天線匹配方法、電路及電子設備的製作方法
2023-07-09 03:11:31 2
天線匹配方法、電路及電子設備的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種天線匹配方法、電路及電子設備，所述方法包括：在第一頻段控制開關單元導通第二容性單元、或導通感性單元；控制所述第一容性單元改變自身所呈現的電容值，以使所述第一容性單元與所述開關單元所導通的單元，對所述天線單元進行阻抗匹配；其中，所述第一頻段為偏離天線單元的諧振頻率未超過第一閾值的頻段；在第二頻段控制所述開關單元切換所導通的單元；控制所述第一容性單元與所述開關單元所切換導通的單元對所述天線單元進行阻抗匹配；其中，所述第二頻段為偏離所述天線單元的諧振頻率超過所述第一閾值、且小於第二閾值的頻段，所述第二閾值大於所述第一閾值。通過本發明，在天線單元工作於寬頻帶時，保證了天線單元的性能。
【專利說明】天線匹配方法、電路及電子設備【技術領域】
[0001]本發明涉及通信技術，尤其涉及一種天線匹配方法、電路及電子設備。 【背景技術】
[0002]目前，手機等移動終端的結構越來越複雜，留給天線的空間越來越小。天線的空間小了意味著天線的帶寬會變窄。同時，在實際使用中，由於要覆蓋多種不同的通信制式，天線經常需要覆蓋多個頻段。目前天線一般低頻段需要覆蓋824~960兆赫(MHz)，高頻段需要覆蓋1710~2170MHz。而隨著長期演進(LTE, Long Term Evolution)快速進入市場,天線也需要覆蓋LTE頻段。在LTE頻段，頻帶最低到698MHz。這就意味著天線低頻段需要覆蓋698~960MHz頻段，在目前天線所能利用的空間條件下，相關技術難以覆蓋這樣的寬頻段。目前普遍採用的解決方案是採用開關器件或可調器件(如可調電容)對天線進行調節，利用天線多個狀態去實現對一個寬頻帶的覆蓋。
[0003]由於非開關類型的可調電容的可調範圍通常都非常有限，如果增加可調電容的電容可調比或者採用開關進行調節，在頻率偏離初始諧振頻率較大的情況下，天線的回波損耗的數值(絕對值)會明顯減小，影響了天線的性能。
【發明內容】
[0004]本發明實施例提供一種天線匹配方法、電路及電子設備，在天線單元工作於寬頻帶時，保證天線單元的性能。
[0005]本發明實施例的技術方案是這樣實現的:
[0006]本發明實施例提供一種天線匹配方法，應用於具有天線單元和射頻單元的電子設備中，所述電子設備還包括天線匹配單元，所述天線匹配單元包括:第一容性單元、開關單元、第二容性單元和感性單元；
[0007]所述第一容性單元的第一端子與所述天線單元連接，所述第一容性單元的第二端子與所述射頻單元、以及所述開關單元的第一端子連接；
[0008]所述開關單元的第二端子分別與所述第二容性單元的第一端子、所述感性單元的第一端子連接，且所述第二容性單元的第二端子、所述感性單元的第二端子均接地，所述開關單元支持導通所述第二容性單元和所述感性單元中的一個單元；
[0009]所述方法包括:
[0010]在第一頻段控制所述開關單元導通所述第二容性單元、或導通所述感性單元；
[0011]在所述第一頻段控制所述第一容性單元與所述開關單元所導通的單元，對所述天線單元進行阻抗匹配；其中，所述第一頻段為偏離所述天線單元的諧振頻率未超過第一閾值的頻段；
[0012]在第二頻段控制所述開關單元切換所導通的單元；
[0013]在所述第二頻段控制所述第一容性單元與所述開關單元所切換導通的單元對所述天線單元進行阻抗匹配；其中，[0014]所述第二頻段為偏離所述天線單元的諧振頻率超過所述第一閾值、且小於第二閾值的頻段，所述第二閾值大於所述第一閾值。
[0015]本發明實施例還提供一種天線匹配電路，應用於具有天線單元和射頻單元的電子設備中，所述天線匹配電路包括:第一容性單元、開關單元、第二容性單元和感性單元；
[0016]所述第一容性單元的第一端子與所述天線單元連接，所述第一容性單元的第二端子與所述射頻單元、以及所述開關單元的第一端子連接；
[0017]所述開關單元的第二端子分別與所述第二容性單元的第一端子、所述感性單元的第一端子連接，且所述第二容性單元的第二端子、所述感性單元的第二端子均接地，所述開關單元支持導通所述第二容性單元和所述感性單元中的一個單元；
[0018]所述天線匹配電路還包括:
[0019]控制單元，用於在第一頻段控制所述開關單元導通所述第二容性單元、或導通所述感性單元；
[0020]在所述第一頻段控制所述第一容性單元與所述開關單元所導通的單元，對所述天線單元進行阻抗匹配；其中，所述第一頻段為偏離所述天線單元的諧振頻率未超過第一閾值的頻段；
[0021]所述控制單元，還用於在第二頻段控制所述開關單元切換所導通的單元；
[0022]在所述第二頻段控制所述第一容性單元與所述開關單元所切換導通的單元對所述天線單元進行阻抗匹配；其中，
[0023]所述第二頻段為偏離所述天線單元的諧振頻率超過所述第一閾值、且小於第二閾值的頻段，所述第二閾值大於所述第一閾值。
