CN113037336A - 一种手机天线复用无线充电线圈的方法 - Google Patents

一种手机天线复用无线充电线圈的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种手机天线复用无线充电线圈的方法,具体涉及信号天线和无线充电技术领域,包括非金属后盖、线路板、宽带金属线圈、变容二极管组成的带通滤波控制电路。本发明通过电切换形式对NFC、通话和Wifi网络进行时分增强,使用变容二极管组成的带通滤波控制电路进行天线与充电线圈的频分复用,使宽带金属线圈能满足无线充电的同时,也能够适配各频段天线信号要求,通过手机处理端对天线模块进行选择,基于电控制的三类天线信号时分复用以及变容二极管的滤波效应进行天线信号和充电线圈的频分复用,能够有效地增强智能终端信号和提高充电线圈的复用效率,降低手机功耗,提高终端集成度等,具有重要的研究意义和实际应用价值。

Description

一种手机天线复用无线充电线圈的方法
技术领域
本发明涉及信号天线和无线充电技术领域,具体涉及一种手机天线复用无线充电线圈的方法。
背景技术
目前,各类智能终端广泛应用于人们日常生活,智能手机,智能手表,平板等为大家提供了极大便利性,但终端信号质量差是一个困扰人们已久的问题。手机信号出现问题由很多因素引起,其中一个重要因素是智能手机体积小天线无法达到有效长度,并且使用内置天线导致。而智能手表等终端因为体积更受限而面临更严重的信号质量问题。另外,由于智能终端内部元件集成度高,各种天线信号会互相串扰也导致了接收端信噪比急剧下降。为了增强信号质量只能加大天线收发功率,存在严重的功耗问题。 无线充电技术近几年大量进入人们视线,主流智能终端均有采用无线充电技术,使人们摆脱了有线充电的繁琐。其原理是利用供电和手机充电装置中的盘型线圈,通过电磁感应效应对手机电池进行充电。
无线充电线圈的出现以及急待解决的内置天线问题,使得人们开始思考天线与充电线圈之间的复用问题。目前有效的复用形式多为时分复用或干脆放置另一组线圈作为天线于充电线圈后盖位置,这些做法均有其弊端,存在严重的复用效率或者信号质量差的问题,现有解决方案中多存在以下两个问题:1.时分复用型不足:利用磁力切换形式将天线与充电线圈复用分离,在同一时刻只能使用充电功能或天线信号增强功能;且磁力切换具有不可靠性,若手机放置不正或距离不够近,则可能导致磁力切换失败,充电大电流会从天线端馈入导致收发芯片损毁,电控制切换则会存在第一类问题; 2.扩展线圈不足:现有技术只是纯粹将天线增长,缠绕于无线充电后盖,无实质复用意义,且无线充电时同样会带来信号干扰问题。
发明内容
为此,本发明提供一种手机天线复用无线充电线圈的方法,通过电切换形式对NFC、通话和Wifi网络进行时分增强,使用变容二极管组成的带通滤波控制电路进行天线与充电线圈的频分复用,使宽带金属线圈能满足无线充电的同时,也能够适配各频段天线信号要求,以解决现有技术中时分复用型不足和扩展线圈不足的问题。
为了实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种手机天线复用无线充电线圈,包括手机处理端和控制程序,所述手机处理端和控制程序的输出端设有内部系统总线,所述内部系统总线的输出端设有带通滤波电路,所述带通滤波电路的输出端设有变容控制单元,所述内部系统总线的输出端设有电切换电路,所述电切换电路的输出端设有天线模块;
所述手机处理端通过内部系统总线的总线方式与带通滤波电路和电切换电路连接,便于用户通过手机处理端选择对应功能的天线和匹配频段;
所述内部系统总线便于为手机处理端和控制程序与带通滤波电路和电切换电路间提供连接控制的纽带;
所述带通滤波电路具有宽带频谱响应,支持DC-4Ghz,能够覆盖直流到大部分天线信号频带范围,增强使用信号,可通过调节输出电平选择变容控制单元的不同通频带;
所述变容控制单元具有不同通频带,可在用户做出选择后,将数据返还到手机处理端;
