CN103840257B - 可作为分集天线利用的天线装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种能够作为分集天线利用的天线装置。公开的天线装置包括发射体，其能够向终端机的外部拉出；馈电转换器，其进行转换，以使多个馈电部中的某一个馈电部连接于所述发射体；至少一根导线，当所述发射体处于插入到所述终端机的内部的状态时，其一端与所述发射体的特定部位接触；以及至少一个接地转换器，其结合于所述至少一根导线，并转换所述导线的另一端和接地的连接。根据公开的天线装置，具有不设置另外的天线，而是能够将现有的外置天线作为分集天线利用的优点。

Description

可作为分集天线利用的天线装置
技术领域
本发明的实施例涉及天线，尤其涉及可作为分集天线利用的天线装置。
背景技术
外置天线中的一种，即数字多媒体广播(Digital Multimedia Broadcasting；以下简称DMB)天线是用于接收DMB频带的信号的天线，为了接收相对低频的DMB信号，DMB天线主要采用外置天线。
由于是外置天线，因此DMB天线在终端机中占据极大空间，但是除接收DMB的用途以外并不使用，是一种相比占据的空间，使用率极其低的天线。
另外，现在为了稳定地接收信号而使用分集天线。分集天线是接收和主天线相同频带的信号的另外的天线，当使用分集天线时能够在主天线没有正常接收信号时予以补充，从而能够增加分集的优点。
若使用分集天线，具有能够稳定地接收信号的优点，但是需要安装另外的天线，因此考虑到目前小型化日益重要的趋势，要在终端机中适用分集天线，存在很多制约因素。
发明内容
技术问题
为了解决如上所述的现有技术的问题点，本发明提出一种不设置另外的天线，而是能够将现有的外置天线作为分集天线利用的天线装置。
技术方案
为了达成所述目的，根据本发明的一个优选实施例提供一种天线装置，其包括：发射体，其能够向终端机的外部拉出；馈电转换器，其进行转换，以使多个馈电部中的某一个馈电部连接于所述发射体；至少一根导线，当所述发射体处于插入到所述终端机的内部的状态时，其一端与所述发射体的特定部位接触；以及至少一个接地转换器，其结合于所述至少一根导线，并转换所述导线的另一端和接地的连接。
所述多个馈电部包括主馈电部、第一频率馈电部及第二频率馈电部。
当以第一接收模式工作时，所述馈电转换器进行转换，以使馈电线连接所述主馈电部和所述发射体的后方末端，当以第二接收模式工作时，所述馈电转换器进行转换，以使所述馈电线连接所述第一频率馈电部及所述第二频率馈电部中的某一个馈电部和所述发射体的前方末端。
所述至少一根导线结合于所述发射体的前方末端及后方末端之间的特定部位，所述接地转换器转换所述至少一根导线与接地的连接，从而使所述发射体作为平面倒F天线(Planer Inverted-F Antenna)工作。
所述至少一根导线结合于所述发射体的后方末端，所述接地转换器转换所述至少一根导线与接地的连接，从而使所述发射体作为环形天线工作。
当所述发射体处于拉出到外部的状态时，所述馈电转换器使所述发射体连接于所述主馈电部，当所述发射体处于插入到内部的状态时，所述馈电开关使所述发射体连接于所述第一频率馈电部及所述第二频率馈电部中的某一个。
当所述发射体连接于所述第一馈电部时，所述至少一根导线中第一导线结合于所述发射体的前方末端及后方末端之间的特定部位，所述接地转换器转换所述第一导线与接地的连接，从而使所述发射体作为平面倒F天线工作。
当所述发射体连接于所述第二馈电部时，所述至少一根导线中第二导线结合于所述发射体的后方末端，所述接地转换器转换所述第二导线与接地的连接，从而使所述发射体作为环形天线工作。
技术效果
根据本发明，具有不设置另外的天线，而是能够将现有的外置天线作为分集天线利用的优点。
附图说明
图1为显示本发明一个实施例的可作为分集天线利用的DMB天线装置的概念性的结构的示意图；
图2为显示本发明一个实施例的天线装置的详细结构的示意图，是显示本发明一个实施例的天线装置以DMB接收模式工作时的结构的示意图；
图3为显示本发明一个实施例的天线装置对第一频率作为分集天线工作时的结构的示意图；
图4为显示本发明一个实施例的天线装置对第二频率作为分集天线工作时的结构的示意图；
图5为显示本发明一个实施例的天线装置的整体工作的流程图。
具体实施方式
