CN103368595B

CN103368595B - 一种移动终端辐射的调节方法、装置及移动终端

Info

Publication number: CN103368595B
Application number: CN201210104314.7A
Authority: CN
Inventors: 杨少华; 杨永兴; 武超
Original assignee: ZTE Corp
Current assignee: ZTE Corp
Priority date: 2012-04-11
Filing date: 2012-04-11
Publication date: 2017-04-26
Anticipated expiration: 2032-04-11
Also published as: CN103368595A; WO2013152541A1

Abstract

本发明提供了一种移动终端辐射的调节方法、装置及移动终端。其中所述方法包括：辐射调节装置获得所述天线与用户之间的第一距离；确定所述移动终端当前工作的第一频段；根据所述第一距离以及第一频段，查询预先建立的对应关系，确定对应于所述第一距离以及第一频段的第一天线匹配值；根据所述第一天线匹配值，调整所述天线调谐器。本发明能够降低移动终端对人体的辐射。

Description

一种移动终端辐射的调节方法、装置及移动终端

技术领域

本发明涉及移动终端设计制造技术领域，特别是涉及一种移动终端辐射的调节方法、装置及移动终端。

背景技术

诸如手机、个人数字助理(PDA)的移动终端已经深入到人们的日常生活。用户对于移动终端的需求已经不止局限于款式新颖以及功能完备，用户逐渐对终端对人体的辐射提出了要求，终端对人体辐射的大小、持续时间、对人体的损害等等都日渐成为人们关注的重点。

终端对于人体的辐射情况通常采用吸收辐射率(SAR，Specific AbsorptionRate)来衡量，其定义为生物体(主要指人体)单位时间(S)、单位质量(Kg)所吸收的电磁辐射能量。在终端设计中，主要关注的是终端电磁辐射对人脑的影响，SAR值的大小，与终端功率以及人脑与终端之间的距离密切相关。正常情况下，终端离人脑越远、接触面越小以及终端对外辐射越小，则SAR值就越小。

虽然不同国家针对人体不同位置可能具有不同的SAR标准，但这些标准都对降低终端SAR值提出了迫切的需求。因此，亟需一种方法，能够降低终端对人体辐射。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例的目的是提供一种移动终端辐射的调节方法、装置及移动终端，用以降低移动终端对人体的辐射。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供方案如下：

一种移动终端辐射的调节方法，所述移动终端包括有顺序连接的发射机、天线调谐器和天线，所述方法包括：

辐射调节装置获得所述天线与用户之间的第一距离；

所述辐射调节装置确定所述移动终端当前工作的第一频段；

所述辐射调节装置根据所述第一距离以及第一频段，查询预先建立的对应关系，确定对应于所述第一距离以及第一频段的第一天线匹配值，其中，当所述移动终端工作在所述第一频段且所述天线调谐器为所述第一天线匹配值时，所述天线的天线方向图在朝向用户方向上的所述第一距离处的辐射小于预设门限；

所述辐射调节装置根据所述第一天线匹配值，调整所述天线调谐器。

优选地，上述方法中，

在获得所述第一距离之后，所述方法还包括：

所述辐射调节装置判断所述第一距离是否小于预设的距离阈值；

在所述第一距离小于所述距离阈值时，进入所述确定所述移动终端当前工作的第一频段；

在所述第一距离不小于所述距离阈值时，将所述天线调谐器恢复为预设的初始匹配值并结束本流程。

优选地，上述方法中，

在获得所述第一距离之前，所述方法还包括：

所述辐射调节装置在检测到所述移动终端建立语音通话后，判断所述移动终端的扬声器是否处于预设工作模式，所述预设工作模式包括免提模式和耳机模式；

在所述扬声器处于所述预设工作模式时，将所述天线调谐器恢复为预设的初始匹配值并结束本流程；

在所述扬声器处于所述预设工作模式外的其他工作模式时，进入所述获得所述天线与用户之间的第一距离的步骤。

优选地，上述方法中，

在根据所述第一天线匹配值，调整所述天线调谐器之后，所述方法还包括：

所述辐射调节装置根据预设的检测周期，确定下一次调整时机；

在下一次调整时机到来时，返回所述获得所述天线与用户之间的第一距离的步骤。

本发明实施例还提供了一种辐射调节装置，用以调节移动终端对用户的辐射，所述移动终端包括有顺序连接的发射机、天线调谐器和天线，所述装置包括：

距离获得单元，用于获得所述天线与用户之间的第一距离；

频段确定单元，用于确定所述移动终端当前工作的第一频段；

匹配值确定单元，用于根据所述第一距离以及第一频段，查询预先建立的对应关系，确定对应于所述第一距离以及第一频段的第一天线匹配值，其中，当所述移动终端工作在所述第一频段且所述天线调谐器为所述第一天线匹配值时，所述天线的天线方向图在朝向用户方向上的所述第一距离处的辐射小于预设门限；

