CN114826313B - 一种射频电路、射频电路的触控检测方法及穿戴设备 - Google Patents
一种射频电路、射频电路的触控检测方法及穿戴设备 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114826313B CN114826313B CN202110031658.9A CN202110031658A CN114826313B CN 114826313 B CN114826313 B CN 114826313B CN 202110031658 A CN202110031658 A CN 202110031658A CN 114826313 B CN114826313 B CN 114826313B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- radio frequency
- touch
- unit
- bluetooth
- power
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims abstract description 43
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 44
- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims abstract description 35
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims abstract description 35
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims abstract description 30
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 25
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 66
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 25
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 10
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 14
- 230000009471 action Effects 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 8
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 7
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 6
- 230000000191 radiation effect Effects 0.000 description 6
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 5
- 238000013461 design Methods 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 4
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 2
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 210000000959 ear middle Anatomy 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 230000010365 information processing Effects 0.000 description 1
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 1
- 239000004984 smart glass Substances 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
- H04B1/38—Transceivers, i.e. devices in which transmitter and receiver form a structural unit and in which at least one part is used for functions of transmitting and receiving
- H04B1/40—Circuits
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B17/00—Monitoring; Testing
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B5/00—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
- Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
- Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Transceivers (AREA)
Abstract
本发明涉及无线射频技术领域，提供一种射频电路、射频电路的触控检测方法及穿戴设备，射频电路包括：蓝牙无线通讯模块、触控感知射频模块以及蓝牙天线，所述蓝牙天线分别与所述蓝牙无线通讯模块及所述触控感知射频模块连接；其中，所述蓝牙无线通讯模块包括阻抗转换单元以及功率放大电路单元，所述阻抗转换单元与所述功率放大电路单元连接，所述阻抗转换单元与所述蓝牙天线连接；所述触控感知射频模块包括监测单元和触摸单元，所述监测单元与所述触摸单元连接，所述监测单元与所述蓝牙天线连接。本发明能够保证干扰强的环境中仍具备良好的通讯能力，且增加耳机元件可容纳空间，同时降低成本。
Description
技术领域
本发明涉及无线射频技术领域，尤其涉及一种射频电路、射频电路的触控检测方法及穿戴设备。
背景技术
随着无线通信技术、计算机技术及半导体技术的发展，短距离无线通信技术也得到了快速地发展。现有带触控感测写TWS蓝牙耳机装设有蓝牙音频系统级(System-on-a-chip，简称SoC)芯片、印刷电路板(Printed Circuit Board，简称PCB)电路板、蓝牙射频天线、电容式触控感测芯片、触控感知按键、锂电池等元件，但手指触控感知按键在TWS耳机模具内占据了一定的空间，使得本来有限体积可容纳的空间更加密集，限制到耳机模具设计灵活性，且增加耳机成本。蓝牙天线是TWS耳机传输电磁波信号的重要部件，其性能好坏直接影响到TWS耳机无线信号传输质量。
现有技术中，普遍采用传统的电容式触控，其原理是通过检测人体手指触摸到按键引起电容的变化来判断是否有按键被按下。参考图1所示，现有技术是将触控感测按键金属薄片设计在耳机壳内部，这样就会导致与蓝牙天线接触距离过近，影响到天线远场辐射效应，因此会增加耳机天线设计复杂度。为解决此类问题，公开号为CN110798766A专利申请提出了一种结合天线与触控感测件的蓝牙耳机，天线不仅作为无线信号收发装置部件，同时作为触控按键薄片来感测人体静电电荷功能。但该方案存在问题缺陷：第一，其触控匹配电路会作为其蓝牙模块的负载，蓝牙模块在进行电信号转换为电磁波信号进行无线传输时造成能量损耗，从导致蓝牙模块发射效率降低；第二，其触控匹配电路连接在天线，会增加蓝牙收发模块到天线的阻抗匹配设计复杂度；第三，其触控匹配电路的输入端因连接在其所述蓝牙匹配电路的输出端，其所述触控感测模块的输出端连接至其所述蓝牙模块，蓝牙模块在发射射频信号(包含其谐波信号)时，会形成射频信号回路，对蓝牙模块内部模块造成信号干扰，从而影响蓝牙模块性能。
发明内容
本发明实施例提供一种射频电路，能够解决现有技术中触控按键金属片对天线辐射效应的影响，保证干扰强的环境中仍具备良好的通讯能力，且增加耳机元件可容纳空间，克服整合触控按键和蓝牙天线时触控模块及外部电路对蓝牙收发模块前端匹配性影响，减少专用电容式触摸芯片的成本。
第一方面，本发明实施例提供一种射频电路，包括以下步骤：
蓝牙无线通讯模块、触控感知射频模块以及蓝牙天线，所述蓝牙天线分别与所述蓝牙无线通讯模块及所述触控感知射频模块连接；其中，
所述蓝牙无线通讯模块包括阻抗转换单元以及功率放大电路单元，所述阻抗转换单元与所述功率放大电路单元连接，所述阻抗转换单元与所述蓝牙天线连接；
所述触控感知射频模块包括监测单元和触摸单元，所述监测单元与所述触摸单元连接，所述监测单元与所述蓝牙天线连接。
可选的，所述功率放大电路单元中包括有一区功率管与二区功率管，且所述功率管之间通过共源共栅方式连接。
可选的，所述阻抗转换单元包括变压器、第一固定电容、第二固定电容以及第一可调电容，所述第一固定电容、第二固定电容以及第一可调电容串联后两端接地，所述变压器第一输入端连接在所述第一固定电容与所述第一可调电容之间，所述变压器第二输入端连接在所述第二固定电容与所述第一可调电容之间。
可选的，所述变压器第一输入端连接到所述一区功率管的源极，所述变压器第二输入端连接到所述二区功率管的源极。
可选的，所述监测单元包括信号衰减子单元，所述触摸单元包括检波子单元以及触控判断子单元，所述信号衰减子单元、所述检波子单元以及所述触控判断子单元依次连接。
可选的，所述变压器的天线输出端与所述信号衰减子单元的输入端连接，所述变压器的另一输出端接地，且所述蓝牙天线与所述变压器的天线输出端连接。
可选的，所述信号衰减子单元包括第三固定电容以及第二可调电容，所述第三固定电容的一端与所述变压器的天线输出端连接，所述第三固定电容的另一端与所述第二可调电容及所述检波子单元连接，且所述检波子单元另一端接地。
第二方面，本发明实施例还提供一种射频电路的触控检测方法，所述射频电路包括：蓝牙无线通讯模块以及蓝牙天线；所述方法包括以下步骤：
获取所述蓝牙无线通讯模块中的功率放大电路单元在预设时间段内的输出功率，其中，所述输出功率根据所述阻抗参数的变化而变化，所述阻抗参数在人体与所述蓝牙天线发生电性接触时发生改变；
基于监测到的所述输出功率，根据所述输出功率的变化程度进行触摸识别，以判断是否发生触摸。
可选的，所述方法还包括步骤：
检测所述蓝牙无线通讯模块是否进入睡眠模式；
若所述蓝牙无线通讯模块进入睡眠模式，则所述触摸单元向所述功率放大电路单元发送开启信号，让所述功率放大电路单元继续保持工作状态。
第三方面，本发明实施例还提供一种穿戴设备，包括任一实施例中的一种射频电路。
第四方面，本发明实施例还提供一种电子设备，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现所述实施例提供的一种射频电路的触控检测方法中的步骤。
第五方面，一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述实施例提供的一种射频电路的触控检测方法中的步骤。
在本发明实施例中，提供的射频电路包括蓝牙无线通讯模块、触控感知射频模块以及蓝牙天线，所述蓝牙天线分别与所述蓝牙无线通讯模块及所述触控感知射频模块连接；其中，所述蓝牙无线通讯模块包括阻抗转换单元以及功率放大电路单元，所述阻抗转换单元与所述功率放大电路单元连接，所述阻抗转换单元与所述蓝牙天线连接；所述触控感知射频模块包括监测单元和触摸单元，所述监测单元与所述触摸单元连接，所述监测单元与所述蓝牙天线连接。由于在射频电路中使用蓝牙天线代替了传统的触控按键，当蓝牙天线与人体手指作电性接触时(电性接触是指人体手指触碰到位于天线位置的耳机壳外侧，在人体手指接触时对天线电辐射信号造成变化)，监测单元对蓝牙天线阻抗参数发生变化时功率放大电路单元的输出功率进行监测，通过触摸单元根据输出功率变化程度进行触摸识别，可以自适应根据一定时间内采集的信号，判断是否发生触摸，解决触控按键金属片对天线辐射效应的影响，增加耳机元件可容纳空间；且触控感知射频模块能够完成触控检测，减少使用专用电容式触摸IC芯片的成本。
