CN103872457B - 一种天线组件、电子设备及切换方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种天线组件，用于增强电子设备通信效果。所述天线组件包括：环形天线；电缆线；射频开关，连接在所述环形天线与所述电缆线之间；其中，所述射频开关为单刀双掷开关，所述射频开关至少包括第一输入端、第一输出端及第二输出端；其中，当所述第一输入端接收的电压值为第一电压值时，所述第一输入端与所述第一输出端相连；当所述第一输入端接收的电压值由所述第一电压值变为与所述第一电压值不同的第二电压值时，所述射频开关能够控制所述第一输入端断开与所述第一输出端的连接，而与所述第二输出端相连，从而切换所述环形天线对应的频率。本发明还公开了包括所述天线组件的电子设备及切换方法。

Description

一种天线组件、电子设备及切换方法

技术领域

本发明涉及通信及电子领域，特别涉及一种天线组件、电子设备及切换方法。

背景技术

随着科学技术的不断发展，电子技术也得到了飞速的发展，电子产品的种类也越来越多，人们也享受到了科技发展带来的各种便利。现在人们可以通过各种类型的电子设备，享受随着科技发展带来的舒适生活。比如，手机等电子设备已经成为人们生活中一个不可或缺的部分，人们可以通过手机等电子设备通过打电话、发短信等等方式加强与其他人之间的联系。

现有技术中，利用金属边框作为手机中的LOOP(环形)天线已经很常见，例如iphone(苹果公司的手机名称)。

传统的FPC天线上一般会利用通过改变天线branch(分支)的长度来改变天线的频段，而改变天线分支的长度一般是通过RF Switch(射频开关)来实现。

但这种方式很难应用到环形天线中。

本申请发明人在实现本申请实施例技术方案的过程中，至少发现现有技术中存在如下技术问题：

现有技术中，环形天线的频段一般在出厂时即已设定好，在使用时一般无法进行更改，而这显然会使电子设备的通信效果较差。

发明内容

本发明实施例提供一种天线组件、电子设备及切换方法，用于解决现有技术中因无法改变环形天线频段而导致电子设备通信效果较差的技术问题，实现了增强电子设备通信效果的技术效果。

一种天线组件，设置在一电子设备上，所述天线组件包括：

环形天线；

电缆线；

射频开关，连接在所述环形天线与所述电缆线之间；其中，所述射频开关为单刀双掷开关，所述射频开关至少包括第一输入端、第一输出端及第二输出端；

其中，当所述第一输入端接收的电压值为第一电压值时，所述第一输入端与所述第一输出端相连；当所述第一输入端接收的电压值由所述第一电压值变为与所述第一电压值不同的第二电压值时，所述射频开关能够控制所述第一输入端断开与所述第一输出端的连接，而与所述第二输出端相连，从而切换所述环形天线对应的频率。

较佳的，所述第一输入端与所述电缆线的输出端相连，所述第一输出端与所述环形天线的第一馈点相连，所述第二输出端与第一导电体的输入端相连。

较佳的，所述第一导电体的输出端接地。

较佳的，所述第一导电体为铜。

较佳的，所述第一导电体与所述环形天线的第二馈点之间的最短距离不大于预设距离。

较佳的，当所述射频开关连接在所述第一输入端与所述第一输出端之间时，所述电缆线与所述环形天线之间的馈电方式为非耦合馈电；当所述射频开关连接在所述第一输入端与所述第二输出端之间时，所述电缆线与所述环形天线之间的馈电方式为耦合馈电。

较佳的，当所述电缆线与所述环形天线之间的馈电方式为非耦合馈电时，所述环形天线对应的频率为第一频率；当所述电缆线与所述环形天线之间的馈电方式为耦合馈电时，所述环形天线对应的频率为第二频率，所述第一频率小于所述第二频率。

一种电子设备，所述电子设备包括所述的天线组件。

一种切换方法，所述方法应用于电子设备，所述电子设备包括天线组件，所述天线组件包括环形天线、电缆线及射频开关，所述射频开关连接在所述环形天线及所述电缆线之间，所述射频开关为单刀双掷开关，所述射频开关至少包括第一输入端、第一输出端及第二输出端，当所述第一输入端接收的电压值为第一电压值时，所述第一输入端与所述第一输出端相连，所述方法包括步骤：

获得第一电压信号，根据所述第一电压信号将所述第一输入端的电压值由所述第一电压值调整为与所述第一电压值不同的第二电压值；

生成第一切换指令；

执行所述第一切换指令，断开所述第一输入端与所述第一输出端之间的连接，令所述第一输入端连接所述第二输出端。

一种电子设备，所述电子设备包括天线组件，所述天线组件包括环形天线、电缆线及射频开关，所述射频开关连接在所述环形天线及所述电缆线之间，所述射频开关为单刀双掷开关，所述射频开关至少包括第一输入端、第一输出端及第二输出端，当所述第一输入端接收的电压值为第一电压值时，所述第一输入端与所述第一输出端相连，所述电子设备还包括：

调整模块，用于获得第一电压信号，根据所述第一电压信号将所述第一输入端的电压值由所述第一电压值调整为与所述第一电压值不同的第二电压值；

生成模块，用于生成第一切换指令；

执行模块，用于执行所述第一切换指令，断开所述第一输入端与所述第一输出端之间的连接，令所述第一输入端连接所述第二输出端。

本发明实施例中的天线组件可以设置在一电子设备上，所述天线组件可以包括：环形天线；电缆线；射频开关，连接在所述环形天线与所述电缆线之间；其中，所述射频开关为单刀双掷开关，所述射频开关至少包括第一输入端、第一输出端及第二输出端；其中，当所述第一输入端接收的电压值为第一电压值时，所述第一输入端与所述第一输出端相连；当所述第一输入端接收的电压值由所述第一电压值变为与所述第一电压值不同的第二电压值时，所述射频开关能够控制所述第一输入端断开与所述第一输出端的连接，而与所述第二输出端相连，从而切换所述环形天线对应的频率。

本发明实施例中，所述射频开关连接在所述电缆线和所述环形天线之间，且所述射频开关为单刀双掷开关，通过令所述射频开关连接不同的输出端可以改变天线的频段，从而达到改变天线频段的目的，以使天线能工作在更多的频段，增强通信效果。

附图说明

图1A为本发明实施例中天线组件的主要示意图；

图1B为本发明实施例中天线组件的平面示意图；

图2为本发明实施例中天线组件的一个实施例的电路图；

图3为本发明实施例中切换方法的主要流程图；

图4为本发明实施例中另一种电子设备的主要结构图。

具体实施方式

本发明实施例中的天线组件可以设置在一电子设备上，所述天线组件可以包括：环形天线；电缆线；射频开关，连接在所述环形天线与所述电缆线之间；其中，所述射频开关为单刀双掷开关，所述射频开关至少包括第一输入端、第一输出端及第二输出端；其中，当所述第一输入端接收的电压值为第一电压值时，所述第一输入端与所述第一输出端相连；当所述第一输入端接收的电压值由所述第一电压值变为与所述第一电压值不同的第二电压值时，所述射频开关能够控制所述第一输入端断开与所述第一输出端的连接，而与所述第二输出端相连，从而切换所述环形天线对应的频率。

本发明实施例中，所述射频开关连接在所述电缆线和所述环形天线之间，且所述射频开关为单刀双掷开关，通过令所述射频开关连接不同的输出端可以改变天线的频段，从而达到改变天线频段的目的，以使天线能工作在更多的频段，增强通信效果。

参见图1A，本发明实施例中的天线组件可以设置于电子设备中，所述天线组件可以包括环形天线101、电缆线102和射频开关103。

可选的，所述电子设备可以是手机，或也可以是其他类型的电子设备。如果所述电子设备为手机，环形天线101可以以金属边框的形式围绕于所述电子设备边缘。

可选的，环形天线101可以位于所述电子设备外部，即环形天线101可以是可见的，电缆线102和射频开关103可以位于所述电子设备内部，即电缆线102和射频开关103可以是不可见的。

本发明实施例中，环形天线101可以具有多个馈点。

本发明实施例中，射频开关103可以是单刀双掷开关，射频开关103至少可以包括第一输入端、第一输出端和第二输出端。

图1A中的A端表示射频开关103的所述第一输出端，B端表示射频开关的所述第二输出端，C端表示射频开关103的所述第一输入端。其中图1A中，B端未与环形天线101直接相连，是为了表示B端是与第一导电体相连，而所述第一导电体另一端接地，即B端实际未与环形天线101直接相连。

所述第一输入端可以与电缆线102的输出端相连，所述第一输出端可以与环形天线101的第一馈点相连，所述第二输出端可以与第一导电体的输入端相连。

本发明实施例中，所述第一导电体可以是铜，或所述第一导电体可以是银，或所述第一导电体也可以是其他金属。本发明实施例中以所述第一导电体是铜为例进行说明。

所述第一导电体的输出端可以接地。本发明实施例中，所述第一导电体与环形天线101的第二馈点之间的最短距离可以不大于预设距离。

环形天线101的所述第一馈点可以不同于所述第二馈点。

本发明实施例中，如果射频开关103的所述第一输入端与所述第一输出端相连，相当于电缆线102直接连接了环形天线101，这时电缆线102和环形天线101之间的馈电方式可以是非耦合馈电，这时环形天线101所对应的频率可以是第一频率。

