CN103209003A

CN103209003A - 天线共用电路、射频电路和移动终端

Info

Publication number: CN103209003A
Application number: CN2012100137359A
Authority: CN
Inventors: 章伟
Original assignee: Nationz Technologies Inc
Current assignee: Nationz Technologies Inc
Priority date: 2012-01-17
Filing date: 2012-01-17
Publication date: 2013-07-17

Abstract

本发明涉及一种天线共用电路、射频电路和移动终端。其中线共用电路包括：天线匹配电路，用于接收天线传输的处于第一射频频段的射频信号和处于第二射频频段的射频信号，匹配第一射频频段的阻抗带宽和拓展所述天线的阻抗带宽；第一滤波器，其输入端连接所述天线匹配电路的输出端，用于抑制天线传输的处于第一射频频段外的射频信号；射频开关和第二滤波器，所述射频开关的输入端连接所述天线匹配电路的输出端,所述射频开关的输出端接所述第二滤波器的输入端；所述第二滤波器用于抑制天线传输的处于第二射频频段外的射频信号。本发明降低了终端设备生产厂家导入CMMB功能的成本及技术风险，为终端设备导入CMMB功能解决了一个重要的技术瓶颈问题。

Description

天线共用电路、射频电路和移动终端

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种天线共用电路、射频电路和移动终端。

背景技术

CMMB（China Mobile Multimedia Broadcasting，中国移动多媒体广播）数字电视自开播以来，各种移动终端纷纷导入CMMB功能。CMMB功能在移动终端中的普及度越来越高，也越来越被广大的用户所接纳和喜爱。

具有CMMB功能的移动终端如手机除了需配置移动通讯天线外，还需再单独配置一根CMMB天线。对于该CMMB天线，业界通常做法是外置拉杆天线或将其内置。由于CMMB频段较宽，该拉杆天线的理论设计长度要求在140mm-160mm，影响终端美观，且不利于用户使用。将CMMB天线内置虽不影响终端美观，但需在移动终端内部为CMMB天线单独预留较大空间，影响移动终端的小体积化和便携化，成为终端集成CMMB功能的技术瓶颈。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种天线共用电路、射频电路和移动终端，减小终端设备对于天线布设空间的要求。

为解决上述技术问题,本发明提出了一种天线共用电路,包括:

天线匹配电路，用于接收天线传输的处于第一射频频段的射频信号和处于第二射频频段的射频信号，匹配第一射频频段的阻抗带宽和拓展所述天线的阻抗带宽；

第一滤波器，其输入端连接所述天线匹配电路的输出端，用于抑制天线传输的处于第一射频频段外的射频信号；

射频开关和第二滤波器，所述射频开关的输入端连接所述天线匹配电路的输出端, 所述射频开关的输出端接所述第二滤波器的输入端；所述第二滤波器用于抑制天线传输的处于第二射频频段外的射频信号。

进一步地,上述天线共用电路还可具有以下特点, 所述第一滤波器和所述第二滤波器均为带通滤波器。

进一步地,上述天线共用电路还可具有以下特点, 所述第一射频频段为全球移动通讯系统GSM频段，所述第二射频频段为中国移动多媒体广播CMMB频段。

为解决上述技术问题,本发明还提出了一种射频电路,包括天线、射频收发电路、射频接收处理电路以及上述任一项所述的天线共用电路，所述天线用于接收射频信号，所述射频信号包括处于第一射频频段的第一射频信号和处于第二射频频段的第二射频信号，所述射频收发电路的输入端接所述第一滤波器的输出端，用于接收和发送所述第一射频信号，所述射频接收处理电路的输入端接所述第二滤波器的输出端，用于接收和处理所述第二射频信号。

进一步地,上述射频电路还可具有以下特点, 还包括天线控制模块，所述天线控制模块串联在所述第二滤波器和所述射频接收处理电路之间，所述天线控制模块用于放大所述第二射频信号进行及匹配所述第二射频频段的阻抗带宽。

