CN112383316A - 触控与天线共用电路以及便携式通讯设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种触控与天线共用电路以及便携式通讯设备，触控与天线共用电路包括天线接收部、第一滤波支路和第二滤波支路，天线接收部接收电信号，电信号包括无线信号和/或触控信号。第一滤波支路对电信号进行滤波，以筛选出电信号中的无线信号。第二滤波支路对电信号进行滤波，以筛选出电信号中的触控信号。上述方案解决触摸按键体积较大的技术问题。

Description

触控与天线共用电路以及便携式通讯设备

技术领域

本发明涉及便携式通讯设备的技术领域，特别涉及触控与天线共用电路以及便携式通讯设备。

背景技术

随着消费类电子产品应用的不断完善，消费类电子产品的种类越来越复杂，越来越小型化，随着小型化的设计，很多产品取消了实体按键设计，进而使用touch IC(触控芯片)来实现一些按键的设计，当touch IC使用在蓝牙，或者有天线相关的设计产品中，touch(触控功能)的touch pad(触控贴片)与蓝牙芯片的天线pad(贴片)必然都要同时设计在整个系统上，在小型化的产品中，2个如此大的pad占用了很大的空间。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种触控与天线共用电路，旨在解决触摸按键体积较大的技术问题。

为实现上述目的，本发明提出一种触控与天线共用电路，所述触控与天线共用电路包括：

天线接收部，用于接收电信号，所述电信号包括无线信号和/或触控信号；

第一滤波支路，用于对所述电信号进行滤波，以筛选出所述电信号中的无线信号；以及

第二滤波支路，用于对所述电信号进行滤波，以筛选出所述电信号中的触控信号。

可选地，所述天线接收部分别与所述第一滤波支路的第一信号交换端以及所述第二滤波支路的第一信号交换端电连接，所述第一滤波支路的第二信号交换端用于输出筛选出的所述无线信号；所述第二滤波支路的第二信号交换端用于输出筛选出的所述触控信号。

可选地，所述第一滤波支路包括射频滤波电路和天线滤波电路，所述射频滤波电路的第一信号交换端为所述第一滤波支路的第二信号交换端，所述射频滤波电路的第二信号交换端与所述天线滤波电路的第一信号交换端连接；所述天线滤波电路的第二信号交换端为所述第一滤波支路的第一信号交换端；

所述射频滤波电路，用于筛选出所述电信号中的无线信号；

所述天线滤波电路，用于筛选出所述电信号中的无线信号。

可选地，所述天线滤波电路包括第一电容、第二电容、第三电容、第一电感、第二电感和第三电感，所述第一电容的第一端、所述第二电容的第一端以及所述第一电感的第一端互连，其连接节点为所述射频滤波电路的第一信号交换端，所述第一电容的第二端、所述第一电感的第二端、所述第三电容的第一端以及所述第三电感的第一端互连，其连接节点为所述射频滤波电路的第二信号交换端；所述第二电容的第二端、所述第二电感的第二端、所述第三电容的第二端以及所述第三电感的第二端均接地。

可选地，所述天线滤波电路包括第四电容、第五电容、第六电容、第四电感、第五电感和第六电感，所述第四电容的第一端与所述第四电感的第一端连接，其连接节点为所述天线滤波电路的第一信号交换端，所述第四电容的第二端、所述第四电感的第二端、所述第五电容的第一端、所述第六电容的第一端、所述第五电感的第一端以及所述第六电感的第一端互连；所述第六电容的第二端以及所述第六电感的第二端连接，其连接节点为所述天线滤波电路的第二信号交换端；所述第五电容的第二端以及所述第五电感的第二端接地。

可选地，所述第二滤波支路包括第一电阻、第七电感和第七电容，所述第七电感的第一端为所述第二滤波支路的第一信号交换端，所述第七电感的第二端、所述第一电阻的第一端以及所述第七电容的第一端互连；所述第一电阻的第二端为所述第二滤波支路的第二信号交换端；所述第七电容的第二端接地。

