CN104244685B - 一种降低电磁干扰的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种降低电磁干扰的方法，包括：检测电磁噪声，获取所述电磁噪声的特征信息；根据所述电磁噪声的特征信息，确定抵消电磁波的特征信息，其中，所述抵消电磁波与所述电磁噪声频率相同、相位相反；发射所述抵消电磁波。本发明实施例还提供一种降低电磁干扰的装置。本发明可以降低电磁干扰。

Description

一种降低电磁干扰的方法和装置

技术领域

本发明涉及电子设备领域，尤其涉及一种降低电磁干扰的方法和装置。

背景技术

近年来智能手机迅猛发展，随着硬件配置不断提升功能不断增加，电量消耗速度越来越快，无线充电等技术应运而生，而随之带来的是对手机的电磁干扰以及人体的电磁辐射，手机的电磁干扰可以采用电路滤波等手段处理，对人体的辐射很难消除。现行的技术必须人体穿着防辐射服装等遮挡电磁波的手段进行，但是民用防辐射服只能遮挡人体部分部位，当电磁波从未遮挡部位进入人体甚至可以在防辐射服内产生反射辐射人体。

现有的无线充电技术主要分为三类：

1、电磁感应式充电：初级线圈通以一定频率的交流电，通过电磁感应在次级线圈能产生一定的电流，从而将能量从传输端转移到接收端。其缺点：被充电产品必须置于充电器附近；终端产品中的次级线圈和电路之间必须进行屏蔽；充电器必须具备对被充电产品进行识别的能力否则会向周围任何金属产品传输能量，导致发热，从而产生危险。

2、无线电波式充电：类似于早期使用的矿石收音机，主要包括微波发射装置和微波接收装置，接收电路可以捕捉到从墙壁弹回的无线电波能量，在随负载作出调整的同时保持稳定的直流电压。其缺点：传输功率小，无法在短时间内完成手机等电子产品的充电任务；功效低，发射器发送的大量功率以无线电波的形式被浪费掉。

3、磁场共振式充电：由能量发送装置和能量接收装置组成，当两个装置调整到相同频率，或者说在一个特定的频率上共振，它们就可以交换彼此的能量。其缺点：功率大，必须对所使用的频率进行保护。

现有的手机以及平板等便携移动设备的无线充电技术是以电磁感应式充电为主，终端产品中的次级线圈和电路之间必须进行屏蔽，但是这种屏蔽并不能防止电磁耦合产生的电磁噪声对人体的辐射。

目前防止电磁干扰的主要措施是采用反射材料或吸波材料，吸波材料主要用于电器器件针对某一频段或几个频段的电磁干扰的防护，当电子器件某些关键器件或者电路受到某些不需要频段的电磁噪声干扰而影响甚至破坏原有器件的工作时在其周围或者辐射源加上吸波材料，这里的吸波材料也是针对需要去除的干扰电磁噪声频段的；反射材料主要以金属为主，广泛使用在电子器件的电路中，比如屏蔽罩，用于使敏感器件不受外界电磁噪声干扰而正常工作，同时防止电路上的辐射源辐射出不需要的电磁噪声干扰自身或者其他电子器件的工作；市场上的防辐射服以金属纤维混合物为主，属于反射材料，可以阻挡一些频段的电磁波从穿着防护部位进入人体，但是防辐射服不可能遮挡人体所有部位，一些电磁波从未防护部位进入后还可能在防辐射服包裹的人体内反射，并不能完全做到防辐射作用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种降低电磁干扰的方法和装置，降低电磁干扰和对人体的电磁辐射。

为了解决上述问题，本发明实施例提供了一种降低电磁干扰的方法，包括：

检测电磁噪声，获取所述电磁噪声的特征信息；

根据所述电磁噪声的特征信息，确定抵消电磁波的特征信息，其中，所述抵消电磁波与所述电磁噪声频率相同、相位相反；

发射所述抵消电磁波。

上述方法还可具有以下特点，所述检测电磁噪声包括：检测预设的频率/波长范围内的电磁噪声。

上述方法还可具有以下特点，所述根据所述电磁噪声的特征信息，确定抵消电磁波的特征信息包括：

确定所述抵消电磁波的强度、极化方式分别与所述电磁噪声的强度、极化方式相同。

上述方法还可具有以下特点，发射所述抵消电磁波后，再次检测电磁噪声，判断所述电磁噪声是否满足预设条件，如果不满足，调整所述抵消电磁波的特征信息后发射；

重复上述步骤，直到检测到的电磁噪声满足所述预设条件。

上述方法还可具有以下特点，所述预设条件包括：所述电磁噪声的强度小于预设强度门限，或者，所述电磁噪声的强度已达到对所述抵消电磁波的所有特征信息进行调整时所述电磁噪声能达到的强度最低值。

