CN110519425A - 一种终端设备的天线装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种终端设备的天线装置，包括：带阻滤波模块、带通滤波模块、信号传输电路、FM芯片。带阻滤波模块用于接收终端设备的天线发送的通信信号，并将通信信号中的高频信号发送给终端设备的射频收发器，带通滤波模块用于接收终端设备的天线发送的通信信号，并将通信信号中的FM信号发送至信号传输电路，信号传输电路用于将所述带通滤波模块发送的FM信号发送至FM芯片，以使FM芯片对FM信号进行处理。本发明通过隔离网络将FM信号从天线信号中分离出来，使得终端设备无需通过内置FM或接耳机地线来实现FM功能，同时，通过信号传输电路将单端的FM信号转换成差分信号从而使得带通滤波模块输出的FM信号损耗较小。

Description

一种终端设备的天线装置

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种终端设备的天线装置。

背景技术

随着科技的发展，以前在我们身边功能比较单一的一些电子工具等设备都在被一一合并，集成到一个多功能的机器里。最终，智能手机成为了它们最后的容身之处，收音机成了其中之一。然而手机通常采用耳机地线作为FM的天线，这样就使得手机的FM功能必须在插入耳机时才能使用。此外，采用耳机地线作为手机FM的天线的方法需要额外的装置对FM的天线走线进行保护，极大地影响了PCB板端的走线效率。

无需插入耳机的情况则需要在手机内置一个FM天线，然而单独的FM天线成本高且在手机内部需要额外的空间，不符合如今手机越来越轻薄的趋势。

发明内容

本发明实施例提供一种终端设备的天线装置，用以解决如何不采用耳机作为天线实现手机FM功能的问题。

第一方面，本发明实施例提供一种终端设备的天线装置，包括：带阻滤波模块、带通滤波模块、信号传输电路、FM芯片；

所述带阻滤波模块的输入端口与所述终端设备的天线连接，带阻滤波模块的输出端口与所述终端设备的射频接收器连接；所述带阻滤波模块用于接收所述终端设备的天线发送的通信信号，并将所述通信信号中的高频信号发送给所述终端设备的射频收发器；

所述带通滤波模块的输入端口与所述终端设备的天线连接；所述带通滤波模块的输出端口与所述信号传输电路的输入端口连接，所述带通滤波模块用于接收所述终端设备的天线发送的通信信号，并将所述通信信号中的FM信号发送至所述信号传输电路；

所述信号传输电路的输出端口与所述FM芯片连接，用于将所述带通滤波模块发送的FM信号发送至所述FM芯片，以使所述FM芯片对所述FM信号进行处理。

上述方案，通过隔离网络将FM信号从天线信号中分离出来，使得终端设备无需通过内置FM或接耳机地线来实现FM功能，同时由于从天线信号分离出来的FM信号较为微弱，通过信号传输电路将单端的FM信号转换成差分信号，差分信号具有抗干扰能力强、能够远距离传输的特点，从而使得带通滤波模块输出的FM信号损耗较小。

可选的，所述带阻滤波模块包括：第一电容和第一电感；

所述第一电容的第一端口与所述带阻滤波模块的输入端口连接，所述第一电容的第二端口与所述带阻滤波模块的输出端口连接；

所述第一电感的第一端口与所述带阻滤波模块的输入端口连接，所述第一电感的第二端口与所述带阻滤波模块的输出端口连接；

所述带阻滤波模块通过所述第一电容和所述第一电感将所述通信信号中的高频信号发送给所述终端设备的射频收发器。

需要说明的是，带阻滤波模块一方面将手机主天线信号进行滤波处理，阻止低频信号通过，保留高频信号并发送至射频收发器，另一方面通过调节内部电容以及电感的值使得电路实现阻抗匹配。一般的，为使负载得到最大功率，负载阻抗与内阻须满足共轭关系，即电路成份相等，电抗成分绝对值相等而符号相反，从而防止FM信号干扰天线信号。

可选的，所述带通滤波模块包括：第二电容和第二电感；

所述第二电容的第一端口与所述带通滤波模块的输入端口连接；所述第二电容的第二端口与所述第二电感的第一端口连接；所述第二电感的第二端口与所述带通滤波模块的输出端口连接；

