CN113612875A - 一种辐射控制电路及通讯设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种辐射控制电路及通讯设备，辐射控制电路包括：电容感应芯片、主通讯电路和WIFI通讯电路；主通讯电路用于接收主通讯天线与人体之间的第一电容信号；WIFI通讯电路用于接收WIFI通讯天线与人体之间的第二电容信号；电容感应芯片与主通讯电路电连接，用于根据第一电容信号发出第一控制信号至主控制器，使得主控制器根据第一控制信号对主通讯天线的发射功率进行调整；电容感应芯片与WIFI通讯电路电连接，用于根据第二电容信号发出第二控制信号至主控制器，使得主控制器根据第二控制信号对WIFI通讯天线的发射功率进行调整。本发明提供的技术方案，在减小终端对人体的辐射的同时，保证终端的通讯质量。

Description

一种辐射控制电路及通讯设备
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种辐射控制电路及通讯设备。
背景技术
当前阶段电子设备逐渐成为人们生活的标配设备，电子设备带通讯功能也是普遍的。通讯就是通过射频辐射发射和接收电磁信号的过程，强电磁波辐射对人体有一定的影响。
若需要通讯越顺畅，设备的电磁波辐射必然越强。而越强的电磁辐射，对人体的影响越大。不想被强烈的电磁波辐射，就只能降低射频辐射的强度，而这对通讯信号是巨大的削弱。
发明内容
本发明实施例提供了一种辐射控制电路及通讯设备，以在减小终端对人体的辐射的同时，保证终端的通讯质量。
第一方面，本发明实施例提供了一种辐射控制电路，包括：电容感应芯片、主通讯电路和WIFI通讯电路；
所述主通讯电路与主通讯天线电连接，用于接收所述主通讯天线与人体之间的第一电容信号；
所述WIFI通讯电路与WIFI通讯天线电连接，用于接收所述WIFI通讯天线与人体之间的第二电容信号；
所述电容感应芯片的第一输入端与所述主通讯电路电连接，用于根据所述第一电容信号发出第一控制信号至主控制器，使得所述主控制器根据所述第一控制信号对所述主通讯天线的发射功率进行调整；
所述电容感应芯片的第二输入端与所述WIFI通讯电路电连接，用于根据所述第二电容信号发出第二控制信号至主控制器，使得所述主控制器根据所述第二控制信号对所述WIFI通讯天线的发射功率进行调整。
第二方面，本发明实施例还提供了一种通讯设备，包括本发明任意实施例提供的辐射控制电路。
本发明中，辐射控制电路包括电容感应芯片、主通讯电路和WIFI通讯电路，其中，主通讯电路能够接收主通讯天线与人体之间的第一电容信号并发送至电容感应芯片，WIFI通讯电路能够接收WIFI通讯天线与人体之间的第二电容信号并发送至电容感应芯片，电容感应芯片能够根据第一电容信号发出第一控制信号至主控制器，以使主控制器在人体靠近设备时对主通讯天线的发射功率进行调整，电容感应芯片还能够根据第二电容信号发出第二控制信号至主控制器，以使主控制器在人体靠近设备时对WIFI通讯天线的发射功率进行调整。本实施例中的辐射控制电路在当人体靠近设备时，降低通话的主通讯天线和WIFI通讯天线的发射功率，降低对人体的辐射，并在人体远离设备时再次提升主通讯天线和WIFI通讯天线的发射功率，从而保证设备的通讯质量。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种辐射控制电路的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的一种电容感应芯片的结构示意图；
图3是本发明实施例提供的一种主通讯电路的结构示意图；
图4是本发明实施例提供的一种WIFI通讯电路的结构示意图；
