CN102594383A - 一种移动电视和fm内置天线的实现方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种移动电视和频率调制调频收音机(FM)内置天线的实现方法和装置，包括：复用移动终端中的信号线作为移动电视和FM内置天线，或者配置专门的移动电视和FM内置天线；射频开关处于打开状态时，移动电视和FM内置天线接收移动电视和/或FM信号。通过本发明可以实现在采用非专业射频接口作为外置天线接口时，通过内置天线也接收移动电视和/或FM信号。

Description

一种移动电视和FM内置天线的实现方法和装置
技术领域
本发明涉及移动电视和FM天线设计领域，特别是指一种移动电视和FM内置天线的实现方法和装置。
背景技术
附带移动电视(Mobile TV)及频率调制调频收音机(FM，FrequencyModulation)功能的移动终端日渐增多，早期移动电视一般使用内置拉杆天线，而FM使用耳机作为天线，但是，内置拉杆天线尺寸较大，阻碍了移动终端小型化发展，所以出现了外置天线形式，该外置天线作为移动终端附件提供。一般来说，外置天线形式的移动终端只配置了一种电视天线，在需要使用移动电视功能时连接到对应的接收机射频端口。
现有技术中，射频端口可以选用专用射频连接器，其实质是机械的单刀双掷开关，当外置电视天线插上时，射频通道切换到外置天线，如果没有接外置天线，射频通道与内置天线相连，该内置天线的效率比外置天线差。采用这种方案，在信号较强的区域，用户无需接外置天线就可以收看移动电视，只有在信号较弱的区域，才需要连接外置天线，能满足一般用户对使用方便性的需求。
然而，上述方案有个缺陷：射频端口必须使用专用的带单刀双掷开关功能的射频连接器，对移动终端的造型有要求，且成本较高。实践证明，非专业射频端口，如耳机接口，也可以作为移动电视射频信号接口。由于常用的耳机接口不具有上述单刀双掷开关功能，所以目前仍然必须插入耳机才能接收到移动电视信号。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种移动电视和FM内置天线的实现方法和装置，以解决在采用非专业射频接口作为外置天线接口时，无法通过内置天线接收移动电视和/或FM信号的问题。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
本发明提供了一种移动电视和FM内置天线的实现方法，包括：
复用移动终端中的信号线作为移动电视和频率调制调频收音机(FM)内置天线，或者配置专门的移动电视和FM内置天线；
射频开关处于打开状态时，所述移动电视和FM内置天线接收移动电视和/或FM信号。
复用移动终端中的信号线作为移动电视和FM内置天线，包括：
复用扬声器或听筒的信号线作为移动电视和FM内置天线；或者，
复用移动终端中能够接收信号的天线的信号线作为移动电视和FM内置天线。
所述复用扬声器或听筒的信号线作为移动电视和FM内置天线时，在接收到移动电视或FM信号之后，该方法还包括：
通过高频扼流阻隔与所述扬声器或听筒连接的电路对所述移动电视和/或FM信号的干扰。
所述复用移动终端中能够接收信号的天线的信号线作为移动电视和FM内置天线时，该方法还包括：
根据移动电视和/或FM信号的频率，从移动电视和FM内置天线接收的信号中获取移动电视和/或FM信号。
接收到移动电视和/或FM信号后，该方法还包括：
对所述接收到的移动电视和/或FM信号进行阻抗调整，使信号阻抗与所述射频开关要求的信号阻抗匹配，并通过射频开关将调整后的移动电视和/或FM信号传递给移动电视接收机和/或FM接收机。
对所述接收到的移动电视或FM信号进行阻抗调整之后，该方法还包括：对调整后的移动电视和/或FM信号进行低噪放大，并通过射频开关传递给移动电视接收机和/或FM接收机。
该方法还包括：对射频开关输出的移动电视和/或FM信号进行低噪放大，并传递给移动电视接收机和/或FM接收机。
该方法还包括：
检测到移动终端的插入外置天线时，控制所述射频开关为关闭状态；检测到所述耳机接口未插入外置天线时，控制所述射频开关为打开状态；或者，
