CN106033975A - 一种电子设备及其控制方法 - Google Patents

Abstract

提供一种电子设备，包括：天线；第一射频单元，通过第一开关与所述天线连接，包括第一匹配电路和通信模块，其中当所述第一开关闭合时，所述天线与所述第一匹配电路相连接，所述天线以第一频率接收/发送信号，并且所述通信模块能够对所述天线以第一频率接收/发送的信号进行信号处理；第二射频单元，通过第二开关与所述天线连接，包括第二匹配电路和充电模块，其中当所述第二开关闭合时，所述天线与所述第二匹配电路相连接，所述天线以第二频率发送信号，并且所述充电模块能够从所述天线接收第二频率信号并进行处理以对所述电子设备进行充电；其中所述第一频率与所述第二频率不相同。所述电子设备可以实现对分别在需要的时候和天线连接来工作。

Description

一种电子设备及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种电子设备，并且更具体地涉及一种具有两个射频单元共用同一天线的电路结构的电子设备。

背景技术

目前在同一个智能电子设备里，如果既具有NFC功能又有A4WP无线充电功能，那么就需要分别对应使用两个天线来实现上述两个功能，但是，随着目前智能设备便携化小型化的发展趋势，如果分别对应使用两个天线来实现NFC和A4WP无线充电功能，既浪费了趋于小型化的智能电子设备内有限的空间又增加了硬件制造的成本。但是，如果直接将NFC和A4WP连接到同一个接收线圈上，那么由于在使用A4WP无线充电功能时，在接收端线圈上的电压要远高于NFC，所以，如果将两者连在一起，则在使用A4WP无线充电功能时NFC电路的芯片就有可能被烧毁。

因此，如何能够对现有的智能电子设备中的电路结构进行一些优化，使得既可以通过精确的逻辑控制来实现在需要的时候NFC和A4WP和天线分别连接来进行工作，也可以防止在使用A4WP无线充电功能时NFC电路的芯片被烧毁，从而使得智能电子设备中的天线逻辑控制装置变得更加高效和实用，提高用户的使用体验，是当前亟待解决的问题。

发明内容

为了解决现有技术中的上述技术问题，根据本发明的一方面，提供一种电子设备，包括：天线；第一射频单元，通过第一开关与所述天线连接，包括第一匹配电路和通信模块，其中当所述第一开关闭合时，所述天线与所述第一匹配电路相连接，所述天线以第一频率接收/发送信号，并且所述通信模块能够对所述天线以第一频率接收/发送的信号进行信号处理；第二射频单元，通过第二开关与所述天线连接，包括第二匹配电路和充电模块，其中当所述第二开关闭合时，所述天线与所述第二匹配电路相连接，所述天线以第二频率发送信号，并且所述充电模块能够从所述天线接收第二频率信号并进行处理以对所述电子设备进行充电；其中所述第一频率与所述第二频率不相同。

此外，根据本发明的一个实施例，其中，所述通信模块包括近距离通信模块；所述充电模块包括近距离磁共振充电模块。

此外，根据本发明的一个实施例，所述的电子设备还包括：控制单元，配置来根据所述通信模块或所述充电模块的工作请求信号以及所述第一开关与所述第二开关的导通状态分别控制所述第一开关或所述第二开关的导通以及断开。

此外，根据本发明的一个实施例，其中，所述控制单元在接收到所述充电模块的工作请求信号之前，所述第一开关始终导通。

此外，根据本发明的一个实施例，其中，所述的控制单元配置来根据所述通信模块或所述充电模块的工作请求信号以及所述第一开关与所述第二开关的导通状态分别控制所述第一开关或所述第二开关的导通以及断开包括：当所述第二开关处于导通状态且所述充电模块通过所述第二匹配电路接收所述第二频率信号时，所述通信模块的工作请求信号能够使得所述控制单元将所述第二开关断开并将所述第一开关导通。

