CN114355454A - 天线模组及相关装置 - Google Patents

Abstract

本申请示例提供了一种天线模组及相关装置。所述天线模组，包括：天线和至少一个感测电极，所述感测电极位于在至少一个方向上可被所述天线电磁屏蔽的区域内。通过应用于所述天线模组上的相关装置，获取感测电极的自电容变化总量，再根据所述感测电极的自电容变化总量和预设的自容变化比例系数确定所述天线由温度变化引起的第一自电容变化量；确定所述天线的自电容变化总量和所述第一自电容变化量的差值为所述天线由物体接近引起的第二自电容变化量。通过所述天线自电容变化检测方法能够准确确定出由于物体接近引起的天线自电容变化，从而准确判断是否有物体接近，以便更好地控制调节天线的发射功率。

Description

天线模组及相关装置

技术领域

本申请涉及电容式检测技术领域，特别涉及一种天线模组及相关装置。

背景技术

电磁波吸收比值或比吸收率(Specific Absorption Rate，SAR)是衡量无线电设备电磁辐射的基本限值，在无线电设备使用过程中，尤其是当有人体接近时，需要将SAR降低到一个合适的水平，从而使得无线电设备符合SAR标准，降低辐射对人体的影响。

以移动通信设备为例，可以通过复用天线的方式，检测移动通信设备中天线的自电容变化来判断是否有人体接近，当判断有人体接近时，可以适当降低天线的发射功率来使移动通信设备符合SAR的限制要求。

但移动通信设备中所使用的天线在温度变化时也会引起较大的自电容变化，导致采用自电容的方式进行检测时，无法区分是由于物体接近还是温度变化导致的自电容变化。因此，存在现有的基于天线自电容变化的物体接近检测准确性较低的问题。