匹配值调整单元，用于根据所述第一天线匹配值，调整所述天线调谐器。

优选地，上述装置中，还包括：

初始化单元，用于将所述天线调谐器恢复为预设的初始匹配值；

第一判断单元，用于在所述距离获得单元获得所述第一距离之后，判断所述第一距离是否小于预设的距离阈值：若是，则触发所述频段确定单元；否则，触发所述初始化单元。

优选地，上述装置中，还包括：

第二判断单元，用于在检测到所述移动终端建立语音通话后，判断所述移动终端的扬声器是否处于预设工作模式，所述预设工作模式包括免提模式和耳机模式：若是，则触发所述初始化单元；否则，触发所述距离获得单元。

优选地，上述装置中，还包括：

控制单元，用于根据预设的检测周期，确定下一次调整时机，并在下一次调整时机到来时，触发所述距离获得单元。

本发明实施例还提供了一种移动终端，包括顺序连接的发射机、天线调谐器和天线，其特征在于，还包括以上所述的辐射调节装置。

从以上所述可以看出，本发明实施例提供的移动终端辐射的调节方法、装置及移动终端，通过检测终端到人体部位之间的距离，根据不同的距离值，终端自动改变天线调谐器，调整天线匹配，调整射频信号谐振点位置，改变终端的天线图，使得终端天线朝着人体部位方向的辐射功率值降低，而其他方向的辐射功率保持不变或者变化很小，满足实际使用的要求，这样既降低了SAR值，又没有大幅度改变终端对外辐射功率情况，保证了终端的通话质量。

附图说明

图1为本发明实施例提供的移动终端辐射的调节方法的流程示意图；

图2为本发明实施例提供的移动终端辐射的调节方法的另一流程示意图；

图3本发明实施例提供的移动终端辐射的调节装置的结构示意图。

具体实施方式

在终端设计过程中，通常可以采用的降低SAR方案有：

1、通过在终端柔性电路板(FPC)等位置贴覆吸波材料或者防辐射层来减少终端的SAR。该方案可以虽然可以在一定程度上减少终端辐射至人体的能量，但是防辐射材料也会反射从人体反射回来的电磁能量，从而使得电磁能量在人体和终端之间造成多次反射，这有可能增加了SAR。

2、通过将终端主板电路板(PCB)金属地边缘设置分形缝隙，用于扰动金属地边缘的感应电流分布，用于减少SAR峰值。该方法通过改善终端PCB边缘的方法来减少SAR热点生成的可能性，但由于出现SAR热点的位置不仅涉及到终端PCB，所以该方案对于降低终端对外辐射的整体情况效果不明显。

本发明实施例采用的方案与以上方法不同，本发明实施例通过调整天线调谐器，改变天线阻抗匹配，借此调天线整谐振点，最终使得终端天线的方向图发生变化，朝向用户方向的辐射减小，从而能够降低终端的SAR值，减小对人体的伤害。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例对本发明进行详细描述。

本发明实施例提供了一种移动终端辐射的调节方法，其中所述移动终端可以是各种便携式电子设备，如普通手机、智能手机、PDA、平板电脑等。该终端通常包括有顺序连接的发射机、天线调谐器(antenna tuner)和天线，其中发射机通常用于产生射频信号，并通过天线调谐器发送至天线，最终通过天线发射出去。

天线调谐器是连接发射机与天线的阻抗匹配网络，能对天线先进行调谐，调整天线阻抗。通常，天线输入阻抗随频率而发生很大的变化，而发射机输出阻抗是一定的。使用天线调谐器，能够使发射机与天线之间阻抗匹配，从而使天线在任何频率上有较好的辐射功率。

