自可配置諧振天線及其工作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及了一種自可配置諧振天線，其包括天線輻射單元和用于改變所述天線輻射單元阻抗特性的天線控制單元，所述天線輻射單元包括多個能調(diào)整諧振天線阻抗使之在不同頻段范圍內(nèi)工作的調(diào)整單元。本發(fā)明提供了一種自可配置諧振天線及其工作方法，其達(dá)到了現(xiàn)有電子通訊裝置對多頻段和寬頻帶的要求，根據(jù)預(yù)先設(shè)置的天線輻射單元與當(dāng)前工作頻段的對應(yīng)關(guān)系，通過設(shè)置調(diào)整單元來改變天線輻射單元的阻抗特性，同時省略了系統(tǒng)主電路對天線的控制影響，從而使得用戶不需要特意為天線設(shè)計相應(yīng)硬件架構(gòu)和軟件框架，天線就可以具有更寬的帶寬、更高的工作效率和更快的反應(yīng)速度。
【專利說明】自可配置諧振天線及其工作方法
【【技術(shù)領(lǐng)域】】
[0001]本發(fā)明涉及通訊領(lǐng)域，尤其涉及一種自可配置諧振天線及其工作方法。
【【背景技術(shù)】】
[0002]隨著無線電通訊技術(shù)的快速演進(jìn)，LTE (全稱Long Term Evolution)已經(jīng)成為了無線通訊中的主流標(biāo)準(zhǔn)。在智能手機(jī)、筆記本電腦、平板電腦、甚至是GPS設(shè)備等電子通訊裝置中都采用LTE標(biāo)準(zhǔn)，從而使得無線通訊變得更加簡單高效。
[0003]隨著LTE標(biāo)準(zhǔn)覆蓋了越來越多的頻段，這就驅(qū)使應(yīng)用于上述這些便攜式無線通訊裝置中的天線需要具備多頻段和寬頻帶的功能。但是這些便攜式無線通訊裝置的內(nèi)部空間非常有限，由于空間的限制，天線的輻射效率和帶寬都被限制。因此，為了使得天線符合多頻段和寬頻帶的要求，現(xiàn)在的做法都需要為天線特意設(shè)計相應(yīng)的硬件架構(gòu)和軟件框架，而且天線還要受到系統(tǒng)主電路的控制影響，因此，天線的工作效率不但低下，而且使得應(yīng)用該天線的便攜式無線通訊裝置的內(nèi)部空間復(fù)雜，天線占用的內(nèi)部空間也大大增加，而且由于天線自身的結(jié)構(gòu)特性也決定了天線不能獲得過多的較佳工作頻段，從而造成目前的天線不能滿足目前電子設(shè)備的對多頻段和寬頻帶的要求。
[0004]所以為了解決上述問題需要提供一種新的自可配置諧振天線。
【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種自可配置諧振天線，其解決了現(xiàn)有可調(diào)諧天線不能適應(yīng)多頻段和寬頻帶的需求， 而且需要受到系統(tǒng)主電路的控制影響，以及應(yīng)用該天線的無線通訊裝置需要為天線做特定設(shè)計的問題。
[0006]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種自可配置諧振天線，包括天線輻射單元和用于改變所述天線輻射單元阻抗特性的天線控制單元，所述天線輻射單元包括多個能調(diào)整諧振天線阻抗使之在不同頻段范圍內(nèi)工作的調(diào)整單元，所述天線控制單元包括用于處理天線輻射單元接收或反饋射頻信號并輸出該射頻信號的無線芯片、用于接收上述無線芯片輸出的射頻信號并輸出該射頻信號的射頻拾取器、用于接收射頻拾取器輸出的射頻信號并進(jìn)行濾波以輸出純射頻信號的濾波器、用于接收濾波器輸出的純射頻信號并進(jìn)行取樣以將取樣的純射頻信號轉(zhuǎn)換成直流輸出電壓的射頻檢測器、用于接收射頻檢測器輸出的直流輸出電壓并轉(zhuǎn)換成邏輯信號的比較器、以及用于接收比較器輸出的邏輯信號并被該邏輯信號控制，并根據(jù)預(yù)先設(shè)置的天線輻射單元與當(dāng)前工作頻段的對應(yīng)關(guān)系選擇電性連接相對應(yīng)的調(diào)整單元以改變天線輻射單元阻抗特性的射頻開關(guān)。
[0007]優(yōu)選的，所述調(diào)整單元包括第一副微帶線和第二副微帶線，所述天線輻射單元還包括一與調(diào)整單元連接的主微帶線，所述射頻開關(guān)分別與所述主微帶線和一副微帶線電性連接，根據(jù)預(yù)先設(shè)置的天線輻射單元與當(dāng)前工作頻段的對應(yīng)關(guān)系，選擇電性連通相應(yīng)的一條副微帶線來改變天線福射單元的阻抗特性。
[0008]優(yōu)選的，所述調(diào)整單元包括第一無源負(fù)載和第二無源負(fù)載，所述射頻開關(guān)分別與所述天線輻射單元和一無源負(fù)載電性連接，根據(jù)預(yù)先設(shè)置的天線輻射單元與當(dāng)前工作頻段的對應(yīng)關(guān)系，所述射頻開關(guān)選擇相應(yīng)的一個無源負(fù)載加載給所述天線輻射單元，從而改變天線輻射單元的阻抗特性。
