CN102780499A - 天线共用电路、射频电路及终端设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种天线共用电路、射频电路及终端设备。天线共用电路包括顺次相连的天线匹配电路、共用放大电路，以及分别与所述共用放大电路相连的第一滤波器和第二滤波器，其中：天线匹配电路用于接收天线传输的射频信号，该射频信号包括处于第一射频频段的第一射频信号和处于第二射频频段的第二射频信号，将天线的阻抗与共用放大电路的阻抗在第一射频频段和第二射频频段相匹配，拓展天线在第一射频频段的阻抗带宽；共用放大电路用于对第一射频信号和第二射频信号进行放大；第一滤波器用于抑制处于第一射频频段外的射频信号；第二滤波器用于抑制处于第二射频频段外的射频信号。本发明减小了终端设备对于天线布设空间的要求。

Description

天线共用电路、射频电路及终端设备

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种天线共用电路、射频电路及终端设备。

背景技术

CMMB（China Mobile Multimedia Broadcasting，***多媒体广播）数字电视自开播以来，各种移动终端产品纷纷导入CMMB功能。CMMB功能在移动终端中的普及度越来越高，也越来越被广大的用户所接纳和喜爱。

由于CMMB频段较宽，其终端接收天线往往需要单独一根较长的拉杆天线。从天线理论设计角度看，拉杆天线的长度要求在140mm-160mm左右，这既影响美观也不利于用户的使用。目前，虽然已有将CMMB天线内置于终端的技术，并且在一些终端产品上开始使用和销售，但仍然无法回避终端设备必须为CMMB天线单独预留空间的问题。CMMB天线在终端设备中对空间的过渡占用已成为诸多终端厂家对是否要导入CMMB功能的一个无法绕开的问题点。在终端功能越来越集成化，同时用户对终端体积、外形等要求越来越苛刻的今天，如何在终端设备集成CMMB功能的同时，不影响终端设备的小体积化和便携化，成为亟待解决的一个重要问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种天线共用电路、射频电路及终端设备，缩小天线的占用空间。

为解决上述技术问题，本发明提出了一种天线共用电路，包括顺次相连的天线匹配电路、共用放大电路，以及分别与所述共用放大电路相连的第一滤波器和第二滤波器，其中：

所述天线匹配电路，用于接收天线传输的射频信号，所述射频信号包括处于第一射频频段的第一射频信号和处于第二射频频段的第二射频信号，将所述天线的阻抗与所述共用放大电路的阻抗在所述第一射频频段和所述第二射频频段相匹配，以及拓展所述天线在所述第一射频频段的阻抗带宽；

所述共用放大电路，用于对所述第一射频信号和所述第二射频信号进行放大；

所述第一滤波器，用于抑制处于所述第一射频频段外的射频信号；

所述第二滤波器，用于抑制处于所述第二射频频段外的射频信号。

进一步地，上述天线共用电路还可具有以下特点，所述第一射频信号为宽频带信号，所述第二射频信号为窄频带信号，所述共用放大电路还用于拓展所述天线在所述第一射频频段的阻抗带宽。

进一步地，上述天线共用电路还可具有以下特点，所述第一滤波器和所述第二滤波器均为带通滤波器。

进一步地，上述天线共用电路还可具有以下特点，所述第一射频频段为***多媒体广播CMMB频段，所述第二射频频段为全球定位***GPS频段。

为解决上述技术问题，本发明还提出了一种射频电路，包括顺次相连的天线、天线共用电路，以及分别与所述天线共用电路相连的第一射频接收电路和第二射频接收电路，其中：

所述天线，用于接收射频信号并传输给所述天线共用电路，所述射频信号包括处于第一射频频段的第一射频信号和处于第二射频频段的第二射频信号；

所述天线共用电路，用于对所述天线在所述第一射频频段和所述第二射频频段进行阻抗匹配，对所述射频信号进行放大和滤波，输出所述第一射频信号和所述第二射频信号；

所述第一射频接收电路，用于接收所述第一射频信号；

所述第二射频接收电路，用于接收所述第二射频信号。

进一步地，上述射频电路还可具有以下特点，所述天线共用电路包括顺次相连的天线匹配电路、共用放大电路，以及分别与所述共用放大电路相连的第一滤波器和第二滤波器，其中：

所述天线匹配电路，用于接收所述天线传输的射频信号，将所述天线的阻抗与所述共用放大电路的阻抗在所述第一射频频段和所述第二射频频段相匹配，以及拓展所述天线在所述第一射频频段的阻抗带宽；

