CN109472082B - 天线开关的电压评估方法、装置及计算机设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种天线开关的电压评估方法、装置及计算机设备，该方法包括：导出天线辐射体的SnP参数；根据所述天线辐射体的SnP参数设置天线匹配电路及天线开关的仿真模型；根据所述仿真模型及天线开关的每一种控制状态对应的天线开关的SnP参数，计算所述天线开关在每一控制状态下预设电压监测点的电压值；将所有控制状态下预设电压监测点的电压值中最大电压值与电压阈值进行对比，若所述最大电压值达到所述电压阈值，则所述天线开关存在过压风险。本发明对天线开关的电压进行评估以确定是否有过压风险，避免由于过压造成的天线性能的突然恶化和射频辐射杂散超标的问题，提升天线辐射性能。

Description

天线开关的电压评估方法、装置及计算机设备

技术领域

本发明涉及天线技术领域，具体而言，涉及一种天线开关的电压评估方法、装置及计算机设备。

背景技术

天线是安装在手机上用来接收和发射收发机的信号的一种装置。随着通信行业的飞速发展，信息传输速率的不断提升，对天线性能的要求越来越高，MIMO(Multiple-InputMultiple-Output，多输入多输出)技术、波束赋形技术、载波聚合技术及5G技术等的提出，对天线的设计提出了新的挑战，尤其是手机天线。手机天线需要在非常窄的净空中，尽可能实现较高的天线效率及非常宽的带宽，一些可改善手机天线性能的可调谐器件及开关器件应运而生。

可调谐器件及开关器件虽然可以改善天线性能，拓展带宽，但也带来了新的问题。手机天线在不同模式下，当输入功率达到2W时，辐射体上的瞬时电压一般会比较高，有些天线形式甚至可超过80V，这对以三极管为基础的开关器件提出了严峻的挑战。当加载在开关器件两端的电压超过正常工作的标称电压时，会造成器件的非线性，从而产生较大的高次谐波和较高的器件损耗，导致天线性能的突然恶化和射频辐射杂散超标。现有评估天线器件两端的电压是根据研发人员设计经验去估量天线器件的电压值，很明显现有的方法很难准确地评估加载在器件两端的实际电压值，都只能在一定程度上预判天线器件的电压值，容易造成误判、评估偏差等问题，这对于当前天线的设计越来越精细化造成了很大的影响。

发明内容

鉴于上述问题，本发明实施例的目的在于提供一种天线开关的电压评估方法、装置及计算机设备，以解决现有技术的不足。

根据本发明的一个实施方式，提供一种天线开关的电压评估方法，应用于天线系统，所述天线系统包括天线辐射体、天线匹配电路及天线开关，该方法包括：

获取天线辐射体的SnP参数；

根据所述天线辐射体的SnP参数设置天线匹配电路及天线开关的仿真模型；

根据所述仿真模型及天线开关的每一种控制状态对应的天线开关的SnP参数，计算所述天线开关在每一控制状态下预设电压监测点的电压值；

将所有控制状态下预设电压监测点的电压值中最大电压值与电压阈值进行对比，若所述最大电压值达到所述电压阈值，则所述天线开关存在过压风险。

在上述的天线开关的电压评估方法中，所述“根据所述天线辐射体的SnP参数设置天线匹配电路及天线开关的仿真模型”包括：

根据所述天线辐射体的输入功率及该输入功率所支持的频段范围设置所述仿真模型的信号源；

在信号源设置完成后，根据所述天线辐射体的SnP参数设置多端口网络，其中，所述多端口网络的端口数目取决于SnP参数中n的值；

在多端口网络设置完成后，根据所述天线开关的等效电路，构造所述天线开关的仿真模型，及获取所述天线开关中每一控制状态对应的天线开关的SnP参数，及将所述天线开关中每一控制状态和该控制状态下天线开关的SnP参数构建对应关系；

在构造好所述天线开关的仿真模型后，根据所述天线系统调试时所确定的天线匹配电路，设置该天线匹配电路对应的元器件，构造所述天线匹配电路的仿真模型。

在上述的天线开关的电压评估方法中，所述“根据所述仿真模型及天线开关的每一种控制状态对应的天线开关的SnP参数，计算所述天线开关在每一控制状态下预设电压监测点的电压值”包括：

