一种天线切换电路及移动终端的制作方法

1.本实用新型涉及电路技术领域，特别涉及一种天线切换电路及移动终端。


背景技术：

2.在移动终端(例如手机)中通常会配置天线用于发射和接收信号，天线信号的强弱影响手机的通讯效果。当在无线环境较弱的场景下，例如在屏蔽的车里，天线的收发信号会受到制约，因此，目前有很多手机会同时配置内置天线和外置天线，当处于信号较弱的环境中时，可以使用外置天线，即从手机内引出一个外置天线置于屏蔽车之外，从而增强手机的信号。
3.然而，目前内置天线和外置天线进行切换时，所使用的控制电路包括微控制单元(microcontroller unit，mcu)在内的复杂的电路结构，导致印制电路板(printed circuit board,pcb)布线复杂，电路可靠性低。


技术实现要素：

4.本实用新型实施例提供一种天线切换电路及移动终端，用以简化天线切换电路的结构，降低成本。
5.为达到上述目的，本实用新型提供以下技术方案：
6.第一方面，本实用新型实施例提供一种天线切换电路，包括接口模块、控制模块和选择模块；
7.所述接口模块，用于有外置天线接入时，与所述外置天线连接，并向所述控制模块输出低电平信号；
8.所述控制模块，用于在有所述外置天线接入时，向所述选择模块输出所述低电平信号；
9.所述选择模块，用于在输入所述低电平信号后，断开所述选择模块的射频信号输入端与内置天线之间的通路，以及导通所述射频信号输入端与所述外置天线之间的通路。
10.在一种可选的实现方式中，所述控制模块还用于：
11.所述向所述选择模块输出所述低电平信号之后，在所述外置天线与所述接口模块断开连接时，向所述选择模块输出高电平信号；
12.所述选择模块，还用于在输入所述高电平信号后，断开所述射频信号输入端与所述外置天线之间的通路，以及导通所述射频信号输入端与所述内置天线之间的通路。
13.在一种可选的实现方式中，所述接口模块包括：sma射频接口；
14.所述sma射频接口的第一端与所述选择模块的第一导通端和所述控制模块的第一输入端连接；
15.所述sma射频接口的第二端在没有所述外置天线接入时，处于空闲状态，以及在与所述外置天线连接时，接地；
16.所述sma射频接口的第三端接地。
17.在一种可选的实现方式中，还包括瞬态二极管；
18.所述瞬态二极管的第一端接地，所述瞬态二极管的第二端与所述接口模块的输出端连接。
19.在一种可选的实现方式中，所述控制模块包括：电感、电容和上拉电阻；
20.所述电感的第一端与所述接口模块的输出端连接，所述电感的第二端与所述上拉电阻的第一端和所述电容的第一端连接，作为所述控制模块的输出端；
21.所述上拉电阻的第二端与用于输出高电平信号的低压差线性稳压器连接；
22.所述电容的第二端接地。
23.在一种可选的实现方式中，所述选择模块包括：2t开关；
24.所述2t开关的第一输入电压端与供电端连接；
25.所述2t开关的第二输入电压端与所述控制模块的输出端连接；
26.所述2t开关的射频信号输入端作为所述选择模块的射频信号输入端，用于接收射频信号；
27.所述2t开关的接地端接地；
28.所述2t开关的第一导通端作为所述选择模块的第一导通端；
29.所述2t开关的第二导通端与所述内置天线连接。
30.在一种可选的实现方式中，还包括：测试开关；
31.所述测试开关连接在所述2t开关的第二导通端与所述内置天线之间。
32.在一种可选的实现方式中，还包括：调谐电容；
33.所述调谐电容的第一端与所述接口模块的输出端连接，所述调谐电容的第二端与所述选择模块的第一导通端连接。
34.在一种可选的实现方式中，还包括：功率放大器和滤波器；
35.所述功率放大器的第一端与射频收发机连接，所述功率放大器的第二端与所述滤波器的第一端连接，所述滤波器的第二端与所述选择模块的射频信号输入端连接。
36.第二方面，本实用新型实施例还提供一种移动终端，包括内置天线和如第一方面任一所述的天线切换电路。
37.本技术实施例提供一种天线切换电路及移动终端，该天线切换电路包括接口模块、控制模块和选择模块；接口模块，用于有外置天线接入时，与外置天线连接，并向控制模块输出低电平信号；控制模块，用于在有外置天线接入时，向选择模块输出低电平信号；选择模块，用于在输入低电平信号后，断开选择模块的射频信号输入端与内置天线之间的通路，以及导通射频信号输入端与外置天线之间的通路。由于本技术天线切换电路结构简单，不需要mcu的参与，因此可以降低天线切换电路的成本。
附图说明
38.为了更清楚地说明本技术的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，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。
39.图1为本实用新型实施例提供的一种天线切换电路的结构示意图；
40.图2a为本实用新型实施例提供的接口模块未接外置天线的结构示意图；
41.图2b为本实用新型实施例提供的接口模块接入外置天线的结构示意图；
42.图3为本实用新型实施例提供的另一种天线切换电路的结构示意图；
