CN109076640B - 一种终端设备及切换方法 - Google Patents

Abstract

本申请的实施例提供一种终端设备及切换方法，涉及通信领域，能够在无需增加大尺寸天线的情况下，始终维持WiFi模块处于MIMO状态接收WiFi 2G信号。终端设备包括WiFi模块、蜂窝模块、切换电路、第一天线、第二天线、以及第三天线，其中，WiFi模块和第一天线电性连接；WiFi模块和蜂窝模块分别与切换电路电性连接；切换电路分别与第二天线和第三天线电性连接；蜂窝模块和WiFi模块同时工作时，如果蜂窝模块通过切换电路与第二天线电性连接，则WiFi模块通过切换电路，与第三天线电性连接。

Description

一种终端设备及切换方法

技术领域

本申请涉及通信领域，尤其涉及一种终端设备及切换方法。

背景技术

随着无线保真(英文全称：Wireless Fidelity，英文简称：WiFi)技术的高速增长和不断普及，越来越多的移动终端用户使用WiFi技术进行通信。通常，移动终端使用多输入多输出(英文全称：Multi-input Multi-output，英文简称：MIMO)技术来保持接收更清晰强大的WiFi信号，大大降低了在数据拥塞的情况下对移动终端接收WiFi信号的影响，提高接收信号质量。但是，移动终端需要增加天线的个数才能实现MIMO技术。而且，在移动终端的极精巧的有限空间里容纳多组MIMO天线，并且每组MIMO天线还需要隔开一定距离以避免信号互相干扰，对于移动终端的天线设计具有极大的挑战性。

现有技术中，在长期演进(英文全称：Long Term Evolution，英文简称：LTE)天线空闲时，可以将LTE天线时分复用为WiFi天线，使用MIMO技术来接收WiFi信号。示例的，如图1所示，两输入两输出(2*2)MIMO天线系统结构示意图。天线系统包括无线保真模块(WiFimodule)、蜂窝模块(cellular modem)和单刀双掷开关，WiFi模块和蜂窝模块之间通信连接。WiFi模块连接两根天线，其中，一根天线是双频天线，覆盖WiFi 2G和WiFi 5G两个频段，另一根单频天线独立覆盖WiFi 5G频段。蜂窝模块连接两根天线，包括主天线和分集天线，分集天线覆盖WiFi 2G频段和LTE高频。如图2所示，在WiFi模块接收WiFi 5G信号时，WiFi模块使用自身连接的两根天线始终维持在MIMO状态来接收WiFi 5G信号。在WiFi模块接收WiFi 2G信号时，需要在分集天线处于空闲态时，即未接收LTE高频信号时，通过单刀双掷开关将分集天线复用为接收WiFi 2G信号的天线，使得WiFi模块接收WiFi 2G信号时维持在MIMO状态。在分集天线处于忙态时，即接收LTE高频信号时，WiFi模块接收WiFi 2G信号时维持在单输入单输出(英文全称：Single input single output，英文简称：SISO)状态。

基于现有的WiFi 2G协议而言，WiFi模块无法通过信令模式通知接入点来同步进行MIMO状态和SISO状态切换。导致WiFi模块切换到SISO状态时，不能解析移动终端处于MIMO状态下接入点发送的数据包，导致吞吐速率“掉零”，甚至WiFi掉线的情况。

发明内容

本申请的实施例提供一种终端设备及切换方法，能够在无需增加大尺寸天线的情况下，始终维持WiFi模块处于MIMO状态接收WiFi 2G信号。

上述目标和其他目标将通过独立权利要求中的特征来达成。进一步的实现方式在从属权利要求、说明书和附图中体现。

第一方面，提供一种终端设备，该终端设备可以包括：无线保真模块(WiFimodule)、蜂窝模块(cellular modem)、第一天线、第二天线、第三天线以及切换电路；其中，第一天线为双频天线，既用于接收WiFi 5G信号又用于接收WiFi 2G信号，也可以是WiFi 2G的主集天线和WiFi 5G的主集天线，第二天线和第三天线均为蜂窝网络通信的分集天线，分别支持不同的蜂窝网络通信频段，用于接收蜂窝网络信号，此外，第二天线和第三天线还可以是蓝牙天线、GPS天线等，只要是能覆盖WIFI频段的天线都可以。

具体的，WiFi模块可以和第一天线电性连接，WiFi模块和蜂窝模块可以分别与切换电路电性连接，切换电路可以分别与第二天线和第三天线电性连接。

当蜂窝模块和WiFi模块同时工作时，如果蜂窝模块通过切换电路与第二天线电性连接，则WiFi模块可以通过切换电路与第三天线电性连接。

或者，当蜂窝模块和WiFi模块同时工作时，如果蜂窝模块通过切换电路与第三天线电性连接，则WiFi模块可以通过切换电路与第二天线电性连接终端设备。

如此，能够在无需增加大尺寸天线的情况下，蜂窝模块通过自身所连接的天线接收蜂窝网络信号的同时，使WiFi模块通过自身所连接的天线，以及复用LTE的两根分集天线作为WiFi 2G的分集天线始终维持WiFi模块处于MIMO状态接收WiFi 2G信号。

结合第一方面，在第一种可实现方式中，切换电路可以包括：第一单刀双掷开关、第二单刀双掷开关和第三单刀双掷开关。其中，第一单刀双掷开关的动端可以与无线保真模块连接，第一单刀双掷开关的第一不动端可以与第二单刀双掷开关的第一不动端连接，第一单刀双掷开关的第二不动端可以与第三单刀双掷开关的第一不动端连接；第二单刀双掷开关的动端可以与第二天线连接，第二单刀双掷开关的第二不动端可以与蜂窝模块连接；第三单刀双掷开关的动端可以与第三天线连接，第三单刀双掷开关的第二不动端可以与蜂窝模块连接。

