CN103326123A

CN103326123A - 一种天线电路及电子设备

Info

Publication number: CN103326123A
Application number: CN2013101888557A
Authority: CN
Inventors: 刘烈军
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-05-20
Filing date: 2013-05-20
Publication date: 2013-09-25

Abstract

本发明实施例公开了一种天线电路及电子设备，用于扩展天线带宽和天线的工作频段。本发明实施例包括：至少一个有源器件、若干个与有源器件匹配的匹配电路、射频前端电路和天线，匹配电路和有源器件连接于射频前端电路和天线之间；当有源器件的处于打开状态时，控制匹配电路以一种匹配方式接入天线电路，当有源器件的处于关闭状态时，控制匹配电路以另一种匹配方式接入天线电路，以使天线工作在不同的频段。

Description

一种天线电路及电子设备

技术领域

本发明涉及无线通信领域技术，尤其是涉及一种天线电路及电子设备。

背景技术

随着无线通信技术的快速发展，手机制式发展由2G到3G，再到4G，天线频段越来越多，因此对天线多频的要求越来越高，小体积、多频段天线的需求越来越强，利用有源器件拓展天线工作频段的方法，越来越受到重视。

但是，发明人在实现本发明实施例的过程中发现现有的使用的有源开关器件，一般需要至少三个引脚，电路设计复杂，实现起来对天线性能有较多负面影响，一是效率下降较多，二是会产生较大谐波，导致电磁兼容性EMC（Electro Magnetic Compatibility）测试超标。

发明内容

本发明实施例提供了一种天线电路及电子设备，用于扩展天线带宽和天线的工作频段。

有鉴于此，本发明第一方面提供一种天线电路，其中，所述天线电路可包括：

至少一个有源器件、若干个与所述有源器件匹配的匹配电路、射频前端电路和天线，所述匹配电路和所述有源器件连接于所述射频前端电路和所述天线之间；

当所述有源器件的处于打开状态时，控制所述匹配电路以一种匹配方式接入所述天线电路，当所述有源器件的处于关闭状态时，控制所述匹配电路以另一种匹配方式接入所述天线电路，以使所述天线工作在不同的频段。

在某些实施方式中，若所述天线电路包括一个有源器件，所述匹配电路包括第一匹配电路、第二匹配电路和第三匹配电路，所述第一匹配电路与所述第二匹配电路相连，所述第二匹配电路与所述天线相连，所述有源器件与所述天线并联，所述有源器件第一端连接于所述第一匹配电路与所述第二匹配电路之间，所述有源器件第二端与所述第三匹配电路相连；

当所述有源器件处于关闭状态时，所述第一匹配电路、所述第二匹配电路和所述第三匹配电路均接入所述天线电路，以使所述有源器件、所述第三匹配电路及其后续相连接电路相对于天线呈现第一匹配阻抗状态，所述天线工作在第一频段；

当所述有源器件处于打开状态时，所述第一匹配电路、所述第二匹配电路接入所述天线电路，以使所述有源器件呈现第二匹配阻抗状态，所述天线工作在第二频段。

在某些实施方式中，若所述天线电路包括一个有源器件，所述匹配电路包括第一匹配电路、第二匹配电路和第三匹配电路，所述有源器件与所述天线串联，所述第一匹配电路、所述有源器件与所述第二匹配电路依次相连，所述第三匹配电路与所述有源器件并联；

当所述有源器件处于关闭状态时，所述第一匹配电路、所述第二匹配电路和所述第三匹配电路均接入所述天线电路，以使所述有源器件呈现第一匹配阻抗状态，所述天线工作在第一频段；

在某些实施方式中，若所述天线电路包括两个有源器件，所述两个有源器件为第一有源器件和第二有源器件，所述匹配电路包括第一匹配电路、第二匹配电路、第三匹配电路和第四匹配电路，所述第一有源器件与所述天线串联，所述第一匹配电路、所述第一有源器件与所述第二匹配电路依次相连，所述第三匹配电路与所述第一有源器件并联；

