CN111146562A - 一种可调谐天线及通信终端 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种可调谐天线及通信终端,该可调谐天线包括:在主板设置有第一馈电点、第一馈地点和第二馈地点;天线本体包括载体、第一辐射体和第二辐射体,载体与主板连接,该第一辐射体和第二辐射体设置于载体上,第一辐射体的一端与第一馈电点的一端连接,第一辐射体的另一端连接于第一馈地点,第二辐射体连接于第二馈地点;调谐开关元器件包括调谐开关控制部件和外围电路,该调谐开关控制部件与第二馈地点连接,调谐开关控制部件用于控制外围电路的M个开关通道中的至少一个开关通道连接主板的地层;可以提高可调谐天线的频段覆盖范围,满足了任意低频跟中频、或者任意高频跟中频、或者低频、中频和高频同时进行载波聚合的要求。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域,具体涉及一种可调谐天线及通信终端。
背景技术
通信终端(比如智能移动手机、智能手表等)功能越来越丰富化,对网速的要求也越来越高,使得其所需要支持的带宽越来越宽。第四代移动通信系统(Long TermEvolution-Advanced,LTE-Advanced)引入载波聚合(Carrier Aggregation,CA)技术,能够将2至5个LTE成员载波聚合在一起,实现最大100MHz的传输带宽,满足单用户峰值速率和系统容量提升的要求,而现有的带开关(Switch)天线调谐器在调谐频段时,开关不管调谐到哪个位置,都会存在一些无法调谐到的频段,从而无法满足载波聚合的要求。
发明内容
本发明实施例公开了一种可调谐天线及通信终端,使得可调谐天线的调谐范围变大且更加灵活,满足了任意低频跟中频、或者任意高频跟中频、或者低频、中频和高频同时进行载波聚合的要求。
本发明第一方面公开了一种可调谐天线,可包括:
主板,所述主板设置有第一馈电点、第一馈地点和第二馈地点;
天线本体,所述天线本体包括载体、第一辐射体和第二辐射体,所述第一辐射体和所述第二辐射体设置于所述载体上,所述载体与所述主板连接,所述第一辐射体的一端与所述第一馈电点的一端连接,所述第一辐射体的另一端连接于所述第一馈地点,所述第二辐射体连接于所述第二馈地点;
调谐开关元器件,所述调谐开关元器件包括调谐开关控制部件和外围电路,所述外围电路包括M个开关通道,所述调谐开关控制部件与所述第二馈地点连接,且在所述可调谐天线处于工作状态下所述调谐开关控制部件用于控制所述M个开关通道中的至少一个开关通道连接所述主板的地层,所述M为大于或者等于2的正整数。
作为一种可选的实施方式,在本发明第一方面中,所述开关通道包括电子元器件,所述电子元器件的一端连接所述主板的地层,所述电子元器件的另一端用于在所述调谐开关控制部件的控制下与所述调谐开关控制部件连接。
作为一种可选的实施方式,在本发明第一方面中,所述调谐开关控制部件包括公共接触端和开关控制端,所述调谐开关控制部件通过所述公共接触端与所述第二馈地点连接,所述电子元器件的另一端用于在所述调谐开关控制部件的控制下与所述开关控制端连接。
作为一种可选的实施方式,在本发明第一方面中,在所述可调谐天线处于工作状态下所述调谐开关控制部件用于根据外置于所述可调谐天线的控制器发送的控制指令控制所述M个开关通道中的至少一个开关通道连接所述主板的地层。
作为一种可选的实施方式,在本发明第一方面中,所述电子元器件为电感或者电容或者电阻或者空贴。
作为一种可选的实施方式,在本发明第一方面中,所述M取值为4。
作为一种可选的实施方式,在本发明第一方面中,所述调谐开关元器件为单刀四掷开关。
作为一种可选的实施方式,在本发明第一方面中,所述第一辐射体、第二辐射体和所述主板的地层的材质均为金属材质,所述载体的材质为塑胶材质。
