CN105789832A - 一种优化天线的设计方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明一种优化天线的设计方法及装置，该方法及装置采用主天线在左右手状态下不同的表现，通过双馈天线设计，采用切换技术改变天线走线形式来实现头手性能的提高，降低了损耗，有效避免头手的风险并且强有力的保证了信号的质量，提升了用户体验。另外，对于其他因素所导致的其中一支天线性能的下降，本发明由于采用双馈天线设计，也能通过切换选择另一支天线，有效的增强通信的可靠性。此外，本发明可以用于各种类型的手机，如：金属三段式、五段式手机、金属环手机和塑料外壳手机等。

Description

一种优化天线的设计方法及装置

技术领域

本发明涉及智能手机技术领域，尤其涉及一种优化天线的设计方法及装置。

背景技术

目前，智能手机越来越普及，智能手机的OTA(Over-the-AirTechnology，空中下载技术)认证需要过头手性能的测试指标，而如今金属外型的手机设计占越来越高的比例，一些金属五段式手机，如iPhone6；金属三段式手机，如华为mateS，这些手机都是把金属断缝开在机器两侧，这就造成了头手测试时死亡之握的现象，死亡之握现象：当手握着断缝时，会引起天线性能大幅的下降，导致OTA性能测试指标产生衰减。对于用户来说，头手状态如果信号强度大幅减弱，有可能会出现掉话或收发数据速度下降，影响产品的使用体验。

为了解决上述死亡之握的问题，现在的手机天线布局一般设置主天线在机器底部，分集天线在机器上方，通过DPDT(DoublePoleDoubleThrow，双刀双掷)技术实现主天线和分集天线的切换来避免死亡之握：手持状态造成主天线性能大幅下降，并且接收信号强度相对于分集天线低于一个切换门限值时，会转到主天线进行收发，但是这个技术有几个缺点：1.对DPDT技术的引入使得手机的性能损耗较大；2.分集天线一般环境较差，性能没有主天线好，直接影响用户体验；3.主天线作为发射，会增加头手的风险。

发明内容

本发明提供一种优化天线的设计方法及装置，以克服现有技术中的智能机在进行过头手性能测试时产生的死亡之握，且能够降低性能损耗，保证通信的质量并且降低头手的风险的问题。

为此，本发明提供了以下技术方案：

本发明公开了一种优化天线的设计方法，包括：

接收天线信号，并确定所述天线信号的信号强度；

根据所述信号强度，通过感知算法确定由驱动开关选择的馈点位置；

根据所述馈点位置确定天线走线形式，并激活对应天线所在电路通路。

优选的，所述根据所述信号强度，通过感知算法确定由驱动开关选择的馈点位置具体为：

根据所述信号强度的高低输出判别馈点位置的判别信号；

根据所述判别信号驱动开关选择馈点位置。

其中，所述馈点位置具有对应的一组天线走线形式,且不同的馈点对应的所述天线走线形式不同。

其中，所述馈点位置分为左馈点和右馈点。

优选的，所述根据所述馈点位置确定天线走线形式，并激活对应天线所在电路通路之前还包括：

对于所述左馈点和右馈点的选择通过设置的驱动开关控制进行选择。

在上述公开的方法的基础上，本发明还公开了一种优化天线的设计装置，包括：

接收单元，用于接收天线信号，并确定所述天线信号的信号强度；

确定单元，用于根据所述信号强度，通过感知算法确定由驱动开关选择的馈点位置；

激活单元，用于根据所述馈点位置确定天线走线形式，并激活对应天线的电路通路。

优选的，所述确定单元具体为：

第一确定单元，用于根据所述接收信号强度的高低输出判别馈点位置的判别信号；

第二确定单元，用于根据所述判别信号驱动开关选择馈点位置。

其中，所述馈点位置确定天线走线形式，以及天线所在的电路通路，且不同的馈点对应的所述天线走线形式不同。

其中，所述馈点位置分为左馈点和右馈点。

优选的，所述激活单元之前还包括：

选择开关单元，用于对于所述左馈点和右馈点的选择通过设置的驱动开关控制进行选择。

与现有技术相比，本发明一种优化天线的设计方法及装置，该方法及装置采用主天线在左右手状态下不同的表现，通过双馈天线设计，采用切换技术改变天线走线形式来实现头手性能的提高，降低了损耗，有效避免头手的风险并且强有力的保证了信号的质量，提升了用户体验。另外，对于其他因素所导致的其中一支天线性能的下降，本发明由于采用双馈天线设计，也能通过切换选择另一支天线，有效的增强通信的可靠性。此外，本发明可以用于各种类型的手机，如：金属三段式、五段式手机、金属环手机和塑料外壳手机等。

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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明公开的一种优化天线的设计方法实施例一的流程图；

图2为图1中步骤102的流程图；

图3为本发明公开的一种优化天线的设计方法实施例二的流程图；

图4为常规单馈设计一种天线高低频枝节示意图；

图5为本发明通过开关切换馈点，从而改变天线走线形式示意图；

图6为本发明公开的一种优化天线的设计装置实施例一的结构示意图；

图7为图6中的确定模块的结构示意图；

图8为本发明公开的一种优化天线的设计装置实施例二的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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作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。

图1为本发明一种优化天线的设计方法实施例一的流程图，如图1所示，本实施例的方法可以包括：

步骤101、接收天线信号，并确定天线信号的信号强度。

根据接收到的天线信号，通过接收装置确定天线信号的信号强度。

步骤102、根据信号强度，通过感知算法确定由驱动开关选择的馈点位置。

步骤103、根据馈点位置确定天线走线形式，并激活对应天线所在的电路通路。

具体的，天线接收到天线信号，根据不同的信号频段，先对天线信号进行滤波，在经过低噪放、滤波、混频、中频放大后，再通过A/D转化提取出每个馈点位置对应接收到的信号强度，对每个馈点位置对应的信号强度进行比较，选择信号强度大的那路天线走线形式，并输出基带信号控制开关控制电路通路。

上述所述馈点位置可以分为左馈点和右馈点。

本发明一种优化天线的设计方法，该方法采用主天线在左右手状态下不同的表现，通过双馈天线设计，采用切换技术改变天线走线形式来实现头手性能的提高，降低了损耗，有效避免头手的风险并且强有力的保证了信号的质量，提升了用户体验。另外，对于其他因素所导致的其中一支天线性能的下降，本发明由于采用双馈天线设计，也能通过切换选择另一支天线，有效的增强通信的可靠性。此外，本发明可以用于各种类型的手机，如：金属三段式、五段式手机、金属环手机和塑料外壳手机等。

具体的，请参阅附图2，步骤102可包括如下若干步骤执行：

步骤201、根据信号强度的高低输出判别馈点位置的判别信号；

步骤202、根据判别信号驱动开关选择馈点位置。

在本发明实施例中所述馈点位置至少包括两个，每个所述馈点位置各对应的一组天线走线形式,且不同的馈点对应的所述天线走线形式不同，一般所述的天线为IFA(Inverted-FAntenna，倒F手机天线)天线，也可能是loop环形天线形式，具体的天线走线形式根据天线设计来确定。

根据本领域技术人员对本发明的认知，对应的天线馈点位置可以包括三个及三个以上的馈点位置，每个馈点位置对应各自对应的天线走线形式。

本发明中不一定是左右手状态导致性能差别，还适用于对天线的遮挡状态的差别，比如放在口袋里，身体正好遮挡了其中一支天线，导致性能差，此时可以根据本发明提供的方法通过算法切到另一支天线走线，有效的增强通信的可靠性。

请参阅附图3，图3为本发明公开的一种优化天线的设计方法实施例二的流程图。本发明公开了一种优化天线的设计方法，具体的包括如下步骤：

步骤301、接收天线信号，并确定天线信号的信号强度。

根据接收到的天线信号，通过接收装置确定天线信号的信号强度。

步骤302、根据信号强度的高低输出判别馈点位置的判别信号。

步骤303、根据判别信号驱动开关选择馈点位置。

步骤304、对于左馈点和右馈点的选择通过设置的驱动开关控制进行选择。

步骤305、根据馈点位置确定天线走线形式，并激活对应天线所在的电路通路。

本发明中不一定是左右手状态导致性能差别，还适用于对天线的遮挡状态的差别，比如放在口袋里，身体正好遮挡了其中一支天线，导致性能降低，此时可以根据本发明提供的方法通过算法切到另一支天线走线，有效的增强通信的可靠性。