进一步地,上述射频电路还可具有以下特点, 所述射频收发电路为移动通讯信号收发电路，所述射频接收处理电路为中国移动多媒体广播CMMB信号接收处理电路。

为解决上述技术问题,本发明还提出了一种移动终端,包括本体及设于该本体内的射频电路，所述射频电路包括天线、射频收发电路、射频接收处理电路，所述射频电路还包括前述任一项所述的天线共用电路，所述天线用于接收射频信号并把接收到的射频信号传输至所述天线共用电路，所述射频信号包括处于第一射频频段的第一射频信号和处于第二射频频段的第二射频信号；所述射频收发电路的输入端接所述第一滤波器的输出端，用于接收和发送所述第一射频信号，所述射频接收处理电路的输入端接所述第二滤波器的输出端，用于接收和处理所述第二射频信号。

进一步地,上述移动终端还可具有以下特点, 所述射频电路还包括天线控制模块，所述天线控制模块串联在所述第二滤波器和所述射频接收处理电路之间，所述天线控制模块用于放大所述第二射频信号及匹配所述第二射频频段的阻抗带宽。

进一步地,上述移动终端还可具有以下特点, 所述射频收发电路为移动通讯信号收发电路，所述射频接收处理电路为中国移动多媒体广播CMMB信号接收处理电路。

进一步地,上述移动终端还可具有以下特点, 所述移动终端为手机、个人数字助理或平板电脑。

本发明的天线共用电路和射频电路能够实现两种射频频段共用现有移动终端的天线，减少了移动终端内的天线数量，有助于减小具有两种射频频段应用功能的终端设备的体积和对于天线布设空间的要求，降低了终端设备生产厂家导入CMMB功能的成本及技术风险，为终端设备导入CMMB功能解决了一个重要的技术瓶颈问题。

附图说明

图1为本发明实施例中天线共用电路的结构框图；

图2为本发明实施例中射频电路的结构框图；

图3为本发明实施例中集成CMMB功能的手机中的射频电路的结构图；

图4为本发明实施例中移动终端的结构框图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

图1为本发明实施例中天线共用电路的结构框图。如图1所示，本实施例中，天线共用电路120包括天线匹配电路121、包括第一滤波器122的第一射频链路和包括射频开关123和第二滤波器124的第二射频链路。天线匹配电路121的输入端用于连接天线。所述天线接收的信号包括处于第一射频频段的射频信号和处于第二射频频段的射频信号。第一射频频段可以为GSM（Global System of Mobile communication，全球移动通讯系统）频段，第二射频频段可以为CMMB频段。

天线匹配电路121的输出端接第一滤波器122的输入端和射频开关123的输入端。射频开关123的输出端接第二滤波器124的输入端。天线匹配电路121用于接收所述天线传输的处于第一射频频段的射频信号和处于第二射频频段的射频信号，匹配第一射频频段的阻抗带宽和拓展所述天线的阻抗带宽。第一滤波器122用于抑制处于第一射频频段外的射频信号。射频开关123用于开启或关闭第二射频链路。第二滤波器124用于抑制处于第二射频频段外的射频信号。第一滤波器122和第二滤波器124都可以是带通滤波器。

所述天线共用电路的工作原理是：当射频开关123打开时，包含第二滤波器124的第二射频链路关闭，天线所接收的射频信号经过天线匹配电路121和第一滤波器122后，只剩下第一射频频段的射频信号（以下将第一射频频段的射频信号称为第一射频信号），此时，只有第一射频链路工作。当射频开关123闭合时，包含第二滤波器124的第二射频链路开启，天线所接收的射频信号经过天线匹配电路121后，一部分通过第一滤波器122，得到第一射频信号进入第一射频链路，一部分进入第二射频链路，经过射频开关123到达第二滤波器124，由第二滤波器124输出第二射频频段的射频信号（以下将第一射频频段的射频信号称为第二射频信号）。此时，第一射频链路和第二射频链路同时都处于工作状态。可见，该天线共用电路通过第一滤波器122、射频开关123和第二滤波器124，使得不同射频频段的射频信号各自进入自己的射频链路，工作于不同射频频段的射频链路之间，互不干扰。

