CN110620289A - 射频装置及终端设备 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供一种射频装置及终端设备，其中，该装置包括：信号源、至少两个天线组，所述天线组中至少包括第一天线分支和第二天线分支；所述天线组中的第一天线分支与所述信号源连接，所述天线组中的第二天线分支与开关的第一端连接，所述开关的第二端与所述信号源连接，当所述开关的第一端和第二端断开时，所述第二天线分支和所述第一天线分支构成耦合天线，当所述开关的第一端和第二端导通时，所述第二天线分支和所述第一天线分支构成具有多个频率分支的单级天线。本发明实施例提供的技术方案实现了可重构的天线形式，实现了天线的宽频覆盖。

Description

射频装置及终端设备
技术领域
本发明实施例涉及天线技术领域，尤其涉及一种射频装置及终端设备。
背景技术
随着5G物联网概念的提出及相关技术的普及，智能通信技术在家电、汽车交通、可穿戴产品及数据采集设备等方面的应用越来越广。同时，消费者对产品的低成本、小型集成化、便携及高度传输等方面的要求也越来越多。从而导致天线数量、天线增益以及占用空间之间的矛盾不断恶化。比如在现有的数据传输方式中，蓝牙、MIMO、wifi和4G主要采用主分集的传输方式，由于这些传输方式的同频且不兼容性，需要各自的天线实现。但是，由于产品设计空间有限，天线数量增多，势必会导致天线辐射空间越来越小导致天线带宽覆盖变窄，从而造成多天线与高带宽需求之间的矛盾越发突出，同时天线间距离较近造成的隔离度差导致的传输速率下降的现象也非常明显。
发明内容
本发明实施例提供一种射频装置及终端设备，用以实现可重构的天线形式，实现天线的宽频覆盖。
本发明实施例第一方面提供一种射频装置，包括：
信号源、至少两个天线组，所述天线组中至少包括第一天线分支和第二天线分支；
所述天线组中的第一天线分支与所述信号源连接，所述天线组中的第二天线分支与开关的第一端连接，所述开关的第二端与所述信号源连接，当所述开关的第一端和第二端断开时，所述第二天线分支和所述第一天线分支构成耦合天线，当所述开关的第一端和第二端导通时，所述第二天线分支和所述第一天线分支构成具有多个频率分支的单级天线。
在一种可能的设计中，属于同一天线组的第一天线分支和第二天线分支之间的距离小于预设距离。
在一种可能的设计中，在相邻的两个天线组中，其中一组中的开关还包括第三端，所述第三端接地；
当所述第三端所在开关的第一端与所述第三端导通时，与所述第三端导通的第二天线分支转换为所述相邻的两个天线组的隔离走线。
在一种可能的设计中，所述天线组中包括所述第三端的开关为单刀双掷开关。
在一种可能的设计中，所述天线组中不包括所述第三端的开关为单刀单掷开关。
在一种可能的设计中，所述第三端通过电容和/或电感接地。
在一种可能的设计中，当所述第三端所在开关的第一端与所述第三端导通时，包括所述第三端的天线组中的第一天线分支的频率是与所述第三端导通的第二天线分支的频率的整数倍。
在一种可能的设计中，所述装置还包括天线净空区；
所述至少两个天线组设置在所述天线净空区中。
本发明实施例第二方面提供一种终端设备，包括上述第一方面所述的射频装置。
在一种可能的设计中，上述终端设备包括手机。
本发明实施例中，通过在射频装置中设置至少两个天线组，使得每个天线组中的第一天线分支与信号源连接，第二天线分支与开关的第一端连接，开关的第二端与信号源连接，从而当开关的第一端和第二端断开时，第一天线分支将作为初级辐射体耦合激发第二天线分支，二者形成单频耦合天线，当开关的第一端和第二端导通时，第一天线分支和第二天线分支将构成一个具有多个频率分支的单级天线。本发明实施例通过开关控制第二天线分支作为天线的辐射本体或者被激发的耦合辐射体，实现了可重构的天线形式，实现了天线的宽频覆盖。
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，下面描述中的附图仅仅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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种射频装置的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的一种射频装置的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的一种终端设备的结构示意图。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅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。
本发明的说明书和权利要求书的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤的过程或结构的装置不必限于清楚地列出的那些结构或步骤而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程或装置固有的其它步骤或结构。
图1是本发明实施例提供的一种射频装置的结构示意图。该射频装置可以应用于多输入多输出(MIMO)的多天线场景，以及在多天线场景中多种传输方式共存的场景。如图1所示，该装置包括：
