CN101409571B - 一种可切换天线和电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种可切换天线和电子设备，其中可切换天线包括：天线连接器，提供与选配天线之间接口；射频电路，生成和处理射频信号；射频开关，与不同的收发通路导通；默认天线，收发射频信号；射频电路、射频开关和默认天线构成默认收发通路；射频电路、射频开关构成选配收发通路；控制单元，天线连接器中插入选配天线时，输出第二控制电平，射频开关根据第二控制电平导通选配收发通路收发射频信号；天线连接器中未插入选配天线时，输出第一控制电平，射频开关根据第一控制电平导通默认收发通路收发射频信号。本发明的实施例具有以下有益效果，在任何应用场合中，无需软件操作界面和其他配置，用户均能够很方便地实现不同天线之间的切换。

Description

一种可切换天线和电子设备

技术领域

本发明涉及通信技术，特别是指一种可切换天线和电子设备。

背景技术

电子设备的使用场景较多，对天线也有不同的要求，比如为了方便携带要用小天线，在信号弱的场景又需要大天线来增加覆盖和抗干扰。

现有技术中，可以采用同一种转接头互换天线这种技术，两个天线都必须是可拆卸式的；或者占用主处理芯片的一个管脚用来逻辑控制，通过软件后台控制开关切换天线通路；或者插入选配天线时弹片下压断开来默认天线的连接。

发明人在实现本发明的过程中，发现现有技术中至少存在如下问题：对天线的具体接驳方式要求苛刻，或者实现的成本高，影响外观，以及使用寿命短；并导致无法在各个应用场景下广泛使用。

发明内容

本发明的目的是提供一种可切换天线和电子设备，用于解决现有的天线切换技术无法在各个应用场景下广泛使用的缺陷。

一种可切换天线，包括：天线连接器，用于提供与一选配天线之间的接口；射频电路，用于生成和处理射频信号；射频开关，输入端与一控制单元连接，用于根据不同的控制电平，分别与不同的收发通路导通；默认天线，用于收发所述射频信号；顺序连接的所述射频电路、所述射频开关和所述默认天线构成一默认收发通路；且顺序连接的所述射频电路、所述射频开关构成一选配收发通路；控制单元，用于在检测到所述天线连接器中插入一所述选配天线时，输出一第二控制电平到所述射频开关，所述射频开关根据所述第二控制电平导通所述选配收发通路，通过所述选配天线收发所述射频信号；并在所述天线连接器中未插入一所述选配天线时，输出一第一控制电平到所述射频开关，所述射频开关根据所述第一控制电平导通所述默认收发通路，通过所述默认天线收发所述射频信号。

一种电子设备，配置有一可切换天线，所述可切换天线包括：天线连接器，用于提供与一选配天线之间的接口；射频电路，用于生成和处理射频信号；射频开关，输入端与一控制单元连接，用于根据不同的控制电平，分别与不同的收发通路导通；默认天线，用于收发所述射频信号；顺序连接的所述射频电路、所述射频开关和所述默认天线构成一默认收发通路；且顺序连接的所述射频电路、所述射频开关构成一选配收发通路；控制单元，用于在检测到所述天线连接器中插入一所述选配天线时，输出一第二控制电平到所述射频开关，所述射频开关根据所述第二控制电平导通所述选配收发通路，通过所述选配天线收发所述射频信号；并在所述天线连接器中未插入一所述选配天线时，输出一第一控制电平到所述射频开关，所述射频开关根据所述第一控制电平导通所述默认收发通路，通过所述默认天线收发所述射频信号。

本发明的实施例具有以下有益效果，在任何应用场合中，无需软件操作界面，无需其他过多的器件配置，用户均能够很方便地实现不同天线之间的切换。

附图说明

图1为本发明实施例可切换天线最简结构示意图；

图2为本发明实施例可切换天线结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术特征和实施效果更加清楚，下面将结合附图及具体实施例对本发明的技术方案进行详细描述。本发明提供的实施例，用选配天线本身插入做为触发条件，简单方便地在无需界面控制的情形下实现了不同天线之间的切换。

本实施例提供一种可切换天线，如图1所示，包括：

天线连接器103，用于提供与一选配天线102之间的接口；

射频电路106，用于生成和处理射频信号；

射频开关105，输入端与一控制单元109连接，用于根据不同的控制电平，分别与不同的收发通路导通；

默认天线101，用于收发所述射频信号；

顺序连接的所述射频电路106、所述射频开关105和所述默认天线101构成一默认收发通路；

且顺序连接的所述射频电路106、所述射频开关105构成一选配收发通路；

控制单元109，用于在检测到所述天线连接器103中插入一所述选配天线102时，输出一第二控制电平到所述射频开关105，所述射频开关105根据所述第二控制电平导通所述选配收发通路，通过所述选配天线102收发所述射频信号；

