TWI662819B - 行動設備及其提升靈敏度的電路 - Google Patents
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Abstract
本發明公開了一種行動設備及其提升靈敏度的電路。該電路包括:第一端、第二端、控制端、第一開關單元、第二開關單元以及至少一個低雜訊放大器,第一端耦接接收模組,第二端耦接天線,控制端用於接收控制信號;在天線接收信號時,電路根據控制信號控制第一端通過第一開關單元、低雜訊放大器以及第二開關單元與第二端連接。通過以上方式,本發明能夠提升天線的靈敏度,進而提高天線的性能,提高使用者的體驗效果。
Description
本發明涉及無線通訊技術領域,特別是涉及一種行動設備及其提升靈敏度的電路。
目前行動設備在進行通信時所使用的頻段越來越多,例如手機的頻段越來越多,而手機的前端物料越來越複雜,導致手機的射頻模組的接收性能下降,部分的接收性能已經接近3GPP(3rd Generation Partnership Project,第三代合作夥伴計畫)標準的下限。
此外,手機金屬化和超薄是長期的趨勢,進而導致手機天線的性能降低,並損害了用戶體驗。
本發明主要解決的技術問題是提供一種行動設備及其提升靈敏度的電路,以解決上述問題。
為解決上述技術問題,本發明採用的一個技術方案是:提供一種提升靈敏度的電路,其應用於行動設備,行動設備包括接收模組和天線,電路耦接在接收模組和天線之間,電路包括:第一端、第二端、控制端、第一開關單元、第二開關單元以及至少一個低雜訊放大器,第一端耦接接收模組,第二端耦接天線,控制端用於接收控制信號;在天線接收信號
時,電路根據控制信號控制第一端通過第一開關單元、低雜訊放大器以及第二開關單元與第二端連接。
為解決上述技術問題,本發明採用的另一個技術方案是:提供一種行動設備,其包括接收模組、天線以及提升靈敏度的電路,電路耦接在接收模組和天線之間,電路為上述的電路。
本發明的有益效果是:區別于現有技術的情況,本發明的電路耦接在接收模組和天線之間,在接收模組的發射功率大於或等於預設的功率閾值時,電路根據控制信號控制第一端通過第一開關單元與第二端連接;在天線接收信號時,電路根據控制信號控制第一端通過第一開關單元、低雜訊放大器以及第二開關單元與第二端連接,接收模組通過低雜訊放大器進行接收信號,能夠降低雜訊係數,實現提升天線的靈敏度,進而提高天線的性能,提高使用者的體驗效果。
11‧‧‧接收模組
12‧‧‧天線
13‧‧‧電路
131‧‧‧第一端
132‧‧‧第二端
133‧‧‧控制端
134‧‧‧第一開關單元
135‧‧‧第二開關單元
136‧‧‧低雜訊放大器
137‧‧‧功率檢波單元
14‧‧‧解調器
51‧‧‧接收模組
52‧‧‧天線
53‧‧‧電路
第1圖是本發明第一實施例的提升靈敏度的電路的電路圖;第2圖是本發明第二實施例的提升靈敏度的電路的電路圖;第3圖是第2圖中功率檢波單元的電路圖;第4圖是本發明第三實施例的提升靈敏度的電路的電路圖;第5圖是本發明第一實施例的行動設備的結構示意圖。
下面將結合本發明實施例中的附圖,對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例,而不是全部實施例。基於本發明中的實施例,本領域普通技術人員在沒有做出創造性的勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬於本發明保護的範圍。
請參見第1圖所示,第1圖是本發明第一實施例的提升靈敏度的電路的電路圖。本實施例所揭示的電路應用於行動設備,行動設備可以為手機、掌上型電腦或者平板電腦。優選地,該電路應用於TDD(Time Division Duplexing,時分雙工)制式的手機。
如第1圖所示,行動設備包括接收模組11和天線12,該電路13耦接在接收模組11和天線12之間。
其中,該電路13包括第一端131、第二端132、控制端133、第一開關單元134、第二開關單元135以及至少一個低雜訊放大器136。電路13的第一端131耦接接收模組11,電路13的第二端132耦接天線12,電路13的控制端133用於接收控制信號。
