CN110113065A - 电子设备的天线装置及电子设备 - Google Patents

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Abstract

本申请提出一种电子设备的天线装置及电子设备，其中，电子设备的天线装置包括：广域网天线；与所述广域网天线相连的无源滤波电路；与所述无源滤波电路相连的功率放大器；与所述功率放大器相连的广域网芯片；全球定位系统GPS天线；与所述GPS天线相连的第一滤波器；与所述第一滤波器相连的低噪声放大器；以及与所述低噪声放大器相连的GPS芯片。本申请能够抑制二次谐波对GPS信号的干扰，解决现有技术中LPWAN通路的二次谐波对GPS信号造成干扰的技术问题。

Description

电子设备的天线装置及电子设备
技术领域
本申请涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种电子设备的天线装置及电子设备。
背景技术
在智能家居、工业数据采集等区域性物联网通信场景中，通常采用低功耗广域网(low-power Wide-Area Network，LPWAN)这一通信技术实现人与物、物与物之间的连接。
LPWAN是一种以低功率进行远距离通信的无线网络，使用787MHz及附近频段作为通信频点，其产生的二次谐波为1754MHz，正好落在全球定位系统(Global PositioningSystem，GPS)工作频段内(中心频点为1575.42MHz)，干扰GPS的正常工作。
发明内容
本申请提出一种电子设备的天线装置及电子设备，通过在天线装置中设置与广域网天线相连的无源滤波电路，利用无源滤波电路滤除广域网产生的二次谐波，从而抑制二次谐波对GPS信号的干扰，解决现有技术中LPWAN通路的二次谐波对GPS信号造成干扰的技术问题。
本申请第一方面实施例提出了一种电子设备的天线装置，包括：
广域网天线；
与所述广域网天线相连的无源滤波电路；
与所述无源滤波电路相连的功率放大器；
与所述功率放大器相连的广域网芯片；
全球定位系统GPS天线；
与所述GPS天线相连的第一滤波器；
与所述第一滤波器相连的低噪声放大器；以及
与所述低噪声放大器相连的GPS芯片。
本申请第二方面实施例提出了一种电子设备，包括：如前述第一方面实施例所述的电子设备的天线装置。
本申请实施例的电子设备的天线装置及电子设备，通过在电子设备的天线装置中设置与广域网天线相连的无源滤波电路，利用无源滤波电路滤除广域网产生的二次谐波，抑制了二次谐波对GPS信号的干扰。此外，无源滤波电路具有成本低、拓扑结构灵活的优势，通过设置无源滤波电路进行滤波，无需在广域网天线的射频发射通路中设置滤波器，降低了天线装置的制造成本，从而降低了电子设备的成本。
本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为本申请一实施例提出的电子设备的天线装置的结构示意图；
图2为本申请一具体实施例的天线装置的结构示例图；
图3为本申请一实施例的一级带阻型滤波电路的结构示意图；
图4为本申请一实施例的二级带阻型滤波电路的结构示意图；
图5为本申请一实施例的三级带阻型滤波电路的结构示意图；
图6为本申请一实施例的一级低通型滤波电路的结构示意图；
图7为本申请一实施例的二级低通型滤波电路的结构示意图；
图8为本申请一实施例的三级低通型滤波电路的结构示意图；
图9为本申请一实施例的四级低通型滤波电路的结构示意图一；
图10为本申请一实施例的四级低通型滤波电路的结构示意图二；
图11为本申请一实施例提出的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。
下面参考附图描述本申请实施例的电子设备的天线装置及电子设备。
