CN105098318A - 天线系统、通信终端及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开的天线系统包括第一天线、第二天线和开关组件，其中第一天线和第二天线的中心工作频段不同，开关组件能够将第一天线和第二天线中一个天线的信号端口连接至收发机的主集端口，将另一个天线的信号端口连接至收发机的分集端口，实现分集发送和接收；另外，本发明公开的天线系统仅包括两个天线，能够降低通信终端的结构设计和装配难度。本发明还公开了包含该天线系统的通信终端，以及该通信终端的控制方法。

Description

天线系统、通信终端及其控制方法

技术领域

本发明属于通信技术领域，尤其涉及天线系统、通信终端及其控制方法。

背景技术

分集技术是一种抗衰落技术。分集天线是一种利用分集技术的天线。

目前的分集天线包括两个主集天线和一个分集天线。其中，一个主集天线被配置为高频天线(也就是说天线在高频段的性能能够满足预设的性能要求)，另一个主集天线被配置为低频天线(也就是说天线在低频段的性能能够满足预设的性能要求)，两个主集天线连接至收发机的主集端口，分集天线连接到收发机的分集端口，主集天线用于收发信号，分集天线只能接收信号。

但是，现在的分集天线包括三个天线，为通信终端的结构设计和装配带来困难。如何对天线系统进行结构改进，以降低通信终端的结构设计和装配难度，是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种天线系统，该天线系统能够实现分集发送和接收，并且能够降低移动终端的结构设计和装配难度。本发明还提供具有该天线系统的通信终端及其控制方法。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明公开一种天线系统，所述天线系统包括第一天线、第二天线和开关组件；

所述第一天线的信号端口和所述第二天线的信号端口分别与所述开关组件连接，所述开关组件还与收发机连接；

所述开关组件能够将所述第一天线和所述第二天线中一个天线的信号端口连接至所述收发机的主集端口，将另一个天线的信号端口连接至所述收发机的分集端口；

所述第一天线的中心工作频段和所述第二天线的中心工作频段不同，其中，天线的中心工作频段为天线的工作频段中满足预设性能要求的部分工作频段。

可选的，上述天线系统中，所述开关组件包括第一开关和第二开关；

所述第一开关的第一端口与所述第一天线的信号端口连接，所述第一开关的第二端口与所述第二天线的信号端口连接，所述第一开关的第三端口与所述收发机的主集端口连接，所述第一开关的第三端口能够与所述第一开关的第一端口和第二端口切换连通；所述第二开关的第一端口与所述第一天线的信号端口连接，所述第二开关的第二端口与所述第二天线的信号端口连接，所述第二开关的第三端口与所述收发机的分集端口连接，所述第二开关的第三端口能够与所述第二开关的第一端口和第二端口切换连通。

可选的，上述天线系统中，所述开关组件包括第三开关、第四开关、第五开关和第六开关；

所述第三开关的第一端口与所述第一天线的信号端口连接，所述第三开关的第二端口与所述收发机的主集端口连接；所述第四开关的第一端口与所述第二天线的信号端口连接，所述第四开关的第二端口与所述收发机的主集端口连接；所述第五开关的第一端口与所述第一天线的信号端口连接，所述第五开关的第二端口与所述收发机的分集端口连接；所述第六开关的第一端口与所述第二天线的信号端口连接，所述第六开关的第二端口与所述收发机的分集端口连接。

可选的，上述天线系统中，所述第一天线的中心工作频段和所述第二天线的中心工作频段不重合。

本发明还公开一种通信终端，所述通信终端包括上述任意一种天线系统和收发机。

本发明还公开一种控制方法，应用于上述的通信终端，所述控制方法包括：

分别检测所述通信终端在所述天线系统处于第一模式和第二模式状态下的通信性能参数；

若所述通信终端在天线系统处于第一模式状态下的通信性能参数优于所述天线系统处于第二模式状态下的通信性能参数，则控制所述天线系统运行于第一模式；

若所述通信终端在所述天线系统处于第二模式状态下的通信性能参数优于所述天线系统处于第一模式状态下的通信性能参数，则控制所述天线系统运行于第二模式；

所述天线系统处于第一模式的状态下，所述第一天线通过所述开关组件连接至所述收发机的主集端口、所述第二天线通过所述开关组件连接至所述收发机的分集端口，所述天线系统处于第二模式的状态下，所述第二天线通过所述开关组件连接至所述收发机的主集端口、所述第一天线通过所述开关组件连接至所述收发机的分集端口。