[0009]優(yōu)選的，所述調(diào)整單元包括一體設(shè)置的主寄生微帶線、第一副寄生微帶線和第二副寄生微帶線，所述射頻開關(guān)分別與所述副寄生微帶線電性連接，根據(jù)預(yù)先設(shè)置的天線輻射單元與當(dāng)前工作頻段的對應(yīng)關(guān)系，選擇電性連通相應(yīng)的一條副寄生微帶線來改變天線輻射單元的阻抗特性。
[0010]優(yōu)選的，所述調(diào)整單元包括主寄生微帶線、第一副寄生微帶線和第二副寄生微帶線，所述射頻開關(guān)分別與所述主寄生微帶線和一副寄生微帶線電性連接，根據(jù)預(yù)先設(shè)置的天線輻射單元與當(dāng)前工作頻段的對應(yīng)關(guān)系，選擇電性連通相應(yīng)的一條副寄生微帶線來改變天線輻射單元的阻抗特性。
[0011]優(yōu)選的，所述調(diào)整單元包括主寄生微帶線、第一無源負(fù)載和第二無源負(fù)載，所述射頻開關(guān)分別與所述主寄生微帶線和一無源負(fù)載電性連接，根據(jù)預(yù)先設(shè)置的天線輻射單元與當(dāng)前工作頻段的對應(yīng)關(guān)系，所述射頻開關(guān)選擇相應(yīng)的一個無源負(fù)載加載給所述主寄生微帶線，從而改變天線輻射單元的阻抗特性。
[0012]一種調(diào)整自可配置諧振天線頻率的工作方法，該方法包括:S1、提供一包括天線輻射單元和用于改變所述天線輻射單元阻抗特性的天線控制單元的自可配置諧振天線在某工作頻段時，所述天線輻射單元接收和發(fā)射射頻信號，所述天線輻射單元包括多個能調(diào)整諧振天線阻抗使之在不同頻段范圍內(nèi)工作的調(diào)整單元；S2、所述天線控制單元包括依次電連接的無線芯片、射頻拾取器、濾波器、射頻檢測器、比較器和射頻開關(guān)，根據(jù)預(yù)先設(shè)置的天線輻射單元與當(dāng)前工作頻段的對應(yīng)關(guān)系，調(diào)整所述天線輻射單元的阻抗特性，具體步驟如下:S21、所述無線芯片接收天線輻射單元接收到的射頻信號并輸出射頻信號；S22、所述射頻拾取器接收無線芯片輸出的射頻信號并將該射頻信號輸出給濾波器；S23、所述濾波器對接收到的射頻信號進(jìn)行濾波以得到純射頻信號，并將該純射頻信號輸出給射頻檢測器；
S24、所述射頻檢測器對該純射頻信號進(jìn)行取樣，并將取樣的射頻信號轉(zhuǎn)換成直流輸出電壓，然后將該直流輸出電壓傳送給比較器；S25、所述比較器將直流輸出電壓轉(zhuǎn)換成邏輯信號，并將該邏輯信號傳送給射頻開關(guān)；S26、所述射頻開關(guān)接收該邏輯信號，并根據(jù)預(yù)先設(shè)置的天線輻射單元與當(dāng)前工作頻段的對應(yīng)關(guān)系選擇一調(diào)整單元以改變天線輻射單元的阻抗特性。
[0013]優(yōu)選的，根據(jù)S26步驟所述，所述調(diào)整單元包括第一副微帶線和第二副微帶線，所述天線輻射單元還包括一與調(diào)整單元連接的主微帶線，所述射頻開關(guān)分別與所述主微帶線和一副微帶線電性連接，根據(jù)預(yù)先設(shè)置的天線輻射單元與當(dāng)前工作頻段的對應(yīng)關(guān)系，選擇電性連通相應(yīng)的一條副微帶線來改變天線福射單元的阻抗特性。
[0014]優(yōu)選的，根據(jù)S26步驟所述，所述調(diào)整單元包括第一無源負(fù)載和第二無源負(fù)載，所述射頻開關(guān)分別與所述天線輻射單元和一無源負(fù)載電性連接，根據(jù)預(yù)先設(shè)置的天線輻射單元與當(dāng)前工作頻段的對應(yīng)關(guān)系，所述射頻開關(guān)選擇相應(yīng)的一個無源負(fù)載加載給所述天線輻射單元，從而改變天線輻射單元的阻抗特性。
[0015]優(yōu)選的，根據(jù)S26步驟所述，所述調(diào)整單元包括一體設(shè)置的主寄生微帶線、第一副寄生微帶線和第二副寄生微帶線，所述射頻開關(guān)分別與所述副寄生微帶線電性連接，根據(jù)預(yù)先設(shè)置的天線輻射單元與當(dāng)前工作頻段的對應(yīng)關(guān)系，選擇電性連通相應(yīng)的一條副寄生微帶線來改變天線福射單元的阻抗特性。
[0016]優(yōu)選的，根據(jù)S26步驟所述，所述調(diào)整單元包括主寄生微帶線、第一副寄生微帶線和第二副寄生微帶線，所述射頻開關(guān)分別與所述主寄生微帶線和一副寄生微帶線電性連接，根據(jù)預(yù)先設(shè)置的天線輻射單元與當(dāng)前工作頻段的對應(yīng)關(guān)系，選擇電性連通相應(yīng)的一條副寄生微帶線來改變天線福射單元的阻抗特性。
[0017]優(yōu)選的，根據(jù)S26步驟所述，所述調(diào)整單元包括主寄生微帶線、第一無源負(fù)載和第二無源負(fù)載，所述射頻開關(guān)分別與所述主寄生微帶線和一無源負(fù)載電性連接，根據(jù)預(yù)先設(shè)置的天線輻射單元與當(dāng)前工作頻段的對應(yīng)關(guān)系，所述射頻開關(guān)選擇相應(yīng)的一個無源負(fù)載加載給所述主寄生微帶線，從而改變天線輻射單元的阻抗特性。
