阅读说明：本技术 射频前端电路和终端 (Radio frequency front-end circuit and terminal ) 是由 贺彩瑞 李合成 于 2020-04-23 设计创作，主要内容包括：本申请实施例公开一种射频前端电路和终端,涉及天线领域。天线走线的两端设置有多个匹配网络,控制器在两端的多个匹配网络中各自选择一个匹配网络接入到天线走线,以改变天线走线的谐振频率,这样天线走线可以适用专用网络和公共网络的场景,实现不同类型的天线的复用,解决相关技术中需要设置多个天线走线来实现专用网络和公共网络的通信带来的终端内部的净空区域较小的问题。(The embodiment of the application discloses a radio frequency front-end circuit and a terminal, and relates to the field of antennas. The two ends of the antenna wire are provided with a plurality of matching networks, the controller selects one matching network from the matching networks at the two ends to access the antenna wire so as to change the resonant frequency of the antenna wire, therefore, the antenna wire can be suitable for the scenes of a private network and a public network, the multiplexing of antennas of different types is realized, and the problem that the clearance area inside the terminal is small due to the fact that the communication of the private network and the public network is realized by the arrangement of the plurality of antenna wires in the related technology is solved.)

射频前端电路和终端

技术领域

本发明涉及天线领域，尤其涉及一种射频前端电路和终端。

背景技术

专用网络包括：铁路系统专网、公安系统专网、防汛专网、军用专网等，公共网络为普通电路交换网，即现在的网通、电信、铁通等架设的骨干及分支网络。现有使用专用网络的终端是专用终端，同时由于专用网络的频率较低，现有的专用终端一般使用外置天线；为了兼顾使用专用网络和公共网络，终端通常在内部设置专用网络天线和公共网络天线，但是由于终端内部净空区域日益减少，专用网络天线和公共网络天线之间存在较大干扰。

发明内容

本申请实施例提供了的射频前端电路和终端，可以解决相关技术中终端内专用网络天线和公共网络天线之间存在较大干扰的问题。所述技术方案如下：

第一方面，本申请实施例提供了一种射频前端电路，包括：

天线走线、第一切换组件、第二天线组件、M个匹配网络、N个匹配网络、射频电路和控制器；M和N为大于1的整数；

所述第一切换组件设置有公共端、M个切换端和控制端，所述天线走线的一端与所述第一切换组件的公共端相连，所述M个切换端采用一对一的方式通过所述M个匹配网络接地；所述第二切换组件设置有公共端、N个切换端和控制端，所述天线走线的另一端与所述第二切换组件的公共端相连，所述N个切换端采用一对一的方式通过所述N个匹配网络与所述射频电路相连；所述控制器于所述第一切换组件的控制端和所述第二切换组件的控制端相连；

所述控制器，用于生成第一控制信号和第二控制信号，以及向所述第一切换组件发送所述第一控制信号，向所述第二切换组件发送第二控制信号；

所述第一切换组件，用于根据所述第一控制信号在所述M个匹配网络中选择一个匹配网络，控制选择的匹配网络与所述天线走线的一端相连；

所述第二切换组件，用于根据所述第二控制信号在所述N个匹配网络中选择一个匹配网络，控制选择的匹配网络与所述天线走线的另一端相连；

所述射频电路，用于生成射频信号，通过所述天线走线辐射所述射频信号。

在一种可能的设计中，所述第一切换组件和所述第二切换组件为单刀多掷开关。

在一种可能的设计中，M＝4，N＝4。

在一种可能的设计中，所述天线走线为环形天线。

在一种可能设计中，所述天线走线的馈电点和接地点之间的距离大于1cm。

在一种可能的设计中，M＝N，所述天线走线的馈电点和接地点分布在USB接口的两侧。

在一种可能的设计中，所述匹配网络包括第一电感、第二电感和第一电容；其中，所述切换端通过所述第一电感与所述第一电容的一端相连，所述切换端通过所述第一电感与所述第二电感的一端相连；所述第一电容的另一端与所述天线走线相连，且所述第二电感的另一端与所述切换端相连。