如此，当蜂窝模块确定第二天线接收LTE高频信号时，第二单刀双掷开关的动端与第二单刀双掷开关的第二不动端连接，连通第二天线与蜂窝模块之间的链路；第一单刀双掷开关的动端与第一单刀双掷开关的第二不动端连接，同时，第三单刀双掷开关的动端与第三单刀双掷开关的第一不动端连接，连通第三天线与无线保真模块之间的链路。从而实现了在通过第二天线与蜂窝模块之间的链路将第二天线接收到的LTE高频信号传输至蜂窝模块的同时，将第三天线接收到的WiFi 2G信号通过第三天线与无线保真模块之间的链路传输至无线保真模块，使得蜂窝模块通过第二天线接收LTE高频信号的同时，无线保真模块通过第一天线和第三天线接收WiFi 2G信号。

当蜂窝模块确定第三天线接收LTE中频信号时，第三单刀双掷开关的动端与第三单刀双掷开关的第二不动端连接，连通第三天线与蜂窝模块之间的链路；第一单刀双掷开关的动端与第一单刀双掷开关的第一不动端连接，同时，第二单刀双掷开关的动端与第二单刀双掷开关的第一不动端连接，连通第二天线与无线保真模块之间的链路。从而，在通过第三天线与蜂窝模块之间的链路将第三天线接收到的LTE中频信号传输至蜂窝模块的同时，将第二天线接收到的WiFi 2G信号通过第二天线与无线保真模块之间的链路传输至无线保真模块，使得蜂窝模块通过第三天线接收LTE中频信号的同时，无线保真模块通过第一天线和第二天线接收WiFi 2G信号。

当无线保真模块确定第一天线需要接收WiFi 2G信号，蜂窝模块确定第二天线未接收LTE高频信号，且第三天线未接收LTE中频信号时，第一单刀双掷开关的动端与第一单刀双掷开关的第一不动端连接，同时，第二单刀双掷开关的动端与第二单刀双掷开关的第一不动端连接，仅连通第二天线与无线保真模块之间的链路。从而，在蜂窝模块未使用第二天线接收LTE高频信号，且第三天线未接收LTE中频信号时，无线保真模块复用第二天线，通过第一天线接收WiFi 5G信号，通过第一天线和第二天线接收WiFi 2G信号，第一天线相当于主射频通道，第二天线相当于辅射频通道，使得无线保真模块处于MIMO状态接收WiFi信号。

当无线保真模块确定第一天线不需要接收WiFi 2G信号，蜂窝模块确定第二天线接收LTE高频信号时，第二单刀双掷开关的动端2与第二单刀双掷开关的第二不动端连接，连通第二天线与蜂窝模块之间的链路，通过第二天线与蜂窝模块之间的链路接收LTE高频信号；和/或，蜂窝模块确定第三天线接收LTE中频信号时，第三单刀双掷开关的动端与第三单刀双掷开关的第二不动端连接，连通第三天线与蜂窝模块之间的链路，通过第三天线与蜂窝模块之间的链路接收LTE中频信号。从而，蜂窝模块可以通过第二天线和/或第三天线接收蜂窝网络信号。

这样一来，可以通过三个单刀双掷开关实现与无线保真模块、蜂窝模块和天线之间的不同连接，从而蜂窝模块通过自身所连接的天线接收蜂窝网络信号的同时，使WiFi模块通过自身所连接的天线，以及复用LTE的两根分集天线作为WiFi 2G的分集天线始终维持WiFi模块处于MIMO状态接收WiFi 2G信号。

第二方面，提供一种切换方法，该切换方法应用于第一方面所述的终端设备，该方法可以包括：

当蜂窝模块和WiFi模块同时工作时，终端设备控制切换电路，使蜂窝模块通过切换电路，与第二天线电性连接时，终端设备控制切换电路，使WiFi模块通过切换电路，与第三天线电性连接。

其具体实现方式可以为：开启无线保真模块，当无线保真模块的工作频段为2.4G时，检测第二天线是否处于收发高频信号的工作状态，若第二天线未处于接收高频信号的工作状态，则控制切换电路，使无线保真模块通过该切换电路与第二天线连接，通过第二天线收发WiFi 2G信号；若第二天线处于接收高频信号的工作状态，则检测第三天线是否处于收发中频信号的工作状态，若第三天线未处于收发中频信号的工作状态，则控制切换电路，使无线保真模块通过该切换电路与第三天线连接，通过第三天线收发WiFi 2G信号；若第三天线处于收发中频信号的工作状态，则调整第二天线和第三天线的工作搜网起始时间，并控制切换电路，使无线保真模块通过该切换电路与第三天线连接，通过第三天线收发WiFi2G信号。

其中，控制切换电路使无线保真模块通过该切换电路与第三天线连接方式可以参照第一方面所述的实现方式，在此不再详细赘述。

第三方面，提供另一种终端设备，该终端设备可以包括：无线保真模块、蜂窝模块、第一天线、第二天线、以及切换电路。其中，第一天线可以是接收WiFi 5G信号或WiFi 2G信号的主集天线，也可以为双频天线，既可以用于接收WiFi 5G信号又可以用于接收WiFi 2G信号。第二天线可以用于接收蜂窝网络信号，其中，蜂窝网络信号包括但不限于长期演进高频信号和长期演进中频信号，还可以包括GSM等信号。

具体的，WiFi模块可以和第一天线电性连接，WiFi模块和蜂窝模块可以分别与切换电路电性连接，切换电路可以与第二天线电性连接；当蜂窝模块和WiFi模块同时工作时，蜂窝模块可以通过切换电路与第二天线电性连接，并且WiFi模块也可以通过切换电路，与第二天线电性连接。

在第三方面的一种可实现方式中，为了实现蜂窝模块、WiFi模块可以分别通过切换电路与第二天线电性连接，该切换电路可以包括：第四单刀双掷开关、第五单刀双掷开关和单刀三掷开关和功分器；第四单刀双掷开关的动端与无线保真模块连接，第四单刀双掷开关的第一不动端与单刀三掷开关的第一不动端连接，第四单刀双掷开关的第二不动端与功分器连接；第五单刀双掷开关的动端与蜂窝模块连接，第五单刀双掷开关的第二不动端与单刀三掷开关的第三不动端连接，第五单刀双掷开关的第一不动端与功分器连接；单刀三掷开关的动端与第二天线连接，单刀三掷开关的第二不动端与功分器连接；功分器包括第一滤波器和第二滤波器，第一滤波器，用于将通过单刀三掷开关从第二天线接收到的WiFi信号采用第一滤波器分流到第四单刀双掷开关，第二滤波器，具体用于将通过单刀三掷开关从第二天线接收到的蜂窝网络信号采用第二滤波器分流到第五单刀双掷开关。