可选地，所述触控与天线共用电路还包括第三滤波支路，所述第三滤波支路的输入端与所述天线接收部连接，所述第三滤波支路的输出端、所述无线模块以及所述触控模块接地；

所述第三滤波支路，用于滤除所述第一频段以及所述第二频段之外的其他频段的杂波信号。

可选地，所述触控与天线共用电路还包括防静电电路，所述防静电电路设于所述天线接收部与所述第一滤波支路之间。

为实现上述目的，本发明还提出一种便携式通讯设备，所述便携式通讯设备包括如上所述的触控与天线共用电路。

可选地，所述便携式通讯设备包括壳体，所述触控与天线共用电路设置于所述壳体中，所述触控与天线共用电路的天线接收部为一金属导线，所述金属导线的一端从所述壳体伸出，以接触人体获取触控信号。

本发明的技术方案触控与天线共用电路用于便携式通讯设备，所述触控与天线共用电路包括天线接收部、第一滤波支路和第二滤波支路，其中，天线接收部接收电信号，所述电信号包括无线信号和/或触控信号。第一滤波支路对所述电信号进行滤波，以筛选出所述电信号中的无线信号。第二滤波支路对所述电信号进行滤波，以筛选出所述电信号中的触控信号。本申请通过天线接收部接收无线信号和/或触控信号，从而使得仅仅通过天线接收部就实现了触控贴片和天线贴片的功能，而无需将两者分开设置，从而减小了触控与天线共用电路的体积，另外，由于天线信号的常用频段和触控信号的频段一般处于不同范围，因此，通过第一滤波支路和第二滤波支路可以将天线频段的无线信号和触控的触控信号完整的区分开来，还可以避免其他纹波对无线信号或者触控信号的影响，因此，通过上述方案，可以通过天线接收部的复用解决触摸按键体积较大的技术问题。另外，在此之外，还避免了2个pad若距离比较近的话，天线性能与触控性能必然互相干扰的情况。

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的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明触控与天线共用电路一实施例的模块示意图；

图2为本发明触控与天线共用电路一实施例的电路示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

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，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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。

本发明提出一种触控与天线共用电路，旨在解决触摸按键体积较大的技术问题。

在一实施例中，如图1以及图2所示，触控与天线共用电路包括天线接收部10、第一滤波支路20以及第二滤波支路30。

其中，天线接收部10接收电信号，电信号包括无线信号和/或触控信号。第一滤波支路20对电信号进行滤波，以筛选出电信号中的无线信号。第二滤波支路30对电信号进行滤波，以筛选出电信号中的触控信号。

本申请通过天线接收部10接收无线信号和/或触控信号，从而使得仅仅通过此部件就实现了触控贴片和天线贴片的功能，而无需将两者分开设置，从而减小了触控与天线共用电路的体积，另外，由于天线信号的常用频段和触控信号的频段一般处于不同范围，因此，通过第一滤波支路20和第二滤波支路30可以将天线频段的无线信号和触控的触控信号完整的区分开来，还可以避免其他纹波对无线信号或者触控信号的影响，因此，通过上述方案，可以通过天线接收部10的复用解决触摸按键体积较大的技术问题。另外，在此之外，还避免了触控贴片和天线贴片若距离比较近的话，天线性能与触控性能必然互相干扰的情况，从而还提升了产品的用户体验。

在一实施例中，如图2所示，当上述触控与天线共用电路的天线指代蓝牙天线时，蓝牙天线工作在2.4G频率的信号波形上。此时，第一滤波支路20筛选出的无线信号输出至无线通讯模块40，第二滤波支路30筛选出的触控信号输出至触控模块50，但是触控信号的工作的频率比较低，一般100hZ足够，此时把天线接收部10复用为蓝牙的天线贴片与触控贴片，在外界2.4G的蓝牙信号过来时，第二滤波支路30有效的滤掉2.4G信号，touch不工作，第一滤波支路20保留无线信号，因此蓝牙天线正常接收并传输至无线通讯模块40、也能正常将无线通讯模块40需要发送天线信号通过蓝牙天线输出。当有人手，或者其他导电体接触到天线接收部10时，此时的信号频率很低，通过第一滤波支路20，把触控信号的频率的波形滤除干净，此时对无线通讯模块40来讲，此信号为无效信号，但是对触控模块50来讲，通过第二滤波支路30，此触控信号能够有效的被触控模块50接收，实现触控的功能。可选地，无线通讯模块40可以选用常用的蓝牙芯片实现，其中，BT-RF为蓝牙芯片的一信号交换引脚，触控模块50可以选用常用的触控芯片实现，P0.2/TRIN2为触控芯片的一信号交换引脚。