43.图4为本实用新型实施例提供的控制模块的结构示意图；
44.图5为本实用新型实施例提供的选择模块的结构示意图；
45.图6为本实用新型实施例提供的选择模块与测试开关的连接结构示意图；
46.图7为本实用新型实施例提供的调谐电容与选择模块的连接结构示意图；
47.图8为本实用新型实施例提供的包括调谐电容控制芯片的调谐电容与选择模块的连接结构示意图；
48.图9为本实用新型实施例提供的整体天线切换电路的原理框图连接结构示意图；
49.图10为本实用新型实施例提供的一种整体的天线切换电路结构示意图；
50.图11为本实用新型实施例提供的另一种整体的天线切换电路结构示意图。
具体实施方式
51.为了使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图，对本技术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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
52.天线主要用于发射和接收信号，在例如手机等移动终端中通常会配置内置天线用于收发信号。在无线信号环境较弱的环境中，内置天线的收发信号效果会极大地受到影响，因此有的手机会配置一个外置天线接口用来连接外置天线，当内置天线的信号较弱时连接外置天线以增强手机的信号。然而，目前针对内置天线和外置天线进行切换的控制电路中，通常包括mcu在内的复杂控制电路，使得电路结构复杂且成本高，导致pcb布线复杂，电路可靠性低。
53.为了简化天线切换电路的结构，本技术实施例提供了一种天线切换电路，如图1所示，该天线切换电路包括：接口模块101、控制模块102和选择模块103；
54.接口模块101，用于有外置天线接入时，与外置天线连接，并向控制模块102输出低电平信号；
55.控制模块102，用于在有外置天线接入时，向选择模块103输出低电平信号；
56.选择模块103，用于在输入低电平信号后，断开选择模块103的射频信号输入端与内置天线之间的通路，以及导通射频信号输入端与外置天线之间的通路。
57.本技术实施例提供的天线切换电路，当接口模块有外置天线接入时，向控制模块输入低电平信号，控制模块将该低电平信号输入给选择模块，使得选择模块可以断开射频信号输入端与内置天线之间的通路，并导通射频信号输入端与外置天线之间的通路，实现内置天线通路向外置天线通路之间的切换，电路结构简单，不需要mcu的参与，从而可以降低天线切换电路的成本。
58.在具体实施中，天线切换电路不仅可以实现由内置天线通路向外置天线通路的切换，同样也可以实现由外置天线通路向内置天线通路的切换。也就是说，控制模块102还用于：向选择模块103输出低电平信号之后，在外置天线与接口模块101断开连接时，向选择模块103输出高电平信号；选择模块103，还用于在输入高电平信号后，断开射频信号输入端与
外置天线之间的通路，以及导通射频信号输入端与内置天线之间的通路。
59.本技术实施例中的接口模块101在有外置天线接入时，向控制模块102输出低电平信号，使得控制模块102将该低电平信号输出给选择模块103，从而使得选择模块103断开选择模块103的射频信号输入端与内置天线之间的通路，以及导通射频信号输入端与外置天线之间的通路；接口模块101与外置天线断开连接时，控制模块102向选择模块103输出高电平信号，从而使得选择模块103断开射频信号输入端与外置天线之间的通路，以及导通射频信号输入端与内置天线之间的通路，这样，可以实现内置天线和外置天线之间的切换。
60.在具体实施中，如图2a和图2b所示，本技术实施例中的接口模块101可以包括：sma射频接口；sma射频接口的第一端sin与选择模块103的第一导通端和控制模块102的第一输入端连接；sma射频接口的第二端gnd1在没有外置天线接入时，处于空闲状态，以及在与外置天线连接时，接地；sma射频接口的第三端gnd2接地。如图2a所示为sma射频接口在没有外置天线接入时的状态，如图2b所示为sma射频接口在有外置天线连接时的状态，在有外置天线连接时，sma射频接口的第二端gnd1与第三端gnd2连接，即第二端gnd1与第三端gnd2同时接地，此时第一端sin的信号被拉低。
61.本技术实施例提供的外置天线可以为pifa天线，即两个馈脚天线。
62.在具体实施中，本技术实施例提供的天线切换电路还可以包括瞬态二极管104，如图3所示，瞬态二极管104的第一端接地，瞬态二极管104的第二端与接口模块101的输出端连接。通过接入瞬态二极管可以起到防止静电产生的作用。
63.在具体实施中，本技术实施例提供的天线切换电路中的控制模块102可以包括：电感l、电容c和上拉电阻r，如图4所示：电感l的第一端与接口模块101的输出端连接，电感l的第二端与上拉电阻r的第一端和电容c的第一端连接，作为控制模块102的输出端ant_sw；上拉电阻r的第二端与用于输出高电平信号的低压差线性稳压器ldo连接；电容c的第二端接地。其中上拉电阻r的阻值可以为40.2k，电感l的感值可以为68nh，该电感可以隔绝射频信道。
