CN101562460A - 移动通信终端的无线收发装置 - Google Patents

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Abstract

本发明适用于移动通信技术领域，提供了一种移动通信终端的无线收发装置，所述的无线收发装置包括基带芯片、射频收发器、功率放大模块和天线，所述的无线收发装置还包括网络选择开关和两个或者两个以上的匹配网络，其中：所述两个或者两个以上的匹配网络的无线收发性能指标分别与移动通信终端不同的工作模式对应；所述的网络选择开关用来从所述两个或者两个以上的匹配网络中选择一个，控制所选中的匹配网络与所述的天线接通。本发明提供的技术方案使得移动通信终端在各种应用环境下的无线性能都最优化，提高客户满意度，对移动网络的优化和提高网络容量也有帮助。

Description

移动通信终端的无线收发装置
技术领域
本发明属于通信技术领域，尤其涉及一种移动通信终端的无线收发装置。
背景技术
现有的移动通信终端多使用内置天线，而内置天线的应用环境已经越来越严苛，主要体现在以下几个方面：
1、双模甚至多模移动通信终端已经越来越流行，典型的有3G和GSM双模移动通信终端，这要求天线工作在多个频带，单是GSM制式，移动通信终端已经被要求开始支持最多Quad-band(同时支持GSM850/EGSM/DCS/PCS 4种GSM频带)，这对天线的多频化、宽带化提出很高要求。
2、移动通信终端越来越追求小型化，这要求外观要薄而小，这种设计必然造成天线的净空区变小，进而影响天线带宽，极大的增加开发难度。
3、移动通信终端的外形已经有了越来越多的演化，如翻盖机、滑盖机等。并且移动通信终端使用的外部环境也经常发生改变，如靠近人脸通话或使用耳机通话等；当移动通信终端的外观形态或应用环境发生变化时，内置天线的性能参数也会发生改变。
尽管使用环境多变而严苛，移动通信终端仍然被要求在各种环境下都有很好的性能。在上述条件下，如果仅仅使用单一的天线匹配网络来完成如此复杂的性能需求是很困难的，容易造成产品研发周期过长，并且移动通信终端性能质量下降。
而如何利用多个天线匹配网络来提高移动通信终端的无线性能，是现有技术尚未解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种移动通信终端的无线收发装置，旨在解决优化移动通信终端无线收发性能的问题。
本发明是这样实现的，一种移动通信终端的无线收发装置，所述的无线收发装置包括基带芯片、射频收发器、功率放大模块和天线，所述的无线收发装置还包括网络选择开关和两个或者两个以上的匹配网络，其中：
所述两个或者两个以上的匹配网络的无线收发性能指标分别与移动通信终端不同的工作模式对应；
所述的网络选择开关用来从所述两个或者两个以上的匹配网络中选择一个，控制所选中的匹配网络与所述的天线接通。
所述的匹配网络包括电感和电容，不同匹配网络中的电感和电容的性能指标参数不同。
所述的网络选择开关与所述基带芯片相连，所述基带芯片用来根据移动通信终端的工作模式控制所述网络选择开关从所述两个或者两个以上的匹配网络中选择一个与所述工作模式对应的匹配网络。
所述移动通信终端为翻盖移动通信终端，所述基带芯片用来根据所述移动通信终端工作的信道范围，控制所述网络选择开关从所述两个或者两个以上的匹配网络中选择一个与所述移动通信终端工作的信道范围对应的匹配网络。
所述移动通信终端为多模移动通信终端，所述基带芯片用来根据所述移动通信终端的工作制式，控制所述网络选择开关从所述两个或者两个以上的匹配网络中选择一个与所述移动通信终端工作制式对应的匹配网络。
所述移动通信终端为配置有PIFA天线的移动通信终端，所述基带芯片用来根据所述移动通信终端所工作的频率段，控制所述网络选择开关从所述两个或者两个以上的匹配网络中选择一个与所述移动通信终端所工作的频率段对应的匹配网络。
本发明克服现有技术的不足，为移动通信终端配置两套或者两套以上的匹配网络，移动通信终端可以根据其工作情况选择从中选择一个匹配网络与天线匹配，使得其无线收发性能达到最优化。本发明提供的技术方案使得移动通信终端在各种应用环境下的无线性能都最优化，提高客户满意度，对移动网络的优化和提高网络容量也有帮助。
附图说明
图1是本发明实施例提供的移动通信终端无线收发装置系统框图；
图2是本发明实施例流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例提供的移动通信终端无线收发装置的系统框图如图1所示，包括基带芯片(Base Band)、射频收发器(Transceiver)、功率放大模块(PA)、天线(Antenna)、两个或者两个以上的匹配网络(Matching Network)(图1中以匹配网络A和匹配网络B为例)和匹配网络选择开关(Matching NetworkSelector)。其中，基带芯片通过数据线和控制线与射频收发器相连，射频收发器通过射频传输线与功率放大模块相连，功率放大模块与匹配网络A和匹配网络B相连，匹配网络A和匹配网络B与匹配网络选择开关相连，匹配网络选择开关与天线相连，基带芯片还与匹配网络选择开关相连。