在天线匹配电路及天线开关的仿真模型中，响应用户的输入操作在待评估的天线开关两端设置预设电压监测点；

获取当前控制状态下所述天线开关的SnP参数；

根据所述仿真模型及天线开关的SnP参数计算所述预设电压监测点的电压值；

根据所述对应关系确定该天线开关的SnP参数对应的控制状态，及将计算的电压值确定为该控制状态下的预设电压监测点的电压值。

在上述的天线开关的电压评估方法中，所述“根据所述仿真模型及天线开关的SnP参数计算所述预设电压监测点的电压值”包括：

根据所述天线开关的SnP参数及所述仿真模型中各元器件之间的信号流向，对该预设电压监测点处的电压进行分析，及根据分析结果计算所述预设电压监测点的电压值。

在上述的天线开关的电压评估方法中，“获取天线辐射体的SnP参数”包括：

在所述天线系统中，在待评估的天线开关与所述天线辐射体之间的连接断开后，通过同轴线将所述天线辐射体与矢量网络分析仪进行连接，通过矢量网络分析仪获取所述天线辐射体的SnP参数。

在上述的天线开关的电压评估方法中，还包括：

若所述最大电压值达到所述电压阈值，对所述天线系统进行调试以确定天线开关的一控制状态及该控制状态下的天线匹配电路；

根据该控制状态下的仿真模型及天线开关的SnP参数计算预设电压监测点的电压值，及根据所述电压值评估所述天线开关是否存在过压风险。

在上述的天线开关的电压评估方法中，还包括：

若所述最大电压值未达到所述电压阈值，则所述天线开关不存在过压风险。

根据本发明的另一个实施方式，提供一种天线开关的电压评估装置，应用于天线系统，所述天线系统包括天线辐射体、天线匹配电路及天线开关，该装置包括：

获取模块，用于获取天线辐射体的SnP参数；

设置模块，用于根据所述天线辐射体的SnP参数设置天线匹配电路及天线开关的仿真模型；

计算模块，用于根据所述仿真模型及天线开关的每一种控制状态对应的天线开关的SnP参数，计算所述天线开关在每一控制状态下预设电压监测点的电压值；

评估模块，用于将所有控制状态下预设电压监测点的电压值中最大电压值与电压阈值进行对比，若所述最大电压值达到所述电压阈值，则所述天线开关存在过压风险。

根据本发明的又一个实施方式，提供一种计算机设备，所述计算机设备包括存储器以及处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序以使所述计算机设备执行上述的天线开关的电压评估方法。

根据本发明的再一个实施方式，提供一种计算机可读存储介质，其存储有上述的计算机设备中所使用的所述计算机程序。

根据本发明的再一个实施方式，还提供一种天线开关的评估方法，应用于天线系统，所述天线系统包括天线辐射体、天线匹配电路及天线开关，该方法包括：

获取天线辐射体的SnP参数；

根据所述天线辐射体的SnP参数设置天线匹配电路及天线开关的仿真模型；

根据所述仿真模型及天线开关的每一种控制状态对应的天线开关的SnP参数，计算所述天线开关在每一控制状态下预设监测点的电性参数值；

将所有控制状态下预设监测点的电性参数值中最大电性参数值与电性参数阈值进行对比，若所述最大电性参数值达到所述电性参数阈值，则所述天线开关存在风险。

本公开的实施例提供的技术方案可以包括如下有益效果：

本发明中一种天线开关的电压评估方法和装置，通过获取的天线辐射体的SnP参数设置仿真模型，将天线系统的硬件结构仿真为软件模型，避免在计算电压值时损坏天线系统元器件；根据仿真模型及天线开关的SnP参数，计算加载在天线开关两端的实际电压值，相比于现有通过设计经验估量电压值而言，通过仿真模型计算得到的电压值精度更高；根据实际电压值评估天线开关是否有过压风险，提高评估准确率，避免由于过压造成的天线开关的非线性及天线系统性能的突然恶化和射频辐射杂散超标的问题，提升天线系统的辐射性能。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对本发明保护范围的限定，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相关的附图。

