專利名稱：一種手機天線、天線接收信號的處理方法及裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及天線領域，具體涉及一種手機天線及天線接收信號的處理方法及裝置。
背景技術：
隨著手機市場的競爭越來越激烈 ，手機不斷朝著輕、薄方向發(fā)展，將手機內的元器件盡可能的集成化，成為今后手機設計布局的發(fā)展趨勢。因此，如何節(jié)省布局空間、降低元器件成本就成為手機設計中的重要工作。天線是無線通訊設備中的重要元件，天線設計的好壞更是決定著手機的信號強度和通信質量。手機中的全球定位系統(tǒng)(Global Positioning System, GPS)信號頻段在手機信號高頻頻段和低頻頻段的中間，通常要對GPS接收信號和手機信號進行分別處理，并且使得兩種信號接收以后的處理互不干擾，因此，手機中就需要一個手機天線和一個GPS天線。為保證天線性能，手機設計時都要給天線留下足夠的空間，以避免其他元器件的干擾。如果在手機主板上設計的GPS天線空間過小，則GPS天線對GPS信號的接收性能會很差，如果增大主板上GPS天線的面積，則PCB面積和成本的開支都會加大。在目前手機主板面積越來越緊張的情況下，如果將兩種天線合二為一將會節(jié)省一部分空間來進行其他元器件的布局。

發(fā)明內容
有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種手機天線，能節(jié)省手機天線和GPS天線所需要的空間，降低天線的成本。本發(fā)明的主要目的還在于提供了一種天線接收信號的處理方法及裝置，能將同一天線接收到的手機信號和GPS信號分離處理，從而實現(xiàn)GPS功能和手機通信功能。為達到上述目的，本發(fā)明的技術方案是這樣實現(xiàn)的本發(fā)明提供了一種手機天線，包括高頻天線的高頻天線走線、低頻天線的低頻天線走線、以及高頻天線走線和低頻天線走線之間的連接部；該手機天線還包括GPS信號的GPS天線走線；所述GPS天線走線呈倒L形狀，且長邊與第一接地饋點連接；所述連接部與高頻天線走線的長邊和低頻天線走線的長邊相連接,且從連接部的一端延伸出I至2個饋點。上述方案中，所述從連接部的一端延伸出的I至2個饋點作為信號饋點，或作為信號饋點和第二接地饋點。上述方案中，所述信號饋點與第一接地饋點和第二接地饋點平行設置，且相鄰兩個饋點中心相距2 3mm。本發(fā)明還提供了一種天線接收信號的處理方法，該方法包括將天線接收的信號分成兩路相同的信號，將第一路信號中的手機信號濾除，過濾出GPS信號；將第二路信號中的GPS信號濾除，過濾出手機信號。上述方案中，該方法還包括將過濾出的GPS信號放大，并將處理后的GPS信號導入GPS信號處理芯片，實現(xiàn)GPS功能；相應的，對過濾出的手機信號進行手機信號的通信頻段選擇，并將處理后的手機信號導入手機信號處理芯片，實現(xiàn)手機通信功能。上述方案中，所述將天線接收的信號分成兩路相同的信號之前，該方法還包括對天線接收的信號進行調整和優(yōu)化。本發(fā)明還提供了一種天線接收信號的處理裝置，該裝置包括功分器、第一濾波器和第二濾波器；其中， 所述功分器，用于將天線接收的信號分成兩路相同的信號，并將兩路信號分別發(fā)送給第一濾波器和第二濾波器；所述第一濾波器，用于將第一路信號中的手機信號濾除，過濾出GPS信號，并將過濾出的GPS信號輸出；所述第二濾波器，用于將第二路信號中的GPS信號濾除，過濾出手機信號，并將過濾出的手機信號輸出。上述方案中，所述裝置還包括LNA、GPS信號處理芯片、手機信號頻段選擇模塊和手機信號處理芯片；所述第一濾波器將過濾出的GPS信號輸出給LNA ;所述第二濾波器將過濾出的手機信號輸出給手機信號頻段選擇模塊；所述LNA，用于將接收到的GPS信號放大，提高GPS信號的信噪比，將放大后的GPS信號發(fā)送給GPS信號處理芯片；所述GPS信號處理芯片，用于接收處理后的GPS信號，實現(xiàn)GPS功能；所述手機信號頻段選擇模塊，用于接收手機信號，選擇手機信號的通信頻段，將處理后的手機信號發(fā)送給手機信號處理芯片；所述手機信號處理芯片，用于接收處理后的手機信號，實現(xiàn)手機通信功能。