CN201478455U - 复用天线及应用该复用天线的通信电子产品 - Google Patents

复用天线及应用该复用天线的通信电子产品 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种复用天线及应用该复用天线的通信电子产品，涉及通信技术领域，为在保证天线功能的同时减少天线的占用空间而设计。所述复用天线，包括天线部，和与所述天线部相连的复用天线电路，所述复用天线电路包括相互并联的第一天线电路和第二天线电路。所述通信电子产品，包括电路板，在所述电路板上设有上述复用天线。本实用新型复用天线可用于接收或发射信号。

Description

复用天线及应用该复用天线的通信电子产品
技术领域
本实用新型涉及通信技术领域，尤其涉及一种复用天线及应用该复用天线的通信电子产品。
背景技术
目前的通信电子产品，如移动通信终端，不仅具有收发短信和接打电话的基本功能，而且还具有其它一些重要的辅助功能，如蓝牙功能或GPS(GlobalPositioning System，全球定位系统)定位功能。要实现上述功能，就需要在移动通信终端内设置相应的天线。这样就使得在移动通信终端的有限的空间内集成了太多的天线。
如以CG(同时支持CDMA(Code-Division Multiple Access，码分多址复用)和GSM(Global System for Mobile Communications，全球移动通信系统)两种信号制式的手机)双模双待手机为例，在CG双模双待手机设计时，由于CDMA和GSM两种信号制式同时存在，因此需要相应地设计一个CDMA主天线和一个GSM主天线；而为了进一步保证该手机的CDMA性能，实现EVDO(CDMA2000 1xEV-DO，是CDMA20001x演进(3G)的一条路径的一个阶段，具体为Evolution和Data Only三个单词的缩写)分集接收功能，还需要相应地增设一个分集接收天线；进一步地，为了实现该手机的蓝牙功能和GPS定位功能，还需要相应地增设一个蓝牙天线和一个GPS定位天线。
由上述可知，在手机内部有限的空间内集成四、五个天线，各天线之间易产生信号干扰，而且使得空间紧张，给天线的设计造成困难，难以保证天线的性能，因此对天线的设计而言存在很大的风险。在目前的CG双模双待手机设计中，如果手机内部集成了较多的天线而导致空间紧张，一般会首先考虑去掉所述分集接收天线，以留出一定的空间用以设计CG主天线。
其中，所述分集接收天线的作用有以下两个方面：一是辅助接收功能，分集接收天线接收的信号经过放大解调后，可以与CDMA主天线接收到的信号进行对比叠加，以提高CDMA主天线接收信号的可靠性；二是监听功能，分集接收天线可以在手机处理数据业务时，监听CDMA的语音业务。
但是，现有技术中将分集接收天线去掉后，虽然减少了天线的占用空间，但同时也丧失了上述辅助接收功能，影响数据传输的可靠性，而且上述监听功能只能由主天线来实现，影响手机处理数据业务。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种复用天线，能够在保证天线功能的同时减少天线的占用空间。
为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：
一种复用天线，包括天线部，和与所述天线部相连的复用天线电路，所述复用天线电路包括相互并联的第一天线电路和第二天线电路。
其中，在所述第二天线电路和所述天线部之间串联有第二开关，所述第二开关的控制端与所述第一天线电路相连；所述第一天线电路发射信号时向所述第二开关发送第一控制信号，所述第一控制信号控制所述第二开关断开所述第二天线电路；所述第一天线电路接收信号时或等待时向所述第二开关发送第二控制信号，所述第二控制信号控制所述第二开关接通所述第二天线电路。
和/或，在所述第一天线电路和所述天线部之间串联有第一开关，所述第一开关的控制端与所述第二天线电路相连；所述第二天线电路发射信号时向所述第一开关发送第一控制信号，所述第一控制信号控制所述第一开关断开所述第一天线电路；所述第二天线电路接收信号时或等待时向所述第一开关发送第二控制信号，所述第二控制信号控制所述第一开关接通所述第一天线电路。
所述开关为高速射频电子开关。
具体而言，所述第一天线电路为全球移动通信系统天线电路，所述第二天线电路为码分多址复用分集接收天线电路。
其中，在所述天线部和所述码分多址复用分集接收天线电路之间串联有高速射频电子开关，所述高速射频电子开关的控制端与所述全球移动通信系统天线电路相连；所述全球移动通信系统天线电路发射信号时向所述高速射频电子开关发送高电平信号，所述高电平信号控制所述高速射频电子开关断开所述码分多址复用分集接收天线电路；所述全球移动通信系统天线电路接收信号时或等待时向所述高速射频电子开关发送低电平信号，所述低电平信号控制所述高速射频电子开关接通所述码分多址复用分集接收天线电路。