[0024]本發明實施例還提供一種電子設備，所述電子設備包括以上所述的天線匹配電路。
[0025]本實施例中，在偏離天線單元諧振頻率較大(在第一閾值和第二閾值之間)的頻段，通過切換在第一頻段所使用的不同性質阻抗的單元(第二容性單元或感性單元)，對天線單元的輸入阻抗進行匹配，確保天線單元的回波損耗數值(絕對值)不會明顯減小，保證了天線單元的性能。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0026]圖1a為本發明實施例一中電子設備的結構示意圖；
[0027]圖1b為本發明實施例一中天線匹配方法的流程示意圖；
[0028]圖1c為相關技術中天線單元工作頻率與天線單元回波損耗的關係示意圖；
[0029]圖1d為本發明實施例一中天線單元工作頻率與天線單元回波損耗的關係示意圖；
[0030]圖2a為本發明實施例二中天線匹配電路的結構示意圖；
[0031]圖2b為相關技術中天線單元工作頻率與天線單元回波損耗的關係示意圖；
[0032]圖2c為本發明實施例二中天線單元工作頻率與天線單元回波損耗的關係示意圖；
[0033]圖3a為本發明實施例三中電子設備的結構示意圖；
[0034]圖3b為相關技術中天線單元工作頻率與天線單元回波損耗的關係示意圖；[0035]圖3c為本發明實施例三中天線單元工作頻率與天線單元回波損耗的關係示意圖。
【具體實施方式】
[0036]下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步詳細說明。
[0037]實施例一
[0038]本實施例記載一種天線匹配方法，應用於如圖1a所示的電子設備中，所述電子設備包括天線單元11和射頻單元12，所述電子設備還包括天線匹配單元13和控制單元14，所述天線匹配單元13包括:第一容性單元131、開關單元132、第二容性單元133和感性單元 134 ；
[0039]所述第一容性單元131的第一端子與所述天線單元11連接，所述第一容性單元131的第二端子與所述射頻單元12、以及所述開關單元132的第一端子連接；
[0040]所述開關單元132的第二端子分別與所述第二容性單元133的第一端子、所述感性單元134的第一端子連接，且所述第二容性單元133的第二端子、所述感性單元134的第二端子均接地，所述開關單元132支持導通所述第二容性單元133和所述感性單元134中的一個單元；
[0041]實際應用中，所述控制單元14可由電子設備中的基帶晶片實現；所述開關單元132可由電子設備中具有選通功能的電子元器件如三極體實現，由控制單元14在開關單元132施加不同的電壓控制信號，以導通第二容性單元133或感性單元134 ;所述第一容性單元131可由電子設備中的可調電容實現，或由電感和可調電容組成的LC電路實現；當採用LC並聯電路實現時，LC電路的諧振頻率需低於第一頻段，所述第一頻段為偏離所述天線單元11的諧振頻率未超過第一閾值的頻段；當採用LC串聯電路實現時，LC電路的諧振頻率需高於第二頻段，所述第二頻段為偏離所述天線單元11的諧振頻率在第一閾值和第二閾值之間的頻段，所述第二閾值大於所述第一閾值；
[0042]所述第二容性單元133可由電子設備中的電容實現，或由電感和電容組成的LC電路實現；當採用LC並聯電路實現時，LC電路的諧振頻率需低於所述第一頻段；當採用LC串聯電路實現時，LC電路的諧振頻率需高於所述第二頻段。
[0043]所述感性單元134可由電子設備中的電感實現，或電感和電容組成的LC電路實現；當採用LC並聯電路實現時，LC電路的諧振頻率需高於所述第一頻段；當採用LC串聯電路實現時，LC電路的諧振頻率需低於所述第二頻段。
[0044]發明人在實施本發明的過程中發現，相關技術中，在實現電子設備對寬頻帶的支持時，在偏離天線單元11諧振頻率超過第一閾值的頻段，天線單元11的回波損耗的數值(絕對值)並未明顯減小，表明對天線單元11的阻抗匹配較好，但在偏離天線單元11諧振頻率超出第一閾值、未超出第二閾值的頻段(所述第二閾值大於所述第一閾值)，天線單元11的回波損耗的數值(絕對值)明顯減小，表明對天線單元11的阻抗匹配較差，以下以天線單元11工作在偏離天線單元11諧振頻率未超過第一閾值時，如何使天線單元11的回波損耗數值維持較高值，即在天線單元11的輸入阻抗進行最佳匹配(使輸入阻抗的虛部接近零或為零)，以及天線單元11工作在偏離天線單元11諧振頻率超出第一閾值、未超出第二閾值時，如何使天線單元14的回波損耗數值維持較高值，即對天線單元11的輸入阻抗進行最佳匹配進行說明。
[0045]如圖1b所示，本實施例記載的天線匹配方法包括以下步驟:
[0046]步驟101，在第一頻段控制所述開關單元132導通所述第二容性單元133、或導通所述感性單元134。