请参照图1，本发明实施例提供的所述移动终端辐射的调节方法，包括：

步骤11，辐射调节装置获得所述天线与用户之间的第一距离。

这里，所述辐射调节装置可以是设置在移动终端中的一个功能模块。通常移动终端在使用时通常都具有特定的姿态，因此可以预先根据该特定姿态，定义出该移动终端朝向用户的方向，进而在朝向用户方向上，检测所述天线与用户之间的第一距离。例如，当终端具有一平面，且在通话过程中该平面与用户面颊相贴合，此时可以将垂直于该平面的方向，作为朝向用户的方向。

本实施例中，在移动终端体积较小时，天线与用户之间的第一距离，也可以用移动终端与用户之间的距离来替代；

步骤12，所述辐射调节装置确定所述移动终端当前工作的第一频段。

移动终端在工作在不同制式，如GSM、WCDMA或TD-SCDMA下时，其频段可能存在不同。这里，需要可以通过检测移动终端的工作制式，获得其工作的第一频段；或者，通过直接检测其射频链路的工作频率，获得所述第一频段。

步骤13，所述辐射调节装置根据所述第一距离以及第一频段，查询预先建立的对应关系，确定对应于所述第一距离以及第一频段的第一天线匹配值，其中，当所述移动终端工作在所述第一频段且所述天线调谐器为所述第一天线匹配值时，所述天线的天线方向图在朝向用户方向上的所述第一距离处的辐射小于预设门限。

本实施例中，预先针对所述移动终端进行多组测试，每组测试针对一个特定的频段及天线匹配值进行测试，每组测试获得一天线方向图；天线方向图是指在离天线一定距离处，辐射场的相对场强(归一化模值)随方向变化的图形，通常采用通过天线最大辐射方向上的两个相互垂直的平面方向图来表示；针对每组测试所获得的天线方向图，记录在朝向用户方向上的不同距离处的辐射值；然后，从所记录的辐射值中选择出小于预设门限的辐射值，然后，根据本组测试针对的频段、天线匹配值以及所选择出的辐射值对应的距离，建立所述对应关系。也就是说，所述对应关系中记录有多个包括有频段、天线匹配值和距离之间的对应项，其中任一对应项均满足以下关系：当所述移动终端工作在该对应项中的频段且所述天线调谐器为该对应项中的天线匹配值时，天线方向图在朝向用户方向上的该对应项中的距离处的辐射小于预设门限。

在上述建立对应关系的过程中，为保证天线的整体辐射能量，避免终端发射功率严重下降对通话造成不良影响，在获得针对每组测试的天线方向图，还可以进一步判断该天线方向图的全方向性辐射功率(TRP，Total Radiated Power)是否大于预设整体辐射门限，若是，则记录在朝向用户方向上的不同距离处的辐射值；否则，忽略该组测试所获得的天线方向图。全方向性辐射功率可通过对三维空间的x、y、z轴上的辐射进行加权求和的方式计算得到，其中朝向用户方向为其中的x轴。这样，根据以上对应关系所确定的天线匹配值，既能够减小对用户的辐射，同时还能够保证天线的整体辐射以避免对通话的不良影响。基于上述方式建立的对应关系，本实施例通过上述步骤13所确定的所述第一天线匹配值满足以下关系：当所述移动终端工作在所述第一频段且所述天线调谐器为所述第一天线匹配值时，所述天线的天线方向图在朝向用户方向上的所述第一距离处的辐射小于预设门限，并且全方向性辐射功率大于预设整体辐射门限。

步骤14，所述辐射调节装置根据所述第一天线匹配值，调整所述天线调谐器。

上述步骤14中，辐射调节装置将天线调谐器的阻抗值调整为所述第一天线匹配值，通过改变天线匹配改变天线调谐器的阻抗值，进而改变射频信号在天线上的谐振点，产生符合要求的天线方向图，由于只是改变天线匹配，因此本实施例可以在不改变终端射频发射器当前发射功率的前提下，减少了终端天线朝向人体部位方向的辐射值，从而降低了SAR。并且，本实施例还可以保证天线在整体方向上的辐射功率达到预期值，以避免过多降低手机发射功率对通话质量造成的不良影响。