此外，根据本发明的一个实施例，其中，所述第一开关与所述第二开关不同时导通。

此外，根据本发明的一个实施例，其中，所述充电模块的工作电压高于所述通信模块的工作电压。

根据本发明的另一方面，提供一种电子设备的控制方法，其中所述电子设备包括天线，通过第一开关与所述天线连接的第一射频单元以及通过第二开关与所述天线连接的第二射频单元，所述第一射频单元包括第一匹配电路和通信模块，其中当所述第一开关闭合时，所述天线与所述第一匹配电路相连接，所述天线以第一频率接收/发送信号，并且所述通信模块能够对所述天线以第一频率接收/发送的信号进行信号处理，所述第二射频单元第二匹配电路和充电模块，其中当所述第二开关闭合时，所述天线与所述第二匹配电路相连接，所述天线以第二频率发送信号，并且所述充电模块能够从所述天线接收第二频率信号并进行处理以对所述电子设备进行充电，所述第一频率与所述第二频率不相同，所述方法包括：根据所述通信模块或所述充电模块的工作请求信号以及所述第一开关与所述第二开关的导通状态分别控制所述第一开关或所述第二开关的导通以及断开。

此外，根据本发明的一个实施例，其中，在接收到所述充电模块的工作请求信号之前，控制所述第一开关始终导通。

此外，根据本发明的一个实施例，其中，当所述第二开关处于导通状态且所述充电模块通过所述第二匹配电路接收所述第二频率信号时，根据所述通信模块的工作请求信号能够控制使得所述第二开关断开并将所述第一开关导通。

此外，根据本发明的一个实施例，其中，控制所述第一开关与所述第二开关不同时导通。

由此可见，本发明提供的天线电路结构，对现有的智能电子设备中的电路结构进行一些优化，使得既可以通过精确的逻辑控制来实现对分别在需要的时候和天线连接来进行工作，也可以防止在使用A4WP无线充电功能时NFC电路的芯片被烧毁，从而使得智能电子设备中的天线逻辑控制装置变得更加高效和实用，提高用户的使用体验。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍。下面描述中的附图仅仅是本发明的示例性实施例：

图1示出了根据本发明实施例的应用于一电子设备100的电路结构的示意性结构框图；

图2示出了根据本发明的一个示例的应用于一电子设备200的射频电路的示意性结构框图；

图3示出了根据本发明的一个示例的应用于一电子设备100的控制方法300的流程图；以及

图4示出了根据本发明的一个示例的应用于一电子设备200的控制方法400的流程图。

具体实施方式

在下文中，将参考附图详细描述本发明的优选实施例。注意，在本说明书和附图中，具有基本上相同步骤和元素用相同的附图标记来表示，且对这些步骤和元素的重复解释将被省略。

本说明书通篇所提及的“一个实施例”或“一实施例”意味着结合所述实施例所描述的特定特征、结构或特性包含于至少一个所描述实施例中。因此，在说明书中短语“在一个实施例中”或“在一实施例中”的出现未必全部只带同一实施例。此外，所述特定特征、结构或特性可以任何适合方式组合于一个或一个以上实施例中。

图1示出了根据本发明实施例的应用于一电子设备100的电路结构的示意性结构框图，一般地，如图1所示，所述电子设备100可以包括天线110、第一射频单元120以及第二射频单元130。

具体地，电子设备100的天线110可以由导电材料制成，一般地，天线110可以设置在印刷电路板上，并且可以包括馈电端口和馈地端口。其中，天线110的馈电端口可以通过弹片等连接部件与匹配电路的馈电端口相互可通信地物理且电性连接，天线110的馈地端口可以通过弹片等连接部件与接地面的馈地端口物理且电性连接。

第一射频单元120可以通过第一开关140与所述天线110连接，第一射频单元120可以包括第一匹配电路122和通信模块121，其中当所述第一开关140闭合时，所述天线110与所述第一匹配电路122相连接，所述天线110以第一频率接收/发送信号，并且所述通信模块121能够对所述天线110以第一频率接收/发送的信号进行信号处理。其中，在本发明的一个实施例中，所述通信模块121可以包括近距离通信模块。例如，在发明的一个示例中，所述近距离通信(Near Field Communication,NFC)模块可以是基于频率13.56MHz的近场通讯技术。NFC技术由射频识别(Radio Frequency IdentifyDetection)技术演变而来，即在单一芯片上结合感应式读卡器和感应式卡片，实现点对点的数据交换功能。NFC芯片装在手机等智能电子终端上，可以实现小额电子支付和智能识别及数据传输的功能。通过NFC功能，手机，PDA，电脑等诸多设备之间能很方便地实现无线连接和数据共享。

第二射频单元130可以通过第二开关150与所述天线110连接，第二射频单元130可以包括第二匹配电路132和充电模块131，其中当所述第二开关150闭合时，所述天线110与所述第二匹配电路132相连接，所述天线110以第二频率接收/发送信号，并且所述充电模块131能够对所述天线110以第二频率接收/发送的信号进行信号处理。其中，所述第一频率与所述第二频率不相同。在本发明的一个实施例中，所述第一开关140与所述第二开关150不同时导通。在本发明的另一个实施例中，所述充电模块131可以包括近距离磁共振充电模块。例如，在发明的一个示例中，所述充电模块131可以是基于频率6.78MHz的近距离磁共振充电模块。近距离磁共振充电模块可以是符合无线充电联盟(A4WP)标准的无线电源传送模块。一般而言，无线充电技术可以包括符合无线充电联盟(Wireless Power Consortium，WPC)提出的Qi标准和电力事业联盟(Power Matters Alliance,PMA)提出的PLA标准和符合A4WP标准的无线磁感应技术。其中，符合无线充电联盟(A4WP)标准的近距离磁共振充电模块的工作频率与基于13.56MHz的NFC近场通信技术的工作频率为倍频关系，因此，可以通过调整匹配的外围电阻和电容而更加容易地实现各自的工作频率信号

此外，电子设备100还可以包括控制单元160，所述控制单元160可以经配置来根据所述通信模块121或所述充电模块131的工作请求信号以及所述第一开关140与所述第二开关150的导通状态分别控制所述第一开关140或所述第二开关150的导通以及断开。具体地，所述第一开关140与所述第二开关150并不同时导通，并且所述充电模块131的工作电压高于所述通信模块121的工作电压。在本发明的一个实施例中，所述控制单元160可以在接收到所述充电模块131的工作请求信号之前，所述第一开关140始终导通。在本发明的另一个实施例中，所述的控制单元160配置来用于当所述第二开关150处于导通状态且所述充电模块131通过所述第二匹配电路132接收所述第二频率信号时，所述通信模块121的工作请求信号能够使得所述控制单元160将所述第二开关150断开并将所述第一开关140导通。

为了更详细地说明本发明提供的具有两个射频单元共用同一天线的电路结构的电子设备在上述实施例中的使用情形，参照图2举例如下。图2示出了根据本发明的一个示例的应用于一电子设备200的射频电路的示意性结构框图。其中，在本示例中，如图所示，电子设备200可以包括：天线210、NFC模块221、NFC匹配电路222、蓝牙低功耗模块233、A4WP模块231、A4WP充电匹配电路232、开关240、250以及控制电路260。具体地，如图2所示，NFC模块221与NFC匹配电路222可以通过开关240与天线210连接。其中当开关240闭合时，天线210与NFC匹配电路222相连接，此时，天线210可以以13.56MHz的频率接收/发送信号，并且NFC模块221可以对所述天线以13.56MHz的频率接收/发送的信号进行信号处理。A4WP模块231以及A4WP充电匹配电路232可以通过开关250与天线210连接。其中，当开关250闭合时，天线210与A4WP充电匹配电路232相连接，此时，天线210可以以6.78MHz的频率接收/发送信号，并且A4WP模块231可以对所述天线以6.78MHz的频率接收/发送的信号进行信号处理。控制电路260可以根据NFC模块221或A4WP模块231的工作请求信号以及开关240、250的导通状态分别控制开关240、250的导通以及断开。特别地，当电子设备200没有处于充电状态时，控制单元260在接收到A4WP模块231的工作请求信号之前，开关240始终保持导通。当开关250处于导通状态且A4WP模块231通过A4WP充电匹配电路232接收6.78MHz频率的信号时，NFC模块221的工作请求信号能够使得控制单元260将所述开关250断开并将开关240导通。

