電子裝置及其無線模塊的功率調整方法
【專利摘要】一種電子裝置及其無線模塊的功率調整方法，其中電子裝置包括無線天線、無線模塊、感測天線、偵測電路以及處理單元。無線天線支援使用頻帶。無線模塊電性連接于無線天線。感測天線接收無線信號。偵測電路接收無線信號后，偵測無線信號中對應位在使用頻帶內的一最佳頻帶的一信號成分。處理單元根據無線信號的功率選擇性地調整無線模塊的輸出功率。
【專利說明】
電子裝置及其無線模塊的功率調整方法
【技術領域】
[0001]本發明是關于一種功率調整方法，特別是一種電子裝置及其無線模塊的功率調整方法。
【【背景技術】】
[0002]隨著無線通訊技術蓬勃發展，應用無線通訊技術的行動裝置已日漸普遍，例如:平板電腦、筆記本電腦、行動電話。而不論是何種行動裝置，行動裝置均是經由天線來收發無線信號。無線信號屬于一種電磁波，電磁波是通過輻射的方式來進行傳遞。因此，行動裝置在收發無線信號時會產生輻射量。
[0003]在資訊爆炸的時代，人們對行動裝置的依賴與日倶增，為避免行動裝置產生的輻射量對使用者造成生理上的影響，甚至危及生命，國際間對于行動裝置產生的輻射量具有一定的規范。舉例來說，以特定吸收率(Specific Absorpt1n Rate, SAR)值作為判斷福射量是否符合規范的標準。SAR值是表示生物體每單位質量對電磁波能量的吸收率，以瓦特(W) / 公斤(Kg)為單位，美國聯邦通訊委員會(Federal Communicat1ns Commiss1n, FCC)則建議SAR值不超過1.6W/Kg，并且規定行動裝置距離人體20公分時必需測試SAR值。
[0004]為調整行動裝置產生的輻射量，于行動裝置中鄰近無線廣域網路(Wireless WideArea Network, WWAN)天線的設置處加入接近感應器(Proximity Sensor)。利用接近感應器來進行人體偵測，并根據偵測結果來調整行動裝置產生的輻射量，借以符合SAR值。因此，如何調整行動裝置產生的輻射量來符合SAR值即成為一重要的課題。
【
【發明內容】
】
[0005]在一實施例中，一種電子裝置包括無線天線、無線模塊、感測天線、偵測電路以及處理單元。無線模塊電性連接于無線天線，且無線天線支援使用頻帶。偵測電路經由感測天線接收無線信號，偵測電路偵測無線信號中對應位在前述使用頻帶內的最佳頻帶的信號成分。處理單元根據無線信號的功率選擇性地調整無線模塊的輸出功率。
[0006]在一實施例中，一種電子裝置中的無線模塊的功率調整方法包括經由感測天線接收無線信號、濾波所接收到的無線信號以保留對應最佳頻帶的濾波功率信號、轉換濾波功率信號為電壓信號、判斷電壓信號是否大于門檻值后產生比較信號，以及根據比較信號調整無線模塊的輸出功率。其中，前述最佳頻帶被包含在無線模塊的使用頻帶中。
[0007]綜上所述，根據本發明的電子裝置及其無線模塊的功率調整方法是利用與無線模塊所使用的無線天線不同的感測天線來偵測無線信號中對應最佳頻帶的信號成分，而最佳頻帶是位于無線天線支援的使用頻帶內。并且，根據無線信號的功率值調整無線模塊的輸出功率以符合國際上所規范的SAR值。
【【附圖說明】】
[0008]圖1為根據本發明的一實施例的電子裝置的功能方塊圖。
[0009]圖2為根據本發明的一實施例的電子裝置中的無線模塊的功率調整方法。
【【具體實施方式】】
[0010]圖1為根據本發明的一實施例的電子裝置的功能方塊圖。電子裝置I包含無線天線11、無線模塊12、感測天線13、偵測電路14與處理單元15。偵測電路14、處理單元15、無線模塊12依序串接于無線天線11與感測天線13之間。
