CN101917219A - 天线复用方法、装置及无线终端 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供一种天线复用方法、装置及无线终端，该方法包括：通过天线复用器将无线终端的天线获取的无线信号根据频率范围进行通路选择；将进行通路选择后的无线信号传送至对应的天线匹配电路，以便天线匹配电路对无线信号进行匹配后送入相应的射频通路。通过本发明实施例，既可减少无线终端的天线数量，又可避免不同频率信号之间的互相干扰。
Description
技术领域
本发明涉及移动通信技术领域，特别涉及一种天线复用方法、装置及无线终端。
背景技术
随着无线通信技术的发展，无线终端，包括手机、固定网络与移动网络融合(FMC，Fixed Mobile Convergence)设备、数据卡等越来越集成化、并且产品设计越来越复杂，在一个很小的产品空间内部往往需要实现多个无线系统设计。
以手机为例，手机内部可集成无线广域网(WAN)、无线局域网(WIFI，Wireless Fidelity)、全球定位系统(GPS，Global Position System)等多个无线系统。此外，为了提高通信的无线性能，常常在产品设计中加入分集接收电路，用来减少多径等影响。
目前，越来越多的无线终端可支持分集接收和WIFI功能。分集单元与WIFI单元均使用独立的天线；或者分集单元与GPS单元使用一个天线、WIFI单元单独使用另一个天线。
但是在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术的缺陷在于：分集单元与WIFI单元均使用独立的天线，可导致同一产品天线过多，存在干扰共存的问题；而分集单元与GPS单元使用一个天线，需要射频开关切换，二者不能同时使用。
发明内容
本发明实施例提供一种天线复用方法、装置及无线终端，通过天线复用器将无线终端的天线获取的无线信号根据频率范围进行通路选择，并将进行通路选择后的无线信号传送至对应的天线匹配电路，使不同频率的信号进入不同的接收通道；既可减少无线终端的天线数量，又可同时使用WIFI单元和分集单元，避免不同频率信号之间的互相干扰。
本发明实施例提供一种天线复用方法，应用于无线终端，该天线复用方法包括：
通过天线复用器将所述无线终端的天线获取的无线信号根据频率范围进行通路选择；并将进行通路选择后的所述无线信号传送至对应的天线匹配电路，以便所述天线匹配电路对所述无线信号进行匹配后送入相应的射频通路；
其中，所述无线信号包括：WIFI信号和分集信号；所述WIFI信号的频率范围包括2.4GHZ至2.4835GHZ，所述分集信号的频率范围包括800MHZ至2.170GHZ。
本发明实施例提供一种天线复用装置，应用于无线终端，该天线复用装置包括：
天线复用器，用于将所述无线终端的天线获取的无线信号根据频率范围进行通路选择；并将进行通路选择后的所述无线信号传送至对应的天线匹配电路；
天线匹配电路，用于对所述无线复用器传送的无线信号进行匹配后送入相应的射频通路；所述无线信号包括：分集信号和WIFI信号；所述WIFI信号的频率范围包括2.4GHZ至2.4835GHZ，所述分集信号的频率范围包括800MHZ至2.170GHZ；所述天线匹配电路至少包括：
WIFI天线匹配电路，用于对所述无线复用器传送的无线信号进行匹配后送入WIFI射频通路；
分集天线匹配电路，用于对所述无线复用器传送的无线信号进行匹配后送入分集射频通路。
本发明实施例的有益效果在于，通过天线复用器将无线终端的天线获取的无线信号根据频率范围进行通路选择，并将进行通路选择后的无线信号传送至对应的天线匹配电路，使不同频率的信号进入不同的接收通道；既可减少无线终端的天线数量，又可同时使用WIFI单元和分集单元，避免不同频率信号之间的互相干扰。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的限定。在附图中：
图1是本发明实施例1的天线复用方法的流程图；
图2是本发明实施例1的天线复用器的原理示意图；
图3是图2中端口3至端口1的通路在高频段范围的信号损耗及带外抑制图；
图4是图2中端口3至端口2的通路在低频段范围的信号损耗及带外抑制图；
图5是图2中端口1与端口2之间的隔离特性示意图；
