CN105789887B - 一种降低无线射频模块间互扰的装置与实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种降低无线射频模块间互扰的装置，包括：第一天线模块、第一存储模块及第一射频模块；第二天线模块、第二射频模块；及公用模块；所述第一天线模块包括一第一天线单元及一第一调整单元；所述第二天线模块包括一第二天线单元；所述公用模块用于存储所述第一射频模块和所述第二射频模块的状态。利用天线设计时增加的所述第一调整单元，针对所述第一射频模块和所述第二射频模块同时工作时，根据已知的终端频段信息，事先调谐出相应的所述第一调整单元参数，使得所述第一天线单元和所述第二天线单元之间的隔离度尽最大化，从而降低所述第一射频模块与所述第二射频模块间的互扰程度。

Description

一种降低无线射频模块间互扰的装置与实现方法

技术领域

本发明涉及无线通讯领域，尤其是一种降低无线射频模块间互扰的装置与实现方法。

背景技术

随着移动通信系统的发展，移动终端的功能越来越强大，移动终端的设计也越来越复杂，移动终端除了要包含正常的满足语音业务和数据业务的Modem模块外，用于无线网络的WIFI(Wireless Fidelity)模块以及用于定位的GNSS(Global Navigation SatelliteSystem，全球导航卫星系统)模块目前也基本成了移动终端的标配。在许多应用场景下，这些不同的无线系统需要同时工作，不可避免的会造成相互间的串扰，严重影响这些系统的正常工作或性能。

对于同一移动终端内不同射频模块同时工作时相互干扰的问题，常用的解决办法有：(1)在两个同时工作的射频模块上分别增加滤波器，使得干扰信号达到被干扰模块时尽量衰减，降低干扰的程度。在本方法中，由于各个频段都需要，成本较高，且在互扰的两个频率过近时，滤波器没有抑制或抑制有限。(2)通过软件处理使两个射频模块尽量分时工作，避免同时工作产生干扰。本方法也可部分解决问题，但分时工作将极大影响系统的速率，主要是因为为了降低干扰，本应同时工作的两个系统并未同时工作，两个系统都损失了空闲时间。(3)使同时工作的两个射频模块频率尽量远离，降低干扰。此方法对系统使用的频率有特殊要求，有时会受限系统或网络无法实现。(4)增加两个射频模块之间的距离，提高其相互间的隔离度，降低干扰程度。在本方法中受限于较多终端结构，由于移动终端的尺寸有限制，从而使得两个射频模块之间的距离有限，降低互扰的效果也是有限的。以上每一种方法都可一定程度降低两个射频模块或系统同时工作时的互扰，但在解决互扰的问题的同时又会引入一些新的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种降低无线射频模块间互扰的装置与实现方法，以避免在解决解决互扰的问题的同时又会引入一些新的问题。

为了达到上述目的，本发明提供了一种降低无线射频模块间互扰的装置，包括：第一天线模块、第一存储模块及第一射频模块，所述第一天线模块、所述第一存储模块与所述第一射频模块之间电信连接；

第二天线模块、第二射频模块，所述第二天线模块与所述第二射频模块之间通信连接；及

公用模块；

所述第一天线模块包括一第一天线单元及与所述第一天线单元的一个或者多个寄生部分连接的第一调整单元，所述第一调整单元受控于所述第一射频模块；

所述第一存储模块用于存储所述第一调整单元的参数；

所述第二天线模块包括一第二天线单元；

所述公用模块用于存储所述第一射频模块和所述第二射频模块的状态。

优选的，在上述的降低无线射频模块间互扰的装置中，所述第一调整单元由多个电容阵列组或多个可变电容组组成。

优选的，在上述的降低无线射频模块间互扰的装置中，所述第一调整单元为一个或多个集成电路块。

优选的，在上述的降低无线射频模块间互扰的装置中，所述第一天线单元的特性受控于与所述第一天线单元连接的所述第一调整单元。

优选的，在上述的降低无线射频模块间互扰的装置中，所述第二天线模块还包括一第二调整单元，所述第二调整单元与所述第二天线单元的一个或者多个寄生部分连接。

优选的，在上述的降低无线射频模块间互扰的装置中，所述降低无线射频模块间互扰的装置还包括一第二存储模块，所述第二存储模块与所述第二射频模块通信连接，用于存储所述第二调整单元的参数。

优选的，在上述的降低无线射频模块间互扰的装置中，所述第二天线单元的特性受控于与所述第二天线单元连接的所述第二调整单元。

优选的，在上述的降低无线射频模块间互扰的装置中，所述第二调整单元受控于所述第一射频模块或所述第二射频模块。

优选的，在上述的降低无线射频模块间互扰的装置中，所述第二调整单元由多个电容阵列组或多个可变电容组组成。

优选的，在上述的降低无线射频模块间互扰的装置中，所述第二调整单元为一个或多个集成电路块。

一种所述降低无线射频模块间互扰的装置的实现方法，包括以下步骤：

调整所述第一调整单元的参数值，同时测量所述第一天线单元和所述第二天线单元之间的隔离度、所述第一天线单元的反射系数及所述第二天线单元的反射系数；

记录所述第一调整单元的一均衡参数值，所述均衡参数值使得所述第一天线单元和所述第二天线单元之间的隔离度最大，且所述第一天线单元的反射系数及所述第二天线单元的反射系数均满足使用要求，并将所述均衡参数值存储于所述第一存储模块内；

根据所述第一射频模块和所述第二射频模块之间不同的状态，调用存储于所述第一存储模块内的所述均衡参数值；当所述第一射频模块处于工作状态，而所述第二射频模块没有工作时，所述第一调整单元的电容参数配置为所述第一射频模块正常频段天线性的最佳电容参数；当所述第一射频模块和所述第二射频模块处于不同的工作状态时，所述第一调整单元调用存储于所述第一存储模块内的所述均衡参数值；当所述第一射频模块和所述第二射频模块处于相同的工作状态时，所述第一调整单元的电容参数配置为所述第一射频模块正常频段天线性的最佳电容参数。

本发明提供的降低无线射频模块间互扰的装置与实现方法，利用天线设计时增加的所述第一调整单元，针对所述第一射频模块和所述第二射频模块同时工作时，根据已知的终端频段信息，事先调谐出相应的所述第一调整单元参数，使得所述第一天线单元和所述第二天线单元之间的隔离度尽最大化，从而降低所述第一射频模块与所述第二射频模块间的互扰程度。

附图说明

图1本发明实施例1的结构示意图；

图2为本发明实施例1的实现方法的流程示意图；

图3为发明实施例2的结构示意图；

图4为本发明实施例2的实现方法的流程示意图；

图中：101-第一天线模块；102-第一存储模块；103-第一射频模块；104-第二天线模块；105-第二射频模块；106-第一天线单元；107-第一调整单元；108-公用模块；109-第二天线单元；110-第二调整单元；111-第二存储模块。

具体实施方式

发明人研究发现，移动通信系统进入4G以来，频段数不断增加，同时为实现网络兼容或漫游需求，移动终端还需要支持2G与3G的功能，这使得移动终端支持的频段数比原来有较大的增加，以支持CMCC(China Mobile Communications Corporation，中国移动通讯集团公司)的终端为例，原来支持双模6频，现在则支持到多达五模10频。频段数的增加及频率的扩展，直接影响了天线的设计复杂度。

针对此问题，目前支持较多频段的移动终端在进行天线设计时，增加了一个调整单元模块，此调整单元或者由一组开关电容阵列组成，或者由一或多个可变电容组成，或者其它以集成芯片方式实现，通过Modem模块控制，可以针对不同的频段对天线进行调谐，使得对应工作频段天线的效率最高、性能最优。对于支持频段不多的移动终端，如果天线面积或空间受限，也可采用此技术，在有限的空间内优化天线，使不同频段天线性能达到最优。

所述调整单元应用于以上情况时，所述调整单元的调谐针对的主要是不同的频段，预先调谐出相应的电容阵列或可变电容值，使得在这些电容值下，天线在此频段的驻波参数或效率比较高，这些电容参数值存储于存储器中，在使用时针对不同的频段调用相应的电容参数。

发明人进一步发现，借助于调整单元，针对不同射频模块同时工作时，根据已知的终端频段信息，事先调谐出相应的电容参数，这些电容参数使得在两个射频模块同时工作时，天线间的隔离度尽可能大，而在非两个射频模块同时工作时，仍按其对应天线效率最佳设置电容参数。

下面将结合示意图对本发明的具体实施方式进行更详细的描述。根据下列描述和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

实施例1

如图1所示，本发明提供了一种降低无线射频模块间互扰的装置，包括：第一天线模块101、第一存储模块102及第一射频模块103，所述第一天线模块101、所述第一存储模块102与所述第一射频模块103之间通信连接；

所述第一天线模块101包括一第一天线单元106及与所述第一天线单元106的一个或者多个寄生部分连接的第一调整单元107，所述第一调整单元107受控于所述第一射频模块103；所述第一存储模块102用于存储所述第一调整单元107的参数；

第二天线模块104、第二射频模块105，所述第二天线模块104与所述第二射频模块105之间通信连接；所述第二天线模块104包括一第二天线单元109；

及公用模块108，所述公用模块用于存储所述第一射频模块103和所述第二射频模块105的状态。

具体的，所述第一调整单元107由多个电容阵列组或多个可变电容组组成，可以是一个或多个集成电路块。

进一步的，所述第一天线单元106的特性受控于与所述第一天线单元106连接的所述第一调整单元107。具体的，在所述第一天线单元106确定的情况下，所述第一天线单元106的特性受控于所述第一调整单元107的电容参数。

如图2所示，具体的实现方法包括以下步骤：

S11，调整所述第一调整单元107的电容参数，利用网络分析仪测试所述第一射频模块103和所述第二射频模块105之间的隔离度，同时测试所述第一射频模块103的反射系数和所述第二射频模块105的反射系数。

在调整过程中，随着所述第一调整单元107的电容参数的变化，所述隔离度及所述第一射频模块103的反射系数、所述第二射频模块105的反射系数也会发生变化。每个所述第一调整单元107的电容参数将对应一个所述隔离度及所述第一射频模块103的反射系数、所述第二射频模块105的反射系数，并将它们一一对应记录下来。

S12，在上述过程记录下的数据中，找到一个均衡电容参数值，所述均衡电容参数值使得所述第一天线单元106和所述第二天线单元109之间的隔离度最大，且所述第一天线单元106的反射系数及所述第二天线单元109的反射系数均满足厂家规定的使用要求，并将所述均衡电容参数值存储于所述第一存储模块102内。

S13在移动终端使用的过程中，根据所述第一射频模块103和所述第二射频模块105之间不同的状态，调用存储于所述第一存储模块102内的所述均衡电容参数值。

具体的，在移动终端使用的过程中，当所述第一射频模块103和所述第二射频模块105在处于工作状态时，即处于发射或者接受的状态时，都会将自己的状态发送到所述公用模块108，也就是说所述公用模块108用来存储所述第一射频模块103工作和所述第二射频模块105的工作状态。

当所述第一射频模块103开始工作时，首先要检测所述第二射频模块105的工作状态，即查询所述公用模块108中存储的所述第二射频模块105的工作状态信息。如果所述第二射频模块105没有工作，则将所述第一调整单元107的电容参数配置为所述第一射频模块103正常频段天线性的最佳电容参数，该最佳电容参数厂商会提供。如果所述第二射频模块105与所述第一射频模块103工作在不同的状态，则将所述第一调整单元107的电容参数配置为所述均衡电容参数值，以确保所述第一射频模块103和所述第二射频模块105直接的隔离度最大。如果所述第二射频模块105与所述第一射频模块103处于相同的工作状态，即均为发射或者接收，所述第一调整单元107的电容参数配置与所述第二射频模块105不工作时一样。

还可以更为简便的设置，只要当所述第一射频模块103和所述第二射频模块105均处于工作状态时，就将所述第一调整单元107的电容参数配置为所述均衡电容参数值，以确保所述第一射频模块103和所述第二射频模块105直接的隔离度最大。

同样，当所述第二射频模块105工作时，也是和上述第一射频模块103工作时一样的过程。

实施例2

如图3所示，在本实施例中提供的降低无线射频模块间互扰的装置，包括：第一天线模块101、第一存储模块102及第一射频模块103，所述第一天线模块101、所述第一存储模块102与所述第一射频模块103之间通信连接；

所述第一天线模块101包括一第一天线单元106及与所述第一天线单元106的一个或者多个寄生部分连接的第一调整单元107，所述第一调整单元107受控于所述第一射频模块103；所述第一存储模块102用于存储所述第一调整单元107的参数；

第二天线模块104、第二存储模块111及第二射频模块105，所述第二天线模块104、所述第二存储模块111与所述第二射频模块105之间通信连接；

所述第二天线模块104包括一第二天线单元109及与所述第二天线单元109的一个或者多个寄生部分连接的第二调整单元110所述第二存储模块111用于存储所述第一调整单元107的参数；

及公用模块108，所述公用模块用于存储所述第一射频模块103和所述第二射频模块105的状态。

所述第二调整单元110受控于所述第一射频模块103或者所述第二射频模块105，当所述第二射频模块105高度集成，很难再添加对所述第二调整单元110的控制信号时，可以通过所述第一射频模块103对所述第二调整单元110进行控制。

所述第一调整单元107和所述第二调整单元110均由多个电容阵列组或多个可变电容组组成，可以是一个或多个集成电路块。

如图4所示，具体的实现方法包括以下步骤：

S21，调整所述第一调整单元107和所述第二调整单元110的电容参数，利用网络分析仪测试所述第一射频模块103和所述第二射频模块105之间的隔离度，同时测试所述第一射频模块103的反射系数和所述第二射频模块105的反射系数。

在调整过程中，随着所述第一调整单元107和所述第二调整单元110的电容参数的变化，所述隔离度及所述第一射频模块103的反射系数、所述第二射频模块105的反射系数也会发生变化。所述第一调整单元107和所述第二调整单元110的每个电容参数将对应一个所述隔离度及所述第一射频模块103的反射系数、所述第二射频模块105的反射系数，并将它们一一对应记录下来。

S22，在上述过程记录下的数据中，找到一组所述调整单元的第一均衡电容参数值和所述第二调整单元110的第二均衡电容参数值，所述第一均衡电容参数值和所述第二均衡电容参数值使得所述第一天线单元106和所述第二天线单元109之间的隔离度最大，且所述第一天线单元106的反射系数及所述第二天线单元109的反射系数均满足厂家规定的使用要求，并将所述第一均衡电容参数值存储于所述第一存储模块102内，所述第二均衡电容参数值存储于所述第二存储模块111内。

S23，在移动终端使用的过程中，根据所述第一射频模块103和所述第二射频模块105之间不同的状态，调用存储于所述第一存储模块102内的所述第一均衡电容参数值，和存储于所述第二存储模块111内的所述第二均衡电容参数值。

具体的，在移动终端使用的过程中，当所述第一射频模块103和所述第二射频模块105处于工作状态时，即处于发射或者接受的状态时，都会将自己的状态发送到所述公用模块108，也就是说所述公用模块108用来存储所述第一射频模块103工作和所述第二射频模块105的工作状态。

当所述第一射频模块103开始工作时，首先要检测所述第二射频模块105的工作状态，即查询所述公用模块108中存储的所述第二射频模块105的工作状态信息。如果所述第二射频模块105没有工作，则将所述第一调整单元107的电容参数配置为所述第一射频模块103正常频段天线性的最佳电容参数，该最佳电容参数厂商会提供，将所述第二调整单元110的电容参数配置为所述第二射频模块105正常频段天线性的最佳电容参数，该最佳电容参数厂商也会提供。如果所述第二射频模块105与所述第一射频模块103工作在不同的状态，则将所述第一调整单元107的电容参数配置为所述第一均衡电容参数值，所述第二调整单元110的电容参数配置为所述第二均衡电容参数值，以确保所述第一射频模块103和所述第二射频模块105直接的隔离度最大。如果所述第二射频模块105与所述第一射频模块103处于相同的工作状态，即均为发射或者接收，所述第一调整单元107和所述第二调整单元110的电容参数配置与所述第二射频模块105不工作时一样。

还可以更为简便的设置，只要当所述第一射频模块103和所述第二射频模块105均处于工作状态时，就将所述第一调整单元107的电容参数配置为所述第一均衡电容参数值，所述第二调整单元110的电容参数配置为所述第二均衡电容参数值，以确保所述第一射频模块103和所述第二射频模块105直接的隔离度最大。

同样，当所述第二射频模块105工作时，也是和上述第一射频模块103工作时一样的过程。

本发明并不限于上述两个实施例，在本发明的其他实施例中，还可以不设置公用模块，可以直接利用将所述第一射频模块103和所述第二射频模块105的硬件管脚的电平拉高，将各自的工作状态通知对方。本发明还可以适用于降低三个或者更多射频模块之间的互扰问题，只是在移动终端的实际应用中，考虑到运算速度问题，三个或者更多射频模块同时工作的情况较少。还可以针对更加复杂的情况，针对不同的状态，分别获得相应状态下的最大隔离度时调整单元的电容参数，如自由空间或者手模型状态分别测出隔离度最大时调整单元的电容参数，存储在相应的存储模块中，并在使用过程中调用相应的电容参数。还可以通过其他方式来对天线进行调节，也就是说不需要设计所述调整单元，采用其他方法实现，比如直接采用短路或者直接连接一个电阻等方法。

综上，在本发明实施例提供的降低无线射频模块间互扰的装置与实现方法，利用天线设计时增加的所述第一调整单元107，针对所述第一射频模块103和所述第二射频模块105同时工作时，根据已知的终端频段信息，事先调谐出相应的所述第一调整单元107参数，使得所述第一天线单元106和所述第二天线单元109之间的隔离度尽最大化，从而降低所述第一射频模块103与所述第二射频模块105间的互扰程度。

上述仅为本发明的优选实施例而已，并不对本发明起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明的技术方案的范围内，对本发明揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本发明的技术方案的内容，仍属于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种降低无线射频模块间互扰的装置，其特征在于，包括：

第一天线模块、第一存储模块及第一射频模块，所述第一天线模块、所述第一存储模块与所述第一射频模块之间电信连接；

第二天线模块、第二射频模块，所述第二天线模块与所述第二射频模块之间通信连接；及

公用模块；

所述第一天线模块包括一第一天线单元及与所述第一天线单元的一个或者多个寄生部分连接的第一调整单元，所述第一调整单元受控于所述第一射频模块；所述第一天线单元的特性受控于所述第一调整单元；

所述第一存储模块用于存储所述第一调整单元的参数；

所述第二天线模块包括一第二天线单元；

所述公用模块用于存储所述第一射频模块和所述第二射频模块的状态。

2.如权利要求1所述的降低无线射频模块间互扰的装置，其特征在于，所述第一调整单元由多个电容阵列组或多个可变电容组组成。

3.如权利要求2所述的降低无线射频模块间互扰的装置，其特征在于，所述第一调整单元为一个或多个集成电路块。

4.如权利要求1所述的降低无线射频模块间互扰的装置，其特征在于，所述第二天线模块还包括一第二调整单元，所述第二调整单元与所述第二天线单元的一个或者多个寄生部分连接。

5.如权利要求4所述的降低无线射频模块间互扰的装置，其特征在于，所述降低无线射频模块间互扰的装置还包括一第二存储模块，所述第二存储模块与所述第二射频模块通信连接，用于存储所述第二调整单元的参数。

6.如权利要求4所述的降低无线射频模块间互扰的装置，其特征在于，所述第二天线单元的特性受控于与所述第二天线单元连接的所述第二调整单元。

7.如权利要求4所述的降低无线射频模块间互扰的装置，其特征在于，所述第二调整单元受控于所述第一射频模块或所述第二射频模块。

8.如权利要求4所述的降低无线射频模块间互扰的装置，其特征在于，所述第二调整单元由多个电容阵列组或多个可变电容组组成。

9.如权利要求8所述的降低无线射频模块间互扰的装置，其特征在于，所述第二调整单元为一个或多个集成电路块。

10.一种根据权利要求1-9中任意一项所述装置的实现方法，其特征在于，包括以下步骤：

调整所述第一调整单元的参数值，同时测量所述第一天线单元和所述第二天线单元之间的隔离度、所述第一天线单元的反射系数及所述第二天线单元的反射系数；

记录所述第一调整单元的一均衡参数值，所述均衡参数值使得所述第一天线单元和所述第二天线单元之间的隔离度最大，且所述第一天线单元的反射系数及所述第二天线单元的反射系数均满足使用要求，并将所述均衡参数值存储于所述第一存储模块内；

根据所述第一射频模块和所述第二射频模块之间不同的状态，调用存储于所述第一存储模块内的所述均衡参数值；当所述第一射频模块处于工作状态，而所述第二射频模块没有工作时，所述第一调整单元的电容参数配置为所述第一射频模块正常频段天线特性的最佳电容参数；当所述第一射频模块和所述第二射频模块同时工作但处于不同的工作状态时，所述第一调整单元调用存储于所述第一存储模块内的所述均衡参数值；当所述第一射频模块和所述第二射频模块同时工作但处于相同的工作状态时，所述第一调整单元的电容参数配置为所述第一射频模块正常频段天线性的最佳电容参数。