一种天线复用的移动终端的制作方法

1.本实用新型涉及射频技术领域，尤其涉及的是一种天线复用的移动终端。


背景技术：

2.目前，5g（第五代移动通信技术）手机普及率越来越高，因其超高的上传、下载速率得到用户的青睐。而高下载速度得益于5g手机使用了多天线设计，有别于4g主流的双天线设计，5g的天线通常需要4~6根天线。这就导致5g手机的天线数量至少需要4根甚至更多。但是，由于手机本身体积不大，要在机体的四周放下6根天线不容易实现，如果还要更多天线，难度更大，天线的性能也很难达到标准要求。
3.因而现有技术还有待改进和提高。


技术实现要素：

4.鉴于上述现有技术的不足之处，本实用新型的目的在于提供一种天线复用的移动终端，以解决现有5g手机的天线数量较多不易放置的问题。
5.为了达到上述目的，本实用新型采取了以下技术方案：
6.一种天线复用的移动终端，包括一主板，其中，所述主板上设有第一通信模块、接收模块、第二通信模块和天线模块；所述第一通信模块、接收模块和第二通信模块均连接天线模块，接收模块连接第一通信模块和第二通信模块；
7.所述天线模块用于收发第一信号和第二信号，
8.接收信号时，所述第一通信模块对第一信号进行功放后传输至接收模块中进行信号处理；第二通信模块对第二信号进行分频、功放后传输至接收模块中进行信号处理；
9.所述接收模块根据工作模式对第一信号和第二信号进行单独接收或同时接收；同时接收时复用天线模块中的一根天线，将第一信号和第二信号分离后分别传输处理。
10.所述的天线复用的移动终端中，所述天线模块包括第一天线、第二天线、第三天线、第四天线和第五天线；所述第一天线连接第一通信模块，第二天线连接接收模块；第三天线、第四天线和第五天线均连接第二通信模块。
11.所述的天线复用的移动终端中，所述第二通信模块包括第一频段功放单元、第二频段功放单元、第一分频器、第二分频器和第三分频器；所述第一频段功放单元连接第一分频器、第二分频器、第三分频器和接收模块；第二频段功放单元连接第一分频器、第二分频器、第三分频器和接收模块；第一分频器连接第三天线，第二分频器连接第四天线，第三分频器连接第五天线；
12.各分频器根据频段对第二信号进行分离，将第一频段信号传输给第一频段功放单元，将第二频段信号传输给第二频段功放单元；
13.所述第一频段功放单元用于对第二信号中的第一频段信号进行功放；
14.所述第二频段功放单元用于对第二信号中的第二频段信号进行功放。
15.所述的天线复用的移动终端中，所述接收模块包括中频收发器、第一通路单元、第
二通路单元和第四分频器；所述中频收发器连接第一通路单元和第二通路单元；第四分频器连接第一通路单元、第二通路单元和第二天线；所述中频收发器连接第一通信模块、第一频段功放单元和第二频段功放单元；
16.所述第四分频器用于将第二天线同时接收的第一信号和第二信号分离，第一信号通过第一通路单元传输至中频收发器中进行信号处理，第二信号通过第二通路单元传输至中频收发器中进行信号处理。
17.所述的天线复用的移动终端中，所述第一通路单元包括第一开关、第一滤波器、第二滤波器和第三滤波器；
18.所述第一开关的rfc脚连接第四分频器的第一传输端；第一开关的v1脚、v2脚与中频收发器的bpi0脚、bpi1脚一对一连接；第一开关的rf1脚、rf2脚、rf3脚与第一滤波器的一端、第二滤波器的一端、第三滤波器的一端一对一连接；第一滤波器的另一端、第二滤波器的另一端、第三滤波器的另一端与中频收发器的drx0脚、drx3脚、drx3脚一对一连接。
19.所述的天线复用的移动终端中，所述第二通路单元包括第二开关、第四滤波器、第五滤波器和第六滤波器；
20.所述第二开关的rfc脚连接第四分频器的第一传输端；第二开关的v1脚、v2脚与中频收发器的bpi2脚、bpi3脚一对一连接；第二开关的rf1脚、rf2脚、rf3脚与第四滤波器的一端、第五滤波器的一端、第六滤波器的一端一对一连接；第四滤波器的另一端、第五滤波器的另一端、第六滤波器的另一端与中频收发器的drx7脚、drx9脚、drx11脚一对一连接。