图6是本发明实施例2的天线复用方法的流程图；
图7是本发明实施例3的天线复用装置的构成图；
图8是本发明实施例4的天线复用装置的构成图；
图9是本发明实施例4的天线复用器的构成图；
图10是本发明实施例4的天线复用器的又一构成图；
图11是本发明实施例4的天线复用器的又一构成图；
图12是本发明实施例5的无线终端的构成图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本发明实施例作进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
实施例1
本发明实施例提供一种天线复用方法，应用于无线终端。如图1所示，该天线复用方法包括：
步骤101，通过天线复用器将无线终端的天线获取的无线信号根据频率范围进行通路选择；
步骤102，将进行通路选择后的无线信号传送至对应的天线匹配电路，以便天线匹配电路对无线信号进行匹配后送入相应的射频通路；
其中，所述无线信号包括：WIFI信号和分集信号；所述WIFI信号的频率范围包括2.4GHZ至2.4835GHZ，所述分集信号的频率范围包括800MHZ至2.170GHZ。
在本实施例中，无线终端可为手机、FMC设备、数据卡等，但不限于此，还可为其他无线终端设备。
在本实施例中，无线终端的天线可在原有分集天线的基础上扩展，例如，可通过增加原有分集天线的面积，使其能够接收到2.4GHZ的高频WIFI信号。但不限于此，可根据实际情况确定具体的实施方式。
在本实施例中，天线可接收不同频率范围的无线信号，例如可接收频率范围为2.4GHZ至2.4835GHZ的WIFI信号，也可接收频率范围为800MHZ至2.170GHZ的分集信号；还可接收GPS信号。但不限于此，可根据实际情况确定具体的无线信号，例如，还可包括频率范围为2.4GHZ至2.4835GHZ的蓝牙(Bluetooth)信号。
在本实施例中，天线复用器(Diplexer)可将天线获取的无线信号根据频率范围进行通路选择；将进行通路选择后的无线信号传送至对应的天线匹配电路，以便天线匹配电路对无线信号进行匹配后送入相应的射频通路。射频通路可包括WIFI射频通路、分集射频通路。但不限于此，可根据实际情况确定具体的射频通路。
以下结合图2，通过实例对上述过程进行详细说明。
图2是天线复用器的原理示意图。如图2所示，天线复用器具有3个射频端口；其中，端口3与天线连接，端口1与高频信号(例如WIFI信号)对应的天线匹配电路连接，端口2与低频信号(例如分集信号)对应的天线匹配电路连接。
图3是图2中端口3至端口1的通路在高频段范围的信号损耗及带外抑制图。其中，横坐标表示频率，单位为GHZ；纵坐标表示在各个频率的损耗，这里用对数来表示，单位是dB；10dB表示插入损耗为10倍，20dB为100倍，30dB为1000倍，以此类推。图中的dB是负数，表示损耗，如果是正数，则是放大的增益。为清楚地对频率范围进行区分，在图3至图5中可通过m来进行标识，例如，图3中的m1～m2为WIFI信号的频率范围。
由图3可知，端口3至端口1的通路在WIFI频段(2.4GHZ～2.4835GHz)损耗比较小，只有-1.5dB左右，而在其他频段，特别是分集频段(800MHZ～2.170GHz)的损耗超过30dB(1000倍)。因此，实现了端口3至端口1的通路对WIFI信号的选通作用、以及对分集信号的衰减作用。同理，端口1至端口3的通路与端口3至端口1的通路的选通特性一样，即分集信号无法从端口1至端口3，从而达到WIFI信号的选通作用。
图4是图2中端口3至端口2的通路在低频段范围的信号损耗及带外抑制图，原理与上述相同。其中，横坐标表示频率，单位为GHZ；纵坐标表示在各个频率的损耗。由图4可知，m16～m17的频率范围是分集信号的，损耗很小，在1dB以内；m18～m19频率范围是WIFI信号的，衰减较大，在14dB以上。因此，保证了端口3至端口2的通路对WIFI信号有几十倍的衰减，而分集信号可以顺利通过，从而达到分集选通的目的。
为保证信号之间不互相影响，图2中端口1和端口2之间需要有隔离度的要求，端口1与端口2之间在这两个频段都不能是选通的，需要一定的衰减，衰减的大小就是隔离度。
