CN104811177A - 近接传感装置及具有自适性工作频带调整射频系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种传感装置及射频系统，特别是一种近接传感装置及具有自适性工作频带调整射频系统。本发明的近接传感装置，系应用于一射频装置，该射频装置包含一天线模块及一射频电路，该射频电路电性连接至该天线模块；该近接传感装置包含：两个方向耦合单元，其中一个方向耦合单元电性连接至该天线模块，另一方向耦合单元电性连接至该射频电路；一射频功率量测单元，该射频功率量测单元电性连接至该方向耦合单元；一模拟数字转换单元，该模拟数字转换单元电性连接至该射频功率量测单元；及一处理控制单元，该处理控制单元电性连接至该模拟数字转换单元及该射频电路。本发明的近接传感装置及射频系统，能够优化通讯功能，降低电磁波对人体的伤害。
Description
技术领域
本发明涉及一种传感装置及射频系统，特别是一种近接传感装置及具有自适性工作频带调整射频系统。
背景技术
现代电子产品很多都具有无线发射信号的能力，而无线信号的功率必须符合天线电磁波能量吸收比SAR（Specific Absorption Rate）的规范，以保护人体降低电磁波对人体的伤害。
目前电子产品的作法是利用电容式近接传感器或是红外线传感器等方式进行，当人体靠近电子产品时即感应并降低电子产品的无线发射功率；然而不论是采用电容式近接传感器或是红外线传感器，都会增加组件成本，且占据电子产品之设计空间，并且感应人体是否靠近时常常会有方向性死角而不够精准。
例如台湾专利证书号M456027系揭露一种掌上型无线通讯装置，包含一射频模块及一控制模块。该射频模块包括一射频电路单元及一电连接于该射频电路单元的天线单元。该控制模块包括一感应导体、一电容式近接感应器及一控制电路单元。该感应导体概呈U形且围绕该天线单元。该电容式近接感应器邻近该天线单元且电连接于该感应导体，并用于侦测该感应导体与接地面之间的电容值。该控制电路单元电连接于该射频电路单元及该电容式近接感应器，当一外部物体接近该感应导体使该感应导体与接地面之间的电容值改变时，该控制电路单元控制该射频模块降低辐射功率。然而台湾专利证书号M456027有着上述增加组件成本，且占据电子产品之设计空间，并且感应人体是否靠近时常常会有方向性死角而不够精准的缺点。
又例如台湾专利公开号201240206系揭露一种电子器件，可具有安装有一天线之一外壳。一天线窗可安装于该外壳中以允许射频信号自该天线传输且允许该天线接收射频信号。可借由在于该介电天线窗及该天线附近侦测到一外部对象时减小传输功率来满足近场辐射限制。可在侦测该天线附近之外部对象时使用一电容式近接传感器。该近接传感器及该天线可使用一体式天线共振组件及近接传感器电容器电极结构予以形成。此等结构可自一介电基板之对置侧上之相同的第一图案化导电层及第二图案化导电层予以形成。一收发器及近接传感器可经由各别高通电路及低通电路耦接至该等结构。然而台湾专利公开号201240206有着上述增加组件成本，且占据电子产品之设计空间，并且感应人体是否靠近时常常会有方向性死角而不够精准的缺点。
综合上述，人体接近天线时，不但会有安全上的疑虑，另外，不同的天线设计与不同的人体接近位置，也会造成天线特定频段效能变差 ，影响通讯质量。
发明内容
为改善上述现有技的缺点，本发明的目的在于提供一种近接传感装置。
为改善上述现有技术的缺点，本发明的又一目的在于提供一种具有自适性工作频带调整射频系统。
