WO2012109988A1

WO2012109988A1 - 一种移动终端及其多天线实现方法

Info

Publication number: WO2012109988A1
Application number: PCT/CN2012/071172
Authority: WO
Inventors: 白剑
Original assignee: 惠州Tcl移动通信有限公司
Priority date: 2011-02-16
Filing date: 2012-02-15
Publication date: 2012-08-23
Also published as: CN102185623B; CN102185623A

Abstract

本发明涉及移动通信领域，公开了一种移动终端及其多天线实现方法。所述方法包括设置1个多刀多掷天线开关或多个单刀多掷天线开关，将移动终端不同频段的信号通过该1个多刀多掷天线开关或多个单刀多掷天线开关分别馈给两个或两个以上的天线；本发明所提供的移动终端及其多天线实现方法，由于采用了设置1个多刀多掷天线开关或多个单刀多掷天线开关，将移动终端不同频段的信号通过该1个多刀多掷天线开关或多个单刀多掷天线开关分别馈给两个或两个以上的天线，其结构简单，实现容易，改善了移动终端的天线和射频性能。可以最优化的匹配多天线设计从而获得最佳的RF和天线性能。

Description

一种移动终端及其多天线实现方法

技术领域

本发明涉及移动通信领域，尤其涉及的是一种移动终端及其多天线实现方法。

背景技术

随着移动通信的发展和人们生活水平的提高，移动通信终端的使用越来越普及，目前的移动通信终端已经进入多模多频的时代。典型的移动通信终端会支持GSM四个频段（GSM850、GSM900、DCS、PCS）和WCDMA多频端（如WCDMA BC1/BC8或者BC2/BC5或BC1/2/4/5/8等。

当然也有支持CDMA2000和GSM的双模终端，或TD-SCDMA和GSM的双模终端等。现有的终端功能趋势由于支持多频段，对天线设计是一个很大的考验。

与支持频段越来越多对应的是终端的天线区域被一再压缩。因为终端被要求越来越薄，越来越美观，所以天线的高度、净空等关键条件被不断缩减。为了外观和整体的用户体验，甚至要求在天线区域放入扬声器（Speaker）、受话器（Receiver）、摄像头（Camera）。这些器件都使得移动终端单天线的设计变得困难。

现有的终端都是采用单天线架构的。用一支天线来满足如此多频段其设计困难很大，技术复杂，实现成本高，且现有技术的移动终端单天线无法获得最佳的RF（射频）和天线性能。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种移动终端及其多天线实现方法，其结构简单，实现容易，改善了移动终端的天线和射频性能。

本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：

一种移动终端多天线实现方法，其中，包括步骤:

A、设置1个多刀多掷天线开关或多个单刀多掷天线开关，将移动终端不同频段的信号通过该1个多刀多掷天线开关或多个单刀多掷天线开关分别馈给两个或两个以上的天线。

所述移动终端多天线实现方法，其中，所述步骤A还包括：

设置将移动终端发射的不同频段通过该1个多刀多掷天线开关或多个单刀多掷天线开关分别馈给不同的天线。

所述移动终端多天线实现方法，其中，所述步骤A还包括：

设置将移动终端发射通路和接收通路通过该1个多刀多掷天线开关或多个单刀多掷天线开关分别馈给不同的天线。

所述移动终端多天线实现方法，其中，所述步骤A还包括：

设置将移动终端不同制式通过该1个多刀多掷天线开关或多个单刀多掷天线开关分别馈给不同的天线。

所述移动终端多天线实现方法，其中，所述多刀多掷天线开关包括多个输入口和多个输出口，其每个输出口都能连接到任何一个输入口，或者每个输出口连接到其中的一部分输入口。

一种移动终端，其中，包括：1个多刀多掷天线开关或多个单刀多掷天线开关、及两个或两个以上的天线，所述1个多刀多掷天线开关或多个单刀多掷天线开关用于将移动终端不同频段的信号馈给两个或两个以上的天线。

