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射频系统及其控制方法、电子设备

文献发布时间:2023-06-19 15:47:50



技术领域

本公开实施例涉及但不限于射频技术领域,尤其涉及一种射频系统及其控制方法、电子设备。

背景技术

随着移动通信技术的发展,人们对移动终端特别是手机的使用越来越多。但是,这些移动终端在通信过程中会产生电磁辐射,电磁辐射是一种复合的电磁波,以相互垂直的电场和磁场随时间的变化而传递能量。人体生命活动包含一系列的生物电活动,这些生物电对环境的电磁波非常敏感,因此,电磁辐射可以对人体造成影响和损害。

为评估电子设备的电磁辐射对人体的影响程度,业界引入了比吸收率(SpecificAbsorption Rate,SAR)这一指标,比吸收率指单位时间内单位质量的物质吸收的电磁辐射能量。以电子设备辐射为例,SAR指的是辐射被用户软组织吸收的比率,SAR值越低,辐射被软组织吸收的量越少,对人体的影响程度越小。

SAR与射频发射功率成正比关系,功率越高,SAR值越高,为了保证用户软组织吸收的SAR合格,一般手机等终端厂商解决SAR超标的常规手段是降低射频功率(功率回退),但这样将会降低电子设备与基站的通信能力。

发明内容

本公开实施例提供了一种射频系统及其控制方法、电子设备,保证SAR合规的同时不影响通信质量。

一方面,本公开实施例提供了一种射频系统,包括射频收发器、至少两条信号发射通路,所述至少两条信号发射通路的输入端与所述射频收发器的至少两个发射端口一一对应连接,所述至少两条信号发射通路的输出端与至少两个天线单元一一对应连接,所述至少两个天线单元的位置满足波束赋形要求,其中:

所述每个信号发射通路均设置有相位调整单元,所述相位调整单元被配置为调整在预设时间内相应信号发射通路上的天线单元的辐射相位,以使得所有所述天线单元波束成形后形成的辐射场形的比吸收率SAR值在单位时间内小于预设阈值,所述预设时间小于所述单位时间。

在示例性实施例中,所述射频系统包括两个天线单元,所述两个天线单元的位置满足波束赋形要求,包括:所述两个天线单元间隔半个波长。

在示例性实施例中,所述射频系统还包括控制器,所述控制器与每个相位调整单元连接,所述控制器被配置为控制每个相位调整单元的相移量。

在示例性实施例中,所述控制器还被配置为接收传感器信号,当传感器信号表示有人体靠近时,调整每个信号发射通路上的天线单元的辐射场形,以使得所有天线单元辐射场形重合区域远离人体靠近的区域。

在示例性实施例中,所述控制器还被配置为根据所述SAR值和所述预设阈值,调整所述相位调整单元的辐射相位,以使得所有所述天线单元波束成形后形成的辐射场形内某一方向上的辐射性能最大。

在示例性实施例中,所述控制器集成于射频收发器内。

再一方面,本公开实施例还提供了一种射频系统的控制方法,所述射频系统包括射频收发器、至少两条信号发射通路,所述至少两条信号发射通路的输入端与所述射频收发器的至少两个发射端口一一对应连接,所述至少两条信号发射通路的输出端与至少两个天线单元一一对应连接,所述至少两个天线单元的位置满足波束赋形要求,所述每个信号发射通路均设置有相位调整单元,所述射频系统的控制方法包括:

获取在单位时间内所有天线单元波束成形后形成的辐射场形中任意一点的比吸收率SAR值;

若所述SAR值大于预设阈值,则控制所述相位调整单元调整在预设时间内相应信号发射通路上的天线单元的辐射相位,以使得所有所述天线单元波束成形后形成的辐射场形的SAR值在单位时间内小于预设阈值,所述预设时间小于所述单位时间。

在示例性实施例中,所述方法还包括:接收传感器信号,当传感器信号表示有人体靠近时,调整每个信号发射通路上的天线单元的辐射场形,以使得所有天线单元辐射场形重合区域远离人体靠近的区域。

在示例性实施例中,所述方法还包括:所述控制器还被配置为根据所述SAR值和所述预设阈值,调整所述相位调整单元的辐射相位,以使得所有所述天线单元波束成形后形成的辐射场形内某一方向上的辐射性能最大。

