CN202872765U

CN202872765U - 一种支持多频段的天线电路及移动终端

Info

Publication number: CN202872765U
Application number: CN2012205021975U
Authority: CN
Inventors: 陈香雷
Original assignee: Hisense Mobile Communications Technology Co Ltd
Current assignee: Hisense Mobile Communications Technology Co Ltd
Priority date: 2012-09-28
Filing date: 2012-09-28
Publication date: 2013-04-10
Anticipated expiration: 2022-09-28

Abstract

本实用新型公开了一种支持多频段的天线电路及移动终端，包括一个支持多频段的共用天线和一个单刀多掷电子开关，所述单刀多掷电子开关的公共端连接所述的共用天线，多条开关通道分别与不同频段的射频收发通路一一对应连接，所述单刀多掷电子开关的通道选择端接收处理器输出的选择控制信号。本实用新型的天线电路通过使用一个拥有较宽带宽的天线，实现了对不同网络的各个频段的射频信号的同时支持，不仅大大节省了移动终端的设计空间，实现了移动终端的轻薄和便携性设计，而且将原来调试两个天线所用的空间用来调试一个天线，还可以优化天线的调试环境，保证天线的无线性能。

Description

一种支持多频段的天线电路及移动终端

技术领域

本实用新型属于移动通信终端技术领域，具体地说，是涉及一种针对多频段手机提出的支持多频段射频信号收发的天线电路设计方案以及采用所述天线电路设计的移动终端。

背景技术

随着移动通信技术的快速发展以及消费者使用需求的不断提高，可以支持两个不同网络制式的双模手机被越来越多的消费者所青睐，使得拥有两张手机卡的消费者只需携带一部手机即可完成双网络通信任务，由此极大方便了消费者的使用。

在目前的双模手机产品中，有一类产品可以实现双模双待功能，即双网双号同时在线，一般支持CDMA和GSM两种网络。这类双模双待手机，由于双待的需求（即要求可以同时实现CDMA通话和GSM通话），使得手机中必须设置两个天线，一个支持CDMA频段，另一个支持GSM频段。但是，在有些情况下，用户并不需要一个双模双待的手机，而是需要一个可以根据当地网络任意更换电话卡的双模单待手机。这种手机支持两种网络模式，根据当地实际网络和插入的电话卡来自动选择使用哪种模式。相对于双模双待手机而言，这种双模单待手机只需设计一个卡座，结构设计上更加简单。

以支持CDMA和GSM两种网络的双模单待手机为例进行说明，如果要设计一个CG双模单待的手机，CDMA需要支持Cellular和PCS两个频段，GSM需要支持EGSM、DCS和PCS三个频段。当插入UIM卡时，手机根据软件控制只使用CDMA的射频通路；而当插入SIM卡时，软件则控制手机只使用GSM的射频通路。相应的，CDMA射频通路需要一个支持CDMA模式下两个频段的天线，而GSM射频通路需要一个支持GSM模式下三个频段的天线。

目前的CG双模单待手机，一般需要一个CDMA天线和一个GSM天线，但是受制于手机空间的限制，很难在一部手机里设计出两种天线的空间。如果使用两个天线，一方面，对手机的体积要求较大，不利于手机便携式的设计；另一方面，难以保证天线调试所需要的空间，天线性能难以保证。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种支持多频段的天线电路，采用一个共用天线即可实现对多个频段范围内的射频信号的准确收发，不仅简化了电路设计，而且可以减少天线的设计空间，使得天线的性能更加容易得到保证。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现：

一种支持多频段的天线电路，包括一个支持多频段的共用天线和一个单刀多掷电子开关，所述单刀多掷电子开关的公共端连接所述的共用天线，多条开关通道分别与不同频段的射频收发通路一一对应连接，所述单刀多掷电子开关的通道选择端接收处理器输出的选择控制信号。

