CN214099926U - 可配置调谐电路、匹配网络、天线系统和终端设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种可配置调谐电路，可配置调谐电路包括多个端子、第一电抗元件和多个开关元件，其中多个端子包括：第一端子、第二端子、第三端子、第四端子、第五端子。第一电抗元件耦合在第一端子和第二端子之间。多个开关元件包括第一开关元件和第二开关元件，第一开关元件耦合在第三端子和第四端子之间，第一开关元件选择性导通第三端子和第四端子，第二开关元件耦合在第二端子和第五端子之间，第二开关元件选择性导通第二端子和第五端子。可配置调谐电路可以在较少的电抗元件的前提下，具有拓扑自由度高，通用性强的特性。本申请还提供了包括可配置调谐电路的匹配网络、天线装置、终端设备，有助于减少天线对净空的需求。

Description

可配置调谐电路、匹配网络、天线系统和终端设备

技术领域

本申请涉及电子设备领域，并且更具体地，涉及一种可配置调谐电路、匹配网络、天线系统和终端设备。

背景技术

近几年由于市场的需求，手机等电子设备的发展趋势主要有大屏占比、多摄像头、超薄厚度等，因此，电子设备内部可以布置元器件的空间越来越小。然而随着通信技术的发展，手机天线需要覆盖多个频段，而单个天线很难同时覆盖多个频段，需要布置更多的天线，并布置更多的射频前端器件。如何在有限的空间内布局更多的天线和射频前端器件，提升天线的性能，成为终端天线设计以及射频前端设计的一大难题。

实用新型内容

本申请提供一种可配置调谐电路、匹配网络、天线系统和终端设备，可以使用更小的器件面积，实现更灵活的调谐，以期减小天线对净空的需求。

第一方面，提供了一种可配置调谐电路，可配置调谐电路包括多个端子、第一电抗元件和多个开关元件，其中多个端子包括：第一端子、第二端子、第三端子、第四端子、第五端子。第一电抗元件耦合在第一端子和第二端子之间。多个开关元件包括第一开关元件和第二开关元件，第一开关元件耦合在第三端子和第四端子之间，第一开关元件选择性导通第三端子和第四端子，第二开关元件耦合在第二端子和第五端子之间，第二开关元件选择性导通第二端子和第五端子。

在可配置调谐电路中，第一开关元件为一条单独的支路，第一开关元件的两端均可以通过端子连接出来，增加可配置调谐电路应用的自由度。第一电抗元件和第二开关元件具均耦合至第二端子，可以有效节省可配置调谐电路的端子。因此，可配置调谐电路可以在较少的电抗元件的前提下，具有拓扑自由度高，通用性强的特性。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，第一电抗元件为可变电容，可以方便的进行调谐，并且有利于减少可配置调谐电路的面积。

本申请实施例的可配置调谐电路，可变电容的电容值范围为0.7皮法-2.7皮法，可以实现多种常见频段的调谐。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，可变电容用于切换至少8个不同电容值，可变电容为8个不同电容值的情况下，调谐器件的尺寸不会过大，且可调谐的电路状态较多。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，第一电抗元件为可变电感，可变电感与开关组件组合可以实现更多的电路状态，进而实现不同的调谐状态，可以起到精简调谐电路的作用。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，多个端子还包括第六端子，多个开关元件还包括第三开关元件，第三开关元件耦合在第二端子和第六端子之间，第二开关元件选择性导通第二端子和第六端子，可以方便的实现更多的调谐状态，并不会占用过多的面积。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，可配置调谐电路还包括至少一接地端子，接地端子耦合至第一端子，可以方便的实现电容接地。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，可配置调谐电路包括第一接地端子和第二接地端子，部分端子与第一接地端子，另一部分端子与第二接地端子，从而可以通过设置两个较小的接地端子，不会占用过多的接地面积，使得可配置调谐电路形成的匹配网络可以耦接在天线辐射体和接地点(用于天线辐射体的接地)之间，并有助于减少天线对净空的需求。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，接地端子与多个端子中的部分或全部的大小相同，可以方便地实现个端子的阵列排列，实现小型化的器件。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，可配置调谐电路还包括信号控制器，信号控制器分别耦合至第一开关元件、第二开关元件以及第一电抗元件，可以方便的对第一开关元件、第二开关元件以及第一电抗元件进行配置，从而实现多种调谐的状态。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，多个端子还包括用户标识号端子、接地端子、串行数据端子、输入输出口电源端子和串行时钟端子，用户标识号端子、接地端子、串行数据端子、输入输出口电源端子和串行时钟端子分别耦合至信号控制器，可以方便信号控制器与处理器之间的通信连接，使得处理器可以向信号控制器传递控制信息，以便于配置第一开关元件、第二开关元件以及第一电抗元件。

