CN106788542A - 一种信号增强电路、系统及其实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种信号增强电路、系统及其实现方法，所述电路包括：用于当手机左握时进行最优信号的调试的第一天线；用于当手机右握时进行最优信号的调试的第二天线；用于接收经过第一天线或第二天线后的手机信号的实际手机天线；用于根据用户手握手机的姿势控制接入的天线，进行第一天线与第二天线间的切换的天线开关；天线开关、由第一天线与第二天线并联构成的电路、及实际手机天线依次连接；天线开关控制切换到第一天线或第二天线；通过天线中手机信号的电压驻波比对第一天线或第二天线进行最优信号的调试；将调试后的手机输入信号输出到实际手机天线。通过对天线通路进行优化，且对天线进行切换，从而达到放大手机信号的作用。

Description

一种信号增强电路、系统及其实现方法

技术领域

本发明涉及移动终端的技术领域，尤其涉及一种信号增强电路、系统及其实现方法。

背景技术

在使用智能手机及平板电脑等移动终端时，经常会出现信号衰弱的现象，即是在浏览网页或者打电话的过程中，网页卡住不动了，手机讲话的声音也是时有时无。这是因为，人体使用手机或平板电脑时会不停的移动，或者进行移动终端的换手，在移动或换手的过程中可能从一个信号较好的位置移动到信号较差的位置，移动终端从基站接收到的信号变弱，此时基站与手机通话时就容易掉线。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供了一种信号增强电路，解决了现有技术中移动终端移动或换手时信号变弱的技术问题。

本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：

一种信号增强电路，其中，所述电路包括：用于当手机左握时进行最优信号的调试的第一天线；用于当手机右握时进行最优信号的调试的第二天线；用于接收经过第一天线或第二天线后的手机信号的实际手机天线；用于根据用户手握手机的姿势控制接入的天线，进行第一天线与第二天线间的切换的天线开关；

天线开关、由第一天线与第二天线并联构成的电路、及实际手机天线依次连接；天线开关控制切换到第一天线或第二天线；通过天线中手机信号的电压驻波比对第一天线或第二天线进行最优信号的调试；将调试后的手机输入信号输出到实际手机天线。

所述的信号增强电路，其中， 所述第一天线包括：第一电容、第二电容和第一电感；

第一电感一端与实际手机天线输入端、第一电容一端连接，第一电感另一端与天线开关输出端正极、第二电容一端连接；

第一电容另一端接地；第二电容另一端接地。

所述的信号增强电路，其中， 所述第二天线包括：第三电容、第四电容和第二电感；

第二电感一端与实际手机天线输入端、第三电容一端连接，第二电感另一端与天线开关输出端负极、第四电容一端连接；

第三电容另一端接地；第四电容另一端接地。

所述的信号增强电路，其中， 所述第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第一电感、第二电感均为自动调试的电子元器件。

所述的信号增强电路，其中， 所述第一天线或第二天线中所有电容小于等于33pF；所述第一天线或第二天线中所有电感小于等于30nH。

所述的信号增强电路，其中，

当检测到用户手握手机的姿势为手机左握时，切换到天线开关输出端正极，接入第一天线；当检测到用户手握手机的姿势为手机右握时，切换到天线开关输出端负极，接入第二天线。

所述的信号增强电路，其中，所述最优信号是通过调试第一天线或第二天线的电路中电容的电容值和电感的电感值来确定的。

一种信号增强系统，其中，包括：用于根据陀螺仪的角度判断用户手握手机姿势的方向判断模块、如权利要求1~7任一项所述的信号增强电路；

所述方向判断模块与信号增强电路中的天线开关连接；天线开关根据方向判断模块输出的信号控制切换到第一天线或第二天线。

所述的信号增强系统，其中，所述方向判断模块具体包括：

左判断单元，用于当手机读取陀螺仪的角度为左角度时，则用户手握手机的姿势为手机左握；

右判断单元，用于当手机读取陀螺仪的角度为右角度时，则用户手握手机的姿势为手机右握。

所述的信号增强系统的实现方法，其中，所述方法包括：

S1、手机对陀螺仪的角度进行读取，方向判断模块根据陀螺仪的角度判断用户手握手机的姿势；

S2、天线开关根据用户手握手机的姿势控制接入的天线，将手机信号输入到对应的天线；

S3、通过天线中手机信号的电压驻波比对第一天线或第二天线进行最优信号的调试，并输入到实际手机天线中。

本发明提供了一种信号增强电路、系统及其实现方法，通过对天线通路进行优化，使得回路损耗变小，无线效率变强，从而达到放大手机信号的作用；将电路从一条信号较弱的回路切换到一条信号较强的回路上，从而避开信号较弱的天线环境，同样能达到手机信号放大的作用。

