CN106850024A - 天线切换装置、方法和移动终端 - Google Patents

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Abstract

本发明揭示了一种天线切换装置、方法和移动终端，所述装置包括感测模块和切换模块，感测模块包括感应单元，其中：感测模块，用于通过感应单元感测肢体靠近感应单元时所产生的寄生电容的变化信息，根据寄生电容的变化信息确定天线系统的遮蔽状态；切换模块，用于判断当前工作的频段的信号是否恶化，当当前工作的频段的信号恶化时，根据遮蔽状态执行天线切换动作。从而，可以实现对左手或右手握持移动终端时导致天线系统被遮蔽的情形的检测，并据此进行天线切换，保持天线的左右手性能平衡，提升了用户手握移动终端时的上网和通话体验。并且，只当当前工作的频段的信号恶化时才执行天线切换动作，减少了切换次数，降低了能耗，提高了系统稳定性。

Description

天线切换装置、方法和移动终端
技术领域
本发明涉及通信技术领域，特别是涉及到一种天线切换装置、方法和移动终端。
背景技术
手机等移动终端的天线性能，直接影响着移动终端的通信信号的好坏，进而影响用户的通话和上网体验。当用户左手或右手握持移动终端时，通常会遮蔽住部分天线，从而导致天线性能恶化。因此，如何防止左右手握持移动终端时导致天线性能恶化，即如何保持天线的左右手性能平衡，是当前天线的设计难点。
对于传统的塑料后盖移动终端，尚可以通过合理设计天线的金属走线(pattern)及馈源位置，或者尽量避开手握位置，来平衡左右手的影响，实现左右手性能平衡。但对于目前日趋流行的金属后盖移动终端来说，由于金属后盖本身作为天线本体，导致天线位置无法任意改变，从而无法采用传统解决方案来解决天线的左右手性能平衡问题。
因此，如何解决天线的左右手性能平衡问题，已成为当前日益凸显的技术难题。
发明内容
本发明的主要目的为提供一种天线切换装置、方法和移动终端，旨在解决移动终端的天线的左右手性能平衡问题，提升用户手握移动终端时的上网和通话体验。
为达以上目的，本发明提出一种天线切换装置，所述装置应用于移动终端，包括感测模块和切换模块，所述感测模块包括感应单元，其中：
所述感测模块，用于通过所述感应单元感测肢体靠近所述感应单元时所产生的寄生电容的变化信息，根据所述寄生电容的变化信息确定天线系统的遮蔽状态；
所述切换模块，用于判断当前工作的频段的信号是否恶化，当当前工作的频段的信号恶化时，根据所述遮蔽状态执行天线切换动作。
可选地，所述感应单元设置于所述移动终端下部的左边和/或右边。
可选地，所述感应单元设置于所述移动终端的左下角和/或右下角。
可选地，所述感应单元设置于所述移动终端的前壳上。
可选地，所述感应单元设置于所述移动终端的后盖上，所述后盖由非导体材料制成。
可选地，所述移动终端的后盖由导体材料制成，所述后盖下部具有一横向延伸的缝隙，所述感应单元设置于所述缝隙内。
可选地，所述后盖为金属后盖。
可选地，所述感测模块还包括状态确定单元，当所述感应单元设置于所述移动终端下部的左边时，所述状态确定单元用于：当通过所述感应单元感测到所述寄生电容变大时，确定所述天线系统的下天线左边被遮蔽。
可选地，所述感测模块还包括状态确定单元，当所述感应单元设置于所述移动终端下部的右边时，所述状态确定单元用于：当通过所述感应单元感测到所述寄生电容变大时，确定所述天线系统的下天线右边被遮蔽。
可选地，所述感测模块还包括状态确定单元，当所述感应单元设置于所述移动终端下部的左边和右边时，所述状态确定单元用于：
当通过左边的所述感应单元感测到所述寄生电容变大时，确定所述天线系统的下天线左边被遮蔽；
当通过右边的所述感应单元感测到所述寄生电容变大时，确定所述天线系统的下天线右边被遮蔽。
可选地，所述感应单元为金属元件、导电胶、导电膜、导电性镀层或金属走线。
可选地，所述金属元件为金属片、金属条或金属丝。
可选地，所述感测模块还包括检测单元，所述检测单元与所述感应单元连接，所述检测单元用于：检测所述感应单元附近的寄生电容的电容值，当所述电容值大于或等于阈值时，确定所述寄生电容变大。
可选地，所述检测单元用于：当确定所述寄生电容变大后，检测所述寄生电容的电容值，当所述电容值小于阈值时，确定所述寄生电容变小。
可选地，所述切换模块包括切换单元，所述切换单元用于：根据所述遮蔽状态对所述天线系统执行上下天线切换。
可选地，所述切换模块包括切换单元，所述切换单元用于：根据所述遮蔽状态对所述天线系统的下天线执行左右馈入点切换。
可选地，所述切换模块包括切换单元，所述切换单元用于：根据所述遮蔽状态对所述天线系统的下天线执行左右天线切换。
可选地，所述切换模块包括切换单元，所述切换单元用于：根据所述遮蔽状态对所述天线系统的下天线执行调谐状态切换。
可选地，所述切换模块包括判断单元，所述判断单元用于：检测当前工作的频段的信号强度，比较所述信号强度与阈值的大小，当所述信号强度小于或等于所述阈值时，判定当前工作的频段的信号恶化。
可选地，所述切换模块包括判断单元，所述判断单元用于：根据所述遮蔽状态，判断当前工作的频段是否由所述天线系统当前被遮蔽的辐射单元所实现，若是，则判定当前工作的频段的信号恶化。
本发明同时提出一种天线切换方法，所述方法应用于移动终端，包括：
通过感应单元感测肢体靠近所述感应单元时所产生的寄生电容的变化信息，根据所述寄生电容的变化信息确定天线系统的遮蔽状态；
判断当前工作的频段的信号是否恶化，当当前工作的频段的信号恶化时，根据所述遮蔽状态执行天线切换动作。
