CN105897356B - 移动通信终端及优化其无线性能的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种移动通信终端及优化其无线性能的方法和装置，其中，所述方法包括：当感测到终端位于用户头部附近时，通过接收到的信号强度确定终端当前使用的频段与信道；根据所述频段与信道,调节天线电路中的补偿网络，减弱所述频段对应的天线发射性能，同时提高天线接收性能。所述装置包括：头部检测模块、频段与信道检测模块和控制模块，所述控制模块接收头部检测模块发出的头部检测信号和频段与信道检测模块得到的频段与信道数据，发出控制信号给天线补偿网络，刻意适当地降低天线的发射频段性能，同时提高接收频段性能。本发明不需要降低板端输入天线传导功率便可以通过SAR测试，与此同时还提高了通讯品质。

Description

移动通信终端及优化其无线性能的方法和装置

技术领域

本发明涉及移动通信技术领域，具体地说，涉及一种移动通信终端及优化其无线性能的方法和装置。

背景技术

在4G(第四代行动通讯)LTE及其之后(beyond)的无线技术时代，较2G(第二代行动通讯)与3G(第三代行动通讯)而言，其通讯频段数目的要求越来越多，而频段的频率也越来越低。为了满足这一技术发展要求，业界在努力进行天线设计之外，还通过天线电路中元器件，如开关(switch)或可调(tunable)元件，来提高天线的性能。

除了上述频段数目要求外，还有分集天线的设计要求。关于分集天线的设计，通常是在终端的机身下方(但不限)设置主天线，在机身上方(但不限)设置有分集天线，也可称为辅天线。当具有这种天线分布特性的终端在外型设计上采用越来越高比例的金属时，机身下方的主天线会由于手握的原故而造成天线性能的大幅劣化、降低。针对这一问题，常规的解决方案是检测主天线的天线性能，当主天线的性能劣化到一定门槛以下时，终端系统会切换到位于机身上方(但不限于)的辅天线，由辅天线来完成无线信号发射的功能，从而在一定程度上保证无线通讯的品质。

由于无线信号发射会产生电磁辐射，当电磁辐射达到一定量时，会对人体产生危害。因而针对移动终端，国际法规(如FCC与CE)制定了终端对人体吸收辐射的功率(SAR)的上限。只有通过该SAR测试的终端才可以投放市场，从而保证用户的人身安全。用户在使用终端进行通话时，由于手持造成主天线性能劣化而切换到辅天线工作。通常来说辅天线位于不易被用户的肢体遮挡的地方，最通常的位置为机身的上方。所以，在用户进行通话而使终端接近人头时，此时该辅天线产生的电磁辐射会很大。为了满足SAR的规范，一种解决方案是降低板端输入天线的传导功率。由于输入天线的传导功率降低了，其电磁辐射自然就会降低，从而符合SAR的规范。但是这一解决方案也带来了天线性能降低这一负面效果，使得天线性能(即在发射与接收频段)在接近人头部时造成劣化，致使终端的无线通讯品质下降。更有甚者，有些终端的芯片不支持切换天线后判断是否终端在人头旁而降低传导功率的功能，所以在此情形下，使用这些芯片的终端往往因为无法通过SAR测试而关闭其上方辅天线，切换到机身下方的主天线。如此一来，当下方的主天线因被用户手握而性能大幅下降时，无线通讯性能(尤其是发射部分)便没有其他改善或补救的方案，使得通讯品质降低。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足，提供一种优化移动通信终端无线性能的方法及装置，在减少人体辐射吸收率(SAR)通过SAR测试的同时改进无线信号接受能力。

为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，本发明提供了一种优化移动通信终端无线性能的方法，包括以下步骤：

