保护电路、射频电路及电子设备的制作方法

本申请涉及终端技术领域，具体涉及一种保护电路、射频电路及电子设备。

背景技术：

静电放电(electrostaticdischarge，esd)是生活中很常见的一个自然现象，不同物质材料相互接触时表面都可能累积一定量的电荷，在遇到其它物体时可能产生高达十几千伏的静电放电电压。电子设备都可能遭受这种电磁能量的损害。随着目前微电子元器件的广泛应用，esd问题也被更多的重视起来。

目前手机、笔记本电脑、平板电脑等电子设备都是一个非常精密的电子设备。例如，现在手机越来越小巧单薄，内部的电子元器件的集成度也越来越高。在电子设备使用过程中，静电放电会损坏或者干扰电子设备中一些电路如射频电路等，影响电子设备的正常工作。

技术实现要素：

本申请实施例提供一种保护电路、射频电路及电子设备，可以为电子设备提供有效的静电防护。

第一方面，本申请实施例提供一种保护电路，包括：前端接口、后端电路以及电容，所述电容并联设置在所述前端接口与所述后端电路之间，且所述电容的一端分别与所述前端接口、后端电路连接，另一端接地，所述电容用于对所述前端接口传输的静电电流进行泄放。

第二方面，本申请实施例还提供了一种射频电路，包括射频收发器、射频电路开关芯片、电容以及天线，所述射频收发器、射频电路开关芯片以及天线依次连接；所述电容的一端分别与所述射频电路开关芯片、天线连接，另一端接地，所述电容用于对所述前端接口传输的静电电流进行泄放。

第三方面，本申请实施例还提供了一种电子设备，包括屏幕、壳体以及保护电路，所述屏幕以及所述保护电路安装在所述壳体内部，所述保护电路为本申请实施例任一提供的保护电路。

本申请可以通过电容对静电电流进行泄放，增加了电子设备的静电泄放能力，降低了静电对后端电路的损害和干扰，为电子设备提供有效的静电防护，提升了电子设备的稳定性。

附图说明

图1为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图。

图2为本申请实施例提供的第二种电子设备的结构示意图。

图3为本申请实施例提供的第三种电子设备的结构示意图。

图4为本申请实施例提供的一种保护电路的结构示意图。

图5为本申请实施例提供的第二种保护电路的结构示意图。

图6为本申请实施例提供的第三种保护电路的结构示意图。

图7为本申请实施例提供的第四种保护电路的结构示意图。

图8为本申请实施例提供的第五种保护电路的结构示意图。

图9是本申请实施例提供的射频电路的一种结构示意图。

图10是本申请实施例提供的射频电路的另一种结构示意图。

图11为本申请实施例提供的第四种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

请参照附图中的图式，其中相同的组件符号代表相同的组件，本申请的原理是以实施在一适当的环境中来举例说明。以下的说明是基于所示例的本申请的具体实施例，其不应被视为限制本申请未在此详述的其它具体实施例。

本说明书所使用的词语“实施例”意指用作实例、示例或例证。此外，本说明书和所附权利要求中所使用的冠词“一”一般地可以被解释为意指“一个或多个”，除非另外指定或从上下文清楚导向单数形式。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

此外，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

本申请实施例提供一种电子设备。该电子设备可以是智能手机、平板电脑等设备。参考图1，电子设备100包括盖板101、显示屏102、电路板103以及壳体104。

其中，盖板101安装到显示屏102上，以覆盖显示屏102。盖板101可以为透明玻璃盖板。在一些实施例中，盖板101可以是用诸如蓝宝石等材料制成的玻璃盖板。

显示屏102安装在壳体104上，以形成电子设备100的显示面。显示屏102可以包括显示区域102a、非显示区域102b以及非显示区域102c。显示区域102a用于显示图像、文本等信息。非显示区域102b不显示信息。非显示区域102b的底部可以设置指纹模组、触控电路等功能组件。非显示区域102c的底部可以设置光接近传感器、前置摄像头、受话器等器件。

电路板103安装在壳体104内部。电路板103可以为电子设备100的主板。电路板103上可以集成有摄像头、光接近传感器以及处理器等功能组件。同时，显示屏102可以电连接至电路板103。比如，电路板103与非显示区域102c对应的位置集成有摄像头、光接近传感器等。

在一些实施例中，电路板103上设置有射频(rf，radiofrequency)电路。射频电路可以通过无线网络与网络设备(例如，服务器、基站等)或其他电子设备(例如，智能手机等)通信，以完成与网络设备或其他电子设备之间的信息收发。

在一些实施例中，如图2所示，该电子设备还包含后置摄像头105、闪光灯106以及天线107。其中，该摄像头105可以为单摄像头，比如分别为1600万像素广角摄像头或者2000万像素长焦摄像头。通过该摄像头105电子设备可以拍摄图像。在一些实施例中，该后置摄像头105还可以为双摄像头，比如广角摄像头和长焦摄像头。

其中，天线107可以与电路板103上的射频电路连接，用于收发射频信号。

在一些实施例中，如图3所示，该电子设备还包括：sim卡的卡槽108、锁屏按键109等等。卡槽108用于放置sim卡，并且通过卡槽108内的弹片与电路板103电连接；该卡槽108和锁屏按键109设置在壳体104内。锁屏按键109用于实现显示屏102锁定和解锁，比如，当用户按下锁屏按键109时，显示屏102锁定熄灭。

在一些实施例中，该电子设备还可以包括：还设置在壳体内的usb接口、音频接口、第一音量调节键和第二音量调节键。

在一实施例中，参考图4至图8，图4为本申请实施例提供的一种保护电路200的结构示意图。该保护电路200包括：前端接口201、电容202以及后端电路203。

其中，电容202并联设置在前端接口201与后端电路202之间，并且电容202的一端分别与前端接口201、后端电路203连接，另一端接地。该电容202用于对前端接口201传输的静电电流进行泄放。

其中，前端接口201为电子设备上引入静电的接口器件，比如，前端接口201可以包括：天线107、usb接口110、音频接口111、第一音量调节键112、第二音量调节键113、卡槽108的弹片、锁屏键109、摄像头105等等。

后端电路203为需要被静电保护的电路，比如，可以包括射频处理电路、显示驱动电路、指纹处理电路等等，该后端电路203还可以包括需要被静电保护的元件等。

在本发明实施例中，上述电容202是由两块金属电极之间夹一层绝缘电介质构成。当在两金属电极间加上电压时，电极上就会存储电荷，所以电容器是储能元件。任何两个彼此绝缘又相距很近的导体，组成一个电容器。平行板电容器由电容器的极板和电介质组成。

在一实施例中，上述电容202满足在安装在pcb板之后的子谐振频段不包含后端电路203的工作频段，从而对静电干扰的有效频段进行滤除。

其中，电容202与前端接口201之间的距离不大于电容202与后端电路203之间的距离。在一实施例中，可以将电容202设置在前端接口201与后端电路203的中间位置，也即电容202与前端接口201之间的距离与电容202与后端电路203之间的距离相等。

在其他实施例当中，如图5所示，也可以设置电容202与前端接口201之间的距离小于电容202与后端电路203之间的距离。这样可以提升静电电流泄放的效率。

在一些实施例中，如图6所示，图6为本申请实施例提供的第三种保护电路200的结构示意图。该保护电路200包括：前端接口201、静电防护器件204、电容202以及后端电路203。

其中，电容202的一端分别与前端接口201、后端电路203连接，另一端接地。静电防护器件204的一端分别与前端接口201、后端电路203连接，另一端接地。该静电防护器件204和电容202共同用于对前端接口201传输的静电电流进行泄放。

在一实施例中，静电防护器件204并联设置在前端接口201与电容202之间；

静电防护器件204，用于对前端接口201传输的静电电流进行泄放，得到剩余静电电流，并将剩余静电电流传输给电容202。电容202用于对剩余静电电流进行泄放。

在其他实施例当中，上述电容202和静电防护器件204的位置还可以调换。比如，电容202并联设置在前端接口201与静电防护器件204之间；

电容202，用于对前端接口201传输的静电电流进行泄放，得到剩余静电电流，并将剩余静电电流传输给静电防护器件204。静电防护器件204用于对剩余静电电流进行泄放。

在一实施例中，上述静电防护器件204可以包括瞬态抑制二极管(transientvoltagesuppressor，tvs)。tvs是一种二极管形式的高效能保护器件。当tvs二极管的两极受到反向瞬态高能量冲击时，它能以10的负12次方秒量级的速度，将其两极间的高阻抗变为低阻抗，吸收高达数千瓦的浪涌功率，使两极间的电压箝位于一个预定值，有效地保护电子线路中的精密元器件，免受各种浪涌脉冲的损坏。本申请实施例中可以利用tvs管在瞬间高电压下呈现极低阻抗的特性对静电脉冲电流进行泄放，达到保护后端电路免受瞬间大电流冲击的损害。该tvs用于对静电电流进行释放或泄放，以及还可以对静电耦合产生的干扰信号进行过滤。

如图7所示，在该实施例当中，保护电路200包括：前端接口201、瞬态抑制二极管205、电容202以及后端电路203。

其中，电容202位于前端接口201与后端电路202之间，并且电容202的一端分别与前端接口201、后端电路203连接，另一端接地。瞬态抑制二极管205设置在前端接口201与电容202之间，并且瞬态抑制二极管205的一端分别与前端接口201、电容202连接，另一端接地。

瞬态抑制二极管205，用于对前端接口201传输的静电电流进行泄放，得到剩余静电电流，并将剩余静电电流传输给电容202。电容202用于对剩余静电电流进行泄放。

在一些实施例中，如图8所示，保护电路200包括：前端接口201、电容202、瞬态抑制二极管205以及后端电路203。

其中，电容202位于前端接口201与后端电路202之间，并且电容202的一端分别与前端接口201、后端电路203连接，另一端接地。瞬态抑制二极管205设置在电容202与后端电路202之间。并且瞬态抑制二极管205的一端分别与电容202、后端电路203连接，另一端接地。

电容202，用于对前端接口201传输的静电电流进行泄放，得到剩余静电电流，并将剩余静电电流传输给瞬态抑制二极管205。瞬态抑制二极管205用于对剩余静电电流进行泄放。

采用上述的保护电路由于增加了电容以及瞬态抑制二极管，可以对静电脉冲电流进行泄放，以及对静电耦合产生的干扰信号进行过滤，增强了电子设备的静电泄放能力以及干扰信号抑制能力，可以防止静电电流和干扰信号对后端电路203的冲击和干扰，可以为电子设备提供有效的静电防护，使得电子设备的稳定性较强。

本申请实施例还提供一种射频电路。请参阅图9，射频电路300包括射频收发器71、功率放大单元72、滤波单元73、射频电路开关芯片74、天线107以及电容202。其中，功率放大单元72、滤波单元73、射频电路开关芯片74、以及天线107依次连接。电容202的一端同时与射频电路开关芯片74、天线107连接，另一端接地。

射频收发器71具有发射端口tx和接收端口rx。发射端口tx用于发射射频信号(上行信号)，接收端口rx用于接收射频信号(下行信号)。射频收发器71的发射端口tx与功率放大单元72连接，接收端口rx与滤波单元73连接。

功率放大单元72用于对射频收发器71发射的上行信号进行放大，并将放大后的上行信号发送到滤波单元73。

滤波单元73用于对射频收发器71发射的上行信号进行滤波，并将滤波后的上行信号发送到天线75。滤波单元73还用于对天线75接收的下行信号进行滤波，并将滤波后的下行信号发送到射频收发器71。

射频电路开关芯片74用于选择性接通射频收发器71与天线75之间的通信频段。

射频电路开关芯片可以包括第一开关、第二开关、第三开关、第一合路器以及第二合路器，该第一开关、第二开关、第三开关可分别输出高频信号、中频信号、低频信号；

该第一开关、第二开关可选择性接通该第一合路器，以实现高频信号与中频信号载波聚合；

该第一开关、第三开关可选择性接通该第二合路器，以实现高频信号与低频信号载波聚合；

该第二开关、第三开关可选择性接通该第二合路器，以实现中频信号与低频信号载波聚合；

该第一开关、第二开关可选择性接通该第一合路器，并且该第三开关、该第一合路器可选择性接通该第二合路器，以实现高频信号、中频信号、低频信号载波聚合。

射频电路开关芯片74的详细结构和功能将在下文进行描述。

天线107用于将射频收发器71发送的上行信号发射到外界，或者从外界接收射频信号，并将接收到的下行信号发送到射频收发器71。

由于天线107位于壳体104的外侧，因此用户的手指或手掌等部位可以触摸到天线107，导致天线107容易引入静电。

当天线107引入静电电流时，电容202可以对静电电流进行泄放，经过电容202对静电电流的抑制，以保护后端的射频电路300的射频收发器71、功率放大单元72、滤波单元73、射频电路开关芯片74的器件免受静电电流的瞬间冲击，从而增强对射频电路300的静电防护作用。

本实施例中可以对静电脉冲电流进行泄放和抑制，增强了电子设备的静电泄放和抑制能力，可以防止静电电流对射频电路的冲击和干扰，可以为电子设备提供有效的静电防护，使得电子设备的稳定性较强。

在一些实施例中，请参阅图10，图10为射频电路300的结构示意图。其中，射频收发器71包括9个射频发射端口a1、a2、a3、a4、a5、a6、a7、a8、a9，以及9个射频接收端口b1、b2、b3、b4、b5、b6、b7、b8、b9。

其中，a1、a2、a3为高频发射端口，用于发射高频射频信号(例如，band7、band40、band41等频段的射频信号)。b1、b2、b3为高频接收端口，用于接收高频射频信号。a4、a5、a6为中频发射端口，用于发射中频射频信号(例如，band1、band2、band3等频段的射频信号)。b4、b5、b6为中频接收端口，用于接收中频射频信号。a7、a8、a9为低频发射端口，用于发射低频射频信号(例如，band8、band12、band20等频段的射频信号)。b7、b8、b9为低频接收端口，用于接收低频射频信号。

需要说明的是，上述实施例仅以射频收发器71的高频端口、中频端口、低频端口分别包括3个射频发射端口和3个射频接收端口为例进行说明。在其他一些实施例中，高频端口、中频端口、低频端口还可以分别包括其他数量的射频发射端口和射频接收端口。只需满足高频端口、中频端口、低频端口各自所包括的射频发射端口和射频接收端口的数量相同并且大于1即可。

功率放大单元72包括9个放大器721、722、723、724、725、726、727、728、729。其中，放大器721、722、723、724、725、726、727、728、729分别与射频收发器71的射频发射端口a1、a2、a3、a4、a5、a6、a7、a8、a9连接。

滤波单元73包括9个双工器731、732、733、734、735、736、737、738、739。其中，双工器731、732、733、734、735、736、737、738、739分别与放大器721、722、723、724、725、726、727、728、729连接。并且，双工器731、732、733、734、735、736、737、738、739分别与射频收发器71的射频接收端口b1、b2、b3、b4、b5、b6、b7、b8、b9连接。

射频电路开关芯片74包括第一开关741、第二开关742、第三开关743、开关组件746以及第一合路器744、第二合路器745。

其中，第一开关741、第二开关742的输出端连接到开关组件746。第三开关743的输出端连接到第二合路器745的第一输入端。

第一开关741、第二开关742、第三开关743均为单刀多掷开关。例如，第一开关741包括3个子输入端口c1、c2、c3，第二开关742包括3个子输入端口c4、c5、c6，第三开关743包括3个子输入端口c7、c8、c9。其中，子输入端口c1、c2、c3、c4、c5、c6、c7、c8、c9分别与双工器731、732、733、734、735、736、737、738、739连接。

开关组件746具有3个输入端p1、p2、p3以及3个输出端q1、q2、q3。其中，输入端p1与开关741的输出端连接。输入端p2与开关742的输出端连接。输入端p3与第一合路器744的输出端连接。输出端q1与合路器744的第一输入端连接。输出端q2与合路器744的第二输入端连接。输出端q3与第二合路器745的第二输入端连接。

其中，第一合路器744、第二合路器745都为双频合路器。第二合路器745的输出端连接到电容202。电容202连接到天线107。

电容202的一端同时连接到第二合路器745和天线107，另一端接地。

开关组件746包括开关k1、k2、k3、k4、k5。其中，开关k1、k2、k3、k4、k5均为单刀单掷开关。

开关k1的输入端和输出端分别连接至开关组件746的输入端p1和输出端q1。开关k1可以接通或断开输入端p1和输出端q1。

开关k2的输入端和输出端分别连接至开关组件746的输入端p2和输出端q2。开关k2可以接通或断开输入端p2和输出端q2。

开关k3的输入端和输出端分别连接至开关组件746的输入端p2和输出端q3。开关k3可以接通或断开输入端p2和输出端q3。

开关k4的输入端和输出端分别连接至开关组件746的输入端p1和输出端q3。开关k4可以接通或断开输入端p1和输出端q3。

开关k5的输入端和输出端分别连接至开关组件746的输入端p3和输出端q3。开关k5可以接通或断开输入端p3和输出端q3。

在一些实施例中，子输入端口c1、c2、c3可以分别与射频收发器21中的高频端口连接，子输入端口c4、c5、c6可以分别与射频收发器21中的中频端口连接，子输入端口c7、c8、c9可以分别与射频收发器21中的低频端口连接。

当开关741接通c1、c2、c3中的任意一路，开关k1接通p1与q1，开关742接通c4、c5、c6中的任意一路，开关k2接通p2与q2时，合路器744可以实现高频信号与中频信号载波聚合。

进一步地，当开关k5接通p3与q3，开关743接通c7、c8、c9中的任意一路时，合路器745可以实现高频信号、中频信号、低频信号的载波聚合。

当开关741接通c1、c2、c3中的任意一路，开关k4接通p1与q3，开关742断开，开关743接通c7、c8、c9中的任意一路时，合路器745可以实现高频信号与低频信号的载波聚合。

当开关741断开，开关742接通c4、c5、c6中的任意一路，开关k3接通p2与q3，开关743接通c7、c8、c9中的任意一路时，合路器745可以实现中频信号与低频信号的载波聚合。

本申请实施例中，射频电路开关芯片74可以控制射频收发器71的高频端口与中频端口接通第一合路器744，以实现高频信号与中频信号载波聚合；可以控制射频收发器71的高频端口、中频端口接通第一合路器744，同时第一合路器744、射频收发器71的低频端口接通第二合路器745，以实现高频信号、中频信号、低频信号的载波聚合；还可以控制射频收发器71的高频端口与低频端口接通第二合路器745，以实现高频信号与低频信号载波聚合；可以控制射频收发器71的中频端口与低频端口接通第二合路器745，以实现中频信号与低频信号载波聚合。射频电路开关芯片74能够控制不同频段的射频信号进行载波聚合，从而可以提高电子设备100对射频信号进行载波聚合的多样性。

由于天线107位于壳体104的外侧，因此用户的手指或手掌等部位可以触摸到天线107，导致天线107容易引入静电。

当天线107引入静电电流时，电容202会对静电电流进行抑制，以保护后端的射频电路300的射频收发器71、功率放大单元72、滤波单元73、射频电路开关芯片74的器件免受静电电流的瞬间冲击，从而增强对射频电路300的静电防护作用。

本实施例中可以对静电脉冲电流进行泄放和抑制，增强了电子设备的静电泄放和抑制能力，可以防止静电电流对射频电路的冲击和干扰，可以为电子设备提供有效的静电防护，使得电子设备的稳定性较强。

本申请实施例还提供一种电子设备，包括屏幕、壳体以及保护电路，所述屏幕以及所述保护电路安装在所述壳体内部，所述保护电路为本申请实施例任一提供的保护电路200。

参考图11，图11本申请实施例提供的电子设备100的又一结构示意图。电子设备100包括天线装置10、存储器20、显示单元30、电源40、处理器50以及传感器模块60。本领域技术人员可以理解，图11中示出的电子设备100的结构并不构成对电子设备100的限定。电子设备100可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

其中，天线装置10可以通过无线网络与网络设备(例如，服务器)或其他电子设备(例如，智能手机)通信，完成与网络设备或其他电子设备之间的信息收发。其中，天线装置10可以包括本申请实施例任一提供的保护电路200。

存储器20可用于存储应用程序和数据。存储器20存储的应用程序中包含有可执行程序代码。应用程序可以组成各种功能模块。处理器50通过运行存储在存储器20的应用程序，从而执行各种功能应用以及数据处理。

显示单元30可用于显示由用户输入到电子设备100的信息或提供给用户的信息以及电子设备100的各种图形用户接口。这些图形用户接口可以由图形、文本、图标、视频和其任意组合来构成。显示单元30可包括显示面板。

电源40用于给电子设备100的各个部件供电。在一些实施例中，电源40可以通过电源管理系统与处理器50逻辑相连，从而通过电源管理系统实现管理充电、放电、以及功耗管理等功能。

处理器50是电子设备100的控制中心。处理器50利用各种接口和线路连接整个电子设备100的各个部分，通过运行或执行存储在存储器20内的应用程序，以及调用存储在存储器20内的数据，执行电子设备100的各种功能和处理数据，从而对电子设备100进行整体监控。

传感器模块60用于感应外界信号，如光信号等，传感器60可以包括光接近传感器、环境光传感器等。

此外，电子设备100还可以包括摄像头模块、蓝牙模块等，在此不再赘述.

尽管已经相对于一个或多个实现方式示出并描述了本申请，但是本领域技术人员基于对本说明书和附图的阅读和理解将会想到等价变型和修改。本申请包括所有这样的修改和变型，并且仅由所附权利要求的范围限制。特别地关于由上述组件执行的各种功能，用于描述这样的组件的术语旨在对应于执行所述组件的指定功能(例如其在功能上是等价的)的任意组件(除非另外指示)，即使在结构上与执行本文所示的本说明书的示范性实现方式中的功能的公开结构不等同。此外，尽管本说明书的特定特征已经相对于若干实现方式中的仅一个被公开，但是这种特征可以与如可以对给定或特定应用而言是期望和有利的其他实现方式的一个或多个其他特征组合。而且，就术语“包括”、“具有”、“含有”或其变形被用在具体实施方式或权利要求中而言，这样的术语旨在以与术语“包含”相似的方式包括。

综上所述，虽然本申请已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本申请，本领域的普通技术人员，在不脱离本申请的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本申请的保护范围以权利要求界定的范围为准。