CN105576386B - 天线系统及应用该天线系统的通信终端 - Google Patents
天线系统及应用该天线系统的通信终端 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供一种天线系统，包括控制芯片、第一天线、第二天线、第一耦合器、第二耦合器和合路器，所述第一天线通过所述第一耦合器与所述合路器电性连接，所述第二天线通过所述第二耦合器与所述合路器电性连接，所述合路器与所述控制芯片电性连接，所述合路器用于将所述第一耦合器耦合的所述第一天线功率和所述第二耦合器耦合的所述第二天线功率合路后耦合至所述控制芯片的功率检测端口，以通过所述控制芯片对所述第一天线和所述第二天线的功率进行闭环检测。本发明还提供一种应用所述天线系统的通信终端。所述天线系统可同步实现对所述第一天线功率和第二天线功率的闭环检测，提升所述天线系统的功率控制精准度和稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种天线系统及应用该天线系统的通信终端。
背景技术
目前，Wi-Fi功能已经成为了智能手机、平板电脑等移动通信终端的必备功能，在所述移动通信终端的日常使用中，Wi-Fi功能的使用频率越来越高。近年来，为了进一步提升Wi-Fi的稳定性及用户体验，大多数移动通信产品都采用了双频Wi-Fi的设计。具备双频Wi-Fi功能的通信终端可同时支持2.4GHz和5GHz双频段的无线通信，且具有更高的数据传输速率、更好的稳定性以及更低的功耗。Wi-Fi天线的设计是实现稳定的Wi-Fi数据通信的关键因素之一。现有的具有双频Wi-Fi功能移动通信产品中，Wi-Fi天线系统的设计主要包括两种形式：一种是单一天线形式，即由单一天线来收发2.4GHz和5GHz双频段的无线通信信号；另一种为双天线形式，即Wi-Fi天线系统包括第一天线和第二天线，所述第一天线用于收发2.4GHz的无线通信信号，所述第二天线用于收发5GHz的无线通信信号。
在单一天线形式的Wi-Fi天线系统中，通常采用分频器将两路无线通信信号合成一路，经耦合器将合成后的功率耦合回Wi-Fi控制芯片做功率闭环检测，以实现精准的Wi-Fi功率控制。在双天线形式的Wi-Fi天线系统中，由于2.4GHz的无线通信信号和5GHz的无线通信信号具有不同的通路，而Wi-Fi控制芯片仅有一个功率检测端口，因此，通常仅对5GHz的无线通信信号通路做功率闭环检测，而2.4GHz的无线通信信号则不进行功率闭环检测。如此，则无法对2.4GHz的无线通信信号的功率进行精确控制，容易导致较大的功率误差，影响双频Wi-Fi天线系统的稳定性。
发明内容
本发明提供一种双频Wi-Fi天线系统，通过对双天线进行功率闭环检测，实现对双频Wi-Fi天线系统的功率的精准控制，提升双频Wi-Fi天线系统的稳定性。
另，本发明还提供一种应用所述天线系统的通信终端。
一种天线系统，包括控制芯片、第一天线、第二天线、第一耦合器、第二耦合器和合路器，所述控制芯片包括功率检测端口，所述第一天线通过所述第一耦合器与所述合路器电性连接，所述第二天线通过所述第二耦合器与所述合路器电性连接，所述合路器与所述功率检测端口电性连接，所述合路器用于将所述第一耦合器耦合的所述第一天线的耦合功率和所述第二耦合器耦合的所述第二天线的耦合功率合路后反馈至所述控制芯片，以通过所述控制芯片对所述第一天线和所述第二天线进行功率闭环检测。
其中，所述天线系统还包括滤波器，所述控制芯片还包括第一信号端口和第二信号端口，所述第一端口通过所述滤波器与所述第一耦合器电性连接，以通过所述第一天线发送/接收第一功率信号；所述第二端口与所述第二耦合器电性连接，以通过所述第二天线发送/接收第二功率信号。
