天线模组和移动设备的制作方法

1.本技术实施例涉及通信技术领域，尤其涉及一种天线模组和移动设备。


背景技术：

2.随着通信技术的提高，移动电子产品的普及提高到了一个前所未有的高度，越来越多的移动设备成为人们生活中不可或缺的一部分，如手机、智能电视和电脑等。
3.在移动设备通信时，为使射频信号通过天线辐射出去，必须通过射频功放(射频功率放大器)对射频信号进行放大，以获得足够大的射频功率。目前，射频信号经射频功放放大后馈送到天线上辐射出去，存在射频功放发射的射频功率不准确的问题。


技术实现要素：

4.基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种天线模组和移动设备，旨在控制射频功放发射的射频功率的大小，提高射频功放发射射频功率的准确性。
5.本技术实施例提供了一种天线模组，包括射频收发器、至少一个射频功放、多工器、耦合器和天线；
6.所述射频收发器包括射频发射端、射频接收端和反馈接收端，所述多工器包括至少一个发射滤波器和至少一个接收滤波器；
7.所述射频发射端与所述射频功放的输入端连接，所述射频功放的输出端与所述发射滤波器的输入端连接，所述射频接收端与所述接收滤波器的输出端连接，所述反馈接收端与所述耦合器的耦合端连接，所述发射滤波器的输出端以及所述接收滤波器的输入端均与所述耦合器的第一端连接，所述耦合器的第二端与所述天线连接；所述耦合器通过所述耦合端将所述发射滤波器输出的部分射频功率耦合至所述反馈接收端。
8.在一个实施例中，所述发射滤波器和所述接收滤波器均为带宽可调的带通滤波器。
9.在一个实施例中，所述带通滤波器包括低通滤波器和高通滤波器，所述低通滤波器和/或所述高通滤波器的中心频点可调。
10.在一个实施例中，所述低通滤波器包括可调电容和/或可调电感，和/或所述高通滤波器包括可调电容和/或可调电感。
11.在一个实施例中，所述低通滤波器包括两个并联的所述可调电容，所述可调电容的第一端与连接导线连接，所述可调电容的第二端接地；所述高通滤波器包括两个并联的可调电感，所述可调电感的第一端与连接导线连接，所述可调电感的第二端接地；所述连接导线连通所述带通滤波器的输入端和输出端。
12.在一个实施例中，所述多工器为双工器，所述至少一个发射滤波器包括第一发射滤波器，所述至少一个接收滤波器包括第一接收滤波器，所述射频发射端包括第一射频发射端，所述射频接收端包括第一射频接收端，所述至少一个射频功放包括第一射频功放；
13.所述第一射频发射端与所述第一射频功放的输入端连接，所述第一射频功放的输
出端与所述第一发射滤波器的输入端连接，所述第一射频接收端与所述第一接收滤波器的输出端连接，所述第一发射滤波器的输出端以及所述第一接收滤波器的输入端均与所述耦合器的第一端连接。
14.在一个实施例中，所述多工器为四工器，所述至少一个发射滤波器包括第二发射滤波器和第三发射滤波器，所述至少一个接收滤波器包括第二接收滤波器和第三接收滤波器，所述射频发射端包括第二射频发射端和第三射频发射端，所述射频接收端包括第二射频接收端和第三射频接收端，所述至少一个射频功放包括第二射频功放和第三射频功放；
15.所述第二射频发射端与所述第二射频功放的输入端连接，所述第二射频功放的输出端与所述第二发射滤波器的输入端连接，所述第三射频发射端与所述第三射频功放的输入端连接，所述第三射频功放的输出端与所述第三发射滤波器的输入端连接，所述第二射频接收端与所述第二接收滤波器的输出端连接，所述第三射频接收端与所述第三接收滤波器的输出端连接，所述第二发射滤波器的输出端、所述第三发射滤波器的输出端、所述第二接收滤波器的输入端以及所述第三接收滤波器的输入端均与所述耦合器的第一端连接。
16.本技术实施例还提供了一种移动设备，包括本技术实施例所提供的天线模组。
17.本技术实施例所提供的一种天线模组，通过在多工器与天线之间设置耦合器，使得射频收发器在发射射频信号后，射频信号经过射频功放放大以及发射滤波器滤波后，输出的一部分射频功率经耦合器耦合回射频收发器，从而射频收发器能够根据耦合的射频功率控制射频功放发射的射频功率的大小，提高射频功放发射射频功率的准确性。
附图说明
18.图1为本技术实施例中提供的一种天线模组的结构示意图；