发明内容

本申请提出一种天线模组及相关装置，以期准确获取由于物体接近导致的天线自电容变化。

本申请实施例提供一种天线模组，包括：

天线和至少一个感测电极；

所述感测电极位于在至少一个方向上可被所述天线电磁屏蔽的区域内。

本申请实施例还提供一种天线自电容变化检测装置，应用于上述中任一项所述的天线模组，包括：

天线自容检测模块，用于获取天线的自电容变化总量；

感测电极自容检测模块，用于获取感测电极的自电容变化总量；

第一确定模块，用于根据所述感测电极的自电容变化总量和预设的自容变化比例系数，确定所述天线由温度变化引起的第一自电容变化量；

第二确定模块，用于确定所述天线的自电容变化总量和所述第一自电容变化量的差值为所述天线由物体接近引起的第二自电容变化量。

可选的，天线自容检测模块获取天线的自电容变化总量，包括：

获取所述天线在参考时刻的初始自电容；

获取所述天线在当前时刻的当前自电容；

根据所述天线的初始自电容和当前自电容，确定所述天线的自电容变化总量。

可选的，感测电极自容检测模块获取感测电极的自电容变化总量，包括：

获取所述感测电极在参考时刻的初始自电容；

获取所述感测电极在当前时刻的当前自电容；

根据所述感测电极的初始自电容和当前自电容，确定所述感测电极的自电容变化总量。

可选的，所述自容变化比例系数根据所述天线的面积和所述感测电极的面积确定。

可选的，所述第一确定模块根据所述感测电极的自电容变化总量和预设的自容变化比例系数，确定所述天线由温度变化引起的第一自电容变化量，包括：

所述第一确定模块确定所述天线由温度变化引起的第一自电容变化量为所述感测电极的自电容变化总量与所述自容变化比例系数的乘积。

可选的，通过电容检测芯片检测所述天线的自电容，以及通过电容检测芯片检测所述感测电极的自电容。

本申请实施例还提供一种天线自电容变化检测系统，包括上述中任一项所述的天线模组和上述中任一项所述的天线自电容变化检测装置。

本申请实施例还提供一种接近检测装置，应用于上述中任一项所述天线模组，包括：

天线自容检测模块，用于获取天线的自电容变化总量；

感测电极自容检测模块，用于获取感测电极当前时刻相对于参考时刻的自电容变化总量；

第一确定模块，用于根据所述感测电极的自电容变化总量和预设的自容变化比例系数，确定所述天线由温度变化引起的第一自电容变化量；

第三确定模块，用于基于所述天线的自电容变化总量和所述第一自电容变化量的差值，确定是否有物体接近所述天线。

可选的，天线自容检测模块获取天线的自电容变化总量，包括：

获取所述天线在参考时刻的初始自电容；

获取所述天线在当前时刻的当前自电容；

根据所述天线的初始自电容和当前自电容，确定所述天线的自电容变化总量。

可选的，天线自容检测模块获取天线的自电容变化总量，包括：

感测电极自容检测模块获取感测电极的自电容变化总量，包括：

获取所述感测电极在参考时刻的初始自电容；

获取所述感测电极在当前时刻的当前自电容；

根据所述感测电极的初始自电容和当前自电容，确定所述感测电极的自电容变化总量。

可选的，所述自容变化比例系数根据所述天线的面积和所述感测电极的面积确定。

可选的，所述第一确定模块根据所述感测电极的自电容变化总量和预设的自容变化比例系数，确定所述天线由温度变化引起的第一自电容变化量，包括：

所述第一确定模块确定所述天线由温度变化引起的第一自电容变化量为所述感测电极的自电容变化总量与所述自容变化比例系数的乘积或比值。

可选的，通过电容检测芯片检测所述天线的自电容，以及通过电容检测芯片检测所述感测电极的自电容。

本申请实施例还提供一种接近检测系统，包括上述中任一项所述的天线模组和上述中任一项所述的接近检测装置。

本申请实施例还提供一种天线发射功率控制装置，应用于上述中任一项所述的天线模组，包括：

如上述中任一项所述的接近检测装置；

功率调整模块，用于当所述接近检测装置检测到有物体接近所述天线时，按照预设规则调整所述天线的发射功率。

本申请实施例还提供一种天线发射功率控制系统，包括上述中任一项所述的天线模组和如上所述的天线发射功率控制装置。

本申请实施例还提供一种温度检测电路，应用于上述中任一项所述的天线模组，包括：第一低频滤波通路和第一自容检测通路；

所述第一低频滤波通路连接所述天线模组中的感测电极和所述第一自容检测通路，可阻止高频信号通过并允许低频信号通过；

所述第一自容检测通路，用于检测所述第一低频滤波通路的输出电压，得到所述感测电极的自电容变化总量，以及根据所述感测电极的自电容变化总量，确定所述感测电极周围的环境温度变化量。

本申请实施例还提供一种温度检测系统，包括：如上述中任一项所述的天线模组和如上所述的温度检测电路。

本申请实施例还提供一种电容检测芯片，应用于上述中任一项所述的天线模组，包括：感测自容检测电路和天线自容检测电路；

感测自容检测电路包括第一低频滤波通路和第一自容检测通路，其中，

所述第一低频滤波通路连接所述天线模组中的感测电极和所述第一自容检测通路，可阻止高频信号通过并允许低频信号通过；

所述第一自容检测通路，用于检测所述第一低频滤波通路的输出电压，得到所述感测电极的自电容变化总量；

天线自容检测电路包括第二低频滤波通路、高频滤波通路和第二自容检测通路，其中，

所述第二低频滤波通路连接所述天线模组中的天线和所述第二自容检测通路，可阻止高频信号通过并允许低频信号通过；

所述高频滤波通路连接所述天线模组中的天线和射频收发信机单元，可阻止低频信号通过并允许高频信号通过；

所述第二自容检测通路，用于检测所述第二低频滤波通路的输出电压，得到所述天线的自电容变化总量。

本申请实施例还提供一种电容检测系统，包括：如上所述任一项所述的天线模组和如上所述的电容检测芯片。

本申请实施例提供的上述技术方案的有益效果至少包括：

本申请实施例提供的天线模组，在至少一个方向上可被天线电磁屏蔽的区域内设置感测电极，由于感测电极和天线位置接近，环境温度变化对两者的影响基本一致，因此，可以通过感测电极与天线的自电容变化的差异来排除由于温度引起的天线自电容变化，准确获取由于物体接近导致的天线自电容变化，以便能够准确的确定出是否有物体接近。

本申请实施例提供的天线自电容变化检测装置和接近检测装置，能够利用感测电极的自电容变化确定出由于温度引起的天线的自电容变化，从天线的自电容变化总量中排除由于温度引起的天线的自电容变化，可以准确获取由于物体接近导致的天线自电容变化，以便能够准确的确定出是否有物体接近。

本申请实施例提供的天线发射功率控制装置，能够利用感测电极的自电容变化确定出由于温度引起的天线的自电容变化，从天线的自电容变化总量中排除由于温度引起的天线的自电容变化，可以准确获取由于物体接近导致的天线自电容变化，以便能够准确的确定出是否有物体接近，从而更好的控制天线的发射功率，降低电磁辐射对人体的影响，使无线电设备能够符合SAR标准。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例提供的一种外部人体接近天线示意图；

图2是本申请实施例提供的一种天线模组的结构示意图；

图3是本申请实施例提供的一种无线电设备中设置天线模块的结构示意图；

图4是本申请实施例提供的一种天线自电容变化检测原理示意图；

图5是本申请实施例提供的一种天线自电容变化检测装置的结构示意图；

图6是本申请实施例提供的一种电容检测芯片的结构示意图；

图7是本申请实施例提供的一种滤波通路的结构示例图；

图8是本申请实施例提供的一种接近检测装置的结构示意图；

图9是本申请实施例提供的一种天线发射功率控制装置的结构示意图；

图10是本申请实施例提供的一种温度检测装置的结构示意图；

图11是本申请实施例提供的一种温度检测电路的结构示意图；

图12是本申请实施例提供的一种无线电设备的结构示意图；

图13是本申请实施例提供的一种移动终端中天线设置示意图；

图14是本申请实施例提供的一种移动终端中天线内侧设置感测电极的示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本申请的示例性实施例。虽然附图中显示了本申请的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本申请而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本申请，并且能够将本申请的范围完整的传达给本领域的技术人员。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

目前，现有技术都是通过使用天线自电容变化来检测物体接近，如图1所示，图1是本申请实施例提供的一种外部人体接近天线示意图，当有人体接近天线时，天线的自电容就会发生变化，就能够确定有人体接近，可以适当减低天线的发射功率来减少电磁辐射，使通信设备符合SAR的限值要求。但是，移动通信设备中所使用的天线对温度变化非常敏感，会引起非常大的自电容变化，就会导致通过天线自电容变化检测物体接近准确性比较低。

