可重构天线及移动终端制造技术

本发明专利技术公开了一种可重构天线及移动终端。该可重构天线包括位于射频前端的输入输出端口、切换开关、天线辐射体、设置在天线辐射体上的至少三个馈电馈地切换端、天线开关、有源可切换匹配网络；切换开关与至少三个天线开关相连；切换开关用于切换至少三个天线开关与射频前端的输入输出端口相连；天线开关用于切换与其相连的切换开关或有源可切换匹配网络与馈电馈地切换端相连；馈电馈地切换端与射频前端的输入输出端口相连通时为馈电端。该有源天线可使天线的馈电端位置可灵活切换，使天线辐射体状态随工作频率/频段也灵活切换，并可最大限度地消除对特定辐射体物理形的依赖。

【技术实现步骤摘要】
可重构天线及移动终端
本专利技术涉及无线通信
，尤其涉及一种可重构天线及移动终端。
技术介绍
随着4G智能终端的普及及下一代5G智能终端的发展趋势，现有及今后智能终端将面临对天线频段覆盖范围的要求越来越高的困境和挑战。当前全球各国家4G频段碎片化比较严重，目前3GPP规范里定义的4G频段已经超过40个频段，一款移动智能终端产品要做全球版本并实现全球无缝漫游，对终端天线频段覆盖范围要求是非常挑战的，“698～960MHz，1710～2690MHz”频率范围内的全频段覆盖越来越成为当下及今后的趋势或基本需求。天线环境越来越挑战，使天线频段覆盖及其它相关性能的实现更加困难及挑战。智能终端越来越纤薄，显示屏/触摸屏/USB/Speaker/AV-Jack/马达/前后摄像头/电池等器件越来越挤占天线有效空间，以及特别是在炎热环境的全金属手机ID(即IndustrialDesign，工业设计)，使天线环境越来越困难并更具挑战。为使天线带宽尽可能多覆盖全球漫游频段，近年来的一个技术突破口是有源天线概念。现有的有源天线技术，是在天线匹配网络中引入有源的天线开关亦或天线调谐器(antennatuner)来使天线不同阻抗匹配网络(状态)随着不同频率/频段来切换，进而来改善天线的带宽覆盖范围。现有的有源天线概念架构包括如下三种：一，如图1所示，在天线的馈地端40引入随工作频率/频段灵活切换的第一有源可切换匹配网络60；二，如图2所示，在天线的馈电端30引入随工作频率/频段灵活切换的第一有源可切换匹配网络60；三，如图3所示，在馈电端30及馈地端40分别引入随工作频率/频段灵活切换的第一有源可切换匹配网络60和第二有源可切换匹配网络61。图1-图3中，馈电端30与射频前端的输入输出端口20相连，其中，射频前端(即FrontEndModule，简称FEM)。现有有源天线技术，其架构无论是如图1、图2还是图3所示，其共同点是天线的馈电端30单一并且固定不变，仅通过在馈电端30及馈地端40分别或同时引入第一有源可切换匹配网络60和第二有源可切换匹配网络61，使天线匹配状态随工作频率/频段灵活切换；但天线辐射体状态固定不变，意味着该有源天线对所有工作频率/频段是固定不变的，从而影响有源天线的工作频率/频段，是现有有源天线技术最主要的局限点。天线辐射体状态固定不变，存在如下两方面不足：首先，天线辐射体状态固定不变，限制现有有源天线技术(即仅天线匹配状态随工作频率/频段灵活切换)的应用效果，特别是可切换带宽的覆盖范围。在某个主要工作频率区间上，如果天线辐射体状态所呈现的初始天线带宽/效率/阻抗区间性能是最优的(通常来说，在此频率区间，如果天线辐射体10本身等效电长度接近四分之波长，其天线各项初始性能都是最优的)，这时可以最大限度发挥第一有源可切换匹配网络60和第二有源可切换匹配网络61所带来的天线带宽的改善效果，但是由于天线辐射体状态固定不变，也必然意味着此天线辐射体状态,在其他主要的工作频率区间内，其呈现的初始天线带宽/效率/阻抗区间性能是相对较差的，即便引入随不同的工作频率/频段灵活切换的可变匹配网络，其匹配的阻抗带宽也会相对比较窄，调整范围相对受限。特别是在天线环境比较差(如全金属外壳)的情况下，其初始天线带宽/效率/阻抗区间性能整体各频率区间内会比较差，通过引入随不同的工作频率/频段灵活切换的第一有源可切换匹配网络60和第二有源可切换匹配网络61，尽管可以改善天线带宽覆盖，但是其有效调整范围比较受限，极难做到任意的理想的全频段有效覆盖。其次，对天线辐射体10特定辐射体物理形状(即天线pattern)的调试依旧具有依赖性，从而不利于实现天线辐射体10结构简洁化和标准化，也不利于产品开发中的一版定型需求。现有有源天线技术中，为配合第一有源可切换匹配网络60和第二有源可切换匹配网络61实现所需的宽带宽匹配效果，产品开发中往往需同时配合一复杂的辐射体物理形状(即天线pattern)进行调试，以优化或折衷天线辐射体10在多个主要工作频率区间内所呈现的初始天线带宽/效率/阻抗区间性能。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有有源天线中天线辐射体单一并且固定不变所存在不足，提供一种可重构天线及移动终端。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种可重构天线，包括位于射频前端的输入输出端口、与所述输入输出端口相连的切换开关、天线辐射体、设置在所述天线辐射体上的至少三个馈电馈地切换端、与每一所述馈电馈地切换端相连的天线开关、以及与每一所述天线开关相连的有源可切换匹配网络；所述切换开关与至少三个所述天线开关相连；所述切换开关用于切换至少三个所述天线开关与所述输入输出端口相连；每一所述天线开关用于切换与其相连的所述切换开关或所述有源可切换匹配网络与所述馈电馈地切换端相连；所述馈电馈地切换端与所述射频前端的输入输出端口相连通时为馈电端，不与所述射频前端的输入输出端口相连通时为馈地端。优选地，所述切换开关是单刀多掷开关，所述切换开关的公共输入端与所述输入输出端口相连；所述切换开关的多路输出端分别与至少三个所述天线开关相连。优选地，所述天线开关是单刀多掷开关，所述天线开关的公共输入端与所述馈电馈地切换端相连；所述天线开关的一路输出端与所述切换开关相连，其余输出端与所述有源可切换匹配网络相连。优选地，所述有源可切换匹配网络包括多个并联的电感或电容，每一所述电感或电容与所述天线开关的其余输出端中的某一输出端相连。优选地，至少三个所述馈电馈地切换端间隔设置在所述天线辐射体上。优选地，还包括连接在每一所述切换开关与所述天线开关之间的无源匹配网络。优选地，所述无源匹配网络包括L-型无源匹配网络，T-型无源匹配网络或π-型无源匹配网络。优选地，所述L-型无源匹配网络包括第一电感和第二电感；所述第一电感两端分别与切换开关和一天线开关相连；所述第二电感一端连接在所述第一电感与所述切换开关之间，另一端接地。优选地，所述L-型无源匹配网络包括第三电感和电容；所述电容两端分别与切换开关和一天线开关相连；所述第三电感一端连接在所述电容与所述天线开关之间，另一端接地。本专利技术还提供一种移动终端，包括所述可重构天线。本专利技术与现有技术相比具有如下优点：本专利技术所提供的可重构天线及移动终端中，该可重构天线通过引入有源可切换匹配网络，使天线匹配状态随工作频率/频段灵活切换，使天线的谐振频率随工作频率/频段切换/偏移更加灵活，轻松，范围也更加宽广；并在天线辐射体上设有至少三个馈电馈地切换端，通过切换至少三个馈电馈地切换与射频前端的输入输出端口相连，以使天线的馈电端位置可灵活切换，使天线辐射体状态随工作频率/频段也灵活切换，使天线的谐振频率随工作频率/频段切换/偏移更加灵活及轻松，范围也更加宽广，并且最大限度地消除对特定辐射体物理形的依赖。附图说明下面将结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明，附图中：图1是现有有源天线的馈地端引入有源可切换匹配网络的架构示意图。图2是现有有源天线的馈电端引入有源可切换匹配网络的架构示意图。图3是现有有源天线的馈地端及馈电端同时引入有源可切换匹配网络的架构示意图。图4是本专利技术一实施例中可重构天线的一架构示意图。图5是图4所示可重构天线一状态的架本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可重构天线，其特征在于，包括位于射频前端的输入输出端口、与所述输入输出端口相连的切换开关、天线辐射体、设置在所述天线辐射体上的至少三个馈电馈地切换端、与每一所述馈电馈地切换端相连的天线开关、以及与每一所述天线开关相连的有源可切换匹配网络；所述切换开关与至少三个所述天线开关相连；所述切换开关用于切换至少三个所述天线开关与所述输入输出端口相连；每一所述天线开关用于切换与其相连的所述切换开关或所述有源可切换匹配网络与所述馈电馈地切换端相连；所述馈电馈地切换端与所述射频前端的输入输出端口相连通时为馈电端，不与所述射频前端的输入输出端口相连通时为馈地端。