本发明实施例中，如果射频开关103的所述第一输入端与所述第二输出端相连，相当于电缆线102与环形天线101没有直接相连，而是通过所述第一导电体进行耦合馈电，即此时电缆线102和环形天线101之间的馈电方式可以是耦合馈电，这时环形天线101所对应的频率可以是第二频率。

本发明实施例中，所述第一频率可以小于所述第二频率。

本发明实施例中，射频开关103可以根据接收的不同电压信号来选择令所述第一输入端连接哪个输出端。

例如，当射频开关103的所述第一输入端接收的电压值为第一电压值时，射频开关103可以控制所述第一输入端与所述第一输出端相连。如果所述第一输入端接收的电压值由所述第一电压值变为第二电压值，射频开关103可以控制所述第一输入端断开与所述第一输出端的连接，而令所述第一输入端与所述第二输出端相连。本发明实施例中，所述第一频率不同于所述第二频率。

从而，可以通过射频开关103切换开关连接方式来切换环形天线101对应的频率，达到对天线频率切换的目的，使环形天线101能够工作在多个频段。

可以参见图1B，为本发明实施例中所述天线组件的平面示意图。

参见图2，用一个具体的实施例来介绍本发明中的所述天线组件。图2为所述天线组件的具体电路图。需要说明的是，本发明中的实施例只用于解释本发明，而不能用于限制本发明。凡是符合本发明思想的实施例均在本发明的保护范围之内，本领域技术人员自然知道应如何根据本发明的思想进行变型。

图2中包括有环形天线101、射频开关103和电缆线102。其中，射频开关103以芯片的形式示出。

射频开关103的所述第一输入端即为图2中的ANT端，所述第一输出端即为图2中的RF2端，所述第二输出端为图2中的RF1端。

图2中的射频开关103还包括有七个接地端，分别为GND1、GND2、GND3、GND4、GND5、GND6和GND7、其中，GND1、GND2、GND3、GND4、GND5、GND6和GND7均直接接地。

图2中的射频开关103还包括一个信号端，即图2中的VBATT端，其可以连接一个电源电路。

本发明实施例中，所述电源电路可以包括电源端和第一电容。

其中，VBATT端可以连接所述电源端，所述电源端即图2中的VPH PWR，同时在VBATT端和所述电源端之间还连接有所述第一电容，所述第一电容即图2中的C0115，所述第一电容的另一端接地。可选的，所述第一电容的电容值可以是10nf。

图2中的射频开关103还包括两个控制端，即图2中的EN端和CTRL端，射频开关103可以连接有信号电路。

本发明实施例中，所述信号电路可以包括第一子信号电路和第二子信号电路。

其中，EN端可以连接所述第一子信号电路，所述第一子信号电路可以包括第一电阻、第二电容和第一信号端。CTRL端可以连接所述第二子信号电路，所述第二子信号电路可以包括第二电阻、第三电容和第二信号端。

其中，EN端与所述第一电阻的一端相连，所述第一电阻即为图2中的R0112，所述第一电阻的另一端分别与所述第一信号端及所述第二电容的一端相连，所述第二电容的另一端接地。所述第一信号端即图2中的TP0105，所述第二电容即图2中的C0119。可选的，所述第二电容的电容值可以是33pf。

CTRL端与所述第二电阻的一端相连，所述第二电阻即为图2中的R0113，所述第二电阻的另一端分别与所述第二信号端及所述第三电容的一端相连，所述第三电容的另一端接地。所述第二信号端即图2中的TP0103，所述第三电容即图2中的C0120。可选的，所述第二电容的电容值可以是33pf。

图2中，在射频开关103的所述第一输出端与环形天线101的所述第一馈点之间可以连接有第一匹配电路，在射频开关103的所述第二输出端与环形天线101的所述第二馈点之间可以连接有第二匹配电路。

具体的，所述第一匹配电路可以由第四电容、第五电容、第六电容、第三电阻和第四电阻构成，所述第二匹配电路可以由第七电容、第八电容、第九电容、第五电阻和第六电阻构成。

所述第一匹配电路：RF2端可以分别连接所述第四电容的一端及所述第三电阻的一端，所述第四电容的另一端可以接地，所述第四电容可以是图2中的C0118。所述第三电阻的另一端可以分别连接所述第五电容的一端及所述第四电阻的一端，所述第三电阻可以是图2中的R0111，所述第五电容可以是图2中的C0113，所述第五电容的另一端可以接地。所述第四电阻可以是图2中的R0110，所述第四电阻的另一端可以分别连接所述第六电容的一端和环形天线101的所述第一馈点。所述第六电容可以是图2中的C0114，所述第六电容的另一端可以接地。图2中以B表示所述第一馈点。