再一方面,本公开实施例还提供了一种包含前述射频系统的电子设备。

通过在每个预设时间段内改变射频收发器的输出信号的相移量,使得所有所述天线单元波束成形后形成的辐射场形的比吸收率SAR值在单位时间内小于预设阈值。本公开实施例通过改变辐射相位来保证SAR合规,也即只需改变发射功率的角度,无需改变发射功率强度,避免降低设备的通信能力,在保证SAR合规的同时保证设备的通信质量。

本公开的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本公开而了解。本公开的其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所描述的方案来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本公开技术方案的理解,并且构成说明书的一部分,与本公开的实施例一起用于解释本公开的技术方案,并不构成对本公开技术方案的限制。附图中各部件的形状和大小不反映真实比例,目的只是示意说明本公开内容。

图1为一种移动终端天线的SAR值分布图;

图2为TA SAR技术原理图;

图3a为本公开实施例提供的一种射频系统结构示意图;

图3b为本公开实施例提供另一种射频系统结构示意图;

图4为不同辐射方向和辐射场形示意图;

图5a为本公开实施例具有4支天线的射频系统的结构示意图;

图5b为本公开实施例另一种具有4支天线的射频系统的结构示意图;

图5c为包含图5a或图5b所示射频系统的终端的天线分布示意图;

图6a为应用示例中第一时间段的SAR热点波形图;

图6b为应用示例中第二时间段的SAR热点波形图;

图6c为应用示例中第三时间段的SAR热点波形图;

图6d为应用示例中整个时间段SAR能量分布示意图;

图7为SAR与时间的关系曲线;

图8a为本公开实施例具有3天线的射频系统的结构示意图;

图8b为包含图8a所示射频系统的终端在三个预设时间段的SAR能量分布示意图;

图9为本公开实施例射频系统控制方法的流程图。

具体实施方式

本公开描述了多个实施例,但是该描述是示例性的,而不是限制性的,并且对于本领域的普通技术人员来说显而易见的是,在本公开所描述的实施例包含的范围内可以有更多的实施例和实现方案。尽管在附图中示出了许多可能的特征组合,并在具体实施方式中进行了讨论,但是所公开的特征的许多其它组合方式也是可能的。除非特意加以限制的情况以外,任何实施例的任何特征或元件可以与任何其它实施例中的任何其他特征或元件结合使用,或可以替代任何其它实施例中的任何其他特征或元件。

本公开包括并设想了与本领域普通技术人员已知的特征和元件的组合。本公开已经公开的实施例、特征和元件也可以与任何常规特征或元件组合,以形成由权利要求限定的独特的发明方案。任何实施例的任何特征或元件也可以与来自其它发明方案的特征或元件组合,以形成另一个由权利要求限定的独特的发明方案。因此,应当理解,在本公开中示出和/或讨论的任何特征可以单独地或以任何适当的组合来实现。因此,除了根据所附权利要求及其等同替换所做的限制以外,实施例不受其它限制。此外,可以在所附权利要求的保护范围内进行各种修改和改变。

此外,在描述具有代表性的实施例时,说明书可能已经将方法和/或过程呈现为特定的步骤序列。然而,在该方法或过程不依赖于本文所述步骤的特定顺序的程度上,该方法或过程不应限于所述的特定顺序的步骤。如本领域普通技术人员将理解的,其它的步骤顺序也是可能的。因此,说明书中阐述的步骤的特定顺序不应被解释为对权利要求的限制。此外,针对该方法和/或过程的权利要求不应限于按照所写顺序执行它们的步骤,本领域技术人员可以容易地理解,这些顺序可以变化,并且仍然保持在本公开实施例的精神和范围内。

比吸收率(SAR)是国际上通用的评估无线电波对人体的影响的指标,属于安规指标,受到全球各国(地区)的监管机构的严密监管。目前国际上通用的两个标准分别是美国联邦通信委员会(Federal Communications Commission,FCC)的1.6W/Kg与欧盟的2.0W/Kg。针对不同的频率的电磁波信号,各地区的SAR监管机构要求略有不同,以FCC为例,针对3GHz以下的射频信号,要求100秒的时间周期内的平均SAR值不得超出1.6W/Kg的上限要求。因此实时的SAR值是可以超过1.6W/Kg的,只需要确保在法规要求的时间窗口内(例如FCC的100m秒)的平均值控制在法规要求的范围之内即可。

