CN107508605A - 移动装置 - Google Patents

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CN107508605A CN201610567508.9A CN201610567508A CN107508605A CN 107508605 A CN107508605 A CN 107508605A CN 201610567508 A CN201610567508 A CN 201610567508A CN 107508605 A CN107508605 A CN 107508605A
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Abstract

本发明提供一种移动装置，包括分集天线、射频天线、第一无线通信电路、第二无线通信电路与第一切换电路。第二无线通信电路电性连接射频天线。第一切换电路电性连接分集天线、第一无线通信电路与第二无线通信电路。在第一模式下，分集天线通过第一切换电路导通至第一无线通信电路，且第一无线通信电路通过分集天线接收无线信号。在第二模式下，分集天线通过第一切换电路导通至第二无线通信电路，且第二无线通信电路通过射频天线与分集天线执行多输入多输出传输。本发明技术方案通过第一切换电路的切换致使第一无线通信电路与第二无线通信电路共享分集天线，进而可提升数据吞吐量与数据传输速率，并有助于移动装置的微型化。

Description

移动装置
技术领域
本发明是有关于一种移动装置，且特别是有关于一种可共享分集天线的移动装置。
背景技术
多输入多输出(Multi-input Multi-output，简称MIMO)技术，可在不增加频宽或是总发送功率耗损(transmit power expenditure)的情况下，增加系统的数据吞吐量(data throughput)以及传送距离，因此近年来备受瞩目。具体而言，MIMO技术是利用移动装置各自所设置的多个天线，来增加接收端与传送端之间的传输路径，从而抑制频道衰落(fading)。
然而，在移动装置的轻薄短小的发展趋势下，现有的移动装置往往会因应体积的限制，而仍是采用单输入单输出(Single-Input Single-Output，简称SISO)技术。举例来说，在有限的硬件空间下，现有的移动装置大多只能设置单个WiFi天线。因此，现有的移动装置往往只能选用SISO技术来接收或是发射WiFi信号，进而导致数据吞吐量受到限制。
发明内容
本发明提供一种移动装置，通过第一切换电路的切换致使第一无线通信电路与第二无线通信电路共享分集天线，进而可提升数据吞吐量与数据传输速率，并有助于移动装置的微型化。
本发明的移动装置，包括分集天线、射频天线、第一无线通信电路、第二无线通信电路与第一切换电路。第二无线通信电路电性连接射频天线。第一切换电路电性连接分集天线、第一无线通信电路与第二无线通信电路。在第一模式下，分集天线通过第一切换电路导通至第一无线通信电路，且第一无线通信电路通过分集天线接收无线信号。在第二模式下，分集天线通过第一切换电路导通至第二无线通信电路，且第二无线通信电路通过射频天线与分集天线执行多输入多输出传输。
在本发明的一实施例中，上述的移动装置还包括主天线。其中，主天线电性连接第一无线通信电路，且在第一模式下，第一无线通信电路还通过主天线接收无线信号。
在本发明的一实施例中，上述的主天线包括第一天线与第二天线，且移动装置还包括第二切换电路。其中，第二切换电路电性连接第一天线、第一无线通信电路与第二无线通信电路，且第二天线电性连接第一无线通信电路。在第一模式下，第一天线通过第二切换电路导通至第一无线通信电路，且第一无线通信电路还通过第一天线与第二天线接收无线信号。在第二模式下，第一天线通过第二切换电路导通至第二无线通信电路，且第二无线通信电路还通过第一天线执行多输入多输出传输。
基于上述，本发明的移动装置可利用第一切换电路将分集天线切换至第一无线通信电路或是第二无线通信电路，进而致使第一无线通信电路与第二无线通信电路可共享分集天线。借此，将有助于移动装置的微型化，且移动装置还可执行多输入多输出传输，从而可有效地提升数据吞吐量与数据传输速率。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。
