CN104701625A - 具备解耦合功能的天线组件、解耦合方法和解耦合*** - Google Patents

具备解耦合功能的天线组件、解耦合方法和解耦合*** Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种具备解耦合功能的天线组件、解耦合方法和解耦合***，其中，具备解耦合功能的天线组件，包括：并联连接的至少两个天线，所述至少两个天线中在工作过程中存在耦合频率；解耦合模块，连接在所述至少两个天线中的任两个天线之间，包括：至少一个解耦合单元，其中，每个所述解耦合单元包括并联连接和/或串联连接的电容和电感，每个所述解耦合单元用于对所述任两个天线进行解耦合处理；开关单元，连接至每个所述解耦合单元，用于控制每个所述解耦合单元的工作状态。通过本发明的技术方案，克服了相关技术中天线组件中的耦合问题，并且实现了宽带解耦合的效果，降低了天线组件中的互扰现象。

Description

具备解耦合功能的天线组件、解耦合方法和解耦合***
技术领域
本发明涉及天线技术领域，具体而言，涉及一种具备解耦合功能的天线组件、一种解耦合方法和一种解耦合***。
背景技术
在相关技术中，终端设备上通常设置多个天线，分别用于收发不同频率的信号，为了降低多个天线在收发信号过程中的耦合频率，通常采用寄生天线、栅格金属主地和解耦合器件等方案来实现解耦合过程，但是，相关的解耦合方案存在如下缺点：
(1)寄生天线方案：将会多出一个天线来专门解耦合，对于天线净空有限的小型移动终端来讲，很难给出寄生天线的空间，并且只能实现窄带解耦合；
(2)栅格金属主地方案：对接地进行栅格化，但是对于手机等小型化终端来说，金属主地上有较多金属器件，不可能全部开槽；
(3)解耦合器件方案：较难做成宽带全频段解耦合，尤其是现阶段LTE的频段较宽，解耦合器件实际上较难覆盖整个LTE频段
因此，如何设计一种宽频带可调的解耦合天线组件成为亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明正是基于上述技术问题至少之一，提出了一种新的具有解耦合功能的天线组件和解耦合方案。
有鉴于此，本发明提出了一种具备解耦合功能的天线组件，包括：并联连接的至少两个天线，所述至少两个天线中在工作过程中存在耦合频率；解耦合模块，连接在所述至少两个天线中的任两个天线之间，包括：至少一个解耦合单元，其中，每个所述解耦合单元包括并联连接和/或串联连接的电容和电感，每个所述解耦合单元用于对所述任两个天线进行解耦合处理；开关单元，连接至每个所述解耦合单元，用于控制每个所述解耦合单元的工作状态。
在该技术方案中，通过在至少两个天线之间设置解耦合模块，并在解耦合模块中设置开关单元以及解耦合单元，可以实现至少两个天线之间的可调节的解耦合效果，且解耦合频率的带宽可覆盖LTE网络的频段。
具体地，在获取至少两个天线的工作频率时，获得两个天线的耦合频率，根据耦合频率控制开关单元的闭合状态，开关单元控制至少一个解耦合单元所在的电路闭合或者关断，也即开关单元在同一时间控制耦合频率对应的解耦合单元工作，或者开关单元在同一时间控制包括耦合频率的多个解耦合单元协同工作。
在上述技术方案中，优选地，所述解耦合模块还包括：串联连接的频率检测单元和控制单元，其中，所述频率检测单元用于对所述解耦合模块对应的所述任两个天线的工作状态进行检测；并在检测到所述任两个天线工作时，将所述任两个天线的耦合频率发送至所述控制单元，所述控制单元根据所述耦合频率生成控制信令并发送至所述开关单元，以供所述开关单元控制所述解耦合模块的工作状态。
在该技术方案中，通过依次设置频率监测单元、控制单元和开关单元以实现解耦合过程，可以有效地实现开关单元对解耦合单元的一对一控制过程，也即更准确地控制解耦合模块的工作过程，而解耦过程进行的前提是两个天线同时工作，在两个天线不同时工作时不需要解耦合模块进行工作，因此，对于天线的工作状态的检测可以有效节约解耦合模块的功耗。
