晶体振荡装置、射频模组和电子设备的制作方法

本申请涉及射频技术领域，特别是涉及一种晶体振荡装置、射频模组和电子设备。

背景技术：

在电子设备的设计当中，晶振电路中由晶体产生的时钟信号一般作为芯片工作的参考信号，具有十分重要的作用。一般，晶体的地引脚和pcb主地之间通过铜皮连接起来，可能会造成晶体产生的时钟信号及其倍频信号直接传导或泄露到pcb主地上，并耦合到其他芯片的晶体地中，产生射频干扰，影响射频性能。

技术实现要素：

本申请实施例提供一种晶体振荡装置、射频模组和电子设备，可以切断干扰信号的干扰路径以提升射频性能。

本申请实施例提供一种晶体振荡装置，包括：

基板，包括信号层和主地层；

晶振电路，设置在所述信号层上，所述晶振电路包括晶体、第一电容和第二电容，其中，所述晶体的第一引脚经所述第一电容与晶体地连接，所述晶体的第二引脚经所述第二电容与晶体地连接，所述第一电容和所述第二电容用于调节所述晶体的频偏参数；

滤波网络，设置在所述信号层上，且设置在所述晶体地与主地层之间；所述滤波网络包括输入端口和输出端口，其中，所述输入端口分别与所述第一电容和/或第二电容连接，所述输出端口通过过孔与所述主地层连接，用于滤除射频干扰信号。

本申请实施例提供一种射频模组，包括上述的晶体振荡装置。

本申请实施例提供一种电子设备，包括上述的射频模组。

上述晶体振荡装置、射频模组和电子设备，通过在基板的信号层上增加了滤波网络，该滤波网络设置在晶体地与主地层之间，并将该滤波网络的输入端口分别与第一电容和/或第二电容连接，而滤波网络的输出端口通过过孔与主地层链接，切断了干扰信号的干扰传导路径，避免其产生的干扰信号从晶体地泄露至基板的主地层并耦合到其他芯片的地中产生射频干扰，影响射频性能的情况发生，可以提升通信质量和射频性能指标。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为一个实施例中晶体振荡装置的电路示意图；

图2为一个实施例中晶体振荡装置的结构示意图；

图3为一个实施例中滤波网络的仿真图；

图4为另一个实施例中晶体振荡装置的电路示意图；

图5为又一个实施例中晶体振荡装置的电路示意图；

图6为再一个实施例中晶体振荡装置的电路示意图；

图7为一个实施例中晶体振荡装置的电路示意图；

图8为与本申请实施例提供的计算机设备相关的手机的部分结构的框图。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的较佳的实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容的理解更加透彻全面。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。在本申请的描述中，“若干”的含义是至少一个，例如一个，两个等，除非另有明确具体的限定。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

本申请实施例提供一种晶体振荡装置。如图1和图2所示，在其中一个实施例中，晶体振荡装置包括基板10、晶振电路20和滤波网络30。

基板10可为多层印制板(printedcircuitboard，pcb)就是指两层以上的印制板，它是由几层绝缘基板10上的连接导线和装配焊接电子元件用的焊盘组成，既具有导通各层线路，又具有相互间绝缘的作用。多层板走线可把电源层、主地层和信号层分开，减少电源、地、信号之间的干扰。相邻两层印制板的线条应尽量相互垂直或走斜线、曲线，不能走平行线，以减少基板10的层间耦合和干扰。

示例性的，本申请实施例中的基板10为4层印制板，其由顶层至底层可包括信号层110、主地层120、电源层130和信号层140。需要说明的是，基板10还可为6层、8层、10层或其他层的印制板，在本申请实施例中对基板10的层数不做进一步的限定。

晶振电路20，设置在所述信号层110上，所述晶振电路20包括晶体y1、第一电容c1和第二电容c2。其中，晶体y1可包括两个信号引脚，分别记为第一引脚、第二引脚。其中，该晶体y1可称为无源晶振，是石英晶体谐振器，石英晶体谐振器在工作时，激励电压加在晶体y1两端，利用石英晶片的压电效应，晶片发生机械振荡，将直流电压逆变为交流电压。晶体y1常作为电路中的时钟元件，并且在电路系统中发挥着重要的作用，晶体y1可配合其他元器件工作，输出时钟信号，即可产生时钟芯片ic所需的时钟信号，在ic所需要的时钟信号的频率范围内，晶体y1提供的时钟信号的频率越高，ic的运行速度越快。

其中，所述晶体y1的第一引脚经所述第一电容c1晶体地连接，所述晶体y1的第二引脚经所述第二电容c2与晶体地连接。其中，晶体地可以理解为设置在所述信号用于接地的焊盘。