第二方面，本申请实施例提供一种匹配网络，该匹配网络包括第一方面中的可配置调谐电路以及至少一外置器件，外置器件通过端子与多个开关元件中的一个或多个相耦合，外置器件与可配置调谐电路配合形成的匹配网络，可以方便的对天线进行调谐。

结合第二方面，在第一方面的某些实现方式中，该匹配网络包括多个外置器件，每一个外置器件耦合至一个开关元件，可以实现更方便的调谐。

结合第二方面，在第一方面的某些实现方式中，外置器件为电容或电感，例如可调电容或可调电感，与可配置调谐电路中的开关元件相配合，实现多种调谐状态。

第三方面，本申请实施例提供一种天线系统，该天线系统包括第一天线辐射体、馈电点、接地点以及第二方面的匹配网络；其中，匹配网络耦合在第一天线辐射体与馈电点之间，以进行阻抗调谐；或者，匹配网络耦合在第一天线辐射体与接地点之间，进行孔径调谐。

结合第三方面，在第一方面的某些实现方式中，该天线系统还包括第二天线辐射体，两个开关元件分别与两个外置器件串联，形成第一支路和第二支路。第一支路耦合在第一天线辐射体和馈电点之间，第二支路耦合在第二天线辐射体和馈电点之间，第一电抗元件耦合在馈电点与接地之间。可配置调谐电路可以用于天线辐射体的切换选择。

第四方面，提供了一种终端设备，该终端设备包括第三方面以及第三方面任一种可能的实现方式中的天线系统以及处理器。终端设备所能达到的有益效果可参考上文所提供的对应的可配置调谐电路中的有益效果，此处不再赘述。

附图说明

图1是根据本申请实施例的无线通信系统的示意图。

图2是根据本申请实施例的可配置调谐电路的示意图。

图3是根据本申请实施例的可配置调谐电路一种封装结构的示意图。

图4a至图4f是根据本申请实施例的匹配网络的示意图。

图5a至图5i是根据本申请实施例的天线系统的示意图。

图6a至图6c是根据本申请实施例的天线系统的示意图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本申请中的技术方案进行描述。

以下实施例中所使用的术语只是为了描述特定实施例的目的，而并非旨在作为对本申请的限制。如在本申请的说明书和所附权利要求书中所使用的那样，单数表达形式“一个”、“一种”、“所述”、“上述”、“该”和“这一”旨在也包括例如“一个或多个”这种表达形式，除非其上下文中明确地有相反指示。还应当理解，在本申请实施例中，“一个或多个”是指一个、两个或两个以上；“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系；例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B的情况，其中A、B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

在本说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。

随着通信技术的发展，新兴的无线通信技术(又可称为第五代移动通信技术，英语：5th generation mobile networks或5th generation wireless systems、5th-Generation、5th-Generation New Radio，简称5G、5G技术或5G NR)已被广泛视为超越当前第三代(3G)通信标准(例如带宽码分多址，wideband code division multiple access，简称WCDMA)、第四代(4G)通信标准(例如长期演进LTE)的下一代无线通信标准。与根据3G通信标准和4G通信标准的无线通信系统相比，5G无线通信系统将提供更高的数据速率与更低的延迟。此外，5G通信系统的射频信号覆盖更宽的频段，包括5G低频段(低于1GHz)、5G中频段(1GHz至6GHz)和5G高频段(24GHz以上)。新频段的增加会带来天线的增多。此外，5G技术支持信道发射，每一个发射链路均需要独立的天线。因此，相比于4G无线通信系统，5G无线通信系统的天线数量增加很多，并且需要设置更多的匹配网络进行阻抗匹配。然而，电子设备的壳体内的空间有限，电池和摄像头等部件已经占用大量的空间，留给射频通信系统的空间较小。随着射频通信系统包括的电子器件越来越多，壳体内很难容纳下更多的电子器件。

示例性的，本申请实施例的技术方案可以应用于各种具有无线通信系统的电子设备，可应用于手机、平板电脑、个人计算机(personal computer，PC)、个人数字助理(personal digital assistant，PDA)、智能手表、上网本、可穿戴电子设备、增强现实技术(augmented reality，AR)设备、虚拟现实(virtual reality，VR)设备、车载设备、智能汽车、智能音响、机器人、智能眼镜、基站或移动站等等电子设备中，本申请实施例对此不做任何限制。电子设备可以包括壳体、用于进行显示的显示屏、用于进行无线充电的无线通信系统等等。

图1示出了本申请实施例中的一种电子设备中的无线通信系统100的示意图，无线通信系统100位于电子设备的壳体内。无线通信系统100包括处理器110、天线开关120、匹配网络130以及天线140。