下面再结合附图2，通过一个更为具体实施例对本发明作进一步的说明。

请参照图2，本发明另一实施例提供的所述移动终端辐射的调节方法，包括步骤：

步骤21，辐射调节装置在检测到所述移动终端建立语音通话后，判断所述移动终端的扬声器是否处于预设工作模式，所述预设工作模式包括免提模式和耳机模式：若是，则进入步骤22；否则进入步骤27。

这里，免提模式时通过扬声器外放声音信号，耳机模式时通过与终端连接的耳机输出声音信号，通常在扬声器处于上述预设工作模式时，终端天线与人体距离较远，此时可以不进行辐射调节处理。

步骤22，当扬声器不处于步骤21的预设工作模式情况下，可以判定为终端贴近人面颊，此时启动终端上的接近传感器进行距离检测，然后获得接近传感器检测得到的天线与用户之间的第一距离。

这里，接近传感器具体可以是通过捕捉物体的接近引起的电信号容量变化的方式来检测终端距离人体的距离D1，或者通过红外线方式来检测终端与人体之间的距离。通常，优选使用具有较好的灵敏度和稳定性红外接近传感器进行检测。

步骤23，将D1与预设距离阈值D0进行比较，预设距离阈值可以为5cm，这个根据实际情况来确定，正常情况下，大部分用户手持终端方式比较一致：如果D1小于D0，则进入步骤24以启动降SAR流程；否则，进入步骤27。

步骤24，根据之前在实验室测试的不同频段下的对应关系，结合目前终端所处的制式以及频段、终端与用户之间的距离值D1，确定与当前制式、频段及距离D1所对应的天线匹配值，然后进入步骤25。

这里，不同的频段及天线匹配值对应着不同的天线方向图形状，基于上述对应关系确定的天线匹配值，使得天线方向图中朝着用户方向的辐射功率值明显降低，尽可能地使功率朝着水平方向和垂直方向辐射。

对于终端射频链路而言，不同频段在天线上的谐振点不同，往往在实际的设计过程中，不同频段采用相同的天线调谐器(天线阻抗匹配网络)，通过调整天线方向图的形状，使不同频段的辐射功率尽可能的满足要求，在这种情况下，在不同频段下通过降低终端发射功率来降低SAR的方法往往适用性较差，例如，当终端射频芯片发射功率降低后，射频信号经过PCB上链路后，天线的谐振点位置已经不符合之前的设计目的，常常产生辐射功率降低的不足，达不到降低SAR的目的，或者功率值处于临界状态，导致终端的通话质量下降，因此整体而言，终端降SAR效果不明显。为克服上述问题，本实施例预先建立了所述对应关系，具体的，可以在实验室阶段首先进行多组试验，模拟不同频段、不同的天线匹配情况下，即天线调谐器的不同工作状态情况下的天线方向图，使得终端朝着人体方向的辐射较小，并且天线整体辐射满足预设要求。

步骤25，根据步骤24中所确定的天线匹配值，可以由移动终端的主芯片向天线调谐器发出调整指令，通过调整天线传输匹配，调整射频链路上传输信号的谐振点，改变天线的方向图，使得天线在朝向人体部位的第一方向上的辐射变小，而在与第一方向相垂直的方向上的功率辐射依旧保持原始的状态或下降得较少，以避免功率严重降低导致通话质量下降。

步骤26，由于通话过程中，手持终端方式可能会发生变化，距离D1可能发生变化，因此本实施例可以进一步实时检测终端与用户之间的距离，根据不同的距离，实时动态地调整天线调谐器，以减小终端天线对人体的辐射，此时，辐射调节装置根据预设的检测周期，确定下一次调整时机，并在下一次调整时机到来时，返回上述步骤22。这里，预设检测周期可以是固定周期触发，即相邻两次调整时机之间的间隔相等；预设检测周期还可以是非固定周期触发，即相邻两次调整时机之间的间隔不相等。

步骤27，在移动终端的扬声器处于预设工作模式，或者D1不小于D0时，此时终端可能已结束通话，或者由于终端与人体之间距离比较远因此辐射比较小，此时可以不进行降SAR处理流程，而是直接结束本流程。另外，考虑到之前可能已经进行过降SAR处理流程，因此可以由移动终端的主芯片先将天线调谐器恢复为预设的初始匹配值，然后再结束本流程。当然，如果天线调谐器已是初始匹配值，那么不需要进行上述恢复处理。所述初始匹配值，可以是移动终端出厂前所设置的初始值。