所述控制程序可使用户根据频段和天线功能进行控制选择;
所述电切换电路通过手机处理端连接并且选择在使用的天线以及匹配频段,电切换电路的端子与天线模块的不同功能模块对应连接;
所述天线模块具有三种不同的分支功能,可使用户根据需求自主选择。
进一步地,所述变容控制单元的输出端与手机处理端的输入端相连接,变容控制单元可在用户做出选择后,将数据返还到手机处理端。
进一步地,所述带通滤波电路包括非金属后盖、线路板、宽带金属线圈和变容二极管,所述宽带金属线圈具有宽带频谱响应,支持DC-4Ghz,能够覆盖直流到大部分天线信号频带范围,其端口一连接带通滤波电路作为信号天线扩展部分,所述宽带金属线圈频带响应在DC到大于所复用天线信号中心频率,所述变容二极管组成的带通滤波电路包括带通滤波电路和变容控制单元,所述宽带金属线圈与传统无线充电整流电路和电池正常连接。
进一步地,所述变容控制单元包括第一变容二极管、第二变容二极管和变压控制单元,通过调节控制单元输出电平选择不同通频带。
进一步地,所述电切换电路包括内置程序和天线端子,所述电切换电路通过手机处理端连接并且由内置程序选择在使用的天线以及匹配频段,所述天线模块与电切换电路的对应天线端子连接,所述电切换电路通过内部系统总线的控制信号选择与变容二极管组成带通滤波电路信号输出端和第一、第二、第三天线端子选择连接,由手机处理端的内部系统总线使能选择一路天线作为信号增强使用。
进一步地,所述天线模块包括第一NFC天线模块、第二通话天线模块和第三wifi天线模块,所述天线模块为手机或带信号收发设备的13.5Mhz RFID,NFC天线模块,900MhzGSM天线模块,2.4Ghz WLAN天线模块。
本发明还包括手机天线复用无线充电线圈的方法:
S1:宽带金属线圈产生的低频交流电信号用于连接整流电路供给电池的充电,连通天线后产生的高频小信号可忽略不计,对无线充电功能无影响;
S2:手机进行通信功能时会有总线控制信号发出,用于控制天线选通和频带选通,当进行NFC功能时,手机总线会发出总线控制信号选通NFC天线端子并且频带选通在13.5Mhz;当进行电话功能时,手机总线会发出总线控制信号选通sim天线端子并且频带选通在900Mhz;当进行Wifi功能时,手机总线会发出总线控制信号选通Wlan天线端子并且频带选通在2.4Ghz。
S3:选通后的天线端子和频带会使用无线充电线圈作为天线扩展,由于频带限制,只有使用相应天线功能的信号频率能通过变容二极管组成的带通滤波电路,从而达到天线信号增强,并且由于带通滤波器的存在,宽频内的其他噪声将被滤除,信号的信噪比也将大大提高。
进一步地,在S3中信号接收包括:充电线圈低频交流电信号与线圈接收第一NFC13.5Mhz信号,第二通话900Mhz信号,第三wifi 2.4Ghz信号同时进入频率选通模块,由总线控制的频率选通正在使用的信号频率,并将其余频率滤除,选通后的信号进入总线控制选通的天线端子。
进一步地,在S3中信号发射包括:由总线选通的第一NFC天线端子或第二通话天线端子或第三wifi天线端子发射13.5Mhz或900Mhz或2.4Ghz信号至频率选通模块,由总线控制的频率选通根据正在使用的天线端子选通相应频带,最后选通后的射频信号通过连接的无线线圈向外辐射信号。
本发明具有如下优点:
1、本发明通过电切换形式对NFC、通话和Wifi网络进行时分增强,与现有技术相比,使用变容二极管组成的带通滤波控制电路进行天线与充电线圈的频分复用,使宽带金属线圈能满足无线充电的同时,也能够适配各频段天线信号要求;