为达成本发明的上述目的，本发明的近接传感装置，系应用于一射频装置，该射频装置包含一天线模块及一射频电路，该射频电路电性连接至该天线模块；该近接传感装置包含：两个方向耦合单元，其中一个方向耦合单元电性连接至该天线模块，另一方向耦合单元电性连接至该射频电路；一射频功率量测单元，该射频功率量测单元电性连接至该方向耦合单元；一模拟数字转换单元，该模拟数字转换单元电性连接至该射频功率量测单元；及一处理控制单元，该处理控制单元电性连接至该模拟数字转换单元及该射频电路；其中方向耦合单元接收该天线模块的返回损失信号以及射频电路发射功率；两个方向耦合单元传送该天线模块的返回损失信号以及射频电路发射功率至该射频功率量测单元；该射频功率量测单元测量该天线模块的返回损失信号以及射频电路发射功率；该射频功率量测单元传送测量后之该天线模块的返回损失信号以及射频电路发射功率至该模拟数字转换单元；该模拟数字转换单元对测量后之该天线模块的返回损失信号以及射频电路发射功率之间的比值进行处理；该模拟数字转换单元传送处理后之该天线模块的返回损失信号以及射频电路发射功率之间的比值至该处理控制单元；借此，该处理控制单元通过该射频电路控制该天线模块之无线工作频段。
如上所述的近接传感装置，其中方向耦合单元可为例如但不限定为一方向耦合器。
如上所述的近接传感装置，其中射频功率量测单元可为例如但不限定为一射频功率量测电路。
如上所述的近接传感装置，其中模拟数字转换单元可为例如但不限定为一模拟数字转换器。
如上所述的近接传感装置，其中处理控制单元可为例如但不限定为一中央处理器。
为达成本发明的上述又一目的，本发明的具有自适性工作频带调整射频系统包含：一近接传感装置；及一射频装置，该射频装置电性连接至该近接传感装置。其中该射频装置包含：一天线模块，该天线模块电性连接至该近接测装置；及一射频电路，该射频电路电性连接至该天线模块及该近接传感装置。其中该近接传感装置包含：两个方向耦合单元，一方向耦合单元电性连接至该天线模块，另一方向耦合单元电性连接至该射频电路；一射频功率量测单元，该射频功率量测单元电性连接至该方向耦合单元；一模拟数字转换单元，该模拟数字转换单元电性连接至该射频功率量测单元；及一处理控制单元，该处理控制单元电性连接至该模拟数字转换单元及该射频电路。其中两个方向耦合单元接收该天线模块的返回损失信号以及射频电路发射功率；该方向耦合单元传送该天线模块的返回损失信号以及射频电路发射功率至该射频功率量测单元；该射频功率量测单元测量该天线模块的返回损失信号以及射频电路发射功率；该射频功率量测单元传送测量后之天线模块的返回损失信号以及射频电路发射功率至该模拟数字转换单元；该模拟数字转换单元对测量后之该天线模块的返回损失信号以及射频电路发射功率之间的比值进行处理；该模拟数字转换单元传送处理后之该天线模块的返回损失信号以及射频电路发射功率之间的比值至该处理控制单元；借此，该处理控制单元可调整射频电路之无线操作频带，优化通讯效能。
如上所述的具有自适性工作频带调整射频系统，其中方向耦合单元可为例如但不限定为一方向耦合器。
如上所述的具有自适性工作频带调整射频系统，其中射频功率量测单元可为例如但不限定为一射频功率量测电路。
如上所述的具有自适性工作频带调整射频系统，其中模拟数字转换单元可为例如但不限定为一模拟数字转换器。
如上所述的具有自适性工作频带调整射频系统，其中处理控制单元可为例如但不限定为一中央处理器。
附图说明
图1为本发明的近接传感装置方块图；
图2为本发明的具有自适性工作频带调整射频系统方块图；
图中：10、近接传感装置；20、射频装置；30、具有自适性工作频带调整射频系统；1021、第一方向耦合单元；1022、第二方向耦合单元；104、射频功率量测单元；106、模拟数字转换单元；108、处理控制单元；202、天线模块；204、射频电路。
具体实施方式
请参考图1，其为本发明的近接传感装置方块图。一近接传感装置10系应用于一射频装置20；该射频装置20包含一天线模块202及一射频电路204；该射频电路204电性连接至该天线模块202。
该近接传感装置10包含两个向耦合单元1021 、1022；一射频功率量测单元104、一模拟数字转换单元106及一处理控制单元108。