为了解决现有技术中存在的基于天线自电容变化的物体接近检测准确性比较低的问题，本申请实施例提供一种天线模组及适用于该天线模组的接近检测方法及相关应用。

下面先对本申请涉及到的相关术语进行介绍。

参考时刻：指预先确定的某个时间点，该时间点先于当前时刻。用于通过获取参考时刻和当前时刻天线和感测电极的自电容，确定一定时间内的天线和感测电极的自电容变化总量。

实施例一

本申请实施例一提供一种天线模组，其结构如图2所示，图2是本申请实施例提供的一种天线模组的结构示意图，包括：天线1和至少一个感测电极2；其中，感测电极2位于在至少一个方向上可被天线1电磁屏蔽的区域内。当外部人体接近天线1时，天线1能够隔断外部人体与感测电极2之间的电场线。例如，天线1能够隔断外部人体与感测电极2之间的预设比例以上的电场线。其中，所述预设比例例如为70％、75％、80％、85％、90％、或95％。较佳地，所述天线1例如能够完全或接近完全隔断外部人体与感测电极2之间的电场线。当天线1能够隔断外部人体与感测电极2之间的预设范围内的任一比例的电场线时，则，我们认为天线1是接近完全隔断外部人体与感测电极2之间的电场线。所述预设范围为[90％,100％)。

在本申请下面的描述中，主要以天线1能够完全或接近完全隔断外部人体与感测电极2之间的电场线为例进行说明。

在实际应用中，感测电极2可以位于天线1的一侧，若天线1和感测电极2安装在无线电设备中，则感测电极2位于天线1的内侧。如图3所示，图3是本申请实施例提供的一种无线电设备中设置天线模块的结构示意图，天线1位于无线电设备的外壳3内侧(或说下方)，感测电极2位于天线1的内侧(或说下方)。天线1的外侧则为背对感测电极2的一侧。当人体接近天线1外侧时，天线1可切断感测电极2与人体之间的电场线。

其中，在至少一个方向上可被天线1电磁屏蔽的区域是指，当测量感测电极2的自电容时，在测量期间，保持天线1与感测电极2之间的的电压差不变的情况下，感测电极2与至少一个方向上的接近物体之间不能形成电磁场的区域。以无线电设备为例，无线电设备中的天线1一般安装在外壳壳体的内侧，与无线电设备的内部芯片等元器件之间有电磁屏蔽层，则感测电极2安装至天线1与电磁屏蔽层之间。

需要说明的是，保持天线1与感测电极2之间的电压差不变，是对于低频信号而言的。天线1上有高频信号和低频信号，高频信号是用于天线1相关功能方面的，低频信号是用于电容感测的，对于低频信号的电容感测，是需要通过滤波通路滤掉高频信号的，因此，对于低频信号，其实是保持感测电极2和天线1之间的电压差不变，从而二者之间没有电荷量的变化，因此，天线1上的电信号变化就不会影响感测电极2。天线1与感测电极2之间的电压差例如但不局限为0伏、0.5伏、或1伏等。

为了更好地实现电磁屏蔽的效果，使感测电极2的自容变化不受外部接近物体的影响，感测电极2的面积会远小于天线1的面积，感测电极2与天线1之间的距离会足够近，以便能够远小于接近物体与天线1之间的距离，这样当天线1的面积足够大而感测电极2的面积足够小时，可以认为感测电极2由于天线1的遮挡形成电场屏蔽，感测电极2和接近物体之间没有或基本没有电场线。感测电极2的自电容不受接近物体的影响而基本仅受环境温度变化的影响，而天线1的自电容既受环境温度变化的影响也受外部接近物体的影响。

为了更好地实现电磁屏蔽的效果，感测电极2的设置位置应与天线1的设置位置基本保持平行或是平行，基本平行是指天线1和感测电极2之间的表面趋近于平行，相互之间呈一定范围内的夹角。这样在感测电极2的面积足够小于天线1的面积时，感测电极2在天线1表面上的投影能够完全覆盖感测电极2的表面，以使得感测电极2和接近物体之间没有或基本没有电场线。

可选的，由于天线1位于感测电极2的外侧，因此天线1需要实现屏蔽掉或是切断掉感测电极2与人体之间的电场。此时可以通过在天线1上设置一个电极，由它作为一个工作电极，用于发送电流激励信息。同时在感测电极2与天线1上的工作电极之间设置一个互电容，以确保感测电极2能够感应到这个激励信息，在感测电极2和天线1中形成一个电压。这个电流激励信号可以是有激励信号源输入，激励信号源也可以是具体的电路，电路形式此处不作限制。我们只要确保在天线1上设置的那个激励电极是通过激励信号源或者是激励信号电路进行恒压输出激励信号的，就能够保证这个激励信号所在天线1和感测电极2中形成的电压是保持恒定的，保持天线1与感测电极2之间的的电压差不变的情况下，感测电极2与至少一个方向上的接近物体之间不能形成电磁场的区域。这样也可以实现天线1对感测电极2的屏蔽作用，以确保感测电极2只会受到环境温度变化的影响，而不会受到外部接近物体的影响。线，也可以在一定程度上解决上述相关技术问题。

因此，只要是通过在天线1的至少一个方向上设置感测电极2来解决所述相关技术问题的技术方案均应落入本申请的保护范围。

上述天线模组中的感测电极2可以选用金属片或金属线，优选的，感测电极2的材质与天线1材质相同。感测电极2可以选用无线电设备已有的金属片或金属线，也可以是新增设的金属线或金属片。可变更地，感测电极2与天线1的材质也并非限定于金属导电材料，也可以是其它合适的非金属导电材料，包括但不局限为，石墨烯等，例如可导电的非金属片或可导电的非金属线。