在一种可能的设计中，所述匹配网络包括第三电感、第二电容和第三电容；其中，所述切换端与所述第二电容的一端和所述第三电感的一端相连，所述第二电容的另一端与所述天线走线相连，所述第三电感的另一端与所述切换端相连，且所述第三电感的另一端通过所述第三电容与所述天线走线相连。

在一种可能的设计中，所述控制器具体用于：测量传输信号的频率，根据所述传输信号的频率生成第一控制信号和第二控制信号用于生成第一控制信号和第二控制信号。

第二方面，本申请实施例提供了一种终端，包括：上述的射频前端电路。

本申请一些实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：

天线走线的两端设置有多个匹配网络，控制器在两端的多个匹配网络中各自选择一个匹配网络接入到天线走线，以改变天线走线的谐振频率，这样天线走线可以适用专用网络和公共网络的场景，实现不同类型的天线的复用，解决相关技术中需要设置多个天线走线来实现专用网络和公共网络的通信带来的终端内部的净空区域较小的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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是本发明实施例提供的射频前端电路的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的射频前端电路的结构示意图；

图3是本发明实施例提供匹配网络的电路图；

图4是本发明实施例提供的匹配网络的电路图；

图5是本发明实施例提供的馈电点和接地点的分布示意图。

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，所描述的实施例仅仅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。

本发明提供实施例的一种射频前端电路的示意图，射频前端电路包括：天线走线、第一切换组件、第二天线组件、M个匹配网络、射频电路和控制器，M和N为大于1的整数。例如：参见图1所示，M＝4、N＝4，射频前端电路包括天线走线1、控制器2、第一切换组件3、第二切换组件4、匹配网络51～54、匹配网络61～64和射频电路7。天线走线可以是环形、矩形或其他形状。

其中，第一切换组件3设置有公共端、4个切换端和控制端，天线走线1的一端与第一切换组件3的公共端相连，第一切换组件3的4个切换端各自通过一个匹配网络接地。第二切换组件4设置有公共端、4个切换端和控制端，天线走线2的另一端与第二切换组件4的公共端相连，第二切换组件4的4个切换端各自通过一个匹配网络与射频电路7相连。控制器2连接第一切换组件3和第二切换组件4的控制端。

其中，控制器2，用于生成第一控制信号和第二控制信号，以及向第一切换组件3发送第一控制信号，向第二切换组件4发送第二控制信号；控制器2可以采用数字信号处理(digital signal processing，DSP)、现场可编程门阵列(field－programmable gatearray，FPGA)、可编程逻辑阵列(programmable logic Array，PLA)中的至少一种硬件形式来实现。控制信号可以是数字脉冲信号，数字脉冲信号为比特位，比特位为1对应的切换端被选通，比特位为0对应的切换端未被选通，控制器2利用数字脉冲信号的编码来控制切换组件(第一切换组件或第二切换组件)中的公共端与不同的切换端相连。例如：数字脉冲信号的编码为1000，控制公共端与切换端1相连；数字脉冲信号的编码为0100，控制公共端与切换端2相连；数字脉冲信号的编码为0010，控制公共端与切换端3相连；数字脉冲信号的编码为0001，控制公共端与切换端4相连。

第一切换组件3，用于通过第一控制信号从M个匹配网络中选择一个匹配网络，控制选择的匹配网络与天线走线的一端相连。即第一切换组件3根据第一控制信号的指示从M个切换端中选择一个切换端与公共端相连，以控制对应的天线匹配网络与天线走线的一端相连。例如：参见图1所示，第一控制信号为比特位：00，比特位的值表示选择的匹配网络的顺序，那么第一切换组件3根据比特位的值选择匹配网络51，将匹配网络51和天线走线1的一端相连。

第二切换组件4，用于通过控制端接收来自控制器2的第二控制信号，根据第二控制信号控制公共端与N个切换端中的任意一个切换端相连，一个切换端对应一个匹配网络，使得选择的匹配网络与天线走线的另一端相连。例如：参见图1所示，第二控制信号为比特位：11，比特位的值表示选择的匹配网络的顺序，那么第二切换组件4根据比特位的值选择匹配网络64，将匹配网络64和天线走线1的另一端相连。