图5是图2中端口1与端口2之间的隔离特性示意图。其中，横坐标表示频率，单位为GHZ；纵坐标表示在各个频率的损耗。如图5所示，端口1与端口2之间在WIFI信号的频率范围内衰减很大，可在18dB以上，因此，可以保证WIFI信号不会从端口1到达端口2，避免阻塞分集信号接收；还可防止分集电路在WIFI频段产生的杂散信号从端口2泄漏到端口1，避免干扰WIFI信号。此外，端口1与端口2之间对分集频段的抑制度更大，所用与上述类似，此处不再赘述。
以上仅对天线复用器的工作原理进行示意性说明，但不限于此，可根据实际情况确定具体的实施方式。
在一个实施例中，端口3接收到天线获取的无线信号，该无线信号包括频率为2.4GHZ的WIFI信号A1和频率为1.1GHZ的分集信号A2；可通过端口3至端口1的通路在端口1上获得WIFI信号A1，通过端口3至端口2的通路在端口2上获得分集信号A2；然后可将信号A1传送至WIFI天线匹配电路，将信号A2传送至分集天线匹配电路。
因此，可通过一个天线实现接收WIFI信号和分集信号的功能，减少了天线数量，节省了空间，这对于无线终端的小型化设计非常重要和关键；并且，虽然增加了天线复用器，但可节省滤波器(例如采用带通滤波器时可节省WIFI滤波器)，也节省了天线，成本降低；此外，分集单元和WIFI单元可同时工作。
由上述实施例可知，通过天线复用器将无线终端的天线获取的无线信号根据频率范围进行通路选择，并将进行通路选择后的无线信号传送至对应的天线匹配电路，使不同频率的信号进入不同的接收通道；既可减少无线终端的天线数量；又可同时使用WIFI单元和分集单元，避免不同频率信号之间的互相干扰。
实施例2
本发明实施例提供一种天线复用方法，应用于无线终端。以下在实施例1的基础上，对该天线复用方法进行进一步的说明。
如图6所示，该天线复用方法可包括：
步骤601，通过天线复用器将无线终端的天线获取的无线信号根据频率范围进行通路选择；
步骤602，通过天线匹配电路对进行通路选择后的无线信号进行匹配，以使无线信号与相应的射频通路相匹配；
步骤603，将匹配后的无线信号传送至相应的射频通路。
在一个实施例中，无线信号可包括：WIFI信号和分集信号；其中，WIFI信号的频率范围包括2.4GHZ至2.4835GHZ，分集信号的频率范围包括800MHZ至2.170GHZ。
在步骤601实施时，天线复用器可通过高通滤波器对WIFI信号进行通路选择，通过低通滤波器对分集信号进行通路选择；或者，还可通过带通滤波器对WIFI信号进行通路选择，通过低通滤波器对分集信号进行通路选择。
在步骤602实施时，可通过WIFI匹配电路对WIFI信号进行匹配；可通过分集匹配电路对分集信号进行匹配。
在步骤603实施时，可将匹配后的WIFI信号传送至WIFI接收电路；将匹配后的分集信号传送至分集接收电路。
在另一个实施例中，无线信号可包括：WIFI信号和分集信号；其中，WIFI信号的频率范围包括2.4GHZ至2.4835GHZ，分集信号的频率范围包括800MHZ至2.170GHZ、或者还可包括2.6GHZ以上。
在步骤601实施时，天线复用器可通过高通滤波器对2.6GHZ以上的分集信号进行通路选择，可通过带通滤波器对2.4GHZ至2.4835GHZ的WIFI信号进行通路选择，可通过低通滤波器对800MHZ至2.170GHZ的分集信号进行通路选择。
在又一个实施例中，WIFI信号对应的WIFI处理电路采用时分方式，接收WIFI信号和发送WIFI信号不同时工作。因此，无线终端还可包括WIFI发送电路，无线终端还可对接收或者发送WIFI信号的状态进行切换；
在无线终端处于接收WIFI信号的状态时，可通过天线复用器将天线接收的WIFI信号传送至WIFI天线匹配电路，如步骤601至步骤603所述；
在无线终端处于发送WIFI信号的状态时，天线复用器还可接收WIFI天线匹配电路传送的WIFI信号；并将WIFI信号传送至天线，以使天线将WIFI信号发送出去。
由上述实施例可知，通过天线复用器将无线终端的天线获取的无线信号根据频率范围进行通路选择，并将进行通路选择后的无线信号传送至对应的天线匹配电路，使不同频率的信号进入不同的接收通道；既可减少无线终端的天线数量；又可同时使用WIFI单元和分集单元，避免不同频率信号之间的互相干扰。
实施例3