上述方案中，所述裝置還包括天線匹配網(wǎng)絡模塊，用于對手機天線接收到的信號進行調節(jié)和優(yōu)化，將調節(jié)和優(yōu)化后的信號發(fā)送給功分器。本發(fā)明提供的技術方案，在現(xiàn)有內置手機天線包括一個高頻天線的高頻天線走線和一個低頻天線的低頻天線走線的基礎上，增加設置一個GPS信號的GPS天線走線，所述GPS天線走線呈倒L形狀，且長邊與第一接地饋點連接；所述高頻天線走線的長邊和低頻天線走線的長邊與一個連接部連為一體，且從所述連接部的一端延伸出I至2個饋點，作為信號饋點或作為信號饋點和第二接地饋點。通過本發(fā)明方案將手機天線和GPS天線合二為一，不僅節(jié)省了在設計GPS天線和手機信號天線時所需要的空間，提高了手機設計和布局的靈活性；而且，降低了天線的成本。


圖I為本發(fā)明內置手機天線示意圖；圖2為本發(fā)明天線接收信號的處理方法的實現(xiàn)流程示意圖3為本發(fā)明天線接收信號的處理裝置的組成架構示意圖；圖4為本發(fā)明實施例提供的天線接收信號處理裝置的電路圖。
具體實施例方式下面結合附圖及具體實施例對本發(fā)明再作進一步的詳細說明圖I為本發(fā)明的內置手機天線示意圖，如圖I所述，本發(fā)明的內置手機天線包括高頻天線走線11、低頻天線走線12、GPS天線走線13、高頻天線走線11和低頻天線走線12的連接部14、第一接地饋點15、信號饋點16和第二接地饋點17 ;其中，所述GPS天線走線13呈倒L型，包括水平設置的短邊、與該短邊垂直向下彎折的短邊和與該短邊垂直向下彎折的長邊，且該長邊與第一接地饋 點15相連；所述高頻天線走線11和低頻天線走線12與現(xiàn)有技術相同，采用曲折形設計，用以收發(fā)低頻通信電磁波信號和高頻天線電磁波信號，此處不再贅述；本發(fā)明技術方案使用的手機通信頻段包括全球移動通訊系統(tǒng)(Global System of Mobile communication,GSM)頻段、個人通信服務(Personal Communications Service,PCS)頻段、數(shù)字蜂窩系統(tǒng)(DigitalCellular System, DCS)頻段等等；這里,所述高頻天線走線11的一端與低頻天線走線12的一端與連接部14相連接，高頻天線走線11的長邊與低頻天線走線12的長邊水平排列，且設置方式與GPS天線走線13相比呈順時針90度翻轉，即高頻天線走線11和低頻天線走線12的長邊與GPS天線走線13的短邊相平行，連接部14與GPS天線走線13的長邊相平行；所述連接部14為近似矩形，其長度大致與GPS天線走線13的長邊相等，寬度比GPS天線走線13的短邊略寬；其中，連接部14 一端與低頻天線走線12的長邊相連，連接部14中點略靠近連接部14與低頻天線走線12連接處位置與高頻天線走線11相連,連接部14的另一端延伸出I至2個饋點，作為為信號饋點16，或作為信號饋點16和第二接地饋點17 ；其中，所述第二接地饋點17在有些內置手機天線中可以不設置，現(xiàn)有技術中內置手機天線大致可分為單極天線和倒F型平板(Planar Inverter-F Antenna, PIFA)天線，其中，單極天線只有一個信號饋點而無接地饋點，而PIFA天線有一個信號饋點和一個接地饋點；所以，相應的，若本發(fā)明方案中用于接收手機信號的天線部分使用單極天線，則連接部14延伸出的饋點只有信號饋點16而無第二接地饋點17 ;若本發(fā)明方案中用于接收手機信號的天線部分使用PIFA天線，則連接部14延伸出的饋點為信號饋點16和第二接地饋點17 ；這里，所述信號饋點16的和所述第一接地饋點15、第二接地饋點17平行設置，且相鄰兩個饋點的中心點相距2 3mm ;這里,所述高頻天線走線11、低頻天線走線12和GPS天線走線13的位置可不唯一，可按照布局需要而調換。