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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的现有技术的蓝牙TWS耳机内部元件的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的一种射频电路的结构示意图；
图3是本发明实施例提供的另一种射频电路的具体结构示意图；
图4是本发明实施例提供的一种射频电路的触控检测方法的流程示意图；
图4a是本发明实施例提供的一种射频电路的阻抗测试图；
图4b是本发明实施例提供的一种射频电路在无人体手指触摸情况下的功率发射测试图；
图4c是本发明实施例提供的一种射频电路在有人体手指触摸四次情况下的功率发射测试图；
图4d是本实施例提供的一种射频电路在发生人体手指触控动作时的发射包络信号变化图；
图4e为本实施例提供的一种射频电路在发生人体手指触控动作时发射包络信号的局部放大示意图；
图5是本发明实施例提供的另一种射频电路的触控检测方法的流程示意图；
图6为本发明实施例提供的一种穿戴设备的局部剖面侧视图；
其中，1、蓝牙无线通讯模块，11、阻抗转换单元，111、变压器，112、第一固定电容，113、第二固定电容，114、第一可调电容，12、功率放大电路单元，121、一区功率管，122、二区功率管，2、触控感知射频模块，21、监测单元，211、信号衰减子单元，2111、第三固定电容，2112、第二可调电容，22、触摸单元，221、检波子单元，222、触控判断子单元，3、蓝牙天线，4、耳机壳。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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，都属于本发明保护的范围。
本申请的说明书和权利要求书及附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。本申请的说明书和权利要求书或附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
如图2所示，图2是本发明实施例提供的一种射频电路的结构示意图。一种射频电路包括：蓝牙无线通讯模块1、触控感知射频模块2以及蓝牙天线3，蓝牙天线3分别与蓝牙无线通讯模块1及触控感知射频模块2连接。
其中，上述的蓝牙无线通讯模块1包括阻抗转换单元11以及功率放大电路单元12，阻抗转换单元11与功率放大电路单元12连接，阻抗转换单元11与蓝牙天线3连接。上述触控感知射频模块2包括监测单元21与触摸单元22，监测单元21与触摸单元22连接，监测单元21与蓝牙天线3连接。
在本发明实施例中，提供的一种射频电路可以运用于蓝牙TWS(True WirelessStereo，无线立体声)耳机，且提供的射频电路可以是集成在蓝牙音频SoC(System-on-a-Chip)芯片上。上述的蓝牙天线3可以是柔性印刷电路板(Flexible Printed Circuit，简称FPC)天线，FPC天线可根据耳机模具灵活设计，性能相对于陶瓷天线要好，且在满足产品性能及外观的前提下生产成本低。上述监测单元21可以检测功率放大电路单元12的输出功率。上述的触摸单元22可以根据检测到的输出功率进行触摸识别，以判断是否发生触摸。
具体的，在出现人体手指与蓝牙天线3电性接触时，蓝牙无线通讯模块1中的阻抗转换单元11会产生阻抗变化，使蓝牙天线3的阻抗参数发生变化，同时功率放大电路单元12产生的输出功率会产生与阻抗变化对应的变化。通过触控感知射频模块2中的监测单元21可以检测功率放大电路单元12的输出功率，基于监测到的输出功率，通过触控感知射频模块2中的触摸单元22进行触摸识别，以判断是否发生触摸。
作为一种可能的实施方式，当检测到蓝牙无线通讯模块1进入睡眠模式时，此时功率放大电路单元12也会处于关闭状态，此时触摸单元22通过蓝牙无线传输方式，向功率放大电路单元12发送开启信号，让功率放大电路单元12进入低功耗模式保持输出小功率信号，使功率放大电路单元12继续保持工作状态，从而继续监测是否有触控动作。这样，通过发送开启信号让功率放大电路单元12在低功耗模式下工作可以起到省电作用。
在本发明实施例中，由于在射频电路中使用蓝牙天线3代替了传统的触控按键，当蓝牙天线3与人体手指作电性接触时(电性接触是指人体手指触碰到位于天线位置的耳机壳外侧，在人体手指接触时对天线电辐射信号造成变化)，监测单元21对蓝牙天线3阻抗参数发生变化时功率放大电路单元12的输出功率进行监测，通过触摸单元22根据输出功率变化程度进行触摸识别，可以自适应根据一定时间内采集的电平信号，判断是否发生触摸，解决触控按键金属片对天线辐射效应的影响，增加耳机元件可容纳空间；且触控感知射频模块2能够完成触控检测，相对于使用专用电容式触摸IC芯片，降低了硬件成本。
可选的，如图2所示，图2为本发明实施例提供的另一种射频电路的具体结构示意图。在上述实施例的基础上，功率放大电路单元12中包括有一区功率管121与二区功率管122，且功率管之间通过共源共栅方式连接。
其中，在放大电路中担任末级输出的管子叫功率管。在本实施例中，上述的功率管可以是IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)场效应管，也称为绝缘栅双极型功率管。IGBT是由BJT(双极型三极管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式电力半导体器件，兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优点。