[0011]無線模塊12電性連接無線天線11。無線模塊12經由無線天線11收發射頻信號，且無線天線11支援使用頻帶。在一些實施例中，無線天線11為WffAN的天線，且可支援4G無線通訊技術，其使用頻帶可為4G無線通訊技術所涵蓋的頻率范圍，也就是說，使用頻帶可為703MHz至960MHz及1710MHz至2690MHz的頻率范圍。雖以4G為例，但本發明不限于此，無線天線11支援的使用頻帶也可為2G、2.5G、2.75G、3G、3.5G、3.75G、3.9G或5G等通訊技術的涵蓋頻段。
[0012]感測天線13接收無線信號SI。偵測電路14電性連接感測天線13來接收無線信號SI。偵測電路14對應偵測無線信號SI中的最佳頻帶的信號成分，最佳頻帶位于無線天線11所支援的使用頻帶內，換言之，使用頻帶涵蓋的頻率范圍包含最佳頻帶。于此，無線信號SI中對應最佳頻帶的信號成分位于使用頻帶所涵蓋的頻率范圍中。處理單元15再根據無線信號SI中的信號成分的功率選擇性地調整無線模塊12的輸出功率，基于具有不同信號成分的無線信號SI，處理單元15控制無線模塊12產生對應的輸出功率。在一些實施例中，設計者可根據使用頻帶中欲降SAR值的頻段來設計最佳頻帶，舉例來說，以前述使用頻帶為703MHz至960MHz及1710MHz至2690MHz的頻率范圍為例，若設計者欲針對1800MHz頻段來調整無線模塊12的輸出功率來符合SAR值，那么最佳頻帶即為1800MHz頻段涵蓋的頻率范圍，BP, 1770MHz至1830MHz之間，換言之，無線信號SI中對應最佳頻帶的信號成分則位在1770MHz至1830MHz的頻率范圍內。
[0013]偵測電路14包括濾波器141、功率轉換器142及比較器143。濾波器141、功率轉換器142及比較器143依序串接在感測天線13與處理單元15之間。
[0014]濾波器141耦接感測天線13。無線信號SI經由感測天線13傳遞至濾波器141。濾波器141對無線信號SI進行濾波處理來產生濾波功率信號S2。濾波器141將無線信號SI中非位于最佳頻帶中的信號成分濾除以保留最佳頻帶中的信號成分，即濾波功率信號S2。并且，最佳頻帶被包含在使用頻帶涵蓋的頻帶中，故濾波功率信號S2也位于使用頻帶中。在一些實施例中，設計者可根據最佳頻帶來設計濾波器141，舉例來說，以前述最佳頻帶為1800MHz頻段所涵蓋的頻率范圍為例，將濾波器141的中心頻率設計在1800MHz以濾除無線信號SI中位于1770MHz至1830MHz頻率范圍以外的信號成分。
[0015]在一些實施例中，濾波器141可為低通濾波器(Low-pass filter)、高通濾波器(High-pass filter)、帶通濾波器(Band-pass filter)或帶斥濾波器(Notch filter)，設計者可根據不同的最佳頻帶來選擇濾波器的種類。并且，在一些實施例中，濾波器141是可以電感與電容的組合來實現。或者，在一些實施例中，濾波器141也可為表面聲波(SurfaceAcoustic Wave, SAW)濾波器，而表面聲波濾波器為本領域所熟知，故于此不再贅述其詳細電路結構與運作。
[0016]功率轉換器142的輸入端耦接濾波器141的輸出端。功率轉換器142接收濾波器141產生的濾波功率信號S2，功率轉換器142偵測濾波功率信號S2的功率值。濾波功率信號S2的功率值與人體是否在感測天線13的輻射范圍中有關，當人體靠近感測天線13時，感測天線13支援的頻帶產生頻偏，無線信號SI中位于最佳頻帶中的信號成分也隨之減少。因此，相較于無人體靠近感測天線13，當人體靠近感測天線13時，濾波功率信號S2具有較小的功率值。