可选地，当所述感应单元设置于所述移动终端下部的左边时，所述根据所述寄生电容的变化信息确定天线系统的遮蔽状态的步骤包括：
当通过所述感应单元感测到所述寄生电容变大时，确定所述天线系统的下天线左边被遮蔽。
可选地，当所述感应单元设置于所述移动终端下部的右边时，所述根据所述寄生电容的变化信息确定天线系统的遮蔽状态的步骤包括：
当通过所述感应单元感测到所述寄生电容变大时，确定所述天线系统的下天线右边被遮蔽。
可选地，当所述感应单元设置于所述移动终端下部的左边和右边时，所述根据所述寄生电容的变化信息确定天线系统的遮蔽状态的步骤包括：
当通过左边的所述感应单元感测到所述寄生电容变大时，确定所述天线系统的下天线左边被遮蔽；
当通过右边的所述感应单元感测到所述寄生电容变大时，确定所述天线系统的下天线右边被遮蔽。
可选地，所述通过所述感应单元感测肢体靠近所述感应单元时所产生的寄生电容的变化信息的步骤包括：
检测所述感应单元附近的寄生电容的电容值，当所述电容值大于或等于阈值时，确定所述寄生电容变大。
可选地，所述确定所述寄生电容变大的步骤之后还包括：
检测所述寄生电容的电容值，当所述电容值小于阈值时，确定所述寄生电容变小。
可选地，所述根据所述遮蔽状态执行天线切换动作的步骤包括：根据所述遮蔽状态对所述天线系统执行上下天线切换。
可选地，所述根据所述遮蔽状态执行天线切换动作的步骤包括：根据所述遮蔽状态对所述天线系统的下天线执行左右馈入点切换。
可选地，所述根据所述遮蔽状态执行天线切换动作的步骤包括：根据所述遮蔽状态对所述天线系统的下天线执行左右天线切换。
可选地，所述根据所述遮蔽状态执行天线切换动作的步骤包括：根据所述遮蔽状态对所述天线系统的下天线执行调谐状态切换。
可选地，所述判断当前工作的频段的信号是否恶化的步骤包括：
检测当前工作的频段的信号强度，比较所述信号强度与阈值的大小，当所述信号强度小于或等于所述阈值时，判定当前工作的频段的信号恶化。
可选地，所述判断当前工作的频段的信号是否恶化的步骤包括：
根据所述遮蔽状态，判断当前工作的频段是否由所述天线系统当前被遮蔽的辐射单元所实现，若是，则判定当前工作的频段的信号恶化。
本发明还提出一种移动终端，所述移动终端包括一天线装置，所述天线装置包括感测模块和切换模块，所述感测模块包括感应单元，其中：
所述感测模块，用于通过所述感应单元感测肢体靠近所述感应单元时所产生的寄生电容的变化信息，根据所述寄生电容的变化信息确定天线系统的遮蔽状态；
所述切换模块，用于判断当前工作的频段的信号是否恶化，当当前工作的频段的信号恶化时，根据所述遮蔽状态执行天线切换动作。
本发明实施例所提供的一种天线切换装置，通过感应单元感测肢体靠近感应单元时所产生的寄生电容的变化信息来确定移动终端的天线系统的遮蔽状态，并根据遮蔽状态执行天线切换动作。从而，可以通过感应单元实现对左手或右手握持移动终端时导致天线系统被遮蔽的情形的检测，并据此进行天线切换，避免天线性能恶化，保持天线的左右手性能平衡，提升手握移动终端时的天线性能，进而提升了用户手握移动终端时的上网和通话体验。
进一步通过在进行天线切换之前增加一个判断动作，判断当前工作的频段的信号是否恶化，只当当前工作的频段的信号恶化时才执行天线切换动作，从而避免了不必要的切换动作，减少了切换次数，降低了能耗，提高了系统的可靠性和稳定性。
并且，相对于光线传感器、距离传感器等传感器件，本发明实施例采用的感测寄生电容的感应单元可以是任意导电元件，结构简单，易于实现，可以设置在移动终端的前壳和后盖上，不会占用移动终端额外的设计空间，且不会影响移动终端的外观设计；同时，感应单元可以根据天线方案及天线环境进行灵活设计，并嵌入到整个天线系统中，不会影响天线性能。
附图说明
图1是本发明第一实施例的天线切换装置的模块示意图；
图2是图1中的感测模块的模块示意图；
图3是本发明实施例中的感应单元设置于移动终端的前壳上的示意图；
图4本发明实施例中天线、切换模块和射频信号源的电路连接示意图；
图5是本发明实施例中天线、切换模块和射频信号源的又一电路连接示意图；
图6是本发明第二实施例的天线切换装置的模块示意图；
图7是本发明第三实施例的天线切换方法的流程图；
图8是本发明第四实施例的天线切换方法的流程图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
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。
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。
本技术领域技术人员可以理解，这里所使用的“终端”、“终端设备”既包括无线信号接收器的设备，其仅具备无发射能力的无线信号接收器的设备，又包括接收和发射硬件的设备，其具有能够在双向通信链路上，执行双向通信的接收和发射硬件的设备。这种设备可以包括：蜂窝或其他通信设备，其具有单线路显示器或多线路显示器或没有多线路显示器的蜂窝或其他通信设备；PCS(Personal Communications Service，个人通信系统)，其可以组合语音、数据处理、传真和/或数据通信能力；PDA(Personal Digital Assistant，个人数字助理)，其可以包括射频接收器、寻呼机、互联网/内联网访问、网络浏览器、记事本、日历和/或GPS(Global Positioning System，全球定位系统)接收器；常规膝上型和/或掌上型计算机或其他设备，其具有和/或包括射频接收器的常规膝上型和/或掌上型计算机或其他设备。这里所使用的“终端”、“终端设备”可以是便携式、可运输、安装在交通工具(航空、海运和/或陆地)中的，或者适合于和/或配置为在本地运行，和/或以分布形式，运行在地球和/或空间的任何其他位置运行。这里所使用的“终端”、“终端设备”还可以是通信终端、上网终端、音乐/视频播放终端，例如可以是PDA、MID(Mobile Internet Device，移动互联网设备)和/或具有音乐/视频播放功能的移动电话，也可以是智能电视、机顶盒等设备。