其中，所述合路器包括第一端口、第二端口和第三端口，所述第一端口与所述第一耦合器电性连接，用于接收所述第一耦合器耦合的所述第一天线的耦合功率；所述第二端口与所述第二耦合器电性连接，用于接收所述第二耦合器耦合的所述第二天线的耦合功率；所述第三端口与所述功率检测端口电性连接，用于将所述合路器合路后的第一天线的耦合功率和第二天线的耦合功率反馈至所述控制芯片。
其中，所述功率检测端口通过所述合路器、所述第一耦合器和所述滤波器与所述第一信号端口之间形成第一功率检测回路，以通过所述控制芯片对所述第一天线进行功率闭环检测；所述功率检测端口通过所述合路器和所述第二耦合器与所述第二信号端口之间形成第二功率检测回路，以通过所述控制芯片对所述第二天线进行功率闭环检测。
其中，所述第一天线为工作于2.4GHz频段的Wi-Fi天线；所述第二天线为工作于5GHz频段的Wi-Fi天线。
一种通信终端，包括天线系统，所述天线系统包括控制芯片、第一天线、第二天线、第一耦合器、第二耦合器和合路器，所述控制芯片包括功率检测端口，所述第一天线通过所述第一耦合器与所述合路器电性连接，所述第二天线通过所述第二耦合器与所述合路器电性连接，所述合路器与所述功率检测端口电性连接，所述合路器用于将所述第一耦合器耦合的所述第一天线的耦合功率和所述第二耦合器耦合的所述第二天线的耦合功率合路后反馈至所述控制芯片，以通过所述控制芯片对所述第一天线和所述第二天线进行功率闭环检测。
其中，所述天线系统还包括滤波器，所述控制芯片还包括第一信号端口和第二信号端口，所述第一端口通过所述滤波器与所述第一耦合器电性连接，以通过所述第一天线发送/接收第一功率信号；所述第二端口与所述第二耦合器电性连接，以通过所述第二天线发送/接收第二功率信号。
其中，所述合路器包括第一端口、第二端口和第三端口，所述第一端口与所述第一耦合器电性连接，用于接收所述第一耦合器耦合的所述第一天线的耦合功率；所述第二端口与所述第二耦合器电性连接，用于接收所述第二耦合器耦合的所述第二天线的耦合功率；所述第三端口与所述功率检测端口电性连接，用于将所述合路器合路后的第一天线的耦合功率和第二天线的耦合功率反馈至所述控制芯片。
其中，所述功率检测端口通过所述合路器、所述第一耦合器和所述滤波器与所述第一信号端口之间形成第一功率检测回路，以通过所述控制芯片对所述第一天线进行功率闭环检测；所述功率检测端口通过所述合路器和所述第二耦合器与所述第二信号端口之间形成第二功率检测回路，以通过所述控制芯片对所述第二天线进行功率闭环检测。
其中，所述第一天线为工作于2.4GHz频段的Wi-Fi天线；所述第二天线为工作于5GHz频段的Wi-Fi天线。
所述天线系统通过所述合路器将所述第一耦合器耦合的所述第一天线的耦合功率和所述第二耦合器耦合的所述第二天线的耦合功率合路后反馈至所述控制芯片的功率检测端口，从而实现通过单一的功率检测端口同时对所述第一天线和所述第二天线进行功率闭环检测和控制，能有效提升具有双天线的双频Wi-Fi天线系统的功率控制精准度，增强双频Wi-Fi通信的稳定性。
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一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例的天线系统的结构示意图。
图2是本发明实施例的通信终端的结构示意图。
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。
请参阅图1，本发明实施例提供一种天线系统100，其应用于手机、平板电脑等通信终端中，用于发射和接收无线电波以传递、交换无线通信信号。在本实施例中，所述天线系统100为双频Wi-Fi天线系统，其可工作于2.4GHz和5GHz频段。
