CN105655713A - 一种多频段天线、移动终端 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种多频段天线、移动终端，该多频段天线包括天线本体、匹配电路和频分器，其中，匹配电路，包括多个匹配子电路，每个匹配子电路的一端连接于所述天线本体的地线馈点或者信号馈点，每个匹配子电路的另一端分别与所述频分器的相应频段的输入接口相连，用于调制天线本体处于相应频段工作时的天线输入阻抗；频分器，用于将天线本体接收或者发射的不同频率的信号分开。本发明实施例提供的多频段天线，通过在多频段天线中设置频分器，频分器将天线接收或发送的不同频率的信号分开，使得不同频率信号通过不同的匹配电路，从而调制天线的输入阻抗，使得天线同时在不同的频段上工作，满足了CA对多频段的多种组合的需求。
Description
技术领域
本发明涉及天线技术领域，特别是涉及一种多频段天线，以及应用该多频段天线的移动终端。
背景技术
随着4G网络的发展，世界各国的频段越来越多，从低频700MHz，到中频2GHz，到高频2.6GHz。再加上长期演进技术(英文名称LongTermEvolution技术，简称LTE技术)中载波聚合(英文名称CarrierAggregation，简称CA)的需求，要求几个不同的LTE频段同时工作。而且CA的组合种类也越来越多，比如低频段与中频段的CA组合，低频段与高频段的CA组合等等，这些组合对天线的要求很高。
为了实现天线的多频带工作，目前多频段天线主要包括天线本体、低频段匹配电路和高频段匹配电路以及天线调谐开关。天线调谐开关相当于一个开关，例如单刀双掷开关，每一输入接口连接不同频段的匹配电路。当天线需要处于低频段工作的时候，天线调谐开关就让天线与低频段匹配电路接通，从而实现天线在低频段工作，如果天线需要处于高频段工作时，天线调谐开关就让天线与高频段匹配电路接通，从而实现天线在高频段工作，从而使得天线具有两个工作频段，增加了天线工作的频率带宽。可以很容易理解的是，在该方法中天线要么处于低频段工作，要么处于高频段工作，即同一时刻只能一个频段连通，显然这种方法无法满足具有多种组合方式的CA需求。
发明内容
本发明实施例提供一种多频段天线，以解决现有技术中天线无法同时进行多个频段工作的问题；本发明实施例还提供一种移动终端，所述移动终端采用了本发明的多频段天线，使得本发明的移动终端可以同时收发多个频段信号，解决现有技术中同一时刻只能收发一个频段信号的问题。
本发明实施例提供一种多频段天线，应用于电子产品上，其包括：天线本体、匹配电路和频分器，其中，
所述匹配电路，包括多个匹配子电路，等等每个匹配子电路的一端连接于所述天线本体的地线馈点或者信号馈点，所述每个匹配子电路的另一端分别与所述频分器的相应频段的输入接口相连，用于调制所述天线本体处于相应频段工作时的天线输入阻抗；
所述频分器，用于将所述天线本体接收或者发射的不同频率的信号分开。
在本发明实施例所述的多频段天线中，所述多频段天线还包括天线调谐开关，所述天线调谐开关的一端与所述匹配电路中的至少一个匹配子电路电连接，另一端与所述频分器的相应输入接口连接。
在本发明实施例所述的多频段天线中，所述频分器的输出接口与地线连接或者与电子产品的射频装置连接。
在本发明实施例所述的多频段天线中，所述匹配电路包括低频段匹配子电路和高频段匹配子电路，其中，所述低频段匹配子电路对应的频段为700MHz至1GHz，所述高频段匹配子电路对应的频段为1GHz至2.6GHz。
在本发明实施例所述的多频段天线中，所述匹配电路包括低频段匹配子电路、中频段匹配子电路和高频段匹配子电路，其中，所述低频段匹配子电路对应的频段为700MHz至1GHz，所述中频段匹配子电路对应的频段为1GHz至2GHz，所述高频段匹配子电路对应的频段为2GHz至2.6GHz。
