CN106304633A - 线圈处理方法及终端 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种线圈处理方法及终端，其中，该终端包括：初级线圈，初级线圈与一个或者多个功率放大器连接，并与该终端的电源管理芯片连接；次级线圈，次级线圈与终端的天线连接，并与初级线圈重叠。通过本发明解决了相关技术中无线充电的线圈和射频功率放大器的耦合线圈在电路中所占面积较大的问题，进而可以达到减小终端体积的效果。
Description
技术领域
本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种线圈处理方法及终端。
背景技术
随着通信技术的发展，移动通信对终端的要求越来越高，移动终端的使用频率越来越高。具体到终端本身的硬件性能，就需要有更高的发射功率和功率放大器利用效率，以及更频繁的充电。
无线充电技术目前主要有电磁感应式，磁场共振式以及无线电波式。其中电磁感应式充电方案最为常见。其充电效率在短距离内已经达到92％，制作成本也不高。通过无线充电技术的使用，可以方便人们频繁的充电需求。
目前通信系统对于终端的射频发射机的发射功率要求越来越高。而一般功率输出管输出功率有限。通过采用特殊工艺设计的功率放大器虽然性能满足要求，但是成本大大增加。在功率放大器的设计中采用功率合成技术，可以在不使用特殊工艺的情况下，设计出满足通信系统的发射功率。
根据当前的技术，用于无线充电的电磁感应线圈面积比较大。而用于功率合成的线圈如果设计在印制电路板(Printed Circuit Board，简称为PCB)板上，也会占用相当大面积。
目前的无线充电技术，都是直接外置一个线圈，去实现无线充电接收。射频功率放大器的功率合成也是一样的情况，初级线圈和次级线圈值用于功率的耦合。无线充电的线圈单独采用一个铜线圈，其面积是非常大的。而射频功率放大器的耦合线圈在电路中所占的面积也很大。在一个终端上，同时使用这两个技术，将会严重影响终端的扁平化，简洁化。
针对相关技术中，无线充电的线圈和射频功率放大器的耦合线圈在电路中所占面积较大的问题，还未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明提供了一种线圈处理方法及终端，以至少解决相关技术中无线充电的线圈和射频功率放大器的耦合线圈在电路中所占面积较大的问题。
根据本发明的一个方面，提供了一种终端，包括：初级线圈，所述初级线圈与一个或者多个功率放大器连接，并与所述终端的电源管理芯片连接；次级线圈，所述次级线圈与所述终端的天线连接，并与所述初级线圈重叠。
可选地，所述初级线圈用于接收所述一个或者多个功率放大器的功率，并且将所述功率耦合至所述次级线圈。
可选地，所述初级线圈还用于接收所述电源管理芯片的磁场。
可选地，所述终端还包括：第一滤波器，所述第一滤波器位于所述一个或者多个功率放大器与所述初级线圈之间，用于滤除低频信号和直流信号；和/或，第二滤波器，所述第二滤波器位于所述电源管理芯片与所述初级线圈之间，用于滤除射频信号。
可选地，所述初级线圈与所述次级线圈的几何中心重叠。
可选地，所述初级线圈和/或所述次级线圈通过多层印制电路板PCB印刷生成。
可选地，调整所述初级线圈与所述次级线圈的匝数比调整所述一个或者多个功率放大器与所述终端中的输出负载之间的阻抗匹配。
根据本发明的另一个方面，还提供了一种线圈处理方法，包括：终端中的初级线圈，接收所述终端的一个或者多个功率放大器的功率；所述初级线圈还用于接收所述终端中的电源管理芯片的磁场。
可选地，所述初级线圈接收所述终端的一个或者多个功率放大器的功率之后包括：将所述功率耦合至所述终端中的次级线圈。
可选地，所述方法还包括：通过位于所述一个或者多个功率放大器与所述初级线圈之间第一滤波器滤除低频信号和直流信号；和/或，通过位于所述电源管理芯片与所述初级线圈之间的第二滤波器滤除射频信号。
