CN106384893A - 天线匹配电路和无线通信终端 - Google Patents
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Abstract
一种天线匹配电路和无线通信终端,所述天线匹配电路包括:天线,所述天线具有馈电脚;开关模块,所述开关模块串联至所述馈电脚,并连接至馈电端,所述开关模块包括:两路以上并联的开关电路,分别用于匹配不同的工作频段,每一路开关电路均包括串联连接的开关器件和匹配电路。上述天线匹配电路能够提高天线在各个频段的性能。
Description
技术领域
本发明涉及天线技术领域,尤其涉及一种天线匹配电路和无线通信终端。
背景技术
在当今多种通信标准并存的局面下,特别是4G的普及,手机工作的频段越来越多,这些都要求天线被设计出更大的带宽,以覆盖所有常用的频段。同时,由于手机外观设计不断融入新的时尚和美感元素,金属元素的大量运用,使天线尺寸不断缩小,天线环境更加恶劣,进一步增加了手机天线的设计难度。
目前情况下,为了覆盖4G LTE低频段的宽带宽,手机天线调试上主要采用两种方法,一是在天线上加载开关单元,二是在天线上加载可调电容器件。
加载开关器件的方法有两种实现方式:一是将开关器件串联到天线其中一个地脚,再串联一个电容或者电感器件到地,通过开关控制天线走不同的匹配通路到地,请参考图1,天线10通过接地脚与接地端11和接地端12连接,通过馈电脚与馈电端14连接,将开关单元15串联到其中的一个接地脚上,与接地端11连接,所述开关单元15包括串联到开关器件以及电容或电感,通过开关单元15控制天线走不同的匹配通路到地,来影响天线的谐振频率从而实现天线不同频段的切换和优化;请参考图2,另一种实现方法则是将开关单元21串联到天线10上不同位置的接地脚上,与接地端20连接,通过开关来控制天线走不同的接地通路,来影响天线的谐振频率从而实现不同频率的切换和优化,这样不需要再另外串联电容电感器件。
加载可调电容的方法同样也有两种实现方式:请参考图3,一是在天线10的馈电脚上串联一个可调电容30,与馈电端14连接,通过改变可调电容30上的偏置电压大小从而得到不同大小的电容值,来实现天线串联不同的电容值,进而实现天线各个频段的切换和优化;请参考图4,二是在天线10的接地脚上加载可调电容40连接至接地端,通过不同的偏置电压得到不同的电容值,使天线接地脚串联不同的电容到地,来实现各个频段的切换和优化。
上述方法虽然能够在一定程度上扩展天线的带宽,提升天线的性能,但是还具有较大的局限性,性能还有待进一步的提高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是,提供一种天线匹配电路以及无线通信终端,提高所述天线匹配电路以及无线通信终端的性能。
为解决上述问题,本发明提出一种天线匹配电路,包括:天线,所述天线具有馈电脚;开关模块,所述开关模块串联至所述馈电脚,并连接至馈电端,所述开关模块包括:两路以上并联的开关电路,分别用于匹配不同的工作频段,每一路开关电路均包括串联连接的开关器件和匹配电路。
可选的,不同开关电路分别具有不同的匹配电路。
可选的,所述匹配电路包括单个电容、单个电感、L型的匹配网络、π型匹配网络、以及L型和π型的混合匹配网络中的至少一种。
可选的,不同开关电路采用相同的开关器件。
可选的,所述开关器件包括二极管、三极管、场效应晶体管以及晶闸管中的至少一种。
可选的,所述天线还具有接地脚,用于接地。
为解决上述问题,本发明还提供一种无线通信终端,包括一天线匹配电路,其特征在于,所述天线匹配电路包括:天线,所述天线具有馈电脚;开关模块,所述开关模块串联至所述馈电脚,并连接至馈电端,所述开关模块包括:两路以上并联的开关电路,每一路开关电路均包括串联连接的开关器件和匹配电路。
可选的,不同开关电路分别具有不同的匹配电路。
可选的,所述匹配电路包括单个电容、单个电感、L型的匹配网络、π型匹配网络、以及L型和π型的混合匹配网络中的至少一种。
可选的,不同开关电路采用相同的开关器件。
可选的,所述开关器件包括二极管、三极管、场效应晶体管以及晶闸管中的至少一种。
可选的,所述天线还具有接地脚,用于接地。
本发明的天线匹配电路在天线的馈电脚串联开关模块,所述开关模块包括多个并联的开关电路,分别对应不同的工作频段,所述开关电路包括串联的开关器件和匹配电路,通过控制各个开关电路中,开关器件的导通或关闭状态,分别使的天线通过不同的开关电路连接至馈电端。在各个开关电路上,分别设有不同的匹配电路,使各个频段都能得到很好的匹配。与现有技术相比,所述天线匹配电路应用更加广泛,成本更低。
本发明的无线通信终端具有上述天线匹配电路,从而具有更好的无线通信性能。
附图说明