根据用户输入控制所述射频开关的打开或关闭。
本发明还提供了一种移动电视和FM内置天线的实现装置，包括：内置天线模块和射频开关；其中：
所述内置天线模块包括内置天线；所述内置天线为移动终端中的信号线，或专门的移动电视和FM内置天线；
所述内置天线，用于在所述射频开关处于打开状态时，接收移动电视和/或FM信号。
所述信号线为扬声器或听筒的信号线，或者移动终端中能够接收信号的天线的信号线。
所述信号线为扬声器或听筒的信号线时，所述内置天线模块还包括：
高频扼流电路，用于阻隔与所述扬声器或听筒连接的电路对所述内置天线接收的移动电视和/或FM信号的干扰。
所述信号线为移动终端中能够接收信号的天线的信号线时，所述内置天线模块还包括：
频率分配器，用于根据移动电视和/或FM信号的频率，从所述内置天线接收的信号中获取移动电视和/或FM信号。
所述内置天线模块还包括：匹配电路，用于对所述内置天线接收到的移动电视和/或FM信号进行阻抗调整，使信号阻抗与所述射频开关要求的信号阻抗匹配；
相应的，所述射频开关，还用于将调整后的移动电视和/或FM信号传递给移动电视接收机和/或FM接收机。
该装置还包括：低噪放大模块，用于对所述匹配电路调整后的移动电视和/或FM信号进行低噪放大；或者，用于对所述射频开关输出的移动电视和/或FM信号进行低噪放大。
该装置还包括：基带模块，用于控制所述射频开关的打开或关闭，还用于控制所述低噪放大模块的打开或关闭。
所述基带模块，还用于检测到移动终端插入外置天线时，控制所述射频开关为关闭状态；检测到所述移动终端未插入外置天线时，控制所述射频开关为打开状态；或者，根据用户输入控制所述射频开关的打开或关闭；还用于控制所述低噪放大模块的打开或关闭与所述射频开关一致。
本发明种移动电视和FM内置天线的实现方法和装置，通过复用移动终端中的信号线作为移动电视和FM内置天线，或者配置专门的移动电视和FM内置天线，来接收移动电视和/或FM信号。另外，还增加了识别是否插入外置天线的功能，以自动控制选择最佳接收天线，实现内置天线和外置天线的切换。当不能识别时，还可以通过手动选择内置或外置天线。
上述方法对外置天线接口无任何限制，对于采用非专业射频接口、如耳机接口作为外置天线接口的移动终端而言，在信号较强的区域，即使没有插入外置天线，通过自动或手段选择，就可以通过内置天线也接收移动电视和/或FM信号。
附图说明
图1为本发明移动电视和FM内置天线的实现装置示意图；
图2为本发明复用扬声器或听筒信号线作为内置天线的示意图；
图3为本发明复用GPS信号线作为内置天线的示意图；
图4为GPS天线的频率分配器工作示意图；
图5为低噪放大示意图一；
图6为低噪放大示意图二；
图7为本发明移动电视和FM内置天线的实现方法流程图。
具体实施方式
本发明移动电视和FM内置天线的实现方法的基本思想是：通过选择移动终端中适当的信号线作为内置天线，或在移动终端中配置独立的内置天线，并增加识别是否插入外置天线的功能，以控制选择最佳接收天线，实现内置天线和外置天线的切换。本发明的方法对于采用非专业射频接口、如耳机接口作为外置天线接口的移动终端而言，在信号较强的区域，即使没有插入外置天线(如耳机)，通过内置天线也能够接收到移动电视和/或FM信号。
如图1所示为本发明提供的移动电视和FM内置天线的实现装置，主要包括：内置天线模块和射频开关；其中：
内置天线模块主要包括内置天线，用于在射频开关处于打开状态时，接收移动电视和/或FM信号。本发明中的内置天线可以是移动终端中的信号线，也可以是配置的专门的移动电视和FM内置天线。
其中，上述的信号线可以为扬声器或听筒的信号线，或者可以为移动终端中能够接收信号的天线的信号线，例如GPS天线、WiFi天线等的信号线。
根据信号线的不同，内置天线模块的构成也不相同，具体的：
当信号线为扬声器或听筒的信号线时，内置天线模块还包括：高频扼流电路，用于阻隔与扬声器或听筒连接的其他电路对内置天线接收的移动电视和/或FM信号的干扰。
当信号线为移动终端中能够接收信号的天线的信号线时，内置天线模块还包括：频率分配器，用于根据移动电视或FM信号的频率，从内置天线接收的信号中获取移动电视或FM信号。
