CN108365855B - 电子设备及信号处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种电子设备及信号处理方法。所述电子设备包括：距离感应模组，包括：金属组件，用于产生与检测对象和电子设备之间距离对应的检测信号；感性组件，与所述金属组件连接；感应处理组件，与所述感性组件连接，用于接收金属组件提供的所述检测信号；调频天线模组，包括：调频处理组件，连接在所述感应处理组件和所述感性组件之间；所述金属组件和所述感性组件共同用于接收调频信号；所述调频处理模组，用于接收所述调频信号。

Description

电子设备及信号处理方法

技术领域

本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种电子设备及信号处理方法。

背景技术

例如，有一些，手机、平板电脑等自身并未设置有调频(frequency modulation，FM)来接收广播信号，若需要接收广播信号，需要插入耳机。但是利用耳机做FM天线(即在耳机内FM天线)，耳机的接地引脚需要通过电感或磁珠等进行接地，这样的话，会导致耳机的防串扰(Cross talk)性能的下降，且另一方面会导致EMC-CS失败的风险增大。

但是现有技术中自带FM天线的电子设备，通常专门设置一个FM天线，结构复杂且体积大，不满足电子设备设备的轻薄化需求。

为了简化电子设备的结构，在一些电子设备上，利用WiFi或移动天线通过APP播放软件(例如喜马拉雅等收听内容的应用)可以获得广播内容，但是此时，WiFi天线接收的是2.4Ghz或5.1Ghz的WiFi信号，移动天线接收的900Mhz等移动信号，并非直接接收的FM信号，获得就是广播内容，此时电子设备并非没有接收FM信号，且是需要消耗流量的。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例期望提供一种电子设备及信号处理方法，至少部分解决上述问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

第一方面，本发明实施例提供一种电子设备，包括：

距离感应模组，包括：

金属组件，用于产生与检测对象和电子设备之间距离对应的检测信号；

感性组件，与所述金属组件连接；

感应处理组件，与所述感性组件连接，用于接收金属组件提供的所述检测信号；

调频天线模组，包括：

调频处理组件，连接在所述感应处理组件和所述感性组件之间；

所述金属组件和所述感性组件共同用于接收调频信号；

所述调频处理模组，用于接收所述调频信号。

可选地，所述调频天线模组，还包括：

匹配网络组件，位于所述感性组件和所述调频处理模组，用于与所述感应金属元件及所述感性组件的组合进行阻抗匹配。

可选地，所述距离感应模组包括：第一距离感应模组和第二距离感应模组；

其中，所述第一距离感应模组的金属组件的长度，大于所述第二距离感应模组的金属感应处理组件的长度；

所述调频处理组件，连接在所述第一距离感应模组的感应处理组件和感性组件之间。

可选地，所述电子设备的第一表面包括：长边和短边；所述长边的边长大于所述短边的边长；所述第一表面为所述电子设备的背面或侧面；

所述第一距离感应模组平行在所述第一表面的长边；

所述第二距离感应模组平行在所述第二表面的短边。

可选地，所述金属感应处理组件，包括：位于所述电子设备表面的金属条。

可选地，所述感应处理组件，用于从所述金属感应元件接收为第一频率的所述检测信号；

所述调频处理模组，用于从所述金属感应元件接收第二频率的所述调频信号；

所述第二频率大于所述第一频率。

可选地，所述感性组件，用于隔离第三频率的交流信号向所述感应处理组件的输入；

所述第三频率大于所述第一频率，且大于所述第二频率。

本发明实施例第二方面提供一种信号处理方法，包括：

利用距离感应模组的金属组件和所述感性组件共同接收调频信号；

调频处理组件从所述感性组件接收所述调频信号。

可选地，所述方法还包括：

所述调频处理组件通过匹配网络组件从所述感性组件接收所述调频信号，其中，所述匹配网络组件的阻抗，与所述金属感应处理组件和所述感性组件组合后的阻抗匹配。

可选地，所述方法还包括：

利用所述金属组件产生与检测对象和电子设备之间距离对应的检测信号；

感应处理组件通过感性元件接收所述检测信号。

本发明实施例电子设备及信号处理方法，电子设备内首先设置有FM天线模组，该FM天线可以直接用于接收FM信号，而不用引入耳机作为接收FM 信号，从而解决了采用耳机作为FM天线导致的串扰大及EMC-CS失败风险大的问题。另一方面，本实施例中FM天线模组是与距离感应模组的共用金属组件及感性组件的，实现了电子元器件的多重复用，具有电子设备的结构精巧，电子设备的使用的元器件少具有使得电子设备的轻薄化的特点。且由于电子设备设置有FM天线模组，从而不用WiFi模组或移动天线通过WiFi信号或 900Mhz等频率的非调频信号的无线信号接收来获取广播内容，从而无需电子设备消耗流量。