[0018]本發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明提供了一種自可配置諧振天線及其工作方法，其達(dá)到了現(xiàn)有電子通訊裝置對多頻段和寬頻帶的要求，根據(jù)預(yù)先設(shè)置的天線輻射單元與當(dāng)前工作頻段的對應(yīng)關(guān)系，通過設(shè)置調(diào)整單元來改變天線輻射單元的阻抗特性，同時省略了系統(tǒng)主電路對天線的控制影響，從而使得用戶不需要特意為天線設(shè)計相應(yīng)硬件架構(gòu)和軟件框架，天線就可以具有更寬的帶寬、更高的工作效率和更快的反應(yīng)速度。
【【專利附圖】

【附圖說明】】
[0019]圖1是本發(fā)明自可配置諧振天線的工作流程圖；
[0020]圖2是本發(fā)明第一實(shí)施例自可配置諧振天線的轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)圖
[0021]圖3是本發(fā)明第二實(shí)施例自可配置諧振天線的轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)圖；
[0022]圖4是本發(fā)明第三實(shí)施例自可配置諧振天線的轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)圖；
[0023]圖5是本發(fā)明第四實(shí)施例自可配置諧振天線的轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)圖；
[0024]圖6是本發(fā)明第五實(shí)施例自可配置諧振天線的轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)圖。
【【具體實(shí)施方式】】
[0025]下面結(jié)合附圖和實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。
[0026]本發(fā)明提供的自可配置諧振天線包括天線輻射單元和天線控制單元，所述天線輻射單元接收和發(fā)射射頻信號，其包括多個能調(diào)整諧振天線阻抗使之在不同頻段范圍內(nèi)工作的調(diào)整單元，所述天線控制單元根據(jù)預(yù)先設(shè)置的天線輻射單元與當(dāng)前工作頻段的對應(yīng)關(guān)系，改變所述天線輻射單元的阻抗特性。這樣，不論自可配置諧振天線工作于哪個頻段內(nèi)，天線控制單元都可以根據(jù)預(yù)先設(shè)置的天線輻射單元與當(dāng)前工作頻段的對應(yīng)關(guān)系來改變天線輻射單元的阻抗特性，從而使得該自可配置諧振天線的帶寬更寬、工作效率更高，而且直接由天線控制單元來控制所述天線輻射單元的阻抗特性，省略了系統(tǒng)主電路對天線的控制影響，大大提升了天線的反應(yīng)速度。
[0027]為了更清楚詳細(xì)的說明本發(fā)明自可`配置諧振天線的結(jié)構(gòu)和工作原理，下面將所述自可配置諧振天線的工作頻段限制到兩個，具體見下文。
[0028]如圖1和圖2所示，本發(fā)明提供了一種自可配置諧振天線1000，所述自可配置諧振天線1000在頻段I或2兩個不同頻段內(nèi)工作，其包括用于接收和發(fā)射射頻信號的天線輻射單元10和用于改變所述天線輻射單元10阻抗特性的天線控制單元20，所述天線輻射單元10包括多個能調(diào)整諧振天線阻抗使之在不同頻段范圍內(nèi)工作的調(diào)整單元100。本發(fā)明提供的天線輻射單元10可以覆蓋眾多不同類型的天線，例如貼片天線、環(huán)形天線、平面天線和單極天線等。
[0029]所述天線控制單元20包括用于接收天線輻射單元10接收到的射頻信號并輸出射頻信號的無線芯片201、用于接收上述無線芯片201輸出的射頻信號并輸出該射頻信號的射頻拾取器202、用于接收射頻拾取器202輸出的射頻信號之后進(jìn)行濾波并輸出純射頻信號的濾波器203、用于接收濾波器203輸出的純射頻信號并進(jìn)行取樣之后將取樣的純射頻信號轉(zhuǎn)換成直流輸出電壓的射頻檢測器204、用于接收射頻檢測器204輸出的直流輸出電壓并轉(zhuǎn)換成邏輯信號的比較器205、用于接收比較器205輸出的邏輯信號并被該邏輯信號控制的射頻開關(guān)206。所述射頻開關(guān)206根據(jù)預(yù)先設(shè)置的天線輻射單元10與當(dāng)前工作頻段的對應(yīng)關(guān)系選擇電性連接相應(yīng)的調(diào)整單元100來改變天線輻射單元10的阻抗特性。
[0030]為了進(jìn)一步詳細(xì)的說明本發(fā)明自可配置諧振天線1000的工作原理，特舉例將該可配置諧振天線1000應(yīng)用于手機(jī)中的實(shí)施例。具體如下:當(dāng)手機(jī)開機(jī)后，手機(jī)將會通過自可配置諧振天線1000與手機(jī)信號通訊站在頻段I自動建立起一個聯(lián)系，無線芯片201將會接收天線輻射單元10接收到的射頻信號并將射頻信號轉(zhuǎn)送給射頻拾取器202，射頻拾取器202將射頻信號傳送給濾波器203，濾波器203濾除雜波從而得到純射頻信號并輸給射頻檢測器204，射頻檢測器204對純射頻信號進(jìn)行取樣，然后按照與該射頻信號的射頻能量成一定比例的轉(zhuǎn)化為直流輸出電壓并輸出給比較器205，比較器205將直流輸出電壓轉(zhuǎn)化為邏輯信號并輸出給射頻開關(guān)206，射頻開關(guān)206接收該邏輯信號并根據(jù)預(yù)先設(shè)置的天線輻射單元10與當(dāng)前工作頻段的對應(yīng)關(guān)系選擇電性連接相應(yīng)的調(diào)整單元100來改變天線輻射單元10的阻抗特性；當(dāng)手機(jī)與手機(jī)信號通訊站的聯(lián)系頻道轉(zhuǎn)換為頻段2時，同樣按照上述工作流程，最后射頻開關(guān)206將根據(jù)預(yù)先設(shè)置的天線輻射單元10與當(dāng)前工作頻段的對應(yīng)關(guān)系選擇電性連接相應(yīng)的調(diào)整單元100來改變天線輻射單元10的阻抗特性。由于預(yù)先設(shè)置，所述天線輻射單元10不同的阻抗特性對應(yīng)不同的工作頻段，從而使得應(yīng)用本發(fā)明自可配置諧振天線1000的電子通訊裝置可以具有多頻段和寬頻帶的功能。
[0031]所述天線輻射單元10包括一與調(diào)整單元100連接的主微帶線103，所述調(diào)整單元100包括第一副微帶線101和第二副微帶線102，所述調(diào)整單元100的副微帶線實(shí)際上與工作頻段數(shù)數(shù)量相等，根據(jù)預(yù)先設(shè)置的天線輻射單元10與當(dāng)前工作頻段的對應(yīng)關(guān)系，選擇電性連通相應(yīng)的一條副微帶線來改變天線輻射單元10的阻抗特性。由于本發(fā)明實(shí)施例限制工作頻段數(shù)為兩個，因此，所述副微帶線數(shù)量同樣為兩條，優(yōu)選的，所述副微帶線包括第一副微帶線101和第二副微帶線102。所述射頻開關(guān)203與所述主微帶線103電性連接，并且所述射頻開關(guān)203可以選擇電性連通第一副微帶線101與主微帶線103或者選擇電性連通所述第二副微帶線102與主微帶線103。所述第一副微帶線101和第二副微帶線102在水平向平行間隔設(shè)置，并且二者的長度不相等，這樣，當(dāng)射頻開關(guān)206選擇電性連通不同的副微帶線與主微帶線103時,天線福射單元10的長度將改變，由于預(yù)先設(shè)計，天線福射單元10的不同長度對應(yīng)所述天線輻射單元10不同的阻抗特性，因此可以根據(jù)自可配置諧振天線1000工作頻段的不同，天線控制單元20將控制射頻開關(guān)206選擇不同的副微帶線與主微帶線103電性連通，從而使得天線輻射單元10選擇不同的阻抗特性，即當(dāng)所述自可配置諧振天線工作在頻段I時，所述天線控制單元20控制所述射頻開關(guān)206選擇電性連通第一副微帶線101與主微帶線103，從而改變天線輻射單元10的阻抗特性；同理，當(dāng)所述自可配置諧振天線工作在頻段2時，所述天線控制單元20控制所述射頻開關(guān)206選擇電性連通第二副微帶線102與主微帶線103,從而改變天線福射單元10的阻抗特性。
[0032]如圖1和3所示，所述調(diào)整單元100包括第一無源負(fù)載104和第二無源負(fù)載105，根據(jù)預(yù)先設(shè)置的天線輻射單元10與當(dāng)前工作頻段的對應(yīng)關(guān)系，所述射頻開關(guān)206選擇相應(yīng)的一個無源負(fù)載加載給所述天線輻射單元10，從而改變天線輻射單元10的阻抗特性。由于本發(fā)明實(shí)施例限制工作頻段數(shù)為兩個，因此，所述無源負(fù)載數(shù)量同樣為兩個，優(yōu)選的，所述無源負(fù)載包括第一無源負(fù)載104和第二無源負(fù)載105。當(dāng)所述自可配置諧振天線工作在頻段I時，所述天線控制單元20控制所述射頻開關(guān)206選擇第一無源負(fù)載104加載給所述天線輻射單元10，從而改變天線輻射單元10的阻抗特性；同理，當(dāng)所述自可配置諧振天線工作在頻段2時，所述天線控制單元20控制所述射頻開關(guān)206選擇第二無源負(fù)載105加載給所述天線輻射單元10，從而改變天線輻射單元10的阻抗特性。