附图说明

图1是本发明的一种信号增强电路的电路图。

图2是本发明的一种信号增强系统的结构框图。

图3a是本发明的用户手握手机的姿势的第一示意图。

图3b是本发明的用户手握手机的姿势的第二示意图。

图4a为本发明的第二天线通路的VSWR波形图。

图4b为本发明的第一天线通路的VSWR波形图。

图5是本发明的一种信号增强电路的实现方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明通过优化天线通路，及切换到更好的回路，从而达到信号放大

的作用。基于上述改进，本发明提供了一种信号增强电路，如图1所示，为本发明的一种信号增强电路的电路图。所述电路包括：天线开关201，用于根据用户手握手机的姿势控制接入的天线，进行第一天线与第二天线间的切换；第一天线202，用于当手机左握时进行最优信号的调试；第二天线203，用于当手机右握时进行最优信号的调试；实际手机天线204，用于接收经过第一天线或第二天线后的手机信号；

天线开关201、由第一天线202与第二天线203并联构成的电路、及实际手机天线204依次连接。天线开关201控制切换到第一天线202或第二天线203；第一天线202或第二天线203对手机输入信号进行最优信号的调试；将调试后的手机信号输出到实际手机天线204。

该电路中第一天线202和第二天线203可以通过输入的手机信号的反馈对天线中电容值和电感值进行调试，通过天线的调试实现天线通路的优化，使得回路损耗变小，天线效率变强；而从第一天线202切换到第二天线203，或第二天线203切换到第一天线202，可以满足使得能切换到信号更好的回路中。

第一天线202和第二天线203是并联连接，但不同时连接于电路中，而是通过天线开关201进行选择的。第一天线和第二天线的结构是相同的，但两种天线中电容的电容值及电感的电感值的范围值是不同的。

所述第一天线由两个电容和一个电感构成：第一电容C1、第二电容C2和第一电感L1；所述第二天线由两个电容和一个电感构成：第三电容C3、第四电容C4和第二电感L2。第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第一电感L1、第二电感L2均为自动调试的电子元器件。第一天线或第二天线中所有电容小于等于33pF；所述第一天线或第二天线中所有电感小于等于30nH。

第一电感L1一端与实际手机天线204输入端、第一电容C1一端连接，第一电感L1另一端与天线开关201输出端正极、第二电容C2一端连接；第一电容C1另一端接地，第二电容C2另一端接地。

第二电感L2一端与实际手机天线204输入端、第三电容C3一端连接，第二电感L2另一端与天线开关201输出端负极、第四电容C4一端连接；第三电容C3另一端接地，第四电容C4另一端接地。

第一电容C1与第二电容C2的电容值可以相同，也可以不同；同样，第三电容C3与第四电容C4的电容值可以相同也可以不同。优选的，选取第一电容C1与第二电容C2的电容值在1pF~7pF范围内；选取第三电容C3与第四电容C4的电容值在7pF~22pF范围内。且第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3及第四电容C4均为可自动调试的电子元器件，可调试的范围为-2%~+2%。

优选的，第一电感L1的电感值在3nH~10nH范围内；第二电感L2的电感值在10nH~15nH范围内。两个电感也为可自动调试的电子元器件，可调试的范围均为-5%~+5%。

基于上述的一种信号增强电路，本发明还提供一种信号增强系统，如图2所示，为本发明的一种信号增强系统的结构框图。所述系统包括：用于根据陀螺仪的角度判断用户手握手机姿势的方向判断模块10、上述信号增强电路20；

所述方向判断模块10与信号增强电路20中的天线开关201连接。第一天线202或第二天线203的接入是通过天线开关201进行选择的，天线开关201根据方向判断模块10输出的信号控制切换到第一天线202或第二天线203。

所述方向判断模块10具体包括：左判断单元和右判断单元。左判断单元，用于当手机读取陀螺仪的角度为左角度时，则用户手握手机的姿势为手机左握；右判断单元，用于当手机读取陀螺仪的角度为右角度时，则用户手握手机的姿势为手机右握。

