CN107181498A

CN107181498A - 一种天线控制电路及移动终端

Info

Publication number: CN107181498A
Application number: CN201710596473.6A
Authority: CN
Inventors: 林景球
Original assignee: Meizu Technology Co Ltd
Current assignee: Meizu Technology Co Ltd
Priority date: 2017-07-20
Filing date: 2017-07-20
Publication date: 2017-09-19

Abstract

本申请提供了一种天线控制电路及移动终端，当控制天线发射射频信号时，利用分频器将两个射频模块所产生的两个射频信号混合成一个射频信号，混合后的射频信号经由一个多模天线发射；当控制天线接收射频信号时，利用分频器将多模天线接收的混合的射频信号进行分频，得到第一射频信号和第二射频信号，然后，将分频后的两个射频信号分别经过带通滤波器进行滤波后传输至射频模块。通过上述过程可知，该共用天线控制电路能够控制两种不同频率的射频信号共用一个多模天线同时发射或接收，即，利用一个多模天线同时接收或发射两个频率的信号，从而可以节省一半数量的天线，提高了天线利用率。

Description

一种天线控制电路及移动终端

技术领域

本发明属于天线技术领域，尤其涉及一种天线控制电路及终端。

背景技术

手机等移动终端上的天线，是用于发送或接收信号的设备。随着移动终端的功能越来越多，很多功能需要相应的天线，所需的天线数量也越来越多，例如，长期演进(LongTerm Evolution，LTE)天线、无线保真(Wireless-Fidelity，WIFI)天线、蓝牙(Bluetooth，BT)天线、全球定位系统(Global Positioning System，GPS)天线。

而且，目前的天线都向多天线的方向发展，LTE已经发展到4*4MIMO，即，LTE需要使用4个天线，WIFI发展到2*2MIMO，即，WIFI需要使用2个天线，如果LTE和WIFI都使用独立天线，那需要在一个移动终端上设计6个独立天线，而移动终端的体积通常较小，很难容纳6个独立工作的天线，因此，在满足移动终端收发信号需求的前提下，减少独立天线的数量成为当前亟待解决的技术问题。

发明内容

为了减少移动终端内独立天线的数量，提高天线的利用率，本发明提供一种天线的控制电路及移动终端，实现LTE和WIFI(BT或GPS)共用一个天线。其具体技术方案如下：

第一方面，本申请提供一种天线控制电路，应用于移动终端中，包括：至少一个共用天线控制电路，所述共用天线控制电路包括：第一射频模块、第二射频模块、第一带通滤波器、第二带通滤波器、分频器和多模天线；

所述第一射频模块的收发端连接所述第一带通滤波器的第一端，所述第一射频模块用于接收或输出第一射频信号，所述第一射频信号为长期演进LTE信号；

所述第二射频模块的收发端连接所述第二带通滤波器的第二端，所述第二射频模块用于接收或输出第二射频信号，所述第二射频信号包括无线保真WIFI信号、蓝牙信号或全球定位系统GPS信号；

所述分频器的第一端连接所述第一带通滤波器的第二端，所述分频器的第二端连接所述第二带通滤波器的第二端，所述分频器的公共端连接所述多模天线；

所述分频器，用于当所述多模天线用于发射射频信号时，将经过带通滤波后的第一射频信号和带通滤波后的第二射频信号合并为混合射频信号，并经由所述多模天线发射；或者，当所述多模天线用于接收射频信号时，将所述多模天线接收的混合射频信号进行分频得到所述第一射频信号和所述第二射频信号并传输至与射频信号对应的射频模块。

本实施例提供的天线控制电路，当控制天线发射射频信号时，利用分频器将两个射频模块所产生的两个射频信号混合成一个射频信号，混合后的射频信号经由一个多模天线发射；当控制天线接收射频信号时，利用分频器将多模天线接收的混合的射频信号进行分频，得到第一射频信号和第二射频信号，然后，将分频后的两个射频信号分别经过带通滤波器进行滤波后传输至射频模块。该共用天线控制电路能够控制两种不同频率的射频信号共用一个多模天线同时发射或接收，即，利用一个多模天线同时接收或发射两个频率的信号，从而可以节省一半数量的天线，提高了天线利用率。而且，带通滤波器的采用使得两个不同频率的信号之间不会产生干扰。

可选地，所述第一带通滤波器和所述第二带通滤波器均为薄膜腔声谐振滤波器或体声波滤波器。

本实施例采用的薄膜腔声谐振滤波器或体声波滤波器的品质因数Q值较高，矩形系数较好，因此，对于工作频段较近的射频信号同样能够实现互不干扰。

可选地，所述共用天线控制电路的数量为N个，所述天线控制电路还包括：N路选择开关，所述N路选择开关包括N个动端和N个不动端，其中，N为大于1的正整数；

每个所述动端连接一个所述分频器的公共端，且每个所述动端所连接的分频器互不相同；每个所述不动端连接一个所述多模天线，且每个所述不动端所连接的多模天线互不相同；

或者，

每个所述不动端连接一个所述分频器的公共端，且每个所述不动端所连接的分频器互不相同；每个所述动端连接一个所述多模天线，且每个所述动端所连接的多模天线互不相同。

本实施例提供的天线控制电路，两个共用天线控制电路内分频器通过双刀双掷开关连接多模天线，可以通过控制双刀双掷开关切换分频器所连接的多模天线，切换灵活。

可选地，所述N路选择开关为至少一个双刀双掷开关或至少一个三刀三掷开关。

可选地，所述天线控制电路还包括：

控制器，用于根据每个所述多模天线的工作状态，确定所述N路选择开关中所述N个动端需要连接的不动端，并控制所述N个动端分别连接对应的所述不动端。

第二方面，本申请还提供了一种移动终端，包括：处理器和天线控制电路，所述天线控制电路包括至少一个共用天线控制电路，所述共用天线控制电路包括：第一射频模块、第二射频模块、第一带通滤波器、第二带通滤波器、分频器和多模天线；

所述处理器与每个所述共用天线控制电路中的第一射频模块及所述第二射频模块的控制端相连接，用于控制所述第一射频模块输出或接收所述第一射频信号，并控制所述第二射频模块输出或接收所述第二射频信号；所述第一射频信号为长期演进LTE信号，所述第二射频信号包括无线保真WIFI信号、蓝牙信号或全球定位系统GPS信号；

所述第一带通滤波器的第一端连接所述第一射频模块的收发端，所述第一带通滤波器的第二端连接所述分频器的第一端；

所述第二带通滤波器的第一端连接所述第二射频模块的收发端，所述第二带通滤波器的第二端连接所述分频器的第二端；

所述分频器的公共端连接所述多模天线，所述分频器用于，当当所述多模天线用于发射射频信号时，将所述第一射频信号和所述第二射频信号合并为混合射频信号，并经由所述多模天线发射出去；或者，当所述多模天线用于接收射频信号时，将所述多模天线接收的混合射频信号进行分频得到所述第一射频信号和所述第二射频信号，并将所述第一射频信号传输至所述第一带通滤波器，将所述第二射频信号传输至所述第二带通滤波器。

或者，

可选地，所述处理器还用于，检测每个所述多模天线的工作状态，并根据每个所述多模天线的工作状态确定所述N路选择开关中所述N个动端需要连接的不动端，并控制所述N个动端分别连接对应的所述不动端。

本实施例提供的天线控制电路，当控制天线发射射频信号时，利用分频器将两个射频模块所产生的两个射频信号混合成一个射频信号，混合后的射频信号经由一个多模天线发射；当控制天线接收射频信号时，利用分频器将多模天线接收的混合的射频信号进行分频，得到第一射频信号和第二射频信号，然后，将分频后的两个射频信号分别经过带通滤波器进行滤波后传输至射频模块。通过上述过程可知，该共用天线控制电路能够控制两种不同频率的射频信号共用一个多模天线同时发射或接收，即，利用一个多模天线同时接收或发射两个频率的信号，从而可以节省一半数量的天线，提高了天线利用率。而且，带通滤波器的采用使得两个不同频率的信号之间不会产生干扰。

附图说明

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，下面将对实施例或现有技术描述中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是本申请实施例一种天线控制电路的原理示意图；

图2是本申请实施例另一种天线控制电路的原理示意图；

图3是本申请实施例又一种天线控制电路的原理示意图；

图4是本申请实施例一种移动终端的原理示意图。

具体实施方式

移动终端内的天线数量越来越多，但是，移动终端的体积有限，无法在有限的体积内设置较多的天线，本申请提供一种天线控制电路，利用分频器将两个不同频率的射频信号合并为一个混合射频信号，并通过一个多模天线发射该混合射频信号，这样，能节省一半数量的天线，提高了天线利用率，而且，两种不同频率的射频信号可以同时发射或接收。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参见图1，示出了本申请实施例一种天线控制电路的原理示意图，该天线控制电路应用于移动终端内，如图1所示，该天线控制电路包括一个共用天线控制电路，该共用天线控制电路包括第一射频模块110、第一带通滤波器120、第二射频模块130、第二带通滤波器140、分频器150和多模天线160。

第一射频模块110，用于输出或接收第一射频信号，其中，第一射频信号可以是长期演进(Long Term Evolution，LTE)信号；

第二射频模块130，用于输出或接收第二射频信号，其中，第二射频信号包括无线保真(wireless-fidelity，Wi-Fi)信号、蓝牙(bluetooth，BT)信号和全球定位系统(globalpositioning system，GPS)信号中的任意一个。

第一带通滤波器120的第一端连接第一射频模块110的收发端，第二端连接分频器150的第一端，该第一带通滤波器120用于滤除第一射频信号所在频段之外的信号。

例如，第一射频信号的频段是2.55Ghz～2.65Ghz，则该第一带通滤波器能够滤除2.55GHz～2.65GHz频段范围之外的信号，只保留2.55GHz～2.65GHz频段范围内的信号。

第二带通滤波器140的第一端连接第二射频模块130的收发端，第二端连接分频器150的第二端，该第二带通滤波器140用于滤除第二射频信号所在频段之外的信号。分频器150的公共端连接多模天线160。

第二带通滤波器的作用与第一带通滤波器的功能相同，例如，第二射频信号的频段是2.402GHz～2.482GHz，则该第二带通滤波器能够滤除2.402GHz～2.482GHz频段范围之外的信号，只保留2.402GHz～2.482GHz频段范围内的信号。

在本申请一个优选实施例中，第一带通滤波器和第二带通滤波器可以采用薄膜腔声谐振滤波器(film bulk acoustic resonator，FBAR)或体声波滤波器(bulk acousticwave，BAW)。这两种滤波器的品质因数Q值较高，矩形系数较好，因此，如果第一射频信号和第二射频信号的工作频段比较接近，利用这两种滤波器进行滤波能够实现两个射频信号互不干扰。

下面将介绍上述天线控制电路的工作过程：

当第一射频模块110和第二射频模块130分别输出相应的射频信号后，第一射频模块110输出的第一射频信号经过第一带通滤波器120进行滤波后，得到带通滤波后的第一射频信号并传输至分频器150；第二射频模块130输出的第二射频信号经过第二带通滤波器140进行滤波后，得到带通滤波后的第二射频信号并传输至分频器150；分频器150将带通滤波后的第一射频信号和带通滤波后的第二射频信号进行合并，得到混合射频信号，并将混合射频信号经由多模天线160发射出去。

在本申请的一个实施例中，第一射频模块输出的第一射频信号是一个频段的射频信号。

在本申请的另一个实施例中，第一射频模块输出的第一射频信号可以是两个频率不同的第一射频信号合并后的信号。此种应用场景下，两个第一射频信号的频段比较接近，例如，第一射频信号是800MHz的LTE信号和950MHz的LTE信号合并后的信号。两个频率的第一射频信号可以分别由两个射频信号产生模块产生，然后，两个射频信号经过分频器混合为一个射频信号。而且，第一带通滤波器应该选择带宽比较宽能够包含两个频段的滤波器。

同理，第二射频信号所产生的第二射频信号可以是两个频率不同的第二射频信号合并后的信号，例如，第二射频信号是2.4GHz的WIFI1信号和5.0GHz的WIFI1信号合并后的信号。此种应用场景下，第二带通滤波器可以选择截止频率为2.35GHz的滤波器，高于2.35GHz的信号可以通过滤波器，低于2.35GHz的信号被过滤掉。

当多模天线160接收到混合的射频信号后，分频器150将多模天线160接收到的混合的射频信号进行分频得到第一射频信号和第二射频信号，并将第一射频信号发送给第一带通滤波器，将第二射频信号发送给第二带通滤波器；第一带通滤波器用于对第一射频信号进行滤波，过滤掉第一射频信号所在频段之外的信号，并将滤波后的信号传递给第一射频模块，第一射频模块再解析接收到的射频信号；第二带通滤波器用于对第二射频信号进行滤波，过滤掉第二射频信号所在频段之外的信号，并将滤波后的信号传递给第二射频模块，第二射频模块解析接收到的射频信号。

本实施例提供的天线控制电路，第一射频模块输出第一射频信号，该经过第一带通滤波器进行滤波后传输至分频器；与此同时，第二射频模块输出第二射频信号后，经过第二带通滤波器进行滤波后传输至分频器。分频器将接收到的第一射频信号和第二射频信号进行合并，并经由一个多模天线将混合射频信号发射出去。同理，当多模天线接收到混合的射频信号后，分频器将混合的射频信号进行分频得到第一射频信号和第二射频信号，这两个射频信号分别经过带通滤波后传输至对应的射频模块。通过上述过程可知，该共用天线控制电路能够控制两种不同频率的射频信号共用一个多模天线发射或接收，从而可以节省一半数量的天线，提高了天线利用率，而且，两种不同频率的射频信号可以同时发射或接收，。

请参见图2，示出了本申请实施例另一种天线控制电路的原理示意图，如图2所示，该天线控制电路包括两个共用天线控制电路分别是第一共用天线控制电路210和第二共用天线控制电路220。

第一共用天线控制电路210包括第一LTE射频模块211、第一WIFI射频模块212、第一LTE带通滤波器213、第一WIFI带通滤波器214、第一分频器215和第一多模天线216；第二共用天线控制电路220包括第二LTW射频模块221、第二WIFI射频模块222、第二LTE带通滤波器223、第二WIFI带通滤波器224、第二分频器225和第二多模天线226。

第一LTE射频模块211输出或接收第一LTE信号(即，LTE1)，第一WIFI射频模块212输出或接收第一WIFI信号(即，WIFI1)；第二LTE射频模块221输出或接收第二LTE信号(即，LTE2)，第二WIFI射频模块222输出或接收第二WIFI信号(即，WIFI2)。

其中，第一LTE信号与第二LTE信号的频段不同，例如，LTE1的工作频段为2.3GHz～2.4GHz，LTE2的工作频段为2.55GHz～2.65GHz，当然，在本申请的其它实施例中LTE1与LTE2的频段相同；WIFI1与WIFI2的频段可以不同，例如，WIFI1的工作频段是2.4GHz～2.4835GHz，WIFI2的工作频段在5.0GHz，在本申请的其它实施例中WIFI1与WIFI2的频段可以相同。

在本申请的其它实施例中，还可以是LTE信号与BT信号，或者，LTE信号与GPS信号的组合，此处不再一一赘述。

根据图2所示的电路原理图可知，本实施例使用2个多模天线就能实现4路信号(分别是LTE1、LTE2、WIFI1和WIFI2)的收发，与传统的天线控制电路相比，节省2根天线(即，节省了一半数量的天线)。

本实施例提供的天线控制电路，包含两个共用天线控制电路，且两个共用天线控制电路均能够实现通过一个多模天线实现两个不同频段的射频信号合并发射或接收，从而减少多模天线的数量，提高天线的效率，而且，该天线控制电路中的所有支路的信号可以同时收发。

请参见图3，示出了本申请实施例又一种天线控制电路的原理示意图，本实施例在图2所示的实施例基础上增加了N路选择开关310，其中，N路选择开关310包括N个支路，每个支路连接一个多模天线和一个分频器，通过切换分频器所连接的多模开关实现天线切换。

本实施例中设置有2个多模天线，因此，本实施例中的N路选择开关310可以是双刀双掷开关。其中，双刀双掷开关310的第一动端连接第一分频器215的公共端，第二动端连接第二分频器225的公共端，双刀双掷开关310的第一不动端连接第一多模天线216、第二不动端连接第二多模天线226。

在本申请的另一个实施例中，双刀双掷开关310的第一不动端连接第一分频器215的公共端，第二不动端连接第二分频器225的公共端，双刀双掷开关310的第一动端连接第一多模天线216、第二动端连接第二多模天线226。

增加双刀双掷开关310可以切换收发信号的多模天线，例如，当检测到第一多模天线的发射效率较低，且第二多模天线处于空闲状态，则可以通过双刀双掷开关230将第一分频器215与第二多模天线226接通，将第二分频器225与第一多模天线216接通；即，由第二多模天线226发射第一分频器215的信号。整个切换过程不需要硬件做任何改动，只需控制双刀双掷开关中的动端连接不同的不动端来切换分频器所连接的多模天线。

在本申请的其它实施例中，如果天线控制电路中包含N(N为大于2的正整数)个多模天线，则N路选择开关可以采用至少一个双刀双掷开关实现，例如，如果天线控制电路包含4个分频器和4个多模天线，则可以采用一个四刀四掷开关实现，或者，通过两个双刀双掷开关实现。

本实施例提供的天线控制电路，包含两个共用天线控制电路，且两个共用天线控制电路均能够实现通过一个多模天线实现两个不同频段的射频信号合并发射与接收，从而减少多模天线的数量，提高天线的效率。而且，两个共用天线控制电路内分频器通过双刀双掷开关连接多模天线，可以通过控制双刀双掷开关切换分频器所连接的多模天线，切换灵活。

相应于上述的天线控制电路实施例，本申请还提供了移动终端实施例。

请参见图4，示出了本申请实施例一种移动终端的示意图，该移动终端包括处理器410和天线控制电路420，其中，天线控制电路420可以是图1～图3所示的天线控制电路，此处不再展开示出；

处理器410，与天线控制电路中的每个射频模块的控制端相连接，用于控制每个射频模块输出或接收相应的射频信号。

在本申请的一个实施例中，移动终端包含图3所示的天线控制电路，处理器检测多模天线的工作状态，并根据多模天线的工作状态控制N路选择开关中N个动端所连接的不动端，从而实现切换分频器所连接的多模天线。

其中，多模天线的工作状态包括：空闲、发射、接收等，当某个多模天线的发射或接收效率较低，且存在空闲的多模天线时，处理器可以将效率较低的多模天线所连接的分频器切换至处于空闲状态的多模天线，提高移动终端的信号收发灵活性，整个过程不需要硬件改动。

本实施例提供的移动终端，包括处理器和天线控制电路，该天线控制电路包括至少一个共用天线控制电路，每个共用天线控制电路可以实现两个类型不同、频率不同的射频信号合并后经由一个多模天线发射或接收。该移动终端能够节省一般数量的天线，从而提高了天线利用率，而且，上述的两个射频信号可以同时使用共用的多模天线进行发射或接收。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于装置类实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种天线控制电路，应用于移动终端中，其特征在于，包括：至少一个共用天线控制电路，所述共用天线控制电路包括：第一射频模块、第二射频模块、第一带通滤波器、第二带通滤波器、分频器和多模天线；

2.根据权利要求1所述的天线控制电路，其特征在于，所述第一带通滤波器和所述第二带通滤波器均为薄膜腔声谐振滤波器或体声波滤波器。

3.根据权利要求1所述的天线控制电路，其特征在于，所述共用天线控制电路的数量为N个，所述天线控制电路还包括：N路选择开关，所述N路选择开关包括N个动端和N个不动端，其中，N为大于1的正整数；

或者，

4.根据权利要求3所述的天线控制电路，其特征在于，所述N路选择开关为至少一个双刀双掷开关或至少一个三刀三掷开关。

5.根据权利要求3或4所述的天线控制电路，其特征在于，还包括：

6.一种移动终端，其特征在于，包括：处理器和天线控制电路，所述天线控制电路包括至少一个共用天线控制电路，所述共用天线控制电路包括：第一射频模块、第二射频模块、第一带通滤波器、第二带通滤波器、分频器和多模天线；

7.根据权利要求6所述的移动终端，其特征在于，所述第一带通滤波器和所述第二带通滤波器均为薄膜腔声谐振滤波器或体声波滤波器。

8.根据权利要求6所述的移动终端，其特征在于，所述共用天线控制电路的数量为N个，所述天线控制电路还包括：N路选择开关，所述N路选择开关包括N个动端和N个不动端，其中，N为大于1的正整数；

或者，

9.根据权利要求8所述的移动终端，其特征在于，所述N路选择开关为至少一个双刀双掷开关或至少一个三刀三掷开关。

10.根据权利要求8或9所述的移动终端，其特征在于，所述处理器还用于，检测每个所述多模天线的工作状态，并根据每个所述多模天线的工作状态确定所述N路选择开关中所述N个动端需要连接的不动端，并控制所述N个动端分别连接对应的所述不动端。