所述共用放大电路，用于对所述第一射频信号和所述第二射频信号进行放大；

所述第一滤波器，用于抑制处于所述第一射频频段外的射频信号；

所述第二滤波器，用于抑制处于所述第二射频频段外的射频信号。

进一步地，上述射频电路还可具有以下特点，所述第一射频信号为宽频带信号，所述第二射频信号为窄频带信号，所述共用放大电路还用于拓展所述天线在所述第一射频频段的阻抗带宽。

进一步地，上述射频电路还可具有以下特点，所述第一滤波器和所述第二滤波器均为带通滤波器。

进一步地，上述射频电路还可具有以下特点，所述第一射频频段为***多媒体广播CMMB频段，所述第二射频频段为全球定位***GPS频段。

为解决上述技术问题，本发明还提出了一种终端设备，包括本体及设于该本体内的电路，所述电路包括上述任一项所述的射频电路。

本发明的天线共用电路、射频电路及终端设备，使得两种射频频段能够共用同一天线，极大地减小了终端设备对于天线布设空间的要求，有助于减小具有两种射频频段应用功能的终端设备的体积，并且降低了终端设备生产厂家导入新集成功能的成本及技术风险，为终端设备导入新集成功能解决了一个重要的技术瓶颈问题。

附图说明

图1为本发明实施例中射频电路的结构框图；

图2图1中天线共用电路120的结构框图；

图3为本发明实施例中集成CMMB功能的移动终端中的射频电路的结构框图；

图4为本发明实施例中移动终端的结构框图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

图1为本发明实施例中射频电路的结构框图。如图1所示，本实施例中，射频电路100包括顺次相连的天线110、天线共用电路120，以及分别与天线共用电路120相连的第一射频接收电路130和第二射频接收电路140。其中，天线110用于接收射频信号并将该射频信号传输给天线共用电路120，该射频信号包括处于第一射频频段的第一射频信号和处于第二射频频段的第二射频信号。天线共用电路120用于对天线110在第一射频频段和第二射频频段进行阻抗匹配，对接收的射频信号进行放大和滤波，输出第一射频信号和第二射频信号。第一射频接收电路130用于接收天线共用电路120输出的第一射频信号。第二射频接收电路140用于接收天线共用电路120输出的第二射频信号。

图1中，天线110在第二射频频段具有良好的谐振及天线效率，保证在第二射频频段内天线110与后端的共用放大电路122（如图2所示）有极佳的阻抗匹配。天线110在第一射频频段内兼顾一定的阻抗带宽及天线效率，保证天线110可以接收足够的第一射频频段的空中信号。

图1所示的射频电路通过采用天线共用电路，使得两种射频频段能够共用同一天线，极大地减小了终端设备对于天线布设空间的要求，有助于减小具有两种射频频段应用功能的终端设备的体积，并且降低了终端设备生产厂家导入新集成功能的成本及技术风险，为终端设备导入新集成功能解决了一个重要的技术瓶颈问题。

图2图1中天线共用电路120的结构框图。图2中，天线共用电路120的输入端用于与图1中的天线110相连，天线共用电路120的第一输出端用于与图1中的第一射频接收电路130相连，天线共用电路120的第二输出端用于与图1中的第二射频接收电路140相连。

如图2所示，本实施例中，天线共用电路120包括顺次相连的天线匹配电路121、共用放大电路122，以及分别与共用放大电路122相连的第一滤波器123和第二滤波器124。其中，天线匹配电路121用于接收天线110传输的射频信号，将天线110的阻抗与共用放大电路122的阻抗在第一射频频段和第二射频频段相匹配，以及拓展天线110在第一射频频段的阻抗带宽。共用放大电路122用于对第一射频信号和第二射频信号进行放大。第一滤波器123用于抑制处于第一射频频段外的射频信号。第二滤波器124用于抑制处于第二射频频段外的射频信号。

图2中，天线匹配电路121在保证第二射频频段内的极佳阻抗匹配外，有效地拉宽天线110的阻抗带宽，保证第一射频频段有更佳的阻抗匹配及信号传输效率。

图2中，共用放大电路122在第二射频频段具有良好的阻抗匹配、S21增益（S21增益即电压信号传输增益）、及良好的噪声系数，可以有效地提升第二射频信号接收链路的信号信噪比。共用放大电路122在第一射频频段具备一定的S21增益、及良好的噪声系数，可以有效地提升第一射频信号接收链路的信号信噪比。