进一步的，所述共用天线的频段范围含盖两种移动网络所使用的频段。

优选的，所述两种移动网络分别为CDMA网络和GSM网络。

为了满足一个天线对CDMA网络的两个频段和GSM网络的三个频段的射频信号的接收和发射要求，优选将所述共用天线的频段范围设计在824~960MHz和1710~1990MHz，实现五个频段的射频信号共同使用一个射频天线进行收发的设计要求。

优选的，所述单刀多掷电子开关至少包括七条开关通道，分别与CDMA网络的800MHz频段的接收发射通路、CDMA网络的1900MHz频段的接收发射通路、GSM网络的EGSM频段的接收通路、GSM网络的EGSM频段的发射通路、GSM网络的DCS和PCS双频段所共用的接收通路、GSM网络的DCS频段的发射通路以及GSM网络的PCS频段的发射通路一一对应连接。

为了实现对上述7条开关通道的选择切换，所述单刀多掷电子开关的通道选择端包括四路，分别接收处理器输出的四路选择控制信号，利用四路选择控制信号的高电平的逻辑组合，对7条开关通道分别进行通断控制。

进一步的，所述处理器连接卡座电路，识别卡座中插入的智能卡的类型，并结合当前移动终端所在地区所采用的移动网络，判断出需要收发的射频信号所基于的频段，进而生成合适的选择控制信号，控制单刀多掷电子开关切换至相应的开关通道，实现该频段通讯信号的准确传输。

优选的，所述共用天线优选设计成PIFA天线，PIFA是Planar Inerted F Antenna的英文缩写，即平板倒置F天线。

基于上述支持多频段的天线电路结构，本实用新型还提供了一种采用所述支持多频段的天线电路设计的移动终端，包括天线、卡座电路、处理器和一个单刀多掷电子开关，所述天线为一个支持多频段的共用天线，所述单刀多掷电子开关的公共端连接所述的共用天线，多条开关通道分别与不同频段的射频收发通路一一对应连接，所述单刀多掷电子开关的通道选择端接收处理器输出的选择控制信号，根据当前所要收发的射频信号所基于的网络制式和频段范围，控制单刀多掷电子开关切换至相应的开关通道，以实现该频段通讯信号的准确传输。

优选的，所述移动终端优选为支持双模单待的手机。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：本实用新型的天线电路通过使用一个拥有较宽带宽的天线，实现了对不同网络的各个频段的射频信号的同时支持，不仅大大节省了移动终端的设计空间，实现了移动终端的轻薄和便携性设计，而且将原来调试两个天线所用的空间用来调试一个天线，还可以优化天线的调试环境，保证天线的无线性能。此外，由于不同网络的射频信号都使用同一个天线进行接收和发射，这样就避免了两个支持不同网络的天线布设在一部移动终端中，天线之间易产生相互影响的问题出现，有利于天线的调试。

结合附图阅读本实用新型实施方式的详细描述后，本实用新型的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

图1是本实用新型所提出的支持多频段的天线电路的一种实施例的电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细地描述。

实施例一，本实施例针对目前的双模单待移动终端，采用两个天线来支持两个网络所使用的频段，由此带来的天线设计空间需求大、天线布设困难、天线之间易产生干扰影响等问题，提出了一种针对两种移动网络设计的可以支持多频段的天线电路，通过将不同移动网络所使用的频段调试在同一个天线上，利用一个共用天线来完成对不同频段射频信号的接收和发射任务，由此可以大大减少天线所占用的移动终端空间，优化天线的调试环境。

为了将通过共用天线接收到的射频信号准确地传输至相应的射频通路，本实施例优选在所述天线电路中增设一个单刀多掷电子开关，利用单刀多掷电子开关的公共端连接所述的共用天线，多条开关通道分别与不同频段的射频收发通路一一对应连接。由此一来，只需按照用户所选择的网络制式以及当地实际网络所使用的频段，生成合适的选择控制信号输出至所述单刀多掷电子开关的通道选择端，即可控制所述单刀多掷电子开关在其各条开关通道之间进行准确切换，进而实现所述共用天线与其中一组射频通道的对应连通，满足通讯信号的双向传输要求。