射频电路1，用于生成射频信号，通过馈电点向天线走线发送射频信号。射频电路可以通过天线走线1发射射频信号，也可以通过天线走线1接收其他设备发送的射频信号。

本发明提供的射频前端电路，天线走线的两端设置有多个匹配网络，控制器在两端的多个匹配网络中各自选择一个匹配网络接入到天线走线，以改变天线走线的谐振频率，这样天线走线可以适用专用网络和公共网络的场景，实现不同类型的天线的复用，解决相关技术中需要设置多个天线走线来实现专用网络和公共网络的通信带来的终端内部的净空区域较小的问题。

在一种可能的实施方式中，天线走线包括终端的底框，终端的中框包括顶框、底框和两个侧框，中框为金属材质的，两个侧框和底框之间设置有预设长度的断点，断点表示侧框和底框之间的间隙。

在一种可能的实施方式中，天线走线和终端的底框之间的距离小于2mm，以便天线走线和终端的底框之间更好的实现耦合效应，天线走线辐射的射频信号通过耦合响应传输到形成回路的天线走线上。

进一步的，底框上设置有天线走线的馈电点和接地点，底框由于和两个侧框之间设置有断点，因此底框包括主体和两个末端，馈电点到任意一个末端的距离大于断点的距离，馈电点和接地点之间的距离大于1cm。进一步的，参见图5所示，天线走线1的馈电点11和节点点12设置在USB接口的两侧。

在一种可能的实施方式中，第一切换组件和第二切换组件为单刀多掷开关，例如：参见图2所示，第一切换组件3和第二切换组件4位单刀四掷开关。

图2所示的射频前端电路包括：天线走线1、控制器2、单刀四掷开关3、单刀四掷开关4、匹配网络51～54、匹配网络61～64和射频电路7。射频前端电路中各个器件的连接关系可参照图2所示，此处不再赘述。

在一种可能的实施方式中，所述控制器具体用于：测量传输信号的频率，根据所述传输信号的频率生成第一控制信号和第二控制信号用于生成第一控制信号和第二控制信号。

其中，控制器预先存储有频带和匹配网络之间的映射关系，控制器测量传输信号的频率，确定传输信号所在的频带，然后根据该映射关系查询M个匹配网络中的第一目标匹配网络，以及在N个匹配网络中查询第二目标匹配网络，根据第一目标匹配网络生成第一控制信号，以及根据第二目标匹配网络生成第二控制信号。

在一种可能的实施方式中，参见图3所示，所述匹配网络包括第一电感L1、第二电感L2和第一电容C1；其中，所述切换端通过所述第一电感L1与所述第一电容C1的一端相连，所述切换端通过所述第一电感L1与所述第二电感L2的一端相连；所述第一电容C1的另一端与所述天线走线相连，且所述第二电感L2的另一端与所述切换端相连。

在一种可能的实施方式中，参见图4所示，所述匹配网络包括第三电感L3、第二电容C2和第三电容C3；其中，所述切换端与所述第二电容C2的一端和所述第三电感L3的一端相连，所述第二电容C2的另一端与所述天线走线相连，所述第三电感L3的另一端与所述切换端相连，且所述第三电感L3的另一端通过所述第三电容C3与所述天线走线相连。

其中，图3和图4中各个匹配网络中元器件参数不相同，通过第一切换组件和第二切换组件的选择，至少可以实现M×N种谐振频率的天线。

本申请实施例还提供了一种终端，包括上述的射频前端电路。终端可以手机、平板电脑、可穿戴设备。

天线走线的两端设置有多个匹配网络，控制器在两端的多个匹配网络中各自选择一个匹配网络接入到天线走线，以改变天线走线的谐振频率，这样天线走线可以适用专用网络和公共网络的场景，实现不同类型的天线的复用，解决相关技术中需要设置多个天线走线来实现专用网络和公共网络的通信带来的终端内部的净空区域较小的问题。

以上所述的实施方式，并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。