图1示出了本发明实施例提供的一种天线系统的结构示意图。

图2示出了本发明实施例提供的一种天线系统的信号走向示意图。

图3示出了本发明第一实施例提供的一种天线开关的电压评估方法的流程示意图。

图4示出了本发明实施例提供的一种天线辐射体SnP参数的导出过程的示意图。

图5示出了本发明第二实施例提供的一种天线开关的电压评估方法的流程示意图。

图6示出了本发明实施例提供的一种仿真模型的示意图。

图7a-7b示出了本发明实施例提供的一种天线驻波图及电压的示意图。

图8示出了本发明实施例提供的另一种仿真模型的示意图。

图9a-9c示出了本发明实施例提供的另一种天线驻波图及电压的示意图。

图10示出了本发明第三实施例提供的一种天线开关的电压评估方法的流程示意图。

图11示出了本发明实施例提供的一种天线开关的电压评估装置的结构示意图。

图12示出了本发明实施例提供的一种天线开关的评估方法的流程示意图。

主要元件符号说明：

100-天线系统；110-天线辐射体；120-天线匹配电路；130-天线开关；131-第一天线开关；132-第二天线开关；140-RF电路；150-数字处理单元；151-射频前端；152-模数转换器；153-数字处理器；

200-矢量网络分析仪；

300-二端口网络；

500-天线开关的电压评估装置；510-获取模块；520-设置模块；530-计算模块；540-评估模块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

移动终端的天线通常是一种驻波天线，天线的阻抗不匹配，将会导致大量的信号反射，使天线的辐射效率降低，同时，还会影响天线在宽频带内的增益，降低天线的性能，影响移动终端的通信效果。

移动终端中的天线系统，通常可以通过可变电容实现天线工作的频率调谐，当天线的阻抗发生变化时，可以对应调节可变电容和开关的通断，实现天线的阻抗匹配。

本发明实施例提供的天线开关的电压评估方法可用于移动终端的天线系统。如图1所示，所述天线系统100包括天线辐射体110、天线匹配电路120、天线开关130、RF电路140及数字处理单元150。天线匹配电路120及天线开关130均与天线辐射体110连接，RF电路140与天线匹配电路120连接，数字处理单元150与RF电路140连接。天线匹配电路120可包括电容、电感等调节器件，通过调节天线匹配电路120中电容或电感等器件的值来改变天线阻抗。天线开关130可以为单刀双掷开关或单刀多掷开关，通过调节每一路开关的状态来改变天线阻抗。通过调节天线匹配电路120或天线开关130以使天线系统达到匹配，提高天线系统100射频性能。如图2所示，数字处理单元150可以包括数字处理器153、模数转换器152和射频前端151，其中，数字处理单元150可以为基带数字处理单元，数字处理器153可以采用高速并行的DSP(数字信号处理，Digital Signal Processing)芯片。射频前端151用于接收或发射信号，可包括发射通路和接收通路。

具体地，数字处理器153将要发射的功率信号通过射频前端151的发射通路发送至RF电路140，RF电路140可以将接收的功率信号发往天线匹配电路120，天线匹配电路120将接收的功率信号进行处理后发送至天线辐射体110侧，天线辐射体110将接收的功率信号通过电磁波辐射出去。或者天线辐射体110接收到外部发射的功率信号，及将该功率信号经过天线匹配电路120后发送至RF电路140，RF电路140将接收的功率信号发送至射频前端151的接收通路，射频前端151将功率信号传输至至模数转换器152，模数转换器152将进行模数转换处理后的功率信号发送至DSP芯片(数字处理器)，DSP芯片会对经模数转换处理后的功率信号(数字形式的信号)进行后续的处理，如计算功率变化或计算阻抗变化等。