图5是本发明实施例提供的一种通讯设备的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
目前大多数平板、手机等设备对电磁波辐射没有保护措施，以满足通讯性能为主，不提供人体辐射防护；或者，为满足电磁辐射尽量小的需求，降低发射功率，影响通讯质量。本发明实施例通过辐射控制电路，从而兼顾人体电磁波辐射防护和通讯信号质量。
具体的，本发明实施例提供一种辐射控制电路，包括：
电容感应芯片、主通讯电路和WIFI通讯电路；
主通讯电路与主通讯天线电连接，用于接收主通讯天线与人体之间的第一电容信号；
WIFI通讯电路与WIFI通讯天线电连接，用于接收WIFI通讯天线与人体之间的第二电容信号；
电容感应芯片的第一输入端与主通讯电路电连接，用于根据第一电容信号发出第一控制信号至主控制器，使得主控制器根据第一控制信号对主通讯天线的发射功率进行调整；
电容感应芯片的第二输入端与WIFI通讯电路电连接，用于根据第二电容信号发出第二控制信号至主控制器，使得主控制器根据第二控制信号对WIFI通讯天线的发射功率进行调整。
本发明实施例中，辐射控制电路包括电容感应芯片、主通讯电路和WIFI通讯电路，其中，主通讯电路能够接收主通讯天线与人体之间的第一电容信号并发送至电容感应芯片，WIFI通讯电路能够接收WIFI通讯天线与人体之间的第二电容信号并发送至电容感应芯片，电容感应芯片能够根据第一电容信号发出第一控制信号至主控制器，以使主控制器在人体靠近设备时对主通讯天线的发射功率进行调整，电容感应芯片还能够根据第二电容信号发出第二控制信号至主控制器，以使主控制器在人体靠近设备时对WIFI通讯天线的发射功率进行调整。本实施例中的辐射控制电路在当人体靠近设备时，降低通话的主通讯天线和WIFI通讯天线的发射功率，降低对人体的辐射，并在人体远离设备时再次提升主通讯天线和WIFI通讯天线的发射功率，从而保证设备的通讯质量。
以上是本发明的核心思想，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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
如图1所示，图1是本发明实施例提供的一种辐射控制电路的结构示意图，本实施例在设备内部形成能够根据人体距离设备的远近对辐射功率进行调控的辐射控制电路，具体的辐射控制电路包括电容感应芯片11、主通讯电路12和WIFI通讯电路13。用于通讯的设备包括主通讯天线和WIFI通讯天线，主通讯天线用于进行通话数据的接收和发送，从而实现电话通讯。WIFI通讯天线用于进行网络数据的接收和发送，从而实现用户浏览网络信息或进行网络通信。
在人体靠近通讯设备时，通讯设备的天线(主通讯天线或WIFI通讯天线)为导体，可以作为电容的一个电极，人体具有导电性，可以作为电容的另一电极，人体和天线中间的空气以及平板壳体是绝缘材料，在人体逐渐靠近天线时，人体-绝缘层-天线三者构成的电容会有变化，可对该电容的变化进行测量从而对人体靠近通讯设备的状态进行测量，从而对天线的发射功率进行调整。具体的，主通讯电路12与主通讯天线连接，用于接收主通讯天线与人体之间的第一电容信号，WIFI通讯电路13与WIFI通讯天线电连接，用于接收WIFI通讯天线与人体之间的第二电容信号。电容感应芯片11的第一输入端与主通讯电路12电连接，电容感应芯片11的第二输入端与WIFI通讯电路13电连接，则电容感应芯片11能够分别接收上述第一电容信号和第二电容信号，并在第一电容信号大于调控阈值时发出第一控制信号至整个通讯设备的主控制器，使得主控制器降低主通讯天线的发射功率，本实施可根据用户需求进行调控阈值的设定，调控阈值用于表征人体与通讯设备之间的距离，当第一电容信号大于调控阈值时，表征人体已足够接近通讯设备，需要降低主通讯天线的辐射强度，避免主通讯天线的发射功率对人体造成危害。同理，电容感应芯片11能够在第二电容信号大于调控阈值时发出第二控制信号至主控制器，使得主控制器降低WIFI通讯天线的发射功率。