如此，当终端设备确定需要同时接收蜂窝网络信号和WiFi 2G信号时，第四单刀双掷开关的动端与第四单刀双掷开关的第二不动端连接，且第五单刀双掷开关的动端与第五单刀双掷开关的第一不动端连接，且单刀三掷开关的动端与单刀三掷开关的第二不动端连接，从而实现蜂窝模块可以通过第二天线接收蜂窝网络信号，同时，无线保真模块可以通过第一天线接收WiFi 5G信号，通过第二天线接收WiFi 2G信号，第一天线相当于主射频通道，第二天线相当于辅射频通道，使得无线保真模块处于MIMO状态接收WiFi信号。

当无线保真模块确定第一天线需要接收WiFi 2G信号，蜂窝模块确定第二天线未接收蜂窝网络信号时，第四单刀双掷开关的动端与第四单刀双掷开关的第一不动端连接，且单刀三掷开关的动端与单刀三掷开关的第一不动端连接，从而实现在蜂窝模块未使用第二天线接收蜂窝网络信号时，无线保真模块复用第二天线，通过第一天线接收WiFi 5G信号，通过第二天线接收WiFi 2G信号，第一天线相当于主射频通道，第二天线相当于辅射频通道，使得无线保真模块处于MIMO状态接收WiFi信号。

当无线保真模块确定第一天线不需要接收WiFi 2G信号或/和WiFi 5G信号，蜂窝模块确定第二天线接收蜂窝网络时，第五单刀双掷开关的动端与第五单刀双掷开关的第二不动端连接，单刀三掷开关的动端与单刀三掷开关的第三不动端连接，从而实现在蜂窝模块使用第二天线接收蜂窝网络信号时，无线保真模块未复用第二天线，蜂窝模块通过第二天线接收蜂窝网络信号。

在第三方面的又一种可实现方式中，为了实现蜂窝模块、WiFi模块可以分别通过切换电路与第二天线电性连接，该切换电路可以包括双刀双掷开关DPDT和耦合器，耦合器可以包括直通端和耦合端；其中，双刀双掷开关的第七接口与无线保真模块连接，双刀双掷开关的第八接口与蜂窝模块连接，双刀双掷开关的第九接口与耦合器包括的直通端连接，双刀双掷开关的第十接口与耦合器包括的耦合端连接，耦合器与第二天线连接；耦合器，可以用于将从第二天线接收到的蜂窝网络信号通过直通端传输至双刀双掷开关；耦合器，还可以用于将从第二天线接收到的WiFi信号通过耦合端传输至双刀双掷开关。需要说明的是，双刀双掷开关其实是两个单刀双掷开关并列而成。

如此，当终端设备确定需要同时接收蜂窝网络信号和WiFi 2G信号时，双刀双掷开关的第八接口与双刀双掷开关的第九接口连接，双刀双掷开关的第七接口与双刀双掷开关的第十接口连接，从而实现在蜂窝模块通过第二天线接收蜂窝网络信号的同时，无线保真模块通过第一天线接收WiFi 5G信号，通过第二天线接收WiFi 2G信号，第一天线相当于主射频通道，第二天线相当于辅射频通道，使得无线保真模块处于MIMO状态接收WiFi信号。

或者，双刀双掷开关的第七接口与双刀双掷开关的第十接口连接，从而实现在蜂窝模块未使用第二天线接收蜂窝网络信号时，无线保真模块复用第二天线，通过第一天线接收WiFi 5G信号，通过第二天线接收WiFi 2G信号，第一天线相当于主射频通道，第二天线相当于辅射频通道，使得无线保真模块处于MIMO状态接收WiFi信号。

或者，双刀双掷开关的第八接口与双刀双掷开关的第九接口连接，从而实现在蜂窝模块使用第二天线接收蜂窝网络信号时，无线保真模块未复用第二天线，蜂窝模块仅通过第二天线接收蜂窝网络信号。

如此，可以在蜂窝模块通过第二天线接收蜂窝网络信号的同时，无线保真模块分别通过第一天线、第二天线收发WiFi信号，使得无线保真模块复用与蜂窝模块所连接的天线收发WiFi信号，始终维持WiFi模块处于MIMO状态。

需要说明的是，作为接收过程的逆过程，本发明所述的接收WiFi 2G信号和蜂窝网络信号的具体实施方式，也同样适用于发送WiFi 2G信号和蜂窝网络信号，在此不再详细赘述。

第四方面，还提供一种切换方法，该方法由第三方面所述的终端设备执行，可以包括：当蜂窝模块和WiFi模块同时工作时，终端设备控制切换电路，使蜂窝模块通过切换电路，与第二天线电性连接；并且WiFi模块通过切换电路，与第二天线电性连接，将蜂窝网络信号通过第二天线与蜂窝模块之间的链路传输至蜂窝模块，将WiFi信号通过第二天线与无线保真模块之间的链路传输至无线保真模块。

具体的，终端设备可以采用第三方面所述的方式控制切换电路，使蜂窝模块通过切换电路与第二天线电性连接，WiFi模块通过切换电路，与第二天线电性连接，在此不再详细赘述。

可理解的是，在本发明中终端设备的名字对设备本身不构成限定，在实际实现中，这些设备可以以其他名称出现。只要各个设备的功能和本发明类似，属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内。

本发明的这些方面或其他方面在以下实施例的描述中会更加简明易懂。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术提供一种终端设备结构示意图；