图1为本发明的现有技术的天线匹配电路的结构示意图;
图2为本发明的现有技术的天线匹配电路的结构示意图;
图3为本发明的现有技术的天线匹配电路的结构示意图;
图4为本发明的现有技术的天线匹配电路的结构示意图;
图5为本发明一具体实施方式的天线匹配电路的结构示意图;
图6为本发明一具体实施方式的天线匹配电路的开关模块的结构示意图。
具体实施方式
如背景技术所述,开关加载的方案由于需要将开关器件串联到地,所以就要求天线必须有接地脚,这样天线的形式就只能局限于PIFA或IFA形式,对于没有接地脚的monopole天线,此种方法则无法应用;另一方面,由于电容电感器件局限于串联到地,天线无法选择更多的匹配网络形式。而可调电容加载方案可以串联在馈电脚也可以串联在地脚,故不受天线形式的局限,但因为可调电容器件本身是电容性的,所以就只能做电容调谐,对于天线本身阻抗就呈容性的情况则不太适用;另一方面,由于可调电容器件本身比开关器件要贵,所以较之开关器件还会带来成本上进一步的增加。
下面结合附图对本发明提供的天线匹配电路以及无线通信终端的具体实施方式做详细说明。
请参考图5,为本发明一具体实施方式的天线匹配电路的结构示意图。
所述天线匹配电路包括:天线510,所述天线具有馈电脚511;开关模块520,所述开关模块520串联至所述馈电脚511,并连接至馈电端512。
所述天线510的馈电脚511用于连接至馈电端512,所述馈电端512为信号线的端口,作为信号输入或输出端口。所述开关模块520用于在不同频段,对天线的阻抗等进行匹配,使天线510在各个工作频段具有合适的谐振频率,从而使天线510在不同频段上的性能更加优化。
在本发明的具体实施方式中,所述天线510可以是单极(monopole)天线,没有接地脚。在本发明的其他具体实施方式中,所述天线510还可以是PIFA(平面倒F型)天线或者是IFA(倒F型)天线,不仅具有馈电脚,还具有接地脚。在本具体实施方式中,所述天线510还具有接地脚513,用于连接地端514,以实现接地。
在本发明的具体实施方式中,所述开关模块包括:两路以上并联的开关电路,每一路开关电路均包括串联连接的开关器件和匹配电路。
请参考图6,为本发明的一个具体实施方式的开关模块520的具体结构示意图。所述开关模块520包括两路开关电路,分别为开关电路610和开关电路620,所述开关电路610包括开关器件611和匹配电路612;所述开关电路620包括开关器件621和匹配电路622。所述开关电路610和开关电路620并联连接至所述第一端601以及第二端602,所述第一端601连接至馈电脚511(请参考图5),所述第二端602连接至馈电端512(请参考图5),也可以所述第二端602连接至馈电脚512(请参考图5),所述第一端601连接至馈电端512(请参考图5)。
所述匹配电路612和匹配电路622分别具有不同的匹配电路形式,可以是单个电容、单个电感、L型的匹配网络、π型匹配网络、以及L型和π型的混合匹配网络中的至少一种,其中L型的匹配网络、π型匹配网络、以及L型和π型的混合匹配网络中的匹配器件值可以使电容或者电感,任意自由组合。上述,使得匹配电路612和匹配电路622可以实现不同频段的不同匹配网络,从而更好的调试天线各频段的性能。
上述开关器件611和开关器件621可以采为相同或不同的开关器件,具体的,可以为二极管、三极管、场效应晶体管或晶闸管等,在本具体实施方式中,所述开关器件611和开关器件621为简单的单刀单掷开关。在本发明的其他具体实施方式中,所述开关器件可以为二极管、三极管、场效应晶体管或晶闸管,通过合适的控制信号,控制所述开关器件的导通和断开状态,从而实现开关电路的选择。例如,在本具体实施方式中,所述开关器件611断开,所述开关器件621导通,所述第一端601和第二端602之间的开关电路620导通,所述匹配电路622作为天线馈电脚511和馈电端512之间的匹配电路,从而可以通过所述匹配电路622对天线进行调试。所述开关电路610和开关电路620分别对应不同频段,例如GSM900和GSM1800,从而分别针对不同频段,通过匹配电路612和匹配电路622对天线进行调试,以提高天线在各频段的工作性能。
在本发明的其他具体实施方式中,所述开关模块520还可以包括两个以上并联的开关电路,例如3个、4个、5个、6个等,不同的开关电路分别具有不同的匹配电路,以分别对应不同的工作频段。通过控制各个开关电路中,开关器件的导通或关闭状态,分别使的天线510通过不同的开关电路连接至馈电端512。可以在各个开关电路上,分别设置不同的匹配电路,使各个频段都能得到很好的匹配。
由于所述开关模块520串联在馈电脚511上,应用领域较为广泛,适用于各类型的天线。并且,每个开关电路上的匹配电路也不仅仅局限于串联到地的唯一方式,而是可以设计成任意形成的网络,任意电容电感器件都可以运用,并且,所述开关电路比可调电容便宜多,所以具有显著的成本优势。