可选的，上述控制方法中，所述分别检测所述通信终端在所述天线系统处于第一模式和第二模式状态下的通信性能参数，包括：在所述天线系统处于第一模式的状态下，检测所述收发机的主集端口接收到的信号的强度；在所述天线系统处于第二模式的状态下，检测所述收发机的主集端口接收到的信号的强度。

可选的，上述控制方法中，所述分别检测所述通信终端在所述天线系统处于第一模式和第二模式状态下的通信性能参数，包括：在所述天线系统处于第一模式的状态下，检测所述收发机发送信号过程中的发射功率；在所述天线系统处于第二模式的状态下，检测所述收发机发送信号过程中的发射功率。

可选的，上述控制方法中，在所述天线系统包括第一开关和第二开关的情况下，控制所述天线系统运行于第一模式，包括：控制所述第一开关的第三端口与所述第一开关的第一端口连通，控制所述第二开关的第三端口与所述第二开关的第二端口连通；控制所述天线系统运行于第二模式，包括：控制所述第一开关的第三端口与所述第一开关的第二端口连通，控制所述第二开关的第三端口与所述第二开关的第一端口连通。

可选的，上述控制方法中，在所述天线系统包括第三开关、第四开关、第五开关和第六开关的情况下，控制所述天线系统运行于第一模式，包括：控制所述第三开关和所述第六开关闭合，控制所述第四开关和所述第五开关断开；控制所述天线系统运行于第二模式，包括：控制所述第三开关和所述第六开关断开，控制所述第四开关和所述第五开关闭合。

由此可见，本发明的有益效果为：

本发明公开的天线系统包括中心工作频段不同的第一天线和第二天线，另外开关组件能够将第一天线和第二天线中一个天线的信号端口连接至收发机的主集端口，将另一个天线的信号端口连接至收发机的分集端口，也就是说，通过开关组件的切换作用，第一天线和第二天线可以在主集天线和分集天线之间切换，实现分集发送和接收。而且，本发明公开的天线系统仅包括两个天线，能够降低通信终端的结构设计和装配难度。

本发明公开的通信终端，其天线系统能够支持分集发送和接收，并且天线系统仅包括两个天线，因此，本发明公开的通信终端的结构设计和装配难度较低。

基于本发明公开的通信终端的控制方法，分别检测移动终端在天线系统处于第一模式下的通信性能参数、以及天线系统处于第二模式下的通信性能参数，之后根据两次检测到的通信性能参数来调整通信终端中天线系统的运行模式，从而保证通信终端具有更好的通信性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明公开的一种天线系统的结构示意图；

图2为本发明公开的另一种天线系统的结构示意图；

图3为本发明公开的另一种天线系统的结构示意图；

图4为本发明公开的一种通信终端的结构示意图；

图5为本发明公开的通信终端的一种控制方法的流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明公开一种天线系统，该天线系统能够实现分集发送和接收，并且相对于现有的分集天线具有易装配的优势，能够降低通信终端的结构设计难度。

参见图1，图1为本发明公开的一种天线系统的结构示意图。该天线系统包括第一天线100、第二天线200和开关组件300。

其中：

第一天线100的中心工作频段和第二天线200的中心工作频段不同。其中，天线的中心工作频段为天线的工作频段中满足预设性能要求的部分工作频段。也就是说，天线的工作频段中只有部分频段能够满足预设的性能要求。天线的性能参数包括但不限于天线的增益。

第一天线100的信号端口和第二天线200的信号端口分别与开关组件300连接，开关组件300还与收发机20连接。

开关组件300能够将第一天线100和第二天线200中一个天线的信号端口连接至收发机20的主集端口，将另一个开关的信号端口连接至收发机20的分集端口。也就是说，开关组件300在同一时刻仅将第一天线100和第二天线200中一个天线的信号端口连接至收发机20的主集端口，而将另一天线的信号端口连接至收发机20的分集端口。连接至收发机20的主集端口的天线作为主集天线、用于收发信号，连接至收发机20的分集端口的天线作为分集天线、仅用于接收信号。

天线对安装环境的要求较高，如天线周围的电磁干扰要比较低，因此天线通常要安装在电子设备的顶部或者底部。传统的分集天线包含两个主集天线和一个分集天线，在通信终端安装三个天线的难度很高。而本发明公开的天线系统仅包括两个天线，另外开关组件对安装环境并没有特定的要求，因此，本发明公开的天线系统相对于传统的分集天线具有易装配的优势，同时也能够降低通信终端的结构设计难度。

本发明公开的天线系统包括中心工作频段不同的第一天线100和第二天线200，另外开关组件300能够将第一天线100和第二天线200中一个天线的信号端口连接至收发机20的主集端口，将另一个天线的信号端口连接至收发机20的分集端口，也就是说，通过开关组件300的切换作用，第一天线100和第二天线200可以在主集天线和分集天线之间切换，实现分集发送和接收。而且，本发明公开的天线系统仅包括两个天线，能够降低通信终端的结构设计和装配难度。