本发明一种优化天线的设计方法，该方法采用主天线在左右手状态下不同的表现，通过双馈天线设计，采用切换技术改变天线走线形式来实现头手性能的提高，降低了损耗，有效避免头手的风险并且强有力的保证了信号的质量，提升了用户体验。另外，对于其他因素所导致的其中一支天线性能的下降，本发明由于采用双馈天线设计，也能通过切换选择另一支天线，有效的增强通信的可靠性。此外，本发明可以用于各种类型的手机，如：金属三段式、五段式手机、金属环手机和塑料外壳手机等。

通过上述一种优化天线的设计方法，以下根据金属三段式手机(断缝开侧边)和金属环手机(断缝开底边)进行了自由空间，左右头手的OTA性能(只选取了部分频段)的对比表如下：

表1金属三段式手机(断缝开侧边)的自由空间左右头手的OTA性能对比表

FS:自由空间，BHHR:右头手，BHHL:左头手，数据单位：dBm

表2金属环手机(断缝开底边)的自由空间左右头手的OTA性能对比表

FS:自由空间，BHHR:右头手，BHHL:左头手，数据单位：dBm

如表1和表2所示，表1为金属三段式手机(断缝开侧边)的自由空间左右头手的OTA性能对比表；表2为金属环手机(断缝开底边)的自由空间左右头手的OTA性能对比表。

具体的，GSM850和GSM900为低频，其他所有频道是高频；FS指自由空间；BHHR指右头手状态(右手持，靠近右边脸)；BHHL指左头手状态(左手持，靠近左边脸)；TRP(TotalRadiatedPower，总辐射功率):通过对整个辐射球面的发射功率进面积分并取平均得到，它反映手机整机的发射功率情况,跟手机传导功率和天线辐射性能有关，TRP值越大越好；TIS(TotalIsotropicSensitivity，总全向灵敏度)：反映在整个辐射球面手机接收灵敏度指标的情况，它反映了手机整机的接收灵敏度情况，跟手机的传导灵敏度和天线的辐射性能有关，TIS值越小越好。对比同一个波段Band的BHHR和BHHL的TRP和TIS，比如表1中低频GSM900左头手性能比右头手要好，而高频DCS1800右头手要比左头手好，不同天线走线在左右手情况下表现是不一样的，如果做成双馈点形式，通过左右切换，因此，对于同一个Band，在左右手形式下，总能选择一个最好的性能。

从这两个表中的数据容易看出，天线高低频对左右手不同状态下的表现是不一样的，由于断缝位置不一样，金属三段式比金属环对手握的表现更敏感，这与激励出高低频的天线枝节的位置有关。例如：长枝节一般对应低频，短枝节一般对应高频(参见附图4)，图4为常规单馈设计一种天线高低频枝节示意图；而加上头手模型，如果头手的位置更多的靠近低频枝节，甚至直接堵住了低频枝节的缝隙，低频性能会受到极大的降幅；对高频枝节同样的道理。

根据左右头手状态下，天线表现出不同降幅的特性，本发明通过开关选择不同馈点位置，从而改变天线走线形式，变化其高低频枝节位置来优化不同头手状态下天线的性能，选择出最优的手头状态下的性能值，对于金属三段式，五段式机器更可以避免死亡之握，具体参见附图5，图5为本发明通过开关切换馈点，从而改变天线走线形式示意图。

本发明在上述公开的方法基础上，还公开了一种装置，请参阅附图6，图6为本发明一种优化天线的设计装置实施例一的结构示意图，如图6所示，本实施例的装置可以包括：接收单元601、确定单元602和激活单元603，其中，接收单元601，用于接收天线信号，并确定天线信号的信号强度；确定单元602，用于根据信号强度，通过感知算法确定由驱动开关选择的馈点位置；激活单元603，用于根据馈点位置确定天线走线形式，并激活对应的天线所在的电路通路。

本实施例的装置，可以用于执行图1所示方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。

具体的，请参阅附图7，图7为图6中的确定单元的结构示意图。具体的，如图7中所示，确定单元602具体包括：第一确定单元701和第二确定单元702，其中，第一确定单元701，用于根据信号强度的高低输出判别馈点位置的判别信号；第二确定单元702，用于根据所述判别信号驱动开关选择馈点位置。