其中，第一电容c1和第二电容c2可以理解为负载电容(loadcapacitance,cl)。其中，负载电容的大小会影响标称频率的特性。第一电容c1与第二电容c2均用于调节所述晶体y1的频偏参数。频偏是指晶振电路20的实际工作频率与晶体y1标称频率的偏移量，频偏可以称为总频差。

在其中一个实施例中，第一电容c1、第二电容c2的电容值可以相同。

可选的，第一电容c1、第二电容c2的电容值也可以不相同。

在本申请实施例中，对第一电容c1、第二电容c2的电容值的具体数值不做进一步的限定，可以根据实晶振电路20的实际工作频率需求的来设定。

滤波网络30，设置在所述信号层110上，所述滤波网络30包括输入端口和输出端口，其中，所述输入端口与所述第一电容c1和/或第二电容c2连接，所述输出端口通过过孔311与所述主地层120连接，用于滤除射频干扰信号。具体的，过孔311可以理解为设置贯穿该信号层110的通孔，该通孔内可填充导电材料，并能够与主地层120接触，以使滤波网络30的输出端口与主地层120连接。

干扰信号主要是由晶体y1振荡频率f和其倍频n*f产生，可以通过探测干扰信号强度来检测需要滤除的频段范围。也即，由于时钟信号能量较大，一般该时钟信号的基频、倍频分量容易成为其他射频信号的干扰信号，其会影响到其他射频信号的信号质量。进一步的，干扰信号还可由晶体y1本身的寄生参数和基板10中的pcb走线形成的天线效应导致，而被辐射出来。

具体的，可针对晶振电路20产生的干扰信号来设置相应的滤波网络30，该滤波网络30能够在不同的频段下呈现出不同的滤波特征。示例性的，如该晶振电路20可产生40mhz的时钟信号，其对应的干扰信号可能为40mhz、80mhz、120mhz等的射频信号。其对应设置的滤波网络30可以在在对高频信号时呈现较高的阻抗，对低频信号呈现低阻抗，如图3所示，来进行地隔离(针对时钟信号及其倍频分量)，消除基板10主地层120中的时钟信号及其倍频分量对其他模块的射频干扰。

由于晶体y1的干扰信号一般通过耦合或者传导至主地层120来影响其他模块，本申请实施例中，通过在基板10的信号层110上增加了滤波网络30，并将该滤波网络30的输入端口分别与第一电容c1和/或第二电容c2连接，而滤波网络30的输出端口通过过孔311与主地层120链接，切断了干扰信号的干扰路径，避免干扰信号影响无线指标，能够提升射频通信性能。

如图4所示，在其中一个实施例中，所述滤波网络30包括第一滤波单元310。第一滤波单元310的输入端口与所述第一电容c1连接，所述第一滤波单元310的输出端口通过过孔311与所述主地层120连接。具体的，第一滤波单元310的输入端口分别与信号层110上的第一电容c1、信号层110上的晶体地链接，其第一滤波的输出端口通过过孔311与基板10的主地层120链接。进一步的，所述第一滤波单元310包括多个串联的滤波器。示例性的，该滤波器可以为lc滤波器，以针对产生的干扰信号进行滤波处理。

通过设置该第一滤波单元310，可以将在第一电容c1侧的产生的干扰信号被第一滤波单元310所滤除，进而可以避免其产生的干扰信号从晶体y1的地泄露至基板10的主地层120并耦合到其他芯片的地中产生射频干扰，影响射频性能的情况发生。

如图5所示，在其中一个实施例中，所述滤波网络30包括第二滤波单元320。所述第二滤波单元320的输入端口与所述第二电容c2连接，所述第二滤波单元320的输出端口通过过孔311与所述主地层120连接。具体的，第二滤波单元320的输入端口分别与信号层110上的第二电容c2、信号层110上的晶体地链接，其第二滤波的输出端口通过过孔311与基板10的主地层120链接。进一步的，所述第二滤波单元320包括多个串联的滤波器。示例性的，该滤波器可以为lc滤波器，以针对产生的干扰信号进行滤波处理。

通过设置该第二滤波单元320，可以将在第二电容c2侧的产生的干扰信号被第二滤波单元320所滤除，进而可以避免其产生的干扰信号从晶体y1的地泄露至基板10的主地层120并耦合到其他芯片的地中产生射频干扰，影响射频性能的情况发生。

如图6所示，在其中一个实施例中，所述滤波网络30包括第一滤波单元310和第二滤波单元320。第一滤波单元310的输入端口与所述第一电容c1连接，所述第一滤波单元310的输出端口通过过孔311与所述主地层120连接。所述第二滤波单元320的输入端口与所述第二电容c2连接，所述第二滤波单元320的输出端口通过过孔311与所述主地层120连接。