具体地，所述高速射频电子开关还包括信号输入端、第一输出端和第二输出端，所述信号输入端与所述天线部相连，所述第一输出端接地，所述第二输出端与所述码分多址复用分集接收天线电路相连；所述控制端接收到高电平信号后，所述信号输入端与所述第一输出端之间接通，所述控制端接收到低电平信号后，所述信号输入端与所述第二输出端之间接通。
进一步地，在所述高速射频电子开关的控制端与所述全球移动通信系统天线电路之间设有滤波电路。
本实用新型提供的复用天线，由于所述第一天线电路和所述第二天线电路并联，且均与所述天线部相连，因此所述天线部接收的信号可以传递给所述第一天线电路或所述第二天线电路，且所述第一天线电路或所述第二天线电路也可以通过所述天线部发射信号，从而对所述天线部实现了复用，能够在保证天线功能的同时减少天线的占用空间。
本实用新型所要解决的另一个技术问题在于提供一种通信电子产品，能够在保证通信电子产品的天线功能的同时，减少天线的占用空间。
为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：
一种通信电子产品，包括电路板，在所述电路板上设有上述复用天线。
其中，所述通信电子产品可以为移动通信终端、电台、电视机或收录机。
本实用新型提供的通信电子产品，由于其复用天线中的所述第一天线电路和所述第二天线电路并联，且均与所述天线部相连，因此所述天线部接收的信号可以传递给所述第一天线电路或所述第二天线电路，且所述第一天线电路或所述第二天线电路也可以通过所述天线部发射信号，从而对所述天线部实现了复用，能够在保证天线功能的同时减少天线的占用空间。
附图说明
图1为本实用新型复用天线实施例的系统组成示意图；
图2为对图1所示复用天线改进后的系统组成示意图；
图3为对图2所示复用天线进一步改进后的系统组成示意图；
图4为本实用新型复用天线实施例的组成结构示意图。
具体实施方式
本实用新型旨在提供一种复用天线及应用该复用天线的通信电子产品，能够在保证天线功能的同时减少天线的占用空间。
下面结合附图以及实施例对本实用新型进行详细描述。
如图1所示，本实施例复用天线包括天线部3，和与天线部3相连的复用天线电路，复用天线电路包括相互并联的第一天线电路1和第二天线电路2。
本实施例复用天线，由于第一天线电路1和第二天线电路2并联，且均与天线部3相连，因此天线部3接收的信号可以传递给第一天线电路1或第二天线电路2，且第一天线电路1或第二天线电路2也可以通过天线部3发射信号，从而对天线部3实现了复用，能够在保证天线功能的同时减少天线的占用空间。
其中需要说明的是，第一天线电路1所工作的频段和第二天线电路2所工作的频段应相接近，其两个工作频段的频率相差优选在100兆赫兹以内，这样天线部3就既能够接收或发射第一天线电路1工作频段内的信号，又能够接收或发射第二天线电路2工作频段内的信号，有利于实现天线部3的复用。
如图2所示，作为对本实施例的一种改进，在第二天线电路2和天线部3之间串联有第二开关5，第二开关5的控制端51与第一天线电路1相连；第一天线电路1发射信号时向第二开关5发送第一控制信号，该第一控制信号控制第二开关5断开第二天线电路2；第一天线电路1接收信号时或等待时向第二开关5发送第二控制信号，该第二控制信号控制第二开关5接通第二天线电路2。
由于在第一天线电路1发射信号时，第二开关5断开第二天线电路2，因此第一天线电路1发射的信号不会对第二天线电路2造成干扰，从而优先保证第一天线电路1的正常工作。而当第一天线电路1不发射信号时，即第一天线电路1接收信号时或等待时，第二开关5接通第二天线电路2，此时第一天线电路1和第二天线电路2均能正常工作。
但是这种在第二天线电路2和天线部3之间串联第二开关5的结构，适用于第二天线电路仅作为接收信号端的情况，即第二天线电路2不向外发射信号。下面将描述当第二天线电路2也能够向外发射信号时的情况。
如图3所示，作为对本实施例的另一种改进，除在第二天线电路2和天线部3之间串联第二开关5外，在第一天线电路1和天线部3之间还串联有第一开关4，第一开关4的控制端41与第二天线电路2相连；第二天线电路2发射信号时向第一开关4发送第一控制信号，该第一控制信号控制第一开关4断开第一天线电路1；第二天线电路2接收信号时或等待时向第一开关4发送第二控制信号，该第二控制信号控制第一开关4接通第一天线电路1。
