CN105357688A - 天线系统及其移动终端 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种天线系统,包括,第一天线以及第二天线;处理第一射频信号的第一射频处理单元以及处理第二射频信号的第二射频处理单元;功率比较器,用于比较第一天线接收信号的能量强度和第二天线接收信号的能量强度;控制单元,适于根据所述功率比较器的比较结果控制所述第一射频处理单元与第一天线或是第二天线连接;以及,根据所述功率比较器的比较结果控制所述第二射频处理单元与第一天线或是第二天线连接。本发明通过比较多个天线接收信号的能量强度,从而选择接收信号强度大的天线进行通信,使得电磁波通路更顺畅,保证通信质量。

Description

天线系统及其移动终端
技术领域
本发明涉及移动通信领域,特别涉及移动通信终端的天线系统及具有该天线系统的移动终端。
背景技术
当前,移动通信用户对通信质量与容量的要求不断提高。为满足这种要求,移动通信标准一直处于演进之中。当前,我国使用的移动通信标准已从2G的全球通信系统(GSM)发展到4G的长期演进技术(LTE)。在未来4G时代,2G、3G和LTE将长期共存,这要求移动终端同时具备对2G、3G、4G通信制式的支持能力。
为了提高系统容量,改善通信质量,多天线系统被越来越多的移动终端设备所采用,多天线系统可以有效扩大系统覆盖范围,移动终端设备通常会分别为LTE和GSM单独配置天线,并且二者在空间上通常距离较远,避免信号干扰。如图1所示,第一天线和第二天线分别与GSM射频信号处理单元和LTE射频信号处理单元连接。
然而,移动终端通常配置的为多频单天线,天线性能有局限,并且容易受到周边环境的影响,诸如用户用手握持、用户手机贴近头部接听电话等场景都有可能导致天线性能降低,影响到通信服务质量。
发明内容
本发明提出一种天线系统,通过检测不同天线接收信号的能量强度,使得天线系统可以根据天线信号能量强度的不同,借用能量较强的天线进行通信。例如,当第一天线的通信受到干扰时,检测第二天线的状态,若第二天线性能较优,则可以灵活调度到第二天线上,保证通信的服务质量,反之也可以在第二天线接收信号的强度较低时,借用第一天线。
本发明的实施例提供了一种天线系统,包括:
第一天线以及第二天线;
处理第一射频信号的第一射频处理单元以及处理第二射频信号的第二射频处理单元;
功率比较器,用于比较第一天线接收信号的能量强度和第二天线接收信号的能量强度;
控制单元,适于根据所述功率比较器的比较结果控制所述第一射频处理单元与第一天线或是第二天线连接;以及,根据所述功率比较器的比较结果控制所述第二射频处理单元与第一天线或是第二天线连接。
可选地,所述控制单元适于,当进行第一射频信号通信时,以及当所述第二天线接收信号的能量强度大于第一天线接收信号的能量强度时,控制所述第二天线与所述第一射频处理单元连接;以及当进行第一射频信号通信时,以及当所述第一天线接收信号的能量强度大于第二天线接收信号的能量强度时,控制所述第一天线与所述第一射频处理单元连接。
可选地,所述第一天线和第二天线支持两种以上不同制式的通信。
可选地,所述第一射频处理单元处理GSM射频信号,所述第二射频处理单元处理LTE射频信号。
本发明的实施例还提供一种天线系统,包括:
第一天线以及与所述第一天线连接的第一功率分配单元,所述第一功率分配单元用于获取第一天线接收的信号并传送给功率比较器;
第二天线以及与所述第二天线连接的第二功率分配单元,所述第二功率分配单元用于获取第二天线接收的信号并传送给功率比较器;
功率比较器,用于比较接收到的第一天线接收信号的信号强度以及第二天线接收信号的信号强度;以及
控制单元,当GSM通信时,若第二天线接收GSM信号的信号强度大于第一天线接收GSM信号的信号强度,所述控制单元控制第二天线与GSM射频信号处理单元连接;若第一天线接收GSM信号的信号强度大于第二天线接收GSM信号的信号强度,所述控制单元控制第一天线与GSM射频信号处理单元连接。
