蓝牙射频电路和终端设备

专利摘要:
本实用新型提出一种蓝牙射频电路和终端设备，其中，蓝牙射频电路包括依次连接的天线、第一匹配电路、滤波电路、第二匹配电路和蓝牙芯片，在蓝牙芯片与天线之间设置用于天线阻抗匹配的第一匹配电路、用于对无线射频信号进行滤波的滤波电路和用于对蓝牙芯片进行参数调节的第二匹配电路，可分别对天线和蓝牙芯片进行调试，针对不同的蓝牙芯片和天线时，改变两个匹配电路的各项参数可获取最佳的无线射频信号，提高蓝牙射频电路的可靠性和多样性。
公开号:CN214337902U
申请号:CN202120051155.3U
申请日:2021-01-08
公开日:2021-10-01
发明作者:郭世文；彭久高；吴海全
申请人:Shenzhen Grandsun Electronics Co Ltd；
IPC主号:H04B5-00

专利说明:
[n0001] 本实用新型属于射频技术领域，尤其涉及一种蓝牙射频电路和终端设备。
[n0002] 传统的终端设备通过蓝牙射频电路与外部设备进行无线通讯，蓝牙终端设备通常包括蓝牙芯片以及天线，蓝牙芯片通过天线与外部设备进行无线射频信号的发送和接收。
[n0003] 但是，不同的蓝牙芯片与天线配合使用时，其传输的无线射频信号将发生改变，存在无法满足通讯需求的问题。
[n0004] 为了解决此问题，现有蓝牙射频电路在蓝牙和天线之间增加天线阻抗匹配电路，以实现天线的阻抗匹配调试，但是，对于不同蓝牙芯片，其灵敏度、功率等参数不同，现有蓝牙射频电路无法对蓝牙芯片进行对应的调试，导致无线射频信号不可控。
[n0005] 本实用新型的目的在于提供一种蓝牙射频电路，旨在解决传统的蓝牙射频电路的蓝牙芯片存在无法调试的问题。
[n0006] 本实用新型实施例的第一方面提了一种蓝牙射频电路，蓝牙射频电路包括依次连接的天线、第一匹配电路、滤波电路、第二匹配电路和蓝牙芯片；
[n0007] 所述第一匹配电路，用于所述天线的阻抗匹配调试；
[n0008] 所述滤波电路，用于对接收到的无线射频信号进行滤波；
[n0009] 所述第二匹配电路，用于所述蓝牙芯片的参数匹配；
[n0010] 所述蓝牙芯片，用于通过所述第二匹配电路、所述滤波电路、所述第一匹配电路和所述天线与外部设备进行无线射频信号进行通讯。
[n0011] 在一个实施例中，所述第一匹配电路包括第一电容、第二电容和第一电感；
[n0012] 所述第一电容的第一端与所述第一电感的第一端共接并与所述天线连接，所述第一电感的第二端与所述第二电容共接并与所述滤波电路的第一信号端连接，所述第一电容的第二端和所述第二电容的第二端均接地。
[n0013] 在一个实施例中，所述滤波电路包括滤波器。
[n0014] 在一个实施例中，所述第二匹配电路包括第三电容、第四电容和第二电感；
[n0015] 所述第三电容的第一端与所述第二电感的第一端共接并与所述滤波电路的第二信号端连接，所述第二电感的第二端与所述第四电容共接并与所述蓝牙芯片的信号端连接，所述第三电容的第二端和所述第四电容的第二端均接地。
[n0016] 在一个实施例中，所述天线为平板倒置F天线或者陶瓷天线。
[n0017] 在一个实施例中，所述蓝牙射频电路还包括功率放大电路和开关电路，所述功率放大电路与所述开关电路并联后串接在所述第二匹配电路和所述蓝牙芯片之间，所述开关电路的受控端与所述蓝牙芯片的控制端电性连接；
[n0018] 所述蓝牙芯片，用于：
[n0019] 根据触发信号控制所述开关电路导通或者关断；
[n0020] 在所述开关电路导通时通过所述开关电路、所述第二匹配电路、所述滤波电路、所述第一匹配电路和所述天线与外部设备进行无线射频信号进行通讯；
[n0021] 在所述开关电路关断时通过所述功率放大电路、所述第二匹配电路、所述滤波电路、所述第一匹配电路和所述天线与外部设备进行无线射频信号进行通讯；
[n0022] 所述功率放大电路，用于对所述蓝牙芯片输出的无线射频信号进行功率放大。
[n0023] 在一个实施例中，所述功率放大电路包括蓝牙功率放大器和隔直电路；
[n0024] 所述蓝牙芯片、所述蓝牙功率放大器、所述隔直电路和所述第二匹配电路依次连接。
[n0025] 在一个实施例中，所述隔直电路包括电阻和第五电容；
[n0026] 所述电阻的第一端与所述蓝牙功率放大器的信号端连接，所述电阻的第二端与所述第五电容的第一端连接，所述第五电容的第二端与所述隔直电路的信号端连接。