[0033]如圖1和圖4所示，所述調(diào)整單元100包括一體設(shè)置的主寄生微帶線103和與工作頻段數(shù)數(shù)量相等的副寄生微帶線，根據(jù)預(yù)先設(shè)置的天線輻射單元10與當(dāng)前工作頻段的對應(yīng)關(guān)系，選擇電性連通相應(yīng)的一條副寄生微帶線來改變天線輻射單元的阻抗特性。由于本發(fā)明實(shí)施例限制工作頻段數(shù)為兩個，因此，所述副寄生微帶線數(shù)量同樣為兩個，優(yōu)選的，所述副寄生微帶線包括第一副寄生微帶線101和第二副寄生微帶線102。在該實(shí)施例中，雖然所述第一副寄生微帶線101與第二副寄生微帶線102等長度，但是位于主寄生微帶線103不同位置，因此，當(dāng)電性導(dǎo)通第一副寄生微帶線101或第二副寄生微帶線102時，所述天線輻射單元10的阻抗特性將會改變，即當(dāng)所述自可配置諧振天線工作在頻段I時，所述天線控制單元20控制所述射頻開關(guān)206選擇電性連通第一副寄生微帶線101，從而改變天線輻射單元10的阻抗特性；同理，當(dāng)所述自可配置諧振天線工作在頻段2時，所述天線控制單元20控制所述射頻開關(guān)206選擇電性連通第二副寄生微帶線102，從而改變天線輻射單元10的阻抗特性。
[0034]如圖1和圖5所示，所述調(diào)整單元100包括主寄生微帶線103和與工作頻段數(shù)數(shù)量相等的副寄生微帶線，所述射頻開關(guān)與所述主寄生微帶線103電性連接，根據(jù)預(yù)先設(shè)置的天線輻射單元10與當(dāng)前工作頻段的對應(yīng)關(guān)系，選擇電性連通相應(yīng)的一條副寄生微帶線來改變天線輻射單元10的阻抗特性。由于本發(fā)明實(shí)施例限制工作頻段數(shù)為兩個，因此，所述副寄生微帶線數(shù)量同樣為兩個，優(yōu)選的，所述副寄生微帶線包括第一副寄生微帶線101和第二副寄生微帶線102。所述射頻開關(guān)206可以選擇電性連通所述第一副寄生微帶線101和主寄生微帶線103或者選擇電性連通所述第二副寄生微帶線102和主寄生微帶線103。所述第一副寄生微帶線101和第二副寄生微帶線102在水平向平行間隔設(shè)置，并且二者的長度不相等，這樣，當(dāng)射頻開關(guān)206選擇不同的副寄生微帶線時,天線福射單元10的調(diào)整單元100的長度將改變，由于事先的設(shè)計，天線輻射單元10的調(diào)整單元100不同的長度對應(yīng)所述天線輻射單元10不同的阻抗特性，因此可以根據(jù)自可配置諧振天線1000工作頻段的不同，天線控制單元20將控制射頻開關(guān)206選擇副寄生微帶線，從而使得天線輻射單元10選擇不同的阻抗特性，即當(dāng)所述自可配置諧振天線工作在頻段I時，所述天線控制單元20控制所述射頻開關(guān)206選擇電性連通第一副寄生微帶線101，從而改變天線輻射單元10的阻抗特性；同理，當(dāng)所述自可配置諧振天線工作在頻段2時，所述天線控制單元20控制所述射頻開關(guān)206選擇電性連通第二副寄生微帶線102，從而改變天線輻射單元10的阻抗特性。
[0035]如圖1和圖6所示，所述調(diào)整單元100還包括主寄生微帶線103和與工作頻段數(shù)數(shù)量相等的無源負(fù)載，所述射頻開關(guān)206分別與主寄生微帶線103和一無源負(fù)載電性連接，根據(jù)預(yù)先設(shè)置的天線輻射單元10與當(dāng)前工作頻段的對應(yīng)關(guān)系，所述射頻開關(guān)206選擇相應(yīng)的一個無源負(fù)載加載給所述天線輻射單元10，從而改變天線輻射單元10的阻抗特性。由于本發(fā)明實(shí)施例限制工作頻段數(shù)為兩個，因此，所述無源負(fù)載數(shù)量同樣為兩個，優(yōu)選的，所述無源負(fù)載包括第一無源負(fù)載104和第二無源負(fù)載105。所述射頻開關(guān)206可以選擇為所述調(diào)整單元100加載不同的無源負(fù)載，這樣，當(dāng)射頻開關(guān)206選擇不同的無源負(fù)載時，天線輻射單元10的阻抗特性將改變，由于事先的設(shè)計，天線輻射單元10加載不同的無源負(fù)載對應(yīng)所述天線輻射單元10不同的阻抗特性，因此可以根據(jù)自可配置諧振天線1000工作頻段的不同，天線控制單元20將控制射頻開關(guān)206選擇為所述天線輻射單元10加載相應(yīng)的無源負(fù)載，從而使得天線輻射單元10選擇不同的阻抗特性。
[0036]即當(dāng)所述自可配置諧振天線工作在頻段I時，所述天線控制單元20控制所述射頻開關(guān)206選擇第一無源負(fù)載104加載給所述天線輻射單元10，從而改變天線輻射單元10的阻抗特性；同理，當(dāng)所述自可配置諧振天線工作在頻段2時，所述天線控制單元20控制所述射頻開關(guān)206選擇第二無源負(fù)載105加載給所述天線輻射單元10，從而改變天線輻射單元10的阻抗特性。
[0037]如圖1所示，本發(fā)明還提供了一種自可配置諧振天線1000的工作方法，該方法包括:
[0038]S1、提供一包括天線輻射單元10和用于改變所述天線輻射單元10阻抗特性的天線控制單元20的自可配置諧振天線1000在某工作頻段時，所述天線輻射單元10接收和發(fā)射射頻信號，所述天線輻射單元10包括多個能調(diào)整諧振天線阻抗使之在不同頻段范圍內(nèi)工作的調(diào)整單元100 ；
[0039]S2、所述天線控制單元20包括依次電連接的無線芯片201、射頻拾取器202、濾波器203、射頻檢測器204、比較器205和射頻開關(guān)206，根據(jù)預(yù)先設(shè)置的天線輻射單元10與當(dāng)前工作頻段的對應(yīng)關(guān)系，調(diào)整所述天線輻射單元10的阻抗特性，具體步驟如下:
[0040]S21、所述無線芯片201接收天線輻射單元10接收到的射頻信號并輸出射頻信號;
[0041]S22、所述射頻拾取器202接收無線芯片201輸出的射頻信號并將該射頻信號輸出給濾波器203 ；
[0042]S23、所述濾波器203對接收到的射頻信號進(jìn)行濾波以得到純射頻信號，并將該純射頻信號輸出給射頻檢測器204 ；
[0043]S24、所述射頻檢測器204對該純射頻信號進(jìn)行取樣，并將取樣的射頻信號轉(zhuǎn)換成直流輸出電壓，然后將該直流輸出電壓傳送給比較器205 ；
[0044]S25、所述比較器205將直流輸出電壓轉(zhuǎn)換成邏輯信號，并將該邏輯信號傳送給射頻開關(guān)206 ；
[0045]S26、所述射頻開關(guān)206接收該邏輯信號，并根據(jù)預(yù)先設(shè)置的天線輻射單元10與當(dāng)前工作頻段的對應(yīng)關(guān)系選擇一調(diào)整單元100以改變天線輻射單元10的阻抗特性。[0046]所述射頻檢測器204將取樣所得的射頻信號按照與射頻信號的射頻能量成一定比例的轉(zhuǎn)化成直流輸出電壓，從而保證接收到的射頻信號與轉(zhuǎn)化的直流輸出電壓對應(yīng)起來。
[0047]由圖1和2所示，本發(fā)明提供的第一實(shí)施例，根據(jù)S26步驟所述，所述調(diào)整單元100包括第一副微帶線101和第二副微帶線102，所述天線輻射單元10還包括一與調(diào)整單元100連接的主微帶線103，所述射頻開關(guān)206分別與所述主微帶線103和一副微帶線電性連接，根據(jù)預(yù)先設(shè)置的天線輻射單元10與當(dāng)前工作頻段的對應(yīng)關(guān)系，選擇電性連通相應(yīng)的一條副微帶線來改變天線福射單元10的阻抗特性。
[0048]由圖1和3所示，本發(fā)明提供的第二實(shí)施例，根據(jù)S26步驟所述，所述調(diào)整單元100包括第一無源負(fù)載104和第二無源負(fù)載105，所述射頻開關(guān)206分別與所述天線輻射單元10和一無源負(fù)載電性連接，根據(jù)預(yù)先設(shè)置的天線輻射單元10與當(dāng)前工作頻段的對應(yīng)關(guān)系，所述射頻開關(guān)206選擇相應(yīng)的一個無源負(fù)載加載給所述天線輻射單元10，從而改變天線輻射單元10的阻抗特性。
[0049]由圖1和4所示，本發(fā)明提供的第三實(shí)施例，根據(jù)S26步驟所述，所述調(diào)整單元100包括一體設(shè)置的主寄生微帶線103、第一副寄生微帶線101和第二副寄生微帶線102，所述射頻開關(guān)206分別與所述副寄生微帶線電性連接，根據(jù)預(yù)先設(shè)置的天線輻射單元10與當(dāng)前工作頻段的對應(yīng)關(guān)系，選擇電性連通相應(yīng)的一條副寄生微帶線來改變天線輻射單元10的阻抗特性。
[0050]由圖1和5所示，本發(fā)明提供的第四實(shí)施例，根據(jù)S26步驟所述，所述調(diào)整單元100包括主寄生微帶線103、第一副寄生微帶線101和第二副寄生微帶線102，所述射頻開關(guān)206分別與所述主寄生微帶線103和一副寄生微帶線電性連接，根據(jù)預(yù)先設(shè)置的天線輻射單元10與當(dāng)前工作頻段的對應(yīng)關(guān)系，選擇電性連通相應(yīng)的一條副寄生微帶線來改變天線輻射單元10的阻抗特性。
[0051]由圖1和6所示，本發(fā)明提供的第五實(shí)施例，根據(jù)S26步驟所述，所述調(diào)整單元包括主寄生微帶線103、第一無源負(fù)載104和第二無源負(fù)載105，所述射頻開關(guān)206分別與所述寄生微帶線103和一無源負(fù)載電性連接，根據(jù)預(yù)先設(shè)置的天線輻射單元10與當(dāng)前工作頻段的對應(yīng)關(guān)系，所述射頻開關(guān)206選擇相應(yīng)的一個無源負(fù)載加載給所述主寄生微帶線103，從而改變天線輻射單元的阻抗特性。
