天线匹配电路及其方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种天线匹配电路及其方法。特别地，本发明涉及一种基于适用于任意类型天线结构的天线匹配电路及其方法，适用于任意类型天线的结构也就是不依赖天线类型的结构。
【背景技术】
[0002]对于当今电子装置而言，无线发讯功能(wireless signaling funct1n)已经变得非常流行，乃至是基本的功能，其中上述电子装置可举例为移动电话、智能电话、平板电脑、掌上型电脑、便携式电脑、数码相机、摄录像机、媒体播放器、游戏机、无线网络外设(终端、集线器、路由器)、打印机、导航仪、可穿戴电子设备等，并且上述无线发讯功能可举例为通过天线发送及/或接收无线(例如，射频)信号。为了高效利用无线发讯功率，可安排天线具有匹配电路(匹配网络)，从而匹配天线的阻抗，这样可降低由于阻抗失配造成的反射(回波损耗，即return loss)。
[0003]当今无线标准需要无线发讯在多频带中实施，其中多频带分布于宽频范围。例如，为了支持长期演进(Long Term Evolut1n, LTE)电信标准，无线发讯不仅需要在2G与3G标准的传统频带中实施，而且需要在例如700MHz至821MHz以及2300MHz至2690MHz的附加频带中实施。然而，对于如此宽频范围的频带支持，传统的天线设计方法很难实现。
[0004]紧凑型天线尺寸需求对于天线设计也是一个挑战。对于广泛互联，现代电子装置需要支持多种无线标准，例如，移动通信(2G/3G/LTE)、近场通信(Near-FieldCommunicat1n, NFC)、全球定位系统(Global Posit1ning System, GPS)、蓝牙及 / 或W1-Fi等。由于上述原因，也希望天线的尺寸(例如，宽度、长度及/或区域)变小。既然电子装置必须包含不同无线标准的不同天线，所以需要缩小每个天线的空间。
[0005]现代电子装置也需要使用紧凑型因素整合许多功能模块(例如，用于立体声播放的双扬声器、双麦克风、用于捕捉三维图像的摄像机、高容量电池等)，并且这样也会牺牲每个天线的空间。此外，为了改良的物理稳定性(physical robustness)以及更好的用户体验，现代电子装置常常采用金属外壳，既然天线需要远离金属部分，所以这也压缩天线空间。
【发明内容】
[0006]有鉴于此，本发明揭露一种天线匹配电路及其方法。
[0007]根据本发明实施例，本发明提供一种天线匹配电路，该天线匹配电路包含:接地电路，用于连接天线的接地终端至接地电压，并且提供该接地终端与该接地电压之间的感抗；以及供电电路，用于连接供电信号至该天线的供电终端。
[0008]在本发明的一方面，该接地电路包含耦接在该接地终端与该接地电压之间的接地电感。
[0009]在本发明另一方面，该供电电路能在第一模式与第二模式之间进行切换，以在该供电信号与该供电终端之间分别提供第一等效阻抗与第二等效阻抗。
[0010]根据本发明另一实施例，本发明提供一种提供天线匹配电路的方法，该提供天线匹配电路的方法包含:安排接地电路连接天线的接地终端至接地电压，并且提供该接地终端与该接地电压之间的感抗；以及安排供电电路连接供电信号至该天线的供电终端。
[0011]本发明提供的天线匹配电路及其方法可有效扩展带宽。
【附图说明】
[0012]图1是根据本发明实施例描述的天线匹配电路的示意图；
[0013]图2是根据本发明实施例描述匹配电路分别在第一模式与第二模式中的操作与性能不意图；
[0014]图3与图4是根据本发明实施例描述的匹配不同类型天线阻抗的匹配电路的结构示意图；
[0015]图5是根据本发明实施例描述的匹配电路示意图；
[0016]图6是根据本发明实施例描述的匹配电路的示意图；
[0017]图7是根据本发明实施例描述的流程示意图。
【具体实施方式】