信号源11，至少两个天线组12(本实施例中以两个天线组为例)、其中，每个天线组中至少包括第一天线分支121和第二天线分支122。对于每个天线组12来说，第一天线分支121与信号源11连接，第二天线分支122与开关123的第一端连接，开关123的第二端与信号源11连接，当开关123的第一端与第二端断开时，第一天线分支121作为初级辐射体激发第二天线分支122，使得二者构成单频耦合天线。当开关123的第一端与第二端导通时，第一天线分支121和第二天线分支122均作为天线的辐射本体，二者构成具有多个频率分支的单级天线，假设此时第一天线分支121的频率为f1，第二天线分支122的频率为f2，则此时天线具有f1和f2的自谐振。
本实施例中的开关123可以是任意类型的开关，比如单刀单掷开关或单刀双掷开关等，本实施例中不做具体限定。
在一种可能的设计中，本实施例可以通过设定位于同一组中的第一天线分支和第二天线分支之间的距离小于预设距离，以保证在形构成单频耦合天线时，第一天线分支和第二天线分支之间的辐射效率。
在又一种可能的设计中，在开关123的第一端与第二端导通的场景下，为了实现更宽频或多频覆盖，本实施例还以基于调谐匹配的方法对各天线组中的天线进行调整。
本实施例中，通过在射频装置中设置至少两个天线组，使得每个天线组中的第一天线分支与信号源连接，第二天线分支与开关的第一端连接，开关的第二端与信号源连接，从而当开关的第一端和第二端断开时，第一天线分支将作为初级辐射体耦合激发第二天线分支，二者形成单频耦合天线，当开关的第一端和第二端导通时，第一天线分支和第二天线分支将构成一个具有多个频率分支的单级天线。本实施例通过开关控制第二天线分支作为天线的辐射本体或者被激发的耦合辐射体，实现了可重构的天线形式，实现了天线的宽频覆盖。
图2是本发明实施例提供的一种射频装置的结构示意图，在图2中以射频装置包括两个天线组为例，如图2所示，在图1实施例的基础上，信号源11设置在PCB板100上，天线组12设置在天线净空区101中。
尤其的，在本实施例中，相邻的两个天线组中存在一组的开关中包括第三端，图2中将该开关具体为单刀双掷开关124，该第三端可以直接接地，也可以通过电感和/或电容的等器件接地，当开关124的第一端与第三端连接时，该电感和/或电容可以用于改变第二天线分支122的自谐振频率，此时接地的第二天线分支122转换为两个天线组中第一天线分支121之间的隔离走线，用于提高天线之间的隔离度，提高数据传输效率。
这里需要说明的是，本实施例为了便于叙述只描述了相邻的两个天线组中只有一个天线组的开关中包括第三端的情况，但是实际场景中，也可以设置相邻的两个天线组的开关中均包括第三端，在天线形式的重构操作中可以同时将两组中的第二天线分支接地，通过两个天线组中的两个第二天线分支作为隔离走线，提高两个天线组中第一天线分支之间的隔离度。
进一步的，为了进一步保证天线的隔离效果，当第三端所在开关的第一端与第三端导通时，可以设置包括第三端的天线组中的第一天线分支的频率是与第三端导通的第二天线分支的频率的整数倍。
本实施例通过将天线组中开关的一端接地，从而当开关与第二天线分支连接的一端与接地的一端导通时，就能够将第二天线分支转换为相邻天线组中第一天线分支之间的隔离走线，从而提高了天线的隔离度，使得数据可以以较高的速率进行传输，而不用担心被其他天线干扰，提高了数据的传输速率。
在一示例性实施例中，本发明实施例还提供一种终端设备，该终端设备包括上述实施例所述的射频装置。
具体的，图3为本发明实施例提供的一种终端设备的结构示意图，例如，终端设备800可以是移动电话，计算机，数字广播终端，消息收发设备，游戏控制台，平板设备，医疗设备，健身设备，个人数字助理等。
参照图3，终端设备800可以包括以下一个或多个组件：处理组件802，存储器804，电源组件806，多媒体组件808，音频组件810，输入/输出(I/O)的接口812，传感器组件814，以及通信组件816。
处理组件802通常控制终端设备800的整体操作，诸如与显示，电话呼叫，数据通信，相机操作和记录操作相关联的操作。处理组件802可以包括一个或多个处理器820来执行指令，以完成上述的方法的全部或部分步骤。此外，处理组件802可以包括一个或多个模块，便于处理组件802和其他组件之间的交互。例如，处理组件802可以包括多媒体模块，以方便多媒体组件808和处理组件802之间的交互。
存储器804被配置为存储各种类型的数据以支持在设备800的操作。这些数据的示例包括用于在终端设备800上操作的任何应用程序或方法的指令，联系人数据，电话簿数据，消息，图片，视频等。存储器804可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)，可编程只读存储器(PROM)，只读存储器(ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。
电源组件806为终端设备800的各种组件提供电力。电源组件806可以包括电源管理系统，一个或多个电源，及其他与为终端设备800生成、管理和分配电力相关联的组件。
多媒体组件808包括在所述终端设备800和用户之间的提供一个输出接口的屏幕。在一些实施例中，屏幕可以包括液晶显示器(LCD)和触摸面板(TP)。如果屏幕包括触摸面板，屏幕可以被实现为触摸屏，以接收来自用户的输入信号。触摸面板包括一个或多个触摸传感器以感测触摸、滑动和触摸面板上的手势。所述触摸传感器可以不仅感测触摸或滑动动作的边界，而且还检测与所述触摸或滑动操作相关的持续时间和压力。在一些实施例中，多媒体组件808包括一个前置摄像头和/或后置摄像头。当设备800处于操作模式，如拍摄模式或视频模式时，前置摄像头和/或后置摄像头可以接收外部的多媒体数据。每个前置摄像头和后置摄像头可以是一个固定的光学透镜系统或具有焦距和光学变焦能力。