图2中，第一滤波器123是第一射频频段的带通滤波器。该第一射频频段的带通滤波器具有陡峭的S参数（S参数即滤波器频率特性，是滤波器的主要参数之一）特性，在第一射频频段内具有极小的***损耗，并且对除第一射频频段外的其他射频频段的信号具有极佳的抑制性能。

图2中，第二滤波器124是第二射频频段的带通滤波器。该第二射频频段的带通滤波器具有陡峭的S参数特性，在第二射频频段内具有极小的***损耗，并且对除第二射频频段外的其他射频频段的信号具有极佳的抑制性能。

图2所示的天线共用电路，实现了两种射频频段共用同一天线，极大地减小了终端设备对于天线布设空间的要求，有助于减小具有两种射频频段应用功能的终端设备的体积，并且降低了终端设备生产厂家导入新集成功能的成本及技术风险，为终端设备导入新集成功能解决了一个重要的技术瓶颈问题。

在本发明的其他实施例中，在第一射频信号为宽频带信号、第二射频信号为窄频带信号的情况下，图2中的共用放大电路122还可以用于拓展天线在第一射频频段的阻抗带宽。此时，图2中的共用放大电路122在第一射频频段具有有源天线放大模块的功能，该共用放大电路122在第一射频频段具有高输入阻抗、低输出阻抗的特性，可以有效地展宽天线110在第一射频频段的阻抗带宽。

参见图1和图2，图1中射频电路100的工作过程如下：

天线110同时接收空中的第一射频信号及第二射频信号（因为天线110在第二射频频段内具备极佳的阻抗匹配和天线效率，在第一射频频段内具备一定的天线增益）；

其中，天线110接收的第一射频信号通过天线匹配电路121及共用放大电路122，天线匹配电路121对天线110和共用放大电路122在第一射频频段进行阻抗匹配，共用放大电路122对天线匹配电路121输出的第一射频信号进行放大，共用放大电路122在第一射频频段的高输入阻抗、低输出阻抗特性，有效展宽了天线110在第一射频频段的阻抗带宽，为后续的第一射频接收电路提供在第一射频频段内非常平坦的第一射频信号；经共用放大电路122放大后的第一射频信号进入第一滤波器123，第一滤波器123对第一射频信号进行滤波，滤除第一射频频段外的其他射频信号，第一滤波器123具有陡峭的S参数特性，在第一射频频段内具有极小的***损耗，并且对第一射频频段外的其他射频频段信号具有极佳的抑制性能，从而使第一射频信号达到最佳的信噪比性能；经第一滤波器123滤波后的第一射频信号再进入第一射频接收电路130；

其中，天线110接收的第二射频信号通过天线匹配电路121及共用放大电路122，天线匹配电路121对天线110和共用放大电路122在第二射频频段进行阻抗匹配，天线匹配电路121有效地将天线110的阻抗在第二射频频段调整至与后续的共用放大电路122的阻抗相匹配，共用放大电路122对天线匹配电路121输出的第二射频信号进行放大，共用放大电路122在第二射频频段具备极佳的噪声系数及S21增益，有效改善第二射频信号信噪比，为后续第二射频接收电路提供极佳的第二射频信号；经共用放大电路122放大后的第二射频信号进入第二滤波器124，第二滤波器124对第二射频信号进行滤波，滤除第二射频频段外的其他射频信号，第二滤波器124具有陡峭的S参数特性，在第二射频频段内具有极小的***损耗，并且对第二射频频段外的其他射频频段信号具有极佳的抑制性能，从而使第二射频信号达到最佳的信噪比性能；经第二滤波器124滤波后的第二射频信号再进入第二射频接收电路140。

下面以集成CMMB功能的移动终端为例，对本发明的射频电路作进一步的详细说明。

图3为本发明实施例中集成CMMB功能的移动终端中的射频电路的结构框图。图3中所示出的射频电路是用于移动终端中的，该射频电路使得集成CMMB功能的移动终端实现CMMB功能模块与GPS（Global PositioningSystem，全球定位***）功能模块共用一个天线，从而不必为CMMB功能模块专门设置天线。

