CN107634771A - 移动设备及其提升灵敏度的电路 - Google Patents

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CN107634771A CN201610565407.8A CN201610565407A CN107634771A CN 107634771 A CN107634771 A CN 107634771A CN 201610565407 A CN201610565407 A CN 201610565407A CN 107634771 A CN107634771 A CN 107634771A
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Abstract

本发明公开了一种移动设备及其提升灵敏度的电路。该电路包括：第一端、第二端、控制端、第一开关单元、第二开关单元以及至少一个低噪声放大器，第一端耦接收发模块，第二端耦接天线，控制端用于接收控制信号；在天线接收信号时，电路根据控制信号控制第一端通过第一开关单元、低噪声放大器以及第二开关单元与第二端连接。通过以上方式，本发明能够提升天线的灵敏度，进而提高天线的性能，提高用户的体验效果。

Description

移动设备及其提升灵敏度的电路
技术领域
本发明涉及无线通信技术领域，特别是涉及一种移动设备及其提升灵敏度的电路。
背景技术
目前移动设备在进行通信时所使用的频段越来越多，例如手机的频段越来越多，而手机的前端物料越来越复杂，导致手机的射频模块的接收性能下降，部分的接收性能已经接近3GPP(3rd Generation Partnership Project，第三代合作伙伴计划)标准的下限。
此外，手机金属化和超薄是长期的趋势，进而导致手机天线的性能降低，并损害了用户体验。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种移动设备及其提升灵敏度的电路，以解决上述问题。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种提升灵敏度的电路，其应用于移动设备，移动设备包括收发模块和天线，电路耦接在收发模块和天线之间，电路包括：第一端、第二端、控制端、第一开关单元、第二开关单元以及至少一个低噪声放大器，第一端耦接收发模块，第二端耦接天线，控制端用于接收控制信号；在天线接收信号时，电路根据控制信号控制第一端通过第一开关单元、低噪声放大器以及第二开关单元与第二端连接。
为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种移动设备，其包括收发模块、天线以及提升灵敏度的电路，电路耦接在收发模块和天线之间，电路为上述的电路。
本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明的电路耦接在收发模块和天线之间，在收发模块的发射功率大于或等于预设的功率阈值时，电路根据控制信号控制第一端通过第一开关单元与第二端连接；在天线接收信号时，电路根据控制信号控制第一端通过第一开关单元、低噪声放大器以及第二开关单元与第二端连接，收发模块通过低噪声放大器进行接收信号，能够降低噪声系数，实现提升天线的灵敏度，进而提高天线的性能，提高用户的体验效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，进一步可以根据这些附图获得其他的附图。其中：
图1是本发明第一实施例的提升灵敏度的电路的电路图；
图2是本发明第二实施例的提升灵敏度的电路的电路图；
图3是图2中功率检波单元的电路图；
图4是本发明第三实施例的提升灵敏度的电路的电路图；
图5是本发明第一实施例的移动设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性的劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参见图1所示，图1是本发明第一实施例的提升灵敏度的电路的电路图。本实施例所揭示的电路应用于移动设备，移动设备可以为手机、掌上电脑或者平板。优选地，该电路应用于TDD(Time Division Duplexing，时分双工)制式的手机。
如图1所示，移动设备包括收发模块11和天线12，该电路13耦接在收发模块11和天线12之间。