2、本发明通过手机处理端对天线模块进行选择,与现有技术相比,基于电控制的三类天线信号时分复用以及变容二极管的滤波效应进行天线信号和充电线圈的频分复用,能够有效地增强智能终端信号和提高充电线圈的复用效率,降低手机功耗,提高终端集成度等,具有重要的研究意义和实际应用价值。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对实施方式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示例性的,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,还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
本说明书所绘示的结构、比例、大小等,均仅用以配合说明书所揭示的内容,以供熟悉此技术的人士了解与阅读,并非用以限定本发明可实施的限定条件,故不具技术上的实质意义,任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整,在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下,均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
图1为本发明整体结构模块图;
图2为本发明实施例1的变容二极管带通滤波电路图;
图3为本发明实施例1的变容二极管带通滤波电路频谱响应曲线图;
图4的(a)、(b)、(c)和(d)图分别为本发明实施例1的充电线圈输出端信号频谱图、第一NFC天线射频信号频谱图、第二通话天线射频信号频谱图和第三Wifi天线射频信号频谱图;
图5为本发明实施例1的手机天线复用无线充电线圈的方法流程示意图;
图6为本发明带通滤波电路结构框图;
图7为本发明变容控制单元结构框图;
图8为本发明电切换电路结构框图;
图9为本发明天线模块结构框图;
图10为本发明手机处理端控制天线模块结构框图。
图中:1、手机处理端;2、内部系统总线;3、带通滤波电路;4、变容控制单元;5、控制程序;6、电切换电路;7、天线模块;8、非金属后盖;9、线路板;10、宽带金属线圈;11、变容二极管;12、内置程序;13、第一变容二极管;14、变压控制单元;15、第一NFC天线模块;16、第二通话天线模块;17、第三wifi天线模块;18、天线端子;19、第二变容二极管。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式,熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效,显然,所描述的实施例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。
实施例1
参照说明书附图1-10,一种手机天线复用无线充电线圈,包括手机处理端1和控制程序5,所述手机处理端1和控制程序5的输出端设有内部系统总线2,所述内部系统总线2的输出端设有带通滤波电路3,所述带通滤波电路3的输出端设有变容控制单元4,所述内部系统总线2的输出端设有电切换电路6,所述电切换电路6的输出端设有天线模块7;
所述手机处理端1通过内部系统总线2的总线方式与带通滤波电路3和电切换电路6连接,便于用户通过手机处理端1选择对应功能的天线和匹配频段;
所述内部系统总线2便于为手机处理端1和控制程序5与带通滤波电路3和电切换电路6间提供连接控制的纽带;
所述带通滤波电路3具有宽带频谱响应,支持DC-4Ghz,能够覆盖直流到大部分天线信号频带范围,增强使用信号,可通过调节输出电平选择变容控制单元4的不同通频带;
所述变容控制单元4具有不同通频带,可在用户做出选择后,将数据返还到手机处理端1;
所述控制程序5可使用户根据频段和天线功能进行控制选择;
所述电切换电路6通过手机处理端1连接并且选择在使用的天线以及匹配频段,电切换电路6的端子与天线模块7的不同功能模块对应连接;
所述天线模块7具有三种不同的分支功能,可使用户根据需求自主选择。
进一步地,所述变容控制单元4的输出端与手机处理端1的输入端相连接,变容控制单元4可在用户做出选择后,将数据返还到手机处理端1。