实施中，天线系统中的开关组件300可以采用多种结构实现。下面结合图2和图3进行说明。

参见图2，图2为本发明公开的另一种天线系统的结构示意图。该天线系统包括第一天线100、第二天线200和开关组件300。

其中：

开关组件300包括第一开关K1和第二开关K2。其中：

第一开关K1包括第一端口d11、第二端口d12和第三端口d13。第一开关K1的第一端口d11与第一天线100的信号端口连接，第一开关K1的第二端口d12与第二天线200的信号端口连接，第一开关K1的第三端口d13与收发机20的主集端口连接，第一开关K1的第三端口d13能够与第一开关K1的第一端口d11和第二端口d12切换连通。

第二开关K2包括第一端口d21、第二端口d22和第三端口d23。第二开关K2的第一端口d21与第一天线100的信号端口连接，第二开关K2的第二端口d22与第二天线200的信号端口连接，第二开关K2的第三端口d23与收发机20的分集端口连接，第二开关K2的第三端口d23能够与第二开关K2的第一端口d21和第二端口d22切换连通。

在第一开关K1的第三端口d13与第一开关K1的第一端口d11连通、第二开关K2的第三端口d23与第二开关K2的第二端口d22连通时，第一天线100的信号端口与收发机20的主集端口连接、第二天线200的信号端口与收发机20的分集端口连接，也就是第一天线100作为主集天线、第二天线200作为分集天线。

在第一开关K1的第三端口d13与第一开关K1的第二端口d12连通、第二开关K2的第三端口d23与第二开关K2的第一端口d21连通时，第一天线100的信号端口与收发机20的分集端口连接、第二天线200的信号端口与收发机20的主集端口连接，也就是第一天线100作为分集天线、第二天线200作为主集天线。

在本发明图2所示的天线系统中，开关组件300包括第一开关K1和第二开关K2，通过第一开关K1和第二开关K2的协同作用，将第一天线100和第二天线200在主集天线和分集天线之间切换。

参见图3，图3为本发明公开的另一种天线系统的结构示意图。该天线系统包括第一天线100、第二天线200和开关组件300。

其中：

开关组件300包括第三开关K3、第四开关K4、第五开关K5和第六开关K6。其中：

第三开关K3包括第一端口d31和第二端口d32。第三开关K3的第一端口d31与第一天线100的信号端口连接，第三开关K3的第二端口d32与收发机20的主集端口连接。

第四开关K4包括第一端口d41和第二端口d42。第四开关K4的第一端口d41与第二天线200的信号端口连接，第四开关K4的第二端口d42与收发机20的主集端口连接。

第五开关K5包括第一端口d51和第二端口d52。第五开关K5的第一端口k51与第一天线100的信号端口连接，第五开关K5的第二端口d52与收发机20的分集端口连接。

第六开关K6包括第一端口d61和第二端口d62。第六开关K6的第一端口d61与第二天线200的信号端口连接，第六开关K6的第二端口d62与收发机20的分集端口连接。

在第三开关K3和第六开关K6处于闭合状态、第四开关K4和第五开关K6处于断开状态时，第一天线100的信号端口与收发机20的主集端口连接、第二天线200的信号端口与收发机20的分集端口连接，也就是第一天线100作为主集天线、第二天线200作为分集天线。

在第三开关K3和第六开关K6处于断开状态、第四开关K4和第五开关K6处于闭合状态时，第一天线100的信号端口与收发机20的分集端口连接、第二天线200的信号端口与收发机20的主集端口连接，也就是第一天线100作为分集天线、第二天线200作为主集天线。

在本发明图3所示的天线系统中，开关组件300包括第三开关K3、第四开关K4、第五开关K5和第六开关K6，通过第三开关K3、第四开关K4、第五开关K5和第六开关K6的协同作用，将第一天线100和第二天线200在主集天线和分集天线之间切换。

目前，无线资源被划分为band1至band40共40个通信频段。为了保证通信终端在更多的通信频段都具有较好的通信性能，在本发明上述公开的天线系统中，将第一天线100和第二天线200配置为中心工作频段不重合。

实施中，可以设计第一天线100和第二天线200中的一个天线的中心工作频段位于低频(700MHz-960MHz)，设计另一天线的中心工作频段位于高频(1710MHz-2690MHz)。

