射频前端电路和终端

摘要

本申请实施例公开一种射频前端电路和终端，涉及通信领域。通过单刀多掷开关控制主体天线和多个天线走线中的一个天线走线相连，以调节改变主体天线的天线参数，这样主体天线可以适用不同的应用场景，实现不同类型的天线的复用，解决相关技术中需要设置多个天线带来的终端内部的净空区域较小的问题，另外，通过单刀多掷开关控制主体天线和多个天线匹配网络中的一个天线匹配网络相连，以实现主体天线的天线参数发生变化时实现阻抗匹配，提高主体天线的辐射效率。

权利要求

1.一种射频前端电路，其特征在于：包括：主体天线、M个天线走线、N个天线匹配网络、单刀多掷开关和射频电路、主天线匹配网络；

所述主体天线上设置有馈电点，所述单刀多掷开关设置有1个动端、P个不动端和1个控制端，P≥M+N，M为大于1的整数，N为大于1的整数；所述M个天线走线各自连接所述P个不动端中的一个不动端，所述N个天线匹配网络各自连接所述P个不动端中的一个不动端；所述N个天线匹配网络各自接地，所述主体天线通过所述主天线匹配网络与所述单刀多掷开关的动端相连；

所述单刀多掷开关，用于通过所述控制端接收控制信号，根据所述控制信号控制所述动端与所述P个不动端中的一个不动端相连；

所述射频电路，用于生成射频信号，通过馈电点向所述主体天线发送射频信号。

2.根据权利要求1所述的射频前端电路，其特征在于，所述主体天线为终端的底框，所述底框和两个侧框之间存在间隙。

3.根据权利要求2所述的射频前端电路，其特征在于，所述底框上馈电点到所述底框的任意一个末端的距离大于所述间隙的距离。

4.根据权利要求1所述的射频前端电路，其特征在于，M＝2，N＝2，两个天线走线的极化方向相互垂直，两个天线匹配网络的阻抗不相同。

5.根据权利要求1所述的射频前端电路，其特征在于，所述N个天线匹配网络中的第一天线匹配网络包括第一电阻、第二电阻和第一电容；其中，所述第一电阻的一端接地，所述第一电阻的另一端与所述第一电容的一端相连，且所述第一电阻的另一端与所述第二电阻的一端相连；所述第一电容的另一端接地，且所述第一电容的另一端与所述单刀多掷开关的不动端相连；所述第二电阻的另一端与所述单刀多掷开关的不动端相连。

6.根据权利要求1所述的射频前端电路，其特征在于，所述N个天线匹配网络中的第二天线匹配网络包括第三电阻、第二电容和第三电容；其中，所述第二电容的一端接地，且所述第二电容的一端与所述第三电阻的一端相连；所述第二电容的另一端接地，且所述第二电容的另一端与所述第三电容的另一端相连；所述第三电阻的另一端与第三电容的一端相连，且所述第三电阻的另一端与所述单刀多掷开关的不动端相连；所述第三电容的另一端与所述单刀多掷开关的不动端相连。

7.一种终端，其特征在于，包括如权利要求1至6任意一项所述的射频前端电路。

8.根据权利要求7所述的终端，还包括两个侧框；其中，所述主体天线为所述终端的底框，所述两个侧框分别设置在所述底框的两侧，且与底框之间设置有间隙，所述两个侧框设置有接地点，所述接地点的位置和所述底框之间的距离大于所述间隙的距离。

9.根据权利要求8所述的终端，其特征在于，所述两个侧框之间设置有接地板，所述两个侧框、所述N个天线匹配网络中每个天线匹配网络通过所述接地板接地。

说明书

射频前端电路和终端

技术领域

[0001] 本发明涉及天线领域，尤其涉及一种射频前端电路和终端。

背景技术

[0002] 随着手机功能的增加，手机内设置的天线的数量越来越多，例如：手机根据不同的应用场景设置不同有的射频天线，例如：蓝牙天线、NFC(NearField Communication，近场通
讯)天线、GPS(Global Positioning System，全球定位系统)天线、WLAN(Wireless 
LocalAreaNetwork，无线局域网)天线和语音/数据通信天线等，由于目前的手机越来越追
求轻薄化，数量众多的天线会增加导致终端内各个天线的净空区域越来越小，同时各个天
线的尺寸和位置不同，如何在有限的空间内保证各个天线之间的干扰程度较小是目前亟待
解决的问题。