图2为现有技术提供一种信号接收示意图；

图3为本申请实施例提供一种终端结构示意图；

图4为本申请实施例提供一种终端设备的结构示意图；

图5为本申请实施例提供一种终端设备的结构示意图；

图6为本申请实施例提供一种终端设备结构示意图；

图7为本申请实施例提供一种终端设备结构示意图；

图8为本申请实施例提供一种终端设备结构示意图；

图9为本申请实施例提供一种切换方法的流程图；

图10为本申请实施例提供一种信号接收示意图；

图11为本申请实施例提供一种终端设备的结构示意图；

图12为本申请实施例提供一种终端设备的结构示意图；

图13为本申请实施例提供一种终端设备的结构示意图；

图14为本申请实施例提供一种终端设备的结构示意图；

图15为本申请实施例提供一种终端设备的结构示意图；

图16为本申请实施例提供一种终端设备的结构示意图；

图17为本申请实施例提供一种终端设备的结构示意图；

图18为本申请实施例提供一种终端设备的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”、“另一”等指示的系统或元件为基于实施例描述的具有一定功能的系统或元件，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的系统或元件必须有此命名，因此不能理解为对本发明的限制。

详细描述本方案之前，为了便于理解本发明所述的技术方案，对本发明涉及的技术名词进行详细解释，需要理解的是，下述技术名词仅是本发明技术人员为了描述方便进行的描述，并不代表或暗示所指的系统或元件必须有此命名，因此不能理解为对本发明的限制：

主集天线：可以包括蜂窝通信频段的主集天线或者WiFi主集天线，如果是蜂窝通信频段的主集天线，即指完成蜂窝通信信号接收或发射的设备；如果是指WiFi主集天线，即指完成WiFi信号接收或发射的设备。

分集天线：是指用来完成分集通路信号接收的设备。

蜂窝网络通信：是采用蜂窝无线组网方式，在终端和网络设备之间通过无线通道连接起来，进而实现用户在活动中可相互通信。

蜂窝网络通信频段：是指蜂窝网络通信中工作的频段，如：LTE(Bands1，2，3，4，5，8，13，17，19，20，25)，本专利中涉及到LTE通信的高频段和LTE的中频段。其中LTE HighBand(LTE B7/38/41)频段是2.49-2.6GHZ，LTE Middle Band指1710-2170MHz。

电性连接：指电路元器件之间可以直接通信连接或电气连接，也可以通过其他电路元器件间接进行通信连接或电气连接。例如：若蜂窝模块通过切换电路与第二天线之间连接，则可以将蜂窝模块与第二天线直接的连接称之为电性连接。

本发明实施例提供一种终端的结构示意图，该终端可以为手机、平板电脑、笔记本电脑、超级移动个人计算机(英文全称：Ultra-mobile Personal Computer，英文简称：UMPC)、上网本、个人数字助理(英文全称：Personal Digital Assistant，英文简称：PDA)等终端设备。

本发明实施例以终端为手机为例进行说明，如图3所示，手机包括：处理器、存储器、输入单元、显示单元、重力传感器、音频电路、电源、射频(英文全称：radio frequency，英文简称：RF)电路、无线保真模块、以及蜂窝模块等部件。本领域技术人员可以理解，图3中示出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。

下面结合图3对手机的各个构成部件进行简单的介绍：

处理器是手机的控制中心，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内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，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。

存储器可用于存储软件程序以及模块，处理器通过运行存储在存储器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。

输入单元可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与手机的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。具体地，输入单元可包括触摸屏以及其他输入设备。触摸屏，也称为触控面板，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摸屏上或在触摸屏附近的操作)，并根据预先设定的程式驱动相应的连接装置。

显示单元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。显示单元可包括显示面板。

音频电路、扬声器、麦克风可提供用户与手机之间的音频接口。音频电路可将接收到的音频数据转换后的电信号，传输到扬声器，由扬声器转换为声音信号输出；另一方面，麦克风将收集的声音信号转换为电信号，由音频电路接收后转换为音频数据，再将音频数据输出至射频电路以发送给比如另一手机，或者将音频数据输出至存储器以便进一步处理。

射频电路可用于通过天线将接收到的蜂窝网络信号传输至蜂窝模块处理，将接收到的WiFi信号传输至无线保真模块处理。通常，射频电路包括但不限于天线、射频前端模组(英文全称：Front End Module，英文简称：FEM)、滤波器、至少一个放大器、耦合器、低噪声放大器(英文全称：low noise amplifier，英文简称：LNA)、以及双工器等。

本发明的基本原理在于：提供一种终端设备，复用LTE的两根分集天线作为WiFi2G的分集天线，使得WiFi 2G始终维持在MIMO状态下。

具体地，该终端设备包括第一天线、第二天线和第三天线。

第一天线为WiFi 2G的主集天线。

可选地，第一天线可以同时支持WiFi 2G和5G，即第一天线既是WiFi 2G的主集天线，也是WiFi 5G的主集天线。

第二天线和第三天线均为蜂窝网络通信的分集天线，分别支持不同的蜂窝网络通信频段。例如第二天线覆盖LTE的高频频段，第三天线覆盖LTE的中频频段，或反之。

当终端的WiFi模块工作于2G频段时，该终端设备根据处理器的控制，控制WiFi模块与空闲状态下的蜂窝网络通信的分集天线连接，即将该空闲状态下的蜂窝网络通信的分集天线作为WiFi 2G的分集天线，从而使得WiFi 2G工作在MIMO状态下。

这样一来，能够在无需增加大尺寸天线的情况下，蜂窝模块通过与自身所连接的天线接收蜂窝网络信号的同时，使WiFi模块通过与自身所连接的天线、以及复用LTE的两根分集天线作为WiFi 2G的分集天线始终维持WiFi模块处于MIMO状态接收WiFi 2G信号。

下面将参考附图详细描述本发明的实施方式。

本发明实施例提供一种终端设备，如图4所示，该终端设备可以包括：无线保真(英文全称：wireless Fidelity，英文简称：WiFi)模块11、蜂窝模块12、第一天线13、第二天线14、第三天线15、以及切换电路16。

其中，第一天线13可以是传输WiFi 5G信号或WiFi 2G信号的主集天线，也可以为双频天线，既可以用于接收WiFi 5G信号又可以用于接收WiFi 2G信号。

