CN114336046A - 一种电子设备及其降低sar的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电子技术领域，公开了一种电子设备及其降低SAR的方法。电子设备，包括：目标有源器件，以及分布于目标有源器件外周的预设距离范围内的第一天线；目标有源器件的外表面设有接地的屏蔽金属组件，屏蔽金属组件的覆盖面与第一天线的安装面位于同侧。方法包括：利用第一SAR传感器，检测人体与第一SAR传感器的距离；在检测距离小于预设阈值时，针对第一天线进行降SAR处理。本发明不仅利用屏蔽金属组件来屏蔽目标有源器件对天线性能的影响，又将此屏蔽金属组件作为第一SAR传感器的检测天线，来判断是否需要触发对第一天线的降SAR处理操作，实现了屏蔽目标有源器件对其近距离范围内天线的不良影响的效果，节省了装配空间。

Description

一种电子设备及其降低SAR的方法

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其降低SAR(SpecificAbsorption Rate，比吸收率)的方法。

背景技术

当前智能POS机的尺寸相对于手机等智能终端设备要大很多，由于客户需求一些POS机的尺寸会大大缩小至与手机等智能终端设备差不多的尺寸，如图1所示的常规尺寸POS机和小尺寸POS机的尺寸对比图，两种POS机尺寸差异非常大。

由于扫码头内存在多种金属材质的有源器件且表面电流强度非常大，会吸收近距离范围内天线发射的部分电磁波，从而对距离扫码头较近的天线性能造成明显的不良影响。为此，往往需要尽量将天线设计在远离扫码头的区域，从而减少对天线OTA性能的影响。

在当前4G领域，由于天线数量较少，小尺寸POS机上的空间尚且足够，因此天线能够被设计于远离扫码头的区域。如图2所示的小尺寸POS机包括天线Ant1、Ant2和Ant3，其中天线Ant2和Ant3设计于POS机的上部区域，且与扫码头的最短距离能够保持在1.5cm以上，从而有效减少了扫码头对天线性能的不良影响。

但是，随着5G技术的日趋成熟，POS机即将进入大规模5G时代，5G天线方案中发射天线的数量也大大增加，并且需要利用SAR sensor(SAR传感器)进行降SAR的发射天线越来越多。这使得POS机上的空间非常局限，为此需要将扫码头附近的区域也要充分利用起来，即部分发射天线必须设计在靠近扫码头的区域，如图3所示，在POS机的上部区域同时设有Ant2、Ant3和Ant4和Ant5四个天线，这就造成这部分天线的性能势必会受到扫码头的不良影响，因此亟待有效的解决办法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电子设备及其降低SAR的方法，以解决有源器件对其近距离范围内的天线性能产生的不良影响。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种电子设备，包括：目标有源器件，以及分布于所述目标有源器件外周的预设距离范围内的至少一个第一天线；所述目标有源器件的外表面设有接地的屏蔽金属组件，且所述屏蔽金属组件的覆盖面与所述第一天线的安装面位于同侧。

可选的，还包括第一SAR传感器以及控制器；

所述第一SAR传感器与所述屏蔽金属组件电连接，且所述第一SAR传感器与所述屏蔽金属组件同时通过电容接地；所述第一SAR传感器用于根据所述电容的改变量检测人体与所述第一SAR传感器的距离；