其中，该电路13包括第一端131、第二端132、控制端133、第一开关单元134、第二开关单元135以及至少一个低噪声放大器136。电路13的第一端131耦接收发模块11，电路13的第二端132耦接天线12，电路13的控制端133用于接收控制信号。
在天线12接收信号时，电路13根据控制信号控制第一端131通过第一开关单元134、低噪声放大器136以及第二开关单元135与第二端132连接，即收发模块11通过第一端131、第一开关单元134、低噪声放大器136、第二开关单元135以及第二端132与天线12连接，此时收发模块11的通过低噪声放大器136接收信号。其中，低噪声放大器136设置在滤波器之前，能够降低噪声系数，实现提升天线12的灵敏度，进而提高天线12的性能，提高用户的体验效果。
在天线12接收到的信号的信号强度大于预设的信号强度阈值时，电路13根据控制信号控制第一端131通过第一开关单元134与第二端132连接，即收发模块11通过第一端131、第一开关单元134以及第二端132与天线12连接，此时收发模块11无需通过低噪声放大器136接收信号。
此外，在移动设备需要通过天线12进行发射信号时，电路13根据控制信号控制第一端131通过第一开关单元134与第二端132连接，即移动设备直接通过天线12发射信号。
在本实施例中，低噪声放大器136的增益优选为10-12db。在至少一个低噪声放大器136为多个低噪声放大器时，多个低噪声放大器在并联的场景下的噪声系数小于1.5db。
本发明还提供第二实施例的提升灵敏度的电路，其在第一实施例所揭示的电路的基础上进行描述。如图2所示，本实施例所揭示的至少一个低噪声放大器136包括第一低噪声放大器LNA1、第二低噪声放大器LNA2以及第三低噪声放大器LNA3。其中，第一低噪声放大器LNA1适用于第一频段，第二低噪声放大器LNA2适用于第二频段，第三低噪声放大器LNA3适用于第三频段。
其中，第一开关单元134包括第一开关K1、第二开关K2、第三开关K3以及第四开关K4，第一开关K1的一端、第二开关K2的一端、第三开关K3的一端以及第四开关K4的一端均连接电路13的第一端131，第一开关K1的另一端连接电路13的第二端132，第一开关K1的控制端接收第一控制信号CL1；第二开关K2的另一端接第一低噪声放大器LNA1的输出端，第二开关K2的控制端接收第一控制信号CL1；第三开关K3的另一端连接第二低噪声放大器LNA2的输出端，第三开关K3的控制端接收第一控制信号CL1；第四开关K4的另一端连接第三低噪声放大器LNA3的输出端，第四开关K4的控制端接收第一控制信号CL1。
第二开关单元135包括第五开关K5、第六开关K6以及第七开关K7，第五开关K5的一端、第六开关K6的一端以及第七开关K7的一端均与电路13的第二端132连接，第五开关K5的另一端连接第一低噪声放大器LNA1的输入端，第五开关K5的控制端接收第二控制信号CL2；第六开关K6的另一端连接第二低噪声放大器LNA2的输入端，第六开关K6的控制端接收第二控制信号CL2；第七开关K7的另一端连接第三低噪声放大器LNA3的输入端，第七开关K7的控制端接收第二控制信号CL2。
其中，在天线12接收到在第一频段范围的信号时，电路13根据第一控制信号CL1控制第二开关K2导通，并根据第二控制信号CL2控制第五开关K5导通；并且电路13根据第一控制信号CL1控制第一开关K1、第三开关K3以及第四开关K4断开，电路13根据第二控制信号CL2控制第六开关K6和第七开关K7断开。即收发模块11通过第一端131、第二开关K2、第一低噪声放大器LNA1、第五开关K5以及第二端132与天线12连接，此时收发模块11通过第一低噪声放大器LNA1接收信号。优选地，第一频段为位于1GHz的频段。
在天线12接收到在第二频段范围的信号时，电路11根据第一控制信号CL1控制第三开关K3导通，并根据第二控制信号CL2控制第六开关K6导通；并且电路13根据第一控制信号CL1控制第一开关K1、第二开关K2以及第四开关K4断开，电路13根据第二控制信号CL2控制第五开关K5和第七开关K7断开。即收发模块11通过第一端131、第三开关K3、第二低噪声放大器LNA2、第六开关K6以及第二端132与天线12连接，此时收发模块11通过第二低噪声放大器LNA2接收信号。优选地，第二频段为位于1.8GHz至2.7GHz的频段。