第二天线14和第三天线15可以为蜂窝网络通信的分集天线，分别支持不同的蜂窝网络通信频段，用于接收蜂窝网络信号；还可以是蓝牙天线、GPS天线等，只要是能覆盖WIFI频段的天线都可以。具体的，第二天线14可以用于接收LTE高频信号，第三天线15可以用于接收LTE中频信号，或反之。其中，本实施例所述的蜂窝网络信号包括但不限于长期演进高频(英文全称：Long Term Evolution High Band，英文简称：LTE HB)信号和长期演进中频(英文全称：Long Term Evolution Middle Band，英文简称：LTE MB)信号，还可以为全球移动通信系统(英文全称：Global System for Mobile Communication，英文简称：GSM)信号。

具体的，如图4所示，WiFi模块11可以和第一天线13电性连接，WiFi模块11和蜂窝模块12可以分别与切换电路电性连接，切换电路16可以分别与第二天线14和15第三天线电性连接。

其中，当蜂窝模块12和WiFi模块11同时工作时，如果蜂窝模块12通过切换电路与第二天线14电性连接，则WiFi模块11可以通过切换电路16与第三天线15电性连接。

或者，当蜂窝模块12和WiFi模块11同时工作时，如果蜂窝模块12通过切换电路与第三天线15电性连接，则WiFi模块11可以通过切换电路16与第二天线14电性连接。

为了实现蜂窝模块12和WiFi模块11同时工作时的两种连接状态，如图4所示，切换电路16可以包括：第一单刀双掷开关101、第二单刀双掷开关102和第三单刀双掷开关103。其中，第一单刀双掷开关101的动端可以与无线保真模块11连接，第一单刀双掷开关101的第一不动端可以与第二单刀双掷开关102的第一不动端连接，第一单刀双掷开关101的第二不动端可以与第三单刀双掷开关103的第一不动端连接；第二单刀双掷开关102的动端可以与第二天线14连接，第二单刀双掷开关102的第二不动端可以与蜂窝模块12连接；第三单刀双掷开关103的动端可以与第三天线15连接，第三单刀双掷开关103的第二不动端可以与蜂窝模块12连接。

可理解的是，本发明实施例所述的单刀双掷开关通常由动端和不动端组成，动端就是所谓的“刀”，动端连接电源的进线，也就是来电的一端，一般也是与开关的手柄相连的一端；另外的两端就是电源输出的两端，也就是所谓的不动端，不动端是与用电设备相连的。一个开关可拨向两边，起到双控制。

如此，如图5所示，在一种可实现方式中，当蜂窝模块12确定第二天线14接收LTE高频信号时，第二单刀双掷开关102的动端与第二单刀双掷开关102的第二不动端连接，连通第二天线14与蜂窝模块12之间的链路；第一单刀双掷开关101的动端与第一单刀双掷开关101的第二不动端连接，同时，第三单刀双掷开关103的动端与第三单刀双掷开关的第一不动端连接，连通第三天线15与无线保真模块11之间的链路。从而实现了在通过第二天线14与蜂窝模块12之间的链路将第二天线14接收到的LTE高频信号传输至蜂窝模块12的同时，将第三天线15接收到的WiFi 2G信号通过第三天线15与无线保真模块11之间的链路传输至无线保真模块11，使得蜂窝模块12通过第二天线14接收LTE高频信号的同时，无线保真模块11通过第一天线13和第三天线15接收WiFi 2G信号。

如图6所示，在另一种实现方式中，当蜂窝模块12确定第三天线15接收LTE中频信号时，第三单刀双掷开关103的动端与第三单刀双掷开关103的第二不动端连接，连通第三天线15与蜂窝模块12之间的链路；第一单刀双掷开关101的动端与第一单刀双掷开关101的第一不动端连接，同时，第二单刀双掷开关102的动端与第二单刀双掷开关102的第一不动端连接，连通第二天线14与无线保真模块11之间的链路。从而，在通过第三天线15与蜂窝模块12之间的链路将第三天线15接收到的LTE中频信号传输至蜂窝模块12的同时，将第二天线14接收到的WiFi 2G信号通过第二天线14与无线保真模块11之间的链路传输至无线保真模块11，使得蜂窝模块12通过第三天线15接收LTE中频信号的同时，无线保真模块11通过第一天线13和第二天线14接收WiFi 2G信号。

需要说明的是，在又一种可实现方式中，如图7所示，当无线保真模块11确定第一天线13需要接收WiFi 2G信号，蜂窝模块12确定第二天线14未接收LTE高频信号，且第三天线15未接收LTE中频信号时，第一单刀双掷开关101的动端与第一单刀双掷开关101的第一不动端连接，同时，第二单刀双掷开关102的动端与第二单刀双掷开关102的第一不动端连接，仅连通第二天线14与无线保真模块11之间的链路。从而，在蜂窝模块12未使用第二天线14接收LTE高频信号，且第三天线15未接收LTE中频信号时，无线保真模块11复用第二天线14，通过第一天线13接收WiFi 5G信号，通过第一天线13和第二天线14接收WiFi 2G信号，第一天线14相当于主射频通道，第二天线15相当于辅射频通道，使得无线保真模块11处于MIMO状态接收WiFi信号。

需要说明的是，在又一种可实现方式中，如图8所示，当无线保真模块确定第一天线13不需要接收WiFi 2G信号，蜂窝模块12确定第二天线14接收LTE高频信号时，第二单刀双掷开关102的动端2与第二单刀双掷开关102的第二不动端连接，连通第二天线14与蜂窝模块12之间的链路，通过第二天线14与蜂窝模块12之间的链路接收LTE高频信号；和/或，蜂窝模块12确定第三天线15接收LTE中频信号时，第三单刀双掷开关103的动端与第三单刀双掷开关103的第二不动端连接，连通第三天线15与蜂窝模块12之间的链路，通过第三天线15与蜂窝模块12之间的链路接收LTE中频信号。从而，蜂窝模块12可以通过第二天线14和/或第三天线15接收蜂窝网络信号。

根据图5至图8所述的应用场景，图4所示的终端设备可以采用如图9所示的方法步骤，通过控制切换电路16的连接状态，实现蜂窝模块通过第二天线或第三天线接收蜂窝网络信号，无线保真模块通过第二天线或第三天线收发WiFi信号。具体的，如图9所示，该方法步骤可以包括：