因此，若把高頻天線走線11和低頻天線走線12的位置互換，原有的天線走線的長度不變，只需將二者天線回路曲折形狀加以變化即可，使其能夠在有限的主板空間內排列開即可，具體情況可參照實際布局需要。這里，所述手機天線與手機主板的連接方式和現(xiàn)有技術中的手機天線與主板的連接方式相同，此處不再贅述。
如圖I所述的內置手機天線，其天線接收信號的處理方法如圖2所示，包括以下步驟步驟201 :將天線接收的信號通過功分器，分成兩路相同的信號；這里，所述將天線接收的信號通過功分器之前，若天線接收到的信號強度不理想，可以先將天線接收的信號通過天線匹配網(wǎng)絡，以增強天線接收到的信號；其中，所述天線匹配網(wǎng)絡可由若干電阻和電容器組成的電路實現(xiàn)；這里，所述功分器可以將天線接收的信號分成兩路相同的信號，其中，第一路信號執(zhí)行步驟202 203，包括 步驟202 :將第一路信號通過第一濾波器濾除手機信號，保留GPS信號；這里，所述第一濾波器可以由集成器件實現(xiàn)，也可以由電感和電容器組成的電路實現(xiàn)；步驟203 :將GPS信號通過低噪聲放大器(Low Noise Amplifier, LNA)將信號放大，將處理后的GPS信號導入GPS信號處理芯片，實現(xiàn)GPS功能，之后結束當前處理流程；這里，所述LNA可以由集成器件實現(xiàn)，也可以由金屬氧化物半導體場效應晶體管(Metal-Oxid-Semiconductor Field-Effect-Transistor, M0SFET)、電容器和電阻組成的電路實現(xiàn)。第二路信號執(zhí)行步驟204 205，包括步驟204 :將信號通過第二濾波器濾除GPS信號，保留手機信號；這里，所述第二濾波器可以由集成器件實現(xiàn)，也可以由電感和電容器組成的電路實現(xiàn)；步驟205 :將手機信號通過手機信號頻段選擇模塊選擇手機信號的通信頻段，將處理后的手機信號導入手機信號處理芯片，實現(xiàn)手機的通信功能，之后結束當前處理流程;這里，所述手機信號頻段選擇模塊可以由電感和電容器組成的電路實現(xiàn)；所述手機信號的通信頻段包括GSM頻段、PCS頻段、DCS頻段等等。根據(jù)上述天線接收信號的處理方法，本發(fā)明天線接收信號的處理裝置如圖3所示，包括功分器32、第一濾波器33和第二濾波器36 ;其中，所述功分器32，用于將天線接收的信號分成兩路相同的信號，并將兩路信號分別發(fā)送給第一濾波器33和第二濾波器36 ；所述第一濾波器33,用于將第一路信號中的手機信號濾除,過濾出GPS信號,并將過濾出的GPS信號輸出； 這里，所述第一濾波器33可以由集成器件實現(xiàn)，也可以由電感和電容器組成的電路實現(xiàn)；所述第二濾波器36，用于將第二路信號中的GPS信號濾除，過濾出手機信號，并將過濾出的手機信號輸出。這里，所述第二濾波器可以由集成器件實現(xiàn)，也可以由電感和電容器組成的電路實現(xiàn)；進一步的，所述裝置還包括LNA 34、GPS信號處理芯片35、手機信號頻段選擇模塊37和手機信號處理芯片38 ；
相應的，所述第一濾波器33將過濾出的GPS信號輸出給LNA 34 ;所述第二濾波器36將過濾出的手機信號輸出給手機信號頻段選擇模塊37 ；所述LNA 34，用于將接收到的GPS信號放大，提高GPS信號的信噪比，將放大后的GPS信號發(fā)送給GPS信號處理芯片35 ；這里，所述LNA 34可由集成器件實現(xiàn)，也可以由M0SFET、電容器和電阻組成的偏置電路及匹配電路實現(xiàn)；所述GPS信號處理芯片35，用于接收處理后的GPS信號，實現(xiàn)GPS功能；
