CN106654584A - 一种增强天线性能的方法、系统以及天线装置和移动终端 - Google Patents

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CN106654584A CN201611033999.5A CN201611033999A CN106654584A CN 106654584 A CN106654584 A CN 106654584A CN 201611033999 A CN201611033999 A CN 201611033999A CN 106654584 A CN106654584 A CN 106654584A
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Abstract

本发明公开一种增强天线性能的方法、系统以及天线装置和移动终端，该增强天线性能的方法包括检测终端的天线的工作频率；从在所述天线上不同位置处设置的至少两个天线接入点中选择与所述工作频率匹配的天线接入点接地。通过上述方式，能够目的性的调节天线的谐振频率，实现对天线带宽的拓展，使天线能够工作于多个频率区间。

Description

一种增强天线性能的方法、系统以及天线装置和移动终端
技术领域
本发明涉及天线技术领域，尤其涉及一种增强天线性能的方法、系统以及天线装置和移动终端。
背景技术
天线是被设计为发送和/或接收无线电、电视、微波、电话和雷达信号的转换器，即天线将特定频率的电流变换为电磁波并且将电磁波变换为特定频率的电流。在物理上，天线是一个或多个电导体装置，该装置设置为响应于所施加的交流电压和关联的交流电流来生成辐射电磁场，或者该装置可以放置在电磁场中，使得该电磁场将在天线中感应出交流电流以及在其端子之间的电压。
随着移动通讯技术的发达，移动终端在近年日益普遍，常见的例如：笔记本型计算机、平板计算机、手机、多媒体播放器以及其它混合功能的携带型电子终端。为了满足人们的需求，移动终端通常具有无线通讯的功能。有些涵盖长距离的无线通讯范围，例如：移动电话使用2G、3G、LTE(Long Term Evolution)4G系统及其所使用700MHz、850MHz、900MHz、1800MHz、1900MHz、2100MHz、2300MHz以及2500MHz的频带进行通讯，而有些则涵盖短距离的无线通讯范围，例如：Wi-Fi、Bluetooth以及WiMAX(Worldwide Interoperability forMicrowave Access)系统使用2.4GHz、3.5GHz、5.2GHz和5.8GHz的频带进行通讯。
然而，移动终端的内部空间通常极为有限。如何在不增加天线尺寸的情况下，使得移动装置的天线能操作于多重频带，是天线设计者的一大挑战。
发明内容
本发明的目的在于提供一种增强天线性能的方法、系统以及天线装置和移动终端，能够使天线工作于多个频率区间。
为实现上述目的，本发明提供一种增强天线性能的方法，该方法包括：
检测终端的天线的工作频率；
从在所述天线上不同位置处设置的至少两个天线接入点中选择与所述工作频率匹配的天线接入点接地。
其中，所述从在所述天线上不同位置处设置的至少两个天线接入点中选择与所述工作频率匹配的天线接入点接地，包括：
从在所述天线上不同位置处设置的至少两个天线接入点中确定与所述天线的工作频段匹配的天线接入点；
在所述确定的天线接入点与地线之间设置的用于提供不同电感值的至少两个支路中，选择提供的电感值与所述工作频率匹配的支路进行导通，以使所述确定的天线接入点接地。
其中，所述在所述确定的天线接入点与地线之间设置的用于提供不同电感值的至少两个支路中，选择提供的电感值与所述工作频率匹配的支路进行导通，包括：
在均连接于地线的用于提供不同电感值的至少两个支路中确定提供的电感值与所述工作频率匹配的支路，并将设置在所述确定的支路与所述确定的天线接入点之间的开关切换器关闭；或
在均连接于所述确定的天线接入点的用于提供不同电感值的至少两个支路中确定提供的电感值与所述工作频率匹配的支路，并将设置在所述确定的支路与地线之间的开关切换器关闭。
其中，所述至少两个天线接入点中的一个天线接入点用于所述终端在1710MHz到2170MHz频段的信号传输，所述至少两个天线接入点中的另一个天线接入点用于所述终端在690MHz到960MHz频段的信号传输和2300MHz到2700MHz频段的信号传输。
另一方面，本发明提出了一种增强天线性能的系统，该系统包括：
频率检测模块，用于检测终端的天线的工作频率；
接地控制模块，用于从在所述天线上不同位置处设置的至少两个天线接入点中选择与所述工作频段匹配的天线接入点接地。
另一方面，本发明提出了一种天线装置，该天线装置包括天线、设置在天线不同位置处的至少两个天线接入点和控制电路；
所述设置在天线不同位置处的至少两个天线接入点，用于终端在不同频段的信号传输；
所述控制电路，用于检测所述终端的天线的工作频率，并根据所述工作频率，从在所述天线上不同位置处设置的至少两个天线接入点中选择与所述工作频率匹配的天线接入点接地。
其中，所述天线装置包括电感切换电路，所述电感切换电路设置在所述至少两个天线接入点中的每个天线接入点与地线之间；
所述电感切换电路，用于为所述至少两个天线接入点提供不同电感值；
所述控制电路从在所述天线上不同位置处设置的至少两个天线接入点中确定与所述工作频段匹配的天线接入点接地；并通过所述电感切换电路为所述确定的天线接入点选择与所述天线的工作频率匹配的电感值。
其中，所述电感切换电路，包括开关切换器和至少两个支路；
所述至少两个支路，用于提供不同电感值；
所述开关切换器设置在所述至少两个支路与所述至少两个天线接入点中每个天线接入点直接，或在所述至少两个支路与地线之间；
所述控制电路通过所述电感切换电路为所述确定的天线接入点选择与所述天线的工作频率匹配的电感值，包括：
在均连接于地线的用于提供不同电感值的至少两个支路中确定提供的电感值与所述工作频率匹配的支路，并将设置在所述确定的支路与所述确定的天线接入点之间的开关切换器关闭；或
在均连接于所述确定的天线接入点的用于提供不同电感值的至少两个支路中确定提供的电感值与所述工作频率匹配的支路，并将设置在所述确定的支路与地线之间的开关切换器关闭，以使所述确定的天线接入点接地。
其中，所述至少两个天线接入点中的一个天线接入点用于所述终端在1710MHz到2170MHz频段的信号传输，所述至少两个天线接入点中的另一个天线接入点用于所述终端在690MHz到960MHz频段的信号传输和2300MHz到2700MHz频段的信号传输。
另一方面，本发明提出了一种移动终端，该移动终端内设置有上述的天线装置。
有益效果：区别于现有技术的情况，本发明通过检测终端的天线的工作频率；从在所述天线上不同位置处设置的至少两个天线接入点中选择与所述工作频率匹配的天线接入点接地。根据天线的工作频率目的性的调整天线的接地点的位置，从而调整天线的谐振频率，实现对天线带宽的拓展，使天线能够工作与多个频率区间。
附图说明
图1是本发明天线装置一实施例的结构示意图；
图2是图1所示的天线装置一实施例中电感切换电路的结构示意图；
图3是本发明增强天线性能的方法第一实施例的流程示意图；
图4是图3所示的方法第一实施例中步骤S102的流程示意图；
图5是本发明增强天线性能的系统第一实施例的功能模块图；
图6是图5所示的系统第一实施例中的接地控制模块的功能模块图。
具体实施方式
为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明所提供的一种增强天线性能的方法、系统以及天线装置和移动终端做进一步详细描述。
本发明实施例的天线装置包括天线、设置在天线不同位置处的至少两个天线接入点和控制电路。设置在天线不同位置处的至少两个天线接入点中，每个天线接入点分别用作天线的接地点时对应的工作频段不同，该至少两个天线接入能够使得终端在不同频段的信号传输。控制电路，检测终端的天线的工作频率，并根据检测到的工作频率，从天线上不同位置处设置的至少两个天线接入点中选择与检测到的工作频率匹配的天线接入点接地，从而实现对天线带宽的拓展，使天线能够工作与多个频率区间。
本发明对天线装置中的天线的类型不做限定，天线可以为环形天线或多段式金属天线。根据终端的结构不同，其天线的类型也不同，设置在天线不同位置处的至少两个天线接入点的位置由天线的类型和对应的谐振频率决定。
进一步的，至少两个天线接入点中，每一个天线接入点与终端的地线之间均设置有电感切换电路，使天线接入点接地时，能够根据天线的工作频率，从提供的不同电感值中选择与工作频率匹配的电感值。控制电路检测终端的天线的工作频率，根据检测到的工作频率，从在天线上不同位置处设置的至少两个天线接入点中选择与该工作频率匹配的天线接入点。在控制确定的天线接入点接地时，通过电感切换电路为接地的天线接入点提供与工作频率匹配的电感值。