[0047]實際應用中，開關單元132導通第二容性單元133還是導通感性單元134，可以根據在第一頻段，第一容性單元131與第二容性單元133對天線單元11進行阻抗匹配(使天線單元11的阻抗的接近零或為零)時天線單元11的回波損耗(設為第一回波損耗)，以及第一容性單元131與感性單元134對天線單元11進行阻抗匹配時天線單元11的回波損耗(設為第二回波損耗)確定；例如，在第一頻段，第一回波損耗的數值(絕對值)大於第二回波損耗的數值時，由於天線單元11的回波損耗數值越大，說明駐波越小，信號傳送的效率越高，因此，步驟101中控制開關單元132導通第一容性單元131 ；
[0048]相應地，在第一頻段，若第一回波損耗的數值小於第二回波損耗的數值，步驟101中控制開關單元132導通第二容性單元133。
[0049]步驟102，控制所述第一容性單元131改變自身所呈現的電容值，以使所述第一容性單元131與所述開關單元132所導通的單元，對所述天線單元11進行阻抗匹配。
[0050]實際應用中，第一容性單元131的電容值由控制單元14在第一容性單元131施加不同的電壓控制信號實現。
[0051]步驟103，在第二頻段控制所述開關單元132切換所導通的單元。
[0052]步驟104，控制所述第一容性單元131與所述開關單元132所切換導通的單元對所述天線單元11進行阻抗匹配。
[0053]其中，所述第二頻段為偏離所述天線單元11的諧振頻率超過所述第一閾值、且小於第二閾值的頻段。
[0054]以步驟101中導通第二容性單元133為例，發明人實施本發明的過程中發現，在第一頻段，第一回波損耗的數值高於第二回波損耗數值時，相應地在第二頻段，第一回波損耗的數值，將低於第二回波損耗的數值；也就是說，控制單元14控制開關單元132切換在步驟101所導通的單元，將使天線單元11在第二頻段具有較大的回波損耗，即對天線單元11在第二頻段的輸入實現最佳匹配。
[0055]由於第一容性單元131採用可調電容的形式，因此，本實施例中，控制單元14可以通過在所述第一容性單元131施加不同的電壓控制信號，以改變第一容性單元131自身所呈現的電容值，從而能夠與控制單元14所述開關單元132所切換導通的單元，共同對所述天線單元11在第二頻段進行阻抗匹配。
[0056]為了說明本實施例所帶來的有益效果，發明人對相關技術中支持698-960MHZ頻段的電子設備，以及實施本發明技術方案的電子設備進行了測試，圖1c為相關技術中實現電子設備支持698-960MHz頻段時,天線單元的工作頻率與天線回波損耗的示意圖,從圖1c中可以看出，在偏離電子設備天線單元諧振頻率未超出第一閾值的頻段fl?f2，天線單元的回波損耗為明顯減小，但在偏離天線單元11諧振頻率超出第一閾值、未超出第二閾值的頻段f2?f3，天線單元11的回波損耗發生明顯降低，嚴重影響了天線單元的性能；
[0057]圖1d為本實施例記載的電子設備支持698-960MHZ頻段時，天線單元11的工作頻率與天線回波損耗的示意圖，如圖1d所示，在偏離電子設備天線單元11諧振頻率未超出第一閾值的頻段fl?f2，以及偏離天線單元11諧振頻率超出第一閾值、未超出第二閾值的頻段f2?f3，天線單元11的回波損耗(對應縱坐標)未發生明顯減小，證明了本實施例技術方案的可行性和有效性；本實施例中所述的第一閾值和第二閾值根據相關技術中天線單元11的回波損耗的變化情況確定，例如，可以將天線單元11的回波損耗降低相對較小(如降低不超過2個分貝)的頻段，作為偏離天線單元11諧振頻率未超出第一閾值的頻段；將天線單元11的回波損耗降低相對較大(如降低超過2個分貝)的頻段，作為偏離天線單元11諧振頻率在第一閾值與第二閾值之間的頻段。
[0058]本實施例中，在偏離天線單元諧振頻率較大(在第一閾值和第二閾值之間)的頻段，通過切換在第一頻段所使用的不同性質阻抗的單元(第二容性單元131或感性單元134)，對天線單元11的輸入阻抗進行匹配，確保天線單元11的回波損耗數值(絕對值)不會明顯減小，保證了天線單元11的性能。
[0059]實施例二
[0060]本實施例記載一種天線匹配電路，應用於如圖2a所示的電子設備中，所述電子設備包括天線單元21和射頻單元22，所述電子設備還包括天線匹配電路23和控制單元24，所述天線匹配電路23包括:第一容性單元231、開關單元232、第二容性單元233和感性單元 234 ；
[0061]所述第一容性單元231的第一端子與所述天線單元21連接，所述第一容性單元
231的第二端子與所述射頻單元22、以及所述開關單元232的第一端子連接；
[0062]所述開關單元232的第二端子分別與所述第二容性單元233的第一端子、所述感性單元234的第一端子連接，且所述第二容性單元233的第二端子、所述感性單元234的第二端子均接地，所述開關單元232支持導通所述第二容性單元233和所述感性單元234中的一個單元；
[0063]實際應用中，所述控制單元24可由電子設備中的基帶晶片實現；所述開關單元232可由電子設備中具有選通功能的電子元器件如三極體實現，由控制單元24在開關單元232施加不同的電壓控制信號，以導通第二容性單元233或感性單元234 ;所述第一容性單元231可由電子設備中的可調電容實現，或由電感和可調電容組成的LC電路實現；當採用LC並聯電路實現時，LC電路的諧振頻率需低於第一頻段，所述第一頻段為偏離所述天線單元21的諧振頻率未超過第一閾值的頻段；當採用LC串聯電路實現時，LC電路的諧振頻率需高於第二頻段，所述第二頻段為偏離所述天線單元21的諧振頻率在第一閾值和第二閾值之間的頻段，所述第二閾值大於所述第一閾值；