[0017]功率轉換器142基于濾波功率信號S2的功率值來產生電壓信號S3。其中，電壓信號S3的電壓值相應于濾波功率信號S2的功率值，因此，電壓信號S3的電壓值能表示人體對于感測天線13的距離遠近。在一些實施例中，選擇濾波功率信號S2的功率值與電壓信號S3的電壓值之間為負相關，功率轉換器142根據較小的功率值產生較大的電壓值。也就是說，當人體靠近感測天線13時，電壓信號S3具有較大的電壓值。
[0018]比較器143的一輸入端接收功率轉換器142產生的電壓信號S3，并且比較器143的另一輸入端則注入門檻值VI。其中，門檻值Vl為一預設的電壓值，此電壓值是用來判斷感測天線13的輻射范圍中是否有人體存在的參考電壓。也就是說，人體存在與不存在時所產生的電壓信號S3的電壓值之間具有電壓差值。具體而言，當電壓信號S3大于門檻值Vl時表示人體較靠近或很靠近感測天線13 ;反之，當電壓信號S3小于或等于門檻值Vl時表示人體較遠離感測天線13。基此，比較器143將電壓信號S3的電壓值與門檻值Vl進行比較來產生具有不同準位的比較信號S4。舉例來說，以門檻值Vl較佳地為1.8V為例，當電壓信號S3的電壓值大于1.8V時，比較器143輸出低準位(即，邏輯「O」)或邏輯「O」的比較信號S4。當電壓信號S3小于或等于1.8V時，比較器143輸出高準位(S卩，邏輯「I」)或邏輯「I」的比較信號S4。在一些實施例中，比較器可以運算放大器(Operat1nal Amplifier, OPAMP)來實現。
[0019]處理單元15的輸入端耦接比較器143的輸出端。處理單元15接收比較器143產生的比較信號S4來調整無線模塊12的輸出功率，在一些實施例中，選擇比較信號S4為邏輯「O」是表示感測天線13的輻射范圍中有人體存在，處理單元15輸出控制信號S5來降低無線模塊12的輸出功率。反之，選擇比較信號S4為邏輯「I」表示感測天線13的輻射范圍中為無人體存在，處理單元15輸出控制信號S5維持無線模塊12的輸出功率。在一些實施例中，處理單元15亦可借由關閉無線模塊12來降低無線模塊12的輸出功率。
[0020]在一些實施例中，處理單元15可以包含通用輸入輸出(General Purpose InputOutput, GP10)腳位的微處理器或中央處理單元(Central Processing Unit, CPU)來實現。微處理器或中央處理單元經由通用輸入輸出腳位接收比較信號S4，再經由通用輸入輸出腳位輸出控制信號S5來控制無線模塊12的輸出功率。
[0021]在一些實施例中，無線天線11與感測天線13設置在電子裝置I的殼體內(圖未示)。感測天線13相對于無線天線11的設置處會影響前述電壓差值(即，人體靠近感測天線13與否而對應產生的電壓信號S3之間的電壓差值)的大小。因此，感測天線13設置在相對于無線天線11的不同位置，電壓信號S3的電壓值亦隨之改變，進而影響電壓信號S3與能精確表示人體是否存在。基此，在組裝電子裝置I時，將感測天線13設置在無線天線11的場型中的最大場強處，相較于其他場強處具有較大的電壓差值。換言之，感測天線13對應設置于無線天線11的場型中的最大場強處能以產生精確表示人體存在的電壓信號S3 ο
[0022]圖2為根據本發明的一實施例的電子裝置中的無線模塊的功率調整方法。請同時參閱圖1及圖2，經由感測天線13接收無線信號SI (步驟S01)，濾波器141經由感測天線13接收無線信號SI，并且濾波器141濾波所接收到的無線信號SI以保留對應最佳頻帶的濾波功率信號S2(步驟S02)，最佳頻帶被包含在無線模塊12所使用的無線天線11所支援的使用頻帶中，并且濾波器141輸出濾波功率信號S2。接著，功率轉換器142轉換濾波功率信號S2為電壓信號S3 (步驟S03)。比較器143判斷電壓信號S3是否大于門檻值Vl (步驟S04)。若電壓信號S3大于門檻值Vl (即判斷為「是」)，則比較器143所輸出的比較信號S4可令處理單元15調整無線模塊12的輸出功率(步驟S05)，更進一步來說，處理單元15降低無線模塊12的輸出功率。