对于给定的传导功率与给定的天线,SAR的热点(即SAR值最高点)位置是确定的,SAR的分布(即SAR的梯度图)是固定的,最大的SAR值也是确定的。调整传导功率的大小,SAR的热点位置是固定的,但是SAR的值会发生变化(SAR值与功率成正比关系)。图1为一种移动终端天线的SAR值分布图,图中实线表示天线,虚线表示SAR值分布,同一虚线圈上的SAR值相同,虚线圈越大,SAR值越低,射频功率越低,虚线圈越小,SAR值越高,射频功率越高,SAR的热点值越高(虚线圈中心位置热点值最高)。监管机构的要求是SAR值最高的点不超过法规的要求,如:FCC 1.6W/Kg,CE2.0W/Kg。

时间平均比吸收率(Time Average SAR,TA SAR)技术是动态调整发射功率,保证在一个较长的时间窗口内,平均SAR不超标的一种技术,对比固定回退射频功率的方法,TASAR机制允许被测移动终端在某些时间段可以以高于Plimit(满足SAR限值要求的最大功率)的功率发射,在某些时间段以低于Plimit功率来发射,但是在一定的时间窗口内的平均功率≤Plimit,如图2所示。但是通过降低射频传导发射功率的方式来实现SAR的降低,会影响通信质量,当被测移动终端到达基站处的功率降低,信噪比降低,可能导致解调的误码率增加,进而影响通信质量或者数据吞吐率,影响用户的实际体验。

为此本公开实施例提供一种射频系统,如图3所示,包括射频收发器100、至少两条信号发射通路200,所述至少两条信号发射通路200的输入端与所述射频收发器100的至少两个发射端口一一对应连接,所述至少两条信号发射通路200的输出端与至少两个天线单元210一一对应连接,所述至少两个天线单元210的位置满足波束赋形要求,其中;

所述每个信号发射通路200均设置有相位调整单元220,所述相位调整单元220被配置为调整在预设时间内相应信号发射通路200上的天线单元210的辐射相位,以使得所有所述天线单元210波束成形后形成的辐射场形的比吸收率SAR值在单位时间内小于预设阈值,所述预设时间小于所述单位时间。

通过在每个预设时间段内改变射频收发器的输出信号的相移量,以使每个预设时间段内所有天线单元波束成形后形成的辐射场形不同,即各预设时间段内所述射频系统的发射信号的SAR值分布范围不同(SAR热点位置不同),则对于射频系统所在的电子设备上的任意一点,由于SAR值分布随时间发生变化,则该点在任意单位时间内的平均SAR值均小于SAR的预设阈值。本公开实施例通过改变辐射相位来保证SAR合规,也即只需改变发射功率的角度,无需改变发射功率强度,避免降低设备的通信能力,在保证SAR合规的同时保证设备的通信质量。

本文所述单位时间例如可以是安规标准的时间周期,或称时间窗口。上述SAR值分布范围不同(或者可以说SAR值分布不重叠)是指SAR值分布区域交叉(有交集),或者分布区域不交叉(无交集)。

在一示例性实施例中,每个相位调整电路可包括移相器,移相器除了接收射频收发器的射频信号外,还可以接收控制器的控制信号,根据控制信号将射频信号的相位移动一定角度,即控制器可以控制每个移相器的相移量。

在一示例性实施例中,每个相位调整电路可包括移相器和放大器,所述放大器可以设置在移相器前端或者后端,也就是说射频收发器输出的射频信号可以先放大再改变相移量或者先改变相移量再放大,即射频收发器的输出端口可以连接放大器的输入端口,放大器的输出端口连接移相器的输入端口,移相器的输出端口连接天线,或者,射频收发器的输出端口可以连接移相器的输入端口,移相器的输出端口连接放大器的输入端口,放大器的输出端口连接天线。