该天线共用电路，实现了两种射频频段共用同一天线，有助于减小具有两种射频频段应用功能的终端设备的体积，极大地减小了终端设备对于天线布设空间的要求，降低了终端设备生产厂家导入CMMB功能的成本及技术风险，为终端设备导入CMMB功能解决了一个重要的技术瓶颈问题。例如，当需要在移动终端（比如手机）中增加CMMB功能时，CMMB功能电路（工作频段为CMMB频段）和移动终端原有的移动通讯功能电路（工作频段为GSM频段）就可以通过本发明的天线共用电路实现对移动终端现有天线的共用，而无需再单独设置CMMB天线以及考虑如何布局该天线。

图2为本发明实施例中射频电路的结构框图。如图2所示，本实施例中，射频电路100包括天线110、射频收发电路130、射频接收处理电路140以及图1所示的天线共用电路120。射频收发电路130的输入端接天线共用电路120中第一滤波器122的输出端，射频接收处理电路140的输入端接天线共用电路120中第二滤波器124的输出端。

天线110用于接收射频信号，该射频信号包括处于第一射频频段的第一射频信号和处于第二射频频段的第二射频信号。天线共用电路120用于从电线110接收的射频信号中滤出第一射频信号并传送给射频收发电路130，从天线110接收的射频信号中滤出第二射频信号并传送给射频接收处理电路140。射频收发电路130用于接收和发送第一射频信号。射频接收处理电路140用于接收和处理第二射频信号。

射频收发电路130可以为GSM信号收发电路，射频接收处理电路140可以为CMMB信号接收处理电路。

图2中，第一滤波器122和射频收发电路130组成了第一射频链路，射频开关123、第二滤波器124和射频接收处理电路140组成了第二射频链路。在射频开关123打开时，第一射频链路处于工作状态，第二射频链路处于闭合状态；在射频开关123闭合时，第二射频链路开启，第一射频链路和第二射频链路都处于工作状态。天线共用电路120保证了第一射频链路和第二射频链路同时工作而不相互干扰。

在其他实施例中，射频电路还可以包括天线控制模块ACM（Antenna Control Module）。天线控制模块串联在第二滤波器124和射频接收处理电路140之间。天线控制模块用于放大第二射频信号进行，以及匹配第二射频频段的阻抗带宽。

下面以集成CMMB功能的手机为例，对本发明的射频电路作进一步的详细说明。

图3为本发明实施例中集成CMMB功能的手机中的射频电路的结构图。如图3所示，本实施例中，集成CMMB功能的手机中的射频电路包括天线、天线匹配电路、移动通讯带通滤波器、移动通讯信号收发电路、射频开关、CMMB带通滤波器、CMMB天线控制模块、CMMB接收处理电路，天线、天线匹配电路、移动通讯带通滤波器、移动通讯信号收发电路顺次相连，射频开关、CMMB带通滤波器、CMMB天线控制模块、CMMB接收处理电路顺次相联，射频开关的输入端与天线匹配电路的输出端相连。其中，移动通讯带通滤波器相当于图2中的第一滤波器，移动通讯信号收发电路相当于图2中的射频收发电路，CMMB带通滤波器相当于图2中的第二滤波器， CMMB接收处理电路相当于图2中的射频接收处理电路。

图3中，移动通讯信号收发电路的工作频段为GSM频段，CMMB接收处理电路的工作频段为CMMB频段。移动通讯带通滤波器和移动通讯信号收发电路组成了移动通讯射频链路，射频开关、CMMB带通滤波器、CMMB天线控制模块和CMMB接收处理电路组成了CMMB射频链路。

图3中，天线匹配电路、移动通讯带通滤波器、射频开关和CMMB带通滤波器构成了天线共用电路，使得移动通讯用的移动通讯信号和CMMB功能用的CMMB信号能够共用现有手机的天线。

