CN106100647B - 射频电路、天线装置和移动终端 - Google Patents

射频电路、天线装置和移动终端 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种射频电路、天线装置和移动终端。所述射频电路包括：至少两载波聚合电路，所述载波聚合电路具有预定匹配属性，所述预定匹配属性与由至少一频段所构成的组合的属性对应；调谐开关电路，所述调谐开关电路与至少两所述载波聚合电路电性连接，所述调谐开关电路用于与天线电性连接，以及用于从至少两所述载波聚合电路中选择一者，以使所选择的至少两所述载波聚合电路中的一者与所述天线连通。本发明能同时支持载波聚合组合的至少两个频段。

Description

射频电路、天线装置和移动终端
技术领域
本发明属于射频技术领域，尤其涉及一种射频电路、天线装置和移动终端。
背景技术
传统的LTE(Long Term Evolution，长期演进)CA(Carrier Aggregation，载波聚合)一般要求几个不同的LTE频段同时工作，例如B3+B8的载波聚合要求LTE Band 3和LTEBand 8两个频段同时工作。CA组合越来越多，有低频段+中频段的CA组合，也有低频段+高频段的CA组合，也有中频段+高频段的CA组合，更有低频段+中频段+高频段的CA组合，这为天线设计带来很大的挑战。
传统的增加天线带宽的方法一般是：
利用天线调谐器(相当于一个开关，例如，单刀双掷开关，单刀四掷开关)接不同的天线匹配，分别对应不同频段的匹配。当某个频段工作的时候，开关就让天线接通到相应的匹配电路上，从而增加带宽。例如某个天线，带宽是700MHz至2.6GHz的范围，使用单刀双掷开关做天线调谐器来增加带宽，它可以使用2路不同的匹配，其中一路用于700MHz至1GHz带宽的匹配，当该带宽内的频段需要工作的时候，开关接通到该路匹配；另一路用于1GHz至2.6GHz的带宽的匹配，当该带宽内的频段需要工作的时候，开关接通到该路匹配。从而使得700MHz至2.6GHz的频段范围都可以使用最佳匹配，增加了天线的带宽。
在实践中，发明人发现现有技术至少存在以下技术问题：
无论是单刀双掷开关还是单刀四掷开关，某一时刻只能一路开关连通。即，要么工作在700MHz至1GHz的带宽，要么工作在1GHz至2.6GHz的带宽，这两路不能同时工作。不能满足LTE CA的要求，LTE CA要求载波聚合的频段同时工作，例如B3+B8的CA，Band 3是1700MHz频段，Band 8是900MHz频段，如果要满足CA需求，就要1700MHz频段和900MHz频段同时工作。
发明内容
本发明的目的在于提供一种射频电路、天线装置和移动终端，其能同时支持载波聚合组合的至少两个频段。
为了解决以上技术问题，本发明的技术方案如下：
一种射频电路，所述射频电路包括：至少两载波聚合电路，所述载波聚合电路具有预定匹配属性，所述预定匹配属性与由至少一频段所构成的组合的属性对应；调谐开关电路，所述调谐开关电路与至少两所述载波聚合电路电性连接，所述调谐开关电路用于与天线电性连接，以及用于从至少两所述载波聚合电路中选择一者，以使所选择的至少两所述载波聚合电路中的一者与所述天线连通。
在上述射频电路中，所述调谐开关电路用于根据待匹配处理的信号的属性从至少两所述载波聚合电路中选择一者，以使得所选择的至少两所述载波聚合电路中的一者适配所述待匹配处理的信号，以及使得所选择的至少两所述载波聚合电路中的一者与所述天线连通。
在上述射频电路中，所述预定匹配属性至少包括第一匹配属性和第二匹配属性；至少两所述载波聚合电路包括：第一载波聚合电路，所述第一载波聚合电路具有第一匹配属性，所述第一匹配属性与至少包括第一频段和第二频段的第一组合的属性对应；第二载波聚合电路，所述第二载波聚合电路具有第二匹配属性，所述第二匹配属性与至少包括第三频段和第四频段的第二组合的属性对应；所述调谐开关电路与所述第一载波聚合电路、所述第二载波聚合电路电性连接，所述调谐开关电路用于与天线电性连接，以及用于从所述第一载波聚合电路、所述第二载波聚合电路中选择一者，以使所选择的所述第一载波聚合电路、所述第二载波聚合电路中的一者与所述天线连通。
在上述射频电路中，所述第一载波聚合电路用于在所述调谐开关电路将所述第一载波聚合电路与所述天线连通的情况下对所述第一频段所对应的第一信号以及所述第二频段所对应的第二信号同时进行匹配处理。
在上述射频电路中，所述第一载波聚合电路包括：第一匹配网络；第二匹配网络；第一频分器，所述第一频分器与所述第一匹配网络、所述第二匹配网络和所述调谐开关电路电性连接，所述第一频分器用于在所述调谐开关电路将所述第一载波聚合电路与所述天线连通的情况下，将所述第一频段所对应的所述第一信号以及所述第二频段所对应的所述第二信号分离，以及用于将所述第一信号和所述第二信号分别分配给所述第一匹配网络和所述第二匹配网络。
在上述射频电路中，所述第一匹配网络用于对所述第一信号进行匹配处理，同时，所述第二匹配网络用于对所述第二信号进行匹配处理。
在上述射频电路中，所述第二载波聚合电路用于在所述调谐开关电路将所述第二载波聚合电路与所述天线连通的情况下对第三频段所对应的第三信号以及所述第四频段所对应的第四信号同时进行匹配处理。
在上述射频电路中，所述第二载波聚合电路包括：第三匹配网络；第四匹配网络；第二频分器，所述第二频分器与所述第三匹配网络、所述第四匹配网络和所述调谐开关电路电性连接，所述第二频分器用于在所述调谐开关电路将所述第二载波聚合电路与所述天线连通的情况下，将所述第三频段所对应的所述第三信号以及所述第四频段所对应的所述第四信号分离，以及用于将所述第三信号和所述第四信号分别分配给所述第三匹配网络和所述第四匹配网络。
在上述射频电路中，所述第三匹配网络用于对所述第三信号进行匹配处理，同时，所述第四匹配网络用于对所述第四信号进行匹配处理。
一种天线装置，所述天线装置包括天线以及上述射频电路，其中，所述天线与所述射频电路电性连接。
一种移动终端，所述移动终端包括终端主体以及上述天线装置，所述终端主体与所述天线装置电性连接。
相对于现有技术，本发明能同时支持载波聚合组合的至少两个频段。
附图说明
图1是本发明的移动终端的框图。
图2是图1中的天线装置的框图。
图3是图1中的射频电路的框图。
图4是图3中的第一载波聚合电路的框图。
图5是图3中的第二载波聚合电路的框图。
图6是本发明的射频电路的示意图。
具体实施方式
请参照图式，其中相同的组件符号代表相同的组件。以下的说明是基于所例示的本发明具体实施例，其不应被视为限制本发明未在此详述的其它具体实施例。
参考图1，图1是本发明的移动终端的框图。所述移动终端包括终端主体101以及天线装置102，所述终端主体101与所述天线装置102电性连接。
参考图2，图2是图1中的天线装置102的框图。所述天线装置102包括天线202以及射频电路201，其中，所述天线202与所述射频电路201电性连接。
本发明的所述天线装置102和所述射频电路201可应用于所述移动终端中，所述移动终端可例如为智能手机、随身听、数码相机、平板电脑、智能电视、智能音箱等电子设备。
参考图3、图4、图5和图6，图3是本发明的射频电路201的框图，图4是图3中的第一载波聚合电路302的框图，图5是图3中的第二载波聚合电路303的框图，图6是本发明的射频电路201的示意图。
本发明的射频电路201包括至少两载波聚合电路和调谐开关电路301，所述载波聚合电路具有预定匹配属性，所述预定匹配属性与由至少一频段所构成的组合的属性对应。
所述调谐开关电路301与至少两所述载波聚合电路电性连接，所述调谐开关电路301用于与天线202电性连接，以及用于从至少两所述载波聚合电路中选择一者，以使所选择的至少两所述载波聚合电路中的一者与所述天线202连通。
所述调谐开关电路301用于根据待匹配处理的信号的属性从至少两所述载波聚合电路中选择一者，以使得所选择的至少两所述载波聚合电路中的一者适配所述待匹配处理的信号，以及使得所选择的至少两所述载波聚合电路中的一者与所述天线202连通。
所述预定匹配属性至少包括第一匹配属性和第二匹配属性。
至少两所述载波聚合电路包括第一载波聚合电路302、第二载波聚合电路303。
所述第一载波聚合电路302具有第一匹配属性，所述第一匹配属性与至少包括第一频段和第二频段的第一组合的属性对应。例如，所述第一匹配属性与包括处于第一数值范围的频段(低频段)和处于第二数值范围的频段(高频段)的组合的属性对应。所述第一组合除了可以包括两个频段(所述第一频段和所述第二频段)外，还可以包括三个频段、四个频段、五个频段等。
所述第二载波聚合电路303具有第二匹配属性，所述第二匹配属性与至少包括第三频段和第四频段的第二组合的属性对应。所述第二组合除了可以包括两个频段(所述第三频段和所述第四频段)外，还可以包括三个频段、四个频段、五个频段等。例如，所述第二匹配属性与包括处于第一数值范围的频段(低频段)、处于第三数值范围的频段(中频段)、处于第二数值范围的频段(高频段)的组合的属性对应。
所述调谐开关电路301与所述第一载波聚合电路302、所述第二载波聚合电路303电性连接，所述调谐开关电路301用于与天线202电性连接，以及用于从所述第一载波聚合电路302、所述第二载波聚合电路303中选择一者，以使所选择的所述第一载波聚合电路302、所述第二载波聚合电路303中的一者与所述天线202连通。
所述调谐开关电路301即为天线调谐器。所述调谐开关电路301可例如为单刀双掷开关或单刀多掷开关。
所述第一匹配属性与所述第二匹配属性相异。所述第一载波聚合电路302和所述第二载波聚合电路303用于在分别在第一情况和第二情况下独自处理属于不同频段的载波聚合信号。所述第一情况为所述载波聚合信号包括处于所述第一数值范围的频段的信号和处于所述第二数值范围的频段的信号。所述第二情况为所述载波聚合信号包括处于所述第三数值范围的频段的信号和处于所述第四数值范围的频段的信号。
在本发明的射频电路中，所述调谐开关电路301用于根据待匹配处理的信号的属性从所述第一载波聚合电路302、所述第二载波聚合电路303中选择一者，以使得所选择的所述第一载波聚合电路302、所述第二载波聚合电路303中的一者适配所述待匹配处理的信号，以及使得所选择的所述第一载波聚合电路302、所述第二载波聚合电路303中的一者与所述天线202连通。
在本发明的射频电路中，在所述待匹配处理的信号的频段包括所述第一频段和所述第二频段的情况下，所述待匹配处理的信号包括与所述第一频段对应的第一信号以及与所述第二频段对应的第二信号。
所述第一载波聚合电路302用于在所述调谐开关电路301将所述第一载波聚合电路302与所述天线202连通的情况下对所述待匹配处理的信号进行匹配处理。
所述第一载波聚合电路302用于在所述调谐开关电路301将所述第一载波聚合电路302与所述天线202连通的情况下对所述第一频段所对应的第一信号以及所述第二频段所对应的第二信号同时进行匹配处理。
在本发明的射频电路中，所述第一载波聚合电路302包括第一匹配网络402、第二匹配网络403、第一频分器401。所述第一频分器401与所述第一匹配网络402、所述第二匹配网络403和所述调谐开关电路301电性连接，所述第一频分器401用于在所述调谐开关电路301将所述第一载波聚合电路302与所述天线202连通的情况下，将所述第一频段所对应的所述第一信号以及所述第二频段所对应的所述第二信号分离，以及用于将所述第一信号和所述第二信号分别分配给所述第一匹配网络402和所述第二匹配网络403。
在本发明的射频电路中，所述第一匹配网络402用于对所述第一信号进行匹配处理，同时，所述第二匹配网络403用于对所述第二信号进行匹配处理。
即，所述第一匹配网络402和所述第二匹配网络403用于在同一时间内分别对所述第一信号和所述第二信号进行匹配处理。
在本发明的射频电路中，所述第一匹配网络402和所述第二匹配网络403均包括电容、电阻、电感中的至少一者。
在本发明的射频电路中，在所述待匹配处理的信号的频段包括所述第三频段和所述第四频段的情况下，所述待匹配处理的信号包括与所述第三频段对应的第三信号以及与所述第四频段对应的第四信号。
所述第二载波聚合电路303用于在所述调谐开关电路301将所述第二载波聚合电路303与所述天线202连通的情况下对所述待匹配处理的信号进行匹配处理。
所述第二载波聚合电路303用于在所述调谐开关电路301将所述第二载波聚合电路303与所述天线202连通的情况下对第三频段所对应的第三信号以及所述第四频段所对应的第四信号同时进行匹配处理。
在本发明的射频电路中，所述第二载波聚合电路303包括第三匹配网络502、第四匹配网络503、第二频分器501。
所述第二频分器501与所述第三匹配网络502、所述第四匹配网络503和所述调谐开关电路301电性连接，所述第二频分器501用于在所述调谐开关电路301将所述第二载波聚合电路303与所述天线202连通的情况下，将所述第三频段所对应的所述第三信号以及所述第四频段所对应的所述第四信号分离，以及用于将所述第三信号和所述第四信号分别分配给所述第三匹配网络502和所述第四匹配网络503。
在本发明的射频电路中，所述第三匹配网络502用于对所述第三信号进行匹配处理，同时，所述第四匹配网络503用于对所述第四信号进行匹配处理。
在本发明的射频电路中，所述第三匹配网络502和所述第四匹配网络503均包括电容、电阻、电感中的至少一者。
本发明的技术方案如下：
本发明的射频电路中频分器及与所述频分器对应的匹配网络组成CA(载波聚合)组合，本发明的射频电路使用调谐开关电路301及多个CA组合来提高不同CA组合的天线性能，从而在多CA需求的方案中，可以保证每一个CA组合都有一个独立的最佳的匹配。
这样可以解决目前的载波聚合射频电路的天线不能同时支持CA组合的两个频段的问题。
本发明的射频电路使用一个天线调谐开关(调谐开关电路301)，加上多个频分器，然后连接到不同的天线匹配(匹配网络，例如，所述第一匹配网络402、所述第二匹配网络403)。频分器用于把频率分开，例如分成“低频”+“高频”两部分，或者分成“低频”+“中频”+“高频”三部分，分别进行匹配，这几部分是同时连接到天线202的，因此可以保证几个所述匹配网络(例如，所述第一匹配网络402、所述第二匹配网络403)同时工作，以达到能够保证某一组CA的最优天线设计。通过多个类似组合，在加入天线调谐开关，则可以保证支持多个CA组合的终端可以在任意CA组合下面获得最优的天线性能。
例如，可以细分如下几种连接方式：
(a)“低频”+“高频”，所述频分器分别连接低频天线匹配(所述第一匹配网络402)、高频天线匹配(所述第二匹配网络403)；
(b)“低频”+“中频”+“高频”，所述频分器分别连接低频天线匹配(所述第一匹配网络402)、中频天线匹配(所述第三匹配网络502)、高频天线匹配(所述第二匹配网络403)；
(c)“低频”+“中频”，所述频分器分别连接低频天线匹配(所述第一匹配网络402)、中频天线匹配(所述第三匹配网络502)；
(d)“中频”+“高频”，所述频分器分别连接中频天线匹配(所述第三匹配网络502)、高频天线匹配(所述第二匹配网络403)。
通过上述技术方案，本发明的射频电路能优化解决现有支持CA的移动终端遇到的PCC(主成员载波)和SCC(辅成员载波)的天线性能不能兼顾的问题，以及能保证所述用户设备支持的多个CA组合，以获得各自最优的天线性能。
综上所述，虽然本发明实施例揭露如上，但上述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，均可作各种改动与润饰，因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种射频电路，其特征在于，所述射频电路包括：
至少两载波聚合电路，所述载波聚合电路具有预定匹配属性，所述预定匹配属性与由至少一频段所构成的组合的属性对应；其中，所述预定匹配属性至少包括第一匹配属性和第二匹配属性；至少两所述载波聚合电路包括第一载波聚合电路和第二载波聚合电路；所述第一载波聚合电路具有第一匹配属性，所述第一匹配属性与至少包括第一频段和第二频段的第一组合的属性对应；所述第二载波聚合电路具有第二匹配属性，所述第二匹配属性与至少包括第三频段和第四频段的第二组合的属性对应；
调谐开关电路，所述调谐开关电路与至少两所述载波聚合电路电性连接，所述调谐开关电路用于与天线电性连接，以及用于从至少两所述载波聚合电路中选择一者，以使所选择的至少两所述载波聚合电路中的一者与所述天线连通，具体包括：所述调谐开关电路与所述第一载波聚合电路、所述第二载波聚合电路电性连接，所述调谐开关电路用于与天线电性连接，以及用于从所述第一载波聚合电路、所述第二载波聚合电路中选择一者，以使所选择的所述第一载波聚合电路、所述第二载波聚合电路中的一者与所述天线连通。
2.根据权利要求1所述的射频电路，其特征在于，所述调谐开关电路用于根据待匹配处理的信号的属性从至少两所述载波聚合电路中选择一者，以使得所选择的至少两所述载波聚合电路中的一者适配所述待匹配处理的信号，以及使得所选择的至少两所述载波聚合电路中的一者与所述天线连通。
3.根据权利要求1所述的射频电路，其特征在于，所述第一载波聚合电路用于在所述调谐开关电路将所述第一载波聚合电路与所述天线连通的情况下对所述第一频段所对应的第一信号以及所述第二频段所对应的第二信号同时进行匹配处理。
4.根据权利要求3所述的射频电路，其特征在于，所述第一载波聚合电路包括：
第一匹配网络；
第二匹配网络；
第一频分器，所述第一频分器与所述第一匹配网络、所述第二匹配网络和所述调谐开关电路电性连接，所述第一频分器用于在所述调谐开关电路将所述第一载波聚合电路与所述天线连通的情况下，将所述第一频段所对应的所述第一信号以及所述第二频段所对应的所述第二信号分离，以及用于将所述第一信号和所述第二信号分别分配给所述第一匹配网络和所述第二匹配网络。
5.根据权利要求4所述的射频电路，其特征在于，所述第一匹配网络用于对所述第一信号进行匹配处理，同时，所述第二匹配网络用于对所述第二信号进行匹配处理。
6.根据权利要求1所述的射频电路，其特征在于，所述第二载波聚合电路用于在所述调谐开关电路将所述第二载波聚合电路与所述天线连通的情况下对第三频段所对应的第三信号以及所述第四频段所对应的第四信号同时进行匹配处理。
7.根据权利要求6所述的射频电路，其特征在于，所述第二载波聚合电路包括：
第三匹配网络；
第四匹配网络；
第二频分器，所述第二频分器与所述第三匹配网络、所述第四匹配网络和所述调谐开关电路电性连接，所述第二频分器用于在所述调谐开关电路将所述第二载波聚合电路与所述天线连通的情况下，将所述第三频段所对应的所述第三信号以及所述第四频段所对应的所述第四信号分离，以及用于将所述第三信号和所述第四信号分别分配给所述第三匹配网络和所述第四匹配网络。
8.根据权利要求7所述的射频电路，其特征在于，所述第三匹配网络用于对所述第三信号进行匹配处理，同时，所述第四匹配网络用于对所述第四信号进行匹配处理。
9.一种天线装置，其特征在于，所述天线装置包括天线以及如权利要求1至8中任意一项所述的射频电路，其中，所述天线与所述射频电路电性连接。
10.一种移动终端，其特征在于，所述移动终端包括终端主体以及如权利要求9所述的天线装置，所述终端主体与所述天线装置电性连接。
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