所述天线系统100包括控制芯片110、第一天线120、第二天线130、第一耦合器140、第二耦合器150、合路器160和滤波器170，所述第一天120线通过所述第一耦合器140与所述合路器160电性连接，所述第二天线130通过所述第二耦合器150与所述合路器160电性连接，所述合路器160与所述控制芯片110电性连接，所述合路器160用于将所述第一耦合器140耦合的所述第一天线120的耦合功率和所述第二耦合器150耦合的所述第二天线130的耦合功率合路后反馈至所述控制芯片110，以通过所述控制芯片110对所述第一天线120和所述第二天线130进行功率闭环检测。
其中，所述控制芯片110包括功率检测端口111、第一信号端口113和第二信号端口115。所述功率检测端口111与所述合路器160电性连接，用于对所述合路器160反馈的所述第一天线120的耦合功率和所述第二天线130的耦合功率进行检测。所述第一信号端口113通过所述滤波器170和所述第一耦合器140与所述第一天线120电性连接，以通过所述第一天线120发送/接收第一功率信号。所述第二信号端口115通过所述第二耦合器150与所述第二天线130电性连接，以通过所述第二天线130发送/接收第二功率信号。在本实施例中，所述控制芯片110为双频Wi-Fi芯片，例如型号为QCA6174A、QCA6164A、WCN3680/3680B、MT6625L、MT6630Q或BCM4359的双频Wi-Fi芯片。所述第一天线120为工作于2.4GHz频段的Wi-Fi天线；所述第二天线130为工作于5GHz频段的Wi-Fi天线。所述第一功率信号为2.4GHz的Wi-Fi通信信号，所述第二功率信号为5GHz的Wi-Fi通信信号。
所述第一耦合器140包括第一连接端141、第二连接端142和第三连接端143。所述第一连接端141与所述滤波器170电性连接，所述第二连接端142与所述第一天线120电性连接，所述第三连接端143与所述合路器160电性连接，以将所述第一耦合器140耦合的所述第一天线120的耦合功率反馈至所述合路器160。所述第二耦合器150包括第一耦合端151、第二耦合端152和第三耦合端153，所述第一耦合端151与所述第二信号端口115电性连接，所述第二耦合端152与所述第二天线130电性连接，所述第三耦合端153与所述合路器160电性连接，以将所述第二耦合器150耦合的所述第二天线130的耦合功率反馈至所述合路器160。
所述合路器160包括第一端口161、第二端口162和第三端口163，所述第一端口161与所述第三连接端143电性连接，用于接收所述第一耦合器140耦合的所述第一天线120的耦合功率；所述第二端口162与所述第三耦合端153电性连接，用于接收所述第二耦合器150耦合的所述第二天线130的耦合功率；所述第三端口163与所述功率检测端口111电性连接，用于将所述合路器160合路后的第一天线120的耦合功率和所述第二天线130的耦合功率反馈至所述控制芯片110。在本实施例中，所述合路器160为一工作于反向合路状态下的分频器。
所述功率检测端口111通过所述合路器160、所述第一耦合器140和所述滤波器170与所述第一信号端口113之间形成第一功率检测回路，以通过所述控制芯片110对所述第一天线120进行功率闭环检测；所述功率检测端口111通过所述合路器160和所述第二耦合器150与所述第二信号端口115之间形成第二功率检测回路，以通过所述控制芯片110对所述第二天线130进行功率闭环检测。
可以理解，所述控制芯片110根据所述功率检测端口111接收到的所述第一天线120的耦合功率和所述第二天线130的耦合功率，结合预设的功率调节因子，调节所述第一信号端口113和所述第二信号端口115的输出功率，从而实现对所述第一天线120和所述第二天线130的功率的精准控制。
