CN204681375U - 一种射频前端电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及通信领域，公开了一种射频前端电路，包括：射频电路、定向耦合器、天线匹配电路、功率检测电路、处理器及天线；射频电路通过定向耦合器与天线匹配电路连接；功率检测电路与定向耦合器连接；处理器与功率检测电路连接；天线与天线匹配电路连接。本实用新型实施方式相对于现有技术而言，在射频电路与天线匹配电路之间设置了定向耦合器，当射频电路通过天线发射上行信号后，被天线反射的信号经过天线匹配电路向射频电路的方向传送，在传送过程中，定向耦合器会将该反射信号耦合到功率检测电路中。本实施方式可通过检测天线上行信号的反射功率，来判断射频电路与天线之间的阻抗匹配度，有利于实时提高天线的性能，及用户的体验度。

Description

一种射频前端电路

技术领域

本实用新型涉及通信领域，特别涉及一种射频前端电路。

背景技术

在移动终端中，常常需要用天线来接收和发射信号，而在天线接收信号的过程中，天线与射频电路之间的阻抗是否匹配将直接影响天线收发信号的性能。

一般来说，终端中都会设有天线匹配电路，通过对天线进行阻抗匹配，来保证天线接收信号的能力。但是当终端的天线与其他物体(如人类皮肤)接触或靠近时，天线的阻抗就会改变，从而破坏了天线的阻抗匹配度，影响了天线接收信号的能力。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种射频前端电路，通过检测定向耦合器输出信号的强弱，来判断天线的匹配程度，从而为是否调整天线的阻抗以提高天线的性能提供了依据，有利于提升用户的体验。

为解决上述技术问题，本实用新型的实施方式提供了一种射频前端电路，包含：射频电路、定向耦合器、天线匹配电路、功率检测电路、处理器及天线；

所述射频电路通过所述定向耦合器与所述天线匹配电路连接；所述功率检测电路与所述定向耦合器连接；所述处理器与所述功率检测电路连接；所述天线与所述天线匹配电路连接。

本实用新型实施方式相对于现有技术而言，在射频电路与天线匹配电路之间设置了定向耦合器，当射频电路通过天线发射出信号(即上行信号)后，天线中会产生反射信号(该反射信号即是上行信号中被反射回射频电路的信号)，被反射的信号经过天线匹配电路向射频电路的方向传送，在传送过程中，定向耦合器会将该被反射的信号耦合到功率检测电路中。本实施方式可通过检测天线上行信号的反射功率，来判断射频电路与天线之间的阻抗匹配度，从而为是否调整天线的阻抗以提高射频电路与天线之间的阻抗匹配度提供了依据，有利于实时提高天线的性能，及用户的体验度。

进一步地，所述处理器与所述天线匹配电路连接。

将处理器与天线匹配电路连接，使得处理器可以根据判断结果，选择是否向天线匹配电路发送调整天线阻抗的命令，有利于及时调整天线的阻抗，保证天线的性能。

进一步地，所述天线匹配电路中设有用于调整天线阻抗的开关电路；

所述开关电路包括：开关及N个用于与所述开关连接的天线匹配子电路，所述N为大于或等于2的自然数。使得处理器在判定射频电路与天线之间的阻抗匹配度较低时，可通过控制该开关电路调整天线的阻抗。

进一步地，所述天线匹配电路为Π形。

进一步地，所述开关为二极管、三极管、集成的开关芯片或金属氧化物半导体MOS场效应晶体管。开关的多样性，有利于保证本实用新型实施方式的灵活性。

进一步地，所述处理器与所述天线连接。

将处理器与天线连接，使得处理器可以根据判断结果，选择是否向天线发送调整天线阻抗的命令，有利于及时调整天线的阻抗，保证天线的性能。

进一步地，所述天线包括天线本体及至少一个附加段，且所述天线本体与所述附加段之间设有开关。使得处理器可根据当前天线阻抗的实际情况，通过导通或关闭开关以改变接入电路中天线的长度，从而改变接入电路中天线的阻抗。

进一步地，所述射频前端电路为移动终端的射频前端电路。

附图说明

图1是根据本实用新型第一实施方式的射频前端电路的结构示意图；

图2是根据本实用新型第一实施方式的一种开关电路的结构示意图；

图3是根据本实用新型第一实施方式的另一种天关电路的结构示意图；

图4是根据本实用新型第二实施方式的射频前端电路的结构示意图；

图5是根据本实用新型第二实施方式的天线的结构示意图；

图6是根据本实用新型第二实施方式的将天线长度控制部连接在高频段的结构示意图；

图7是根据本实用新型第二实施方式的在天线本体上连接多个天线长度控制部的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本实用新型各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。

本实用新型的第一实施方式涉及一种射频前端电路。在实际应用中，本实用新型的发明人发现，在时分双工(Time Division Duplexing，简称“TDD”)模式的移动通信系统中，上行和下行的频率是一致的，对于移动终端的天线来说，上行和下行的特性也是一致的，基于此可知，可通过只检测终端天线对上行信号(其测量结果同样适用于下行信号)或下行信号(其测量结果同样适用于上行信号)的匹配程度，来判断射频电路与天线之间的阻抗匹配度，从而为是否调整天线的阻抗以提高射频电路与天线之间的阻抗匹配度提供依据。本实用方式将以检测终端天线对上行信号的匹配程度为例，对终端如何判断射频电路与天线之间的阻抗匹配度作具体阐述。

