调阻装置及移动终端的制作方法
本发明涉及移动通信技术领域，特别是涉及一种调阻装置及移动终端。
背景技术：
天线是移动终端的信号接收和发送装置，天线的效率对移动终端的通信质量起到非常关键的作用。
现有技术中，为了让天线的辐射性能处于较好的状态，通常使用天线开关切换等方法，通过工作频段的匹配适应让天线具有相对较好的辐射性能。
但是，发明人在研究中发现，现有技术中天线存在固有辐射损耗等效内阻，该等效内阻会造成较多的功耗，在通过天线开关切换进行较大的频率切换时天线有明显的效率下降。
技术实现要素：
本发明实施例提供一种调阻装置、移动终端及通信方法，以解决现有技术中等效内阻的功耗导致天线效率较低的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种调阻装置，所述装置包括：
天线接入端，负阻模块和直流隔离模块；
天线接入端，用于接入天线模块；所述负阻模块通过所述直流隔离模块与所述天线接入端连接；
负阻模块，用于在所述天线接入端工作的情况下，产生与所述天线模块中等效电阻阻值相同的负阻；
直流隔离模块，用于在所述天线接入端接入所述天线模块的情况下，阻断所述负阻模块与所述天线模块之间存在的直流电流。
第一方面，本发明实施例另外还提供了一种移动终端，所述移动终端包括上述任一所述的调阻装置。
第二方面，本发明实施例还提供了一种通信方法，应用于上述任一所述的移动终端，所述方法包括：
产生射频信号；
匹配所述射频信号的发射频率；
根据所述发射频率发射所述射频信号；或，接收基站信号。
第三方面，本发明实施例另外还提供了一种移动终端，包括处理器、存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现前述的通信方法的步骤。
第四方面，本发明实施例另外还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现前述的通信方法的步骤。
本发明实施例中提供了一种调阻装置，该调阻装置的天线接入端可以接入天线模块，该调阻装置中设置有负阻模块，该负阻模块可以产生对应于该天线模块的等效电阻的负阻，且负阻模块与天线接入端之间连接有直流隔离模块，该直流隔离模块可以隔离负阻模块与所述天线模块之间的存在的直流电流，确保负阻模块中的直流电不会流入天线模块，避免负阻模块对天线模块正常工作的干扰，因此，当该调阻装置接入天线模块后，该负阻模块产生的负阻可以抵消天线模块的等效电阻，将有耗的谐振天线，调整为无耗而接近振荡的谐振天线，从而可以改善由天线损耗带来的效率损失，同时可以获得更宽带宽的辐射性能。
附图说明
图1是本发明实施例的一种调阻装置的结构框图；
图2是本发明实施例的天线模块等效示意图；
图3是本发明实施例的一种具体调阻装置的结构框图；
图4是本发明实施例的另一种具体调阻装置的结构框图；
图5是本发明实施例的一种移动终端的具体结构框图；
图6是本发明移动终端实施例的一种通信方法的步骤流程图；
图7是本发明实施例的另一种移动终端的结构框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，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。
参照图1，示出了本发明实施例中的一种调阻装置100的结构框图。
本发明实施例可以应用于移动终端，移动终端具体可以是手机、电脑、电子阅读器等，本发明实施例对此不作具体限定。
本发明实施例中，如图1所示，所述调阻装置100包括：负阻模块10、直流隔离模块20、天线接入端30；其中，所述负阻模块10通过所述直流隔离模块20与所述天线接入端30连接。具体的：
天线接入端，用于接入天线模块；负阻模块，用于在所述天线接入端工作的情况下，产生与天线模块中等效电阻阻值相同的负阻，以利用所述负阻抵消所述等效电阻；直流隔离模块，用于在天线接入端接入所述天线模块的情况下，阻断负阻模块与所述天线模块之间存在的直流电流。
具体应用中，调阻装置100可以在移动终端中与天线模块匹配使用。示例的，如图2所示，天线模块可以等效为一个由等效电感l和等效电容c组成的谐振电路，并串联有代表辐射损耗的等效电阻r，该等效电阻r>0，从而会带来天线辐射损耗，进而导致天线谐振带宽偏窄，峰值效率也低。
本发明实施例中，通过该调阻装置100产生的负阻可以抵消天线模块对应的等效电阻，从而将有耗而稳定的天线模块，调整为无耗而接近振荡的天线模块，可以改善由天线损耗带来的效率损失，并能获得更宽带宽的辐射性能。