所述移动终端，其中，设置将移动终端发射的不同频段的信号线与所述1个多刀多掷天线开关或多个单刀多掷天线开关连接，通过该1个多刀多掷天线开关或多个单刀多掷天线开关分别馈给不同的天线。

所述移动终端，其中，设置将移动终端发射通路和接收通路与所述1个多刀多掷天线开关或多个单刀多掷天线开关连接，通过该1个多刀多掷天线开关或多个单刀多掷天线开关分别馈给不同的天线。

所述移动终端，其中，设置将移动终端不同制式的信号线与所述1个多刀多掷天线开关或多个单刀多掷天线开关连接，通过该1个多刀多掷天线开关或多个单刀多掷天线开关分别馈给不同的天线。

所述移动终端，其中，所述多刀多掷天线开关包括多个输入口和多个输出口，其每个输出口都能连接到任何一个输入口，或者每个输出口连接到其中的一部分输入口。

本发明所提供的移动终端及其多天线实现方法，由于采用了设置1个多刀多掷天线开关或多个单刀多掷天线开关，将移动终端不同频段的信号通过该1个多刀多掷天线开关或多个单刀多掷天线开关分别馈给两个或两个以上的天线，其结构简单，实现容易，改善了移动终端的天线和射频性能。可以最优化的匹配多天线设计从而获得最佳的RF和天线性能。并具有如下优点:

1）、由于采用1个MPMT（多刀多掷）天线开关（ASM，Antenna Switch）将移动终端的不同频段的信号馈给两支或两支以上的天线。这种情况下，单支天线负责的频段减少，相应的净空要求也会较少，其结果是在恶劣的条件下仍然获得最佳的天线性能。

2）、由于采用MPMT（多刀多掷）天线开关或者单刀多掷天线开关，将移动终端的发射和接收分开，分别馈给不同天线（两支或两支以上的天线）。以便可以专门为发射和接收分别设计最优化的天线。提高移动终端射频性能。

3）、由于采用1个多刀多掷天线开关或多个单刀多掷天线开关，将移动终端的不同制式（可以但不限于: 1、GSM和3G制式分开；2、3G和4G制式分开等）分别馈给不同天线。从而每支天线负责制式减少，以便可以最优化的为该制式设计天线。

附图说明

图1是现有的移动通信终端的射频天线架构示意图。

图2是本发明第一实施例的使用多刀多掷天线开关的移动终端结构示意图。

图3是本发明第二实施例的使用多刀多掷天线开关的移动终端结构示意图。

图4是本发明第三实施例的使用多刀多掷天线开关的移动终端结构示意图。

具体实施方式

本发明中用到的一些词中英文对照如下：

ANT：移动终端天线；

ESD Protection：静电防护器件；

SP9T：单刀9掷开关；

GSM850/900 TX： GSM 850和90两个频段的发射通路；

1800/1900 TX： GSM 1800和1900两个频段的发射通路；

Rx1，Rx2，Rx3,Rx4: GSM850/900/1800/1900的接收通路，可以任意指定Rxn分配给GSM某条通路。

UMTS1/2/3： WCDMA 射频通路1/2/3；

GSM850/900 TX Module: GSM850/900两个频段的发射模组；

DCS/PCS TX Module: GSM 1800/1900两个频段的发射模组；

GSM850 Rx Module： GSM 850频段的接收模组；

GSM900 Rx Module： GSM 900频段的接收模组；

PCS Rx Module： GSM 1900频段的接收模组；

DCS Rx Module： GSM 1800频段的接收模组；

BC1 or BC2 Duplex： WCDMA 频段1或者频段2的双工器，取决于终端支持哪种频段；

BC5 or BC8 Duplex： WCDMA 频段5或者频段8的双工器，取决于终端支持哪种频段；

AWS Duplex： WCDMA 频段4的双工器，取决于终端支持哪种频段。

现有的移动通信终端尤其是智能终端往往是多模多频（Multi-Mode Multi Band, MMMB）的终端。一个典型的WCDMA3频，GSM4频的终端射频和天线框图如图1所示。其中，50为智能终端天线（ANT）；51为ESD Protection（静电防护器件）；52为SP9T（单刀9掷天线开关）；53为GSM 850和90两个频段的发射通路（GSM850/900 TX）；54为GSM 1800和1900两个频段的发射通路（1800/1900 TX）。Rx1，Rx2，Rx3，Rx4分别为: GSM850/900/1800/1900的接收通路，可以任意指定Rxn分配给GSM某条通路。UMTS1/2/3是：WCDMA 射频通路。

