CN107135019A - 天线切换装置和移动终端 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种天线切换装置和移动终端。天线切换装置包括：主集射频前端模块、分集射频前端模块、切换开关、第一主集天线、第二主集天线、分集天线及控制模块。主集射频前端模块的第一端子与第一主集天线连接，第二端子、第三端子分别通过切换开关与第二主集天线连接；分集射频前端模块通过切换开关与分集天线连接；控制模块通过判断当前射频信号所处的频带，当当前射频信号所处的频带与第一主集天线收发的射频信号的频带一致时，控制切换开关处于空闲状态。将第一主集天线固定在主集射频前端模块的第一端子上，可以减少第一主集天线所收发的射频信号与分集天线的切换，减少通路插损，提高第一主集天线的性能，提供用户体验度。

Description

天线切换装置和移动终端

技术领域

本发明涉及射频通信技术领域，特别是涉及天线切换装置和移动终端。

背景技术

目前，手机正朝着多功能，小型化、低辐射损耗的方向发展，手机天线接收电磁波的性能直接决定手机辐射接收电磁波信号的性能，影响手机的通讯能力。

由于信号在传播过程中会发生衰减，所以在手机设计的时候通常采用分集技术，提高信号正确判决率，来抵抗信号衰落引起的不良影响。在目前的手机堆叠方案下，通常会使用双刀双掷(Double Pole Double Throw，DPDT)开关的工作方式来实现主集天线和分集天线的功能转换。主集射频前端模块、分集射频前端模块通过DPDT开关连接主集天线和分集天线，实现两个天线之间的自由切换。也即，所有频段的射频信号都需要与参与切换，增加了接收机前端插损，导致降低手机接收信号的灵敏度。

发明内容

本发明实施例提供一种天线切换装置和移动终端，可以降低插损，提高天线性能。

一种天线切换装置，包括：主集射频前端模块、分集射频前端模块、切换开关、第一主集天线、第二主集天线、分集天线以及控制模块，

所述主集射频前端模块包括第一端子、第二端子和第三端子，其中，所述第一端子与所述第一主集天线连接；所述第二端子、第三端子分别通过所述切换开关与所述第二主集天线连接；

所述分集射频前端模块通过所述切换开关与所述分集天线连接；

所述控制模块通过判断当前射频信号所处的频带，当所述当前射频信号所处的频带与所述第一主集天线收发的射频信号的频带一致时，控制所述切换开关处于空闲状态。

此外，还提供一种移动终端，包括内置在所述移动终端内的所述天线切换装置。

上述天线切换装置中仅包括第一主集天线、第二主集天线和分集天线三根天线，其中，将第一主集天线固定在主集射频前端模块的第一端子上，可以减少第一主集天线所收发的射频信号与分集天线的切换，减少通路插损，提高第一主集天线的性能，提供用户体验度。

附图说明

图1为一个实施例中天线切换装置的结构示意图之一；

图2为一个实施例中天线切换装置的结构示意图之二；

图3为一个实施例中天线切换装置的结构示意图之三；

图4为一个实施例中天线切换装置的结构示意图之四；

图5为一个实施例中天线切换装置的结构示意图之五；

图6为一个实施例中移动终端的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。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。

如图1所示，在一个实施例中，天线切换装置包括：主集射频前端模块110、分集射频前端模块120、切换开关130、第一主集天线141、第二主集天线142、分集天线143以及控制模块150。

主集射频前端模块110可以为Phase5射频前端模块，Phase5射频前端模块的型号可以为SKY77938。主集射频前端模块110包括第一端子101、第二端子102和第三端子103。其中，第一端子101与第一主集天线141连接，也即，第一主集天线141单独固定连接在第一端子101上。第二端子102、第三端子103分别通过切换开关130与第二主集天线142连接。分集射频前端模块120通过切换开关130与分集天线143连接。控制模块150通过判断当前射频信号所处的频带，当当前射频信号所处的频带在第一主集天线141收发的射频信号的频带一致时，控制切换开关130处于空闲状态，也即，切换开关130处于不工作状态，第二主集天线142和分集天线143无法将相应频段的射频信号并送入主集射频前端模块110和分集射频前端模块120。