进一步地,所述带通滤波电路3包括非金属后盖8、线路板9、宽带金属线圈10和变容二极管11,所述宽带金属线圈10具有宽带频谱响应,支持DC-4Ghz,能够覆盖直流到大部分天线信号频带范围,其端口一连接带通滤波电路3作为信号天线扩展部分,所述宽带金属线圈10频带响应在DC到大于所复用天线信号中心频率,所述变容二极管11组成的带通滤波电路3包括带通滤波电路3和变容控制单元4,所述宽带金属线圈10与传统无线充电整流电路和电池正常连接。
进一步地,所述变容控制单元4包括第一变容二极管13、第二变容二极管19和变压控制单元14,通过调节控制单元输出电平选择不同通频带。
进一步地,所述电切换电路6包括内置程序12和天线端子18,所述电切换电路6通过手机处理端1连接并且由内置程序12选择在使用的天线以及匹配频段,所述天线模块7与电切换电路6的对应天线端子18连接,所述电切换电路6通过内部系统总线2的控制信号选择与变容二极管11组成带通滤波电路3信号输出端和第一、第二、第三天线端子选择连接,由手机处理端1的内部系统总线2使能选择一路天线作为信号增强使用。
进一步地,所述天线模块7包括第一NFC天线模块15、第二通话天线模块16和第三wifi天线模块17,所述天线模块7为手机或带信号收发设备的13.5Mhz RFID,NFC天线模块,900Mhz GSM天线模块,2.4Ghz WLAN天线模块。
本发明还包括手机天线复用无线充电线圈的方法:
S1:宽带金属线圈10产生的低频交流电信号用于连接整流电路供给电池的充电,连通天线后产生的高频小信号可忽略不计,对无线充电功能无影响;
S2:手机进行通信功能时会有总线控制信号发出,用于控制天线选通和频带选通,当进行NFC功能时,手机总线会发出总线控制信号选通NFC天线端子并且频带选通在13.5Mhz;当进行电话功能时,手机总线会发出总线控制信号选通sim天线端子并且频带选通在900Mhz;当进行Wifi功能时,手机总线会发出总线控制信号选通Wlan天线端子并且频带选通在2.4Ghz。
S3:选通后的天线端子和频带会使用无线充电线圈作为天线扩展,由于频带限制,只有使用相应天线功能的信号频率能通过变容二极管组成的带通滤波电路3,从而达到天线信号增强,并且由于带通滤波器的存在,宽频内的其他噪声将被滤除,信号的信噪比也将大大提高。
进一步地,在S3中信号接收包括:充电线圈低频交流电信号与线圈接收第一NFC13.5Mhz信号,第二通话900Mhz信号,第三wifi 2.4Ghz信号同时进入频率选通模块,由总线控制的频率选通正在使用的信号频率,并将其余频率滤除,选通后的信号进入总线控制选通的天线端子。
进一步地,在S3中信号发射包括:由总线选通的第一NFC天线端子或第二通话天线端子或第三wifi天线端子发射13.5Mhz或900Mhz或2.4Ghz信号至频率选通模块,由总线控制的频率选通根据正在使用的天线端子选通相应频带,最后选通后的射频信号通过连接的无线线圈向外辐射信号。
实施场景具体为:变容二极管11带通滤波电路3直接与宽带金属线圈10正极相连,电路负极接地即可,可达到天线扩展效果,正常无线充电线圈长度在40-50cm,是传统内置天线的两到三倍,而低频交流电及宽频噪声在经过变容二极管11电路时会被滤除。三路NFC、通话或wifi功能天线通过电切换电路6选通接入线圈,在单一使用或需要进行某一信号增强时,通过内置程序12自动或手动控制手机处理端1选通,通过手机内置程序12选通情况,对变容二极管11带通滤波电路3进行中心频带选择,使用NFC为13.5Mhz频带,使用手机通话为900Mhz频带,使用wifi为2.4Ghz频带。