本發(fā)明涉及一種電子技術領域,尤其涉及一種天線裝置及電子設備。
背景技術:
目前,移動通信終端正逐步向小型化、多頻段、多功能、多制式以及低成本的方向發(fā)展,因此,多天線應用越來越廣泛。例如,可以應用在手機中,通過CPU控制天線信號的開啟和關斷,從而完成多個天線的切換,將多個天線中的一個或多個與同一接收模塊進行連接或斷開?;蛘撸部梢詫ν粋€天線模塊與不同接收模塊之間的連接進行控制。另外,在時分通訊系統(tǒng)中,需要進行收發(fā)選擇,同時為了提高通訊質量,需要進行分集發(fā)射和分集接收,兩根天線需要同時接收空中信號,從而需要天線開關將兩根天線都與接收模塊進行連接。但相關技術中并沒有提出合適的用于開啟或關斷天線信號的天線開關。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明旨在解決上述問題。
本發(fā)明的主要目的在于提供一種天線裝置
本發(fā)明的另一目的在于提供一種電子設備。
為達到上述目的,本發(fā)明的技術方案具體是這樣實現(xiàn)的:
本發(fā)明一方面提供了一種天線裝置,包括:天線、輸出端口、連接在天線與輸出端口之間的開關模塊、控制模塊、正電壓產(chǎn)生模塊和負電壓產(chǎn)生模塊,其中,負電壓產(chǎn)生模塊與正電壓產(chǎn)生模塊中的一個模塊的輸出端與開關模塊連接,負電壓產(chǎn)生模塊與正電壓產(chǎn)生模塊中的另一個模塊的輸出端通過控制模塊與連接點連接,連接點為負電壓產(chǎn)生模塊與正電壓產(chǎn)生模塊中的一個的輸出端與開關模塊的連接點;負電壓產(chǎn)生模塊,其輸出端的電壓為負電壓;正電壓產(chǎn)生模塊,其輸出端的電壓為正電壓;控制模塊,設置為受控地導通或關斷連接點與負電壓產(chǎn)生模塊與正電壓產(chǎn)生模塊中的另一個模塊的輸出端之間的連接;開關模塊,用于至少根據(jù)連接點的電壓,受控地導通或關斷天線與輸出端口之間的連接。
可選地,控制模塊包括:信號接收模塊,用于接收第一控制信號,輸出與第一控制信號 對應的第二控制信號;開關選擇模塊,用于在第二控制信號的控制下,導通或關斷負電壓產(chǎn)生模塊與正電壓產(chǎn)生模塊中的另一個模塊的輸出端與連接點之間的連接。
可選地,開關選擇模塊包括:第一連接端,與連接點連接;第二連接端,與負電壓產(chǎn)生模塊與正電壓產(chǎn)生模塊中的另一個模塊的輸出端連接;第一控制端,與信號接收模塊連接,并配置成在第二控制信號的控制下使第一連接端和第二連接端導通或關斷。
可選地,開關模塊包括:第一通斷模塊,設置在天線的第一端口與輸出端口的第一端口之間,并配置成根據(jù)連接點的電壓、天線的第一端口的電壓以及輸出端口的第一端口的電壓,受控地處于導通狀態(tài)或關斷狀態(tài);第二通斷模塊,設置在天線的第二端口與輸出端口的第二端口之間,并配置成根據(jù)連接點的電壓、天線的第二端口的電壓以及輸出端口的第二端口的電壓,受控地處于導通狀態(tài)或關斷狀態(tài);其中,第一通斷模塊和第二通斷模塊同時處于導通狀態(tài),且在第一通斷模塊和第二通斷模塊處于導通狀態(tài)下,天線的第一端口到輸出端口的第一端口的通路以及輸出端口的第二端口到天線的第二端口的通路導通,或者,天線的第二端口到輸出端口的第二端口的通路以及輸出端口的第一端口到天線的第一端口的通路導通。
可選地,第一通斷模塊包括:第一連接端、第二連接端以及控制端;第一通斷模塊的第一連接端配置成與天線的第一端口相連,第一通斷模塊的第二連接端配置成與輸出端口的第一端口相連,第一通斷模塊的控制端配置成根據(jù)連接點的電壓、天線的第一端口的電壓以及輸出端口的第一端口的電壓,導通或關斷天線的第一端口與輸出端口的第一端口之間的通路。
可選地,第二通斷模塊包括:第一連接端、第二連接端以及控制端;第二通斷模塊的第一連接端配置成與天線的第二端口相連,第二通斷模塊的第二連接端配置成與輸出端口的第二端口相連,第二通斷模塊的控制端配置成根據(jù)連接點的電壓、天線的第二端口的電壓以及輸出端口的第二端口的電壓,導通或關斷天線的第二端口與輸出端口的第二端口之間的通路。
可選地,天線為非接觸感應天線;正電壓產(chǎn)生模塊包括:輸入端,與天線連接;整流模塊,連接在正電壓產(chǎn)生模塊的輸入端與輸出端之間,用于對天線輸出的交流信號進行整流,以使正電壓產(chǎn)生模塊的輸出端的電壓為正。
可選地,還包括:第一電容器,一端接地,另一端連接在正電壓產(chǎn)生模塊的整流模塊和正電壓產(chǎn)生模塊的輸出端之間。