通过本发明，采用终端包括：初级线圈，初级线圈与一个或者多个功率放大器连接，并与该终端的电源管理芯片连接；次级线圈，次级线圈与终端的天线连接，并与初级线圈重叠。解决了相关技术中无线充电的线圈和射频功率放大器的耦合线圈在电路中所占面积较大的问题，进而可以达到减小终端体积的效果。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是根据本发明实施例的终端结构示意图；
图2是根据本发明实施例的终端结构示意图(二)；
图3是根据本发明实施例的线圈处理方法的流程图；
图4是相关技术中使用线圈进行功率合成的电路结构示意图；
图5是相关技术中使用线圈进行无线充电的电路结构示意图；
图6根据本发明实施例的兼容无线充电和功率合成的电路结构示意图；
图7是根据本发明实施例的兼容功率合成和无线充电的整个系统方案示例图；
图8根据本发明实施例的兼容功率合成和无线充电系统流程图。
具体实施方式
下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。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组合。
本可选实施例中提供了一种终端，图1是根据本发明实施例的终端结构示意图，如图1所示，该终端包括：初级线圈12，该初级线圈12与一个或者多个功率放大器14连接，并与终端的电源管理芯片16连接；次级线圈18，该次级线圈18与终端的天线20连接，并与初级线圈12重叠。
通过上述终端，终端的同一个初级线圈可以同时用于功率放大器的功率合成和无线充电，相比于相关技术中，实现无线充电的线圈与实现射频功率放大器的功率合成的线圈是互不相同的线圈，上述终端解决了相关技术中无线充电的线圈和射频功率放大器的耦合线圈在电路中所占面积较大的问题，进而可以达到减小终端体积的效果。
可选地，初级线圈12用于接收一个或者多个功率放大器14的功率，并且将该功率耦合至次级线圈18。
可选地，初级线圈12还用于接收电源管理芯片16的磁场。
图2是根据本发明实施例的终端结构示意图(二)，如图2所示，该终端还包括：第一滤波器22，该第一滤波器22位于一个或者多个功率放大器14与初级线圈12之间，用于滤除低频信号和直流信号；和/或，第二滤波器24，第二滤波器24位于电源管理芯片16与初级线圈12之间，用于滤除射频信号。
可选地，初级线圈12与次级线圈18的几何中心重叠。
可选地，初级线圈12和/或次级线圈18通过多层印制电路板PCB印刷生成。
可选地，调整初级线圈12与次级线圈18的匝数比调整一个或者多个功率放大器14与终端中的输出负载之间的阻抗匹配。
在本实施例中提供了一种线圈处理方法，图3是根据本发明实施例的线圈处理方法的流程图，如图3所示，该流程包括如下步骤：
步骤S302，终端中的初级线圈，接收终端的一个或者多个功率放大器的功率；初级线圈还用于接收电源管理芯片的磁场。
通过上述步骤，终端中的同一个初级线圈接收终端的一个或者多个功率放大器的功率和电源管理芯片的磁场，相比于相关技术中，实现无线充电的线圈与实现射频功率放大器的功率合成的线圈是互不相同的线圈，上述终端解决了相关技术中无线充电的线圈和射频功率放大器的耦合线圈在电路中所占面积较大的问题，进而可以达到减小终端体积的效果。
在一个可选实施例中，初级线圈接收终端的一个或者多个功率放大器的功率之后，将该功率耦合至终端中的次级线圈。
为了区分射频功率放大器的信号和无线充电感应的功率，在一个可选实施例中，通过位于一个或者多个功率放大器与初级线圈之间第一滤波器滤除低频信号和直流信号；和/或，通过位于电源管理芯片与初级线圈之间的第二滤波器滤除射频信号。因此，可以将射频频段的信号和低频频段的信号很好的隔离开来。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到根据上述实施例的方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