[n0027] 在一个实施例中，所述蓝牙射频电路还包括触发模块，所述触发模块与所述蓝牙芯片电性连接；
[n0028] 所述触发模块，用于根据用户的触发操作输出触发信号至所述蓝牙芯片。
[n0029] 本实用新型实施例的第二方面提了一种终端设备，终端设备包括如上所述的蓝牙射频电路。
[n0030] 本实用新型实施例与现有技术相比存在的有益效果是：上述的蓝牙射频电路通过在蓝牙芯片与天线之间设置用于天线阻抗匹配的第一匹配电路、用于对无线射频信号进行滤波的滤波电路和用于对蓝牙芯片进行参数调节的第二匹配电路，可分别对天线和蓝牙芯片进行调试，针对不同的蓝牙芯片和天线时，改变两个匹配电路的各项参数可获取最佳的无线射频信号，提高蓝牙射频电路的可靠性和多样性。
[n0031] 图1为本实用新型实施例提供的蓝牙射频电路的第一种结构示意图；
[n0032] 图2为本实用新型实施例提供的蓝牙射频电路的第二种结构示意图；
[n0033] 图3为本实用新型实施例提供的蓝牙射频电路的第三种结构示意图；
[n0034] 图4为本实用新型实施例提供的蓝牙射频电路的第四种结构示意图。
[n0035] 为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[n0036] 此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[n0037] 本实用新型实施例的第一方面提了一种蓝牙射频电路。
[n0038] 如图1所示，图1为本实用新型实施例提供的蓝牙射频电路的第一种结构示意图，本实施例中，蓝牙射频电路包括依次连接的天线T1、第一匹配电路10、滤波电路20、第二匹配电路30和蓝牙芯片40；
[n0039] 第一匹配电路10，用于天线T1的阻抗匹配调试；
[n0040] 滤波电路20，用于对接收到的无线射频信号进行滤波；
[n0041] 第二匹配电路30，用于蓝牙芯片40的参数匹配；
[n0042] 蓝牙芯片40，用于通过第二匹配电路30、滤波电路20、第一匹配电路10和天线T1与外部设备进行无线射频信号进行通讯。
[n0043] 本实施例中，第一匹配电路10用于天线T1的阻抗阻抗匹配调试，根据实际的天线T1性能，改变匹配电路内部的元器件的参数可实现天线T1的输入阻抗应该等于馈线的特性阻抗，从而获得最大的功率输出，第一匹配电路10可采用纯电阻R1电路或者电感电路实现，在一个实施例中，如图2所示，第一匹配电路10包括第一电容C1、第二电容C2和第一电感L1，第一电容C1的第一端与第一电感L1的第一端共接并与天线T1连接，第一电感L1的第二端与第二电容C2共接并与滤波电路20的第一信号端连接，第一电容C1的第二端和第二电容C2的第二端均接地，第一电容C1、第二电容C2和第一电感L1组成π电路，根据天线T1实际的性能改变π电路的各电感和电容的参数，从而实现天线T1的输入阻抗应该等于馈线的特性阻抗，实现阻抗匹配。
[n0044] 滤波电路20用于对流经的无线射频信号进行滤波，例如对二次谐波、三次谐波，防止谐波超标，有助于谐波的优化，滤波电路20可采用滤波器U1、电感电容滤波电路20等结构，在一个实施例中，如图2所示，滤波电路20包括滤波器U1，滤波器U1的信号端分别连接两个匹配电路，对流经的无线射频信号进行无线通讯。
[n0045] 第二匹配电路30用于蓝牙芯片40内部的匹配，针对不同类型的蓝牙芯片40或者天线T1通过改变第二匹配电路30内部元器件的参数，从而调试蓝牙芯片40的灵敏度、功率等参数，以获取所需性能的无线射频信号，第二匹配电路30可采用电感电容匹配电路，在一个实施例中，第二匹配电路30包括第三电容C3、第四电容C4和第二电感L2，第三电容C3的第一端与第二电感L2的第一端共接并与滤波电路20的第二信号端连接，第二电感L2的第二端与第四电容C4共接并与蓝牙芯片40的信号端连接，第三电容C3的第二端和第四电容C4的第二端均接地，第三电容C3、第四电容C4和第二电感L2构成另一个π电路，该π电路用于蓝牙芯片40内部的匹配，方便调试蓝牙芯片40的灵敏度、功率等参数。
[n0046] 蓝牙芯片40用于通过上述电路以及天线T1与外部设备进行无线通讯，并进行无线射频信号的交互，通过为蓝牙芯片40配备第二匹配电路30，可对蓝牙芯片40进行参数调试，提高蓝牙射频电路的多样性。