音频组件810被配置为输出和/或输入音频信号。例如，音频组件810包括一个麦克风(MIC)，当终端设备800处于操作模式，如呼叫模式、记录模式和语音识别模式时，麦克风被配置为接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器804或经由通信组件816发送。在一些实施例中，音频组件810还包括一个扬声器，用于输出音频信号。
I/O接口812为处理组件802和外围接口模块之间提供接口，上述外围接口模块可以是键盘，点击轮，按钮等。这些按钮可包括但不限于：主页按钮、音量按钮、启动按钮和锁定按钮。
传感器组件814包括一个或多个传感器，用于为终端设备800提供各个方面的状态评估。例如，传感器组件814可以检测到设备800的打开/关闭状态，组件的相对定位，例如所述组件为终端设备800的显示器和小键盘，传感器组件814还可以检测终端设备800或终端设备800一个组件的位置改变，用户与终端设备800接触的存在或不存在，终端设备800方位或加速/减速和终端设备800的温度变化。传感器组件814可以包括接近传感器，被配置用来在没有任何的物理接触时检测附近物体的存在。传感器组件814还可以包括光传感器，如CMOS或CCD图像传感器，用于在成像应用中使用。在一些实施例中，该传感器组件814还可以包括加速度传感器，陀螺仪传感器，磁传感器，压力传感器或温度传感器。
通信组件816被配置为便于终端设备800和其他设备之间有线或无线方式的通信。终端设备800可以接入基于通信标准的无线网络，如WiFi，2G或3G，或它们的组合。在一个示例性实施例中，通信组件816经由广播信道接收来自外部广播管理系统的广播信号或广播相关信息。在一个示例性实施例中，所述通信组件816还包括近场通信(NFC)模块，以促进短程通信。例如，在NFC模块可基于射频识别(RFID)技术，红外数据协会(IrDA)技术，超宽带(UWB)技术，蓝牙(BT)技术和其他技术来实现。
在示例性实施例中，终端设备800可以被一个或多个应用专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现。
在示例性实施例中，还提供了一种包括指令的非临时性计算机可读存储介质，例如包括指令的存储器804，上述指令可由终端设备800的处理器820执行。例如，所述非临时性计算机可读存储介质可以是ROM、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘和光数据存储设备等。
最后需要说明的是，本领域普通技术人员可以理解上述实施例方法中的全部或者部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可存储于一计算机可读存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可以为磁盘、光盘、只读存储记忆体(ROM)或随机存储记忆体(RAM)等。
本发明实施例中的各个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的物理存在，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。
以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种射频装置，其特征在于，包括：
信号源、至少两个天线组，所述天线组中至少包括第一天线分支和第二天线分支；
所述天线组中的第一天线分支与所述信号源连接，所述天线组中的第二天线分支与开关的第一端连接，所述开关的第二端与所述信号源连接，当所述开关的第一端和第二端断开时，所述第二天线分支和所述第一天线分支构成耦合天线，当所述开关的第一端和第二端导通时，所述第二天线分支和所述第一天线分支构成具有多个频率分支的单级天线。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，属于同一天线组的第一天线分支和第二天线分支之间的距离小于预设距离。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，在相邻的两个天线组中，其中一组中的开关还包括第三端，所述第三端接地；
当所述第三端所在开关的第一端与所述第三端导通时，与所述第三端导通的第二天线分支转换为所述相邻的两个天线组的隔离走线。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述天线组中包括所述第三端的开关为单刀双掷开关。
5.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述天线组中不包括所述第三端的开关为单刀单掷开关。
6.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述第三端通过电容和/或电感接地。
7.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，当所述第三端所在开关的第一端与所述第三端导通时，包括所述第三端的天线组中的第一天线分支的频率是与所述第三端导通的第二天线分支的频率的整数倍。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置还包括天线净空区；
所述至少两个天线组设置在所述天线净空区中。
9.一种终端设备，其特征在于，包括如权利要求1-8中任一项所述的射频装置。
10.根据权利要求9所述的终端设备，其特征在于，所述终端设备包括手机。
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