一种天线双工作频率切换电路以及电子设备的制作方法

本发明涉及电力电子技术领域，具体涉及一种天线双工作频率切换电路以及电子设备。

背景技术：

近年来，随着电力电子技术的不断发展，各种电子设备应用而生，尤其是蓝牙/WIFI产品。在蓝牙/WIFI产品中，天线常与结构外壳共形。这样，就要求与天线共形的结构外壳需要满足可折叠或移动的要求，以适应不同的应用场合，例如：既可以头戴又可以夹在衣服上的蓝牙耳机。这样就要求天线可以在两种不同的工作状态都可以达到天线双工作频率切换过程中的阻抗匹配。现有技术中，如图1所示，利用单刀双路开关实现天线工作频率的切换，该电路匹配电路元件较多，占用印制电路板(Printed Circuit Board，简称PCB)空间较大，且两个射频开关工作在串联电路中，会引入较大的损耗，成本较高。

技术实现要素：

本发明提供了一种天线双工作频率切换电路以及电子设备，以解决现有技术中采用单刀双路开关实现天线工作频率的切换电路中匹配电路元件较多，占用PCB空间较大，且两个射频开关工作在串联电路中，会引入较大的损耗，成本较高的问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种天线双工作频率切换电路，该电路包括：开关支路、第一匹配支路和第二匹配支路；

所述开关支路，用于接收控制芯片发送的开关控制信号，并根据所述开关控制信号接入所述第一匹配电路或所述第二匹配电路；所述开关控制信号由所述控制芯片根据天线工作状态确定；所述开关支路采用单刀单掷开关；

所述第一匹配支路，用于将天线的工作频率切换在第一工作频率；

所述第二匹配支路，用于将所述天线的工作频率切换在第二工作频率。

根据本发明的另一个方面，提供了一种电子设备，该电子设备包括：如上所述天线双工作频率切换电路。

本发明的有益效果是：本发明的这种天线双工作频率切换电路以及电子设备，通过由单刀单掷开关的组成的开关支路实现了匹配支路的接入控制。由于本发明电路结构设计简单，从而占有PCB空间较小，成本低，且由于本发明的开关采用并联连接接入电路中，从而使得开关支路的引入损耗较小，且所述开关支路的控制较为简单，从而降低了整体电路的控制难度。

附图说明

图1是现有技术中一种天线双工作频率切换电路图；

图2是本发明一个实施例的一种天线双工作频率切换电路结构示意图；

图3是本发明一个实施例的一种电子设备的结构框图；

图4是本发明一个实施例的一种Γ型天线双工作频率切换电路图；

图5是本发明一个实施例的另一种型天线双工作频率切换电路图；

图6是本发明一个实施例的蓝牙/WIFI产品在打开工作状态下产品形态示意图；

图7是本发明一个实施例的蓝牙/WIFI产品在折叠工作状态下产品形态示意图；

图8是本发明一个实施例的一种天线双工作频率切换电路中第一匹配支路202一种电路示意图；

图9是本发明一个实施例的一种天线双工作频率切换电路中第一匹配支路202另一种电路示意图；

图10是本发明一个实施例的一种天线双工作频率切换电路中第一匹配支路202再一种电路示意图；

图11是本发明一个实施例的一种天线双工作频率切换电路中第一匹配支路202再一种电路示意图；

1、天线；2、可折叠外壳；3、底壳。

具体实施方式

天线双工作频率切换电路在现有技术中的实现电路中通常需要满足可折叠或者移动的要求，以适应不同的应用场景。然而现有技术中利用单刀双路开关实现天线工作频率的切换，该电路匹配电路元件较多，占用PCB空间较大，且两个射频开关工作在串联电路中，会引入较大的损耗，成本较高。

本发明的设计构思是：针对现有的利用单刀双路开关实现天线工作频率的切换，该电路匹配电路元件较多，占用PCB空间较大，且两个射频开关工作在串联电路中，会引入较大的损耗，成本较高的问题，本发明直接通过由单刀单掷开关的组成的开关支路实现了匹配支路的接入控制。由于本发明电路结构设计简单，从而占有PCB空间较小，成本低，且由于本发明的开关采用并联连接接入电路中，从而使得开关支路的引入损耗较小，且所述开关支路的控制较为简单，从而降低了整体电路的控制难度。