所述带通滤波模块通过所述第二电容和所述第二电感将所述通信信号中的FM信号发送给所述信号传输电路。

上述方案，电容隔直流通交流，电感隔交流通直流，电感与电容串联可以形成选频电路。电容可以过滤掉通过电感的直流电，电感的感量大小可以筛选出预设的频率。其中，FM信号的频率范围一般为76～108MHZ。

可选的，所述信号传输电路包括第一巴伦电路和第二巴伦电路；

所述第一巴伦电路的输入端口与所述信号传输电路的输入端口连接；所述第一巴伦电路的输出端口与所述第二巴伦电路的输入端口之间通过差分线连接；所述第二巴伦电路的输出端口与所述信号传输电路的输出端口连接；

所述信号传输电路通过所述第一巴伦电路将所述FM信号转换成差分信号，所述差分信号经过所述差分线传输至所述第二巴伦电路，所述第二巴伦电路将所述差分信号还原为所述FM信号传输至所述FM芯片。

上述方案，带通滤波电路输出的单端信号通过第一巴伦电路转换成差分信号，再通过第二巴伦电路转换成单端信号，差分信号具有抗干扰能力强、能够远距离传输的特点，从而使得带通滤波模块输出的FM信号损耗较小。

可选的，所述第一巴伦电路包括第三电容、第四电容、第三电感、第四电感、第一电阻和第二电阻；所述第一巴伦电路的输出端口包括第一输出端口和第二输出端口；

所述第三电容的第一端口连接所述第三电感的第二端口；

所述第三电容的第二端口连接所述第一巴伦电路的输入端口；

所述第四电容的第一端口连接所述第四电感的第二端口；

所述第四电容的第二端口连接所述第三电感的第一端口；

所述第四电感的第一端口连接所述第一巴伦电路的输入端口；

所述第三电容的第一端口连接所述第一巴伦电路的第一输出端口；

所述第四电感的第二端口连接所述第一巴伦电路的第二输出端口；

所述第一电阻连接所述第一巴伦电路的第一输出端口；

所述第二电阻连接所述第一巴伦电路的第二输出端口。

需要说明的是，巴伦电路可以在单端信号和差分信号之间转换，从而使得信号在传输过程中损耗较小。

可选的，所述第二巴伦电路包括第五电容、第六电容、第五电感、第六电感、第三电阻和第四电阻；所述第二巴伦电路的输入端口包括第一输入端口和第二输入端口；

所述第五电容的第一端口连接所述第五电感的第二端口；

所述第五电容的第一端口连接所述第二巴伦电路的第一输入端口；

所述第五电容的第二端口连接所述第二巴伦电路的输出端口；

所述第六电容的第一端口连接所述第六电感的第二端口；

所述第六电容的第二端口连接所述第五电感的第一端口；

所述第六电感的第二端口连接所述第二巴伦电路的第二输入端口；

所述第六电感的第一端口连接所述第二巴伦电路的输出端口；

所述第三电阻连接所述第二巴伦电路的第一输入端口；

所述第四电阻连接所述第二巴伦电路的第二输入端口。

需要说明的是，第二巴伦电路本质上是第一巴伦电路的逆变换电路，实现的功能是将差分信号还原。

可选的，所述装置还包括第七电感；

所述带阻滤波模块的输出端口与所述第七电感的第一端口连接；所述第七电感的第二端口接地。

需要说明的是，第七电感的设置为了使电路实现阻抗匹配，第七电感的参数由电路阻抗匹配原理计算得到。

可选的，所述装置还包括第七电容；

所述终端设备的天线与所述第七电容的第一端口连接；所述第七电容的第二端口分别与所述带阻滤波模块的输入端口和所述带通滤波模块的输入端口连接。

需要说明的是，第七电容的设置为了使电路实现阻抗匹配，第七电容的参数由电路阻抗匹配原理计算得到。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种系统架构的示意图；

图2为本发明实施例提供的一种手机天线网络的带阻滤波模块的示意图；

图3为本发明实施例提供的一种手机天线网络的带通滤波模块的示意图；

图4为本发明实施例提供的一种手机天线网络的信号传输模块的示意图；

图5为本发明实施例提供的一种终端设备的天线装置的电路图。

图6为本发明实施例提供的一种终端设备的天线装置的信号传输电路的电路图。

具体实施方式

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明，应当理解本发明实施例以及实施例中的具体特征是对本发明技术方案的详细的说明，而不是对本发明技术方案的限定，在不冲突的情况下，本发明实施例以及实施例中的技术特征可以相互结合。