在一些实施方式中，感测电极2与天线1之间的距离根据所述感测电极2的尺寸、天线1的尺寸和接近物体的预估尺寸设置。这里的距离是指感测电极2和天线1之间的垂直间隔距离，可以以两者间隔最小的位置的距离来衡量，也可以以两者之间在多个选定位置的平均间隔距离来衡量。

较佳的，感测电极2覆盖区域的中心与天线1所覆盖区域的中心在设备外壳上的投影重合或距离不超设定的距离阈值。距离阈值例如但不限于根据经验设置。感测电极2和天线1的覆盖区域中心可以根据各自的形状来确定，这里的覆盖区域的中心较优选的是指以无线电设备的外壳为参照，可以选用投影到无线电设备外壳上的投影区域的中心。

感测电极2覆盖区域与天线1所覆盖区域的比值根据所述天线覆盖区域和接近物体的预估覆盖区域确定。这里的区域覆盖较优选的是指以无线电设备的外壳为参照，可以选用投影到无线电设备外壳上的投影区域，该优选的比值范围能够满足感测电极2的覆盖面积远小于天线1的覆盖面积这一要求。

可选的，在一些实施方式中，如图4所示，图4是本申请实施例提供的一种天线自电容变化检测原理示意图，A表示感测电极2，B表示接近的物体，C表示天线1。假设天线1较为窄的边宽为h1，而接近的物体的宽度为h2，在实际情况下，h2一般远大于h1，即，h2>N*h1，N>1。为了较好的屏蔽天线1与感测电极2之间的电场，感测电极2与天线1之间的距离d1和天线1与接近的物体之间的距离d2的比例关系为：d1/d2<h1/h2。这里的距离d1、d2是指两个物体之间的垂直间隔距离，可以以两个物体间隔最小的位置的距离来衡量，也可以以两个物体之间在多个选定位置的平均间隔距离来衡量。

可选的，d1/d2例如为1/10。

可选的，天线1与感测电极2之间的垂直距离为0.12mm，进一步可选的，天线1与感测电极2之间的垂直距离可以在0.08mm～0.2mm之间，比如：0.1mm、0.15mm、0.18mm等等。

需要说明的是，一般地，天线1与接近的物体之间的最小距离d2例如可为天线1与电子设备背对天线1的外侧表面之间的垂直距离。接近的物体与电子设备的所述外侧表面接触时，所述接近的物体与感测电极2位于所述外侧表面的相对两侧。

在实际应用中，感测电极2和天线1可以分别安装在无线电设备中，通过无线电设备中的板卡、壳体等来进行固定。感测电极2和天线1也可以固定在一起，然后通过其中之一安装在无线电设备中。此感测电极2和天线1固定在一起时，可以通过绝缘材料固定连接。本申请对感测电极2与天线1的固定方式并不做任何限定，二者也可以通过其它合适的方式进行限定。

实施例二

本申请实施例二提供一种天线1的自电容变化检测装置，可应用于实施例一提供的天线模组，该自电容变化检测装置的结构如图5所示，图5是本申请实施例提供的一种天线自电容变化检测装置的结构示意图，包括天线自容检测模块101、感测电极自容检测模块102、第一确定模块103和第二确定模块104。

所述天线自容检测模块101用于获取天线1的自电容变化总量。

可选的，例如但不局限地，天线自容检测模块101用于获取天线1当前时刻相对于参考时刻的自电容变化总量。

所述感测电极自容检测模块102用于获取感测电极2的自电容变化总量。

可选的，感测电极自容检测模块102用于获取感测电极2当前时刻相对于参考时刻的自电容变化总量。

由于感测电极2被天线1电磁屏蔽，其自电容变化可以认为不受外部接近物体的影响，其原理参照图4所示，其中A表示被屏蔽的感测电极2，C表示可以起屏蔽作用的天线1，B表示大地或者接近物体，当AC之间的距离足够小，能够满足远小于AB之间的距离时，如果C足够大A足够小，则认为AB之间没有电场线，实现了电磁屏蔽，可以分别测量A、C的自电容变化。

天线自容检测模块101和感测电极自容检测模块102，可以分别对应获取天线1和感测电极2在参考时刻的初始自电容，以及分别获取天线1和感测电极2在当前时刻的当前自电容；天线自容检测模块101根据天线1的初始自电容和当前自电容，确定天线1的自电容变化总量，以及感测电极自容检测模块102根据感测电极2的初始自电容和当前自电容，确定感测电极2的自电容变化总量。

可选的，所述天线1和感测电极2在参考时刻的初始自电容例如为上电时的初始自电容。

可选的，可以通过电容检测芯片上与天线1连接的第一自容检测电极检测天线1的自电容，以及通过电容检测芯片上与感测电极2连接的第二自容检测电极检测感测电极2的自电容。

所述第一确定模块103用于根据感测电极2的自电容变化总量和比例系数A，确定天线1由温度变化引起的第一自电容变化量。

在一个可选的实施例中，第一自电容变化量为感测电极2的自电容变化总量与自容变化比例系数的乘积。

由于感测电极2和天线1的面积大小不同(感测电极2的面积应该远小于天线1的面积)，导致感测电极2的自电容C_r需要乘以一个系数A可以得到天线的自电容C_a。且，当感测电极2和天线1材质相同且位置接近时，它们的自电容随温度的变化的情况一致，即天线1由于温度改变Δt所产生的自电容变化ΔC_a,t与感测电极2由于温度改变Δt所产生的自电容变化ΔC_r,t之间存在一个比例关系，即