本发明的实施例还提供了一种存储介质。可选地，在本实施例中，上述存储介质可以被设置为存储用于执行以下步骤的程序代码：
S1，终端中的初级线圈，接收终端的一个或者多个功率放大器的功率；初级线圈还用于接收电源管理芯片的磁场。
可选地，在本实施例中，上述存储介质可以包括但不限于：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
可选地，本实施例中的具体示例可以参考上述实施例及可选实施方式中所描述的示例，本实施例在此不再赘述。
针对相关技术中存在的上述问题，下面结合具体地可选实施例进行说明。
本发明可选实施例提出了一种利用一个线圈，同时用于功率放大器的功率合成和无线充电的方法。并且通过控制线圈的匝数比，可以达到功率放大器输出端阻抗匹配的作用，可以进一步减小终端的大小。
为了实现上述的目标，本发明可选实施例提供了一种同时用于功率合成和无线充电的线圈的方法。此方法应用于移动终端上时，需要在移动终端的PCB板上制作多匝数的线圈。
为了保证无线充电的效率，线圈应该需要一定的面积。因此，利用多层PCB板去印刷出初级线圈以及次级线圈，既可以降低成本，又可以有合理的面积。
初级线圈和多个功率放大器相连，将功率放大器的发射功率转换为磁场的形式。
次级线圈和天线相连，并且和初级线圈重叠。以便感应初级线圈的磁场变化，从而达到功率的输送。
初级线圈和次级线圈都采用多圈数的形式。一方面方便通过软件去调节初级和次级线圈的匝数比，从而达到功率放大器和天线之间的阻抗匹配的目的。另一方面，在面积有限的情况下，多圈数的线圈可以达到更好地电磁感应的效果。
初级线圈除了用于功率耦合外，同时还用作无线充电的接收装置。将初级线圈和电源管理芯片相连接，利用电源管理芯片进行电流整流，转换成直流电流达到对电池充电的功能。
图4是相关技术中使用线圈进行功率合成的电路结构示意图，如图4所示，该移动终端包括两个互补金属氧化物半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor，简称为CMOS)射频功率放大器，一个初级线圈，一个次级线圈，一个50Ω阻抗的负载。其中CMOS功率放大器工作频率为GHz，此处使用两个只是为了示意，在设计使用过程中，个数不限于两个。初级线圈和次级线圈的几何中心重叠，以便最大程度得将电磁感应在两个线圈间传递。50Ω负载用于承载射频功率。整个系统的工作过程：CMOS射频功率放大器1和CMOS射频功率放大器2的输出功率由箭头方向进入初级线圈。初级线圈中流过频率很高的交变电流，由此交变电流，初级线圈产生磁场。次级线圈根据初级线圈磁场的变化，感应出相应的磁场。最终转变为电流进入负载。
图5是相关技术中使用线圈进行无线充电的电路结构示意图，如图5所示，在电路中，线圈有两个，一个是初级线圈，一个是次级线圈。在无线充电的过程中，只需要一个感应磁场的线圈即可。因此，使用初级线圈感应充电器发射的电磁场，频率在KHz。初级线圈中的磁场转换为交变电流，通过电源管理芯片整流，滤除谐波，转换为直流电流。
图6根据本发明实施例的兼容无线充电和功率合成的电路结构示意图，如图6所示，线圈同时用于对射频功率放大器进行功率合成和无线充电。其中的初级线圈有两个功能：第一，用于接收射频功率放大器的功率并且耦合到次级线圈；第二，用于接收充电器发射的低频磁场。
图7是根据本发明实施例的兼容功率合成和无线充电的整个系统方案示例图，图7是根据本发明实施例的兼容功率合成和无线充电的整个系统方案示例图，下面对图7进行解释说明。由于初级线圈既用于功率合成，又用于无线充电，因此，必须使用一些隔离手段，去区分射频功率放大器的信号和无线充电感应的功率。射频功率放大器的工作频段主要在GHz，而无线充电的频率为KHz。一个工作在射频频段，一个工作在低频频段。因此，可以很好地隔离开来，只需要一些简单的滤波器。如图中框图，在多个功率放大器和初级线圈之间加入滤波器，滤除低频信号和直流信号。防止低频信号和直流信号去影响射频功率放大器的直流工作点。而在电源管理芯片和初级线圈中间插入的滤波器用于滤除射频信号。而初级线圈和次级线圈的匝数比可以用于调节功率放大器和输出负载之间的阻抗匹配。