处理器110可以包括一个或多个处理单元，例如：处理器110可以包括应用处理器(application processor，AP)，调制解调处理器，图形处理器(graphics processingunit，GPU)，图像信号处理器(image signal processor，ISP)，神经网络处理器(neural-network processing unit，NPU)，控制器，视频编解码器，数字信号处理器(digitalsignal processor，DSP)，基带，和/或射频集成电路(RFIC)等。控制器可以根据指令操作码和时序信号，产生操作控制信号，完成取指令和执行指令的控制。在一些实施例中，基带和射频集成电路可以集成在一个集成电路中。在一些实施例中，基带和射频电路可以分别为一个独立器件。

处理器110中可以设置存储器，用于存储指令和数据。在一些实施例中，处理器110中的存储器为包括高速缓冲存储器。该存储器可以保存处理器110刚用过或循环使用的指令或数据。如果处理器110需要再次使用该指令或数据，可从所述存储器中直接调用。避免了重复存取，减少了处理器110的等待时间，因而提高了系统的效率。

基带是指用来合成即将发射的基带信号，或/和用于对接收到的基带信号进行解码。具体地说，就是发射时，基带把语音或其他数据信号编码成用来发射的基带信号(基带码)；接收时，把收到的基带信号(基带码)解码为语音或其他数据信号。基带可以包括编码器、解码器和基带处理器等部件。编码器用来合成即将发射的基带信号，解码器用于对接收到的基带信号进行解码。基带处理器可以为微处理器(MCU)，基带处理器可以用于控制编码器和解码器，例如，基带处理器可以用于完成编码和解码的调度，编码器和解码器之间的通信，以及外设驱动(可以通过向基带以外的部件发送使能信号，以使能基带以外的部件)等等。基带可以根据无线通信技术对信号进行调频。无线通信技术可以包括全球移动通讯系统(global system for mobile communications，GSM)，通用分组无线服务(generalpacket radio service，GPRS)，码分多址接入(code division multiple access，CDMA)，带宽码分多址(wideband code division multiple access，WCDMA)，时分码分多址(time-division code division multiple access，TD-SCDMA)，长期演进(long termevolution，LTE)，5G技术、无线局域网(wireless local area networks，WLAN)(如无线保真(wireless fidelity，Wi-Fi)网络)，蓝牙(bluetooth，BT)，全球导航卫星系统(globalnavigation satellite system，GNSS)，调频(frequency modulation，FM)，近距离无线通信技术(near field communication，NFC)，红外技术(infrared，IR)等。

射频集成电路用于将基带信号进行处理以形成发送(Transmit，TX)信号，并通过发射链路111将发送信号传递给天线140；或/和，射频集成电路用于将接收(Receive，RX)信号进行处理以形成基带信号，并将形成的基带信号发送基带进行解码。

天线140用于发射和接收电磁波信号(射频信号)。天线140中可以包括多个天线或多组天线(多组天线包括两个以上的天线)，每个天线或多组天线可用于覆盖单个或多个通信频带。多个天线可以为多频天线、阵列天线或片上(on-chip)天线中的一种或几种。

处理器110与天线140相耦合，以实现发射和接收射频信号相关联的各种功能。例如，当电子设备发射信号时，基带将待发射的数据(数字信号)合成即将发射的基带信号，基带信号由射频集成电路转化为发送信号TX(射频信号)，并经发射链路111传递给天线开关120。在一些实施例中，发射链路111可以包括功率放大器和谐波滤波器，射频集成电路输出的发送信号TX经功率放大器进行放大后，发送给谐波滤波器，谐波滤波器对放大后的发送信号TX的发射频率进行滤波。天线开关120可以被配置为选择性的将发射链路111或接收链路112电连接到匹配网络130。匹配网络130用于对天线的阻抗进行匹配，匹配网络130耦合至天线140，天线140将发送信号TX发射出去。

当电子设备需要接收信号时，天线140将接收信号RX(射频信号)经匹配网络130发送给天线开关120，天线开关120将射频信号RX发送给射频集成电路，射频集成电路将射频信号RX处理为基带信号，射频集成电路将处理后的基带信号转化为数据后，发送给相应的应用处理器。射频集成信号由天线开关120发送到处理器110的路径为接收链路112。

