CN106412151A - 一种移动通信终端智能双语音天线组件 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种智能双语音天线组件的设计方案，实现了双天线信号强度实时对比和语音天线切换。基于儿童手表的双天线放置位置，该智能双语音天线组件方案首先在儿童手表上选择两个位置a和b，分别放置语音天线ANT1和ANT2，并根据ANT1和ANT2接收的信号强度对比结果，选择信号较好的天线做语音天线，用于通话。该方案相比目前业内的单语音天线方案，语音天线有了选择空间，可以选择信号较好的天线用于通话，整体天线性能提升，用户体验较好，该方案是儿童手表形式新、体积小，天线受限大、性能差的极好解决方法。同时，该方案具有双天线器件型号一致的优点，控制电路结构简单、适用于各种工作场合、同时节约制造和维修成本。

Description

一种移动通信终端智能双语音天线组件

技术领域

本发明适用于移动通信终端领域，包括但不限于儿童手表的移动通信终端。

背景技术

移动通信终端领域的快速发展让通信终端的形式越来越多样化，给人们的生活提供了更多的便利，儿童手表就是在这种大环境下应运而生的。目前市面上的儿童手表功能复杂，可以打电话、发短信等，甚至具有小额支付功能，例如实用新型专利CN204406058U中公开的儿童智能通讯支付手表。然而，儿童手表最重要的功能是实时定位，并把位置信息实时的反馈到家长的手机上，让家长随时可查阅孩子的位置信息。儿童手表和其他移动通信终端相比，有自身的要求和弊端。首先要求定位准确，其次通讯信号要好，即使孩子在信号不好的地方，也要保证家长随时可以联系上孩子。而儿童手表体积小，形状不规则，要做到信号比较好，天线的难度很大。市面上很多儿童手表天线性能一般，不满足家长和孩子对信号强度的要求。

笔者调研了市面上很多款儿童手表，发现儿童手表的信号大多都不是很理想。究其原因，大概分为两点。其一，个别厂商对儿童手表的天线要求太低，天线没有优化到最佳状态就上市了。其二，因为受限制于手表这种通信终端形式新、体积小，天线找不到合适的位置，导致天线性能不能达到预期的效果。

在其他移动通讯终端尤其是手机领域，曾经出现使用双天线甚至多天线的终端方案。例如CN201114213Y公开的一种双天线的翻盖通信终端，其中包括设置于翻盖手机的翻盖上的第一天线和安装于手机上的第二天线，控制电路在手机开盖时将主体电路连接第一天线、在手机闭盖时将主体电路连接第二天线，从而手机在开盖和闭盖时都能获得较好的天线性能。又如CN102377845A公开的双滑盖手机，为了保证手机在上滑/合盖/下滑等特定状态下都能获得良好的天线性能采用了两个单极(monopole)天线，但主要是为了有效减小双滑盖手机的厚度、减小手机整体体积。

针对上述现有技术存在的问题，本发明提出了一种智能双语音天线方案，并在儿童手表上实施成功。

发明内容

本发明提出了一种智能双语音天线组件的设计方案，实现了双天线信号强度实时对比和语音天线切换。

本发明给出了一种基于儿童手表的双天线放置位置，该智能双语音天线方案首先在儿童手表上选择两个位置a和b，分别放置语音天线ANT1和ANT2，信号处理器c根据ANT1或ANT2接收的信号强度生成描述接收信号强度的接收信号强度显示RSSI值，并把该RSSI值反馈到信号比较器d，信号比较器d完成ANT1和ANT2的RSSI值对比分析，给出天线选择方案并把方案反馈给主处理器CPU，主处理器CPU根据信号比较器d反馈的天线选择方案把选择天线的指令转化为高低电平逻辑控制信号，控制双刀双掷射频开关DPDT实现双语音天线的选择和切换。

本发明的双语音天线方案相比目前业内的单语音天线方案，语音天线有了选择空间，可以选择信号较好的天线用于通话，整体天线性能提升，用户体验较好，是儿童手表形式新、体积小，天线受限大、性能差的极好解决方法。本发明的双语音天线方案相比于传统翻盖、滑盖手机上使用的内置/外置天线、上滑盖/下滑盖天线方案，具有双天线器件型号一致的优点，进而双天线器件性能一致、控制电路结构简单、适用于各种工作场合，并且原器件型号一致也可以节约制造和维修成本。

附图说明

图1是本发明实施例的儿童手表双语音天线分布图。

图2是双语音天线选择流程图。

图3是DPDT开关的周围设计电路图。

图4是DPDT开关的真值表。

具体实施方式

本发明提出了一种智能双语音天线设计方案，并且在儿童手表上实施成功。该智能双语音天线方案，首先在儿童手表上选择两个位置a和b，分别放置语音天线ANT1和ANT2，并根据ANT1和ANT2接收的信号强度对比结果，选择信号较好的天线做语音天线，用于通话。该方案相比目前业内的单语音天线方案，语音天线有了选择空间，可以选择信号较好的天线用于通话，整体天线性能提升，用户体验较好。该方案是儿童手表形式新、体积小，天线受限大、性能差的极好解决方法。