作为一种可选的实施方式,在本发明第一方面中,所述第一馈电点的另一端通过所述主板基层上的匹配网络与射频端连接,所述第一馈地点连接所述主板的地层或者通过匹配网络连接所述主板的地层,所述第二馈地点连接所述调谐开关控制部件的所述公共接触端或者通过匹配网络连接所述调谐开关控制部件的所述公共接触端。
本发明第二方面公开了一种通信终端,可包括:
如第一方面任意一种所述的可调谐天线。
与现有技术相比,本发明实施例具有以下有益效果:
本发明实施例提供的可调谐天线包括主板和天线本体,其中,主板上设置有第一馈电点、第一馈地点和第二馈地点,而天线本体包括载体、第一辐射体和第二辐射体,第一辐射体和第二辐射体都设置于载体上,载体进一步与主板连接,并通过将第一辐射体的一端连接于第一馈电点的一端,第一辐射体的另一端连接于第一馈地点,第二辐射体连接于第二馈地点;另外,调谐开关元器件包括调谐开关控制部件和外围电路,而外围电路包括M个开关通道,M为大于或者等于2的正整数,该调谐开关控制部件与第二馈地点连接,且在可调谐天线处于工作状态下调谐开关控制部件用于控制M个开关通道中的至少一个开关通道连接主板的地层。可以看出,通过实施本发明实施例,由于调谐开关元器件连接在第二馈地点上,首先,不会改变第一辐射体的阻抗匹配,能够维持天线信号的中频频段几乎不变,其次,天线信号的低频频段由第一辐射体和第二辐射体共同控制,当调谐开关元器件通过控制M个开关通道中的至少一个开关通道连接主板的地层以进行天线调谐时,能够改变天线电流分布,从而改变阻抗匹配,从而实现通过调谐使得低频频段发生频偏,在一定范围内发生变化,最后,天线信号的高频频段只受到第二辐射体的控制,同样当调谐开关元器件通过控制M个开关通道中的至少一个开关通道连接主板的地层以进行天线调谐时,可以改变天线电流分布,从而改变阻抗匹配,使得天线信号的高频频段发生一定的频偏,在一定频段范围内变化,使得可调谐天线的调谐范围变大且更加灵活,因此,本发明实施例能够获得低频频段与中频频段的载波聚合,也能获得高频频段与中频频段的载波聚合,或者获得高频频段、中频频段与低频频段的载波聚合,满足了任意低频跟中频、或者任意高频跟中频、或者低频、中频和高频同时进行载波聚合的要求。
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可调谐天线的正视图;
图2为本发明另一实施例提供的一视角的可调谐天线的结构示意图;
图3为本发明一实施例提供的一视角的可调谐天线的部分结构示意图;
图4为本发明另一实施例提供的一视角的可调谐天线的部分结构示意图;
图5为本发明又一实施例提供的一视角的可调谐天线的部分结构示意图;
图6为本发明一实施例提供的图1中20所指示的结构放大示意图;
图7为本发明一实施例提供的图4中20所指示的结构放大示意图;
图8为本发明一实施例提供的图1中30所指示的结构放大示意图;
图9为本发明另一实施例提供的图4中30所指示的结构放大示意图;
图10为本发明实施例提供的通信终端的模块化结构示意图。
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。
需要说明的是,本发明的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等是用于区别不同的对象,而不是用于描述特定顺序。本发明实施例的术语“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,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
在本发明实施例中,术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本发明及其实施例,并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位,或以特定方位进行构造和操作。