基带芯片用来根据移动通信终端的工作模式，如当前的工作制式、频点以及外观形态和应用环境等，控制匹配网络选择开关，匹配网络选择开关用来根据基带芯片的控制，选择匹配网络A与天线接通，或者选择匹配网络B与天线接通。匹配网络选择开关可以采用高频开关，由基带芯片的GPIO(通用目的输入输出接口)控制。
移动通信终端发射信号时，基带芯片将移动通信终端采集或生成的语音和数据信息进行编码和调制，这样可获得基带调制信号SB。基带芯片通过数据线将SB传送给射频收发器，由射频收发器将基带调制信号上变频为射频信号SRF。射频收发器将射频信号SRF通过射频传输线送给功率放大模块。基带芯片根据移动通信终端当前工作的制式、频点以及外观形态和应用环境等情况，控制匹配网络选择开关，匹配网络选择开关用来根据基带芯片的控制，选择匹配网络A与天线接通，或者选择匹配网络B与天线接通。当匹配网络A或者匹配网络B与天线接通后，功率放大模块将SRF放大后，通过匹配网络A或者匹配网络B送给天线，最终由天线辐射出去。
移动通信终端在接收信号时，基带芯片根据移动通信终端当前工作的制式、频点以及外观形态和应用环境等情况，控制匹配网络选择开关，匹配网络选择开关用来根据基带芯片的控制，选择匹配网络A与天线接通，或者选择匹配网络B与天线接通。当匹配网络A或者匹配网络B与天线接通后，天线经过匹配网络A或者匹配网络B将外部的射频信号SRF接收下来，经过功率放大模块放大后传输到达射频收发器。由射频收发器将射频信号SRF下变频为基带调制信号SB并送给基带芯片。基带芯片将完成解调和解码工作，从而获得语音或数字信息。
其中，匹配网络A和匹配网络B由分立元件(常见为高频电感和高频电容)组成，不同的匹配网络，其分立元件的性能参数不同，不同的匹配网络对应不同的工作频率范围，换句话说，也就是将移动通信终端的工作频率分成几个不同的频率段，各个频率段设计对应的匹配网络。众所周知，匹配网络的工作频率范围越小，越容易调节，其性能指标也越好，这样，移动通信终端就可以针对不同的情况，选择工作频率范围对应的匹配网络，使得工作频带内的射频信号在天线和功率放大模块、天线和基带芯片之间传输的时候，损耗达到最小，从而使得移动通信终端的无线性能最优化。
具体应用本发明提供的技术方案时，也可以将匹配网络A或者匹配网络B设计成一套分立元件组成的电路，但各个组成的分立元件的性能指标可调，当将各个分立元件的性能指标调整到A工作模式时，对应本发明所述的匹配网络A，当将各个分立元件的性能指标调整到B工作模式时，对应本发明所述的匹配网络B。
具体实现本发明提供的技术方案时，在移动通信终端开发的过程中，根据具体的情况，选定匹配网络的数量，分配每套匹配网络的工作频率范围，根据选定的工作频率范围设计不同的匹配网络。本发明技术方案的具体应用可以覆盖但不局限于以下案例：
1、针对主板比较短的翻盖移动通信终端，因为低频下，小主板尺寸使得主地长度减少，进而影响天线低频带宽，其合盖情况下的低频带宽将比较难满足。在这种情况下，可以采用两个匹配网络来完成无线收发任务，通过不同的匹配网络，调整天线分别工作在低频的不同信道区间。例如，低频GSM850的信道编号从128信道到251信道，总共124个信道占据25MHz带宽。对于上述主地长度较短的案例，单一的匹配网络难以覆盖25MHz的带宽。可以设计两套匹配网络(匹配网络A和匹配网络B)，调节匹配网络A和天线配合，使得天线在信道128到信道190性能最好，调节另一套匹配网络B让天线在信道191到信道251有最好的性能指标。在实际使用中，如果移动通信终端工作在高信道区间(信道191到信道251)，那么基带芯片通过匹配网络选择开关，控制匹配网络B与天线连接；如果移动通信终端工作在低信道区间(信道128到信道190)，那么基带芯片通过匹配网络选择开关，控制匹配网络A与天线连接。最终，无论移动通信终端工作在那个信道，都可以获得最好的辐射性能。通过上述设计，每个匹配网络的工作范围从25MHz降低为12.5MHz，大大的降低了设计难度，从而使得长度较短的终端也能在获得很好的辐射性能。这样可以覆盖整个低频带宽需求，同时对PCB板长的需求也相应降低，因此翻盖移动通信终端可以设计得比较小而短。