[n0047] 天线T1用于接收和发送无线射频信号，天线T1的形状可呈任意类型，在一个实施例中，天线T1为平板倒置F天线T1或者陶瓷天线T1。
[n0048] 本实施例中，蓝牙射频电路通过在蓝牙芯片40与天线T1之间设置用于天线T1阻抗匹配的第一匹配电路10、用于对无线射频信号进行滤波的滤波电路20和用于对蓝牙芯片40进行参数调节的第二匹配电路30，可分别对天线T1和蓝牙芯片40进行调试，针对不同的蓝牙芯片40和天线T1时，改变两个匹配电路的各项参数可获取最佳的无线射频信号，提高蓝牙射频电路的可靠性和多样性。
[n0049] 如图3所示，为了实现蓝牙射频电路可以在不同通信质量下工作，在一个实施例中，蓝牙射频电路还包括功率放大电路60和开关电路50，功率放大电路60与开关电路50并联后串接在第二匹配电路30和蓝牙芯片40之间，开关电路50的受控端与蓝牙芯片40的控制端连接；
[n0050] 蓝牙芯片40，用于：
[n0051] 根据触发信号控制开关电路50导通或者关断；
[n0052] 在开关电路50导通时通过开关电路50、第二匹配电路30、滤波电路20、第一匹配电路10和天线T1与外部设备进行无线射频信号进行通讯；
[n0053] 在开关电路50关断时通过功率放大电路60、第二匹配电路30、滤波电路20、第一匹配电路10和天线T1与外部设备进行无线射频信号进行通讯；
[n0054] 功率放大电路60，用于对蓝牙芯片40输出的无线射频信号进行功率放大。
[n0055] 本实施例中，在通信质量较佳时，蓝牙芯片40可根据触发信号控制开关电路50导通，开关电路50将功率放大电路60短接，功率放大电路60不工作，此时，蓝牙芯片40、开关电路50、第二匹配电路30、滤波电路20、第一匹配电路10和天线T1组成通信回路并与外部设备进行无线射频信号的通讯传输，在通信质量不佳时，蓝牙芯片40根据触发信号控制开关电路50关断，此时，蓝牙芯片40、功率放大电路60、第二匹配电路30、滤波电路20、第一匹配电路10和天线T1组成通信回路并与外部设备进行无线射频信号的通讯传输，功率放大电路60对无线射频信号进行功率放大，从而实现在通信质量不佳时增强信号质量，以实现在通信质量和低功耗之间的自适应，增强设备的通信能力的同时降低设备功耗。
[n0056] 开关电路50可采用具有受控通断的开关器件，例如开关管、继电器、断路器等结构。
[n0057] 功率放大电路60可采用功率放大器以及外围电路，如图4所示，在一个实施例中，功率放大电路60包括蓝牙功率放大器61和隔直电路62；
[n0058] 蓝牙芯片40、蓝牙功率放大器61、隔直电路62和第二匹配电路30依次连接。
[n0059] 其中，蓝牙功率放大器61用于进行功率放大，隔直电路62用于进行功率放大器与第二匹配电路30之间的直流信号的隔离，提高信号的质量。
[n0060] 隔直电路62可采用电感电容结构，在一个实施例中，隔直电路62包括电阻R1和第五电容C5；
[n0061] 电阻R1的第一端与蓝牙功率放大器61的信号端连接，电阻R1的第二端与第五电容C5的第一端连接，第五电容C5的第二端与隔直电路62的信号端连接，本实施例中，第五电容C5串接在回路中，起到通交流阻直流的功能，与滤波器U1配合实现谐波、直流信号的滤波功能。
[n0062] 请继续参阅图4，在一个实施例中，蓝牙射频电路还包括触发模块70，触发模块70与蓝牙芯片40电性连接；
[n0063] 触发模块70，用于根据用户的触发操作输出触发信号至蓝牙芯片40。
[n0064] 本实施例中，触发模块70可为操作按键、触控屏或者其他触发模块70，用户在使用终端设备时，可根据当前通信质量或者功耗需求自主调节蓝牙射频电路的功率，通过对触发模块70的操作，实现触发信号的输出，进而控制开关电路50的导通或者关断，实现双路不同功率的无线射频信号的输出。
[n0065] 本实用新型还提出一种终端设备，该终端设备包括蓝牙射频电路，该蓝牙射频电路的具体结构参照上述实施例，由于本终端设备采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
[n0066] 以上所述实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