图3所示的射频电路中的天线在移动通讯频段具有良好的谐振及天线效率，保证了移动通讯频段内天线与后端的移动通讯信号收发电路有极佳的阻抗匹配。并且，该天线在CMMB频段内兼顾一定阻抗带宽及天线效率，保证了可以接收足够的CMMB空中信号。

图3所示的射频电路中，天线匹配电路在保证移动通讯频段内极佳阻抗匹配外，还有效地拉宽了天线的阻抗带宽，确保CMMB频段有更高的阻抗匹配度及信号传输效率。

图3所示的射频电路中，移动通讯带通滤波器具有陡峭的S参数特性，在移动通讯频段内具有极小的插入损耗，并且对CMMB频的段信号具有极佳的抑制性能。

图3所示的射频电路中，射频开关具有极小的导通损耗，具备极佳的关断隔离；在CMMB功能关闭的状态下，射频开关关闭CMMB射频链路；在CMMB功能打开的状态下，射频开关导通CMMB射频链路。射频开关发控制位由CMMB接收处理电路控制。当CMMB功能被打开时，给出控制电平链接CMMB射频链路；当CMMB功能关闭时，给出控制电平关断CMMB射频链路。

图3所示的射频电路中，CMMB带通滤波器具有陡峭的S参数特性，在CMMB频段内具有极小的插入损耗，并且对移动通讯频段的信号具有极佳的抑制性能。

图3所示的射频电路中CMMB天线控制模块，具有将CMMB信号放大及CMMB频段阻抗宽带匹配的功能，能够有效提升CMMB链路整体灵敏度。

图3所示的射频电路实现了手机中CMMB功能和移动通讯功能共用手机天线，在保证各自功能的前提下，CMMB功能和移动通讯功能互不影响对方频段的工作。

图3所示的射频电路的工作原理如下：

在手机的CMMB功能未打开的状态下：

CMMB接收处理电路给出控制信号，控制射频开关关闭CMMB射频链路，此时，移动通讯射频链路单独工作。

天线接收移动通讯空中信号，通过天线匹配电路和移动通讯带通滤波器进入移动通讯信号收发电路。当移动通讯发射信号时，移动通讯信号收发电路发射移动通讯信号（例如GSM信号），经移动通讯带通滤波器和天线匹配电路，再由天线发送出去。在手机的CMMB功能未打开的状态下，CMMB射频链路处于完全关闭状态，移动通讯射频链路独立工作不受影响。当然，除了GSM信号，移动通讯信号还可以是TD-SCDMA（Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access，时分同步码分多址）信号、WCDMA（Wideband Code Division Multiple Access，宽带码分多址）信号、GPS（Global Positioning System，全球定位系统）信号等等。

在手机的CMMB功能打开的状态下：

CMMB接收处理电路给出控制信号，控制射频开关打开CMMB射频链路，此时，移动通讯射频链路和CMMB射频链路同时工作。天线匹配电路实现对移动通讯及CMMB全频带的阻抗匹配。

天线同时接收移动通讯及CMMB空中信号，由于移动通讯带通滤波器对CMMB频段的信号具有极佳的抑制性能，CMMB信号进入移动通讯射频链路的分量极少；并且由于CMMB带通滤波器对移动通讯频段的信号具有极佳的抑制性能， CMMB带通滤波器在移动通讯频段内呈现高阻态的特性，故CMMB射频链路的导通共用不影响移动通讯射频链路的移动通讯信号收发电路的工作。

天线同时接移动通讯及CMMB空中信号，由于CMMB带通滤波器对移动通讯频段的信号具有极佳的抑制性能，移动通讯信号进入CMMB射频链路的分量极少，并且由于移动通讯带通滤波器对CMMB信号具有极佳的抑制性能，移动通讯带通滤波器在CMMB频段内呈现高阻态的特性，故与移动通讯射频链路的共用不影响CMMB射频链路的工作。CMMB信号经过CMMB天线控制模块，经信号放大及阻抗宽频带匹配，传输给CMMB接收处理电路，实现手机的CMMB功能。

