CN201388196Y - 实现天线多频段匹配的移动终端 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种实现天线多频段匹配的移动终端。本实用新型实现天线多频段匹配的移动终端包括收发天线，还包括存储器、处理器和自适性阻抗匹配电路。其中，存储器用于保存匹配表，匹配表用于存储不同频段和电压信号，频段与电压信号一一对应。处理器用于根据收发天线当前发送或接收信号的频段，调用配置表存储的频段对应的电压信号，向自适性阻抗匹配电路输出电压信号。自适性阻抗匹配电路，电连接于收发天线和处理器之间，其用于接收电压信号，改变其与收发天线组成的阻抗，使得收发天线的天线效率达到最优。

Description

实现天线多频段匹配的移动终端
技术领域
本实用新型涉及移动通讯领域，尤其涉及一种实现天线多频段匹配的移动终端。
背景技术
移动通讯技术的迅速发展，有力地推动着移动电话向小型化，多频段以及高性能的方向发展。多频段移动电话由于不需要额外的硬件电路就能够同时满足各个国家的无线频率分配需要，而在国际市场有着良好的应用前景。
现有的多频段移动电话的天线设计，需要天线效率在各个频段之间做一个很好的优化和均衡。在某些特定的设计中，天线研发人员可以使天线效率在各个频段之间做到很好的均衡，相关的发射功率及接收灵敏度指标都能达到通信协议要求。不过，在通常情况下，由于移动电话设计的结构或者模块布局限制，要在850MHz到2100MHz这么大的带宽内完成各个频段的匹配变得相当的困难，使得天线效率不能在各个频段之间达到均衡。
实用新型内容
为解决天线效率不能在各个频段之间达到均衡的问题，有必要提供一种实现天线多频段匹配的移动终端。
本实用新型实现天线多频段匹配的移动终端，包括收发天线，还包括存储器、处理器和自适性阻抗匹配电路，其中，
所述存储器用于保存匹配表，所述匹配表用于存储不同频段和电压信号，频段与电压信号一一对应；
所述处理器，用于根据所述收发天线当前发送或接收信号的频段，调用所述配置表存储的所述频段对应的电压信号，向自适性阻抗匹配电路输出所述电压信号；
所述自适性阻抗匹配电路，电连接于所述收发天线和所述处理器之间，其用于接收所述电压信号，改变其与所述收发天线组成的阻抗，使得所述收发天线的天线效率达到最优。
在上述移动终端中，所述自适性阻抗匹配电路包括变容二极管，所述电压信号加载于变容二极管，改变所述变容二极管的电容值，进而引起所述自适性阻抗匹配电路与所述收发天线组成的阻抗的改变。
在上述移动终端中，还包括天线开关、功率放大器、滤波器和射频收发芯片，其中，
所述天线开关，通过所述自适性阻抗匹配电路与所述收发天线电连接；
所述功率放大器，电连接所述天线开关；
所述滤波器，分别电连接所述射频收发芯片；
所述收发天线发送的信号为：所述射频收发芯片传送信号，经所述滤波器滤波，再由所述功率放大器放大，且经所述天线开关选通得到。
在上述移动终端中，所述射频收发芯片还用于接收来自收发天线的信号，其为所述收发天线接收信号，并经所述天线开关选通，再由所述滤波器滤波得到。
在上述移动终端中，所述滤波器包括发射滤波器，所述发射滤波器与所述功率放大器电连接，所述发射滤波器用于对所述射频收发芯片传送的信号进行滤波，再传送到功率放大器。
在上述移动终端中，所述滤波器包括接收滤波器，所述接收滤波器与所述天线开关电连接，所述接收滤波器用于接收并过滤经过所述天线开关选通的信号，再传送到所述射频收发芯片。
与现有技术相比较，本实用新型利用处理器调用配置表，控制自适性阻抗匹配电路，改变自适性阻抗匹配电路与收发天线组成的阻抗，使收发天线的天线效率达到最优，实现了移动终端天线多频段匹配的目的，从而提高了收发信号的质量，用户的通话质量有了显著改善。
在结合附图阅读本实用新型实施方式的详细描述后，本实用新型的特点和优点将变得更加清楚。
附图说明
图1是本实用新型实现天线多频段匹配的移动终端模块逻辑图；
图2是本实用新型实现天线多频段匹配的移动终端的射频部分模块逻辑图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型实现天线多频段匹配的移动终端进行说明。
本实用新型移动终端包括：电源管理芯片101、应用处理器102、基带处理器103、射频收发芯片104、滤波器105、功率放大器(未标示)、双工器107、天线开关108、收发天线109、存储器110、处理器111和自适性阻抗匹配电路112。
电源管理芯片101，用于向基带处理器103和应用处理器102施加电压，以维持基带处理器103和应用处理器102的正常工作。
应用处理器102，用于处理移动终端与外部设备建立数据传输。外部设备包括外部存储卡、触摸屏、摄像头、USB端口、键盘、液晶显示屏(Liquid Crystal Display，LCD)、NAND闪存、同步动态随机存取存储器(Synchronous Dynamic Random Access Memory，SDRAM)。