附图说明
图1为依据本发明一实施例的移动装置的示意图；
图2为依据本发明另一实施例的移动装置的示意图；
图3为依据本发明另一实施例的移动装置的示意图；
图4为依据本发明另一实施例的移动装置的示意图。
附图标记说明：
100、200、300、400：移动装置；
110：分集天线；
120：射频天线；
130：第一无线通信电路；
140：第二无线通信电路；
150：第一切换电路；
151：第一切换电路的第一端；
152：第一切换电路的第二端；
153：第一切换电路的第三端；
160、360：主天线；
210、410：第一前端电路；
211、411：第一功率放大器；
212、412：第一低噪声放大器；
213、413：第一开关；
220、420：第二前端电路；
221、421：第二功率放大器；
222、422：第二低噪声放大器；
223、423：第二开关；
310：第二切换电路；
311：第二切换电路的第一端；
312：第二切换电路的第二端；
313：第二切换电路的第三端；
361：第一天线；
362：第二天线；
430：第三前端电路；
431：第三功率放大器；
432：第三低噪声放大器；
433：第三开关。
具体实施方式
图1为依据本发明一实施例的移动装置的示意图。如图1所示，移动装置100包括分集天线(diversity antenna)110、射频天线120、第一无线通信电路130、第二无线通信电路140与第一切换电路150。其中，第二无线通信电路140电性连接射频天线120。第一切换电路150电性连接分集天线110、第一无线通信电路130与第二无线通信电路140。
在操作上，移动装置100包括第一模式与第二模式。此外，移动装置100可利用控制信息来控制第一切换电路150的状态，以致使第一切换电路150可响应于不同的模式将分集天线110导通至不同的无线通信电路。举例来说，第一切换电路150包括第一端至第三端151～153。其中，第一切换电路150的第一端151电性连接分集天线110。第一切换电路150的第二端152电性连接第一无线通信电路130。第一切换电路150的第三端153电性连接第二无线通信电路140。此外，第一切换电路150的第一端151可响应于控制信息电性连接至第一切换电路150的第二端152与第三端153的其中之一。
具体而言，在第一模式下，第一切换电路150的第一端151将电性连接至第一切换电路150的第二端152，进而致使分集天线110可通过第一切换电路150导通至第一无线通信电路130。此外，第一无线通信电路130可通过分集天线110接收无线信号，以借此增加接收能力。举例来说，移动装置100还包括主天线160，且主天线160电性连接第一无线通信电路130。在第一模式下，主天线160与分集天线110可用以接收相同的无线信号，且第一无线通信电路130可针对主天线160与分集天线110所接收到的无线信号进行处理。借此，第一无线通信电路130将可从主天线160与分集天线110中选取其一，以利用可形成较佳传输路径的天线(亦即，主天线160与分集天线110之其一)来持续地接收无线信号，从而有助于提升第一无线通信电路130的接收能力。
另一方面，在第二模式下，第一切换电路150的第一端151将电性连接至第一切换电路150的第三端153，进而致使分集天线110可通过第一切换电路150导通至第二无线通信电路140。此外，第二无线通信电路140可同时通过射频天线120与分集天线110来接收或是发射无线信号，进而致使第二无线通信电路140可支持2x2的多输入多输出(Multi-inputMulti-output，简称MIMO)技术。亦即，在第二模式下，第二无线通信电路140可通过射频天线120与分集天线110来执行MIMO传输，亦即第二无线通信电路140可使用MIMO技术来接收或是发射无线信号。
换言之，通过第一切换电路150的切换，分集天线110除了可以增加第一无线通信电路130的接收能力以外，还可用以做为第二无线通信电路140的操作天线。亦即，通过第一切换电路150的设置，第一无线通信电路130与第二无线通信电路140将可共享分集天线110。如此一来，将有助于缩减移动装置100的体积，从而有助于移动装置100的微型化。此外，通过分集天线110的共享，移动装置100还可使用MIMO技术来接收或是发射无线信号，从而可有效地提升数据吞吐量与数据传输速率(data rate)。