本实施例选通GSM通信频带900Mhz调节变容二极管11使电路具有合适的3dB带宽;充电线圈低频交流电信号与线圈接收第一NFC 13.5Mhz信号,第二通话900Mhz信号,第三wifi 2.4Ghz信号同时进入频率选通模块,由总线控制的频率选通正在使用的信号频率,并将其余频率滤除,选通后的信号进入总线控制选通的天线端子;在图4的(b)、(c)、(d)图分别为第一NFC天线端子收发的13.5Mhz信号,第二GSM天线端子收发的900Mhz信号,第三wifi天线端子收发的2.4Ghz信号,在本实施例中,GSM天线信号与无线线圈信号混合频谱如图4(a)所示,在经过变容二极管11带通滤波电路3后则信号频谱变为图4(c)所示,在线圈用了支持DC-4Ghz的宽带铜制线圈,缠绕总长度为40cm,在变容二极管11组成的带通滤波电路3中采用的是变容二极管MV-209,引脚间的电容量—Ct(Nom):33pf,最大与最小电容量比为3,支持特高频UHF。
实施例2
参照说明书附图1和图5-10,一种手机天线复用无线充电线圈,包括手机处理端1和控制程序5,所述手机处理端1和控制程序5的输出端设有内部系统总线2,所述内部系统总线2的输出端设有带通滤波电路3,所述带通滤波电路3的输出端设有变容控制单元4,所述内部系统总线2的输出端设有电切换电路6,所述电切换电路6的输出端设有天线模块7;
所述手机处理端1通过内部系统总线2的总线方式与带通滤波电路3和电切换电路6连接,便于用户通过手机处理端1选择对应功能的天线和匹配频段;
所述内部系统总线2便于为手机处理端1和控制程序5与带通滤波电路3和电切换电路6间提供连接控制的纽带;
所述带通滤波电路3具有宽带频谱响应,支持DC-4Ghz,能够覆盖直流到大部分天线信号频带范围,增强使用信号,可通过调节输出电平选择变容控制单元4的不同通频带;
所述变容控制单元4具有不同通频带,可在用户做出选择后,将数据返还到手机处理端1;
所述控制程序5可使用户根据频段和天线功能进行控制选择;
所述电切换电路6通过手机处理端1连接并且选择在使用的天线以及匹配频段,电切换电路6的端子与天线模块7的不同功能模块对应连接;
所述天线模块7具有三种不同的分支功能,可使用户根据需求自主选择。
进一步地,所述变容控制单元4的输出端与手机处理端1的输入端相连接,变容控制单元4可在用户做出选择后,将数据返还到手机处理端1。
进一步地,所述带通滤波电路3包括非金属后盖8、线路板9、宽带金属线圈10和变容二极管11,所述宽带金属线圈10具有宽带频谱响应,支持DC-4Ghz,能够覆盖直流到大部分天线信号频带范围,其端口一连接带通滤波电路3作为信号天线扩展部分,所述宽带金属线圈10频带响应在DC到大于所复用天线信号中心频率,所述变容二极管11组成的带通滤波电路3包括带通滤波电路3和变容控制单元4,所述宽带金属线圈10与传统无线充电整流电路和电池正常连接。
进一步地,所述变容控制单元4包括第一变容二极管13、第二变容二极管19和变压控制单元14,通过调节控制单元输出电平选择不同通频带。
进一步地,所述电切换电路6包括内置程序12和天线端子18,所述电切换电路6通过手机处理端1连接并且由内置程序12选择在使用的天线以及匹配频段,所述天线模块7与电切换电路6的对应天线端子18连接,所述电切换电路6通过内部系统总线2的控制信号选择与变容二极管11组成带通滤波电路3信号输出端和第一、第二、第三天线端子选择连接,由手机处理端1的内部系统总线2使能选择一路天线作为信号增强使用。
进一步地,所述天线模块7包括第一NFC天线模块15、第二通话天线模块16和第三wifi天线模块17,所述天线模块7为手机或带信号收发设备的13.5Mhz RFID,NFC天线模块,900Mhz GSM天线模块,2.4Ghz WLAN天线模块。
本发明还包括手机天线复用无线充电线圈的方法:
S1:宽带金属线圈10产生的低频交流电信号用于连接整流电路供给电池的充电,连通天线后产生的高频小信号可忽略不计,对无线充电功能无影响;
S2:手机进行通信功能时会有总线控制信号发出,用于控制天线选通和频带选通,当进行NFC功能时,手机总线会发出总线控制信号选通NFC天线端子并且频带选通在13.5Mhz;当进行电话功能时,手机总线会发出总线控制信号选通sim天线端子并且频带选通在900Mhz;当进行Wifi功能时,手机总线会发出总线控制信号选通Wlan天线端子并且频带选通在2.4Ghz。