在一示例性实施例中,所述射频系统还包括控制器400,如图3b所示,所述控制器400与每个移相器220连接,所述控制器可用于控制每个移相器的相移量。

在示例性实施例中,所述控制器还用于接收传感器信号,当传感器信号表示有人体靠近时,控制每个移相器的相移量,调整每个信号发射通路上的天线单元的辐射场形,以使得所有天线单元辐射场形重合区域远离人体靠近的区域。例如,传感器设置于包含上述射频系统的电子设备,如手机,所述传感器可以为距离传感器,当传感器检测到人体靠近,如接听电话,则可调整各个天线发射信号的相移量,将射频系统的SAR热点区(即SAR最高值的区域)移至远离人体的方向,以降低无线电波对人体的影响。

在示例性实施例中,所述控制器还可以被配置为根据所述SAR值和所述预设阈值,调整所述相位调整单元的辐射相位,以使得所有所述天线单元波束成形后形成的辐射场形内某一方向上的辐射性能最大。也就是说,在保证所有天线单元波束成形后形成的辐射场形的SAR值在单位时间内小于预设阈值的前提下,可以通过调整相位调整单位的辐射相位,使得所有所述天线单元波束成形后形成的辐射场形内某一方向上的辐射性能最大,通过将功率集中到某个角度发射,可以提高天线的增益和功率的利用率,有效提高通信质量。

在示例性实施例中,所述控制器可以如图3b所示单独设置,或者可以集成在射频收发器内部。

在一示例性实施例中,以包含2支天线为例,每支天线对应连接一相位调整电路,例如第一相位调整电路的输出端连接第一天线(以下简称天线1),第二相位调整电路的输出端连接第二天线(以下简称天线2),第一相位调整电路的输入端连接射频收发器的第一输出端口,第二相位调整电路的输入端连接射频收发器的第二输出端口。

在第一预设时间段内,第一相位调整电路调整射频收发器第一输出端口输出的射频信号的相移量得到第一射频信号,天线1发射第一射频信号,第二相位调整电路调整射频收发器第二输出端口输出的射频信号的相移量得到第二射频信号,天线2发射第二射频信号,天线1发射的第一射频信号与天线2发射的第二射频信号波束成形后形成的射频信号为第一预设时间段内射频系统的第一发射信号,第一发射信号的辐射场形为第一辐射场,在第一辐射场的平均SAR值为第一SAR。

在第二预设时间段内,第一相位调整电路调整射频收发器第一输出端口输出的射频信号的相移量得到第三射频信号,天线1发射第三射频信号,第二相位调整电路调整射频收发器第二输出端口输出的射频信号的相移量得到第四射频信号,天线2发射第四射频信号,天线1发射的第三射频信号与天线2发射的第四射频信号波束成形后形成的射频信号为第二预设时间段内射频系统的第二发射信号,第二发射信号的辐射场形为第二辐射场,第二辐射场的平均SAR为第二SAR。第二辐射场的分布范围与第一辐射场的分布范围不重叠。

以此类推,在后续每个预设时间段内,当前预设时间段内的SAR值分布与前一个或前多个预设时间段内的SAR值分布范围不同,例如当前Tn时间段的SAR分布与Tn-1时间段的SAR值分布范围不同,但可以与Tn-2时间段的SAR值分布相同,或者当前Tn时间段的SAR分布与Tn-1、Tn-2时间段的SAR值分布均不同。或者连续多个预设时间段SAR值分布范围不同,例如Tn、Tn-1、Tn-2时间段的SAR值分布均不相同。对于射频系统所在的电子设备上的任意一点,该点在任意单位时间内的平均SAR值小于预设SAR门限值。

可选地,为了方便控制,可以将多个预设时间段设为一时间段周期,在每个时间段周期内,辐射场的分布(SAR值分布)变化规律相同。以一个时间段周期包括三个时间段为例,对于任意两个时间段周期,其中两第一时间段的射频信号的相移量相同,两第二时间段的射频信号的相移量相同,两第三时间段的射频信号的相移量相同。在其他实施例中,也可以不进行此限制,只要保证平均SAR值在SAR门限值之下即可。

以三个预设时间段时间长度相同为例,在每个预设时间段均调整天线辐射方向使得三个预设时间段的SAR值分布范围均不同,对于射频系统所在的电子设备上的任意一点,在第一预设时间段该点的平均SAR值为SAR1,在第二预设时间段该点的平均SAR值为SAR2,在第三预设时间端的该点的平均SAR值为SAR3,在整个时间段内(第一预设时间段+第二预设时间段+第三预设时间段),该点的平均SAR值为(SAR1+SAR2+SAR3)/3,通过调整该点在不同时间段内SAR值的大小就可以保证在整个时间段内的平均SAR值小于预设SAR门限值,例如使三个SAR值(SAR1、SAR2、SAR3)中的任意两个大于预设SAR门限值,另一个小于预设SAR门限值。