如图2所示，在一个实施例中，主集射频前端模块210中的第一端子201为低频带射频信号连接端子，第二端子202为中频带射频信号连接端子，第三端子203为高频带射频信号连接端子。与第一端子201连接的第一主集天线241为主集低频天线，用于收发低频带射频信号。通过切换开关230分别与第二端子202、第三端子203连接的第二主集天线242为主集中高频天线，用于收发中高频带射频信号。分集天线243为分集低中高天线，用于接收低中高频带射频信号。

在一个实施例中，在2G、3G、4G通信领域中，低频带射频信号的频率范围为824～960MHz，中频带射频信号的频率范围为1710～2170MHz，高频带射频信号的频率范围为2300～2690MHz。具体地，低频带和中频带(824～960MHz，1710～2170MHz)用以承载语音信号，高频带(2300～2690MHz)用以承载数据信号。例如中低频带为2G、3G信号的范围，高频带为4G信号的范围。

也即，将第一主集天线(主集低频天线)241与主集射频前端模块210直接连接，第一主集天线(主集低频天线)241收发的低频带射频信号不用参与切换，可以减少通路插损，提高主集高频天线的性能。同时还可以使天线装置的整体结构更简单、更紧凑，所占空间更小。

控制模块250通过判断当前射频信号所处的频带，当当前射频信号所处的频带与第一主集天线(主集低频天线)241收发的射频信号的频带一致时，控制切换开关230处于空闲状态。也即，切换开关230处于不工作状态。也即，分集天线243接收到的低频带射频信号不会对第一主集天线(主集低频天线)241接收的低频带射频信号造成干扰，能够提高第一主集天线241的性能，提高用户体验度。

在一个实施例中，控制模块250通过判断当前射频信号所处的频带，当当前射频信号所处的频带与第二主集天线(主集中高频天线)242收发的射频信号的频带一致时，控制切换开关230处于工作状态。当当前射频信号所处的频带为中高频带时，控制模块250控制切换开关230处于工作状态。

在一个实施例中，切换开关230为智能三端口切换开关(DP3T)，包括第一触点(1)、第二触点(2)、第三触点(3)、第一输出端(4)和第二输出端(5)；其中，第一触点(1)与第二端子202连接，第二触点(2)与第三端子203连接，第三触点(3)与分集射频前端模块220连接；第一输出端(4)与第二主集天线242连接，第二输出端(5)与分集天线243连接。

具体地，智能三端口切换开关(DP3T)的工作状态包括第一工作状态和第二工作状态。当第一触点(1)、第二触点(2)分别与第一输出端(4)连接，第三触点(3)与第二输出端(5)连接时，智能三端口切换开关(DP3T)30处于第一工作状态。如图3所示，当第一触点(1)、第二触点(2)分别与第二输出端(5)连接，第三触点(3)与第一输出端(4)连接时，智能三端口切换开关30DP3T处于第二工作状态。进一步地，控制模块250还用于分别检测第二主集天线(主集中高频天线)242、分集天线243接收的基站信号的信号强度。参考图2，在默认状态，采用第二主集天线(主集中高频天线)242接收的基站信号作为移动终端的射频通信信号。此时，控制模块250默认控制切换开关230处于第一工作状态，分别建立主集射频前端模块210与第二主集天线(主集中高频天线)242的通路、以及分集射频前端模块220与分集天线243的通路。

参考图3，当第二主集天线(主集中高频天线)242接收基站信号的信号强度小于预设值，且分集天线243接收的基站信号的信号强度大于所述预设值时，控制模块250控制切换开关(DP3T)230处于第二工作状态，分别建立主集射频前端模块210与分集天线243的通路以及分集射频前端模块20与第二主集天线(主集中高频天线)242的通路。当分别建立主集射频前端模块210与第二主集天线(主集中高频天线)242的通路以及分集射频前端模块220与分集天线243的通路时，此时，主集射频前端模块210与第一主集天线(主集低频天线)241之间的通信处于空闲状态，也就是，主集射频前端模块210不收发来自第一主集天线(主集低频天线)241的低频带的射频信号。

具体的，其中，所述预设值为-95dBm，当第二主集天线(主集中高频天线)242接收基站信号的信号强度(-97dBm)小于预设值，且分集天线243接收的基站信号的信号强度(-60dBm)大于所述预设值(-95dBm)时，控制模块250控制切换开关230处于第二工作状态，建立主集射频前端模块210与分集天线243的通路以及分集射频前端模块220与第二主集天线(主集中高频天线)242的通路。