附图说明

图1为本发明实施例提供第一种电子设备的结构示意图；

图2为本发明实施例提供第二种电子设备的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种信号处理方法的流程示意图；

图4为本发明实施例提供的一种电子设备的结果示意图；

图5为本发明实施例提供的电子设备的信号传输示意图；

图6为本发明实施例提供的一种电子设备的阻抗圆图；

图7为本发明实施例提供的电子设备的一种频率与回波损耗的映射关系图。

具体实施方式

以下结合说明书附图及具体实施例对本发明的技术方案做进一步的详细阐述。

如图1所示，本实施例提供一种电子设备，包括：

距离感应模组100，包括：

金属组件111，用于产生与检测对象与电子设备的距离对应的检测信号；

感性组件112，与所述金属组件111连接；

感应处理组件113，与所述感性组件112连接，用于接收金属组件111提供的所述检测信号；

调频天线模组200，包括：

调频处理组件211，连接在所述感应处理组件113和所述感性组件112之间；

所述金属组件111和所述感性组件112共同用于接收调频信号；

所述调频处理模组，用于接收所述调频信号。

本实施例提供的电子设备可为各种类型的电子设备，例如，手机、平板电脑或可穿戴式设备等移动设备。

所述距离感应模组100，可为能够感应人等操作体等靠近的感应模组。

在本实施例中，所述检测对象可为靠近所述电子设备的用户。

所述金属组件111，可用于感应基于距离变化产生的检测信号。所述金属组件111可包括：一个金属条，该金属条可以作为一个电容极板，将人体视为另一个电容极板，若用户靠近或远离金属组件111，相当于调整两个电容极板之间的距离，则所述金属组件111传输到所述感性组件112的信号的强弱及频率等信号参数会发生变化。故所述金属组件111能够产生与自身与检测对象之间距离对应的检测信号，并通过所述感性组件112传输给所述感应处理组件 113。

在本实施例中，因为检测对象与金属组件111之间的距离不会频繁的高速切换，故所述金属组件111基于自身与检测对象之间距离的产生的检测信号是一个低频的交流信号。在本实施例中，所述感性组件112可包括：一个或多个电感，该电感可用于隔离高频率的交流信号。故所述感性组件112，可以隔离高频率的交流信号，避免高频的交流信号对感应处理组件113的信号干扰及电子元器件的击穿等破会。在本实施例中，所述感性组件112隔离的高频率的交流信号，可为预定频率以上的交流信号，例如，500Mhz或1Ghz以上的信号。

所述感应处理组件113，可包括：检测信号的处理芯片，所述处理芯片，可以根据所述检测信号的变化幅度和/或单个时刻的检测信号的强弱等，确定出电子设备与检测对象之间的距离。

所述距离感应模组100可为能够检测距离的电容传感器(Cap Senseor)。

所述调频天线模组200，可为接收调频信号的接收模组。所述调频信号，又可以称之为FM信号，所述FM信号的信号频率为：88-108Mhz，或者， 76-90Mhz。

在本实施例中，所述调频天线模组200，连接所述感应处理组件113和所述感性组件112之间。相当于所述调频处理组件211，通过感应处理组件113 和感性组件112之间的一个点，通过所述感性组件112连接到所述金属组件111 上。

在本实施例中，所述感性组件112和所述金属组件111，被复用作为所述调频天线模组200的接收振子来接收所述FM信号。所述感性组件112可以作为所述金属组件111的延长段，使得所述金属组件111和所述感性组件112连接长度与FM信号的接收振子的长度一致，从而可以实现FM信号的接收。