当感测到移动通信终端位于用户头部附近时，检测移动通信终端当前使用的频段与信道；和

根据所述频段与信道，调节天线电路中的补偿网络，以减弱天线的发射频段性能，同时提高天线的接收频段性能。

优选地，根据所述频段与信道，调节天线电路中的补偿网络包括以下步骤：

根据确定的频段与信道，在预设的查找表中查询与所述确定的频段与信道匹配的补偿网络参数值；和

根据所述参数值调节天线电路中的所述补偿网络。

优选地，在另一种方案中，根据所述频段与信道，调节天线电路中的补偿网络包括以下步骤：

根据确定的频段与信道，计算补偿网络的参数值；

根据所述参数值调节天线线路中的所述补偿网络；

接收所述天线反馈的性能数据，根据所述性能数据优化所述补偿网络的参数值；和

根据所述参数值调节天线电路中的所述补偿网络。

优选地，在另一种方案中，根据所述频段与信道，调节天线电路中的补偿网络包括：

根据所述频段与信道，调节天线电路中的可调元件的数值；

或，

根据所述频段与信道，调节天线电路中可调元件的数值和开关的逻辑状态。

优选地，所述的可调元件为可调电容和/或可调电感。

优选地，通过移动通信终端内的感应器感测移动通信终端是否位于用户头部附近。

为解决上述技术问题，根据本发明的另一个方面，本发明提供了一种优化移动通信终端无线性能的装置，包括：

头部检测模块，用于检测终端是否位于用户头部附近；

频段与信道检测模块，用于检测移动通信终端当前使用的频段与信道；和

控制模块，用于根据所述频段与信道，调节天线电路中的补偿网络，以减弱天线的发射频段性能，同时提高天线的接收频段性能。

优选地，所述头部检测模块包括距离感应器。

优选地，所述补偿网络包括可调元件，或，所述补偿网络包括可调元件和开关。

优选地，所述的可调元件为可调电容和/或可调电感。

优选地，所述控制模块包括：

匹配单元，根据接收到的所述的频段与信道数据，在预设的查找表中查询与所述确定的频段与信道匹配的补偿网络参数值；和

控制信号生成单元，用于根据所述参数值，生成所述补偿网络的控制信号。

优选地，所述控制模块包括：

天线性能反馈单元，用于计算天线当前的发射功率及接收功率，得到天线当前的性能数据；

计算单元，根据所述的频段与信道数据、天线性能数据及补偿网络的电路结构，计算得到降低天线发射性能同时提高接收性能的电路参数值；和

控制信号生成单元，用于根据所述参数值，生成所述补偿网络的控制信号。

为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，本发明提供了一种移动通信终端，包括：

传感器，用于感测移动通信终端是否位于用户头部附近；和

处理器，用于感测到移动通信终端位于用户头部附近时，检测移动通信终端当前使用的频段与信道，根据所述频段与信道，调节天线电路中的补偿网络，以减弱天线的发射频段性能，同时提高天线的接收频段性能。

当终端从主天线切换到辅天线时，通过以上的方法和装置，刻意适当地降低了天线发射频段的性能，因而减少了辐射出的功率对人体的影响，所以不需要降低板端输入至天线传导功率便可以通过SAR测试，而与此同时，本发明还提高了天线接收频段的性能，因而提高了通讯品质。而且，本发明也可以与降低板端输入至天线传导功率这一方法同时使用，以此更加确保通过SAR测试，并且克服了该方法降低天线接收性能的缺点。

附图说明

通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1为本发明所述优化移动通信终端无线性能的方法的流程示意图；

图2为对终端进行无线性能测试后得到的天线性能对比示意图；

图3为本发明所述优化移动通信终端无线性能的方法中一具体实施例的部分流程图；

图4为本发明所述优化移动通信终端无线性能的方法中另一具体实施例的部分流程图；

图5为本发明所述优化移动通信终端无线性能的装置的原理框图；

图6为本发明所述优化移动通信终端无线性能的装置中关于控制模块的一具体实施例的原理框图；

图7为本发明所述优化移动通信终端无线性能的装置中关于控制模块的另一具体实施例的原理框图；

图8为本发明所述优化移动通信终端无线性能的装置中关于补偿网络的一具体实施例的电路原理示意图；

图9为本发明所述优化移动通信终端无线性能的装置中关于补偿网络的另一具体实施例的电路原理示意图；和

图10为本发明所述移动通信终端实施例的结构原理示意图。

具体实施方式

以下基于实施例对本发明进行描述，但是本发明并不仅仅限于这些实施例。在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。为了避免混淆本发明的实质，公知的方法、过程、流程、元件和电路并没有详细叙述。

此外，本领域普通技术人员应当理解，说明书附图中提供的附图都是为了说明的目的，并非是按比例、实际布局绘制。

参见图1和图5，图1为本发明所述优化移动通信终端无线性能的方法的流程示意图。图5为本发明所述优化移动通信终端无线性能的装置的原理框图。本发明所述优化移动通信终端无线性能的装置包括头部检测模块1、频段与信道检测模块2和控制模块3。以下结合图1和图5，对本发明所述的方法和装置进行详细说明。

本发明所述的优化移动通信终端无线性能的方法包括以下步骤：

步骤S1，由本发明装置中的频段与信道检测模块2根据接收到的信号的强度得到终端当前使用的频段与信道。

步骤S2，判断是否收到头部感测信号。本发明所述的装置中的头部检测模块1可以感知终端是否靠近用户的头部。具体实现时可以使用各种距离传感器，如接近光传感器、红外传感器、电容传感器等。当传感器检测到终端靠近了用户的头部，则会发出感测信号。如果没有该感测信号，不做任何处理，结束本流程，如果收到了所述的头部感测信号，则进入步骤S3。

步骤S3，控制模块3接收根据步骤S1中得到所述频段与信道，根据该频段与信道，调节天线电路中的补偿网络4，从而适当地减弱所述频段对应的天线发射性能，同时提高天线接收性能。

在本发明中，通过补偿网络，将通讯频段或信道下所对应的天线发射性能进行适当程度的故意劣化，即能通过SAR测试规范的劣化程度，以减少辐射出的功率对人体吸收的影响，与此同时提高天线的接收频段或信道的性能。如图2所示，其是终端天线性能的对比示意图。其中，纵轴表示天线效率,单位为dB,横轴表示频率，单位为MHz。曲线L1为对应用本发明所述方法和装置的终端进行测试后得到的曲线，L2为对普通终端进行测试后得到的曲线。从图中可以看出，在发射频段TX，应用本发明的终端功率，即性能下降，而在接收频段RX上升。如此一来，既可符合SAR的规范测试，较上述的传统技术而言，又提高了无线通信的接收品质，并且不受芯片的功能限制，避免了当终端芯片不支持场景触发以降低板端输入至天线传导功率的功能(尤其在切换至辅天线后)时无法通过SAR测试。

在上述步骤S3中，由控制模块3根据接收到的所述频段与信道控制天线电路中的补偿网络可以有多种方式，本发明列举如下两种方式。但本领域的技术人员应当明白，也可以采用其他的实施方式，但是通过控制天线电路使天线的性能在发射频段劣化，同时在接收频段提高的方案均应涵盖在本发明的保护范围内。

如图3所示，为本发明所述优化移动通信终端无线性能的方法中一具体实施例的部分流程图，如图6所示，为本发明所述优化移动通信终端无线性能的装置的中关于控制模块3的一具体实施例的原理框图。结合图3和图6，对根据该频段与信道控制天线电路中的补偿网络进行详细说明。

当得到了所述终端所在频段和信道数据后，在步骤S31a，匹配单元31a在内部存储器中预先存储的一查找表中进行查询，查询得到与其匹配的补偿网络参数值。得到参数值后，将其发送给控制信号生成单元32a。

步骤S32a，由控制信号生成单元32a将具体的参数值转换成相应的电信号，其为控制信号，将其发送到补偿网络4的相应端子。

步骤S33a，调节补偿网络4，从而使与补偿网络4连接的天线的性能发生变化，劣化发射性能，优化接收性能。劣化的程度与补偿网络的参数值相关。

在本实施例中，所述查找表中的参数为经过大量实验、测试后确定的。根据发射性能的不同劣化程度和接收性能的不同优化程度，针对于不同的频带，测试得到最佳参数值组。本实施例提供的方法算法简单，占用资源少，响应快。

如图4所示为本发明所述优化移动通信终端无线性能的方法中另一具体实施例的部分流程图。图7所示为本发明所述优化移动通信终端无线性能的装置中关于控制模块3的另一具体实施例的原理框图。结合图4和图7，对根据该频段与信道控制天线电路中的补偿网络进行详细说明。

控制模块3包括计算单元31b、控制信号生成单元32b和天线性能反馈单元33b。

步骤S31b,计算单元31b接收所述频段与信道检测模块2得到的频段与信道数据和天线性能反馈单元33b检测到的天线性能数据，根据已知的补偿网络的电路结构，计算得到降低天线发射性能同时提高接收性能的电路参数值。

步骤S32b，控制信号生成单元32b接收所述的参数值，将所述参数值转换成相应的电信号，即用于控制所述补偿网络的控制信号。

步骤S33b，调节补偿网络4，从而使与补偿网络4连接的天线的性能发生变化，劣化发射性能，优化接收性能。

步骤S34b，天线性能反馈单元33b检测天线性能，得到此时的天线性能数据，并将天线性能数据发送给计算单元31b。

在上述的方法和装置中，实时生成调节补偿网络4的控制数据，并且根据返回的天线性能数据，及时修正得到的控制数据，形成一种自适应的闭环控制方式。其中所述的控制数据为具体的可调元件的数值或开关的逻辑状态。

本发明中的补偿网络4为由可调元件或可调元件和开关组成的电路。其中的可调元件为可调电容和/或可调电感。其具体实施例如图8和图9所示，其中，图8为具有开关的电路，图9为没有开关的电路。

如图8所示，补偿网络4a包括馈电补偿支路41a，其一端与天线5a的馈电端相连接，另一端通过射频端子RF与射频电路连接。补偿网络4a还包括两个接地补偿支路42a和43a,其经过一开关44a与天线5a的接地端相连接。这三个补偿支路均由可调元件组成，其可调控制端及开关的可调控制端通过端子401a、402a、403a和404a与控制模块3相连接，接收从控制模块3发送来的控制信号，根据控制信号，改变支路中可调元件及开关的状态，从而改变天线的性能，使得天线的发射性能下降，接收性能上升。