本发明的具体实施方式还提供一种无线通信终端。
所述无线通信终端包括如图5所示的天线匹配电路,所述天线匹配电路包括:天线510,所述天线510具有馈电脚511;开关模块520,所述开关模块520串联至所述馈电脚511,并连接至馈电端512,所述开关模块520包括:两路以上并联的开关电路,每一路开关电路均包括串联连接的开关器件和匹配电路。在本具体实施方式中,所述天线510还具有接地脚513,用于连接地端514,以实现接地。
图6为一开关模块520的具体结构示意图。所述开关模块520包括两路开关电路,分别为开关电路610和开关电路620,所述开关电路610包括开关器件611和匹配电路612;所述开关电路620包括开关器件621和匹配电路622。所述开关电路610和开关电路620并联连接至所述第一端601以及第二端602,所述第一端601连接至馈电脚511(请参考图5),所述第二端602连接至馈电端512(请参考图5),也可以所述第二端602连接至馈电脚512(请参考图5),所述第一端601连接至馈电端512(请参考图5)。所述匹配电路612和匹配电路622分别具有不同的匹配电路形式,可以是单个电容、单个电感、L型的匹配网络、π型匹配网络、以及L型和π型的混合匹配网络中的至少一种,其中L型的匹配网络、π型匹配网络、以及L型和π型的混合匹配网络中的匹配器件值可以使电容或者电感,任意自由组合。上述,使得匹配电路612和匹配电路622可以实现不同频段的不同匹配网络,从而更好的调试天线各频段的性能。
在本发明的其他具体实施方式中,所述开关模块520还可以包括两个以上并联的开关电路,不同的开关电路分别具有不同的匹配电路,以分别对应不同的工作频段。
所述开关器件可以为二极管、三极管、场效应晶体管或晶闸管,通过合适的控制信号,控制所述开关器件的导通和断开状态,从而实现开关电路的选择。通过控制各个开关电路中,开关器件的导通或关闭状态,分别使的天线通过不同的开关电路连接至馈电端。可以在各个开关电路上,分别设计不同的匹配电路,使各个频段都能得到很好的匹配,从而提高所述无线通信终端的性能。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (12)
1.一种天线匹配电路,其特征在于,包括:
天线,所述天线具有馈电脚;
开关模块,所述开关模块串联至所述馈电脚,并连接至馈电端,所述开关模块包括:两路以上并联的开关电路,分别用于匹配不同的工作频段,每一路开关电路均包括串联连接的开关器件和匹配电路。
2.根据权利要求1所述的天线匹配电路,其特征在于,不同开关电路分别具有不同的匹配电路。
3.根据权利要求1所述的天线匹配电路,其特征在于,所述匹配电路包括单个电容、单个电感、L型的匹配网络、π型匹配网络、以及L型和π型的混合匹配网络中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的天线匹配电路,其特征在于,不同开关电路采用相同的开关器件。
5.根据权利要求1所述的天线匹配电路,其特征在于,所述开关器件包括二极管、三极管、场效应晶体管以及晶闸管中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的天线匹配电路,其特征在于,所述天线还具有接地脚,用于接地。
7.一种无线通信终端,包括一天线匹配电路,其特征在于,所述天线匹配电路包括:
天线,所述天线具有馈电脚;
开关模块,所述开关模块串联至所述馈电脚,并连接至馈电端,所述开关模块包括:两路以上并联的开关电路,每一路开关电路均包括串联连接的开关器件和匹配电路。
8.根据权利要求7所述的无线通信终端,其特征在于,不同开关电路分别具有不同的匹配电路。
9.根据权利要求8所述的无线通信终端,其特征在于,所述匹配电路包括单个电容、单个电感、L型的匹配网络、π型匹配网络、以及L型和π型的混合匹配网络中的至少一种。
10.根据权利要求7所述的无线通信终端,其特征在于,不同开关电路采用相同的开关器件。
11.根据权利要求7所述的无线通信终端,其特征在于,所述开关器件包括二极管、三极管、场效应晶体管以及晶闸管中的至少一种。
12.根据权利要求7所述的无线通信终端,其特征在于,所述天线还具有接地脚,用于接地。
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C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20170208 |
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |