可调谐天线以及移动终端的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种可调谐天线以及移动终端，可调谐天线包括用于针对天线的频段范围对所述天线进行调谐的至少两个调谐电路，以及与该至少两调谐电路的一端相连接的天线臂。根据本发明，通过不同的调谐电路针对天线的频段范围进行调谐，使得调谐电路在进行调谐时更加具有针对性，不仅能够更加容易地将可调谐天线调谐至不同频段，而且使得可调谐天线在各频段均能够实现较高的天线效率，从而增强了可调谐天线的调谐灵活性。
【专利说明】
可调谐天线以及移动终端
技术领域
[0001]本发明涉及电子技术，尤其涉及一种可调谐天线以及移动终端。
【背景技术】
[0002]为了满足用户不断提升的传输速率要求，LTE-Advanced系统引入了一项增加传输带宽的技术，也就是载波聚合(Carrier Aggregat1n，CA)。CA技术可以将2至5个LTE成员载波(Component Carrier，CC)聚合在一起承载收发的数据，实现最大为10MHz的传输带宽，有效提高了上下行传输速率。由于CA技术不仅可以对处于同一频段内的CC进行聚合，还可以对不同频段间的CC进行聚合，因此，这就要求当收发机频段改变时，收发机与天线之间阻抗能够匹配，使得天线不仅能够适应收发机频段的切换，而且在切换至的各频段内的CC上均具有较高的天线效率。
[0003]在现有技术中，可以通过天线调谐技术实现对天线频段的调谐，天线调谐技术分为可调式阻抗匹配调谐(Tunable Impedance Matching, TH)以及天线孔径调谐(AntennaAperture Tuning，AAT)。其中，TIM主要是通过在天线和收发机之间植入可变匹配网络，该可变匹配网络通过可调器件和/或开关器件来改变天线的阻抗和/或拓扑结构，从而使天线适应收发机频段的切换；而AAT则是通过在天线臂上某一点加载一个接地的可调器件和/或开关器件使天线适应收发机频段的切换。
[0004]但现有的两种天线调谐技术均存在局限性，较难兼顾多频段，S卩，无法在多频段都有较好的天线性能，故而往往无法满足CA的性能需求。
【发明内容】
[0005]本发明提供一种可调谐天线以及移动终端，用于解决现有技术中的可调谐天线所具有的CA多频段间聚合情况下天线调试灵活性差以及性能不高的技术问题。
[0006]为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案:
[0007]第一方面，提供了一种可调谐天线，包括:
[0008]用于针对天线的频段范围对所述天线进行调谐的至少两个调谐电路；以及与所述至少两个调谐电路的一端连接的天线臂。
[0009]第二方面，提供了一种移动终端，包括如上所述的可调谐天线。
[0010]本发明实施例提供的可调谐天线以及移动终端，可调谐天线包括用于针对天线的频段范围对所述天线进行调谐的至少两个调谐电路，以及与该至少两调谐电路相连接的天线臂，通过不同的调谐电路针对天线的频段范围进行调谐，使得调谐电路在进行调谐时更加具有针对性，不仅能够更加容易地将可调谐天线调谐至不同频段，而且使得可调谐天线在各频段均能够实现较高的天线效率，从而增强了可调谐天线的调谐灵活性。
[0011]上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的【具体实施方式】。
【附图说明】
[0012]通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中:
[0013]图1为本发明实施例提供的一种可调谐天线的结构示意图；
[0014]图2为调谐电路11连接关系示意图之一；
[0015]图3为调谐电路11连接关系示意图之二 ；
[0016]图4为调谐电路11连接关系示意图之三；
[0017]图5为本发明实施例提供的一种可调谐天线电路结构；
[0018]图6为对照可调谐天线电路结构；
[0019]图7为天线回损测试结果；
[0020]图8为天线效率测试结果。
【具体实施方式】
[0021]下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
[0022]下面结合附图对本发明实施例提供的可调谐天线以及移动终端进行详细描述。
[0023]实施例一
[0024]图1为本发明实施例提供的一种可调谐天线的结构示意图，在本实施例中，如图1所示，可调谐天线包括:至少两调谐电路11和天线臂12。
[0025]其中，至少两调谐电路11的一端与天线臂12连接，至少两调谐电路11的另一端接地。调谐电路11用于对天线进行调谐，不同的调谐电路11可以具有不同的频段调谐范围，这里所说的频段调谐范围是指调谐电路11针对至少一个频段进行调谐，所针对的这些频段构成频段调谐范围。各调谐电路11的频段调谐范围既可以是完全不同的，即没有相同的频段，也可以是部分相同的，即至少存在两调谐电路11对相同的至少一个频段进行调谐的同时，对至少一个不同的频段进行调谐。
[0026]例如:在一种可能的实现方式中，可调谐天线包括两个调谐电路11时，其中一个调谐电路11针对天线低频段进行调谐，而另一个调谐电路11针对天线高频段进行调谐，高频段和低频段之间相互独立，从而两个调谐电路11的频段调谐范围是完全不同的，没有相同的频段。
[0027]又例如:在另一种可能的实现方式中，可调谐天线包括两个调谐电路11时，其中一个调谐电路11针对天线低频段进行调谐，而另一个调谐电路11针对天线高频段和天线低频段同时进行调谐，从而两个调谐电路11的频段调谐范围均包括了天线低频段，因而是部分相同的。
[0028]天线臂12具体可以为调谐天线高频段的短臂，也可以为调谐天线低频段的长臂。
[0029]需要说明的是，长臂主要用于调谐天线低频段，但在实际使用过程中，长臂的调谐也可以对天线高频段产生影响。
[0030]一般情况下，可调谐天线结构通常包括两天线臂，一个为长臂，主要用于调谐低频段，另一个为短臂，主要用于调谐高频段。低频段的覆盖范围为698MHz至960MHz，例如700MHz、750MHz、850MHz和900MHz频段；高频段覆盖范围为1710MHz至2700MHz，例如1800MHz、1900MHz、210MHz和2600MHz频段。本实施例所提供的至少两调谐电路11既可与短臂相连接，从而实现对高频段的调谐；也可以与长臂相连接，从而主要针对但不限于对低频段调谐；还可以同时与长臂、短臂相连接，从而对高频段和低频段均进行调谐。
[0031]在CA技术中，大致分为三种聚合方式，频段内相邻CC的聚合，频段内不相邻CC的聚合，以及不同频段间的CC的聚合。尤其针对不同频段间的CC的聚合，要求天线能够在所聚合的频段下均具有较高的天线效率，从而对可调谐天线的性能要求较高。在现有技术中，若可调谐天线不能满足CA技术的性能需求，通常采用增大天线有效辐射体积的方式，来提升天线的性能，但这种方式扩大了天线所需空间，使得移动终端的整机尺寸扩大。
[0032]由于可调谐天线包括针对不同频段范围对天线进行调谐的至少两调谐电路11，以及与该至少两调谐电路11相连接的天线臂12，通过不同的调谐电路11针对不同的频段范围进行调谐，使得调谐电路11在进行调谐时更加具有针对性，不仅能够更加容易地将可调谐天线调谐至不同频段，而且使得可调谐天线在所调谐至的频段均能够实现较高的效率，从而增强了可调谐天线的调谐灵活性。同时，也避免了采用增大天线体积的方式，来提升天线的性能，因此，能够节约天线空间，无需扩大整机尺寸。
[0033]具体的，在每一个调谐电路11中均包括至少一调谐元件，调谐元件为可调器件、固定器件或开关器件。其中，可调器件为可调电容或可调电感，固定器件为固定电容或固定电感。
[0034]当调谐电路11包括至少两调谐元件时，在同一调谐电路11中的调谐元件相互串联；或者，在同一调谐电路11中的调谐元件相互并联；或者，在同一调谐电路11中的调谐元件串并混联，也就是说既包含串联关系也包含并联关系。如图2至4所示，图2为调谐电路11连接关系示意图之一，在图2中各调谐电路11之间相互并联；图3为调谐电路11连接关系示意图之二，在图3中各调谐电路11之间相互串联；图4为调谐电路11连接关系示意图之三，在图4中包括三调谐电路11，两调谐电路并联之后与另外的一调谐电路串联。
[0035]优选的，为了调试方便，采用调谐电路11之间相互串联或相互并联的方式。由于不同的调谐电路11尽管可以针对不同的频段范围进行设计，但实际使用时，往往对一调谐电路11进行调节过程中，不仅会使得对应频段内的天线频点移动，而且还会影响其他频段内的天线频点，使得其他频段内的天线频点也出现移动，可以根据天线频点的移动情况，设计各调谐电路11之间的相互连接关系，以及各调谐电路11的结构。
[0036]在一种可能的实现方式中，调谐电路11的个数为两个，每一调谐电路11可以具有一个或多个调谐元件，同时两调谐电路可以包括至少一个不相同的调谐元件。每一调谐电路11中的多个调谐元件可以相互串联也可以相互并联，还可以串并混联。具体在调谐电路11的结构的确定过程中，可采用试验多种结构，从该多种结构中选取使得天线效率最高的结构的方式进行确定。优选的，为了调试方便，在同一调谐电路11中的调谐元件相互串联；或者，在同一调谐电路11中的调谐元件相互并联。
[0037]进一步，如图1所示，天线臂12还可以包括一馈送端子，经由该馈送端子连接到馈源。同时，天线臂12还可以包括一接地端子，经由该接地端子接地。
[0038]需要说明的是，图1中天线臂12经由接地端子接地并不是必须的，仅作为一种可选方案，当天线臂12经由接地端子接地时，符合阿尔法天线形式，这种天线形式可以被用于金属外壳的移动终端中，通过在接地端子与接地点之间设置不同的器件，可以更加容易的调节天线阻抗。
[0039]同时，在图1中天线臂12接地和连接到馈源的位置仅作为一种示意，在实际使用过程中，经由接地端子接地的位置以及连接到馈源的位置不限于图中所示。作为一种可能的实现方式，图1中经由接地端子接地的位置可与调谐电路11互换。
[0040]为了清楚说明本实施例，本实施例提供了一种具体的可调谐天线的示意图，图5为本发明实施例提供的一种可调谐天线电路，如图5所示:
[0041 ] 该可调谐天线结构包括两调谐电路，其中每一调谐电路包括一调谐元件。其中，一调谐电路包括一可调电容C，另一调谐电路包括一可调电感L。可调电容C和可调电感L之间为并联。
[0042]—方面，若在图5所示的可调谐天线电路结构中，可调电感L减小，则在低频段，天线的频点向高频方向移动。
[0043]例如:可调电感L从无穷大减小为27nh到地的过程中，天线的一个低频谐振中心，即在低频段天线的一个频点，由600MHz移动到730MHz，天线的一个高频谐振中心，即在高频段天线的一个频点，从1760MHz移动到1710MHz，可见，尽管随着天线的频点在低频段向高频方向移动的同时，出现了在高频段天线的频点向低频方向移动的现象，但低频段移动的较多，高频段移动很少。因此，可调电感L主要用于针对低频段进行调谐。
[0044]另一方面，若在图5所示的可调谐天线电路结构中，可调电容C增大，则在低频段，天线的频点向低频方向移动，同时，在高频段天线的频点也向低频方向移动。
[0045]例如:可调电容C从1.1pF增大至2.7pF过程中，天线的一个低频谐振中心，即在低频段天线的一个频点，由730MHz移动到600MHz，天线的一个高频谐振中心，即在高频段天线的一个频点，由2130MHz移动到1760MHz，可见，在高频段和低频段天线的频点均移动较多。因此，可调电容C主要用于针对低频段和高频段均进行调谐。
[0046]基于上述调谐过程可见，在图5所示的可调谐天线电路中，可调电容C和可调电感L针对不同的频段范围进行了调谐。从而在实际使用过程中，可以通过调整可调电容C将天线在高频段调谐至所需频点后，调整可调电感L再在低频段对天线频点进行调谐，更加容易的将天线调谐至不同频段。
[0047]需要说明的是，图5中天线臂接地并不是必须的，仅作为一种可选方案，同时，在图5中天线臂接地和连接到馈源的位置仅作为一种示意，在实际使用过程中，接地的位置以及连接到馈源的位置不限于图中所示。作为一种可能的实现方式，图1中接地的位置可与可调电容C和可调电感L所构成的调谐电路互换。
[0048]为了试验图5中可调谐天线的性能，进行了天线回波损耗(Return Loss,RL)测试以及天线效率(Antenna Efficiency)测试，在测试中，选取了 AAT形式的可调谐天线作为对照，图6为对照可调谐天线电路结构，在该对照可调谐天线电路中包括一调谐元件，即可调电容C’，测试所获得的结果分别如图7和图8所示，图7为天线回损测试结果，图8为天线效率测试结果。
[0049]如图7所示，其中粗虚线和细虚线对应对照可调谐天线的RL测试结果，粗虚线为可调电容C’取值为1.1pF时对照可调谐天线的RL测试结果，细虚线为可调电容C’取值为
2.7pF时对照可调谐天线的RL测试结果。实线则是图5中可调谐天线的RL测试结果，其中，可调电容C取值为2.7pF，可调电感L取值为27nH。
[0050]如图8所示，其中三角实线和点实线对应对照可调谐天线的天线效率测试结果，三角实线为可调电容C’取值为1.1pF时对照可调谐天线的天线效率测试结果，点实线为可调电容C’取值为2.7pF时对照可调谐天线的天线效率测试结果。实线则是图5中可调谐天线的天线效率测试结果，其中，可调电容C取值为2.7pF，可调电感L取值为27nH。
[0051]通过图7和图8可清楚看出，针对对照可调谐天线，当其满足低频的频率覆盖范围为698MHz至746MHz的LTE频段(Band) 12时，在频率覆盖范围为1710MHz至2155MHz的LTE Band 2和Band 4，这两个频段下天线效率以及RL性能较差。
[0052]而另一方面，通过图7和图8还可清楚看出，针对对照可调谐天线，当其满足LTEBand 2和Band 4时，低频的LTE Bandl2频段下，天线效率以及RL性能较差，低于_10dB。
[0053]也就是说，采用AAT方式的对照可调谐天线完全无法满足Band 12+Band 2不同频带间CA需求，以及Band 12+Band 4不同频带间CA需求。
[0054]而通过图7和图8中的实线可清楚看出，图5中的可调谐天线，其在Band 12+Band2频段以及Band 12+Band 4频段，天线效率性能优于对照可调谐天线，也就是说，可以良好地覆盖Band 12+Band 2频段以及Band 12+Band 4频段，满足这两种情况下的CA需求。
[0055]这是由于其中的两个调谐电路11分别对应低频段与高频段的设计，故具有更高的灵活性以及更广的天线性能调试范围，以此可减少原本若要达到CA工作下相近的无线性能所需的天线空间，尤其是不同频带间的CA，故可使整机尺寸不需因此而增大，而提升产品整体的竞争力与用户体验。
[0056]本实施例中，可调谐天线包括用于针对天线的频段范围对所述天线进行调谐的至少两个调谐电路，以及与该至少两调谐电路相连接的天线臂，通过不同的调谐电路针对天线的频段范围进行调谐，使得调谐电路在进行调谐时更加具有针对性，不仅能够更加容易地将可调谐天线调谐至不同频段，而且使得可调谐天线在各频段均能够实现较高的天线效率，从而增强了可调谐天线的调谐灵活性。
[0057]实施例二
[0058]本实施例提供了一种移动终端，包括前述实施例所提供的可调谐天线。
[0059]具体的，该可调谐天线可以安装于移动终端中，与移动终端中的收发机连接。
[0060]其中，可调谐天线的具体结构在本实施例中不再赘述，可参见前述实施例中的相关描述。
[0061]本实施例中，移动终端由于采用了通过不同的调谐电路针对天线的频段范围进行调谐的可调谐天线，使得调谐电路在进行调谐时更加具有针对性，不仅能够更加容易地将可调谐天线调谐至不同频段，而且使得可调谐天线在各频段均能够实现较高的天线效率，从而增强了可调谐天线的调谐灵活性。同时，也避免了采用增大天线体积的方式，来提升天线的性能，因此，能够节约天线空间，无需扩大移动终端的整机尺寸。
[0062]最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
【主权项】
1.一种可调谐天线，其特征在于，包括: 用于针对天线的频段范围对所述天线进行调谐的至少两个调谐电路；以及与所述至少两个调谐电路的一端连接的天线臂； 其中，所述至少两个调谐电路的另一端接地。2.根据权利要求1所述的可调谐天线，其特征在于， 在所述至少两个调谐电路的频率调谐范围中，不存在相同的频段；或者， 在所述至少两个调谐电路的频段调谐范围中，存在至少一个相同的频段。3.根据权利要求1所述的可调谐天线，其特征在于，所述调谐电路包括至少一个调谐元件，所述调谐元件为可调器件、固定器件或开关器件。4.根据权利要求3所述的可调谐天线，其特征在于，所述可调器件为可调电容或可调电感。5.根据权利要求3所述的可调谐天线，其特征在于，所述固定器件为固定电容或固定电感。6.根据权利要求3所述的可调谐天线，其特征在于，所述可调谐天线包括两个调谐电路； 所述两个调谐电路相互并联； 在所述两个调谐电路中至少一个调谐元件不相同。7.根据权利要求6所述的可调谐天线，其特征在于， 所述两个调谐电路中的一个调谐电路包括一个可调电容； 所述两个调谐电路中的另一个调谐电路包括一个可调电感。8.根据权利要求3所述的可调谐天线，其特征在于，所述调谐电路包括以串联和/或并联方式连接的至少两个调谐元件。9.根据权利要求1-8任一项所述的可调谐天线，其特征在于， 所述天线臂为用以调谐天线的高频段的短臂；和/或 所述天线臂为用以调谐天线的低频段的长臂。10.根据权利要求9所述的可调谐天线，其特征在于， 所述低频段覆盖范围为698MHz以上，且960MHz以下； 所述高频段覆盖范围为1710MHz以上，且2700MHz以下。11.一种移动终端，其特征在于，包括如权利要求1-10任一项所述的可调谐天线。
【文档编号】H01Q5/30GK105896083SQ201510971515
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2015年12月22日
【发明人】黄奂衢, 王君翊, 程波, 黄丽珊
【申请人】乐视移动智能信息技术（北京）有限公司