如图3所示，本实施例中，集成CMMB功能的移动终端中的射频电路包括顺次相连的天线、天线共用电路，以及分别与天线共用电路相连的CMMB射频接收电路和GPS射频接收电路。图3中，天线共用电路包括顺次相连的天线匹配电路、共用放大电路，以及分别与共用放大电路相连的CMMB滤波器和第二滤波器GPS。

图3中，天线在GPS频段具有良好的谐振及天线效率，保证在GPS频段内，天线与后端共用放大电路有极佳的阻抗匹配；该天线在CMMB频段内兼顾一定的阻抗带宽及天线效率，保证天线可以接收足够的CMMB空中信号。

图3中的天线匹配电路在保证GPS频段内的极佳阻抗匹配外，有效地拉宽天线的阻抗带宽，保证CMMB频段有更佳的阻抗匹配及信号传输效率。

图3中，共用放大电路在GPS频段具有良好的阻抗匹配、S21增益、及良好的噪声系数，可以有效地提升GPS信号接收链路的信号信噪比。图3中的共用放大电路在CMMB频段具有有源天线放大模块的功能，该共用放大电路在CMMB频段具有高输入阻抗、低输出阻抗的特性，可以有效地展宽天线在CMMB频段的阻抗带宽。图3中的共用放大电路在CMMB频段具备一定的S21增益、及良好的噪声系数，可以有效地提升CMMB信号接收链路的信号信噪比。

图3中，CMMB滤波器可以是CMMB带通滤波器。CMMB带通滤波器具有陡峭的S参数特性，在CMMB频段内具有极小的***损耗，并且对其他射频频段的信号具有极佳的抑制性能。

图3中，GPS滤波器可以是GPS带通滤波器。GPS带通滤波器具有陡峭的S参数特性，在GPS频段内具有极小的***损耗，并且对其他射频频段的信号具有极佳的抑制性能。

图3所示射频电路的工作过程如下：

天线同时接收空中的CMMB信号及GPS信号（因为天线在GPS频段内具备极佳的阻抗匹配和天线效率，在CMMB频段具备一定的天线增益）；

其中，天线接收的CMMB信号通过天线匹配电路及共用放大电路，天线匹配电路对天线和共用放大电路在CMMB频段进行阻抗匹配，共用放大电路对天线匹配电路输出的CMMB信号进行放大，共用放大电路在CMMB频段的高输入阻抗、低输出阻抗特性，有效展宽了天线在CMMB频段的阻抗带宽，为后续的CMMB射频接收电路提供在CMMB频段内非常平坦的CMMB信号；经共用放大电路放大后的CMMB信号进入CMMB滤波器，CMMB滤波器对CMMB信号进行滤波，滤除CMMB频段外的其他射频信号，CMMB滤波器具有陡峭的S参数特性，在CMMB频段内具有极小的***损耗，并且对CMMB频段外的其他射频频段信号具有极佳的抑制性能，从而使CMMB信号达到最佳的信噪比性能；经CMMB滤波器滤波后的CMMB信号再进入CMMB射频接收电路；

其中，天线接收的GPS信号通过天线匹配电路及共用放大电路，天线匹配电路对天线和共用放大电路在GPS频段进行阻抗匹配，天线匹配电路有效地将天线阻抗在GPS频段调整至与后续的共用放大电路的阻抗相匹配，共用放大电路对天线匹配电路输出的GPS信号进行放大，共用放大电路在GPS频段具备极佳的噪声系数及S21增益，有效改善GPS信号信噪比，为后续GPS射频接收电路提供极佳的GPS信号；经共用放大电路放大后的GPS信号进入GPS滤波器，GPS滤波器对GPS信号进行滤波，滤除GPS频段外的其他射频信号，GPS滤波器具有陡峭的S参数特性，在GPS频段内具有极小的***损耗，并且对GPS频段外的其他射频频段信号具有极佳的抑制性能，从而使GPS信号达到最佳的信噪比性能；经GPS滤波器滤波后的GPS信号再进入GPS射频接收电路。

由上可见，图3所示的射频电路中，CMMB功能、GPS功能采用前述的天线共用方案共用一个天线，在保证各自功能的前提下，互不影响对方频段的工作，大大的减少了终端设备各频带的天线布设空间，缩小了终端设备对于天线布设空间的要求，为终端设备导入CMMB功能解决了一个重要的技术瓶颈问题，使得终端设备可以实现更佳的功能集成。并且，该天线共用方案降低了终端厂家导入CMMB功能的成本及技术风险，有利于CMMB业务的推广应用。