S3:选通后的天线端子和频带会使用无线充电线圈作为天线扩展,由于频带限制,只有使用相应天线功能的信号频率能通过变容二极管组成的带通滤波电路3,从而达到天线信号增强,并且由于带通滤波器的存在,宽频内的其他噪声将被滤除,信号的信噪比也将大大提高。
进一步地,在S3中信号接收包括:充电线圈低频交流电信号与线圈接收第一NFC13.5Mhz信号,第二通话900Mhz信号,第三wifi 2.4Ghz信号同时进入频率选通模块,由总线控制的频率选通正在使用的信号频率,并将其余频率滤除,选通后的信号进入总线控制选通的天线端子。
进一步地,在S3中信号发射包括:由总线选通的第一NFC天线端子或第二通话天线端子或第三wifi天线端子发射13.5Mhz或900Mhz或2.4Ghz信号至频率选通模块,由总线控制的频率选通根据正在使用的天线端子选通相应频带,最后选通后的射频信号通过连接的无线线圈向外辐射信号。
实施场景具体为:天线复用外置充电线圈包括:非金属制手机保护壳、支持DC-4Ghz宽带金属线圈10、无线充电整流电路及充电接口、无源RC带通滤波电路3、手机天线导通接触块;线圈与整流电路及充电接口连接,线圈一段与无源RC带通滤波电路3输入端连接,无源RC带通滤波电路3输出端与手机天线导通接触块连接,天线导通接触块接触手机金属外壳天线部分,保护壳内部无源RC带通滤波电路3已预设通带中心频率,这里选择900Mhz的GSM通话信号作为复用增强,天线导通接触块与手机金属外壳天线部分接触,复用无线充电线圈,能够同时增强手机通话信号和正常进行无线充电。综上,本方案使用电切换形式对NFC,通话和Wifi网络进行时分增强,对天线信号与充电线圈的频分复用,宽带金属线圈10能满足无线充电的同时,适配各频段天线信号要求,能够有效地增强智能终端信号和提高充电线圈的复用效率,降低手机功耗,提高终端集成度等,具有重要的研究意义和实际应用价值。
虽然,上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述,但在本发明基础上,可以对之作一些修改或改进,这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此,在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进,均属于本发明要求保护的范围。

Claims (9)

1.一种手机天线复用无线充电线圈,包括手机处理端(1)和控制程序(5),其特征在于:所述手机处理端(1)和控制程序(5)的输出端设有内部系统总线(2),所述内部系统总线(2)的输出端设有带通滤波电路(3),所述带通滤波电路(3)的输出端设有变容控制单元(4),所述内部系统总线(2)的输出端设有电切换电路(6),所述电切换电路(6)的输出端设有天线模块(7);
所述手机处理端(1)通过内部系统总线(2)的总线方式与带通滤波电路(3)和电切换电路(6)连接,便于用户通过手机处理端(1)选择对应功能的天线和匹配频段;
所述内部系统总线(2)便于为手机处理端(1)和控制程序(5)与带通滤波电路(3)和电切换电路(6)间提供连接控制的纽带;
所述带通滤波电路(3)具有宽带频谱响应,支持DC-4Ghz,能够覆盖直流到大部分天线信号频带范围,增强使用信号,可通过调节输出电平选择变容控制单元(4)的不同通频带;
所述变容控制单元(4)具有不同通频带,可在用户做出选择后,将数据返还到手机处理端(1);
所述控制程序(5)可使用户根据频段和天线功能进行控制选择;
所述电切换电路(6)通过手机处理端(1)连接并且选择在使用的天线以及匹配频段,电切换电路(6)的端子与天线模块(7)的不同功能模块对应连接;
所述天线模块(7)具有三种不同的分支功能,可使用户根据需求自主选择。
