可調諧天線以及移動終端的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種可調諧天線以及移動終端,可調諧天線包括用于針對天線的頻段范圍對所述天線進行調諧的至少兩個調諧電路,以及與該至少兩調諧電路的一端相連接的天線臂。根據(jù)本發(fā)明,通過不同的調諧電路針對天線的頻段范圍進行調諧,使得調諧電路在進行調諧時更加具有針對性,不僅能夠更加容易地將可調諧天線調諧至不同頻段,而且使得可調諧天線在各頻段均能夠實現(xiàn)較高的天線效率,從而增強了可調諧天線的調諧靈活性。
【專利說明】
可調諧天線以及移動終端
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及電子技術,尤其涉及一種可調諧天線以及移動終端。
【背景技術】
[0002]為了滿足用戶不斷提升的傳輸速率要求,LTE-Advanced系統(tǒng)引入了一項增加傳輸帶寬的技術,也就是載波聚合(Carrier Aggregat1n,CA)。CA技術可以將2至5個LTE成員載波(Component Carrier,CC)聚合在一起承載收發(fā)的數(shù)據(jù),實現(xiàn)最大為10MHz的傳輸帶寬,有效提高了上下行傳輸速率。由于CA技術不僅可以對處于同一頻段內(nèi)的CC進行聚合,還可以對不同頻段間的CC進行聚合,因此,這就要求當收發(fā)機頻段改變時,收發(fā)機與天線之間阻抗能夠匹配,使得天線不僅能夠適應收發(fā)機頻段的切換,而且在切換至的各頻段內(nèi)的CC上均具有較高的天線效率。
[0003]在現(xiàn)有技術中,可以通過天線調諧技術實現(xiàn)對天線頻段的調諧,天線調諧技術分為可調式阻抗匹配調諧(Tunable Impedance Matching, TH)以及天線孔徑調諧(AntennaAperture Tuning,AAT)。其中,TIM主要是通過在天線和收發(fā)機之間植入可變匹配網(wǎng)絡,該可變匹配網(wǎng)絡通過可調器件和/或開關器件來改變天線的阻抗和/或拓撲結構,從而使天線適應收發(fā)機頻段的切換;而AAT則是通過在天線臂上某一點加載一個接地的可調器件和/或開關器件使天線適應收發(fā)機頻段的切換。
[0004]但現(xiàn)有的兩種天線調諧技術均存在局限性,較難兼顧多頻段,S卩,無法在多頻段都有較好的天線性能,故而往往無法滿足CA的性能需求。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明提供一種可調諧天線以及移動終端,用于解決現(xiàn)有技術中的可調諧天線所具有的CA多頻段間聚合情況下天線調試靈活性差以及性能不高的技術問題。
[0006]為達到上述目的,本發(fā)明的實施例采用如下技術方案:
[0007]第一方面,提供了一種可調諧天線,包括:
[0008]用于針對天線的頻段范圍對所述天線進行調諧的至少兩個調諧電路;以及與所述至少兩個調諧電路的一端連接的天線臂。
[0009]第二方面,提供了一種移動終端,包括如上所述的可調諧天線。
[0010]本發(fā)明實施例提供的可調諧天線以及移動終端,可調諧天線包括用于針對天線的頻段范圍對所述天線進行調諧的至少兩個調諧電路,以及與該至少兩調諧電路相連接的天線臂,通過不同的調諧電路針對天線的頻段范圍進行調諧,使得調諧電路在進行調諧時更加具有針對性,不僅能夠更加容易地將可調諧天線調諧至不同頻段,而且使得可調諧天線在各頻段均能夠實現(xiàn)較高的天線效率,從而增強了可調諧天線的調諧靈活性。
[0011]上述說明僅是本發(fā)明技術方案的概述,為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術手段,而可依照說明書的內(nèi)容予以實施,并且為了讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點能夠更明顯易懂,以下特舉本發(fā)明的【具體實施方式】。
【附圖說明】