并在所述天线连接器103中未插入一所述选配天线102时，输出一第一控制电平到所述射频开关105，所述射频开关105根据所述第一控制电平导通所述默认收发通路，通过所述默认天线101收发所述射频信号。

应用本实施例提供的技术，在任何应用场合中，无需软件操作界面，无需其他过多的配置，用户均能够很方便地实现不同天线之间的切换。

具体如图2所示，本发明实施例可切换天线包括若干个器件：默认天线101、选配天线102、天线连接器103、扼流器104、射频开关105、射频电路106、电阻107以及电源108。其中，射频电路106连接射频开关105；射频开关105输出端的两个支路分别连接默认天线101和天线连接器103，并且所述天线连接器103用于连接选配天线102；电源108连接电阻107且连接点称为B点，所述电阻107接入射频开关105的输入端且连接点称为A点；电阻107的A点等电势处连接扼流器104，所述扼流器104在天线连接器103与射频开关105之间某处接入。其中，扼流器104可以是磁珠等其他高频扼流器件；射频开关105也可以用双控的，三极管反向做另一路控制电平。

可切换天线包括默认的第一状态和第二状态，分别对应一默认收发通路和一选配收发通路。

当选配天线102未插入天线连接器103时，处于第一状态，可切换天线的默认天线101用于收发射频信号，具体包括：依次由射频电路106、射频开关105以及默认天线101构成默认收发通路。

当选配天线102插入天线连接器103，用于收发射频信号时，构成第二状态，依次由射频电路106、射频开关105、天线连接器103以及选配天线102构成选配收发通路。

控制单元109，用于在检测到所述天线连接器103中插入一所述选配天线102时，输出一第二控制电平到所述射频开关105；并在未插入一所述选配天线102时，输出一第一控制电平到所述射频开关105；

天线连接器103，用于提供与所述默认天线101之外的天线之间的接口；

当选配天线102接入所述天线连接器103时进入所述第二状态，即，依次由射频电路106、射频开关105、天线连接器103以及选配天线102构成选配收发通路。具体的，选配天线102还包括：电感110，连接所述选配天线102的天线芯线111和外屏蔽层112，用于所述第二状态时对高频射频信号开路，对低频射频信号短路；天线采用的电缆一般是同轴电缆，即有两层：中间芯线，外屏蔽层112；天线连接器103同样跟同轴电缆的外屏蔽层112相连接地。

在第一状态与第二状态转换之间的转换过程中，如果选配天线102插入天线连接器103，则选配天线102的电感110接地，此时构成选配收发通路的天线连接器103、扼流器104应当看作普通导体，则在控制单元109的输出端，其电势是一个接地的低电平，称为第二控制电平。当射频开关105接到该第二控制电平，通过所述选配收发通路收发射频信号。

在没有插入选配天线102时，此时构成默认收发通路，不存在电感110接地，因此，在控制单元109的输出端，其电势由控制单元109中的电源108决定，是一个高电平，称为第一控制电平。当射频开关105接到该第一控制电平，通过所述默认收发通路收发射频信号。

射频开关105，包括输入端、输出端和控制端，用于根据所述控制端接收的所述控制电平，将所述输入端接收的所述射频信号在所述输出端发送到所述默认天线或者所述选配天线102。射频开关105可以采用单刀双掷射频开关，默认状态，即所述第一状态下，控制端接到的控制电平是高电平，选通所述默认收发通路；在选配天线102接入天线连接器103后的所述第二状态下，由于选配天线102通过电感110直流接地，导致A点接地处于低电平，控制端接到的控制电平是低电平，选通所述选配收发通路。

可切换天线还包括：

扼流器104，连接在所述天线连接器和所述控制单元之间，具体为电感或者其他高频扼流器件；可以是电感，或者磁珠等其他高频扼流器件。

其中，控制单元109包括：

电阻107，用于当选配天线102插入时，用于所述控制电平的下拉电阻，保证控制电平处于低电平状态作为第二控制电平。为描述方便，与电源108连接一端的称为B点，另一端是A点。B点的电平始终与电源108的输出电平一致；

因控制电平状态转变依赖的是检测选配天线102，不插入选配天线102时是第一状态，A点的电平在第一状态是高电平；当插入选配天线102后，可切换天线是第二状态，由于选配天线102与天线连接器103之间存在电感110接地，因此A点的电平在第二状态时是低电平；所述高电平、低电平均是控制电平，输出到所述射频开关105的控制端。

