CN106034350A - 电子装置及其无线模块的功率调整方法 - Google Patents

Abstract

一种电子装置及其无线模块的功率调整方法，其中电子装置包括无线天线、无线模块、感测天线、侦测电路以及处理单元。无线天线支援使用频带。无线模块电性连接于无线天线。感测天线接收无线信号。侦测电路接收无线信号后，侦测无线信号中对应位在使用频带内的一最佳频带的一信号成分。处理单元根据无线信号的功率选择性地调整无线模块的输出功率。

Description

电子装置及其无线模块的功率调整方法

【技术领域】

本发明是关于一种功率调整方法，特别是一种电子装置及其无线模块的功率调整方法。

【背景技术】

随着无线通讯技术蓬勃发展，应用无线通讯技术的行动装置已日渐普遍，例如：平板电脑、笔记本电脑、行动电话。而不论是何种行动装置，行动装置均是经由天线来收发无线信号。无线信号属于一种电磁波，电磁波是通过辐射的方式来进行传递。因此，行动装置在收发无线信号时会产生辐射量。

在资讯爆炸的时代，人们对行动装置的依赖与日俱增，为避免行动装置产生的辐射量对使用者造成生理上的影响，甚至危及生命，国际间对于行动装置产生的辐射量具有一定的规范。举例来说，以特定吸收率(Specific AbsorptionRate,SAR)值作为判断辐射量是否符合规范的标准。SAR值是表示生物体每单位质量对电磁波能量的吸收率，以瓦特(W)/公斤(Kg)为单位，美国联邦通讯委员会(Federal Communications Commission,FCC)则建议SAR值不超过1.6W/Kg，并且规定行动装置距离人体20公分时必需测试SAR值。

为调整行动装置产生的辐射量，于行动装置中邻近无线广域网路(WirelessWide Area Network,WWAN)天线的设置处加入接近感应器(Proximity Sensor)。利用接近感应器来进行人体侦测，并根据侦测结果来调整行动装置产生的辐射量，借以符合SAR值。因此，如何调整行动装置产生的辐射量来符合SAR值即成为一重要的课题。

【发明内容】

在一实施例中，一种电子装置包括无线天线、无线模块、感测天线、侦测电路以及处理单元。无线模块电性连接于无线天线，且无线天线支援使用频带。侦测电路经由感测天线接收无线信号，侦测电路侦测无线信号中对应位在前述使用频带内的最佳频带的信号成分。处理单元根据无线信号的功率选择性地调整无线模块的输出功率。

在一实施例中，一种电子装置中的无线模块的功率调整方法包括经由感测天线接收无线信号、滤波所接收到的无线信号以保留对应最佳频带的滤波功率信号、转换滤波功率信号为电压信号、判断电压信号是否大于门槛值后产生比较信号，以及根据比较信号调整无线模块的输出功率。其中，前述最佳频带被包含在无线模块的使用频带中。

综上所述，根据本发明的电子装置及其无线模块的功率调整方法是利用与无线模块所使用的无线天线不同的感测天线来侦测无线信号中对应最佳频带的信号成分，而最佳频带是位于无线天线支援的使用频带内。并且，根据无线信号的功率值调整无线模块的输出功率以符合国际上所规范的SAR值。

【附图说明】

图1为根据本发明的一实施例的电子装置的功能方块图。

图2为根据本发明的一实施例的电子装置中的无线模块的功率调整方法。

【具体实施方式】

图1为根据本发明的一实施例的电子装置的功能方块图。电子装置1包含无线天线11、无线模块12、感测天线13、侦测电路14与处理单元15。侦测电路14、处理单元15、无线模块12依序串接于无线天线11与感测天线13之间。

无线模块12电性连接无线天线11。无线模块12经由无线天线11收发射频信号，且无线天线11支援使用频带。在一些实施例中，无线天线11为WWAN的天线，且可支援4G无线通讯技术，其使用频带可为4G无线通讯技术所涵盖的频率范围，也就是说，使用频带可为703MHz至960MHz及1710MHz至2690MHz的频率范围。虽以4G为例，但本发明不限于此，无线天线11支援的使用频带也可为2G、2.5G、2.75G、3G、3.5G、3.75G、3.9G或5G等通讯技术的涵盖频段。

感测天线13接收无线信号S1。侦测电路14电性连接感测天线13来接收无线信号S1。侦测电路14对应侦测无线信号S1中的最佳频带的信号成分，最佳频带位于无线天线11所支援的使用频带内，换言之，使用频带涵盖的频率范围包含最佳频带。于此，无线信号S1中对应最佳频带的信号成分位于使用频带所涵盖的频率范围中。处理单元15再根据无线信号S1中的信号成分的功率选择性地调整无线模块12的输出功率，基于具有不同信号成分的无线信号S1，处理单元15控制无线模块12产生对应的输出功率。在一些实施例中，设计者可根据使用频带中欲降SAR值的频段来设计最佳频带，举例来说，以前述使用频带为703MHz至960MHz及1710MHz至2690MHz的频率范围为例，若设计者欲针对1800MHz频段来调整无线模块12的输出功率来符合SAR值，那么最佳频带即为1800MHz频段涵盖的频率范围，即，1770MHz至1830MHz之间，换言之，无线信号S1中对应最佳频带的信号成分则位在1770MHz至1830MHz的频率范围内。