基带处理器103，用于对无线信号进行编码或解码，并和射频收发芯片104相连接。
射频收发芯片104，用于接收和传送各个频段的无线信号。所述各个频段的频率范围包括：GSM850MHz频段、GSM900MHz频段、GSM1800MHz频段、GSM1900MHz频段和WCDMA2100MHz频段。其中，各频段的发射频率范围和接收频率范围如下所示：
GSM850MHz频段
该频段发射频率范围(850TX)为：824MHz～849MHz；
该频段接收频率范围(850RX)为：869MHz～894MHz。
GSM900MHz频段
该频段发射频率范围(900TX)为：880MHz～915MHz；
该频段接收频率范围(900RX)为：925MHz～960MHz。
GSM1800MHz频段
该频段发射频率范围(1800TX)：1710MHz～1785MHz；
该频段接收频率范围(1800RX)：1805MHz～1880MHz。
GSM1900MHz频段
该频段发射频率范围(1900TX)：1850MHz～1910MHz；
该频段接收频率范围(1900RX)：1930MHz～1990MHz。
WCDMA2100MHz频段
该频段发射频率范围(2100TX)：1920MHz～1980MHz；
该频段接收频率范围(2100RX)：2110MHz～2170MHz。
射频收发芯片104包括：第一管脚1041、第二管脚1042、第三管脚1043、第四管脚1044、第五管脚1045、第六管脚1046、第七管脚1047和第八管脚1048。其中，第一管脚1041，用于发送850MHz或900MHz频段信号；第二管脚1042，用于发送1800MHz或1900MHz频段信号；第三管脚1043，用于接收850MHz频段信号；第四管脚1044，用于接收900MHz频段信号；第五管脚1045，用于接收1800MHz频段信号；第六管脚1046，用于接收1900MHz频段信号；第七管脚1047，用于发送2100MHz频段信号；第八管脚1048，用于接收2100MHz频段信号。
滤波器105，用于对射频收发芯片104接收和传送各个频段的无线信号进行滤波处理。其包括G850/900发射滤波器1051、G1800/1900发射滤波器1052、G850/900接收滤波器1053、G1800/1900接收滤波器1054、W2100发射滤波器10556和W2100接收滤波器1056。其中，G850/900发射滤波器1051，用于对发射的850MHz或者900MHz频段信号进行滤波处理。G1800/1900发射滤波器1052，用于对发射的1800MHz或者1900MHz频段信号进行滤波处理。G850/900接收滤波器1053，用于对接收的850MHz或者900MHz频段信号进行滤波处理。G1800/1900接收滤波器1054，用于对接收的1800MHz或者1900MHz频段信号进行滤波处理。W2100发射滤波器10556，用于对发射的2100MHz频段WCDMA信号进行滤波处理。W2100接收滤波器1056，用于对接收的2100MHz频段WCDMA信号进行滤波处理。
功率放大器，用于对滤波器105中的发射滤波器105传送的信号进行放大处理。包括功率放大器1061、功率放大器1062和功率放大器1063。其中，功率放大器1061，用于对通过第一管脚1041发送经由发射滤波器105102的850MHz或900MHz频段的信号进行放大处理。功率放大器1062，用于对通过第二管脚1042发送经由发射滤波器105103的1800MHz或1900MHz频段的信号进行放大处理。功率放大器1063，用于对通过第七管脚1047发送经由发射滤波器105106的2100MHz频段的信号进行放大处理。
双工器107，用于对2100MHz频段WCDMA信号进行收发隔离。
天线开关108，用于控制各路发送与接收信号通道的选通。其包括：第一管脚1081、第二管脚1082、第三管脚1083、第四管脚1084、第五管脚1085、第六管脚1086、第七管脚1087和第八管脚1088。其中，第一管脚1081，用于连接自适性阻抗匹配电路；第二管脚1082，用于接收射频收发芯片104发送的850MHz或900MHz频段信号；第三管脚1083，用于接收射频收发芯片104发送的1800MHz或1900MHz频段信号；第四管脚1084，用于发送通过收发天线109接收的850MHz频段信号；第五管脚1085，用于发送通过收发天线109接收的900MHz频段信号；第六管脚1086，用于发送通过收发天线109接收的1800MHz频段信号；第七管脚1087，用于发送通过收发天线109接收的1900MHz频段信号；第八管脚1088，用于对2100MHz频段WCDMA信号进行收发通信。
收发天线109，用于无线发送或接收各个频段的信号。
通过天线开关108的切换操作，控制收发天线线114与射频收发芯片104的发送或接收信号通道的导通，从而实现射频收发芯片104对各个频段信号的发送与接收。