电源108，用于使在选配天线102未插入天线连接器103时，射频开关的控制端默认为高电平，即第一控制电平。

此外，为配合选配天线102的正常工作，需要在选配天线102中内置一个电感110，用于连接天线同轴芯线和屏蔽层。

这样用户就很方便地实现了不同天线之间的切换，选配天线102不插入时，用默认天线101。选配天线插入102时，用选配天线102，而且无需任何其他配置。

与本发明实施例提供的可切换天线对应地，还提供了应用该可切换天线的电子设备；所述可切换天线包括：

天线连接器103，用于提供与一选配天线102之间的接口；

射频电路106，用于生成和处理射频信号；

射频开关105，输入端与一控制单元109连接，用于根据不同的控制电平，分别与不同的收发通路导通；

默认天线101，用于收发所述射频信号；

顺序连接的所述射频电路106、所述射频开关105和所述默认天线101构成一默认收发通路；

且顺序连接的所述射频电路106、所述射频开关105构成一选配收发通路；

控制单元109，用于在检测到所述天线连接器103中插入一所述选配天线102时，输出一第二控制电平到所述射频开关105，所述射频开关105根据所述第二控制电平导通所述选配收发通路，通过所述选配天线102收发所述射频信号；

并在所述天线连接器103中未插入一所述选配天线102时，输出一第一控制电平到所述射频开关105，所述射频开关105根据所述第一控制电平导通所述默认收发通路，通过所述默认天线101收发所述射频信号。

还可以包括一承载单元，用于承载提供以上单元与电子设备其他单元模块之间的所需要的接口。

应用本实施例提供的技术，在任何应用场合中，无需软件操作界面，无需其他过多的配置，电子设备均能够很方便地实现不同天线之间的切换，增强用户的体验。

为进一步描述电子设备的结构和工作原理，本实施例中，设定可切换天线包括默认的第一状态和第二状态：

当选配天线102未插入天线连接器103时，处于第一状态，可切换天线的默认天线101用于收发射频信号，具体包括：依次由射频电路106、射频开关105以及默认天线101构成默认收发通路。

当选配天线102插入天线连接器103，用于收发射频信号时，构成第二状态，依次由射频电路106、射频开关105、天线连接器103以及选配天线102构成选配收发通路。

其中：

射频电路106，生成的预定频率的射频信号；也被称为微波信号发生器，用于生成射频电流；是一种高频交流变化电磁波的简称。

射频电流分为高频电流和低频电流，其划分标准遵循业界公认的划分标准。

默认天线101，用于在所述第一状态时收发所述射频信号；

天线连接器103，用于提供与所述默认天线101之外的天线之间的接口；

选配天线102，用于接入所述天线连接器103时形成所述第二状态，并在所述第二状态时收发所述射频信号；选配天线102还包括：电感110，连接所述选配天线102的芯线和外屏蔽层112，用于所述第二状态时对高频射频信号开路，对低频射频信号短路。

控制单元109，用于根据所述第一状态时输出第一控制电平；并且控制单元109输出的控制电平默认为高电平，此时射频开关105默认选通默认天线101。

射频开关105，包括输入端、输出端和控制端，用于根据所述控制端接收的所述控制电平，将所述输入端接收的所述射频信号在所述输出端发送到所述默认天线或者所述选配天线102。射频开关105可以采用单刀双掷射频开关，默认状态，即所述第一状态下，控制端接到的控制电平是高电平，选通所述默认收发通路；在选配天线102接入天线连接器103后的所述第二状态下，由于选配天线102通过电感110直流接地，导致A点接地处于低电平，控制端接到的控制电平是低电平，选通所述选配收发通路。

为完善功能，电子设备所配置的可切换天线还可以包括：

扼流器104，连接在所述天线连接器和所述控制单元之间，具体为电感或者其他高频扼流器件；可以是电感，或者磁珠等其他高频扼流器件。

其中，控制单元109包括：

电阻107，用于当选配天线102插入时，用于所述控制电平的下拉电阻，保证控制电平处于低电平状态作为第二控制电平。为描述方便，与电源108连接一端的称为B点，另一端是A点。B点的电平始终与电源108的输出电平一致；

因控制电平状态转变依赖的是检测选配天线102，不插入选配天线102时是第一状态，A点的电平在第一状态是高电平；当插入选配天线102后，可切换天线是第二状态，由于选配天线102与天线连接器103之间存在电感110接地，因此A点的电平在第二状态时是低电平；所述高电平、低电平均是控制电平，输出到所述射频开关105的控制端。

电源108，用于使在选配天线102未插入天线连接器103时，射频开关的控制端默认为高电平，即第一控制电平。

此外，为配合选配天线102的正常工作，需要在选配天线102中内置一个电感110，连接天线同轴芯线和屏蔽层，用于所述第二状态时对高频射频信号开路，对低频射频信号短路。