【技术特征摘要】
1.一种可重构天线，其特征在于，包括位于射频前端的输入输出端口、与所述输入输出端口相连的切换开关、天线辐射体、设置在所述天线辐射体上的至少三个馈电馈地切换端、与每一所述馈电馈地切换端相连的天线开关、以及与每一所述天线开关相连的有源可切换匹配网络；所述切换开关与至少三个所述天线开关相连；所述切换开关用于切换至少三个所述天线开关与所述输入输出端口相连；每一所述天线开关用于切换与其相连的所述切换开关或所述有源可切换匹配网络与所述馈电馈地切换端相连；所述馈电馈地切换端与所述射频前端的输入输出端口相连通时为馈电端，不与所述射频前端的输入输出端口相连通时为馈地端。2.根据权利要求1所述可重构天线，其特征在于，所述切换开关是单刀多掷开关，所述切换开关的公共输入端与所述输入输出端口相连；所述切换开关的多路输出端分别与至少三个所述天线开关相连。3.根据权利要求1所述可重构天线，其特征在于，所述天线开关是单刀多掷开关，所述天线开关的公共输入端与所述馈电馈地切换端相连；所述天线开关的一路输出端与所述切换开关相连，其余输出端与所述有源可切换匹配网络相连。4.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭庆余，马强，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44