下面参照图2描述电子设备200的具有两个射频单元共用同一天线的射频电路的具体实现方式。如图2所示，蓝牙低功耗模块233可以用于控制A4WP模块的工作状态。当电子设备200没有处于充电状态时，蓝牙低功耗模块233可以发送信号通知控制电路260，此时，控制电路260可以使开关250保持在关断状态，使开关240保持在导通状态，在此状态下，用户可以随时使用电子设备200的NFC功能进行近距离通信。另一方面，当电子设备200被放置在充电底座上时，即，当电子设备200进入充电状态中时，蓝牙低功耗模块233可以从A4WP模块231接收到其状态信号，然后蓝牙低功耗模块233将关于A4WP模块231的状态的信号发送到控制电路260，然后控制电路可以使开关240断开，从而保证NFC模块221及NFC匹配电路222与天线210断开连接，同时，控制电路可以使开关250导通，从而将A4WP模块231与天线210连接，以使A4WP模块231工作在充电状态。特别地，当电子设备200在充电状态中用户又需要使用NFC功能时，需要用户手动在电子设备200上点击“停止充电”的按钮，从而蓝牙低功耗模块233可以通知控制电路260将开关250断开，同时蓝牙低功耗模块233可以通知控制电路260将开关240导通，以使得电子设备200停止充电并且切换到NFC工作状态。当用户使用完NFC功能之后，NFC模块221可以通知控制电路260已经完成NFC功能，然后控制电路260可以将开关240断开，将开关250导通，从而使得电子设备200自动切换回A4WP充电模式。如果用户在点击“停止充电”按钮后，并没有使用NFC功能，则电子设备200不会自动回到充电模式，此时，需要用户手动点击电子设备200上的“开始充电”按钮。一般地，因为通常电子设备一旦从充电底座上被拿起来很短的距离，电子设备200会自动断开充电，所以这种用户手动断开充电的使用场景很少发生。

由此可见，通过使用本发明提供的具有两个射频单元共用同一天线的电路结构的电子设备100，可以使得对现有的智能电子设备中的电路结构进行一些优化，使得既可以通过精确的逻辑控制来实现分别在需要的时候和天线连接来进行工作，也可以防止在使用A4WP无线充电功能时NFC电路的芯片被烧毁，从而使得智能电子设备100中的天线逻辑控制装置变得更加高效和实用，提高用户的使用体验。

另外，本发明另一方面还提供了一种电子设备100的控制方法300。图3示出了根据本发明的一个示例的应用于一电子设备100的控制方法300的流程图。其中，如图1所示，所述电子设备100可以包括天线110，通过第一开关140与所述天线连接的第一射频单元120以及通过第二开关150与所述天线110连接的第二射频单元130，所述第一射频单元120包括第一匹配电路122和通信模块121，其中当所述第一开关140闭合时，所述天线110与所述第一匹配电路122相连接，所述天线110以第一频率接收/发送信号，并且所述通信模块121能够对所述天线110以第一频率接收/发送的信号进行信号处理，所述第二射频单元130包括第二匹配电路132和充电模块131，其中当所述第二开关150闭合时，所述天线110与所述第二匹配电路132相连接，所述天线110以第二频率发送信号，并且所述充电模块131能够从所述天线110接收第二频率信号并进行处理以对所述电子设备100进行充电，所述第一频率与所述第二频率不相同，并且，所述电子设备100的控制方法300可以包括：根据所述通信模块121或所述充电模块131的工作请求信号以及所述第一开关140与所述第二开关150的导通状态分别控制所述第一开关140或所述第二开关150的导通以及断开。

具体地，如图3所示，所述的电子设备100的控制方法300可以进一步包括：步骤S310，在接收到所述充电模块131的工作请求信号之前，控制所述第一开关140始终导通；步骤S320，当所述第二开关150处于导通状态且所述充电模块131通过所述第二匹配电路132接收所述第二频率信号时，根据所述通信模块121的工作请求信号能够控制使得所述第二开关150断开并将所述第一开关140导通。特别地，所述的电子设备100的控制方法300还可以进一步包括：控制所述第一开关与所述第二开关不同时导通。

