CN108306696A - 电子装置及改善天线辐射指标的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种改善天线辐射指标的方法，所述方法应用于一电子装置中，所述方法包括：获取所述电子装置的射频模组的输出功率；根据所述射频模组的输出功率调节输出至所述电子装置的天线放大器的工作电压。本发明还提供一种电子装置。本发明提供的电子装置及改善天线辐射指标的方法，根据射频模组的输出功率可调节天线放大器的工作电压，从而，即使射频模组的输出功率较大时，也能很好地保证天线放大器的线性度，避免辐射杂散超标而改善天线的辐射指标。

Description

电子装置及改善天线辐射指标的方法

技术领域

本发明涉及一种装置，特别涉及一种电子装置及应用于所述电子装置的改善天线辐射指标的方法。

背景技术

辐射杂散作为目前电子设备的强制认证指标，是所有天线辐射指标认证当中最复杂，最为难解的一个难题。特别是对于GSM频段，在部分工作场景下，它本身的功率会比较高，很容易在瞬间激发强有的能量从而导致辐射杂散的谐波超标。在实际的使用中，我们也主要会碰到GSM900的三次谐波容易超标，GSM1800的二次或者三次谐波超标。

对于射频信号而言，发射的信号不仅仅会包含可用信号(GSM900)，往往在这其中还会包含有二次(1800GHz)/三次谐波的成分(2700GHz)，实际的使用中大部分是三次谐波会出现超标。同样对于谐振的天线而言，也会包含有基波，二次/三次的谐振。而当射频信号的三次谐波能量到达天线的三次谐振处，就会将这些无用的谐波能量辐射出去，从而导致杂散超标。

另外，GSM作为大功率通信连接制式，在大部分情况下都是使用较小的功率，发射的天线信号通过放大器放大后实现通话，然而，部分场景下GSM也会处于大功率情况，当GSM在处于大功率情况下时，会导致GSM的放大器的线性度急剧下降从来使得谐波的成分会增加，这种携带的谐波成分会随着天线的辐射而导致辐射杂散超标。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电子装置及改善天线辐射指标的方法，可在天线工作在不同的功率下时，都能有效避免天线的辐射杂散超标而保证天线的辐射指标。

为了解决上述技术问题，一方面，提供一种电子装置，所述电子装置包括射频模组、天线放大器、天线以及电压调节单元，所述天线放大器电连接于所述射频模组及所述天线之间，用于将射频模组产生的天线射频信号放大后传送给天线辐射出去，所述电压调节单元与所述射频模组以及所述天线放大器电连接，所述电压调节单元用于获取射频模组的输出功率，并根据所述射频模组的输出功率调节输出至天线放大器的工作电压

另一方面，提供一种改善天线辐射指标的方法，所述方法应用于前述的电子装置中，所述方法包括：获取所述电子装置的射频模组的输出功率；根据所述射频模组的输出功率调节输出至所述电子装置的天线放大器的工作电压。

本发明提供的电子装置及改善天线辐射指标的方法，根据射频模组的输出功率可调节天线放大器的工作电压，从而，即使射频模组的输出功率较大时，也能很好地保证天线放大器的线性度，避免辐射杂散超标而改善天线的辐射指标。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一实施例中的电子装置的结构框图。

图2为本发明一实施例中的电子装置的示意出了电压调节单元的具体结构的示意图。

图3为本发明一实施例中的电子装置的示意出了电压输出单元的具体电路结构的示意图。

图4为本发明另一实施例中的电子装置的示意出了电压输出单元的具体电路结构的示意图。

图5为本发明一实施例中的改善天线辐射指标的方法的流程图。

图6为图5中步骤S53在一实施例中的子流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例的描述中，需要理解的是，作为一个整体描述的元件，当包括进一步的元器件时，所述元件包括的元器件可为相互独立的也可为整合在一起的。

请参阅图1，为电子装置100的结构框图。所述电子装置100包括射频模组1、天线放大器2、天线3以及电压调节单元4。所述天线放大器2电连接于所述射频模组1及所述天线3之间，用于将射频模组1产生的天线射频信号放大后传送给天线3辐射出去。