由此可见，根据信号线选择的不同，上述高频扼流电路和频率分配器是可选的。
为了时内置天线的性能达到的最佳，内置天线模块还包括：匹配电路，用于对内置天线接收到的移动电视和/或FM信号进行阻抗调整，使信号阻抗与射频开关要求的信号阻抗匹配；
相应的，射频开关，还用于将调整后的移动电视和/或FM信号传递给移动电视接收机和/或FM接收机。
为了改善内置天线的性能，该装置还包括低噪放大模块，如图1所示，该低噪放大模块可以位于匹配电路和射频开关之间，此种情况下，用于对匹配电路调整后的移动电视或FM信号进行低噪放大；该低噪放大模块还可以位于射频开关与接收机(移动电视接收机和FM接收机)之间，此种情况下，用于对射频开关输出的移动电视或FM信号进行低噪放大。
该装置还包括：基带模块，用于控制射频开关的打开或关闭，以及低噪放大模块的打开或关闭。具体的：
对于射频开关：当检测到移动终端插入外置天线时，控制射频开关为关闭状态；当检测到移动终端未插入外置天线时，控制射频开关为打开状态；或者，根据用户输入控制射频开关的打开或关闭；
对于低噪放大模块：控制其打开或关闭与射频开关一致。
下面通过具体实施例来说明本发明的上述方案。
作为天线，必须要具有一定长度的导体来接收无线信号，为了提高接收效率，这样的导体需要设置在移动终端的主板之外或者主板上的清空区里。一般，可以选择的天线导体有扬声器、听筒、全球定位系统(GPS，Global PositioningSystem)天线、WIFI天线、柔性印刷电路板(PCB，Printed Circuit Board)侧键等。
图2为复用扬声器或听筒信号线作为内置天线的示意图。其中，在主板上需要增加的部分有：高频扼流电路、匹配电路和射频开关。
射频开关可选用PIN二级管或电控开关。射频开关由基带模块进行控制，例如当采用耳机接口作为外置天线接口时，基带模块可以检测到耳机接口是否插入了耳机(即是否插入了外置天线)，如果检测到耳机接口插入了耳机，那么基带模块输出相应信号控制射频开关为关闭状态；如果检测到耳机接口没有插入耳机，那么基带模块输出相应信号控制射频开关为打开状态。当无法检测到耳机接口是否插入了耳机时，或者使用非专业射频接口作为外置天线接口时，例如USB接口外置天线，可以让用户选择是否使用内置天线，那么基带模块可以根据用户输入控制射频开关的打开或关闭。
为了阻隔扬声器或听筒所连接的其他电路、如音频电路对内置天线性能的影响，主要是对内置天线接收的移动电视和/或FM信号的干扰，增加该高频扼流电路，可以选用电感或者磁珠。
匹配电路，用于调节内置天线接收的移动电视和/或FM信号的阻抗，使输出信号的阻抗与射频开关要求的输入信号的阻抗匹配，以此使内置天线性能达到最佳。
另外，根据实际应用情形，射频开关还可以外带偏置电路。
射频开关输出的信号由频率分配器1分析后，输出给对应的移动电视接收机或者FM接收机。
当使用外置天线时，信号直接通过耳机接口传递到频率分配器1，经分析后，输出给对应的移动电视接收机或者FM接收机。
图3为复用GPS天线作为内置天线的示意图，该结构与图2大致相同，不同的是内置天线模块的构成。
由于GPS作为内置天线后，即可以接收GPS信号，又可以接收移动电视和/或FM信号，因此，为了不影响GPS天线自身的工作，需要对其接收的信号进行频率分配，根据移动电视和/或FM信号的频率、GPS信号的频率，可以从其接收的信号中将移动电视和/或FM信号、GPS信号分离。
为此，在内置天线模块中增加了频率分配器2，如图3所示，频率分配器2将分离出的移动电视和/或FM信号提供给匹配电路进行阻抗调整；将分离出的GPS信号传递给GPS模块进行相应的处理。根据被复用天线的工作频段，可以灵活设计频率分配器2，可以为带阻滤波器，或者低通滤波器等。比如该天线为GPS天线，频率分配器2可以使用带阻滤波器，阻带为GPS工作频带，而移动电视及FM频带为通带。如图4所示，频率分配器2中的滤波器在GPS频段呈现高阻抗，在移动电视及FM频段呈现低阻抗。