本实施例通过在通讯设备的主板上设置电容感应芯片11，把平板、电脑等设备的通讯天线作为电容感应器，当有头部或者其他人体部位接近天线时，电容感应器感应到电容增大，判断出是人体接近，则实时降低通讯设备的发射功率，减少对人体的辐射，当人体远离，电容感应器同样检测到电容降低，实时恢复通讯的发射功率，从而提升通讯质量。综上，本实施例通过辐射控制电路的设置实现既保护了人体，又不影响通讯质量的目标。
以下分别对电容感应芯片11、主通讯电路12和WIFI通讯电路13的各部分的具体电路进行详述，每个部分均可单独根据其功能进行电路设置，当前部分的电路设置不会对其他模块造成影响。当然，某个功能的实现包括但不限于本实施例中示出的电路结构，本领域技术人员在未付出创造性劳动前提下的其他可实现该功能的电路结构也属于本发明保护范围。
图2是本发明实施例提供的一种电容感应芯片的结构示意图，电容感应芯片11包括第一输出端CS0和第二输出端CS1，第一输出端CS0用于接收第一电容信号，第二输出端CS1用于接收第二电容信号。
可选的，电容感应芯片11还可以包括：I2C端和中断接口端；中断接口端与主控制器电连接，用于在接收到第一电容信号和/或第二电容信号时，发送中断信号至主控制器；I2C端用于将第一控制信号和/或第二控制信号发送至主控制器。
电容感应芯片11可通过I2C端向主控制器传输控制信号，包括时钟端SCL和数据端SDA，I2C端通用性强，并且移植性好，便于实现精准的数据传输。当电容感应芯片11获取到的第一电容信号或第二电容信号发生变化，可通过I2C端将第一控制信号和/或第二控制信号发送至主控制器。此外，电容感应芯片11还可以包括中断接口端，电容感应芯片11在接收到第一电容信号和/或第二电容信号时，需要通过中断接口端发送中断信号至主控制器，使得主控制器进入该中断程序对第一控制信号和/或第二控制信号进行分析，从而对主通讯天线和/或WIFI通讯天线的发射功率进行调整。
继续参考图2，可选的，辐射控制电路11还可以包括：第一静电防护电路；第一静电防护电路包括第三电阻R3和第一稳压二极管D1；第三电阻R3的第一端连接电容感应芯片11的第一输入端SC0；第三电阻R3的第二端分别连接第一稳压二极管D1的负极和主通讯电路；第一稳压二极管D1的正极连接地端GND。
辐射控制电路11中的主通讯电路12和WIFI通讯电路13均直接连接天线，天线上极易引入静电干扰，对电容感应芯片11产生危害，本实施例加入第一静电防护电路，并将第一静电防护电路接在电容感应芯片11的第一输出端CS0和主通讯电路12之间，从而将第一电容信号中的静电滤除，具体的，第一静电防护电路包括第三电阻R3和第一稳压二极管D1,第三电阻R3连接电容感应芯片11的第一输入端SC0和第一稳压二极管D1的负极，第一稳压二极管D1的正极连接地端GND，并且第一稳压二极管D1的负极用于连接主通讯电路12，则从主通讯电路12引入的静电被第一稳压二极管D1引入地端GND，从而对电容感应芯片11进行保护。
同理，也可以在电容感应芯片11的第二输出端CS1和WIFI通讯电路13之间设置上述第一静电防护电路，将第二电容信号中的静电滤除，进一步增强对电容感应芯片11的保护。
图3是本发明实施例提供的一种主通讯电路的结构示意图，可选的，主通讯电路12可以包括：同轴线座121、第一电感L1、第一电阻R1和测试单元122；同轴线座121与主通讯天线电连接；第一电感L1连接同轴线座121和电容感应芯片11的第一输入端CS0；第一电阻R1连接同轴线座121和测试单元122的输出端OUT，测试单元122的输入端IN与主通讯芯片(图3中未示出)电连接；测试单元122可实现输入端IN与输出端OUT之间的导通和断开。
