CN1208261A - 具匹配电路的天线电路及其实施方法 - Google Patents

Abstract

一种具RF模件电话机的天线电路,其中在天线中设置了一个匹配电路用预定同轴电缆与RF模件连接,即同轴电缆用以将天线与RF模件连接起来,从而起匹配RF模件与天线的各自不同阻抗的作用。

Description

具匹配电路的天线电路及其实施方法

本发明涉及无塞绳电话机的天线，具体地说，涉及一种具匹配天线和射频(RF)模件的不同阻抗的匹配电路的天线电路。

象无塞绳电话机或有线/无塞绳自动回话电话机之类带RF模件的电话机都配备有天线，以便往空中发送RF信号或从空中接收RF信号。在电话机初期发展阶段，一般都应用λ/4天线。这种λ/4天线尽管有短小精悍的优点，但从增益方面看，效率不高。因此，带RF模件的电话机用具高效增益的λ/2偶极子天线代替λ/4天线。

然而，这种λ/2偶极子天线的天线长，不适用于日益小型化的电话机。举例说，频带为914～959兆赫的无塞绳电话机使用的λ/2偶极子天线长166.7毫米，比机体还长。

在解决使用λ/2偶极子天线所涉及的问题(即因天线长度大引起的问题)方面，人们付出了许多努力。根据研究的结果，需要有一个匹配RF模件和天线阻抗的匹配电路而无需缩短天线的长度，因为天线的阻抗特性随其长度的减小而变化。虽然天线和RF模件历来一般都设计成50欧的阻抗，但根据研究结果，目前的趋势是将天线的阻抗不设计成50欧。

换句话说，由于天线的阻抗从50欧变到不同的值，因而在电话机RF模件附近设置了一个匹配电路供匹配电线阻抗和RF模件阻抗之用。通常，考虑到PCB(印刷电路板)，RF模件不是直接接天线而是在大多数情况下远离天线的。因此，匹配电路接RF模件，在匹配电路与天线之间连接一根导线使RF电流可在两者之间流通。这里，由于匹配电路设在PCB上，因而导线焊接到PCB上再接天线。应该指出的是，由于导线不是统一装配，因而导线与PCB之间形成有电抗部分。电抗部分随导线的位置变化。随着电抗部分的变化，匹配电路从设计匹配电路时确定的50欧变为不同值，从而使天线和RF模件的阻抗不匹配。这样就使电话机的性能变坏，即，使RF功率损耗。RF功率损耗是指发射到大气中的电功率的损耗。

本发明的目的是提供一种防止带RF模件电话机中天线和RF模件之间的阻抗失配的电路和方法。

本发明的另一个目的是提供一种防止RF功率因具RF模件的电话机中天线与RF模件之间的阻抗失配而损耗的电路和方法。

本发明还有另一个目的，即提供一种扩大具RF模件的电话机的通话距离的电路和方法。

为达到上述目的，在电话机中配备了一个天线电路。所述天线电路包括一个天线、一个RF模件、一个匹配电路和一个同轴电缆，天线的阻抗为第一阻抗，RF模件供通过天线发送和接收RF信号，其阻抗为第二阻抗，匹配电路设在天线下面，供匹配天线阻抗与RF模件阻抗用，同轴电缆在RF模件与匹配电路之间，供将两者连接起来之用，其阻抗为第二阻抗。

参看附图详细说明本发明的一些最佳实施例可以更清楚地理解本发明的上述目的和优点。附图中：

图1是本发明一个最佳实施例的天线电路的方框图；

图2是图1中所示天线电路的详细方框图；

图3示出了图1所示匹配电路的另一个实施例；

图4是本发明另一个实施例的天线电路的方框图。

现在参看附图详细说明本发明的最佳实施例。在说明本发明的过程中，本发明的那些周知功能和结构如果认为只会使本发明的主题变得模糊的，这里就不详细说明了。

参看图1。本发明最佳实施例的天线电路包括天线ANT、RF模件10、同轴电缆20和匹配电路30。天线ANT和RF模件10的的阻抗分别为第一阻抗和第二阻抗，即两者的阻抗不同。匹配电路30为本发明的特点，设在天线ANT中，其作用是匹配天线ANT的阻抗和RF模件10的阻抗。同轴电缆20连接在匹配电路30与RF模件之间，使RF电路可以在内装有匹配电路30的天线ANT与RF模件10之间流通。

在天线ANT中配备匹配电路30并在天线ANT与RF模件10之间连接同轴电缆20防止了电抗部分随同轴电缆20的位置而变化。这是因为同轴电缆20的阻抗分别从RF模件10和匹配电路30的角度看，即使同轴电缆处于不同的位置也是不变的。这里，RF模件10的阻抗和接同轴电缆20的匹配电路30的阻抗固定在预定值。这样，由于电抗部分没有因同轴电缆20长度变化引起的任何变化，因而匹配电路30就不受电抗部分变化的影响。