[0064]所述第二容性單元233可由電子設備中的電容實現，或由電感和電容組成的LC電路實現；當採用LC並聯電路實現時，LC電路的諧振頻率需低於所述第一頻段；當採用LC串聯電路實現時，LC電路的諧振頻率需高於所述第二頻段。
[0065]所述感性單元234可由電子設備中的電感實現，或電感和電容組成的LC電路實現；當採用LC並聯電路實現時，LC電路的諧振頻率需高於所述第一頻段；當採用LC串聯電路實現時，LC電路的諧振頻率需低於所述第二頻段。
[0066]發明人在實施本發明的過程中發現，相關技術中，在實現電子設備對寬頻帶的支持時，在偏離天線單元21諧振頻率超過第一閾值的頻段，天線單元21的回波損耗的數值(絕對值)並未明顯減小，表明對天線單元21的阻抗匹配較好，但在偏離天線單元21諧振頻率超出第一閾值、未超出第二閾值的頻段(所述第二閾值大於所述第一閾值)，天線單元21的回波損耗的數值(絕對值)明顯減小，表明對天線單元21的阻抗匹配較差，以下以天線單元21工作在偏離天線單元21諧振頻率未超過第一閾值時，如何使天線單元21的回波損耗數值維持較高值，即在天線單元21的輸入阻抗進行最佳匹配(使輸入阻抗的虛部接近零或為零)，以及天線單元21工作在偏離天線單元21諧振頻率超出第一閾值、未超出第二閾值時，如何使天線單元24的回波損耗數值維持較高值，即對天線單元21的輸入阻抗進行最佳匹配進行說明。
[0067]如圖2a所示的天線匹配電路，其中，
[0068]所述控制單元24，用於在第一頻段控制所述開關單元232導通所述第二容性單元233、或導通所述感性單元234。
[0069]實際應用中，開關單元232導通第二容性單元233還是導通感性單元234，可以根據在第一頻段，第一容性單元231與第二容性單元233對天線單元21進行阻抗匹配(使天線單元21的阻抗的接近零或為零)時天線單元21的回波損耗(設為第一回波損耗)，以及第一容性單元231與感性單元234對天線單元21進行阻抗匹配時天線單元21的回波損耗(設為第二回波損耗)確定；例如，在第一頻段，第一回波損耗的數值(絕對值)大於第二回波損耗的數值時，由於天線單元21的回波損耗數值越大，說明駐波越小，信號傳送的效率越高，因此，控制單元24控制開關單元232導通第一容性單元231 ；
[0070]相應地，在第一頻段，若第一回波損耗的數值小於第二回波損耗的數值，控制單元24控制開關單元232導通第二容性單元233。
[0071]所述控制單元24，還用於在所述第一頻段控制所述第一容性單元231與所述開關單元232所導通的單元，對所述天線單元21進行阻抗匹配。
[0072]所述控制單元24，還用於在所述第一頻段控制所述開關單元232導通所述第二容性單元233時，控制所述第一容性單元231改變自身所呈現的電容值，使所述第一容性單元231和所述第二容性單元233在所述第一頻段對所述天線單元21進行阻抗匹配，以使第一回波損耗大於第二回波損耗；
[0073]所述控制單元24，還用於在所述第一頻段控制所述開關單元232導通所述感性單元234時，控制所述第一容性單元231改變自身所呈現的電容值，使所述第一容性單元231和所述感性單元234在所述第一頻段對所述天線單元21進行阻抗匹配，以使所述第二回波損耗大於所述第一回波損耗；其中，
[0074]所述第一回波損耗為利用所述第一容性單元231和所述第二容性單元233在所述第一頻段對所述天線單元21進行阻抗匹配時，所述天線單元21的回波損耗；所述第二回波損耗為利用所述第一容性單元231和所述感性單元234在所述第一頻段對所述天線單元21進行阻抗匹配時，所述天線單元21的回波損耗。
[0075]實際應用中，第一容性單元231的電容值由控制單元24在第一容性單元231施加不同的電壓控制信號實現。
[0076]所述控制單元24，還用於在第二頻段控制所述開關單元232切換所導通的單元。
[0077]所述控制單元24，還用於在所述第二頻段控制所述第一容性單元231與所述開關單元232所切換導通的單元對所述天線單元21進行阻抗匹配。
[0078]所述控制單元24，還用於在所述第二頻段控制所述第一容性單元231改變自身所呈現的電容值，並控制所述第一容性單元231與所述開關單元232所切換導通的單元，對所述天線單元21進行阻抗匹配。
[0079]其中，所述第二頻段為偏離所述天線單元21的諧振頻率超過所述第一閾值、且小於第二閾值的頻段。
[0080]以控制單元24在第一頻段導通第二容性單元233為例，發明人實施本發明的過程中發現，在第一頻段，第一回波損耗的數值高於第二回波損耗數值時，相應地在第二頻段，第一回波損耗的數值，將低於第二回波損耗的數值；也就是說，控制單元24控制開關單元