针对LPWAN频段的二次谐波干扰GPS信号的问题，相关技术中，通常是在LPWAN的射频发射通路中增加滤波器，通过滤波器来抑制LPWAN频段的二次谐波。
然而，滤波器的成本较高，如果在电子设备中，LPWAN天线与GPS天线之间的距离较近，天线的隔离度较差，则可能需要不止一个滤波器来抑制LPWAN频段的二次谐波，进一步增加了生产成本。
针对上述问题，本申请提出了一种电子设备的天线装置，通过设置与广域网天线相连的无源滤波电路，利用无源滤波电路取代滤波器来抑制LPWAN频段的二次谐波，能够降低成本。
图1为本申请一实施例提出的电子设备的天线装置的结构示意图。
如图1所示，电子设备的天线装置10包括：
广域网天线110；
与广域网天线110相连的无源滤波电路120；
与无源滤波电路120相连的功率放大器130；
与功率放大器130相连的广域网芯片140；
全球定位系统GPS天线150；
与GPS天线150相连的第一滤波器160；
与第一滤波器相连的低噪声放大器170；以及
与低噪声放大器170相连的GPS芯片180。
例如，广域网天线110比如可以是LPWAN天线，对应地，广域网芯片140可以是LPWAN芯片，通过将无源滤波电路与LPWAN天线相连，能够实现由无源滤波电路滤除LPWAN频段的二次谐波，避免二次谐波对GPS信号的干扰。
在本申请实施例一种可能的实现方式中，电子设备的天线装置10还包括连接在低噪声放大器170和GPS芯片180之间的第二滤波器。通过设置第一滤波器和第二滤波器，实现了GPS信号的双滤波，进一步提高了GPS信号的准确度。
需要说明的是，功率放大器130在电子设备的天线装置10中是可选的，而非必须的，电子设备的天线装置10也可以不包括与无源滤波电路相连的功率放大器，图1仅以电子设备的天线装置10包括功率放大器130作为示例来解释说明本申请，而不能作为对本申请的限制。
图2为本申请一具体实施例的天线装置的结构示例图。如图2所示，该天线装置包括广域网通信组件和GPS通信组件，其中，广域网通信组件包括LPWAN芯片、功率放大器(Power Amplifier，PA)、无源滤波电路和LPWAN天线；GPS通信组件包括GPS芯片、滤波器1、低噪声放大器(Low Noise Amplifier，LAN)、滤波器2和GPS天线。其中，广域网通信组件也可以不包括PA，将LPWAN芯片直接与无源滤波电路相连，如图2中的虚线部分所示。通过设置无源滤波电路，能够抑制广域网通信产生的二次谐波干扰。
本申请实施例中，可以利用电感的通直阻交特性或电容的隔直通交特性，以及电容和电感的储能特性，采用电容和电感，将无源滤波电路设计为带阻型滤波电路(又称陷波电路，或陷波滤波电路)，也可以设计为低通型滤波电路，每一种类型的滤波电路，又可以根据使用的电容、电感的级数，分为一级滤波电路和多级滤波电路，下面将分别进行介绍。
本申请实施例中，带阻型滤波电路可以包括一级带阻型滤波电路或二级带阻型滤波电路。
具体地，一级带阻型滤波电路由一个电容和一个电感组成，图3为本申请一实施例的一级带阻型滤波电路的结构示意图。如图3所示，一级带阻型滤波电路包括两种类型：一种类型为电容和电感并联构成的一级带阻型滤波电路，如图3中左图所示；另一种类型为电容和电感串联构成的一级带阻型滤波电路，如图3中右图所示。在电容和电感串联构成的一级带阻型滤波电路中，电感的一端与电容的一端相连，电感的另一端接地。
图4为本申请一实施例的二级带阻型滤波电路的结构示意图。如图4所示，二级带阻型滤波电路由两个电容和两个电感组成，根据电容和电感的连接方式和所在的位置不同，可以将二级带阻型滤波电路分为如图4所示的四种不同的类型。