[0018]在说明书及权利要求书当中使用了某些词汇来指称特定的元件。所属技术领域的技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同的名词来称呼同一个元件。本说明书及权利要求书并不以名称的差异作为区分元件的方式，而是以元件在功能上的差异作为区分的准贝1J。在通篇说明书及权利要求项中所提及的“包含”为一开放式的用语，故应解释成“包含但不限定于”。此外，“耦接” 一词在此包含任何直接及间接的电气连接手段。因此，若文中描述第一装置耦接于第二装置，则代表第一装置可直接电气连接于第二装置，或透过其它装置或连接手段间接地电气连接至第二装置。
[0019]请参考图1，图1是根据本发明实施例描述的天线100的匹配电路10示意图。可安排匹配电路10匹配天线100的阻抗，并且可包含供电电路12以及接地电路14。可安排供电电路12连接时节点n0处的可变供电信号S0以向节点n3处的天线100的终端F供电。例如，信号S0可为发讯芯片(未示出)或信号继电芯片(例如，传输模块，未示出)提供的RF信号，因此，可通过匹配电路10与天线100发送信号S0 ;信号S0也可为从天线100与匹配电路10接收的RF信号。可安排接地电路14连接节点n4处的天线100的接地终端G与节点n5处的接地电压Vss (例如，DC电压)。
[0020]接地电路14能提供接地终端G与接地电压Vss之间的感抗(inductiveimpedance)，即在节点n4与n5之间。如图1所示，接地电路14可包含親接在接地终端G与接地电压Vss之间的电感L2 (作为接地电感)。由于将史密斯圆图上的天线阻抗放置在容易匹配的位置，接地电路14提供的阻抗可明显降低天线匹配难度，并且可大幅扩展天线100的可用带宽。
[0021]在实施例中，供电电路12能在第一模式与第二模式之间进行切换以在节点n0与n3之间(即，在供电信号S0与供电终端F之间)分别提供第一等效阻抗与第二等效阻抗。在其他实施例中，供电电路可在多于两种模式中进行切换以在供电信号S0与供电终端F之间提供多于两种等效阻抗。如图1示例所示，供电电路12可包含前级16、两个(第一与第二)中间阻抗18a与18b、开关S以及电容C2(作为并联电容器)。前级16可耦接在供电信号S0(在节点nO)与节点nl (在内部节点)之间。例如，前级16可包含两个电感LOa与LOb (作为前串联电感与前并联电感)；电感LOa可耦接在节点nO与nl之间，电感LOb可耦接在节点nl与n5之间。电容C2可耦接在节点n3与n5之间。
[0022]中间阻抗18a可親接在节点n2a(第一选择节点)与节点n3处的供电终端F之间，并且另一中间阻抗18b可親接在节点n2b(第二选择节点)与节点n3之间。例如，阻抗18a可包含电感L1 (作为中间电感)以提供感抗，并且阻抗18b可包含电容C1 (作为中间电容)以提供容抗。开关S可耦接在节点nl、n2a与n2b之间。在第一模式期间，开关S能连接节点nl与节点n2a，并且可进一步阻断节点nl与n2b的导通。在第二模式期间，开关S能连接节点nl与节点n2b，并且可进一步阻断节点nl与n2a的导通。例如，开关S可为单刀双掷开关，并且由控制信号(未示出)控制，其中上述控制信号可由应用处理器(未示出)、基带处理器(未示出)或其他控制电路提供。
[0023]在某些实施例中，匹配电路10可为供应及/或接收信号S0的芯片外的电路，例如，匹配电路10的每个元件(部件)、每个电感L0a、L0b、Ll、L2、电容C1与C2、开关S可为集总芯片外元件。在其他实施例中，匹配电路10可为片上电路，例如，集成在提供及/或接收信号S0的RF集成电路中。在其他实施例中，匹配电路10可由芯片外部分与片上部分共同形成，例如，一个或多个元件可为集总信号外元件，以及剩余元件可集成在芯片中。
[0024]继续图1的实施例，请参考图2，图2是根据本发明实施例描述匹配电路10分别在第一模式与第二模式中的操作与性能示意图，其中第一模式可支持在较低的低频带(low-band, LB)的无线发讯，以及第二模式可支持在较高LB以及高频带(high_band, HB)的无线发讯；较低LB的频率低于较高LB以及HB的频率。图2也分别描述了在第一与第二模式下随频率(横轴)变化的节点nO处的回波损耗(纵轴)的示例曲线cvl与cv2。
[0025]在开关S导通节点nl与n2a(