19.图2为本技术实施例中提供的低通滤波器的频率响应示意图；
20.图3为本技术实施例中提供的高通滤波器的频率响应示意图；
21.图4为本技术实施例中提供的带通滤波器的频率响应示意图；
22.图5为本技术实施例中提供的一种天线模组的具体结构示意图；
23.图6为本技术实施例中提供的双工器的频率响应示意图；
24.图7为本技术实施例中提供的另一种天线模组的具体结构示意图；
25.图8为本技术实施例中提供的四工器的频率响应示意图。
具体实施方式
26.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
27.在一个实施例中，如图1所示，提供了一种天线模组的结构示意图，该天线模组可配置于移动设备中，实现对射频功放发射射频功率的大小的控制，提高射频功放发射射频功率的准确性。该移动设备可以但不限于是各种个人计算机、笔记本电脑、智能手机、平板电脑和便携式可穿戴设备。
28.本实施例中，天线模组包括射频收发器1、至少一个射频功放2、多工器3、耦合器4和天线5；射频收发器1包括射频发射端tx、射频接收端rx和反馈接收端fb，多工器3包括至
少一个发射滤波器31和至少一个接收滤波器32；射频发射端tx与射频功放2的输入端连接，射频功放2的输出端与发射滤波器31的输入端连接，射频接收端rx与接收滤波器32的输出端连接，反馈接收端fb与耦合器4的耦合端连接，发射滤波器31的输出端以及接收滤波器32的输入端均与耦合器4的第一端连接，耦合器4的第二端与天线5连接；耦合器4通过耦合端将发射滤波器31输出的部分射频功率耦合至反馈接收端fb。
29.上述实施例中，多工器3的作用是将发射和接收射频信号相隔离，保证接收和发射都能同时正常工作。多工器3中发射滤波器31的带宽与接收滤波器32的带宽不同，以避免发射与接收的射频信号相互干扰。其中发射滤波器31的带宽与接收滤波器32的带宽分别根据发射射频信号的频段和接收射频信号的频段确定，以确保发射滤波器31的带宽覆盖发射射频信号的频段，以及接收滤波器32的带宽覆盖接收射频信号的频段，保证射频信号的发射与接收。天线模组在发射射频信号时，射频收发器1通过射频发射端tx发射功率较小的射频信号，该射频信号经过射频功放2放大，得到大功率射频信号，再经过发射滤波器31滤波后传输到耦合器4的第一端，一部分射频功率由耦合器4的第二端输出到天线5，经天线5辐射出去，另一部分射频功率由耦合器4的耦合端反馈至射频收发器1的反馈接收端fb，由射频收发器1接收；如此，射频收发器1可根据接收到的射频功率并结合耦合器4的耦合比，确定射频功放2发射的射频功率，从而确定射频功放2发射的射频功率是否准确，如果射频功放2发射的射频功率不准确，可控制射频功放2发射的射频功率的大小，以将射频功放2发射的射频功率调整到指定功率，从而提高射频功放2发射射频功率的准确性。
30.需要说明的是，图1仅示意性地示出了一种天线模组的主要结构，图1中的多工器3为双工器。在一些实施例中，多工器3还可以为三工器或四工器等，相应的，射频收发器包括与多工器3对应的多个射频发射端tx和/或射频接收端rx，同时，射频功放2与射频发射端tx一一对应设置。
31.目前，多工器都是固定带宽的，在一些特定场合下，如果要实现好的滤波效果，就需要牺牲多工器的一些特性，例如，造成比较大的插入损耗，或者因为要实现较大的带宽，会造成带外抑制的衰减。另外，由于5g nr(new radio，新空口)的n77、n78和n79频段的带宽非常宽，例如n77是从3300mhz至4200mhz，这就造成如果滤波器不能跟随信道变化的话，那么实际上在3300mhz至4200mhz的范围内都是滤波器的通带，是没有任何抑制的，这也会造成通信系统中更多的发射杂波信号会泄漏到自由空间中，对其它通信系统造成干扰。对此，在一个实施例中，发射滤波器和接收滤波器均为带宽可调的带通滤波器。如此，可以根据信道的变化调节带通滤波器的带宽，使得带通滤波器始终可以跟随着信道的变化，发挥出最大的滤波效果，最大限度地把通信系统中当前信道以外的信号进行滤除。而且，一个多工器可以实现多个频段的调节，从而避免使用开关进行频段切换，且减少多工器的使用数量，节约射频器件的占用面积。