结合实例进行说明：

将第一天线100配置为偏重于低频(700MHz-960MHz)设计，将第二天线200配置为偏重于高频(1710MHz-2690MHz)设计。也就是说，第一天线100在700MHz-960MHz频段处的性能满足预设的性能要求，第二天线200在1710MHz-2690MHz频段处的性能满足预设的性能要求。

当通信终端需要在band1(发射频率为1920MHz-1980MHz，接收频率为2110MHz-2170MHz)发送信号时，通过开关组件300将第二天线200的信号端口连接至收发机20的主集端口、将第一天线100的信号端口连接至收发机20的分集端口，也就是第二天线200作为主集天线、第一天线100作为分集天线。

当通信终端需要在band5(发射频率为824MHz-849MHz，接收频率为869MHz-894MHz)发送信号时，通过开关组件300将第一天线100的信号端口连接至收发机20的主集端口、将第二天线200的信号端口连接至收发机20的分集端口，也就是第一天线100作为主集天线、第二天线200作为分集天线。

本发明还公开一种通信终端，其结构如图4所示，包括天线系统10和收发机20，其中，天线系统10为本发明上述公开的任意一种天线系统。本发明公开的通信终端可以为手机或者具有通话功能的平板电脑。

本发明公开的通信终端，其天线系统能够支持分集接收，并且天线系统仅包括两个天线，因此，本发明公开的通信终端的结构设计和装配难度较低。

本发明还公开应用于上述通信终端的控制方法。

参见图5，图5为本发明公开的通信终端的一种控制方法的流程图。该控制方法包括：

步骤S51：分别检测通信终端在天线系统处于第一模式和第二模式状态下的通信性能参数。

将通信终端中的天线系统分别调整至第一模式和第二模式，分别检测两种模式下通信终端的通信性能参数，并对两次检测获得的通信性能参数进行比较，根据比较结果执行后续的步骤S52或者S53。

其中，天线系统处于第一模式的状态下，第一天线通过开关组件连接至收发机的主集端口、第二天线通过开关组件连接至收发机的分集端口，天线系统处于第二模式的状态下，第二天线通过开关组件连接至收发机的主集端口、第一天线通过开关组件连接至收发机的分集端口。

步骤S52：通信终端在天线系统处于第一模式状态下的通信性能参数优于天线系统处于第二模式状态下的通信性能参数，则控制天线系统运行于第一模式。

步骤S53：通信终端在天线系统处于第二模式状态下的通信性能参数优于天线系统处于第一模式状态下的通信性能参数，控制天线系统运行于第二模式。

本发明公开的通信终端的控制方法中，分别检测移动终端在天线系统处于第一模式下的通信性能参数、以及天线系统处于第二模式下的通信性能参数，之后根据两次检测到的通信性能参数来调整通信终端中天线系统的运行模式，从而保证通信终端具有更好的通信性能。

实施中，分别检测通信终端在天线系统处于第一模式和第二模式状态下的通信性能参数，可以采用以下任意一种方式。

1、在天线系统处于第一模式的状态下，检测收发机的主集端口接收到的信号的强度；在天线系统处于第二模式的状态下，检测收发机的主集端口接收到的信号的强度。

相应的，如果收发机的主集端口在天线系统处于第一模式下接收到的信号强度高于天线系统处于第二模式下接收到的信号强度，则控制天线系统运行于第一模式。如果收发机的主集端口在天线系统处于第一模式下接收到的信号强度低于天线系统处于第二模式下接收到的信号强度，则控制天线系统运行于第二模式。

2、在天线系统处于第一模式的状态下，检测收发机发送信号过程中的发射功率；在天线系统处于第二模式的状态下，检测收发机发送信号过程中的发射功率。

相应的，如果收发机在天线系统处于第一模式下的发射功率低于天线系统处于第二模式下的发射功率，则控制天线系统运行于第一模式。如果收发机在天线系统处于第一模式下的发射功率高于天线系统处于第二模式下的发射功率，则控制天线系统运行于第二模式。

在天线系统为图2所示结构时，控制天线系统运行于第一模式，包括：控制第一开关的第三端口与第一开关的第一端口连通，控制第二开关的第三端口与第二开关的第二端口连通。控制天线系统运行于第二运行模式，包括：控制第一开关的第三端口与第一开关的第二端口连通，控制第二开关的第三端口与第二开关的第一端口连通。

在天线系统为图3所示结构时，控制天线系统运行于第一运行模式，包括：控制第三开关和第六开关闭合，控制第四开关和第五开关断开。控制天线系统运行于第二运行模式，包括：控制第三开关和第六开关断开，控制第四开关和第五开关闭合。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在覆盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种天线系统，其特征在于，所述天线系统包括第一天线、第二天线和开关组件；