具体应用中，负阻模块10可以由电容、电感、晶体管等电器件搭建得到，用于产生负阻，使得在天线接入端30接入天线模块的情况下，该负阻可以抵消天线模块对应的等效电阻，可以理解，负阻的实际值可以根据天线模块的等效电阻确定，例如，可以首先测试得到天线模块的等效电阻，然后通过调节负阻模块10中各电器件的具体值，或者调节负阻模块10中各电器件连接方式，使得负阻模块10可以产生与该天线模块的等效电阻对应的负阻，从而通过该负阻抵消天线模块对应的等效电阻，减少天线模块的效率下降。
具体应用中，直流隔离模块20可以由电容或其他电器件搭建得到，使得该直流隔离模块20可以具有隔离直流的电容特性，则在天线接入端30接入天线模块的情况下，直流隔离模块20可以阻断负阻模块10与天线模块之间存在的直流电流，从而避免负阻模块10中可能存在的直流电流流向天线模块，避免对天线模块的损坏或影响天线模块的正常工作。
本发明实施例中，在调阻装置100工作时，可以将天线接入端100接入到天线模块，在不影响天线模块正常工作的前提下，抵消天线模块对应的等效负阻，将有耗的谐振天线，调整为无耗而接近振荡的谐振天线，从而可以改善由天线损耗带来的效率损失，同时可以获得更宽带宽的辐射性能。
作为本发明实施例的一种优选实施方式，如图3所示，所述调阻装置100还包括：低通滤波模块40；所述低通滤波模块40的一端连接所述天线接入端30，所述低通滤波模块40的另一端连接所述直流隔离模块20，所述低通滤波模块40用于将所述天线模块产生的第一频段信号发出。可以理解，低通滤波模块40允许所述天线模块产生的第一频段信号通过，可以阻断第二频段信号。
本发明实施例中，发明人在实验中发现，在移动终端中，天线模块在低频工作模式中，受终端尺寸及天线净空间的限制，天线模块的效率下降较为明显，且考虑到负阻产生电路所产生的负阻的有效频段也是有限的，为限制该负阻产生电路对天线模块在其他频段工作的不良影响，在负阻产生电路接入天线模块前布置低通滤波模块40，使得负阻产生电路只对低通滤波模块40允许通过的第一频段信号对应产生负阻。具体应用中，第一频段信号可以是小于960兆赫兹的信号。可以理解，本领域技术人员可以根据实际应用场景设定第一频段信号对应的具体频段，本发明实施例对低通滤波模块40所允许通过的第一频段信号不作具体限定。
作为本发明实施例的一种优选实施方式，如图3所示，所述调阻装置100还包括：高通滤波模块50；所述高通滤波模块50的一端与所述天线接入端30连接，所述高通滤波模块50的另一端接地，所述高通滤波模块50用于将所述天线模块产生的第二频段信号发出；其中，所述第二频段信号的频段高于所述第一频段信号的频段。可以理解高通滤波模块50允许所述天线模块产生的第二频段信号通过，可以阻断第一频段信号。
本发明实施例中，因为天线模块在高频工作模式中，效率基本没有下降，为了避免负阻产生电路所产生的负阻对高频段信号的影响，在天线接入端之前布置高通滤波模块50，使得高频信号可以通过该高通滤波模块50直接接地，保证天线模块在高频工作模式中的工作效率。具体应用中，第二频段信号可以是大于960兆赫兹且小于1700兆赫兹的信号。可以理解，本领域技术人员可以根据实际应用场景设定第二频段信号对应的具体频段，本发明实施例对高通滤波模块50所允许通过的第二频段信号不作具体限定。
作为本发明实施例的一种优选实施方式，如图4所示，所述负阻模块10包括：场效应单元n1、串联单元11；所述串联单元11包括串联的调节电感ld和调节电容cd；所述场效应单元n1具有控制端n1g、接地端n1d、电源接入端n1s；所述控制端n1g与所述直流隔离模块20连接，所述控制端n1g用于接收控制信号；所述串联单元11的一端接地，所述串联单元11的另一端与所述电源接入端n1s连接，所述电源接入端n1s还用于接入所述负阻模块10的工作电源vds。
本发明实施例中，提供了一种负阻模块10的具体实现方式，在实验中，发明人经过大量实践得到，当移动终端的工作的频段的范围在
在本发明实施例一种优选的实施方式中，如图4所示，所述负阻模块10还包括：调节电阻rd；所述调节电阻rd串联于所述串联单元11的另一端与所述电源接入端n1s之间。具体应用中，考虑到负阻模块10在产生负阻时，可能会产生较大的负阻，若负阻的值大于天线模块的等效电阻，会造成过度电阻抵消，使得天线模块处于不稳定的工作状态，因此，在负阻模块中增设调节电阻rd，通过调节rd的值，使其与调节电感ld和调节电容cd共同产生正好能抵消天线模块的等效电阻的负阻，以保证天线的稳定性能。在实际应用中，只需预留可微调大小的调节电阻rd，即调节电阻rd的调节范围小于设定范围，就可以灵活的调整负阻，从而在很宽的带宽内实现灵活的天线效率补偿。