实施例一
参照图1，提出本发明第一实施例的天线切换装置，所述装置应用于移动终端，包括感测模块和切换模块。感测模块包括至少一个感应单元，其用于通过感应单元感测肢体靠近该感应单元时所产生的寄生电容的变化信息，根据寄生电容的变化信息确定移动终端的天线系统的遮蔽状态；切换模块用于根据天线系统的遮蔽状态执行天线切换动作。所述肢体主要指人手，当然也可能是其它的导电体，以下以人手为例。
传统的传感器件如光线传感器、距离传感器等，虽然也可以检测天线系统的遮蔽状态，但会占用天线附近较多空间且设计非常复杂，极易导致天线辐射效率降低和引入干扰，最终导致天线性能大大降低。并且，光线传感器、距离传感器等传感器件还需要在移动终端上开孔，影响移动终端的外观设计。
有鉴于此，本发明实施例采用一种全新的感测模块通过感应单元感测寄生电容的变化来实现天线系统的遮蔽状态的检测，以规避上述传统的传感器方案带来的技术问题。以下将对本发明实施例的感测模块进行详细说明。
如图2所示，本实施例中，感测模块包括依次连接的感应单元、检测单元和状态确定单元，检测单元用于通过感应单元检测寄生电容的变化信息，状态确定单元用于根据寄生电容的变化信息确定天线系统的遮蔽状态。检测单元与状态确定单元可以布置在移动终端的印刷电路板上，检测单元与状态确定单元可以分体设置，也可以集成于一个芯片上。
感应单元可以是任意的导电元件，如金属元件、导电胶、导电膜、导电性镀层、金属走线(pattern)等，其中金属元件如金属片、金属条、金属丝等。具体实施时，感应单元可以采用柔性电路板(Flexible Printed Circuit，FPC)、金属片(如不锈钢片)、激光直接成型(Laser Direct structuring，LDS)、印刷直接成型(Print Direct Structuring，PDS)等天线实现形式或生产工艺，将感应单元纳入到移动终端的天线系统中。
感应单元可以设置于移动终端的一个位置，也可以设置于移动终端的至少两个不同的位置，其设计宗旨为：设计于用户正常使用移动终端时，人手容易触摸和遮挡的天线附近的位置。本实施例中，可以将感应单元设置于移动终端下部(即靠近移动终端的麦克风一端)的左边和/或右边，优选设置于移动终端的左下角和/或右下角。在某些实施例中，还可以将感应单元设置于移动终端的上部的左边和/或右边，优选左上角和/或右上角。
在具体实施时，鉴于移动终端的前壳一般为塑料壳，为绝缘体，因此可以将感应单元设置在前壳的左边和/或右边的边缘位置，特别是前壳的左下角和/或右下角的角落位置。当移动终端的后盖由非导体材料制成时(如塑料后盖)，感应单元也可以设置在后盖的左边和/或右边的边缘位置，特别是后盖的左下角和/或右下角的角落位置。当移动终端的后盖由导体材料制成时(如三段式金属后盖)，感应单元还可以设置在后盖下部横向延伸的缝隙(或称天线条)的左边和/或右边的内部，且该感应单元优选不与后盖相接触，以减小对天线的干扰。
如图3所示，可以将感应单元101分别设置于移动终端的前壳100的左下角和右下角两个角落位置。
应当理解，以上只是感应单元的设计方式的部分举例，实际实施时，可以根据天线方案及天线环境灵活设计，可以是如上举例的一部分，也可以是其举例的组合方案。最终目的是能够设计在用户容易遮挡和触摸的位置，并且要综合考虑对原始天线方案的影响，以达到最优设计。
如上所述可知，本发明实施例的感应单元，结构简单，易于实现，可以设置在移动终端的前壳和后盖上，不会占用移动终端额外的设计空间。且本发明实施例的感应单元可以根据天线方案及天线环境进行灵活设计，并嵌入到整个天线系统中，不会影响天线性能。
检测单元与感应单元连接，用于检测感应单元附近的寄生电容的电容值，该电容值即感应单元可以耦合到的电容量。当人手没有靠近感应单元时，检测单元检测到的电容值为C＝C0，C0即感应单元附近的寄生电容的初始值，当肢体(如人手)靠近感应单元时，感应单元附近就会增加人手带来的寄生电容C1，此时检测单元检测到的电容值C＝C0+C1。因此，当感应单元附近的环境发生变化时，检测单元检测到的寄生电容也会发生变化，如当人手触摸到感应单元所在区域时，寄生电容就会变大，状态确定单元则可以根据感应单元在移动终端上的位置确定天线系统的哪个区域被人手遮蔽。通过感应人手原理及合理调节感应单元的尺寸和位置，就可以设计出能够灵敏判断左/右手握持移动终端的情景的感测模块。
具体实施时，可以设置一个(或至少两个)电容阈值，该阈值大于寄生电容的初始值C0。阈值的实际大小可以根据测试确定，例如，当人手触摸到移动终端的左下角导致天线性能恶化时，读取此时检测单元检测到的左下角的感应单元附近的寄生电容的电容值，将该电容值设置为阈值。
检测单元实时或定时的检测感应单元附近的寄生电容的电容值，当电容值大于阈值时，检测单元则确定寄生电容变大，并通知状态确定单元。状态确定单元则根据该感应单元在移动终端上的位置确定天线系统的遮蔽状态，例如：当感应单元设置于移动终端下部的右边时，则确定天线系统的下天线(靠近移动终端的麦克风一端的天线)右边被遮蔽；当感应单元设置于移动终端下部的左边时，则确定天线系统的下天线左边被遮蔽；当感应单元设置于移动终端上部的右边时，则确定天线系统的上天线(靠近移动终端的听筒一端的天线)右边被遮蔽；当感应单元设置于移动终端上部的左边时，则确定天线系统的上天线左边被遮蔽。