步骤201、开启无线保真模块，当无线保真模块的工作频段为2.4G时，进入步骤202。

步骤202、检测第二天线是否处于收发高频信号的工作状态。

可选的，可以通过终端设备设备中的蜂窝模块检测该第二天线是否处于收发高频信号的工作状态。

若第二天线未处于接收高频信号的工作状态，则执行步骤203，若第二天线处于接收高频信号的工作状态，则表示第二天线可与蜂窝模块处于连通状态，可以控制切换电路使蜂窝模块通过第二天线收发高频信号，而第二天线不可与无线保真模块连接，此时，为了使无线保真模块处于MIMO状态接收WiFi 2G信号，继续执行步骤204。

步骤203、控制切换电路，使无线保真模块通过该切换电路与第二天线连接，通过第二天线收发WiFi 2G信号。

可选的，终端设备可以通过控制切换电路中各单刀双掷开关的端点之间的连接来实现无线保真模块与第二天线的连接，具体的，其连接方式可以采用上述应用场景中介绍的方式，在此不再详细赘述。

步骤204、检测第三天线是否处于收发中频信号的工作状态。

若第三天线未处于收发中频信号的工作状态，则执行步骤205，若第三天线处于收发中频信号的工作状态，则表示第三天线可与蜂窝模块处于连通状态，可以控制切换电路使蜂窝模块通过第三天线收发中频信号，而第三天线不可与无线保真模块连接，此时，为了使无线保真模块处于MIMO状态接收WiFi 2G信号，继续执行步骤206。

步骤205、控制切换电路，使无线保真模块通过该切换电路与第三天线连接，通过第三天线收发WiFi 2G信号。

可选的，终端设备可以通过控制切换电路中各单刀双掷开关的端点之间的连接来实现无线保真模块与第三天线的连接，具体的，其连接方式可以采用上述应用场景中介绍的方式，在此不再详细赘述。

步骤206、调整第二天线和第三天线的工作搜网起始时间，并控制切换电路，使无线保真模块通过该切换电路与第三天线连接，通过第三天线收发WiFi 2G信号。

在第二天线和第三天线同时工作时，为避免第二天线和第三天线同时搜网带来的冲突。示例的，终端设备中的处理器或蜂窝模块每X秒搜索LTE高频信号，且每X秒搜索LTE中频信号时，可能在同一时间同时搜索到LTE高频信号和LTE中频信号，此时，处理器或蜂窝模块调整搜索LTE高频信号和LTE中频信号的周期，例如，在第一个X秒的周期内搜索LTE高频信号，在下一个X秒的周期内搜索LTE中频信号，如此循环，从而错开第二天线和第三天线的工作搜网起始时间。

图10为信号接收示意图，如图10所示，WiFi模块使用自身连接的两根天线始终维持在MIMO状态来接收WiFi 5G信号。在WiFi模块接收WiFi 2G信号时，无论蜂窝模块是否接收蜂窝网络信号，通过控制切换电路，复用接收蜂窝网络信号的天线，使用至少两个天线，使得WiFi模块接收WiFi 2G信号时维持在MIMO状态。

本发明所述的无线保真模块可以接收WiFi 5G信号和WiFi 2G信号。由于5G频段较高，天线尺寸和频段高低成反比，接收WiFi 5G信号的天线尺寸较小，易于增加，因此，通过在天线系统中新增一个5G的WiFi分集天线，与单独设计的双频天线，接收WiFi 5G信号。

由于WiFi频段是2.402-2.4835GHz，LTE HB(LTE B7/38/41)频段是2.49-2.6GHZ，LTE MB的频段时1710-2170MHz，三者不存在重叠频段。因此，WiFi可以和LTE的两个频段同时复用同一根天线。这样一来，能够在无需增加大尺寸天线的情况下，蜂窝模块通过与自身所连接的天线接收或发送蜂窝网络信号的同时，使WiFi模块通过与自身所连接的天线、以及复用与蜂窝模块所连接的天线接收或发送WiFi信号，始终维持WiFi模块处于MIMO状态。

在另一种可选方案中，本发明实施例还提供一种终端设备，如图11所示，该终端设备可以包括：无线保真模块11、蜂窝模块12、第一天线13、第二天线14、以及切换电路16。其中，第一天线13可以是接收WiFi 5G信号或WiFi 2G信号的主集天线，也可以为双频天线，既可以用于接收WiFi 5G信号又可以用于接收WiFi 2G信号。第二天线14可以用于接收蜂窝网络信号，其中，蜂窝网络信号包括但不限于长期演进高频信号和长期演进中频信号，还可以包括GSM等信号。

如图11所示，WiFi模块11可以和第一天线13电性连接；

WiFi模块11和蜂窝模块12可以分别与切换电路16电性连接；

切换电路16可以与第二天线14电性连接；

当蜂窝模块12和WiFi模块11同时工作时，蜂窝模块12可以通过切换电路16与第二天线14电性连接，并且WiFi模块11也可以通过切换电路16，与第二天线14电性连接。

其中，为了实现蜂窝模块12、WiFi模块11可以分别通过切换电路16与第二天线14电性连接，在本实施例的一种可实现方式中，如图11所示，该切换电路16可以包括：第四单刀双掷开关301、第五单刀双掷开关302和单刀三掷开关303和功分器304；第四单刀双掷开关的动端301与无线保真模块11连接，第四单刀双掷开关301的第一不动端与单刀三掷开关303的第一不动端连接，第四单刀双掷开关301的第二不动端与功分器304连接；第五单刀双掷开关302的动端与蜂窝模块12连接，第五单刀双掷开关302的第二不动端与单刀三掷开关303的第三不动端连接，第五单刀双掷开关302的第一不动端与功分器304连接；单刀三掷开关303的动端与第二天线连接，单刀三掷开关303的第二不动端与功分器连接；功分器304包括第一滤波器3041和第二滤波器3042，第一滤波器3041，用于将通过单刀三掷开关303从第二天线14接收到的WiFi信号采用第一滤波器3041分流到第四单刀双掷开关301，第二滤波器3042，具体用于将通过单刀三掷开关303从第二天线14接收到的蜂窝网络信号采用第二滤波器3042分流到第五单刀双掷开关302。

