专利名称：多天线无线收发装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于通信技术领域，尤其涉及一种多天线无线收发装置。
背景技术：
现有的移动通信终端多使用内置天线，而内置天线的应用环境已经越来越严苛， 主要体现在以下几个方面 1 、双模甚至多模移动通信终端已经越来越流行，典型的有3G和GSM双模移动通信 终端。这要求天线工作在多个频带，单是GSM制式，移动通信终端已经被要求开始支持最多 Quad-band (同时支持GSM850/EGSM/DCS/PCS4种GSM频带)，这对天线的多频化、宽带化提 出很高要求。 2、移动通信终端越来越追求小型化，这要求外观要薄而小，这种设计必然造成天 线的净空区变小，进而影响天线带宽，极大的增加开发难度。 3、移动通信终端的外形已经有了越来越多的演化，如翻盖机、滑盖机等。并且移动
通信终端使用的外部环境也经常发生改变，如靠近人脸通话或使用耳机通话等；当移动通
信终端的外观形态或应用环境发生变化时，内置天线的性能参数也会发生改变。 尽管使用环境多变而严苛，移动通信终端仍然被要求在各种环境下都有很好的
性能。当前的移动通信终端主流的天线为Mono-polo Antenna(单极天线)或者Planar
Inverted-F Antenna (PIFA平面倒F形状天线)，前者对天线区的净空要求很高，后者对天
线的基座高度有要求，这些要求都和天线的工作带宽有密切关系。目前移动通信终端给天
线的净空区或者基座的高度都是有限的，而且越是小巧轻薄外形的移动通信终端，其天线
净空区或者基座的高度越小。当天线兼容的频带多时，狭小的天线净空区域和大天线带宽
需求就形成了尖锐的矛盾，极大的影响了终端的开发进度和辐射性能。 在上述条件下，如果仅仅使用一支天线来完成如此复杂的性能需求是很困难的，
容易造成产品研发周期过长，性能质量下降。 而如何利用多个天线来提高移动通信终端的无线性能，是现有技术尚未解决的问 题。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种多天线无线收发装置，旨在解决优化移动通信终 端无线收发性能的问题。 本实用新型是这样实现的，一种多天线无线收发装置，一种多天线无线收发装置， 所述的多天线无线收发装置适用于移动通信终端，所述的多天线无线收发装置包括基带芯 片、射频收发器、功率放大模块和匹配网络，所述的多天线无线收发装置还包括两支或者两 支以上的无线收发性能指标分别与移动通信终端不同的应用模式对应的天线，以及从所述 两支或者两支以上的天线中选择一支与所述匹配网络接通的天线选择开关，所述天线选择 开关与所述两支或者两支以上的天线连接。[0011] 所述的天线选择开关与所述基带芯片相连。 所述移动通信终端为翻盖移动通信终端，所述的天线为两支，其中一支天线的工 作频带覆盖信道128到190，另一支天线的工作频带覆盖信道191到251。 所述移动通信终端为多模移动通信终端，所述的天线为两支，其中一支天线在高 频具有谐振频率，另一支天线在低频具有谐振频率。 所述高频包括2lOOMHz、 1800MHz和1900MHz，所述低频包括850MHz和900MHz。 所述移动通信终端为配置有平面倒F形状天线的移动通信终端，所述天线为两 支，其中一支天线的工作信道范围为信道512到信道698，另一支天线的工作信道范围为信 道699到信道885。本实用新型克服现有技术的不足，为移动通信终端配置两支或者两支以 上的天线，移动通信终端可以根据其当前应用模式从中选择一支天线与匹配网络匹配，使 得其无线收发性能达到最优化。本实用新型提供的技术方案使得移动通信终端在各种应用 模式的无线性能都最优化，提高客户满意度，对移动网络的优化和提高网络容量也有帮助。
图1是本实用新型实施例提供的多天线无线收发装置结构图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，
以下结合附图及实施 例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释 本实用新型，并不用于限定本实用新型。 本实用新型实施例提供的移动通信终端无线收发装置的结构图如图1所示，包括 基带芯片(Base Band)、射频收发器(Transceiver)、功率放大模块(PA)、两支或者两支以 上的天线(Antenna)(图1中以天线A和天线B为例)、匹配网络(Matching Network)和 天线选择开关(Antenna Selector)。其中，基带芯片通过数据线和控制线与射频收发器相 连，射频收发器通过射频传输线与功率放大模块相连，功率放大模块与匹配网络相连，匹配 网络与天线选择开关相连，天线选择开关与天线A和天线B相连，基带芯片还与天线选择开 关相连。 基带芯片用来根据移动通信终端的工作模式，如当前的工作制式、外观形态和应 用环境等，控制天线选择开关，天线选择开关用来根据基带芯片的控制，选择匹配网络与天 线A接通，或者选择匹配网络与天线B接通。