本发明实施例还提供一种多频段天线，应用于电子产品上，其包括：天线本体、匹配电路和频分器，其中，
所述频分器，用于将所述天线本体接收或者发射的不同频率的信号分开，其输出接口与所述天线本体的地线馈点电连接；
所述匹配电路，包括多个匹配子电路，所述每个匹配子电路分别与所述频分器的相应频段的输入接口相连，用于调制所述天线本体处于相应频段工作时的天线输入阻抗，所述匹配子电路的另一端与地线连接。
在本发明实施例所述的多频段天线中，所述多频段天线还包括天线调谐开关，所述天线调谐开关的一端与所述匹配电路中的至少一个匹配子电路电连接，另一端与所述频分器的相应输入接口连接。
在本发明实施例所述的多频段天线中，所述匹配电路包括低频段匹配子电路和高频段匹配子电路，其中，所述低频段匹配子电路对应的频段为700MHz至1GHz，所述高频段匹配子电路对应的频段为1GHz至2.6GHz。
在本发明实施例所述的多频段天线中，所述匹配电路包括低频段匹配子电路、中频段匹配子电路和高频段匹配子电路，其中，所述低频段匹配子电路对应的频段为700MHz至1GHz，所述中频段匹配子电路对应的频段为1GHz至2GHz，所述高频段匹配子电路对应的频段为2GHz至2.6GHz。
本发明实施例又提供一种移动终端，其包括上述任意一种多频段天线。
与现有技术相比，本发明实施例提供的多频段天线，通过在多频段天线中设置频分器，通过频分器将天线接收或发送的不同频率的信号分开，使得不同频率的信号通过不同的匹配电路，从而调制天线的输入阻抗，使得天线同时在不同的频段上工作，满足了CA对多频段的多种组合的需求。
本发明实施例还提供一种移动终端，该移动终端采用本发明的多频段天线，本发明的移动终端可以同时收发多个频段的信号，展宽移动终端的工作频段。
附图说明
图1为本发明的第一优选实施例中多频段天线的结构示意图；
图2为本发明的第二优选实施例中多频段天线的结构示意图；
图3为本发明的第三优选实施例中多频段天线的结构示意图；
图4为本发明的第四优选实施例中多频段天线的结构示意图；
图5为本发明的第五优选实施例中多频段天线的结构示意图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍。下面描述中的附图仅为本发明的部分实施例，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获取其他的附图。
请参见图1，图1为本发明的第一优选实施例中多频段天线的结构示意图。本优选实施例中，多频段天线包括：天线本体100、匹配电路110和频分器120。
天线本体100，用于接收和发送信号，其至少包括地线馈点。
匹配电路110，其包括多个匹配子电路，多个匹配子电路可根据不同的工作频段划分，在本实施例中，匹配电路110包括两个匹配子电路，分别为低频段匹配子电路111和高频段匹配子电路112，其中，低频段匹配子电路111对应的工作频段为700MHz至1GHz，高频段匹配子电路112对应的工作频段为1GHz至2.6GHz。低频段匹配子电路111和高频段匹配子电路112的一端与天线本体100的地线馈点连接，另一端分别与频分器120的低频段输入接口和高频段输入接口相连，频分器120的输出接口与地线连接。
在本优选实施例中，频分器120将多频段天线的工作频段700MHz至2.6GHz范围分成两部分，分界频率为1GHz，即天线本体100收发信号的频率低于1GHz的，天线本体100在该频段工作时的输入阻抗由低频段匹配子电路111来调制，天线本体100收发信号的频率高于1GHz的，天线本体100在该频段工作时的输入阻抗由高频段匹配子电路112来调制。
在本优选实施例中，对于低频段匹配子电路111和高频段匹配子电路112的电路结构在此不做具体限制，只要可以根据频分器120的频率分配情况来调节天线本体100在不同工作频段时的输入阻抗即可。另外，本优选实施例中的频分器120的分界频率为1GHz，在其他的实施例中，可以为2GHz等其他的数值，在此不做具体限制。