值得一提的是，射频天线120可例如是一双频天线，并可涵盖第一频段与第二频段。此外，分集天线110的操作频段与射频天线120的第一频段部分重叠，且分集天线110的操作频段的倍频频段与射频天线120的第二频段部分重叠。举例来说，在一实施例中，射频天线120可涵盖2.4GHz频段(亦即，第一频段)与5GHz频段(亦即，第二频段)。此外，分集天线110的操作频段包括2.1GHz～2.6GHz。亦即，分集天线110的操作频段除了包括2.4GHz频段以外，还包括2.1GHz频段与2.6GHz频段。此外，第一切换电路150可由一或多个高频开关组合而成，且第一切换电路150在1GHz至6GHz之间的插入损耗(insertion loss)介于0.3～0.85dB。
换言之，在一实施例中，射频天线120可支持WiFi以及蓝牙(Bluetooth)通信技术下的操作频段。亦即，射频天线120可例如是涵盖2.4GHz频段与5GHz频段的WiFi天线。此外，当移动装置100切换至第二模式(例如，WiFi模式)时，分集天线110将可用以做为另一WiFi天线。借此，移动装置100将可通过分集天线110与射频天线120来执行MIMO传输，从而可通过MIMO传输来接收或是发射WiFi信号。
此外，在一实施例中，分集天线110可支持亚太地区(例如，中国大陆、印度与印尼)所使用的第四代移动通信技术(4G)下的2.1GHz频段与2.6GHz频段。亦即，分集天线110可支持大陆地区所使用的TD-LTE(分时长期演进)技术下的操作频段(例如，LTE band 38、band40以及band 41)。换言之，当移动装置100切换至第一模式(例如，一般模式)时，移动装置100将可通过主天线160与分集天线110来接收LTE频段下的信号。
除此之外，为了提升第二无线通信电路的效能，第二无线通信电路140还可以设置前端电路。前端电路整合了功率放大器(power amplifier，简称PA)及低噪声放大器(lownoise amplifier，简称LNA)。此外，前端电路可提高分集天线110的辐射功率与接收灵敏度，且插入损耗可通过前端电路得到补偿，进而致使整体系统的效能提升可达近4dB～6dB。如此一来，还可进一步地提升第二无线通信电路140在第一频段(例如，2.4GHz频段)与第二频段(例如，5GHz频段)的通信品质。
举例来说，图2为依据本发明另一实施例的移动装置的示意图。相较于图1实施例，图2中的移动装置200还包括第一前端电路210与第二前端电路220。此外，第一前端电路210设置在第一切换电路150的第三端153与第二无线通信电路140之间，且第一前端电路210包括第一功率放大器211、第一低噪声放大器212以及第一开关213。第二前端电路220设置在射频天线120与第二无线通信电路140之间，且第二前端电路220包括第二功率放大器221、第二低噪声放大器222以及第二开关223。
具体而言，在第二模式下，第二无线通信电路140可通过射频天线120与分集天线110来执行MIMO传输中的发射操作或是接收操作。举例来说，当第二无线通信电路140执行MIMO传输中的发射操作时，第一功率放大器211将通过第一开关213导通至第一切换电路150的第三端153，第二功率放大器221将通过第二开关223导通至射频天线120，且第一切换电路150的第一端151与第三端153将电性相连。此时，第一功率放大器211与第二功率放大器221将可分别放大来自第二无线通信电路140的信号，且分集天线110与射频天线120可将第一功率放大器211与第二功率放大器221的输出信号转换成无线信号。
另一方面，当第二无线通信电路140执行MIMO传输中的接收操作时，第一低噪声放大器212将通过第一开关213导通至第一切换电路150的第三端153，第二低噪声放大器222将通过第二开关223导通至射频天线120，且第一切换电路150的第一端151与第三端153将电性相连。此时，第一低噪声放大器212与第二低噪声放大器222可放大来自分集天线110与射频天线120的信号，且第二无线通信电路140可接收第一低噪声放大器212与第二低噪声放大器222的输出信号。至于图2实施例中其余各元件的细部结构与操作已包含在图1实施例中，故在此不与赘述。
