射频匹配装置、射频匹配装置的调试方法与流程

本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种射频匹配装置、射频匹配装置的调试方法。

背景技术：

随着电子技术的不断发展，手机、平板电脑等移动设备己成为人们必备的电子产品之一，同时，随着人们对电子产品轻薄化的需求，现有的电子产品的外形也变得越来越薄，使得天线的设计空间也变得越来越小。其中，天线的阻抗匹配是天线设计的主要工作，随着lte的普及，移动设备中包含的频段越来越多，阻抗匹配过程较为复杂。

现有技术中，常采用的天线匹配电路中，电感的电感值和电容的电容值是固定的，对于某个频段的进行的天线匹配调试，往往采用盲调的方式，即采用不同感值的电感、不同容值的电容替换的方式获取最佳的调试结果。

现有技术中的匹配调试方式，调试效率比较低，而频段的增加给接收匹配调试带来了很大的工作量。

技术实现要素：

本发明提供一种射频匹配装置、射频匹配装置的调试方法，根据收发器输出的信号的电平强度调试匹配电路，调试效率高。

本发明的第一方面提供一种射频匹配装置，包括：匹配电路、收发器和处理器；

所述匹配电路的输入端与射频天线连接，所述匹配电路的输出端与所述收发器连接，所述处理器分别与所述收发器、所述匹配电路连接；

所述处理器，用于根据所述收发器输出的信号的电平强度，调试所述匹配电路中的所述可调电容的电容值和所述开关电感的电感值。

可选的，当所述匹配电路为单端输入匹配电路时，所述收发器为单端输入收发器，所述匹配电路包括：第一开关电感、第二开关电感、第一可调电容和第二可调电容；

所述第一开关电感的第一端与所述射频天线连接，所述第一开关电感的第二端分别与所述第二开关电感的第一端、所述第一可调电容的第一端连接，所述第二开关电感的第二端接地，所述第一可调电容的第二端分别与所述第二可调电容的第一端、所述收发器连接，所述第二可调电容的第二端接地。

可选的，所述第一开关电感包括第一电感和第一开关，所述第二开关电感包括第二电感和第二开关；

所述第一电感的第一端分别与所述第一开关的第一端、所述射频天线连接，所述第一电感的第二端分别与所述第一开关的第二端、所述第二电感的第一端、所述第一可调电容的第一端连接，所述第二电感的第二端与所述第二开关的第一端连接，所述第二开关的第二端接地。

可选的，当所述匹配电路为差分输入匹配电路时，所述收发器为双端输入收发器，所述匹配电路包括：第三开关电感、第四开关电感、第五开关电感、第三可调电容、第四可调电容和第五可调电容；

所述第三开关电感的第一端与所述射频天线连接，所述第三开关电感的第二端分别与所述第四开关电感的第一端、所述第三可调电容的第一端连接，所述第四开关电感的第二端分别与所述第五开关电感的第一端、所述第五可调电容的第一端连接，所述第五开关电感的第二端接地，所述第三可调电容的第二端分别与所述第四可调电容的第一端、所述收发器的第一输入端连接，所述第四可调电容的第二端分别与所述收发器的第二输入端、所述第五可调电容的第二端连接。

可选的，所述第三开关电感包括第三电感和第三开关，所述第四开关电感包括第四电感和第四开关，所述第五开关电感包括第五电感和第五开关；

所述第三电感的第一端分别与所述第三开关的第一端、所述射频天线连接，所述第三电感的第二端分别与所述第三开关的第二端、所述第四电感的第一端、所述第三可调电容的第一端连接，所述第四电感的第二端与所述第四开关的第一端连接，所述第四开关的第二端分别与所述第五可调电容的第一端、所述第五电感的第一端、所述第五开关的第一端连接，所述第五电感的第二端、所述第五开关的第二端分别接地。

可选的，可调电容为变压二极管或电容阵列。

本发明的第二方面提供一种射频匹配装置的调试方法，包括：

获取收发器在调试频段输出的信号的电平强度；

若所述信号的电平强度未达到预设电平强度，调试匹配电路中的可调电容的电容值和开关电感的电感值，使得所述收发器输出的信号的电平强度达到所述预设电平强度，其中，射频天线输出的信号经过匹配电路输入至所述收发器。

可选的，所述方法还包括：

将多个所述调试频段与所述收发器输出的信号的电平强度达到所述预设电平强度时对应的匹配电路状态进行存储，所述匹配电路状态为所述匹配电路中开关电感的电感值和可调电容的电容值；