[0052]本發(fā)明提供了一種自可配置諧振天線1000及其工作方法，其達(dá)到了現(xiàn)有電子通訊裝置對多頻段和寬頻帶的要求，根據(jù)預(yù)先設(shè)置的天線輻射單元10與當(dāng)前工作頻段的對應(yīng)關(guān)系，通過設(shè)置調(diào)整單元100來改變天線輻射單元10的阻抗特性，同時省略了系統(tǒng)主電路對天線的控制影響，從而使得用戶不需要特意為天線設(shè)計相應(yīng)硬件架構(gòu)和軟件框架，天線就可以具有更寬的帶寬、更高的工作效率和更快的反應(yīng)速度。
[0053]以上所述的僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施方式，在此應(yīng)當(dāng)指出，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造構(gòu)思的前提下，還可以做出改進(jìn)，但這些均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種自可配置諧振天線，其特征在于，包括天線輻射單元和用于改變所述天線輻射單元阻抗特性的天線控制單元，所述天線輻射單元包括多個能調(diào)整諧振天線阻抗使之在不同頻段范圍內(nèi)工作的調(diào)整單元，所述天線控制單元包括用于處理天線輻射單元接收或反饋射頻信號并輸出該射頻信號的無線芯片、用于接收上述無線芯片輸出的射頻信號并輸出該射頻信號的射頻拾取器、用于接收射頻拾取器輸出的射頻信號并進(jìn)行濾波以輸出純射頻信號的濾波器、用于接收濾波器輸出的純射頻信號并進(jìn)行取樣以將取樣的純射頻信號轉(zhuǎn)換成直流輸出電壓的射頻檢測器、用于接收射頻檢測器輸出的直流輸出電壓并轉(zhuǎn)換成邏輯信號的比較器、以及用于接收比較器輸出的邏輯信號并被該邏輯信號控制，并根據(jù)預(yù)先設(shè)置的天線輻射單元與當(dāng)前工作頻段的對應(yīng)關(guān)系選擇電性連接相對應(yīng)的調(diào)整單元以改變天線輻射單元阻抗特性的射頻開關(guān)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自可配置諧振天線，其特征在于:所述調(diào)整單元包括第一副微帶線和第二副微帶線，所述天線輻射單元還包括一與調(diào)整單元連接的主微帶線，所述射頻開關(guān)分別與所述主微帶線和一副微帶線電性連接，根據(jù)預(yù)先設(shè)置的天線輻射單元與當(dāng)前工作頻段的對應(yīng)關(guān)系，選擇電性連通相應(yīng)的一條副微帶線來改變天線輻射單元的阻抗特性。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自可配置諧振天線，其特征在于:所述調(diào)整單元包括第一無源負(fù)載和第二無源負(fù)載，所述射頻開關(guān)分別與所述天線輻射單元和一無源負(fù)載電性連接，根據(jù)預(yù)先設(shè)置的天線輻射單元與當(dāng)前工作頻段的對應(yīng)關(guān)系，所述射頻開關(guān)選擇相應(yīng)的一個無源負(fù)載加載給所述天線輻射單元，從而改變天線輻射單元的阻抗特性。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自可配置諧振天線，其特征在于:所述調(diào)整單元包括一體設(shè)置的主寄生微帶線、第一副寄生微帶線和第二副寄生微帶線，所述射頻開關(guān)分別與所述副寄生微帶線電性連接，根據(jù)預(yù)先設(shè)置的天線輻射單元與當(dāng)前工作頻段的對應(yīng)關(guān)系，選擇電性連通相應(yīng)的一條副寄生微帶線來改變天線福射單元的阻抗特性。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自可配置諧振天線，其特征在于:所述調(diào)整單元包括主寄生微帶線、第一副寄生微帶線和第二副寄生微帶線，所述射頻開關(guān)分別與所述主寄生微帶線和一副寄生微帶線 電性連接，根據(jù)預(yù)先設(shè)置的天線輻射單元與當(dāng)前工作頻段的對應(yīng)關(guān)系，選擇電性連通相應(yīng)的一條副寄生微帶線來改變天線福射單元的阻抗特性。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自可配置諧振天線，其特征在于:所述調(diào)整單元包括主寄生微帶線、第一無源負(fù)載和第二無源負(fù)載，所述射頻開關(guān)分別與所述主寄生微帶線和一無源負(fù)載電性連接，根據(jù)預(yù)先設(shè)置的天線輻射單元與當(dāng)前工作頻段的對應(yīng)關(guān)系，所述射頻開關(guān)選擇相應(yīng)的一個無源負(fù)載加載給所述主寄生微帶線，從而改變天線輻射單元的阻抗特性。
