CN106571538A - 天线组件、天线的控制方法及电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及天线技术领域，尤其涉及一种天线组件、天线的控制方法和电子设备，天线组件包括天线、连接芯片和控制模组，所述天线包括主天线和辅助天线，所述主天线和所述辅助天线中的至少一者设置为多个，以形成多模式天线，所述多模式天线与所述连接芯片电连接以形成至少两种工作模式；所述控制模组用于根据切换条件切换所述多模式天线的工作模式。本申请所提供的天线具有至少两种工作模式，并且可以采用控制模组对天线的工作模式进行切换，进而使得天线在不同情况下都能保持较高的性能。

Description

天线组件、天线的控制方法及电子设备

技术领域

本申请涉及天线技术领域，尤其涉及一种天线组件、天线的控制方法及电子设备。

背景技术

随着电子器件行业的茁壮发展，人们对于电子器件的性能要求越来越高，这就需要对电子器件中的各部分结构进行更多的改善，使得电子器件的性能更高。

天线是大多数电子器件中都要采用的结构，其主要用于实现电子器件的通信功能。传统技术中的天线可以采用单天线模式、MIMO(Multiple-Input Multiple-Output，多输入多输出)多天线模式等进行工作，通常，单个天线仅可以选用此三种模式中的一种，导致天线的性能偏低。

发明内容

本申请提供了一种天线组件、天线的控制方法及电子设备，以提高天线的性能。

本申请的第一方面提供了一种天线组件，其包括天线、连接芯片和控制模组，

所述天线包括主天线和辅助天线，所述主天线和所述辅助天线中的至少一者设置为多个，以形成多模式天线，所述多模式天线与所述连接芯片电连接以形成至少两种工作模式；

所述控制模组用于根据切换条件切换所述多模式天线的工作模式。

优选地，所述多模式天线的工作模式包括单天线模式，

在所述单天线模式下，所述控制模组用于控制各所述主天线和/或各所述辅助天线与所述连接芯片的端口依次电连接，以获得各所述主天线和/或各所述辅助天线的信号强度，得到最优天线。

优选地，所述多模式天线的工作模式包括MIMO多天线模式，

在所述MIMO多天线模式下，所述控制模组用于控制各所述主天线和/或各所述辅助天线与多个所述连接芯片的端口一一同时电连接，以得到多组收发天线。

优选地，所述多模式天线的工作模式包括SISO阵列模式，

在所述SISO阵列模式下，所述控制模组用于控制各所述主天线和/或各所述辅助天线与同一个所述连接芯片的端口电连接，以获得收发天线。

优选地，所述主天线和所述辅助天线中的至少一者包括第一天线和第二天线，所述第一天线为5G天线，所述第二天线为2G/3G/4G天线，所述第一天线与所述第二天线分体设置，或者一体设置。

本申请的第二方面提供了一种天线的控制方法，所述控制方法应用于上述任一项所述的天线，所述天线包括主天线和辅助天线，所述主天线和所述辅助天线中的至少一者设置为多个，以形成多模式天线，所述多模式天线与连接芯片电连接以形成至少两种工作模式，所述方法包括步骤：

根据切换条件切换所述多模式天线的工作模式。

优选地，所述多模式天线的工作模式包括单天线模式，所述根据切换条件切换所述多模式天线的工作模式，具体包括：

当所述切换条件满足单天线模式的切换条件时，控制各所述主天线和/或各所述辅助天线与所述连接芯片的端口依次电连接，以获得各所述主天线和/或各所述辅助天线的信号强度，得到最优天线。

优选地，所述多模式天线的工作模式包括MIMO多天线模式，所述根据切换条件切换所述多模式天线的工作模式，具体包括：

当所述切换条件满足MIMO多天线模式的切换条件时，控制各所述主天线和/或各所述辅助天线与多个所述连接芯片的端口一一同时电连接，以得到多组收发天线。

优选地，所述多模式天线的工作模式包括SISO阵列模式，所述根据切换条件切换所述多模式天线的工作模式，具体包括：

当所述切换条件满足SISO阵列模式的切换条件时，控制各所述主天线和/或各所述辅助天线与同一个所述连接芯片的端口电连接，以获得收发天线。

本申请的第三方面提供了一种电子设备，其包括上述任一项所述的天线组件。

本申请提供的技术方案可以达到以下有益效果：

本申请所提供的天线具有至少两种工作模式，并且可以采用控制模组对天线的工作模式进行切换，进而使得天线在不同情况下都能保持较高的性能。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本申请。

附图说明

图1为本申请实施例所提供的天线组件的结构框图；

图2为本申请实施例所提供的天线组件的工作模式示意图，其中，实线表示单天线模式中的当前链路，虚线表示单天线模式中的待检测链路，单点划线表示MIMO多天线模式的链路，双点划线表示SISO阵列模式的链路；

