。比较图13与图6，可得知负载1的相位于调整传输线3长度后，其相位由史密斯图中的低阻抗区(2、3区)改变至高阻抗区(4区)。接着比较表二与表八，可得知负载1在WCDMA Band V的特定吸收率进一步降低，表示流至负载1的电流进一步减少。而负载1在WCDMA Band VIII的特定吸收率则不受影响。此外，对照表一与表七，可得知提高负载1阻抗还可增加负载1于WCDMA BandV的总辐射功率。
表七
表八
值得一提的是，在天线设计中，当部分频带的特定吸收率无法通过检测标准时，可依前述方法选用对应该频带的滤波器2与天线并联，以降低该频带的特定吸收率，且不影响其它频带的特性。
补充说明的是，本实施例的负载1及滤波器2是以天线及表面声波滤波器为例，但负载1及滤波器2的态样并不以此为限。
综上所述，本发明通过滤波器2与负载1并联而能使于滤波器2导通频带内的电流被分流至滤波器2，以减少导通频带内流至负载1的电流，且不影响非导通频带内流至负载1的电流。此外，通过调整电连接至负载1的传输线3长度能改变负载1的相位而提高负载1的阻抗，更能进一步降低流至负载1的电流，故确实能达成本发明的目的。
惟以上所述者，仅为本发明的较佳实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即大凡依本发明权利要求范围及发明说明内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明权利要求涵盖的范围内。

Claims (10)

1.一种降低负载电流的方法，包含：
(A)一电子装置接收一交流信号；及
(B)该电子装置的一滤波器根据该交流信号的频率决定流经该电子装置的一与该滤波器并联的负载的电流；
其中，该滤波器于一导通频带的阻抗较于一非导通频带的阻抗低，步骤(B)中，该滤波器将该交流信号中于该导通频带内的电流分流，以降低流至该负载的电流。
2.根据权利要求1所述的降低负载电流的方法，其中，步骤(B)中该电子装置的一电连接该负载与该滤波器的传输线使该负载的相位位于史密斯图的高阻抗区，更降低流至该负载的电流。
3.根据权利要求2所述的降低负载电流的方法，其中，该传输线的长度与该负载的相位位于史密斯图的区域有关。
4.根据权利要求1所述的降低负载电流的方法，其中，步骤(B)中的该滤波器为一表面声波滤波器。
5.根据权利要求1所述的降低负载电流的方法，其中，步骤(B)中的该负载为一天线。
6.一种电子装置，接收一交流信号，该电子装置包含：
一负载；及
一滤波器，与该负载并联，该滤波器根据该交流信号的频率决定流经该负载的电流；
其中，该滤波器于一导通频带的阻抗较于一非导通频带的阻抗低，该滤波器将该交流信号中于该导通频带内的电流分流，以降低流至该负载的电流。
7.根据权利要求6所述的电子装置，还包含一电连接该负载与该滤波器的传输线，该传输线使该负载的相位位于史密斯图的高阻抗区以降低流至该负载的电流。
8.根据权利要求7所述的电子装置，其中，该传输线的长度与该负载的相位位于史密斯图的区域有关。
9.根据权利要求6所述的电子装置，其中，该滤波器为一表面声波滤波器。
10.根据权利要求6所述的电子装置，其中，该负载为一天线。
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