在移动通讯信号收发电路处在发射信号的状态，CMMB带通滤波器由于对移动通讯频段的信号具有极佳的抑制性能，在移动通讯频段内呈现高阻态的特性，可以有效抑制移动通讯发射信号窜入到CMMB射频链路，保证CMMB射频链路的正常工作。

可见，图3所示的射频电路使得CMMB功能和手机的移动通讯功能能共用一个天线，无需单独设置CMMB接收天线，极大地缩小了手机对于天线布设空间的要求有助于减小具有两种射频频段应用功能的终端设备的体积。

图4为本发明实施例中移动终端的结构框图。如图4所示，本实施例中，移动终端200中包括本体及设于该本体内的射频电路100。

本体可为手机、PDA（Personal Digital Assistant，个人数字助理）、平板电脑等可嵌入或集成CMMB功能的移动设备。射频电路100的结构可以如图2所示，前面对射频电路100已有描述，此处不再赘述。

该移动终端通过天线共用电路实现了两种射频频段共用同一天线，体积较小，便于随身携带，且无需单独设置CMMB天线，降低了移动终端生产厂家导入CMMB功能的成本及技术风险。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种天线共用电路,其特征在于,包括：

2.根据权利要求1所述的天线共用电路, 其特征在于，所述第一滤波器和所述第二滤波器均为带通滤波器。

3.根据权利要求2所述的天线共用电路, 其特征在于，所述第一射频频段为全球移动通讯系统GSM频段，所述第二射频频段为中国移动多媒体广播CMMB频段。

4.一种射频电路,其特征在于,包括天线、射频收发电路、射频接收处理电路以及权利要求1至3任一项所述的天线共用电路，所述天线用于接收射频信号，所述射频信号包括处于第一射频频段的第一射频信号和处于第二射频频段的第二射频信号，所述射频收发电路的输入端接所述第一滤波器的输出端，用于接收和发送所述第一射频信号，所述射频接收处理电路的输入端接所述第二滤波器的输出端，用于接收和处理所述第二射频信号。

5.根据权利要求4所述的射频电路, 其特征在于,还包括天线控制模块，所述天线控制模块串联在所述第二滤波器和所述射频接收处理电路之间，所述天线控制模块用于放大所述第二射频信号进行及匹配所述第二射频频段的阻抗带宽。

6.根据权利要求4所述的射频电路, 其特征在于, 所述射频收发电路为移动通讯信号收发电路，所述射频接收处理电路为中国移动多媒体广播CMMB信号接收处理电路。

7.一种移动终端,包括本体及设于该本体内的射频电路，所述射频电路包括天线、射频收发电路、射频接收处理电路，其特征在于,所述射频电路还包括如权利要求1至3任一项所述的天线共用电路，所述天线用于接收射频信号并把接收到的射频信号传输至所述天线共用电路，所述射频信号包括处于第一射频频段的第一射频信号和处于第二射频频段的第二射频信号；所述射频收发电路的输入端接所述第一滤波器的输出端，用于接收和发送所述第一射频信号，所述射频接收处理电路的输入端接所述第二滤波器的输出端，用于接收和处理所述第二射频信号。

8.根据权利要求7所述的移动终端,其特征在于, 所述射频电路还包括天线控制模块，所述天线控制模块串联在所述第二滤波器和所述射频接收处理电路之间，所述天线控制模块用于放大所述第二射频信号及匹配所述第二射频频段的阻抗带宽。

9.根据权利要求7所述的移动终端,其特征在于,所述射频收发电路为移动通讯信号收发电路，所述射频接收处理电路为中国移动多媒体广播CMMB信号接收处理电路。

10.根据权利要求7所述的移动终端,其特征在于, 所述移动终端为手机、个人数字助理或平板电脑。