GSM850/900两个频段的发射模组（GSM850/900 TX Module）通过GSM 850和90两个频段的发射通路53与单刀9掷天线开关52连接； GSM 1800/1900两个频段的发射模组（DCS/PCS TX Module）通过GSM 1800和1900两个频段的发射通路54与单刀9掷天线开关52连接； GSM 850频段的接收模组（GSM850 Rx Module）通过GSM850的接收通路Rx1与单刀9掷天线开关52连接； GSM 900频段的接收模组（GSM900 Rx Module）通过GSM900的接收通路Rx2与单刀9掷天线开关52连接。

GSM 1900频段的接收模组（PCS Rx Module）通过GSM1800的接收通路Rx3与单刀9掷天线开关52连接；GSM 1800频段的接收模组(DCS Rx Module)通过GSM1900的接收通路Rx4与单刀9掷天线开关52连接；WCDMA 频段1或者频段2的双工器（BC1 or BC2 Duplex）通过UMTS1与单刀9掷天线开关52连接；WCDMA 频段1或者频段2的双工器取决于终端支持哪种频段；WCDMA 频段5或者频段8的双工器（BC5 or BC8 Duplex）通过UMTS2与单刀9掷天线开关52连接，WCDMA 频段5或者频段8的双工器取决于终端支持哪种频段。WCDMA 频段4的双工器（AWS Duplex）通过UMTS3与单刀9掷天线开关52连接，WCDMA 频段4的双工器取决于终端支持哪种频段。

从图1中可以看出，移动终端各个制式、各个频段的信号最后都会经过一个天线开关ASM馈给天线。现有设计里面都是采用1个单刀N掷（SPNT）开关，这里N可以但是不限于9，如图1所示的SP9T单刀9掷天线开关。其中3G频段可以但不限于3个频段，GSM可以但不限于4个频段。图1为了说明方便，选择是目前最流行的GSM四个频段+WCDMA三个频段的方案。如果频段有增加或减少，仅需要提高或者减少ASM的N掷节点即可。

上述方案在单天线的设计，无论从节省PCB板子的空间，还是从射频性能方面来说，都是很好的。但是一旦需要采用多天线设计方案，其不足就比较明显了。

随着移动通信的发展，移动终端的净空、厚度的发展趋势是逐渐减少的。而移动终端宽度的发展趋势却是逐渐增加的。如果引入多天线架构，由于宽度足够，可以在原来的天线基座上容纳两个或两个以上的天线。这多支天线分别负责不同的频段或者不同的通路（例1：发射和接收通路由不同天线负责。例2：GSM和3G通路由不同通路负责。）。在净空和厚度等天线关键指标不改变的情况下，通过减少每支天线负责的频段或者通路，从而设计出高性能的天线。因此，多天线架构非常有利于智能终端天线和射频性能改善。同时，为了最优化地与这种多天线架构相匹配，本发明提供了一种新的移动终端及其多天线实现方法。

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例所提供的一种移动终端，包括：1个多刀多掷天线开关或多个单刀多掷天线开关、及两个或两个以上的天线，所述1个多刀多掷天线开关或多个单刀多掷天线开关用于将移动终端不同频段的信号馈给两个或两个以上的天线。

其中第一实施例的移动终端，使用一个MPMT（多刀多掷）天线开关的射频架构来匹配多天线方案，如图2所示，其中，100为多刀多掷天线开关。第一滤波器101和第二滤波器102为GSM的发射低通滤波器，该第一滤波器101和第二滤波器102被整合到多刀多掷天线开关100中了。110为多刀多掷天线开关100内部的第一单刀多掷天线开关，120为多刀多掷天线开关100内部的第二单刀多掷天线开关。