发明内容

[0003] 本申请实施例提供了的射频前端电路和终端，可以解决相关技术中终端内设置的多个天线之间存在较大干扰的问题。所述技术方案如下：

[0004] 第一方面，本申请实施例提供了一种射频前端电路，包括：

[0005] 主体天线、M个天线走线、N个天线匹配网络、单刀多掷开关和射频电路；所述主体天线上设置有馈电点，所述单刀多掷开关设置有一个动端、P个不动端和一个控制端，P≥M+
N，所述M个天线走线各自连接所述P个不动端中的一个不动端，所述N个天线匹配网络各自
连接所述P个不动端中的一个不动端；所述N个天线匹配网络各自接地；

[0006] 所述单刀多掷开关，用于通过所述控制端接收控制信号，根据所述控制信号控制所述动端与所述P个不动端中的一个不动端相连；

[0007] 所述射频电路，用于通过馈电点给所述主体天线馈电。

[0008] 在一种可能的设计中，所述主体天线为终端的底框，所述底框与所述终端的两个侧框之间设置有间隙。

[0009] 在一种可能的设计中，所述底框上馈电点到所述底框的任意一个末端的距离大于所述间隙的距离。

[0010] 在一种可能的设计中，M＝2，N＝2，两个天线走线的极化方向相互垂直，且不同于所述主体天线的极化方向。

[0011] 第二方面，本申请实施例提供了一种终端，包括：

[0012] 主体天线、M个天线走线、N个天线匹配网络、单刀多掷开关、射频电路和控制器；所述单刀多掷开关设置有1个动端。

[0013] 本申请一些实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：

[0014] 通过单刀多掷开关控制主体天线和多个天线走线中的一个天线走线相连，以调节改变主体天线的天线参数，这样主体天线可以适用不同的应用场景，实现不同类型的天线
的复用，解决相关技术中需要设置多个天线带来的终端内部的净空区域较小的问题，另外，
通过单刀多掷开关控制主体天线和多个天线匹配网络中的一个天线匹配网络相连，以实现
主体天线的天线参数发生变化时实现阻抗匹配，提高主体天线的辐射效率。

附图说明

[0015] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本
发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以
根据这些附图获得其他的附图。

[0016] 图1是本发明实施例提供的射频前端电路的结构示意图；

[0017] 图2是本发明实施例提供的射频前端电路的结构示意图；

[0018] 图3是本发明实施例提供天线匹配网络的电路图；

[0019] 图4是本发明实施例提供的天线匹配网络的电路图；

[0020] 图5是本发明实施例提供的终端的结构示意图。

具体实施方式

[0021] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于
本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他
实施例，都属于本发明保护的范围。

[0022] 请参阅图1和图2，本发明提供实施例的一种射频前端电路的示意图，射频前端电路包括：主体天线1、射频电路2、天线走线31～天线走线3M、天线匹配网络41～天线匹配网
络4N、单刀多掷开关5、控制器6。天线走线的数量为M个，天线匹配网络的数量为N个；M个天
线走线的形状、阻抗和极化方向可以相同，也可以不相同；N个天线匹配网络的阻抗不相同。
单刀多掷开关5设置有1个动端、P个不动端和1个控制端，P≥M+N，动端可以切换到与P个不
动端中的任意一个不动端相连，以实现不同通路的选择；控制端用于接收开关控制信号，根
据开关控制信号的指示对动端进行切换，可以理解的是，在P＞M+N时，单刀多掷开关的不动
端可能并没有连接通路，如果动端与该不动端相连的话，动端相当于悬空。天线走线31～天
线走线3M各自与一个不动端相连，不同的天线走线连接不同的不动端；天线匹配网络41～
天线匹配网络4N各自与一个不动端相连，不同的天线匹配网络连接不同的不动端；另外，M
个天线走线和N个天线匹配网络形成M+N个通路，M+N个通道各自连接单刀多掷开关中不同
的不动端。主体天线上设置有馈电点，馈电点传输射频信号的端口。