所述第一天线的信号端口和所述第二天线的信号端口分别与所述开关组件连接，所述开关组件还与收发机连接；

所述开关组件能够将所述第一天线和所述第二天线中一个天线的信号端口连接至所述收发机的主集端口，将另一个天线的信号端口连接至所述收发机的分集端口；

所述第一天线的中心工作频段和所述第二天线的中心工作频段不同，其中，天线的中心工作频段为天线的工作频段中满足预设性能要求的部分工作频段。

2.根据权利要求1所述的天线系统，其特征在于，所述开关组件包括第一开关和第二开关；

所述第一开关的第一端口与所述第一天线的信号端口连接，所述第一开关的第二端口与所述第二天线的信号端口连接，所述第一开关的第三端口与所述收发机的主集端口连接，所述第一开关的第三端口能够与所述第一开关的第一端口和第二端口切换连通；

所述第二开关的第一端口与所述第一天线的信号端口连接，所述第二开关的第二端口与所述第二天线的信号端口连接，所述第二开关的第三端口与所述收发机的分集端口连接，所述第二开关的第三端口能够与所述第二开关的第一端口和第二端口切换连通。

3.根据权利要求1所述的天线系统，其特征在于，所述开关组件包括第三开关、第四开关、第五开关和第六开关；

所述第三开关的第一端口与所述第一天线的信号端口连接，所述第三开关的第二端口与所述收发机的主集端口连接；

所述第四开关的第一端口与所述第二天线的信号端口连接，所述第四开关的第二端口与所述收发机的主集端口连接；

所述第五开关的第一端口与所述第一天线的信号端口连接，所述第五开关的第二端口与所述收发机的分集端口连接；

所述第六开关的第一端口与所述第二天线的信号端口连接，所述第六开关的第二端口与所述收发机的分集端口连接。

4.根据权利要求1、2或3所述的天线系统，其特征在于，所述第一天线的中心工作频段和所述第二天线的中心工作频段不重合。

5.一种通信终端，其特征在于，所述通信终端包括如权利要求1至4中任一项所述的天线系统和收发机。

6.一种控制方法，应用于如权利要求5所述的通信终端，其特征在于，所述控制方法包括：

分别检测所述通信终端在所述天线系统处于第一模式和第二模式状态下的通信性能参数；

若所述通信终端在天线系统处于第一模式状态下的通信性能参数优于所述天线系统处于第二模式状态下的通信性能参数，则控制所述天线系统运行于第一模式；

若所述通信终端在所述天线系统处于第二模式状态下的通信性能参数优于所述天线系统处于第一模式状态下的通信性能参数，则控制所述天线系统运行于第二模式；

所述天线系统处于第一模式的状态下，所述第一天线通过所述开关组件连接至所述收发机的主集端口、所述第二天线通过所述开关组件连接至所述收发机的分集端口，所述天线系统处于第二模式的状态下，所述第二天线通过所述开关组件连接至所述收发机的主集端口、所述第一天线通过所述开关组件连接至所述收发机的分集端口。

7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，所述分别检测所述通信终端在所述天线系统处于第一模式和第二模式状态下的通信性能参数，包括：

在所述天线系统处于第一模式的状态下，检测所述收发机的主集端口接收到的信号的强度；

在所述天线系统处于第二模式的状态下，检测所述收发机的主集端口接收到的信号的强度。

8.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，所述分别检测所述通信终端在所述天线系统处于第一模式和第二模式状态下的通信性能参数，包括：

在所述天线系统处于第一模式的状态下，检测所述收发机发送信号过程中的发射功率；

在所述天线系统处于第二模式的状态下，检测所述收发机发送信号过程中的发射功率。

9.根据权利要求6、7或8所述的控制方法，其特征在于，在所述天线系统包括第一开关和第二开关的情况下，

控制所述天线系统运行于第一模式，包括：控制所述第一开关的第三端口与所述第一开关的第一端口连通，控制所述第二开关的第三端口与所述第二开关的第二端口连通；

控制所述天线系统运行于第二模式，包括：控制所述第一开关的第三端口与所述第一开关的第二端口连通，控制所述第二开关的第三端口与所述第二开关的第一端口连通。

10.根据权利要求6、7或8所述的控制方法，其特征在于，在所述天线系统包括第三开关、第四开关、第五开关和第六开关的情况下，

控制所述天线系统运行于第一模式，包括：控制所述第三开关和所述第六开关闭合，控制所述第四开关和所述第五开关断开；

控制所述天线系统运行于第二模式，包括：控制所述第三开关和所述第六开关断开，控制所述第四开关和所述第五开关闭合。