具体地，RF电路140可以包括天线耦合器、功率放大器及滤波器等。用于对发送或接收的功率信号进行滤波、放大及耦合等处理。

具体地，所属天线耦合器可以为双向耦合器，双向耦合器可以对天线辐射体110侧的发射信号(发往天线辐射体110侧的发射信号)和接收信号(来自天线辐射体110侧的反射信号)进行耦合，通过双向耦合器进行双向耦合的方式，可以缓解不同天线场景对天线信号的影响。

实施例1

图3示出了本发明第一实施例提供的一种天线开关的电压评估方法的流程示意图。所述天线开关的电压评估方法应用于天线系统，所述天线系统包括天线辐射体、天线匹配电路及天线开关，天线匹配电路及天线开关均与天线辐射体连接。所述天线系统还包括RF电路及数字处理单元，所述RF电路与所述天线匹配电路连接，所述数字处理单元与所述RF电路连接。

该天线开关的电压评估方法包括如下步骤：

在步骤S110中，获取天线辐射体的SnP参数。

进一步地，天线辐射体的SnP参数可通过以下方式进行获取：

在所述天线系统中，在待评估的天线开关与所述天线辐射体之间的连接断开后，通过同轴线将所述天线辐射体与矢量网络分析仪进行连接，通过矢量网络分析仪获取所述天线辐射体的SnP参数。在本发明的其他实施例中，天线辐射体的SnP参数还可以预先存储在存储单元中，在使用时直接从存储单元中获取。

具体地，天线系统可包括多个天线开关130。如图4所示，天线系统包括3个天线开关，该3个天线开关分别为X1、X2及X3。若待评估的天线开关为X1及X2，将天线开关X1至天线辐射体110之间的连接断开(即图4中第一个位置Z1，用“×”表示)断开，将天线开关X2至天线辐射体110之间的连接断开(即图4中第二个位置Z2，同样用“×”表示)断开，另外一不评估的天线开关X3继续与天线辐射体110进行连接，在天线辐射体110的2个断开处(图4中Z1、Z2处)接入两根同轴线U，将天线辐射体110与同轴线U连接。

将天线辐射体110与同轴线U连接完成后，将同轴线U与矢量网络分析仪200连接，利用矢量网络分析仪200导出天线辐射体110的S2P参数。

若待评估的天线开关为3个，该3个天线开关分别为X1、X2及X3。可将图4中三个天线开关X1、X2及X3与天线辐射体110之间的连接均断开，在天线辐射体110的三个断开处分别接入三根同轴线U，将天线辐射体110与同轴线U连接。在天线辐射体110与同轴线U连接完成后，将同轴线U与矢量网络分析仪200连接，利用矢量网络分析仪200导出天线辐射体110的S3P参数。

所述天线辐射体的SnP参数中可包括天线辐射体辐射参数、天线辐射体损耗参数、天线辐射体阻抗参数等，例如，天线辐射体增益、天线辐射体效率、天线辐射体极化、天线辐射体输入阻抗及天线辐射体回波损耗等。

在步骤S120中，根据天线辐射体的SnP参数设置天线匹配电路及天线开关的仿真模型。

在电路仿真软件中，将获取的天线辐射体的SnP参数导入到电路仿真软件中，根据天线辐射体的SnP参数搭建仿真环境及仿真模型，构造等效的天线匹配电路及天线开关的仿真模型，并在待评估的天线开关两端设置电压监测点。

进一步地，所述“根据天线辐射体的SnP参数设置天线匹配电路及天线开关的仿真模型”具体包括：

根据天线辐射体的输入功率及该输入功率所支持的频段范围设置所述仿真模型的信号源。

在信号源设置完成后，为了模拟实际的天线辐射体的辐射性能，根据所述天线辐射体的SnP参数设置多端口网络，其中，所述多端口网络的端口数目取决于SnP参数中n的值，天线辐射体的SnP参数具体包括天线辐射体的电磁辐射参数、损耗参数等。

在多端口网络设置完成后，根据天线开关的等效电路，构造所述天线开关的仿真模型，及获取所述天线开关中每一控制状态对应的天线开关的SnP参数，及将所述天线开关中每一控制状态和该控制状态下天线开关的SnP参数构建对应关系。