所述电压调节单元4与所述射频模组1以及所述天线放大器2电连接，所述电压调节单元4用于获取射频模组1的输出功率，并根据所述射频模组1的输出功率调节输出至天线放大器2的工作电压。其中，所述工作电压为提供给天线放大器2进行正常工作的电压。

从而，本申请中，相对于目前天线放大器2通过固定的工作电压来保证天线放大器2工作在一个相对固定的状态下所导致的天线放大器2在高功率的状态下谐波成分很大所产生的辐射杂散问题，本申请根据射频模组1的输出功率可调节天线放大器2的工作电压，从而，不论射频模组1的输出功率如何，都能很好地保证天线放大器2的线性度，避免辐射杂散超标而改善天线的辐射指标。

在一些实施例中，所述电压调节单元4根据所述射频模组1的输出功率调节输出至天线放大器2的工作电压，可包括：所述电压调节单元4在所述射频模组1的输出功率小于一预设值时，控制输出固定的第一工作电压至所述天线放大器2，所述电压调节单元4在所述射频模组1的输出功率超过(即大于等于)所述预设值时，控制增大输出至所述天线放大器2的工作电压。

其中，所述预设值为预先设定的值，较佳的，所述预设值为当射频模组1的输出功率开始大于或等于所述预设值时，维持所述固定的第一工作电压已经会导致天线放大器2的线性度受到影响而导致辐射杂散超标的值。

从而，在射频模组1的输出功率超过预设值时，通过增大输出至所述天线放大器2的工作电压，使得天线放大器2在射频模组1的输出功率较大时，也能维持较好的线性度，最大限度地减小非线性导致的谐波成分，避免辐射杂散超标。

在一些实施例中，所述电压调节单元4在所述射频模组1的输出功率超过所述预设值时，控制增大输出至所述天线放大器2的工作电压，具体包括：所述电压调节单元4在所述射频模组1的输出功率超过所述预设值时，控制输出至所述天线放大器2的工作电压随着所述射频模组1的输出功率的增加而增加。

从而，当所述射频模组1的输出功率超过所述预设值时，提供给天线放大器2的工作电压随着所述射频模组1的输出功率的增加而增加，从而使得天线放大器2的工作电压可以跟随输出功率而同步增加，实现跟随的效果，更好的同步满足当前的输出功率。

在另一些实施例中，所述电压调节单元4在所述射频模组1的输出功率超过所述预设值时，控制增大输出至所述天线放大器2的工作电压，具体包括：所述电压调节单元4在所述射频模组1的输出功率超过所述预设值时，控制输出一固定的第二工作电压至所述天线放大器2，其中，所述第二工作电压大于所述第一工作电压。

从而，在另一些实施例中，当所述射频模组1的输出功率超过所述预设值时，控制输出一个固定的第二工作电压，保证了在所述射频模组1的输出功率较大时，天线放大器2的仍有较好的线性度，避免了辐射杂散的超标。其中，所述第二工作电压可为与所述射频模组1的最大输出功率对应的工作电压，也可为所述预设值以及所述射频模组1的最大输出功率之间的中间值对应的工作电压等，从而，尽可能地保证了天线放大器2的线性度。

请一并参阅图2，为本发明一实施例中的电子装置100的示意出了电压调节单元4的更具体结构的示意图。

如图2所示，在一些实施例中，所述电压调节单元4包括控制器401以及电压输出单元402。

所述控制器401连接于所述射频模组1以及所述电压输出单元402之间，所述电压输出单元402还与所述天线放大器2连接，用于为所述天线放大器2提供工作电压。所述控制器401用于获取射频模组1的输出功率，并根据所述射频模组1的输出功率控制所述电压输出单元402调节输出至天线放大器2的工作电压。

例如，如前所述的，所述控制器401在所述射频模组1的输出功率小于一预设值时，控制所述电压输出单元402输出固定的第一工作电压至所述天线放大器2，所述控制器401在所述射频模组1的输出功率超过所述预设值时，控制所述电压输出单元402增大输出至所述天线放大器2的工作电压。

更具体的，所述控制器401在所述射频模组1的输出功率超过所述预设值时，可控制所述电压输出单元402随着输出功率的增大而逐渐增大输出至所述天线放大器2的工作电压。

在另一些实施例中，所述控制器401在所述射频模组1的输出功率超过所述预设值时，可控制所述电压输出单元402输出固定的第二工作电压至所述天线放大器2。

在一些实施例中，所述射频模组1在以某一输出功率发射天线信号时，会将指示当前输出功率的功率信息发送给所述控制器401，从而，控制器401可通过所述功率信息获取射频模组1的输出功率。在另一些实施例中，所述控制器401也可主动从所述射频模组1获取所述功率信息。