请参阅图2，本发明实施例还提供一种通信终端200，包括至少一处理器210，例如CPU，至少一通信总线220，用户接口230，至少一通信接口240，存储器250以及天线系统100。其中，所述通信总线220用于实现所述通信终端200各组件之间的通信连接。所述用户接口230可包括触控屏，用于与用户进行交互，如接收用户的触控指令。所述通信接口240可包括标准的有线接口(如数据线接口)、无线接口(如WI-FI接口、蓝牙接口、近场通信接口)。所述存储器250可以是高速RAM存储器，也可以是非易失性存储器(non-volatile memory)。在可选实施例中，所述存储器250还可以是至少一个位于远离前述处理器210的存储装置。如图2所示，作为一种计算机存储介质的存储器250中可以包括操作系统、用户接口模块以及功率检测模块。其中，所述操作系统用于协同该通信终端200所述各组件的运行。所述用户接口模块用于保存和维护该通信终端200的用户数据。所述功率检测模块为存储于所述存储器250中的程序模块，其可以被所述处理器210调用和运行，以通过所述处理器210控制所述天线系统100进行功率闭环检测。
可以理解，所述通信终端200可以为手机、平板电脑等，所述天线系统100为双频Wi-Fi天线系统，其可工作于2.4GHz和5GHz频段，用于发射和接收2.4GHz和5GHz频段的无线电波以传递、交换无线通信信号。
其中，所述天线系统如图1所示。所述天线系统100包括控制芯片110、第一天线120、第二天线130、第一耦合器140、第二耦合器150、合路器160和滤波器170，所述第一天120线通过所述第一耦合器140与所述合路器160电性连接，所述第二天线130通过所述第二耦合器150与所述合路器160电性连接，所述合路器160与所述控制芯片110电性连接，所述合路器160用于将所述第一耦合器140耦合的所述第一天线120的耦合功率和所述第二耦合器150耦合的所述第二天线130的耦合功率合路后反馈至所述控制芯片110，以通过所述控制芯片110对所述第一天线120和所述第二天线130进行功率闭环检测。
其中，所述控制芯片110包括功率检测端口111、第一信号端口113和第二信号端口115。所述功率检测端口111与所述合路器160电性连接，用于对所述合路器160反馈的所述第一天线120的耦合功率和所述第二天线130的耦合功率进行检测。所述第一信号端口113通过所述滤波器170和所述第一耦合器140与所述第一天线120电性连接，以通过所述第一天线120发送/接收第一功率信号。所述第二信号端口115通过所述第二耦合器150与所述第二天线130电性连接，以通过所述第二天线130发送/接收第二功率信号。在本实施例中，所述控制芯片110为双频Wi-Fi芯片，例如型号为QCA6174A、QCA6164A、WCN3680/3680B、MT6625L、MT6630Q或BCM4359的双频Wi-Fi芯片。所述第一天线120为工作于2.4GHz频段的Wi-Fi天线；所述第二天线130为工作于5GHz频段的Wi-Fi天线。所述第一功率信号为2.4GHz的Wi-Fi通信信号，所述第二功率信号为5GHz的Wi-Fi通信信号。
所述第一耦合器140包括第一连接端141、第二连接端142和第三连接端143。所述第一连接端141与所述滤波器170电性连接，所述第二连接端142与所述第一天线120电性连接，所述第三连接端143与所述合路器160电性连接，以将所述第一耦合器140耦合的所述第一天线120的耦合功率反馈至所述合路器160。所述第二耦合器150包括第一耦合端151、第二耦合端152和第三耦合端153，所述第一耦合端151与所述第二信号端口115电性连接，所述第二耦合端152与所述第二天线130电性连接，所述第三耦合端153与所述合路器160电性连接，以将所述第二耦合器150耦合的所述第二天线130的耦合功率反馈至所述合路器160。