由于信号线复用不是针对移动电视及FM频段做的优化，因此接收的移动电视和/FM信号的谐振频率可能偏离标准的移动电视、FM频段较远，使得内置天线性能太差。
为此，可以在内置天线与射频开关之间设置低噪声放大模块构成有源天线，如图5所示。也可以在射频开关与接收电路之间设置低噪声放大模块构成有源天线，如图6所示，这样同时也可以改善外置天线性能。所述的接收电路即为图2、图3中按照箭头走向、在节点A之后的电路。
具体的，低噪声放大模块包括低噪放大器和连个匹配电路。低噪放大器用于对接收的信号进行低噪放大处理。
如图5所示，其中一个匹配电路用于接收内置天线的输出信号，将信号阻抗调整为与低噪放大器的输入信号阻抗匹配；另一个匹配电路用于接收低噪放大器的输出信号，将信号阻抗调整为与射频开关的输入信号阻抗匹配。
如图6所示，其中一个匹配电路用于射频开关的输出信号，将信号阻抗调整为与低噪放大器的输入信号阻抗匹配；另一个匹配电路用于接收低噪放大器的输出信号，将信号阻抗调整为与频率分配器的输入信号阻抗匹配。
另外，由于低噪放大器不能一直处于工作状态，因此需要由基带模块控制其打开或关闭状态，具体的，将其打开或关闭状态与射频开关一致即可。在对低噪放大器进行控制时，如图5、图6所示，需要通过一个偏置电路。
另外，当受客观条件限制，无法对移动终端的现有信号线进行复用时，也可以配置专门的移动电视和FM内置天线，这时电路相对简单，只需匹配电路及射频开关即可，必要时也可增加低噪声放大模块构成有源天线。
结合上述实施过程，本发明提出了一种移动电视和FM内置天线的实现方法，如图7所示，包括如下步骤：
步骤701，复用移动终端中的信号线作为移动电视和FM内置天线，或者配置专门的移动电视和FM内置天线。
步骤702，射频开关处于打开状态时，移动电视和FM内置天线接收移动电视和/或FM信号。
具体的，本发明复用的信号线可以是：扬声器或听筒的信号线，或者，移动终端中能够接收信号的天线(例如GPS天线、WiFi天线、柔性PCB侧键等)的信号线。
根据复用的信号线的不同，对接收的移动电视和/或FM信号的干扰的处理也不同，有如下两种处理方式：
一、如果复用扬声器或听筒的信号线作为移动电视和FM内置天线，在接收到移动电视或FM信号之后，还需要通过高频扼流阻隔与扬声器或听筒连接的电路对移动电视和/或FM信号的干扰。
二、如果复用移动终端中能够接收信号的天线的信号线作为移动电视和FM内置天线时，那么还需要根据移动电视和/或FM信号的频率，从移动电视和FM内置天线接收的信号中获取移动电视和/或FM信号。
为了增强内置天线的性能，对经过上述两种方式之一处理后的移动电视和/或FM信号，还需要进行阻抗调整，使调整后的信号阻抗与射频开关要求的输入信号阻抗匹配，然后通过射频开关将调整后的移动电视和/或FM信号传递给移动电视接收机和/或FM接收机。
进一步地，对移动电视或FM信号进行阻抗调整之后，还可以对移动电视和/或FM信号进行低噪放大，然后通过射频开关传递给移动电视接收机和/或FM接收机。也可以对射频开关输出的移动电视和/或FM信号进行低噪放大后，传递给移动电视接收机和/或FM接收机。
另外，还需对射频开关的代开或关闭状态进行控制：当检测到移动终端的耳机接口插入耳机时，控制射频开关为关闭状态；检测到耳机接口未插入耳机时，控制射频开关为打开状态；或者，也可以根据用户输入控制射频开关的打开或关闭。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (16)

1.一种移动电视和FM内置天线的实现方法，其特征在于，包括：
复用移动终端中的信号线作为移动电视和频率调制调频收音机(FM)内置天线，或者配置专门的移动电视和FM内置天线；
射频开关处于打开状态时，所述移动电视和FM内置天线接收移动电视和/或FM信号。
2.根据权利要求1所述移动电视和FM内置天线的实现方法，其特征在于，复用移动终端中的信号线作为移动电视和FM内置天线，包括：
复用扬声器或听筒的信号线作为移动电视和FM内置天线；或者，
复用移动终端中能够接收信号的天线的信号线作为移动电视和FM内置天线。