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所述手機信號頻段選擇模塊37，用于接收手機信號，選擇手機信號的通信頻段，將處理后的手機信號發(fā)送給手機信號處理芯片；這里，所述手機信號頻段選擇模塊可以由電感和電容器組成的電路實現(xiàn)；所述手機信號的通信頻段包括GSM頻段、PCS頻段、DCS頻段等等。所述手機信號處理芯片38，用于接收處理后的手機信號，實現(xiàn)手機通信功能。進一步的，所述裝置還包括匹配網(wǎng)絡模塊31，用于對手機天線接收到的信號進行調節(jié)和優(yōu)化，并將調節(jié)和優(yōu)化后的信號發(fā)送給功分器32 ；這里，所述匹配網(wǎng)絡模塊31可由電感和電容器組成的電路實現(xiàn)，可按天線接收到的信號的強度情況，設置或不設置在裝置中。具體的，從內置手機天線接收下來的手機信號和GPS信號，通過匹配網(wǎng)絡模塊31進行調節(jié)和優(yōu)化，在增強信號之后，通過功分器32將信號分成相同的兩路，第一路信號通過第一濾波器33將信號中的手機信號過濾掉，保留GPS信號，第二路信號通過第二濾波器36將信號中的GPS信號過濾掉，保留手機信號；保留的GPS信號通過低LNA 34，將GPS信號放大，將處理過的GPS信號導入GPS信號處理芯片35，實現(xiàn)GPS功能；保留的手機信號經(jīng)過手機信號頻段選擇模塊37，選擇手機的通信頻段，將處理過的手機信號導入手機信號處理芯片38，實現(xiàn)手機的通信功能。圖4為本發(fā)明實施例提供的將天線接收信號處理裝置的電路圖，如圖4所示，其中，匹配網(wǎng)絡模塊包括電容器Cl C3、電感LI L3 ;其中，電容器Cl和電感LI串聯(lián)，電容器C2和電感L2串聯(lián)，電容器C3和電感L3串聯(lián)，電容器Cl和電感LI、電容器C2和電感L2、電容器C3和電感L3又分別并聯(lián)，電感LI L3的另一端接地，手機天線與電容器Cl和電感LI交點相連接。功分器由電阻Rl實現(xiàn)，起到將信號等分為兩路的作用；其中，電阻Rl的兩端與電容器C3的另一端相連接。第一濾波器包括電感L4、L5、電容器C6、C8 ;其中，電感L4與電容器C6串聯(lián)，電感L5與電容器C8并聯(lián)，電感L5與電容器C8并聯(lián)的一端與電容器C6的另一端相連接,另一端接地，電感L4的另一端與電阻Rl的一端相連接。LNA包括電容器C7、C14、C15、MOSFETI和電阻R2 ;其中，電容器C7的一端與電感L5與電容器C6的另一端相連接，另一端與M0SFET1的柵極相連接，電容器C15與電阻R2串聯(lián)，電阻R2的另一端與M0SFET1的漏極相連接，M0SFET1的源極接地，電容器C15的另一端與LNA的供電端口 Pl相連接，電容器C14的一端與M0SFET1的漏極向連接，另一端與GPS信號輸出端口 P2相連接。
第二濾波器包括電感L8、L10、L11、電容器C4、C5、C12 ;其中，電容C4器與電容器C5串聯(lián)，電感LlO與電感Lll串聯(lián)，電容器C4、C5與電感L10、L11并聯(lián)，并聯(lián)的一端與電阻Rl的另一端相連接，另一端與手機信號輸出端口 P3相連接，電感L8的一端與電容器C4、C5的交點相連接，另一端接地，電容器C12的一端與電感L10、L11的交點相連接，另一端接地。以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非用于 限定本發(fā)明的保護范圍。凡在本發(fā)明的精神和范圍之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
權利要求