天线选择开关可以采用高频开关，由基带芯片 的GPI0(通用目的输入输出接口 )控制。 移动通信终端发射信号时，基带芯片将移动通信终端采集或生成的语音和数据信 息进行编码和调制，这样可获得基带调制信号SB。基带芯片通过数据线将Se传送给射频收 发器，由射频收发器将基带调制信号上变频为射频信号SKF。射频收发器将射频信号S^通 过射频传输线送给功率放大模块。基带芯片根据移动通信终端当前的应用模式，如工作制 式、外观形态和应用环境等情况，控制天线选择开关，天线选择开关用来根据基带芯片的控 制，选择匹配网络与天线A接通，或者选择匹配网络与天线B接通。当匹配网络与天线A或 者天线B接通后，功率放大模块将SKF放大后，通过匹配网络送给天线A或者天线B，最终由 天线A或者天线B辐射出去。
4[0021] 移动通信终端在接收信号时，基带芯片根据移动通信终端当前的应用模式，如工 作制式、外观形态和应用环境等情况，控制天线选择开关，天线选择开关根据基带芯片的控 制，选择匹配网络与天线A接通，或者选择匹配网络与天线B接通。当匹配网络天线A或者 天线B接通后，天线A或者天线B将外部的射频信号SKF接收下来，经过功率放大模块放大 后传输到达射频收发器。由射频收发器将射频信号SKF下变频为基带调制信号SB并送给基 带芯片。基带芯片将完成解调和解码工作，从而获得语音或数字信息。由射频收发器将射 频信号SKF下变频为基带调制信号SB并送给基带芯片。基带芯片将完成解调和解码工作， 从而获得语音或数字信息。 具体实现本实用新型提供的技术方案时，在移动通信终端开发的过程中，根据具 体的情况，选定天线的支数，分配每支天线的工作频率范围，根据选定的工作频率范围设计 不同的天线。同时确定各个天线的在移动通信终端内部的位置。由于各个天线并不同时工 作，因此其位置不一定要求相距较远。 本实用新型技术方案的具体应用可以覆盖但不局限于以下案例 1、针对主板比较短的翻盖移动通信终端，因为低频下，小主板尺寸使得主地长度 减少，进而影响天线低频带宽，其合盖情况下的低频带宽将比较难满足。在这种情况下，可 以采用两支天线来完成无线收发任务，让两支天线分别工作在低频的不同信道，通过不同 性能的天线接收不同信道区间的无线信号。例如，低频GSM850的信道编号从128信道到 251信道，总共124个信道占据25MHz带宽。对于上述主地长度较短的案例， 一支天线难以 覆盖25MHz的带宽。可以设计两支天线(天线A和天线B)，天线A在信道128到信道190 无线收发性能最好，天线B在信道191到信道251有最好的无线收发性能指标。在实际使 用中，如果移动通信终端工作在高信道区间(信道191到信道251)，那么基带芯片通过天 线选择开关，控制匹配网络与天线B连接；如果移动通信终端工作在低信道区间(信道128 到信道190)，那么基带芯片通过天线选择开关，控制匹配网络与天线A连接。最终，无论移 动通信终端工作在那个信道，都可以获得最好的辐射性能。这样对一支天线而言，其低频的 带宽需求减少，进而对PCB板长的需求降低，大大的降低了设计难度，从而使得长度较短的 终端也能在获得很好的辐射性能。这样可以覆盖整个低频带宽需求，同时对PCB板长的需 求也相应降低，因此翻盖移动通信终端可以设计得比较小而短。在这种情况下，天线A和天 线B的形状和结构可以相似，但需要分别设计天线A和B的谐振子长度，以便使它们工作频 带有差别，天线A的工作频带覆盖信道128到190，天线B的工作频带覆盖信道191到251。 移动通信终端从翻盖切换到合盖或者从合盖切换到翻盖时，基带芯片将根据翻盖或者合盖 时所工作的信道区间，选择天线A或者天线B与匹配网络接通。 2、针对多模移动通信终端，可以根据不同的工作制式来配置不同的天线，对应不 同工作制式的无线信号收发，不同的天线在其对应的工作制式下，其性能参数如回波损耗 和VSWR(电压驻波比，Voltage Standing Wave Ratio)都能达到最优值。例如，针对WCDMA Band 1(工作频带在2. 1GHz)和GSM(工作频带在850MHz/900MHz/1800/1900MHz)的双模终 端，仅仅使用一支天线来完成5个频带的覆盖是困难的。可以在设计的时候选用两支天线 (天线A和天线B)，天线A在1800/1900/2100MHz有最好的辐射性能，天线B在850/900MHz 有最好的辐射性能。在实际使用中，如果移动通信终端工作在高频带(2100MHz或1800MHz 或1900MHz)，那么可以通过天线开关，控制匹配网络与天线A接通；如果移动通信终端工作
5在低频带(850MHz/900MHz)，那么可以通过天线开关，控制匹配网络与天线B接通；无论移
动通信终端工作在那个频带，都可以获得最好的辐射性能，从而获得不同制式下都最好的
无线性能。在这种情况下，天线A和天线B的形态、宽度、长度的都需要分别进行设计，使得
天线A在高频(2100MHz、1800MHz和1900MHz)具有谐振频率，其工作带宽和辐射效率也需