如图4所示，在一个实施例中，主集射频前端模块410的第一端子401为高频带射频信号连接端子，第二端子402为中频带射频信号连接端子，第三端子403为低频带射频信号连接端子。与第一端子401连接的第一主集天线441为主集高频天线，用于收发高频带射频信号；通过切换开关430分别与第二端子402、第三端子403连接的第二主集天线442为主集中低频天线，用于收发中低频带射频信。分集天线443，用于接收低中高频带射频信号。

也即，将第一主集天线(主集高频天线)441与主集射频前端模块410的第一端子401直接连接，第一主集天线(主集高频天线)441收发的高频带射频信号不用参与切换，可以减少通路插损，提高第一主集天线(主集高频天线)441的性能。同时还可以使天线装置的整体结构更简单、更紧凑，所占空间更小。

控制模块450通过判断当前射频信号所处的频带，当当前射频信号所处的频带与第一主集天线(主集高频天线)441收发的射频信号的频带一致时，控制切换开关430处于空闲状态。也即，切换开关430处于不工作状态。分集天线443接收到的高频带射频信号不会对第一主集天线(主集高频天线)441接收的低频带射频信号造成干扰，能够提高第一主集天线441的性能，提高用户体验度。

在一个实施例中，控制模块450通过判断当前射频信号所处的频带，当当前射频信号所处的频带与第二主集天线(主集中低频天线)442收发的射频信号的频带一致时，控制切换开关430处于工作状态。当当前射频信号所处的频带为中低频带时，由于中频带和低频带的射频信号承载的为语音通话业务，由于语音通话业务的实时性较强，如果射频信号较差，就会产生语音延迟或卡顿，导致语音通话不能正常进行，极大影响用户的体验度。因此，需要控制切换开关430处于工作状态，根据第二主集天线(主集中低频天线)442与分集天线443接收的基站信号的信号强度，来选择性的建立主集射频前端模块410与第二主集天线(主集中低频天线)442或分集天线443的通路。

进一步地，控制模块450还用于检测第二主集天线(主集中低频天线)442、分集天线443分别接收基站信号的信号强度。在默认状态，采用第二主集天线(主集中低频天线)442接收基站信号的信号强度大于预设值，且大于分集天线443接收基站信号作为移动终端的射频通信信号。此时，，控制模块450默认控制切换开关430处于第一工作状态，分别建立主集射频前端模块410与第二主集天线(主集中低频天线)442的通路以及分集射频前端模块20与分集天线443的通路。

参考图5，当第二主集天线(主集中低频天线)442接收基站信号的信号强度小于于预设值，且分集天线443接收基站信号的信号强度大于预设值时，控制模块450控制切换开关430处于第二工作状态，分别建立主集射频前端模块410与分集天线443的通路，以及分集射频前端模块20与第二主集天线(主集中低频天线)442的通路。当分别建立主集射频前端模块410与第二主集天线(主集中低频天线)442的通路，以及分集射频前端模块20与分集天线443的通路时，此时，主集射频前端模块410与第一主集天线(主集高频天线)441之间的通信处于空闲状态，也就是，主集射频前端模块410不收发来自第一主集天线(主集高频天线)441的高频带的射频信号。

具体的，其中，预设值为-95dBm，当第二主集天线(主集中低频天线)442接收基站信号的信号强度(-97dBm)小于于预设值(-95dBm)，且分集天线443接收基站信号的信号强度(-60dBm)大于预设值(-95dBm)时，控制模块450控制切换开关430处于第二工作状态，建立主集射频前端模块410与分集天线443的通路以及分集射频前端模块420与第二主集天线(主集中低频天线)442的通路。

当存在4G信号(2300～2690MHz)时，如果出现语音呼叫，则会切入到2G(824～960MHz)、3G(1710～2170MHz)的频带，使用2G、3G信号即中低频带的射频信号接入该呼叫，后续使用中低频带的射频信号承载语音通话业务，此时会断开高频射频信号的收发。当语音通话结束，当前存在4G信号，则使用高频带的射频信号继续进行数据通信。