232切換在第一頻段所導通的單元，將使天線單元21在第二頻段具有較大的回波損耗，即對天線單元21在第二頻段的輸入實現最佳匹配。
[0081]由於第一容性單元231採用可調電容的形式，因此，本實施例中，控制單元24可以通過在所述第一容性單元231施加不同的電壓控制信號，以改變第一容性單元231自身所呈現的電容值，從而能夠與控制單元24所述開關單元232所切換導通的單元，共同對所述天線單元21在第二頻段進行阻抗匹配。
[0082]為了說明本實施例所帶來的有益效果，發明人對相關技術中支持698-960MHZ頻段的電子設備，以及實施本發明技術方案的電子設備進行了測試，圖2b為相關技術中實現電子設備支持698-960MHz頻段時,天線單元的工作頻率與天線回波損耗的示意圖,從圖2b中可以看出，在偏離電子設備天線單元諧振頻率未超出第一閾值的頻段f I?f2，天線單元的回波損耗為明顯減小，但在偏離天線單元21諧振頻率超出第一閾值、未超出第二閾值的頻段f2?f3，天線單元21的回波損耗發生明顯降低，嚴重影響了天線單元的性能；
[0083]圖2c為本實施例記載的電子設備支持698-960MHZ頻段時，天線單元21的工作頻率與天線回波損耗的示意圖，如圖2c所示，在偏離電子設備天線單元21諧振頻率未超出第一閾值的頻段fl?f2，以及偏離天線單元21諧振頻率超出第一閾值、未超出第二閾值的頻段f2?f3，天線單元21的回波損耗(對應縱坐標)未發生明顯減小，證明了本實施例技術方案的可行性和有效性；本實施例中所述的第一閾值和第二閾值根據相關技術中天線單元21的回波損耗的變化情況確定，例如，可以將天線單元21的回波損耗降低相對較小(如降低不超過2個分貝)的頻段，作為偏離天線單元21諧振頻率未超出第一閾值的頻段；將天線單元21的回波損耗降低相對較大(如降低超過2個分貝)的頻段，作為偏離天線單元21諧振頻率在第一閾值與第二閾值之間的頻段。
[0084]本實施例中，在偏離天線單元諧振頻率較大(在第一閾值和第二閾值之間)的頻段，通過切換在第一頻段所使用的不同性質阻抗的單元(第二容性單元231或感性單元234)，對天線單元21的輸入阻抗進行匹配，確保天線單元21的回波損耗數值(絕對值)不會明顯減小，保證了天線單元21的性能。
[0085]實施例三
[0086]本實施例記載一種電子設備，如圖3a所不,所述電子設備包括天線單兀31和射頻單元32，所述電子設備還包括天線匹配電路33和控制單元34，所述天線匹配電路33包括:第一容性單元331、開關單元332、第二容性單元333和感性單元334 ；
[0087]所述第一容性單元331的第一端子與所述天線單元31連接，所述第一容性單元
331的第二端子與所述射頻單元32、以及所述開關單元332的第一端子連接；
[0088]所述開關單元332的第二端子分別與所述第二容性單元333的第一端子、所述感性單元334的第一端子連接，且所述第二容性單元333的第二端子、所述感性單元334的第二端子均接地，所述開關單元332支持導通所述第二容性單元333和所述感性單元334中的一個單元；
[0089]實際應用中，所述控制單元34可由電子設備中的基帶晶片實現；所述開關單元332可由電子設備中具有選通功能的電子元器件如三極體實現，由控制單元34在開關單元332施加不同的電壓控制信號，以導通第二容性單元333或感性單元334 ;所述第一容性單元331可由電子設備中的可調電容實現，或由電感和可調電容組成的LC電路實現；當採用LC並聯電路實現時，LC電路的諧振頻率需低於第一頻段，所述第一頻段為偏離所述天線單元31的諧振頻率未超過第一閾值的頻段；當採用LC串聯電路實現時，LC電路的諧振頻率需高於第二頻段，所述第二頻段為偏離所述天線單元31的諧振頻率在第一閾值和第二閾值之間的頻段，所述第二閾值大於所述第一閾值；
[0090]所述第二容性單元333可由電子設備中的電容實現，或由電感和電容組成的LC電路實現；當採用LC並聯電路實現時，LC電路的諧振頻率需低於所述第一頻段；當採用LC串聯電路實現時，LC電路的諧振頻率需高於所述第二頻段。
[0091]所述感性單元334可由電子設備中的電感實現，或電感和電容組成的LC電路實現；當採用LC並聯電路實現時，LC電路的諧振頻率需高於所述第一頻段；當採用LC串聯電路實現時，LC電路的諧振頻率需低於所述第二頻段。
[0092]發明人在實施本發明的過程中發現，相關技術中，在實現電子設備對寬頻帶的支持時，在偏離天線單元31諧振頻率超過第一閾值的頻段，天線單元31的回波損耗的數值(絕對值)並未明顯減小，表明對天線單元31的阻抗匹配較好，但在偏離天線單元31諧振頻率超出第一閾值、未超出第二閾值的頻段(所述第二閾值大於所述第一閾值)，天線單元31的回波損耗的數值(絕對值)明顯減小，表明對天線單元31的阻抗匹配較差，以下以天線單元31工作在偏離天線單元31諧振頻率未超過第一閾值時，如何使天線單元31的回波損耗數值維持較高值，即在天線單元31的輸入阻抗進行最佳匹配(使輸入阻抗的虛部接近零或為零)，以及天線單元31工作在偏離天線單元31諧振頻率超出第一閾值、未超出第二閾值時，如何使天線單元34的回波損耗數值維持較高值，即對天線單元31的輸入阻抗進行最佳匹配進行說明。
