CN108540157A - 一种接近传感器以及无线终端 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种接近传感器，包括传感天线以及与传感天线电性连接的接近传感器芯片，传感天线为无线终端的功能模块的PCB。该种接近传感器最大限度地利用了设备的空间，解决了现有接近传感器的设计和目前无线终端追求的小型化，轻薄化之间的矛盾。本发明还提供了一种使用该种接近传感器的无线终端。

Description

一种接近传感器以及无线终端
技术领域
本发明属于接近传感器的设计领域，尤其涉及一种接近传感器以及使用该种接近传感器的无线终端。
背景技术
目前无线终端中为了解决通讯天线的辐射对人体影响的问题，人体吸收比(SAR)是强制的要求。在此背景下，无线终端往往会在通讯天线周围增加用于探测人体靠近的接近传感器(Proximity Sensor)。而增加接近传感器的同时需要增加传感天线(sensingantenna)，这就会增加系统所需要的体积，和目前无线终端追求的小型化，轻薄化产生矛盾。基于此，如何减小接近传感器所需的体积成为亟待解决的问题。
图1为电容式接近传感器的基本原理。电容式传感器实质是一种可变参数的电容器，可以等效为中间充满介质的两块平行金属板构成的电容器。其电容量为：C＝εS/d。
其中，ε为金属板间的介质的介电常数，S为待测物体的有效面积，d为待测物体到传感天线之间的距离。
一般而言，当有物体靠近时，介电常数ε不会有变化，而待测物体的有效面积S会增大，其到天线的距离d会减小，从而电容量C会变大，当达到事先设置好的阈值时，可以判定有物体靠近，从而启动相应的功能。
图2为目前常见的无线终端上的天线和接近传感器的系统。其中包括移动终端的主板或LCD1、通讯天线2、探测人体靠近的接近传感器的天线(传感天线)3、摄像头的PCB4、通讯天线2相连的射频模块5以及与传感天线3相连的接近传感器芯片6。接近传感器需要通过由于人体靠近而对传感天线3上产生的电容变化来判别人体是否靠近，因此传感天线3必不可少，但这恰恰额外增加了系统所需要的体积。
发明内容
本发明提供一种接近传感器以及使用该种接近传感器的天线，以解决现有传感天线额外增加系统所需要的体积的问题。
为解决上述问题，本发明的技术方案为：
一种接近传感器，应用于无线终端，包括传感天线以及与所述传感天线电性连接的接近传感器芯片，所述传感天线为所述无线终端的功能模块的PCB。
根据本发明一实施例，所述功能模块为无线终端的摄像头，所述传感天线为所述摄像头的PCB。
根据本发明一实施例，当所述摄像头的PCB的金属层可分为接地金属层和不接地金属层两部分时，所述不接地金属层作为所述传感天线。
根据本发明一实施例，当所述摄像头的PCB的金属层为不可分的整体时，所述金属层和地之间串联有滤波电路；
其中，
所述滤波电路为高通滤波电路，用以阻断所述传感天线的低频信号。
根据本发明一实施例，所述滤波电路为一电容电路。
一种无线终端，使用上述实施例中的接近传感器探测人体的靠近。
本发明由于采用以上技术方案，使其与现有技术相比具有以下的优点和积极效果：
1)本发明的一种传感天线以及无线终端，通过将无线终端的功能模块的PCB作为传感天线，最大限度地利用了设备的空间，解决了现有接近传感器的设计和目前无线终端追求的小型化，轻薄化之间的矛盾。
2)将摄像头PCB作为传感天线，由于摄像头PCB的面积较大，能够实现非常良好的测试灵敏度。
3)当摄像头的PCB的金属层为不可分的整体时，金属层和地之间串联有高通滤波电路，作为电容变化量的低频信号就不会直接回到大地上，串联的高通滤波电路对高频信号来说是导通的，但对电容变化量的低频信号是断开的，这样一来就可以减小大地对接近传感器的影响，增加其灵敏度(探测距离)。
附图说明
图1为电容式接近传感器的基本原理示意图；
图2为目前常见的无线终端上的天线和接近传感器的系统示图；
图3为本发明的一种接近传感器以及其应用在无线终端上的示图；
图4为摄像头的PCB的金属层可分为两部分时接近传感器的结构示图；
图5为摄像头的PCB的金属层为不可分时接近传感器的结构示图。
附图标记说明：