进一步的，电感切换电路包括至少两个支路和开关切换器。该至少两个支路分别用于提供不同电感值，每个支路上设置有不同电感值的电感器或不同电容值的电容器。开关切换器设置在至少两个支路与天线上的至少两个天线接入点中每个天线接入点之间，或在该至少两个支路与地线之间。控制电路根据检测到的工作频率，从在天线上不同位置处设置的至少两个天线接入点中选择与该工作频率匹配的天线接入点，再从确定的天线接入点与地线之间设置的电感切换电路中选择提供的电感值与该工作频率匹配的支路，通过控制电路控制开关切换器闭合，使该支路导通，以使所述确定的天线接入点以确定的电感值接地。
参考图1，图1是本发明天线装置一实施例的结构示意图。图1所示的天线10以三段式金属天线为例，但在其他实施例中，天线10还可以为环形天线等。三段式金属天线即将终端的全金属后壳分割为上段部分、主体部分和下段部分，每段之间具有一定间隙，在间隙中填充绝缘材料；终端的天线装置复用其中的一段金属后壳作为其天线的一部分进行射频辐射，一般复用上段部分或下段部分，或上、下段部分均复用为其天线。图1中表示出了终端100的金属后壳的下段部分80和主体部分70。金属后壳的下段部分80(在其他实施例中也可以为金属后壳的上段部分)和主体部分70之间具有间隙，下段部分80复用为天线10的一部分。
如图1所示，本实施例的天线装置包括三段式的天线10、设置在天线10不同位置处的至少两个天线接入点102，104(图1仅示范性的表示出至少两个天线接入点102，104中的第一天线接入点102和第二天线接入点104)、控制电路40、电感切换电路50、地线60和馈电点20。馈电点20设置在金属后壳的主体部分70或间隙上，馈电点20与天线装置所在的终端100的馈线耦接，并通过金属弹片或顶针与金属后壳的天线10连接。第一天线接入点102和第二天线接入点104分别设置在天线10的两侧，并具体设置在下段部分80和主体部分70之间的间隙中，控制电路40、电感切换电路50和地线60均设置在终端100的金属后壳的主体部分70的内侧。但在其他实施例中，天线装置可包括三个以上的天线接入点，且天线接入点和控制电路40的位置可根据实际情况如终端100具体结构等进行设置。控制电路40与电感切换电路50的控制端耦接，电感切换电路50的数量与天线接入点的数量相同，分别设置在至少两个天线接入点102，104中每个天线接入点与地线60之间。上述两个天线接入点102，104中每个天线接入点分别用于该天线装置在不同工作频段的信号传输。控制电路40根据检测到的工作频率，从至少两个天线接入点102，104中选择与工作频率匹配的天线接入点。在控制确定的天线接入点接地时，通过电感切换电路50为接地的天线接入点提供与工作频率匹配的电感值。
本实施例中，第一天线接入点102接地时，用于所述终端100在1710MHz到2170MHz频段的信号传输。第二天线接入点104接地时，用于所述终端100在690MHz到960MHz频段的信号传输和2300MHz到2700MHz频段的信号传输。
如图2所示，图2是本发明天线装置一实施例中电感切换电路50的结构示意图。电感切换电路50包括开关切换器90和至少两个支路(图1仅示范性的表示出至少两个支路中的四个支路，并以第一天线接入点102连接的电感切换电路为例)；第一天线接入点102与开关切换器90的一端连接，开关切换器90的支路端分别连接具有不同电感值的支路的一端连接，每个支路上设置有电感值不同的电感器L1，L2，L3。其中一个支路设置为天线10的NG模式(NG模式相当于该支路断路)。具有不同电感值的支路的另一端均连接地线60。
由于不同的类型的终端，在相同的工作频率下对应的匹配的电感值可能不同。因此，本实施例对每个支路上设置的电感器L1，L2，L3的电感值不做限定，至少两个支路上的电感器L1，L2，L3的电感值由终端100的类型和工作环境等决定。
以图1和图2所示的天线装置实施例对天线装置的接地点选择过程进行例举例说明。
若控制电路40检测到天线装置中天线10的工作频率为800MHz左右，则可以根据该工作频率选择对应的用于所述终端100在690MHz到960MHz频段的信号传输的第二天线接入点104。进而将第一天线接入点102与地线60之间的电感切换电路50切换至NG模式的支路上，并对第二天线接入点104与地线60之间的电感切换电路50中不同电感值的支路进行选择；其中，电感切换电路50中至少两个支路上的电感器L1，L2，L3分别提供了1nH、2nH和3nH的电感值。其中，与800MHz工作匹配的电感值为2nH。则控制器控制电感切换电路50中的开关切换器90导通设置有电感器L2的支路，其余支路断开。由此，使确定的第二天线接入点104接地，且具有电感值为2nH。