其中第一方向耦合单元1021电性连接至该天线模块202，第二方向耦合单元1022电性连接至该射频电路204；该射频功率量测单元104电性连接至方向耦合单元1021、1022；该模拟数字转换单元106电性连接至该射频功率量测单元104；该处理控制单元108电性连接至该模拟数字转换单元106及该射频电路204。
第一方向耦合单元1021接收该天线模块202的返回损失（return loss）信号；第二方向耦合单元1022传送该射频电路204的发射功率，分别发送至该射频功率量测单元104；该射频功率量测单元104测量该天线模块202的返回损失信号以及射频电路204发射功率；该射频功率量测单元104传送测量后之该天线模块202的返回损失信号以及射频电路204发射功率至该模拟数字转换单元106；该模拟数字转换单元106对测量后之该天线模块202的返回损失信号以及射频电路204发射功率之间的比值进行处理；该模拟数字转换单元106传送处理后之该天线模块202的返回损失信号以及射频电路204发射功率之间的比值至该处理控制单元108；借此，该处理控制单元108可调整射频电路204之无线操作频带，优化通讯效能。
以使例如人体靠近时（该天线模块202的返回损失会改变）天线某些操作频带严重受要影响时，借由返回损失以及射频电路204发射功率之间的比值，可判断目前那些频带受人体影响较小而改变操作频带。
其中方向耦合单元1021、1022可为例如但不限定为方向耦合器；该射频功率量测单元104可为例如但不限定为一射频功率量测电路；该模拟数字转换单元106可为例如但不限定为一模拟数字转换器；该处理控制单元108可为例如但不限定为一中央处理器。
请参考图2，其为本发明的具有自适性工作频带调整射频系统方块图。一具有自适性工作频带调整射频系统30包含一近接传感装置10及一射频装置20；该射频装置20电性连接至该近接传感装置10。
该射频装置20包含一天线模块202及一射频电路204；该天线模块202电性连接至该近接传感装置10；该射频电路204电性连接至该天线模块202及该近接传感装置10。
该近接传感装置10包含两个方向耦合单元1021、1022，一射频功率量测单元104、一模拟数字转换单元106及一处理控制单元108。
第一方向耦合单元1021电性连接至该天线模块202、第二方向耦合单元1022电性连接至该射频电路204；该射频功率量测单元104电性连接至该方向耦合单元1021、1022；该模拟数字转换单元106电性连接至该射频功率量测单元104；该处理控制单元108电性连接至该模拟数字转换单元106及该射频电路204。
第一方向耦合单元1021接收该天线模块202的返回损失（return loss）信号；第二方向耦合单元1022传送该射频电路204的发射功率，分别发送至该射频功率量测单元104；该射频功率量测单元104测量该天线模块202的返回损失信号以及射频电路204发射功率；该射频功率量测单元104传送测量后之该天线模块202的返回损失信号以及射频电路204发射功率至该模拟数字转换单元106；该模拟数字转换单元106对测量后之该天线模块202的返回损失信号以及射频电路204发射功率之间的比值进行处理；该模拟数字转换单元106传送处理后之该天线模块202的返回损失信号以及射频电路204发射功率之间的比值至该处理控制单元108；借此，该处理控制单元108可调整射频电路204之无线操作频带，优化通讯效能。
本发明系利用原本之该天线模块202即可达成人体靠近时，判断目前最佳的操作频带并且改变操作频带，优化通讯效能。
其中该方向耦合单元1021、1022可为例如但不限定为一方向耦合器；该射频功率量测单元104可为例如但不限定为一射频功率量测电路；该模拟数字转换单元106可为例如但不限定为一模拟数字转换器；该处理控制单元108可为例如但不限定为一中央处理器。