上述方法还可具有以下特点，检测所述电磁噪声所使用的接收天线与发射所述抵消电磁波所使用的发射天线为相同的天线，或者，为不同的天线。

本发明实施例还提供一种降低电磁干扰的装置，包括控制模块、电磁波检测处理模块、射频收发模块、接收天线和发射天线，其中：

所述控制模块用于，控制电磁波检测处理模块检测电磁噪声，接收电磁波检测处理模块返回的所述电磁噪声的特征信息，根据所述电磁噪声的特征信息，确定抵消电磁波的特征信息，控制所述射频收发模块产生并发射所述抵消电磁波，其中，所述抵消电磁波与所述电磁噪声频率相同、相位相反；

所述电磁波检测处理模块用于，基于所述控制模块的控制，检测所述接收天线接收到的电磁噪声，获取所述电磁噪声的特征信息并发送给所述控制模块；

所述射频收发模块用于，基于所述控制模块的控制，产生并通过所述发射天线发射抵消电磁波。

上述装置还可具有以下特点，所述控制模块还用于，预设需要检测的电磁噪声的频率/波长范围；

所述电磁波检测处理模块检测电磁噪声包括：检测所述预设的频率/波长范围内的电磁噪声。

上述装置还可具有以下特点，所述控制模块根据所述电磁噪声的特征信息，确定抵消电磁波的特征信息包括：

确定所述抵消电磁波的强度、极化方式分别与所述电磁噪声的强度相同、极化方式相同。

上述装置还可具有以下特点，所述控制模块还用于，在所述射频收发模块发射所述抵消电磁波后，控制所述电磁波检测处理模块再次检测电磁噪声，并判断所述电磁噪声是否满足预设条件，如果不满足，控制所述射频收发模块调整所述抵消电磁波的特征信息后发射；重复上述操作，直到所述电磁波检测处理模块检测到的电磁噪声满足所述预设条件。

上述装置还可具有以下特点，所述预设条件包括：所述电磁噪声的强度小于预设强度门限，或者，所述电磁噪声的强度已达到对所述抵消电磁波的所有特征信息进行调整时所述电磁噪声能达到的强度最低值。

上述装置还可具有以下特点，所述接收天线与所述发射天线为相同的天线，或者，为不同的天线。

本发明实施例中，采用主动发射与电磁噪声相同特性的电磁波对噪声进行抵消，从而达到降低电磁辐射和电磁干扰的目的。

附图说明

图1是本发明实施例降低电磁干扰的装置原理示意图；

图2是本发明实施例降低电磁干扰装置框图；

图3是本发明实施例降低电磁干扰方法流程图；

图4是本发明实施例降低电磁干扰装置在无线充电场景下的应用示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

另外，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

本发明实施例提供一种降低电磁干扰的方法，检测到电磁噪声后，获取电磁噪声的特征，产生并发射抵消电磁波，对电磁噪声进行抵消，从而降低终端周边的电磁噪声，保证终端受到尽量小的电磁干扰，在无线充电应用场景中可以阻断耦合充电过程中产生的电磁噪声，降低对人体辐射，提高射频性能。

本发明实施例提供一种降低电磁干扰的方法，包括：

检测电磁噪声，获取所述电磁噪声的特征信息；

根据所述电磁噪声的特征信息，确定抵消电磁波的特征信息，其中，所述抵消电磁波与所述电磁噪声频率相同、相位相反；

发射所述抵消电磁波。

其中，所述特征信息包括如下之一或其组合：波形、频率/波长、强度、相位和极化方式。

在本实施例的一种备选方案中，所述检测电磁噪声包括：检测预设的频率/波长范围内的电磁噪声。

在本实施例的一种备选方案中，所述根据所述电磁噪声的特征信息，确定抵消电磁波的特征信息包括：

确定所述抵消电磁波的强度、极化方式分别与所述电磁噪声的强度相同、极化方式相同。

在本实施例的一种备选方案中，所述方法还包括：

发射所述抵消电磁波后，再次检测电磁噪声，判断所述电磁噪声是否满足预设条件，如果不满足，调整所述抵消电磁波的特征信息后发射；

重复上述步骤，直到检测到的电磁噪声满足所述预设条件。在电磁噪声满足预设条件后，满足抵消电磁波的特征信息不变，持续发射抵消电磁波。

在本实施例的一种备选方案中，所述预设条件包括：所述电磁噪声的强度小于预设强度门限，或者，所述电磁噪声的强度已达到对所述抵消电磁波的所有特征信息进行调整时所述电磁噪声能达到的强度最低值。

在本实施例的一种备选方案中，检测所述电磁噪声所使用的接收天线与发射所述抵消电磁波所使用的发射天线为相同的天线，或者，为不同的天线。

下面通过具体实施例进一步说明本发明。

如图1所示，为本发明实施例降低电磁干扰的装置原理示意图，终端周边有电磁噪声101，降低电磁干扰的装置发射抵消电磁波102，抵消电磁波102对电磁噪声101产生削弱作用，从而达到降低电磁噪声和电磁辐射的目的。

如图2所示，为本发明实施一种降低电磁干扰的装置，包括控制模块201、电磁波检测处理模块202、接收天线203、射频收发模块204、发射天线205，其中：

所述控制模块201用于，控制电磁波检测处理模块202检测电磁噪声，接收电磁波检测处理模块202返回的所述电磁噪声的特征信息根据所述电磁噪声的特征信息，确定抵消电磁波的特征信息，控制所述射频收发模块204产生并发射所述抵消电磁波，其中，所述抵消电磁波与所述电磁噪声频率相同、相位相反；

所述电磁波检测处理模块202用于，基于所述控制模块201的控制，检测检测所述接收天线203接收到的电磁噪声，获取所述电磁噪声的特征信息并发送给所述控制模块201；

所述射频收发模块204用于，基于所述控制模块201的控制，产生并发射抵消电磁波，其中，通过发射天线205发射所述抵消电磁波；

在本实施例的一种备选方案中，所述控制模块201还用于，预设需要检测的电磁噪声的频率/波长范围；

所述电磁波检测处理模块202检测电磁噪声包括：检测预所述设的频率/波长范围内的电磁噪声。

在本实施例的一种备选方案中，所述控制模块201根据所述电磁噪声的特征信息，确定抵消电磁波的特征信息包括：

确定所述抵消电磁波的强度、极化方式分别与所述电磁噪声的强度相同、极化方式相同。

在本实施例的一种备选方案中，所述控制模块201还用于，在所述射频收发模块204发射所述抵消电磁波后，控制所述电磁波检测处理模块202再次检测电磁噪声，并判断所述电磁噪声是否满足预设条件，如果不满足，控制所述射频收发模块204调整所述抵消电磁波的特征信息后发射；重复上述操作，直到所述电磁波检测处理模块202检测到的电磁噪声满足所述预设条件。

在本实施例的一种备选方案中，所述预设条件包括：所述电磁噪声的强度小于预设强度门限，或者，所述电磁噪声的强度已达到对所述抵消电磁波的所有特征信息进行调整时所述电磁噪声能达到的强度最低值。

在本实施例的一种备选方案中，按如下方式进行特征调整：对每种特征信息，单独进行调整并检测是否有降低电磁噪声的作用，直到该种特征信息已经到最佳状态(调整该种特征信息已无法降低电磁噪声)，再调整另外一种特征，直到电磁噪声的强度达到预设的强度门限，或者，已将每种特征信息调整到最佳状态。当然，也可以采取其它方式进行特征信息的调整，比如一次调整多个特征信息，等待。