进一步地，对于只有移动终端的一个位置或单边设置了感应单元的情形，当确定感应单元附近的寄生电容变大后，检测单元还继续检测寄生电容的电容值，当电容值小于阈值时，则确定寄生电容变小，并通知状态确定单元。状态确定单元则根据感应单元在移动终端上的位置，确定天线系统的该区域的遮蔽状态已解除，即该区域没有被遮蔽。例如：当感应单元只设置于移动终端下部的左边时，则确定天线系统的下天线左边没有被遮蔽；当感应单元只设置于移动终端下部的右边时，则确定天线系统的下天线右边没有被遮蔽。
切换模块可以布置在印刷电路板上，可以复用移动终端的应用处理器(AP)作为切换模块。下面将根据具体实例详细说明切换模块根据天线系统的遮蔽状态执行天线切换动作的过程。
实例一
切换模块可以根据天线系统的遮蔽状态对天线系统执行上下天线切换。
例如：当天线系统的下天线左边和/或右边被遮蔽时，则将当前工作的天线切换为上天线；当天线系统的下天线没有被遮蔽或者上天线左边和/或右边被遮蔽时，则将当前工作的天线切换为下天线。具体切换方式与现有技术相同，在此不赘述。
实例二
切换模块可以根据天线系统的遮蔽状态对天线系统的下天线执行左右馈入点切换。
如图4所示，为下天线10、切换模块和射频信号源30的电路连接示意图。其中，下天线10包括分别位于移动终端的左边和右边的第一馈入点feed1和第二馈入点feed2，切换模块包括控制单元21和切换开关K，下天线10通过切换开关K连接射频信号源30，控制单元21用于控制切换开关K可切换的连通下天线10的第一馈入点feed1与射频信号源30或下天线10的第二馈入点feed2与射频信号源30，以使下天线10的第一馈入点feed1或第二馈入点feed2成为下天线10的信号馈入点。此时，可以复用移动终端的应用处理器(AP)作为切换模块的控制单元21。
本实例中，切换开关K优选为单刀双掷开关，该单刀双掷开关一端连接射频信号源30，另一端可切换的连接下天线10的第一馈入点feed1或第二馈入点feed2。在其它实例中，切换开关K也可以为其它形式的开关，如晶体管开关。
切换模块具体通过以下方式进行馈入点切换：
对于移动终端下部的左边和右边均设置了感应单元的情形，当感测模块感测到下天线左边被遮蔽时，则将下天线的信号馈入点切换为右边的第二馈入点，以使射频信号从右边的第二馈入点馈入，将特定频段转移到右边，避免天线性能恶化。当感测模块感测到下天线的右边被遮蔽时，则将下天线的信号馈入点切换为左边的第一馈入点，以使射频信号从左边的第一馈入点馈入，将特定频段转移到左边，避免天线性能恶化。
对于只在移动终端下部的左边设置了感应单元的情形，当感测模块感测到下天线的左边被遮蔽时，则将下天线的信号馈入点切换为右边的第二馈入点，以使射频信号从右边的第二馈入点馈入，将特定频段转移到右边，避免天线性能恶化。在确定下天线的左边被遮蔽后，当感测模块通过感应单元感测到寄生电容变小时，则确定下天线的左边没有被遮蔽，此时切换模块则将下天线的信号馈入点切换回左边的第一馈入点，以防止下天线的右边被遮蔽而影响天线性能。换言之，这种情形下，默认以左边的第一馈入点为下天线的信号馈入点，只当下天线的左边被遮蔽时才将信号馈入点切换为右边的第二馈入点，从而实现左右两个馈入点的切换。
对于只在移动终端下部的右边设置了感应单元的情形，当感测模块感测到下天线的右边被遮蔽时，则将下天线的信号馈入点切换为左边的第一馈入点，以使射频信号从左边的第一馈入点馈入，将特定频段转移到左边，避免天线性能恶化。在确定下天线的右边被遮蔽后，当感测模块通过感应单元感测到寄生电容变小时，则确定下天线的右边没有被遮蔽，此时切换模块则将下天线的信号馈入点切换回右边的第二馈入点，以防止下天线的左边被遮蔽而影响天线性能。换言之，这种情形下，默认以右边的第二馈入点为下天线的信号馈入点，只当下天线的右边被遮蔽时才将信号馈入点切换为左边的第一馈入点，从而实现左右两个馈入点的切换。
实例三
切换模块可以根据天线系统的遮蔽状态对天线系统的下天线执行左右天线切换。
如图5所示，为下天线、切换模块和射频信号源的电路连接示意图。其中，下天线包括分别位于移动终端的左右两边的左天线11和右天线12，切换模块包括控制单元21和切换开关K，左天线11和右天线12通过切换开关K连接射频信号源30，控制单元21用于控制切换开关K可切换的连通左天线11与射频信号源30或右天线12与射频信号源30，以使当前工作的天线为左天线11或右天线12。此时，可以复用移动终端的应用处理器(AP)作为切换模块的控制单元21。
本实例中，切换开关K优选为单刀双掷开关，该单刀双掷开关一端连接射频信号源30，另一端可切换的连接左天线11或右天线12。在其它实例中，切换开关K也可以为其它形式的开关，如晶体管开关。
切换模块具体通过以下方式进行左天线和右天线的切换：
对于移动终端下部的左边和右边均设置了感应单元的情形，当感测模块感测到下天线的左边被遮蔽时，则将当前工作的天线切换为右天线，以使射频信号从右天线馈入，将特定频段转移到右边，避免天线性能恶化。当感测模块感测到下天线的右边被遮蔽时，则将当前工作的天线切换为左天线，以使射频信号从左天线馈入，将特定频段转移到左边，避免天线性能恶化。
对于只在移动终端下部的左边设置了感应单元的情形，当感测模块感测到下天线的左边被遮蔽时，则将当前工作的天线切换为右边的右天线，以使射频信号从右天线馈入，将特定频段转移到右边，避免天线性能恶化。在确定下天线的左边被遮蔽后，当感测模块通过感应单元感测到寄生电容变小时，则确定下天线的左边没有被遮蔽，此时切换模块则将当前工作的天线切换回左天线，以防止下天线的右边被遮蔽而影响天线性能。换言之，这种情形下，默认以左天线为当前工作的天线，只当下天线的左边被遮蔽时才将当前工作的天线切换为右天线，从而实现下天线的左右两个天线的切换。