[0012]通過閱讀下文優(yōu)選實施方式的詳細描述,各種其他的優(yōu)點和益處對于本領域普通技術人員將變得清楚明了。附圖僅用于示出優(yōu)選實施方式的目的,而并不認為是對本發(fā)明的限制。而且在整個附圖中,用相同的參考符號表示相同的部件。在附圖中:
[0013]圖1為本發(fā)明實施例提供的一種可調諧天線的結構示意圖;
[0014]圖2為調諧電路11連接關系示意圖之一;
[0015]圖3為調諧電路11連接關系示意圖之二 ;
[0016]圖4為調諧電路11連接關系示意圖之三;
[0017]圖5為本發(fā)明實施例提供的一種可調諧天線電路結構;
[0018]圖6為對照可調諧天線電路結構;
[0019]圖7為天線回損測試結果;
[0020]圖8為天線效率測試結果。
【具體實施方式】
[0021]下面將參照附圖更詳細地描述本公開的示例性實施例。雖然附圖中顯示了本公開的示例性實施例,然而應當理解,可以以各種形式實現(xiàn)本公開而不應被這里闡述的實施例所限制。相反,提供這些實施例是為了能夠更透徹地理解本公開,并且能夠將本公開的范圍完整的傳達給本領域的技術人員。
[0022]下面結合附圖對本發(fā)明實施例提供的可調諧天線以及移動終端進行詳細描述。
[0023]實施例一
[0024]圖1為本發(fā)明實施例提供的一種可調諧天線的結構示意圖,在本實施例中,如圖1所示,可調諧天線包括:至少兩調諧電路11和天線臂12。
[0025]其中,至少兩調諧電路11的一端與天線臂12連接,至少兩調諧電路11的另一端接地。調諧電路11用于對天線進行調諧,不同的調諧電路11可以具有不同的頻段調諧范圍,這里所說的頻段調諧范圍是指調諧電路11針對至少一個頻段進行調諧,所針對的這些頻段構成頻段調諧范圍。各調諧電路11的頻段調諧范圍既可以是完全不同的,即沒有相同的頻段,也可以是部分相同的,即至少存在兩調諧電路11對相同的至少一個頻段進行調諧的同時,對至少一個不同的頻段進行調諧。
[0026]例如:在一種可能的實現(xiàn)方式中,可調諧天線包括兩個調諧電路11時,其中一個調諧電路11針對天線低頻段進行調諧,而另一個調諧電路11針對天線高頻段進行調諧,高頻段和低頻段之間相互獨立,從而兩個調諧電路11的頻段調諧范圍是完全不同的,沒有相同的頻段。
[0027]又例如:在另一種可能的實現(xiàn)方式中,可調諧天線包括兩個調諧電路11時,其中一個調諧電路11針對天線低頻段進行調諧,而另一個調諧電路11針對天線高頻段和天線低頻段同時進行調諧,從而兩個調諧電路11的頻段調諧范圍均包括了天線低頻段,因而是部分相同的。
[0028]天線臂12具體可以為調諧天線高頻段的短臂,也可以為調諧天線低頻段的長臂。
[0029]需要說明的是,長臂主要用于調諧天線低頻段,但在實際使用過程中,長臂的調諧也可以對天線高頻段產(chǎn)生影響。
[0030]一般情況下,可調諧天線結構通常包括兩天線臂,一個為長臂,主要用于調諧低頻段,另一個為短臂,主要用于調諧高頻段。低頻段的覆蓋范圍為698MHz至960MHz,例如700MHz、750MHz、850MHz和900MHz頻段;高頻段覆蓋范圍為1710MHz至2700MHz,例如1800MHz、1900MHz、210MHz和2600MHz頻段。本實施例所提供的至少兩調諧電路11既可與短臂相連接,從而實現(xiàn)對高頻段的調諧;也可以與長臂相連接,從而主要針對但不限于對低頻段調諧;還可以同時與長臂、短臂相連接,從而對高頻段和低頻段均進行調諧。
[0031]在CA技術中,大致分為三種聚合方式,頻段內(nèi)相鄰CC的聚合,頻段內(nèi)不相鄰CC的聚合,以及不同頻段間的CC的聚合。尤其針對不同頻段間的CC的聚合,要求天線能夠在所聚合的頻段下均具有較高的天線效率,從而對可調諧天線的性能要求較高。在現(xiàn)有技術中,若可調諧天線不能滿足CA技術的性能需求,通常采用增大天線有效輻射體積的方式,來提升天線的性能,但這種方式擴大了天線所需空間,使得移動終端的整機尺寸擴大。