当测量到感测电极2的自电容变化量后，所述第一确定模块103可以基于该比例关系，确定出天线1由于温度改变引起的第一自电容变化量ΔC_a,t。

可选的，该系数A可在预先设计产品时，就根据感测电极2和天线1的面积大小不同、材质不同，提前进行测试，计算出它们分别受温度改变所产生的自电容变化差值的比例A，并将该系数A预存至产品的存储器上，保证不同材质、不同设计的产品都能够准确的通过系数A，算出天线1由于温度改变而引起的第一自电容变化量。另外，产品也可以在上电时对天线1与感测电极2的自电容进行测量，并将二者之间的比例系数A存储在存储器中，以备处理器后面计算时调用。当然，本申请对比例系数A的确定也并不限于前述两种实施方式，也可为其它合适的确定方式。

可选的，所述比例系数A为天线1的自电容与感测电极2的自电容之间的比例系数。

所述第二确定模块104用于确定天线1的自电容变化总量和第一自容变化量的差值为天线1由物体接近引起的第二自电容变化量。

所述第二确定模块104确定出天线1由于温度改变引起的第一自电容变化量后，从检测到的天线1自电容变化总量ΔC_a中减去由于温度改变引起的第一自电容变化量ΔC_a,t即可得到天线1由于物体接近所产生的第二自电容变化量。

本申请实施例还提供一种天线自电容变化检测系统，包括如上实施例一所述天线模组和如上实施例二所述的天线自电容变化检测装置。

本申请实施例还一种电容检测芯片，应用于上述的天线模组，其结构如图6所示，图6是本申请实施例提供的一种电容检测芯片的结构示意图，包括：感测自容检测电路10和天线自容检测电路20。

感测自容检测电路10包括第一低频滤波通路11和第一自容检测通路12，其中，

第一低频滤波通路11连接所述天线模组中的感测电极2和第一自容检测通路12，可阻止高频信号通过并允许低频信号通过；

第一自容检测通路12，用于检测第一低频滤波通路11的输出电压，得到感测电极2的自电容变化总量。

天线自容检测电路20包括第二低频滤波通路21、高频滤波通路22和第二自容检测通路23，其中，

第二低频滤波通路21连接天线模组中的天线1和第二自容检测通路23，可阻止高频信号通过并允许低频信号通过；

高频滤波通路22连接天线模组中的天线1和射频收发信机单元，可阻止低频信号通过并允许高频信号通过；

第二自容检测通路23，用于检测第二低频滤波通路21的输出电压，得到天线1的自电容变化总量。

其中，天线自容检测电路20中滤波通路的一种具体结构如图7所示，图7是本申请实施例提供的一种滤波通路的结构示例图，天线(Antenna)连接两个滤波通路；上边的高频滤波通路包括电容C2和电感L3，C2连接天线，L3接地，低频信号会被过滤掉，高频信号可以通过，输出端P3连接射频收发信机单元(RF TRX)；下边的低频滤波通路包括电感L1、电阻R1和电容C1，L1连接天线，C1接地，高频信号会被过滤掉，低频信号可以通过，输出端P1连接自容检测电路，例如电容式接近传感器(CAP Sensor)。

本申请实施例还提供一种电容检测系统，包括如上实施例一所述天线模组和如上实施例所述的电容检测芯片。

本申请实施例提供的天线自电容变化检测装置、接近检测装置等等，能够利用感测电极2的自电容变化确定出由于温度引起的天线1的自电容变化，从天线1的自电容变化总量中排除由于温度引起的天线1的自电容变化，可以准确获取由于物体接近导致的天线1自电容变化，以便能够准确的确定出是否有物体接近。

实施例三

本申请实施例三提供一种接近检测装置，可应用于实施例一提供的天线模组，所述接近检测装置的结构如图8所示，图8是本申请实施例提供的一种接近检测装置的结构示意图，包括天线自容检测模块201、感测电极自容检测模块202、第一确定模块203、和第三确定模块204。

所述天线自容检测模块201用于获取天线1的自电容变化总量。

可选的，天线自容检测模块201用于获取天线1的自电容变化总量。

所述感测电极自容检测模块202用于获取感测电极2的自电容变化总量。

可选的，感测电极自容检测模块202用于获取感测电极2当前时刻相对于参考时刻的自电容变化总量。

所述天线自容检测模块201和所述感测电极自容检测模块202分别对应获取天线1和感测电极2的自电容变化总量的具体实现方式可参照实施例二中的相关描述，此处不再赘述。

所述第一确定模块203用于根据感测电极2的自电容变化总量和预设的自容变化比例系数A，确定天线1由温度变化引起的第一自电容变化量。

所述第三确定模块204用于基于天线1的自电容变化总量和第一自容变化量的差值，确定是否有物体接近天线。

所述第一确定模块203确定出天线1由于温度改变引起的第一自电容变化量后，所述第三确定模块204从检测到的天线1自电容变化总量ΔC_a中减去由于温度改变引起的第一自电容变化量ΔC_a,t即可得到天线1由于物体接近所产生的第二自电容变化量，即天线1的自电容变化总量和第一自容变化量的差值，可以基于该差值的大小确定是否有物体接近，比如该差值大于设定阈值时认为有物体接近，或者该差值在设定的阈值范围内时认为有物体接近。优选的，还可以进一步区分是人体接近还是其他物体接近，比如可以设置该差值在第一阈值范围内时认为有人体接近、在第二阈值范围内时认为有其他物体接近。