7.—種調(diào)整自可配置諧振天線頻率的工作方法，其特征在于，該方法包括: S1、提供一包括天線輻射單元和用于改變所述天線輻射單元阻抗特性的天線控制單元的自可配置諧振天線在某工作頻段時，所述天線輻射單元接收和發(fā)射射頻信號，所述天線輻射單元包括多個能調(diào)整諧振天線阻抗使之在不同頻段范圍內(nèi)工作的調(diào)整單元； S2、所述天線控制單元包括依次電連接的無線芯片、射頻拾取器、濾波器、射頻檢測器、比較器和射頻開關(guān)，根據(jù)預(yù)先設(shè)置的天線輻射單元與當(dāng)前工作頻段的對應(yīng)關(guān)系，調(diào)整所述天線輻射單元的阻抗特性，具體步驟如下: S21、所述無線芯片接收天線輻射單元接收到的射頻信號并輸出射頻信號；S22、所述射頻拾取器接收無線芯片輸出的射頻信號并將該射頻信號輸出給濾波器； S23、所述濾波器對接收到的射頻信號進(jìn)行濾波以得到純射頻信號，并將該純射頻信號輸出給射頻檢測器； S24、所述射頻檢測器對該純射頻信號進(jìn)行取樣，并將取樣的射頻信號轉(zhuǎn)換成直流輸出電壓，然后將該直流輸出電壓傳送給比較器； S25、所述比較器將直流輸出電壓轉(zhuǎn)換成邏輯信號，并將該邏輯信號傳送給射頻開關(guān)； S26、所述射頻開關(guān)接收該邏輯信號，并根據(jù)預(yù)先設(shè)置的天線輻射單元與當(dāng)前工作頻段的對應(yīng)關(guān)系選擇一調(diào)整單元以改變天線輻射單元的阻抗特性。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的調(diào)整自可配置諧振天線頻率的工作方法，其特征在于:根據(jù)S26步驟所述，所述調(diào)整單元包括第一副微帶線和第二副微帶線，所述天線輻射單元還包括一與調(diào)整單元連接的主微帶線，所述射頻開關(guān)分別與所述主微帶線和一副微帶線電性連接，根據(jù)預(yù)先設(shè)置的天線輻射單元與當(dāng)前工作頻段的對應(yīng)關(guān)系，選擇電性連通相應(yīng)的一條副微帶線來改變天線福射單元的阻抗特性。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的調(diào)整自可配置諧振天線頻率的工作方法，其特征在于:根據(jù)S26步驟所述，所述調(diào)整單元包括第一無源負(fù)載和第二無源負(fù)載，所述射頻開關(guān)分別與所述天線輻射單元和一無源負(fù)載電性連接，根據(jù)預(yù)先設(shè)置的天線輻射單元與當(dāng)前工作頻段的對應(yīng)關(guān)系，所述射頻開關(guān)選擇相應(yīng)的一個無源負(fù)載加載給所述天線輻射單元，從而改變天線輻射單元的阻抗特性。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的調(diào)整自可配置諧振天線頻率的工作方法，其特征在于:根據(jù)S26步驟所述，所述調(diào)整單元包括一體設(shè)置的主寄生微帶線、第一副寄生微帶線和第二副寄生微帶線，所述射頻開關(guān)分別與所述副寄生微帶線電性連接，根據(jù)預(yù)先設(shè)置的天線輻射單元與當(dāng)前工作頻段的對應(yīng)關(guān)系 ， 選擇電性連通相應(yīng)的一條副寄生微帶線來改變天線輻射單元的阻抗特性。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的調(diào)整自可配置諧振天線頻率的工作方法，其特征在于:根據(jù)S26步驟所述，所述調(diào)整單元包括主寄生微帶線、第一副寄生微帶線和第二副寄生微帶線，所述射頻開關(guān)分別與所述主寄生微帶線和一副寄生微帶線電性連接，根據(jù)預(yù)先設(shè)置的天線輻射單元與當(dāng)前工作頻段的對應(yīng)關(guān)系，選擇電性連通相應(yīng)的一條副寄生微帶線來改變天線輻射單元的阻抗特性。
12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的調(diào)整自可配置諧振天線頻率的工作方法，其特征在于:根據(jù)S26步驟所述，所述調(diào)整單元包括主寄生微帶線、第一無源負(fù)載和第二無源負(fù)載，所述射頻開關(guān)分別與所述主寄生微帶線和一無源負(fù)載電性連接，根據(jù)預(yù)先設(shè)置的天線輻射單元與當(dāng)前工作頻段的對應(yīng)關(guān)系，所述射頻開關(guān)選擇相應(yīng)的一個無源負(fù)載加載給所述主寄生微帶線，從而改變天線輻射單元的阻抗特性。
【文檔編號】H01Q23/00GK103594803SQ201310518179
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年10月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月28日
【發(fā)明者】戴有祥, 黃源烽, 黃永山 申請人:瑞聲精密制造科技(常州)有限公司