获取工作频段，设置所述匹配电路至对应的匹配电路状态。

可选的，调试所述匹配电路中开关电感的电感值，包括：

控制所述开关电感中开关的开闭，调节所述匹配电路中所述开关电感的电感值；

所述多个所述调试频段与所述收发器输出的信号的电平强度达到所述预设电平强度时对应的匹配电路状态进行存储，包括：

将多个所述调试频段与所述收发器输出的信号的电平强度达到所述预设电平强度时对应的开关电感的开关状态、所述开关电感的电感值，以及，可调电容的电容值进行存储。

可选的，当所述开关电感中的开关状态为打开状态时，所述开关电感的电感值为0；

当所述开关电感的开关状态为闭合状态时，所述开关电感的电感值为所述开关电感中电感的预设电感值。

本发明提供一种射频匹配装置、射频匹配装置的调试方法和调试装置，该射频匹配装置包括：匹配电路、收发器和处理器；匹配电路的输入端与射频天线连接，匹配电路的输出端与收发器连接，处理器分别与收发器、匹配电路连接；匹配电路中包括可调电容和开关电感；处理器，用于根据收发器输出的信号的电平强度，调试匹配电路中的可调电容的电容值和开关电感的电感值。本发明提供的处理器根据收发器输出的信号的电平强度调试匹配电路，调试效率高。

附图说明

图1为现有技术中的匹配电路的结构示意图一；

图2为现有技术中的匹配电路的结构示意图二；

图3为本发明提供的射频匹配装置的结构示意图一；

图4为本发明提供的射频匹配装置的结构示意图二；

图5为本发明提供的射频匹配装置的结构示意图三；

图6为本发明提供的射频匹配装置的调试方法的流程示意图一；

图7为本发明提供的射频匹配装置的调试方法的流程示意图二；

图8为本发明提供的射频匹配装置的调试过程中对应的阻抗圆示意图。

附图标记说明：

10-射频匹配装置；

11-匹配电路；

12-收发器；

13-处理器；

s1-第一开关；

s2-第二开关；

s3-第三开关；

s4-第四开关；

s5-第五开关；

l1-第一电感；

l2-第二电感；

l3-第三电感；

l4-第四电感；

l5-第五电感；

c1-第一可调电容；

c2-第二可调电容；

c3-第三可调电容；

c4-第四可调电容；

c5-第五可调电容。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明的实施例，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。

通常手机、平板电脑等移动设备的射频接收电路中，天线接收到的无线信号经过射频前端到达收发器的低噪声放大器(lownoiseamplifier，lna)之前，都需要经过一段匹配电路，测试人员通过调试匹配电路中的阻抗用来匹配lna的输入阻抗，使得射频接收电路达到最好的接收灵敏度；而匹配电路通常是由电容、电感组成的l型、t型或π型的电路，通过阻抗匹配的原理将射频前端的阻抗变换为适合lna最佳工作条件的输入阻抗。

图1为现有技术中的匹配电路的结构示意图一，如图1所示，现有技术中的匹配电路11可以为单端输入的匹配电路，其中包括电感1、电感2和电容1，具体的，电感1的第一端和电容1的第一端均与射频天线连接，电容1的第二端分别与电感2的第一端、收发器中的lna连接，电感1的第二端、电感2的第二端分别接地；由于移动设备中包含有多个频段，在对每个频段进行匹配电路的设置时，需要测试人员对匹配电路中的电感1、电感2的电感值，以及电容1的电容值进行调试，具体的调试方式是替换新的电感和电容；这种调试方式的调试效率低。

图2为现有技术中的匹配电路的结构示意图二，如图2所示，现有技术中的匹配电路可以为差分输入的匹配电路，其中包括电感1、电感2和电容1、电容2，具体的，电感1的第一端和电容1的第一端均与射频天线连接，电感1的第二端和电容2的第一端接地，电容1的第二端分别与电感2的第一端、收发器中的lna连接，电感1的第二端分别与电容2的第二端、收发器中的lna连接。现有技术中的差分输入的匹配电路存在与上述单端输入的匹配电路匹配时相同的问题。