并且,上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外,还可能用于表示其他含义,例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言,可以根据具体情况理解这些术语在本发明中的具体含义。
此外,术语“安装”、“设置”、“装设”、“连接”、“相连”应做广义理解。例如,可以是固定连接,可拆卸连接,或整体式构造;可以是机械连接,或电连接;可以是直接相连,或者是通过中间媒介间接相连,又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参阅图1至图9,其中,图1至图5为本发明实施例提供的一种可调谐天线的结构示意图,图6至图9为本发明实施例提供的可调谐天线的部分结构放大示意图。请结合图1至图9,该可调谐天线包括主板10以及天线本体(图中未标示)。
主板10上设置有第一馈电点1001、第一馈地点1002和第二馈地点1003;
天线本体,该天线本体包括载体40、第一辐射体101和第二辐射体102,该载体40与主板10连接,第一辐射体101和第二辐射体102设置于该载体40上,第一辐射体101的一端与第一馈电点1001的一端连接,第一辐射体101的另一端连接于第一馈地点1002,第二辐射体102连接于第二馈地点1003;
调谐开关元器件10001,该调谐开关元器件10001包括调谐开关控制部件10002和外围电路(图中未标示),外围电路包括M个开关通道(图中以4个开关通道为例进行说明),该调谐开关控制部件10002与第二馈地点1003连接,且在可调谐天线处于工作状态下调谐开关控制部件10002用于控制M个开关通道中的至少一个开关通道连接主板10的地层(主板10的地部),该M可以为大于或者等于2的正整数。
可以理解的是,在本发明实施例中载体40与主板10连接,并通过将第一辐射体101的一端连接于第一馈电点1001的一端,第一辐射体101的另一端连接于第一馈地点1002,而第二辐射体102连接于第二馈地点1003;另外,调谐开关元器件10001包括调谐开关控制部件10002和外围电路,而外围电路包括M个开关通道,M为大于或等于2的正整数,该调谐开关控制部件10002与第二馈地点1003连接,调谐开关控制部件10002能够在可调谐天线处于工作状态下,用于控制M个开关通道中的至少一个开关通道连接主板10的地层。可以看出,通过实施本发明实施例,由于调谐开关元器件10001连接在第二馈地点1003上,首先,不会改变第一辐射体101的阻抗匹配,能够维持天线信号的中频频段几乎不变,其次,天线信号的低频频段由第一辐射体101和第二辐射体102共同控制,当调谐开关元器件通过控制M个开关通道中的至少一个开关通道连接主板10的地层以进行天线调谐时,能够改变天线电流分布,从而改变阻抗匹配,从而实现通过调谐使得低频频段发生频偏,在一定范围内发生变化,最后,天线信号的高频频段只受到第二辐射体102的控制,同样当调谐开关元器件10001通过控制M个开关通道中的至少一个开关通道连接主板10的地层以进行天线调谐时,可以改变天线电流分布,从而改变阻抗匹配,使得天线信号的高频频段发生一定的频偏,在一定频段范围内变化,使得可调谐天线的调谐范围变大且更加灵活,因此,本发明实施例能够获得低频频段与中频频段的载波聚合,也能获得高频频段与中频频段的载波聚合,或者获得高频频段、中频频段与低频频段的载波聚合,满足了任意低频跟中频、或者任意高频跟中频、或者低频、中频和高频同时进行载波聚合的要求。
请进一步参阅图6至图7,其中,图6具体为本发明一实施例提供的图1中20所指示的结构放大示意图;图7具体为本发明一实施例提供的图4中20所指示的结构放大示意图。结合图6至图7所示,调谐开关元器件10001可包括调谐开关控制部件10002和外围电路(图中未标示),而外围电路(图中未标示)包括M个开关通道,在图6和图7中以M为4作为举例进行说明。可选地,调谐开关元器件10001通过调谐开关控制部件10002与外置于调谐天线的控制器连接,调谐开关控制部件10002接收控制器发送的控制指令,该控制指令用于指示调谐开关控制部件10002所要控制的目标开关通道(可以是一个或者多个开关通道)。调谐开关控制部件10002在接收到该控制指令之后,调谐开关控制部件10002根据控制指令控制目标开关通道连接主板10的地层,从而改变天线电流分布,从而改变阻抗匹配。