请参阅图3，为本发明一实施例中的电子装置100的示意出了电压输出单元402的具体电路结构的示意图。

如图3所示，在一实施例中，所述电压输出单元402包括数控可调变阻器R1以及电源P1，所述数控可调变阻器R1包括两个连接端D1以及一个控制端D2，所述两个连接端D1分别与所述天线放大器2以及所述电源P1电连接，所述控制端D2与所述控制器401电连接。

所述电源P1用于输出固定的电压V1和电流I1。

所述控制器401获取射频模组1的输出功率后，根据所述射频模组1的输出功率控制对所述数控可调变阻器R1的电阻值进行调节，从而调节输出至所述天线放大器2的工作电压。

具体的，所述控制器401在所述射频模组1的输出功率小于一预设值时，控制所述数控可调变阻器R1的电阻值维持在第一电阻值，所述控制器401在所述射频模组1的输出功率超过所述预设值时，控制减小所述可调变阻器R1的电阻值而使得数控可调变阻器R1的电阻值小于所述第一电阻值，由于电源P1输出的为固定的电压V1，从而，当数控可调变阻器R1的电阻值变小时，电源P1与天线放大器2的压差将减小，从而输出至所述天线放大器2的工作电压将增大，从而，在所述射频模组1的输出功率超过所述预设值时，增大了输出至所述天线放大器2的工作电压。

具体的，设输出至天线放大器2的工作电压为V2，数控可调变阻器R1的电阻值为R1，则V2＝V1-I1*R1，显然，由于电源P1输出的为固定的电压V1和电流I1，随着R1的减小，V2将增大。从而，通过调节所述数控可调变阻器R1的电阻值，而可调节输出至所述天线放大器2的工作电压。

相应的，在一实施例中，所述控制器401在所述射频模组1的输出功率超过所述预设值时，可控制所述可调变阻器R1的电阻值随着所述输出功率的增加而减小，而使得输出至所述天线放大器2的的工作电压随着所述输出功率的增加而增加。

相应的，在另一实施例中，所述控制器401在所述射频模组1的输出功率超过所述预设值时，可控制将所述可调变阻器R1的电阻值调节至小于所述第一电阻值的第二电阻值，而使得输出至所述天线放大器2的的工作电压小于在射频模组1的输出功率时的工作电压。

其中，所述电源P1可为电池，所述电源P1也可为一电压端，例如，为某一电源电路中的输出固定的电压和电流的端子。

请参阅图4，为本发明另一实施例中的电子装置100的示意出了电压输出单元402的具体电路结构的示意图。

如图4所示，在一实施例中，所述电压输出单元402包括电源管理芯片Ch1，所述电源管理芯片Ch1电连接于所述控制器401及所述天线放大器2之间，用于在所述控制器401的控制下输出相应的工作电压至所述天线放大器2。

所述控制器401获取射频模组1的输出功率后，并根据所述射频模组1的输出功率控制所述电源管理芯片Ch1调节输出至天线放大器2的工作电压。

例如，如前所述的，所述控制器401在所述射频模组1的输出功率小于一预设值时，控制所述电源管理芯片Ch1输出固定的第一工作电压至所述天线放大器2，所述控制器401在所述射频模组1的输出功率超过所述预设值时，控制所述电源管理芯片Ch1增大输出至所述天线放大器2的工作电压。

更具体的，所述控制器401在所述射频模组1的输出功率超过所述预设值时，可控制所述电源管理芯片Ch1随着输出功率的增大而逐渐增大输出至所述天线放大器2的工作电压。

在另一些实施例中，所述控制器401在所述射频模组1的输出功率超过所述预设值时，可控制所述电源管理芯片Ch1输出固定的第二工作电压至所述天线放大器2。

其中，如图1-4所示，所述射频模组1具体包括射频收发电路11以及匹配电路12。所述射频收发电路11通过所述匹配电路12与所述天线放大器2连接。所述天线匹配电路14用于对所述射频收发电路11以及所述天线3之间的阻抗进行匹配。前述的控制器401为具体与所述射频收发电路11电连接而获取射频收发电路11的输出功率作为所述射频模组1的输出功率。

从而，本申请中，根据射频模组1的输出功率而合理调节天线放大器2的工作电压，可以在射频模组1的输出功率较高时，仍然保证天线放大器2的线性度，从而有效地避免了辐射杂散的超标。

其中，前述的控制器401可为中央处理器、微控制器、微处理器、单片机、数字信号处理器等。所述电子装置100可为手机、平板电脑等具有天线3的电子装置。

其中，所述天线3可为设置于电子装置100的电路板上的金属件，也可以为电子装置100的金属后壳或金属边框，或者可为设置于电子装置100的电路板上的金属件与金属后壳或金属边框电连接后形成的天线辐射体。

请参阅图5，为本发明一实施例中的改善天线辐射指标的方法的流程图。所述改善天线辐射指标的方法应用于前述的电子装置100中，所述改善天线辐射指标的方法包括如下步骤。

获取射频模组1的输出功率(S51)。

根据所述射频模组1的输出功率调节输出至天线放大器2的工作电压(S53)。

请参阅图6，为图5中步骤S53在一实施例中的子流程图。如图6所示，所述步骤S53具体包括如下步骤。

将所述射频模组1的输出功率与一预设值进行比较(S531)。其中，所述预设值为当射频模组1的输出功率开始大于或等于所述预设值时，维持所述固定的第一工作电压会导致天线放大器2的线性度受到影响而导致辐射杂散超标的值。

在所述射频模组1的输出功率小于所述预设值时，控制输出固定的第一工作电压至所述天线放大器2(S533)。

在所述射频模组1的输出功率超过所述预设值时，控制增大输出至所述天线放大器2的工作电压(S535)。

其中，在一些实施例中，所述步骤S535包括：在所述射频模组1的输出功率超过所述预设值时，控制输出至所述天线放大器2的工作电压随着所述射频模组1的输出功率的增加而增加。

在另一些实施例中，所述步骤S535包括：在所述射频模组1的输出功率超过所述预设值时，控制输出一固定的第二工作电压至所述天线放大器2，其中，所述第二工作电压大于所述第一工作电压。其中，所述第二工作电压可为与所述射频模组1的最大输出功率对应的工作电压，也可为所述预设值以及所述射频模组1的最大输出功率之间的中间值对应的工作电压等。

在一些实施例中，根据所述射频模组1的输出功率调节输出至天线放大器2的工作电压，包括：根据所述射频模组1的输出功率，控制调节位于天线放大器2以及电源P1之间的数控可调变阻器R1的电阻值而调节输出至天线放大器2的工作电压。

在一些实施例中，根据所述射频模组1的输出功率调节输出至天线放大器2的工作电压，包括：根据所述射频模组1的输出功率，控制与天线放大器2连接的电源管理芯片Ch1调节输出至天线放大器2的工作电压。

本发明提供的电子装置100及改善天线辐射指标的方法，根据射频模组1的输出功率可调节天线放大器2的工作电压，从而，不论射频模组1的输出功率如何，都能很好地保证天线放大器2的线性度，避免辐射杂散超标，且保证天线的辐射指标。

以上是本发明实施例的实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明实施例原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (16)

1.一种电子装置，其特征在于，所述电子装置包括射频模组、天线放大器、天线以及电压调节单元，所述天线放大器电连接于所述射频模组及所述天线之间，用于将射频模组产生的天线射频信号放大后传送给天线辐射出去，所述电压调节单元与所述射频模组以及所述天线放大器电连接，所述电压调节单元用于获取射频模组的输出功率，并根据所述射频模组的输出功率调节输出至天线放大器的工作电压。

2.根据权利要求1所述的电子装置，其特征在于，所述电压调节单元在所述射频模组的输出功率小于一预设值时，控制输出固定的第一工作电压至所述天线放大器，所述电压调节单元在所述射频模组的输出功率超过所述预设值时，控制增大输出至所述天线放大器的工作电压。

3.根据权利要求2所述的电子装置，其特征在于，所述电压调节单元在所述射频模组的输出功率超过所述预设值时，控制输出至所述天线放大器的工作电压随着所述射频模组的输出功率的增加而增加。

4.根据权利要求2所述的电子装置，其特征在于，所述电压调节单元在所述射频模组的输出功率超过所述预设值时，控制输出一固定的第二工作电压至所述天线放大器，其中，所述第二工作电压大于所述第一工作电压。

5.根据权利要求2所述的电子装置，其特征在于，所述元器件的数量为多个，多个所述元器件中的部分元器件的接地端口的部位设置得更靠近所述第一净空区域或位于所述第一净空区域中，其他所述元器件则根据其他需要进行排布设置。

6.根据权利要求2-5任一项所述的电子装置，其特征在于，所述电压调节单元包括控制器以及电压输出单元，所述控制器连接于所述射频模组以及所述电压输出单元之间，所述电压输出单元还与所述天线放大器连接，用于为所述天线放大器提供工作电压，所述控制器用于获取射频模组的输出功率，并根据所述射频模组的输出功率控制所述电压输出单元调节输出至天线放大器的工作电压。

7.根据权利要求6所述的电子装置，其特征在于，所述电压输出单元包括数控可调变阻器以及电源，所述数控可调变阻器包括两个连接端以及一控制端，所述两个连接端分别与所述天线放大器以及所述电源电连接，所述控制端与所述控制器电连接，所述控制器获取射频模组的输出功率后，根据所述射频模组的输出功率控制对所述数控可调变阻器的电阻值进行调节，从而调节输出至所述天线放大器的工作电压。

8.根据权利要求7所述的电子装置，其特征在于，所述控制器在所述射频模组的输出功率小于所述预设值时，控制所述数控可调变阻器的电阻值维持在第一电阻值，所述控制器在所述射频模组的输出功率超过所述预设值时，控制减小所述可调变阻器的电阻值而使得数控可调变阻器的电阻值小于所述第一电阻值。

9.根据权利要求8所述的电子装置，其特征在于，所述电源包括电池或电压端中的一种，用于输出固定的电压和电流。

10.根据权利要求6所述的电子装置，其特征在于，所述电压输出单元包括电源管理芯片，所述电源管理芯片电连接于所述控制器及所述天线放大器之间，所述控制器获取射频模组的输出功率后，根据所述射频模组的输出功率控制所述电源管理芯片调节输出至天线放大器的工作电压。

11.一种改善天线辐射指标的方法，应用于一电子装置中，所述方法包括：

获取所述电子装置的射频模组的输出功率；

根据所述射频模组的输出功率调节输出至所述电子装置的天线放大器的工作电压。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述根据所述射频模组的输出功率调节输出至所述电子装置的天线放大器的工作电压，包括：

将所述射频模组的输出功率与一预设值进行比较；

在所述射频模组的输出功率小于所述预设值时，控制输出固定的第一工作电压至所述天线放大器；以及

在所述射频模组的输出功率超过所述预设值时，控制增大输出至所述天线放大器的工作电压。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述在所述射频模组的输出功率超过所述预设值时，控制增大输出至所述天线放大器的工作电压，包括：

在所述射频模组的输出功率超过所述预设值时，控制输出至所述天线放大器的工作电压随着所述射频模组的输出功率的增加而增加。

14.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述在所述射频模组的输出功率超过所述预设值时，控制增大输出至所述天线放大器的工作电压，包括：

在所述射频模组的输出功率超过所述预设值时，控制输出一固定的第二工作电压至所述天线放大器，其中，所述第二工作电压大于所述第一工作电压。

15.根据权利要求11-14所述的方法，其特征在于，所述电子装置还包括电源和数控可调变阻器，所述数控可调变阻器连接于所述天线放大器以及电源之间，所述根据所述射频模组的输出功率调节输出至天线放大器的工作电压，包括：

根据所述射频模组的输出功率，控制调节连接于天线放大器以及电源之间的数控可调变阻器的电阻值而调节输出至天线放大器的工作电压。

16.根据权利要求11-14所述的方法，其特征在于，所述电子装置还包括电源管理芯片，所述电源管理芯片与所述天线放大器连接，所述根据所述射频模组的输出功率调节输出至天线放大器的工作电压，包括：

根据所述射频模组的输出功率，控制与天线放大器连接的电源管理芯片调节输出至天线放大器的工作电压。