在实际应用中，电子设备中天线140的阻抗易受到外部环境的影响，例如，用户手持电子设备，或者将电子设备靠近头部，或者将电子设备装进口袋里等常见动作，均可能导致天线140的阻抗显著变化。对于无线通信系统，天线140出现阻抗失配时会恶化通信性能，例如，降低功率放大器的效率，导致发射功率减小，整机功耗增加，接收机噪声系数恶化，导致灵敏度降低。匹配网络130可以灵活地对天线140的阻抗进行调谐，以降低天线140的阻抗变化对无线通信系统的性能的影响，提高手机的通话时间，改善通信质量。另一方面，对于宽带天线，匹配网络130还可以对天线140的阻抗进行调谐，提高天线140在工作频段内的效率，从而提高通信质量。

匹配网络130包括可配置调谐电路以及外置器件，可配置调谐电路配合外置器件，实现对天线140的阻抗进行调谐。图2是本申请实施例提供的一种可配置调谐电路200的示意性图，如图2所示，可配置调谐电路200包括至少一第一电抗元件201、多个端子、以及多个开关元件，其中，多个端子都可外置器件，例如电感或电容等调谐器件，增加调试状态。在一个具体的实施例中，可配置调谐电路200的端子包括第一端子p1、第二端子p2、第三端子p3、第四端子p4、第五端子p5，开关元件包括第一开关元件S1、第二开关元件S2。其中，第一电抗元件201的两端分别耦合在第一端子p1和第二端子p2之间。第一开关元件S1的两端分别耦合在第三端子p3和第四端子p4之间，第一开关元件S1选择性导通第三端子p3和第四端子p4。第二开关元件S2的两端分别耦合在第五端子p5和第二端子p2之间，第二开关元件S2选择性导通第五端子p5和第二端子p2。在一些实施例中，第一电抗元件201还可以接地，例如，第一电抗元件201与第一端子p1相耦合的一端接地。在一些实施例中，第一电抗元件201还可以接地，例如，第一电抗元件201与第一端子p1相耦合的一端接地。

其中，在可配置调谐电路200中，第一开关元件S1为一条单独的支路，第一开关元件S1的两端均可以通过端子连接出来，增加可配置调谐电路200应用的自由度。第一电抗元件201和第二开关元件S2具有一连接节点(即均耦合至第二端子p2)，可以有效节省可配置调谐电路200的端子。可配置调谐电路200可以在较少的电抗元件的前提下，具有拓扑自由度高，通用性强的特性。

在一些实施例中，可配置调谐电路200还可以包括信号控制器(图中未示出)，信号控制器可以根据指令操作码和时序信号，产生操作控制信号，完成取指令和执行指令的控制，用于控制各开关元件的开断状态。信号控制器在生成控制信号后，将控制信号发送给各开关元件。此外，所述可配置调谐电路200还包括：用户标识号(user，identification，USID)端子、接地(ground，GND)端子、串行数据(serial data，SDATA)端子、输入输出口电源(voltage input/output，VIO)端子、串行时钟(serial clock，SCLK)端子中的至少一种。其中，USID端子用于识别移动行业处理器接口(mobile industry processor interface，MIPI)控制的器件的识别码，相当于给每个器件编号，控制信号按照对应编号发送至对应器件；GND端子用于可配置调谐电路200接地；SDATA端子为器件的数据接口，用于输入控制数据；VIO端子连接器件的电源，用于输入电源信号；SCLK端子用于输入时钟控制信号。此外，可配置调谐电路200还可以进一步包括基板，用于承载可配置调谐电路200内的元件。

第一电抗元件201在该可配置调谐电路200中可以起到调谐作用。在一些实施例中，电抗元件为电容和/或电感。例如，电容可以将天线辐射体在史密斯圆图上的阻抗位置由第一象限或第二象限调节到第三象限或第四象限，电感可以起到将天线辐射体在史密斯圆图上的阻抗位置由第三象限或第四象限调节到第一象限或第二象限的作用)作用。而将多个电容和/或多个电感组合连接，可以实现在更宽的频段内调节史密斯圆图上的阻抗位置。

在一些具体的实施例中，该电抗元件为可变电容。换句话说，该电抗元件为可以调节为多个电容值的电容元件。也就是说，可变电容可以实现不同的电路状态，以可以实现不同的调谐状态。例如，该第一电抗元件201可以调节处于两个不同的电容值1、电容值2，那么，电容值1、电容值2可以分别对应不同的调谐程度，因此可以对应不同的频段范围。其中，该电抗元件的不同电容值可以由信号控制器来切换。可变电容的可调电容值越多，可以实现的调谐程度越灵活。可变电容可以为SSC电容(开关阵列电容)可以通过阵列开关的切换，实现配置不同的容值，可以在更小的器件封装内，实现可配置调谐电路200。开关阵列电容可以与开关元件集成在一个集成电路中，可以有效的减小可配置调谐电路的面积，从而节约电路板的资源。