对于只在移动终端下部的右边设置了感应单元的情形，当感测模块感测到下天线的右边被遮蔽时，则将当前工作的天线切换为左天线，以使射频信号从左天线馈入，将特定频段转移到左边，避免天线性能恶化。在确定下天线的右边被遮蔽后，当感测模块通过感应单元感测到寄生电容变小时，则确定下天线的右边没有被遮蔽，此时切换模块则将当前工作的天线切换回右天线，以防止下天线的左边被遮蔽而影响天线性能。换言之，这种情形下，默认以右天线为当前工作的天线，只当下天线的右边被遮蔽时才将当前工作的天线切换为左天线，从而实现下天线的左右两个天线的切换。
实例四
切换模块可以根据天线系统的遮蔽状态对天线系统的下天线执行调谐状态切换。
本实例中，下天线通过调谐模块连接射频信号源，调谐模块可以为有源调谐器件或调谐电路。其中，有源调谐器件可以为可变电容器、可变电感器等；调谐电路可以由电容器和/或电感器以及开关组成，如由至少两个不同的电容器(电容值不同)和开关组成，或者由至少两个不同的电感器(电感值不同)和开关组成，或者由电容器、电感器和开关组成，所述开关可以为单刀双掷或多掷开关，也可以为晶体管开关。
当调谐模块为有源调谐器件时，切换模块则通过调节有源调谐器件的参数值来切换调谐器件的调谐状态，不同的参数值对应不同的调谐状态，如调节可变电容器的电容值或可变电感器的电感值。
当调谐模块为调谐电路时，切换模块则通过控制开关在不同的电容器之间、不同的电感器之间或者电容器和电感器之间来回切换来实现调谐电路的调谐状态的切换，切换至不同的电容器、电感器对应不同的调谐状态。
调谐模块的调谐状态至少包括第一状态和第二状态两个状态，当然也可以设置多个状态，每一个遮蔽状态对应一个调谐状态，通过实测确定对应关系。例如，当下天线处于遮蔽状态1时，调节调谐模块以使天线性能达到最佳状态，假设此时调谐模块的调谐状态为调谐状态1，则建立遮蔽状态1与调谐状态1的对应关系，即当下天线处于遮蔽状态1时，则切换调谐模块至调谐状态1。
举例而言，切换模块可以通过以下方式进行调谐状态切换：
对于移动终端下部的左边和右边均设置了感应单元的情形，当感测模块感测到下天线的左边被遮蔽时，则将调谐模块的调谐状态切换为第一状态，以避免天线性能恶化。当感测模块感测到下天线的右边被遮蔽时，则将调谐模块的调谐状态切换为第二状态，以避免天线性能恶化。
对于只在移动终端下部的左边设置了感应单元的情形，当感测模块感测到下天线的左边被遮蔽时，则将调谐模块的调谐状态切换为第一状态，避免天线性能恶化。在确定下天线的左边被遮蔽后，当感测模块通过感应单元感测到寄生电容变小时，则确定下天线的左边没有被遮蔽，此时切换模块则将调谐模块的调谐状态切换回第二状态，以防止下天线的右边被遮蔽而影响天线性能。换言之，这种情形下，以第二状态作为调谐模块的默认调谐状态，只当下天线的左边被遮蔽时才将调谐状态切换为第一状态，从而实现两个调谐状态的切换。
对于只在移动终端下部的右边设置了感应单元的情形，当感测模块感测到下天线的右边被遮蔽时，则将调谐模块的调谐状态切换为第二状态，以避免天线性能恶化。在确定下天线的右边被遮蔽后，当感测模块通过感应单元感测到寄生电容变小时，则确定下天线的右边没有被遮蔽，此时切换模块则将调谐模块的调谐状态切换回第一状态，以防止下天线的左边被遮蔽而影响天线性能。换言之，这种情形下，以第一状态作为调谐模块的默认调谐状态，只当下天线的右边被遮蔽时才将调谐状态切换为第二状态，从而实现两个调谐状态的切换。
以上列举了进行天线切换的具体实例，本领域技术人员可以理解，在具体实施过程中，可以根据天线环境选择其中之一的方案，也可以选择其组合方案，还可以基于相同或相似的构思采用其它的天线切换方案，本发明对此不作限定。
本发明实施例将感应单元嵌入到天线系统中，作为天线系统的一部分，相当于利用天线系统的一部分作为传感器，开辟了一种全新的传感器设计思路，可以完全代替传统的传感器方案。并且此设计可以支持嵌入到所有类型的天线(如PIFA/IFA/LOOP/Monopole等)，可以根据应用场景需求，灵活调整感应单元的长度和位置，以便达到更好的传感灵敏度效果。
采用本发明实施例的技术方案，可以提升手握移动终端时的天线性能，这里所指的天线性能可以指全部频段的天线性能，也可以指其中某一些频段(比如824MHZ～894MHZ)的天线性能，通过实验可以确认出手握后哪些频段性能有恶化，就可以针对性的对该频段的性能进行改善。
本发明实施例的天线切换装置，通过感应单元感测肢体靠近感应单元时所产生的寄生电容的变化信息来确定移动终端的天线系统的遮蔽状态，并根据遮蔽状态执行天线切换动作。相对于光线传感器、距离传感器等传感器件，感测寄生电容的感应单元可以是任意导电元件，结构简单，易于实现，可以设置在移动终端的前壳和后盖上，不会占用移动终端额外的设计空间，且不会影响移动终端的外观设计；同时，感应单元可以根据天线方案及天线环境进行灵活设计，并嵌入到整个天线系统中，不会影响天线性能。因此，可以通过感应单元实现对左手或右手握持移动终端时导致天线系统被遮蔽的情形的检测，并据此进行天线切换，避免天线性能恶化，保持天线的左右手性能平衡，提升手握移动终端时的天线性能，进而提升用户手握移动终端时的上网和通话体验。
