[发明专利]用于通信终端的CMMB天线系统及其匹配方法

说明书

技术领域

本发明涉及应用于通信终端的CMMB天线系统及其匹配方法。

背景技术

CMMB是英文China Mobile Multimedia Broadcasting(中国移动多媒体广播)的简称。它是国内自主研发的第一套面向手机、PDA、MP3、MP4、数码相机、笔记本电脑等多种通信终端的系统，其利用S波段信号实现“天地”一体覆盖、全国漫游，支持多套电视节目和多套广播节目，2006年10月24日，国家广电总局正式颁布了中国移动多媒体广播(俗称手机电视)行业标准，确定采用我国自主研发的移动多媒体广播行业标准。CMMB的通信终端可以实现让用户随时随地看电视、听直接广播的效果。

当今的主流CMMB天线是拉杆天线，工作时需要将天线拉出，体积较大，使用不方便。传统天线的尺寸都有相对于波长的比例要求，只有在天线尺寸大到一定程度的情况下，天线才能匹配到50欧姆，否则天线不可能在无源的情况下匹配到50欧姆。

然而，现今，通信终端(如手机)的结构越来越紧凑，这就要求天线尺寸尽可能的缩小。但是，当天线的尺寸很小时，天线本身的阻抗呈现高电抗(高容抗或者高感抗)，从而导致本身的Q值很高，这也意味着电小天线在无源条件下很难匹配并且匹配出来的带宽很窄。即，电小天线的电抗随电长度的减小线性增加，辐射电阻则按照电长度的平方减小。根据Bode，Fano和Youla的天线增益-带宽理论，高Q值的天线很难匹配。没有匹配的电小天线的增益很低，对于发射天线来讲，低增益意味着需要更高的发射功率，低增益对接收天线的影响是低灵敏度，从而导致比较差的信噪比。

也就是说，CMMB天线存在减少天线尺寸与高性能之间的矛盾。现有通信终端要求CMMB天线的尺寸能够缩小至能够内置在终端中，而CMMB天线的尺寸的缩小，带来天线本身的Q值增高，由此导致CMMB天线很难匹配，从而影响天线本身性能的技术问题。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种用于通信终端的CMMB天线系统，以解决现技术中CMMB天线存在减少天线尺寸与高性能之间的矛盾的技术问题。

本发明的第二目的在于提供一种用于通信终端的CMMB天线匹配方法，以解决现有技术中CMMB天线存在减少天线尺寸，带来天线本身的Q值增高，由此导致CMMB天线很难匹配的技术问题。

一种用于通信终端的CMMB天线系统，包括电小CMMB天线单元和接收机接口，还包括用以将所述电小CMMB天线单元在整个CMMB频带上匹配至50欧姆的LC匹配电路、负阻抗元件，所述LC匹配电路、负阻抗元件、电小CMMB天线单元和接收机接口依次串联或着负阻抗元件并联于电小天线，负阻抗元件产生的负电感/负电容与电小CMMB天线单元本身产生的电感/电容相抵消。

一种用于通信终端的CMMB天线系统匹配方法，包括：

检测欲匹配CMMB天线的电感/电容值d；

设置负电感/负电容为-d的负阻抗元件；

通过LC匹配电路将所述电小CMMB天线单元在整个CMMB频带上匹配至50欧姆。

负电容和负电感可以用来抵消电小天线本身的高电抗，从而减小天线的Q值，在很宽的频带上实现匹配，电小单极天线的阻抗呈现高容抗，电小环天线的阻抗呈现高感抗。电小单极天线的高容抗可以使用负电容来抵消，电小环天线的高感抗可以使用负电感来抵消。通过负电感或负电容的使用，电小天线可以在很宽的频带上实现匹配。

说明书附图

图1A为一种用于通信终端的CMMB天线系统的原理图；图1B为另一种用于通信终端的CMMB天线系统的原理图；

图2为负阻抗变换器的原理示意图；

图3为天线的整体结构示意图；

图4为用于通信终端的CMMB天线系统中LC匹配电路和负阻抗元件的一实例电路图；

图5为测量和仿真的电抗示意图；

图6为电小天线本身阻抗在斯密斯圆图上分布的示意比较图；

图7为整个有源天线的回损示意图；

图8为有源天线的增益示意图。

具体实施方式