需要说明的是，任何实现上述各功能电路之间信号传递的连接关系均可，并不限定，本实施例中，采用如下连接关系实现上述各功能电路之间信号传递，具体地，天线接收部10分别与第一滤波支路20的第一信号交换端以及第二滤波支路30的第一信号交换端电连接，第一滤波支路20的第二信号交换端用于输出筛选出的无线信号；第二滤波支路30的第二信号交换端用于输出筛选出的触控信号。

可选地，如图2所示，第一滤波支路20包括射频滤波电路201和天线滤波电路202，射频滤波电路201的第一信号交换端为第一滤波支路20的第二信号交换端，射频滤波电路201的第二信号交换端与天线滤波电路202的第一信号交换端连接；天线滤波电路202的第二信号交换端为第一滤波支路20的第一信号交换端。

其中，射频滤波电路201筛选出电信号中的无线信号，并过滤掉纹波电流，天线滤波电路202筛选出电信号中的无线信号。通过上述第一滤波支路20以及第二滤波支路30，可以方将天线信号与触摸信号简单且快速的区分开开。

可选地，如图2所示，射频滤波电路201包括第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第一电感L1、第二电感L2和第三电感L3，第一电容C1的第一端、第二电容C2的第一端以及第一电感L1的第一端互连，其连接节点为射频滤波电路201的第一信号交换端，第一电容C1的第二端、第一电感L1的第二端、第三电容C3的第一端以及第三电感L3的第一端互连，其连接节点为射频滤波电路201的第二信号交换端；第二电容C2的第二端、第二电感L2的第二端、第三电容C3的第二端以及第三电感L3的第二端均接地其中，第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第一电感L1、第二电感L2和第三电感L3组成。

其中，第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第一电感L1、第二电感L2和第三电感L3组成射频滤波电路201，通过上述调节，还能以提高射频滤波电路201与无线通讯模块40之间的匹配阻抗性能，以保证信号传输的完整性。另外其在筛选特定频段的无线信号时，还能通过调控第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第一电感L1、第二电感L2和第三电感L3的对应电感容量和电容值以改变射频滤波电路201与无线通讯模块40之间的阻抗匹配，以提高信号传输的完整性。

可选地，如图2所示，天线滤波电路202包括第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6、第四电感L4、第五电感L5和第六电感L6，第四电容C4的第一端与第四电感L4的第一端连接，其连接节点为天线滤波电路202的第一信号交换端，第四电容C4的第二端、第四电感L4的第二端、第五电容C5的第一端、第六电容C6的第一端、第五电感L5的第一端以及第六电感L6的第一端互连；第六电容C6的第二端以及第六电感L6的第二端连接，其连接节点为天线滤波电路202的第二信号交换端；第五电容C5的第二端以及第五电感L5的第二端接地。

其中，第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6、第四电感L4、第五电感L5和第六电感L6为天线滤波电路202，其不仅可以筛选出特定频段的无线信号，通过上述调节，还能以提高天线滤波电路202与无线通讯模块40之间的匹配阻抗性能，以保证信号传输的完整性。另外还能还能通过改变第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6、第四电感L4、第五电感L5和第六电感L6的连接方式，电感值以及电容值改变天线滤波电路202与无线通讯模块40之间的匹配阻抗，以提高信号传输的完整性。此时，若没有特殊要求，一般阻抗匹配要求为50Ω。