实施例一

图2是本发明一个实施例的一种天线双工作频率切换电路结构示意图，参见图2，该天线双工作频率切换电路20包括：开关支路201、第一匹配支路202和第二匹配支路203；

所述开关支路201，用于接收控制芯片发送的开关控制信号，并根据所述开关控制信号接入所述第一匹配电路202或所述第二匹配电路203；所述开关控制信号由所述控制芯片根据天线工作状态确定；所述开关支路采用单刀单掷开关；

所述第一匹配支路202，用于将天线的工作频率切换在第一工作频率；

所述第二匹配支路203，用于将所述天线的工作频率切换在第二工作频率。

本发明的有益效果是：本发明的这种天线双工作频率切换电路以及电子设备，通过由单刀单掷开关的组成的开关支路实现了匹配支路的接入控制。由于本发明电路结构设计简单，从而占有PCB空间较小，成本低，且由于本发明的开关采用并联连接接入电路中，从而使得开关支路的引入损耗较小，且所述开关支路的控制较为简单，从而降低了整体电路的控制难度。

实施例二

如图4为Γ型天线双工作频率切换电路和图5为型天线双工作频率切换电路；

所述天线双工作频率切换电路包括：开关支路201、第一匹配支路202和第二匹配支路203；

所述开关支路包括：第一开关K1和第二开关K2；

所述第一匹配支路202如图8所示可以包括：第一电容C1和第一电感L1；

所述第一电容C1一端接所述第一电感L1、所述第一开关K1与所述射频输入端口连接端；所述第一电容C1另一端接地；所述第一电感L1另一端接所述天线与所述第二开关K2连接端；

或者，所述第一匹配支路202如图9所示还可以包括：第二电容C2和第二电感L2；

所述第二电容C2一端接所述第二电感L2、所述第一开关K1与所述射频输入端口连接端；所述第二电容C2另一端接所述天线与所述第二开关K2连接端；所述第二电感L2另一端接地。

或者，所述第一匹配支路202如图10所示还可以包括：第三电容C3和第三电感L3；

所述第三电容C3一端接所述第三电感L3、所述第二开关K2和所述天线连接端；所述第三电容C3另一端接地；所述第三电感L3另一端接所述第一开关K1与所述射频输入端口连接端；

或者，所述第一匹配支路如图11所示可以包括：第四电容C4和第四电感L4；

所述第四电容C4一端接所述第四电感L4、所述第二开关K2和所述天线连接端；所述第四电容C4接所述第一开关K1与所述射频输入端口连接端；所述第四电感L4另一端接地。