采用本发明的技术方案，通过合理的设计，可以仅仅在移动终端下部设计出一个全频段的左右手性能都平衡的天线，从而在入网/运营商现网认证方面均不需要上天线辅助，即省略上天线，从而解决由上天线引起的头SAR测试难以通过的技术问题，是一个革命性的解决方案。
此外，采用本发明的技术方案，还可以将左右手握持移动终端的感应信号传送给应用处理器(AP)进行统计，从而在某些针对左右手要求较高的场景做出数据支撑，进而进行应用(app)软件优化。
实施例二
参照图6，提出本发明第二实施例的天线切换装置，本实施例与第一实施例的区别是切换模块的切换逻辑不同，本实施例中，切换模块用于：判断当前工作的频段的信号是否恶化，当当前工作的频段的信号恶化时，根据遮蔽状态执行天线切换动作。
具体的，如图5所示，切换模块包括判断单元和切换单元，其中，判断单元用于当寄生电容发生变化时，判断当前工作的频段的信号是否恶化；切换单元用于当当前工作的频段的信号恶化时，根据遮蔽状态执行天线切换动作。切换单元执行天线切换的具体方式参见第一实施例，本实施例对此不再赘述。
本实施例中，判断单元可以通过以下方式判断当前工作的频段的信号是否恶化：
可选地，判断单元检测当前工作的频段的信号强度，比较信号强度与阈值的大小，当信号强度小于或等于阈值时，则判定当前工作的频段的信号恶化。其中，阈值的大小可以根据需要设定，信号强度可以采用现有的检测方式，在此不赘述。
可选地，判断单元根据天线系统的遮蔽状态，判断当前工作的频段是否由天线系统当前被遮蔽的辐射单元所实现，若是，则判定当前工作的频段的信号恶化。这里的辐射单元应作广义理解，包括天线本体、天线的馈入点、天线的调谐状态等。
例如，当天线系统的下天线左边被遮蔽时，判断单元判断当前工作的频段是否由左天线所实现(即判断当前工作的天线是否为左天线)；若是，则判定当前工作的频段的信号恶化；若否，则判定当前工作的频段的信号没有恶化。
又如，当天线系统的下天线左边被遮蔽时，判断单元判断当前工作的频段是否由下天线的左馈入点所实现；若是，则判定当前工作的频段的信号恶化；若否，则判定当前工作的频段的信号没有恶化。
又如，当天线系统的下天线左边被遮蔽时，判断单元判断当前工作的频段是否由下天线的特定调谐状态所实现；若是，则判定当前工作的频段的信号恶化；若否，则判定当前工作的频段的信号没有恶化。
可选地，对于只有移动终端的一个位置或单边设置了感应单元的情形(如只在移动终端下部的左边或右边设置了感应单元)，在天线系统的某一部位(如天线系统的左边或右边)被遮蔽而进行了天线切换后，后续又解除遮蔽时(即感测模块后续又确定该部位没有被遮蔽时)，判断单元则直接判定当前工作的频段的信号恶化，通知切换单元又重新切换回来。
本实施例通过在进行天线切换之前增加一个判断动作，判断当前工作的频段的信号是否恶化，只当当前工作的频段的信号恶化时才执行天线切换动作，从而避免了不必要的切换动作，减少了切换次数，降低了能耗，提高了系统的可靠性和稳定性。
实施例三
参照图7，提出本发明第三实施例的天线切换方法，所述方法应用于移动终端，包括以下步骤：
S11、通过感应单元感测肢体靠近感应单元时所产生的寄生电容的变化信息。
S12、根据寄生电容的变化信息确定移动终端的天线系统的遮蔽状态。
S13、根据天线系统的遮蔽状态执行天线切换动作。
本发明实施例中，在移动终端的一个或至少两个位置设置了感应单元。感应单元可以是任意的导电元件，如金属元件、导电胶、导电膜、导电性镀层、金属走线(pattern)等，其中金属元件如金属片、金属条、金属丝等。具体实施时，感应单元可以采用FPC、金属片(如不锈钢片)、LDS、PDS等天线实现形式或生产工艺，将感应单元纳入到移动终端的天线系统中。
感应单元可以设置于移动终端的一个位置，也可以设置于移动终端的至少两个不同的位置，其设计宗旨为：设计于用户正常使用移动终端时，人手容易触摸和遮挡的天线附近的位置。本实施例中，可以将感应单元设置于移动终端下部(即靠近移动终端的麦克风一端)的左边和/或右边，优选设置于移动终端的左下角和/或右下角。在某些实施例中，还可以将感应单元设置于移动终端的上部的左边和/或右边，优选左上角和/或右上角。
在具体实施时，鉴于移动终端的前壳一般为塑料壳，为绝缘体，因此可以将感应单元设置在前壳的左边和/或右边的边缘位置，特别是前壳的左下角和/或右下角的角落位置。当移动终端的后盖由非导体材料制成时(如塑料后盖)，感应单元也可以设置在后盖的左边和/或右边的边缘位置，特别是后盖的左下角和/或右下角的角落位置。当移动终端的后盖由导体材料制成时(如三段式金属后盖)，感应单元还可以设置在后盖下部横向延伸的缝隙(或称天线条)的左边和/或右边的内部，且该感应单元优选不与后盖相接触，以减小对天线的干扰。
应当理解，以上只是感应单元的设计方式的部分举例，实际实施时，可以根据天线方案及天线环境灵活设计，可以是如上举例的一部分，也可以是其举例的组合方案。最终目的是能够设计在用户容易遮挡和触摸的位置，并且要综合考虑对原始天线方案的影响，以达到最优设计。
如上所述可知，本发明实施例的感应单元，结构简单，易于实现，可以设置在移动终端的前壳和后盖上，不会占用移动终端额外的设计空间。且本发明实施例的感应单元可以根据天线方案及天线环境进行灵活设计，完全纳入整个天线系统中，不会影响天线性能。
步骤S11中，移动终端通过感应单元感测肢体靠近感应单元时所产生的寄生电容的变化信息。具体的，移动终端可以实时或定时的检测感应单元附近的寄生电容的电容值，当电容值大于阈值时，则确定寄生电容变大。