这样用户就很方便地实现了不同天线之间的切换，选配天线102不插入时，用默认天线101。选配天线插入102时，用选配天线102，而且无需任何其他配置。

本发明的实施例具有以下有益效果，包括内置天线与焊接不可拆卸天线之间的切换，以及均是可拆卸天线，或者其他情形等任何应用场合中，均可以采用本发明实施例提供的技术；无需软件操作界面，无需任何其他配置，用户能够很方便地实现不同天线之间的切换。

应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，所有的参数取值可以根据实际情况调整，且在该权利保护范围内。本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (11)

1.一种可切换天线，其特征在于，包括：

天线连接器，用于提供与一选配天线之间的接口；

射频电路，用于生成和处理射频信号；

射频开关，输入端与一控制单元连接，用于根据不同的控制电平，分别与不同的收发通路导通；

默认天线，用于收发所述射频信号；

顺序连接的所述射频电路、所述射频开关和所述默认天线构成一默认收发通路；

且顺序连接的所述射频电路、所述射频开关构成一选配收发通路；

控制单元，用于在检测到所述天线连接器中插入一所述选配天线时，输出一第二控制电平到所述射频开关，所述射频开关根据所述第二控制电平导通所述选配收发通路，通过所述选配天线收发所述射频信号；

并在所述天线连接器中未插入一所述选配天线时，输出一第一控制电平到所述射频开关，所述射频开关根据所述第一控制电平导通所述默认收发通路，通过所述默认天线收发所述射频信号。

2.根据权利要求1所述的可切换天线，其特征在于，还包括：

选配天线，用于接入所述天线连接器时导通所述选配收发通路，收发所述射频信号；

且所述选配天线包括一电感，连接所述选配天线的芯线和外屏蔽层，用于在所述选配收发通路中对高频射频信号开路，对低频射频信号短路。

3.根据权利要求1所述的可切换天线，其特征在于，所述控制单元包括：

电源，与所述射频开关的控制端连接，用于提供所述第一控制电平为高电平；

电阻，与所述电源连接，用于使所述控制端的电平处于低电平作为所述第二控制电平。

4.根据权利要求1所述的可切换天线，其特征在于，还包括：

扼流器，连接在所述天线连接器和所述控制单元之间。

5.根据权利要求4所述的可切换天线，其特征在于，所述扼流器具体为一电感。

6.根据权利要求1所述的可切换天线，其特征在于，所述射频开关为单刀双掷射频开关；

所述单刀双掷射频开关的输入端与所述控制单元连接，所述单刀双掷射频开关的两个输出端分别与所述默认天线和所述天线连接器连接。

7.一种电子设备，其特征在于，配置有一可切换天线，所述可切换天线包括：

天线连接器，用于提供与一选配天线之间的接口；

射频电路，用于生成和处理射频信号；

射频开关，输入端与一控制单元连接，用于根据不同的控制电平，分别与不同的收发通路导通；

默认天线，用于收发所述射频信号；

顺序连接的所述射频电路、所述射频开关和所述默认天线构成一默认收发通路；

且顺序连接的所述射频电路、所述射频开关构成一选配收发通路；

控制单元，用于在检测到所述天线连接器中插入一所述选配天线时，输出一第二控制电平到所述射频开关，所述射频开关根据所述第二控制电平导通所述选配收发通路，通过所述选配天线收发所述射频信号；

并在所述天线连接器中未插入一所述选配天线时，输出一第一控制电平到所述射频开关，所述射频开关根据所述第一控制电平导通所述默认收发通路，通过所述默认天线收发所述射频信号。

8.根据权利要求7所述的电子设备，其特征在于，还包括：

选配天线，用于接入所述天线连接器时导通所述选配收发通路，收发所述射频信号；

且所述选配天线包括一电感，连接所述选配天线的芯线和外屏蔽层，用于在所述选配收发通路中对高频射频信号开路，对低频射频信号短路。

9.根据权利要求7所述的电子设备，其特征在于，所述控制单元包括：

电源，与所述射频开关的控制端连接，用于提供所述第一控制电平为高电平；

电阻，与所述电源连接，用于使所述控制端的电平处于低电平作为所述第二控制电平。

10.根据权利要求7所述的电子设备，其特征在于，还包括：

扼流器，连接在所述天线连接器和所述控制单元之间。

11.根据权利要求7所述的电子设备，其特征在于，所述射频开关为一单刀双掷射频开关；

所述单刀双掷射频开关的输入端与所述控制单元连接，所述单刀双掷射频开关的两个输出端分别与所述默认天线和所述天线连接器连接。

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