可选地，如图2所示，第二滤波支路30包括第一电阻R1、第七电感L7和第七电容C7，第七电感L7的第一端为第二滤波支路30的第一信号交换端，第七电感L7的第二端、第一电阻R1的第一端以及第七电容C7的第一端互连；第一电阻R1的第二端为第二滤波支路30的第二信号交换端；第七电容C7的第二端接地。

其中，第一电阻R1、第七电感L7和第七电容C7组成的第二滤波支路30可以筛选出特定频段的触控信号，滤除无线信号以及其他杂波信号，通过上述调节，还能以提高第二滤波支路30与触控模块50之间的匹配阻抗性能，以保证信号传输的完整性。另外还能通过改变第一电阻R1、第七电感L7和第七电容C7的电感值以及电容值改变第二滤波支路30与触控模块50之间的匹配阻抗，以进一步提高信号传输的完整性。此时，若没有特殊要求，一般阻抗匹配要求为50Ω。

可选地，如图2所示，触控与天线共用电路还包括第三滤波支路60，第三滤波支路60的输入端与天线接收部10连接，第三滤波支路60的输出端、无线模块以及触控模块50接地。

其中，第三滤波支路60滤除第一频段以及第二频段之外的其他频段的杂波信号此时增加了触控与天线共用电路接地反馈，无论是无线通讯模块40还是触控模块50，当有信号过来时，通过第三滤波支路60进行信号的滤波，把一些非2.4G信号(无线信号)以及touch信号(触控信号)的干扰信号滤除干净，避免其他信号干扰。

可选地，如图2所示，第三滤波支路60包括第八电容C8和第八电感L8，第八电容C8的第一端和第八电感L8的第一端为第三滤波支路60的输入端，第八电容C8的第二端和第八电感L8的第二端为第三滤波支路60的输出端。

可选地，触控与天线共用电路还包括防静电电路(701、702)，防静电电路(701、702)设于天线接收部10与第一滤波支路20之间。

其中，防静电电路(701、702)用于排除设备使用过程中的静电干扰。

以下结合图1和图2对本发明的原理进行说明：

在第一种情况中，若天线接收部10接收到的为天线信号，则经过第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第一电感L1、第二电感L2和第三电感L3、第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6、第四电感L4、第五电感L5和第六电感L6筛选出天线信号，第一电阻R1、第七电感L7和第七电容C7滤波后无信号输出，此时，是通过滤除其他频段的信号所筛选，因此，仅仅保留了天线信号向无线通讯模块40输出，值得注意的是，在此过程中，还能提升一定的阻抗匹配值，另外，在实验室进行调试时，在保证滤波功能不变的情况下，还可以对电路中电阻或电容的位置，大小进行调整，以适应不同项目的需求。

在第一种情况中，若天线接收部10接收到的为触控信号，则经过第一电阻R1、第七电感L7和第七电容C7筛选出触控信号，第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第一电感L1、第二电感L2和第三电感L3、第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6、第四电感L4、第五电感L5和第六电感L6滤波后无信号输出，此时，是通过滤除其他频段的信号所筛选，因此，仅仅保留了触控信号向触控模块50输出，值得注意的是，在此过程中，还能提升一定的阻抗匹配值，另外，在实验室进行调试时，在保证滤波功能不变的情况下，还可以对电路中电阻或电容的位置，大小进行调整，以适应不同项目的需求。

为实现上述目的，本发明还提出一种便携式通讯设备，便携式通讯设备包括如上所述的触控与天线共用电路。

其中，值得注意的是，因为本发明便携式通讯设备包含了上述触控与天线共用电路的全部实施例，因此本发明便携式通讯设备具有上述触控与天线共用电路的所有有益效果，此处不再赘述。

可选地，便携式通讯设备包括壳体，触控与天线共用电路设置于壳体中，触控与天线共用电路的天线接收部10为一金属导线，金属导线的一端从壳体伸出，以接触人体获取触控信号。

其中，金属导线的形状以及可从外界接触天线接收部10的实际情况进行确定。

以上仅为本发明的可选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种触控与天线共用电路，其特征在于，所述触控与天线共用电路包括：