所述合路器160包括第一端口161、第二端口162和第三端口163，所述第一端口161与所述第三连接端143电性连接，用于接收所述第一耦合器140耦合的所述第一天线120的耦合功率；所述第二端口162与所述第三耦合端153电性连接，用于接收所述第二耦合器150耦合的所述第二天线130的耦合功率；所述第三端口163与所述功率检测端口111电性连接，用于将所述合路器160合路后的第一天线120的耦合功率和所述第二天线130的耦合功率反馈至所述控制芯片110。在本实施例中，所述合路器160为一工作于反向合路状态下的分频器。
所述功率检测端口111通过所述合路器160、所述第一耦合器140和所述滤波器170与所述第一信号端口113之间形成第一功率检测回路，以通过所述控制芯片110对所述第一天线120进行功率闭环检测；所述功率检测端口111通过所述合路器160和所述第二耦合器150与所述第二信号端口115之间形成第二功率检测回路，以通过所述控制芯片110对所述第二天线130进行功率闭环检测。
可以理解，所述控制芯片110根据所述功率检测端口111接收到的所述第一天线120的耦合功率和所述第二天线130的耦合功率，结合预设的功率调节因子，调节所述第一信号端口113和所述第二信号端口115的输出功率，从而实现对所述第一天线120和所述第二天线130的功率的精准控制。
可以理解，当所述处理器210调用所述功率检测模块时，执行如下动作：
获取所述第一天线120的耦合功率及所述第二天线130的耦合功率；
将获取的所述第一天线120的耦合功率及所述第二天线130的耦合功率合路形成反馈功率，并反馈至所述控制芯片110的功率检测端口111；
读取所述反馈功率，并根据预设的功率调节因子，控制所述控制芯片110调节所述第一信号端口113和所述第二信号端口115的输出功率。
所述天线系统100通过所述合路器160将所述第一耦合器140耦合的所述第一天线120的耦合功率和所述第二耦合器150耦合的所述第二天线130的耦合功率合路后反馈至所述控制芯片110的功率检测端口111，从而实现通过单一的功率检测端口111同时对所述第一天线120和所述第二天线130进行功率闭环检测和控制，能有效提升具有双天线的双频Wi-Fi天线系统的功率控制精准度，增强双频Wi-Fi通信的稳定性。
以上所揭露的仅为本发明的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。
Claims (10)
1.一种天线系统，包括控制芯片，其特征在于，所述天线系统还包括第一天线、第二天线、第一耦合器、第二耦合器和合路器，所述控制芯片包括功率检测端口，所述第一天线通过所述第一耦合器与所述合路器电性连接，所述第二天线通过所述第二耦合器与所述合路器电性连接，所述合路器与所述功率检测端口电性连接，所述合路器用于将所述第一耦合器耦合的所述第一天线的耦合功率和所述第二耦合器耦合的所述第二天线的耦合功率合路后反馈至所述控制芯片，以通过所述控制芯片对所述第一天线和所述第二天线进行功率闭环检测；
所述天线系统还包括滤波器；
所述控制芯片还包括第一信号端口和第二信号端口；
所述功率检测端口通过所述合路器、所述第一耦合器和所述滤波器与所述第一信号端口之间形成第一功率检测回路，以通过所述控制芯片对所述第一天线进行功率闭环检测；所述功率检测端口通过所述合路器和所述第二耦合器与所述第二信号端口之间形成第二功率检测回路，以通过所述控制芯片对所述第二天线进行功率闭环检测；
所述控制芯片根据所述功率检测端口接收到的所述第一天线的耦合功率和所述第二天线的耦合功率，结合预设的功率调节因子，调节所述第一信号端口和所述第二信号端口的输出功率，从而实现对所述第一天线和所述第二天线的功率的精准控制。
2.如权利要求1所述的天线系统，其特征在于，所述第一信号端口通过所述滤波器与所述第一耦合器电性连接，以通过所述第一天线发送/接收第一功率信号；所述第二信号端口与所述第二耦合器电性连接，以通过所述第二天线发送/接收第二功率信号。