图9与图8不同之处在于，图9没有包括开关，且仅有一组接地补偿支路42b。在图8与图9中，尽管图中所示的补偿支路为一个元件，但并不代表在实际实施时只有一个元件，图中所示仅为原理示意图，可以包括一个或多个元件。例如，可以为电感、电容或电阻或这三种元件任意组成各种T型网络、π型络或其他类型的电路网络。

本发明提供了一种移动通信终端，如图10所示，为本发明所述移动通信终端实施例的结构原理示意图。所述移动通信终端包括传感器100、处理器200和其他模块300，其中，传感器100用于感测移动通信终端是否位于用户头部附近，可以根据具体实际设计需要采用各种类型的距离感应器。传感器100感测到所述移动通信终端位于用户头部附近时，将发送感测信号给所述处理器200，所述处理器200接收到该感测信号后，检测移动通信终端当前使用的频段与信道，根据所述频段与信道，调节天线电路中的补偿网络，以减弱天线的发射频段性能，同时提高天线的接收频段性能。处理器200具体可以包括前述优化移动通信终端无线性能的装置中的频段与信道检测模块和控制模块，频段与信道检测模块和控制模块的结构、原理及功能如前所述，在此不再重复说明。其他模块300包括各种移动通信终端所必须的模块、电路，例如天线电路、射频电路等，从而完成移动通讯的功能。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员而言，本发明可以有各种改动和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种优化移动通信终端无线性能的方法，包括以下步骤：

当感测到移动通信终端位于用户头部附近时，检测移动通信终端当前使用的频段与信道；和

根据所述频段与信道，调节天线电路中的补偿网络，以减弱天线的发射频段性能，同时提高天线的接收频段性能。

2.如权利要求1所述的优化移动通信终端无线性能的方法，其中，根据所述频段与信道，调节天线电路中的补偿网络包括以下步骤：

根据确定的频段与信道，在预设的查找表中查询与所述确定的频段与信道匹配的补偿网络参数值；和

根据所述参数值调节天线电路中的所述补偿网络。

3.如权利要求1所述的优化移动通信终端无线性能的方法，其中，根据所述频段与信道，调节天线电路中的补偿网络包括：

根据确定的频段与信道，计算补偿网络的参数值；

根据所述参数值调节天线线路中的所述补偿网络；

接收所述天线反馈的性能数据，根据所述性能数据优化所述补偿网络的参数值；和

根据所述参数值调节天线电路中的所述补偿网络。

4.如权利要求1所述的优化移动通信终端无线性能的方法，其中，根据所述频段与信道，调节天线电路中的补偿网络包括：

根据所述频段与信道，调节天线电路中的可调元件的数值；

或，

根据所述频段与信道，调节天线电路中可调元件的数值和开关的逻辑状态。

5.如权利要求4所述的优化移动通信终端无线性能的方法，其中，所述的可调元件为可调电容和/或可调电感。

6.如权利要求1所述的优化移动通信终端无线性能的方法，其中，通过移动通信终端内的感应器感测移动通信终端是否位于用户头部附近。

7.一种优化移动通信终端无线性能的装置，包括：

头部检测模块，用于检测终端是否位于用户头部附近；

频段与信道检测模块，用于检测移动通信终端当前使用的频段与信道；和

控制模块，用于根据所述频段与信道，调节天线电路中的补偿网络，以减弱天线的发射频段性能，同时提高天线的接收频段性能。

8.如权利要求7所述的优化移动通信终端无线性能的装置，其中，所述头部检测模块包括距离感应器。

9.如权利要求7或8所述的优化移动通信终端无线性能的装置，其中，所述补偿网络包括可调元件，或，所述补偿网络包括可调元件和开关。

10.如权利要求9所述的优化移动通信终端无线性能的装置，其中，所述的可调元件为可调电容和/或可调电感。

11.如权利要求7所述的优化移动通信终端无线性能的装置，其中，所述控制模块包括：

匹配单元，根据确定的频段与信道，在预设的查找表中查询与所述确定的频段与信道匹配的补偿网络参数值；和

控制信号生成单元，用于根据所述参数值，生成所述补偿网络的控制信号。

12.如权利要求7所述的优化移动通信终端无线性能的装置，其中，所述控制模块包括：

天线性能反馈单元，用于计算天线当前的发射功率及接收功率，得到天线当前的性能数据；

计算单元，根据所述的频段与信道数据、天线性能数据及补偿网络的电路结构，计算得到降低天线发射性能同时提高接收性能的电路参数值；和

控制信号生成单元，用于根据所述参数值，生成所述补偿网络的控制信号。

13.一种移动通信终端，包括：

传感器，用于感测移动通信终端是否位于用户头部附近；

处理器，用于感测到移动通信终端位于用户头部附近时，检测移动通信终端当前使用的频段与信道，根据所述频段与信道，调节天线电路中的补偿网络，以减弱天线的发射频段性能，同时提高天线的接收频段性能。