本发明实施例中，所述第四电容的电容值可以是27pf，所述第五电容的电容值可以是27pf，所述第六电容的电容值可以是27pf。

所述第二匹配电路：RF1端可以分别连接所述第七电容的一端及所述第五电阻的一端，所述第七电容的另一端可以接地，所述第七电容可以是图2中的C0109。所述第五电阻的另一端可以分别连接所述第八电容的一端及所述第六电阻的一端，所述第五电阻可以是图2中的R0104，所述第八电容可以是图2中的C0110，所述第八电容的另一端可以接地。所述第六电阻可以是图2中的R0106，所述第四电阻的另一端可以分别连接所述第九电容的一端和所述第一导电体的一端。所述第六电容可以是图2中的C0112，所述第六电容的另一端可以接地。其中，所述第一导电体在图2中未示出。

图2中以A表示环形天线101的所述第二馈点。

本发明实施例中，所述第七电容的电容值可以是27pf，所述第八电容的电容值可以是27pf，所述第九电容的电容值可以是27pf。

图2中看上去所述第六电阻是与环形天线101的所述第二馈点相连，但实际上所述第六电阻连接的是所述第一导电体的一端，而所述第一导电体的另一端接地。

当RF1端接通时，即射频开关103的所述第一输入端与所述第二输出端连接，环形天线101和电缆线102之间的馈电方式可以是非耦合馈电，环形天线101所对应的频率可以是所述第二频率。

当RF2端接通时，即射频开关103的所述第一输入端与所述第一输出端连接，环形天线101和电缆线102之间的馈电方式可以是耦合馈电，环形天线101所对应的频率可以是所述第一频率。

本发明实施例中，所述第一频率可以不同于所述第二频率，且所述第一频率可以小于所述第二频率。

本发明实施例还提供一种电子设备，所述电子设备可以包括所述天线组件。

参见图3，本发明还提供一种切换方法，所述方法可以应用于所述电子设备中。所述方法的主要流程如下：

首先，射频开关102的所述第一输入端的电压值为所述第一电压值，射频开关102的所述第一输入端与所述第一输出端相连。

步骤301：获得第一电压信号，根据所述第一电压信号将所述第一输入端的电压值由所述第一电压值调整为与所述第一电压值不同的第二电压值。

步骤302：生成第一切换指令。

步骤303：执行所述第一切换指令，断开所述第一输入端与所述第一输出端之间的连接，令所述第一输入端连接所述第二输出端。

参见图4，本发明还提供一种电子设备，所述电子设备可以包括天线组件，所述天线组件包括环形天线、电缆线及射频开关，所述射频开关连接在所述环形天线及所述电缆线之间，所述射频开关为单刀双掷开关，所述射频开关至少包括第一输入端、第一输出端及第二输出端，当所述第一输入端接收的电压值为第一电压值时，所述第一输入端与所述第一输出端相连。所述电子设备还可以包括调整模块401、生成模块402和执行模块403。较佳的，本发明实施例中的所述电子设备与图1、图2和图3实施例中的电子设备可以是同一电子设备。

调整模块401可以用于获得第一电压信号，根据所述第一电压信号将所述第一输入端的电压值由所述第一电压值调整为与所述第一电压值不同的第二电压值。

生成模块402可以用于生成第一切换指令。

执行模块403可以用于执行所述第一切换指令，断开所述第一输入端与所述第一输出端之间的连接，令所述第一输入端连接所述第二输出端。

本发明实施例中的天线组件可以设置在一电子设备上，所述天线组件可以包括：环形天线101；电缆线102；射频开关103，连接在所述环形天线101与所述电缆线102之间；其中，所述射频开关103为单刀双掷开关，所述射频开关103至少包括第一输入端、第一输出端及第二输出端；其中，当所述第一输入端接收的电压值为第一电压值时，所述第一输入端与所述第一输出端相连；当所述第一输入端接收的电压值由所述第一电压值变为与所述第一电压值不同的第二电压值时，所述射频开关103能够控制所述第一输入端断开与所述第一输出端的连接，而与所述第二输出端相连，从而切换所述环形天线101对应的频率。