在一些实施例中，可变电容的电容值范围为0.7皮法-2.7皮法，可以覆盖较广的频段调谐，可以实现例如700MHz至6Ghz的频段调谐。例如，所述可变电容的8个不同电容值分别为：0.7、1、1.3、1.65、1.9、2.2、2.4、2.7。换句话说，8个不同的电容值均匀分布在0.7-2.7皮法范围内，有利于实现在较大频段范围内的均匀调谐。

可变电容可以与开关元件的结合，可以实现更多的电路状态。例如，可变电容可以切换8个不同的电容值，开关元件可以实现4种不同的电路连接状态，那么可配置调谐电路200可以实现8×4种电路状态，可以实现调谐的灵活配置。

在一些实施例中，可配置调谐电路200还可以包括第三开关元件S3和第六端子p6，第三开关元件S3的两端分别耦合在第六端子p6和第二端子p2之间，第三开关元件S3选择性导通第六端子p6和第二端子p2。第一电抗元件201、第二开关元件S2、第三开关元件S3均耦合至第二端子p2，可以更有效节省可配置调谐电路200的端子，使得可配置调谐电路200可以具有更高拓扑自由度，且不会增加可配置调谐电路200的封装面积。第三开关元件S3可以实现两种不同的电路连接状态，在可变电容可以切换至少8个不同的电容值的前提下，可配置调谐电路200可以实现8×(4+2)种电路状态。在其它的实施例中，可配置调谐电路200还可以更多的开关元件，或电抗元件，可以实现更灵活的调谐。

在一些实施例中，该电抗元件为可变电感，即该电抗元件可以调节为多个电电感值的电感元件。例如，该电抗元件可以调节处于两个不同的电电感值1、电电感值2，那么，电电感值1、电电感值2可以分别对应不同的调谐程度，因此可以对应不同的频段范围。具体的，信号控制器还用于切换该电抗元件的不同电电感值。

图3是本申请实施例提供的一种可配置调谐电路的封装示意性图。如图3所示，可配置调谐电路200的封装结构300包括12个端子，其中第七端子p7、第八端子p8、第九端子p9、第十端子p10、第十一端子p11、第十二端子p12分别为接地端、SDATA端、VIO端、SCLK端、USID端、接地端。封装结构300中有两个接地端，可以很好地提升射频信号和数字控制信号(MIPI)的隔离度。冰洁，因为有两个接地端，接地端的面积比较小，对天线的影响比较小，使得可配置调谐电路可以耦合到天线的地馈，并且封装结构300的体积较小，可以占用更少的电路板的面积。

可配置调谐电路200可以应用于匹配网络，以对天线进行调谐。

可以将可配置调谐电路200的端子的耦合状态进行配置，从而实现不同拓扑结构的匹配网络。图4a至图4f示意性的示出了本申请实施例提供的匹配网络的电路等效示意图，可配置调谐电路200可以配合端子的耦合状态实现更多拓扑结构。

当第一端子p1耦合至第一节点a，第二端子p2耦合至第二节点b，第三端子p3耦合至第二电抗元件202的第一端，第四端子p4耦合至第二节点b，第五端子p5耦合至第三电抗元件203的第一端，第六端子p6耦合至第四电抗元件204的第一端，形成如图4a所示的全串联型的匹配网络131。第一节点a和第二节点b可以作为接入节点，接入到主通路等位置。例如，在一些实施例中，第一节点a可以耦合至天线开关，以接收射频输入信号RFIN(即发送信号RX)，第二节点b可以耦合至天线14，则射频输入信号RFIN发送到天线14的通路为主通路。当天线14的阻抗发生变化时，可配置调谐电路200可以配置第一开关元件S1、第二开关元件S2、第三开关元件S3的导通状态，以及可调电容的电容值，以对天线14的阻抗进行调谐。其中，第二电抗元件202、第三电抗元件203、第四电抗元件204中的一个或多个可以为电容或电感，或者第二电抗元件202、第三电抗元件203、第四电抗元件204中的部分为电容，另一部分为电感。在另一些实施例中，还可以第二节点b可以耦合至天线开关，以接收射频输入信号RFIN(即发送信号RX)，第一节点a可以耦合至天线14，则射频输入信号RFIN发送到天线14的通路亦为主通路。

此外，可配置调谐电路200还可以形成如图4b所示的全串联型的匹配网络132、如图4c所示的L型的匹配网络133、如图4d所示的L型的匹配网络134、如图4e所示的全串联型的匹配网络135、如图4f所示的L型的匹配网络136。匹配网络132、匹配网络133、匹配网络134、匹配网络135、匹配网络136，在此不一一赘述。其中，当天线14的阻抗发生变化时，可配置调谐电路200可以配置第一开关元件S1、第二开关元件S2、第三开关元件S3的导通状态，以及可调电容的电容值，以对天线14的阻抗进行调谐。其中，外置器件(第二电抗元件202、第三电抗元件203、第四电抗元件204)中的一个或多个可以为电容或电感，或者第二电抗元件202、第三电抗元件203、第四电抗元件204中的部分为电容，另一部分为电感。