图4为本发明实施例中移动终端的结构框图。如图4所示，本实施例中，移动终端包括本体200及设于该本体内的电路，该电路射频电路100。射频电路100的具体结构如图1和图2所示，对射频电路100的结构说明如前所述，此处不再赘述。

其中，移动终端可以是手机、个人数字助理、平板电脑等。

当然，除了移动终端外，本发明中的射频电路也可以应用在固定终端中，这里仅以移动终端作为具体示例，以便于说明。

图4所示的移动终端通过采用含有天线共用电路的射频电路实现了两种射频频段共用同一天线，体积较小，便于随身携带，并且降低了移动终端生产厂家导入新集成功能（例如CMMB功能）的成本及技术风险。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种天线共用电路，其特征在于，包括顺次相连的天线匹配电路、共用放大电路，以及分别与所述共用放大电路相连的第一滤波器和第二滤波器，其中：

所述天线匹配电路，用于接收天线传输的射频信号，所述射频信号包括处于第一射频频段的第一射频信号和处于第二射频频段的第二射频信号，将所述天线的阻抗与所述共用放大电路的阻抗在所述第一射频频段和所述第二射频频段相匹配，以及拓展所述天线在所述第一射频频段的阻抗带宽；

所述共用放大电路，用于对所述第一射频信号和所述第二射频信号进行放大；

所述第一滤波器，用于抑制处于所述第一射频频段外的射频信号；

所述第二滤波器，用于抑制处于所述第二射频频段外的射频信号。

2.根据权利要求1所述的天线共用电路，其特征在于，所述第一射频信号为宽频带信号，所述第二射频信号为窄频带信号，所述共用放大电路还用于拓展所述天线在所述第一射频频段的阻抗带宽。

3.根据权利要求1所述的天线共用电路，其特征在于，所述第一滤波器和所述第二滤波器均为带通滤波器。

4.根据权利要求1所述的天线共用电路，其特征在于，所述第一射频频段为***多媒体广播CMMB频段，所述第二射频频段为全球定位***GPS频段。

5.一种射频电路，其特征在于，包括顺次相连的天线、天线共用电路，以及分别与所述天线共用电路相连的第一射频接收电路和第二射频接收电路，其中：

所述天线，用于接收射频信号并传输给所述天线共用电路，所述射频信号包括处于第一射频频段的第一射频信号和处于第二射频频段的第二射频信号；

所述天线共用电路，用于对所述天线在所述第一射频频段和所述第二射频频段进行阻抗匹配，对所述射频信号进行放大和滤波，输出所述第一射频信号和所述第二射频信号；

所述第一射频接收电路，用于接收所述第一射频信号；

所述第二射频接收电路，用于接收所述第二射频信号。

6.根据权利要求5所述的射频电路，其特征在于，所述天线共用电路包括顺次相连的天线匹配电路、共用放大电路，以及分别与所述共用放大电路相连的第一滤波器和第二滤波器，其中：

所述天线匹配电路，用于接收所述天线传输的射频信号，将所述天线的阻抗与所述共用放大电路的阻抗在所述第一射频频段和所述第二射频频段相匹配，以及拓展所述天线在所述第一射频频段的阻抗带宽；

所述共用放大电路，用于对所述第一射频信号和所述第二射频信号进行放大；

所述第一滤波器，用于抑制处于所述第一射频频段外的射频信号；

所述第二滤波器，用于抑制处于所述第二射频频段外的射频信号。

7.根据权利要求6所述的射频电路，其特征在于，所述第一射频信号为宽频带信号，所述第二射频信号为窄频带信号，所述共用放大电路还用于拓展所述天线在所述第一射频频段的阻抗带宽。

8.根据权利要求6所述的射频电路，其特征在于，所述第一滤波器和所述第二滤波器均为带通滤波器。

9.根据权利要求6所述的射频电路，其特征在于，所述第一射频频段为***多媒体广播CMMB频段，所述第二射频频段为全球定位***GPS频段。

10.一种终端设备，其特征在于，包括本体及设于该本体内的电路，所述电路包括权利要求5至9任一项所述的射频电路。

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