[0032]由于可調諧天線包括針對不同頻段范圍對天線進行調諧的至少兩調諧電路11,以及與該至少兩調諧電路11相連接的天線臂12,通過不同的調諧電路11針對不同的頻段范圍進行調諧,使得調諧電路11在進行調諧時更加具有針對性,不僅能夠更加容易地將可調諧天線調諧至不同頻段,而且使得可調諧天線在所調諧至的頻段均能夠實現(xiàn)較高的效率,從而增強了可調諧天線的調諧靈活性。同時,也避免了采用增大天線體積的方式,來提升天線的性能,因此,能夠節(jié)約天線空間,無需擴大整機尺寸。
[0033]具體的,在每一個調諧電路11中均包括至少一調諧元件,調諧元件為可調器件、固定器件或開關器件。其中,可調器件為可調電容或可調電感,固定器件為固定電容或固定電感。
[0034]當調諧電路11包括至少兩調諧元件時,在同一調諧電路11中的調諧元件相互串聯(lián);或者,在同一調諧電路11中的調諧元件相互并聯(lián);或者,在同一調諧電路11中的調諧元件串并混聯(lián),也就是說既包含串聯(lián)關系也包含并聯(lián)關系。如圖2至4所示,圖2為調諧電路11連接關系示意圖之一,在圖2中各調諧電路11之間相互并聯(lián);圖3為調諧電路11連接關系示意圖之二,在圖3中各調諧電路11之間相互串聯(lián);圖4為調諧電路11連接關系示意圖之三,在圖4中包括三調諧電路11,兩調諧電路并聯(lián)之后與另外的一調諧電路串聯(lián)。
[0035]優(yōu)選的,為了調試方便,采用調諧電路11之間相互串聯(lián)或相互并聯(lián)的方式。由于不同的調諧電路11盡管可以針對不同的頻段范圍進行設計,但實際使用時,往往對一調諧電路11進行調節(jié)過程中,不僅會使得對應頻段內(nèi)的天線頻點移動,而且還會影響其他頻段內(nèi)的天線頻點,使得其他頻段內(nèi)的天線頻點也出現(xiàn)移動,可以根據(jù)天線頻點的移動情況,設計各調諧電路11之間的相互連接關系,以及各調諧電路11的結構。
[0036]在一種可能的實現(xiàn)方式中,調諧電路11的個數(shù)為兩個,每一調諧電路11可以具有一個或多個調諧元件,同時兩調諧電路可以包括至少一個不相同的調諧元件。每一調諧電路11中的多個調諧元件可以相互串聯(lián)也可以相互并聯(lián),還可以串并混聯(lián)。具體在調諧電路11的結構的確定過程中,可采用試驗多種結構,從該多種結構中選取使得天線效率最高的結構的方式進行確定。優(yōu)選的,為了調試方便,在同一調諧電路11中的調諧元件相互串聯(lián);或者,在同一調諧電路11中的調諧元件相互并聯(lián)。
[0037]進一步,如圖1所示,天線臂12還可以包括一饋送端子,經(jīng)由該饋送端子連接到饋源。同時,天線臂12還可以包括一接地端子,經(jīng)由該接地端子接地。
[0038]需要說明的是,圖1中天線臂12經(jīng)由接地端子接地并不是必須的,僅作為一種可選方案,當天線臂12經(jīng)由接地端子接地時,符合阿爾法天線形式,這種天線形式可以被用于金屬外殼的移動終端中,通過在接地端子與接地點之間設置不同的器件,可以更加容易的調節(jié)天線阻抗。
[0039]同時,在圖1中天線臂12接地和連接到饋源的位置僅作為一種示意,在實際使用過程中,經(jīng)由接地端子接地的位置以及連接到饋源的位置不限于圖中所示。作為一種可能的實現(xiàn)方式,圖1中經(jīng)由接地端子接地的位置可與調諧電路11互換。
[0040]為了清楚說明本實施例,本實施例提供了一種具體的可調諧天線的示意圖,圖5為本發(fā)明實施例提供的一種可調諧天線電路,如圖5所示:
[0041 ] 該可調諧天線結構包括兩調諧電路,其中每一調諧電路包括一調諧元件。其中,一調諧電路包括一可調電容C,另一調諧電路包括一可調電感L。可調電容C和可調電感L之間為并聯(lián)。
[0042]—方面,若在圖5所示的可調諧天線電路結構中,可調電感L減小,則在低頻段,天線的頻點向高頻方向移動。