值得注意的是，在另一实施例中，移动装置100还可利用部分的主天线来做为第二无线通信电路140的另一操作天线，进而致使第二无线通信电路140可执行3x3的MIMO传输。举例来说，图3为依据本发明另一实施例的移动装置的示意图。相较于图1实施例，图3中的移动装置300还包括第二切换电路310，且图3中的主天线360包括第一天线361与第二天线362。
具体而言，第一天线361与第二天线362涵盖不同的频段。例如，第一天线361可涵盖高频频段或是中高频频段，且第二天线362可涵盖低频频段或是中低频频段。借此，移动装置300将可整合多个频段的频宽，进而可利用载波聚合技术(carrier aggregation)来进一步地提升数据吞吐量与数据传输速率。
第二切换电路310电性连接第一天线361、第一无线通信电路130与第二无线通信电路140，且第二天线362电性连接第一无线通信电路130。此外，移动装置300可利用控制信息来控制第二切换电路310的状态，以致使第二切换电路310可响应于不同的模式将第一天线361导通至不同的无线通信电路。举例来说，第二切换电路310包括第一端至第三端311～313。其中，第二切换电路310的第一端311电性连接第一天线361。第二切换电路310的第二端312电性连接第一无线通信电路130。第二切换电路310的第三端313电性连接第二无线通信电路140。
在第一模式下，第二切换电路310的第一端311与第二端312可响应于控制信息而彼此电性相连。借此，第一天线361将可通过第二切换电路310导通至第一无线通信电路130。此外，在第一模式下的分集天线110可通过第一切换电路150导通至第一无线通信电路130。借此，第一无线通信电路130将可通过第一天线361、第二天线362与分集天线110接收无线信号，以借此增加接收能力。
在第二模式下，第二切换电路310的第一端311与第三端313可响应于控制信息而彼此电性相连。借此，第一天线361将可通过第二切换电路310导通至第二无线通信电路140。此外，在第二模式下的分集天线110可通过第一切换电路150导通至第二无线通信电路140。借此，第二无线通信电路140将可同时通过射频天线120、分集天线110与第一天线361来接收或是发射无线信号，进而致使第二无线通信电路140可支持3x3的MIMO技术。亦即，在第二模式下，第二无线通信电路140可通过分集天线110、射频天线120与第一天线361来执行3x3的MIMO传输。
换言之，通过第二切换电路310的设置，第一无线通信电路130与第二无线通信电路140将可共享主天线360中的第一天线361。如此一来，将有助于缩减移动装置300的体积，且移动装置300还可使用MIMO技术来接收或是发射无线信号，从而可有效地提升数据吞吐量与数据传输速率。
值得一提的是，第一天线361的操作频段与射频天线120的第一频段部分重叠，且第一天线361的操作频段的倍频频段与射频天线120的第二频段部分重叠。举例来说，在一实施例中，射频天线120可涵盖2.4GHz频段(亦即，第一频段)与5GHz频段(亦即，第二频段)，且第一天线361的操作频段包括2.1GHz～2.6GHz。此外，第二切换电路310可由一或多个高频开关组合而成，且第二切换电路310在1GHz至6GHz之间的插入损耗皆小于0.85dB。
换言之，在一实施例中，当移动装置300切换至第二模式(例如，WiFi模式)时，射频天线120、分集天线110与第一天线361都可分别用以做为一WiFi天线，进而致使移动装置300可通过MIMO传输来接收或是发射WiFi信号。另一方面，当移动装置300切换至第一模式(例如，一般模式)时，移动装置300将可通过主天线360与分集天线110来接收2.1GHz频段与2.6GHz频段下的信号，从而可支持大陆地区所使用的TD-LTE技术下的操作频段(例如，LTEband 38、band 40以及band 41)。