主通讯电路12包括同轴线座121，同轴线座121将主通讯天线的信号引出。第一电感L1和第一电阻R1均与同轴线座121电连接，第一电感L1能够将低频的第一电容信号引出并传输至电容感应芯片11的第一输入端CS0，第一电阻R1将高频的通讯信号发送至主通讯芯片，主通讯芯片用于对通讯信号进行解析和处理，并用于发送通讯信号至主通讯天线，从而实现通讯过程。可选的，第一电阻R1和主通讯芯片之间还可以设置有测试单元122，能够实现第一电阻R1和主通讯芯片之间的连接和断开，在上述主通讯电路12投入使用之前，可断开测试单元122的输入端IN与主通讯芯片，将外部测试信号输入至测试单元122的输入端IN，对主通讯电路12进行功能测试，而在上述主通讯电路12正常使用时，则控制测试单元122的输入端IN与输出端OUT之间导通。
本实施例中，在主通讯电路12引出第一电容信号至电容感应芯片11时，若第一电容信号增大至调控阈值，电容感应芯片11判断出有人体靠近主通讯天线，则通过控制器控制主通讯天线的发射功率，降低对人体的辐射，当主通讯电路12引入的第一电容信号小于调控阈值，则电容感应芯片11判断人体并未靠近主通讯天线，则控制主通讯天线按照常规发射功率工作，此时，用户通话可以通过耳机等辅助设备进行电话接听，不会影响用户的通话质量。
继续参考图3，可选的，主通讯电路12还可以包括：滤波单元123；滤波单元123包括第四电阻R4、第三电容C3和第四电容C4；第四电阻R4的第一端分别与测试单元122的输入端和第三电容C3的第一端电连接；第四电阻R4的第二端分别与第四电容C4的第一端和主通讯芯片电连接；第三电容C3的第二端和第四电容C4的第二端均连接地端GND。本实施例中，第四电阻R4、第三电容C3和第四电容C4形成滤波电路，能够对主通讯天线发出的通讯信号进行滤波处理，保证进入主通讯芯片的信号的安全性。
图4是本发明实施例提供的一种WIFI通讯电路的结构示意图，可选的，WIFI通讯电路可以包括：弹片131、第二电感L2、第二电阻R2和分频器132；弹片131与WIFI通讯天线电连接；第二电感L2连接弹片131和电容感应芯片11的第二输入端CS1；第二电阻R2连接弹片131和分频器132的第一输入端；分频器132用于将WIFI通讯天线接收的射频信号按照频段分为WIFI信号、5G信号和GPS信号；分频器132的第一输出端与WIFI通讯芯片(图4中未示出)电连接，用于将WIFI信号发送至WIFI通讯芯片；分频器132的第二输出端与5G通讯芯片电连接，用于将5G信号发送至5G通讯芯片；分频器132的第三输出端与GPS通讯芯片电连接，用于将GPS信号发送至与GPS通讯芯片。
WIFI通讯电路13包括弹片131，弹片131将WIFI通讯天线的信号引出。第二电感L2和第二电阻R2均与弹片131电连接，第二电感L2能够将低频的第二电容信号引出并传输至电容感应芯片11的第二输入端CS1，第二电阻R2将高频的射频信号发送至分频器132，分频器132用于将射频信号按频段分成WIFI信号、5G信号和GPS信号。分频器132的第一输出端输出WIFI信号至WIFI通讯芯片，使得WIFI通讯芯片对WIFI信号进行处理，分频器132的第二输出端输出5G信号至5G通讯芯片，使得5G通讯芯片对5G信号进行处理，分频器132的第三输出端输出GPS信号至GPS通讯芯片，使得GPS通讯芯片对GPS信号进行处理。本实施例，电容感应芯片11除了根据第一电容信号调整主通讯天线的发射功率之外，还可以根据第二电容信号调整WIFI通讯天线的发射功率，在第二电容信号大于控制阈值时，降低WIFI通讯天线的发射功率，并在第二电容信号小于控制阈值时，恢复WIFI通讯天线的常规功率。