步骤S12中，移动终端根据附近的寄生电容发生变化的感应单元在移动终端上的位置来确定天线系统的遮蔽状态。例如：当通过移动终端下部的右边的感应单元感测到寄生电容变大时，则确定天线系统的下天线右边被遮蔽；当通过移动终端下部的左边的感应单元感测到寄生电容变大时，则确定天线系统的下天线左边被遮蔽；当通过移动终端上部的右边的感应单元感测到寄生电容变大时，则确定天线系统的上天线右边被遮蔽；当通过移动终端上部的左边的感应单元感测到寄生电容变大时，则确定天线系统的上天线左边被遮蔽。
进一步地，对于只有移动终端的一个位置或单边设置了感应单元的情形，当确定感应单元附近的寄生电容变大后，移动终端还继续检测该感应单元附近的寄生电容的电容值，当电容值小于阈值时，则确定寄生电容变小。移动终端则根据感应单元在移动终端上的位置，确定天线系统的该区域的遮蔽状态已解除，即该区域没有被遮蔽。例如：当感应单元只设置于移动终端下部的左边时，则确定天线系统的下天线左边没有被遮蔽；当感应单元只设置于移动终端下部的右边时，则确定天线系统的下天线右边没有被遮蔽。
步骤S13中，移动终端可以根据天线系统的遮蔽状态，执行以下天线切换动作：
可选地，移动终端可以根据天线系统的遮蔽状态对天线系统执行上下天线切换。例如：当天线系统的下天线左边和/或右边被遮蔽时，则将当前工作的天线切换为上天线；当天线系统的下天线没有被遮蔽或者上天线左边和/或右边被遮蔽时，则将当前工作的天线切换为下天线。具体实施时，移动终端可以控制切换开关可切换的连通上天线与射频信号源或下天线与射频信号源，以使当前工作的天线为上天线或下天线。
可选地，移动终端可以根据天线系统的遮蔽状态对天线系统的下天线执行左右馈入点切换。例如：当天线系统的下天线左边被遮蔽或右边没有被遮蔽时，则将下天线的信号馈入点切换为右边的第二馈入点；当天线系统的下天线的右边被遮蔽或左边没有被遮蔽时，则将下天线的信号馈入点切换为左边的第一馈入点。具体实施时，移动终端可以控制切换开关可切换的连通下天线的第一馈入点与射频信号源或下天线的第二馈入点与射频信号源，以使下天线的第一馈入点或第二馈入点成为下天线的信号馈入点。
可选地，移动终端可以根据天线系统的遮蔽状态对天线系统的下天线执行左右天线切换。例如：当天线系统的下天线的左边被遮蔽或右边没有被遮蔽时，则将当前工作的天线切换为右天线；当天线系统的下天线的右边被遮蔽或左边没有被遮蔽时，则将当前工作的天线切换为左天线。具体实施时，移动终端可以控制切换开关可切换的连通左天线与射频信号源或右天线与射频信号源，以使当前工作的天线为左天线或右天线。
可选地，移动终端可以根据天线系统的遮蔽状态对天线系统的下天线执行调谐状态切换。例如：当天线系统的下天线的左边被遮蔽或右边没有被遮蔽时，则将调谐模块的调谐状态切换为第一状态；当天线系统的下天线的右边被遮蔽或左边没有被遮蔽时，则将调谐模块的调谐状态切换为第二状态。具体实施时，当调谐模块为有源调谐器件时，移动终端可以通过调节有源调谐器件的参数值来切换调谐器件的调谐状态；当调谐模块为由电容器和/或电感器以及开关组成调谐电路时，切换模块则通过控制开关在不同的电容器之间、不同的电感器之间或者电容器和电感器之间来回切换来实现调谐电路的调谐状态的切换。
本发明实施例的技术方案，在具体实施时，可以通过合理设计将感应单元(如金属走线pattern)嵌入到天线系统中，当左手或者右手握住移动终端而靠近感应单元时，感应单元可以耦合到的寄生电容的电容量就会产生变化，感应单元则将电容变化信息反馈给感应芯片，感应芯片即可再反馈给应用处理器，进而得知人手当前触摸到移动终端的某个区域，并下达指令让相关器件动作以进行天线切换(如天线/馈源/调谐器件等进行动作/切换)，以便提升特定情境下手握移动终端时天线的OTA性能。
本发明实施例的天线切换方法，通过感测肢体靠近感应单元时所产生的寄生电容的变化信息来确定移动终端的天线系统的遮蔽状态，并根据遮蔽状态执行天线切换动作。相对于光线传感器、距离传感器等传感器件，感测寄生电容的感应单元可以是任意导电元件，结构简单，易于实现，可以设置在移动终端的前壳和后盖上，不会占用移动终端额外的设计空间，且不会影响移动终端的外观设计；同时，感应单元可以根据天线方案及天线环境进行灵活设计，并嵌入到整个天线系统中，不会影响天线性能。因此，可以通过感应单元实现对左手或右手握持移动终端时导致天线系统被遮蔽的情形的检测，并据此进行天线切换，避免天线性能恶化，保持天线的左右手性能平衡，提升手握移动终端时的天线性能，进而提升用户手握移动终端时的上网体验和通话体验。
实施例四
参照图8，提出本发明第四实施例的天线切换方法，所述方法包括以下步骤：
S21、通过感应单元感测肢体靠近感应单元时所产生的寄生电容的变化信息。
S22、根据寄生电容的变化信息确定移动终端的天线系统的遮蔽状态。
S23、判断当前工作的频段的信号是否恶化。若是，则执行步骤S24；若否，则结束流程。
S24、根据天线系统的遮蔽状态执行天线切换动作。
本实施例与第三实施例的区别是在天线切换步骤S24之前增加了判断步骤S23，判断当前工作的频段的信号是否恶化，当当前工作的频段的信号恶化时才执行天线切换步骤S24，否则不进行天线切换。
步骤S23中，移动终端可以通过以下方式判断当前工作的频段的信号是否恶化：
可选地，移动终端检测当前工作的频段的信号强度，比较信号强度与阈值的大小，当信号强度小于或等于阈值时，则判定当前工作的频段的信号恶化。其中，阈值的大小可以根据需要设定，信号强度可以采用现有的检测方式，在此不赘述。
可选地，移动终端根据天线系统的遮蔽状态，判断当前工作的频段是否由天线系统当前被遮蔽的辐射单元所实现，若是，则判定当前工作的频段的信号恶化。这里的辐射单元应作广义理解，包括天线本体、天线的馈入点、天线的调谐状态等。
