CN2710289Y - 一种手机天线电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种手机天线电路，包括天线信号处理电路、匹配网络电路和天线，天线信号处理电路电连接匹配网络电路，匹配网络电路电连接天线，其特征是：所述匹配网络电路还包括匹配保护电路，一端电连接天线，另一端接地。由于采用了以上的方案，采用匹配保护电路对天线电路进行保护，而且匹配保护电路呈容性，在调整天线匹配时，把这种容性器件一起包括到匹配网络中进行匹配，，一方面对天线电路进行了ESD保护，防止静电通过天线对内部滤波器件和射频芯片的影响，另一方面又使ESD保护器件成为天线匹配网络的一部分，使天线匹配良好，且不影响接收信号，从而得到良好的通话效果。

Description

一种手机天线电路

【技术领域】：

本实用新型涉及一种手机天线电路。

【背景技术】：

静电通常由两种不同物质之间摩擦产生，例如在冬天毛衣和皮肤摩擦产生火花等。在干燥的天气里，静电可以通过不同的摩擦使人体充电，静电充电的积累通常比在湿度高的天气里容易，这是因为相对于潮湿的物质，干燥物质是很好的绝缘体，而且潮湿的人体皮肤可以将静电的充电不断的排出，使静电影响很小。

在北方的天气比较干燥，手机在用户的口袋中可以通过不断的摩擦产生很多静电，静电很容易通过天线和天线上的金属环直接进入匹配网络(如图2)，造成接收发射信号开关、滤波器等的损坏，对手机接收发射信号都有影响。滤波器又是比较不耐压的器件，通过静电不断的放电，滤波器的性能急剧下降，使手机发生信号差，通话断续等现象。

【发明内容】：

本实用新型的目的就是为了解决以上天线和相关电路的保护问题，提供一种防静电干扰的手机天线电路。

为实现上述目的，本实用新型提出一种手机天线电路，包括天线信号处理电路、匹配网络电路和天线，天线信号处理电路电连接匹配网络电路，匹配网络电路电连接天线，其特征是：所述匹配网络电路还包括匹配保护电路，一端电连接天线，另一端接地。

由于采用了以上的方案，采用匹配保护电路对天线电路进行保护，而且匹配保护电路呈容性，在调整天线匹配时，把这种容性器件一起包括到匹配网络中进行匹配，一方面对天线电路进行了ESD保护，防止静电通过天线对内部滤波器件和射频芯片的影响，另一方面又使ESD保护器件成为天线匹配网络的一部分，使天线匹配良好，且不影响接收信号，从而得到良好的通话效果。

【附图说明】：

图1是ESD波形。

图2是ESD放电路径。

图3是配有匹配保护电路的天线电路的ESD放电路径。

【具体实施方式】：

下面通过具体的实施例并结合附图对本实用新型作进一步详细的描述。

当一个充电的导体接近另一个导体时，就有可能发生ESD。首先，两个导体之间会建立一个很强的电场，产生由电场引起的击穿。两个导体之间的电压超过它们之间空气和绝缘介质的击穿电压时，就会产生电弧。在0.7ns到10ns的时间里，电弧电流会达到几十安培甚至更大(如图1)。而且会产生瞬变电压，大小在几十伏特到超过10KV的范围之内，会对移动电话造成巨大损害。

而手机在整个生命周期内都处在一个充满静电的环境之中，如果抗静电释放(ESD)设计不好，则可能导致手机在使用过程中因ESD问题发生锁死、复位、数据丢失和不可靠等现象。ESD破坏大多数明显的影响是器件失效，从手指或其它导体上突然的静电释放能够破坏静电敏感器件或者微电路。处于静电释放危险中的电子器件可能完全不受影响，或产生了损伤但并不能立即被察觉，但是由于中间阶层品质降低，其预期寿命可能降低。ESD事件导致器件品质降低，在持续使用时引起失效。ESD的破坏也是可累积性的，导致受损器件功能时好时坏，而且这类故障具有一定的隐蔽性。ESD另一个重要的影响是对于操作设备的干扰。由ESD事件传递和发射的能量能够被操作系统误认为有效数据，导致在数据传输过程中引起暂时错误，在更严重情况下，设备可能产生严重的故障，如电话断线或完全被切断，需要手动重新开启。瞬间高压会通过手机上一些导体进入电路，更可能是通过电磁耦合进行辐射传输进入的。因此，手机的天线和天线插口被认为是ESD影响最大的地方。