要完全覆盖高频的全部频点，往往体积较小；使得天线B在低频(850MHz/900MHz)具有谐振
频率，其工作带宽和辐射效率也需要完全覆盖高频的全部频点，往往体积较大。 3、针对配置有高度不够的PIFA(平面倒F形状天线)的移动通信终端，可以通过
选用不同的天线获取最优的无线性能，当移动通信终端工作在不同的信道区间时，选用不 同的天线与匹配网络连接，所选择天线的无线收发性能与移动通信终端的当前工作的信道 区间对应，所选择天线的性能参数如回波损耗和VSWR都能达到最优值。例如，高频DCS (数 字蜂窝系统1800腿z)的信道从512信道到885信道，总共374个信道占据75腿z带宽。对于 高度不够的PIFA天线(常见于非常薄的终端)，带宽比较窄， 一支天线难以覆盖所有75MHz 带宽。因此可以设计两支天线(天线A和天线B)，天线A在信道512到信道698性能最好， 天线B在信道699到信道885有最好的性能指标。在实际使用中，如果移动通信终端工作 在低信道区间(信道512到信道698)，那么通过天线选择开关，控制匹配网络接通天线A ; 如果移动通信终端工作在高信道区间(信道699到信道885)，那么通过天线选择开关，控制 匹配网络接通天线B ;无论移动通信终端工作在那个信道，都可以获得最好的辐射性能。通 过上述设计，每支天线的工作范围从75MHz降低为37. 5MHz，大大的降低了设计难度，即使 终端PIFA天线的高度不够，也能在每个信道获得良好的辐射性能。在这种情况下，天线A 和天线B的形状和结构可以相近，但需要分别设计天线A和B的谐振子长度，以便使它们工 作频带略有差别，天线A的工作频带覆盖信道512到698，天线B的工作频带覆盖信道698 到885。 在某些情况下，如当前小区的频点要求采用天线A，而邻近小区工作频带是天线B 的工作频率范围。此时临近小区信息检测不能仅仅通过天线A来完成，而应该在小区检测 时隙或者检测信道内，轮流的切换天线以便完成最佳的邻近小区搜索以及越区切换。 在本实用新型中，移动通信终端可以是GSM制式，也可以是3G或其他制式的甚至 多模移动通信终端。 具体应用本实用新型提供的技术方案时，由于不需要同时工作，多支天线的相互 位置不敏感，因此可以充分的利用现有的空间；并且，由于每支天线的工作频带要求变窄， 因此可以采用一些縮小天线尺寸、增加天线VSWR的技术(如使用新的天线基座材料等)，这
种实现方法可以确保移动通信终端工作的每个频带都有很好的辐射性能。 以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本
实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型
的保护范围之内。
权利要求一种多天线无线收发装置，所述的多天线无线收发装置适用于移动通信终端，所述的多天线无线收发装置包括基带芯片、射频收发器、功率放大模块和匹配网络，其特征在于，所述的多天线无线收发装置还包括两支或者两支以上的无线收发性能指标分别与移动通信终端不同的应用模式对应的天线，以及从所述两支或者两支以上的天线中选择一支与所述匹配网络接通的天线选择开关，所述天线选择开关与所述两支或者两支以上的天线连接。
2. 根据权利要求1所述的无线收发装置，其特征在于，所述的天线选择开关与所述基 带芯片相连。
3. 根据权利要求1所述的无线收发装置，其特征在于，所述移动通信终端为翻盖移动 通信终端，所述的天线为两支，其中一支天线的工作频带覆盖信道128到190，另一支天线 的工作频带覆盖信道191到251。
4. 根据权利要求1所述的无线收发装置，其特征在于，所述移动通信终端为多模移动通信终端，所述的天线为两支，其中一支天线在高频具有谐振频率，另一支天线在低频具有 谐振频率。
5. 根据权利要求4所述的无线收发装置，其特征在于，所述高频包括2100MHz、 1800MHz 和1900MHz，所述低频包括850MHz和900MHz。
6. 根据权利要求1所述的无线收发装置，其特征在于，所述移动通信终端为配置有平 面倒F形状天线的移动通信终端，所述天线为两支，其中一支天线的工作信道范围为信道 512到信道698，另一支天线的工作信道范围为信道699到信道885。
专利摘要本实用新型适用于通信技术领域，提供了一种多天线无线收发装置，所述的多天线无线收发装置适用于移动通信终端，所述的多天线无线收发装置包括基带芯片、射频收发器、功率放大模块和匹配网络，其特征在于，所述的多天线无线收发装置还包括两支或者两支以上的无线收发性能指标分别与移动通信终端不同的应用模式对应的天线，以及从所述两支或者两支以上的天线中选择一支与所述匹配网络接通的天线选择开关。本实用新型提供的技术方案使得移动通信终端在各种应用环境下的无线性能都最优化，提高客户满意度，对移动网络的优化和提高网络容量也有帮助。
文档编号H04B1/38GK201479386SQ200920134188
公开日2010年5月19日 申请日期2009年7月24日 优先权日2009年7月24日
发明者白剑 申请人:惠州Tcl移动通信有限公司