图3为各工作模式的衰减与Through Put(即信号传输吞吐量)之间的对应关系图；

图4为本申请实施例所提供的一种天线的结构框图；

图5为本申请实施例所提供的另一种天线的结构框图；

图6为本申请实施例所提供的控制方法的流程图。

附图标记：

10-天线；

100-主天线；

101-辅助天线；

102-第一天线；

103-第二天线；

11-连接芯片；

12-控制模组；

13-射频线。

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

具体实施方式

下面通过具体的实施例并结合附图对本申请做进一步的详细描述。

如图1所示，本申请实施例提供了一种天线组件，该天线组件用于实现通信功能，其可以应用于手机、电脑等电子设备中。此天线组件可以包括天线10、连接芯片11和控制模组12。

天线10可以包括主天线(Main天线)100和辅助天线(Aux天线)101，该主天线100和辅助天线101中的至少一者设置为多个，以形成多模式天线。该多模式天线与连接芯片11电连接以形成至少两种工作模式，也就是说，天线10与连接芯片11连接后就可以组合形成多种不同的连接方式，进而得到至少两种工作模式。例如，如图2所示，上述天线10与连接芯片11连接后可以形成以下三种工作模式：

单天线模式，此种模式下，一个连接芯片11与一个主天线100和/或一个辅助天线101连接，以此达到单输入单输出的效果。具体地，在此种模式下，各主天线100和/或各辅助天线101与连接芯片11的端口依次电连接，以获得各主天线100和/或各辅助天线101的信号强度，然后将信号强度最高的主天线100或者辅助天线101作为最优天线。如图2所示，该模式下存在正在检测信号强度的当前链路，以及待检测信号强度的待检测链路。

MIMO(Multiple-Input Multiple-Output，多输入多输出)多天线模式，此种模式下，多个连接芯片11可以与多个主天线100或者多个辅助天线101一一同时连接，以此达到多输入多输出的效果。具体地，在此模式下，各主天线100和/或各辅助天线101与多个连接芯片11的端口一一电连接，每个主天线100以及辅助天线101与对应的连接芯片11之间形成一组收发天线，进而得到多组收发天线。

SISO(Single Input Single Output，单输入单输出)阵列模式，此种模式下，一个连接芯片11可以同时与多个主天线100或者多个辅助天线101同时连接，以此达到单输入单输出的效果。具体地，在此种模式下，主天线100和/或各辅助天线101与同一个连接芯片11的端口电连接，使得连接芯片11可以将各主天线100和/或各辅助天线101的信号进行合并，以获得收发天线。

根据图3可知，一般地，MIMO多天线模式在低衰减情况下，可以充分发挥MIMO多信道优势，性能远好于单天线模式及SISO阵列模式；SISO阵列模式由于得到阵列增益补偿，性能明显优于单天线模式，甚至在高衰减条件下性能优于MIMO多天线模式。

基于上述天线结构，本申请实施例提供的控制模组12就可以根据切换条件自适应切换上述多模式天线的工作模式。此处的切换条件可以是衰减情况等周边环境情况，根据该切换条件可以得到当前情况下哪种工作模式的性能更优，进而切换至对应的工作模式中。具体地，前述连接芯片11可以采用射频(Radio Frequency，RF)芯片，而主天线100和辅助天线101则可以通过射频线(RF cable)13与控制模组12连接，连接芯片11同样与控制模组12连接，以此将控制模组12的控制信号传输至主天线100、辅助天线101以及连接芯片11处。

由上述内容可知，本申请实施例提供的天线10具有至少两种工作模式，并且可以采用控制模组12对天线10的工作模式进行切换，进而使得天线在不同情况下都能保持较高的性能。

需要说明的是，天线10的工作模式并不限于前文列举的三种模式，更多的实施例中，还可以采用不同的工作模式。

随着天线技术的不断发展，通信领域将逐步迈入5G时代。因此，前述主天线100和辅助天线101中的至少一者包括第一天线102和第二天线103，该第一天线102可以为5G天线，第二天线103可以为2G/3G/4G天线。此处的5G天线设计在5G工作频段，也可以向下兼容2G/3G/4G网络频段。通常，2G/3G/4G的频段要求为：698～960MHz，1710～2170MHz，2300～2690MHz；5G<6GHz的频段要求为：3.3～3.4，4.4～4.5，4.8～4.99GHz。

当天线10处于单天线模式时，可以兼容2G/3G/4G网络，进而增强设计灵活性；当天线10处于MIMO多天线模式时，可以更好地满足5G通信的高速率要求；当天线10处于SISO阵列模式时，可以提高天线10的Gain(增益)值，有利于提升天线10的通信速率。

采用上述技术方案时，第一天线与第二天线可以分体设置，如图4所示；也可以一体设置，如图5所示。具体的设置方式可以根据具体情况灵活选择，本文对此不作限定。

基于上述各实施例所提供的天线组件，本申请实施例还提供一种天线的控制方法，该控制方法用于控制上述各实施例提供的天线组件中的天线。此处的天线与前述天线组件中的天线结构相同，其具有多个工作模式，而本实施例提供的控制方法的核心步骤就是根据切换条件切换多模式天线的工作模式。参考图6，下面以天线具有前述的单天线模式、MIMO多天线模式和SISO阵列模式为例，该方法具体可包括步骤：