1：无线终端的主板或LCD；2：通讯天线；3：传感天线；4：摄像头PCB；5：射频模块；6：接近传感器芯片；7：高通滤波电路。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明提出的一种接近传感器以及无线终端作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。
实施例1
参看图3，一种接近传感器，应用于无线终端，包括传感天线3以及与传感天线3电性连接的接近传感器芯片6，传感天线3为无线终端的功能模块的PCB。
可以理解，通过将无线终端的功能模块的PCB作为传感天线3，最大限度地利用了设备的空间，解决了现有接近传感器的设计和目前无线终端追求的小型化，轻薄化之间的矛盾。由于接近传感器用于探测人体的靠近，因此可以知道，本发明中无线终端的功能模块优选为设在无线终端边缘的功能模块。无线终端可以为常用的笔记本电脑、平板电脑等其他常规的具有无线信号发射或接收功能的设备，也可以为用于某些特殊用途的无线终端，具体不限制其应用条件。
进一步的，功能模块为无线终端的摄像头，传感天线3为摄像头PCB4。
具体的，参看图4，当摄像头PCB4的金属层可分为接地金属层和不接地金属层两部分时，不接地金属层作为传感天线3；或者，参看图5，当摄像头PCB4的金属层为不可分的整体时，金属层和地之间串联有滤波电路；其中，滤波电路为高通滤波电路7，用以阻断传感天线3的低频信号。
可以理解，为了接近传感器的接收灵敏度(探测距离)考虑，一般要求接近传感器的天线为一块不连接大地的金属片，而且这样的金属片面积越大，灵敏度(探测距离)越佳。将摄像头PCB4作为传感天线3，由于摄像头PCB4的面积较大，能够实现非常良好的测试灵敏度。
当摄像头PCB4的金属层为不可分的整体时，通过在金属层和地之间串联有高通滤波电路7，作为电容变化量的低频信号就不会直接回到大地上，串联的高通滤波电路7对高频信号来说是导通的，但对电容变化量的低频信号是断开的，这样一来就可以减小大地对接近传感器的影响，增加其灵敏度(探测距离)。
本发明中的高通滤波电路7可具有多种形式，例如可以为一电容电路，其具体实现形式并不限定。但应当意识到，本发明中的高通滤波电路7需要能够保证电容变化量的低频信号是断开的即可。
实施例2
参看图3，一种无线终端，使用实施例1中的接近传感器探测人体的靠近。
实施例1中的接近传感器通过将无线终端的功能模块的PCB作为传感天线3，巧妙的利用了设备的空间，使用该种接近传感器有利于实现无线终端的小型化，轻薄化设计。当然，也能够节约无线终端的生产成本。
本发明中的无线终端可以为笔记本电脑、平板电脑等其他常规的具有无线信号发射或接收功能的设备，也可以为用于某些特殊用途的无线终端，具体不限制其应用条件。
上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式。即使对本发明作出各种变化，倘若这些变化属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则仍落入在本发明的保护范围之中。

Claims (6)

1.一种接近传感器，应用于无线终端，包括传感天线以及与所述传感天线电性连接的接近传感器芯片，其特征在于，所述传感天线为所述无线终端的功能模块的PCB。
2.如权利要求1所述接近传感器，其特征在于，所述功能模块为无线终端的摄像头，所述传感天线为所述摄像头的PCB。
3.如权利要求1所述接近传感器，其特征在于，当所述摄像头的PCB的金属层可分为接地金属层和不接地金属层两部分时，所述不接地金属层作为所述传感天线。
4.如权利要求1所述接近传感器，其特征在于，当所述摄像头的PCB的金属层为不可分的整体时，所述金属层和地之间串联有滤波电路；
其中，
所述滤波电路为高通滤波电路，用以阻断所述传感天线的低频信号。
5.如权利要求4所述接近传感器，其特征在于，所述滤波电路为一电容电路。
6.一种无线终端，其特征在于，使用如权利要求1-5任意一项所述接近传感器探测人体的靠近。
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