使用容性的ESD器件(压敏电阻)保护天线，在天线后端，匹配电路的前端加一个ESD保护器件，使从天线或者金属环进入的静电直接通过ESD器件导入地(如FIG3)，在静电还没有对重要器件造成危害的时候，就把静电导入地，减少甚至消除ESD对天线匹配网络的影响。

另一方面，天线匹配网络是对天线进行匹配，使发射信号的能量能够很好的传递到天线上，然后辐射出去。当天线匹配电路调整好后，天线接收发送信号性能达到最好，如果随便加入ESD器件，由于ESD器件也有一定的容性，会对天线匹配电路的匹配能力造成影响，发射信号的能量不能很好的匹配到天线上，则接收发射信号的能力会大幅度的降低，所以一般不能随便在天线电路上加ESD器件，不能达到两全其美的效果。

压敏电阻是一种电压敏感元件，随电压的增加而阻抗降低。压敏电阻其功能相当于很多与串联和并联在一起的双向抑制二极管。工作原理如同与电压相关的电阻。电压超过规定电压，压敏电阻可以导电；电压低于规定电压，压敏电阻则不导电。这样压敏电阻可起到很好电压嵌位作用。压敏电阻工作响应速度极为迅速，响应时间在毫微秒范围下段。

TVS也常作为ESD保护器件，但TVS都具有非线性特性，信号通过具有非线性特性的TVS后，很可能会带来失真。对于大幅度的信号来说，有些失真不能容忍。如果用压敏电阻代替二极管，其效果会比较好。因为压敏电阻吸收能量更快，从而减小了动作响应时间。

对ESD保护器件选用呈低容值(小于1pF)的压敏电阻，可以作为匹配网络的一部分，而且低容值的器件不会对手机信号的发射和接收造成影响。在调整天线的匹配电路时，把ESD保护器件当作一个电容，一同匹配到电路中(如FIG3)，使天线的匹配能力不受ESD器件的影响。

这种设计方法使天线匹配网络受到保护，不受静电的影响，另一方面天线的发射功率也不会因为ESD器件而降低。

实施例如图3所示，手机天线电路，包括天线信号处理电路1、匹配网络电路2、匹配保护电路4和天线3，天线信号处理电路1为滤波器件(WITCHER)和射频芯片(SAW FILTER)，匹配保护电路4为低容值压敏电阻，低容值压敏电阻的容值小于1pf，SWITCHER一端电连接SAWFILTER，另一端电连接匹配网络电路2，匹配网络电路2另一端电连接天线，低容值压敏电阻一端电连接天线，低容值压敏电阻另一端接地。从天线或者金属环进入的静电直接通过低容值压敏电阻导入地，在静电还没有对重要器件造成危害的时候，就把静电导入地，减少甚至消除既静电对天线匹配网络的影响，同时选用小于1pF的低容值压敏电阻，可以作为匹配网络的一部分，而且低容值的器件不会对手机信号的发射和接收造成影响。在调整天线的匹配电路时，把低容值压敏电阻当作一个电容，一同匹配到天线电路中，使天线的匹配能力不受低容值压敏电阻的影响。

通过多次试验，使用这种设计方案的电路，对手机接收发送信号没有影响，而且有效地改善了天线电路的ESD性能，使静电不能通过天线对内部电路造成损坏。以惠州TCL移动通信有限公司的TCL3688为例，没有加ESD器件之前，对其进行ESD试验，在+10KV用静电枪对手机天线和天线金属环放电50枪后出现掉电现象，经查证GSM滤波器被静电打坏，影响了手机工作。在改变电路设计，加ESD器件保护后，用±10KV对手机天线放电100枪后，手机仍然正常工作，说明天线网络得到了有效的保护。

Claims (7)

1、一种手机天线电路，包括天线信号处理电路(1)、匹配网络电路(2)和天线(3)，其中天线信号处理电路(1)电连接匹配网络电路(2)，匹配网络电路(2)电连接天线(3)，其特征是：所述匹配网络电路(2)还包括匹配保护电路(4)，一端电连接天线(3)，另一端接地。

2、如权利要求1所述的手机天线电路，其特征是：所述匹配保护电路(4)为ESD保护电路。

3、如权利要求2所述的手机天线电路，其特征是：所述ESD保护电路为容性ESD保护器件。

4、如权利要求3所述的手机天线电路，其特征是：所述容性ESD保护器件为压敏电阻。

5、如权利要求4所述的手机天线电路，其特征是：所述压敏电阻为低容值压敏电阻。

6、如权利要求5所述的手机天线电路，其特征是：所述低容值压敏电阻容值小于1pf。

7、如权利要求1所述的手机天线电路，其特征是：所述天线信号处理电路(1)包括滤波器件和射频芯片。

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