图3本发明提供的射频匹配装置的结构示意图一，如图3所示，本实施例提供的射频匹配装置10可以包括：匹配电路11、收发器12和处理器13。

本实施例中，匹配电路11的输入端与射频天线连接，匹配电路11的输出端与收发器12连接，处理器13分别与收发器12、匹配电路11连接。其中，射频天线接收到的信号，经过匹配电路11的匹配后输入至收发器12中，本实施例中的收发器12集成设置有lna，具体的，射频天线接收到的信号，经过匹配电路11的匹配后输入至lna中，该信号经过lna处理后，由收发器12进行输出。本实施例中，收发器12输出的信号为电平信号，当收发器12输出的电平信号达到最大值时，匹配电路11的状态达到最佳，相应的，该频段的阻抗匹配到最佳，即该频段天线接收到的信号处于最佳状态。

本实施例中的处理器13，用于根据收发器12输出的信号的电平强度，调试匹配电路11中的可调电容的电容值和开关电感的电感值。其中，匹配电路11中设置有可调电容和开关电感，处理器13通过调试匹配电路11中的可调电容和开关电感，使得收发器12输出的信号的电平强度达到最大值电平强度，具体的，处理器13调试可调电容和开关电感的具体方式可以为通过对应的驱动电路进行，本实施例中对驱动电路的连接方式和控制原理不做赘述。其中，最大值电平强度可以为预先存储在处理器13中的预设最大值电平强度。

本实施例中提供的射频匹配装置10可以对每个调试频段对应的匹配电路11进行调试，获取每个调试频段对应的匹配电路11中可调电容和开关电感的设置值，并进行对应存储。当处理器13获取到移动设备当前处于的工作频段时，可以对匹配电路11进行设置，具体的，将匹配电路11中可调电容和开关电感设置为该工作频段对应的匹配电路11中可调电容和开关电感的设置值。使得对于移动设备的工作频段，能够达到天线信号的最佳接收状态。

本实施例提供一种射频匹配装置，该射频匹配装置包括：匹配电路、收发器和处理器；匹配电路的输入端与射频天线连接，匹配电路的输出端与收发器连接，处理器分别与收发器、匹配电路连接；处理器，用于根据收发器输出的信号的电平强度，调试匹配电路。本实施例提供的处理器根据收发器输出的信号的电平强度调试匹配电路，调试效率高，进一步的，本实施例中的处理器可以将每个调试频段对应的匹配电路中可调电容和开关电感的设置值进行存储，在对应的工作频段，将匹配电路中可调电容和开关电感设置为该工作频段对应的匹配电路中可调电容和开关电感的设置值，可以使得对于移动设备的工作频段，能够达到天线信号的最佳接收状态，解决了现有技术中一种匹配电路的设置方式只能使用于一种工作频点的缺陷。

由于匹配电路的类型是多种的，下面结合图4从匹配电路为单端输入匹配电路对本发明提供的射频匹配装置中的匹配电路进行详细说明，图4为本发明提供的射频匹配装置的结构示意图二，如图4所示，本实施例提供的匹配电路11包括：第一开关电感、第二开关电感、第一可调电容c1和第二可调电容c2。

本实施例中的收发器12为单端输入收发器，具有一个信号输入端；其中，第一开关电感的第一端与射频天线连接，第一开关电感的第二端分别与第二开关电感的第一端、第一可调电容c1的第一端连接，第二开关电感的第二端接地，第一可调电容c1的第二端分别与第二可调电容c2的第一端、收发器12连接，第二可调电容c2的第二端接地。本实施例中的可调电容为变压二极管或电容阵列。

具体的，处理器13可以通过调试匹配电路11中的第一开关电感、第二开关电感、第一可调电容c1和第二可调电容c2，实现对匹配电路11的调试，进而使得收发器12输出的信号的电平强度达到最大值电平强度。本实施例中处理器13调试匹配电路11中的第一开关电感、第二开关电感、第一可调电容c1和第二可调电容c2的方式可与上述实施例中的方式相同。

相应的，本实施例中的处理器13可以将每个调试频段对应的匹配电路11中的第一开关电感、第二开关电感、第一可调电容c1和第二可调电容c2的设置值进行存储；当处理器13获取到当前的工作频段时，可以对匹配电路11进行设置，具体的，将匹配电路11中第一开关电感、第二开关电感、第一可调电容c1和第二可调电容c2的电感值和电容值设置为该工作频段对应的匹配电路11中第一开关电感、第二开关电感、第一可调电容c1和第二可调电容c2的设置值。使得对于移动设备的工作频段，能够达到天线信号的最佳接收状态。