在接收模組11的發射功率大於或者等於預設的功率閾值時,在天線12接收信號時,電路13根據控制信號控制第一端131通過第一開關單元134、低雜訊放大器136以及第二開關單元135與第二端132連接,即接收模組11通過第一端131、第一開關單元134、低雜訊放大器136、第二開關單元
135以及第二端132與天線12連接,此時接收模組11的通過低雜訊放大器136接收信號。其中,低雜訊放大器136設置在濾波器之前,能夠降低雜訊係數,實現提升天線12的靈敏度,進而提高天線12的性能,提高使用者的體驗效果。
在天線12接收到的信號的信號強度大於預設的信號強度閾值時,電路13根據控制信號控制第一端131通過第一開關單元134與第二端132連接,即接收模組11通過第一端131、第一開關單元134以及第二端132與天線12連接,此時接收模組11無需通過低雜訊放大器136接收信號。
此外,在行動設備需要通過天線12進行發射信號時,電路13根據控制信號控制第一端131通過第一開關單元134與第二端132連接,即行動設備直接通過天線12發射信號。
在本實施例中,低雜訊放大器136的增益優選為10-12db。在至少一個低雜訊放大器136為多個低雜訊放大器時,多個低雜訊放大器在並聯的場景下的雜訊係數小於1.5db。
本發明還提供第二實施例的提升靈敏度的電路,其在第一實施例所揭示的電路的基礎上進行描述。如第2圖所示,本實施例所揭示的至少一個低雜訊放大器136包括第一低雜訊放大器LNA1、第二低雜訊放大器LNA2以及第三低雜訊放大器LNA3。其中,第一低雜訊放大器LNA1適用於第一頻段,第二低雜訊放大器LNA2適用於第二頻段,第三低雜訊放大器LNA3適用於第三頻段。
其中,第一開關單元134包括第一開關K1、第二開關K2、第三開關K3以及第四開關K4,第一開關K1的一端、
第二開關K2的一端、第三開關K3的一端以及第四開關K4的一端均連接電路13的第一端131,第一開關K1的另一端連接電路13的第二端132,第一開關K1的控制端接收第一控制信號CL1;第二開關K2的另一端接第一低雜訊放大器LNA1的輸出端,第二開關K2的控制端接收第一控制信號CL1;第三開關K3的另一端連接第二低雜訊放大器LNA2的輸出端,第三開關K3的控制端接收第一控制信號CL1;第四開關K4的另一端連接第三低雜訊放大器LNA3的輸出端,第四開關K4的控制端接收第一控制信號CL1。
第二開關單元135包括第五開關K5、第六開關K6以及第七開關K7,第五開關K5的一端、第六開關K6的一端以及第七開關K7的一端均與電路13的第二端132連接,第五開關K5的另一端連接第一低雜訊放大器LNA1的輸入端,第五開關K5的控制端接收第二控制信號CL2;第六開關K6的另一端連接第二低雜訊放大器LNA2的輸入端,第六開關K6的控制端接收第二控制信號CL2;第七開關K7的另一端連接第三低雜訊放大器LNA3的輸入端,第七開關K7的控制端接收第二控制信號CL2。
其中,在天線12接收到的信號位於第一頻段範圍內,電路13根據第一控制信號CL1控制第二開關K2導通,並根據第二控制信號CL2控制第五開關K5導通;並且電路13根據第一控制信號CL1控制第一開關K1、第三開關K3以及第四開關K4斷開,電路13根據第二控制信號CL2控制第六開關K6和第七開關K7斷開。即接收模組11通過第一端131、
第二開關K2、第一低雜訊放大器LNA1、第五開關K5以及第二端132與天線12連接,此時接收模組11通過第一低雜訊放大器LNA1接收信號。優選地,第一頻段為位於1GHz的頻段。
在天線12接收到的信號位於第二頻段範圍內,電路11根據第一控制信號CL1控制第三開關K3導通,並根據第二控制信號CL2控制第六開關K6導通;並且電路13根據第一控制信號CL1控制第一開關K1、第二開關K2以及第四開關K4斷開,電路13根據第二控制信號CL2控制第五開關K5和第七開關K7斷開。即接收模組11通過第一端131、第三開關K3、第二低雜訊放大器LNA2、第六開關K6以及第二端132與天線12連接,此時接收模組11通過第二低雜訊放大器LNA2接收信號。優選地,第二頻段為位於1.8GHz至2.7GHz的頻段。