本发明实施例提供一种天线复用装置，应用于无线终端中，该天线复用装置与无线终端的天线连接。如图7所示，该天线复用装置包括：天线复用器701和天线匹配电路702；其中，
天线复用器701用于将无线终端的天线获取的无线信号根据频率范围进行通路选择；并将进行通路选择后的无线信号传送至对应的天线匹配电路702；
天线匹配电路702用于对无线复用器701传送的无线信号进行匹配后送入相应的射频通路；
所述无线信号包括：分集信号和WIFI信号；所述WIFI信号的频率范围包括2.4GHZ至2.4835GHZ，所述分集信号的频率范围包括800MHZ至2.170GHZ；
天线匹配电路702至少包括：WIFI天线匹配电路7021和分集天线匹配电路7022；
WIFI天线匹配电路7021用于对无线复用器701传送的无线信号进行匹配后送入WIFI射频通路；
分集天线匹配电路7022用于对无线复用器701传送的无线信号进行匹配后送入分集射频通路。
在本实施例中，无线终端可为手机、FMC设备、数据卡等，但不限于此，还可为其他无线终端设备。
在本实施例中，天线可接收不同频率范围的无线信号，例如可接收频率范围为2.4至2.4835GHZ的WIFI信号，也可接收频率范围为800MHZ至2.170GHZ的分集信号；还可接收GPS信号。但不限于此，可根据实际情况确定具体的无线信号。
本实施例的装置的各组成部分分别用于实现前述实施例的方法的各步骤，由于在方法实施例中，已经对各步骤进行了详细说明，在此不再赘述。
由上述实施例可知，通过天线复用器将无线终端的天线获取的无线信号根据频率范围进行通路选择，并将进行通路选择后的无线信号传送至对应的天线匹配电路，使不同频率的信号进入不同的接收通道；既可减少无线终端的天线数量；又可同时使用WIFI单元和分集单元，避免不同频率信号之间的互相干扰。
实施例4
本发明实施例提供一种天线复用装置，应用于无线终端中，该天线复用装置与无线终端的天线连接。如图8所示，该天线复用装置包括：天线复用器801和天线匹配电路802；如实施例3所述，此处不再赘述。
在一个实施例中，无线信号可包括：分集信号和WIFI信号；其中，WIFI信号的频率范围包括2.4GHZ至2.4835GHZ，分集信号的频率范围包括800MHZ至2.170GHZ。
如图9所示，天线复用器801具体可包括：高通滤波器901，用于对WIFI信号进行通路选择；低通滤波器902，用于对分集信号进行通路选择。
或者，如图10所示，天线复用器801具体可包括：带通滤波器1001，用于对WIFI信号进行通路选择；低通滤波器1002，用于对分集信号进行通路选择。
在另一个实施例中，分集信号的频率范围还可包括2.6GHZ以上；
如图11所示，天线复用器具体可包括：高通滤波器1101，用于对2.6GHZ以上的分集信号进行通路选择；带通滤波器1102，用于对2.4GHZ至2.4835GHZ的WIFI信号进行通路选择；低通滤波器1103，用于对800MHZ至2.170GHZ的分集信号进行通路选择。
在一个实施例中，如图8所示，天线复用装置还可包括：收发开关803；
收发开关803与WIFI天线匹配电路8022相连，用于对接收或者发送WIFI信号的状态进行切换；
天线复用器801还用于在收发开关803处于发送状态时，接收WIFI天线匹配电路8022传送的WIFI信号，并将WIFI信号传送至天线，以使天线将WIFI信号发送出去。
本实施例的装置的各组成部分分别用于实现前述实施例的方法的各步骤，由于在方法实施例中，已经对各步骤进行了详细说明，在此不再赘述。
由上述实施例可知，通过天线复用器将无线终端的天线获取的无线信号根据频率范围进行通路选择，并将进行通路选择后的无线信号传送至对应的天线匹配电路，使不同频率的信号进入不同的接收通道；既可减少无线终端的天线数量；又可同时使用WIFI单元和分集单元，避免不同频率信号之间的互相干扰。
实施例5
本发明实施例提供一种无线终端，如图12所示，该无线终端包括：天线1201、射频通路1202、以及天线复用装置1203；
其中，天线复用装置1203可为实施例3或4所述的天线复用装置，其工作流程可如实施例1或2所述。
本实施例的装置的各组成部分分别用于实现前述实施例的方法的各步骤，由于在方法实施例中，已经对各步骤进行了详细说明，在此不再赘述。