[0043]例如:可調電感L從無窮大減小為27nh到地的過程中,天線的一個低頻諧振中心,即在低頻段天線的一個頻點,由600MHz移動到730MHz,天線的一個高頻諧振中心,即在高頻段天線的一個頻點,從1760MHz移動到1710MHz,可見,盡管隨著天線的頻點在低頻段向高頻方向移動的同時,出現(xiàn)了在高頻段天線的頻點向低頻方向移動的現(xiàn)象,但低頻段移動的較多,高頻段移動很少。因此,可調電感L主要用于針對低頻段進行調諧。
[0044]另一方面,若在圖5所示的可調諧天線電路結構中,可調電容C增大,則在低頻段,天線的頻點向低頻方向移動,同時,在高頻段天線的頻點也向低頻方向移動。
[0045]例如:可調電容C從1.1pF增大至2.7pF過程中,天線的一個低頻諧振中心,即在低頻段天線的一個頻點,由730MHz移動到600MHz,天線的一個高頻諧振中心,即在高頻段天線的一個頻點,由2130MHz移動到1760MHz,可見,在高頻段和低頻段天線的頻點均移動較多。因此,可調電容C主要用于針對低頻段和高頻段均進行調諧。
[0046]基于上述調諧過程可見,在圖5所示的可調諧天線電路中,可調電容C和可調電感L針對不同的頻段范圍進行了調諧。從而在實際使用過程中,可以通過調整可調電容C將天線在高頻段調諧至所需頻點后,調整可調電感L再在低頻段對天線頻點進行調諧,更加容易的將天線調諧至不同頻段。
[0047]需要說明的是,圖5中天線臂接地并不是必須的,僅作為一種可選方案,同時,在圖5中天線臂接地和連接到饋源的位置僅作為一種示意,在實際使用過程中,接地的位置以及連接到饋源的位置不限于圖中所示。作為一種可能的實現(xiàn)方式,圖1中接地的位置可與可調電容C和可調電感L所構成的調諧電路互換。
[0048]為了試驗圖5中可調諧天線的性能,進行了天線回波損耗(Return Loss,RL)測試以及天線效率(Antenna Efficiency)測試,在測試中,選取了 AAT形式的可調諧天線作為對照,圖6為對照可調諧天線電路結構,在該對照可調諧天線電路中包括一調諧元件,即可調電容C’,測試所獲得的結果分別如圖7和圖8所示,圖7為天線回損測試結果,圖8為天線效率測試結果。
[0049]如圖7所示,其中粗虛線和細虛線對應對照可調諧天線的RL測試結果,粗虛線為可調電容C’取值為1.1pF時對照可調諧天線的RL測試結果,細虛線為可調電容C’取值為
2.7pF時對照可調諧天線的RL測試結果。實線則是圖5中可調諧天線的RL測試結果,其中,可調電容C取值為2.7pF,可調電感L取值為27nH。
[0050]如圖8所示,其中三角實線和點實線對應對照可調諧天線的天線效率測試結果,三角實線為可調電容C’取值為1.1pF時對照可調諧天線的天線效率測試結果,點實線為可調電容C’取值為2.7pF時對照可調諧天線的天線效率測試結果。實線則是圖5中可調諧天線的天線效率測試結果,其中,可調電容C取值為2.7pF,可調電感L取值為27nH。
[0051]通過圖7和圖8可清楚看出,針對對照可調諧天線,當其滿足低頻的頻率覆蓋范圍為698MHz至746MHz的LTE頻段(Band) 12時,在頻率覆蓋范圍為1710MHz至2155MHz的LTE Band 2和Band 4,這兩個頻段下天線效率以及RL性能較差。
[0052]而另一方面,通過圖7和圖8還可清楚看出,針對對照可調諧天線,當其滿足LTEBand 2和Band 4時,低頻的LTE Bandl2頻段下,天線效率以及RL性能較差,低于_10dB。
[0053]也就是說,采用AAT方式的對照可調諧天線完全無法滿足Band 12+Band 2不同頻帶間CA需求,以及Band 12+Band 4不同頻帶間CA需求。
[0054]而通過圖7和圖8中的實線可清楚看出,圖5中的可調諧天線,其在Band 12+Band2頻段以及Band 12+Band 4頻段,天線效率性能優(yōu)于對照可調諧天線,也就是說,可以良好地覆蓋Band 12+Band 2頻段以及Band 12+Band 4頻段,滿足這兩種情況下的CA需求。
[0055]這是由于其中的兩個調諧電路11分別對應低頻段與高頻段的設計,故具有更高的靈活性以及更廣的天線性能調試范圍,以此可減少原本若要達到CA工作下相近的無線性能所需的天線空間,尤其是不同頻帶間的CA,故可使整機尺寸不需因此而增大,而提升產(chǎn)品整體的競爭力與用戶體驗。