在另一示例性实施例中,以包含3支天线为例,每支天线对应连接一相位调整电路,例如第一相位调整电路的输出端连接第一天线(以下简称天线1),第二相位调整电路的输出端连接第二天线(以下简称天线2),第三相位调整电路的输出端连接第三天线(以下简称天线3),第一相位调整电路的输入端连接射频收发器的第一输出端口,第二相位调整电路的输入端连接射频收发器的第二输出端口,第三相位调整电路的输入端连接射频收发器的第三输出端口。

在第一预设时间段内,第一相位调整电路调整射频收发器第一输出端口输出的射频信号的相移量得到第一射频信号,天线1发射第一射频信号,第二相位调整电路调整射频收发器第二输出端口输出的射频信号的相移量得到第二射频信号,天线2发射第二射频信号,第三相位调整电路调整射频收发器第三输出端口输出的射频信号的相移量得到第五射频信号,天线3发射第五射频信号,天线1发射的第一射频信号、天线2发射的第二射频信号以及天线3发射的第五射频信号波束成形后形成的射频信号为第一预设时间段内射频系统的第三发射信号,第三发射信号的辐射场形为第三辐射场,在第三辐射场的平均SAR值为第三SAR。

在第二预设时间段内,第一相位调整电路调整射频收发器第一输出端口输出的射频信号的相移量得到第三射频信号,天线1发射第三射频信号,第二相位调整电路调整射频收发器第二输出端口输出的射频信号的相移量得到第四射频信号,天线2发射第四射频信号,第三相位调整电路调整射频收发器第三输出端口输出的射频信号的相移量得到第六射频信号,天线3发射第六射频信号,天线1发射的第三射频信号、天线2发射的第四射频信号以及天线3发射的第六射频信号波束成形后形成的射频信号为第二预设时间段内射频系统的第四发射信号,第四发射信号的辐射场形为第四辐射场,第四辐射场的平均SAR为第四SAR。第四辐射场的分布范围与第三辐射场的分布范围不重叠。

以此类推,在后续每个预设时间段内,当前预设时间段内的SAR值分布与前一个或前多个预设时间段内的SAR值分布范围不同,例如当前Tn时间段的SAR分布与Tn-1时间段的SAR值分布范围不同,但可以与Tn-2时间段的SAR值分布相同,或者当前Tn时间段的SAR分布与Tn-1、Tn-2时间段的SAR值分布均不同。或者连续多个预设时间段SAR值分布范围不同,例如Tn、Tn-1、Tn-2时间段的SAR值分布均不相同。对于射频系统所在的电子设备上的任意一点,该点在任意单位时间内的平均SAR值小于预设SAR门限值。

可选地,为了方便控制,可以将多个预设时间段设为一时间段周期,在每个时间段周期内,SAR值分布范围变化规律相同。以一个时间段周期包括三个时间段为例,对于任意两个时间段周期,其中两第一时间段的SAR值分布相同,即射频信号的相移量相同,两第二时间段的SAR值分布相同,两第三时间段的SAR值分布相同。在其他实施例中,也可以不进行此限制,只要保证平均SAR值在SAR门限值之下即可。

以三个预设时间段时间长度相同为例,在每个预设时间段均调整天线辐射方向使得三个预设时间段的辐射场范围均不同,SAR值分布范围均不同,对于射频系统所在的电子设备上的任意一点,在第一预设时间段该点的平均SAR值为SAR1,在第二预设时间段该点的平均SAR值为SAR2,在第三预设时间端的该点的平均SAR值为SAR3,在整个时间段内(第一预设时间段+第二预设时间段+第三预设时间段),该点的平均SAR值为(SAR1+SAR2+SAR3)/3,通过调整该点在不同时间段内SAR值的大小就可以保证在整个时间段内的平均SAR值小于预设SAR门限值,例如使三个SAR值(SAR1、SAR2、SAR3)中的任意两个大于预设SAR门限值,另一个小于预设SAR门限值。