在天線12接收到的信號位於第三頻段範圍內,電路13根據第一控制信號CL1控制第四開關K4導通,並根據第二控制信號CL2控制第七開關K7導通;並且電路13根據第一控制信號CL1控制第一開關K1、第二開關K2以及第三開關K3斷開,電路13根據第二控制信號CL2控制第五開關K5和第六開關K6斷開。即接收模組11通過第一端131、第四開關K4、第三低雜訊放大器LNA3、第七開關K7以及第二端132與天線12連接,此時接收模組11通過第三低雜訊放大器LNA3接收信號。優選地,第三頻段為大於或等於3.0GHz的頻段。
在天線12接收到的信號的信號強度大於預設的信
號強度閾值時,電路13根據第一控制信號CL1控制第一開關K1導通,第二開關K2、第三開關K3以及第四開關K4斷開,電路13根據第二控制信號CL2控制第五開關K5、第六開關K6以及第七開關K7斷開。即接收模組11通過第一端131、第一開關K1、第二端132與天線12連接,即第一低雜訊放大器LNA1、第二低雜訊放大器LNA2以及第三低雜訊放大器LNA3無需工作,進而能夠節省功耗。
行動設備進一步包括解調器14,其中解調器14通過串列匯流排界面或者平行匯流排介面與電路13連接,解調器14用於為電路13提供第一控制信號CL1和第二控制信號CL2;解調器14還用於為電路13供電。此外,解調器14用於將天線12接收的信號進行解調,即將調製在信號中的低頻數位信號進行還原。
在行動設備為FDD(Frequency Division Duplexing,頻分雙工)制式手機在接收信號和發射信號時;電路13根據第一控制信號CL1控制第一開關K1導通,第二開關K2、第三開關K3以及第四開關K4斷開,電路13根據第二控制信號CL2控制第五開關K5、第六開關K6以及第七開關K7斷開。第一開關K1所在的鏈路的功率容量大於35dbm,損耗小於0.5db,以減少對FDD制式手機的影響。
該電路13進一步包括功率檢波單元137,功率檢波單元137與至少一個低雜訊放大器136耦接,用於檢測信號經過低雜訊放大器136放大後的功率。在另一個實施例中,功率檢波單元137耦接到每一個低雜訊放大器。
具體而言,功率檢波單元137耦接在至少一個低雜訊放大器136的輸出端,用於判斷低雜訊放大器136的輸出功率是否超出預設的功率閾值,若是,則電路13根據第一控制信號CL1控制第一開關K1導通,第二開關K2、第三開關K3以及第四開關K4斷開,電路13根據第二控制信號CL2控制第五開關K5、第六開關K6以及第七開關K7斷開。
如第3圖所示,該功率檢波單元137包括二極體D、電容C以及電阻R,其中二極體D的正極輸入信號,二極體D的負極與電容C的一端和電阻R的一端連接,電容C的另一端和電阻R的另一端接地。其中,功率檢波單元137用於檢測功率的大小,在低雜訊放大器136的輸出功率過大時,電路13容易出現阻塞,此時電路13根據第一控制信號CL1控制第一開關K1導通,進而防止阻塞。
本發明還提供第三實施例的提升靈敏度的電路,其與第二實施例所揭示的電路的不同之處在於:如第4圖所示,第一開關單元134為單刀四擲開關(single-pole-four-throw switch),第一開關單元134的第一端1341與電路13的第一端131連接,第一開關單元134的第二端1342與電路13的第二端132連接,第一開關單元134的第三端1343與第一低雜訊放大器LNA1的輸出端連接,第一開關單元134的第四端1344與第二低雜訊放大器LNA2的輸出端連接,第一開關單元134的第五端1345與第三低雜訊放大器LNA3的輸出端連接,第一開關單元134的控制端1346接收第一控制信號CL1。
第二開關單元135為單刀四擲開關,第二開關單