3.如权利要求2所述的天线系统，其特征在于，所述合路器包括第一端口、第二端口和第三端口，所述第一端口与所述第一耦合器电性连接，用于接收所述第一耦合器耦合的所述第一天线的耦合功率；所述第二端口与所述第二耦合器电性连接，用于接收所述第二耦合器耦合的所述第二天线的耦合功率；所述第三端口与所述功率检测端口电性连接，用于将所述合路器合路后的第一天线的耦合功率和第二天线的耦合功率反馈至所述控制芯片。
4.如权利要求3所述的天线系统，其特征在于，所述功率检测端口通过所述合路器、所述第一耦合器和所述滤波器与所述第一信号端口之间形成第一功率检测回路，以通过所述控制芯片对所述第一天线进行功率闭环检测；所述功率检测端口通过所述合路器和所述第二耦合器与所述第二信号端口之间形成第二功率检测回路，以通过所述控制芯片对所述第二天线进行功率闭环检测。
5.如权利要求1-4任一项所述的天线系统，其特征在于，所述第一天线为工作于2.4GHz频段的Wi-Fi天线；所述第二天线为工作于5GHz频段的Wi-Fi天线。
6.一种通信终端，包括天线系统，所述天线系统包括控制芯片，其特征在于，所述天线系统还包括第一天线、第二天线、第一耦合器、第二耦合器和合路器，所述控制芯片包括功率检测端口，所述第一天线通过所述第一耦合器与所述合路器电性连接，所述第二天线通过所述第二耦合器与所述合路器电性连接，所述合路器与所述功率检测端口电性连接，所述合路器用于将所述第一耦合器耦合的所述第一天线的耦合功率和所述第二耦合器耦合的所述第二天线的耦合功率合路后反馈至所述控制芯片，以通过所述控制芯片对所述第一天线和所述第二天线进行功率闭环检测；
所述天线系统还包括滤波器；
所述控制芯片还包括第一信号端口和第二信号端口；
所述功率检测端口通过所述合路器、所述第一耦合器和所述滤波器与所述第一信号端口之间形成第一功率检测回路，以通过所述控制芯片对所述第一天线进行功率闭环检测；所述功率检测端口通过所述合路器和所述第二耦合器与所述第二信号端口之间形成第二功率检测回路，以通过所述控制芯片对所述第二天线进行功率闭环检测；
所述控制芯片根据所述功率检测端口接收到的所述第一天线的耦合功率和所述第二天线的耦合功率，结合预设的功率调节因子，调节所述第一信号端口和所述第二信号端口的输出功率，从而实现对所述第一天线和所述第二天线的功率的精准控制。
7.如权利要求6所述的通信终端，其特征在于，所述第一信号端口通过所述滤波器与所述第一耦合器电性连接，以通过所述第一天线发送/接收第一功率信号；所述第二信号端口与所述第二耦合器电性连接，以通过所述第二天线发送/接收第二功率信号。
8.如权利要求7所述的通信终端，其特征在于，所述合路器包括第一端口、第二端口和第三端口，所述第一端口与所述第一耦合器电性连接，用于接收所述第一耦合器耦合的所述第一天线的耦合功率；所述第二端口与所述第二耦合器电性连接，用于接收所述第二耦合器耦合的所述第二天线的耦合功率；所述第三端口与所述功率检测端口电性连接，用于将所述合路器合路后的第一天线的耦合功率和第二天线的耦合功率反馈至所述控制芯片。
9.如权利要求8所述的通信终端，其特征在于，所述功率检测端口通过所述合路器、所述第一耦合器和所述滤波器与所述第一信号端口之间形成第一功率检测回路，以通过所述控制芯片对所述第一天线进行功率闭环检测；所述功率检测端口通过所述合路器和所述第二耦合器与所述第二信号端口之间形成第二功率检测回路，以通过所述控制芯片对所述第二天线进行功率闭环检测。
10.如权利要求6-9任一项所述的通信终端，其特征在于，所述第一天线为工作于2.4GHz频段的Wi-Fi天线；所述第二天线为工作于5GHz频段的Wi-Fi天线。
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