所述第二有源器件与所述天线并联，所述第二有源器件第一端连接于所述第一匹配电路与所述第一有源器件之间，所述第二有源器件第二端与所述第四匹配电路相连；

当所述第一有源器件和所述第二有源器件分别处于关闭或打开状态时，控制所述天线电路产生四种不同的匹配阻抗，以使所述天线工作在不同的频段。

所述第二有源器件与所述天线并联，所述第二有源器件第一端连接于所述第一有源器件与所述第二匹配电路之间，所述第二有源器件第二端与所述第四匹配电路相连；

在某些实施方式中，所述有源器件为二极管有源开关器件。

本发明第二方面还提供一种电子设备，其中，包括如上所述的天线电路，所述天线电路贴片在所述电子设备的印刷电路主板上。

在某些实施方式中，所述电子设备为手机或平板电脑。

从以上技术方案可以看出，本发明实施例提供的一种天线电路及电子设备具有以下优点：利用有源器件的打开和关闭两种状态，控制接入不同形式的两种匹配电路，对天线产生两种不同的匹配效果，使得天线工作在两种不同的频率状态，从而扩展了天线带宽和天线工作频段。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种天线电路的结构示意简图；

图2为本发明实施例提供的天线电路一种应用场景中的结构示意简图；

图3为本发明实施例提供的天线电路另一种应用场景中的结构示意简图；

图4为本发明实施例提供的天线电路另一种应用场景中的结构示意简图；

图5为本发明实施例提供的天线电路另一种应用场景中的结构示意简图；

图6为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意简图。

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，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

以下分别进行详细说明。

请参考图1，图1为本发明实施例提供的一种天线电路100的结构示意简图，其中，所述天线电路100可包括：

至少一个有源器件101、若干个与所述有源器件101匹配的匹配电路102、射频前端电路103和天线104，所述匹配电路102和所述有源器件101连接于所述射频前端电路103和所述天线104之间；

当所述有源器件101的处于打开状态时，控制所述匹配电路102以一种匹配方式接入所述天线电路100，当所述有源器件101的处于关闭状态时，控制所述匹配电路102以另一匹配方式接入所述天线电路100，以使所述天线104工作在不同的频段。

由上述可知，本发明实施例提供的一种天线电路100，利用有源器件101的打开和关闭两种状态，控制接入不同形式的两种匹配电路102，对天线104产生两种不同的匹配效果，使得天线104工作在两种不同的频率状态，从而扩展了天线104带宽和天线104工作频段。

为了更好地理解本发明技术方案，以下以几个具体应用场景对所述天线电路100进行分析说明：

应用场景一：

请参考图2，图2为该应用场景下本发明实施例提供的天线电路100的结构示意简图；

若所述天线电路100包括一个有源器件，为方便理解，该应用场景中将该有源器件标号为1011，所述匹配电路包括第一匹配电路1021、第二匹配电路1022和第三匹配电路1023，所述第一匹配电路1021与所述第二匹配电路1022相连，所述第二匹配电路1022与所述天线104相连，所述有源器件1011与所述天线104并联，所述有源器件1011第一端连接于所述第一匹配电路1021与所述第二匹配电路1022之间，所述有源器件1011第二端与所述第三匹配电路1023相连；

当所述有源器件1011处于关闭状态时，所述第一匹配电路1021、所述第二匹配电路1022和所述第三匹配电路1023均接入所述天线电路100，以使所述有源器件1011、所述第三匹配电路1023及其后续相连接电路相对于天线104呈现第一匹配阻抗状态，所述天线104工作在第一频段；

当所述有源器件1011处于打开状态时，所述第一匹配电路1021、所述第二匹配电路1022接入所述天线电路100，以使所述有源器件1011呈现第二匹配阻抗状态，所述天线104工作在第二频段。