本申请实施例还提供一种接近检测系统，包括如上实施例一所述天线模组和如上实施例三所述的接近检测装置。

本申请实施例提供的接近检测装置，能够利用感测电极2的自电容变化确定出由于温度引起的天线的自电容变化，从天线1的自电容变化总量中排除由于温度引起的天线1的自电容变化，可以准确获取由于物体接近导致的天线1自电容变化，以便能够准确的确定出是否有物体接近。

实施例四

本申请实施例四提供一种天线发射功率控制装置，可应用于实施例一提供的天线模组，所述天线发射功率控制装置的结构如图9所示，图9是本申请实施例提供的一种天线发射功率控制装置的结构示意图，包括实施例三提供的接近检测装置20和功率调整模块301。

采用实施例三中的接近检测装置20检测是否有物体接近天线1。

功率调整模块301，用于当接近检测装置20检测到有物体接近天线1时，按照预设规则调整天线1的发射功率。

可选的，功率调整模块301，根据天线1的自电容变化总量和第一自容变化量的差值，确定天线1发射功率的调整量，基于确定的调整量调整天线1的发射功率。具体的调整量可以根据需要设置，例如一种可选的方式是该差值越大，可能表示物体与天线1的距离越小，则需要将天线1的发射功率降低的越多。当然可以选择有物体接近，就将天线1的发射功率调整到一个指定值。

可选的，以移动通信设备为例，在移动通信设备进行不同情况的使用时，所需要的天线发送功率也是不一样的。如在打电话的情况下，天线的发射功率会相较于平时提高以便于移动通信设备接收信号，保持通信的畅通，但是可能会出现一些特殊情况，则需要天线的发送功率适当提升。例如，在信号不好的地铁或者是人多的广场，移动通信设备的信号就会偏弱，这个时候如果固定了减低天线发射功率的值，就会导致天线的发射功率无法满足不同场景下所需要的功率，反而会影响了天线本身正常的通信使用。所以可以预先测试并保存不同情况、不同地区或是不同手机的天线发射功率峰值，并根据该峰值预设天线实际所需的发射功率调整量，保证在适当的降低天线发射功率保证设备符合SAR的限制要求的同时，还可以实现不影响天线功能的正常使用。

本申请实施例还提供一种天线发射功率控制系统，包括如上实施例一所述天线模组和如上实施例四所述的天线发射功率控制装置。

本申请实施例提供的天线发射功率控制装置，能够利用感测电极2的自电容变化确定出由于温度引起的天线的自电容变化，从天线1的自电容变化总量中排除由于温度引起的天线1的自电容变化，可以准确获取由于物体接近导致的天线1自电容变化，以便能够准确的确定出是否有物体接近，从而更好的控制天线1的发射功率，降低电磁辐射对人体的影响，使无线电设备能够符合SAR标准。

实施例五

本申请实施例五提供一种温度检测装置，可应用于实施例一提供的天线模组，所述温度检测装置的结构如图10所示，图10是本申请实施例提供的一种温度检测装置的结构示意图，包括感测电极自容检测模块401和温度变化确定模块402。

所述感测电极自容检测模块401用于获取感测电极的自电容变化总量。

可选的，所述感测电极自容检测模块401例如可以获取感测电极2当前时刻相对于参考时刻的自电容变化总量。

所述温度变化确定模块402用于根据感测电极的自电容变化总量，确定感测电极周围的环境温度变化量。

可选的，温度变化确定模块402，具体用于根据感测电极的自电容变化量与温度变化量的对应关系、以及感测电极的自电容变化总量，确定感测电极周围的环境温度变化量。

可选的，感测电极的自电容变化量与温度变化量的对应关系可以是电容的变化数值与该温度下的标称电容的比值，即

T_Kc为电容温度系数，C为给定温度下的标称电容，dC为当温度变化dT时电容的变化值，dT为温度的变化值。根据感测电极所使用的材料不同，T_Kc也会不同，在同样的温度变化中，导致不同幅度的电容变化。因此，在设计产品阶段，在选择C标称电容的给定温度时，则可根据产品的实际应用场景确定常见状态下感测电极的温度，以此作为给定温度，获取对应温度下感测电极的标称电容。然后由于具体产品的感测电极所使用的材质不同，重新确定感测电极的T_Kc，以确保根据该电容温度系数确定的周围环境温度变化量是准确的。

基于同一发明构思，本申请实施例五还提供一种温度检测电路，应用于上述的天线模组，所述温度检测电路的结构如图11所示，图11是本申请实施例提供的一种温度检测电路的结构示意图包括：第一低频滤波通路411和第一自容检测通路412。

第一低频滤波通路411连接天线模组中的感测电极2和第一自容检测通路412，可阻止高频信号通过并允许低频信号通过；

第一自容检测通路412，用于检测第一低频滤波通路411的输出电压，得到感测电极2的自电容变化总量，以及根据感测电极2的自电容变化总量，确定感测电极2周围的环境温度变化量。