1.ー種手機天線，包括高頻天線的高頻天線走線、低頻天線的低頻天線走線、以及高頻天線走線和低頻天線走線之間的連接部；其特征在于，該手機天線還包括GPS信號的GPS天線走線； 所述GPS天線走線呈倒L形狀，且長邊與第一接地饋點連接； 所述連接部與高頻天線走線的長邊和低頻天線走線的長邊相連接，且從連接部的一端延伸出I至2個饋點。
2.根據(jù)權利要求I所述的手機天線，其特征在于，所述從連接部的一端延伸出的I至2個饋點作為信號饋點，或作為信號饋點和第二接地饋點。
3.根據(jù)權利要求2所述的手機天線，其特征在于，所述信號饋點與第一接地饋點和第ニ接地饋點平行設置，且相鄰兩個饋點中心相距2 3mm。
4.ー種天線接收信號的處理方法，其特征在于，該方法包括 將天線接收的信號分成兩路相同的信號，將第一路信號中的手機信號濾除，過濾出GPS信號；將第二路信號中的GPS信號濾除，過濾出手機信號。
5.根據(jù)權利要求4所述的方法，其特征在于，該方法還包括 將過濾出的GPS信號放大，并將處理后的GPS信號導入GPS信號處理芯片，實現(xiàn)GPS功倉泛; 相應的，對過濾出的手機信號進行手機信號的通信頻段選擇，并將處理后的手機信號導入手機信號處理芯片，實現(xiàn)手機通信功能。
6.根據(jù)權利要求4所述的方法，其特征在于，所述將天線接收的信號分成兩路相同的信號之前，該方法還包括對天線接收的信號進行調整和優(yōu)化。
7.ー種天線接收信號的處理裝置，其特征在于，該裝置包括功分器、第一濾波器和第二濾波器；其中， 所述功分器，用于將天線接收的信號分成兩路相同的信號，并將兩路信號分別發(fā)送給第一濾波器和第二濾波器； 所述第一濾波器，用于將第一路信號中的手機信號濾除，過濾出GPS信號，并將過濾出的GPS信號輸出； 所述第二濾波器，用于將第二路信號中的GPS信號濾除，過濾出手機信號，并將過濾出的手機信號輸出。
8.根據(jù)權利要求7所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括LNA、GPS信號處理芯片、手機信號頻段選擇模塊和手機信號處理芯片； 所述第一濾波器將過濾出的GPS信號輸出給LNA ;所述第二濾波器將過濾出的手機信號輸出給手機信號頻段選擇模塊； 所述LNA，用于將接收到的GPS信號放大，提高GPS信號的信噪比，將放大后的GPS信號發(fā)送給GPS信號處理芯片； 所述GPS信號處理芯片，用于接收處理后的GPS信號，實現(xiàn)GPS功能； 所述手機信號頻段選擇模塊，用于接收手機信號，選擇手機信號的通信頻段，將處理后的手機信號發(fā)送給手機信號處理芯片； 所述手機信號處理芯片，用于接收處理后的手機信號，實現(xiàn)手機通信功能。
9.根據(jù)權利要求7或8所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括天線匹配網(wǎng)絡模塊，用于對手機 天線接收到的信號進行調節(jié)和優(yōu)化，將調節(jié)和優(yōu)化后的信號發(fā)送給功分器。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種手機天線，該手機天線包括一個高頻天線的高頻天線走線和一個低頻天線的低頻天線走線，還包括一個GPS信號的GPS天線走線；其中，所述GPS天線走線呈倒L形狀，且長邊與第一接地饋點連接；所述高頻天線走線的長邊和低頻天線走線的長邊與一連接部連為一體，且從連接部的一端延伸出1至2個饋點。本發(fā)明還公開了一種天線接收信號的處理方法及裝置，采用本發(fā)明的技術方案，節(jié)省了在設計GPS天線和手機信號天線時所需要的空間，提高了手機設計和布局的靈活性，降低了天線的成本。
文檔編號H01Q5/00GK102856639SQ20121032355
公開日2013年1月2日 申請日期2012年9月4日 優(yōu)先權日2012年9月4日
發(fā)明者辛剛 申請人:中興通訊股份有限公司