2.根据权利要求1所述的一种手机天线复用无线充电线圈,其特征在于:所述变容控制单元(4)的输出端与手机处理端(1)的输入端相连接,变容控制单元(4)可在用户做出选择后,将数据返还到手机处理端(1)。
3.根据权利要求1所述的一种手机天线复用无线充电线圈,其特征在于:所述带通滤波电路(3)包括非金属后盖(8)、线路板(9)、宽带金属线圈(10)和变容二极管(11),所述宽带金属线圈(10)具有宽带频谱响应,支持DC-4Ghz,能够覆盖直流到大部分天线信号频带范围,其端口一连接带通滤波电路(3)作为信号天线扩展部分,所述宽带金属线圈(10)频带响应在DC到大于所复用天线信号中心频率,所述变容二极管(11)组成的带通滤波电路(3)包括带通滤波电路(3)和变容控制单元(4),所述宽带金属线圈(10)与传统无线充电整流电路和电池正常连接。
4.根据权利要求1所述的一种手机天线复用无线充电线圈,其特征在于:所述变容控制单元(4)包括第一变容二极管(13)、第二变容二极管(19)和变压控制单元(14),通过调节控制单元输出电平选择不同通频带。
5.根据权利要求1所述的一种手机天线复用无线充电线圈,其特征在于:所述电切换电路(6)包括内置程序(12)和天线端子(18),所述电切换电路(6)通过手机处理端(1)连接并且由内置程序(12)选择在使用的天线以及匹配频段,所述天线模块(7)与电切换电路(6)的对应天线端子(18)连接,所述电切换电路(6)通过内部系统总线(2)的控制信号选择与变容二极管(11)组成带通滤波电路(3)信号输出端和第一、第二、第三天线端子选择连接,由手机处理端(1)的内部系统总线(2)使能选择一路天线作为信号增强使用。
6.根据权利要求1所述的一种手机天线复用无线充电线圈,其特征在于:所述天线模块(7)包括第一NFC天线模块(15)、第二通话天线模块(16)和第三wifi天线模块(17),所述天线模块(7)为手机或带信号收发设备的13.5Mhz RFID,NFC天线模块,900Mhz GSM天线模块,2.4Ghz WLAN天线模块。
7.根据权利要求1所述的一种手机天线复用无线充电线圈,其特征在于:还包括手机天线复用无线充电线圈的方法:
S1:宽带金属线圈(10)产生的低频交流电信号用于连接整流电路供给电池的充电,连通天线后产生的高频小信号可忽略不计,对无线充电功能无影响;
S2:手机进行通信功能时会有总线控制信号发出,用于控制天线选通和频带选通,当进行NFC功能时,手机总线会发出总线控制信号选通NFC天线端子并且频带选通在13.5Mhz;当进行电话功能时,手机总线会发出总线控制信号选通sim天线端子并且频带选通在900Mhz;当进行Wifi功能时,手机总线会发出总线控制信号选通Wlan天线端子并且频带选通在2.4Ghz;
S3:选通后的天线端子和频带会使用无线充电线圈作为天线扩展,由于频带限制,只有使用相应天线功能的信号频率能通过变容二极管组成的带通滤波电路(3),从而达到天线信号增强,并且由于带通滤波器的存在,宽频内的其他噪声将被滤除,信号的信噪比也将大大提高。
8.根据权利要求7所述的一种手机天线复用无线充电线圈的方法,其特征在于:在S3中信号接收包括:充电线圈低频交流电信号与线圈接收第一NFC 13.5Mhz信号,第二通话900Mhz信号,第三wifi 2.4Ghz信号同时进入频率选通模块,由总线控制的频率选通正在使用的信号频率,并将其余频率滤除,选通后的信号进入总线控制选通的天线端子。
9.根据权利要求7所述的一种手机天线复用无线充电线圈的方法,其特征在于:在S3中信号发射包括:由总线选通的第一NFC天线端子或第二通话天线端子或第三wifi天线端子发射13.5Mhz或900Mhz或2.4Ghz信号至频率选通模块,由总线控制的频率选通根据正在使用的天线端子选通相应频带,最后选通后的射频信号通过连接的无线线圈向外辐射信号。
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