在天线12接收到在第三频段范围的信号时，电路13根据第一控制信号CL1控制第四开关K4导通，并根据第二控制信号CL2控制第七开关K7导通；并且电路13根据第一控制信号CL1控制第一开关K1、第二开关K2以及第三开关K3断开，电路13根据第二控制信号CL2控制第五开关K5和第六开关K6断开。即收发模块11通过第一端131、第四开关K4、第三低噪声放大器LNA3、第六开关K6以及第二端132与天线12连接，此时收发模块11通过第三低噪声放大器LNA3接收信号。优选地，第三频段为大于或等于3.0GHz的频段。
在天线12接收到的信号的信号强度大于预设的信号强度阈值时，电路13根据第一控制信号CL1控制第一开关K1导通，第二开关K2、第三开关K3以及第四开关K4断开，电路13根据第二控制信号CL2控制第五开关K5、第六开关K6以及第七开关K7断开。即收发模块11通过第一端131、第一开关K1、第二端132与天线12连接，即第一低噪声放大器LNA1、第二低噪声放大器LNA2以及第三低噪声放大器LNA3无需工作，进而能够节省功耗。
移动设备进一步包括解调器14，其中解调器14通过串行总线接口或者并行总线接口与电路13连接，解调器14用于为电路13提供第一控制信号CL1和第二控制信号CL2；解调器14还用于为电路13供电。此外，解调器14用于将天线12接收的信号进行解调，即将调制在信号中的低频数字信号进行还原。
在移动设备为FDD(Frequency Division Duplexing，频分双工)制式手机在接收信号和发射信号时；电路13根据第一控制信号CL1控制第一开关K1导通，第二开关K2、第三开关K3以及第四开关K4断开，电路13根据第二控制信号CL2控制第五开关K5、第六开关K6以及第七开关K7断开。第一开关K1所在的链路的功率容量大于35dbm，损耗小于0.5db，以减少对FDD制式手机的影响。
该电路13进一步包括功率检波单元137，功率检波单元137与至少一个低噪声放大器136耦接，用于检测信号经过低噪声放大器136放大后的功率。在另一个实施例中，功率检波单元137耦接到每一个低噪声放大器。
具体而言，功率检波单元137耦接在至少一个低噪声放大器136的输出端，用于判断低噪声放大器136的输出功率是否超出预设的功率阈值，若是，则电路13根据第一控制信号CL1控制第一开关K1导通，第二开关K2、第三开关K3以及第四开关K4断开，电路13根据第二控制信号CL2控制第五开关K5、第六开关K6以及第七开关K7断开。
如图3所示，该功率检波单元137包括二极管D、电容C以及电阻R，其中二极管D的正极输入信号，二极管D的负极与电容C的一端和电阻R的一端连接，电容C的另一端和电阻R的另一端接地。其中，功率检波单元137用于检测功率的大小，在低噪声放大器136的输出功率过大时，电路13容易出现阻塞，此时电路13根据第一控制信号CL1控制第一开关K1导通，进而防止阻塞。
本发明还提供第三实施例的提升灵敏度的电路，其与第二实施例所揭示的电路的不同之处在于：如图4所示，第一开关单元134为单刀四掷开关，第一开关单元134的第一端1341与电路13的第一端131连接，第一开关单元134的第二端1342与电路13的第二端132连接，第一开关单元134的第三端1343与第一低噪声放大器LNA1的输出端连接，第一开关单元134的第四端1344与第二低噪声放大器LNA2的输出端连接，第一开关单元134的第五端1345与第三低噪声放大器LNA3的输出端连接，第一开关单元134的控制端1346接收第一控制信号CL1。
第二开关单元135为单刀四掷开关，第二开关单元135的第一端1351与电路13的第二端132连接，第二开关单元135的第二端1352，第二开关单元135的第三端1353与第一低噪声放大器LNA1的输入端连接，第二开关单元135的第四端1354与第二低噪声放大器LNA2的输入端连接，第二开关单元135的第五端1355与第三低噪声放大器LNA3的输入端连接，第二开关单元135的控制端1356接收第二控制信号CL2。
在天线12接收到在第一频段范围的信号时，电路13根据第一控制信号CL1控制第一开关单元134的第一端1341和第三端1343连接，并根据第二控制信号CL2控制第二开关单元135的第一端1351和第三端1353连接。
在天线12接收到在第二频段范围的信号时，电路13根据第一控制信号CL1控制第一开关单元134的第一端1341和第四端1344连接，并根据第二控制信号CL2控制第二开关单元135的第一端1351和第四端1354连接。
在天线12接收到在第三频段范围的信号时，电路13根据第一控制信号CL1控制第一开关单元134的第一端1341和第五端1345连接，并根据第二控制信号CL2控制第二开关单元135的第一端1351和第五端1355连接.