本实施例中的第一开关电感包括第一电感l1和第一开关s1，第二开关电感包括第二电感l2和第二开关s2；其中，第一电感l1的第一端分别与第一开关s1的第一端、射频天线连接，第一电感l1的第二端分别与第一开关s1的第二端、第二电感l2的第一端、第一可调电容c1的第一端连接，第二电感l2的第二端与第二开关s2的第一端连接，第二开关s2的第二端接地。

具体的，处理器13在调试匹配电路11中的第一开关电感、第二开关电感时的具体方式是：控制第一开关电感中的第一开关s1、第二开关电感中的第二开关s2的开闭，进而控制第一开关电感中的第一电感l1、第二开关电感中的第二电感l2的电感值；具体的，当开关电感中的开关状态为打开状态时，开关电感的电感值为0；当开关电感的开关状态为闭合状态时，开关电感的电感值为开关电感中电感的预设电感值。

本实施例中提供的匹配电路为单端输入匹配电路，一方面处理器根据收发器输出的信号的电平强度调试匹配电路，调试效率高；另一方面处理器可以将每个调试频段对应的匹配电路中第一开关电感、第二开关电感、第一可调电容和第二可调电容的电感值和电容值设置为该工作频段对应的匹配电路中第一开关电感、第二开关电感、第一可调电容和第二可调电容的设置值，可以使得对于移动设备的工作频段，能够达到天线信号的最佳接收状态，解决了现有技术中一种匹配电路的设置方式只能使用于一种工作频点的缺陷。

下面结合图5从匹配电路为差分输入匹配电路对本发明提供的射频匹配装置中的匹配电路进行详细说明，图5为本发明提供的射频匹配装置10的结构示意图三，如图5所示，本实施例提供的匹配电路11包括：第三开关电感、第四开关电感、第五开关电感、第三可调电容c3、第四可调电容c4和第五可调电容c5。

本实施例中的收发器12为双端输入收发器，具有两个信号输入端；其中，第三开关电感的第一端与射频天线连接，第三开关电感的第二端分别与第四开关电感的第一端、第三可调电容c3的第一端连接，第四开关电感的第二端分别与第五开关电感的第一端、第五可调电容c5的第一端连接，第五开关电感的第二端接地，第三可调电容c3的第二端分别与第四可调电容c4的第一端、收发器12的第一输入端连接，第四可调电容c4的第二端分别与收发器12的第二输入端、第五可调电容c5的第二端连接。

具体的，处理器13可以通过调试匹配电路11中的第三开关电感、第四开关电感、第五开关电感、第三可调电容c3、第四可调电容c4和第五可调电容c5，实现对匹配电路11的调试，进而使得收发器12输出的信号的电平强度达到最大值电平强度。本实施例中处理器13调试匹配电路11中的第三开关电感、第四开关电感、第五开关电感、第三可调电容c3、第四可调电容c4和第五可调电容c5的方式可与上述实施例中的方式相同。

相应的，本实施例中的处理器13可以将每个调试频段对应的匹配电路11中的第三开关电感、第四开关电感、第五开关电感、第三可调电容c3、第四可调电容c4和第五可调电容c5的设置值进行存储；当处理器13获取到当前的工作频段时，可以对匹配电路11进行设置，具体的，将匹配电路11中第三开关电感、第四开关电感、第五开关电感、第三可调电容c3、第四可调电容c4和第五可调电容c5的电感值和电容值设置为该工作频段对应的匹配电路11中第三开关电感、第四开关电感、第五开关电感、第三可调电容c3、第四可调电容c4和第五可调电容c5的设置值。使得对于移动设备的工作频段，能够达到天线信号的最佳接收状态。

本实施例中的第三开关电感包括第三电感l3和第三开关s3，第四开关电感包括第四电感l4和第四开关s4，第五开关电感包括第五电感l5和第五开关s5。

其中，第三电感l3的第一端分别与第三开关s3的第一端、射频天线连接，第三电感l3的第二端分别与第三开关s3的第二端、第四电感l4的第一端、第三可调电容c3的第一端连接，第四电感l4的第二端与第四开关s4的第一端连接，第四开关s4的第二端分别与第五可调电容c5的第一端、第五电感l5的第一端、第五开关s5的第一端连接，第五电感l5的第二端、第五开关s5的第二端分别接地。

具体的，处理器13在调试匹配电路11中的第三开关电感、第四开关电感、第五开关电感时的具体方式是：控制第三开关电感中的第三开关s3、第四开关电感中的第四开关s4和第五开关电感中的第五开关s5的开闭，进而控制第三开关电感中的第三电感l3、第四开关电感中的第四电感l4的电感值和第五开关电感中的第五电感l5的电感值。

