CN112968285A

CN112968285A - 电子设备

Info

Publication number: CN112968285A
Application number: CN202110145174.7A
Authority: CN
Inventors: 郑超
Original assignee: Vivo Mobile Communication Co Ltd
Current assignee: Vivo Mobile Communication Co Ltd
Priority date: 2021-02-02
Filing date: 2021-02-02
Publication date: 2021-06-15

Abstract

本申请公开了一种电子设备，属于电子设备技术领域。该电子设备包括：第一天线；第二天线，与第一天线平行间隔设置，且第二天线与第一天线馈入同一通信信号，第二天线与第一天线反向馈电。由于第一天线与第二天线间隔平行设置，并且反向馈电，第二天线的近电场与第一天线的近电场会发生一定的抵消，从而可降低电子设备的SAR值，且是通过第二天线的近电场与第一天线的近电场会发生的抵消实现SAR值的降低，无需较大幅度地降低输入功率，从而在降低SAR的同时可避免通信质量下降的情况发生。

Description

电子设备

技术领域

本申请属于电子设备技术领域，具体涉及一种电子设备。

背景技术

随着无线通信技术的发展，电磁波发射装置增长迅速，公众对于辐射安全的问题日益关注。由于手持电子设备在正常工作时距离人体组织非常近，人体将会吸收设备所辐射的能量。目前，引入生物剂量比吸收率(SAR，Specific Absorption Rate)来表征电磁辐射对人体的影响程度。SAR定义为在单位时间内，单位质量的人体组织所吸收或消耗的电磁功率。在实际应用中，SAR是一个测量值，单位为W/kg(瓦/千克)。SAR值表示电子设备的热能会对人体会造成多少影响，数值越大，表示对人体的影响越大；反之则影响较小。

为了使天线的SAR测试符合标准，目前电子设备的常用降低SAR方式主要包括利用距离感应装置判断人体靠近或远离来控制输入功率，这样带来的问题是在特定情况时(如通话状态)由于人体紧靠电子设备，输入功率下降幅度较大，致通信质量下降。

发明内容

本申请实施例的目的是提供一种电子设备，解决现有降低SAR过程中容易导致通信质量下降的问题。

为了解决上述技术问题，本申请是这样实现的：

第一方面，本申请实施例提供了一种电子设备，该电子设备包括：

第一天线；

第二天线，与所述第一天线平行间隔设置，且所述第二天线与所述第一天线馈入同一通信信号，所述第二天线与所述第一天线反向馈电。

可选的，所述第二天线为频率可重构天线，其中，所述第二天线包括间隔的多段金属导体以及多个开关器件，每两个相邻金属导体之间通过一个开关器件连接。

可选的，所述开关器件包括二极管。

可选的，所述第二天线为单向辐射天线。

可选的，所述第二天线设置于所述电子设备的屏幕中或设置于所述电子设备壳体面向所述电子设备内部的一侧。

可选的，电子设备还包括金属板，所述第二天线设置于所述金属板上，所述第二天线通过所述金属板设置于所述电子设备壳体面向所述电子设备内部的一侧。

可选的，所述第一天线为金属边框天线，设置于所述电子设备壳体内的顶部或设置于所述壳体面向所述电子设备内部的一侧。

可选的，所述第一天线包括柔性印刷电路天线或激光直接成型天线。

可选的，电子设备还包括与所述第二天线连接的控制器，所述控制器用于在所述电子设备处于通话状态的情况下或在所述电子设备与用户之间的距离小于预设距离的情况下，降低所述第二天线的功率。

在本申请实施例中，由于第一天线与第二天线间隔平行设置，并且反向馈电，第二天线的近电场与第一天线的近电场会发生一定的抵消，从而可降低电子设备的SAR值，且是通过第二天线的近电场与第一天线的近电场会发生的抵消实现SAR值的降低，无需较大幅度地降低输入功率，从而在降低SAR的同时避免通信质量下降的情况发生。

附图说明

图1是本申请实施例提供的电子设备的结构图之一；

图2是本申请实施例提供的电子设备的结构图之二；

图3是本申请实施例提供的电子设备的结构图之三。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施，且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类，并不限定对象的个数，例如第一对象可以是一个，也可以是多个。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。本申请中的多个为至少两个。

下面结合附图，通过具体的实施例及其应用场景对本申请实施例提供的电子设备进行详细地说明。

如图1所示，本申请的实施例提供了一种电子设备，该电子设备包括：

第一天线110；

第二天线120，与第一天线110平行间隔设置，且第二天线120与第一天线110馈入同一通信信号，第二天线120与第一天线110反向馈电。

第二天线120与第一天线110间隔平行设置的，第二天线120与第一天线110反向馈电可以理解为第一天线110馈电方向与第一天线110的馈电方向相反，例如，如图1所示，第一天线110从第一端馈电，通信信号从第一端馈入，方向为从第一端到第一天线110的第二端，第二天线120从第三端馈电，通信信号从第三端馈入，方向为从第三端到第二天线120的第四端，与从第一天线110的第一端到第一天线110的第二端的方向相反。