图2是图1所示天线电路在阻抗方面更为详细的方框图。假设天线ANT和RF模件10的阻抗分别为500欧和50欧。

参看图2。匹配电路30包括电容器C和电感线圈L，前者连接在天线ANT与接地端子之间，后者连接在天线ANT与同轴电缆20之间。同轴电缆20连接在RF模件10的馈电点与匹配电路30之间，供使RF电流可在天线ANT与RF模件10之间流通之用，其阻抗为50欧。电容和电感取适当的值可以使阻抗Z6从匹配电路30向天线ANT的方向看和阻抗Z5从天线ANT向匹配电路30的方向看都可以变为500欧。

另一方面，阻抗Z3和阻抗Z4，前者从匹配电路向同轴电缆20看，后者从同轴电缆20向匹配电路看，都匹配到50欧，阻抗Z1和阻抗Z2，前者从同轴电缆20向RF模件10看，后者从RF模件10向同轴电缆20看，也都匹配到50欧。这是因在为连接在RF模件10与匹配电路30之间的同轴电缆20即使长度变化其阻抗特性也还是不变所致。

综上所述，由于本发明的匹配电路30设在天线ANT中，且在RF模件10与匹配电路30之间连接了同轴电缆20，因而可以防止天线ANT的阻抗与RF模件10的阻抗因同轴电缆20位置可能发生变化而失配，这样就防止了RF功率损耗和通话距离的缩短。

另一方面，电话机的天线有可能因疏忽大意而挠曲或折断。这时，匹配电路30，由于其电感线圈L和电容器C如图2所示并联连接，且本身装在天线ANT下面，因而会断裂。具体地说，天线ANT的挠曲或断裂会使匹配电路30中的电感线圈L和电容器C挠曲或断裂。

参看图3。匹配电路30中的电容器31和电感线圈32分别采用了图形式电容器和图形式线圈，从而防止了匹配电路30因天线ANT挠曲或断裂而损坏。此外，天线ANT还可以采用纸杯(cupper)更有效地防止天线ANT挠曲和断裂。

图4是本发明另一实施例的天线电路的方框图。这种天线电路设计成以不同方式防止天线ANT如参照图3所述的挠曲或断裂，即通过改变匹配电路30的位置，而不是通过将匹配电路30的电感线圈L和电容器C制成图形。

参看图4。匹配电路30与图1～3所示的结构不同，直接接RF模件10，而匹配电路30直接接天线ANT，不象传统方式那样在匹配电路30与天线ANT之间加了一根导线。在传统方法中，由于匹配电路30接RF模件10，且匹配电路30与天线ANT之间连接有导线，因而匹配电路30受导线位置变化的影响，从而使天线ANT的阻抗与RF模件10的阻抗失配。另一方面，在图4所示本发明另一实施例的天线电路中，RF模件10配置在天线ANT附近，匹配电路30介在RF模件10与天线ANT之间。就是说，PCB有匹配电路30的部分接RF模件10,PCB的另一部分接天线ANT。这里，匹配电路30与RF模件10之间和匹配电路30与天线ANT之间的连接是焊接进行的。

综上所述，在本发明中，RF模件通过同轴电缆接天线，匹配电路设在天线中。这样，RF模件和天线两者不同的阻抗匹配，且同轴电缆的电抗部分无论电话机PCB上RF模件的位置如何变化都不变，从而防止了功率损耗和通话距离的缩短。

应该指出的是，虽然上面是就例举的一些实施例说明本发明的，但在不脱离本发明范围和精神实质的前提下，本技术领域的行家们是可以对上述实施例进行种种修改的。因此，这些修改的范围应附合下面提出的权利要求书的范围。

Claims (7)

1．一种电话机的天线电路，其特征在于，它包括：

一个天线，其阻抗为第一阻抗；

一个射频(RF)模件，供通过天线发送和接收RF信号用，其阻抗为第二阻抗；

一个匹配电路，设在天线下面，供匹配天线的阻抗和RF模件的阻抗用；

一个同轴电缆，供在RF模件与匹配电路之间连接两者用，其阻抗为第二阻抗。

2．如权利要求1所述的天线电路，其特征在于，所述匹配电路包括：

一个电容器，其一部分接天线，其另一部分接接地端子；和

一个电感线圈，其一部分接天线，其另一部分接同轴电缆。

3．如权利要求2所述的天线电路，其特征在于，所述电容器和所述电感线圈分别为图形式电容器和图形式线圈。

4．如权利要求3所述的天线电路，其特征在于，天线采用纸杯(cupper)。

5．一种匹配阻抗为第一阻抗的天线与阻抗为第二阻抗的RF模件的方法，其特征在于，它包括下列步骤：

配备一个匹配电路，供匹配天线阻抗和RF模件阻抗之用；和

用预定的同轴电缆将匹配电路与RF模件连接起来。

6．如权利要求5所述的方法，其特征在于，同轴电缆的阻抗为第二阻抗。

7．如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述匹配电路包括：

一个电容器，连接在天线与接地端子之间；和

一个电感线圈，连接在天线与同轴电缆之间。

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