为了更详细地说明本发明提供的具有两个射频单元共用同一天线的电路结构的电子设备的控制方法在上述实施例中的使用情形，参照图4举例如下。图4示出了根据本发明的一个示例的应用于一电子设备200的控制方法400的流程图。其中，在本示例中，如图所示，电子设备200可以包括：天线210、NFC模块221、NFC匹配电路222、蓝牙低功耗模块233、A4WP模块231、A4WP充电匹配电路232、开关240、250以及控制电路260。具体地，如图2所示，NFC模块221与NFC匹配电路222可以通过开关240与天线210连接。其中当开关240闭合时，天线210与NFC匹配电路222相连接，此时，天线210可以以13.56MHz的频率接收/发送信号，并且NFC模块221可以对所述天线以13.56MHz的频率接收/发送的信号进行信号处理。A4WP模块231以及A4WP充电匹配电路232可以通过开关250与天线210连接。其中，当开关250闭合时，天线210与A4WP充电匹配电路232相连接，此时，天线210可以以6.78MHz的频率接收/发送信号，并且A4WP模块231可以对所述天线以6.78MHz的频率接收/发送的信号进行信号处理。控制电路260可以根据NFC模块221或A4WP模块231的工作请求信号以及开关240、250的导通状态分别控制开关240、250的导通以及断开。特别地，当电子设备200没有处于充电状态时，控制单元260在接收到A4WP模块231的工作请求信号之前，开关240始终保持导通。当开关250处于导通状态且A4WP模块231通过A4WP充电匹配电路232接收6.78MHz频率的信号时，NFC模块221的工作请求信号能够使得控制单元260将所述开关250断开并将开关240导通。

下面参照图4描述具有两个射频单元共用同一天线的射频电路的电子设备200的控制方法400的具体实现方式。其中，蓝牙低功耗模块233可以用于控制A4WP模块的工作状态。在步骤S410中，当电子设备200没有处于充电状态时，蓝牙低功耗模块233可以发送关于电子设备200的状态信号，基于该状态信号可以使开关250保持在关断状态，使开关240保持在导通状态，即，使NFC模块断开与天线的连接，使A4WP模块保持在连接状态。在此状态下，用户可以随时使用电子设备200的NFC功能进行近距离通信。然后，在步骤S420中，当电子设备200被放置在充电底座上时，即，当电子设备200进入充电状态中时，蓝牙低功耗模块233可以从A4WP模块231接收到其状态信号，然后，基于蓝牙低功耗模块233接收的关于A4WP模块231的状态的信号，可以使开关240断开，从而保证NFC模块221及NFC匹配电路222与天线210断开连接，同时，可以使开关250导通，从而将A4WP模块231与天线210连接，以使A4WP模块231工作在充电状态。接下来，在步骤S430中，当电子设备200在充电状态中用户又需要使用NFC功能时，需要用户手动在电子设备200上点击“停止充电”的按钮，从而蓝牙低功耗模块233接收到关于用户手动停止充电的信号，并且基于该信号，可以将开关250断开，同时将开关240导通，可以使得使A4WP模块231断开与天线的连接，使NFC模块221处于连接状态，以使得电子设备200停止充电并且切换到NFC工作状态。然后，在步骤S440中，当用户使用完NFC功能之后，NFC模块221可以发送关于已经完成NFC功能的信号，基于该信号可以将开关240断开，将开关250导通，从而使得电子设备200自动切换回A4WP充电模式。如果用户在点击“停止充电”按钮后，并没有使用NFC功能，则该电子设备200的控制方法400不会自动使电子设备回到充电模式，此时，需要用户手动点击电子设备200上的“开始充电”按钮。一般地，因为通常电子设备一旦从充电底座上被拿起来很短的距离，电子设备200会自动断开充电，所以这种用户手动断开充电的使用场景很少发生。