本公开实施例通过实时调整各发射通路的相位差值,实现终端表面SAR热点的移动,进而使得终端表面的任意点在SAR法规要求的时间段内的平均SAR值满足合规要求或符合设计目标值。

下面以一应用示例对本公开实施例进行说明。

在本示例中,以终端(或称电子设备)有4支天线为例进行说明。4支天线的位置以及距离可以按照波束赋形(Beamforming)的距离要求来摆放。射频功率平均分布在4支天线上。当发射同样的总功率时,4天线方案对比单天线方案,每支天线的功率降低至单天线的四分之一。采用这种方式,大部分场景的天线SAR值会大幅降低(功率回退可达6dB)。终端可为手机、平板电脑等,在本示例中,以手机为例进行说明,但本公开所述终端不限于手机。

波束赋形(Beamforming)是指通过调整不同天线输入信号之间的延时(相位调整),使得多支天线的辐射信号在空间的某些叠加区域增强,在某些区域减弱(甚至直接抵消为0)。通过调整各路信号之间的角度差异,可以实现不同辐射主射方向(不同角度)和不同的能量集中程度(胖瘦)的辐射场形,如图4所示。通过设置天线单元的位置,可以保证各天线单元发出的信号的波的叠加效应,从而产生能量聚集的效果,以两天线为例,可以将两个天线单元的距离设置为隔半个波长(比如5cm),对于多天线而言,其摆放距离要求并不是一成不变的,本公开对此不做限制,只要能形成波束赋形即可。

图5a为本公开实施例具有4支天线的射频系统的结构示意图,图5b为本公开实施例另一种具有4支天线的射频系统的结构示意图,图5c为包含本实施例所示射频系统(图5a或图5b)的终端的天线分布示意图。下面以图5a所示射频系统为例进行说明,图5b所示射频系统的实现与图5a类似,此处不再赘述。图5a中射频收发器100分别连接4个放大器(201,202,203,204),每个放大器连接一个移相器,放大器201连接移相器211,放大器202连接移相器212,放大器203连接移相器213,放大器204连接移相器214,每个移相器连接一支天线,移相器211连接天线1,移相器212连接天线2,移相器213连接天线3,移相器214连接天线4。

在第一时间段T1,通过射频收发器控制四个发射通路的移相器(211,212,213,214),可设每路射频信号的相移不同,例如分别设第一路射频信号的相移为φ(a1),第二路射频信号的相移为φ(b1),第三路射频信号的相移为φ(c1),第四路射频信号的相移为φ(d1),其中φ()表示相移函数,a1、b1、c1和d1分别为用于改变相移量的参数。此时四路射频信号叠加后信号的SAR热点波形如图6a所示,本时间段的SAR值为SAR1;

在第二时间段T2,通过射频收发器控制四个发射通路的移相器(211,212,213,214),可设每路射频信号的相移不同,例如分别设第一路射频信号的相移为φ(a2),第二路射频信号的相移为φ(b2),第三路射频信号的相移为φ(c2),第四路射频信号的相移为φ(d2)。此时四路射频信号叠加后信号的SAR热点波形如图6b所示,本时间段的SAR值为SAR2。

在第三时间段T3,通过射频收发器控制四个发射通路的移相器(211,212,213,214),可设每路射频信号的相移不同,例如分别设第一路射频信号的相移为φ(a3),第二路射频信号的相移为φ(b3),第三路射频信号的相移为φ(c3),第四路射频信号的相移为φ(d3)。此时四路射频信号叠加后信号的SAR热点波形如图6c所示,本时间段的SAR值为SAR3。

在整个时间窗口T内,终端表面任意一点的平均SAR值(SARavg)可以采用下式计算获得:

SARavg=SAR1*(T1/T)+SAR2*(T2/T)+SAR3*(T3/T) 公式(1)

从上述公式(1)可以看到,在整个时间段内,终端表面任意一点的瞬时最高SAR值,因为采用取平均的计算方式而被降低,SAR的热点被降低,SAR的能量被分配到更大的面积上面,如图6d中粗虚线标识。根据上述公式可以看出,如果某个时间段内的SAR持续的时间越长,那么其在整个单位时间内的对平均SAR的贡献就越大。