侦测电路14包括滤波器141、功率转换器142及比较器143。滤波器141、功率转换器142及比较器143依序串接在感测天线13与处理单元15之间。

滤波器141耦接感测天线13。无线信号S1经由感测天线13传递至滤波器141。滤波器141对无线信号S1进行滤波处理来产生滤波功率信号S2。滤波器141将无线信号S1中非位于最佳频带中的信号成分滤除以保留最佳频带中的信号成分，即滤波功率信号S2。并且，最佳频带被包含在使用频带涵盖的频带中，故滤波功率信号S2也位于使用频带中。在一些实施例中，设计者可根据最佳频带来设计滤波器141，举例来说，以前述最佳频带为1800MHz频段所涵盖的频率范围为例，将滤波器141的中心频率设计在1800MHz以滤除无线信号S1中位于1770MHz至1830MHz频率范围以外的信号成分。

在一些实施例中，滤波器141可为低通滤波器(Low-pass filter)、高通滤波器(High-pass filter)、带通滤波器(Band-pass filter)或带斥滤波器(Notch filter)，设计者可根据不同的最佳频带来选择滤波器的种类。并且，在一些实施例中，滤波器141是可以电感与电容的组合来实现。或者，在一些实施例中，滤波器141也可为表面声波(Surface Acoustic Wave,SAW)滤波器，而表面声波滤波器为本领域所熟知，故于此不再赘述其详细电路结构与运作。

功率转换器142的输入端耦接滤波器141的输出端。功率转换器142接收滤波器141产生的滤波功率信号S2，功率转换器142侦测滤波功率信号S2的功率值。滤波功率信号S2的功率值与人体是否在感测天线13的辐射范围中有关，当人体靠近感测天线13时，感测天线13支援的频带产生频偏，无线信号S1中位于最佳频带中的信号成分也随之减少。因此，相较于无人体靠近感测天线13，当人体靠近感测天线13时，滤波功率信号S2具有较小的功率值。

功率转换器142基于滤波功率信号S2的功率值来产生电压信号S3。其中，电压信号S3的电压值相应于滤波功率信号S2的功率值，因此，电压信号S3的电压值能表示人体对于感测天线13的距离远近。在一些实施例中，选择滤波功率信号S2的功率值与电压信号S3的电压值之间为负相关，功率转换器142根据较小的功率值产生较大的电压值。也就是说，当人体靠近感测天线13时，电压信号S3具有较大的电压值。

比较器143的一输入端接收功率转换器142产生的电压信号S3，并且比较器143的另一输入端则注入门槛值V1。其中，门槛值V1为一预设的电压值，此电压值是用来判断感测天线13的辐射范围中是否有人体存在的参考电压。也就是说，人体存在与不存在时所产生的电压信号S3的电压值之间具有电压差值。具体而言，当电压信号S3大于门槛值V1时表示人体较靠近或很靠近感测天线13；反之，当电压信号S3小于或等于门槛值V1时表示人体较远离感测天线13。基此，比较器143将电压信号S3的电压值与门槛值V1进行比较来产生具有不同准位的比较信号S4。举例来说，以门槛值V1较佳地为1.8V为例，当电压信号S3的电压值大于1.8V时，比较器143输出低准位(即，逻辑「0」)或逻辑「0」的比较信号S4。当电压信号S3小于或等于1.8V时，比较器143输出高准位(即，逻辑「1」)或逻辑「1」的比较信号S4。在一些实施例中，比较器可以运算放大器(Operational Amplifier,OPAMP)来实现。

处理单元15的输入端耦接比较器143的输出端。处理单元15接收比较器143产生的比较信号S4来调整无线模块12的输出功率，在一些实施例中，选择比较信号S4为逻辑「0」是表示感测天线13的辐射范围中有人体存在，处理单元15输出控制信号S5来降低无线模块12的输出功率。反之，选择比较信号S4为逻辑「1」表示感测天线13的辐射范围中为无人体存在，处理单元15输出控制信号S5维持无线模块12的输出功率。在一些实施例中，处理单元15亦可借由关闭无线模块12来降低无线模块12的输出功率。

在一些实施例中，处理单元15可以包含通用输入输出(General PurposeInput Output,GPIO)脚位的微处理器或中央处理单元(Central ProcessingUnit,CPU)来实现。微处理器或中央处理单元经由通用输入输出脚位接收比较信号S4，再经由通用输入输出脚位输出控制信号S5来控制无线模块12的输出功率。