元135的第一端1351與電路13的第二端132連接,第二開關單元135的第二端1352,第二開關單元135的第三端1353與第一低雜訊放大器LNA1的輸入端連接,第二開關單元135的第四端1354與第二低雜訊放大器LNA2的輸入端連接,第二開關單元135的第五端1355與第三低雜訊放大器LNA3的輸入端連接,第二開關單元135的控制端1356接收第二控制信號CL2。
在天線12接收到的信號位於第一頻段範圍內,電路13根據第一控制信號CL1控制第一開關單元134的第一端1341和第三端1343連接,並根據第二控制信號CL2控制第二開關單元135的第一端1351和第三端1353連接。
在天線12接收到的信號位於第二頻段範圍內,電路13根據第一控制信號CL1控制第一開關單元134的第一端1341和第四端1344連接,並根據第二控制信號CL2控制第二開關單元135的第一端1351和第四端1354連接。
在天線12接收到的信號位於第三頻段範圍內,電路13根據第一控制信號CL1控制第一開關單元134的第一端1341和第五端1345連接,並根據第二控制信號CL2控制第二開關單元135的第一端1351和第五端1355連接。
在天線12接收到的信號的信號強度大於預設的信號強度閾值時,電路13根據第一控制信號CL1控制第一開關單元134的第一端1341和第二端1342連接,並根據第二控制信號CL2控制第二開關單元135的第一端1351和第二端1352連接。
在行動設備為FDD制式手機在接收信號和發射信號時;電路13根據第一控制信號CL1控制第一開關單元134的第一端1341和第二端1342連接,電路13根據第二控制信號CL2控制第二開關單元135的第一端1351和第二端1352連接。
相對於第二實施例所揭示的電路,本實施例所揭示的電路能夠節省成本。
上述實施例所描述的電路13能夠大幅提高行動設備的靈敏度,大約提高的靈敏度為3-5db;每個低雜訊放大器的成本約為7角,三個低雜訊放大器的成本約為2元,電路13的成本約為2元,因此不會大幅增加行動設備的成本。
此外,本發明還提供第四實施例的提升靈敏度的電路,本發明的電路13也可集成在接收模組11中,相對於第一實施例所揭示的電路,本實施例能夠進一步降低成本,具體成本約為1.5元。
本發明還提供一種行動設備,如第5圖所示,本實施例所揭示的行動設備包括接收模組51、天線52以及提升靈敏度的電路53,電路53耦接在接收模組51和天線52之間,該電路53優選為上述實施例所描述的電路。
綜上所述,本發明的電路耦接在接收模組和天線之間,在接收模組的發射功率大於或等於預設的功率閾值時,電路根據控制信號控制第一端通過第一開關單元與第二端連接;在天線接收信號時,電路根據控制信號控制第一端通過第一開關單元、低雜訊放大器以及第二開關單元與第二端連接,
接收模組通過低雜訊放大器進行接收信號時,能夠降低雜訊係數,實現提升天線的靈敏度,進而提高天線的性能,提高使用者的體驗效果。
本發明可以其他特定形式體現而不脫離本發明之精神和基本特徵。上述實施例僅作為說明而非用來限制本發明,本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾,皆應屬本發明之涵蓋範圍。
Claims (9)
- 一種提升靈敏度的電路,其中所述電路應用於行動設備,所述行動設備包括接收模組和天線,所述電路耦接在所述接收模組和所述天線之間,所述電路包括:第一端、第二端、控制端、第一開關單元、第二開關單元以及至少一個低雜訊放大器,所述第一端耦接所述接收模組,所述第二端耦接所述天線,所述控制端用於接收控制信號;在所述天線接收信號時,所述電路根據所述控制信號控制所述第一端通過所述第一開關單元、所述低雜訊放大器以及所述第二開關單元與所述第二端連接;其中所述至少一個低雜訊放大器包括第一低雜訊放大器、第二低雜訊放大器以及第三低雜訊放大器,所述第一低雜訊放大器適用於第一頻段,所述第二低雜訊放大器適用於第二頻段,所述第三低雜訊放大器適用於第三頻段。
- 根據申請專利範圍第1項所述之提升靈敏度的電路,其中在所述信號的信號強度大於預設的信號強度閾值時,所述電路根據所述控制信號控制所述第一端通過所述第一開關單元與所述第二端連接。