在本发明实施例一种优选的实施方式中，如图4所示，所述负阻模块10还包括：第一扼流电感lds；所述电源接入端n1s与所述第一扼流电感lds连接，所述电源接入端n1s还用于通过所述第一扼流电感lds接入所述负阻模块10的工作电源vds。
本发明实施例中，在工作电源vds与电源接入端n1s之间增设第一扼流电感lds，扼流电感lds对共模干扰信号，例如雷电干扰信号等有较好的抑制效果，且扼流电感lds对线路正常传输的差模信号无影响，因此能够让负阻模块10处于稳定的工作状态。
在本发明实施例一种优选的实施方式中，如图4所示，所述场效应单元包括：n型场效应单元，所述负阻模块还包括：第二扼流电感lgs；所述控制端n1g与所述第二扼流电感lgs连接，所述控制端n1g还用于通过所述第二扼流电感lgs接收控制信号。
本发明实施例中，如图4所示，在场效应单元为n型场效应单元的情况下，n型场效应单元的栅极对应控制端n1g，n型场效应单元的漏极对应接地端n1d，n型场效应单元的源极对应电源接入端n1s，在n型场效应单元的工作过程中，当栅极接收到高电平时，n型场效应单元可以导通工作，因此，在栅极通过第二扼流电感lgs接收控制信号vgs，该vgs为高电平信号时，由于第二扼流电感lgs对电流的遏制作用，可以有效防止电流过大，对电路起到保护作用，且第二扼流电感lgs对共模干扰信号，例如雷电干扰信号等有较好的抑制效果，因此能够让负阻模块10处于稳定的工作状态。
在本发明实施例一种优选的实施方式中，如图4所示，所述直流隔离模块20包括：隔离电容cg。具体应用中，通过隔离电容cg可以起到隔离负阻模块10与天线模块之间的直流互通的作用，且电路搭建简单，能有效节省调阻装置的成本和空间占用。
综上所述，本发明实施例中提供了一种调阻装置，该调阻装置的天线接入端可以接入天线模块，该调阻装置中设置有负阻模块，该负阻模块可以产生对应于该天线模块的等效电阻的负阻，且负阻模块与天线接入端之间连接有直流隔离模块，该直流隔离模块可以隔离负阻模块与所述天线模块之间的直流互通，确保负阻模块中的直流电不会流入天线模块，避免负阻模块对天线模块正常工作的干扰，因此，当该调阻装置接入天线模块后，该负阻模块产生的负阻可以抵消天线模块的等效电阻，将有耗的谐振天线，调整为无耗而接近振荡的谐振天线，从而可以改善由天线损耗带来的效率损失，同时可以获得更宽带宽的辐射性能。
参照图5，示出了本发明实施例中的一种移动终端200的结构框图。所述移动终端包括上述任一所述的调阻装置100。
优选的，所述移动终端200还包括：
射频系统80，用于产生射频信号。
天线匹配模块70，用于匹配所述射频信号的发射频率。
天线模块60，用于根据所述发射频率发射所述射频信号，或接收基站信号。
本发明实施例中，在移动终端进行信号发出过程中，射频系统80可以在移动终端的工作过程中，根据实际的应用场景产生射频信号，然后经过天线匹配模块70匹配适应与该射频信号的发射频率，则天线模块可以采用该发射频率发射射频信号。在移动终端进行信号接收过程中，天线模块60则可以接收基站发出的基站信号。
可以理解，因为本发明实施例的移动终端中设置了调阻装置100，该调阻装置的天线接入端可以接入天线模块，该调阻装置中设置有负阻模块，该负阻模块可以产生对应于该天线模块的等效电阻的负阻，且负阻模块与天线接入端之间连接有直流隔离模块，该直流隔离模块可以隔离负阻模块与所述天线模块之间的直流互通，确保负阻模块中的直流电不会流入天线模块，避免负阻模块对天线模块正常工作的干扰，因此，当该调阻装置接入天线模块后，该负阻模块产生的负阻可以抵消天线模块的等效电阻，将有耗的谐振天线，调整为无耗而接近振荡的谐振天线，从而可以改善由天线损耗带来的效率损失，同时可以获得更宽带宽的辐射性能。进而使得移动终端获得较低的功耗，较好的线性、噪声系数、功率容量、稳定性的性能。
参照图6，示出了本发明实施例中的一种通信方法，该方法应用于上述的移动终端中，该方法包括如下步骤：
步骤101：产生射频信号；
步骤102：匹配所述射频信号的发射频率；
步骤103：根据所述发射频率发射所述射频信号；或，接收基站信号。
本发明实施例中，通过步骤101至步骤103记载了移动终端在通过天线进行通信的过程，因为在该移动终端中设置有调阻装置，该调阻装置的天线接入端可以接入天线模块，该调阻装置中设置有负阻模块，该负阻模块可以产生对应于该天线模块的等效电阻的负阻，且负阻模块与天线接入端之间连接有直流隔离模块，该直流隔离模块可以隔离负阻模块与所述天线模块之间的直流互通，确保负阻模块中的直流电不会流入天线模块，避免负阻模块对天线模块正常工作的干扰，因此，当该调阻装置接入天线模块后，该负阻模块产生的负阻可以抵消天线模块的等效电阻，将有耗的谐振天线，调整为无耗而接近振荡的谐振天线，从而可以改善由天线损耗带来的效率损失，同时可以获得更宽带宽的辐射性能。