本实施例的装置，可以用于执行图2所示方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。

具体的，上述所述馈点位置具有对应的一组天线走线形式,且不同的馈点对应的所述天线走线形式不同。

上述所述馈点位置可以分为左馈点和右馈点。

在本发明实施例中所述馈点位置至少包括两个，每个所述馈点位置各对应的一组天线走线形式,且不同的馈点对应的所述天线走线形式不同，具体的天线走线形式根据天线设计来确定。

当然，以本领域技术人员的认知，对应的天线馈点位置可以包括三个及三个以上的馈点位置，每个馈点位置对应各自对应的天线走线形式。

本发明中不一定是左右手状态导致性能差别，还适用于对天线的遮挡状态的差别，比如放在口袋里，身体正好遮挡了其中一支天线，导致性能差，此时可以根据本发明提供的方法通过算法切到另一支天线走线，有效的增强通信的可靠性。

请参阅附图8，图8为本发明一种优化天线的设计装置实施例二的结构示意图，如图8所示，本实施例的装置可以包括：接收单元801、第一确定单元802、第二确定单元803、选择开关单元804以及激活单元805，其中，

接收单元801，用于接收天线信号，并确定天线信号的信号强度；第一确定单元802，用于根据接收信号强度的高低输出判别馈点位置的判别信号；第二确定单元803，用于根据判别信号驱动开关选择馈点位置。选择开关单元804，用于对于左馈点和右馈点的选择通过设置的驱动开关控制进行选择。激活单元805，用于根据馈点位置确定天线走线形式，并激活对应天线的电路通路。

本实施例的装置，可以用于执行图3所示方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。

本发明一种优化天线的设计装置，该装置采用主天线在左右手状态下不同的表现，通过双馈天线设计，采用切换技术改变天线走线形式来实现头手性能的提高，降低了损耗，有效避免头手的风险并且强有力的保证了信号的质量，提升了用户体验。另外，对于其他因素所导致的其中一支天线性能的下降，本发明由于采用双馈天线设计，也能通过切换选择另一支天线，有效的增强通信的可靠性。此外，本发明可以用于各种类型的手机，如：金属三段式、五段式手机、金属环手机和塑料外壳手机等。

综上所述，本发明一种优化天线的设计方法及装置，该方法及装置采用主天线在左右手状态下不同的表现，通过双馈天线设计，采用切换技术改变天线走线形式来实现头手性能的提高，降低了损耗，有效避免头手的风险并且强有力的保证了信号的质量，提升了用户体验。另外，对于其他因素所导致的其中一支天线性能的下降，本发明由于采用双馈天线设计，也能通过切换选择另一支天线，有效的增强通信的可靠性。此外，本发明可以用于各种类型的手机，如：金属三段式、五段式手机、金属环手机和塑料外壳手机等。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到至少两个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种优化天线的设计方法，其特征在于，包括：

接收天线信号，并确定所述天线信号的信号强度；

根据所述信号强度，通过感知算法确定由驱动开关选择的馈点位置；

根据所述馈点位置确定天线走线形式，并激活对应天线所在电路通路。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述信号强度，通过感知算法确定由驱动开关选择的馈点位置具体为：

根据所述信号强度的高低输出判别馈点位置的判别信号；

根据所述判别信号驱动开关选择馈点位置。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述馈点位置具有对应的一组天线走线形式,且不同的馈点对应的所述天线走线形式不同。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述馈点位置分为左馈点和右馈点。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述馈点位置确定天线走线形式，并激活对应天线所在电路通路之前还包括：

对于所述左馈点和右馈点的选择通过设置的驱动开关控制进行选择。

6.一种优化天线的设计装置，其特征在于，包括：

接收单元，用于接收天线信号，并确定所述天线信号的信号强度；

确定单元，用于根据所述信号强度，通过感知算法确定由驱动开关选择的馈点位置；

激活单元，用于根据所述馈点位置确定天线走线形式，并激活对应天线的电路通路。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述确定单元具体为：

第一确定单元，用于根据所述接收信号强度的高低输出判别馈点位置的判别信号；

第二确定单元，用于根据所述判别信号驱动开关选择馈点位置。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述馈点位置确定天线走线形式，以及天线所在的电路通路，且不同的馈点对应的所述天线走线形式不同。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述馈点位置分为左馈点和右馈点。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述激活单元之前还包括：

选择开关单元，用于对于所述左馈点和右馈点的选择通过设置的驱动开关控制进行选择。