参考图3所示，一区功率管121与二区功率管122中，均可以根据需要分别配置n个功率管，且一区功率管121与二区功率管122的数量可以相同，并且可以对称设置，同时所有功率管的型号保持一致。此外，一区功率管121与二区功率管122均可以采用共源共栅的方式连接，且相邻的功率管之间通过漏极与栅极进行连接，便于根据不同增益档位配置每个功率管。阻抗转换单元11包括变压器111，变压器111第一输入端连接到一区功率管121的源极，变压器111第二输入端连接到二区功率管122的源极，且一区功率管121与二区功率管122的漏极连接之后接地。这样，可以根据阻抗转换单元11中阻抗参数的变化，在功率放大电路单元12中产生对应的输出功率。
可选的，继续参考图3所示，阻抗转换单元11包括变压器111、第一固定电容112、第二固定电容113以及第一可调电容114，第一固定电容112、第二固定电容113以及第一可调电容114串联后两端接地，变压器111第一输入端连接在第一固定电容112与第一可调电容114之间，变压器111第二输入端连接在第二固定电容113与第一可调电容114之间。
其中，上述的变压器111可以为片上变压器，通过片上变压器实现差分输入转单端输出及阻抗变换功能。片上变压器在与电感相当的面积消耗外，还能够提供一个更高阶的网络和更多的设计自由度。上述提供第一固定电容112与第二固定电容113的容值为固定值，上述第一可调电容114可以根据电路中的需要进行容值的调节。上述的第一固定电容112、第二固定电容113以及第一可调电容114串联后两端接地，变压器111第一输入端连接在第一固定电容112与第一可调电容114之间，变压器111第二输入端连接在第二固定电容113与第一可调电容114之间。这样设置，有利于通过第一固定电容112、第二固定电容113以及第一可调电容114与变压器111中的电感进行谐振，以提高阻抗。
可选的，继续参考图3所示，监测单元21包括信号衰减子单元211，触摸单元22包括检波子单元221以及触控判断子单元222，信号衰减子单元211、检波子单元221以及触控判断子单元222依次连接。
其中，信号衰减子单元211可以是信号衰减器，也可以称为射频衰减器。其能够保证输出功率的功率信号在输入检波子单元221时处在合适的电平上，从而防止发生过载、增益压缩和失真等情况，可以通过调节第二可调电容2112来设置衰减值。
具体的，当人体的手指与蓝牙天线3发生电性接触时，功率放大电路单元12产生输出功率。而变压器111的天线输出端与信号衰减子单元211的输入端连接，变压器111的另一输出端接地，且蓝牙天线3与变压器111的天线输出端连接，因此，可以将输出功率对应的功率信号传递到信号衰减子单元211中对其进行信号衰减，使其保持在合适的电平上，然后将衰减后的电平信号传递到检波子单元221，通过检波子单元221可以对该电平信号形成的波形进行检测，并将检测结果传递到上述的触控判断子单元222，触控判断子单元222可以根据检波子单元221的检测结果判断是否发生触控动作。
可选的，信号衰减子单元211包括第三固定电容2111以及第二可调电容2112，第三固定电容2111的一端与变压器111的天线输出端连接，第三固定电容2111的另一端与第二可调电容2112及检波子单元221连接，且检波子单元221另一端接地。
在本发明实施例中，由于采用共源共栅的方式对多个功率管进行连接，便于根据不同增益档位配置每个功率管。且阻抗转换单元11包括变压器111、第一固定电容112、第二固定电容113以及第一可调电容114，通过变压器111可以实现差分输入转单端输出及阻抗变换功能，通过第一固定电容112、第二固定电容113以及第一可调电容114与变压器111中的电感可以进行谐振，有利于提高阻抗。此外，监测单元21包括信号衰减子单元211，可以将输出功率对应的功率信号传递到信号衰减子单元211中对其进行信号衰减，使其保持在合适的电平上；触摸单元22包括检波子单元221以及触控判断子单元222，可以对电平信号进行检测及判断，相对于使用专用电容式触摸IC芯片，降低了硬件成本。
如图4所示，图4是本发明实施例提供的一种射频电路的触控检测方法的流程示意图，其中，射频电路包括：蓝牙无线通讯模块以及蓝牙天线；上述射频电路的触控检测方法包括以下步骤：
301、获取蓝牙无线通讯模块1中的功率放大电路单元12在预设时间段内的输出功率，其中，输出功率根据阻抗参数的变化而变化，阻抗参数在人体与蓝牙天线发生电性接触时发生改变。
其中，在蓝牙无线通讯模块1包括功率放大电路单元12，还包括阻抗转换单元11，功率放大电路单元12与蓝牙天线通过阻抗转换单元11连接。功率放大电路单元12是将内部输入信号进行放大，再通过阻抗转换单元11，从蓝牙天线以电信号形式转为电磁波信号进行辐射。上述的预设时间段可以为10s、20s等，具体可以参考图4b与图4c所示，图中每一格表示1秒。其中，输出功率根据阻抗参数的变化而变化，阻抗参数在人体与蓝牙天线发生电性接触时发生改变。
具体的，参考图4a所示，图4a为本发明实施例提供的一种射频电路的阻抗测试图。其中，测试曲线A表示无人体手指作电性接触时蓝牙天线3的阻抗参数，天线阻抗在2.44GHz频点处为46欧姆。测试曲线B表示有人体手指作电性接触时蓝牙天线3的阻抗参数，在2.44GHz频点处为15欧姆。可见，有/无人体手指与蓝牙天线3进行电性接触时，其对应产生的阻抗会发生变化。
更具体的，参考图4b所示，图4b为本发明实施例提供的一种射频电路在无人体手指触摸情况下的功率发射测试图。其中，测试频率为2.44GHz，横坐标为时间(单位为秒)，图中横坐标每格为1秒钟，纵坐标为发射功率(单位为dBm)，图中纵坐标每格为5dBm，测试通过扫描时间方式，扫描10秒钟(预设时间段)。可见，测试图在无人体手指触摸情况下，发射功率为相对恒定功率(输出功率)。
更具体的，继续参考图4c所示，图4c为本发明实施例提供的一种射频电路在有人体手指触摸四次情况下的功率发射测试图。其中，测试频率为2.44GHz，横坐标为时间(单位为秒)，图中横坐标每格为1秒钟，纵坐标为发射功率(单位为dBm)，图中纵坐标每格为5dBm，测试通过扫描时间方式，扫描10秒钟。可见，测试图在10秒钟内人体手指触摸四次情况下发射功率(输出功率)发生变化，变化程度均在2dB左右。