具体地，可将天线开关中每一路开关的断开设置为“0”，闭合设置为“1”，那么，若天线开关中有N路开关，根据排列组合的所有可能形式，则所述天线开关最多会有2^N种控制状态，其中，N为大于或等于1的整数。

例如，若N＝3，3路开关的所有可能形式可以包括如下所示的控制状态：

1路	2路	3路	1路	2路	3路
						0	0	0	0	1	0
1	1	1	1	0	0
						0	1	1	1	0	1
0	0	1	1	1	0

当天线开关中有3路天线开关时，最多会有000、111、011、001、010、100、101、110八种控制状态。

遍历天线开关的每一种控制状态，获取每一控制状态对应的天线开关的SnP参数，其中，所述每一控制状态对应的天线开关的SnP参数可由生产厂家进行提供或者可通过专用设备导出。

将每一种控制状态和该控制状态对应的天线开关的SnP参数建立对应关系。

所述对应关系可通过表格进行描述，如下表所示为当N＝3时，每一种控制状态和天线开关的SnP参数之间的对应关系。

控制状态	SnP参数	控制状态	SnP参数
				000	S1	010	S5
111	S2	100	S6
				011	S3	101	S7
001	S4	110	S8

控制状态“000”对应的天线开关的SnP参数为S1；控制状态“111”对应的天线开关的SnP参数为S2；控制状态“011”对应的天线开关的SnP参数为S3；控制状态“001”对应的天线开关的SnP参数为S4，等等。

在构造好的所述天线开关的仿真模型后，根据天线系统调试时所确定的天线匹配电路，设置该天线匹配电路对应的元器件，构造天线匹配电路的仿真模型。其中，所述元器件可包括电容、电感、电阻等器件。

在步骤S130中，根据仿真模型及天线开关的每一种控制状态对应的天线开关的SnP参数，计算天线开关在每一控制状态下预设电压监测点的电压值。

进一步地，所述“根据仿真模型及天线开关的每一种控制状态对应的天线开关的SnP参数，计算天线开关在每一控制状态下预设电压监测点的电压值”具体可包括：

在天线匹配电路及天线开关的仿真模型中，响应用户的输入操作在待评估的天线开关两端设置预设电压监测点。

当然，本发明实施例的天线开关的电压评估方法还可以在天线匹配电路中的电感、电容等器件的两端设置电压监测点，计算电感、电容等元器件两端的电压值，并将计算的电压值与电压阈值进行对比，若电压值大于或等于电压阈值，则该元器件存在过压风险；若电压值小于电压阈值，则该元器件不存在过压风险。

例如，电感的耐压值由其感量的不同而不同，电感的感量不同，使用的漆包线直径也不同，对应的绝缘耐压也不同。如下表所示为电感的不同的漆包线直径对应的绝缘耐压值。

漆包线直径(mm)	绝缘耐压值(V)
		0.020	>＝100
0.025～0.028	>＝120
		0.030	>＝150
……	……

电感的漆包线直径为0.020mm时，其对应的绝缘耐压值为100V以上；电感的漆包线直径为0.025mm～0.028mm时，其对应的绝缘耐压值为120V以上；电感的漆包线直径为0.030mm时，其对应的绝缘耐压值为150V以上，等等。

电容能承受的最大直流工作电压即为电容的耐压值。如下表所示为不同电容对应的耐压值。

在计算不同电容的耐压值时，如电容1J中，数字1表示10的幂指数，字母J表示数值，单位为V。1J代表6.3*10＝63V；2G代表4.0*100＝400V；3A代表1.0*1000＝1000V；1K代表8.0*10＝80V等等。

由于电感、电容等器件的耐压值比较大，在移动终端正常工作的过程中，由电感、电容等器件的过压风险造成的天线辐射性能降低的情况并不常见，所以，在对天线的所有器件的电压值进行评估时，主要为对天线开关的过压风险评估。

获取当前控制状态下天线开关的SnP参数。

根据仿真模型及天线开关的SnP参数计算所述电压监测点处的电压值。

具体地，将当前控制状态下的SnP参数导入到设置好的仿真模型中，仿真该天线开关的辐射及损耗等性能，根据天线开关的SnP参数及所述仿真模型中各元器件之间的信号流向，通过电路分析方法对该电压监测点处的电压进行分析，及根据分析结果计算所述电压监测点处的电压值。