需要说明的是，对于前述的实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作并不一定是本发明所必需的。
图7为实现本发明各个实施例的一种移动终端的硬件结构示意图。
该移动终端500包括但不限于：射频单元501、网络模块502、音频输出单元503、输入单元504、传感器505、显示单元506、用户输入单元507、接口单元508、存储器509、处理器510、以及电源511等部件。本领域技术人员可以理解，图7中示出的移动终端结构并不构成对移动终端的限定，移动终端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。在本发明实施例中，移动终端包括但不限于手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、车载终端、可穿戴设备、以及计步器等。
应理解的是，本发明实施例中，射频单元501可用于收发信息或通话过程中，信号的接收和发送，具体的，将来自基站的下行数据接收后，给处理器510处理；另外，将上行的数据发送给基站。通常，射频单元501包括但不限于天线、至少一个放大器、收发信机、耦合器、低噪声放大器、双工器等。此外，射频单元501还可以通过无线通信系统与网络和其他设备通信。
移动终端通过网络模块502为用户提供了无线的宽带互联网访问，如帮助用户收发电子邮件、浏览网页和访问流式媒体等。
音频输出单元503可以将射频单元501或网络模块502接收的或者在存储器509中存储的音频数据转换成音频信号并且输出为声音。而且，音频输出单元503还可以提供与移动终端500执行的特定功能相关的音频输出(例如，呼叫信号接收声音、消息接收声音等等)。音频输出单元503包括扬声器、蜂鸣器以及受话器等。
输入单元504用于接收音频或视频信号。输入单元504可以包括图形处理器(graphicsprocessingunit，gpu)5041和麦克风5042，图形处理器5041对在视频捕获模式或图像捕获模式中由图像捕获移动终端(如摄像头)获得的静态图片或视频的图像数据进行处理。处理后的图像帧可以显示在显示单元506上。经图形处理器5041处理后的图像帧可以存储在存储器509(或其它存储介质)中或者经由射频单元501或网络模块502进行发送。麦克风5042可以接收声音，并且能够将这样的声音处理为音频数据。处理后的音频数据可以在电话通话模式的情况下转换为可经由射频单元501发送到移动通信基站的格式输出。
移动终端500还包括至少一种传感器505，比如光传感器、运动传感器以及其他传感器。具体地，光传感器包括环境光传感器及接近传感器，其中，环境光传感器可根据环境光线的明暗来调节显示面板5061的亮度，接近传感器可在移动终端500移动到耳边时，关闭显示面板5061和/或背光。作为运动传感器的一种，加速计传感器可检测各个方向上(一般为三轴)加速度的大小，静止时可检测出重力的大小及方向，可用于识别移动终端姿态(比如横竖屏切换、相关游戏、磁力计姿态校准)、振动识别相关功能(比如计步器、敲击)等；传感器505还可以包括指纹传感器、压力传感器、虹膜传感器、分子传感器、陀螺仪、气压计、湿度计、温度计、红外线传感器等，在此不再赘述。
显示单元506用于显示由用户输入的信息或提供给用户的信息。显示单元506可包括显示面板5061，可以采用液晶显示器(liquidcrystaldisplay，lcd)、有机发光二极管(organiclight-emittingdiode,oled)等形式来配置显示面板5061。
用户输入单元507可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与移动终端的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。具体地，用户输入单元507包括触控面板5071以及其他输入设备5072。触控面板5071，也称为触摸屏，可收集用户在其上或附近的触摸操作(比如用户使用手指、触笔等任何适合的物体或附件在触控面板5071上或在触控面板5071附近的操作)。触控面板5071可包括触摸检测移动终端和触摸控制器两个部分。其中，触摸检测移动终端检测用户的触摸方位，并检测触摸操作带来的信号，将信号传送给触摸控制器；触摸控制器从触摸检测移动终端上接收触摸信息，并将它转换成触点坐标，再送给处理器510，接收处理器510发来的命令并加以执行。此外，可以采用电阻式、电容式、红外线以及表面声波等多种类型实现触控面板5071。除了触控面板5071，用户输入单元507还可以包括其他输入设备5072。具体地，其他输入设备5072可以包括但不限于物理键盘、功能键(比如音量控制按键、开关按键等)、轨迹球、鼠标、操作杆，在此不再赘述。