本发明实施例还提供了一种移动终端，移动终端包括上述一实施例中的天线切换装置。具有上述任一实施例的天线切换装置的移动终端，其能够降低插损，提高天线性能。如图6所示，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，具体技术细节未揭示的，请参照本发明实施例天线切换装置部分。该计算机设备可以为包括手机、平板电脑、车载电脑、穿戴式设备等任意终端设备，以移动终端为手机为例：

图6为与本发明实施例提供的移动终端相关的手机600的部分结构的框图。参考图6，手机600包括：天线切换装置610、存储器620、输入单元630、显示单元640、传感器650、音频电路660、无线保真(wireless fidelity，WiFi)模块670、处理器680、以及电源690等部件。本领域技术人员可以理解，图6所示的手机结构并不构成对手机的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

其中，天线切换装置610可用于收发信息或通话过程中，信号的接收和发送，可将基站的下行信息接收后，给处理器680处理；也可以将上行的数据发送给基站。存储器620可用于存储软件程序以及模块，处理器680通过运行存储在存储器620的软件程序以及模块，从而执行手机的各种功能应用以及数据处理。存储器620可主要包括程序存储区和数据存储区，其中，程序存储区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能的应用程序、图像播放功能的应用程序等)等；数据存储区可存储根据手机的使用所创建的数据(比如音频数据、通讯录等)等。此外，存储器620可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。

输入单元630可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与手机600的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。具体地，输入单元630可包括触控面板631以及其他输入设备632。触控面板631，也可称为触摸屏，可收集用户在其上或附近的触摸操作(比如用户使用手指、触笔等任何适合的物体或附件在触控面板631上或在触控面板631附近的操作)，并根据预先设定的程式驱动相应的连接装置。在一个实施例中，触控面板631可包括触摸检测装置和触摸控制器两个部分。其中，触摸检测装置检测用户的触摸方位，并检测触摸操作带来的信号，将信号传送给触摸控制器；触摸控制器从触摸检测装置上接收触摸信息，并将它转换成触点坐标，再送给处理器680，并能接收处理器680发来的命令并加以执行。此外，可以采用电阻式、电容式、红外线以及表面声波等多种类型实现触控面板631。除了触控面板631，输入单元630还可以包括其他输入设备632。具体地，其他输入设备632可以包括但不限于物理键盘、功能键(比如音量控制按键、开关按键等)等中的一种或多种。

显示单元640可用于显示由用户输入的信息或提供给用户的信息以及手机的各种菜单。显示单元640可包括显示面板641。在一个实施例中，可以采用液晶显示器(LiquidCrystal Display，LCD)、有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode，OLED)等形式来配置显示面板641。在一个实施例中，触控面板631可覆盖显示面板641，当触控面板631检测到在其上或附近的触摸操作后，传送给处理器680以确定触摸事件的类型，随后处理器680根据触摸事件的类型在显示面板641上提供相应的视觉输出。虽然在图6中，触控面板631与显示面板641是作为两个独立的部件来实现手机的输入和输入功能，但是在某些实施例中，可以将触控面板631与显示面板641集成而实现手机的输入和输出功能。

手机600还可包括至少一种传感器650，比如光传感器、运动传感器以及其他传感器。具体地，光传感器可包括环境光传感器及接近传感器，其中，环境光传感器可根据环境光线的明暗来调节显示面板641的亮度，接近传感器可在手机移动到耳边时，关闭显示面板641和/或背光。运动传感器可包括加速度传感器，通过加速度传感器可检测各个方向上加速度的大小，静止时可检测出重力的大小及方向，可用于识别手机姿态的应用(比如横竖屏切换)、振动识别相关功能(比如计步器、敲击)等。此外，手机还可配置陀螺仪、气压计、湿度计、温度计、红外线传感器等其他传感器等。

音频电路660、扬声器661和传声器662可提供用户与手机之间的音频接口。音频电路660可将接收到的音频数据转换后的电信号，传输到扬声器661，由扬声器661转换为声音信号输出；另一方面，传声器662将收集的声音信号转换为电信号，由音频电路660接收后转换为音频数据，再将音频数据输出处理器680处理后，经RF电路610可以发送给另一手机，或者将音频数据输出至存储器620以便后续处理。