可選地,天線為非接觸感應天線;負電壓產(chǎn)生模塊包括:輸入端,與天線連接;整流模塊,連接在負電壓產(chǎn)生模塊的輸入端與輸出端之間,用于對天線輸出的交流信號進行整流,以使負電壓產(chǎn)生模塊的輸出端的電壓為負。
可選地,該天線裝置還包括:第二電容器,一端接地,另一端連接在負電壓產(chǎn)生模塊的 整流模塊和負電壓產(chǎn)生模塊的輸出端之間。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面,提供了一種電子設備,包括上述的天線裝置。
由上述本發(fā)明提供的技術方案可以看出,本發(fā)明提供了一種天線裝置,該天線裝置具有正電壓產(chǎn)生模塊和負電壓產(chǎn)生模塊,通過控制模塊控制正電壓產(chǎn)生模塊和負電壓產(chǎn)生模塊之一接入到開關模塊,從而可以控制開關模塊的導通或關斷,進而可以實現(xiàn)天線的開斷。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術方案,下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例,對于本領域的普通技術人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他附圖。
圖1為本發(fā)明實施例1提供的天線裝置的結構示意圖;
圖2為本發(fā)明實施例1提供的另一種天線裝置的結構示意圖;
圖3為本發(fā)明實施例1提供的一種可選的天線裝置的結構示意圖;
圖4為本發(fā)明實施例1提供的一種可選的天線裝置的結構示意圖;
圖5為本發(fā)明實施例1提供的一種可選的開關模塊的結構示意圖;
圖6為本發(fā)明實施例1提供的一種可選的天線與輸出端口連接的示意圖;
圖7為本發(fā)明實施例1提供的一種可選的天線裝置的結構示意圖;
圖8為本發(fā)明實施例1提供的一種正電壓產(chǎn)生模塊的整流模塊的一種可選電路結構示意圖;
圖9為采用圖8所示的整流模塊的情況下正電壓產(chǎn)生模塊的輸入端和輸出端的電壓波形對比圖;
圖10為本發(fā)明實施例1提供的一種正電壓產(chǎn)生模塊的整流模塊的另一種可選電路結構示意圖;
圖11為采用圖10所示的整流模塊的情況下各點的電壓波形對比圖;
圖12為采用第一電容器前后正電壓產(chǎn)生模塊的輸出端的電壓波形對比圖;
圖13為本發(fā)明實施例1提供的一種可選的天線裝置的結構示意圖;
圖14為本發(fā)明實施例1提供的一種負電壓產(chǎn)生模塊的整流模塊的一種可選電路結構示意圖;
圖15為采用第二電容器前后負電壓產(chǎn)生模塊的輸出端的電壓波形對比圖;
圖16為本發(fā)明實施例1提供的天線裝置的一種可選電路原理圖。
具體實施方式
下面結合本發(fā)明實施例中的附圖,對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例,而不是全部的實施例?;诒景l(fā)明的實施例,本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明的保護范圍。
在本發(fā)明的描述中,需要理解的是,術語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系,僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作,因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外,術語“第一”、“第二”僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示相對重要性或數(shù)量或位置。
在本發(fā)明的描述中,需要說明的是,除非另有明確的規(guī)定和限定,術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或一體地連接;可以是機械連接,也可以是電連接;可以是直接相連,也可以通過中間媒介間接相連,可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言,可以具體情況理解上述術語在本發(fā)明中的具體含義。
下面將結合附圖對本發(fā)明實施例作進一步地詳細描述。
實施例1
本實施例提供了一種天線裝置。