[0023]若電壓信號S3不大于門檻值Vl (即判斷為「否」)，則比較器143所輸出的比較信號S4將令處理單元15不調整無線模塊12的輸出功率(步驟S06)。接著，回到步驟S01，再重復執行步驟SOl至步驟S04以不時地判斷人體所曝露的輻射范圍中是否落在國際規范的SAR值內。若超越國際規范的SAR值，則調降無線模塊的輸出功率。
[0024]在一些實施例中，于執行步驟SOl前，在組裝電子裝置I時，將無線模塊12所使用的無線天線11設置在電子裝置I的殼體中，并偵測無線天線13的場型，將感測天線13設置在無線天線11的場型中的最大場強處，致使電子裝置I更易于判別人體是否存在感測天線13的輻射范圍中。
[0025]綜上所述，根據本發明的電子裝置及其無線模塊的功率調整方法是利用與無線模塊所使用的無線天線不同的感測天線來偵測無線信號中對應最佳頻帶的信號成分，而最佳頻帶是位于無線天線支援的使用頻帶內。并且，根據無線信號的功率值調整無線模塊的輸出功率以符合國際上所規范的SAR值。
[0026]雖然本發明已以實施例揭露如上然其并非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和范圍內，當可作些許的更動與潤飾，因此本發明的保護范圍當視后附的權利要求書所界定者為準。
【主權項】
1.一種電子裝置，其特征在于，包括: 一無線天線，用以支援一使用頻帶； 一無線模塊，電性連接該無線天線； 一感測天線，用以接收一無線信號； 一偵測電路，用以對應偵測該無線信號中的該使用頻帶內的一最佳頻帶的一信號成分；以及 一處理單元，用以根據該無線信號的功率選擇性地調整該無線模塊的一輸出功率。2.如權利要求1所述的電子裝置，其特征在于，該偵測電路包括: 一濾波器，用以濾波所接收到的該無線信號以保留對應該最佳頻帶的該信號成分。3.如權利要求2所述的電子裝置，其特征在于，該濾波器為表面聲波濾波器。4.如權利要求1所述的電子裝置，其特征在于，該偵測電路包括: 一濾波器，用以濾波所接收到的該無線信號以保留對應該最佳頻帶的一濾波功率信號; 一功率轉換器，用以轉換該濾波功率信號為一電壓信號；及 一比較器，用以判斷該電壓信號是否大于一門檻值后產生一比較信號； 其中，該處理單元根據該比較信號調整該無線模塊的該輸出功率。5.如權利要求4所述的電子裝置，其特征在于，當該電壓信號大于該門檻值時，該處理單元降低該無線模塊的該輸出功率。6.如權利要求4所述的電子裝置，其特征在于，當該電壓信號不大于該門檻值時，該處理單元不調整該無線模塊的該輸出功率。7.如權利要求4所述的電子裝置，其特征在于，該濾波器為表面聲波濾波器。8.一種電子裝置中的一無線模塊的功率調整方法，其特征在于，包括: 經由一感測天線接收一無線信號； 濾波所接收到的該無線信號以保留對應一最佳頻帶的一濾波功率信號，其中該最佳頻帶被包含在該無線模塊的一使用頻帶中； 轉換該濾波功率信號為一電壓信號； 判斷該電壓信號是否大于一門檻值后產生一比較信號；以及 根據該比較信號調整該無線模塊的一輸出功率。9.如權利要求8所述的電子裝置中的一無線模塊的功率調整方法，其特征在于，當該電壓信號大于該門檻值時，降低該無線模塊的該輸出功率。10.如權利要求8所述的電子裝置中的一無線模塊的功率調整方法，其特征在于，當該電壓信號不大于該門檻值時，不調整該無線模塊的該輸出功率。
【文檔編號】H04W52/04GK106034350SQ201510111911
【公開日】2016年10月19日
【申請日】2015年3月13日
【發明人】張文政
【申請人】神訊電腦(昆山)有限公司, 神基科技股份有限公司