[0093]如圖3a所示的電子設備，其中，
[0094]所述控制單元34，用於在第一頻段控制所述開關單元332導通所述第二容性單元333、或導通所述感性單元334。
[0095]實際應用中，開關單元332導通第二容性單元333還是導通感性單元334，可以根據在第一頻段，第一容性單元331與第二容性單元333對天線單元31進行阻抗匹配(使天線單元31的阻抗的接近零或為零)時天線單元31的回波損耗(設為第一回波損耗)，以及第一容性單元331與感性單元334對天線單元31進行阻抗匹配時天線單元31的回波損耗(設為第二回波損耗)確定；例如，在第一頻段，第一回波損耗的數值(絕對值)大於第二回波損耗的數值時，由於天線單元31的回波損耗數值越大，說明駐波越小，信號傳送的效率越高，因此，控制單元34控制開關單元332導通第一容性單元331 ；
[0096]相應地，在第一頻段，若第一回波損耗的數值小於第二回波損耗的數值，控制單元34控制開關單元332導通第二容性單元333。[0097]所述控制單元34，還用於控制所述第一容性單元331與所述開關單元332所導通的單元，對所述天線單元31進行阻抗匹配。
[0098]所述控制單元34，還用於在所述第一頻段控制所述開關單元332導通所述第二容性單元333時，控制所述第一容性單元331改變自身所呈現的電容值，使所述第一容性單元331和所述第二容性單元333在所述第一頻段對所述天線單元31進行阻抗匹配，以使第一回波損耗大於第二回波損耗；
[0099]所述控制單元34，還用於在所述第一頻段控制所述開關單元332導通所述感性單元334時，控制所述第一容性單元331改變自身所呈現的電容值，使所述第一容性單元331和所述感性單元334在所述第一頻段對所述天線單元31進行阻抗匹配，以使所述第二回波損耗大於所述第一回波損耗；其中，
[0100]所述第一回波損耗為利用所述第一容性單元331和所述第二容性單元333在所述第一頻段對所述天線單元31進行阻抗匹配時，所述天線單元31的回波損耗；所述第二回波損耗為利用所述第一容性單元331和所述感性單元334在所述第一頻段對所述天線單元31進行阻抗匹配時，所述天線單元31的回波損耗。
[0101]實際應用中，第一容性單元331的電容值由控制單元34在第一容性單元331施加不同的電壓控制信號實現。
[0102]所述控制單元34，還用於在第二頻段控制所述開關單元332切換所導通的單元。
[0103]所述控制單元34，還用於在所述第二頻段控制所述第一容性單元331與所述開關單元332所切換導通的單元對所述天線單元31進行阻抗匹配。
[0104]所述控制單元34，還用於在所述第二頻段控制所述第一容性單元331改變自身所呈現的電容值，並控制所述第一容性單元331與所述開關單元332所切換導通的單元，對所述天線單元31進行阻抗匹配。
[0105]其中，所述第二頻段為偏離所述天線單元31的諧振頻率超過所述第一閾值、且小於第二閾值的頻段。
[0106]以控制單元34在第一頻段導通第二容性單元333為例，發明人實施本發明的過程中發現，在第一頻段，第一回波損耗的數值高於第二回波損耗數值時，相應地在第二頻段，第一回波損耗的數值，將低於第二回波損耗的數值；也就是說，控制單元34控制開關單元
332切換在第一頻段所導通的單元，將使天線單元31在第二頻段具有較大的回波損耗，即對天線單元31在第二頻段的輸入實現最佳匹配。
[0107]由於第一容性單元331採用可調電容的形式，因此，本實施例中，控制單元34可以通過在所述第一容性單元331施加不同的電壓控制信號，以改變第一容性單元331自身所呈現的電容值，從而能夠與控制單元34所述開關單元332所切換導通的單元，共同對所述天線單元31在第二頻段進行阻抗匹配。
[0108]為了說明本實施例所帶來的有益效果，發明人對相關技術中支持698-960MHZ頻段的電子設備，以及實施本發明技術方案的電子設備進行了測試，圖3b為相關技術中實現電子設備支持698-960MHz頻段時,天線單元的工作頻率與天線回波損耗的示意圖,從圖3b中可以看出，在偏離電子設備天線單元諧振頻率未超出第一閾值的頻段fl?f2，天線單元的回波損耗為明顯減小，但在偏離天線單元31諧振頻率超出第一閾值、未超出第二閾值的頻段f2?f3，天線單元31的回波損耗發生明顯降低，嚴重影響了天線單元的性能；[0109]圖3c為本實施例記載的電子設備支持698-960MHZ頻段時，天線單元31的工作頻率與天線回波損耗的示意圖，如圖3c所示，在偏離電子設備天線單元31諧振頻率未超出第一閾值的頻段fl?f2，以及偏離天線單元31諧振頻率超出第一閾值、未超出第二閾值的頻段f2?f3，天線單元31的回波損耗(對應縱坐標)未發生明顯減小，證明了本實施例技術方案的可行性和有效性；本實施例中所述的第一閾值和第二閾值根據相關技術中天線單元31的回波損耗的變化情況確定，例如，可以將天線單元31的回波損耗降低相對較小(如降低不超過2個分貝)的頻段，作為偏離天線單元31諧振頻率未超出第一閾值的頻段；將天線單元31的回波損耗降低相對較大(如降低超過2個分貝)的頻段，作為偏離天線單元31諧振頻率在第一閾值與第二閾值之間的頻段。