本发明可进行多种变更，可具有多个实施例，在附图中例示特定实施例并予以详细说明。但是，这并非要将本发明限定于特定实施例，而应理解为包括本发明的思想及技术范围所包含的所有变更、等同替换及替代物。在说明各附图时，对类似的构成要素使用了类似的附图标记。
下面参照附图，详细说明本发明的实施例。
在本实施例中假设适用本发明的天线为外置天线中的一种，即DMB天线，并进行说明。但是这只是为了便于说明，本发明还能够适用于DMB天线以外的其他种类的外置天线，这对于本领域所属普通技术人员来是公知的。
图1为显示本发明一个实施例的可作为分集天线利用的DMB天线装置的概念性的结构的示意图。
参照图1，本发明一个实施例的天线装置可包括馈电转换部100、DMB发射体102、拉出感测部104及接地转换部106。
DMB发射体102是用于接收DMB信号的发射体，具有能够向终端机的外部拉出的拉杆天线的形态。拉杆天线(whip antenna)是一种在非DMB接收模式时放置在终端机的内部，而在DMB接收模式时被使用者拉出到终端机的外部使用的天线。拉杆天线具有多端结构，通过这种结构，使用者能够调节拉出的天线的长度。作为DMB发射体102，还能够使用拉杆天线以外的其他形态的发射体。
馈电转换部100的作用是转换DMB发射体102和多个馈电部中的特定馈电部的连接。参照图1，显示有三个馈电部，即DMB馈电部110、第一频率馈电部120及第二频率馈电部130，馈电转换部100的作用是连接这些馈电部中的一个馈电部和DMB发射体102。
DMB馈电部110是馈送DMB信号并处理接收到的DMB信号的模块。第一频率馈电部120及第二频率馈电部130是馈送DMB信号以外的其他频带的频率的信号及处理接收到的信号的模块。例如，第一频率馈电部120可以是馈送并接收在长期演进(以下简称LTE)频带中以1.8GHz为中心频率的频带的信号的模块，第二频率馈电部130可以是馈送和接收LTE频带中以800MHz为中心频率的频带的信号的模块。
本发明的天线装置基本作为接收DMB信号的DMB发射体工作，但是在不是DMB接收模式时，作为其他频率频带(例如，LTE频率频带)的分集天线工作，馈电转换部100的作用是转换与馈电部的连接，以使本发明的天线装置能够作为其他频率频带的分集天线工作。分集天线是一种为了稳定地接收信号，与主天线分别接收相同的信号的天线，一般由另外的天线作为分集天线工作，但是在本发明中使得DMB天线能够在非DMB接收模式下作为分集天线工作。
馈电转换部100通过终端机的控制部(未图示)的控制信号进行转换工作，也可以利用拉出感测部104的感测信号及终端机的使用频率的相关信息，进行转换工作。
拉出感测部104起到感测DMB发射体102处于拉出到外部的状态还是处于插入到终端机的内部的状态的作用。当馈电转换部100及接地转换部106通过自有的判断模块进行转换工作时，拉出感测部104的拉出感测信息提供给馈电转换部100及接地转换部106。馈电转换部100及接地转换部106从控制部(未图示)接收控制信号并进行转换工作时，拉出感测部104把拉出感测信号提供给相应的控制部。
接地转换部106在DMB发射体102作为第一频率频带或第二频率频带的分集天线工作时进行转换，以使DMB发射体102和与接地结合的导线电连接。
由于DMB发射体102是用于接收DMB信号的天线，因此其电性长度设置得适合接收DMB频带的信号；并且由于是诸如拉杆天线的外置天线，具有单极天线(monopole antenna)的形态，因此不与接地电结合。
接地转换部106转换DMB发射体和与接地结合的导线的连接，使得在DMB发射体处于插入到终端机的内部的状态下，为了匹配于第一频率频带或第二频率频带的信号而改变天线的工作形态及天线的电性长度。
例如，接地转换部106将与接地结合的导线结合于DMB发射体102的中间，以使DMB发射体102对第一频率频带作为分集天线工作，从而使DMB发射体102作为平面倒F天线(Planer Inverted-F Antenna,以下简称PIFA)发射体工作。
并且，接地转换部106将与接地结合的导线结合于DMB发射体102的末端，以使DMB发射体102对第二频率频带作为分集天线工作，从而使DMB发射体102作为环形天线工作。
图2为显示本发明一个实施例的天线装置的详细结构的示意图，是显示本发明一个实施例的天线装置以DMB接收模式工作时的结构的示意图。