图1是本发明实施例的儿童手表双天线分布图，a处是语音天线ANT1的所在区域，b处是语音天线ANT2所在区域。这样放置的好处是：ANT1和ANT2最大限度的提高隔离度；ANT1和ANT2天线性能最大程度的差异化，保证两个天线性能最大程度的互补，为天线选择提供依据空间。

图2是双语音天线选择流程图。在默认状态下，DPDT开关S处于normal模式，DPDT的控制管脚CTL电平为低，ANT1是用于语音通话的语音天线。ANT1天线连接DPDT开关S的RF1管脚，DPDT开关S在normal模式下，把ANT1天线信号通过RF1管脚连接到RF4管脚。DPDP开关S的RF4管脚连接射频芯片RFIC，ANT1天线信号由RF4管脚进入RFIC，RFIC在主处理器CPU配合下完成儿童手表的主要射频工作。同时，RFIC会把ANT1天线信号的RSSI值反馈给信号比较器d。

在默认状态下，DPDT开关S处于normal模式，DPDT的控制管脚CTL电平为低。ANT2天线连接DPDT开关S的RF2管脚，DPDT开关S在normal模式下，把ANT2天线信号通过RF2管脚连接到RF3管脚。ANT2天线信号通过RF3管脚进入信号处理器c，信号处理器c根据接收的信号强度，依据集成的信号强度和RSSI值对照表，将接收的ANT2天线信号强度转化为RSSI表示方式，并把ANT2天线信号的RSSI值反馈给信号比较器d。

在默认状态下，DPDT开关S处于normal模式，DPDT的控制管脚CTL电平为低，ANT1是用于语音通话的语音天线。信号比较器d同时收到RFIC反馈的ANT1天线信号RSSI值和信号处理器c反馈的ANT2天线信号RSSI值。信号比较器d根据接收到的两个RSSI值，判断出此时信号较好的天线。如果ANT1天线信号较好，信号比较器d会输出逻辑数字0(低电平)，逻辑数字0(低电平)作为主处理器CPU选择ANT1天线的依据。ANT1天线信号较好，信号比较器d会继续选择ANT1天线作为语音天线，并把该语音天线选择方案以逻辑数字0(低电平)的方式反馈给主处理器CPU。如果ANT2天线信号较好，信号比较器d会输出逻辑数字1(高电平)，逻辑数字1(高电平)作为主处理器CPU选择ANT2天线的依据。ANT2天线信号较好，信号比较器d会选择ANT2天线作为语音天线，并把该语音天线选择方案以逻辑数字1(高电平)的方式反馈给主处理器CPU。

在默认状态下，DPDT开关S处于normal模式，DPDT的控制管脚CTL电平为低，ANT1是用于语音通话的语音天线。默认状态下，如果信号比较器d判断ANT1天线信号较好，将继续选择ANT1天线作为语音天线，并把天线选择方案以逻辑数字0(低电平)的方式反馈给主处理器CPU。主处理器CPU让DPDT开关S控制管脚CTL的电平保持在低电平，DPDT开关维持在normal模式。如果信号比较器d判断ANT2天线信号较好，将会选择ANT2天线作为语音天线，并把天线选择方案以逻辑数字1(高电平)的方式反馈给主处理器CPU。主处理器CPU会把DPDT开关S的控制管脚CTL的电平设置为高电平，将DPDT开关切换到cross模式。

DPDT开关S处于cross模式，DPDT的控制管脚CTL电平为高，ANT2是用于语音通话的语音天线。ANT2天线连接DPDT开关S的RF2管脚，DPDT开关在cross模式下，把ANT2天线信号通过RF2管脚连接到RF4管脚。DPDP开S关的RF4管脚连接射频芯片RFIC，ANT2天线信号由RF4管脚进入RFIC，RFIC在主处理器CPU配合下完成儿童手表的主要射频工作。同时，RFIC会把ANT2天线信号的RSSI值反馈给信号比较器d。

DPDT开关S处于cross模式，DPDT的控制管脚CTL电平为高，ANT2是用于语音通话的语音天线。ANT1天线连接DPDT开关S的RF1管脚，DPDT开关S在cross模式下，把ANT1天线信号通过RF1管脚连接到RF3管脚。ANT1天线信号通过RF3管脚进入信号处理器c，信号处理器c根据接收的信号强度，依据集成的信号强度和RSSI值对照表，将接收的ANT1天线信号强度转化为RSSI表示方式，并把ANT2天线信号的RSSI值反馈给信号比较器d。

