天線匹配電路及其方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種天線匹配電路及其方法。特別地，本發(fā)明涉及一種基于適用于任意類型天線結(jié)構(gòu)的天線匹配電路及其方法，適用于任意類型天線的結(jié)構(gòu)也就是不依賴天線類型的結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]對于當(dāng)今電子裝置而言，無線發(fā)訊功能(wireless signaling funct1n)已經(jīng)變得非常流行，乃至是基本的功能，其中上述電子裝置可舉例為移動電話、智能電話、平板電腦、掌上型電腦、便攜式電腦、數(shù)碼相機、攝錄像機、媒體播放器、游戲機、無線網(wǎng)絡(luò)外設(shè)(終端、集線器、路由器)、打印機、導(dǎo)航儀、可穿戴電子設(shè)備等，并且上述無線發(fā)訊功能可舉例為通過天線發(fā)送及/或接收無線(例如，射頻)信號。為了高效利用無線發(fā)訊功率，可安排天線具有匹配電路(匹配網(wǎng)絡(luò))，從而匹配天線的阻抗，這樣可降低由于阻抗失配造成的反射(回波損耗，即return loss)。
[0003]當(dāng)今無線標(biāo)準(zhǔn)需要無線發(fā)訊在多頻帶中實施，其中多頻帶分布于寬頻范圍。例如，為了支持長期演進(Long Term Evolut1n, LTE)電信標(biāo)準(zhǔn)，無線發(fā)訊不僅需要在2G與3G標(biāo)準(zhǔn)的傳統(tǒng)頻帶中實施，而且需要在例如700MHz至821MHz以及2300MHz至2690MHz的附加頻帶中實施。然而，對于如此寬頻范圍的頻帶支持，傳統(tǒng)的天線設(shè)計方法很難實現(xiàn)。
[0004]緊湊型天線尺寸需求對于天線設(shè)計也是一個挑戰(zhàn)。對于廣泛互聯(lián)，現(xiàn)代電子裝置需要支持多種無線標(biāo)準(zhǔn)，例如，移動通信(2G/3G/LTE)、近場通信(Near-FieldCommunicat1n, NFC)、全球定位系統(tǒng)(Global Posit1ning System, GPS)、藍牙及 / 或W1-Fi等。由于上述原因，也希望天線的尺寸(例如，寬度、長度及/或區(qū)域)變小。既然電子裝置必須包含不同無線標(biāo)準(zhǔn)的不同天線，所以需要縮小每個天線的空間。
[0005]現(xiàn)代電子裝置也需要使用緊湊型因素整合許多功能模塊(例如，用于立體聲播放的雙揚聲器、雙麥克風(fēng)、用于捕捉三維圖像的攝像機、高容量電池等)，并且這樣也會犧牲每個天線的空間。此外，為了改良的物理穩(wěn)定性(physical robustness)以及更好的用戶體驗，現(xiàn)代電子裝置常常采用金屬外殼，既然天線需要遠離金屬部分，所以這也壓縮天線空間。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]有鑒于此，本發(fā)明揭露一種天線匹配電路及其方法。
[0007]根據(jù)本發(fā)明實施例，本發(fā)明提供一種天線匹配電路，該天線匹配電路包含:接地電路，用于連接天線的接地終端至接地電壓，并且提供該接地終端與該接地電壓之間的感抗；以及供電電路，用于連接供電信號至該天線的供電終端。
[0008]在本發(fā)明的一方面，該接地電路包含耦接在該接地終端與該接地電壓之間的接地電感。
[0009]在本發(fā)明另一方面，該供電電路能在第一模式與第二模式之間進行切換，以在該供電信號與該供電終端之間分別提供第一等效阻抗與第二等效阻抗。
[0010]根據(jù)本發(fā)明另一實施例，本發(fā)明提供一種提供天線匹配電路的方法，該提供天線匹配電路的方法包含:安排接地電路連接天線的接地終端至接地電壓，并且提供該接地終端與該接地電壓之間的感抗；以及安排供電電路連接供電信號至該天線的供電終端。
[0011]本發(fā)明提供的天線匹配電路及其方法可有效擴展帶寬。
【附圖說明】
[0012]圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例描述的天線匹配電路的示意圖；
[0013]圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例描述匹配電路分別在第一模式與第二模式中的操作與性能不意圖；
[0014]圖3與圖4是根據(jù)本發(fā)明實施例描述的匹配不同類型天線阻抗的匹配電路的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖5是根據(jù)本發(fā)明實施例描述的匹配電路示意圖；
[0016]圖6是根據(jù)本發(fā)明實施例描述的匹配電路的示意圖；
[0017]圖7是根據(jù)本發(fā)明實施例描述的流程示意圖。
【具體實施方式】