302、基于监测到的输出功率，根据输出功率的变化程度进行触摸识别，判断是否发生触摸。
具体的，参考图4d所示，图4d为本实施例提供的一种射频电路在发生人体手指触控动作时的发射包络信号变化图。其中，模拟仿真蓝牙无线通讯模块1发射包络信号时人体手指触控动作导致的发生包络信号幅度变化：当人体手指作电性接触时，因蓝牙天线3阻抗变化导致发射包络信号幅度值(Vp)由316mV(输出功率为0dBm)会下降至251mV(输出功率为-2dBm)，当手指停止触控动作时包络信号幅度值Vp恢复为316mV(输出功率为0dBm)。所以，根据发射包络信号变化图的发射包络信号幅度值变化程度便可以进行触摸识别，也即是当发射包络信号幅度值(Vp)由316mV(输出功率为0dBm)会下降/持续至251mV(输出功率为-2dBm)，可以判断为发生触摸；当包络信号幅度值Vp恢复/持续为316mV(输出功率为0dBm)，表示为没有发生触摸。
具体的，参考图4e所示，图4e为本实施例提供的一种射频电路在发生人体手指触控动作时发射包络信号的局部放大示意图。从图4e中可以更好的呈现出天线阻抗变化引起输出功率变化的模拟仿真。其中，横坐标为20us至20.3us，纵坐标为240mV至300mV。
在本发明实施例中，通过获取蓝牙无线通讯模块1中的功率放大电路单元12在预设时间段内的输出功率；基于监测到的输出功率，根据输出功率的变化程度进行触摸识别，判断是否发生触摸。由于在射频电路中使用蓝牙天线3代替了传统的触控按键，且输出功率根据阻抗参数的变化而变化，阻抗参数在人体与蓝牙天线发生电性接触时发生改变。当蓝牙天线3与人体手指作电性接触时(电性接触是指人体手指触碰到位于天线位置的耳机壳外侧，在人体手指接触时对天线电辐射信号造成变化)，考虑到在人体与蓝牙天线发生电性触摸/未电性触摸所产生的输出功率不同，通过采集预设时间段内的输出功率，根据输出功率的变化情况便可以判断是否发生触摸，解决了触控按键金属片对天线辐射效应的影响，增加了耳机元件可容纳空间。
可选的，如图5所示，图5是本发明实施例提供的另一种射频电路的触控检测方法的流程示意图，上述射频电路的触控检测方法还包括步骤：
303、检测蓝牙无线通讯模块1是否进入睡眠模式。
其中，射频电路还可以包括触控感知射频模块2，触控感知射频模块2包括监测单元21及触摸单元22，监测单元21可以定时或实时检测蓝牙无线通讯模块1的工作状态。当蓝牙无线通讯模块1进入睡眠模式时，其中的功率放大电路单元12也将处于关闭状态，因此，监测单元21将会采集到功率放大电路单元12的睡眠模式对应的电平信号，该电平信号与正常开启工作模式的电平信号不同。以此判断蓝牙无线通讯模块1进入到睡眠状态。
304、若蓝牙无线通讯模块1进入睡眠模式，则触摸单元22向功率放大电路单元12发送开启信号，让功率放大电路单元12继续保持工作状态。
若蓝牙无线通讯模块1进入睡眠模式，此时，监测单元21会将该睡眠模式的电平信号发送到触摸单元22进行检测判断，触摸单元22会触发开启信号以发送到功率放大电路单元12中，让功率放大电路单元12进入低功耗模式，保持发送小功率信号，从而继续监测是否有触控动作。这样，让蓝牙无线通讯模块1保持在低功耗模式，不仅处于工作状态，还减少了电力消耗。
本发明实施例提供的一种穿戴设备，穿戴设备包括上述任一实施例中的一种射频电路。
在本实施例中，上述的穿戴设备可以是蓝牙耳机，上述的蓝牙耳机可以是蓝牙TWS耳机，上述的蓝牙天线3可以是FPC天线。当穿戴设备为蓝牙TWS耳机时，该蓝牙TWS耳机可以包括耳机壳4以及任一项实施例中的一种射频电路。射频电路可以设置在耳机壳4内侧，且射频电路中的蓝牙天线3与耳机壳4贴合。参考图6所示，图6为本发明实施例提供的蓝牙TWS耳机中耳机壳4与FPC天线的局部剖面侧视图。其FPC天线位于耳机壳4内侧，与耳机壳4内侧紧贴，人体手指在耳机壳4外侧执行触摸动作。
作为另一种可能的实施例方式，上述的穿戴设备还可以包括但不限于无线穿戴助听器、智能穿戴手表、智能手环、智能眼镜等等。当运用在无线穿戴助听器、智能穿戴手表、智能手环、智能眼镜等设备中时，上述的耳机壳则为对应设备的外壳，上述的射频电路可以是位于所在设备的外壳内侧位置，且射频电路中的蓝牙天线3与所在设备的外壳内侧贴合，在外壳外侧执行触摸动作。
本发明实施例提供的一种穿戴设备，包括了任一实施例中的一种射频电路，由于在射频电路中使用蓝牙天线3代替了传统的触控按键，当蓝牙天线3与人体手指作电性接触时(电性接触是指人体手指触碰到位于天线位置的耳机壳4外侧，在人体手指接触时对天线电辐射信号造成变化)，监测单元21对蓝牙天线3阻抗参数发生变化时功率放大电路单元12的输出功率进行监测，通过触摸单元22根据输出功率变化程度进行触摸识别，可以自适应根据一定时间内采集的信号，判断是否发生触摸，解决触控按键金属片对天线辐射效应的影响，增加耳机元件可容纳空间；且触控感知射频模块2能够完成触控检测，减少使用专用电容式触摸IC芯片的成本。因此，上述提供的一种穿戴设备同样可以实现一种射频电路及一种射频电路的触控检测方法实施例中的各个实施方式，以及相应有益效果。
本发明实施例还提供一种电子设备，该电子设备包括：处理器、存储器、网络接口及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现实施例提供的一种射频电路的触控检测方法中的步骤。
具体的，处理器用于执行以下步骤：
获取蓝牙无线通讯模块中的功率放大电路单元在预设时间段内的输出功率，其中，输出功率根据阻抗参数的变化而变化，阻抗参数在人体与蓝牙天线发生电性接触时发生改变；
基于监测到的输出功率，根据输出功率的变化程度进行触摸识别，判断是否发生触摸。
可选的，处理器还用于执行步骤：
检测蓝牙无线通讯模块是否进入睡眠模式；
若蓝牙无线通讯模块进入睡眠模式，则触摸单元向功率放大电路单元发送开启信号，让功率放大电路单元继续保持工作状态。
本发明实施例提供的电子设备能够实现上述提供的一种射频电路的触控检测方法实施例中的各个实施方式，以及相应有益效果，为避免重复，这里不再赘述。