在本实施例的一种备选方案中，所述接收天线203与所述发射天线205为相同的天线，或者，为不同的天线。

在本实施例的一种备选方案中，所述接收天线203和发射天线205可以是全向宽频天线，其增益可以小于预设值，只负责接收终端附近一定范围之内的噪声信息。接收天线203和发射天线205也可以具有一定的方向性，对一定方向的电磁噪声进行检测和发射降低噪声的抵消电磁波。

在本实施例的一种备选方案中，所述电磁波检测处理模块202包括电磁波检测模块21和信号处理模块22，其中：

所述电磁波检测模块21用于，检测电磁噪声；具体的，检测接收天线203接收到的电磁噪声；

所述信号处理模块22用于，获取所述电磁噪声的特征信息并发送给所述控制模块201。

在本实施例的一种备选方案中，所述射频收发模块204包括：射频信号产生模块41和射频发射模块42，其中：

所述射频信号产生模块41用于，基于控制模块201的控制，产生抵消电磁波；

所述射频发射模块42用于，发射抵消电磁波；具体的，通过发射天线205发射所述抵消电磁波。

上述装置的一个具体工作流程如下：

控制模块指定要检测的电磁噪声频率/波长范围、噪声强度门限等参数，控制模块控制电磁波检测处理模块通过接收天线接收电磁噪声，并对接收到的电磁噪声进行分析，将其强度、频率等特征信息反馈给控制模块，控制模块根据特征信息控制射频收发模块产生并通过发射天线发射出抵消电磁波，对电磁噪声进行抵消。所指定的要检测的电磁噪声的频率范围可以不包括终端的主通信频率，从而可以消除不需要的过大电磁噪声，而对主通信频段的信号不进行抵御，不会影响主通信。或者根据需要指定要检测的电磁噪声频率/波长范围，本申请对此不作限定。

上述装置是一个闭环系统，电磁波检测和发射是一个实时反馈系统，当射频收发模块发射抵消电磁波时，电磁波检测处理模块检测电磁噪声是否减弱以及减弱幅度，实时调整抵消电磁波的特征，继续进行电磁噪声的检测和特征信息的调整，当电磁噪声强度减弱到预设的强度门限以下或通过调整特征信息无法继续降低电磁噪声的强度时，控制模块可以锁定抵消电磁波的特征信息，持续发射抵消电磁波。

一般地，射频收发模块204通过发射天线205所发射的抵消电磁波的强度等于或者低于电磁噪声的强度，对周围环境不会产生高于原电磁噪声的辐射，且大部分能量已和原电磁噪声抵消。

如图3所示，为基于图2所示的降低电磁干扰装置的工作示意图，如图3所示，包括：

步骤301，控制模块选择需要检测的电磁噪声的频段、噪声强度门限等信息；

步骤302，控制模块控制电磁波检测处理模块开始工作，通过接收天线接收电磁噪声；

步骤303，电磁波检测处理模块根据控制模块选定的频率和噪声强度门限，选择噪声源并获取所检测到的电磁噪声的特征信息，包括频段、带宽、强度等信息，将特征信息传输给控制模块；

步骤304，控制模块根据电磁噪声的特征信息控制射频收发模块产生并通过发射天线发射与所述电磁噪声特征相同的电磁波；

步骤305，电磁波检测处理模块继续检测电磁噪声，控制模块对接收到的电磁噪声进行分析，判断电磁噪声强度是否减弱到设定的强度门限之下，如果是，转到步骤307，否则，转到步骤306；

步骤306，控制模块控制射频收发模块对发射的抵消电磁波进行特征调整后发射，具体的，通过提前或推后相位，改变极化方式，增减电磁波强度等方式调整，转步骤305；

步骤307，电磁波检测处理模块收到的电磁噪声的强度降低到预设的强度门限以下或无法通过改变抵消电磁波的特征继续降低电磁噪声的强度，控制模块按照最后确定的电磁波特征控制射频收发模块发射抵消电磁波。