权利要求:
Claims (10)
[0001] 1.一种蓝牙射频电路，其特征在于，包括依次连接的天线、第一匹配电路、滤波电路、第二匹配电路和蓝牙芯片；
所述第一匹配电路，用于所述天线的阻抗匹配调试；
所述滤波电路，用于对接收到的无线射频信号进行滤波；
所述第二匹配电路，用于所述蓝牙芯片的参数匹配；
所述蓝牙芯片，用于通过所述第二匹配电路、所述滤波电路、所述第一匹配电路和所述天线与外部设备进行无线射频信号进行通讯。
[0002] 2.如权利要求1所述的蓝牙射频电路，其特征在于，所述第一匹配电路包括第一电容、第二电容和第一电感；
所述第一电容的第一端与所述第一电感的第一端共接并与所述天线连接，所述第一电感的第二端与所述第二电容共接并与所述滤波电路的第一信号端连接，所述第一电容的第二端和所述第二电容的第二端均接地。
[0003] 3.如权利要求1所述的蓝牙射频电路，其特征在于，所述滤波电路包括滤波器。
[0004] 4.如权利要求1所述的蓝牙射频电路，其特征在于，所述第二匹配电路包括第三电容、第四电容和第二电感；
所述第三电容的第一端与所述第二电感的第一端共接并与所述滤波电路的第二信号端连接，所述第二电感的第二端与所述第四电容共接并与所述蓝牙芯片的信号端连接，所述第三电容的第二端和所述第四电容的第二端均接地。
[0005] 5.如权利要求1所述的蓝牙射频电路，其特征在于，所述天线为平板倒置F天线或者陶瓷天线。
[0006] 6.如权利要求1～5中任一项所述的蓝牙射频电路，其特征在于，所述蓝牙射频电路还包括功率放大电路和开关电路，所述功率放大电路与所述开关电路并联后串接在所述第二匹配电路和所述蓝牙芯片之间，所述开关电路的受控端与所述蓝牙芯片的控制端电性连接；
所述蓝牙芯片，用于：
根据触发信号控制所述开关电路导通或者关断；
在所述开关电路导通时通过所述开关电路、所述第二匹配电路、所述滤波电路、所述第一匹配电路和所述天线与外部设备进行无线射频信号进行通讯；
在所述开关电路关断时通过所述功率放大电路、所述第二匹配电路、所述滤波电路、所述第一匹配电路和所述天线与外部设备进行无线射频信号进行通讯；
所述功率放大电路，用于对所述蓝牙芯片输出的无线射频信号进行功率放大。
[0007] 7.如权利要求6所述的蓝牙射频电路，其特征在于，所述功率放大电路包括蓝牙功率放大器和隔直电路；
所述蓝牙芯片、所述蓝牙功率放大器、所述隔直电路和所述第二匹配电路依次连接。
[0008] 8.如权利要求7所述的蓝牙射频电路，其特征在于，所述隔直电路包括电阻和第五电容；
所述电阻的第一端与所述蓝牙功率放大器的信号端连接，所述电阻的第二端与所述第五电容的第一端连接，所述第五电容的第二端与所述隔直电路的信号端连接。
[0009] 9.如权利要求7所述的蓝牙射频电路，其特征在于，所述蓝牙射频电路还包括触发模块，所述触发模块与所述蓝牙芯片电性连接；
所述触发模块，用于根据用户的触发操作输出触发信号至所述蓝牙芯片。
[0010] 10.一种终端设备，其特征在于，包括如权利要求1～9中任一项所述的蓝牙射频电路。

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同族专利:

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公开号 | 公开日

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引用文献:

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公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题

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法律状态:
2021-10-01| GR01| Patent grant|

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2021-10-01| GR01| Patent grant|

优先权:

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申请号 | 申请日 | 专利标题

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CN202120051155.3U|CN214337902U|2021-01-08|2021-01-08|蓝牙射频电路和终端设备|CN202120051155.3U| CN214337902U|2021-01-08|2021-01-08|蓝牙射频电路和终端设备|