需要指出的是，图中仅示出了具有组件的部分结构，但是应理解的是，并不要求实施所有示出的组件，可以替代的实施更多或者更少的组件。其中，本技术领域技术人员可以理解，这里的电子设备是一种能够按照事先设定或存储的指令，自动进行数值计算和/或信息处理的设备，其硬件包括但不限于微处理器、专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit，ASIC)、可编程门阵列(Field－Programmable GateArray，FPGA)、数字处理器(Digital Signal Processor，DSP)、嵌入式设备等。
存储器至少包括一种类型的可读存储介质，可读存储介质包括闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器(例如，SD或DX存储器等)、随机访问存储器(RAM)、静态随机访问存储器(SRAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、可编程只读存储器(PROM)、磁性存储器、磁盘、光盘等。在一些实施例中，存储器可以是电子设备的内部存储单元，例如该电子设备的硬盘或内存。在另一些实施例中，存储器也可以是电子设备的外部存储设备，例如该电子设备上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。当然，存储器还可以既包括电子设备的内部存储单元也包括其外部存储设备。本实施例中，存储器通常用于存储安装于电子设备的操作系统和各类应用软件，例如种射频电路的触控检测方法的程序代码等。此外，存储器还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的各类数据。
处理器在一些实施例中可以是中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、控制器、微控制器、微处理器、或其他数据处理芯片。该处理器通常用于控制电子设备的总体操作。本实施例中，处理器用于运行存储器中存储的程序代码或者处理数据，例如运行种射频电路的触控检测方法的程序代码。
网络接口可包括无线网络接口或有线网络接口，该网络接口通常用于在电子设备与其他电子设备之间建立通信连接。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现实施例提供的种射频电路的触控检测方法中的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。
本领域普通技术人员可以理解实现实施例种射频电路的触控检测方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如各方法的实施例的流程。其中，存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存取存储器(RandomAccess Memory，简称RAM)等。
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。
Claims (7)
1.一种射频电路，其特征在于，包括：蓝牙无线通讯模块、触控感知射频模块以及蓝牙天线，所述蓝牙天线分别与所述蓝牙无线通讯模块及所述触控感知射频模块连接；其中，
所述蓝牙无线通讯模块包括阻抗转换单元以及功率放大电路单元，所述阻抗转换单元与所述功率放大电路单元连接，所述阻抗转换单元与所述蓝牙天线连接；
所述触控感知射频模块包括监测单元和触摸单元，所述监测单元与所述触摸单元连接，所述监测单元与所述蓝牙天线连接；
其中，所述功率放大电路单元中包括有一区功率管与二区功率管，且所述功率管之间通过共源共栅方式连接；
所述阻抗转换单元包括变压器、第一固定电容、第二固定电容以及第一可调电容，所述第一固定电容、第二固定电容以及第一可调电容串联后两端接地，所述变压器第一输入端连接在所述第一固定电容与所述第一可调电容之间，所述变压器第二输入端连接在所述第二固定电容与所述第一可调电容之间。
2.如权利要求1所述的一种射频电路，其特征在于，所述变压器第一输入端连接到所述一区功率管的源极，所述变压器第二输入端连接到所述二区功率管的源极。
3.如权利要求1所述的一种射频电路，其特征在于，所述监测单元包括信号衰减子单元，所述触摸单元包括检波子单元以及触控判断子单元，所述信号衰减子单元、所述检波子单元以及所述触控判断子单元依次连接。
4.如权利要求3所述的一种射频电路，其特征在于，所述变压器的天线输出端与所述信号衰减子单元的输入端连接，所述变压器的另一输出端接地，且所述蓝牙天线与所述变压器的天线输出端连接。
5.如权利要求3所述的一种射频电路，其特征在于，所述信号衰减子单元包括第三固定电容以及第二可调电容，所述第三固定电容的一端与所述变压器的天线输出端连接，所述第三固定电容的另一端与所述第二可调电容及所述检波子单元连接，且所述检波子单元另一端接地。
6.一种射频电路的触控检测方法，其特征在于，所述射频电路包括：蓝牙无线通讯模块以及蓝牙天线；所述方法包括以下步骤：
获取所述蓝牙无线通讯模块中的功率放大电路单元在预设时间段内的输出功率，其中，所述输出功率根据阻抗参数的变化而变化，所述阻抗参数在人体与所述蓝牙天线发生电性接触时发生改变；
基于监测到的所述输出功率，根据所述输出功率的变化程度进行触摸识别，判断是否发生触摸；
所述方法还包括步骤：
检测所述蓝牙无线通讯模块是否进入睡眠模式；
若所述蓝牙无线通讯模块进入睡眠模式，则通过触摸单元向所述功率放大电路单元发送开启信号，让所述功率放大电路单元继续保持工作状态。
7.一种穿戴设备，其特征在于，包括如权利要求1至5任一项所述的一种射频电路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110031658.9A CN114826313B (zh) | 2021-01-11 | 2021-01-11 | 一种射频电路、射频电路的触控检测方法及穿戴设备 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110031658.9A CN114826313B (zh) | 2021-01-11 | 2021-01-11 | 一种射频电路、射频电路的触控检测方法及穿戴设备 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114826313A CN114826313A (zh) | 2022-07-29 |