所述控制器，用于在所述人体与所述第一SAR传感器的距离小于预设阈值时，针对至少一个所述第一天线进行降SAR处理。

可选的，所述屏蔽金属组件采用FPC、LDS、PDS或者金属钢片制成。

可选的，所述第一SAR传感器与所述屏蔽金属组件之间通过滤波电感电连接。

可选的，所述第一电容的电容值不小于22pF，所述滤波电感的电感值不小于56nH。

可选的，所述电子设备还包括第二SAR传感器，以及分布于所述目标有源器件外周的预设距离范围外的第二天线；

所述第二SAR传感器与所述第二天线连接；所述控制器，还用于根据所述第二SAR传感器的检测结果对所述第二天线进行降SAR处理。

可选的，所述电子设备还包括壳体、主板和小板；

所述主板、所述第一天线以及所述目标有源器件均分布于所述壳体的上部区域，所述第一SAR传感器设于所述主板上；

所述第二天线和所述小板分布于所述壳体的下部区域，所述第二SAR传感器设于所述小板上。

可选的，所述电子设备还包括分布于所述目标有源器件外周的预设距离范围外的第二天线；

第一SAR传感器还与所述第二天线连接，所述控制器，还用于根据所述第一SAR传感器的用于所述第二天线的检测通道的检测结果对所述第二天线进行降SAR处理。

可选的，所述电子设备还包括壳体、主板和小板，所述主板和小板通过FPC连接；

所述主板、所述第一天线以及所述目标有源器件均分布于所述壳体的上部区域，所述第一SAR传感器设于所述主板上；

所述第二天线、所述小板分布于所述壳体的下部区域；所述第一SAR传感器通过所述FPC连接至所述小板的FPC馈电点。

一种降低SAR的方法，应用于如上任一项所述的电子设备，所述方法包括：

利用所述第一SAR传感器，检测所述人体与所述第一SAR传感器的距离；

在所述人体与所述第一SAR传感器的距离小于预设阈值时，针对至少一个所述第一天线进行降SAR处理。

与现有技术相比，本发明实施例具有以下有益效果：

本发明实施例采用在目标有源器件的外表面设置接地的屏蔽金属组件的方式，实现了屏蔽目标有源器件对其近距离范围内天线的不良影响的效果，保障良好的天线性能。

另外，本发明实施例不仅可以利用屏蔽金属组件来屏蔽目标有源器件对天线性能的影响，又可以将此屏蔽金属组件作为第一SAR传感器的检测天线，来判断是否需要触发对第一天线的降SAR处理操作，实现了多功能应用。由于该电子设备，只需要利用一个第一SAR传感器和一个屏蔽金属组件，即可实现对多个第一天线的统一检测，相对于传统的通过一个SAR传感器检测一个第一天线的方式，不仅可以减少SAR传感器的数量和减低布线密集度，节省装配空间，符合小尺寸的设计需求，而且在降SAR处理操作中无需区分各个第一天线，使得控制复杂度明显降低。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为现有的大尺寸POS机与小尺寸POS机的尺寸对比图。

图2为现有的小尺寸POS机所采用的4G天线的布局示意图。

图3为现有的小尺寸POS机所采用的5G天线的布局示意图。

图4为本发明实施例提供的屏蔽金属组件于POS机上的设置位置示意图。

图5为本发明实施例提供的采用一个SAR传感器的结构示意图。

图6为本发明实施例提供的采用两个SAR传感器的结构示意图。

图7为本发明实施例提供的第一SAR传感器连接屏蔽金属组件的走线方式及匹配拓扑图。

图8为本发明实施例提供的第二SAR传感器连接FPC天线的走线方式及匹配拓扑图。

图示说明：扫码头区域A、屏蔽金属组件1、第一SAR传感器2、第二SAR传感器3、主板4、小板5。

具体实施方式

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，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，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供了一种电子设备，包括：目标有源器件，以及分布于目标有源器件外周的预设距离范围内的至少一个第一天线；目标有源器件的外表面设有接地的屏蔽金属组件1，且屏蔽金属组件1的覆盖面与第一天线的安装面位于同侧。

需要说明的是，第一天线指的是发射天线，后续可能需要进行降SAR处理。有源器件是指需电源来实现其特定功能的电子元件，主要包括电子管、晶体管、集成电路等。本发明实施例中，目标有源器件指的是其近距离范围内布置有发射天线的至少一个有源器件；由于发射天线与目标有源器件的距离较近，而这些有源器件为不同金属材质且表面电流强度较大，因此会吸收近距离范围内天线发射的部分电磁波，从而对天线性能造成不良影响。

为降低目标有源器件对其近距离范围内天线的性能产生的不良影响，本发明实施例采用在目标有源器件的外表面设置接地的屏蔽金属组件1的方式，实现屏蔽目标有源器件对天线影响的效果，保障良好的天线性能。

为实现良好的屏蔽功能，屏蔽金属组件1的覆盖面需与第一天线的安装面位于同侧。下面以图3所示的POS机为例，描述屏蔽金属组件1的具体设置位置。图3所示的POS机中，目标有源器件位于扫码头区域A，Ant2、Ant3和Ant4和Ant5四个天线因距离扫码头区域A较近而作为第一天线，由于这四个第一天线的安装面位于POS机的正表面、左侧面、右侧面或顶面，而在POS机的背面和底面未安装有第一天线；为此，需要对安装于正表面、左侧面、右侧面或顶面的各个第一天线实现屏蔽功能，因此屏蔽金属组件1设于扫码头区域A的正表面、左侧面、右侧面和顶面。由于扫码头区域A的多个目标有源器件的外周覆盖有屏蔽金属组件1，该屏蔽金属组件1把所有目标有源器件拉到非天线频带的其它频带，因而有效保证了良好的天线性能。