在上述技术方案中，优选地，所述开关单元包括：选择器开关，串联连接在所述控制单元和所述解耦合单元之间，所述选择器开关控制所述控制信令对应的一个所述解耦合单元所在的电路导通。
在该技术方案中，通过设置开关单元以实现对解耦合单元的一对一的控制，进一步地实现了对两个天线模块的解耦过程的精确控制，且由于开关单元体积小，可以有效减小终端的电路板的体积，同时保证降低两个天线同时工作时的互扰。
根据本发明的另一方面，还提出了一种解耦合方法，包括：在所述天线组件工作时，控制所述频率检测单元获取所述耦合频率并发送至所述控制单元；控制所述控制单元根据所述耦合频率生成与所述耦合频率对应的所述控制信令；根据所述控制信令控制所述选择器开关的导通对应的一组并联连接或串联连接的电容和电感所在的电路。
在该技术方案中，通过控制频率监测单元将获取的耦合频率发送至选择器开关以导通对应的一组并联连接或串联连接的电容和电感所在的电路，可以实现至少两个天线之间的可调节的解耦合效果，且解耦合频率的带宽可覆盖LTE网络的频段，且由于选择器开关的可调节特性，可以保证解耦合单元与耦合功率的高匹配度，以最大程度降低天线的信号互扰。
在上述技术方案中，优选地，控制所述频率检测单元获取所述耦合频率并发送至所述控制单元，包括以下具体步骤：判断所述任两个天线是否同时工作；在判断所述任两个天线同时工作时，控制所述频率检测单元计算所述任两个天线的耦合频率；控制所述频率检测单元将计算的所述耦合频率发送至所述控制单元。
在该技术方案中，通过依次设置频率监测单元、控制单元和开关单元以实现解耦合过程，可以有效地实现开关单元对解耦合单元的一对一控制过程，也即更准确地控制解耦合模块的工作过程，而解耦过程进行的前提是两个天线同时工作，在两个天线不同时工作时不需要解耦合模块进行工作，因此，对于天线的工作状态的检测可以有效节约解耦合模块的功耗。
在上述技术方案中，优选地，所述解耦合模块的工作频率处于LTE核心网的工作频段内。
在该技术方案中，通过设定解耦合模块的工作频率处于LTE核心网的工作频段内，可以在终端接入LTE核心网时，有效地控制降低两个天线之间的频率耦合，能够有效地提高通信质量。
根据本发明的第三方面，还提出了一种解耦合***，包括：控制单元，包括：获取单元，用于在所述天线组件工作时，控制所述频率检测单元获取所述耦合频率；发送单元，用于将所述耦合频率发送至所述控制单元；生成单元，用于控制所述控制单元根据所述耦合频率生成与所述耦合频率对应的所述控制信令；以及导通单元，用于根据所述控制信令控制所述选择器开关的导通对应的一组并联连接或串联连接的电容和电感所在的电路。
在该技术方案中，通过控制频率监测单元将获取的耦合频率发送至选择器开关以导通对应的一组并联连接或串联连接的电容和电感所在的电路，可以实现至少两个天线之间的可调节的解耦合效果，且解耦合频率的带宽可覆盖LTE网络的频段，且由于选择器开关的可调节特性，可以保证解耦合单元与耦合功率的高匹配度，以最大程度降低天线的信号互扰。
在上述技术方案中，优选地，所述控制单元还包括：判断单元，用于判断所述任两个天线是否同时工作；计算单元，用于在判断所述任两个天线同时工作时，控制所述频率检测单元计算所述任两个天线的耦合频率；所述发送单元还用于，控制所述频率检测单元将计算的所述耦合频率发送至所述控制单元。
在该技术方案中，通过依次设置频率监测单元、控制单元和开关单元以实现解耦合过程，可以有效地实现开关单元对解耦合单元的一对一控制过程，也即更准确地控制解耦合模块的工作过程，而解耦过程进行的前提是两个天线同时工作，在两个天线不同时工作时不需要解耦合模块进行工作，因此，对于天线的工作状态的检测可以有效节约解耦合模块的功耗。
在上述技术方案中，优选地，所述解耦合模块的工作频率处于LTE核心网的工作频段内。
在该技术方案中，通过设定解耦合模块的工作频率处于LTE核心网的工作频段内，可以在终端接入LTE核心网时，有效地控制降低两个天线之间的频率耦合，能够有效地提高通信质量。