可选地,所述控制单元还适于,当LTE通信时,若第二天线接收LTE信号的信号强度大于第一天线接收LTE信号的信号强度,则控制第二天线与LTE射频信号处理单元连接;若第一天线接收LTE信号的信号强度大于第二天线接收LTE信号的信号强度,则控制第一天线与LTE射频信号处理单元连接。
可选地,所述第一天线和第二天线都支持GSM通信和LTE通信。
可选地,所述第一功率分配单元和第二功率分配单元为耦合器。
可选地,所述天线系统还包括第一功率检测器,用于检测来自第一功率分配单元的第一天线接收信号的信号强度,并传送给功率比较器;以及第二功率检测器,用于检测来自第二功率分配单元的第二天线接收信号的信号强度,并传送给功率比较器。
可选地,所述第一功率分配单元至第一功率检测器的传输线路上设置有滤波器,所述第二功率分配单元至第二功率检测器的传输线路上设置有滤波器。
本发明的实施例提供了一种移动终端,所述移动终端包括前述任一项的天线系统。
与现有技术相比,本发明通过比较多个天线接收信号的能量强度,从而选择接收信号强度大的天线进行通信,使得电磁波通路更顺畅,保证通信质量。并且,本发明的技术方案使得原本专用于GSM通信的第一天线,以及专用于LTE通信的第二天线,成为可以工作于GSM通信和LTE通信的通用天线。
附图说明
图1是现有的天线系统模块示意图;
图2是本发明实施例提供的一种天线系统模块示意图;
图3是本发明实施例提供的另一种天线系统模块示意图。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果,下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施,因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
移动终端的多天线系统,通常都为不同通信制式配置了专用天线,然而,由于天线性能本身的局限以及应用环境的影响,天线信号经常会受到干扰,而无法保证通信的正常进行。由于移动终端的多个天线通常设置在不同位置且距离较远,因此,在某一通信场合下,会存在某个天线的接收信号能量比另一个天线的接收信号能量高的情况。
本发明提供一种天线系统,通过比较不同天线信号的能量强度,使得当其中一种天线信号因受到干扰而能量强度降低时,可以切换到另一种天线,从而保证通信的正常进行。
所述天线系统包括:
第一天线以及第二天线;
处理第一射频信号的第一射频处理单元以及处理第二射频信号的第二射频处理单元;
功率比较器,用于比较第一天线接收信号的能量强度和第二天线接收信号的能量强度;
控制单元,所述控制单元适于根据所述功率比较器的比较结果控制所述第一射频处理单元与第一天线或是第二天线连接,以及,所述控制单元根据所述功率比较器的比较结果控制所述第二射频处理单元与第一天线或是第二天线连接。
具体地,所述控制单元适于,当进行第一射频信号通信时,以及当所述第二天线接收信号的能量强度大于第一天线接收信号的能量强度时,控制所述第二天线与所述第一射频处理单元连接。
当进行第一射频信号通信时,以及当所述第一天线接收信号的能量强度大于第二天线接收信号的能量强度时,控制所述第一天线与所述第一射频处理单元连接。
类似地,所述控制单元还可以,当进行第二射频信号通信时,以及当所述第二天线接收信号的能量强度大于第一天线接收信号的能量强度时,控制所述第二天线与所述第二射频处理单元连接。
当进行第二射频信号通信时,以及当所述第一天线接收信号的能量强度大于第二天线接收信号的能量强度时,控制所述第一天线与所述第二射频处理单元连接。
根据本发明提供的天线系统,在正常的通信环境下,即,第一天线通信未受到干扰时,所述多天线系统工作方式与现有的多天线系统无异;而,当第一天线通信受到干扰时,本发明提供的多天线系统则可以切换到第二天线完成第一天线信号的收发,保证通信服务质量。