人们在使用手机时，会呈现一定角度的方式进行手握手机，图3a、3b为本发明中用户手握手机的姿势的示意图。以手机的中心线为线1，以手机的中心点做垂直线为线2。线1与线2的夹角a即为陀螺仪的角度。如图3a所示，当线2位于线1的左侧时，则陀螺仪的角度a为左角度；如图3b所示，当线2位于线1的右侧时，则陀螺仪的角度a为右角度。而实际的角度值即是线1与线2夹角的绝对值。

人们手握手机时，即使一直是同一个方向，比如，用户手握手机的姿势为手机左握，当手机读取的陀螺仪的角度也是一直在变化的，比如从手机左握左45度到手机左握30度。此时手握手机的姿势不变，但手机可能从信号强的位置转到信号弱的位置，可以通过进一步优化天线通路，使得回路损耗变小，天线效率变强，从而达到放大手机信号的作用。但优化天线通路的过程也不宜太频繁，因为每时每刻用户手握手机的角度不可能完全一样，如果只是根据读取的陀螺仪的角度的变化就进行优化实际影响了手机运行速度。为了避免频繁的优化，可以设置角度的最大变化值，当达到角度的最大变化值时，则进行天线通路的优化；当小于角度的最大变化值时，则维持原有天线中电容的电容值和电感的电感值不变，不进行天线通路的优化。比如上述实例中，假如设置角度的最大变化值为5度，实例中手机左握时角度的变化值为15度，超过了5度，此时对天线通路进行优化；如果实例中角度的变化值为2度，则不进行天线通路的优化。

对第一天线或第二天线的天线通路进行优化，进行最优信号的调试，最优信号是以天线中手机信号的电压驻波比（VSWR，Voltage Standing Wave Ratio）等于1为基准进行调试，而实际的信号增强电路中是通过调试第一天线或第二天线的电路中电容的电容值和电感的电感值来确定的。电压驻波比是指驻波波腹电压与波谷电压幅度之比。电压驻波比等于1时，表示馈线和天线的阻抗完全匹配，此时高频能量全部被天线辐射出去，没有能量的反射损耗；电压驻波比为无穷大时，表示全反射，能量完全没有辐射出去。

天线开关201选择接入电路的天线为第一天线202或第二天线203。当检测到用户手握手机的姿势为手机左握时，切换到天线开关201输出端正极，接入第一天线202；当检测到用户手握手机的姿势为手机右握时，切换到天线开关201输出端负极，接入第二天线203。

人们在使用手机时，经常会进行左手和右手的替换，手机就有可能从一个信号较好的位置切换到一个信号较弱的位置。此时，可以进行天线的切换，将电路从信号较弱的电路切换到信号较强的电路，从而避开左右信号较弱的天线环境，从而达到放大手机信号的作用。

图4a为本发明的第二天线通路的VSWR波形图；图4b为本发明的第一天线通路的VSWR波形图。也可以理解为从第二天线通路切换到第一天线通路的VSWR变化波形图。图4a、图4b中横坐标为频率，纵坐标为VSWR，每个图中给出了9个频率点的VSWR值。通过比较两图发现，从总体趋势上看，第一天线通路的VSWR值整体小于第二天线通路的VSWR值，且第一天线通路在960MHZ时，VSWR=1.7007，接近于1。因此，第二天线切换到第一天线后，天线有效通话区域频率VSWR明显变好，天线效率明显提高。

基于上述的一种信号增强电路，本发明还提供了一种信号增强电路的实现方法，如图5所示，为本发明提供的一种信号增强电路的实现方法的流程图。所述方法具体包括：

S1、手机对陀螺仪的角度进行读取，方向判断模块根据陀螺仪的角度判断用户手握手机的姿势；

S2、天线开关根据用户手握手机的姿势控制接入的天线，将手机信号输入到对应的天线；

S3、通过天线中手机信号的电压驻波比对第一天线或第二天线进行最优信号的调试，并输入到实际手机天线中。

通过该电路实现信号的增强实际是通过两种途径实现的：1.对现有的天线通路的优化；2.进行天线通路的切换。首先通过用户手握手机的姿势判断是否进行天线通路的切换，当不需切换时对原有的天线通路进行优化；当需进行切换天线，则在切换天线通路后在对切换后的天线通路进行优化。