| CN114826313B true CN114826313B (zh) | 2024-01-09 |
Family
ID=82525312
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110031658.9A Active CN114826313B (zh) | 2021-01-11 | 2021-01-11 | 一种射频电路、射频电路的触控检测方法及穿戴设备 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114826313B (zh) |
Citations (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB9927492D0 (en) * | 1998-11-19 | 2000-01-19 | Nec Corp | Portable phone with detecting unit of contact of antenna with human body |
| US7113087B1 (en) * | 2003-04-08 | 2006-09-26 | Microsoft Corporation | Proximity sensing based on antenna impedance variation |
| CN101213758A (zh) * | 2005-07-01 | 2008-07-02 | 松下电器产业株式会社 | 无线通信装置 |
| CN102420353A (zh) * | 2010-09-28 | 2012-04-18 | 宏达国际电子股份有限公司 | 天线模块 |
| KR20130039269A (ko) * | 2011-10-11 | 2013-04-19 | 엘지전자 주식회사 | 이동 단말기 및 그 제어 방법 |
| CN103546178A (zh) * | 2012-07-09 | 2014-01-29 | 宏达国际电子股份有限公司 | 移动通信装置与其阻抗匹配方法 |
| CN103636121A (zh) * | 2011-10-13 | 2014-03-12 | 三菱电机株式会社 | 前端放大器 |
| CN104967460A (zh) * | 2015-07-17 | 2015-10-07 | 开曼群岛威睿电通股份有限公司 | 手机装置、射频收发器电路及阻抗调整装置 |
| CN106454581A (zh) * | 2016-08-31 | 2017-02-22 | 上海卓易云汇智能技术有限公司 | 一种降低蓝牙耳机功耗的方法 |
| CN107404402A (zh) * | 2017-07-21 | 2017-11-28 | 上海斐讯数据通信技术有限公司 | 一种路由器的功能配置方法及装置 |
| CN108352718A (zh) * | 2018-02-07 | 2018-07-31 | 深圳市为通博科技有限责任公司 | 充电检测电路、充电盒、耳机的通信装置和耳机 |
| CN109379145A (zh) * | 2018-11-27 | 2019-02-22 | 维沃移动通信有限公司 | 一种信号处理电路、终端设备及信号处理方法 |
| CN109496395A (zh) * | 2018-09-28 | 2019-03-19 | 深圳市汇顶科技股份有限公司 | 一种电路及电子设备 |
| CN110798766A (zh) * | 2018-08-02 | 2020-02-14 | 禾伸堂企业股份有限公司 | 结合天线与触控感测件的蓝牙耳机 |
| CN111525941A (zh) * | 2020-04-28 | 2020-08-11 | 维沃移动通信有限公司 | 一种信号处理电路、方法和电子设备 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9100757B2 (en) * | 2012-07-02 | 2015-08-04 | Apple Inc. | Headset impedance detection |
| JP6193052B2 (ja) * | 2013-08-19 | 2017-09-06 | 株式会社ソニー・インタラクティブエンタテインメント | 入力装置および電子機器 |
-
2021
- 2021-01-11 CN CN202110031658.9A patent/CN114826313B/zh active Active
Patent Citations (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB9927492D0 (en) * | 1998-11-19 | 2000-01-19 | Nec Corp | Portable phone with detecting unit of contact of antenna with human body |
| US7113087B1 (en) * | 2003-04-08 | 2006-09-26 | Microsoft Corporation | Proximity sensing based on antenna impedance variation |
| CN101213758A (zh) * | 2005-07-01 | 2008-07-02 | 松下电器产业株式会社 | 无线通信装置 |