其中，第一天线10与多刀多掷天线开关100内的第一单刀多掷天线开关110连接，第二天线20与多刀多掷天线开关100内的第二单刀多掷天线开关120连接。

如图2所示，GSM850/900两个频段的发射模组（GSM850/900 TX Module）通过第一滤波器101与第一单刀多掷天线开关110连接； GSM 850频段的接收模组（GSM850 Rx Module）、 GSM 900频段的接收模组（GSM900 Rx Module）、WCDMA 频段5或者频段8的双工器（BC5 or BC8 Duplex）与多刀多掷天线开关100内的第一单刀多掷天线开关110连接。

GSM 1800/1900两个频段的发射模组（DCS/PCS TX Module）通过多刀多掷天线开关100内部的第二滤波器102与第二单刀多掷天线开关110连接。GSM 1800频段的接收模组（DCS Rx Module）、GSM 1900频段的接收模组（PCS Rx Module）、WCDMA 频段1或者频段2的双工器（BC1 or BC2 Duplex）、WCDMA 频段4的双工器（AWS Duplex）与多刀多掷天线开关100内的第二单刀多掷天线开关120连接

图2所示的实施例中，利用一个MPMT（多刀多掷）天线开关，设置将移动终端发射的不同频段的信号线与所述1个多刀多掷天线开关100连接，通过该1个多刀多掷天线开关分别馈给不同的天线。

如图2所示，将GSM850/900两个频段的发射模组（GSM850/900 TX Module）的信号线与多刀多掷天线开关100连接，通过该多刀多掷天线开关100馈给天线10。GSM 1800/1900两个频段的发射模组（DCS/PCS TX Module）与多刀多掷天线开关100连接，通过该多刀多掷天线开关100馈给天线20。

这样图2所示的实施例中每支天线负责的频段都减少了，从而在相同的天线净空下，可以获得最优化的天线性能。

图2所示的架构中，只有两个天线。如果需要多于两个天线，需要增加多刀多掷天线开关100的输出端口。同时图2所示的天线开关中，每一个输出仅仅可以连接到一部分输入端口。这种架构的好处了控制逻辑减少，成本也减少，开关性能更容易优化。

当然如果需要更灵活的设计，也可以使用另一种每个输出都可连接到任何一个输出端口的多刀多掷天线开关（原理与图2的实施例相似，故在此不再赘述）。

基于上述第一实施例的移动终端，本发明提供了一种移动终端多天线实现方法，包括步骤:设置1个多刀多掷天线开关或多个单刀多掷天线开关，将移动终端不同频段的信号通过该1个多刀多掷天线开关或多个单刀多掷天线开关分别馈给两个或两个以上的天线。其中第一种移动终端多天线实现方法，如图2所示，设置1个多刀多掷天线开关100，并将移动终端发射的不同频段（GSM850/900 TX Module 和DCS/PCS TX Module）通过该1个多刀多掷天线开关100分别馈给不同的天线（第一天线10和第二天线20）。

除了将不同频段的射频馈给不同天线的方案外，本发明也提出了可以将不同的通路馈给不同的天线，如图3所示，为本发明第二实施例的移动终端，使用1个MPMT（多刀多掷）天线开关的将发射和接收通路分别馈给不同的天线。

如图3所示，设置将移动终端的发射通路220和接收通路210与所述1个多刀多掷天线开关100连接，通过该1个多刀多掷天线开关100分别馈给不同的天线（第一天线10和第二天线20）。

如图3所示，该实施例中，发射通路220包括： GSM 1800/1900两个频段的发射模组（DCS/PCS TX Module）、GSM 850和900两个频段的发射模组（GSM850/900 TX Module），通过多刀多掷天线开关100馈给第二天线20。而WCDMA 频段5或者频段8的双工器（BC5 or BC8 Duplex）、WCDMA 频段1或者频段2的双工器（BC1 or BC2 Duplex）、WCDMA 频段4的双工器（AWS Duplex）通过多刀多掷天线开关100馈给第二天线20