图1示例性的示出了本发明实施例所适用的一种系统架构，该系统架构可以包括带阻滤波模块100、带通滤波模块200、信号传输电路300、FM芯片400。

具体的，带阻滤波模块100的输入端口与终端设备的天线连接，带阻滤波模块的输出端口与终端设备的射频接收器连接，带阻滤波模块用于接收终端设备的天线发送的通信信号，并将通信信号中的高频信号发送给终端设备的射频收发器。

带通滤波模块200的输入端口与终端设备的天线连接，带通滤波模块200 的输出端口与信号传输电路300的输入端口连接，带通滤波模块200用于接收终端设备的天线发送的通信信号，并将通信信号中的FM信号发送至信号传输电路300。

信号传输电路300的输出端口与FM芯片400连接，用于将带通滤波模块 200发送的FM信号发送至FM芯片400，以使FM芯片400对FM信号进行处理。

进一步的，带通滤波模块和带阻滤波模块组成隔离网络将FM信号从天线信号中分离出来，使得终端设备无需通过内置FM或接耳机地线来实现FM功能，同时由于从天线信号分离出来的FM信号较为微弱，通过信号传输电路将单端的FM信号转换成差分信号，差分信号具有抗干扰能力强、能够远距离传输的特点，从而使得带通滤波模块输出的FM信号损耗较小。

具体的，装置还包括第七电感，带阻滤波模块的输出端口与第七电感的第一端口连接，第七电感的第二端口接地。

具体的，装置还包括第七电容，终端设备的天线与所述第七电容的第一端口连接，第七电容的第二端口分别与带阻滤波模块的输入端口和带通滤波模块的输入端口连接。

需要说明的是，上述图1所示的结构仅是一种示例，本发明实施例对此不做限定。

基于上述描述，图2示例性的示出了一种终端设备的天线装置的带阻滤波模块。

如图2所示，该模块具体包括：第一电容C1和第一电感L1。第一电容 C1的第一端口与带阻滤波模块的输入端口连接，第一电容C1的第二端口与带阻滤波模块的输出端口连接。第一电感L1的第一端口与带阻滤波模块的输入端口连接，第一电感L1的第二端口与带阻滤波模块的输出端口连接。带阻滤波模块通过第一电容C1和第一电感L1将通信信号中的高频信号发送给终端设备的射频收发器。

需要说明的是，带阻滤波模块一方面将手机主天线信号进行滤波处理，阻止低频信号通过，保留高频信号并发送至射频收发器，另一方面通过调节内部电容以及电感的值使得电路实现阻抗匹配。一般的，为使负载得到最大功率，负载阻抗与内阻须满足共轭关系，即电路成份相等，电抗成分绝对值相等而符号相反。

优选的，为了实现阻抗匹配，带阻滤波模块的输入端可以添加一个电容，输出端可以连接一个电感后接地。其中，电容以及电感的值随着第一电容C1 以及第一电感L1的值变化而变化。

为了更好的解释上述实施例，图3为本发明实施例提供的一种终端设备的天线装置的带通滤波模块。

如图3所示，带通滤波模块包括：第二电容C2和第二电感L2。具体的，第二电容C2的第一端口与带通滤波模块的输入端口连接，第二电容C2的第二端口与第二电感L2的第一端口连接，第二电感L2的第二端口与带通滤波模块的输出端口连接。带通滤波模块通过第二电容C2和第二电感L2将通信信号中的FM信号发送给信号传输电路。

需要说明的是，电容隔直流通交流，电感隔交流通直流，电感与电容串联可以形成选频电路。电容可以过滤掉通过电感的直流电，电感的感量大小可以筛选出预设的频率。其中，FM信号的频率范围一般为76～108MHZ。

为了更好的解释上述实施例，图4为本发明实施例提供的一种终端设备的天线装置的信号传输模块。

具体的，信号传输电路包括第一巴伦电路和第二巴伦电路。

第一巴伦电路的输入端口与信号传输电路的输入端口连接，第一巴伦电路的输出端口与第二巴伦电路的输入端口之间通过差分线连接，第二巴伦电路的输出端口与信号传输电路的输出端口连接。