[0110]本實施例中，在偏離天線單元諧振頻率較大(在第一閾值和第二閾值之間)的頻段，通過切換在第一頻段所使用的不同性質阻抗的單元(第二容性單元331或感性單元334)，對天線單元31的輸入阻抗進行匹配，確保天線單元31的回波損耗數值(絕對值)不會明顯減小，保證了天線單元31的性能。
[0111]在本申請所提供的幾個實施例中，應該理解到，所揭露的設備和方法，可以通過其它的方式實現。以上所描述的設備實施例僅僅是示意性的，例如，所述單元的劃分，僅僅為一種邏輯功能劃分，實際實現時可以有另外的劃分方式，如:多個單元或組件可以結合，或可以集成到另一個系統，或一些特徵可以忽略，或不執行。另外，所顯示或討論的各組成部分相互之間的耦合、或直接耦合、或通信連接可以是通過一些接口，設備或單元的間接耦合或通信連接，可以是電性的、機械的或其它形式的。
[0112]上述作為分離部件說明的單元可以是、或也可以不是物理上分開的，作為單元顯示的部件可以是、或也可以不是物理單元，即可以位於一個地方，也可以分布到多個網絡單元上；可以根據實際的需要選擇其中的部分或全部單元來實現本實施例方案的目的。
[0113]另外，在本發明各實施例中的各功能單元可以全部集成在一個處理單元中，也可以是各單元分別單獨作為一個單元，也可以兩個或兩個以上單元集成在一個單元中；上述集成的單元既可以採用硬體的形式實現，也可以採用硬體加應用功能單元的形式實現。
[0114]本領域普通技術人員可以理解:實現上述方法實施例的全部或部分步驟可以通過程序指令相關的硬體來完成，前述的程序可以存儲於一計算機可讀取存儲介質中，該程序在執行時，執行包括上述方法實施例的步驟；而前述的存儲介質包括:移動存儲設備、只讀存儲器(ROM, Read-Only Memory)、隨機存取存儲器(RAM, Random Access Memory)、磁碟或者光碟等各種可以存儲程序代碼的介質。
[0115]或者，本發明上述集成的單元如果以應用功能模塊的形式實現並作為獨立的產品銷售或使用時，也可以存儲在一個計算機可讀取存儲介質中。基於這樣的理解，本發明實施例的技術方案本質上或者說對現有技術做出貢獻的部分可以以應用產品的形式體現出來，該計算機應用產品存儲在一個存儲介質中，包括若干指令用以使得一臺計算機設備(可以是個人計算機、服務、或者網絡設備等)執行本發明各個實施例所述方法的全部或部分。而前述的存儲介質包括:移動存儲設備、ROM、RAM、磁碟或者光碟等各種可以存儲程序代碼的介質。
[0116]以上所述，僅為本發明的【具體實施方式】，但本發明的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本【技術領域】的技術人員在本發明揭露的技術範圍內，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。因此，本發明的保護範圍應以所述權利要求的保護範圍為準。
【權利要求】
1.一種天線匹配方法，應用於具有天線單元和射頻單元的電子設備中，其特徵在於，所述電子設備還包括天線匹配單元，所述天線匹配單元包括:第一容性單元、開關單元、第二容性單元和感性單元； 所述第一容性單元的第一端子與所述天線單元連接，所述第一容性單元的第二端子與所述射頻單元、以及所述開關單元的第一端子連接； 所述開關單元的第二端子分別與所述第二容性單元的第一端子、所述感性單元的第一端子連接，且所述第二容性單元的第二端子、所述感性單元的第二端子均接地，所述開關單元支持導通所述第二容性單元和所述感性單元中的一個單元； 所述方法包括: 在第一頻段控制所述開關單元導通所述第二容性單元、或導通所述感性單元； 在所述第一頻段控制所述第一容性單元與所述開關單元所導通的單元，對所述天線單元進行阻抗匹配；其中，所述第一頻段為偏離所述天線單元的諧振頻率未超過第一閾值的頻段； 在第二頻段控制所述 開關單元切換所導通的單元； 在所述第二頻段控制所述第一容性單元與所述開關單元所切換導通的單元對所述天線單元進行阻抗匹配；其中， 所述第二頻段為偏離所述天線單元的諧振頻率超過所述第一閾值、且小於第二閾值的頻段，所述第二閾值大於所述第一閾值。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，當在第一頻段控制所述開關單元導通所述第二容性單元時，所述在所述第一頻段控制所述第一容性單元與所述開關單元所導通的單元，對所述天線單元進行阻抗匹配，包括: 控制所述第一容性單元改變自身所呈現的電容值，使所述第一容性單元和所述第二容性單元在所述第一頻段對所述天線單元進行阻抗匹配，以使第一回波損耗大於第二回波損耗；其中， 所述第一回波損耗為利用所述第一容性單元和所述第二容性單元在所述第一頻段對所述天線單元進行阻抗匹配時，所述天線單元的回波損耗；所述第二回波損耗為利用所述第一容性單元和所述感性單元在所述第一頻段對所述天線單元進行阻抗匹配時，所述天線單元的回波損耗。