在本申请实施例一种可能的实现方式中，带阻型滤波电路包括三级带阻型滤波电路，三级带阻型滤波电路包括：第一级带阻滤波器，与第一级带阻滤波器相连的第二级带阻滤波器，以及，与第二级带阻滤波器相连的第三级带阻滤波器。第一级带阻滤波器至第三级带阻滤波器包括第一带阻滤波器和/或第二带阻滤波器相互级联的组合，其中，第一带阻滤波器包括并联的电容和电感，第二带阻滤波器包括串联的电容和电感。也就是说，本实施例中，三级带阻型滤波电路由第一带阻滤波器和/或第二带阻滤波器组合得到，三级带阻型滤波电路中包含的第一带阻滤波器和第二带阻滤波器的总个数为三个。
图5为本申请一实施例的三级带阻型滤波电路的结构示意图。如图5所示，根据包含的第一带阻滤波器和第二带阻滤波器的个数、第一带阻滤波器和第二带阻滤波器的位置和连接关系的不同，三级带阻型滤波电路可以分为如图5所示的八种类型。
本申请实施例中，低通型滤波电路可以包括一级低通型滤波器、二级低通型滤波器或三级低通型滤波器。
具体地，一级低通型滤波器由一个电感和一个电容组成，图6为本申请一实施例的一级低通型滤波电路的结构示意图。如图6所示，电容的一端与电感的一端连接，电容的另一端接地。
图7为本申请一实施例的二级低通型滤波电路的结构示意图。如图7所示，二级低通型滤波电路可以包括两种类型：T型和π型。其中，T型结构的二级低通型滤波电路由两个电感和一个电容组成，电容的一端与两个电感相连接，电容的另一端接地，如图7中的左图所示。π型结构的二级低通型滤波电路由两个电容和一个电感组成，电感的两端各与一个电容的一端相连，电容的另一端接地，如图7中的右图所示。
图8为本申请一实施例的三级低通型滤波电路的结构示意图。如图8所示，本申请实施例的三级低通型滤波电路由两个电容和两个电感组成，两个电容中各有一端接地。
在本申请实施例一种可能的实现方式中，低通型滤波电路可以是四级低通型滤波器，其中，四级低通型滤波器可以包括两种不同的结构，下面将针对两种不同结构的四级低通型滤波器进行一一介绍。
示例一：四级低通型滤波器——结构1
图9为本申请一实施例的四级低通型滤波电路的结构示意图一。如图9所示，本示例中，四级低通型滤波器由两个电感和三个电容组成，四级低通型滤波器包括：第一输入端in1、第一输出端out1、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第一电感L1和第二电感L2。
如图9所示，第一电容C1的第一端与第一输入端in1相连，第一电容C1的第二端接地，第一电感L1的第一端与第一输入端in1相连，第二电容C2的第一端与第一电感L1的第二端相连，第二电容C2的第二端接地，第二电感L2的第一端与第一电感L1的第二端相连，第二电感L2的第二端与第一输出端out1相连，第三电容C3的第一端与第一输出端out1相连，第三电容C3的第二端接地。
示例二：四级低通型滤波器——结构2
图10为本申请一实施例的四级低通型滤波电路的结构示意图二。如图10所示，本示例中，四级低通型滤波电路由三个电感和两个电容组成，四级低通型滤波器包括：第二输入端in2、第二输出端out2、第三电感L3、第四电容C4、第四电感L4、第五电容C5和第五电感L5。
如图10所示，第三电感L3的第一端与第二输入端in2相连，第四电容C4的第一端与第三电感L3的第二端相连，第四电容C4的第二端接地，第四电感L4的第一端与第三电感L3的第二端相连，第五电容C5的第一端与第四电感L4的第二端相连，第五电容C5的第二端接地，第五电感L5的第一端与第四电感L4的第二端相连，第五电感L5的第二端与第二输出端out2相连。
本申请实施例的电子设备的天线装置，通过在电子设备的天线装置中设置与广域网天线相连的无源滤波电路，利用无源滤波电路滤除广域网产生的二次谐波，抑制了二次谐波对GPS信号的干扰。此外，无源滤波电路具有成本低、拓扑结构灵活的优势，通过设置无源滤波电路进行滤波，无需在广域网天线的射频发射通路中设置滤波器，降低了天线装置的制造成本，从而降低了电子设备的成本。