继续参考图4，可选的，WIFI通讯电路还可以包括：第二稳压电路；第二稳压电路包括第二稳压二极管D2；第二稳压二极管D2的负极分别与弹片131和第二电阻R2电连接；第二稳压二极管D2的正极连接地端GND。第二稳压电路可将WIFI通讯天线引入的静电导至地端GND，避免静电对分频器132产生干扰，提高分频器132以及后续WIFI通讯芯片、5G通讯芯片和GPS通讯芯片的安全性能。
继续参考图4，可选的，辐射控制电路还可以包括：温度检测电路133；温度检测电路133靠近WIFI通讯天线设置；温度检测电路133与电容感应芯片11的第三输入端CS2电连接，用于将温度信号发送至电容感应芯片11。
需要注意的是，主通讯天线和WIFI通讯天线分别设置于通讯设备的相对两端，像距较远，并且设置电容感应芯片11的主板靠近主通讯天线设置，距离WIFI通讯天线较远，则电容感应芯片11容易与WIFI通讯天线处于不同的温度环境下，温度环境容易对电容信号的检测差生干扰，则本实施例在靠近WIFI通讯天线的位置设置温度检测电路133，温度检测电路133能够有效检测两地温度差异，并将该差异发送至电容感应芯片11，使得电容感应芯片11获取温度对电容造成的误差，便于对第二电容进行校正，从而使得控制器对WIFI通讯天线的发射功率进行精准而有效的控制。
具体的，继续参考图4，可选的，温度检测电路可以包括：温度检测片134和第三电感L3；温度检测片134靠近WIFI通讯天线设置；第三电感L3连接温度检测片134和电容感应芯片11的第三输入端CS2，用于将电容变化信号发送至电容感应芯片11；电容感应芯片11用于根据电容变化信号对第二电容信号进行校正。本实施例中，通过金属的温度检测片134检测出温度对电容的影响。因为温度检测片134与WIFI通讯天线之间的距离固定，则其之间的电容固定，影响其电容的因素只有温度，所以如果温度对温度检测片134的电容产生一定的影响，则温度对WIFI通讯天线也会产生同样的影响，从而温度检测片134能够通过电容变化信号有效检测温度对WIFI通讯天线的第二电容信号的影响，有效对第二电容信号进行校正，提高信号检测和调节的精准性。
本发明实施例还提供一种通讯设备。图5是本发明实施例提供的一种通讯设备的结构示意图，如图5所示，本发明实施例提供的通讯设备包括本发明任意实施例所述的辐射控制电路。电子设备可以为如图5中所示的手机，也可以为电脑、电视机、智能穿戴设备等，本实施例对此不作特殊限定。
本实施例中的通讯设备包括本发明任意实施例提供的辐射控制电路的技术特征，具备相应技术特征的技术效果，此处不再进行赘述。
可选的，本实施例中通讯设备优选为平板电脑等，目前大多数平板设备对电磁波辐射没有保护措施，以满足通讯性能为主，而用户对平板设备的通讯依赖性可在一定程度上降低，用户主要通过平板进行娱乐和办公，通讯占比较少，在通讯时也可通过耳机进行，所以本实施例针对平板设备进行上述辐射控制电路，能够有效在用户使用过程中，在不妨碍用户使用体验的前提下，有效降低设备对人体的辐射，保护用户健康。平板电脑的CPU接到电容感应芯片传递来的有人体接近的信息，启动功率控制系统。按预先设置好的方式降低射频组件的发射功率等级，减少辐射。平板电脑的CPU接到电容感应芯片传递来的人体离开的信息，恢复射频组件的发射功率等级，增加辐射，恢复通讯质量。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种辐射控制电路，其特征在于，包括：电容感应芯片、主通讯电路和WIFI通讯电路；
所述主通讯电路与主通讯天线电连接，用于接收所述主通讯天线与人体之间的第一电容信号；
所述WIFI通讯电路与WIFI通讯天线电连接，用于接收所述WIFI通讯天线与人体之间的第二电容信号；