本实施例中提供的匹配电路为差分输入匹配电路，一方面处理器根据收发器输出的信号的电平强度调试匹配电路，调试效率高；另一方面处理器可以将每个调试频段对应的匹配电路中第三开关电感、第四开关电感、第五开关电感、第三可调电容、第四可调电容和第五可调电容的电感值和电容值设置为该工作频段对应的匹配电路中第三开关电感、第四开关电感、第五开关电感、第三可调电容、第四可调电容和第五可调电容的设置值，可以使得对于移动设备的工作频段，能够达到天线信号的最佳接收状态，解决了现有技术中一种匹配电路的设置方式只能使用于一种工作频点的缺陷。

下面结合图6对本发明提供的射频匹配装置的调试方法进行说明，该调试方法的执行主体为处理器，图6为本发明提供的射频匹配装置的调试方法的流程示意图一，如图6所示，本实施例提供的调试方法包括：

s101，获取收发器在调试频段输出的信号的电平强度。

采用上述实施例提供的射频匹配装置对每个调试频段进行调试，具体的，处理器获取收发器在每个调试频段调试时输出的信号的电平强度。

s102，若信号的电平强度未达到预设电平强度，调试匹配电路收发器在调试频段输出的信号的电平强度，使得收发器输出的信号的电平强度达到预设电平强度，其中，射频天线输出的信号经过匹配电路输入至收发器。

在每个调试频段对应的信号的电平强度未达到预设电平强度时，处理器调试匹配器电路，使得每个调试频段对应的收发器输出的信号的电平强度达到预设电平强度，具体的，该预设电平强度可以为电平强度的最大值。

本实施例中提供的射频匹配装置的调试方法，能够实现对匹配电路的自动调试。

在上述实施例的基础上，下面结合图7对本发明提供的调试方法进行详细说明，图7为本发明提供的射频匹配装置的调试方法的流程示意图二，如图7所示，本实施例提供的调试方法包括：

s201，获取收发器在调试频段输出的信号的电平强度。

s202，若信号的电平强度未达到预设电平强度，调试匹配电路中的可调电容的电容值和开关电感的电感值，使得收发器输出的信号的电平强度达到预设电平强度。

其中，开关电感中包括开关和电感，处理器通过控制开关电感中开关的开闭，调试匹配电路中开关电感的电感值；具体的，当开关电感中的开关状态为打开状态时，开关电感的电感值为0；当开关电感的开关状态为闭合状态时，开关电感的电感值为开关电感中电感的预设电感值。

示例性的，图8为本发明提供的射频匹配装置的调试过程中对应的阻抗圆示意图，具体的，本实施例中依据图3中的单端输入匹配电路进行说明，当处理器未对单端输入匹配电路进行调试时，对应的射频匹配装置接收的信号的阻抗处于阻抗圆中的1处；而当处理器控制第一开关打开时，匹配电路中的第一电感的感值为的感值，对应的，信号的阻抗处于阻抗圆中的2处；当处理器调节第一可调电容的电容值，对应的，信号的阻抗处于阻抗圆中的3处；当处理器调节第二可调电容的电容值，对应的，信号的阻抗变化值阻抗圆中的4处，位置4处为信号的阻抗最佳处。本实施例提供的射频匹配装置，处理器通过调试匹配电路，使得接收到的信号处于最佳接收状态。

s203，将多个调试频段与收发器输出的信号的电平强度达到预设电平强度时对应的匹配电路状态进行存储。

本实施例中，处理器将多个调试频段中每个调试频段与收发器输出的信号的电平强度达到预设电平强度时对应的开关电感的开关状态、开关电感的电感值，以及，可调电容的电容值进行存储。

s204，获取工作频段，设置匹配电路至对应的匹配电路状态。

本实施例中，处理器获取工作频段，通过设置匹配电路中的开关电感和可调电容至对应的开关电感的开关状态、开关电感的电感值，以及，可调电容的电容值，使得工作频段能够达到天线信号的最佳接收状态。

本实施例中提供的射频匹配装置的调试方法，能够实现对匹配电路的自动调试，且能够使得各个工作频段能够达到天线信号的最佳接收状态。

在上述网络设备或者终端设备的实施例中，应理解，处理器可以是中央处理单元(英文：centralprocessingunit，简称：cpu)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(英文：digitalsignalprocessor，简称：dsp)、专用集成电路(英文：applicationspecificintegratedcircuit，简称：asic)等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本申请所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成，或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。

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。