21.所述的天线复用的移动终端中，所述中频收发器的tx0脚连接第一通信模块的信号输入脚，中频收发器的tx1脚连接第一频段功放单元的信号输入脚，中频收发器的tx2脚连接第二频段功放单元的信号输入脚。
22.所述的天线复用的移动终端中，所述第一信号是4g信号，工作频段包括band1、band5和band8；第二信号是5g信号，工作频段包括n41、n77、n78和n79。
23.所述的天线复用的移动终端中，所述工作模式为4g模式时，第一天线用于发射信号，第二天线用于接收信号；
24.工作模式为5g sa模式时，第二天线至第五天线中任一一根用于发射信号，其余天线用于接收信号；
25.工作模式为5g nsa模式时，第二天线同时接收4g信号和5g信号。
26.相较于现有技术，本实用新型提供的天线复用的移动终端，包括一主板，所述主板上设有第一通信模块、接收模块、第二通信模块和天线模块；所述第一通信模块、接收模块和第二通信模块均连接天线模块，接收模块连接第一通信模块和第二通信模块；所述天线模块用于收发第一信号和第二信号，接收信号时，所述第一通信模块对第一信号进行功放后传输至接收模块中进行信号处理；第二通信模块对第二信号进行分频、功放后传输至接收模块中进行信号处理；所述接收模块根据工作模式对第一信号和第二信号进行单独接收或同时接收；同时接收时复用天线模块中的一根天线，将第一信号和第二信号分离后分别传输处理。通过接收模块来同时接收第一信号和第二信号，使得第一信号和第二信号可以复用一根天线，从而使总天线数量减少一根，在满足第一信号和第二信号切换通信的前提下，减小了天线放置的难度，保证了天线性能的达标。
附图说明
27.图1 是本实用新型提供的移动终端的结构示意图。
28.图2是本实用新型提供的接收模块的电路图。
具体实施方式
29.本实用新型提供一种天线复用的移动终端，利用移动终端内部的金属框做天线，不会对移动终端的外观造成影响。为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
30.请参阅图1，本实用新型提供的移动终端包括一主板，所述主板上设有第一通信模块100、接收模块200、第二通信模块300和天线模块400；所述第一通信模块100、接收模块200和第二通信模块300均连接天线模块400，接收模块200连接第一通信模块100和第二通信模块300。所述天线模块用于收发第一信号（本实施例中是4g信号，兼容2g信号和3g信号）和第二信号（本实施例中是5g信号）。接收信号时，所述第一通信模块100对第一信号进行功放后传输至接收模块200中进行信号处理，第二通信模块对300对第二信号进行分频功放后传输至接收模块200中进行信号处理；接收模块200根据工作模式对第一信号和第二信号进行单独接收或同时接收，同时接收时复用天线模块400中的一根天线，将第一信号和第二信号分离后分别传输处理。
31.发射信号时，接收模块200根据信号类型将需要输出的信号选择直接输出至天线模块400发射，或传输给第一通信模块100放大后再由天线模块400发射，或传输给第二通信模块300放大后再由天线模块400发射。
32.本实施例提供了一种减少5g手机天线数量的方案，常规方案至少需要6根天线，本实施例通过设计一个接收模块200可以同时接收4g信号和5g信号，使得4g、5g可以复用一根天线，使得总天线数量做到5根即可，在满足4g和5g切换通信的前提下，减小了天线放置的难度，保证了天线性能的达标。
33.本实施例中，所述天线模块400内设有5个天线，分别是第一天线410、第二天线420、第三天线430、第四天线440和第五天线450；所述第一天线410连接第一通信模块100，第二天线420连接接收模块200；第三天线430、第四天线440和第五天线450均连接第二通信模块300。在不同通信状态下，选择对应的天线，例如，当移动终端工作在4g模式时，第一天线410作为主集天线来发射信号，第二天线420作为分集天线来接收信号，其他天线不工作；当工作在5g sa（standalone，独立组网）模式时，第二天线420至第五天线450这四根天线工作，都可以作为发射或接收，但是同时只有一根天线作为发射，其余天线则作为接收；当工作在5g nsa（non