所述第一天线和第二天线支持两种以上不同制式的通信。作为本发明的一个实施例,所述第一天线和第二天线都支持GSM通信和LTE通信,所述第一射频处理单元处理的第一射频信号为GSM射频信号,所述第二射频处理单元处理的第二射频信号为LTE射频信号。
图2是本发明实施例提供的一种天线系统模块示意图。如图2所示,当进行GSM通信时,若功率比较器检测到第一天线接收GSM信号的能量强度小于第二天线接收的GSM信号的能量强度,则控制单元根据检测结果切换所述第二天线与GSM射频信号处理单元连接,以保障GSM通信质量。图2中所示虚线代表功率比较器根据天线接收信号的能量比较结果发送至控制单元的控制信号。
类似地,当进行LTE通信时,若功率比较器检测到第二天线接收LTE信号的能量强度小于第一天线接收的LTE信号的能量强度,则控制单元根据检测结果切换所述第一天线与LTE射频信号处理单元连接,以保障LTE通信质量。
根据本发明的一个实施例,可以默认第一天线与处理GSM信号的第一射频处理单元连接,第二天线与处理LTE信号的第二射频处理单元连接。也就是说,在这种情况下,当GSM通信时,若功率比较器检测到第一天线接收GSM信号的能量强度大于第二天线接收的GSM信号的能量强度,则控制单元无需进行天线切换。类似地,当LTE通信时,若功率比较器检测到第二天线接收LTE信号的能量强度大于第一天线接收的LTE信号的能量强度,则控制单元也无需进行切换操作。
当然,若检测到第一天线与第二天线接收信号的能量是相同的,则也无需切换。
根据本发明的实施例,通过比较第一天线和第二天线相对的接收信号能量大小,若检测到接收信号能量有差别,则说明能量大的第一天线或第二天线周边环境更好,则,无论是进行LTE或GSM通信,都将切换到能量大的天线上进行通信。
图3是本发明实施例提供的另一种天线系统模块示意图。作为举例,图3信号箭头流向仅表示了信号发射的情况,对于信号接收的情况,仅需要改变天线主系统(不包括功率检测和比较)的箭头方向即可。
如图3所示,该天线系统,包括:
第一天线以及与所述第一天线连接的第一功率分配单元,所述第一功率分配单元用于获取第一天线接收的信号并传送给功率比较器;
第二天线以及与所述第二天线连接的第二功率分配单元,所述第二功率分配单元用于获取第二天线接收的信号并传送给功率比较器;
功率比较器,用于比较接收到的第一天线接收信号的信号强度以及第二天线接收信号的信号强度;以及
控制单元,当GSM通信时,若第二天线接收信号的信号强度大于第一天线接收信号的信号强度,所述控制单元控制第二天线与GSM射频信号处理单元连接;
当LTE通信时,若第一天线接收信号的信号强度大于第二天线接收信号的信号强度,所述控制单元控制第一天线与LTE射频信号处理单元连接。
作为本发明的其他实施例,所述控制单元还适于,当LTE通信时,若第二天线接收信号的信号强度大于第一天线接收信号的信号强度,则控制第二天线与LTE射频信号处理单元连接;当GSM通信时,若第一天线接收信号的信号强度大于第二天线接收信号的信号强度,则控制第一天线与GSM射频信号处理单元连接。
所述第一功率分配单元和第二功率分配单元可以采用耦合器,用于抽取部分第一天线或部分第二天线的接收信号,并分别传送给第一和第二功率检测器。
如图3所示,作为本发明的一个实施例,所述天线系统还包括第一功率检测器,用于检测来自第一功率分配单元的第一天线接收信号的信号强度;以及,第二功率检测器,用于检测来自第二功率分配单元的第二天线接收信号的信号强度。
较佳地,如图3所示,可以在第一功率分配单元至第一功率检测器的传输线路上设置有滤波器,以过滤第一天线接收信号的干扰信号;也可以在第二功率分配单元至第二功率检测器的传输线路上设置有滤波器,以过滤第二天线接收信号的干扰信号。
所述第一功率检测器和第二功率检测器以及功率比较器可以集成在基带芯片上。