在具体的应用场景中，可配置调谐电路200形成匹配网络的可以用于阻抗调谐、孔径调谐、天线切换等各种天线调谐和切换的应用场景。此外，可配置调谐电路200可以应用在不同的天线形式中，如IFA天线(倒F天线)、PIFA天线(线性倒F天线)等。具体的，可以根据天线需要，使用不同的拓扑形式，串联或并联在主通路上，实现阻抗调谐功能，以下结合具体的天线辐射体结构以及图5a至图5i进行说明。在图5a至图5f中，天线14包括第一天线辐射体141、接地点和馈电点，其中，天线辐射体用于接收信号，或者用于接收、发送信号。可配置调谐电路200可以根据天线14的需要，形成不同拓扑形式的匹配网络，匹配网络可以串联或并联在主通路上，实现阻抗调谐功能。

在一些实施例中，如图5a所示的天线系统301，将匹配网络133耦合在第一天线辐射体141以及天线的馈电点(feed，用于为天线辐射体提供馈源)142之间。其中，第一节点a耦合至馈电点142，第二节点b耦合至第一天线辐射体141。在一些具体的实现方式中，天线的接地点与第一天线辐射体141之间还可以耦接调谐网络(即另一匹配网络)151，以进一步的对天线进行调谐，调谐网络151与匹配网络133相配合，实现组合调谐的功能。例如，调谐网络151可以包括4个开关以及分别于四个开关并联的电抗元件，在图5a中，第一调谐开关S5与第一调谐元件205串联成第一调谐支路，第二调谐开关S6与第二调谐元件206串联成第二调谐支路，第三调谐开关S7与第三调谐元件207串联成第三调谐支路，第四调谐开关S8与第四调谐元件208串联成第四调谐支路，第一调谐支路、第二调谐支路、第三调谐支路和第四调谐开关S8以并联的方式耦接在第一天线辐射体141和接地点之间。在其它实施例中，调谐网络151还可以为其它拓扑结构。第一调谐元件、第二调谐元件、第三调谐元件和第四调谐元件中的一个或多个可以为电容或电感，并且，第一调谐元件、第二调谐元件、第三调谐元件和第四调谐元件中的部分或者全部可以为电容或电感。

在一些实施例中，如图5b所示的天线系统302，将匹配网络133的第一节点a耦合至第一天线辐射体141，第二节点b耦合至馈电点142。在图5a和图5b中，天线的阻抗发生变化时，可以配置第一开关元件S1、第二开关元件S2和第三开关元件S3的导通状态，以实现阻抗调谐功能。在一些具体的实现方式中，天线的接地点与第一天线辐射体141之间还可以耦接调谐网络151，以进一步的对天线进行调谐，调谐网络151与匹配网络133相配合，实现组合调谐的功能。

在一些实施例中，如图5c所示的天线系统303，将匹配网络135耦合在第一天线辐射体141以及天线的馈电点(feed)142之间。其中，第一节点a耦合至馈电点142，第二节点b耦合至第一天线辐射体141。在一些具体的实现方式中，天线的接地点与第一天线辐射体141之间还可以耦接调谐网络151，以进一步的对天线进行调谐，调谐网络151与匹配网络133相配合，实现组合调谐的功能。

在一些实施例中，如图5d所示的天线系统304，将匹配网络135的第一节点a耦合至第一天线辐射体141，第二节点b耦合至馈电点142。在一些具体的实现方式中，天线的接地点与第一天线辐射体141之间还可以耦接调谐网络151，以进一步的对天线进行调谐，调谐网络151与匹配网络133相配合，实现组合调谐的功能。在图5c和图5d中，天线的阻抗发生变化时，可以配置第一开关元件S1、第二开关元件S2和第三开关元件S3的导通状态，以实现阻抗调谐功能。

在一些实施例中，如图5e所示的天线系统305，将匹配网络136耦合在第一天线辐射体141以及天线的馈电点(feed)142之间。其中，第一节点a耦合至第一天线辐射体141，第二节点b耦合至馈电点142。在一些具体的实现方式中，天线的接地点与第一天线辐射体141之间还可以耦接调谐网络151，以进一步的对天线进行调谐，调谐网络151与匹配网络133相配合，实现组合调谐的功能。