32.在一个实施例中，带通滤波器包括低通滤波器和高通滤波器，低通滤波器和/或高通滤波器的中心频点可调。示例性的，参考图1，发射滤波器31(带通滤波器)包括低通滤波器311和高通滤波器312。可以理解的是，低通滤波器311和高通滤波器312的位置可以相互调整。
33.具体的，低通滤波器滤除高频段，高通滤波器滤除低频段，因此由低通滤波器和高通滤波器构成带通滤波器。结合图2、图3和图4可以看出，通过调节低通滤波器的中心频点，
可实现对所构成的带通滤波器的右边沿的调节，通过调节高通滤波器的中心频点，可实现对所构成的带通滤波器的左边沿的调节。因此，通过调节低通滤波器和高通滤波器中的至少一个的中心频点，即可实现带通滤波器的中心频点以及带宽的调节。
34.在一个实施例中，低通滤波器包括可调电容和/或可调电感，和/或高通滤波器包括可调电容和/或可调电感。本实施例中，通过调节可调电容和/或可调电感，可以调节谐振频点，从而改变低通滤波器和/或高通滤波器的中心频点，实现带通滤波器的宽带可调。
35.在一个实施例中，低通滤波器包括两个并联的可调电容，可调电容的第一端与连接导线连接，可调电容的第二端接地；高通滤波器包括两个并联的可调电感，可调电感的第一端与连接导线连接，可调电感的第二端接地；连接导线连通带通滤波器的输入端和输出端。示例性的，继续参考图1，发射滤波器31中的低通滤波器311包括并联的第一电容c1和第二电容c2，高通滤波器312包括并联的第一电感l1和第二电感l2；接收滤波器32中的低通滤波器包括并联的第三电容c3和第四电容c4，高通滤波器包括并联的第三电感l3和第四电感l4。
36.基于上述技术方案，在一个具体实施例中，多工器为双工器，至少一个发射滤波器包括第一发射滤波器，至少一个接收滤波器包括第一接收滤波器，射频发射端包括第一射频发射端，射频接收端包括第一射频接收端，至少一个射频功放包括第一射频功放；第一射频发射端与第一射频功放的输入端连接，第一射频功放的输出端与第一发射滤波器的输入端连接，第一射频接收端与第一接收滤波器的输出端连接，第一发射滤波器的输出端以及第一接收滤波器的输入端均与耦合器的第一端连接。
37.示例性的，如图5所示，天线模组包括发射滤波器1、第一射频功放21、多工器3、耦合器4和天线5；射频收发器1包括第一射频发射端tx1、第一射频接收端rx1和反馈接收端fb，多工器3包括第一发射滤波器310和第一接收滤波器310’；第一射频发射端tx1与第一射频功放21的输入端连接，第一射频功放21的输出端与第一发射滤波器310的输入端连接，第一射频接收端rx1与第一接收滤波器310’的输出端连接，反馈接收端fb与耦合器4的耦合端连接，第一发射滤波器310的输出端以及第一接收滤波器310’的输入端均与耦合器4的第一端连接，耦合器4的第二端与天线5连接；耦合器4通过耦合端将第一发射滤波器310输出的部分射频功率耦合至反馈接收端fb。其中，第一发射滤波器310包括第一低通滤波3101和第一高通滤波器3102，第一低通滤波3101包括并联的第一子电容c1_1和第二子电容c1_2，第一高通滤波器3102包括并联的第一子电感l1_1和第二子电感l1_2；第一接收滤波器310’包括第二低通滤波3101’和第二高通滤波器3102’，第二低通滤波3101’包括并联的第三子电容c1_3和第四子电容c1_4，第二高通滤波器3102’包括并联的第三子电感l1_3和第四子电感l1_4。多工器3(双工器)的频率响应可参见图6，通过调节第一子电容c1_1、第二子电容c1_2、第一子电感l1_1、第二子电感l1_2、第三子电容c1_3、第四子电容c1_4、第三子电感l1_3和第四子电感l1_4，可实现双工器的中心频点以及带宽的调节，如虚线所示。
38.基于上述技术方案，在一个具体实施例中，多工器为四工器，至少一个发射滤波器包括第二发射滤波器和第三发射滤波器，至少一个接收滤波器包括第二接收滤波器和第三接收滤波器，射频发射端包括第二射频发射端和第三射频发射端，射频接收端包括第二射频接收端和第三射频接收端，至少一个射频功放包括第二射频功放和第三射频功放；第二射频发射端与第二射频功放的输入端连接，第二射频功放的输出端与第二发射滤波器的输