[0018]在說明書及權(quán)利要求書當(dāng)中使用了某些詞匯來指稱特定的元件。所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)可理解，硬件制造商可能會用不同的名詞來稱呼同一個元件。本說明書及權(quán)利要求書并不以名稱的差異作為區(qū)分元件的方式，而是以元件在功能上的差異作為區(qū)分的準(zhǔn)貝1J。在通篇說明書及權(quán)利要求項中所提及的“包含”為一開放式的用語，故應(yīng)解釋成“包含但不限定于”。此外，“耦接” 一詞在此包含任何直接及間接的電氣連接手段。因此，若文中描述第一裝置耦接于第二裝置，則代表第一裝置可直接電氣連接于第二裝置，或透過其它裝置或連接手段間接地電氣連接至第二裝置。
[0019]請參考圖1，圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例描述的天線100的匹配電路10示意圖?？砂才牌ヅ潆娐?0匹配天線100的阻抗，并且可包含供電電路12以及接地電路14。可安排供電電路12連接時節(jié)點n0處的可變供電信號S0以向節(jié)點n3處的天線100的終端F供電。例如，信號S0可為發(fā)訊芯片(未示出)或信號繼電芯片(例如，傳輸模塊，未示出)提供的RF信號，因此，可通過匹配電路10與天線100發(fā)送信號S0 ;信號S0也可為從天線100與匹配電路10接收的RF信號?？砂才沤拥仉娐?4連接節(jié)點n4處的天線100的接地終端G與節(jié)點n5處的接地電壓Vss (例如，DC電壓)。
[0020]接地電路14能提供接地終端G與接地電壓Vss之間的感抗(inductiveimpedance)，即在節(jié)點n4與n5之間。如圖1所示，接地電路14可包含親接在接地終端G與接地電壓Vss之間的電感L2 (作為接地電感)。由于將史密斯圓圖上的天線阻抗放置在容易匹配的位置，接地電路14提供的阻抗可明顯降低天線匹配難度，并且可大幅擴展天線100的可用帶寬。
[0021]在實施例中，供電電路12能在第一模式與第二模式之間進行切換以在節(jié)點n0與n3之間(即，在供電信號S0與供電終端F之間)分別提供第一等效阻抗與第二等效阻抗。在其他實施例中，供電電路可在多于兩種模式中進行切換以在供電信號S0與供電終端F之間提供多于兩種等效阻抗。如圖1示例所示，供電電路12可包含前級16、兩個(第一與第二)中間阻抗18a與18b、開關(guān)S以及電容C2(作為并聯(lián)電容器)。前級16可耦接在供電信號S0(在節(jié)點nO)與節(jié)點nl (在內(nèi)部節(jié)點)之間。例如，前級16可包含兩個電感LOa與LOb (作為前串聯(lián)電感與前并聯(lián)電感)；電感LOa可耦接在節(jié)點nO與nl之間，電感LOb可耦接在節(jié)點nl與n5之間。電容C2可耦接在節(jié)點n3與n5之間。
[0022]中間阻抗18a可親接在節(jié)點n2a(第一選擇節(jié)點)與節(jié)點n3處的供電終端F之間，并且另一中間阻抗18b可親接在節(jié)點n2b(第二選擇節(jié)點)與節(jié)點n3之間。例如，阻抗18a可包含電感L1 (作為中間電感)以提供感抗，并且阻抗18b可包含電容C1 (作為中間電容)以提供容抗。開關(guān)S可耦接在節(jié)點nl、n2a與n2b之間。在第一模式期間，開關(guān)S能連接節(jié)點nl與節(jié)點n2a，并且可進一步阻斷節(jié)點nl與n2b的導(dǎo)通。在第二模式期間，開關(guān)S能連接節(jié)點nl與節(jié)點n2b，并且可進一步阻斷節(jié)點nl與n2a的導(dǎo)通。例如，開關(guān)S可為單刀雙擲開關(guān)，并且由控制信號(未示出)控制，其中上述控制信號可由應(yīng)用處理器(未示出)、基帶處理器(未示出)或其他控制電路提供。
[0023]在某些實施例中，匹配電路10可為供應(yīng)及/或接收信號S0的芯片外的電路，例如，匹配電路10的每個元件(部件)、每個電感L0a、L0b、Ll、L2、電容C1與C2、開關(guān)S可為集總芯片外元件。在其他實施例中，匹配電路10可為片上電路，例如，集成在提供及/或接收信號S0的RF集成電路中。在其他實施例中，匹配電路10可由芯片外部分與片上部分共同形成，例如，一個或多個元件可為集總信號外元件，以及剩余元件可集成在芯片中。
[0024]繼續(xù)圖1的實施例，請參考圖2，圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例描述匹配電路10分別在第一模式與第二模式中的操作與性能示意圖，其中第一模式可支持在較低的低頻帶(low-band, LB)的無線發(fā)訊，以及第二模式可支持在較高LB以及高頻帶(high_band, HB)的無線發(fā)訊；較低LB的頻率低于較高LB以及HB的頻率。圖2也分別描述了在第一與第二模式下隨頻率(橫軸)變化的節(jié)點nO處的回波損耗(縱軸)的示例曲線cvl與cv2。
[0025]在開關(guān)S導(dǎo)通節(jié)點nl與n2a(