本申请实施例五还提供一种温度检测系统，包括：上述的天线模组和上述的温度检测电路。

可选的，基于该温度检测系统，能够实现通过感测电极2的自电容变化确定出温度的变化量，我们可以通过确定出的温度变化量进行产品的保护和危险预警。通常情况下，正常的温度变化量并不会过于影响产品的正常使用，但是在一些特殊情况下，温度变化量过大可能会导致天线和感测电极的使用寿命受到较大影响，也不利于产品的继续使用。因此我们还可以在该温度检测系统中添加能够实现预警功能的单元，用于在该系统检测到的温度变化量超过预设值时，提示产品周围环境温度异常或是更换产品，以确保产品都是正常使用，符合SAR的限值要求。

关于上述实施例中的温度检测装置和系统，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。

本申请实施例提供的温度检测装置和系统，能够利用感测电极2的自电容变化确定出由于温度引起的自电容变化，从而能够准确确定温度变化量，实现简单方便。

实施例六

本申请实施例六提供一种无线电设备，其结构如图12所示，图12是本申请实施例提供的一种无线电设备的结构示意图，包括：电容检测芯片4、感测电极2和天线1。

感测电极2位于在至少一个方向上可被天线1电磁屏蔽的区域内；

电容检测芯片4上与天线1连接，用于检测天线1的自电容；电容检测芯片4进一步与感测电极2连接，用于检测感测电极2的自电容。

电容检测芯片4可通过导线连接天线1和感测电极2。电容检测芯片4、感测电极2和天线1均可设置在无线电设备的外壳3内部。

例如，以无线电设备是一个移动终端为例，如图13所示，图13是本申请实施例提供的一种移动终端中天线设置示意图，该移动终端包含主天线、分集天线、GPS天线、FM耳机孔天线、Wifi BT天线等，GPS天线、Wifi天线位于移动终端上端，分集天线位于移动终端的侧边，主天线位于移动终端的下端，在天线内侧设置感测电极，如图14所示，图14是本申请实施例提供的一种移动终端中天线内侧设置感测电极的示意图，主天线、分集天线、GPS天线、Wifi BT天线内侧分别设置一个金属片，位于图14中黑色块显示的位置。金属片能被相应的天线屏蔽，在有物体接近时自电容不受影响。

关于上述实施例中装置、设备、芯片，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。

上述实施例中提供的天线模组及应用于该天线模组的自电容变化检测方法、物体接近检测方法、天线发射功率控制方法等相关应用，能够有效地抑制无线电设备电容接近检测过程中由于温漂而导致的精度降低的问题。

除非另外具体陈述，术语比如处理、计算、运算、确定、显示等等可以指一个或更多个处理或者计算系统、或类似设备的动作和/或过程，所述动作和/或过程将表示为处理系统的寄存器或存储器内的物理(如电子)量的数据操作和转换成为类似地表示为处理系统的存储器、寄存器或者其他此类信息存储、发射或者显示设备内的物理量的其他数据。信息和信号可以使用多种不同的技术和方法中的任何一种来表示。例如，在贯穿上面的描述中提及的数据、指令、命令、信息、信号、比特、符号和码片可以用电压、电流、电磁波、磁场或粒子、光场或粒子或者其任意组合来表示。

应该明白，公开的过程中的步骤的特定顺序或层次是示例性方法的实例。基于设计偏好，应该理解，过程中的步骤的特定顺序或层次可以在不脱离本申请的保护范围的情况下得到重新安排。所附的方法权利要求以示例性的顺序给出了各种步骤的要素，并且不是要限于所述的特定顺序或层次。

在上述的详细描述中，各种特征一起组合在单个的实施方案中，以简化本申请。不应该将这种公开方法解释为反映了这样的意图，即，所要求保护的主题的实施方案需要清楚地在每个权利要求中所陈述的特征更多的特征。相反，如所附的权利要求书所反映的那样，本申请处于比所公开的单个实施方案的全部特征少的状态。因此，所附的权利要求书特此清楚地被并入详细描述中，其中每项权利要求独自作为本申请单独的优选实施方案。

本领域技术人员还应当理解，结合本文的实施例描述的各种说明性的逻辑框、模块、电路和算法步骤均可以实现成电子硬件、计算机软件或其组合。为了清楚地说明硬件和软件之间的可交换性，上面对各种说明性的部件、框、模块、电路和步骤均围绕其功能进行了一般地描述。至于这种功能是实现成硬件还是实现成软件，取决于特定的应用和对整个系统所施加的设计约束条件。熟练的技术人员可以针对每个特定应用，以变通的方式实现所描述的功能，但是，这种实现决策不应解释为背离本申请的保护范围。

结合本文的实施例所描述的方法或者算法的步骤可直接体现为硬件、由处理器执行的软件模块或其组合。软件模块可以位于RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、移动磁盘、CD-ROM或者本领域熟知的任何其它形式的存储介质中。一种示例性的存储介质连接至处理器，从而使处理器能够从该存储介质读取信息，且可向该存储介质写入信息。当然，存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和存储介质可以位于ASIC中。该ASIC可以位于用户终端中。当然，处理器和存储介质也可以作为分立组件存在于用户终端中。

对于软件实现，本申请中描述的技术可用执行本申请所述功能的模块(例如，过程、函数等)来实现。这些软件代码可以存储在存储器单元并由处理器执行。存储器单元可以实现在处理器内，也可以实现在处理器外，在后一种情况下，它经由各种手段以通信方式耦合到处理器，这些都是本领域中所公知的。