本优选实施例提供的多频段天线，通过在多频段天线中设置频分器120，频分器120将天线本体100接收或发送的信号的频率以1GHz为分界频率进行划分，使得频率低于或高于1GHz的信号分别通过低频段匹配子电路111和高频段匹配子电路112，从而调制天线本体100在不同工作频段上的输入阻抗，同时，低频段匹配子电路111和高频段匹配子电路112可以同时工作，使得多频段天线可以同时在不同的频段上工作，满足了CA对多频段的多种组合的需求。
为了可以更清晰的说明本优选实施例中的多频段天线的工作过程，下面将结合具体应用场景来说明。
例如该多频段天线应用在智能手机上，此时智能手机接收到基站发送过来的某个信号，该信号包含的频率有900MHz的信号和1.8GHz的信号，此时，在多频段天线中的频分器的作用下，低于1GHz的信号，即频率为900MHz的信号将通过低频段匹配子电路，并通过低频段匹配子电路的调制作用，使得多频段天线在900MHz时的输入阻抗与智能手机的传输线的阻抗相匹配，从而使得多频段天线的工作效率最大。同理，高于1GHz的信号，即频率为1.8GHz的信号将通过高频段匹配子电路，并通过高频段匹配子电路的调制作用，使得多频段天线在1.8GHz时的输入阻抗与智能手机的传输线的阻抗相匹配，从而使得多频段天线的工作效率最大。
请参见图2，图2为本发明的第二优选实施例中多频段天线的结构示意图。本优选实施例中，多频段天线包括：天线本体200、匹配电路210和频分器220。
天线本体200用于接收和发送信号，其至少包括地线馈点。
匹配电路210，其包括三个匹配子电路，分别为低频段匹配子电路211、中频段匹配子电路212和高频段匹配子电路213，其中，低频段匹配子电路211对应的工作频段为700MHz至1GHz，中频段匹配子电路212对应的工作频段为1GHz至2GHz，高频段匹配子电路213对应的工作频段为2GHz至2.6GHz。
低频段匹配子电路211、中频段匹配子电路212和高频段匹配子电路213的一端与天线本体200的地线馈点相连接，另一端分别与频分器220的低频段输入接口、中频段输入接口和高频段输入接口相连接，频分器220的输出接口与地线连接。
在本优选实施例中，频分器220将多频段天线的工作频段700MHz至2.6GHz范围分成三部分，分界频率分别为1GHz和2GHz，即天线本体200收发信号的频率低于1GHz的，天线本体200在该频段工作时的输入阻抗由低频段匹配子电路211来调制，天线本体200收发信号的频率高于2GHz的，天线本体200在该频段工作时的输入阻抗由高频段匹配子电路213来调制，天线本体200收发信号的频率在1GHz至2GHz的范围内时，天线本体200在该频段工作时的输入阻抗由中频段匹配子电路212来调制。
在本优选实施例中，对于低频段匹配子电路211、中频段匹配子电路212和高频段匹配子电路213的电路结构在此不做具体限制，只要可以根据频分器220的频率分配情况来调节天线本体200在不同频段工作时的输入阻抗即可。另外，本优选实施例中的频分器220的分界频率为1GHz和2GHz，在其他的实施例中，可以为其他的数值，在此不做具体限制。同时，在本优选实施例中的多频段天线包括三个匹配子电路，在其他的实施例中，也可以为更多个匹配子电路，可以根据天线的实际工作状态来设置匹配子电路的个数。
本优选实施例提供的多频段天线，通过在多频段天线中设置频分器220，频分器220将天线本体200接收或发送的信号的频率分别以1GHz和2GHz为分界频率进行划分，使得处于不同频段的信号分别通过低频段匹配子电路211、中频段匹配子电路212和高频段匹配子电路213，从而调制天线本体200在不同工作频段上的输入阻抗，同时，低频段匹配子电路211、中频段匹配子电路212和高频段匹配子电路213可以同时工作，使得多频段天线可以同时在不同的频段上工作，满足了CA对多频段的多种组合的需求。