- 根據申請專利範圍第1項所述之提升靈敏度的電路,其中所述第一開關單元包括第一開關、第二開關、第三開關以及第四開關,所述第一開關的一端、所述第二開關的一端、所述第三開關的一端以及所述第四開關的一端均連接所述電路的第一端,所述第一開關的另一端連接所述電路的第二端,所述第一開關的控制端接收第一控制信號;所述第二開關的另一端連接所述第一低雜訊放大器的輸出端,所述第二開關的控制端接收第一控制信號;所述第三開關的另一端連接所述第二低雜訊放大器的輸出端,所述第三開關的控制端接收第一控制信號;所述第四開關的另一端連接所述第三低雜訊放大器的輸出端,所述第四開關的控制端接收第一控制信號。
- 根據申請專利範圍第3項所述之提升靈敏度的電路,其中所述第二開關單元包括第五開關、第六開關以及第七開關,所述第五開關的一端、所述第六開關的一端以及第七開關的一端均與所述電路的第二端連接,所述第五開關的另一端連接所述第一低雜訊放大器的輸入端,所述第五開關的控制端接收第二控制信號;所述第六開關的另一端連接所述第二低雜訊放大器的輸入端,所述第六開關的控制端接收第二控制信號;所述第七開關的另一端連接所述第三低雜訊放大器的輸入端,所述第七開關的控制端接收第二控制信號。
- 根據申請專利範圍第4項所述之提升靈敏度的電路,其中在所述信號位於所述第一頻段範圍內,所述電路根據所述第一控制信號控制所述第二開關導通,並根據所述第二控制信號控制所述第五開關導通;在所述所述信號位於所述第二頻段範圍內,所述電路根據所述第一控制信號控制所述第三開關導通,並根據所述第二控制信號控制所述第六開關導通;在所述信號位於所述第三頻段範圍內,所述電路根據所述第一控制信號控制所述第四開關導通,並根據所述第二控制信號控制所述第七開關導通;在所述信號的信號強度大於預設的信號強度閾值時,所述電路根據所述第一控制信號控制所述第一開關導通。
- 根據申請專利範圍第1項所述之提升靈敏度的電路,其中所述第一開關單元為單刀四擲開關,所述第一開關單元的第一端與所述電路的第一端連接,所述第一開關單元的第二端與所述第二開關單元連接,所述第一開關單元的第三端與所述第一低雜訊放大器的輸出端連接,所述第一開關單元的第四端與所述第二低雜訊放大器的輸出端連接,所述第一開關單元的第五端與所述第三低雜訊放大器的輸出端連接,所述第一開關單元的控制端接收第一控制信號。
- 根據申請專利範圍第6項所述之提升靈敏度的電路,其中所述第二開關單元為單刀四擲開關,所述第二開關單元的第一端與所述電路的第二端連接,所述第二開關單元的第二端與所述第一開關單元的第二端連接,所述第二開關單元的第三端與所述第一低雜訊放大器的輸入端連接,所述第二開關單元的第四端與所述第二低雜訊放大器的輸入端連接,所述第二開關單元的第五端與所述第三低雜訊放大器的輸入端連接,所述第二開關單元的控制端接收第二控制信號。
- 根據申請專利範圍第7項所述之提升靈敏度的電路,其中在所述信號位於所述第一頻段範圍內,所述電路根據所述第一控制信號控制所述第一開關單元的第一端和第三端連接,並根據所述第二控制信號控制所述第二開關單元的第一端和第三端連接;在所述信號位於所述第二頻段範圍內,所述電路根據所述第一控制信號控制所述第一開關單元的第一端和第四端連接,並根據所述第二控制信號控制所述第二開關單元的第一端和第四端連接;在所述信號位於所述第三頻段範圍內,所述電路根據所述第一控制信號控制所述第一開關單元的第一端和第五端連接,並根據所述第二控制信號控制所述第二開關單元的第一端和第五端連接;在所述信號的信號強度大於預設的信號強度閾值時,所述電路根據所述第一控制信號控制所述第一開關單元的第一端和第二端連接,並根據所述第二控制信號控制所述第二開關單元的第一端和第二端連接。
- 一種行動設備,其中所述行動設備包括接收模組、天線以及提升靈敏度的電路,所述電路耦接在所述接收模組和所述天線之間,所述電路為申請專利範圍第1-8項之任一項所述之電路。
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