存储器110，存储了根据不同频段所做的针对自适性阻抗匹配电路112的配置表。所述配置表包括不同频段和电压信号，频段与电压信号一一对应。
处理器111，用于根据当前的频段，调用存储器110的配置表存储的当前的频段对应的电压信号，通过GPIO端口输出电压信号，对自适性阻抗匹配电路112进行控制。Qualcomm7200系列处理器可以提供通用GPIO控制电压，且这些控制电压上的最大电压一般2.6伏，所以GPIO端口输出电压信号设计为最大值2.6伏。
自适性阻抗匹配电路112，用于接收处理器111的电压信号，进而其与收发天线109组成的阻抗发生变化，使得收发天线109的天线效率最优。自适性阻抗匹配电路112包括变容二极管，其利用变容二极管PN结电容，即势垒电容，与其反向偏置电压Vr的关系，反偏电压愈大，则结电容愈小，通过控制变容二极管两端的反偏电压值来控制其电容，使得收发天线109的天线效率最优。
以下仅以850MHz频段为例，说明本实用新型实现天线多频段匹配的移动终端的工作原理，如下所述：
射频收发芯片104发送850MHz频段信号，先通过G850/900发射滤波器105102进行滤波，再将滤波结果传送到功率放大器1061进行放大。天线开关108选通第一管脚1122，并关闭其他管脚，使得经过功率放大器1061放大后的信号传送到自适性阻抗匹配电路112。
处理器111根据射频收发芯片104的信号为850MHz频段，调用存储器110的配置表存储的850MHz频段对应的电压信号，通过GPIO端口向自适性阻抗匹配电路112输出电压信号，对自适性阻抗匹配电路112进行控制。
自适性阻抗匹配电路112接收处理器111的电压信号，进而其与收发天线109组成的阻抗发生变化，使得收发天线109的天线效率达到最优。
此外，处理器111也可包括控制端口a、控制端口b和控制端口c。其中，每一控制端口都对应两种电平形式，即高电平和低电平，每一控制端口分别连接到自适性阻抗匹配电路112的变容二极管。存储器110存储的配置表如下表所示：
Figure G2009201355797D00071
在上述表中，当控制端口a为低电平(L)，控制端口b为低电平(L)和控制端口c为高电平(H)，对应频段为G850，表明处理器111调用配置表，将控制端口a的低电平，控制端口b的低电平和控制端口c的高电平加载到自适性阻抗匹配电路112的变容二极管，通过改变其与收发天线109组成的阻抗，使得收发天线109的天线效率最优。
与现有技术相比较，本实用新型利用处理器111调用配置表，控制自适性阻抗匹配电路112，改变自适性阻抗匹配电路112与收发天线109组成的阻抗，使收发天线109在不同频段的天线效率达到最优，实现了移动终端天线多频段匹配的目的，从而提高了收发信号的质量，用户的通话质量有了显著改善。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1、一种实现天线多频段匹配的移动终端，包括收发天线，其特征在于，还包括存储器、处理器和自适性阻抗匹配电路，其中，
所述存储器用于保存匹配表，所述匹配表用于存储不同频段和电压信号，频段与电压信号一一对应；
所述处理器，用于根据所述收发天线当前发送或接收信号的频段，调用所述配置表存储的所述频段对应的电压信号，向自适性阻抗匹配电路输出所述电压信号；
所述自适性阻抗匹配电路，电连接于所述收发天线和所述处理器之间，其用于接收所述电压信号，改变其与所述收发天线组成的阻抗，使得所述收发天线的天线效率达到最优。
2、根据权利要求1所述的移动终端，其特征在于，所述自适性阻抗匹配电路包括变容二极管，所述电压信号加载于变容二极管，改变所述变容二极管的电容值，进而引起所述自适性阻抗匹配电路与所述收发天线组成的阻抗的改变。
3、根据权利要求1所述的移动终端，其特征在于，还包括天线开关、功率放大器、滤波器和射频收发芯片，其中，
所述天线开关，通过所述自适性阻抗匹配电路与所述收发天线电连接；
所述功率放大器，电连接所述天线开关；
所述滤波器，分别电连接所述射频收发芯片；
所述收发天线发送的信号为：所述射频收发芯片传送信号，经所述滤波器滤波，再由所述功率放大器放大，且经所述天线开关选通得到。
4、根据权利要求3所述的移动终端，其特征在于，所述射频收发芯片还用于接收来自收发天线的信号，其为所述收发天线接收信号，并经所述天线开关选通，再由所述滤波器滤波得到。
5、根据权利要求3所述的移动终端，其特征在于，所述滤波器包括发射滤波器，所述发射滤波器与所述功率放大器电连接，所述发射滤波器用于对所述射频收发芯片传送的信号进行滤波，再传送到功率放大器。
6、根据权利要求3所述的移动终端，其特征在于，所述滤波器包括接收滤波器，所述接收滤波器与所述天线开关电连接，所述接收滤波器用于接收并过滤经过所述天线开关选通的信号，再传送到所述射频收发芯片。
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