首先，本实施例提供了一种电子设备，设备内配置有专用的FM天线，该专用的FM天线直接接收的频率为88-108Mhz，或者，76-90Mhz的FM信号。在具体使用时，不用用户在电子设备上连接耳机作为接收FM信号的接收天线，即在本实施例中，所述电子设备的调频处理模组是直接与设备内自带的感应组件和金属组件111连接的，而不用与耳机连接，故避免了因为使用耳机充当天线时产生的串扰及EMC-CS失败的问题。

其次，在本实施例中调频天线模组200，是复用了电子设备中的距离感应模组100的金属组件111及感性组件112的，没有设置专门的接收FM信号的接收组件，故简化了电子设备的内部结构，方便电子设备实现轻薄化，降低了电子设备的硬件成本。

再次，在本实施例中调频天线模组200，共用了距离感应模组100的金属组件111及感性组件112，实现了组件的共用，实现了结构的精巧化，并提升了单一电子元气件的有效使用率。

最后，本实施例电子设备由于设置了调频天线模组200，故不用利用WiFi 天线模组或移动天线模组来接收广播信号的信号内容，从而减少了流量的消耗。

可选地，如图2所示，所述调频天线模组200，还包括：

匹配网络组件212，位于所述感性组件112和所述调频处理模组，用于与所述感应金属元件及所述感性组件112的组合进行阻抗匹配。

在本实施例中，所述调频天线模组200还包括匹配网络组件，该匹配网络组件可包括：一个或多个相互连接的电子元器件；这些电子元气件相互连接产生的阻抗与所述金属组件111和所述感性组件112连接后的阻抗是相匹配的，通过阻抗匹配使得FM信号传输到所述调频处理组件211的衰减最小。

在本实施例中所述电子设备的工作状态包括三种：

第一工作状态：所述距离感应模组100工作，所述调频天线模组200不工作；所述金属组件111用于基于前述距离产生检测信号，所述感性组件112，用于隔离比FM信号的信号频率还高的交流信号，所述感应处理组件113处理所述检测信号，从而去而定出检测对象与电子设备之间的距离。所述金属组件 111及所述感性组件112不用于接收FM信号，且调频处理组件211同样不接收 FM信号，可处于不工作状态。所述金属组件111产生的检测信号，通过感性组件112传输到所述感应处理组件113。所述感应组件自身具有一定的阻抗，该阻抗和感性组件112的阻抗之和，在所述检测信号的频率下，是与所述金属组件111的阻抗匹配的，故检测信号的绝大部分，会自动传输到所述感应处理组件113上。

第二工作状态，所述距离感应模组100工作，所述调频天线模组200工作。所述金属组件111和所述感性组件112作为调频天线模组200的接收天线，接收FM信号；在FM信号的频率下，所述网络匹配组件212是与感性组件112 和金属组件111连接后的阻抗和匹配的，故FM信号的绝大部分，会自动会传输到调频处理组件211上。所述金属组件111基于距离产生的检测信号；该检测信号会传输到所述感应处理组件113。

第三工作状态，所述距离感应模组100不工作，所述调频天线模组200工作。例如，所述距离感应模组100的感应处理组件113设置有控制开关，通过该控制开关的强制设置，控制所述距离感应模组100处于关闭等不工作状态。在还有一些情况，切断向所述金属组件111的供能，使得所述金属组件111没有电能产生检测，从而使得所述距离感应模组100不工作。所述调频天线模组 200工作，表示所述金属组件111和所述感性组件112共同可以接收所述FM信号。

可选地，所述距离感应模组100包括：第一距离感应模组100和第二距离感应模组100；

其中，所述第一距离感应模组100的金属组件111的长度，大于所述第二距离感应模组100的金属感应处理组件113的长度；

所述调频处理组件211，连接在所述第一距离感应模组100的感应处理组件113和感性组件112之间。

在本实施例中所述电子设备中可能设置有多个距离感应模组100，在本实施例中，为了提升FM信号的接收质量，同时尽可能减少距离感应模组100的感性组件112的电抗的调整，优选选择金属组件111的长度较大的距离感应模组100连接所述调频处理组件211。