进一步的，触控面板5071可覆盖在显示面板5061上，当触控面板5071检测到在其上或附近的触摸操作后，传送给处理器510以确定触摸事件的类型，随后处理器510根据触摸事件的类型在显示面板5061上提供相应的视觉输出。虽然在图7中，触控面板5071与显示面板5061是作为两个独立的部件来实现移动终端的输入和输出功能，但是在某些实施例中，可以将触控面板5071与显示面板5061集成而实现移动终端的输入和输出功能，具体此处不做限定。
接口单元508为外部移动终端与移动终端500连接的接口。例如，外部移动终端可以包括有线或无线头戴式耳机端口、外部电源(或电池充电器)端口、有线或无线数据端口、存储卡端口、用于连接具有识别模块的移动终端的端口、音频输入/输出(i/o)端口、视频i/o端口、耳机端口等等。接口单元508可以用于接收来自外部移动终端的输入(例如，数据信息、电力等等)并且将接收到的输入传输到移动终端500内的一个或多个元件或者可以用于在移动终端500和外部移动终端之间传输数据。
存储器509可用于存储软件程序以及各种数据。存储器509可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外，存储器509可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
处理器510是移动终端的控制中心，利用各种接口和线路连接整个移动终端的各个部分，通过运行或执行存储在存储器509内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器509内的数据，执行移动终端的各种功能和处理数据，从而对移动终端进行整体监控。处理器510可包括一个或多个处理单元；优选的，处理器510可集成应用处理器和调制解调处理器，其中，应用处理器主要处理操作系统、用户界面和应用程序等，调制解调处理器主要处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调处理器也可以不集成到处理器510中。
移动终端500还可以包括给各个部件供电的电源511(比如电池)，优选的，电源511可以通过电源管理系统与处理器510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。
另外，移动终端500包括一些未示出的功能模块，在此不再赘述。
优选的，本发明实施例还提供一种移动终端，包括处理器510，存储器509，存储在存储器509上并可在所述处理器510上运行的计算机程序，该计算机程序被处理器510执行时实现上述调阻装置实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述调阻装置实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。其中，所述的计算机可读存储介质，如只读存储器(read-onlymemory，简称rom)、随机存取存储器(randomaccessmemory，简称ram)、磁碟或者光盘等。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者移动终端不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者移动终端所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者移动终端中还存在另外的相同要素。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如rom/ram、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本发明的保护之内。
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