接收通路210包括：GSM 1800频段的接收模组（DCS Rx Module）、GSM 850频段的接收模组（GSM850 Rx Module）、GSM 900频段的接收模组（GSM900 Rx Module）、GSM 1900频段的接收模组（PCS Rx Module），通过多刀多掷天线开关100馈给第一天线10。这样，每支天线负责的工作模式和频段都减少了，从而在相同的天线净空下，可以获得最优化的天线性能。

图3所示的架构中，只有两个天线。如果需要多于两个天线，仅仅需要增加开关的输出端口来实现。同时图3所示的天线开关中，每一个输出端口仅可以连接到一部分输入端口。当然如果需要更灵活的设计，也可以使用另一种每个输出都可连接到任何一个输出端口的多刀多掷天线开关。

图3所示的架构中只有WCDMA和GSM双模方式。如果是多模或者CDMA2000、GSM双模方式，实现方式是一样的。即将发射和接收通路分开，馈给不同天线。

同时，也可以利用多个单刀多掷的天线开关，来替换MPMT（多刀多掷）开关来完成这项设计。原理类似，在此不再赘述。

基于上述第二实施例的移动终端，本发明还提供了第二种移动终端多天线实现方法，如图3所示，采用将移动终端发射通路220和接收通路210通过该1个多刀多掷天线开关分别馈给不同的天线。如图3所示的，将移动终端发射通路220通过多刀多掷天线开关100馈给第二天线20，将接收通路210通过多刀多掷天线开关100馈给第一天线10。

本发明也提出了可以将不同的制式馈给不同的天线，如图4所示，为本发明第三实施例的移动终端，使用MPMT（多刀多掷）天线开关的将不同制式分别馈给不同的天线。

如图4所示，设置将移动终端不同制式的信号线与所述1个多刀多掷天线开关连接，通过该1个多刀多掷天线开关分别馈给不同的天线。图4所示的实施例通过多刀多掷天线开关100将GSM的通路420和WCDMA的通路410分别馈给不同天线。

如图4所示，WCDMA的通路410包括：WCDMA 频段1或者频段2的双工器(BC1 or BC2 Duplex)、WCDMA 频段5或者频段8的双工器(BC5 or BC8 Duplex)、WCDMA 频段4的双工器(AWS Duplex)，通过多刀多掷天线开关100馈给第一天线10。GSM的通路420包括：GSM 1800/1900两个频段的发射模组（DCS/PCS TX Module）、GSM850/900两个频段的发射模组（GSM850/900 TX Module）、GSM 高频段的接收模组（GSM HB RX Module）、GSM 低频段的接收模组（GSM LB RX Module）, 通过多刀多掷天线开关100馈给第二天线20。这样，每支天线负责的制式都减少了，从而在相同的天线净空下，可以获得最优化的天线性能。

图4所示的架构中，只有两个天线（第一天线10和第二天线20）。如果需要多于两个天线，仅仅需要增加多刀多掷开关100的输出端口。同时图4所示的多刀多掷开关100中，每一个输出仅仅可以连接到一部分输入端口。

当然如果需要更灵活的设计，也可以使用另一种每个输出都可连接到任何一个输出端口的多刀多掷天线开关，原理类似，在此不再赘述。

图4所示的架构只显示了WCDMA和GSM双模的解决方案。如果是WCDMA和CDMA双模或者是WCDMA、DMA2000、4G等多模方式下，解决方案是一样的。即将不同的制式馈给不同的天线。

基于上述第三实施例的移动终端，本发明还提供了第三种移动终端多天线实现方法，如图4所示，设置将移动终端不同制式（如图4所示的GSM的通路420和WCDMA的通路410）通过该1个多刀多掷天线开关100分别馈给不同的天线（第二天线20和第一天线10）。