圖1和圖2為本實施例提供的天線裝置的結構示意圖,如圖1和2所示,該天線裝置主要包括:天線10、輸出端口20、連接在天線10和輸出端口20之間的開關模塊30、控制模塊40、正電壓產(chǎn)生模塊50和負電壓產(chǎn)生模塊60。
在本實施例中,輸出端口20為天線裝置連接外部裝置的接口,例如,天線裝置可以通過輸出端口20連接接收模塊,天線10通過輸出端口20將接收到的信號發(fā)送給接收模塊,接收模塊將接收到的信號發(fā)送給后續(xù)的解調模塊進行解調。
在本實施例中,負電壓產(chǎn)生模塊60,其輸出端601的電壓為負電壓;正電壓產(chǎn)生模塊50,其輸出端501的電壓為正電壓;正電壓產(chǎn)生模塊50與負電壓產(chǎn)生模塊60中的一個的輸出端與開關模塊30連接,正電壓產(chǎn)生模塊50與負電壓產(chǎn)生模塊60中的另一個的輸出端通過控制 模塊40與連接點100連接,連接點100為正電壓產(chǎn)生模塊50與負電壓產(chǎn)生模塊60中的一個的輸出端與開關模塊30的連接點??刂颇K40,設置為受控地導通或關斷連接點100與正電壓產(chǎn)生模塊50與負電壓產(chǎn)生模塊60中的另一個的輸出端之間的連接;開關模塊30,用于至少根據(jù)連接點100的電壓,受控地導通或關斷天線10與輸出端口20之間的連接。
在本實施例,如圖1所示,可以是負電壓產(chǎn)生模塊60的輸出端601與開關模塊30直接連接,而正電壓產(chǎn)生模塊50的輸出端501通過控制模塊40與開關模塊30連接。在本實施例中,負電壓產(chǎn)生模塊60和正電壓產(chǎn)生模塊50的輸出端接入到開關模塊30的同一端,即正電壓產(chǎn)生模塊50的輸出端通過控制模塊40連接到開關模塊30與負電壓產(chǎn)生模塊60的連接點100,控制模塊40受控地導通或關斷正電壓產(chǎn)生模塊50的輸出端與連接點30之間的連接。或者,如圖2所示,可以是正電壓產(chǎn)生模塊50的輸出端501與開關模塊30直接連接,而負電壓產(chǎn)生模塊60的輸出端601通過控制模塊40與連接點100之間的連接。在本實施例中,負電壓產(chǎn)生模塊60和正電壓產(chǎn)生模塊50的輸出端接入到開關模塊30的同一端,即負電壓產(chǎn)生模塊60的輸出端通過控制模塊40連接到開關模塊30與正電壓產(chǎn)生模塊50的輸出端501連接點100,控制模塊40受控地導通或關斷負電壓產(chǎn)生模塊60的輸出端601與連接點100之間的連接。
在本實施例提供的天線裝置,正電壓產(chǎn)生模塊50和負電壓產(chǎn)生模塊60之一與開關模塊30直接連接,而正電壓產(chǎn)生模塊50與負電壓產(chǎn)生模塊60中的另一個模塊通過控制模塊40與開關模塊30連接,可以通過控制模塊40控制是否將正電壓產(chǎn)生模塊50和負電壓產(chǎn)生模塊60中的另一個模塊連接到開關模塊30,從而可以控制開關模塊30輸入的電壓,進而控制開關模塊30的導通或斷開,從而可以實現(xiàn)天線的開斷。
在本發(fā)明實施例,控制模塊40用于導通或關斷正電壓產(chǎn)生模塊50與負電壓產(chǎn)生模塊60中的另一個模塊(圖1中的正電壓產(chǎn)生模塊50,或者圖2中的負電壓產(chǎn)生模塊60),例如,可以采用繼電器實現(xiàn),或者,也可以采用一個模擬開關來實現(xiàn),以節(jié)約空間。因此,在本發(fā)明實施例的一個可選實施方案中,如圖3所示,控制模塊40可以包括:信號接收模塊401和開關選擇模塊403。其中,信號接收模塊401,用于接收第一控制信號,輸出與第一控制信號對應的第二控制信號;開關選擇模塊42,用于在第二控制信號的控制下,導通或關斷負電壓產(chǎn)生模塊60與正電壓產(chǎn)生模塊50中的通過控制模塊40與開關模塊30連接的模塊(例如,圖1中的正電壓產(chǎn)生模塊50或圖2中的負電壓產(chǎn)生模塊60,圖3中示出的是正電壓產(chǎn)生模塊50)的輸出端與連接點100之間的連接。在該可選實施方案中,第一控制信號可以是外部用戶輸入的控制信號,該控制信號可以為數(shù)字邏輯信號,而第二控制信號可以為電壓信號, 信號接收模塊401接收到用戶輸入的數(shù)字邏輯信號之后,根據(jù)該數(shù)字邏輯信號的含義,生成并輸出對應的電壓信號,通過電壓信號控制開關選擇模塊42的通斷。通過該可選實施方案,信號接收模塊401可以根據(jù)接收到的控制信號,可以生成并輸出對應的控制信號控制開關選擇模塊403的通斷,從而可以方便接收用戶輸入的各類控制信號。