2、针对多模移动通信终端，可以根据不同的工作制式来设计不同的匹配网络，当移动通信终端工作在不同制式时，选用不同的匹配网络与天线匹配后，天线的性能参数如回波损耗和VSWR都能达到最优值。例如，针对WCDMABand I(工作频带在2.1GHz)和GSM(工作频带在850MHz/900MHz/1800/1900MHz)的双模终端，仅仅使用一套匹配网络来完成5个频带的覆盖是困难的。可以在设计的时候选用两套匹配网络(匹配网络A和匹配网络B)，调节匹配网络A和天线配合，使得天线在1800/1900/2100MHz获得最好的辐射性能，调节匹配网络B和天线配合，使得天线在850/900MHz获得最好的辐射性能。在实际使用中，如果移动通信终端工作在高频带(2100MHz或1800MHz或1900MHz)，那么可以通过网络选择开关，控制匹配网络A与天线接通；如果移动通信终端工作在低频带(850MHz/900MHz)，那么可以通过网络选择开关，控制匹配网络B与天线接通；无论移动通信终端工作在那个频带，都可以获得最好的辐射性能，从而获得不同制式下都最好的无线性能。
3、针对配置有高度不够的PIFA(平面倒F形状天线)的移动通信终端，可以通过调整匹配网络来调整天线的工作参数，当移动通信终端工作在不同频率段时，选用不同的匹配网络与天线匹配后，天线的性能参数如回波损耗和VSWR都能达到最优值。例如，高频DCS1800MHz(数字蜂窝系统1800MHz)的信道从512信道到885信道，总共374个信道占据75MHz带宽。对于高度不够的PIFA天线(常见于非常薄的终端)，带宽比较窄，一套匹配网络难以覆盖所有75MHz带宽。因此可以设计两套匹配网络(匹配网络A和匹配网络B)，调节匹配网络A和天线配合，使得天线在信道512到信道698性能最好，调节匹配网络B可以让天线在信道699到信道885有最好的性能指标。在实际使用中，如果移动通信终端工作在低信道区间(信道512到信道698)，那么通过匹配网络选择开关，控制匹配网络A接通天线；如果移动通信终端工作在高信道区间(信道699到信道885)，那么通过匹配网络选择开关，控制匹配网络B接通天线；无论终端工作在那个信道，都可以获得最好的辐射性能。通过上述设计，每个匹配网络的工作范围从75MHz降低为37.5MHz，大大的降低了设计难度，通过上述设计，即使终端PIFA天线的高度不够，也能在每个信道获得良好的辐射性能。
在某些情况下，如当前小区的频点要求采用匹配网络A，而邻近小区工作频带是匹配网络B的工作频率范围。此时临近小区信息检测不能仅仅通过匹配网络A来完成，而应该在小区检测时隙或者检测信道内，轮流的切换匹配网络以便完成最佳的邻近小区搜索以及越区切换。
在本发明中，移动通信终端可以是GSM制式，也可以是3G或其他制式的甚至多模移动通信终端。匹配网络可以是两套或者两套以上。
本发明实施例流程图如图2所示，具体包括如下的步骤：
1、移动通信终端根据当前工作的制式、频点以及外观形态和应用环境等情况，控制匹配网络选择开关；
2、匹配网络选择开关根据基带芯片的控制，选择匹配网络A与天线接通，或者选择匹配网络B与天线接通；
3、移动通信终端通过匹配网络A或者匹配网络B接收/发送信号。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1、一种移动通信终端的无线收发装置，所述的无线收发装置包括基带芯片、射频收发器、功率放大模块和天线，其特征在于，所述的无线收发装置还包括网络选择开关和两个或者两个以上的匹配网络，其中：
所述两个或者两个以上的匹配网络的无线收发性能指标分别与移动通信终端不同的工作模式对应；
所述的网络选择开关用来从所述两个或者两个以上的匹配网络中选择一个，控制所选中的匹配网络与所述的天线接通。
2、根据权利要求1所述的无线收发装置，其特征在于，所述的匹配网络包括电感和电容，不同匹配网络中的电感和电容的性能指标参数不同。
3、根据权利要求1所述的无线收发装置，其特征在于，所述的网络选择开关与所述基带芯片相连，所述基带芯片用来根据移动通信终端的工作模式控制所述网络选择开关从所述两个或者两个以上的匹配网络中选择一个与所述工作模式对应的匹配网络。
4、根据权利要求3所述的无线收发装置，其特征在于，所述移动通信终端为翻盖移动通信终端，所述基带芯片用来根据所述移动通信终端工作的信道范围，控制所述网络选择开关从所述两个或者两个以上的匹配网络中选择一个与所述移动通信终端工作的信道范围对应的匹配网络。
5、根据权利要求3所述的无线收发装置，其特征在于，所述移动通信终端为多模移动通信终端，所述基带芯片用来根据所述移动通信终端的工作制式，控制所述网络选择开关从所述两个或者两个以上的匹配网络中选择一个与所述移动通信终端工作制式对应的匹配网络。
6、根据权利要求3所述的无线收发装置，其特征在于，所述移动通信终端为配置有PIFA天线的移动通信终端，所述基带芯片用来根据所述移动通信终端所工作的频率段，控制所述网络选择开关从所述两个或者两个以上的匹配网络中选择一个与所述移动通信终端所工作的频率段对应的匹配网络。
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