具体地说，在本实施方式中，该射频前端电路包括：射频电路、定向耦合器、天线匹配电路、功率检测电路、处理器及天线，其中，射频电路通过定向耦合器与天线匹配电路连接；功率检测电路与定向耦合器连接；处理器与功率检测电路连接；天线与天线匹配电路连接(如图1所示)。

当射频电路通过天线发射出信号(即上行信号)后，天线中会产生反射信号(该反射信号即是上行信号中被反射回射频电路的信号)，被反射的信号经过天线匹配电路向射频电路的方向传送，在传送过程中，定向耦合器会将该被反射的信号耦合功率检测电路中。

一般来说，当射频电路输出的功率恒定时，射频电路和天线之间的阻抗匹配程度越高(天线的阻抗与射频电路的阻抗越接近，两者的阻抗匹配程度越高)，则信号被反射回射频电路的功率越低，通过定向耦合器耦合到功率检测电路的功率也就越低，因此，本实施方式可通过功率检测电路计算天线上行信号的反射功率，并利用处理器根据计算结果，来判断射频电路与天线之间的阻抗匹配度。

同时，为了响应处理器的判断结果，使得处理器在判定射频电路与天线之间的阻抗匹配度较低时，及时调整天线的阻抗，保证天线的性能，本实施方式将处理器与天线匹配电路连接，并在天线匹配电路中设置了用于调整天线阻抗的开关电路，使得处理器可通过控制该开关电路来调整天线的阻抗。

该开关电路包括：开关(在本实施方式中，该开关可以是二极管、三极管、集成的开关芯片或金属氧化物半导体MOS场效应晶体管等)及N个用于与该开关连接的天线匹配子电路(如图2、图3所示)，不同的天线匹配子电路接入不同的匹配器件，从而使得天线匹配电路适应不同的工作频率，其中，N为大于或等于2的自然数。

当功率检测电路检测到天线上行信号的反射功率较高(说明射频电路和天线之间的阻抗匹配程度较低)时，处理器通过控制该开关电路中的开关，使不同的天线匹配子电路接入到电路中，改变天线接入电路中的阻抗，从而保证天线的性能。

值得一提的是，本实施方式中的天线匹配电路是以一Π形天线匹配电路为例进行说明的，但并不以此为限，在实际应用中，该天线匹配电路也可以是L形、T形或者Π形、L形、T形三者的混合。

本实用新型的第二实施方式涉及一种射频前端电路。第二实施方式与第一实施方式大致相同，主要区别之处在于：在第一实施方式中，天线匹配电路中设有开关电路，处理器通过控制该开关电路调整天线的阻抗。而在本实用新型第二实施方式中，处理器与天线连接，并通过控制天线接入电路中的长度，来改变天线的阻抗(如图4所示)。

具体地说，在本实施方式中，天线包括天线本体及至少一个附加段，且天线本体及附加段之间设有开关(如图5所示)。其中，10为天线本体，其包括高频段11、低频段12，低频段12的末端连接有天线长度控制部40，该天线长度控制部40根据输入的电平控制天线的长度；该天线长度控制部40包含：开关41(本实施方式中以该开关为二极管为例进行说明)、附加段42和控制信号输入端(本实施方式中由控制信号输入馈点44和高频信号阻隔器组成，且本实施方式中的高频阻隔器为一电感43)；开关由控制信号输入端输入的电平控制，开关控制附加段42是否与天线连接。当功率检测电路检测到天线上行信号的反射功率较高(说明射频电路和天线之间的阻抗匹配程度较低)时，处理器通过导通或关闭开关的方式，改变天线的长度，从而改变天线接入电路的阻抗，提高射频电路和天线之间阻抗的匹配度，提高天线的性能。

在实际应用中，也可以将天线长度控制部40连接在天线高频段11的末端上(如图6所示)，另外，在实际应用中，也可以根据需要在天线本体的末端连接多个附加段，即连接了多个天线长度控制部(如图7所示的401和402)，本实施方式对加入的附加段的个数不做限制。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本实用新型的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本实用新型的精神和范围。

Claims (8)

1.一种射频前端电路，其特征在于，所述射频前端电路包括：射频电路、定向耦合器、天线匹配电路、功率检测电路、处理器及天线；

所述射频电路通过所述定向耦合器与所述天线匹配电路连接；所述功率检测电路与所述定向耦合器连接；所述处理器与所述功率检测电路连接；所述天线与所述天线匹配电路连接。

2.根据权利要求1所述的射频前端电路，其特征在于，所述处理器与所述天线匹配电路连接。

3.根据权利要求2所述的射频前端电路，其特征在于，所述天线匹配电路中设有用于调整天线阻抗的开关电路；

所述开关电路包括：开关及N个用于与所述开关连接的天线匹配子电路，所述N为大于或等于2的自然数。

4.根据权利要求3所述的射频前端电路，其特征在于，所述天线匹配电路为Π形。

5.根据权利要求4所述的射频前端电路，其特征在于，所述开关为二极管、三极管、集成的开关芯片或金属氧化物半导体MOS场效应晶体管。

6.根据权利要求1所述的射频前端电路，其特征在于，所述处理器与所述天线连接。

7.根据权利要求6所述的射频前端电路，其特征在于，所述天线包括天线本体及至少一个附加段，且所述天线本体与所述附加段之间设有开关。

8.根据权利要求1所述的射频前端电路，其特征在于，所述射频前端电路为移动终端的射频前端电路。