根据本发明的第四方面，还提出了一种终端，包括：如上述任一项所述的解耦合***。
通过以上技术方案，通过在至少两个天线之间设置解耦合模块，并在解耦合单元中设置开关单元以及解耦合单元，可以实现至少两个天线之间的可调节的解耦合效果，且解耦合频率的带宽可覆盖LTE网络的频段。
附图说明
图1示出了根据本发明的实施例的具备解耦合功能的天线组件的结构示意图；
图2示出了根据本发明的实施例的解耦合方法的示意流程图；
图3示出了根据本发明的实施例的解耦合***的示意框图；
图4示出了根据本发明的实施例的具备解耦合功能的天线组件在窄频段的解耦合效果。
图5示出了根据本发明的实施例的具备解耦合功能的天线组件在宽频段的解耦合效果。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
图1示出了根据本发明的实施例的具备解耦合功能的天线组件的结构示意图。
如图1所示，根据本发明的实施例的具备解耦合功能的天线组件，包括：并联连接的至少两个天线(如图1中的天线1和天线2)，所述至少两个天线中在工作过程中存在耦合频率；解耦合模块3，连接在所述至少两个天线中的任两个天线之间，包括：至少一个解耦合单元31，其中，每个所述解耦合单元31包括并联连接和/或串联连接的电容和电感，每个所述解耦合单元31用于对所述任两个天线进行解耦合处理；开关单元，连接至每个所述解耦合单元31，用于控制每个所述解耦合单元31的工作状态。
在该技术方案中，通过在至少两个天线之间设置解耦合模块3，并在解耦合模块3中设置开关单元以及解耦合单元31，可以实现至少两个天线之间的可调节的解耦合效果，且解耦合频率的带宽可覆盖LTE网络的频段。
具体地，在获取至少两个天线的工作频率时，获得两个天线的耦合频率，根据耦合频率控制开关单元的闭合状态，开关单元控制至少一个解耦合单元31所在的电路闭合或者关断，也即开关单元在同一时间控制耦合频率对应的解耦合单元31工作，或者开关单元在同一时间控制包括耦合频率的多个解耦合单元31协同工作。
在上述技术方案中，优选地，所述解耦合模块3还包括：串联连接的频率检测单元32和控制单元33，其中，所述频率检测单元32用于对所述解耦合模块3对应的所述任两个天线的工作状态进行检测；并在检测到所述任两个天线工作时，将所述任两个天线的耦合频率发送至所述控制单元33，所述控制单元33根据所述耦合频率生成控制信令并发送至所述开关单元，以供所述开关单元控制所述解耦合模块3的工作状态。
在该技术方案中，通过依次设置频率监测单元32、控制单元33和开关单元以实现解耦合过程，可以有效地实现开关单元对解耦合单元31的一对一控制过程，也即更准确地控制解耦合模块3的工作过程，而解耦过程进行的前提是两个天线同时工作，在两个天线不同时工作时不需要解耦合模块3进行工作，因此，对于天线的工作状态的检测可以有效节约解耦合模块3的功耗。
在上述技术方案中，优选地，所述开关单元包括：选择器开关，串联连接在所述控制单元33和所述解耦合单元31之间，所述选择器开关控制所述控制信令对应的一个所述解耦合单元31所在的电路导通。
在该技术方案中，通过设置开关单元以实现对解耦合单元31的一对一的控制，进一步地实现了对两个天线模块的解耦过程的精确控制，且由于开关单元体积小，可以有效减小终端的电路板的体积，同时保证降低两个天线同时工作时的互扰。
图2示出了根据本发明的实施例的解耦合方法的示意流程图。
如图2所示，根据本发明的实施例的解耦合方法，包括：步骤102，在所述天线组件工作时，控制所述频率检测单元获取所述耦合频率并发送至所述控制单元；步骤104，控制所述控制单元根据所述耦合频率生成与所述耦合频率对应的所述控制信令；步骤106，根据所述控制信令控制所述选择器开关的导通对应的一组并联连接或串联连接的电容和电感所在的电路。