参照图2，本发明一个实施例的天线装置包括DMB发射体102、馈电线200、馈电转换器202、第一导线210、第一接地转换器212、第二导线220及第二接地转换器222。
图2所示的结构是概念性的结构，实际机械结构能够以不同于图2的形态实现，这对于本领域所属普通技术人员来说是公知的。
如图2所示，当天线装置以DMB接收模式工作时，DMB发射体102处于拉出到外部的状态。DMB发射体102具备前方末端部102a及后方末端部102b，当DMB发射体102拉出到外部时，DMB发射体的后方末端部102b与馈电线200电连接。
馈电转换器202进行转换工作，以使馈电线200连接于DMB馈电部110、第一频率馈电部120及第二频率馈电部130中的某一个。当以DMB接收模式工作时，馈电开关202进行转换工作，以使馈电线与DMB馈电部110电连接。
因为DMB发射体102的后方末端部102b与DMB馈电部110电连接，所以通过DMB发射体102接收到的信号提供给DMB馈电部110，以实现信号处理。
因为DMB发射体102处于拉出到外部的状态，所以DMB发射体102不与第一导线210及第二导线220连接，第一导线210及第二导线220对天线的工作不产生影响。
图3为显示本发明一个实施例的天线装置对第一频率作为分集天线工作时的结构的示意图。
参照图3，对第一频率以分集模式工作时DMB发射体处于插入到终端机的内部的状态。
若DMB发射体102插入到终端机的内部，则馈电线200与DMB发射体的前方末端部102a电结合。对第一频率以分集模式工作时，馈电转换器202进行转换，以使馈电线200与第一频率馈电部120电连接。通过这种转换，向DMB发射体102的前方末端部102a馈送第一频率的信号。
DMB发射体102插入到终端机的内部时，DMB发射体与第一导线210及第二导线220电结合。第一导线210及第二导线220能够以导电图案，电缆等多种形态实现，并且具备用于与DMB发射体接触的接触部210a、220a。
第一导线210的接触部210a电接触于DMB发射体102的中间部分，第二导线220的接触部220a电接触于DMB发射体102的后方末端部102b。
与第一导线210及第二导线220的接触部210a、220a相反的末端与接地电连接。第一导线210及第二导线220上结合第一接地转换器212及第二接地转换器222，第一接地转换器212及第二接地转换器222转换第一导线210和第二导线220与接地的连接。
对第一频率以分集模式工作时，第一导线210的第一接地转换器212变成开(ON)状态，从而使第一导线210和接地电连接。第一接地转换器212变成开状态时DMB发射体102与第一导线210电结合，天线的电性长度随之改变。并且因为第一导线210与接地电连接，因此若第一接地转换器变成开状态，则DMB发射体将作为PIFA发射体工作，而不是当前的单极天线发射体。PIFA发射体是一种具有发射体的一个点与接地连接的结构的天线，通过与接地连接的第一导线结合于DMB发射体的中间部分，作为PIFA天线工作。
对第一频率以分集模式工作时，第二导线220的第二接地转换器变成关(OFF)状态。
图4为显示本发明一个实施例的天线装置对第二频率作为分集天线工作时的结构的示意图。
参照图4，DMB天线在对第二频率以分集模式工作时，也处于插入到终端机的内部的状态。
若DMB发射体102插入到终端机的内部，则馈电线200与DMB发射体的前方末端部102a电结合。对第二频率以分集模式工作时，馈电转换器202进行转换，以使馈电线200和第二频率馈电部130电连接。通过这种转换，向DMB发射体102的前方末端部102a馈送第二频率的信号。
DMB发射体102插入到终端机的内部时，DMB发射体与第一导线210及第二导线220的接触部210a、220a电结合。
终端机对第二频率以分集模式工作时，结合于第一导线210的第一接地转换器212变成关状态。因此，第一导线对DMB发射体的工作不产生影响。
并且，结合于第二导线220的第二接地转换器222变成开状态。当使第二导线结合于接地的第二接地转换器222变成开状态时，DMB发射体的后方末端部102b将与第二导线接触，其结果，实现向DMB发射体的前方末端部102a的馈电，相反的末端变成与接地连接的状态。