具体到终端表面的某一点的实时SAR值,可以通过调整SAR1、SAR2、SAR3值,只需要保证三个SAR值中有一个小于SAR limit(SAR门限值),通过调整T1、T2、T3阶段的SAR值,将可以使得平均SAR始终在SAR Limit之下,即满足验证机构的要求或者设计目标值。例如可以通过在T3阶段降低功率调低在T3阶段的SAR平均值。图7为SAR与时间的关系曲线,图中虚线为SAR平均值,由图7可见,通过调整不同时间段SAR值的大小,可以使得任意单位时间内SAR平均值小于SAR门限值。SAR值大小的调整可以通过调整发射功率实现。

图8a为本公开实施例具有3天线的射频系统的结构示意图,3个天线同时打开形成Beamforming,相比于4支天线,3支天线形成的波束宽度变宽,波束的覆盖范围更大。仍以三个时间段为例,每个时间段天线组(包括天线1、天线2和天线3)发射功率的方向均不同,图8b为包含图8a所示射频系统的终端在三个预设时间段的SAR能量分布示意图。可见,在每个时间段,SAR能量分布均发生变化,对于射频系统所在的电子设备上的任意一点,该点在任意单位时间内的平均SAR值将小于预设SAR门限值。

采用本公开实施例方案,调整的只是各射频通路射频信号的相位,终端输出的总功率没有发生变化,因此不会降低通信质量。并且由于采用Beamforming的方式降低SAR的最大值,但是同时可以利用Beamforming的特点,将功率集中到某个角度发射,提高天线的增益和功率的利用率,有效提高通信质量。

本公开实施例还提供了一种射频系统的控制方法,如图9所示,所述射频系统可以是前述任一实施例所述的射频系统。所述方法包括:

步骤910,获取在单位时间内所有天线单元波束成形后形成的辐射场形中任意一点的SAR值;

步骤920,若所述SAR值大于预设阈值,则控制所述相位调整单元调整在预设时间内相应信号发射通路上的天线单元的辐射相位,以使得所有所述天线单元波束成形后形成的辐射场形的SAR值在单位时间内小于预设阈值,所述预设时间小于所述单位时间。

在一示例性实施例中,可以根据需求将热点可控的分布在终端的表面上,上述方法还包括:检测当传感器信号表示有人体靠近时,控制每个移相器的相移量,调整每个信号发射通路上的天线单元的辐射场形,以使得所有天线单元辐射场形重合区域远离人体靠近的区域。例如可以通过传感器检测人体接触区域,将辐射场(SAR热点区域)从人体接触区域移开,进而降低无线电波对人体的影响。如,如果检测到用户正在接听电话,则将SAR热点区域移至远离用户接触的区域,如通过改变相移量将SAR热点区域移至远离听筒的一侧,以降低无线电波对人体的影响。

在示例性实施例中,所述控制器还被配置为根据所述SAR值和所述预设阈值,调整所述相位调整单元的辐射相位,以使得所有所述天线单元波束成形后形成的辐射场形内某一方向上的辐射性能最大。通过将功率集中到某个角度发射,可以提高天线的增益和功率的利用率,有效提高通信质量。

本公开实施例还提供了一种包括上述射频系统的电子设备。本公开实施例所涉及到的电子通信设备可以包括各种具有射频收发功能的手持设备、车载设备、虚拟现实/增强现实设备、无线耳机、智能家居设备、可穿戴设备、计算设备或连接到无线调制解调器的其他处理设备,以及各种形式的用户设备(User Equipment,UE)(例如,手机),移动台(MobileStation,MS),终端设备(terminal device)等等。

在本公开实施例的描述中,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,可以根据情况理解上述术语在本公开中的含义。

以上实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

本领域普通技术人员可以理解,上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统、装置中的功能模块/单元可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。在硬件实施方式中,在以上描述中提及的功能模块/单元之间的划分不一定对应于物理组件的划分;例如,一个物理组件可以具有多个功能,或者一个功能或步骤可以由若干物理组件合作执行。某些组件或所有组件可以被实施为由处理器,如数字信号处理器或微处理器执行的软件,或者被实施为硬件,或者被实施为集成电路,如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上,计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的,术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外,本领域普通技术人员公知的是,通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据,并且可包括任何信息递送介质。

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