在本發(fā)明實施例的一個可選實施方案中,開關選擇模塊403可以選擇電子開關,其包括三端,即第一連接端、第二連接端和第一控制端。其中,第一連接端與連接點100連接;第二連接端與負電壓產(chǎn)生模塊60與正電壓產(chǎn)生模塊50中的另一個(即正電壓產(chǎn)生模塊50和負電壓產(chǎn)生模塊60中通過控制模塊40與開關模塊30連接的模塊,即圖1中的正電壓產(chǎn)生模塊50或圖2中的負電壓產(chǎn)生模塊60)的輸出端連接;第一控制端,與信號接收模塊401連接,并配置成在第二控制信號的控制下使第一連接端和第二連接端導通或關斷。在導通時,圖1中的正電壓產(chǎn)生模塊50的輸出端501或圖2中的負電壓產(chǎn)生模塊60的輸出端601連接至連接點100。通過該可選實施方式,可以開關選擇模塊401可以采用片狀實現(xiàn),從而節(jié)約空間。
在具體應用中,開關選擇模塊403可以采用MOS管來實現(xiàn),例如,增強型PMOS管或NMOS管來實現(xiàn),例如,在圖4中,采用PMOS管(Q1)來控制正電壓產(chǎn)生模塊50與開關模塊30的連接,Q1的G端(即控制端)與信號接收模塊401連接,S端與正電壓產(chǎn)生模塊50的輸出端連接,D端與開關模塊30與負電壓產(chǎn)生模塊60的連接點100連接。
當信號接收模塊401接收與關斷正電壓產(chǎn)生模塊50的輸出端與連接點100之間的連接的控制信號(該控制信號可以為數(shù)字邏輯信號)時,信號接收模塊401輸出高電平。在具體應用中,信號接收模塊401輸出的電平值與正電壓產(chǎn)生模塊50的輸出端的電平值相關,具體可以根據(jù)PMOS管的通斷條件進行設置,使得信號接收模塊401輸出的高電平與正電壓產(chǎn)生模塊50的輸出端的電平值能夠滿足PMOS管的截止條件,例如,可以使信號接收模塊401輸出的高電平的電平值大于等于正電壓產(chǎn)生模塊50的輸出端的電平值,或者,信號接收模塊401輸出的高電平的電平值小于正電壓產(chǎn)生模塊50的輸出端的電平值,但兩者的差值大于Q1的開啟電壓Vth(即Vg–Vs<0且Vgs>Vth,其中,Vth是開啟電壓,且Vth為負值,Vs為Q1的S端的電壓,即為正電壓產(chǎn)生模塊50的輸出端的電壓值,Vgs=Vg–Vs),則在信號接收模塊401輸出高電平時,Q1滿足截止條件,S端與D端斷開,正電壓產(chǎn)生模塊50的輸出端與連接點100之間的連接關斷,負電壓產(chǎn)生模塊60的輸出端與開關模塊30連接,連接點100的電壓值為負。
而當信號接收模塊401接收與導通正電壓產(chǎn)生模塊50的輸出端與連接點100之間的連接的控制信號(該控制信號可以為數(shù)字邏輯信號)時,信號接收模塊401輸出低電平,在具體 應用中,信號接收模塊401輸出的電平值與正電壓產(chǎn)生模塊50的輸出端的電平值相關,具體可以根據(jù)PMOS管的通斷條件進行設置,使得信號接收模塊401輸出的低電平與正電壓產(chǎn)生模塊50的輸出端的電平值能夠滿足PMOS管的導通條件。例如,可以將信號接收模塊401輸出的低電平的電平值設置為負,或者,只要Q1的G端電壓(Vg),即信號接收模塊401輸出的低電平滿足以下條件:
Vg–Vs<0且Vgs<Vth,其中,Vth是開啟電壓,且Vth為負值
則Q1導通,Q1的S端到D端的連接導通,正電壓產(chǎn)生模塊50的輸出端與連接點100之間的連接導通,正電壓產(chǎn)生模塊50的輸出端與開關模塊30連接,連接點100的電壓值為正。
當然,并不限于此,在具體應用中,開關選擇模塊403也可以選擇增強型NMOS管,具體可以根據(jù)增強型NMOS管的導通和關斷條件進行設置,具體在此不再贅述。