所述电容感应芯片的第一输入端与所述主通讯电路电连接，用于根据所述第一电容信号发出第一控制信号至主控制器，使得所述主控制器根据所述第一控制信号对所述主通讯天线的发射功率进行调整；
所述电容感应芯片的第二输入端与所述WIFI通讯电路电连接，用于根据所述第二电容信号发出第二控制信号至主控制器，使得所述主控制器根据所述第二控制信号对所述WIFI通讯天线的发射功率进行调整。
2.根据权利要求1所述的辐射控制电路，其特征在于，所述主通讯电路包括：同轴线座、第一电感、第一电阻和测试单元；
所述同轴线座与所述主通讯天线电连接；所述第一电感连接所述同轴线座和所述电容感应芯片的第一输入端；
所述第一电阻连接所述同轴线座和所述测试单元的输出端，所述测试单元的输入端与主通讯芯片电连接；所述测试单元可实现输出端与输入端之间的导通和断开。
3.根据权利要求1所述的辐射控制电路，其特征在于，所述WIFI通讯电路包括：弹片、第二电感、第二电阻和分频器；
所述弹片与所述WIFI通讯天线电连接；所述第二电感连接所述弹片和所述电容感应芯片的第二输入端；
所述第二电阻连接所述弹片和所述分频器的第一输入端；所述分频器用于将所述WIFI通讯天线接收的射频信号按照频段分为WIFI信号、5G信号和GPS信号；
所述分频器的第一输出端与WIFI通讯芯片电连接，用于将WIFI信号发送至所述WIFI通讯芯片；所述分频器的第二输出端与5G通讯芯片电连接，用于将5G信号发送至所述5G通讯芯片；所述分频器的第三输出端与GPS通讯芯片电连接，用于将GPS信号发送至所述与GPS通讯芯片。
4.根据权利要求1所述的辐射控制电路，其特征在于，还包括：温度检测电路；
所述温度检测电路靠近所述WIFI通讯天线设置；所述温度检测电路与所述电容感应芯片的第三输入端电连接，用于将温度信号发送至所述电容感应芯片。
5.根据权利要求4所述的辐射控制电路，其特征在于，所述温度检测电路包括：温度检测片和第三电感；
所述温度检测片靠近所述WIFI通讯天线设置；所述第三电感连接所述温度检测片和所述电容感应芯片的第三输入端，用于将电容变化信号发送至所述电容感应芯片；
所述电容感应芯片用于根据所述电容变化信号对所述第二电容信号进行校正。
6.根据权利要求1所述的辐射控制电路，其特征在于，所述电容感应芯片还包括：I2C端和中断接口端；
所述中断接口端与所述主控制器电连接，用于在接收到第一电容信号和/或第二电容信号时，发送中断信号至所述主控制器；
所述I2C端用于将所述第一控制信号和/或第二控制信号发送至所述主控制器。
7.根据权利要求1所述的辐射控制电路，其特征在于，还包括：第一静电防护电路；所述第一静电防护电路包括第三电阻和第一稳压二极管；
所述第三电阻的第一端连接所述电容感应芯片的第一输入端；所述第三电阻的第二端分别连接第一稳压二极管的负极和所述主通讯电路；
所述第一稳压二极管的正极连接地端。
8.根据权利要求2所述的辐射控制电路，其特征在于，所述主通讯电路还包括：滤波单元；所述滤波单元包括第四电阻、第三电容和第四电容；
所述第四电阻的第一端分别与所述测试单元的输入端和第三电容的第一端电连接；所述第四电阻的第二端分别与所述第四电容的第一端和主通讯芯片电连接；
所述第三电容的第二端和所述第四电容的第二端均连接地端。
9.根据权利要求3所述的辐射控制电路，其特征在于，所述WIFI通讯电路还包括：第二稳压电路；所述第二稳压电路包括第二稳压二极管；
所述第二稳压二极管的负极分别与所述弹片和所述第二电阻电连接；
所述第二稳压二极管的正极连接地端。
10.一种通讯设备，其特征在于，包括上述权利要求1-9任一项所述的辐射控制电路。
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