在天线12接收到的信号的信号强度大于预设的信号强度阈值时，电路13根据第一控制信号CL1控制第一开关单元134的第一端1341和第二端1342连接，并根据第二控制信号CL2控制第二开关单元135的第一端1351和第二端1352连接。
在移动设备为FDD制式手机，并且在接收信号和发射信号时；电路13根据第一控制信号CL1控制第一开关单元134的第一端1341和第二端1342连接，电路13根据第二控制信号CL2控制第二开关单元135的第一端1351和第二端1352连接。
相对于第二实施例所揭示的电路，本实施例所揭示的电路能够节省成本。
上述实施例所描述的电路13能够大幅提高移动设备的灵敏度，大约提高的灵敏度为3-5db；每个低噪声放大器的成本约为7角，三个低噪声放大器的成本约为2元，电路13的成本约为2元，因此不会大幅增加移动设备的成本。
此外，本发明还提供第四实施例的提升灵敏度的电路，本发明的电路13也可集成在收发模块11中，相对于第一实施例所揭示的电路，本实施例能够进一步降低成本，具体成本约为1.5元。
本发明还提供一种移动设备，如图5所示，本实施例所揭示的移动设备包括收发模块51、天线52以及提升灵敏度的电路53，电路53耦接在收发模块51和天线52之间，该电路53优选为上述实施例所描述的电路。
综上所述，本发明的电路耦接在收发模块和天线之间，在收发模块的发射功率大于或等于预设的功率阈值时，电路根据控制信号控制第一端通过第一开关单元与第二端连接；在天线接收信号时，电路根据控制信号控制第一端通过第一开关单元、低噪声放大器以及第二开关单元与第二端连接，收发模块通过低噪声放大器进行接收信号时，能够降低噪声系数，实现提升天线的灵敏度，进而提高天线的性能，提高用户的体验效果。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (12)

1.一种提升灵敏度的电路，其特征在于，所述电路应用于移动设备，所述移动设备包括收发模块和天线，所述电路耦接在所述收发模块和所述天线之间，所述电路包括：第一端、第二端、控制端、第一开关单元、第二开关单元以及至少一个低噪声放大器，所述第一端耦接所述收发模块，所述第二端耦接所述天线，所述控制端用于接收控制信号；在所述天线接收信号时，所述电路根据所述控制信号控制所述第一端通过所述第一开关单元、所述低噪声放大器以及所述第二开关单元与所述第二端连接。
2.根据权利要求1所述的提升灵敏度的电路，其特征在于，在所述信号的信号强度大于预设的信号强度阈值时，所述电路根据所述控制信号控制所述第一端通过所述第一开关单元与所述第二端连接。
3.根据权利要求2所述的提升灵敏度的电路，其特征在于，所述至少一个低噪声放大器包括第一低噪声放大器、第二低噪声放大器以及第三低噪声放大器，所述第一低噪声放大器适用于第一频段，所述第二低噪声放大器适用于第二频段，所述第三低噪声放大器适用于第三频段。
4.根据权利要求3所述的提升灵敏度的电路，其特征在于，所述第一开关单元包括第一开关、第二开关、第三开关以及第四开关，所述第一开关的一端、所述第二开关的一端、所述第三开关的一端以及所述第四开关的一端均连接所述电路的第一端，所述第一开关的另一端连接所述电路的第二端，所述第一开关的控制端接收第一控制信号；所述第二开关的另一端连接所述第一低噪声放大器的输出端，所述第二开关的控制端接收第一控制信号；所述第三开关的另一端连接所述第二低噪声放大器的输出端，所述第三开关的控制端接收第一控制信号；所述第四开关的另一端连接所述第三低噪声放大器的输出端，所述第四开关的控制端接收第一控制信号。