进一步可选地,每个开关通道包括至少一个电子元器件,该电子元器件的一端连接主板10的地层,电子元器件的另一端用于在调谐开关控制部件10002的控制下与调谐开关控制部件10002连接,从而通过电子元器件改变天线电流分布,从而改变阻抗匹配,使得天线信号发生一定的频偏,在一定频段范围内变化。
进一步参阅在图6和图7中,对应4个开关通道,分别包括电子元器件10003、电子元器件10004、电子元器件10005和电子元器件10006,各个电子元器件的一端连接主板10的地层,而电子元器件的另一端用于在调谐开关控制部件10002的控制下与调谐开关控制部件10002连接。可选地,电子元器件的一端可以与主板10的地层连接,调谐开关元器件10001通过调谐开关控制部件10002与外置于调谐天线的控制器连接,在接收到控制器的控制指令之后,该控制指令用于指示调谐开关控制部件10002所要控制的目标电子元器件(可以是电子元器件10003、电子元器件10004、电子元器件10005和电子元器件10006中的一个或者多个),调谐开关控制部件10002接收到该控制指令之后,根据该控制指令控制其与目标电子元器件连接。可选地,上述电子元器件可以是电感或者电容或者电阻或者空贴。
进一步可选地,调谐开关控制部件10002包括有公共接触端(图中未标示)、开关控制端(图中未标示)和开关控制端(图中未标示),该调谐开关控制部件10002通过公共接触端(图中未标示)与第二馈地点1003连接,而电子元器件的另一端用于在开关控制端(图中未标示)的控制下与开关控制端(图中未标示)连接。
可以理解的是,调谐开关控制部件10002通过开关控制端(图中未标示)与外置于该可调谐天线外部的控制器连接,开关控制端(图中未标示)接收控制器给到的控制指令,该控制指令用于指示开关控制端(图中未标示)所要连接的目标开关通道(可以是一个或者多个),开关控制端在接收到控制指令之后,根据控制指令控制其与目标开关通道(相应的电子元器件)连接。
可以理解,电子元器件10003、电子元器件10004、电子元器件10005和电子元器件10006分别连接至主板10的地层,而调谐开关控制部件10002可以通过开关控制端连接对应的电子元器件,进一步由于电子元器件连接主板10上的不同位置点,因此,在公共接触端连接在第二馈地点1003之后,能够改变天线电流分布,从而改变阻抗。具体可以理解,第二辐射体102连接于第二馈地点1003,调谐开关元器件10001的公共接触端连接于第二馈地点1003,使得中频频段只受到第一辐射体101影响,天线信号的低频频段几乎维持不变,获得一个固定的中频频段,例如1710MHz-2170MHz。另外,天线信号的低频频段由第一辐射体101和第二辐射体102共同控制,当调谐开关元器件10001通过至少一个电子元器件连接主板10的地层时,能够改变天线电流分布,从而改变阻抗匹配,能够使得天线信号的低频频段发生不同程度的频偏,从而获得一定范围内的低频频段,例如,低频频段会发生频偏获得700MHz-960MHz之间的频段范围。天线信号的高频频段只受到第二辐射体102的控制,那么当调谐开关元器件10001通过至少一个电子元器件连接主板10的地层时,能够使得高频频段会发生不同程度的频偏以覆盖一定范围的频段,例如可以覆盖2300MHz-2400MHz、2490MHz-2700MHz。因此,通过实施本发明实施例,能够维持任意调谐下天线信号的中频频段几乎不变,而调谐开关元器件10001只用于调谐低频频段和/或高频频段,从而满足了任意低频跟中频、或者任意高频跟中频、或者低频、中频和高频同时进行载波聚合的要求。