WiFi属于短距离无线传输技术，手机通过WiFi模块670可以帮助用户收发电子邮件、浏览网页和访问流式媒体等，它为用户提供了无线的宽带互联网访问。虽然图6示出了WiFi模块670，但是可以理解的是，其并不属于手机700的必须构成，可以根据需要而省略。

处理器680是手机的控制中心，利用各种接口和线路连接整个手机的各个部分，通过运行或执行存储在存储器620内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器620内的数据，执行手机的各种功能和处理数据，从而对手机进行整体监控。在一个实施例中，处理器680可包括一个或多个处理单元。在一个实施例中，处理器680可集成应用处理器和调制解调处理器，其中，应用处理器主要处理操作系统、用户界面和应用程序等；调制解调处理器主要处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调处理器也可以不集成到处理器680中。

手机600还包括给各个部件供电的电源690(比如电池)，优选的，电源可以通过电源管理系统与处理器680逻辑相连，从而通过电源管理系统实现管理充电、放电、以及功耗管理等功能。

在一个实施例中，手机600还可以包括摄像头、蓝牙模块等。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种天线切换装置，其特征在于，包括：主集射频前端模块、分集射频前端模块、切换开关、第一主集天线、第二主集天线、分集天线以及控制模块，

所述主集射频前端模块包括第一端子、第二端子和第三端子，其中，所述第一端子与所述第一主集天线连接；所述第二端子、第三端子分别通过所述切换开关与所述第二主集天线连接；

所述分集射频前端模块通过所述切换开关与所述分集天线连接；

所述控制模块通过判断当前射频信号所处的频带，当所述当前射频信号所处的频带与所述第一主集天线收发的射频信号的频带一致时，控制所述切换开关处于空闲状态。

2.根据权利要求1所述的天线切换装置，其特征在于，所述第一端子为低频带射频信号连接端子，所述第二端子为中频带射频信号连接端子，第三端子为高频带射频信号连接端子；

所述第一主集天线为主集低频天线，用于收发低频带射频信号；所述第二主集天线为主集中高频天线，用于收发中高频带射频信号。

3.根据权利要求1所述的天线切换装置，其特征在于，所述第一端子为高频带射频信号连接端子，所述第二端子为中频带射频信号连接端子，第三端子为低频带射频信号连接端子；

所述第一主集天线为主集高频天线，用于收发高频带射频信号；所述第二主集天线为主集中低频天线，用于收发中低频带射频信号。

4.根据权利要求1所述的天线切换装置，其特征在于，所述切换开关为智能三端口切换开关，包括第一触点、第二触点、第三触点、第一输出端和第二输出端；其中，

所述第一触点与所述第二端子连接，第二触点与所述第三端子连接，所述第三触点与所述分集射频前端模块连接；

所述第一输出端与所述第二主集天线连接，所述第二输出端与所述分集天线连接。

5.根据权利要求4所述的天线切换装置，其特征在于，所述智能三端口切换开关的工作状态包括第一工作状态和第二工作状态；

当所述第一触点、第二触点分别与所述第一输出端连接，所述第三触点与所述第二输出端连接时，所述智能三端口切换开关处于第一工作状态；

当所述第一触点、第二触点分别与所述第二输出端连接，所述第三触点与所述第一输出端连接时，所述智能三端口切换开关处于第二工作状态。

6.根据权利要求1所述的天线切换装置，其特征在于，所述控制模块通过判断当前射频信号所处的频带，当所述当前射频信号所处的频带与所述第二主集天线收发的射频信号的频带一致时，控制所述切换开关处于工作状态。

7.根据权利要求6所述的天线切换装置，其特征在于，所述控制模块还用于分别检测所述第二主集天线、分集天线接收的基站信号的信号强度；

当所述第二主集天线接收基站信号的信号强度小于预设值，且所述分集天线接收基站信号的信号强度大于预设值时，所述控制模块控制所述切换开关分别建立所述主集射频前端模块与所述分集天线的通路、以及所述分集射频前端模块与所述第二主集天线的通路。

8.根据权利要求2或3所述的天线切换装置，其特征在于，所述低频带射频信号的频率范围为824～960MHz，所述中频带射频信号的频率范围为1710～2170MHz，所述高频带射频信号的频率范围为2300～2690MHz。

9.一种移动终端，其特征在于，包括如权利要求1～8任一项所述的天线切换装置。