具体的，第一滤波单元310的输入端口分别与信号层110上的第一电容c1、信号层110上的晶体地链接，其第一滤波的输出端口通过过孔311与基板10的主地层120链接。第二滤波单元320的输入端口分别与信号层110上的第二电容c2、信号层110上的晶体地链接，其第二滤波的输出端口通过过孔311与基板10的主地层120链接。进一步的，所述第一滤波单元310包括多个串联的滤波器，所述第二滤波单元320包括多个串联的滤波器。

通过设置第一滤波单元310和第二滤波单元320，可以将在第一电容c1、第二电容c2侧的产生的干扰信号，被第一滤波单元310和第二滤波单元320所滤除，进而可以避免其产生的干扰信号从晶体y1的地泄露至基板10的主地引脚上并耦合到其他芯片的地中产生射频干扰，影响射频性能的情况发生。

在其中一个实施例中，当滤波网络30包括第一滤波单元310和第二滤波单元320时，其中，所述第一滤波单元310和所述第二滤波单元320在所述信号层110间隔设置，且间隔预设距离。

需要说明的是，将第一滤波单元310和所述第二滤波单元320在所述信号层110间隔预设距离设置，可以在空间上进行隔离以保证两个滤波单元之间的隔离度。需要说明的是，其预设距离的大小可以根据基板10的大小、pcb走线、干扰信号的频段和强度大小来设置。在本申请实施例中，对预设距离的具体值不做进一步的限定。

在其中一个实施例中，当晶振电路20中的第一电容c1和所述第二电容c2的电容值相同时，其所述第一滤波单元310和所述第二滤波单元320相同。需要说明的是，第一滤波单元310与第二滤波单元320相同可以理解为第一滤波单元310与第二滤波单元320在相同频段下所呈现的滤波特征相同。

如图7所示，在其中一个实施例中，所述晶体y1振荡装置还包括控制器40和限流电路50。其中，控制器40包括晶体y1输入引脚xtalin和晶体y1输出引脚xtalout，其中，所述晶体y1输入引脚xtalin分别与所述晶体y1、第一电容c1连接，所述晶体y1输出引脚xtalout分别与所述晶体y1、第二电容c2连接，用于驱动所述晶体y1以形成时钟信号。示例性的，该控制器40可以理解为用于驱动该晶振电路20的控制芯片ic。

限流电路50，分别与所述晶体y1输出引脚、第二电容c2连接，用于限制用于驱动所述晶体y1的驱动电流，以防止其驱动电流过大而烧毁其晶体y1。示例性的，该限流电路50可以为限流电阻，其限流电阻的阻值越大，其经该限流电阻输出的驱动电流也就越小。

在其中一个实施例中，所述晶体y1振荡装置还包括探测模块60。其中，该探测模块60分别与所述滤波网络30的输入端口、控制器40连接，用于检测所述射频干扰信号的频段。探测模块60可以为探测环，用于检测其射频干扰信号的频段和该干扰信号的信号强度。其探测模块60还可与控制器40、滤波网络30连接，探测模块60可以将探测的射频干扰信号的频段和信号强度输出给控制器40，控制器40根据接收到的射频干扰信号的频段和信号强度来调节所述滤波网路的滤波参数以对应滤除所述射频干扰信号。

本申请实施例还提供一种射频模组，包括上述任一实施例中的晶体y1振荡装置。射频模组可用于收发信息或通话过程中，信号的接收和发送，可接收基站发送的下行信息；也可以将上行的数据发送给基站。通常，射频模组包括但不限于晶体y1振荡装置、天线、至少一个放大器、收发信机、耦合器、低噪声放大器(lownoiseamplifier，lna)、双工器等。

通过在射频模组中增加该晶振振荡装置，通过在基板10的信号层110上增加了滤波网络30，并将该滤波网络30的输入端口分别与第一电容c1和/或第二电容c2、晶体地连接，而滤波网络30的输出端口通过过孔311与主地层120链接，切断了干扰信号的干扰路径，避免干扰信号影响无线指标，能够提升射频通信性能。

此外，射频模组还可以通过无线通信与网络和其他设备通信。上述无线通信可以使用任一通信标准或协议，包括但不限于全球移动通讯系统(globalsystemofmobilecommunication，gsm)、通用分组无线服务(generalpacketradioservice，gprs)、码分多址(codedivisionmultipleaccess，cdma)、宽带码分多址(widebandcodedivisionmultipleaccess，wcdma)、长期演进(longtermevolution，lte)、电子邮件、短消息服务(shortmessagingservice，sms)等。

本申请实施例还提供了一种电子设备。如图8所示，为了便于说明，仅示出了与本申请实施例相关的部分，具体技术细节未揭示的，请参照本申请实施例方法部分。该电子设备可以为包括手机、平板电脑、pda(personaldigitalassistant，个人数字助理)、pos(pointofsales，销售终端)、车载电脑、穿戴式设备等任意终端设备，以电子设备为手机为例：