本实施例的天线装置能够根据天线的工作频率目的性的调整天线的接地点的位置，从而调整天线的谐振频率，实现对天线带宽的拓展，使天线能够工作与多个频率区间；且提供不同的电感值的选择，进一步提高天线性能。
参照图3，图3是本发明增强天线性能的方法第一实施例的流程示意图，该方法包括：
S101、检测终端的天线的工作频率。
天线不同位置处设置的天线接入点接地时，用于终端在不同工作频段的信号传输，要使天线装置能够智能对天线不同位置处设置的天线接入点进行选择，需要获取终端的天线的工作频率。
S102、从在天线上不同位置处设置的至少两个天线接入点中选择与检测到的工作频率匹配的天线接入点接地。
根据步骤S101中获得的天线的工作频率，在天线上不同位置处设置的至少两个天线接入点中选择与检测到的工作频率匹配的天线接入点接地。
具体的，如图4所示，步骤S102包括：
S1021、从在天线上不同位置处设置的至少两个天线接入点中确定与天线的工作频段匹配的天线接入点。
根据步骤S101中获得的天线的工作频率，判断该工作频率属于哪一个工作频段，从而从在天线上不同位置处设置的至少两个天线接入点中，选择用于终端在该工作频段的信号传输的天线接入点。
S1022、在确定的天线接入点与地线之间设置的用于提供不同电感值的至少两个支路中，选择提供的电感值与检测到的工作频率匹配的支路进行导通。
每个天线接入点与地线之间设置有用于提供不同电感值的至少两个支路；每个电感值都对应匹配终端的不同的工作频率。
在使步骤S1021中确定的天线接入点与地线连接时，从提供不同电感值的至少两个支路中选择提供的电感值与步骤S101中得到的工作频率匹配的支路进行导通，以使确定的天线接入点接地，且具有与工作频率匹配的对地电感值。
进一步的，从提供不同电感值的至少两个支路中选择提供的电感值与步骤S101中得到的工作频率匹配的支路进行导通是通过将设置在确定的支路与确定的天线接入点之间的开关切换器关闭，或将设置在确定的支路与地线之间的开关切换器关闭来使确定的天线接入点接地。
其中，上述方法实施例可用于上述天线装置实施例中天线装置，由上述天线装置实施例中的控制电路执行。
本实施例中，至少两个天线接入点中的一个天线接入点用于终端在1710MHz到2170MHz频段的信号传输，至少两个天线接入点中的另一个天线接入点用于终端在690MHz到960MHz频段的信号传输和2300MHz到2700MHz频段的信号传输。但在其他实施例中，至少两个天线接入点对应的终端的工作频段的信号传输可以根据天线的具体结构进行设置，例如，至少两个天线接入点中的一个天线接入点用于终端在690MHz到960MHz频段的信号传输；至少两个天线接入点中的另一个天线接入点用于所述终端在1710MHz到2170MHz频段的信号传输和2300MHz到2700MHz频段的信号传输。
参照图5，图5是本发明增强天线性能的系统第一实施例的功能模块图，该系统包括：
频率检测模块101，用于检测终端的天线的工作频率。
接地控制模块102，用于从在天线上不同位置处设置的至少两个天线接入点中选择与检测到的工作频段匹配的天线接入点接地。
进一步的，如图6所示，接地控制模块102包括：
第一控制单元1021、用于从在天线上不同位置处设置的至少两个天线接入点中确定与天线的工作频段匹配的天线接入点。
第二控制单元1022、用于在确定的天线接入点与地线之间设置的用于提供不同电感值的至少两个支路中，选择提供的电感值与检测到的工作频率匹配的支路进行导通。
图5至图6所示的系统实施例中的各个模块/单元分别与图2至图3所示的方法实施例中的步骤相对应，此处不再赘述。
本发明还提供一移动终端实施例，该移动终端设置图1所示的天线装置。
上述方案通过检测终端的天线的工作频率；从在天线上不同位置处设置的至少两个天线接入点中选择与检测到的工作频率匹配的天线接入点接地。根据天线的工作频率目的性的调整天线的接地点的位置，从而调整天线的谐振频率，实现对天线带宽的拓展，使天线能够工作与多个频率区间。此外，在天线接入点与地线之间设置用于提供不同电感值的支路，目的性的根据天线的工作频率选择匹配的电感值，进一步的提高天线的性能。