其中，在所述应用场景下，所述有源器件1011为二极管有源开关器件，在某些实施方式中，也可以是其他有源开关器件，如：，此处不作具体限定；可以理解的是，在本发明实施中，采用二极管有源开关器件相对于其他有源开关器件效率较高，线性度较好。

若所述有源器件1011为二极管，所述二极管与天线104处于并联状态，当二极管处于关闭状态时，二极管呈现高阻抗，二极管、所述第三匹配电路1023及其后续电路相对于天线104也呈现高阻抗，对天线104基本谐振频率不会产生影响或影响很小；当二极管处于打开状态时，二极管阻抗很小，二极管、所述第三匹配电路1023及其后续电路将会对天线阻抗产生影响，从而改变天线104谐振频点，使天线工作在另一频段，也就是说，不同的匹配电路102产生不同的天线阻抗，从而使天线104工作在不同的工作频率。

应用场景二：

请参考图3，图3为该应用场景下本发明实施例提供的天线电路100的结构示意简图；

若所述天线电路100包括一个有源器件，为方便理解，该应用场景中将该有源器件标号为1011，所述匹配电路102包括第一匹配电路1021、第二匹配电路1022和第三匹配电路1023，所述有源器件1011与所述天线104串联，所述第一匹配电路1021、所述有源器件1011与所述第二匹配电路1022依次相连，所述第三匹配电路1023与所述有源器件1011并联；

当所述有源器件1011处于关闭状态时，所述第一匹配电路1021、所述第二匹配电路1022和所述第三匹配电路1023均接入所述天线电路101，以使所述有源器件1011呈现第一匹配阻抗状态，所述天线104工作在第一频段；

若所述有源器件1011为二极管，所述二极管与天线104处于串联状态，当二极管处于关闭状态时，二极管呈现高阻抗，电流流经旁路电路（即第三匹配电路1023），旁路电路对天线阻抗产生影响从而改变天线104谐振频点；当二极管处于打开状态时，二极管阻抗很小，电流主要流经二极管，旁路电路对天线阻抗很小，天线阻抗基本不会改变，谐振在天线本征频点；也就是说，不同的匹配电路102产生不同的天线阻抗，从而使天线104工作在不同的工作频率。

应用场景三：

请参考图4，图4为该应用场景下本发明实施例提供的天线电路100的结构示意简图；

若所述天线电路100包括两个有源器件101，分别是第一有源器件1011和第二有源器件1012，所述匹配电路102包括第一匹配电路1021、第二匹配电路1022、第三匹配电路1023和第四匹配电路1024，所述第一有源器件1011与所述天线104串联，所述第一匹配电路1021、所述第一有源器件1011与所述第二匹配电路1022依次相连，所述第三匹配电路1023与所述第一有源器件1011并联；

所述第二有源器件1012与所述天线104并联，所述第二有源器件1012第一端连接于所述第一匹配电路1021与所述第一有源器件1011之间，所述第二有源器件1012第二端与所述第四匹配电路1024相连；

当所述第一有源器件1011和所述第二有源器件1012分别处于关闭或打开状态时，控制所述天线电路100产生四种不同的匹配阻抗，以使所述天线104工作在不同的频段。

若所述第一有源器件1011和第二有源器件1012均为二极管，两个二极管与天线组成L型匹配，并联二极管靠近射频前端电路103设置，当两个二极管开关分别处于打开和关闭状态，可组成四种不同的匹配阻抗，从而调节天线104可达最多四种谐振模式，具体控制可参考上述应用场景一和应用场景二。

应用场景四：

请参考图5，图5为该应用场景下本发明实施例提供的天线电路100的结构示意简图；

所述第二有源器件1012与所述天线104并联，所述第二有源器件1012第一端连接于所述第一有源器件1011与所述第二匹配电路1021之间，所述第二有源器件1012第二端与所述第四匹配电路1024相连；