除此之外，图3中的移动装置300还可设置前端电路，以进一步地提升通信品质。举例来说，图4为依据本发明另一实施例的移动装置的示意图。相较于图3实施例，图4中的移动装置400还包括第一前端电路410、第二前端电路420与第三前端电路430。此外，第一前端电路410设置在第一切换电路150的第三端153与第二无线通信电路140之间，且第一前端电路410包括第一功率放大器411、第一低噪声放大器412以及第一开关413。第二前端电路420设置在第二切换电路310的第三端313与第二无线通信电路140之间，且第二前端电路420包括第二功率放大器421、第二低噪声放大器422以及第二开关423。第三前端电路430设置在射频天线120与第二无线通信电路140之间，且第三前端电路430包括第三功率放大器431、第三低噪声放大器432以及第三开关433。
具体而言，在第二模式下，第二无线通信电路140可通过射频天线120、分集天线110与第一天线361来执行MIMO传输中的发射操作或是接收操作。举例来说，当第二无线通信电路140执行MIMO传输中的发射操作时，第一功率放大器411将通过第一开关413导通至第一切换电路150的第三端153，第二功率放大器421将通过第二开关423导通至第二切换电路310的第三端313，第三功率放大器431将通过第三开关433导通至射频天线120，第一切换电路150的第一端151与第三端153将电性相连，且第二切换电路310的第一端311与第三端313将电性相连。此时，第一至第三功率放大器411、421与431将可分别放大来自第二无线通信电路140的信号，且分集天线110、第一天线361与射频天线120可将第一至第三功率放大器411、421与431的输出信号转换成无线信号。
另一方面，当第二无线通信电路140执行MIMO传输中的接收操作时，第一低噪声放大器412将通过第一开关413导通至第一切换电路150的第三端153，第二低噪声放大器422将通过第二开关423导通至第二切换电路310的第三端313，第三低噪声放大器432将通过第三开关433导通至射频天线120，第一切换电路150的第一端151与第三端153将电性相连，且第二切换电路310的第一端311与第三端313将电性相连。此时，第一至第三低噪声放大器412、422、432可放大来自分集天线110、第一天线361与射频天线120的信号，且第二无线通信电路140可接收第一至第三低噪声放大器412、422、432的输出信号。至于图3-4实施例中其余各元件的细部结构与操作已包含在上述各实施例中，故在此不与赘述。
综上所述，本发明的移动装置可利用第一切换电路将分集天线切换至第一无线通信电路或是第二无线通信电路，进而致使第一无线通信电路与第二无线通信电路可共享分集天线。借此，将有助于移动装置的微型化，且移动装置还可使用MIMO技术来接收或是发射无线信号，从而可有效地提升数据吞吐量与数据传输速率。此外，在另一实施例中，移动装置还可设置第二切换电路。借此，第一无线通信电路与第二无线通信电路除了可以共享分集天线以外，还可共享主天线中的第一天线，从而可进一步地提升数据吞吐量与数据传输速率。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (15)

1.一种移动装置，其特征在于，包括：
分集天线与射频天线；
第一无线通信电路与第二无线通信电路，其中所述第二无线通信电路电性连接所述射频天线；以及
第一切换电路，电性连接所述分集天线、所述第一无线通信电路与所述第二无线通信电路，其中在第一模式下，所述分集天线通过所述第一切换电路导通至所述第一无线通信电路，且所述第一无线通信电路通过所述分集天线接收无线信号，
在第二模式下，所述分集天线通过所述第一切换电路导通至所述第二无线通信电路，且所述第二无线通信电路通过所述射频天线与所述分集天线执行多输入多输出传输。
2.根据权利要求1所述的移动装置，其特征在于，所述第一切换电路包括电性连接所述分集天线的第一端、电性连接所述第一无线通信电路的第二端以及电性连接所述第二无线通信电路的第三端，在所述第一模式下，所述第一切换电路的所述第一端与所述第二端电性相连，且在所述第二模式下，所述第一切换电路的所述第一端与所述第三端电性相连。
3.根据权利要求1所述的移动装置，其特征在于，所述射频天线涵盖第一频段与第二频段，所述分集天线的操作频段与所述第一频段部分重叠，且所述操作频段的倍频频段与所述第二频段部分重叠。