64.其中，低压差线性稳压器ldo用于调节控制模块102的输出端ant_sw的电压，在接口模块101没有接入外置天线时，该低压差线性稳压器ldo用于给控制模块102的输出端ant_sw提供高电平信号，以使控制模块102的输出端ant_sw输出高电平信号给选择模块103，选择模块103在输入高电平信号后，断开射频信号输入端与外置天线之间的通路，以及导通射频信号输入端与内置天线之间的通路。
65.在具体实施中，选择模块103可以包括：2t开关，如图5所示：2t开关的第一输入电压端vdd与供电端vdd1连接；2t开关的第二输入电压端vc与控制模块102的输出端ant_sw连接；2t开关的射频信号输入端ant作为选择模块103的射频信号输入端，用于接收射频信号；2t开关的接地端gnd接地；2t开关的第一导通端作rf1为选择模块103的第一导通端，该第一导通端与接口模块101连接；2t开关的第二导通端rf2与内置天线108连接。
66.当2t开关供电时，第二电压输入端vc输入高电平时，射频信号rf从ant端到rf2端，然后至内置天线108；第二电压输入端vc输入低电平时，射频信号rf从ant端到rf1端，然后至接口模块101。
67.在具体实施中，如图6所示，本技术实施例提供的天线切换电路还可以包括测试开关107，测试开关107连接在2t开关的第二导通端rf2与内置天线108之间，测试开关107用于
测试电路的各种指标数据，例如发射信号、接收信号和误差向量幅度(error vector magnitude，evm)等，通过测试这些指标可以验证射频信号的波形是否精确。
68.在具体实施中，如图7所示，本技术实施例提供的天线切换电路还可以包括调谐电容c1，调谐电容c1的第一端与接口模块101的输出端连接，调谐电容的第二端与选择模块103的第一导通端rf1连接。
69.其中，调谐电容可以使用一个固定容值的电容，也可以使用一个可调节电容值大小的可调谐电容，由于外置天线使用的频段很宽，因此可以增加可调谐电容进行优化，具体可以在调谐电容c1的控制端接入一个可控制调谐电容的容值大小的控制芯片，如图8所示，其中控制芯片的第一输出端outa与调谐电容的控制端连接。
70.在具体实施中，本技术实施例提供的天线切换电路还可以包括功率放大器和滤波器，如图9所示，为本技术实施例提供的整体的天线切换电路的原理框图，其中，功率放大器的第一端与射频收发机连接，功率放大器的第二端与滤波器的第一端连接，滤波器的第二端与选择模块的射频信号输入端连接。具体的工作原理为：当仅有内置天线时，射频信号通过射频收发机输出，连接至功率放大器，并通过滤波器滤除无用信号，将有用信号输入到选择模块，并通过内置天线发射出去，当接上外置天线后，射频信号从选择模块切至外置天线的通路，即经过调谐器件(例如调谐电容)、控制模块、接口模块至外置天线。
71.如图10所示，为本技术实施例提供的整体的天线切换电路结构示意图，其中接口模块101代表的是有外置天线接入的情况，即接口模块的第二端gnd1和第三端gnd2连接，同时接地，使得第一端sin的信号被拉低从而输出低电平信号，低电平信号进入控制模块102的输出端ant_sw，该输出端ant_sw与选择模块103的第二电压输入端vc连接，即选择模块103的第二电压输入端vc输入低电平信号，从而使得选择模块103的第一导通端rf1导通，第二导通端rf2不导通，第一导通端rf1导通使得选择模块103的射频信号输入端ant输入的射频信号rf经过第一导通端rf1进入接口模块101，从而输出给外置天线。
72.当外置天线与接口模块101断开连接时，如图11所示，控制模块102连接的低压差线性稳压器ldo输出高电平信号给控制模块102的输出端ant_sw，此时选择模块103的第二电压输入端vc输入高电平信号，从而使得选择模块103的第二导通端rf2导通，第一导通端rf1不导通，第二导通端rf2导通使得选择模块103的射频信号输入端ant输入的射频信号rf经过第二导通端rf2输出给内置天线108。
73.基于相同的构思，本技术实施例还提供一种移动终端，包括内置天线和如前所述的任一天线切换电路。该移动终端的实施可以参见上述天线切换电路的实施，重复之处不再赘述。
74.本技术实施例提供一种天线切换电路及移动终端，该天线切换电路包括接口模块、控制模块和选择模块；接口模块，用于有外置天线接入时，与外置天线连接，并向控制模块输出低电平信号；控制模块，用于在有外置天线接入时，向选择模块输出低电平信号；选择模块，用于在输入低电平信号后，断开选择模块的射频信号输入端与内置天线之间的通路，以及导通射频信号输入端与外置天线之间的通路。由于本技术天线切换电路结构简单，不需要mcu的参与，因此可以降低天线切换电路的成本。
75.本领域的技术人员可以对本技术进行各种改动和变型而不脱离本技术的精神和范围。这样，倘若本技术的这些修改和变型属于本技术权利要求及其等同技术的范围之内，
则本技术也意图包含这些改动和变型在内。