然以上所述者，仅为本发明之较佳实施例，当然不能限定本发明实施之范围，即凡依本发明申请专利范围所作之均等变化与修饰等，皆应仍属本发明之专利涵盖范围意图保护之范畴。综上所述，当知本发明已具有产业利用性、新颖性与进步性，又本发明之构造亦未曾见于同类产品及公开使用，完全符合发明专利申请要件，爰依专利法提出申请。
Claims (10)
1.一种近接传感装置，系应用于一射频装置，该射频装置包含一天线模块及一射频电路，该射频电路电性连接至该天线模块；该近接传感装置包含：
两个方向耦合单元，其中一个方向耦合单元电性连接至该天线模块，另一方向耦合单元电性连接至该射电路；
一射频功率量测单元，该射频功率量测单元电性与两个方向耦合单元相电性连接；
一模拟数字转换单元，该模拟数字转换单元电性连接至该射频功率量测单元；及
一处理控制单元，该处理控制单元电性连接至该模拟数字转换单元及该射频电路，
其中一个方向耦合单元接收该天线模块的返回损失信号；另一方向耦合单元传送该射频电路的发射功率，分别发送至该射频功率量测单元；该射频功率量测单元测量该天线模块的返回损失信号以及射频电路发射功率；该射频功率量测单元传送测量后之该天线模块的返回损失信号以及射频电路发射功率至该模拟数字转换单元；该模拟数字转换单元对测量后之该天线模块的返回损失信号以及射频电路发射功率之间的比值进行处理；该模拟数字转换单元传送处理后之该天线模块的返回损失信号以及射频电路发射功率之间的比值至该处理控制单元；借此，该处理控制单元可调整射频电路之无线操作频带，优化通讯效能。
2.根据权利要求1所述的近接传感装置，其特征在于：方向耦合单元为一方向耦合器。
3.根据权利要求1所述的近接传感装置，其特征在于：射频功率量测单元为一射频功率量测电路。
4.根据权利要求1所述的近接传感装置，其特征在于：模拟数字转换单元为一模拟数字转换器。
5.根据权利要求1所述的近接传感装置，其特征在于：处理控制单元为一中央处理器。
6.一种具有自适性工作频带调整射频系统，包含：
一近接传感装置；及一射频装置，该射频装置电性连接至该近接传感装置，其中该射频装置包含：一天线模块，该天线模块电性连接至该近接传感装置；及一射频电路，该射频电路电性连接至该天线模块及该近接传感装置；其中其中该近接传感装置包含：
两个方向耦合单元，其中一个方向耦合单元电性连接至该天线模块；另一方向耦合单元电性连接至射频电路
一射频功率量测单元，该射频功率量测单元与两个方向耦合单元相电性连接；
一类比数位转换单元，该类比数位转换单元电性连接至该射频功率量测单元；及
一处理控制单元，该处理控制单元电性连接至该类比数位转换单元及该射频电路，
其中一个方向耦合单元接收该天线模块的返回损失信号；另一方向耦合单元传送该射频电路的发射功率，分别发送至该射频功率量测单元；该射频功率量测单元测量该天线模块的返回损失信号以及射频电路发射功率；该射频功率量测单元传送测量后之该天线模块的返回损失信号以及射频电路发射功率至该类比数位转换单元；该类比数位转换单元对测量后之该天线模块的返回损失信号以及射频电路发射功率之间的比值进行处理；该类比数位转换单元传送处理后之该天线模块的返回损失信号以及射频电路发射功率之间的比值至该处理控制单元；借此，该处理控制单元可调整射频电路之无线操作频带，优化通讯效能。
7.根据权利要求6所述的具有自适性工作频带调整射频系统，其特征在于：方向耦合单元为一方向耦合器。
8.根据权利要求6所述的具有自适性工作频带调整射频系统，其特征在于：射频功率量测单元为一射频功率量测电路。
9.根据权利要求6所述的具有自适性工作频带调整射频系统，其特征在于：模拟数字转换单元为一模拟数字转换器。
10.根据权利要求6所述的具有自适性工作频带调整射频系统，其特征在于：处理控制单元为一中央处理器。
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