可理解的是，通常单刀双掷开关由动端和不动端组成，动端就是所谓的“刀”，动端应该连接电源的进线，也就是来电的一端，一般也是与开关的手柄相连的一端；另外的两端就是电源输出的两端，也就是所谓的不动端，不动端是与用电设备相连的。一个开关可拨向两边，起到双控制。

如此，在一种可实现方式中，如图12所示，在终端设备确定需要同时接收蜂窝网络信号和WiFi 2G信号时，第四单刀双掷开关301的动端与第四单刀双掷开关301的第二不动端连接，且第五单刀双掷开关302的动端与第五单刀双掷开关302的第一不动端连接，且单刀三掷开关303的动端与单刀三掷开关303的第二不动端连接，从而实现蜂窝模块12可以通过第二天线14接收蜂窝网络信号，同时，无线保真模块11可以通过第一天线13接收WiFi 5G信号，通过第二天线14接收WiFi 2G信号，第一天线13相当于主射频通道，第二天线14相当于辅射频通道，使得无线保真模块11处于MIMO状态接收WiFi信号。

在另一种可实现方式中，如图13所示，当无线保真模块11确定第一天线13需要接收WiFi 2G信号，蜂窝模块12确定第二天线14未接收蜂窝网络信号时，第四单刀双掷开关301的动端与第四单刀双掷开关301的第一不动端连接，且单刀三掷开关303的动端与单刀三掷开关303的第一不动端连接，从而实现在蜂窝模块12未使用第二天线14接收蜂窝网络信号时，无线保真模块11复用第二天线14，通过第一天线13接收WiFi 5G信号，通过第二天线14接收WiFi 2G信号，第一天线14相当于主射频通道，第二天线14相当于辅射频通道，使得无线保真模块11处于MIMO状态接收WiFi信号。

在又一种可实现方式中，如图14所示，当无线保真模块11确定第一天线13不需要接收WiFi 2G信号或/和WiFi 5G信号，蜂窝模块12确定第二天线14接收蜂窝网络时，第五单刀双掷开关302的动端与第五单刀双掷开关302的第二不动端连接，单刀三掷开关303的动端与单刀三掷开关303的第三不动端连接，从而实现在蜂窝模块12使用第二天线14接收蜂窝网络信号时，无线保真模块11未复用第二天线14，蜂窝模块12通过第二天线14接收蜂窝网络信号。

进一步可选的，为了实现蜂窝模块12、WiFi模块11可以分别通过切换电路16与第二天线14电性连接，在本实施例的又一种可实现方式中，如图15所示，切换电路16可以包括双刀双掷开关DPDT305和耦合器306，耦合器可以306包括直通端和耦合端；

其中，双刀双掷开关305的第七接口与无线保真模块11连接，双刀双掷开关305的第八接口与蜂窝模块12连接，双刀双掷开关305的第九接口与耦合器306包括的直通端连接，双刀双掷开关305的第十接口与耦合器306包括的耦合端连接，耦合器306与第二天线连接；耦合器306，可以用于将从第二天线14接收到的蜂窝网络信号通过直通端传输至双刀双掷开关305；耦合器306，还可以用于将从第二天线14接收到的WiFi信号通过耦合端传输至双刀双掷开关305。需要说明的是，双刀双掷开关其实是两个单刀双掷开关并列而成。

如此，在本实施例的一种可实现方式中，如图16所示，当终端设备确定需要同时接收蜂窝网络信号和WiFi 2G信号时，双刀双掷开关305的第八接口与双刀双掷开关305的第九接口连接，双刀双掷开关305的第七接口与双刀双掷开关305的第十接口连接，从而实现在蜂窝模块12通过第二天线14接收蜂窝网络信号的同时，无线保真模块11通过第一天线13接收WiFi 5G信号，通过第二天线14接收WiFi 2G信号，第一天线13相当于主射频通道，第二天线14相当于辅射频通道，使得无线保真模块11处于MIMO状态接收WiFi信号。

在本实施例的另一种可实现方式中，如图17所示，双刀双掷开关305的第七接口与双刀双掷开关305的第十接口连接，从而实现在蜂窝模块12未使用第二天线14接收蜂窝网络信号时，无线保真模块11复用第二天线14，通过第一天线13接收WiFi 5G信号，通过第二天线14接收WiFi 2G信号，第一天线14相当于主射频通道，第二天线14相当于辅射频通道，使得无线保真模块11处于MIMO状态接收WiFi信号。

在本发明实施例的再一种可实现方式中，如图18所示，双刀双掷开关305的第八接口与双刀双掷开关305的第九接口连接，从而实现在蜂窝模块12使用第二天线14接收蜂窝网络信号时，无线保真模块11未复用第二天线14，蜂窝模块12仅通过第二天线14接收蜂窝网络信号。

根据图12至图14、图16至图18所述的应用场景，图4所示的终端设备可以在蜂窝模块和WiFi模块同时工作时，采用下述方法来实现蜂窝模块通过第二天线接收蜂窝网络信号，无线保真模块通过第一天线、第二天线收发WiFi信号：

终端设备控制切换电路，使蜂窝模块通过切换电路，与第二天线电性连接；并且WiFi模块通过切换电路，与第二天线电性连接，将蜂窝网络信号通过第二天线与蜂窝模块之间的链路传输至蜂窝模块，将WiFi信号通过第二天线与无线保真模块之间的链路传输至无线保真模块。

可选的，上述切换电路可以包括如图11所示的第四单刀双掷开关、第五单刀双掷开关、单刀三掷开关和功分器；具体的，终端设备控制切换电路可以包括：

控制第四单刀双掷开关的动端与第四单刀双掷开关的第二不动端连接，第五单刀双掷开关的动端与第五单刀双掷开关的第一不动端连接，单刀三掷开关的动端与单刀三掷开关的第二不动端连接。

可选的，在另一种可实现方式中，上述切换电路还可以为如图15包括双刀双掷开关DPDT和耦合器的电路；具体的，终端设备控制切换电路可以包括：

控制双刀双掷开关的第七接口与双刀双掷开关的第十接口连接，双刀双掷开关的第八接口与双刀双掷开关的第九接口连接。

如此，可以在蜂窝模块通过第二天线接收蜂窝网络信号的同时，无线保真模块分别通过第一天线、第二天线收发WiFi信号，使得无线保真模块复用与蜂窝模块所连接的天线收发WiFi信号，始终维持WiFi模块处于MIMO状态。