上文的描述包括一个或多个实施例的举例。当然，为了描述上述实施例而描述部件或方法的所有可能的结合是不可能的，但是本领域普通技术人员应该认识到，各个实施例可以做进一步的组合和排列。因此，本文中描述的实施例旨在涵盖落入所附权利要求书的保护范围内的所有这样的改变、修改和变型。此外，就说明书或权利要求书中使用的术语“包含”，该词的涵盖方式类似于术语“包括”，就如同“包括，”在权利要求中用作衔接词所解释的那样。此外，使用在权利要求书的说明书中的任何一个术语“或者”是要表示“非排它性的或者”。

Claims (14)

1.一种天线模组，其特征在于，包括：天线和至少一个感测电极；

所述感测电极位于在至少一个方向上可被所述天线电磁屏蔽的区域内。

2.如权利要求1所述的天线模组，其特征在于，所述感测电极与所述天线的距离根据所述感测电极尺寸、天线尺寸和接近物体的预估尺寸设置。

3.如权利要求1所述的天线模组，其特征在于，所述感测电极覆盖区域的中心与所述天线所覆盖区域的中心在设备外壳上的投影重合或距离不超设定的距离阈值。

4.如权利要求1所述的天线模组，其特征在于，所述感测电极覆盖区域与所述天线所覆盖区域的比值根据所述天线覆盖区域和接近物体的预估覆盖区域确定。

5.如权利要求1所述的天线模组，其特征在于，所述至少一个方向上可被所述天线电磁屏蔽的区域内，包括：当所述天线与所述感测电极之间的电压差保持不变的情况下，所述感测电极与所述至少一个方向上的接近物体之间不能形成电磁场的区域。

6.一种天线自电容变化检测装置，应用于权利要求1-5任一项所述的天线模组，其特征在于，包括：

天线自容检测模块，用于获取天线的自电容变化总量；

感测电极自容检测模块，用于获取感测电极的自电容变化总量；

第一确定模块，用于根据所述感测电极的自电容变化总量和预设的自容变化比例系数，确定所述天线由温度变化引起的第一自电容变化量；

第二确定模块，用于确定所述天线的自电容变化总量和所述第一自电容变化量的差值为所述天线由物体接近引起的第二自电容变化量。

7.如权利要求6所述的天线自电容变化检测装置，其特征在于，天线自容检测模块获取天线的自电容变化总量，包括：

获取所述天线在参考时刻的初始自电容；

获取所述天线在当前时刻的当前自电容；

根据所述天线的初始自电容和当前自电容，确定所述天线的自电容变化总量。

8.如权利要求6所述的天线自电容变化检测装置，其特征在于，感测电极自容检测模块获取感测电极的自电容变化总量，包括：

获取所述感测电极在参考时刻的初始自电容；

获取所述感测电极在当前时刻的当前自电容；

根据所述感测电极的初始自电容和当前自电容，确定所述感测电极的自电容变化总量。

9.如权利要求6所述的天线自电容变化检测装置，其特征在于，所述自容变化比例系数根据所述天线的面积和所述感测电极的面积确定。

10.如权利要求6所述的天线自电容变化检测装置，其特征在于，所述第一确定模块根据所述感测电极的自电容变化总量和预设的自容变化比例系数，确定所述天线由温度变化引起的第一自电容变化量，包括：

所述第一确定模块确定所述天线由温度变化引起的第一自电容变化量为所述感测电极的自电容变化总量与所述自容变化比例系数的乘积。

11.如权利要求6-10任一所述的天线自电容变化检测装置，其特征在于，通过电容检测芯片检测所述天线的自电容，以及通过电容检测芯片检测所述感测电极的自电容。

12.一种接近检测装置，应用于权利要求1-5任一项所述天线模组，其特征在于，包括：

天线自容检测模块，用于获取天线的自电容变化总量；

感测电极自容检测模块，用于获取感测电极当前时刻相对于参考时刻的自电容变化总量；

第一确定模块，用于根据所述感测电极的自电容变化总量和预设的自容变化比例系数，确定所述天线由温度变化引起的第一自电容变化量；

第三确定模块，用于基于所述天线的自电容变化总量和所述第一自电容变化量的差值，确定是否有物体接近所述天线。

13.一种温度检测电路，其特征在于，应用于权利要求1-5任一项所述的天线模组，包括：第一低频滤波通路和第一自容检测通路；

所述第一低频滤波通路连接所述天线模组中的感测电极和所述第一自容检测通路，可阻止高频信号通过并允许低频信号通过；

所述第一自容检测通路，用于检测所述第一低频滤波通路的输出电压，得到所述感测电极的自电容变化总量，以及根据所述感测电极的自电容变化总量，确定所述感测电极周围的环境温度变化量。

14.一种电容检测芯片，其特征在于，应用于权利要求1-5任一项所述的天线模组，包括：感测自容检测电路和天线自容检测电路；

感测自容检测电路包括第一低频滤波通路和第一自容检测通路，其中，所述第一低频滤波通路连接所述天线模组中的感测电极和所述第一自容检测通路，可阻止高频信号通过并允许低频信号通过；

所述第一自容检测通路，用于检测所述第一低频滤波通路的输出电压，得到所述感测电极的自电容变化总量；

天线自容检测电路包括第二低频滤波通路、高频滤波通路和第二自容检测通路，其中，

所述第二低频滤波通路连接所述天线模组中的天线和所述第二自容检测通路，可阻止高频信号通过并允许低频信号通过；

所述高频滤波通路连接所述天线模组中的天线和射频收发信机单元，可阻止低频信号通过并允许高频信号通过；

所述第二自容检测通路，用于检测所述第二低频滤波通路的输出电压，得到所述天线的自电容变化总量。

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