在一些实施例中，如图5f所示的天线系统306，将匹配网络136的第一节点a耦合至馈电点142，第二节点b耦合至第一天线辐射体141。在一些具体的实现方式中，天线的接地点与第一天线辐射体141之间还可以耦接调谐网络151，以进一步的对天线进行调谐，调谐网络151与匹配网络133相配合，实现组合调谐的功能。在图5e和图5f中，天线的阻抗发生变化时，可以配置第一开关元件S1、第二开关元件S2和第三开关元件S3的导通状态，以实现阻抗调谐功能。

在图5g至图5h中，可配置调谐电路200可以根据天线14的需要，实现不同的天线的切换选择。在一些实施例中，如图5g所示的天线系统307，天线14包括第一天线辐射体141和第二天线辐射体143(不同的天线辐射体的工作频段可以相同或不同)。第一开关元件S1与第二电抗元件202串联，形成第一支路；第二开关元件S2与第三电抗元件203串联，形成第二支路；第三开关元件S3与第一电抗元件201并联，形成第三支路。其中，第一支路耦合在馈电点142与第一天线辐射体141之间，第二支路耦合在馈电点142与第二天线辐射体143之间，第三支路耦合在馈电点142与接地之间。在图5g中，可以配置第一开关元件S1、第二开关元件S2的导通状态，选择性导通第一天线辐射体141或第二天线辐射体143。当第一开关元件S1导通、第二开关元件S2断开时，第一天线辐射体141可以发射或接受信号；当第一开关元件S1断开、第二开关元件S2导通时，第二天线辐射体143可以发射或接受信号；当第一开关元件S1导通、第二开关元件S2导通时，第一天线辐射体141和第二天线辐射体143可以发射或接受信号。同时，可以配置第三开关元件S3的导通状态，实现阻抗调谐功能。在一些具体的实现方式中，天线的接地点与第一天线辐射体141之间还可以耦接调谐网络151，天线的接地点与第二天线辐射体143之间还可以耦接调谐网络151，以进一步的对天线进行调谐，调谐网络151与匹配网络133相配合，实现组合调谐的功能。

在一些实施例中，如图5h所示的天线系统308，天线14包括第一天线辐射体141、第二天线辐射体143和第三天线辐射体144(不同的天线辐射体的工作频段可以相同或不同)。第一开关元件S1与第二电抗元件202串联，形成第一支路；第二开关元件S2与第三电抗元件203串联，形成第二支路；第三开关元件S3与第三电抗元件204并联，形成第三支路。其中，第一支路耦合在馈电点142与第一天线辐射体141之间，第二支路耦合在馈电点142与第二天线辐射体143之间，第三支路耦合在馈电点142与第三天线辐射体144之间，第一电抗元件201耦合在馈电点142与接地之间。在图5h中，可以配置第一开关元件S1、第二开关元件S2、第三开关元件S3的导通状态，选择性导通第一天线辐射体141、第二天线辐射体143以及第三天线辐射体144，可以实现6中选择状态。在一些具体的实现方式中，天线的接地点与第一天线辐射体141之间还可以耦接调谐网络151，天线的接地点与第三天线辐射体144之间还可以耦接调谐网络151，以进一步的对天线进行调谐，调谐网络151与匹配网络133相配合，实现组合调谐的功能。

在一些实施例中，可以将匹配网络耦合在天线辐射体和接地点之间，匹配网络可以作为孔径调谐器件，串联在天线的地馈上，实现孔径调谐。例如，如图5i所示的天线系统309，将匹配网络131耦合在第一天线辐射体141以及天线的接地点之间。其中，第一节点a耦合至第一天线辐射体141，第二节点b耦合至接地点。可以配置第一开关元件S1、第二开关元件S2和第三开关元件S3的导通状态，以实现孔径调谐功能。

在一些实施例中，天线系统还可以包括多个可配置调谐电路200形成的多个匹配网络，可以实现更多样化的组合调谐功能。如图6a所示的天线系统311和如图6b所示的天线系统312，在第一天线辐射体141与馈电点141之间可以耦接匹配网络131和匹配网络135。在一些具体的实施例中，在天线系统311和天线系统312中，天线的接地点与第一天线辐射体141之间还可以耦接调谐网络151，天线的接地点与第三天线辐射体144之间还可以耦接调谐网络151，以进一步的对天线进行调谐，调谐网络151与匹配网络131或匹配网络135相配合，实现组合调谐的功能。

在一些实施例中，如图6c所示的天线系统313，在第一天线辐射体141与馈电点141之间可以耦接匹配网络135，在第一天线辐射体141与接地点之间可以耦接匹配网络131，实现多种更灵活的调谐。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(read-only memory，ROM)、随机存取存储器(random access memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请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申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (20)