图3所示的控制单元配置为两个单刀双掷开关,可以分别切换GSM射频信号处理单元与第一天线或第二天线连接,以及切换LTE射频信号处理单元与第二天线或第一天线连接。本领域技术人员应该了解,上述控制单元并不以此为限,任何可以实现控制GSM射频信号处理单元与第一天线或第二天线连接,以及控制LTE射频信号处理单元与第二天线或第一天线连接的装置都可以作为本发明所述的控制单元。
图3所示的天线系统,与第一天线和第二天线还分别连接有天线开关,该天线开关是用于进行信号发射和信号接收的切换,在此不予赘述。
本发明实施例提供的天线系统,通过比较多个天线接收信号的能量强度,从而选择接收信号能量强度高的天线,即,电磁波通路更顺畅的天线进行通信,保证通信质量。
虽然本发明披露如上,但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,均可作各种更动与修改,因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (10)

1.天线系统,其特征在于,包括:
第一天线以及第二天线;
处理第一射频信号的第一射频处理单元以及处理第二射频信号的第二射频处理单元;
功率比较器,用于比较第一天线接收信号的能量强度和第二天线接收信号的能量强度;
控制单元,适于根据所述功率比较器的比较结果控制所述第一射频处理单元与第一天线或是第二天线连接;以及,根据所述功率比较器的比较结果控制所述第二射频处理单元与第一天线或是第二天线连接。
2.如权利要求1所述的天线系统,其特征在于,所述控制单元适于,
当进行第一射频信号通信时,以及当所述第二天线接收信号的能量强度大于第一天线接收信号的能量强度时,控制所述第二天线与所述第一射频处理单元连接;以及
当进行第一射频信号通信时,以及当所述第一天线接收信号的能量强度大于第二天线接收信号的能量强度时,控制所述第一天线与所述第一射频处理单元连接。
3.如权利要求1所述的天线系统,其特征在于,所述第一天线和第二天线支
持两种以上不同制式的通信。
4.天线系统,其特征在于,包括:
第一天线以及与所述第一天线连接的第一功率分配单元,所述第一功率分配单元用于获取第一天线接收的信号并传送给功率比较器;
第二天线以及与所述第二天线连接的第二功率分配单元,所述第二功率分配单元用于获取第二天线接收的信号并传送给功率比较器;
功率比较器,用于比较接收到的第一天线接收信号的信号强度以及第二天线接收信号的信号强度;以及
控制单元,当GSM通信时,若第二天线接收GSM信号的信号强度大于第一天线接收GSM信号的信号强度,所述控制单元控制第二天线与GSM射频信号处理单元连接;若第一天线接收GSM信号的信号强度大于第二天线接收GSM信号的信号强度,所述控制单元控制第一天线与GSM射频信号处理单元连接。
5.如权利要求4所述的天线系统,其特征在于,所述控制单元还适于,当LTE通信时,若第二天线接收LTE信号的信号强度大于第一天线接收LTE信号的信号强度,则控制第二天线与LTE射频信号处理单元连接;若第一天线接收LTE信号的信号强度大于第二天线接收LTE信号的信号强度,则控制第一天线与LTE射频信号处理单元连接。
6.如权利要求4所述的天线系统,其特征在于,所述第一天线和第二天线都支持GSM通信和LTE通信。
7.如权利要求4所述的天线系统,其特征在于,所述第一功率分配单元和第二功率分配单元为耦合器。
8.如权利要求4所述的天线系统,其特征在于,
所述天线系统还包括第一功率检测器,用于检测来自第一功率分配单元的第一天线接收信号的信号强度,并传送给功率比较器;以及
第二功率检测器,用于检测来自第二功率分配单元的第二天线接收信号的信号强度,并传送给功率比较器。
9.如权利要求8所述的天线系统,其特征在于,所述第一功率分配单元至第一功率检测器的传输线路上设置有滤波器,所述第二功率分配单元至第二功率检测器的传输线路上设置有滤波器。
10.移动终端,其特征在于,包括如权利要求1至9任一项所述的天线系统。
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