[0023] 其中，控制器6，用于生成开关控制信号，向单刀多掷开关5发送开关控制信号；控制器6可以采用数字信号处理(digital signal processing，DSP)、现场可编程门阵列
(field－programmable gate array，FPGA)、可编程逻辑阵列(programmable logicArray，
PLA)中的至少一种硬件形式来实现。开关控制信号可以是数字脉冲信号，控制器6利用数字
脉冲信号的编码来控制单刀多掷开关中的动端与不同的不动端相连。例如：数字脉冲信号
的编码为1000，控制动端与不动端1相连；数字脉冲信号的编码为0100，控制动端与不动端2
相连；数字脉冲信号的编码为0010，控制动端与不动端3相连；数字脉冲信号的编码为0001，
控制动端与不动端4相连。

[0024] 单刀多掷开关5，用于通过控制端接收来自控制器的开关控制信号，根据开关控制信号控制动端与P个不动端中的任意一个不动端相连；主体天线1可能与M个天线走线中的
一个天线走线相连，主体天线1可能与N个天线匹配网络中的一个天线匹配网络相连，主体
天线也可能通过单刀多掷开关5悬空。在主体天线1与某个天线走线相连时，该天线走线的
天线参数不同于主体天线，主体天线和天线走线组成的天线，该组成的天线相对于主体天
线来说，阻抗、极化方向等天线参数发生变化，因此本申请可以根据不同的应用场景选择不
同的天线走线与主体天线进行组合，实现自适应调整天线的天线参数的作用。在主体天线1
的天线参数发生改变时，本申请可以根据不同天线参数的主体天线1选择不同的天线匹配
网络进行阻抗匹配，以实现主体天线在任意工作频率下都能达到最大的发射功率。

[0025] 射频电路，用于生成射频信号，通过馈电点向主体天线1发送射频信号。射频电路可以通过主体天线1发射射频信号，也可以通过主体天线1接收其他设备发送的射频信号。

[0026] 本发明提供的射频前端电路，通过单刀多掷开关控制主体天线和多个天线走线中的一个天线走线相连，以调节改变主体天线的天线参数，这样主体天线可以适用不同的应
用场景，实现不同类型的天线的复用，解决相关技术中需要设置多个天线带来的终端内部
的净空区域较小的问题，另外，通过单刀多掷开关控制主体天线和多个天线匹配网络中的
一个天线匹配网络相连，以实现主体天线的天线参数发生变化时实现阻抗匹配，提高主体
天线的辐射效率。

[0027] 在一种可能的实施方式中，主体天线为终端的底框，终端的中框包括顶框、底框和两个侧框，中框为金属材质的，两个侧框和底框之间设置有预设大小的间隙。

[0028] 进一步的，底框上设置有馈电点，底框由于和两个测量之间设置有间隙，因此底框包括主体和两个末端，馈电点到任意一个末端的距离大于间隙的距离。例如：底框的长度为
5cm，间隙的长度为5mm，那么馈电点到底框的两个末端之间的距离需要满足大于5mm。

[0029] 在一种可能的实施方式中，M＝2，N＝2，两个天线走线的极化方向相互垂直；两个天线匹配网络的阻抗不相同。

[0030] 举例来说，参见图2所示的射频前端电路，射频前端电路包括：控制器20、天线匹配网络21、单刀多掷开关22、天线匹配网络23、天线走线24、天线走线25、主天线匹配网络27、
主体天线28。单刀多掷开关22包括1个动端、4个不动端和1个控制端，主体天线28通过主天
线匹配网络26与单刀多掷开关22的不动端相连，射频电路27通过馈电点与主体天线28相
连。天线走线24与单刀多掷开关22的不动端1相连，天线走线25与单刀多掷开关22的不动端
2相连；天线匹配网络21的一端接地，另一端与单刀多掷开关22的不动端3相连；天线匹配网
络23的一端与单刀多掷开关22的不动端4相连，另一端接地。