下面以基于 CDMA和GSM网络的双模单待手机为例，对本实施例所提出的支持多频段的天线电路的具体组建结构及工作原理进行详细地阐述。

本实施例为了实现CDMA和GSM两个网络的射频通路可以共用一个天线，首先对这个共用天线进行调试，使其可以同时支持CDMA网络的Cellular和PCS频段，以及GSM网络的EGSM、DCS和PCS频段。这样需要天线一共支持五个频段，可以简单地认为是一个五频天线。手机根据插入的电话卡和当地实际网络所支持的频段便可以任意地使用该天线所支持的五个频段中的任意一个完成通信任务。

由于CDMA网络的Cellular频段范围是824～894MHz，PCS频段范围是1850～1990MHz；而GSM网络的EGSM频段范围是880～960MHz，DCS频段范围是1710～1880MHz，PCS频段范围是1850～1990MHz，因此，根据手机所支持的以上各个频段，利用五个频段之间的频率范围近似和重合关系，可以将天线调试为一个支持824～960MHz频段以及1710～1990MHz频段的拥有较宽带宽的“两频”天线。这样的形式上的两频天线实际上能够支持五个使用频段，完全可以满足CDMA和GSM两个网络的使用需求，并且通过将所述共用天线设计成两个频段，可以大大降低天线的调试难度。这也使得调试出一个同时支持CDMA和GSM网络的五个频段的双频天线成为可能。

在本实施例中，所述共用天线优选设计成平板倒置F天线，即PIFA天线，负责五个频段射频信号的接收和发射任务。将所述共用天线Antanna连接到单刀多掷电子开关S1102的公共端ANT，参见图1所示，在单刀多掷电子开关S1102的切换控制下，实现所述共用天线Antanna与手机电路板上布设的不同频段的射频通路对应连通。

对于支持CDMA网络和GSM网络的五个频段的双模单待手机来说，在手机的电路板上通常设计有七个射频通路，分别为CDMA网络的800MHz频段的接收发射通路CDMA_Cellular_TRx、CDMA网络的1900MHz频段的接收发射通路CDMA_PCS_TRx、GSM网络的EGSM频段的接收通路EGSM_Rx、GSM网络的EGSM频段的发射通路EGSM_Tx、GSM网络的DCS和PCS双频段所共用的接收通路DCS&PCS_Rx、GSM网络的DCS频段的发射通路DCS_Tx以及GSM网络的PCS频段的发射通路PCS_Tx。将上述七个射频通路分别与单刀多掷电子开关S1102的七条开关通路TRX1、TRX2、TX1、RX2、TX2、RX3、RX4一一对应连接，根据实际应用情况选择性地与单刀多掷电子开关S1102的公共端ANT连通，实现不同频段射频信号的准确传输。

为了对所述单刀多掷电子开关S1102的各条开关通路的通断状态进行准确控制，本实施例优选采用手机电路板上的处理器产生选择控制信号，输出至单刀多掷电子开关S1102的通道选择端，以控制单刀多掷电子开关S1102准确切换。

作为本实施例的一种优选设计方案，所述单刀多掷电子开关S1102利用其四路通道选择端VC1~VC4连接处理器，具体可以连接处理器的四路GPIO口，接收处理器输出的四路选择控制信号ANT_Sel1~ANT_Sel4，进而根据四路选择控制信号ANT_Sel1~ANT_Sel4的不同逻辑电平组合，确定连通或者关断CDMA和GSM的某个或某些频段的射频通路，使射频信号通过电子开关S1102实现天线Antanna与该频段射频信号所对应的射频电路连通。

将所述处理器与手机内部的卡座电路相连接，用于对插入到手机卡座中的智能卡类型进行识别，即当前插入的是UIM卡还是SIM卡，进而判断出用户所选择的移动网络是CDMA网络还是GSM网络。然后，处理器根据共用天线Antanna所接收到的射频信号频率，判断出当地网络所使用的频段，进而对四路选择控制信号ANT_Sel1~ANT_Sel4的高低电平状态进行配置，通过向单刀多掷电子开关S1102的四路选择控制信号ANT_Sel1~ANT_Sel4输出特定的逻辑电平组合，进而控制与该频段射频信号相对应的一组接收通路和发射通路打开，即与单刀多掷电子开关S1102的公共端ANT连通，实现共用天线Antanna与该频段的接收通路和发射通路连通。