‑
standalone，非独立组网）模式时，需要4g、5g同时工作，此时五根天线都使用（即都能工作），接收模块200设置为可以同时接收4g信号和5g信号。
34.所述第一通信模块100用于实现2g、3g或4g通信，对2g、3g或4g信号进行功放，在具体实施时可采用现有的4g功放模块（其能兼容2g和3g的功放），型号优选为vc7643
‑
26。
35.所述第二通信模块300用于实现5g通信，包括5g sa（standalone，代表独立组网）模式和5g nsa（non
‑
standalone，代表非独立组网）模式。由于5g频段号分为n41（5g频段是2515mhz~2675mhz）、n77（5g频段是3300mhz~4200mhz）、n78（3300mhz~3800mhz）和n79（5g频
段是4800mhz~4900mhz），n77~n79可以兼容使用一个功放单元。则所述第二通信模块300包括第一频段功放单元310、第二频段功放单元320、第一分频器330、第二分频器340和第三分频器350；所述第一频段功放单元310连接第一分频器330、第二分频器340、第三分频器350和接收模块200；第二频段功放单元320连接第一分频器330、第二分频器340、第三分频器350和接收模块200；第一分频器330连接第三天线430，第二分频器340连接第四天线440，第三分频器350连接第五天线450。
36.其中，第一频段功放单元310可采用型号为vc7643
‑
63的5g n41功放单元，只对5g信号中的第一频段信号（如n41频段的信号）进行功放。第二频段功放单元320可采用型号为qm78207的5g n79功放单元（其能兼容n77和n78的功放），对第二信号（即5g信号）中的第二频段信号（如n77、n78、n99频段的信号）都能进行功放。第一分频器330、第二分频器340和第三分频器350的功能相同，对不同频段的信号进行区分并输出，将第一频段信号（即属于n41频段的信号）传输至第一频段功放单元310，将第二频段信号（即属于n77~n99频段的信号）传输至第二频段功放单元320；还可将对于频段功放单元输出的信号传输至所接的天线发射。
37.请一并参阅图2，所述接收模块200包括中频收发器210、第一通路单元220、第二通路单元230和第四分频器240；所述中频收发器210连接第一通路单元220和第二通路单元230；第四分频器240连接第一通路单元220、第二通路单元230和第二天线420。中频收发器210的tx0脚、tx1脚、tx2脚与第一通信模块100的信号输入脚、第一频段功放单元310的信号输入脚、第二频段功放单元320的信号输入脚一对一连接。
38.其中，第四分频器240用于将第二天线420接收到的信号分成两路信号，分别是中低频(band1/band5/band8)和高频（5g n41/n77/n79），本实施例用于将4g信号和5g信号分开， 4g信号通过第一通路单元传输至中频收发器中进行信号处理，5g信号通过第二通路单元传输至中频收发器中进行信号处理，这样两路信号能同时通过，且互相不受影响，还能复用第二天线420，减少了所需的总天线数量。
39.所述中频收发器210（型号优选为联发科的mt6190）用于处理射频信号，例如接收射频信号并进行模数转换后、再传递到手机的cpu中。其为现有技术，此处对其具体功能不做详述。中频收发器210将需要输出的4g信号从其tx0脚传输至第一通信模块100，通过第一天线410发射；需要输出的n41的5g信号从tx1脚传输至第一频段功放单元310，通过第三天线430至第五天线450中任一一根天线发射；需要输出的n77~n79的5g信号从tx2脚传输至第二频段功放单元320，通过第三天线430至第五天线450中任一一根天线发射。
40.所述第一通路单元220包括第一开关221、第一滤波器222、第二滤波器223和第三滤波器224；所述第一开关221的rfc脚连接第四分频器240的第一传输端；第一开关221的v1脚、v2脚与中频收发器210的bpi0脚、bpi1脚一对一连接；第一开关221的rf1脚、rf2脚、rf3脚与第一滤波器222的一端、第二滤波器223的一端、第三滤波器224的一端一对一连接；第一滤波器222的另一端、第二滤波器223的另一端、第三滤波器224的另一端与中频收发器210的drx0脚、drx3脚、drx3脚一对一连接。
41.所述第二通路单元230包括第二开关231、第四滤波器232、第五滤波器233和第六滤波器234；所述第二开关231的rfc脚连接第四分频器240的第一传输端；第二开关231的v1脚、v2脚与中频收发器210的bpi2脚、bpi3脚一对一连接；第二开关231的rf1脚、rf2脚、rf3
脚与第四滤波器232的一端、第五滤波器233的一端、第六滤波器234的一端一对一连接；第四滤波器232的另一端、第五滤波器233的另一端、第六滤波器234的另一端与中频收发器210的drx7脚、drx9脚、drx11脚一对一连接。
42.其中，所述第一开关221和第二开关231的型号优选为mxd8530，中频收发器210输出第一组切换信号（bpi_bus0信号和bpi_bus1信号）来控制第一开关221内部通路的切换，中频收发器210输出第二组切换信号（bpi_bus2信号和bpi_bus3信号）来控制第二开关231内部通路的切换。两组切换信号的高低电平组合决定了信号从哪路输出，例如，当bpi_bus0信号为低电平且bpi_bus1信号为高电平时，第一开关221的rfc脚连接rf1脚；其他连接关系具体如下表1所示。
[0043][0044]
表1
[0045]
各个滤波器分别对应不同频段的滤波，本实施例中，第一滤波器222用于对b1（即band1）频段的4g信号进行滤波，第二滤波器223用于对b5频段的4g信号进行滤波，第三滤波器224用于对b8频段4g信号进行滤波，第四滤波器232用于对n41频段的5g信号进行滤波，第五滤波器233用于对n77频段的5g信号进行滤波，第六滤波器234用于对n79频段的5g信号进行滤波。由于n77的频率范围包含了n78，因此n78频段的5g信号使用n77的路径。
[0046]
以移动终端是手机为例，其工作原理为：
[0047]
1、当手机工作在4g模式时，第一天线410作为主集天线来发射信号，第二天线420作为分集天线来接收信号，工作频段如band 1时：
[0048]
当手机开机后，注册网络的工作频段为band1，中频收发器210输出低电平的bpi_bus0信号和高电平的bpi_bus1信号，第二组切换信号（bpi_bus2信号和bpi_bus3信号）无输出，此时第一开关221的rfc脚连接rf1脚。
[0049]
接收信号时，第二天线420接收工作频段为band 1的4g信号，经过第四分频器240后传输至第一开关221的rfc脚，则band 1的4g信号从rfc脚输入、rf1脚输出，再经过第一滤波器222滤波，最后传输至中频收发器210中进行相应处理。
[0050]
发射信号时，中频收发器将需要输出的band 1的4g信号传输至第一滤波器222滤波，滤波后的band 1的4g信号通过第一开关221的rf1脚输入、rfc脚输出至第四分频器240，第四分频器240输出band 1的4g信号通过第二天线420发射。
[0051]
发射信号时，中频收发器210将需要输出的band 1的4g信号从tx0脚传输至第一通信模块100，第一通信模块100将band 1的4g信号放大后再传输至第一天线410发射。
[0052]
2、当手机工作在5g sa模式时，工作频段如n79，第二天线420作为分集天线来接收信号，第三天线430作为主集天线来发射信号，第四天线440和第五天线450作为5g的接收天
线接收信号：
[0053]
当手机开机后，注册网络的工作频段为n79，中频收发器210输出高电平的bpi_bus2信号和高电平的bpi_bus3信号，第一组切换信号（bpi_bus0信号和bpi_bus1信号）无输出，此时第二开关231的rfc脚连接rf3脚。