在本实施例的电子设备中，由于第一天线110与第二天线120间隔平行设置，并且反向馈电，第二天线120的近电场与第一天线110的近电场会发生一定的抵消，从而可降低电子设备的SAR值，且是通过第二天线120的近电场与第一天线110的近电场会发生的抵消实现SAR值的降低，无需较大幅度地降低输入功率，从而在降低SAR的同时可减少通信质量下降的情况发生。

在一个实施例中，第二天线120为频率可重构天线，其中，第二天线120包括间隔的多段金属导体以及多个开关器件，每两个相邻金属导体之间通过一个开关器件连接。

可以理解，开关器件的数量为金属导体的数量减去一。通过开关器件可控制两个相邻金属导体之间的通断，如此，可控制第二天线120的金属导体连通的数量，从而可控制第二天线120的工作频率等。例如，通信信号频率变化时，可通过控制开关器件的通断，可以调整第二天线120的工作频率，使得第二天天变化谐振频率。另外，在同一信号频率下，也可通过控制开关器件的通断来控制第二天线120上的电流分布，从而控制第二天线120在辐射方向上电磁场的抵消程度，以控制SAR值降低程度。

例如，如图1所示，作为一个示例，第二天线120包括间隔的三段金属导体以及两个开关器件，三段金属导体分别为第一金属导体121、第二金属导体122和第三金属导体123，两个开关器件包括第一开关器件124和第二开关器件125，第一金属导体121与第二金属导体122通过第一开关器件124连接，第二金属导体122与第三金属导体123通过第二开关器件125连接。作为一个示例，第二天线120可以为由较细的金属网格构成，即每段金属导体可由较细的金属网格构成。作为一个示例，第一天线110的长度和第二天线120的长度可相当。

在一个实施例中，开关器件包括二极管。也即是，在本实施例中，可通过二极管的导通和截止实现两个相邻金属导体之间的通断，通过二极管实现通断的速度快，体积小，寿命较长，且可靠性较高。作为一个示例，二极管可以为PIN二极管，即普通二极管有PN结组成，在P和N半导体材料之间增加一薄层低掺杂的本征(Intrinsic)半导体层，形成P-I-N结构的二极管，即为PIN二极管，具有结电容小、渡约时间短以及灵敏度较高的特点。通过在本实施中，通过PIN连接两个金属导体，以提高控制金属导体通断的速度。

在一个实施例中，第二天线120为单向辐射天线。

第二天线120和第一天线110的近电场发生一定的抵消，由于第二天线120为单向辐射天线，如此，通过第二天线120，可实现降低特定方向的电磁场强度的目的，实现降低特定方向SAR值的目的。

在一个实施例中，第二天线120设置于电子设备的屏幕中或设置于电子设备壳体面向电子设备内部的一侧。

第二天线120可设置在电子设备的屏幕上，也可以设置在电子设备的壳体上，如此，可提高第二天线120设置的灵活性。作为一个示例，若第二天线120设置于电子设备的屏幕中，第二天线120可设置于电子设备的屏幕的触控层与现实层之间，或者可设置与电子设备的屏幕的玻璃盖板层与触控层之间。

如图2所示，在一个实施例中，电子设备还包括金属板130，第二天线120设置于金属板130上，第二天线120通过金属板130设置于电子设备壳体面向电子设备内部的一侧。

在第二天线120设置与电子设备壳体的一侧的情况下，为确保第二天线120单向辐射特性，需设置一金属板130，第二天线120通过金属板130设置在电子设备壳体的一侧，如此，通过第二天线120的设置，可降低特征方向的电磁场强度。

在一个实施例中，第一天线110为金属边框天线，设置于电子设备壳体内的顶部或设置于壳体面向电子设备内部的一侧。

如图1所示，第一天线110可设置于电子设备壳体内的顶部，如图3所示，第一天线110也可设置于壳体面向电子设备内部的一侧。如此，可提高第一天线110设置的灵活性。作为一个示例，第一天线110适用于各种形式和用途，例如，第一天线110可以为LTE(长期演进)天线、WIFI(无线保真)天线、5G NR(第五代通信技术的新空口)天线等。在一个示例中，第一天线110和第二天线120的位置可以互换，已提高天线设置的灵活性。

在一个实施例中，第一天线110包括柔性印刷电路(FPC)天线或激光直接成型(LDS)天线。

FPC天线占用面积小，制作工艺简单，能满足电子设备小型化需求。或者，通过LDS技术可将天线镭射在电子设备中，形成LDS天线，LDS天线较稳定，电子设备的第一天线110采用LDS天线，可提高第一天线110的稳定性。

在一个实施例中，电子设备还包括与第二天线120连接的控制器，控制器用于在电子设备处于通话状态的情况下或在电子设备与用户之间的距离小于预设距离的情况下，降低第二天线120的功率。