3.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，當在第一頻段控制所述開關單元導通所述感性單元時，所述在所述第一頻段控制所述第一容性單元與所述開關單元所導通的單元，對所述天線單元進行阻抗匹配，包括: 控制所述第一容性單元改變自身所呈現的電容值，使所述第一容性單元和所述感性單元在所述第一頻段對所述天線單元進行阻抗匹配，以使第二回波損耗大於第一回波損耗；其中， 所述第一回波損耗為利用所述第一容性單元和所述第二容性單元在所述第一頻段對所述天線單元進行阻抗匹配時，所述天線單元的回波損耗；所述第二回波損耗為利用所述第一容性單元和所述感性單元在所述第一頻段對所述天線單元進行阻抗匹配時，所述天線單元的回波損耗。
4.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述在所述第二頻段控制所述第一容性單元與所述開關單元所切換導通的單元，對所述天線單元進行阻抗匹配，包括: 在所述第二頻段控制所述第一容性單元改變自身所呈現的電容值； 控制所述第一容性單元與所述開關單元所切換導通的單元，對所述天線單元進行阻抗匹配。
5.根據權利要求1至4任一項所述的方法，其特徵在於， 所述第一容性單元的類型包括:可調電容或呈現容性的電路； 所述第二容性單元的類型包括:電容或呈現容性的電路； 所述感性單元的類型包括:電感或呈現感性的電路。
6.一種天線匹配電路，應用於具有天線單元和射頻單元的電子設備中，其特徵在於，所述天線匹配電路包括:第一容性單元、開關單元、第二容性單元和感性單元； 所述第一容性單元的第一端子與所述天線單元連接，所述第一容性單元的第二端子與所述射頻單元、以及所述開關單元的第一端子連接； 所述開關單元的第二端子分別與所述第二容性單元的第一端子、所述感性單元的第一端子連接，且所述第二容性單元的第二端子、所述感性單元的第二端子均接地，所述開關單元支持導通所述第二容性單元和所述感性單元中的一個單元； 所述天線匹配電路還包括: 控制單元，用於在第一頻段控制所述開關單元導通所述第二容性單元、或導通所述感性單元； 控制所述第一容性單元與所述開關單元所導通的單元，對所述天線單元進行阻抗匹配；其中，所述第一頻段為偏離所述天線單元的諧振頻率未超過第一閾值的頻段； 所述控制單元，還用於在第二頻段控制所述開關單元切換所導通的單元； 在所述第二頻段控制所述第一容性單元與所述開關單元所切換導通的單元對所述天線單元進行阻抗匹配；其中， 所述第二頻段為偏離所述天線單元的諧振頻率超過所述第一閾值、且小於第二閾值的頻段，所述第二閾值大於所述第一閾值。
7.根據權利要求6所述的天線匹配電路，其特徵在於， 所述控制單元，還用於在所述第一頻段控制所述開關單元導通所述第二容性單元時，控制所述第一容性單元改變自身所呈現的電容值，使所述第一容性單元和所述第二容性單元在所述第一頻段對所述天線單元進行阻抗匹配，以使第一回波損耗大於第二回波損耗；其中， 所述第一回波損耗為利用所述第一容性單元和所述第二容性單元在所述第一頻段對所述天線單元進行阻抗匹配時，所述天線單元的回波損耗；所述第二回波損耗為利用所述第一容性單元和所述感性單元在所述第一頻段對所述天線單元進行阻抗匹配時，所述天線單元的回波損耗。
8.根據權利要求6所述的天線匹配電路，其特徵在於， 所述控制單元，還用於在所述第一頻段控制所述開關單元導通所述感性單元時，控制所述第一容性單元改變自身所呈現的電容值，使所述第一容性單元和所述感性單元在所述第一頻段對所述天線單元進行阻抗匹配，以使所述第二回波損耗大於所述第一回波損耗；其中，所述第一回波損耗為利用所述第一容性單元和所述第二容性單元在所述第一頻段對所述天線單元進行阻抗匹配時，所述天線單元的回波損耗；所述第二回波損耗為利用所述第一容性單元和所述感性單元在所述第一頻段對所述天線單元進行阻抗匹配時，所述天線單元的回波損耗。
9.根據權利要求6所述的天線匹配電路，其特徵在於， 所述控制單元，還用於在所述第二頻段控制所述第一容性單元改變自身所呈現的電容值，並控制所述第一容性單元與所述開關單元所切換導通的單元，對所述天線單元進行阻抗匹配。
10.根據權利要求6至9任一項所述的天線匹配電路，其特徵在於， 所述第一容性單元的類型包括:可調電容或呈現容性的電路； 所述第二容性單元的類型包括:電容或呈現容性的電路； 所述感性單元的類型包括:電感或呈現感性的電路。
11.一種電子設備，包括權利要求6至10任一項所述的天線匹配電路。
【文檔編號】H01Q3/24GK103928769SQ201410114761
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年3月25日 優先權日:2014年3月25日
【發明者】牛家曉 申請人:聯想(北京)有限公司