入端连接，第三射频发射端与第三射频功放的输入端连接，第三射频功放的输出端与第三发射滤波器的输入端连接，第二射频接收端与第二接收滤波器的输出端连接，第三射频接收端与第三接收滤波器的输出端连接，第二发射滤波器的输出端、第三发射滤波器的输出端、第二接收滤波器的输入端以及第三接收滤波器的输入端均与耦合器的第一端连接。
39.示例性的，如图7所示，天线模组包括发射滤波器1、第二射频功放22、第三射频功放23、多工器3、耦合器4和天线5；射频收发器1包括第二射频发射端tx2、第二射频接收端rx2、第三射频发射端tx3、第三射频接收端rx3和反馈接收端fb，多工器3包括第二发射滤波器320、第二接收滤波器320’、第三发射滤波器330和第三接收滤波器330’；第二射频发射端tx2与第二射频功放22的输入端连接，第二射频功放22的输出端与第二发射滤波器320的输入端连接，第三射频发射端tx3与第三射频功放23的输入端连接，第三射频功放23的输出端与第三发射滤波器330的输入端连接，第二射频接收端rx2与第二接收滤波器320’的输出端连接，第三射频接收端rx3与第三接收滤波器330’的输出端连接，反馈接收端fb与耦合器4的耦合端连接，第二发射滤波器320的输出端、第二接收滤波器320’的输入端、第三发射滤波器330的输出端以及第三接收滤波器330’的输入端均与耦合器4的第一端连接，耦合器4的第二端与天线5连接；耦合器4通过耦合端将第二发射滤波器320输出的部分射频功率或者第三发射滤波器330输出的部分射频功率耦合至反馈接收端fb。其中，第二发射滤波器320包括第三低通滤波3201和第三高通滤波器3202，第三低通滤波3201包括并联的第五子电容c2_1和第六子电容c2_2，第三高通滤波器3202包括并联的第五子电感l2_1和第六子电感l2_2；第二接收滤波器320’包括第四低通滤波3201’和第四高通滤波器3202’，第四低通滤波3201’包括并联的第七子电容c2_3和第八子电容c2_4，第四高通滤波器3202’包括并联的第七子电感l2_3和第八子电感l2_4；第三发射滤波器330包括第五低通滤波3301和第五高通滤波器3302，第五低通滤波3301包括并联的第九子电容c3_1和第十子电容c3_2，第五高通滤波器3302包括并联的第九子电感l3_1和第十子电感l3_2；第五接收滤波器330’包括第六低通滤波3301’和第六高通滤波器3302’，第六低通滤波3301’包括并联的第十一子电容c3_3和第十二子电容c3_4，第六高通滤波器3302’包括并联的第十一子电感l3_3和第十二子电感l3_4。多工器3(四工器)的频率响应可参见图8，通过调节第五子电容c2_1、第六子电容c2_2、第五子电感l2_1、第六子电感l2_2、第七子电容c2_3、第八子电容c2_4、第七子电感l2_3、第八子电感l2_4、第九子电容c3_1、第十子电容c3_2、第九子电感l3_1、第十子电感l3_2、第十一子电容c3_3、第十二子电容c3_4、第十一子电感l3_3和第十二子电感l3_4，可实现双工器的中心频点以及带宽的调节，如虚线所示。本实施例提供的天线模组中的四工器可实现b1+b3频段与b25+b66频段之间的调节，且两路发射信号可以同时发出，两路接收信号可以同时接收，实现两路信号的载波聚合(ca)，或者4g-5g双连接(endc)。
40.在上述实施例中，通过在多工器与天线之间设置耦合器，使得射频收发器在发射射频信号后，射频信号经过射频功放放大以及发射滤波器滤波后，输出的一部分射频功率经耦合器耦合回射频收发器，从而射频收发器能够根据耦合的射频功率控制射频功放发射的射频功率的大小，提高射频功放发射射频功率的准确性。
41.在一个实施例中，提供了一种移动设备，该移动设备包括本技术实施例所提供的天线模组。该移动设备可以是各种个人计算机、笔记本电脑、智能手机、平板电脑和便携式可穿戴设备等。
42.本实施例提供的移动设备包括本实施例提供的天线模组，具备相应的功能和有益效果。
43.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
44.以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。