天線10一般都采用感應天線,其輸出為交流信號,這種情況下,天線10可以具有兩個用于輸出信號的端口,這兩個端口通過開關模塊30、輸出端口20及輸出端口20連接的外部模塊形成回路。因此,在本發(fā)明實施例的一個可選實施方案中,如圖5所示,開關模塊30可以包括:第一通斷模塊31和第二通斷模塊33。其中,第一通斷模塊31,設置在天線10的第一端口與輸出端口20的第一端口之間,并配置成根據(jù)連接點100的電壓、天線10的第一端口的電壓以及輸出端口20的第一端口的電壓,受控地處于導通狀態(tài)或關斷狀態(tài);第二通斷模塊33,設置在天線10的第二端口與輸出端口20的第二端口之間,并配置成根據(jù)連接點100的電壓、天線10的第二端口的電壓以及輸出端口20的第二端口的電壓,受控地處于導通狀態(tài)或關斷狀態(tài);其中,第一通斷模塊31和第二通斷模塊33同時處于導通狀態(tài),且在第一通斷模塊31和第二通斷模塊33處于導通狀態(tài)下,天線10的第一端口到輸出端口20的第一端口的通路以及輸出端口20的第二端口到天線10的第二端口的通路導通,或者,天線10的第二端口到輸出端口20的第二端口的通路以及輸出端口20的第一端口到天線10的第一端口的通路導通。即在本實施例中,從天線10到輸出端口20的兩個通路:第一通路101和第二通路102同時導通,在導通的情況下,第一通路101和第二通路102都是單向導通,且兩者導通的方向相反,以形成回路,即假設電流從天線10的第一端口流出,經(jīng)由第一通路101到達輸出端口20的第一端口,然后經(jīng)輸出端口20之后,從輸出端口20的第二端口流出(其間可能經(jīng)過其它模塊,具體可以與天線裝置應用的電子設備有關,本實施例中不作描述),然后經(jīng)由第二通路20,從天線10的第二端口流回天線10,從而形成電流回路。第一通斷模塊31或第二通斷模塊33至少之一處于關斷狀態(tài),即天線10的第一端口到輸出端口20的第一端口的 通路、輸出端口20的第二端口到天線10的第二端口的通路導通、天線10的第二端口到輸出端口20的第二端口的通路以及輸出端口20的第一端口到天線10的第一端口的通路導通至少之一截止,第一通路101和第二通路102無法形成回路,天線10與輸出端口20之間的連接斷開。通過該可選實施方案,可以使得本實施例提供的方案適用于天線10具有兩個用于輸出信號的端口的情形,擴展了本實施例提供的技術方案的適用范圍。
當然,并不限于此,對于天線10只有一個用于輸出信號的端口的情況,即天線10與輸出端口20之間只有一條通路的情況,本實施例同樣適用,在這種情況下,開關模塊30直接設置在天線10與輸出端口20的單通路之間,天線10與輸出端口20(或輸出端口20連接的其它模塊,具體可以根據(jù)天線裝置應用的電子設備確定)之間可以通過共地來形成電流回路,具體本實施例不再贅述。
在本發(fā)明實施例的一個可選實施方案中,第一通斷模塊31可以選擇電子開關,其包括三端,即第一連接端、第二連接端和控制端。其中,第一通斷模塊31的第一連接端配置成與天線10的第一端口相連,第一通斷模塊31的第二連接端配置成與輸出端口20的第一端口相連,第一通斷模塊31的控制端配置成根據(jù)連接點100的電壓、天線10的第一端口的電壓以及輸出端口20的第一端口的電壓,導通或關斷天線10的第一端口與輸出端口20的第一端口之間的通路。
在本發(fā)明實施例的一個可選實施方案中,第二通斷模塊33也可以選擇電子開關,其包括三端,即第一連接端、第二連接端和控制端。其中,第二通斷模塊33的第一連接端配置成與天線10的第二端口相連,第二通斷模塊33的第二連接端配置成與輸出端口20的第二端口相連,第二通斷模塊33的控制端配置成根據(jù)連接點100的電壓、天線10的第二端口的電壓以及輸出端口20的第二端口的電壓,導通或關斷天線10的第二端口與輸出端口20的第二端口之間的通路。
在具體應用中,第一通斷模塊31和第二通斷模塊33都可以采用增強型PMOS管或NMOS管來實現(xiàn),例如,如圖6所示,第一通斷模塊31和第二通斷模塊33分別采用增強型PMOS管實現(xiàn),即圖6中的Q2和Q3,其中,Q2的G端(即控制端)與連接點100連接,S端與天線10的第一端口連接,D端與輸出端口20的第一端口連接。Q3的G端(即控制端)與連接點100連接,S端與天線10的第二端口連接,D端與輸出端口20的第二端口連接。
連接點100的電平值與正電壓產(chǎn)生模塊50的輸出端和負電壓產(chǎn)生模塊60的輸出端的電平值有關,在具體應用中,如果第一通斷模塊31和第二通斷模塊33采用增強型PMOS管,根據(jù)增強型PMOS管的通斷條件,可以將正電壓產(chǎn)生模塊50的輸出端的電平值設置為大于 天線10的第一端口或第二端口的電平的最大值,或者,小于或等于天線10的第一端口或第二端口的電平的最大值,且與該最大值的差值的絕對值小于Vth的絕對值。
假設當前天線10的第一端口的電壓在正半周,而第二端口的電壓在負半周,即天線10的第一端口的電壓為正,第二端口的電壓為負,則Q2和Q3的通斷情況為:
連接點100的電平為高電平(即正電壓產(chǎn)生模塊50的輸出端與連接點100的通路連通)時,則Q2的S端的電壓為正,Vg-Vs<0,但Vgs>Vth,不滿足導通條件,因此,Q2截止。而Q3的S端的電壓為負,Vg-Vs>0,不滿足導通條件,因此,Q2也截止。
連接點100的電平為低電平時,則Q2的S端的電壓為正,Vg-Vs<0,且Vgs<Vth,滿足導通條件,因此,Q2導通,Q2從S端到D端的通路連通。而Q3的S端的電壓為負,D端的電壓高于S端的電壓,因此,Q3等效于二極管,從Q3的D端到S端的通路連通,從而形成從天線10的第一端口到輸出端口20的第一端口,再從輸出端口20的第二端口到天線10的第二端口的通路。天線10接收到的信號傳輸?shù)捷敵龆丝?0。
在本發(fā)明實施例的一個可選實施方案中,天線10可以為非接觸感應天線,由于非接觸感應天線為感應線圈,當天線10接收信號時,產(chǎn)生交流信號,該交流信號中具有電能,在該可選實施方案中,利用天線10產(chǎn)生的交流信號獲得正電壓。因此,在該可選實施方案中,如圖7所示,正電壓產(chǎn)生模塊50可以包括:輸入端502,與天線10連接;整流模塊503,連接在正電壓產(chǎn)生模塊50的輸入端502與輸出端501之間,用于對天線10輸出的交流信號進行整流,以使正電壓產(chǎn)生模塊50的輸出端501的電壓為正。通過該可選實施方案,可以利用天線10輸出的電能來產(chǎn)生正電壓,而無需另外加其它元件(例如,電池)來獲取正電壓,節(jié)約了成本,也簡化了電路的復雜度。
正電壓產(chǎn)生模塊50的整流模塊503可以有多種實現(xiàn)方式,例如,在本發(fā)明實施例的一個可選實施方案中,可以使用如圖8所示的橋式整流電路來實現(xiàn),在圖8中以Rfz代表輸出端可能接入的元器件,其具體接入的元器件在本發(fā)明實施例中并不關注,因此,不對其進行描述。其工作原理為:E2(即天線)為正半周時,對二極管D1、D3加正向電壓,D1、D3導通;對二極管D2、D4加反向電壓,D2、D4截止,電路中構成E2、D1、Rfz、D3通電回路,在Rfz上形成上正下負的半波整流電壓,整流模塊503的輸出端501的電壓為正;E2為負半周時,對D2、D4加正向電壓,D2、D4導通;對D1、D3加反向電壓,D1、D3截止,電路中構成E2、D2、Rfz、D4通電回路,同樣在Rfz上形成上正下負的另外半波的整流電壓,整流模塊503的輸出端501處的電壓仍然為正。如此重復下去,結果在Rfz上(即輸出端501處)便得到全波整流電壓。以正弦波為例,圖9中的(a)為E2輸出的電壓波形圖,圖9中 的(b)為輸出端501的電壓波形圖,如圖9所示,通過如圖8所示的橋式整流電路可以使得輸出端501的電壓始終為正。
或者,整流模塊503也可以采用如圖10所示的全波整流電路,在圖10所示的全波整流電路中,E2中間引出一個抽頭,把E2分成兩個對稱的繞組,從而引出大小相等但極性相反的兩個電壓E2a、E2b,構成E2a、D1、Rfz與E2b、D2、Rfz,兩個通電回路。下面參考圖11對圖10所示的全波整流電路的工作原理進行說明。E2輸出如圖11中的(a)所示的電壓波形,在0~π間內,E2a對D1為正向電壓,D1導通,在Rfz上得到上正下負的電壓,參見圖11中的(d);E2b對D2為反向電壓,D2不導通,參見圖11中的(b)。在π-2π時間內,E2b對D2為正向電壓,D2導通,在Rfz上得到的仍然是上正下負的電壓,參見圖11中的(d);E2a對D1為反向電壓,D1不導通,參見圖11中的(c)。由此可見,輸出端501的電壓始終為正。
當然,并不限于上述圖8和圖10所示的整流電路,在實際應用中,還可以采用其它的整流電路來實現(xiàn)整流模塊503,只要其能保證輸出端501的電壓為正即可,具體本發(fā)明實施例不作限定。
在本發(fā)明實施例的一個可選實施方案中,該天線裝置還可以包括第一電容器70,如圖7所示,第一電容器70的一端接地,另一端連接在正電壓產(chǎn)生模塊50的整流模塊503和正電壓產(chǎn)生模塊50的輸出端501之間。通過第一電容器70,可以使得輸出端501的電壓為類似恒電壓,如圖12所示,如果不連接第一電容器70,則輸出端501的電壓波形類似圖中的1201所示曲線,如果連接第一電容器70,則輸出端501的電壓波形類似圖中的1202所示的曲線。通過本可選實施方案,可以使輸出端501的電壓固定在小于天線10輸出的最大電壓值的某個正電壓值附近,從而可以便于控制開關模塊30的通斷。