如图4所示，为无线充电场景示意图，终端或其他移动便携设备401使用充电器402通过电磁感应的无线充电技术进行无线充电时，由于近场耦合能量较大，且电磁耦合会产生很多较高频率的电磁噪声，附近一定距离的人体会受到此类电磁噪声的辐射，且辐射强度较大。此时，可以将本申请所述的降低电磁干扰的装置设置在充电器上，其接收天线和发射天线都在充电器402的充电面板上，通常设置在充电器402的充电面板的边缘位置，可以是单个或者多个天线，实时检测电磁噪声并发射抵消电磁波，从而降低对人体的辐射。与现有的屏蔽方法相比，现有的屏蔽主要针对手机不受到电磁噪声干扰而影响正常工作，没有过多考虑人体的辐射，本发明实施例可以降低无线充电时电磁耦合产生的电磁噪声对人体的辐射。当然，降低电磁干扰的装置也可以设置在终端或其他移动便携设备401上。

本发明实施例中，采用电磁波检测噪声的方法并发送抵消电磁波对噪声进行抵消，降低终端受到的电磁干扰以及降低对人体的电磁辐射。

本领域普通技术人员可以理解上述方法中的全部或部分步骤可通过程序来指令相关硬件完成，所述程序可以存储于计算机可读存储介质中，如只读存储器、磁盘或光盘等。可选地，上述实施例的全部或部分步骤也可以使用一个或多个集成电路来实现。相应地，上述实施例中的各模块/单元可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。本发明不限制于任何特定形式的硬件和软件的结合。

Claims (10)

1.一种降低电磁干扰的方法，其特征在于，包括：

检测电磁噪声，获取所述电磁噪声的特征信息；

根据所述电磁噪声的特征信息，确定抵消电磁波的特征信息，其中，所述特征信息包括：频率、强度、相位和极化方式，所述抵消电磁波与所述电磁噪声频率、强度和极化方式相同、相位相反；

发射所述抵消电磁波用于对检测到的电磁噪声进行抵消。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述检测电磁噪声包括：检测预设的频率/波长范围内的电磁噪声。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

发射所述抵消电磁波后，再次检测电磁噪声，判断所述电磁噪声是否满足预设条件，如果不满足，调整所述抵消电磁波的特征信息后发射；

重复上述步骤，直到检测到的电磁噪声满足所述预设条件。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述预设条件包括：所述电磁噪声的强度小于预设强度门限，或者，所述电磁噪声的强度已达到对所述抵消电磁波的所有特征信息进行调整时所述电磁噪声能达到的强度最低值。

5.如权利要求1至4任一所述的方法，其特征在于，检测所述电磁噪声所使用的接收天线与发射所述抵消电磁波所使用的发射天线为相同的天线，或者，为不同的天线。

6.一种降低电磁干扰的装置，其特征在于，包括控制模块、电磁波检测处理模块、射频收发模块、接收天线和发射天线，其中：

所述控制模块用于，控制电磁波检测处理模块检测电磁噪声，接收电磁波检测处理模块返回的所述电磁噪声的特征信息，根据所述电磁噪声的特征信息，确定抵消电磁波的特征信息，所述特征信息包括：频率、强度、相位和极化方式，控制所述射频收发模块产生并发射所述抵消电磁波，其中，所述抵消电磁波与所述电磁噪声频率、强度和极化方式相同、相位相反；

所述电磁波检测处理模块用于，基于所述控制模块的控制，检测所述接收天线接收到的电磁噪声，获取所述电磁噪声的特征信息并发送给所述控制模块；

所述射频收发模块用于，基于所述控制模块的控制，产生并通过所述发射天线发射抵消电磁波用于对检测到的电磁噪声进行抵消。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述控制模块还用于，预设需要检测的电磁噪声的频率/波长范围；

所述电磁波检测处理模块检测电磁噪声包括：检测所述预设的频率/波长范围内的电磁噪声。

8.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述控制模块还用于，在所述射频收发模块发射所述抵消电磁波后，控制所述电磁波检测处理模块再次检测电磁噪声，并判断所述电磁噪声是否满足预设条件，如果不满足，控制所述射频收发模块调整所述抵消电磁波的特征信息后发射；重复上述操作，直到所述电磁波检测处理模块检测到的电磁噪声满足所述预设条件。

9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述预设条件包括：所述电磁噪声的强度小于预设强度门限，或者，所述电磁噪声的强度已达到对所述抵消电磁波的所有特征信息进行调整时所述电磁噪声能达到的强度最低值。

10.如权利要求6至9任一所述的装置，其特征在于，所述接收天线与所述发射天线为相同的天线，或者，为不同的天线。