图8为与本申请实施例提供的电子设备相关的手机的部分结构的框图。参考图8，手机包括：射频(radiofrequency，rf)模组810、存储器820、输入单元830、显示单元840、传感器850、音频电路860、无线保真(wirelessfidelity，wifi)模块870、处理器880、以及电源890等部件。本领域技术人员可以理解，图8所示的手机结构并不构成对手机的限定，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，射频模组810可用于收发信息或通话过程中，信号的接收和发送，可将基站的下行信息接收后，给处理器880处理；也可以将上行的数据发送给基站。通常，射频模组包括但不限于天线、至少一个放大器、收发信机、耦合器、低噪声放大器(lownoiseamplifier，lna)、双工器等。此外，射频模组810还可以通过无线通信与网络和其他设备通信。上述无线通信可以使用任一通信标准或协议，包括但不限于全球移动通讯系统(globalsystemofmobilecommunication，gsm)、通用分组无线服务(generalpacketradioservice，gprs)、码分多址(codedivisionmultipleaccess，cdma)、宽带码分多址(widebandcodedivisionmultipleaccess，wcdma)、长期演进(longtermevolution，lte)、电子邮件、短消息服务(shortmessagingservice，sms)等。

存储器820可用于存储软件程序以及模块，处理器880通过运行存储在存储器820的软件程序以及模块，从而执行手机的各种功能应用以及数据处理。存储器820可主要包括程序存储区和数据存储区，其中，程序存储区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能的应用程序、图像播放功能的应用程序等)等；数据存储区可存储根据手机的使用所创建的数据(比如音频数据、通讯录等)等。此外，存储器820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。

输入单元830可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与手机800的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。具体地，输入单元830可包括触控面板831以及其他输入设备832。触控面板831，也可称为触摸屏，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831上或在触控面板831附近的操作)，并根据预先设定的程式驱动相应的连接装置。在一个实施例中，触控面板831可包括触摸检测装置和触摸控制器两个部分。其中，触摸检测装置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40；触摸控制器40从触摸检测装置上接收触摸信息，并将它转换成触点坐标，再送给处理器880，并能接收处理器880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831。除了触控面板831，输入单元830还可以包括其他输入设备832。具体地，其他输入设备832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)等中的一种或多种。

显示单元840可用于显示由用户输入的信息或提供给用户的信息以及手机的各种菜单。显示单元840可包括显示面板841。在一个实施例中，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841。在一个实施例中，触控面板831可覆盖显示面板841，当触控面板831检测到在其上或附近的触摸操作后，传送给处理器880以确定触摸事件的类型，随后处理器880根据触摸事件的类型在显示面板841上提供相应的视觉输出。虽然在图8中，触控面板831与显示面板841是作为两个独立的部件来实现手机的输入和输入功能，但是在某些实施例中，可以将触控面板831与显示面板841集成而实现手机的输入和输出功能。

手机800还可包括至少一种传感器850，比如光传感器、运动传感器以及其他传感器。具体地，光传感器可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841的亮度，接近传感器可在手机移动到耳边时，关闭显示面板841和/或背光。运动传感器可包括加速度传感器，通过加速度传感器可检测各个方向上加速度的大小，静止时可检测出重力的大小及方向，可用于识别手机姿态的应用(比如横竖屏切换)、振动识别相关功能(比如计步器、敲击)等；此外，手机还可配置陀螺仪、气压计、湿度计、温度计、红外线传感器等其他传感器等。

音频电路860、扬声器881和传声器882可提供用户与手机之间的音频接口。音频电路860可将接收到的音频数据转换后的电信号，传输到扬声器881，由扬声器881转换为声音信号输出；另一方面，传声器882将收集的声音信号转换为电信号，由音频电路860接收后转换为音频数据，再将音频数据输出处理器880处理后，经射频模组810可以发送给另一手机，或者将音频数据输出至存储器820以便后续处理。

wifi属于短距离无线传输技术，手机通过wifi模块870可以帮助用户收发电子邮件、浏览网页和访问流式媒体等，它为用户提供了无线的宽带互联网访问。虽然图8示出了wifi模块870，但是可以理解的是，其并不属于手机800的必须构成，可以根据需要而省略。

处理器880是手机的控制中心，利用各种接口和线路连接整个手机的各个部分，通过运行或执行存储在存储器820内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器820内的数据，执行手机的各种功能和处理数据，从而对手机进行整体监控。在一个实施例中，处理器880可包括一个或多个处理单元。在一个实施例中，处理器880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880中。

手机800还包括给各个部件供电的电源890(比如电池)，优选的，电源可以通过电源管理系统与处理器880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。

在一个实施例中，手机800还可以包括摄像头、蓝牙模块等。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。