4.根据权利要求3所述的移动装置，其特征在于，所述第一频段为2.4GHz频段，且所述第二频段为5GHz频段。
5.根据权利要求4所述的移动装置，其特征在于，所述分集天线的所述操作频段包括2.1GHz频段与2.6GHz频段。
6.根据权利要求1所述的移动装置，其特征在于，还包括：
第一前端电路，设置在所述第一切换电路与所述第二无线通信电路之间，并包括第一功率放大器、第一低噪声放大器与第一开关，
当所述第二无线通信电路执行所述多输入多输出传输中的发射操作时，所述第一功率放大器通过所述第一开关导通至所述第一切换电路，且当第二无线通信电路执行所述多输入多输出传输中的接收操作时，所述第一低噪声放大器通过所述第一开关导通至所述第一切换电路。
7.根据权利要求6所述的移动装置，其特征在于，还包括：
第二前端电路，设置在所述射频天线与所述第二无线通信电路之间，并包括第二功率放大器、第二低噪声放大器与第二开关，
当所述第二无线通信电路执行所述多输入多输出传输中的所述发射操作时，所述第二功率放大器通过所述第二开关导通至所述射频天线，且当第二无线通信电路执行所述多输入多输出传输中的所述接收操作时，所述第二低噪声放大器通过所述第二开关导通至所述射频天线。
8.根据权利要求1所述的移动装置，其特征在于，还包括：
主天线，电性连接所述第一无线通信电路，且在所述第一模式下，所述第一无线通信电路还通过所述主天线接收所述无线信号。
9.根据权利要求8所述的移动装置，其特征在于，所述主天线包括第一天线与第二天线，且所述移动装置还包括：
第二切换电路，电性连接所述第一天线、所述第一无线通信电路与所述第二无线通信电路，且所述第二天线电性连接所述第一无线通信电路，其中在所述第一模式下，所述第一天线通过所述第二切换电路导通至所述第一无线通信电路，且所述第一无线通信电路还通过所述第一天线与所述第二天线接收所述无线信号，
在所述第二模式下，所述第一天线通过所述第二切换电路导通至所述第二无线通信电路，且所述第二无线通信电路还通过所述第一天线执行所述多输入多输出传输。
10.根据权利要求9所述的移动装置，其特征在于，所述射频天线涵盖第一频段与第二频段，所述第一天线的一操作频段与所述第一频段部分重叠，且所述操作频段的倍频频段与所述第二频段部分重叠。
11.根据权利要求10所述的移动装置，其特征在于，所述第一频段为2.4GHz频段，所述第二频段为5GHz频段。
12.根据权利要求11所述的移动装置，其特征在于，所述第一天线的所述操作频段包括2.1GHz频段与2.6GHz频段。
13.根据权利要求9所述的移动装置，其特征在于，所述第二切换电路包括电性连接所述第一天线的第一端、电性连接所述第一无线通信电路的第二端以及电性连接所述第二无线通信电路的第三端，在所述第一模式下，所述第二切换电路的所述第一端与所述第二端电性相连，且在所述第二模式下，所述第二切换电路的所述第一端与所述第三端电性相连。
14.根据权利要求9所述的移动装置，其特征在于，还包括：
第一前端电路，设置在所述第一切换电路与所述第二无线通信电路之间，并包括第一功率放大器、第一低噪声放大器与第一开关；以及
第二前端电路，设置在所述第二切换电路与所述第二无线通信电路之间，并包括第二功率放大器、第二低噪声放大器与第二开关，
当所述第二无线通信电路执行所述多输入多输出传输中的发射操作时，所述第一功率放大器通过所述第一开关导通至所述第一切换电路，且所述第二功率放大器通过所述第二开关导通至所述第二切换电路，
当第二无线通信电路执行所述多输入多输出传输中的接收操作时，所述第一低噪声放大器通过所述第一开关导通至所述第一切换电路，且所述第二低噪声放大器通过所述第二开关导通至所述第二切换电路。
15.根据权利要求14所述的移动装置，其特征在于，还包括：
第三前端电路，设置在所述射频天线与所述第二无线通信电路之间，并包括第三功率放大器、第三低噪声放大器与第三开关，
当所述第二无线通信电路执行所述多输入多输出传输中的所述发射操作时，所述第三功率放大器通过所述第三开关导通至所述射频天线，且当第二无线通信电路执行所述多输入多输出传输中的所述接收操作时，所述第三低噪声放大器通过所述第三开关导通至所述射频天线。
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