DPDT开关S处于cross模式，DPDT的控制管脚CTL电平为高，ANT2是用于语音通话的语音天线。信号比较器d同时收到RFIC反馈的ANT2天线信号RSSI值和信号处理器c反馈的ANT1天线信号RSSI值。信号比较器d根据接收到的两个RSSI值，判断出此时信号较好的天线。如果ANT1天线信号较好，信号比较器d会输出逻辑数字0(低电平)，逻辑数字0(低电平)作为主处理器CPU选择ANT1天线的依据。ANT1天线信号较好，信号比较器d会选择ANT1天线作为语音天线，并把该语音天线选择方案以逻辑数字0(低电平)的方式反馈给主处理器CPU。如果ANT2天线信号较好，信号比较器d会输出逻辑数字1(高电平)，逻辑数字1(高电平)作为主处理器CPU选择ANT2天线的依据。ANT2天线信号较好，信号比较器d会继续选择ANT2天线作为语音天线，并把该语音天线选择方案以逻辑数字1(高电平)的方式反馈给主处理器CPU。

DPDT开关S处于cross模式，DPDT的控制管脚CTL电平为高，ANT2是用于语音通话的语音天线。DPDT开关S在cross模式下，如果信号比较器d判断ANT2天线信号较好，将继续选择ANT2天线作为语音天线，并把天线选择方案以逻辑数字1(高电平)的方式反馈给主处理器CPU。主处理器CPU让DPDT开关S控制管脚CTL的电平保持在高电平，DPDT开关S维持在cross模式。如果信号比较器d判断ANT1天线信号较好，将会选择ANT1天线作为语音天线，并把天线选择方案以逻辑数字0(低电平)的方式反馈给主处理器CPU。主处理器CPU会把DPDT开关S的控制管脚CTL的电平设置为低电平，将DPDT开关切换到normal模式。

图3是DPDT开关S周围设计电路，DPDT开关S选择的是索尼公司的CXM3648UR。CXM3648UR是一款低插损、高隔离射频开关，尺寸大小2mmx2mm，UQFN封装的12管脚芯片。CXM3648UR电源管脚VDD连接2.8V的开关电源，逻辑控制管脚CTL对地并连100pF电容后连接PA1_R0逻辑电平信号，100pF电容用于降低电源噪音，避免逻辑控制管脚CTL出现高低电平误判。RF1连接天线ANT1，RF2连接天线ANT2，RF3通过一些链路器件后和信号处理器c相连，RF4最终和射频芯片RFIC连接。

图4是DPDT开关CXM3648UR真值表。PA1_R0电平为0V时，CXM3648UR处于normal模式，此模式下RF1和RF4连接，RF2和RF3连接。PA1_R0电平为1.8V时，CXM3648UR处于cross模式，此模式下RF1和RF3连接，RF2和RF4连接。

以上，详细介绍了智能双语音天线的工作流程、双语音天线切换原理和具体实施方式。儿童手表系统不间断监测天线ANT1和ANT2的信号强度，选择信号较好的天线用作语音天线，保证了儿童手表实时使用信号较好的天线用作语音天线。本发明实现的智能双语音天线选择方案，解决了传统的单天线儿童手表形式新、体积小，天线很难找到合适位置，导致天线性能差，不能满足儿童手表对信号强度要求高的难题。本发明实现的双天线信号强度实时对比和语音天线切换，较传统的单天线儿童手表，语音天线有了选择空间，解决了单天线位置单一引起的信号差问题，保证了儿童手表信号强度，提高了用户体验，满足了儿童手表对信号强度的高要求。

本发明适用于移动通信终端领域，包括但不限于儿童手表的移动通信终端都在保护范围之内。本发明提出的智能双语音天线设计方案，儿童手表双天线放置位置，双天线信号强度对比和语音天线选择方案，对于本领域的技术人员，稍作修改和变型都可以实现本发明的相同功能。这种受本发明启发，没有超越本发明基本思想的修改和变型，都在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种用于移动通信终端的智能双语音天线组件，包含：

两个天线，配置在移动通信终端两个不同位置；

开关，根据逻辑控制电平信号将两个天线分别与信号处理电路相连接。

2.如权利要求1所述的用于移动通信终端的智能双语音天线组件，其特征在于所述信号处理电路包括：

射频芯片，完成移动通信终端接收信号和发射信号的射频处理，同时将天线接收信号的RSSI(接收信号强度指示值)反馈给信号比较器；

信号处理器，将天线信号的接收信号强度指示值反馈给信号比较器；

信号比较器，对接收到的两个天线信号的接收信号强度指示值进行比较，并将比较结果通过逻辑控制电平信号反馈给主处理器；

主处理器，根据信号比较器提供的逻辑控制电平信号来控制所述开关。

3.如权利要求2所述的用于移动通信终端的智能双语音天线组件，其特征在于所述开关由双刀双掷开关芯片构成。

4.如权利要求2所述的用于移动通信终端的智能双语音天线组件，其特征在于所述两个天线配置在所述移动通信终端的两端，使得两个天线的间距尽可能大。

5.如权利要求2所述的用于移动通信终端的智能双语音天线组件，其特征在于所述两个天线具有相同的器件型号。

6.一种移动通信终端，其中包含如权利要求1或2所述的智能双语音天线组件。

7.如权利要求6所述的移动通信终端，其特征在于所述移动通信终端为儿童手表。

8.如权利要求7所述的移动通信终端，其特征在于所述移动通信终端具有无线定位功能。

9.如权利要求7所述的移动通信终端，其特征在于所述移动通信终端具有小额支付功能。