在一些实施例中，无线天线11与感测天线13设置在电子装置1的壳体内(图未示)。感测天线13相对于无线天线11的设置处会影响前述电压差值(即，人体靠近感测天线13与否而对应产生的电压信号S3之间的电压差值)的大小。因此，感测天线13设置在相对于无线天线11的不同位置，电压信号S3的电压值亦随之改变，进而影响电压信号S3与能精确表示人体是否存在。基此，在组装电子装置1时，将感测天线13设置在无线天线11的场型中的最大场强处，相较于其他场强处具有较大的电压差值。换言之，感测天线13对应设置于无线天线11的场型中的最大场强处能以产生精确表示人体存在的电压信号S3。

图2为根据本发明的一实施例的电子装置中的无线模块的功率调整方法。请同时参阅图1及图2，经由感测天线13接收无线信号S1(步骤S01)，滤波器141经由感测天线13接收无线信号S1，并且滤波器141滤波所接收到的无线信号S1以保留对应最佳频带的滤波功率信号S2(步骤S02)，最佳频带被包含在无线模块12所使用的无线天线11所支援的使用频带中，并且滤波器141输出滤波功率信号S2。接着，功率转换器142转换滤波功率信号S2为电压信号S3(步骤S03)。比较器143判断电压信号S3是否大于门槛值V1(步骤S04)。若电压信号S3大于门槛值V1(即判断为「是」)，则比较器143所输出的比较信号S4可令处理单元15调整无线模块12的输出功率(步骤S05)，更进一步来说，处理单元15降低无线模块12的输出功率。

若电压信号S3不大于门槛值V1(即判断为「否」)，则比较器143所输出的比较信号S4将令处理单元15不调整无线模块12的输出功率(步骤S06)。接着，回到步骤S01，再重复执行步骤S01至步骤S04以不时地判断人体所曝露的辐射范围中是否落在国际规范的SAR值内。若超越国际规范的SAR值，则调降无线模块的输出功率。

在一些实施例中，于执行步骤S01前，在组装电子装置1时，将无线模块12所使用的无线天线11设置在电子装置1的壳体中，并侦测无线天线13的场型，将感测天线13设置在无线天线11的场型中的最大场强处，致使电子装置1更易于判别人体是否存在感测天线13的辐射范围中。

综上所述，根据本发明的电子装置及其无线模块的功率调整方法是利用与无线模块所使用的无线天线不同的感测天线来侦测无线信号中对应最佳频带的信号成分，而最佳频带是位于无线天线支援的使用频带内。并且，根据无线信号的功率值调整无线模块的输出功率以符合国际上所规范的SAR值。

虽然本发明已以实施例揭露如上然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的权利要求书所界定者为准。

Claims (10)

1.一种电子装置，其特征在于，包括：

一无线天线，用以支援一使用频带；

一无线模块，电性连接该无线天线；

一感测天线，用以接收一无线信号；

一侦测电路，用以对应侦测该无线信号中的该使用频带内的一最佳频带的一信号成分；以及

一处理单元，用以根据该无线信号的功率选择性地调整该无线模块的一输出功率。

2.如权利要求1所述的电子装置，其特征在于，该侦测电路包括：

一滤波器，用以滤波所接收到的该无线信号以保留对应该最佳频带的该信号成分。

3.如权利要求2所述的电子装置，其特征在于，该滤波器为表面声波滤波器。

4.如权利要求1所述的电子装置，其特征在于，该侦测电路包括：

一滤波器，用以滤波所接收到的该无线信号以保留对应该最佳频带的一滤波功率信号；

一功率转换器，用以转换该滤波功率信号为一电压信号；及

一比较器，用以判断该电压信号是否大于一门槛值后产生一比较信号；

其中，该处理单元根据该比较信号调整该无线模块的该输出功率。

5.如权利要求4所述的电子装置，其特征在于，当该电压信号大于该门槛值时，该处理单元降低该无线模块的该输出功率。

6.如权利要求4所述的电子装置，其特征在于，当该电压信号不大于该门槛值时，该处理单元不调整该无线模块的该输出功率。

7.如权利要求4所述的电子装置，其特征在于，该滤波器为表面声波滤波器。

8.一种电子装置中的一无线模块的功率调整方法，其特征在于，包括：

经由一感测天线接收一无线信号；

滤波所接收到的该无线信号以保留对应一最佳频带的一滤波功率信号，其中该最佳频带被包含在该无线模块的一使用频带中；

转换该滤波功率信号为一电压信号；

判断该电压信号是否大于一门槛值后产生一比较信号；以及

根据该比较信号调整该无线模块的一输出功率。

9.如权利要求8所述的电子装置中的一无线模块的功率调整方法，其特征在于，当该电压信号大于该门槛值时，降低该无线模块的该输出功率。

10.如权利要求8所述的电子装置中的一无线模块的功率调整方法，其特征在于，当该电压信号不大于该门槛值时，不调整该无线模块的该输出功率。