如上所述的一端用于馈电、另一端与接地连接的天线，作为环形天线，在对第二频率以分集模式工作时，本发明的天线装置作为环形天线工作。对第二频率以分集模式工作时的工作频率，可通过第二导线220的长度进行调节。
如上所述，第一频率可以是在LTE频带中以1.8GHz为中心频率的频率频带，第二频率可以是以800MHz为中心频率的频率频带。
因此，本发明的天线装置在不接收DMB的模式而且在接收LTE频带中以1.8GHz为中心频率的信号的模式时，作为PIFA天线工作，对1.8GHz作为分集天线工作。
并且，本发明的天线装置在不接收DMB的模式而且在接收LTE频带中以800MHz为中心频率的信号的模式时，作为环形天线工作，对800MHz作为分集天线工作。
图5为显示本发明一个实施例的天线装置的整体工作的流程图。
参照图5，首先在步骤400中判断DMB发射体是否被拉出。
当发射体处于拉出状态时，在步骤402中馈电转换器使发射体和DMB馈电部连接，从而使得馈送和接收DMB信号。
当发射体处于非拉出状态时，在步骤404中判断终端机是否为使用第一频率的模式。如果是使用第一频率的模式，则在步骤406中馈电转换器进行转换，以使第一频率馈电部和发射体连接。
并且，在步骤408中调节接地转换器的转换，以使发射体的中间部分和接地连接，从而使天线装置作为PIFA天线工作。
如果终端机不是使用第一频率的模式，则在步骤410中馈电转换器进行转换，以使第二频率馈电部和发射体连接。
并且，在步骤412中调节接地转换器的转换，以使发射体的末端部分和接地连接，从而使天线装置作为环形天线工作。
如上所述，本发明通过具体的构成要素等特定事项和限定的实施例及附图进行了说明，但是这仅用于帮助整体理解本发明，本发明并非限定于上述实施例。本发明所属技术领域的普通技术人员可根据这些记载做多种修改及变形。因此，本发明的思想不应限定于说明的实施例，不仅前述的权利要求范围，与权利要求等同或有等价变换的所有一切均属于本发明技术方案的范围。

Claims (6)

1.一种天线装置，其特征在于，包括：
发射体，其能够向终端机的外部拉出；
馈电转换器，其进行转换，以使多个馈电部中的某一个馈电部连接于所述发射体；
至少一根导线，当所述发射体处于插入到所述终端机的内部的状态时，其一端与所述发射体的特定部位接触；以及
至少一个接地转换器，其结合于所述至少一根导线，并转换所述导线的另一端和接地的连接，
其中，所述多个馈电部包括主馈电部、第一频率馈电部及第二频率馈电部，
当以第一接收模式工作时，所述馈电转换器进行转换，以使馈电线连接所述主馈电部和所述发射体的后方末端，当以第二接收模式工作时，所述馈电转换器进行转换，以使所述馈电线连接所述第一频率馈电部及所述第二频率馈电部中的某一个馈电部和所述发射体的前方末端。
2.根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于：
所述至少一根导线结合于所述发射体的前方末端及后方末端之间的特定部位，所述接地转换器转换所述至少一根导线与接地的连接，从而使所述发射体作为平面倒F天线工作。
3.根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于：
所述至少一根导线结合于所述发射体的后方末端，所述接地转换器转换所述至少一根导线与接地的连接，从而使所述发射体作为环形天线工作。
4.根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于：
当所述发射体处于拉出到外部的状态时，所述馈电转换器使所述发射体连接于所述主馈电部，当所述发射体处于插入到内部的状态时，所述馈电转换器使所述发射体连接于所述第一频率馈电部及所述第二频率馈电部中的某一个。
5.根据权利要求4所述的天线装置，其特征在于：
当所述发射体连接于所述第一频率馈电部时，所述至少一根导线中第一导线结合于所述发射体的前方末端及后方末端之间的特定部位，所述接地转换器转换所述第一导线与接地的连接，从而使所述发射体作为平面倒F天线工作。
6.根据权利要求5所述的天线装置，其特征在于：
当所述发射体连接于所述第二频率馈电部时，所述至少一根导线中第二导线结合于所述发射体的后方末端，所述接地转换器转换所述第二导线与接地的连接，从而使所述发射体作为环形天线工作。
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