由上述实施例可知，通过天线复用器将无线终端的天线获取的无线信号根据频率范围进行通路选择，并将进行通路选择后的无线信号传送至对应的信号处理电路；可减少无线终端的天线；并且不需要射频开关切换，可同时使用WIFI单元和分集单元。
本领域普通技术人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种天线复用方法，所述天线复用方法应用于无线终端，其特征在于，所述方法包括：
通过天线复用器将所述无线终端的天线获取的无线信号根据频率范围进行通路选择；并将进行通路选择后的所述无线信号传送至对应的天线匹配电路，以便所述天线匹配电路对所述无线信号进行匹配后送入相应的射频通路；
其中，所述无线信号包括：WIFI信号和分集信号；所述WIFI信号的频率范围包括2.4GHZ至2.4835GHZ，所述分集信号的频率范围包括800MHZ至2.170GHZ。
2.根据权利要求1所述的天线复用方法，其特征在于，所述通过天线复用器将所述无线终端的天线获取的无线信号根据频率范围进行通路选择，具体包括：
所述天线复用器通过高通滤波器对所述WIFI信号进行通路选择，通过低通滤波器对所述分集信号进行通路选择；或者
所述天线复用器通过带通滤波器对所述WIFI信号进行通路选择，通过低通滤波器对所述分集信号进行通路选择。
3.根据权利要求1所述的天线复用方法，其特征在于，所述分集信号的频率范围还包括2.6GHZ以上；所述通过天线复用器将所述无线终端的天线获取的无线信号根据频率范围进行通路选择，具体包括：
所述天线复用器通过高通滤波器对所述2.6GHZ以上的分集信号进行通路选择，通过带通滤波器对所述2.4GHZ至2.4835GHZ的WIFI信号进行通路选择，通过低通滤波器对所述800MHZ至2.170GHZ的分集信号进行通路选择。
4.根据权利要求1所述的天线复用方法，其特征在于，所述方法还包括：
对接收或者发送WIFI信号的状态进行切换；
在所述无线终端处于发送WIFI信号的状态时，天线复用器接收所述WIFI信号对应的天线匹配电路传送的所述WIFI信号；并将所述WIFI信号传送至所述天线，以使所述天线将所述WIFI信号发送出去。
5.一种天线复用装置，所述天线复用装置应用于无线终端，其特征在于，所述天线复用装置包括：
天线复用器，用于将所述无线终端的天线获取的无线信号根据频率范围进行通路选择；并将进行通路选择后的所述无线信号传送至对应的天线匹配电路；
天线匹配电路，用于对所述无线复用器传送的无线信号进行匹配后送入相应的射频通路；所述无线信号包括：分集信号和WIFI信号；所述WIFI信号的频率范围包括2.4GHZ至2.4835GHZ，所述分集信号的频率范围包括800MHZ至2.170GHZ；所述天线匹配电路至少包括：
WIFI天线匹配电路，用于对所述无线复用器传送的无线信号进行匹配后送入WIFI射频通路；
分集天线匹配电路，用于对所述无线复用器传送的无线信号进行匹配后送入分集射频通路。
6.根据权利要求5所述的天线复用装置，其特征在于，所述天线复用器具体包括：
高通滤波器，用于对所述WIFI信号进行通路选择；
低通滤波器，用于对所述分集信号进行通路选择；
或者，所述天线复用器具体包括：
带通滤波器，用于对所述WIFI信号进行通路选择；
低通滤波器，用于对所述分集信号进行通路选择。
7.根据权利要求5所述的天线复用装置，其特征在于，所述分集信号的频率范围还包括2.6GHZ以上；所述天线复用器具体包括：
高通滤波器，用于对所述2.6GHZ以上的分集信号进行通路选择；
带通滤波器，用于对所述2.4GHZ至2.4835GHZ的WIFI信号进行通路选择；
低通滤波器，用于对所述800MHZ至2.170GHZ的分集信号进行通路选择。
8.根据权利要求5所述的天线复用装置，其特征在于，所述天线复用装置还包括：
收发开关，与所述WIFI天线匹配电路相连，用于对接收或者发送WIFI信号的状态进行切换；
所述天线复用器还用于在所述收发开关处于发送状态时，接收所述WIFI天线匹配电路传送的所述WIFI信号，并将所述WIFI信号传送至所述天线，以使所述天线将所述WIFI信号发送出去。
9.一种无线终端，其特征在于，所述无线终端包括权利要求5至8任一项所述的天线复用装置。
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