1.一种可配置调谐电路，其特征在于，包括：

多个端子，所述多个端子包括：第一端子、第二端子、第三端子、第四端子、第五端子；

第一电抗元件，所述第一电抗元件耦合在所述第一端子和所述第二端子之间；

多个开关元件，所述多个开关元件包括：

第一开关元件，所述第一开关元件耦合在所述第三端子和所述第四端子之间，所述第一开关元件选择性导通所述第三端子和所述第四端子；以及

第二开关元件，所述第二开关元件耦合在所述第二端子和所述第五端子之间，所述第二开关元件选择性导通所述第二端子和所述第五端子。

2.根据权利要求1所述的可配置调谐电路，其特征在于，所述第一电抗元件为可变电容。

3.根据权利要求2所述的可配置调谐电路，其特征在于，所述可变电容的电容值范围为0.7皮法-2.7皮法。

4.根据权利要求2或3所述的可配置调谐电路，其特征在于，所述可变电容用于切换至少8个不同电容值。

5.根据权利要求2所述的可配置调谐电路，其特征在于，所述第一电抗元件为可变电感。

6.根据权利要求1至3中的任一项所述的可配置调谐电路，其特征在于，所述多个端子还包括第六端子；

所述多个开关元件还包括第三开关元件，所述第三开关元件耦合在所述第二端子和所述第六端子之间，所述第二开关元件选择性导通所述第二端子和所述第六端子。

7.根据权利要求1至3中的任一项所述的可配置调谐电路，其特征在于，所述可配置调谐电路还包括至少一接地端子，所述接地端子耦合至所述第一端子。

8.根据权利要求7所述的可配置调谐电路，其特征在于，所述可配置调谐电路包括第一接地端子和第二接地端子，部分所述端子与所述第一接地端子，另一部分所述端子与所述第二接地端子。

9.根据权利要求7所述的可配置调谐电路，其特征在于，所述接地端子与所述多个端子中的部分或全部的大小相同。

10.根据权利要求1所述的可配置调谐电路，其特征在于，所述可配置调谐电路还包括信号控制器，所述信号控制器分别耦合至第一开关元件、第二开关元件以及第一电抗元件。

11.根据权利要求10所述的可配置调谐电路，其特征在于，所述多个端子还包括用户标识号端子、接地端子、串行数据端子、输入输出口电源端子和串行时钟端子，所述用户标识号端子、接地端子、串行数据端子、输入输出口电源端子和串行时钟端子分别耦合至所述信号控制器。

12.一种匹配网络，其特征在于，包括：

如权利要求1-11中任一项所述的可配置调谐电路；

至少一外置器件，通过所述端子与所述多个开关元件中的一个或多个相耦合。

13.根据权利要求12所述的匹配网络，其特征在于，包括多个所述外置器件，每一个所述外置器件耦合至一个所述开关元件。

14.根据权利要求12所述的匹配网络，其特征在于，所述外置器件为电容或电感。

15.一种天线系统，其特征在于，包括：

第一天线辐射体；

馈电点；

接地点；以及

至少一如权利要求12-14中任一项所述的匹配网络；其中，

所述匹配网络耦合在所述第一天线辐射体与所述馈电点之间，或，所述匹配网络耦合在所述第一天线辐射体与所述接地点之间；

所述匹配网络通过所述端子耦合至所述第一天线辐射体、馈电点或接地点。

16.根据权利要求15所述的天线系统，其特征在于，还包括第二天线辐射体；

两个所述开关元件分别与两个所述外置器件串联，形成第一支路和第二支路；

所述第一支路耦合在所述第一天线辐射体和所述馈电点之间；

所述第二支路耦合在所述第二天线辐射体和所述馈电点之间；

所述第一电抗元件耦合在所述馈电点与接地之间。

17.根据权利要求15或16所述的天线系统，其特征在于，还包括调谐网络，所述调谐网络耦合在所述第一天线辐射体与所述接地点之间，所述匹配网络耦合在所述第一天线辐射体与所述馈电点之间。

18.根据权利要求17所述的天线系统，其特征在于，所述调谐网络包括：

多个第一调谐开关和多个第一调谐元件，每个所述第一调谐开关与一个第一调谐元件串联后，并联在所述第一天线辐射体与所述接地点之间。

19.根据权利要求15或16所述的天线系统，其特征在于，所述天线系统包括两个所述匹配网络，两个所述匹配网络串联后，耦合在所述第一天线辐射体和所述馈电点之间；或，

所述天线系统包括两个所述匹配网络，一个所述匹配网络耦合在所述第一天线辐射体和所述馈电点之间，另一个所述匹配网络耦合在所述第一天线辐射体和所述接地点之间。

20.一种终端设备，包括：

处理器；

如权利要求15-19中任一项所述的天线装置，耦合至所述处理器。

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