信号传输电路通过第一巴伦电路将FM信号转换成差分信号，差分信号经过差分线传输至第二巴伦电路，第二巴伦电路将差分信号还原为FM信号传输至FM芯片。

具体的，如图4所示，第一巴伦电路包括第三电容C3、第四电容C4、第三电感L3、第四电感L4、第一电阻R1和第二电阻R2，第一巴伦电路的输出端口包括第一输出端口和第二输出端口。

进一步的，第三电容C3的第一端口连接第三电感L3的第二端口，第三电容C3的第二端口连接第一巴伦电路的输入端口，第四电容C4的第一端口连接第四电感L4的第二端口，第四电容C4的第二端口连接第三电感L3的第一端口，第四电感L4的第一端口连接第一巴伦电路的输入端口，第三电容C3 的第一端口连接第一巴伦电路的第一输出端口，第四电感L4的第二端口连接第一巴伦电路的第二输出端口，第一电阻R1连接所述第一巴伦电路的第一输出端口，第二电阻R2连接第一巴伦电路的第二输出端口。

具体的，第二巴伦电路包括第五电容C5、第六电容C6、第五电感L5、第六电感L6、第三电阻R3和第四电阻R4，第二巴伦电路的输入端口包括第一输入端口和第二输入端口。

进一步的，第五电容C5的第一端口连接所述第五电感L5的第二端口，第五电容C5的第一端口连接第二巴伦电路的第一输入端口，第五电容C5的第二端口连接第二巴伦电路的输出端口，第六电容C6的第一端口连接第六电感 L6的第二端口，第六电容C6的第二端口连接第五电感L5的第一端口，第六电感L6的第二端口连接第二巴伦电路的第二输入端口。第六电感L6的第一端口连接第二巴伦电路的输出端口，第三电阻R3连接第二巴伦电路的第一输入端口，第四电阻R4连接第二巴伦电路的第二输入端口。

进一步的，FM信号通过第一巴伦网络转换成差分信号后再经过第二巴伦网络还原成单端信号，最后发送至FM芯片进行处理。

需要说明的是，单端输入指信号由一个参考端和一个信号端构成，参考端一般为地端，差分信号有较强的抗共模干扰能力，能够进行较长距离传输，单端信号则没有这个功能。由于FM信号由手机主天线信号经过带通滤波模块得到，信号强度微弱，通过第一巴伦电路转换成差分信号使得信号传输过程中损耗小，从而使得手机天线网络不再需要内置FM天线。

基于上述实施例，下面将通过具体的结构来描述终端设备的天线装置的电路的结构，如图5所示的结构，该终端设备的天线装置的电路可以包括三个电容C1、C2、C7以及三个电感L1、L2、L7。其中，C1和L1并联作为带阻滤波模块，C2和L2串联作为带通滤波模块，C7连接在天线与带阻滤波模块之间用于电路阻抗匹配的需要，带阻滤波模块连接L7后接地。

具体的，C1和L1并联作为带阻滤波模块将天线信号的高频部分发送给射频收发器。C1和L1并联作为带阻滤波模块输出FM信号。

为了更好的解释上述实施例，图6为本发明实施例提供的一种终端设备的天线装置的信号传输电路的电路图。

如图6所示的结构，该终端设备的天线装置的信号传输电路可以包括两个电容C3、C4以及两个电感L3、L4。其中，C3、C4、L3、L4组成一个巴伦电路，C4接地，L4连接FM信号的输出端口。

进一步的，信号从FM_ANT端口输入，此时FM_ANT信号为单端信号。举例来说，当FM_ANT信号经过第一巴伦网络转换后输出端为两个端口，分别为FM_UANT_P端口和FM_UANT_N端口，此时输出的信号转换成双端信号。将单端信号转换成差分信号抑制了干扰信号，从而使得信号在传输过程中更加稳定。

最后应说明的是：本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种终端设备的天线装置，其特征在于，包括：带阻滤波模块、带通滤波模块、信号传输电路、FM芯片；

所述带阻滤波模块的输入端口与所述终端设备的天线连接，带阻滤波模块的输出端口与所述终端设备的射频接收器连接；所述带阻滤波模块用于接收所述终端设备的天线发送的通信信号，并将所述通信信号中的高频信号发送给所述终端设备的射频收发器；

所述带通滤波模块的输入端口与所述终端设备的天线连接；所述带通滤波模块的输出端口与所述信号传输电路的输入端口连接，所述带通滤波模块用于接收所述终端设备的天线发送的通信信号，并将所述通信信号中的FM信号发送至所述信号传输电路；