在该技术方案中，通过控制频率监测单元将获取的耦合频率发送至选择器开关以导通对应的一组并联连接或串联连接的电容和电感所在的电路，可以实现至少两个天线之间的可调节的解耦合效果，且解耦合频率的带宽可覆盖LTE网络的频段，且由于选择器开关的可调节特性，可以保证解耦合单元与耦合功率的高匹配度，以最大程度降低天线的信号互扰。
在上述技术方案中，优选地，控制所述频率检测单元获取所述耦合频率并发送至所述控制单元，包括以下具体步骤：判断所述任两个天线是否同时工作；在判断所述任两个天线同时工作时，控制所述频率检测单元计算所述任两个天线的耦合频率；控制所述频率检测单元将计算的所述耦合频率发送至所述控制单元。
在该技术方案中，通过依次设置频率监测单元、控制单元和开关单元以实现解耦合过程，可以有效地实现开关单元对解耦合单元的一对一控制过程，也即更准确地控制解耦合模块的工作过程，而解耦过程进行的前提是两个天线同时工作，在两个天线不同时工作时不需要解耦合模块进行工作，因此，对于天线的工作状态的检测可以有效节约解耦合模块的功耗。
在上述技术方案中，优选地，所述解耦合模块的工作频率处于LTE核心网的工作频段内。
在该技术方案中，通过设定解耦合模块的工作频率处于LTE核心网的工作频段内，可以在终端接入LTE核心网时，有效地控制降低两个天线之间的频率耦合，能够有效地提高通信质量。
图3示出了根据本发明的实施例的解耦合***的示意框图。
如图3所示，根据本发明的实施例的解耦合***300，包括：控制单元302，包括：获取单元3021，用于在所述天线组件工作时，控制所述频率检测单元获取所述耦合频率；发送单元3022，用于将所述耦合频率发送至所述控制单元；生成单元3023，用于控制所述控制单元根据所述耦合频率生成与所述耦合频率对应的所述控制信令；以及导通单元3024，用于根据所述控制信令控制所述选择器开关的导通对应的一组并联连接或串联连接的电容和电感所在的电路。
在该技术方案中，通过控制频率监测单元将获取的耦合频率发送至选择器开关以导通对应的一组并联连接或串联连接的电容和电感所在的电路，可以实现至少两个天线之间的可调节的解耦合效果，且解耦合频率的带宽可覆盖LTE网络的频段，且由于选择器开关的可调节特性，可以保证解耦合单元与耦合功率的高匹配度，以最大程度降低天线的信号互扰。
在上述技术方案中，优选地，所述控制单元302还包括：判断单元3025，用于判断所述任两个天线是否同时工作；计算单元3026，用于在判断所述任两个天线同时工作时，控制所述频率检测单元计算所述任两个天线的耦合频率；所述发送单元3022还用于，控制所述频率检测单元将计算的所述耦合频率发送至所述控制单元。
在该技术方案中，通过依次设置频率监测单元、控制单元和开关单元以实现解耦合过程，可以有效地实现开关单元对解耦合单元的一对一控制过程，也即更准确地控制解耦合模块的工作过程，而解耦过程进行的前提是两个天线同时工作，在两个天线不同时工作时不需要解耦合模块进行工作，因此，对于天线的工作状态的检测可以有效节约解耦合模块的功耗。
在上述技术方案中，优选地，所述解耦合模块的工作频率处于LTE核心网的工作频段内。
在该技术方案中，通过设定解耦合模块的工作频率处于LTE核心网的工作频段内，可以在终端接入LTE核心网时，有效地控制降低两个天线之间的频率耦合，能够有效地提高通信质量。
图4示出了根据本发明的实施例的具备解耦合功能的天线组件在窄频段的解耦合效果。
图5示出了根据本发明的实施例的具备解耦合功能的天线组件在宽频段的解耦合效果。
具体地，通过在两个或多个天线间并联多个集总元件(例如电感、电容等)而实现天线之间的耦合降低，同时集总元件通过开关可以进行切换控制，有不同的多组值，从而可以覆盖较宽的频段范围。
通过一个芯片(此芯片集成切换开关、控制电路、电容器件库和电感器件库)并联在两天线之间，并随着工作频率的切换而切换，例如，当工作在1.8GHz时，芯片内的开关会切换至1.8GHz时所需解耦合用的电容电感值，从而使得天线在1.8GHz时有良好的解耦性能，同理，当工作在其他频段也是如此。