3.根据权利要求2所述移动电视和FM内置天线的实现方法，其特征在于，所述复用扬声器或听筒的信号线作为移动电视和FM内置天线时，在接收到移动电视或FM信号之后，该方法还包括：
通过高频扼流阻隔与所述扬声器或听筒连接的电路对所述移动电视和/或FM信号的干扰。
4.根据权利要求2所述移动电视和FM内置天线的实现方法，其特征在于，所述复用移动终端中能够接收信号的天线的信号线作为移动电视和FM内置天线时，该方法还包括：
根据移动电视和/或FM信号的频率，从移动电视和FM内置天线接收的信号中获取移动电视和/或FM信号。
5.根据权利要求1、2、3或4所述移动电视和FM内置天线的实现方法，其特征在于，接收到移动电视和/或FM信号后，该方法还包括：
对所述接收到的移动电视和/或FM信号进行阻抗调整，使信号阻抗与所述射频开关要求的信号阻抗匹配，并通过射频开关将调整后的移动电视和/或FM信号传递给移动电视接收机和/或FM接收机。
6.根据权利要求5所述移动电视和FM内置天线的实现方法，其特征在于，对所述接收到的移动电视或FM信号进行阻抗调整之后，该方法还包括：对调整后的移动电视和/或FM信号进行低噪放大，并通过射频开关传递给移动电视接收机和/或FM接收机。
7.根据权利要求5所述移动电视和FM内置天线的实现方法，其特征在于，该方法还包括：对射频开关输出的移动电视和/或FM信号进行低噪放大，并传递给移动电视接收机和/或FM接收机。
8.根据权利要求6或7所述移动电视和FM内置天线的实现方法，其特征在于，该方法还包括：
检测到移动终端的插入外置天线时，控制所述射频开关为关闭状态；检测到所述耳机接口未插入外置天线时，控制所述射频开关为打开状态；或者，
根据用户输入控制所述射频开关的打开或关闭。
9.一种移动电视和FM内置天线的实现装置，其特征在于，包括：内置天线模块和射频开关；其中：
所述内置天线模块包括内置天线；所述内置天线为移动终端中的信号线，或专门的移动电视和FM内置天线；
所述内置天线，用于在所述射频开关处于打开状态时，接收移动电视和/或FM信号。
10.根据权利要求9所述移动电视和FM内置天线的实现装置，其特征在于，所述信号线为扬声器或听筒的信号线，或者移动终端中能够接收信号的天线的信号线。
11.根据权利要求10所述移动电视和FM内置天线的实现装置，其特征在于，所述信号线为扬声器或听筒的信号线时，所述内置天线模块还包括：
高频扼流电路，用于阻隔与所述扬声器或听筒连接的电路对所述内置天线接收的移动电视和/或FM信号的干扰。
12.根据权利要求10所述移动电视和FM内置天线的实现装置，其特征在于，所述信号线为移动终端中能够接收信号的天线的信号线时，所述内置天线模块还包括：
频率分配器，用于根据移动电视和/或FM信号的频率，从所述内置天线接收的信号中获取移动电视和/或FM信号。
13.根据权利要求9、10、11或12所述移动电视和FM内置天线的实现装置，其特征在于，所述内置天线模块还包括：匹配电路，用于对所述内置天线接收到的移动电视和/或FM信号进行阻抗调整，使信号阻抗与所述射频开关要求的信号阻抗匹配；
相应的，所述射频开关，还用于将调整后的移动电视和/或FM信号传递给移动电视接收机和/或FM接收机。
14.根据权利要求13所述移动电视和FM内置天线的实现装置，其特征在于，该装置还包括：低噪放大模块，用于对所述匹配电路调整后的移动电视和/或FM信号进行低噪放大；或者，用于对所述射频开关输出的移动电视和/或FM信号进行低噪放大。
15.根据权利要求14所述移动电视和FM内置天线的实现装置，其特征在于，该装置还包括：基带模块，用于控制所述射频开关的打开或关闭，还用于控制所述低噪放大模块的打开或关闭。
16.根据权利要求15所述移动电视和FM内置天线的实现装置，其特征在于，所述基带模块，还用于检测到移动终端插入外置天线时，控制所述射频开关为关闭状态；检测到所述移动终端未插入外置天线时，控制所述射频开关为打开状态；或者，根据用户输入控制所述射频开关的打开或关闭；还用于控制所述低噪放大模块的打开或关闭与所述射频开关一致。
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