所述第二匹配支路可以包括：第五电容和第六电容；

所述第五电容一端接所述第一开关；所述第五电容另一端接地；

所述第六电容一端接所述第二开关；所述第五电容另一端接地。

或者，所述第二匹配支路还可以包括：第七电容和第五电感；

所述第七电容一端接所述第一开关；所述第七电容另一端接地；

所述第五电感一端接所述第二开关；所述第五电感另一端接地。

或者，所述第二匹配支路还可以包括：第六电感和第八电容；

所述第六电感一端接所述第一开关；所述第六电感另一端接地；

所述第八电容一端接所述第二开关；所述第八电容另一端接地。

或者，所述第二匹配支路还可以包括：第七电感和第八电感；

所述第七电感一端接所述第一开关；所述第七电感另一端接地；

所述第八电感一端接所述第二开关；所述第八电感另一端接地。

或者，所述第二匹配支路还可以包括：第九电感和第一电阻；所述第一电阻阻值为0Ω；

所述第九电感一端接所述第一开关；所述第九电感另一端接地；

所述第一电阻一端接所述第二开关；所述第一电阻另一端接地；

或者，所述第二匹配支路还可以包括：第九电容和第二电阻；所述第二电阻阻值为0Ω；

所述第九电容一端接所述第一开关；所述第九电容另一端接地；

所述第二电阻一端接所述第二开关；所述第二电阻另一端接地；

或者，所述第二匹配支路还可以包括：第三电阻和第十电容；所述第三电阻阻值为0Ω；

所述第三电阻一端接所述第一开关；所述第三电阻另一端接地；

所述第十电容一端接所述第二开关；所述第十电容另一端接地；

或者，所述第二匹配支路还可以包括：第四电阻和第十电感；所述第四电阻阻值为0Ω；

所述第十电感一端接所述第二开关；所述第十电感另一端接地；

所述第四电阻一端接所述第一开关；所述第四电阻另一端接地。

基于以上实施例，在蓝牙/WIFI产品中，天线常与结构外壳共形。通常与天线共形的结构外壳需要满足可折叠或移动的要求，以适应不同的应用场合，如既可以头戴又可以夹在衣服上的蓝牙耳机。这样就要求天线可以在两种不同的工作状态都可以达到天线双工作频率切换过程中的阻抗匹配。如图6所示，为蓝牙/WIFI产品在打开工作状态下产品形态示意图；如图7所示，为蓝牙/WIFI产品在折叠工作状态下产品形态示意图。对于双工作状态的蓝牙/WIFI产品，所述天线双工作频率切换电路的控制原理如下：

S1:通过传感器检测所述蓝牙/WIFI产品的工作状态(折叠或打开)，并将所述检测到的工作状态传递给所述控制芯片；

S2:所述控制芯片根据所述工作状态，将发送对应的开关控制信号给天线双工作频率切换电路控制其第一匹配支路接入或者第二匹配支路接入；

所述天线双工作频率切换电路根据所述开关控制信号控制其开关支路的开关通断，来控制天线的工作频率，最终使天线在所述蓝牙/WIFI产品的在折叠或打开工作状态下，都能实现匹配。例如：折叠时可以对应图4或图5中的第一匹配支路202，打开对应图4或图5中的第二匹配支路；或者折叠时对应图4或图5中的第二匹配支路，打开对应图4或图5中的第一匹配支路。具体选择哪一种匹配支路要根据实际产品的调试情况而定。具体调试过程如下：设工作状态一为第一开关K1和第二开关K2挂起状态，所述第一匹配支路202处于工作状态，天线匹配在频率f1；工作状态二为第一开关K1和第二开关K2闭合状态，所述第二匹配支路203处于工作状态，天线匹配在频率f2。

首先，选择合适的贴片元件即电感L或电容C，通过Γ型(如图4)或型(如图5)第一匹配支路实现频率f1处的匹配。f1频率处的第一匹配支路可以为：Γ型匹配支路从天线端先串联L1后并联C1(如图8)或者先串联C2后并联L2(如图9)；┐型匹配电路从天线端先并联C3后串联L3(如图10)或者先并联L4后串联C4(如图11)。

其次，闭合所述第一开关K1和所述第二开关K2，选择合适的并联贴片元件即电感或电容，通过所述第二匹配支路203实现频率f2处的匹配。所述第二匹配支路203中的两个并联元件的选择性则较多，例如：在图4或者图5中的所述第二匹配支路中的电容C和电感L根据实际调试情况而定，可能的调试结果有：并联C5、C6，或并联C7、L5，或并联L6、C8，或并联L7、L8。所述第二匹配支路还可以并联第九电感L9和第一电阻R1；所述第一电阻R1阻值为0Ω，相当于导线；或者所述第二匹配支路还可以并联第九电容和第二电阻，所述第二电阻阻值为0Ω；所述第二匹配支路还可以并联第三电阻R3和第十电容C10；所述第三电阻R3阻值为0Ω；或者，所述第二匹配支路还可以并联第四电阻R4和第十电感L10；所述第四电阻R4阻值为0Ω。

实施例三

图3是本发明一个实施例的一种电子备的结构框图，参见图3，该电子现实设备30包括：天线双工作频率切换电路301。该天线双工作频率切换电路301的实现原理和工作过程可以参见前述实施例三中对天线双工作频率切换电路20的详细说明。

本发明技术方案通过第一匹配支路、第二匹配支路及由两个射频单刀单掷开关组成开关支路的简单电路结构实现了天线双工作频率切换，且调试方便，成本较低。在天线双工作频率切换电路中由于采用了并联的方式将开关支路接入电路中，从而使得整个开关支路的引入的损耗较串接的方式小。另外，由于所述开关支路采用单刀单掷开关，相较于单刀双掷开关，减小了成本及且软件的控制难度较低。最后，由于本发明技术方案中天线双工作频率切换电路设计简单，需要占用的pcb空间较小，因此可灵活使用在蓝牙、wifi等产品中。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。