需要说明的是，作为接收过程的逆过程，本发明所述的接收WiFi 2G信号和蜂窝网络信号的具体实施方式，也同样适用于发送WiFi 2G信号和蜂窝网络信号，在此不再详细赘述。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种终端设备，其特征在于，所述终端设备包括无线保真(wireless Fidelity，WiFi)模块、蜂窝模块、切换电路、第一天线、第二天线、以及第三天线，

其中，所述第一天线为传输WiFi信号的主集天线，所述第二天线和所述第三天线均为蜂窝网络通信的分集天线，分别支持不同的蜂窝网络通信频段，

所述WiFi模块和所述第一天线电性连接；

所述WiFi模块和所述蜂窝模块分别与所述切换电路电性连接；

所述切换电路分别与所述第二天线和所述第三天线电性连接；

所述蜂窝模块和所述WiFi模块同时工作时，如果所述蜂窝模块通过所述切换电路与所述第二天线电性连接，则所述WiFi模块通过所述切换电路，与所述第三天线电性连接；所述蜂窝模块和所述WiFi模块同时工作时，如果所述蜂窝模块通过所述切换电路与所述第三天线电性连接，则所述WiFi模块通过所述切换电路，与所述第二天线电性连接；所述蜂窝模块和所述WiFi模块同时工作时，如果所述第二天线和所述第三天线同时工作，则所述蜂窝模块调整所述第二天线和所述第三天线搜索信号的周期，所述WiFi模块通过所述切换电路与所述第三天线电性连接。

2.根据权利要求1所述的终端设备，其特征在于，所述切换电路包括第一单刀双掷开关、第二单刀双掷开关和第三单刀双掷开关，

其中，所述第一单刀双掷开关的动端与所述无线保真模块连接，所述第一单刀双掷开关的第一不动端与所述第二单刀双掷开关的第一不动端连接，所述第一单刀双掷开关的第二不动端与所述第三单刀双掷开关的第一不动端连接；

第二单刀双掷开关的动端与所述第二天线连接，所述第二单刀双掷开关的第二不动端与所述蜂窝模块连接；

第三单刀双掷开关的动端与所述第三天线连接，所述第三单刀双掷开关的第二不动端与所述蜂窝模块。

3.根据权利要求1或2所述的终端设备，其特征在于，所述第一天线为传输WiFi 2G信号的主集天线和传输WiFi 5G信号的主集天线。

4.一种切换方法，其特征在于，应用于终端设备，所述终端设备包括无线保真WiFi模块、蜂窝模块、切换电路、第一天线、第二天线、以及第三天线，其中，所述第一天线为传输WiFi信号的主集天线，所述第二天线和所述第三天线均为蜂窝网络通信的分集天线，分别支持不同的蜂窝网络通信频段，所述WiFi模块和所述第一天线电性连接；所述WiFi模块和所述蜂窝模块分别与所述切换电路电性连接；所述切换电路分别与所述第二天线或所述第三天线电性连接，所述方法包括：

当所述蜂窝模块和所述WiFi模块同时工作时，所述终端设备控制所述切换电路，使所述蜂窝模块通过所述切换电路，与所述第二天线电性连接时，所述终端设备控制所述切换电路，使所述WiFi模块通过所述切换电路，与所述第三天线电性连接；当所述蜂窝模块和所述WiFi模块同时工作时，所述终端设备控制所述切换电路，使所述蜂窝模块通过所述切换电路，与所述第三天线电性连接时，所述终端设备控制所述切换电路，使所述WiFi模块通过所述切换电路，与所述第二天线电性连接；当所述蜂窝模块和所述WiFi模块同时工作时，如果所述第二天线和所述第三天线同时工作，则所述蜂窝模块调整所述第二天线和所述第三天线搜索信号的周期，所述终端设备控制所述切换电路，使所述WiFi模块通过所述切换电路与所述第三天线电性连接。

5.根据权利要求4所述的切换方法，其特征在于，所述切换电路包括第一单刀双掷开关、第二单刀双掷开关和第三单刀双掷开关，其中，所述第一单刀双掷开关的动端与所述无线保真模块连接，所述第一单刀双掷开关的第一不动端与所述第二单刀双掷开关的第二不动端连接，所述第一单刀双掷开关的第二不动端与所述第三单刀双掷开关的第一不动端连接；第二单刀双掷开关的动端与所述第二天线连接，所述第二单刀双掷开关的第一不动端与所述蜂窝模块连接；第三单刀双掷开关的动端与所述第三天线连接，所述第三单刀双掷开关的第二不动端与所述蜂窝模块连接，

所述终端设备控制所述切换电路包括：

控制所述第一单刀双掷开关的动端与所述第一单刀双掷开关的第二不动端连接，所述第二单刀双掷开关的动端与所述第二单刀双掷开关的第一不动端连接，所述第三单刀双掷开关的动端与所述第三单刀双掷开关的第一不动端连接。

6.根据权利要求4所述的切换方法，其特征在于，所述切换电路包括第一单刀双掷开关、第二单刀双掷开关和第三单刀双掷开关，其中，所述第一单刀双掷开关的动端与所述无线保真模块连接，所述第一单刀双掷开关的第一不动端与所述第二单刀双掷开关的第二不动端连接，所述第一单刀双掷开关的第二不动端与所述第三单刀双掷开关的第一不动端连接；第二单刀双掷开关的动端与所述第二天线连接，所述第二单刀双掷开关的第一不动端与所述蜂窝模块连接；第三单刀双掷开关的动端与所述第三天线连接，所述第三单刀双掷开关的第二不动端与所述蜂窝模块连接，

所述终端设备控制所述切换电路包括：

控制所述第一单刀双掷开关的动端与所述第一单刀双掷开关的第一不动端连接，所述第二单刀双掷开关的动端与所述第二单刀双掷开关的第二不动端连接，所述第三单刀双掷开关的动端与所述第三单刀双掷开关的第二不动端连接。

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