以上仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围。

Claims (10)

1.一种增强天线性能的方法，其特征在于，包括：
检测终端的天线的工作频率；
从在所述天线上不同位置处设置的至少两个天线接入点中选择与所述工作频率匹配的天线接入点接地。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述从在所述天线上不同位置处设置的至少两个天线接入点中选择与所述工作频率匹配的天线接入点接地，包括：
从在所述天线上不同位置处设置的至少两个天线接入点中确定与所述天线的工作频段匹配的天线接入点；
在所述确定的天线接入点与地线之间设置的用于提供不同电感值的至少两个支路中，选择提供的电感值与所述工作频率匹配的支路进行导通，以使所述确定的天线接入点接地。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述在所述确定的天线接入点与地线之间设置的用于提供不同电感值的至少两个支路中，选择提供的电感值与所述工作频率匹配的支路进行导通，包括：
在均连接于地线的用于提供不同电感值的至少两个支路中确定提供的电感值与所述工作频率匹配的支路，并将设置在所述确定的支路与所述确定的天线接入点之间的开关切换器关闭；或
在均连接于所述确定的天线接入点的用于提供不同电感值的至少两个支路中确定提供的电感值与所述工作频率匹配的支路，并将设置在所述确定的支路与地线之间的开关切换器关闭。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少两个天线接入点中的一个天线接入点用于所述终端在1710MHz到2170MHz频段的信号传输，所述至少两个天线接入点中的另一个天线接入点用于所述终端在690MHz到960MHz频段的信号传输和2300MHz到2700MHz频段的信号传输。
5.一种增强天线性能的系统，其特征在于，包括：
频率检测模块，用于检测终端的天线的工作频率；
接地控制模块，用于从在所述天线上不同位置处设置的至少两个天线接入点中选择与所述工作频段匹配的天线接入点接地。
6.一种天线装置，其特征在于，包括天线、设置在天线不同位置处的至少两个天线接入点和控制电路；
所述设置在天线不同位置处的至少两个天线接入点，用于终端在不同频段的信号传输；
所述控制电路，用于检测所述终端的天线的工作频率，并根据所述工作频率，从在所述天线上不同位置处设置的至少两个天线接入点中选择与所述工作频率匹配的天线接入点接地。
7.根据权利要求6所述的天线装置，其特征在于，所述天线装置包括电感切换电路，所述电感切换电路设置在所述至少两个天线接入点中的每个天线接入点与地线之间；
所述电感切换电路，用于为所述至少两个天线接入点提供不同电感值；
所述控制电路从在所述天线上不同位置处设置的至少两个天线接入点中确定与所述工作频段匹配的天线接入点接地；并通过所述电感切换电路为所述确定的天线接入点选择与所述天线的工作频率匹配的电感值。
8.根据权利要求7所述的天线装置，其特征在于，所述电感切换电路，包括开关切换器和至少两个支路；
所述至少两个支路，用于提供不同电感值；
所述开关切换器设置在所述至少两个支路与所述至少两个天线接入点中每个天线接入点直接，或在所述至少两个支路与地线之间；
所述控制电路通过所述电感切换电路为所述确定的天线接入点选择与所述天线的工作频率匹配的电感值，包括：
在均连接于地线的用于提供不同电感值的至少两个支路中确定提供的电感值与所述工作频率匹配的支路，并将设置在所述确定的支路与所述确定的天线接入点之间的开关切换器关闭；或
在均连接于所述确定的天线接入点的用于提供不同电感值的至少两个支路中确定提供的电感值与所述工作频率匹配的支路，并将设置在所述确定的支路与地线之间的开关切换器关闭，以使所述确定的天线接入点接地。
9.根据权利要求6所述的天线装置，其特征在于，所述至少两个天线接入点中的一个天线接入点用于所述终端在1710MHz到2170MHz频段的信号传输，所述至少两个天线接入点中的另一个天线接入点用于所述终端在690MHz到960MHz频段的信号传输和2300MHz到2700MHz频段的信号传输。
10.一种移动终端，其特征在于，所述移动终端包含权利要求6至9任意一项所述的天线装置。
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