[0056]本實施例中,可調諧天線包括用于針對天線的頻段范圍對所述天線進行調諧的至少兩個調諧電路,以及與該至少兩調諧電路相連接的天線臂,通過不同的調諧電路針對天線的頻段范圍進行調諧,使得調諧電路在進行調諧時更加具有針對性,不僅能夠更加容易地將可調諧天線調諧至不同頻段,而且使得可調諧天線在各頻段均能夠實現(xiàn)較高的天線效率,從而增強了可調諧天線的調諧靈活性。
[0057]實施例二
[0058]本實施例提供了一種移動終端,包括前述實施例所提供的可調諧天線。
[0059]具體的,該可調諧天線可以安裝于移動終端中,與移動終端中的收發(fā)機連接。
[0060]其中,可調諧天線的具體結構在本實施例中不再贅述,可參見前述實施例中的相關描述。
[0061]本實施例中,移動終端由于采用了通過不同的調諧電路針對天線的頻段范圍進行調諧的可調諧天線,使得調諧電路在進行調諧時更加具有針對性,不僅能夠更加容易地將可調諧天線調諧至不同頻段,而且使得可調諧天線在各頻段均能夠實現(xiàn)較高的天線效率,從而增強了可調諧天線的調諧靈活性。同時,也避免了采用增大天線體積的方式,來提升天線的性能,因此,能夠節(jié)約天線空間,無需擴大移動終端的整機尺寸。
[0062]最后應說明的是:以上各實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案,而非對其限制;盡管參照前述各實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明,本領域的普通技術人員應當理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改,或者對其中部分或者全部技術特征進行等同替換;而這些修改或者替換,并不使相應技術方案的本質脫離本發(fā)明各實施例技術方案的范圍。
【主權項】
1.一種可調諧天線,其特征在于,包括: 用于針對天線的頻段范圍對所述天線進行調諧的至少兩個調諧電路;以及與所述至少兩個調諧電路的一端連接的天線臂; 其中,所述至少兩個調諧電路的另一端接地。2.根據(jù)權利要求1所述的可調諧天線,其特征在于, 在所述至少兩個調諧電路的頻率調諧范圍中,不存在相同的頻段;或者, 在所述至少兩個調諧電路的頻段調諧范圍中,存在至少一個相同的頻段。3.根據(jù)權利要求1所述的可調諧天線,其特征在于,所述調諧電路包括至少一個調諧元件,所述調諧元件為可調器件、固定器件或開關器件。4.根據(jù)權利要求3所述的可調諧天線,其特征在于,所述可調器件為可調電容或可調電感。5.根據(jù)權利要求3所述的可調諧天線,其特征在于,所述固定器件為固定電容或固定電感。6.根據(jù)權利要求3所述的可調諧天線,其特征在于,所述可調諧天線包括兩個調諧電路; 所述兩個調諧電路相互并聯(lián); 在所述兩個調諧電路中至少一個調諧元件不相同。7.根據(jù)權利要求6所述的可調諧天線,其特征在于, 所述兩個調諧電路中的一個調諧電路包括一個可調電容; 所述兩個調諧電路中的另一個調諧電路包括一個可調電感。8.根據(jù)權利要求3所述的可調諧天線,其特征在于,所述調諧電路包括以串聯(lián)和/或并聯(lián)方式連接的至少兩個調諧元件。9.根據(jù)權利要求1-8任一項所述的可調諧天線,其特征在于, 所述天線臂為用以調諧天線的高頻段的短臂;和/或 所述天線臂為用以調諧天線的低頻段的長臂。10.根據(jù)權利要求9所述的可調諧天線,其特征在于, 所述低頻段覆蓋范圍為698MHz以上,且960MHz以下; 所述高頻段覆蓋范圍為1710MHz以上,且2700MHz以下。11.一種移動終端,其特征在于,包括如權利要求1-10任一項所述的可調諧天線。
【文檔編號】H01Q5/30GK105896083SQ201510971515
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2015年12月22日
【發(fā)明人】黃奐衢, 王君翊, 程波, 黃麗珊
【申請人】樂視移動智能信息技術(北京)有限公司