这样当第一天线电路1发射信号时，第二开关5断开第二天线电路2，避免第一天线电路1发射的信号对第二天线电路2造成干扰，从而优先保证第一天线电路1的正常工作。而当第二天线电路2发射信号时，第一开关4断开第一天线电路1，避免第二天线电路2发射的信号对第一天线电路1造成干扰，从而优先保证第二天线电路2的正常工作。
在第一天线电路1和第二天线电路2均不发射信号时，即第一天线电路1和第二天线电路2均接收信号时或等待时，第一开关4接通第一天线电路1，第二开关5接通第二天线电路2，此时第一天线电路1和第二天线电路2均能正常工作。
而在第一天线电路1和第二天线电路2均需要发射信号时，可以通过设置两者的优先级来避免冲突。例如根据实际的使用情况，设置第一天线电路1的优先级别高于第二天线电路2，则当两者发生冲突时，应使第一开关4接通第一天线电路1，第二开关5断开第二天线电路2，优先保证第一天线电路1的正常工作。
本实施例中，在天线部3上并联了两路天线电路，即第一天线电路1和第二天线电路2。但在本实用新型的其他实施例中，也可以并联三路或三路以上的天线电路。
其中具体而言，上述第一开关4以及第二开关5可以选择高速射频电子开关。因为第一天线电路1或第二天线电路2都有发射信号的功能，通过高速射频电子开关4可以使得射频信号的损耗较小，保证发射的信号具有较小的衰减。由于本实施例中在天线部3上并联了两路天线电路，因此该高速射频电子开关可以选用单刀双掷高速射频电子开关。
下面通过具体的实施例来描述上述复用天线的结构。
如图4所示，本实施例以支持EVDO的CG双模双待手机为例，详细介绍本实用新型复用天线实施例的具体实现。支持EVDO的CG双模双待手机，包括GSM(全球移动通信系统)主天线和CDMA(码分多址复用)主天线，其中往往还需要增强或保证手机的CDMA性能，因此就需要在手机中增设CDMA分集接收天线。其中，GSM天线工作的频段范围为GSM900，即频率在890MHz-960MHz之间；CDMA分集接收天线仅具有接收信号的功能，其工作的频段范围为CDMA800，即频率在869MHz-894MHz之间。两者的工作频段范围接近，而且有部分重合，可以实现复用。
因此本实施例中的复用天线包括天线部3，和与天线部3相连的复用天线电路，复用天线电路包括相互并联的GSM天线电路6和CDMA分集接收天线电路7。即上述第一天线电路1为GSM天线电路6，第二天线电路2为CDMA分集接收天线电路7。
其中，GSM天线电路6既具有接收信号功能又具有发射信号功能，而CDMA分集接收天线电路7仅具有接收信号功能。为避免GSM天线电路6发射的信号对CDMA分集接收天线电路7造成干扰，可在CDMA分集接收天线电路7和天线部3之间串联高速射频电子开关8，且高速射频电子开关8的控制端81与GSM天线电路6相连。
则当GSM天线电路6发射信号时可向高速射频电子开关8发送高电平信号，该高电平信号能够控制高速射频电子开关8断开CDMA分集接收天线电路7，以避免GSM天线电路6发射的信号对CDMA分集接收天线电路7造成干扰；当GSM天线电路接收信号时或等待时向高速射频电子开关8发送低电平信号，该低电平信号控制高速射频电子开关8接通CDMA分集接收天线电路7，以使CDMA分集接收天线电路7能够正常工作。
具体而言，本实施例中接通或断开CDMA分集接收天线电路7的操作可由下述结构实现。其中，高速射频电子开关8为单刀双掷高速射频电子开关，该单刀双掷开关还包括信号输入端、第一输出端和第二输出端。信号输入端与天线部3相连，第一输出端接地，第二输出端与CDMA分集接收天线电路7相连；高速射频电子开关8的控制真值表如下：
  控制端的逻辑电平   信号通路
  1   信号输入端连接至第一输出端
  0   信号输入端连接至第二输出端
即，当高速射频电子开关8的控制端81接收到高电平后，信号输入端连接至第一输出端，并通过电阻接地，从而断开CDMA分集接收天线电路7。当高速射频电子开关8的控制端81接收到低电平后，信号输入端连接至第二输出端，从而接通CDMA分集接收天线电路7。
此外本实施例中，在高速射频电子开关8的控制端81与GSM天线电路6之间还设有滤波电路，从图4中可知，该滤波电路包括电阻R1和电容C3组成的第一滤波电路、以及电阻R2和电容C4组成的第二滤波电路，该两个滤波电路组成RC滤波网络，能够保证GSM天线电路6向高速射频电子开关8的控制端81发送的控制信号不会对GSM天线电路6接收到的信号造成干扰。
基于上述说明，下面具体描述图4所示复用天线的工作过程：
当GSM射频收发模块发射信号时，GSM中央处理器的功率放大器使能端的逻辑电平为高(1.8伏)，以启动射频功率放大器，且此时高速射频电子开关8的控制端81的逻辑电平也为高，这样信号输入端就连接至第一输出端，高速射频电子开关8通过电阻接地，CDMA分集接收天线电路7断开而暂时停止工作，此时GSM天线电路6发射的信号也不会对CDMA分集接收天线电路7造成干扰，从而能够保证GSM天线电路的正常工作。