[0031] 进一步的，天线匹配网络(或主天线匹配网络)的电路结构可参照图3和图4所示。

[0032] 在图3中，天线匹配网络包括第一电阻R1、第二电阻R2和第一电容C1，第一电阻R1的一端接地，第一电阻R1的另一端与第一电容C1的一端和第二电阻R2的一端相连，第一电
容C1的另一端接地以及第一电容C1的另一端与单刀多掷开关的不动端相连。第二电阻R2的
另一端与单刀多掷开关的不动端相连。

[0033] 在图4中，天线匹配网络包括第三电阻R3、第二电容C2和第三电容C3。第二电容C2的一端接地以及与第三电阻R3的一端相连，第二电容C2的另一端接地，且与第三电容C3的
另一端相连；第三电阻R3的另一端与第三电容C3的一端相连，且与单刀多掷开关的不动端
相连，第三电容C3的另一端也与单刀多掷开关的不动端相连。

[0034] 本申请实施例还提供了一种终端，终端包括：主体天线、M个天线走线、N个天线匹配网络、单刀多掷开关、射频电路和控制器；所述单刀多掷开关设置有1个动端、P个不动端
和1个控制端，P＝M+N；所述M个天线走线和所述N个天线匹配网络与P个不动端之间采用一
对一的方式相连，每个不动端与一个天线走线或一个天线匹配网络相连；所述控制器与所
述单刀多掷开关的控制端相连，

[0035] 所述射频电路，用于通过馈电点向所述主体天线馈电；

[0036] 所述控制器，用于生成开关控制信号，以及向所述单刀多掷开关的控制端发送开关控制信号；

[0037] 所述单刀多掷开关，用于通过所述控制端接收来自所述控制器的开关控制信号，根据所述开关控制信号控制所述动端与P个不动端中的任意一个不动端相连。

[0038] 举例来说，参见图5所示的终端的结构示意图，M＝2，N＝2，终端包括：主体天线21、天线走线22、天线走线28、天线匹配网络23、天线匹配网络25、单刀多掷开关26、控制器24、
射频电路29。主体天线21上设置有馈电点(图5中未画出)，射频电路29通过该馈电点向主体
天线21馈电。天线走线22与单刀多掷开关26中的一个不动端相连，天线走线28与单刀多掷
开关26中的一个不动端相连，天线匹配网络23与单刀多掷开关26中的一个不动端相连，天
线匹配网络25与单刀多掷开关26中的一个不动端相连。

[0039] 在一种可能的实施方式中，所述主体天线为所述终端的底框，所述终端还包括两个侧框，所述两个侧框分别设置在所述底框的两侧，且与底框之间设置有间隙，所述两个侧
框设置有接地点，所述接地点的位置和所述底框之间的距离大于所述间隙的距离。例如：参
见图5所示，终端的底框21为主题天线，侧框20和侧框30与底框21之间设置有间隙，侧框20
和侧框30均接地。

[0040] 在一种可能的实施方式中，两个侧框之间设置有接地板，所述两个侧框、所述天线匹配网络通过所述接地板接地。例如：两个侧边之间设置有金属材质的接地板，两个侧框和
天线匹配网络通过该接地板接地。其中，接地板上可以设置多个开孔，多个开孔的形状可以
是圆形或矩形。

[0041] 其中，终端中各个部件的工作原理和连接关系可参见图1和图2的针对天线结构的说明，此处不再赘述。

[0042] 本申请实施例的终端可以手机、平板电脑、可穿戴设备等。

[0043] 本发明提供的终端，通过单刀多掷开关控制主体天线和多个天线走线中的一个天线走线相连，以调节改变主体天线的天线参数，这样主体天线可以适用不同的应用场景，实
现不同类型的天线的复用，解决相关技术中需要设置多个天线带来的终端内部的净空区域
较小的问题，另外，通过单刀多掷开关控制主体天线和多个天线匹配网络中的一个天线匹
配网络相连，以实现主体天线的天线参数发生变化时实现阻抗匹配，提高主体天线的辐射
效率。

[0044] 以上所述的实施方式，并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范
围之内。