可选地，所述电子设备的第一表面包括：长边和短边；所述长边的边长大于所述短边的边长；所述第一表面为所述电子设备的背面或侧面；

所述第一距离感应模组100平行在所述第一表面的长边；

所述第二距离感应模组100平行在所述第二表面的短边。

若电子设备并非立方体的设备，则可能存在长边和短边，若距离感应模组 100沿长边设置，则可以将金属组件111设置的较长，故在本实施例中，可以根据距离感应模组100的设置位置选择调频处理组件211所连接的感性组件112 和金属组件111。

可选地，所述金属感应处理组件113，包括：位于所述电子设备表面的金属条。

在本实施例中，所述金属条可为位于电子设备的金属条，在一些实施例中，所述金属条还可为位于电子设备的塑料壳体内的金属条。所述金属条可以是设置在设备表面的。或者，所述金属条设置在未屏蔽的非金属壳体内的金属条即可。

可选地，所述感应处理组件113，用于从所述金属感应元件接收为第一频率的所述检测信号；

所述调频处理模组，用于从所述金属感应元件接收第二频率的所述调频信号；

所述第二频率大于所述第一频率。

在本实施例中，所述第一频率为所述检测信号的频率。所述第二频率为所述调频信号的频率。所述第二频率可为前述的88-108Mhz，或者，76至90Mhz。

在一些实施例中，所述感性组件112，用于隔离第三频率的交流信号向所述感应处理组件113的输入；所述第三频率大于所述第一频率，且大于所述第二频率。

在本实施例中，所述感性组件112可以用于隔离第三频率的交流信号向所述感应处理组件113的输入，同样地，也可以隔离所述第三频率的交流信号向所述调频处理组件211的输入，分别对所述感应处理组件113及所述调频处理组件211进行保护。

如图3所示，本实施例还提供一种信号处理方法，包括：

步骤S110：利用距离感应模组的金属组件和所述感性组件共同接收调频信号；

步骤S120：调频处理组件从所述感性组件接收所述调频信号。

本实施例提供的信号处理方法中，复用电子设备内的距离感应模组的金属组件及感性组件来接收FM信号。并将利用金属组件和感性组件共同接收的调频信号传输给调频处理组件，用于调频处理组件的信号解调等，从而解调出FM 信号携带的音频内容，显然不用耳机作为FM信号的接收天线，也不用利用流量通过接收其他频段的信号来获取音频内容。

可选地，所述方法还包括：

所述调频处理组件通过匹配网络组件从所述感性组件接收所述调频信号，其中，所述匹配网络组件的阻抗，与所述金属感应处理组件和所述感性组件组合后的阻抗匹配。

在本实施例中，所述调频处理组件通过匹配网络组件从感性组件接收调频信号，通过匹配网络组件的引入，可以减少所述FM信号传输到所述调频处理组件的衰减，从而提升FM信号的接收质量。

可选地，所述方法还包括：

利用所述金属组件产生与检测对象和电子设备之间距离对应的检测信号；

感应处理组件通过感性元件接收所述检测信号。

在本实施例中，所述感性组件和所述金属组件，不仅可以与感应处理组件共同组成距离感应模组，以检测检测对象与电子设备之间的距离。

所述感性组件和所述金属组件，还可以与调频处理组件连接，组成调频天线模组，用于接收FM信号。

可选地，本发明实施例还提供一种电子设备，包括：

感应单元，用于利用距离感应模组的金属组件和所述感性组件共同接收调频信号；

接收单元，用于调频处理组件从所述感性组件接收所述调频信号。

所述感应单元及接收单元，可为程序代码单元，可利用金属组件和所述感性组件共同接收调频信号，并控制调频处理组件接收所述调频信号，并解析所述调频信号，从而获得广播内容(即音频内容该)的一种。

以下结合上述任意实施例提供一个具体示例：

针对上述问题和现有解决方案的缺陷，本方案提出：

使用现有手机里的Capsensor方案，实现内置FM天线。本示例通过使用Capsenesor的感应金属条和隔离电感作为FM天线的天线振子，实现内置FM天线功能。

本示例提供一种设置有FM天线的电子设备，该电子设备可包括如图4所示的电路图；在图4中设置有处理芯片U2504，在该电路中设置具有距离感应，模组CAP-SENSOR_0至CAP-SENSOR_4，FM天线复用CAP-SENSOR_1的金属片(金属组件)及感抗R2512(感性组件)连接到FM天线的匹配网络及FM 信号接收芯片(调频处理模组)上。