当GSM射频收发模块接收信号时或等待时，GSM中央处理器的功率放大器使能端的逻辑电平为低，此时高速射频电子开关8的控制端81的逻辑电平也为低，这样信号输入端就连接至第二输出端，CDMA分集接收天线电路7接通，天线部3接收到的信号能够同时传输给GSM天线电路6和CDMA分集接收天线电路7，此时两者均能正常工作。
这样，就实现了GSM天线电路6和CDMA分集接收天线电路7对天线部3的复用。
综上所述，本实用新型提供的复用天线，由于所述第一天线电路和所述第二天线电路并联，且均与所述天线部相连，因此所述天线部接收的信号可以传递给所述第一天线电路或所述第二天线电路，且所述第一天线电路或所述第二天线电路也可以通过所述天线部发射信号，从而对所述天线部实现了复用，能够在保证天线功能的同时减少天线的占用空间。
本实用新型实施例还提供了一种通信电子产品，本实施例中，该通信电子产品包括电路板，在电路板上设有上述实施例中的复用天线。且本实施例中的复用天线的结构和功能与上述实施例中的复用天线的结构和功能相同，在此不再赘述。
本实施例通信电子产品，由于其复用天线中的第一天线电路和第二天线电路并联，且均与天线部相连，因此该天线部接收的信号可以传递给第一天线电路或第二天线电路，且第一天线电路或第二天线电路也可以通过该天线部发射信号，从而对该天线部实现了复用，能够在保证天线功能的同时减少天线的占用空间。
其中，本实施例中的通信电子产品可以为移动通信终端、电台、电视机或收录机等电子产品。
以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求所述的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种复用天线，其特征在于，包括天线部，和与所述天线部相连的复用天线电路，所述复用天线电路包括相互并联的第一天线电路和第二天线电路。
2.根据权利要求1所述的复用天线，其特征在于，在所述第二天线电路和所述天线部之间串联有第二开关，所述第二开关的控制端与所述第一天线电路相连；
所述第一天线电路发射信号时向所述第二开关发送第一控制信号，所述第一控制信号控制所述第二开关断开所述第二天线电路；
所述第一天线电路接收信号时或等待时向所述第二开关发送第二控制信号，所述第二控制信号控制所述第二开关接通所述第二天线电路。
3.根据权利要求1或2所述的复用天线，其特征在于，在所述第一天线电路和所述天线部之间串联有第一开关，所述第一开关的控制端与所述第二天线电路相连；
所述第二天线电路发射信号时向所述第一开关发送第一控制信号，所述第一控制信号控制所述第一开关断开所述第一天线电路；
所述第二天线电路接收信号时或等待时向所述第一开关发送第二控制信号，所述第二控制信号控制所述第一开关接通所述第一天线电路。
4.根据权利要求3所述的复用天线，其特征在于，所述开关为高速射频电子开关。
5.根据权利要求1所述的复用天线，其特征在于，所述第一天线电路为全球移动通信系统天线电路，所述第二天线电路为码分多址复用分集接收天线电路。
6.根据权利要求5所述的复用天线，其特征在于，在所述天线部和所述码分多址复用分集接收天线电路之间串联有高速射频电子开关，所述高速射频电子开关的控制端与所述全球移动通信系统天线电路相连；
所述全球移动通信系统天线电路发射信号时向所述高速射频电子开关发送高电平信号，所述高电平信号控制所述高速射频电子开关断开所述码分多址复用分集接收天线电路；
所述全球移动通信系统天线电路接收信号时或等待时向所述高速射频电子开关发送低电平信号，所述低电平信号控制所述高速射频电子开关接通所述码分多址复用分集接收天线电路。
7.根据权利要求6所述的复用天线，其特征在于，所述高速射频电子开关还包括信号输入端、第一输出端和第二输出端，所述信号输入端与所述天线部相连，所述第一输出端接地，所述第二输出端与所述码分多址复用分集接收天线电路相连；
所述控制端接收到高电平信号后，所述信号输入端与所述第一输出端之间接通，所述控制端接收到低电平信号后，所述信号输入端与所述第二输出端之间接通。
8.根据权利要求6或7所述的复用天线，其特征在于，在所述高速射频电子开关的控制端与所述全球移动通信系统天线电路之间设有滤波电路。
9.一种通信电子产品，包括电路板，其特征在于，在所述电路板上设有权利要求1至8任一项所述的复用天线。
10.根据权利要求9所述的通信电子产品，其特征在于，所述通信电子产品为移动通信终端、电台、电视机或收录机。
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