需要说明的是，屏蔽金属组件1不需要完整覆盖扫码头区域A的整个目标表面(正表面、左侧面、右侧面或顶面)，可以部分覆盖，也能实现一定的屏蔽效果。

进一步的，本发明实施例提供的电子设备，还包括第一SAR传感器2以及控制器。第一SAR传感器2与屏蔽金属组件1电连接，且第一SAR传感器2与屏蔽金属组件1同时通过电容接地；第一SAR传感器2用于根据电容的改变量检测人体与第一SAR传感器2的距离。控制器，用于在人体与第一SAR传感器2的距离小于预设阈值时，针对至少一个第一天线进行降SAR处理。

由于屏蔽金属组件1与第一SAR传感器2电连接，且第一SAR传感器2与屏蔽金属组件1同时通过电容接地，因而第一SAR传感器2能够根据电容的改变量来检测人体与屏蔽金属组件1的距离；同时，由于各个第一天线与屏蔽金属组件1距离比较近(可根据预设距离范围的值来判定距离远近)，因此本实施例将人体与屏蔽金属组件1的距离视为人体与各个第一天线的距离，进而根据该距离判断是否触发对各个第一天线进行降SAR处理。在触发降SAR处理时，可根据实际需求执行对任意数量的第一天线的降SAR处理操作，本发明实施例对此不作限定。

由此看，本发明实施例不仅可以利用屏蔽金属组件1来屏蔽目标有源器件对天线性能的影响，又可以将此屏蔽金属组件1作为第一SAR传感器2的检测天线，来判断是否需要触发对第一天线的降SAR处理操作，实现了多功能应用。同时，由于该电子设备，只需要利用一个第一SAR传感器2和一个屏蔽金属组件1，即可实现对多个第一天线的统一检测，相对于传统的通过一个SAR传感器检测一个第一天线的方式，不仅可以减少SAR传感器的数量和减低布线密集度，节省装配空间，符合小尺寸的设计需求，而且在降SAR处理操作中无需区分各个第一天线，使得控制复杂度明显降低。

可以理解的是，屏蔽金属组件1可以采用任意金属材质。然而，在实际应用中，由于屏蔽金属组件1还作为检测天线使用，需要连接电容等部件，因此为了便于组装生产，屏蔽金属组件1优选采用FPC(柔性电路板)、LDS(激光镭射)、PDS(印刷成型)或者金属钢片制成。

继续以POS机为例，事实上，除了分布于目标有源器件外周的预设距离范围内的第一天线外，POS机上还会设有分布于所述目标有源器件外周的预设距离范围外的第二天线，以及壳体、主板4和小板5。

其中，主板4和小板5通过FPC连接；主板4、第一天线以及目标有源器件均分布于壳体的上部区域；第二天线、小板5分布于壳体的下部区域。

下面将提供SAR传感器的两种具体应用示例。

第一示例：如图5所示，第一SAR传感器2为双通道传感器，提供有两个检测通道，一个检测通道用于第一天线的检测(连接方式具体如上所述，此处不再赘述)，另一检测通道用于第二天线的检测。

第一SAR传感器2设于主板4上，第一SAR传感器2通过主板4和小板5之间的FPC连接至小板5的FPC馈电点。

此时，控制器，还用于根据第一SAR传感器2的用于第二天线的检测通道的检测结果对第二天线进行降SAR处理。

第二示例：如图6所示，第一SAR传感器2为单通道传感器，仅提供一个检测通道，用于第一天线的检测(连接方式具体如上所述，此处不再赘述)。

为实现第二天线的SAR控制，可增设一第二SAR传感器3，设于小板5上，与第二天线连接。

此时，控制器，还用于根据第二SAR传感器3的检测结果对第二天线进行降SAR处理。

上述两种方案中，可以根据制造成本和SAR传感器的感应灵敏度等方面，来选择使用。

另外，第一SAR传感器2连接屏蔽金属组件1的走线方式及匹配拓扑如图7所示，第二SAR传感器连接FPC天线的走线方式及匹配拓扑如图8所示。SAR传感器连接到屏蔽金属组件1以及FPC天线时需要串联大电感(建议≥56nH)，作用是滤波，防止SAR传感器对天线性能带来影响。SAR传感器所连接的电容优选为≥22pF的大电容，以保证SAR传感器的检测效果。