同时，也可以利用多个单刀多掷的天线开关，来替换MPMT（多刀多掷）开关来完成这项设计。而多个单刀多掷天线开关可以构成一个1个多刀多掷天线开关，所以关于多个单刀多掷天线开关的射频架构来匹配多天线方案与一个1个多刀多掷天线开关相似，在此不在赘述。

综上所述，本发明所提供的移动终端及其多天线实现方法，由于采用了设置1个多刀多掷天线开关或多个单刀多掷天线开关，将移动终端不同频段的信号通过该1个多刀多掷天线开关或多个单刀多掷天线开关分别馈给两个或两个以上的天线，其结构简单，实现容易，改善了移动终端的天线和射频性能。可以最优化的匹配多天线设计从而获得最佳的RF和天线性能。并具有如下优点:

1）、由于采用1个MPMT（多刀多掷）天线开关ASM将移动终端的不同频段的信号馈给两支或两支以上的天线。这种情况下，单支天线负责的频段减少，相应的净空要求也会较少，其结果是在恶劣的条件下仍然获得最佳的天线性能。

2）、由于采用MPMT（多刀多掷）天线开关或者单刀多掷天线开关，将移动终端的发射和接收分开，分别馈给不同天线（两支或两支以上的天线），以便可以专门为发射和接收分别设计最优化的天线。提高移动终端射频性能。

3）、由于采用1个多刀多掷天线开关或多个单刀多掷天线开关，将移动终端的不同制式（可以但不限于: 1、GSM和3G制式分开；2、3G和4G制式分开等）分别馈给不同天线，从而每支天线负责制式减少，以便可以最优化的为该制式设计天线。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims

一种移动终端多天线实现方法，其特征在于，包括步骤:

A、设置1个多刀多掷天线开关或多个单刀多掷天线开关，将移动终端不同频段的信号通过该1个多刀多掷天线开关或多个单刀多掷天线开关分别馈给两个或两个以上的天线。
根据权利要求1所述移动终端多天线实现方法，其特征在于，所述步骤A还包括：

设置将移动终端发射的不同频段通过该1个多刀多掷天线开关或多个单刀多掷天线开关分别馈给不同的天线。
根据权利要求1所述移动终端多天线实现方法，其特征在于，所述步骤A还包括：

设置将移动终端发射通路和接收通路通过该1个多刀多掷天线开关或多个单刀多掷天线开关分别馈给不同的天线。
根据权利要求1所述移动终端多天线实现方法，其特征在于，所述步骤A还包括：

设置将移动终端不同制式通过该1个多刀多掷天线开关或多个单刀多掷天线开关分别馈给不同的天线。
根据权利要求1所述移动终端多天线实现方法，其特征在于，所述多刀多掷天线开关包括多个输入口和多个输出口，其每个输出口都能连接到任何一个输入口，或者每个输出口连接到其中的一部分输入口。
一种移动终端，其特征在于，包括：1个多刀多掷天线开关或多个单刀多掷天线开关、及两个或两个以上的天线，所述1个多刀多掷天线开关或多个单刀多掷天线开关用于将移动终端不同频段的信号馈给两个或两个以上的天线。
根据权利要求6所述移动终端，其特征在于，设置将移动终端发射的不同频段的信号线与所述1个多刀多掷天线开关或多个单刀多掷天线开关连接，通过该1个多刀多掷天线开关或多个单刀多掷天线开关分别馈给不同的天线。
根据权利要求6所述移动终端，其特征在于，设置将移动终端发射通路和接收通路与所述1个多刀多掷天线开关或多个单刀多掷天线开关连接，通过该1个多刀多掷天线开关或多个单刀多掷天线开关分别馈给不同的天线。
根据权利要求6所述移动终端，其特征在于，设置将移动终端不同制式的信号线与所述1个多刀多掷天线开关或多个单刀多掷天线开关连接，通过该1个多刀多掷天线开关或多个单刀多掷天线开关分别馈给不同的天线。
根据权利要求6所述移动终端，其特征在于，所述多刀多掷天线开关包括多个输入口和多个输出口，其每个输出口都能连接到任何一个输入口，或者每个输出口连接到其中的一部分输入口。