所述信号传输电路的输出端口与所述FM芯片连接，用于将所述带通滤波模块发送的FM信号发送至所述FM芯片，以使所述FM芯片对所述FM信号进行处理。

2.如权利要求1所述的天线装置，其特征在于，所述带阻滤波模块包括：第一电容和第一电感；

所述第一电容的第一端口与所述带阻滤波模块的输入端口连接，所述第一电容的第二端口与所述带阻滤波模块的输出端口连接；

所述第一电感的第一端口与所述带阻滤波模块的输入端口连接，所述第一电感的第二端口与所述带阻滤波模块的输出端口连接；

所述带阻滤波模块通过所述第一电容和所述第一电感将所述通信信号中的高频信号发送给所述终端设备的射频收发器。

3.如权利要求1所述的天线装置，其特征在于，所述带通滤波模块包括：第二电容和第二电感；

所述第二电容的第一端口与所述带通滤波模块的输入端口连接；所述第二电容的第二端口与所述第二电感的第一端口连接；所述第二电感的第二端口与所述带通滤波模块的输出端口连接；

所述带通滤波模块通过所述第二电容和所述第二电感将所述通信信号中的FM信号发送给所述信号传输电路。

4.如权利要求1所述的天线装置，其特征在于，所述信号传输电路包括第一巴伦电路和第二巴伦电路；

所述第一巴伦电路的输入端口与所述信号传输电路的输入端口连接；所述第一巴伦电路的输出端口与所述第二巴伦电路的输入端口之间通过差分线连接；所述第二巴伦电路的输出端口与所述信号传输电路的输出端口连接；

所述信号传输电路通过所述第一巴伦电路将所述FM信号转换成差分信号，所述差分信号经过所述差分线传输至所述第二巴伦电路，所述第二巴伦电路将所述差分信号还原为所述FM信号传输至所述FM芯片。

5.如权利要求4所述的天线装置，其特征在于，所述第一巴伦电路包括第三电容、第四电容、第三电感、第四电感、第一电阻和第二电阻；所述第一巴伦电路的输出端口包括第一输出端口和第二输出端口；

所述第三电容的第一端口连接所述第三电感的第二端口；

所述第三电容的第二端口连接所述第一巴伦电路的输入端口；

所述第四电容的第一端口连接所述第四电感的第二端口；

所述第四电容的第二端口连接所述第三电感的第一端口；

所述第四电感的第一端口连接所述第一巴伦电路的输入端口；

所述第三电容的第一端口连接所述第一巴伦电路的第一输出端口；

所述第四电感的第二端口连接所述第一巴伦电路的第二输出端口；

所述第一电阻连接所述第一巴伦电路的第一输出端口；

所述第二电阻连接所述第一巴伦电路的第二输出端口。

6.如权利要求4所述的天线装置，其特征在于，所述第二巴伦电路包括第五电容、第六电容、第五电感、第六电感、第三电阻和第四电阻；所述第二巴伦电路的输入端口包括第一输入端口和第二输入端口；

所述第五电容的第一端口连接所述第五电感的第二端口；

所述第五电容的第一端口连接所述第二巴伦电路的第一输入端口；

所述第五电容的第二端口连接所述第二巴伦电路的输出端口；

所述第六电容的第一端口连接所述第六电感的第二端口；

所述第六电容的第二端口连接所述第五电感的第一端口；

所述第六电感的第二端口连接所述第二巴伦电路的第二输入端口；

所述第六电感的第一端口连接所述第二巴伦电路的输出端口；

所述第三电阻连接所述第二巴伦电路的第一输入端口；

所述第四电阻连接所述第二巴伦电路的第二输入端口。

7.如权利要求1所述的天线装置，其特征在于，所述装置还包括第七电感；

所述带阻滤波模块的输出端口与所述第七电感的第一端口连接；所述第七电感的第二端口接地。

8.如权利要求1所述的天线装置，其特征在于，所述装置还包括第七电容；

所述终端设备的天线与所述第七电容的第一端口连接；所述第七电容的第二端口分别与所述带阻滤波模块的输入端口和所述带通滤波模块的输入端口连接。

9.一种终端设备，其特征在于，包括如权利要求1至8任一项所述的终端设备的天线装置。