可以理解的是，本发明实施例提供的电子设备可以为任意具有天线的电子产品，如POS机、手机、笔记本电脑、台式电脑、平板电脑、个人数字助理(Personal DigitalAssistant，PDA)等各种终端产品。针对不同电子设备，组成电子设备的第一天线和目标有源器件的数量、类型和布置位置等会发生相应改变，本发明具体不作限定。

针对上述电子设备，本发明实施例还提供了一种降低SAR的方法，包括：

利用第一SAR传感器2，检测人体与第一SAR传感器2的距离；

在人体与第一SAR传感器2的距离小于预设阈值时，针对至少一个第一天线进行降SAR处理。

该方法只需要利用一个第一SAR传感器2和一个屏蔽金属组件1，即可实现对多个第一天线的统一检测，相对于传统的通过一个SAR传感器实现一个天线的检测的方式，不仅可以减少SAR传感器的数量和减低布线密集度，节省装配空间，符合小尺寸的设计需求，而且在降SAR处理操作中无需区分各个第一天线，使得控制复杂度明显降低。

以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种电子设备，其特征在于，包括：目标有源器件，以及分布于所述目标有源器件外周的预设距离范围内的至少一个第一天线；所述目标有源器件的外表面设有接地的屏蔽金属组件，且所述屏蔽金属组件的覆盖面与所述第一天线的安装面位于同侧。

2.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，还包括第一SAR传感器以及控制器；

所述第一SAR传感器与所述屏蔽金属组件电连接，且所述第一SAR传感器与所述屏蔽金属组件同时通过电容接地；所述第一SAR传感器用于根据所述电容的改变量检测人体与所述第一SAR传感器的距离；

所述控制器，用于在所述人体与所述第一SAR传感器的距离小于预设阈值时，针对至少一个所述第一天线进行降SAR处理。

3.根据权利要求2所述的电子设备，其特征在于，所述屏蔽金属组件采用柔性电路板FPC、激光镭射LDS、印刷成型PDS或者金属钢片制成。

4.根据权利要求2所述的电子设备，其特征在于，所述第一SAR传感器与所述屏蔽金属组件之间通过滤波电感电连接。

5.根据权利要求4所述的电子设备，其特征在于，所述第一电容的电容值不小于22pF，所述滤波电感的电感值不小于56nH。

6.根据权利要求2所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备还包括第二SAR传感器，以及分布于所述目标有源器件外周的预设距离范围外的第二天线；

所述第二SAR传感器与所述第二天线连接；所述控制器，还用于根据所述第二SAR传感器的检测结果对所述第二天线进行降SAR处理。

7.根据权利要求6所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备还包括壳体、主板和小板；

所述主板、所述第一天线以及所述目标有源器件均分布于所述壳体的上部区域，所述第一SAR传感器设于所述主板上；

所述第二天线和所述小板分布于所述壳体的下部区域，所述第二SAR传感器设于所述小板上。

8.根据权利要求2所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备还包括分布于所述目标有源器件外周的预设距离范围外的第二天线；

第一SAR传感器还与所述第二天线连接，所述控制器，还用于根据所述第一SAR传感器的用于所述第二天线的检测通道的检测结果对所述第二天线进行降SAR处理。

9.根据权利要求8所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备还包括壳体、主板和小板，所述主板和小板通过FPC连接；

所述主板、所述第一天线以及所述目标有源器件均分布于所述壳体的上部区域，所述第一SAR传感器设于所述主板上；

所述第二天线、所述小板分布于所述壳体的下部区域；所述第一SAR传感器通过所述FPC连接至所述小板的FPC馈电点。

10.一种降低SAR的方法，其特征在于，应用于如权利要求2至9任一项所述的电子设备，所述方法包括：

利用所述第一SAR传感器，检测所述人体与所述第一SAR传感器的距离；

在所述人体与所述第一SAR传感器的距离小于预设阈值时，针对至少一个所述第一天线进行降SAR处理。

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