本发明实施例中，所述射频开关103连接在所述电缆线102和所述环形天线101之间，且所述射频开关103为单刀双掷开关，通过令所述射频开关103连接不同的输出端可以改变天线的频段，从而达到改变天线频段的目的，以使天线能工作在更多的频段，增强通信效果。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种天线组件，设置在一电子设备上，其特征在于，所述天线组件包括：

环形天线；

电缆线；

射频开关，连接在所述环形天线与所述电缆线之间；其中，所述射频开关为单刀双掷开关，所述射频开关至少包括第一输入端、第一输出端及第二输出端；

其中，当所述第一输入端接收的电压值为第一电压值时，所述第一输入端与所述第一输出端相连；当所述第一输入端接收的电压值由所述第一电压值变为与所述第一电压值不同的第二电压值时，所述射频开关能够控制所述第一输入端断开与所述第一输出端的连接，而与所述第二输出端相连，从而切换所述环形天线对应的频率；其中，所述第一输入端与所述电缆线的输出端相连，所述第一输出端与所述环形天线的第一馈点相连，所述第二输出端与第一导电体的输入端相连，当所述射频开关连接在所述第一输入端与所述第一输出端之间时，所述电缆线与所述环形天线之间的馈电方式为非耦合馈电；当所述射频开关连接在所述第一输入端与所述第二输出端之间时，所述电缆线与所述环形天线之间的馈电方式为耦合馈电。

2.如权利要求1所述的天线组件，其特征在于，所述第一导电体的输出端接地。

3.如权利要求1所述的天线组件，其特征在于，所述第一导电体为铜。

4.如权利要求1所述的天线组件，其特征在于，所述第一导电体与所述环形天线的第二馈点之间的最短距离不大于预设距离。

5.如权利要求1所述的天线组件，其特征在于，当所述电缆线与所述环形天线之间的馈电方式为非耦合馈电时，所述环形天线对应的频率为第一频率；当所述电缆线与所述环形天线之间的馈电方式为耦合馈电时，所述环形天线对应的频率为第二频率，所述第一频率小于所述第二频率。

6.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括如权利要求1-5任一项所述的天线组件。

7.一种切换方法，其特征在于，所述方法应用于电子设备，所述电子设备包括天线组件，所述天线组件包括环形天线、电缆线及射频开关，所述射频开关连接在所述环形天线及所述电缆线之间，所述射频开关为单刀双掷开关，所述射频开关至少包括第一输入端、第一输出端及第二输出端，当所述第一输入端接收的电压值为第一电压值时，所述第一输入端与所述第一输出端相连，其中，所述第一输入端与所述电缆线的输出端相连，所述第一输出端与所述环形天线的第一馈点相连，所述第二输出端与第一导电体的输入端相连，当所述射频开关连接在所述第一输入端与所述第一输出端之间时，所述电缆线与所述环形天线之间的馈电方式为非耦合馈电；当所述射频开关连接在所述第一输入端与所述第二输出端之间时，所述电缆线与所述环形天线之间的馈电方式为耦合馈电，所述方法包括步骤：

所述射频开关获得第一电压信号，根据所述第一电压信号将所述第一输入端的电压值由所述第一电压值调整为与所述第一电压值不同的第二电压值；

所述射频开关生成第一切换指令；

所述射频开关执行所述第一切换指令，断开所述第一输入端与所述第一输出端之间的连接，令所述第一输入端连接所述第二输出端。

8.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括天线组件，所述天线组件包括环形天线、电缆线及射频开关，所述射频开关连接在所述环形天线及所述电缆线之间，所述射频开关为单刀双掷开关，所述射频开关至少包括第一输入端、第一输出端及第二输出端，当所述第一输入端接收的电压值为第一电压值时，所述第一输入端与所述第一输出端相连，其中，所述第一输入端与所述电缆线的输出端相连，所述第一输出端与所述环形天线的第一馈点相连，所述第二输出端与第一导电体的输入端相连，当所述射频开关连接在所述第一输入端与所述第一输出端之间时，所述电缆线与所述环形天线之间的馈电方式为非耦合馈电；当所述射频开关连接在所述第一输入端与所述第二输出端之间时，所述电缆线与所述环形天线之间的馈电方式为耦合馈电，所述电子设备还包括：

调整模块，用于获得第一电压信号，根据所述第一电压信号将所述第一输入端的电压值由所述第一电压值调整为与所述第一电压值不同的第二电压值；

生成模块，用于生成第一切换指令；

执行模块，用于执行所述第一切换指令，断开所述第一输入端与所述第一输出端之间的连接，令所述第一输入端连接所述第二输出端。