以上结合附图详细说明了本发明的技术方案，考虑到如何设计一种宽频带可调的解耦合天线组件的技术问题。因此，本发明提出了一种新的具有解耦合功能的天线组件和解耦合方案，通过在至少两个天线之间设置解耦合模块，并在所述解耦合单元中设置开关单元以及解耦合单元，可以实现所述至少两个天线之间的可调节的解耦合效果，且解耦合频率的带宽可覆盖LTE网络的频段。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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)

1.一种具备解耦合功能的天线组件，其特征在于，包括：
并联连接的至少两个天线，所述至少两个天线中在工作过程中存在耦合频率；
解耦合模块，连接在所述至少两个天线中的任两个天线之间，包括：
至少一个解耦合单元，其中，每个所述解耦合单元包括并联连接和/或串联连接的电容和电感，每个所述解耦合单元用于对所述任两个天线进行解耦合处理；
开关单元，连接至每个所述解耦合单元，用于控制每个所述解耦合单元的工作状态。
2.根据权利要求1所述的具备解耦合功能的天线组件，其特征在于，所述解耦合模块还包括：
串联连接的频率检测单元和控制单元，
其中，所述频率检测单元用于对所述解耦合模块对应的所述任两个天线的工作状态进行检测；
并在检测到所述任两个天线工作时，将所述任两个天线的耦合频率发送至所述控制单元，所述控制单元根据所述耦合频率生成控制信令并发送至所述开关单元，以供所述开关单元控制所述解耦合模块的工作状态。
3.根据权利要求2所述的具备解耦合功能的天线组件，其特征在于，所述开关单元包括：
选择器开关，串联连接在所述控制单元和所述解耦合单元之间，所述选择器开关控制所述控制信令对应的一个所述解耦合单元所在的电路导通。
4.一种解耦合方法，适用于如权利要求1至3中任一项所述的具备解耦合功能的天线组件，其特征在于，包括：
在所述天线组件工作时，控制所述频率检测单元获取所述耦合频率并发送至所述控制单元；
控制所述控制单元根据所述耦合频率生成与所述耦合频率对应的所述控制信令；
根据所述控制信令控制所述选择器开关的导通对应的一组并联连接或串联连接的电容和电感所在的电路。
5.根据权利要求4所述的解耦合方法，其特征在于，控制所述频率检测单元获取所述耦合频率并发送至所述控制单元，包括以下具体步骤：
判断所述任两个天线是否同时工作；
在判断所述任两个天线同时工作时，控制所述频率检测单元计算所述任两个天线的耦合频率；
控制所述频率检测单元将计算的所述耦合频率发送至所述控制单元。
6.根据权利要求5所述的解耦合方法，其特征在于，所述解耦合模块的工作频率处于LTE核心网的工作频段内。
7.一种解耦合***，适用于如权利要求1至3中任一项所述的具备解耦合功能的天线组件，其特征在于，包括：
控制单元，包括：
获取单元，用于在所述天线组件工作时，控制所述频率检测单元获取所述耦合频率；
发送单元，用于将所述耦合频率发送至所述控制单元；
生成单元，用于控制所述控制单元根据所述耦合频率生成与所述耦合频率对应的所述控制信令；以及
导通单元，用于根据所述控制信令控制所述选择器开关的导通对应的一组并联连接或串联连接的电容和电感所在的电路。
8.根据权利要求7所述的解耦合***，其特征在于，所述控制单元还包括：
判断单元，用于判断所述任两个天线是否同时工作；
计算单元，用于在判断所述任两个天线同时工作时，控制所述频率检测单元计算所述任两个天线的耦合频率；
所述发送单元还用于，控制所述频率检测单元将计算的所述耦合频率发送至所述控制单元。
9.根据权利要求8所述的解耦合***，其特征在于，所述解耦合模块的工作频率处于LTE核心网的工作频段内。
10.一种终端，其特征在于，包括：如权利要求7至9中任一项所述的解耦合***。
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