在本發(fā)明實施例的一個可選實施方案中,在天線10為非接觸感應天線的情況下,利用天線10產(chǎn)生的交流信號獲得負電壓。因此,在該可選實施方案中,如圖13所示,負電壓產(chǎn)生模塊60可以包括:輸入端602,與天線10連接;整流模塊603,連接在負電壓產(chǎn)生模塊60的輸入端602與輸出端601之間,用于對天線10輸出的交流信號進行整流,以使負電壓產(chǎn)生模塊60的輸出端601的電壓為負。
在本發(fā)明實施例的一個可選實施方案中,負電壓產(chǎn)生模塊60的整流模塊603可以采用與正電壓產(chǎn)生模塊50的整流模塊503相似結構來實現(xiàn),例如,如圖14所示,可以采用橋式整流電路來實現(xiàn),如圖14所示,用于實現(xiàn)負電壓產(chǎn)生模塊60的整流模塊603的橋式電路與圖8所示的用于實現(xiàn)正電壓產(chǎn)生模塊50的整流模塊503的橋式電路的區(qū)別在于,圖14中的各 個二極管的方向與圖8中對應二極管的方向相反,其原理與圖8相似,通過橋式整流電路在Rfz上形成上負下正的整流電壓,進而使得負電壓產(chǎn)生模塊60的輸出端601的電壓為負。當然,負電壓產(chǎn)生模塊60的整流模塊603也可以采用其它的電路來實現(xiàn),例如,采用與圖10相似的全波整流電路來實現(xiàn),具體不在贅述。
該天線裝置還可以包括第二電容器80,如圖13所示,的一端接地,另一端連接在負電壓產(chǎn)生模塊60的整流模塊603和負電壓產(chǎn)生模塊60的輸出端601之間。通過第二電容器80,可以使得輸出端601的電壓為類似恒電壓,如圖15所示,如果不連接第二電容器80,則輸出端601的電壓波形類似圖中的1501所示曲線,如果連接第二電容器80,則輸出端601的電壓波形類似圖中的1502所示的曲線。通過本可選實施方案,可以使輸出端601的電壓固定在大于天線10輸出的最小電壓值的某個負電壓值附近,從而可以便于控制開關模塊30的通斷。
圖16為本發(fā)明實施例的電線裝置的一種可選電路原理圖,如圖16所示,天線10為非接觸感應天線,具有兩個輸出端11和12,輸出端口20具有兩個輸入端。在連接在天線10和輸出端口20之間的開關模塊30包括兩個PMOS管,即Q1和Q2,Q1的S端連接天線10的一個輸出端,Q2的S端連接天線的另一個輸出端,Q1的D端連接輸出端口20的一個輸入端,Q2的D端連接輸出端口20的另一個輸入端。正電壓產(chǎn)生模塊50的整流模塊503由二極管D1-D4實現(xiàn),正電壓產(chǎn)生模塊50的輸出端連接在控制模塊40??刂颇K40包括信號接收模塊401和開關選擇模塊403,信號接收模塊401接收數(shù)字邏輯信號,輸出對應的高電平或低電平,開關選擇模塊403由PMOS管Q3實現(xiàn),Q3的S端連接正電壓產(chǎn)生模塊50的輸出端503,G端連接信號接收模塊401,D端與Q1和Q2的G端連接。負電壓產(chǎn)生模塊60的整流模塊603由二極管D5、D6、D8和D9實現(xiàn),負電壓產(chǎn)生模塊60的輸出端603串聯(lián)一個電阻R1之后,連接到Q1和Q2的G端。
下面以天線10的輸出端11的電壓處于正半周為例,對圖15所示的天線裝置的工作原理進行說明。
輸出端11為正電壓,對二極管D2和D4加正向電壓,D2和D4導通,對二極管D1和D3加反向電壓,D1和D3截止,電流通過D2流向正電壓產(chǎn)生模塊50的輸出端501,經(jīng)電容C1流向地(GND),再經(jīng)地向D4,從輸出端12流回天線10。輸出端501的電壓高于GND的電壓,因此,輸出端501的電壓為正。同樣,輸出端為正電壓,對二極管D6和D8加正向電壓,D6和D8導通,對二極管D5和D9加反向電壓,D5和D9截止,電流通過D6流向GND,經(jīng)電容C2流到負電壓產(chǎn)生模塊60的輸出端601,再經(jīng)地向D8,從輸出端12流回天 線10。輸出端601的電壓低于GND的電壓,因此,輸出端601的電壓為負。
初始狀態(tài)下,Q3截止,輸出端601的電流經(jīng)過R1產(chǎn)生一個壓降,Q1和Q2的G端的電壓值為輸出端601的電壓值減去該壓降,因此,Q1和Q2的G端的電壓都為負,Q1的S端電壓為正,Q1滿足導通條件,Q1的S端到D端的電路導通,經(jīng)過輸出端口20,向Q2的D端加正電壓,Q2的S端的電壓為負,Q2等效于二極管,從D端到S端的電路導通,從而構成從天線10、Q1、輸出端口20、Q2通電回路,天線10與輸出端口20連通。如果信號接收模塊401接收到一個指示斷開天線10的數(shù)字邏輯信號,則信號接收模塊401輸出低電平,Q3的S端連接正電壓產(chǎn)生模塊60的輸出端601,其為高電平,Q3導通,Q1和Q2的G端的電平為高電平,Q1和Q2滿足截止條件,Q1和Q2截止,天線10與輸出端口20斷開連接。從而實現(xiàn)天線10的連接和斷開。