为了实现上述实施例，本申请还提出了一种电子设备。
图11为本申请一实施例提出的电子设备的结构示意图。如图11所示，该电子设备20包括：如前述实施例所述的电子设备的天线装置10。
本实施例的电子设备，其天线装置包括无源滤波电路，利用无源滤波电路滤除广域网产生的二次谐波，抑制了二次谐波对GPS信号的干扰。此外，无源滤波电路具有成本低、拓扑结构灵活的优势，通过设置无源滤波电路进行滤波，无需在广域网天线的射频发射通路中设置滤波器，降低了天线装置的制造成本，从而降低了电子设备的成本。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (11)

1.一种电子设备的天线装置，其特征在于，包括：
广域网天线；
与所述广域网天线相连的无源滤波电路；
与所述无源滤波电路相连的功率放大器；
与所述功率放大器相连的广域网芯片；
全球定位系统GPS天线；
与所述GPS天线相连的第一滤波器；
与所述第一滤波器相连的低噪声放大器；以及
与所述低噪声放大器相连的GPS芯片。
2.如权利要求1所述的电子设备的天线装置，其特征在于，还包括：
连接在所述低噪声放大器和所述GPS芯片之间的第二滤波器。
3.如权利要求1所述的电子设备的天线装置，其特征在于，所述无源滤波电路为带阻型滤波电路。
4.如权利要求3所述的电子设备的天线装置，其特征在于，所述带阻型滤波电路包括一级带阻型滤波电路或二级带阻型滤波电路。
5.如权利要求3所述的电子设备的天线装置，其特征在于，所述带阻型滤波电路包括三级带阻型滤波电路，所述三级带阻型滤波电路包括：
第一级带阻滤波器；
与所述第一级带阻滤波器相连的第二级带阻滤波器；
与所述第二级带阻滤波器相连的第三级带阻滤波器。
6.如权利要求5所述的电子设备的天线装置，其特征在于，所述第一级带阻滤波器至所述第三级带阻滤波器包括第一带阻滤波器和/或第二带阻滤波器相互级联的组合，其中，
所述第一带阻滤波器包括并联的电容和电感，所述第二带阻滤波器包括串联的电容和电感。
7.如权利要求1所述的电子设备的天线装置，其特征在于，所述无源滤波电路为低通型滤波电路。
8.如权利要求7所述的电子设备的天线装置，其特征在于，所述低通型滤波电路包括一级低通型滤波器、二级低通型滤波器或三级低通型滤波器。
9.如权利要求7所述的电子设备的天线装置，其特征在于，所述低通型滤波电路包括四级低通型滤波器，所述四级低通型滤波器包括：
第一输入端和第一输出端；
第一电容，所述第一电容的第一端与所述第一输入端相连，所述第一电容的第二端接地；
第一电感，所述第一电感的第一端与所述第一输入端相连；
第二电容，所述第二电容的第一端与所述第一电感的第二端相连，所述第二电容的第二端接地；
第二电感，所述第二电感的第一端与所述第一电感的第二端相连，所述第二电感的第二端与所述第一输出端相连；
第三电容，所述第三电容的第一端与所述第一输出端相连，所述第三电容的第二端接地。
10.如权利要求7所述的电子设备的天线装置，其特征在于，，所述低通型滤波电路包括四级低通型滤波器，所述四级低通型滤波器包括：
第二输入端和第二输出端；
第三电感，所述第三电感的第一端与所述第二输入端相连；
第四电容，所述第四电容的第一端与所述第三电感的第二端相连，所述第四电容的第二端接地；
第四电感，所述第四电感的第一端与所述第三电感的第二端相连；
第五电容，所述第五电容的第一端与所述第四电感的第二端相连，所述第五电容的第二端接地；
第五电感，所述第五电感的第一端与所述第四电感的第二端相连，所述第五电感的第二端与所述第二输出端相连。
11.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1-10任一项所述的天线装置。
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