5.根据权利要求4所述的提升灵敏度的电路，其特征在于，所述第二开关单元包括第五开关、第六开关以及第七开关，所述第五开关的一端、所述第六开关的一端以及第七开关的一端均与所述电路的第二端连接，所述第五开关的另一端连接所述第一低噪声放大器的输入端，所述第五开关的控制端接收第二控制信号；所述第六开关的另一端连接所述第二低噪声放大器的输入端，所述第六开关的控制端接收第二控制信号；所述第七开关的另一端连接所述第三低噪声放大器的输入端，所述第七开关的控制端接收第二控制信号。
6.根据权利要求5所述的提升灵敏度的电路，其特征在于，在所述天线接收到在所述第一频段范围的信号时，所述电路根据所述第一控制信号控制所述第二开关导通，并根据所述第二控制信号控制所述第五开关导通；在所述天线接收到在所述第二频段范围的信号时，所述电路根据所述第一控制信号控制所述第三开关导通，并根据所述第二控制信号控制所述第六开关导通；在所述天线接收到在所述第三频段范围的信号时，所述电路根据所述第一控制信号控制所述第四开关导通，并根据所述第二控制信号控制所述第七开关导通；在所述信号的信号强度大于预设的信号强度阈值时，所述电路根据所述第一控制信号控制所述第一开关导通。
7.根据权利要求3所述的提升灵敏度的电路，其特征在于，所述第一开关单元为单刀四掷开关，所述第一开关单元的第一端与所述电路的第一端连接，所述第一开关单元的第二端与所述第二开关单元连接，所述第一开关单元的第三端与所述第一低噪声放大器的输出端连接，所述第一开关单元的第四端与所述第二低噪声放大器的输出端连接，所述第一开关单元的第五端与所述第三低噪声放大器的输出端连接，所述第一开关单元的控制端接收第一控制信号。
8.根据权利要求7所述的提升灵敏度的电路，其特征在于，所述第二开关单元为单刀四掷开关，所述第二开关单元的第一端与所述电路的第二端连接，所述第二开关单元的第二端与所述第一开关单元的第二端连接，所述第二开关单元的第三端与所述第一低噪声放大器的输入端连接，所述第二开关单元的第四端与所述第二低噪声放大器的输入端连接，所述第二开关单元的第五端与所述第三低噪声放大器的输入端连接，所述第二开关单元的控制端接收第二控制信号。
9.根据权利要求8所述的提升灵敏度的电路，其特征在于，在所述天线接收到在所述第一频段范围的信号时，所述电路根据所述第一控制信号控制所述第一开关单元的第一端和第三端连接，并根据所述第二控制信号控制所述第二开关单元的第一端和第三端连接；在所述天线接收到在所述第二频段范围的信号时，所述电路根据所述第一控制信号控制所述第一开关单元的第一端和第四端连接，并根据所述第二控制信号控制所述第二开关单元的第一端和第四端连接；在所述天线接收到在所述第三频段范围的信号时，所述电路根据所述第一控制信号控制所述第一开关单元的第一端和第五端连接，并根据所述第二控制信号控制所述第二开关单元的第一端和第五端连接；在所述信号的信号强度大于预设的信号强度阈值时，所述电路根据所述第一控制信号控制所述第一开关单元的第一端和第二端连接，并根据所述第二控制信号控制所述第二开关单元的第一端和第二端连接。
10.根据权利要求2所述的提升灵敏度的电路，其特征在于，所述电路进一步包括功率检波单元，与所述低噪声放大器耦接，用于检测所述信号经过所述低噪声放大器后的功率。
11.根据权利要求1所述的提升灵敏度的电路，其特征在于，所述电路集成在所述收发模块内。
12.一种移动设备，其特征在于，所述移动设备包括收发模块、天线以及提升灵敏度的电路，所述电路耦接在所述收发模块和所述天线之间，所述电路为权利要求1-11任一所述的电路。
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