图5所示为图4电路图的简化，首先有距离感应模组的天线接收信号，FM 信号进入到调频处理模组3，检测信号进入到感应处理组件4。在一些实施中，所述FM信号还可以利用电路进行滤波之后，将杂散信号更少的FM信号传输给调频处理模组3。

图6为本示例提供的电子设备的阻抗圆图，最外周的圆为等电抗曲线，最内部的圆为等电阻圆；位置1的频率为0.08Ghz，位置2的频率为0.11Ghz，属于FM频段的信号。根据该图6可知在位置1的阻抗为1.617197+26.577506j，位置2的阻抗为0.745904+17.627393j。位置1和位置2的实部都是从等电抗曲线上读取的，虚部从等电阻圆上读取的。

图7为回波损耗与频率的示意图。从图7可知，在位置1和位置2出的回波损耗较小，故FM信号的接收强度大。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，如：多个单元或组件可以结合，或可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的各组成部分相互之间的耦合、或直接耦合、或通信连接可以是通过一些接口，设备或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性的、机械的或其它形式的。

上述作为分离部件说明的单元可以是、或也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是、或也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，也可以分布到多个网络单元上；可以根据实际的需要选择其中的部分或全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各实施例中的各功能单元可以全部集成在一个处理模块中，也可以是各单元分别单独作为一个单元，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中；上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：移动存储设备、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种电子设备，其特征在于，包括：

距离感应模组，包括：

金属组件，用于产生与检测对象和电子设备之间距离对应的检测信号；

感性组件，与所述金属组件连接；

感应处理组件，与所述感性组件连接，用于接收金属组件提供的所述检测信号；

调频天线模组，包括：

调频处理组件，与所述感性组件连接；

所述金属组件和所述感性组件的连接长度与调频信号的接收振子的长度一致，共同用于接收调频信号；

所述调频处理组件，用于从所述感性组件接收所述调频信号。

2.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，

所述调频天线模组，还包括：

匹配网络组件，位于所述感性组件和所述调频处理组件之间，用于与所述金属组件及所述感性组件的组合进行阻抗匹配。

3.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，

所述距离感应模组包括：第一距离感应模组和第二距离感应模组；

其中，所述第一距离感应模组的金属组件的长度，大于所述第二距离感应模组的金属组件的长度；

所述调频处理组件，与所述第一距离感应模组的感性组件连接。

4.根据权利要求3所述的电子设备，其特征在于，

所述电子设备的第一表面包括：长边和短边；所述长边的边长大于所述短边的边长；所述第一表面为所述电子设备的背面或侧面；

所述第一距离感应模组平行在所述第一表面的长边；

所述第二距离感应模组平行在所述第一表面的短边。

5.根据权利要求1至4任一项所述的电子设备，其特征在于，

所述金属组件，包括：位于所述电子设备表面的金属条。

6.根据权利要求1至4任一项所述的电子设备，其特征在于，

所述感应处理组件，用于从所述金属组件接收为第一频率的所述检测信号；

所述调频处理组件，用于从所述金属组件接收第二频率的所述调频信号；

所述第二频率大于所述第一频率。

7.根据权利要求6所述的电子设备，其特征在于，

所述感性组件，用于隔离第三频率的交流信号向所述感应处理组件的输入；

所述第三频率大于所述第一频率，且大于所述第二频率。

8.一种信号处理方法，其特征在于，应用于包括权利要求1至7中任一项所述的电子设备中，包括：

利用距离感应模组的金属组件和感性组件共同接收调频信号，其中，所述金属组件和所述感性组件的连接长度与调频信号的接收振子的长度一致；

调频处理组件从所述感性组件接收所述调频信号。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，

所述方法还包括：

所述调频处理组件通过匹配网络组件从所述感性组件接收所述调频信号，其中，所述匹配网络组件的阻抗，与所述金属组件和所述感性组件组合后的阻抗匹配。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，

所述方法还包括：

利用所述金属组件产生与检测对象和电子设备之间距离对应的检测信号；

感应处理组件通过感性组件接收所述检测信号。

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