天线接收部，用于接收电信号，所述电信号包括无线信号和/或触控信号；

第一滤波支路，用于对所述电信号进行滤波，以筛选出所述电信号中的无线信号；以及

第二滤波支路，用于对所述电信号进行滤波，以筛选出所述电信号中的触控信号。

2.如权利要求1所述的触控与天线共用电路，其特征在于，所述天线接收部分别与所述第一滤波支路的第一信号交换端以及所述第二滤波支路的第一信号交换端电连接，所述第一滤波支路的第二信号交换端用于输出筛选出的所述无线信号；所述第二滤波支路的第二信号交换端用于输出筛选出的所述触控信号。

3.如权利要求2所述的触控与天线共用电路，其特征在于，所述第一滤波支路包括射频滤波电路和天线滤波电路，所述射频滤波电路的第一信号交换端为所述第一滤波支路的第二信号交换端，所述射频滤波电路的第二信号交换端与所述天线滤波电路的第一信号交换端连接；所述天线滤波电路的第二信号交换端为所述第一滤波支路的第一信号交换端；

所述射频滤波电路，用于筛选出所述电信号中的无线信号；

所述天线滤波电路，用于筛选出所述电信号中的无线信号。

4.如权利要求3所述的触控与天线共用电路，其特征在于，所述天线滤波电路包括第一电容、第二电容、第三电容、第一电感、第二电感和第三电感，所述第一电容的第一端、所述第二电容的第一端以及所述第一电感的第一端互连，其连接节点为所述射频滤波电路的第一信号交换端，所述第一电容的第二端、所述第一电感的第二端、所述第三电容的第一端以及所述第三电感的第一端互连，其连接节点为所述射频滤波电路的第二信号交换端；所述第二电容的第二端、所述第二电感的第二端、所述第三电容的第二端以及所述第三电感的第二端均接地。

5.如权利要求3所述的触控与天线共用电路，其特征在于，所述天线滤波电路包括第四电容、第五电容、第六电容、第四电感、第五电感和第六电感，所述第四电容的第一端与所述第四电感的第一端连接，其连接节点为所述天线滤波电路的第一信号交换端，所述第四电容的第二端、所述第四电感的第二端、所述第五电容的第一端、所述第六电容的第一端、所述第五电感的第一端以及所述第六电感的第一端互连；所述第六电容的第二端以及所述第六电感的第二端连接，其连接节点为所述天线滤波电路的第二信号交换端；所述第五电容的第二端以及所述第五电感的第二端接地。

6.如权利要求2所述的触控与天线共用电路，其特征在于，所述第二滤波支路包括第一电阻、第七电感和第七电容，所述第七电感的第一端为所述第二滤波支路的第一信号交换端，所述第七电感的第二端、所述第一电阻的第一端以及所述第七电容的第一端互连；所述第一电阻的第二端为所述第二滤波支路的第二信号交换端；所述第七电容的第二端接地。

7.如权利要求2-6任一项所述的触控与天线共用电路，其特征在于，所述触控与天线共用电路还包括第三滤波支路，所述第三滤波支路的输入端与所述天线接收部连接，所述第三滤波支路的输出端、所述无线模块以及所述触控模块接地；

所述第三滤波支路，用于滤除所述第一频段以及所述第二频段之外的其他频段的杂波信号。

8.如权利要求2-6任一项所述的触控与天线共用电路，其特征在于，所述触控与天线共用电路还包括防静电电路，所述防静电电路设于所述天线接收部与所述第一滤波支路之间。

9.一种便携式通讯设备，其特征在于，所述便携式通讯设备包括如权利要求1-8任一项所述的触控与天线共用电路。

10.如权利要求9所述的便携式通讯设备，其特征在于，所述便携式通讯设备包括壳体，所述触控与天线共用电路设置于所述壳体中，所述触控与天线共用电路的天线接收部为一金属导线，所述金属导线的一端从所述壳体伸出，以接触人体获取触控信号。

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