举例说明：若用户在手机中插入UIM卡，则处理器判定用户选择的移动网络为CDMA网络；若共用天线Antanna所接收到的射频信号的频率在824~894MHz的频段范围内，则处理器输出选择控制信号控制单刀多掷电子开关S1102的公共端ANT与其开关通道TRX1连通，实现共用天线Antanna与手机中CDMA网络的800MHz频段的接收发射通路CDMA_Cellular_TRx相连通，满足CDMA网络的Cellular频段的射频信号的收发、传输和处理要求。

同理，若用户在手机中插入SIM卡，则处理器判定用户选择的移动网络为GSM网络；若共用天线Antanna所接收到的射频信号的频率在1710~1880MHz的频段范围内，则处理器输出选择控制信号控制单刀多掷电子开关S1102的公共端ANT分别与其开关通道TX2、RX3连通，实现共用天线Antanna与手机中GSM网络的DCS和PCS双频段所共用的接收通路DCS&PCS_Rx和DCS频段的发射通路DCS_Tx相连通，以满足GSM网络的DCS频段的射频信号的收发、传输和处理要求。

本实施例所提出的双模单待手机对其他各频段射频信号的支持，可以仿照上面的说明，本实施例在此不再一一描述。

对于所述单刀多掷电子开关S1102工作所需的直流电源，例如2.8V的直流电源，可以由手机电池经由稳压电路转换生成，通过滤波电容C107、C119进行滤波处理后，输出至所述单刀多掷电子开关S1102的供电端VDD。

当然，本实施例所提出的支持多频段的天线电路也可以应用在基于CDMA和PHS网络的双模单待移动终端中，或者基于GSM和PHS网络的双模单待移动终端中，本实施例对此不进行具体限制。

应当指出的是，以上所述仅是本实用新型的一种优选实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种支持多频段的天线电路，其特征在于：包括一个支持多频段的共用天线和一个单刀多掷电子开关，所述单刀多掷电子开关的公共端连接所述的共用天线，多条开关通道分别与不同频段的射频收发通路一一对应连接，所述单刀多掷电子开关的通道选择端接收处理器输出的选择控制信号。

2.根据权利要求1所述的支持多频段的天线电路，其特征在于：所述共用天线的频段范围含盖两种移动网络所使用的频段。

3.根据权利要求2所述的支持多频段的天线电路，其特征在于：所述两种移动网络分别为CDMA网络和GSM网络。

4.根据权利要求2所述的支持多频段的天线电路，其特征在于：所述共用天线的频段范围为824~960MHz和1710~1990MHz。

5.根据权利要求4所述的支持多频段的天线电路，其特征在于：所述单刀多掷电子开关至少包括七条开关通道，分别与CDMA网络的800MHz频段的接收发射通路、CDMA网络的1900MHz频段的接收发射通路、GSM网络的EGSM频段的接收通路、GSM网络的EGSM频段的发射通路、GSM网络的DCS和PCS双频段所共用的接收通路、GSM网络的DCS频段的发射通路以及GSM网络的PCS频段的发射通路一一对应连接。

6.根据权利要求5所述的支持多频段的天线电路，其特征在于：所述单刀多掷电子开关的通道选择端包括四路，分别接收处理器输出的四路选择控制信号。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的支持多频段的天线电路，其特征在于：所述处理器连接卡座电路，识别卡座中插入的智能卡的类型。

8.根据权利要求1至6中任一项所述的支持多频段的天线电路，其特征在于：所述共用天线为PIFA天线。

9.一种移动终端，包括天线、卡座电路和处理器；其特征在于：还包括如权利要求1至8中任一项权利要求所述的支持多频段的天线电路。

10.根据权利要求9所述的移动终端，其特征在于：所述移动终端为支持双模单待的手机。