电子设备与用户之间的距离可通过电子设备中的距离传感器检测得到，也即是，第二天线120的发射功率可以通过电子设备受话器状态或者距离传感器触发或控制。另外，在无需降SAR值的情况下第二天线120可作为接收天线使用。

下面以具体实施例对上述电子设备进行详细说明。

在第一实施方式中，如图1所示，电子设备包括第一天线110和第二天线120，第一天线110为主通讯天线。主通讯天线可以为金属边框天线，通信信号通过主通讯天线辐射，该主通讯天线适用于各种形式和用途，如LTE、WIFI、5GNR天线等。

第二天线120设置于屏幕上，与主通讯天线平行放置，位于触控层与显示层之间或者玻璃盖板与触控层之间。由极细金属网格构成，该天线可以是PIFA(平面倒F天线)/IFA(倒F天线)/Monopole(单极天线)，或其他天线形式。

第二天线120直接馈入与主通讯天线相同的通信信号，无需使用耦合自主通讯天线的信号，同时也无需信号处理模块。第二天线120在主通讯天线的通信频段产生正向的近场辐射，使得第二天线120可以抵消主通讯天线在屏幕一侧的场强，从而达到降SAR的目的。其它方向的近场辐射由于屏幕显示层、金属中框或主板的阻隔几乎为0，因此可以不损害其他方向的辐射性能。

所述第二天线120可以为频率可重构天线，由多段金属导体和多个压控开关器件(如PIN二极管)构成。信号频率变化时，通过控制开关器件的通断可以调整第二天线120的工作频率，使得该天线变化谐振频率。另外，同一信号频率下，也可通过控制开关器件状态的改变来控制第二天线120上的电流分布，从而控制在第二天线120辐射方向上电磁场的抵消程度。

在本实施方式中，降低SAR的工作原理为：第二天线120与主通讯天线平行放置并且进行反向馈电，第二天线120的近电场和主通讯天线的近电场在正向空间上相互抵消，可以有效降低屏幕方向的场强。由公式SAR＝|E2|σ/ρ(E为场强，σ为人体组织的电导率，ρ为人体组织的密度)可知，SAR和场强平方呈正比关系。因此，降低屏幕一侧场强也就达到了降SAR的目的。

在第二实施方式中，如图2所示，第二天线120为单向辐射天线，也可以设置于电子设备壳体的一侧(例如，设置于电子设备的背面)。当设置于电子设备的背面时，第二天线120下方需要有大面积金属板130保证其单向辐射特性。因为只利用到第二天线120的近场辐射，所以第二天线120和壳体之间不需求净空高度，便可以实现降低特定方向的电磁场强度的目的。该方案通过改变第二天线120的位置和实现形式，拓展了降低SAR值方向上的自由度。

在第三实施方式中，如图3所示，主通讯天线也可以是FPC天线或者LDS天线，同时主通讯天线和第二天线120的位置也可以自由更换，降低SAR的原理与第一实施方式和第二实施方式相同。该方案是对于之前方案的拓展，适用不同的天线形式和位置。同时该方案也可以用于智能手表等可穿戴设备的降SAR需求。

如此，本申请实施的电子设备设置上述主通讯天线和第二天线120，减小了特定方向上的电磁场的强度，而不会影响其他方向上的辐射功率。通过增加单向辐射且频率可重构的第二天线120，以低成本的方式实现降低通信设备的SAR值，并且不损害用户的通信体验。

需要说明的是，本申请实施例中的电子设备包括上述的移动电子设备(例如，移动终端等)和非移动电子设备。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。此外，在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

上面结合附图对本申请的实施例进行了描述，但是本申请并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本申请的启示下，在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本申请的保护之内。

Claims

1.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：

第一天线；

2.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述第二天线为频率可重构天线，其中，所述第二天线包括间隔的多段金属导体以及多个开关器件，每两个相邻金属导体之间通过一个开关器件连接。

3.根据权利要求2所述的电子设备，其特征在于，所述开关器件包括二极管。

4.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述第二天线为单向辐射天线。

5.根据权利要求4所述的电子设备，其特征在于，所述第二天线设置于所述电子设备的屏幕中或设置于所述电子设备壳体面向所述电子设备内部的一侧。

6.根据权利要求5所述的电子设备，其特征在于，还包括金属板，所述第二天线设置于所述金属板上，所述第二天线通过所述金属板设置于所述电子设备壳体面向所述电子设备内部的一侧。

7.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述第一天线为金属边框天线，设置于所述电子设备壳体内的顶部或设置于所述壳体面向所述电子设备内部的一侧。

8.根据权利要求7所述的电子设备，其特征在于，所述第一天线包括柔性印刷电路天线或激光直接成型天线。

9.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，还包括与所述第二天线连接的控制器，所述控制器用于在所述电子设备处于通话状态的情况下或在所述电子设备与用户之间的距离小于预设距离的情况下，降低所述第二天线的功率。