S11、检测天线所处环境的环境参数；

S12、判断上述环境参数是否满足第一切换条件，如果是，进入步骤S13，否则进入步骤S14；

S13、将天线的工作模式切换至第一工作模式；

S14、判断上述环境参数是否满足第二切换条件，如果是，进入步骤S15，否则进入步骤S16；

S15、将天线的工作模式切换至第二工作模式；

S16、判断上述环境参数是否满足第三切换条件，如果是，进入步骤S17，否则进入步骤S18；

S17、将天线的工作模式切换至第三工作模式；

S18、结束。

上述各步骤中，环境参数的具体种类可以根据具体要求灵活设置。第一切换条件、第二切换条件和第三切换条件的具体内容可以根据对应的环境参数设置。当天线具有单天线模式、MIMO多天线模式和SISO阵列模式时，上述三个切换条件中的一者为单天线模式下的切换条件，一者为MIMO多天线模式下的切换条件，剩余的一者为SISO阵列模式下的切换条件，也就是说，对于此三个切换条件的判断顺序并无特殊要求，可以灵活调整。

对应于天线的上述三种模式，本申请实施例提供的控制方法中即可包括步骤：

当切换条件满足单天线模式的切换条件时，控制主天线和/或各辅助天线与连接芯片的端口依次电连接，以获得各主天线和/或各辅助天线的信号强度，得到最优天线；

和/或，当切换条件满足MIMO多天线模式的切换条件时，控制各主天线和/或各辅助天线与多个连接芯片的端口一一电连接，以得到多组收发天线；

和/或，当切换条件满足SISO阵列模式的切换条件时，控制各主天线和/或各辅助天线与同一个连接芯片的端口电连接，以获得收发天线。

上述各步骤阐述了满足对应的切换条件时，如何切换具体的工作模式。显然，采用此步骤后，可以根据外部环境的具体情况，将天线的工作模式切换至能够在当前环境下发挥最优性能的工作模式，使得天线的整体性能更加优异。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种天线组件，其特征在于，包括天线、连接芯片和控制模组，

所述天线包括主天线和辅助天线，所述主天线和所述辅助天线中的至少一者设置为多个，以形成多模式天线，所述多模式天线与所述连接芯片电连接以形成至少两种工作模式；

所述控制模组用于根据切换条件切换所述多模式天线的工作模式。

2.根据权利要求1所述的天线组件，其特征在于，所述多模式天线的工作模式包括单天线模式，

在所述单天线模式下，所述控制模组用于控制各所述主天线和/或各所述辅助天线与所述连接芯片的端口依次电连接，以获得各所述主天线和/或各所述辅助天线的信号强度，得到最优天线。

3.根据权利要求1所述的天线组件，其特征在于，所述多模式天线的工作模式包括MIMO多天线模式，

在所述MIMO多天线模式下，所述控制模组用于控制各所述主天线和/或各所述辅助天线与多个所述连接芯片的端口一一同时电连接，以得到多组收发天线。

4.根据权利要求1所述的天线组件，其特征在于，所述多模式天线的工作模式包括SISO阵列模式，

在所述SISO阵列模式下，所述控制模组用于控制各所述主天线和/或各所述辅助天线与同一个所述连接芯片的端口电连接，以获得收发天线。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的天线组件，其特征在于，所述主天线和所述辅助天线中的至少一者包括第一天线和第二天线，所述第一天线为5G天线，所述第二天线为2G/3G/4G天线，所述第一天线与所述第二天线分体设置，或者一体设置。

6.一种天线的控制方法，所述控制方法应用于权利要求1-5中任一项所述的天线，所述天线包括主天线和辅助天线，所述主天线和所述辅助天线中的至少一者设置为多个，以形成多模式天线，所述多模式天线与连接芯片电连接以形成至少两种工作模式，其特征在于，所述方法包括步骤：

根据切换条件切换所述多模式天线的工作模式。

7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，所述多模式天线的工作模式包括单天线模式，所述根据切换条件切换所述多模式天线的工作模式，具体包括：

当所述切换条件满足单天线模式的切换条件时，控制各所述主天线和/或各所述辅助天线与所述连接芯片的端口依次电连接，以获得各所述主天线和/或各所述辅助天线的信号强度，得到最优天线。

8.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，所述多模式天线的工作模式包括MIMO多天线模式，所述根据切换条件切换所述多模式天线的工作模式，具体包括：

当所述切换条件满足MIMO多天线模式的切换条件时，控制各所述主天线和/或各所述辅助天线与多个所述连接芯片的端口一一同时电连接，以得到多组收发天线。

9.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，所述多模式天线的工作模式包括SISO阵列模式，所述根据切换条件切换所述多模式天线的工作模式，具体包括：

当所述切换条件满足SISO阵列模式的切换条件时，控制各所述主天线和/或各所述辅助天线与同一个所述连接芯片的端口电连接，以获得收发天线。

10.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求1-5中任一项所述的天线组件。