图8根据本发明实施例的兼容功率合成和无线充电系统流程图，如图8所示，该流程包括如下步骤：
步骤S802：判断终端是否开机，在判断结果为是的情况下，执行步骤S804，在判断结果为否的情况下，执行步骤S810；
步骤S804，如果终端设备开机，处于工作状态。则电源管理芯片去判断是否能够感应到无线充电器发射的电磁信号，在判断结果为是的情况下，执行步骤S806，在判断结果为否的情况下，执行步骤S808；
步骤S806，如果电源管理芯片感应到无线充电器发射的信号，则系统让线圈工作于兼容模式：既处于功率合成模式，又能够接受处理无线充电器发射的电磁波能量；
步骤S808，如果电源管理芯片不能够感应到无线充电器发射的电磁信号，则系统关闭无线充电模块，只让线圈工作在功率合成的模式。
步骤S810，如果终端设备处于关机状态。同样的，电源管理芯片去判断，是否能够感应到无线充电器的电磁信号，在判断结果为是的情况下，执行步骤S812，在判断结果为否的情况下，执行步骤S814；
步骤S812，如果电源管理芯片能够感应到无线充电的信号，则系统使线圈只工作在无线充电模式。
步骤S814，线圈完全不工作。
综上所述，通过本发明的兼容功率合成和无线充电的方法和终端，解决了相关技术中无线充电的线圈和射频功率放大器的耦合线圈在电路中所占面积较大的问题，进而可以达到减小终端体积的效果。
显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种终端，其特征在于，包括：
初级线圈，所述初级线圈与一个或者多个功率放大器连接，并与所述终端的电源管理芯片连接；
次级线圈，所述次级线圈与所述终端的天线连接，并与所述初级线圈重叠。
2.根据权利要求1所述的终端，其特征在于，所述初级线圈用于接收所述一个或者多个功率放大器的功率，并且将所述功率耦合至所述次级线圈。
3.根据权利要求1所述的终端，其特征在于，所述初级线圈还用于接收所述电源管理芯片的磁场。
4.根据权利要求1所述的终端，其特征在于，所述终端还包括：
第一滤波器，所述第一滤波器位于所述一个或者多个功率放大器与所述初级线圈之间，用于滤除低频信号和直流信号；和/或，
第二滤波器，所述第二滤波器位于所述电源管理芯片与所述初级线圈之间，用于滤除射频信号。
5.根据权利要求1所述的终端，其特征在于，所述初级线圈与所述次级线圈的几何中心重叠。
6.根据权利要求1所述的终端，其特征在于，所述初级线圈和/或所述次级线圈通过多层印制电路板PCB印刷生成。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的终端，其特征在于，调整所述初级线圈与所述次级线圈的匝数比调整所述一个或者多个功率放大器与所述终端中的输出负载之间的阻抗匹配。
8.一种线圈处理方法，其特征在于，包括：
终端中的初级线圈，接收所述终端的一个或者多个功率放大器的功率；
所述初级线圈还用于接收所述终端中的电源管理芯片的磁场。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述初级线圈接收所述终端的一个或者多个功率放大器的功率之后包括：
将所述功率耦合至所述终端中的次级线圈。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
通过位于所述一个或者多个功率放大器与所述初级线圈之间第一滤波器滤除低频信号和直流信号；和/或，
通过位于所述电源管理芯片与所述初级线圈之间的第二滤波器滤除射频信号。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20170104 |