由此可见，通过使用本发明提供的具有两个射频单元共用同一天线的电路结构的电子设备的控制方法300，可以使得对现有的智能电子设备中的电路结构进行一些优化，使得既可以通过精确的逻辑控制来实现分别在需要的时候和天线连接来进行工作，也可以防止在使用A4WP无线充电功能时NFC电路的芯片被烧毁，从而使得智能电子设备中的天线逻辑控制装置变得更加高效和实用，提高用户的使用体验。

本领域技术人员应该理解，可依赖于设计需求和其它因素对本发明进行各种修改、组合、部分组合和替换，只要它们在所附权利要求书及其等价物的范围内。

Claims (11)

1.一种电子设备，包括：

天线；

第一射频单元，通过第一开关与所述天线连接，包括第一匹配电路和通信模块，其中当所述第一开关闭合时，所述天线与所述第一匹配电路相连接，所述天线以第一频率接收/发送信号，并且所述通信模块能够对所述天线以第一频率接收/发送的信号进行信号处理；

第二射频单元，通过第二开关与所述天线连接，包括第二匹配电路和充电模块，其中当所述第二开关闭合时，所述天线与所述第二匹配电路相连接，所述天线以第二频率发送信号，并且所述充电模块能够从所述天线接收第二频率信号并进行处理以对所述电子设备进行充电；

其中所述第一频率与所述第二频率不相同。

2.根据权利要求1所述的电子设备，其中

所述通信模块包括近距离通信模块；

所述充电模块包括近距离磁共振充电模块。

3.根据权利要求1所述的电子设备，还包括：

控制单元，配置来根据所述通信模块或所述充电模块的工作请求信号以及所述第一开关与所述第二开关的导通状态分别控制所述第一开关或所述第二开关的导通以及断开。

4.根据权利要求3所述的电子设备，其中

所述控制单元在接收到所述充电模块的工作请求信号之前，所述第一开关始终导通。

5.根据权利要求3所述的电子设备，其中，所述的控制单元配置来根据所述通信模块或所述充电模块的工作请求信号以及所述第一开关与所述第二开关的导通状态分别控制所述第一开关或所述第二开关的导通以及断开包括：

当所述第二开关处于导通状态且所述充电模块通过所述第二匹配电路接收所述第二频率信号时，所述通信模块的工作请求信号能够使得所述控制单元将所述第二开关断开并将所述第一开关导通。

6.根据权利要求1所述的电子设备，其中

所述第一开关与所述第二开关不同时导通。

7.根据权利要求1所述的电子设备，其中

所述充电模块的工作电压高于所述通信模块的工作电压。

8.一种电子设备的控制方法，其中所述电子设备包括天线，通过第一开关与所述天线连接的第一射频单元以及通过第二开关与所述天线连接的第二射频单元，所述第一射频单元包括第一匹配电路和通信模块，其中当所述第一开关闭合时，所述天线与所述第一匹配电路相连接，所述天线以第一频率接收/发送信号，并且所述通信模块能够对所述天线以第一频率接收/发送的信号进行信号处理，所述第二射频单元包括第二匹配电路和充电模块，其中当所述第二开关闭合时，所述天线与所述第二匹配电路相连接，所述天线以第二频率发送信号，并且所述充电模块能够从所述天线接收第二频率信号并进行处理以对所述电子设备进行充电，所述第一频率与所述第二频率不相同，所述方法包括：

根据所述通信模块或所述充电模块的工作请求信号以及所述第一开关与所述第二开关的导通状态分别控制所述第一开关或所述第二开关的导通以及断开。

9.根据权利要求8所述的控制方法，其中

在接收到所述充电模块的工作请求信号之前，控制所述第一开关始终导通。

10.根据权利要求3所述的控制方法，其中：

当所述第二开关处于导通状态且所述充电模块通过所述第二匹配电路接收所述第二频率信号时，根据所述通信模块的工作请求信号能够控制使得所述第二开关断开并将所述第一开关导通。

11.根据权利要求1所述的控制方法，其中

控制所述第一开关与所述第二开关不同时导通。