[0054]
接收信号时，第二天线420接收工作频段为n79的5g信号，经过第四分频器240后传输至第二开关231的rfc脚，则n79的5g信号从rfc脚输入、rf3脚输出，再经过第六滤波器234滤波，最后传输至中频收发器210中进行相应处理。
[0055]
在具体实施时，也可由其他天线来接收信号，实际由哪根天线接收到信号，就由对应的天线及其传输路径来实现接收通路。例如，第四天线440和第五天线450都能用于接收，第二分频器340将第四天线440接收的n79的5g信号传输至第二频段功放单元320，或者第三分频器350将第五天线450接收的n79的5g信号传输至第二频段功放单元320，经过第二频段功放单元320放大后传输至中频收发器210的tx2脚，中频收发器210进行相应处理。
[0056]
发射信号时，中频收发器210将需要输出的n79的5g信号从tx2脚传输至第二频段功放单元320，第二频段功放单元320将信号放大后传输至第二分频器340，最后传输至第四天线440发射。或者，第二频段功放单元320将信号放大后传输至第三分频器350，最后传输至第五天线450发射。
[0057]
3、当手机工作在5g nsa模式时，4g和5g同时工作，工作频段如band5和n41，第二天线420作为4g和5g的分集天线来接收信号（可同时接收4g信号和5g信号，通过第四分频器240分离），第一天线作为4g的主集天线来发射信号，第三天线430作为5g的发射天线；第四天线440和第五天线450都作为5g的接收天线，只接收5g信号。
[0058]
当手机开机后，注册网络的工作频段为band5和n41，中频收发器210输出高电平的bpi_bus0信号和低电平的bpi_bus1信号，控制第一开关221的rfc脚连接rf2脚；还输出低电平的bpi_bus2信号和高电平的bpi_bus3信号，控制第二开关231的rfc脚连接rf1脚。
[0059]
接收信号时，第二天线420同时接收工作频段为band5的4g信号和工作频段为n41的5g信号，再经过第四分频器240分开为两路信号，这样就达到了复用一根天线（即第二天线420）的效果。一路信号是band5的4g信号，传输至第一开关221的rfc脚；另一路是n41的5g信号，传输至第二开关231的rfc脚。band5的4g信号通过第一开关221传输至第二滤波器223滤波，最后传输至中频收发器210中进行相应处理。n41的5g信号通过第二开关231传输至第四滤波器232滤波，最后传输至中频收发器210中进行相应处理。
[0060]
在具体实施时，也可由。例如第四天线440接收n41的5g信号，通过第二分频器340传输给第一频段功放单元310，再传输至中频收发器210的tx1脚，即可传输至中频收发器210中进行相应处理。
[0061]
发射信号时，中频收发器210将需要输出的band 5的4g信号从tx0口传输至第一通信模块100，第一通信模块100将band 5的4g信号放大后传输至第一天线410发射。同时，中频收发器210将需要输出的n41的5g信号从tx1脚传输至第一频段功放单元310，第一频段功放单元310将信号放大后传输至第一分频器330，最后传输至第三天线420发射。
[0062]
由于在接收时，使用第二天线420作为4g模式的分集天线，这一对手机传导性能影响最小。本实施例主要是复用一根天线，也可以复用两根天线，这种方案天线数量只需要4根。
[0063]
综上所述，本实用新型的天线复用的移动终端，通过重新设计射频线路，将4g和5g复用一根天线，使得5g手机的天线总数减少到5根，即可以满足4g双天线、5g四天线的必要设计，还能省下一根天线的空间留给其他天线，有效提高天线整体性能；还满足了4g模式、5g sa和5g nsa模式的频段组合要求。
[0064]
应当理解的是，本实用新型的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。