若所述第一有源器件1011和第二有源器件1012均为二极管，两个二极管与天线组成L型匹配，与应用场景三不同的是，并联二极管靠近天线104设置，当两个二极管开关分别处于打开和关闭状态，可组成四种不同的匹配阻抗，从而调节天线104可达最多四种谐振模式，具体控制可参考上述应用场景一和应用场景二。

可以理解的是，实际使用时第一匹配电路1021和第二匹配电路1022，起辅助匹配作用，可根据实际需要进行设置或不设置，此处不作具体限定。

由上述四种应用场景可知，本发明实施例提供的一种天线电路100，利用有源器件101（二极管）的打开和关闭两种状态，控制接入不同形式的两种匹配电路102，对天线104产生两种不同的匹配效果，使得天线104工作在两种不同的频率状态，从而扩展了天线104带宽和天线104工作频段。

为便于更好的实施本发明实施例提供的天线电路100，本发明实施例还提供一种包括上述实施例所述天线电路100的电子设备200。其中名词的含义与上述天线电路100中相同，具体实现细节可以参考上述实施例中的说明。

本发明实施例还提供一种电子设备200，请参考图6，图6为本发明实施例提供的一种电子设备200的结构示意简图，其中，所述电子设备200包括如上所述的天线电路100，所述天线电路100贴片在所述电子设备200的印刷电路主板（PCB，Printed Circuit Board）上。

其中，所述电子设备200可以为手机或平板电脑或其他的便携式电子设备，此处不作具体限定。

可以理解的是，为描述的方便和简洁，上述描述的电子设备中的天线电路100的具体设置和功能实现，可以参考前述天线电路100实施例中的对应过程和应用场景，并结合对应的环形天线示意图，在此不再赘述。

由上述可知，本发明实施例提供的一种电子设备200，包含有如上所述的天线电路100，所述天线电路100利用有源器件101的打开和关闭两种状态，控制接入不同形式的两种匹配电路102，对天线104产生两种不同的匹配效果，使得天线104工作在两种不同的频率状态，从而扩展了天线104带宽和天线104工作频段。

以上对本发明所提供的一种天线电路及电子设备进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims

1.一种天线电路，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的天线电路，其特征在于，若所述天线电路包括一个有源器件，所述匹配电路包括第一匹配电路、第二匹配电路和第三匹配电路，所述第一匹配电路与所述第二匹配电路相连，所述第二匹配电路与所述天线相连，所述有源器件与所述天线并联，所述有源器件第一端连接于所述第一匹配电路与所述第二匹配电路之间，所述有源器件第二端与所述第三匹配电路相连；

3.根据权利要求1所述的天线电路，其特征在于，若所述天线电路包括一个有源器件，所述匹配电路包括第一匹配电路、第二匹配电路和第三匹配电路，所述有源器件与所述天线串联，所述第一匹配电路、所述有源器件与所述第二匹配电路依次相连，所述第三匹配电路与所述有源器件并联；

4.根据权利要求1所述的天线电路，其特征在于，若所述天线电路包括两个有源器件，所述两个有源器件为第一有源器件和第二有源器件，所述匹配电路包括第一匹配电路、第二匹配电路、第三匹配电路和第四匹配电路，所述第一有源器件与所述天线串联，所述第一匹配电路、所述第一有源器件与所述第二匹配电路依次相连，所述第三匹配电路与所述第一有源器件并联；

5.根据权利要求1所述的天线电路，其特征在于，若所述天线电路包括两个有源器件，所述两个有源器件为第一有源器件和第二有源器件，所述匹配电路包括第一匹配电路、第二匹配电路、第三匹配电路和第四匹配电路，所述第一有源器件与所述天线串联，所述第一匹配电路、所述第一有源器件与所述第二匹配电路依次相连，所述第三匹配电路与所述第一有源器件并联；

6.根据权利要求1至5任一项所述的天线电路，其特征在于，

所述有源器件为二极管有源开关器件。

7.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1至6任一项所述的天线电路，所述天线电路贴片在所述电子设备的印刷电路主板上。

8.根据权利要求7所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备为手机或平板电脑。