可以看出，本实施例根据终端和人体部位相对位置来调整终端对外发射功率的辐射方向的方法，既避免了在工程实践应用中通过降低终端射频发射器发射功率后，导致终端对外辐射功率整体降低，造成终端通话质量下降的问题，同时还避免了贴附吸波材料导致的终端接收灵敏度降低、以及电磁波在人体与终端之间多次反射增大SAR情况的发生，并且还可以改善由于吸波材料导致终端内部空间紧张的情况。

最后，基于以上实施例提供的移动终端辐射的调节方法，本发明实施例还提供了一种辐射调节装置，用以调节移动终端对用户的辐射，所述移动终端包括有顺序连接的发射机、天线调谐器和天线，如图3所示，所述装置包括：

距离获得单元，用于获得所述天线与用户之间的第一距离；

作为一种优选实施方式，上述辐射调节装置还可以包括：

本发明实施例还提供了一种移动终端，该终端包括顺序连接的发射机、天线调谐器和天线，另外，该终端还包括以上所述的辐射调节装置。

综上，本发明实施例过检测终端到人体部位之间的距离，根据不同的距离值，终端自动改变天线调谐器，调整天线匹配，调整射频信号谐振点位置，改变终端的天线方向图，使得终端天线朝着人体部位方向的辐射功率值降低，而其他方向的辐射功率保持不变或者变化很小，以满足实际使用的要求，这样既降低了SAR值，也没有大幅度改变终端对外辐射功率情况，保证了终端的通话质量。

此说明书中所描述的许多功能部件都被称为模块，以便更加特别地强调其实现方式的独立性。

本发明实施例中，模块可以用软件实现，以便由各种类型的处理器执行。举例来说，一个标识的可执行代码模块可以包括计算机指令的一个或多个物理或者逻辑块，举例来说，其可以被构建为对象、过程或函数。尽管如此，所标识模块的可执行代码无需物理地位于一起，而是可以包括存储在不同位置上的不同的指令，当这些指令逻辑上结合在一起时，其构成模块并且实现该模块的规定目的。

实际上，可执行代码模块可以是单条指令或者是许多条指令，并且甚至可以分布在多个不同的代码段上，分布在不同程序当中，以及跨越多个存储器设备分布。同样地，操作数据可以在模块内被识别，并且可以依照任何适当的形式实现并且被组织在任何适当类型的数据结构内。所述操作数据可以作为单个数据集被收集，或者可以分布在不同位置上(包括在不同存储设备上)，并且至少部分地可以仅作为电子信号存在于系统或网络上。

在模块可以利用软件实现时，考虑到现有硬件工艺的水平，所以可以以软件实现的模块，在不考虑成本的情况下，本领域技术人员都可以搭建对应的硬件电路来实现对应的功能，所述硬件电路包括常规的超大规模集成(VLSI)电路或者门阵列以及诸如逻辑芯片、晶体管之类的现有半导体或者是其它分立的元件。模块还可以用可编程硬件设备，诸如现场可编程门阵列、可编程阵列逻辑、可编程逻辑设备等实现。

以上所述仅是本发明的实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种移动终端辐射的调节方法，所述移动终端包括有顺序连接的发射机、天线调谐器和天线，其特征在于，所述方法包括：

辐射调节装置获得所述天线与用户之间的第一距离；

所述辐射调节装置确定所述移动终端当前工作的第一频段；

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，

在获得所述第一距离之后，所述方法还包括：

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，

在获得所述第一距离之前，所述方法还包括：

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，

5.一种辐射调节装置，用以调节移动终端对用户的辐射，所述移动终端包括有顺序连接的发射机、天线调谐器和天线，其特征在于，所述装置包括：

距离获得单元，用于获得所述天线与用户之间的第一距离；

6.如权利要求5所述的辐射调节装置，其特征在于，还包括：

7.如权利要求6所述的辐射调节装置，其特征在于，还包括：

8.如权利要求7所述的辐射调节装置，其特征在于，还包括：

9.一种移动终端，包括顺序连接的发射机、天线调谐器和天线，其特征在于，还包括如权利要求5至8任一项所述的辐射调节装置。