步骤S1是对用户手握手机的姿势进行判断，所述步骤S1具体包括：

手机读取陀螺仪的角度为左角度或右角度；当手机读取陀螺仪的角度为左角度时，则方向判断模块中左判断单元判断用户手握手机的姿势为手机左握；当手机读取陀螺仪的角度为右角度时，则方向判断模块中左判断单元判断用户手握手机的姿势为手机右握。陀螺仪的角度的判断具体如上所示。

当确定了用户手握手机的姿势后，开关天线可以控制接入的天线：当用户手握手机的姿势为手机左握时，切换到天线开关输出端正极，接入第一天线；当用户手握手机的姿势为手机右握时，切换到天线开关输出端负极，接入第二天线。

第一天线或第二天线接入后输入手机信号到相应的天线中，根据输入的手机信号的VSWR值对天线通路进行最优信号的调试，并输入到实际手机天线中。

综上所述，本发明提供了一种信号增强电路、系统及其实现方法，通过对天线通路进行优化，使得回路损耗变小，无线效率变强，从而达到放大手机信号的作用；将电路从一条信号较弱的回路切换到一条信号较强的回路上，从而避开信号较弱的天线环境，同样能达到手机信号放大的作用。

当然，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关硬件（如处理器，控制器等）来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取的存储介质中，该程序在执行时可包括如上述各方法实施例的流程。其中所述的存储介质可为存储器、磁碟、光盘等。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，例如，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种信号增强电路，其特征在于，所述电路包括：用于当手机左握时进行最优信号的调试的第一天线；用于当手机右握时进行最优信号的调试的第二天线；用于接收经过第一天线或第二天线后的手机信号的实际手机天线；用于根据用户手握手机的姿势控制接入的天线，进行第一天线与第二天线间的切换的天线开关；

天线开关、由第一天线与第二天线并联构成的电路、及实际手机天线依次连接；天线开关控制切换到第一天线或第二天线；通过天线中手机信号的电压驻波比对第一天线或第二天线进行最优信号的调试；将调试后的手机输入信号输出到实际手机天线。

2.根据权利要求1所述的信号增强电路，其特征在于， 所述第一天线包括：第一电容、第二电容和第一电感；

第一电感一端与实际手机天线输入端、第一电容一端连接，第一电感另一端与天线开关输出端正极、第二电容一端连接；

第一电容另一端接地；第二电容另一端接地。

3.根据权利要求1所述的信号增强电路，其特征在于， 所述第二天线包括：第三电容、第四电容和第二电感；

第二电感一端与实际手机天线输入端、第三电容一端连接，第二电感另一端与天线开关输出端负极、第四电容一端连接；

第三电容另一端接地；第四电容另一端接地。

4.根据权利要求1所述的信号增强电路，其特征在于， 所述第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第一电感、第二电感均为自动调试的电子元器件。

5.根据权利要求1所述的信号增强电路，其特征在于， 所述第一天线或第二天线中所有电容小于等于33pF；所述第一天线或第二天线中所有电感小于等于30nH。

6.根据权利要求1所述的信号增强电路，其特征在于，

当检测到用户手握手机的姿势为手机左握时，切换到天线开关输出端正极，接入第一天线；当检测到用户手握手机的姿势为手机右握时，切换到天线开关输出端负极，接入第二天线。

7.根据权利要求1所述的信号增强电路，其特征在于，所述最优信号是通过调试第一天线或第二天线的电路中电容的电容值和电感的电感值来确定的。

8.一种信号增强系统，其特征在于，包括：用于根据陀螺仪的角度判断用户手握手机姿势的方向判断模块、如权利要求1~7任一项所述的信号增强电路；

所述方向判断模块与信号增强电路中的天线开关连接；天线开关根据方向判断模块输出的信号控制切换到第一天线或第二天线。

9.根据权利要求8所述的信号增强系统，其特征在于，所述方向判断模块具体包括：

左判断单元，用于当手机读取陀螺仪的角度为左角度时，则用户手握手机的姿势为手机左握；

右判断单元，用于当手机读取陀螺仪的角度为右角度时，则用户手握手机的姿势为手机右握。

10.一种如权利要求9所述的信号增强系统的实现方法，其特征在于，所述方法包括：

S1、手机对陀螺仪的角度进行读取，方向判断模块根据陀螺仪的角度判断用户手握手机的姿势；

S2、天线开关根据用户手握手机的姿势控制接入的天线，将手机信号输入到对应的天线；

S3、通过天线中手机信号的电压驻波比对第一天线或第二天线进行最优信号的调试，并输入到实际手机天线中。