| CN102420353A (zh) * | 2010-09-28 | 2012-04-18 | 宏达国际电子股份有限公司 | 天线模块 |
| KR20130039269A (ko) * | 2011-10-11 | 2013-04-19 | 엘지전자 주식회사 | 이동 단말기 및 그 제어 방법 |
| CN103636121A (zh) * | 2011-10-13 | 2014-03-12 | 三菱电机株式会社 | 前端放大器 |
| CN103546178A (zh) * | 2012-07-09 | 2014-01-29 | 宏达国际电子股份有限公司 | 移动通信装置与其阻抗匹配方法 |
| CN104967460A (zh) * | 2015-07-17 | 2015-10-07 | 开曼群岛威睿电通股份有限公司 | 手机装置、射频收发器电路及阻抗调整装置 |
| CN106454581A (zh) * | 2016-08-31 | 2017-02-22 | 上海卓易云汇智能技术有限公司 | 一种降低蓝牙耳机功耗的方法 |
| CN107404402A (zh) * | 2017-07-21 | 2017-11-28 | 上海斐讯数据通信技术有限公司 | 一种路由器的功能配置方法及装置 |
| CN108352718A (zh) * | 2018-02-07 | 2018-07-31 | 深圳市为通博科技有限责任公司 | 充电检测电路、充电盒、耳机的通信装置和耳机 |
| CN110798766A (zh) * | 2018-08-02 | 2020-02-14 | 禾伸堂企业股份有限公司 | 结合天线与触控感测件的蓝牙耳机 |
| CN109496395A (zh) * | 2018-09-28 | 2019-03-19 | 深圳市汇顶科技股份有限公司 | 一种电路及电子设备 |
| CN109379145A (zh) * | 2018-11-27 | 2019-02-22 | 维沃移动通信有限公司 | 一种信号处理电路、终端设备及信号处理方法 |
| CN111525941A (zh) * | 2020-04-28 | 2020-08-11 | 维沃移动通信有限公司 | 一种信号处理电路、方法和电子设备 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| shi-yu Liu.A Pressure-Sensitive Impedance-Type Touch Panel With High Sensitivity and Water-Resistance.IEEE electron Device Letters.全文. * |
| 吴洪江.雷达收发组件芯片技术.北京：国防工业出版社,2017,第176-177页. * |
| 曾韵梅 ; 陈攀 ; 周电波 ; .非接触式局部放电检测天线的设计和优化研究.华中电力.2012,(第03期),全文. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114826313A (zh) | 2022-07-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8314720B2 (en) | Terminal and method for executing function using human body communication | |
| CN107194324A (zh) | 指纹识别区域显示方法及相关产品 | |
| CN107103223A (zh) | 解锁控制方法及相关产品 | |
| CN107122116A (zh) | 指纹识别区域显示方法及相关产品 | |
| CN105280195A (zh) | 语音信号的处理方法及装置 | |
| Bdiri et al. | An 868 MHz 7.5 µ W wake-up receiver with-60 dBm sensitivity | |
| CN107122760A (zh) | 指纹识别方法及相关产品 | |
| CN110289885B (zh) | 一种天线调谐方法及终端 | |
| CN111431634B (zh) | 射频功率控制电路 | |
| CN108649991B (zh) | 一种谐波干扰的处理方法及移动终端 | |
| CN101860377A (zh) | 管理移动通信终端的天线的方法及移动通信终端 | |
| CN109075704A (zh) | 一种负载供电电路和终端 | |
| CN107015703A (zh) | 解锁控制方法及相关产品 | |
| US9124973B2 (en) | Earphone jack circuit and portable electronic device using the same | |
| CN106453909B (zh) | 一种功率调整方法及移动终端 | |
| CN114826313B (zh) | 一种射频电路、射频电路的触控检测方法及穿戴设备 | |
| CN106851806A (zh) | 一种发射功率控制方法及移动终端 | |
| CN107193475A (zh) | 解锁控制方法及相关产品 | |
| CN102055697A (zh) | 线缆调制解调器节能电路 | |
| CN213305767U (zh) | 射频功率的控制电路及电子设备 | |
| CN107612573A (zh) | 一种穿戴设备的sar值调整方法及穿戴设备 | |
| CN109347512A (zh) | 信号传输装置、电子设备以及信号传输装置的控制方法 | |
| CN107194226A (zh) | 解锁控制方法及相关产品 | |
| CN109002202B (zh) | 触控显示屏驱动电路、触控显示器及电子装置 | |
| CN103107827A (zh) | 移动通讯装置及其无线通讯信号的调整方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |