CN109728443B - 双频天线架构及移动智能设备 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种双频天线架构，包括基板、第一天线、合路电路、开关电路以及第二天线。所述基板具有相对设置的第一侧和第二侧。所述第一天线设置于所述基板的所述第一侧。所述第一天线电连接有第一频段接收端口。所述合路电路的第一输入端电连接有第二频段接收端口。所述合路电路的第二输入端电连接有接收端口。所述开关电路的第一输入端与所述合路电路的输出端电连接。所述第二天线设置于所述基板的所述第二侧。所述第二天线与所述开关电路的第一输出端电连接。本申请通过第一天线、合路电路、所开关电路以及所述第二天线的配合，能够在多个朝向实现固定频段的信号接收工作，大大提高了自适应能力，从而提升定位效果以及用户体验效果，进而提高适用性。
Description
技术领域
本申请涉及智能设备技术领域，特别是涉及双频天线架构及移动智能设备。
背景技术
在现今电子信息时代，手机已经逐渐开始向智能化发展，平板电脑等智能电子设备也已经开始普及。
手机天线是安装在手机上用来接收和发射收发机信号的装置。传统的手机上仅有一个GPS天线，工作在1575.42MHz的L1频段。该频段带宽为±2.046MHz，相对带宽较窄，定位精度受限。受电离层和障碍物影响较为明显，容易产生信号延时和多径效应(指电磁波经不同路径传播后，不同路径的电磁波到达接收端的时间不同；按各自相位相互叠加而造成干扰，使得原来的信号失真，或者产生错误)。导致定位精度差，影响用户体验。
近年开放了工作在1176.45MHz的L5频段。该频段带宽为±10.23MHz，相对带宽较L1频段有了明显的提高。由于L5频段的GPS信号码率更高，所以L5频段信号的波形更窄。直射和反射信号之间不易产生叠加效应，更容易分离最准确的直射信号，从而减小多径效应的影响。
但传统的天线架构只能实现在手机的一个朝向上接受L1频段信号和/或L5频段信号，具有自适应能力差的缺点，影响用户体验。
发明内容
基于此，有必要针对现有天线架构只能实现在手机的一个朝向上接受L1频段信号和/或L5频段信号，具有自适应能力差的问题，提供一种双频天线架构及移动智能设备。
一种双频天线架构，包括：
基板，具有相对设置的第一侧和第二侧；
第一天线，设置于所述基板的所述第一侧，电连接有第一频段接收端口；
合路电路，所述合路电路的第一输入端电连接有第二频段接收端口，所述合路电路的第二输入端电连接有接收端口；
开关电路，所述开关电路的第一输入端与所述合路电路的输出端电连接；
第二天线，设置于所述基板的所述第二侧，与所述开关电路的第一输出端电连接。
在其中一个实施例中，所述双频天线架构还包括：
第三天线，设置于所述基板的所述第一侧，与所述开关电路的第二输出端电连接。
在其中一个实施例中，所述双频天线架构还包括：
发射端口，与所述开关电路的第二输入端电连接。
在其中一个实施例中，所述开关电路包括：
双刀双掷开关，所述双刀双掷开关的第一输入端与所述合路电路的输出端电连接，所述双刀双掷开关的第二输入端与所述发射端口电连接，所述双刀双掷开关的第一输出端与所述第二天线电连接，所述双刀双掷开关的第二输出端与所述第三天线电连接。
在其中一个实施例中，所述合路电路包括：
合路器，所述合路器的第一输入端与所述第二频段接收端口电连接，所述合路器的第二输入端电连接有接收端口，所述合路器的输出端与所述开关电路的第一输入端电连接。
在其中一个实施例中，所述双频天线架构还包括：
第一射频开关，所述第一射频开关与所述第二天线电连接，用于对所述第二天线进行口径调谐。
在其中一个实施例中，所述第一射频开关包括：
第一单刀多掷开关，所述第一单刀多掷开关的一端与所述第二天线电连接，所述第一单刀多掷开关的另一端接地，用于对所述第二天线进行口径调谐。
在其中一个实施例中，所述双频天线架构还包括：
第二射频开关，所述第二射频开关与所述第三天线电连接，用于对所述第三天线进行口径调谐。
在其中一个实施例中，所述第二射频开关包括：
第二单刀多掷开关，所述第二单刀多掷开关的一端与所述第三天线电连接，所述第二单刀多掷开关的另一端接地，用于对所述第三天线进行口径调谐。
一种移动智能设备，包括如上述任一项实施例所述的双频天线架构。
与现有技术相比，上述双频天线架构，包括基板、第一天线、合路电路、开关电路以及第二天线。所述基板具有相对设置的第一侧和第二侧。所述第一天线设置于所述基板的所述第一侧。所述第一天线电连接有第一频段接收端口。所述合路电路的第一输入端电连接有第二频段接收端口。所述合路电路的第二输入端电连接有接收端口。所述开关电路的第一输入端与所述合路电路的输出端电连接。所述第二天线设置于所述基板的所述第二侧。所述第二天线与所述开关电路的第一输出端电连接。本申请通过所述第一天线、所述合路电路、所述开关电路以及所述第二天线的配合，能够在多个朝向实现固定频段的信号接收工作，大大提高了自适应能力，从而提升定位效果以及用户体验效果，进而提高适用性。
附图说明
图1为本申请一实施例提供的双频天线架构的结构框图；
图2为本申请一实施例提供的双频天线架构的结构示意图；
图3为本申请一实施例提供的移动智能设备的结构示意图。
10 双频天线架构
100 基板
110 第一侧
120 第二侧
20 移动智能设备
200 第一天线
210 第一频段接收端口
300 合路电路
310 第二频段接收端口
320 接收端口
330 发射端口
340 合路器
400 开关电路
410 双刀双掷开关
500 第二天线
510 第一射频开关
511 第一单刀多掷开关
520 第二射频开关
521 第二单刀多掷开关
600 第三天线
具体实施方式
为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施的限制。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
请参见图1，本申请一实施例提供一种双频天线架构10，包括基板100、第一天线200、合路电路300、开关电路400以及第二天线500。所述基板100具有相对设置的第一侧110和第二侧120。所述第一天线200设置于所述基板100的所述第一侧110。所述第一天线200电连接有第一频段接收端口210。所述合路电路300的第一输入端电连接有第二频段接收端口310。所述合路电路300的第二输入端电连接有接收端口320。所述开关电路400的第一输入端与所述合路电路300的输出端电连接。所述第二天线500设置于所述基板100的所述第二侧120。所述第二天线500与所述开关电路400的第一输出端电连接。
可以理解，所述第一天线200的结构不做具体的限定，只要保证能够接受和/或发射信号即可。所述第一天线200的具体结构，可根据实际需求进行选择。在一个实施例中，所述第一天线200可采用T型天线结构。在一个实施例中，所述第一天线200可采用IFA(Inverted F Antenna，平面倒F天线)型天线结构。
可以理解，所述基板100的形状不限，只要保证所述第一天线200、所述合路电路300、所述开关电路400以及所述第二天线500都能设置于所述基板100即可。在一个实施例中，所述基板100可采用长方形。在一个实施例中，所述基板100可采用椭圆形。在一个实施例中，所述基板100等同于地电位金属板。
可以理解，所述第一天线200与所述第一频段接收端口210电连接的方式不限，只要保证所述第一天线200与所述第一频段接收端口210电连接即可。在一个实施例中，所述第一天线200与所述第一频段接收端口210通过第一导线电连接。具体的，所述第一导线的材质不限，只要保证导电即可。所述第一导线具体的材质，可根据实际需求进行选择。在一个实施例中，所述第一导线的材质为铜。在一个实施例中，所述第一导线的材质为铝。在一个实施例中，所述第一天线200也可直接与所述第一频段接收端口210电连接，亦能实现上述功能。
可以理解，所述合路电路300的具体结构不做具体的限定，只要保证合路的功能即可。所述合路电路300的具体结构，可根据实际需求进行选择。在一个实施例中，所述合路电路300可由第一合路器组成。在一个实施例中，所述合路电路300也可由耦合器组成。
可以理解，所述开关电路400的具体结构不做具体的限定，只要保证具有切换的功能即可。所述开关电路400的具体结构，可根据实际需求进行选择。在一个实施例中，所述开关电路400可由多个单刀单掷开关或继电器开关并联组成。在一个实施例中，所述开关电路400也可由多刀多掷开关组成，比如三刀三掷开关等等。
可以理解，所述第二天线500的结构不做具体的限定，只要保证能够接受和/或发射信号即可。所述第二天线500的具体结构，可根据实际需求进行选择。在一个实施例中，所述第二天线500可采用T型天线结构。在一个实施例中，所述第二天线500可采用IFA(Inverted F Antenna，平面倒F天线)型天线结构。
本实施例中，通过所述第一天线200、所述合路电路300、所述开关电路400以及所述第二天线500的配合，能够在多个朝向实现固定频段的信号接收工作，大大提高了自适应能力，从而提升定位效果以及用户体验效果，进而提高适用性。
请参见图2，在一个实施例中，所述双频天线架构10还包括第三天线600。所述第三天线600设置于所述基板100的所述第一侧110。所述第三天线600与所述开关电路400的第二输出端电连接。
可以理解，所述第三天线600的结构不做具体的限定，只要保证能够接受和/或发射信号即可。所述第三天线600的具体结构，可根据实际需求进行选择。在一个实施例中，所述第三天线600可采用T型天线结构。在一个实施例中，所述第三天线600可采用IFA(Inverted F Antenna，平面倒F天线)型天线结构。通过所述第三天线600和所述开关电路400的配合，能够实现第一频段(即L5频段)或第二频段(即L1频段)天线方向图可重构，从而扩大信号接收角度，进而提升定位能力。
在一个实施例中，所述第一天线200、所述第二天线500和所述第三天线600均可接收BDS(Bei Dou Navigation Satellite System，北斗卫星导航系统)信号、GPS(GlobalPositioning System，全球定位系统)信号等。
在一个实施例中，当L1频段的辐射方向图与L5频段的辐射方向图朝向相同，所述第一天线200接收L1频段信号时；通过所述第三天线600辅助接收L5频段信号(即所述第三天线600接收的信号可以作为所述第一天线200接收的信号的补充)，从而可提高定位精度。
在一个实施例中，所述双频天线架构10还包括发射端口330。所述发射端口330与所述开关电路400的第二输入端电连接。可以理解，所述发射端口330与所述开关电路400的第二输入端之间的连接关系不限，只要保证所述发射端口330与所述开关电路400的第二输入端电连接即可。在一个实施例中，所述发射端口330与所述开关电路400的第二输入端可通过第二导线电连接。在一个实施例中，所述第二导线的可采用铜或铝导线。在一个实施例中，所述发射端口330亦可直接与所述开关电路400的第二输入端电连接。
在一个实施例中，所述开关电路400包括双刀双掷开关410。所述双刀双掷开关410的第一输入端与所述合路电路300的输出端电连接。所述双刀双掷开关410的第二输入端与所述发射端口330电连接。所述双刀双掷开关410的第一输出端与所述第二天线500电连接。所述双刀双掷开关410的第二输出端与所述第三天线600电连接。通过所述双刀双掷开关410的切换以及所述第二天线500与所述第三天线600的配合，不仅可实现所述双频工作，还能够实现所述第一频段(即L5频段)或所述第二频段(即L1频段)天线方向图可重构，从而扩大信号接收角度，进而达到提升定位能力的效果。
在一个实施例中，所述合路电路300包括合路器340。所述合路器340的第一输入端与所述第二频段接收端口310电连接。所述合路器340的第二输入端电连接有接收端口320。所述合路器340的输出端与所述开关电路400的第一输入端电连接。通过所述合路器340将所述第二频段接收端口310接收的信号和所述接收端口320接收的信号进行合路处理后，输出至所述开关电路400。可以理解，所述合路器340的具体结构，可根据实际需求进行选择。在一个实施例中，所述合路器340可采用双频合路器或三频合路器或四频合路器。
在一个实施例中，所述双频天线架构10还包括第一射频开关510。所述第一射频开关510与所述第二天线500电连接。所述第一射频开关510用于对所述第二天线500进行口径调谐。
可以理解，所述第一射频开关510的具体结构不做具体的限定，只要保证技所述第一射频开关510能够对所述第二天线500进行口径调谐即可。所述第一射频开关510具体的结构，可根据实际需求进行选择。在一个实施例中，所述第一射频开关510可由多个继电器组成。在一个实施例中，所述第一射频开关510也可由单刀多掷开关组成。
在一个实施例中，所述第一射频开关510包括第一单刀多掷开关511。所述第一单刀多掷开关511的一端与所述第二天线500电连接。所述第一单刀多掷开关511的另一端接地。所述第一单刀多掷开关511用于对所述第二天线500进行口径调谐。通过切换所述第一单刀多掷开关511，能够实现对所述第二天线500的口径进行调谐，避免产生同频干扰，增加信号接收能力。
在一个实施例中，所述双频天线架构10还包括第二射频开关520。所述第二射频开关520与所述第三天线600电连接。所述第二射频开关520用于对所述第三天线600进行口径调谐。
可以理解，所述第二射频开关520的具体结构不做具体的限定，只要保证技所述第二射频开关520能够对所述第三天线600进行口径调谐即可。所述第二射频开关520具体的结构，可根据实际需求进行选择。在一个实施例中，所述第二射频开关520可由多个继电器组成。在一个实施例中，所述第二射频开关520也可由单刀多掷开关组成。
在一个实施例中，所述第二射频开关520包括第二单刀多掷开关521。所述第二单刀多掷开关521的一端与所述第三天线600电连接。所述第二单刀多掷开关521的另一端接地。所述第二单刀多掷开关521用于对所述第三天线600进行口径调谐。通过切换所述第二单刀多掷开关521，能够实现对所述第三天线600的口径进行调谐，避免产生同频干扰，增加信号接收能力。
具体的，在所述双频天线架构10应用在手机上。当L1频段的辐射方向图朝所述手机的顶部(即所述第一侧110)，L5频段的辐射方向图朝所述手机的底部(即所述第二侧120)。接收L5频段信号的天线(即所述第二天线500)既可作为辅助定位，对接收L1频段信号的天线(即所述第一天线200)定位时的补充，接收来自手机底部的多径信号，从而扩大信号接收角度。
当L1频段和L5频段的辐射方向图均朝所述手机的顶部。接收L5频段信号的天线(即所述第二天线500)既可作为辅助定位，对接收L1频段信号的天线(即所述第一天线200)定位时的补充，接收来自手机底部的多径信号，从而提高手机的定位精度。
与此同时，通过所述开关电路400(即所述双刀双掷开关410)，还能够实现接收L5频段信号的天线(即所述第二天线500和所述第三天线600)上下切换，从而实现其方向图上下可调，提高自适应接收能力。
综上所述，本申请通过所述第一天线200、所述合路电路300、所述开关电路400以及所述第二天线500的配合。不仅能够在多个朝向实现固定频段的信号接收工作。还能够实现多频段天线方向图可重构，从而扩大信号接收角度，提高自适应能力，进而提升定位效果以及用户体验效果。
请参见图3，本申请一实施例提供一种移动智能设备20，包括上述任一项实施例所述双频天线架构10。在一个实施例中，所述移动智能设备20可为手机、平板等。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (9)
1.一种双频天线架构(10)，其特征在于，由以下部分组成：
基板(100)，具有相对设置的第一侧(110)和第二侧(120)；
第一天线(200)，设置于所述基板(100)的所述第一侧(110)，电连接有第一频段接收端口(210)；
合路电路(300)，所述合路电路(300)的第一输入端电连接有第二频段接收端口(310)，所述合路电路(300)的第二输入端电连接有接收端口(320)；
开关电路(400)，所述开关电路(400)的第一输入端与所述合路电路(300)的输出端电连接；
第二天线(500)，设置于所述基板(100)的所述第二侧(120)，与所述开关电路(400)的第一输出端电连接；以及
第三天线(600)，设置于所述基板(100)的所述第一侧(110)，与所述开关电路(400)的第二输出端电连接。
2.根据权利要求1所述的双频天线架构(10)，其特征在于，还包括：
发射端口(330)，与所述开关电路(400)的第二输入端电连接。
3.根据权利要求2所述的双频天线架构(10)，其特征在于，所述开关电路(400)包括：
双刀双掷开关(410)，所述双刀双掷开关(410)的第一输入端与所述合路电路(300)的输出端电连接，所述双刀双掷开关(410)的第二输入端与所述发射端口(330)电连接，所述双刀双掷开关(410)的第一输出端与所述第二天线(500)电连接，所述双刀双掷开关(410)的第二输出端与所述第三天线(600)电连接。
4.根据权利要求1所述的双频天线架构(10)，其特征在于，所述合路电路(300)包括：
合路器(340)，所述合路器(340)的第一输入端与所述第二频段接收端口(310)电连接，所述合路器(340)的第二输入端电连接有接收端口(320)，所述合路器(340)的输出端与所述开关电路(400)的第一输入端电连接。
5.根据权利要求1所述的双频天线架构(10)，其特征在于，还包括：
第一射频开关(510)，所述第一射频开关(510)与所述第二天线(500)电连接，用于对所述第二天线(500)进行口径调谐。
6.根据权利要求5所述的双频天线架构(10)，其特征在于，所述第一射频开关(510)包括：
第一单刀多掷开关(511)，所述第一单刀多掷开关(511)的一端与所述第二天线(500)电连接，所述第一单刀多掷开关(511)的另一端接地，用于对所述第二天线(500)进行口径调谐。
7.根据权利要求1所述的双频天线架构(10)，其特征在于，还包括：
第二射频开关(520)，所述第二射频开关(520)与所述第三天线(600)电连接，用于对所述第三天线(600)进行口径调谐。
8.根据权利要求7所述的双频天线架构(10)，其特征在于，所述第二射频开关(520)包括：
第二单刀多掷开关(521)，所述第二单刀多掷开关(521)的一端与所述第三天线(600)电连接，所述第二单刀多掷开关(521)的另一端接地，用于对所述第三天线(600)进行口径调谐。
9.一种移动智能设备(20)，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述双频天线架构(10)。
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| CN107070483A (zh) * | 2017-03-20 | 2017-08-18 | 广东欧珀移动通信有限公司 | 射频电路及终端 |
Non-Patent Citations (1)
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|---|
| GSM/DCS/WLAN合路器和天线及耦合器的设计;汪健;《中国优秀硕士学位论文全文数据库》;20140915;全文 * |
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