可选地,上述调谐开关元器件10001可以为单刀四掷开关。
可选地,第一馈电点1001的另一端与外置于可调谐天线外部的射频前端的信号输出端连接。
进一步可选地,请参阅图8至图9,其中,图8为本发明一实施例提供的图1中30所指示的结构放大示意图;图9为本发明另一实施例提供的图4中30所指示的结构放大示意图,以及结合图6和图7,主板10包括从下至上依次设置的基层和地层,其中,第一馈电点1001的另一端通过主板10基层上的匹配网络与射频端连接,第一馈地点1002连接主板10的地层或者通过匹配网络连接主板10的地层,第二馈地点1003连接调谐开关控制部件10001的公共接触端或者通过匹配网络连接调谐开关控制部件10001的公共接触端。
可以理解,第一馈电点1001、第一馈地点1002和第二馈地点1003在结构上相似,主要是连接主板10和天线本体的位置不同,主要起到连接主板10和天线的作用。
进一步可选地,第一辐射体101、第二辐射体102和主板10的地层的材质均为金属材质,载体40的材质为塑胶材质。
请参阅图10,图10为本发明实施例公开的通信终端的模块化结构图,在图10中,该通信终端包括上述图1至图9任意的一种可调谐天线。
以上对本发明实施例公开的一种可调谐天线及通信终端进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.一种可调谐天线,其特征在于,包括:
主板,所述主板设置有第一馈电点、第一馈地点和第二馈地点;
天线本体,所述天线本体包括载体、第一辐射体和第二辐射体,所述第一辐射体和所述第二辐射体设置于所述载体上,所述载体与所述主板连接,所述第一辐射体的一端与所述第一馈电点的一端连接,所述第一辐射体的另一端连接于所述第一馈地点,所述第二辐射体连接于所述第二馈地点;
调谐开关元器件,所述调谐开关元器件包括调谐开关控制部件和外围电路,所述外围电路包括M个开关通道,所述调谐开关控制部件与所述第二馈地点连接,且在所述可调谐天线处于工作状态下所述调谐开关控制部件用于控制所述M个开关通道中的至少一个开关通道连接所述主板的地层,所述M为大于或者等于2的正整数。
2.根据权利要求1所述的可调谐天线,其特征在于:
所述开关通道包括电子元器件,所述电子元器件的一端连接所述主板的地层,所述电子元器件的另一端用于在所述调谐开关控制部件的控制下与所述调谐开关控制部件连接。
3.根据权利要求2所述的可调谐天线,其特征在于:
所述调谐开关控制部件包括公共接触端和开关控制端,所述调谐开关控制部件通过所述公共接触端与所述第二馈地点连接,所述电子元器件的另一端用于在所述调谐开关控制部件的控制下与所述开关控制端连接。
4.根据权利要求1所述的可调谐天线,其特征在于:
在所述可调谐天线处于工作状态下所述调谐开关控制部件用于根据外置于所述可调谐天线的控制器发送的控制指令控制所述M个开关通道中的至少一个开关通道连接所述主板的地层。
5.根据权利要求2或3所述的可调谐天线,其特征在于,所述电子元器件为电感或者电容或者电阻或者空贴。
6.根据权利要求1至4任一项所述的可调谐天线,其特征在于,所述M取值为4。
7.根据权利要求1至4任一项所述的可调谐天线,其特征在于,所述调谐开关元器件为单刀四掷开关。
8.根据权利要求1所述的可调谐天线,其特征在于,所述第一辐射体、第二辐射体和所述主板的地层的材质均为金属材质,所述载体的材质为塑胶材质。
9.根据权利要求3所述的可调谐天线,其特征在于,所述第一馈电点的另一端通过所述主板基层上的匹配网络与射频端连接,所述第一馈地点连接所述主板的地层或者通过匹配网络连接所述主板的地层,所述第二馈地点连接所述调谐开关控制部件的所述公共接触端或者通过匹配网络连接所述调谐开关控制部件的所述公共接触端。
10.一种通信终端,其特征在于,包括:
如权利要求1至9任一项所述的可调谐天线。
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