在本發(fā)明實施例,天線10可以是高頻或超高頻電線,也可以是中頻天線或低頻天線,例如,可以是NFC天線,該天線可以設置移動終端中,也可以設置在智能卡片中。Q1、Q2和Q3以及各個二極管可以根據(jù)天線10應用的頻率進行選擇,例如,Q1、Q2和Q3可以采用型號為RMZ001P02的PMOS管,二極管D1-D4、D5、D6、D8和D9可以采用型號為LRB5205-30TIG的二極管,具體本發(fā)明實施例不作限定。
通過上述的電路,可以利用數(shù)字信號來控制天線的導通和關斷,導通時電壓損失小于0.3V,關斷時漏壓小于0.2V,并且在頻率較高情況下實現(xiàn)無損導通。
實施例二
本實施例提供了一種電子設備,該電子設備可以是移動終端、也可以是智能卡片等。
本實施例的電子設備可以包括實施例一描述的任一可選方案的天線裝置。除天線裝置以外,電子設備還可以包括其它器件,例如,智能卡片中還可以包括非接觸智能芯片,用于對從天線接收到的數(shù)據(jù)進行處理等。具體本實施例不作限定。
流程圖中或在此以其他方式描述的任何過程或方法描述可以被理解為,表示包括一個或更多個用于實現(xiàn)特定邏輯功能或過程的步驟的可執(zhí)行指令的代碼的模塊、片段或部分,并且本發(fā)明的優(yōu)選實施方式的范圍包括另外的實現(xiàn),其中可以不按所示出或討論的順序,包括根據(jù)所涉及的功能按基本同時的方式或按相反的順序,來執(zhí)行功能,這應被本發(fā)明的實施例所屬技術領域的技術人員所理解。
應當理解,本發(fā)明的各部分可以用硬件、軟件、固件或它們的組合來實現(xiàn)。在上述實施方式中,多個步驟或方法可以用存儲在存儲器中且由合適的指令執(zhí)行系統(tǒng)執(zhí)行的軟件或固件來實現(xiàn)。例如,如果用硬件來實現(xiàn),和在另一實施方式中一樣,可用本領域公知的下列技術 中的任一項或他們的組合來實現(xiàn):具有用于對數(shù)據(jù)信號實現(xiàn)邏輯功能的邏輯門電路的離散邏輯電路,具有合適的組合邏輯門電路的專用集成電路,可編程門陣列(PGA),現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)等。
本技術領域的普通技術人員可以理解實現(xiàn)上述實施例方法攜帶的全部或部分步驟是可以通過程序來指令相關的硬件完成,所述的程序可以存儲于一種計算機可讀存儲介質中,該程序在執(zhí)行時,包括方法實施例的步驟之一或其組合。
此外,在本發(fā)明各個實施例中的各功能單元可以集成在一個處理模塊中,也可以是各個單元單獨物理存在,也可以兩個或兩個以上單元集成在一個模塊中。上述集成的模塊既可以采用硬件的形式實現(xiàn),也可以采用軟件功能模塊的形式實現(xiàn)。所述集成的模塊如果以軟件功能模塊的形式實現(xiàn)并作為獨立的產(chǎn)品銷售或使用時,也可以存儲在一個計算機可讀取存儲介質中。
上述提到的存儲介質可以是只讀存儲器,磁盤或光盤等。
在本說明書的描述中,參考術語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料或者特點包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中,對上述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且,描述的具體特征、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。
盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例,可以理解的是,上述實施例是示例性的,不能理解為對本發(fā)明的限制,本領域的普通技術人員在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下在本發(fā)明的范圍內可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。本發(fā)明的范圍由所附權利要求及其等同限定。