请参见图3，图3为本发明的第三优选实施例中多频段天线的结构示意图。本优选实施例中，多频段天线包括：天线本体300、匹配电路310、天线调谐开关320和频分器330。
天线本体300用于接收和发送信号，其至少包括地线馈点。
匹配电路310，其包括低频段匹配子电路311、中频段匹配子电路312和高频段匹配子电路313，其中，低频段匹配子电路311对应的工作频段为700MHz至1GHz，中频段匹配子电路312对应的工作频段为1GHz至2GHz，高频段匹配子电路313对应的工作频段为2GHz至2.6GHz。
低频段匹配子电路311、中频段匹配子电路312和高频段匹配子电路313的一端与天线本体300的地线馈点相连接，低频段匹配子电路311和中频段匹配子电路312的另一端分别与天线调谐开关320的相应输入接口连接，天线调谐开关320的输出接口与频分器330的低频段输入接口相连，高频段匹配子电路313的另一端与频分器330的高频段输入接口相连接，频分器330的输出接口与地线连接。
在本优选实施例中，天线调谐开关320用于根据电子设备发送的天线调谐开关逻辑控制信号来选择可以接通的电路，即根据天线调谐开关逻辑控制信号来选择将低频段匹配子电路311与频分器330接通，还是将中频段匹配子电路312与频分器330接通。将低频段匹配子电路311和中频段匹配子电路312通过天线调谐开关320与频分器330连接，相比于将匹配电路310直接与频分器330连接来说，其可以实现更多路的匹配。
在本优选实施例中，天线调谐开关320为单刀双掷开关，其两种状态分别与低频段匹配子电路311和中频段匹配子电路312相对应，在其他的实施例中，天线调谐开关320可以为单刀单掷、单刀四掷等其他类型的开关，与其相连接的匹配子电路也可以有1个或者四个，在此不做具体限定，可以根据多频段天线的匹配子电路的个数以及多频段天线的实际工作需要来设置天线调谐开关320的种类。
在本优选实施例中，频分器330将多频段天线的工作频段700MHz至2.6GHz范围分成三部分，分界频率分别为1GHz和2GHz，即天线本体300收发信号的频率低于1GHz的，天线本体300在该频段工作时的输入阻抗由低频段匹配子电路311来调制，天线本体300收发信号的频率高于2GHz的，天线本体300在该频段工作时的输入阻抗由高频段匹配子电路313来调制，天线本体300收发信号的频率在1GHz至2GHz的范围内时，天线本体300在该频段工作时的输入阻抗由中频段匹配子电路312来调制。
在本优选实施例中，对于低频段匹配子电路311、中频段匹配子电路312和高频段匹配子电路313的电路结构在此不做具体限制，只要可以根据频分器330的频率分配情况来调节天线本体300在不同频段工作时的输入阻抗即可。另外，本优选实施例中的频分器330的分界频率为1GHz和2GHz，在其他的实施例中，可以为其他的数值，在此不做具体限制。
本优选实施例提供的多频段天线，通过在多频段天线中设置频分器330，使得通过频分器330将天线本体300接收或发送的信号的频率分别以1GHz和2GHz为分界频率进行划分，使得处于不同频段的信号通过不同的匹配子电路，从而调制天线本体300在不同工作频段上的输入阻抗，同时，各个子电路可以同时工作，使得多频段天线可以同时在不同的频段上工作，满足了CA对多频段的多种组合的需求。另外，本优选实施例中的多频段天线中还设置了天线调谐开关320，使得低频段匹配子电路311和中频段匹配子电路312通过天线调谐开关320与频分器330连接，可以实现更多路的匹配。
请参见图4，图4为本发明的第四优选实施例中多频段天线的结构示意图。本优选实施例中，多频段天线包括：天线本体400、匹配电路410、频分器420和电子产品的射频装置430。
天线本体400用于接收和发送信号，其包括信号馈点。