例如，当天线系统的下天线左边被遮蔽时，移动终端判断当前工作的频段是否由左天线所实现(即判断当前工作的天线是否为左天线)；若是，则判定当前工作的频段的信号恶化；若否，则判定当前工作的频段的信号没有恶化。
又如，当天线系统的下天线左边被遮蔽时，移动终端判断当前工作的频段是否由下天线的左馈入点所实现；若是，则判定当前工作的频段的信号恶化；若否，则判定当前工作的频段的信号没有恶化。
又如，当天线系统的下天线左边被遮蔽时，移动终端判断当前工作的频段是否由下天线的特定调谐状态所实现；若是，则判定当前工作的频段的信号恶化；若否，则判定当前工作的频段的信号没有恶化。
可选地，对于只有移动终端的一个位置或单边设置了感应单元的情形(如只在移动终端下部的左边或右边设置了感应单元)，在天线系统的某一部位(如天线系统的左边或右边)被遮蔽而进行了天线切换后，后续又解除遮蔽时(即感测模块后续又确定该部位没有被遮蔽时)，移动终端则直接判定当前工作的频段的信号恶化，重新切换回来。
本实施例通过在进行天线切换之前增加一个判断步骤，判断当前工作的频段的信号是否恶化，只当当前工作的频段的信号恶化时才执行天线切换动作，从而避免了不必要的切换动作，减少了切换次数，降低了能耗，提高了系统的可靠性和稳定性。
本发明同时提出一种移动终端，所述移动终端包括一天线切换装置，所述天线切换装置包括感测模块和切换模块，所述感测模块包括感应单元，其中：所述感测模块，用于通过所述感应单元感测肢体靠近所述感应单元时所产生的寄生电容的变化信息，根据所述寄生电容的变化信息确定天线系统的遮蔽状态；所述切换模块，用于判断当前工作的频段的信号是否恶化，当当前工作的频段的信号恶化时，根据所述遮蔽状态执行天线切换动作。本实施例中所描述的天线切换装置为本发明中上述实施例所涉及的天线切换装置，在此不再赘述。
应当理解，本发明实施例所述的左边和右边，是指用户正常握持和使用移动终端时的左手边和右手边。
本领域技术人员可以理解，本发明包括涉及用于执行本申请中所述操作中的一项或多项的设备。这些设备可以为所需的目的而专门设计和制造，或者也可以包括通用计算机中的已知设备。这些设备具有存储在其内的计算机程序，这些计算机程序选择性地激活或重构。这样的计算机程序可以被存储在设备(例如，计算机)可读介质中或者存储在适于存储电子指令并分别耦联到总线的任何类型的介质中，所述计算机可读介质包括但不限于任何类型的盘(包括软盘、硬盘、光盘、CD-ROM、和磁光盘)、ROM(Read-Only Memory，只读存储器)、RAM(Random Access Memory，随机存储器)、EPROM(Erasable Programmable Read-Only Memory，可擦写可编程只读存储器)、EEPROM(Electrically Erasable ProgrammableRead-Only Memory，电可擦可编程只读存储器)、闪存、磁性卡片或光线卡片。也就是，可读介质包括由设备(例如，计算机)以能够读的形式存储或传输信息的任何介质。
本技术领域技术人员可以理解，可以用计算机程序指令来实现这些结构图和/或框图和/或流图中的每个框以及这些结构图和/或框图和/或流图中的框的组合。本技术领域技术人员可以理解，可以将这些计算机程序指令提供给通用计算机、专业计算机或其他可编程数据处理方法的处理器来实现，从而通过计算机或其他可编程数据处理方法的处理器来执行本发明公开的结构图和/或框图和/或流图的框或多个框中指定的方案。
以上参照附图说明了本发明的优选实施例，并非因此局限本发明的权利范围。本领域技术人员不脱离本发明的范围和实质，可以有多种变型方案实现本发明，比如作为一个实施例的特征可用于另一实施例而得到又一实施例。凡在运用本发明的技术构思之内所作的任何修改、等同替换和改进，均应在本发明的权利范围之内。

Claims (10)

1.一种天线切换装置，应用于移动终端，其特征在于，包括感测模块和切换模块，所述感测模块包括感应单元，其中：
所述感测模块，用于通过所述感应单元感测肢体靠近所述感应单元时所产生的寄生电容的变化信息，根据所述寄生电容的变化信息确定天线系统的遮蔽状态；
所述切换模块，用于判断当前工作的频段的信号是否恶化，当当前工作的频段的信号恶化时，根据所述遮蔽状态执行天线切换动作。
2.根据权利要求1所述的天线切换装置，其特征在于，所述感应单元设置于所述移动终端下部的左边和/或右边。
3.根据权利要求2所述的天线切换装置，其特征在于，所述感应单元设置于所述移动终端的左下角和/或右下角。
4.根据权利要求2所述的天线切换装置，其特征在于，所述感应单元设置于所述移动终端的前壳上。
5.根据权利要求2所述的天线切换装置，其特征在于，所述感应单元设置于所述移动终端的后盖上，所述后盖由非导体材料制成。
6.一种天线切换方法，应用于移动终端，其特征在于，包括：
通过感应单元感测肢体靠近所述感应单元时所产生的寄生电容的变化信息，根据所述寄生电容的变化信息确定天线系统的遮蔽状态；
判断当前工作的频段的信号是否恶化，当当前工作的频段的信号恶化时，根据所述遮蔽状态执行天线切换动作。
7.根据权利要求6所述的天线切换方法，其特征在于，所述感应单元设置于所述移动终端下部的左边和/或右边。
8.根据权利要求7所述的天线切换方法，其特征在于，所述感应单元设置于所述移动终端的左下角和/或右下角。
9.根据权利要求7所述的天线切换方法，其特征在于，所述感应单元设置于所述移动终端的前壳上。
10.一种移动终端，其特征在于，包括如权利要求1-5任一项所述的天线切换装置。
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