匹配电路410，其包括低频段匹配子电路411和高频段匹配子电路412，其中，低频段匹配子电路411对应的工作频段为700MHz至1GHz，高频段匹配子电路412对应的工作频段为1GHz至2.6GHz。低频段匹配子电路411和高频段匹配子电路412的一端与天线本体400的信号馈点相连接，另一端与频分器420的低频段输入接口和高频段输入接口相连接，频分器420的输出接口与电子产品的射频装置430连接。
在本优选实施例中，频分器420将多频段天线的工作频段700MHz至2.6GHz范围分成两部分，分界频率为1GHz，即天线本体400收发信号的频率低于1GHz的，天线本体400在该频段工作时的输入阻抗由低频段匹配子电路411来调制，天线本体400收发信号的频率高于1GHz的，天线本体400在该频段工作时的输入阻抗由高频段匹配子电路412来调制。
在本优选实施例中，对于低频段匹配子电路411和高频段匹配子电路412的电路结构在此不做具体限制，只要可以根据频分器420的频率分配情况来调节天线本体400在不同频段工作时的输入阻抗即可。另外，本优选实施例中的频分器420的分界频率为1GHz，在其他的实施例中，可以为其他的数值，在此不做具体限制。
本优选实施例提供的多频段天线，通过在多频段天线中设置频分器420，频分器420将天线本体400接收或发送的信号的频率以1GHz为分界点分开，使得频率低于或高于1GHz的信号分别通过低频段匹配子电路411和高频段匹配子电路412，从而调制天线本体400在不同工作频段上的输入阻抗，同时，低频段匹配子电路411和高频段匹配子电路412可以同时工作，使得多频段天线可以同时在不同的频段上工作，满足了CA对多频段的多种组合的需求。
请参见图5，图5为本发明的第五优选实施例中多频段天线的结构示意图。本优选实施例中，多频段天线包括：天线本体500、频分器510和匹配电路520。
天线本体500用于接收和发送信号，其至少包括地线馈点。
频分器510的输出接口与天线本体500的地线馈点电连接，其输入接口分别与匹配电路520中的低频段匹配子电路521和高频段匹配子电路522的一端连接，低频段匹配子电路521和高频段匹配子电路522的另一端与地线连接，其中，低频段匹配子电路521对应的工作频段为700MHz至1GHz，高频段匹配子电路522对应的工作频段为1GHz至2.6GHz。
在本优选实施例中，频分器510将多频段天线的工作频段700MHz至2.6GHz范围分成两部分，分界频率为1GHz，即天线本体500收发信号的频率低于1GHz的，天线本体500在该频段工作时的输入阻抗由低频段匹配子电路521来调制，天线本体500收发信号的频率高于1GHz的，天线本体500在该频段工作时的输入阻抗由高频段匹配子电路522来调制。
在本优选实施例中，匹配电路520包括两个匹配子电路，可以理解的是，根据实际电子产品的需要，可以设置更多个匹配子电路，在此对匹配子电路的个数不做具体限制。
在本优选实施例中，对于低频段匹配子电路521和高频段匹配子电路522的电路结构在此不做具体限制，只要可以根据频分器510的频率分配情况来调节天线本体500在不同频段工作时的输入阻抗即可。另外，本优选实施例中的频分器510的分界频率为1GHz，在其他的实施例中，可以为其他的数值，在此不做具体限制。
在本优选实施例中，将匹配电路520直接与频分器510连接，为了可以获得更多个匹配情况，可以在匹配电路520与频分器510之间设置天线调谐开关，天线调谐开关的一端与至少一个匹配子电路电连接，另一端与频分器的相应输入接口连接，该天线调谐开关可以根据电子设备发送的天线调谐开关逻辑控制信号来选择可以接通的匹配子电路。
本优选实施例提供的多频段天线，通过在多频段天线中设置频分器510，频分器510将天线本体500接收或发送的信号的频率以1GHz为分界点分开，使得频率低于或高于1GHz的信号分别通过低频段匹配子电路521和高频段匹配子电路522，从而调制天线本体500在不同工作频段上的输入阻抗，同时，低频段匹配子电路521和高频段匹配子电路522可以同时工作，使得多频段天线可以同时在不同的频段上工作，满足了CA对多频段的多种组合的需求。
本优选实施例提供一种移动终端，该移动终端包括多频段天线，其中多频段天线包括天线本体、匹配电路和频分器，该多频段天线的具体结构以及工作原理在前面的几个实施例中已经做了详细的介绍，在此不再赘述。
本优选实施例提供的移动终端，其采用本发明中的多频段天线，使得该移动终端可以同时收发多个频段的信号，展宽移动终端的工作频段。
综上所述，虽然本发明已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本发明，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。
Claims (10)
1.一种多频段天线，应用于电子产品上，其特征在于，所述多频段天线包括：天线本体、匹配电路和频分器，其中，
所述匹配电路，包括多个匹配子电路，所述每个匹配子电路的一端连接于所述天线本体的地线馈点或者信号馈点，所述每个匹配子电路的另一端分别与所述频分器的相应频段的输入接口相连，用于调制所述天线本体处于相应频段工作时的天线输入阻抗；
所述频分器，用于将所述天线本体接收或者发射的不同频率的信号分开。
2.根据权利要求1所述的多频段天线，其特征在于，所述多频段天线还包括天线调谐开关，所述天线调谐开关的一端与所述匹配电路中的至少一个匹配子电路电连接，另一端与所述频分器的相应输入接口电连接。
3.根据权利要求1所述的多频段天线，其特征在于，所述频分器的输出接口与地线连接或者与电子产品的射频装置连接。
4.根据权利要求1所述的多频段天线，其特征在于，所述匹配电路包括低频段匹配子电路和高频段匹配子电路，其中，所述低频段匹配子电路对应的频段为700MHz至1GHz，所述高频段匹配子电路对应的频段为1GHz至2.6GHz。
5.根据权利要求1所述的多频段天线，其特征在于，所述匹配电路包括低频段匹配子电路、中频段匹配子电路和高频段匹配子电路，其中，所述低频段匹配子电路对应的频段为700MHz至1GHz，所述中频段匹配子电路对应的频段为1GHz至2GHz，所述高频段匹配子电路对应的频段为2GHz至2.6GHz。
6.一种多频段天线，应用于电子产品上，其特征在于，所述多频段天线包括：天线本体、匹配电路和频分器，其中
所述频分器，用于将所述天线本体接收或者发射的不同频率的信号分开，其输出接口与所述天线本体的地线馈点电连接；
所述匹配电路，包括多个匹配子电路，所述每个匹配子电路的一端分别与所述频分器的相应频段的输入接口相连，用于调制所述天线本体处于相应频段工作时的天线输入阻抗，所述匹配子电路的另一端与地线连接。
7.根据权利要求6所述的多频段天线，其特征在于，所述多频段天线还包括天线调谐开关，所述天线调谐开关的一端与所述匹配电路中的至少一个匹配子电路电连接，另一端与所述频分器的相应输入接口连接。
8.根据权利要求6所述的多频段天线，其特征在于，所述匹配电路包括低频段匹配子电路和高频段匹配子电路，其中，所述低频段匹配子电路对应的频段为700MHz至1GHz，所述高频段匹配子电路对应的频段为1GHz至2.6GHz。
9.根据权利要求6所述的多频段天线，其特征在于，所述匹配电路包括低频段匹配子电路、中频段匹配子电路和高频段匹配子电路，其中，所述低频段匹配子电路对应的频段为700MHz至1GHz，所述中频段匹配子电路对应的频段为1GHz至2GHz，所述高频段匹配子电路对应的频段为2GHz至2.6GHz。
10.一种移动终端，其特征在于，所述移动终端包括权利要求1至9中任意一种多频段天线。
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