例如，将获取的当前控制状态的SnP参数导入到设置好的仿真模型中，该仿真模型中的天线匹配电路及天线开关均可模拟实际的移动终端中的天线匹配电路及天线开关的辐射和损耗等性能，对该控制状态下的待评估的天线开关两端的预设电压监测点的电压进行分析，根据信号源的输入功率及天线匹配电路和天线开关中电容、电感及三极管等器件之间的信号流向，通过电路分析法，计算电压监测点在该控制状态下的电压值。

根据所述对应关系确定该天线开关的SnP参数对应的控制状态，及将计算的电压值确定为该控制状态下的预设电压监测点的电压值。

根据上述的天线开关的控制状态和天线开关的SnP参数的对应关系确定该SnP参数对应的控制状态。例如，根据上述的天线开关的控制状态和天线开关的SnP参数的对应关系，若获取的天线开关的SnP参数为S3，则根据该对应关系可确定S3对应的控制状态为“011”，其中，在该“011”控制状态中，第1路开关断开，第2路开关闭合，第3路开关闭合。将根据SnP参数S3计算得到的电压监测点处的电压值作为该“011”控制状态下的电压监测点的电压值。其中，天线开关的SnP参数可包括辐射、损耗、阻抗等参数。

其他控制状态下的电压监测点处的电压值的计算方法与上述的“011”的电压值的计算方式相同，在此不再赘述。

在步骤S140中，将所有控制状态下预设电压监测点的电压值中最大电压值与电压阈值进行对比，若最大电压值达到电压阈值，则天线开关存在过压风险。

具体地，将上述计算得到的所有控制状态下的电压值进行排序，得到最大电压值，并将最大电压值与预设的电压阈值进行对比，若最大电压值大于或等于电压阈值，则该天线开关存在过压风险；若最大电压值小于电压阈值，则该天线开关不存在过压风险。

其中，所述电压阈值根据天线开关中的三极管等器件的耐压值进行设置，例如，可将天线开关中的所有器件的耐压值进行对比，将最小的耐压值作为电压阈值。

例如，若得到的所有控制状态的电压值为：10V、9V、18V，52V、63V、17V、20V和12V，可通过冒泡排序、希尔排序或堆排序等排序方式对所有控制状态的电压值进行排序，得到最大电压值为63V，若预设的电压阈值为60V，由于63V大于60V，则该天线开关存在过压风险。若预设的电压阈值为80V，由于63V小于80V，则该天线开关不存在过压风险。

实施例2

图5示出了本发明第二实施例提供的一种天线开关的电压评估方法的流程示意图。该天线开关的电压评估方法应用于天线系统，所述天线系统包括天线辐射体、天线匹配电路及天线开关，天线匹配电路和天线开关均与天线辐射体连接。

该方法包括如下所述的步骤：

在步骤S210中，获取天线辐射体的SnP参数。

与实施例1中步骤S110相同，在此不再赘述。

在步骤S220中，根据天线辐射体的输入功率及该输入功率所支持的频段范围设置仿真模型信号源。

根据移动终端天线系统的实际输入功率设置仿真模型的信号源的输入功率，模拟实际的天线辐射体的输入功率。在设定信号源的输入功率的同时，还需要根据移动终端天线系统的工作频段在仿真模型中设置对应输入功率下所支持的频段范围，后续所有的计算及操作即为在该天线系统的工作频段内的计算及操作。

在步骤S230中，根据天线辐射体的SnP参数设置多端口网络。

天线辐射体的端口的数目决定天线辐射体的SnP参数的n的值，根据获取的天线辐射体的SnP参数搭建多端口网络，模拟移动终端中实际的天线辐射体。

例如，天线系统中可包括至少一个天线开关，天线辐射体上设置有与天线开关的个数相同的至少一个端口，一天线开关通过一端口与天线辐射体连接。若待评估的天线开关的数目为2个，获取的天线辐射体的SnP参数为天线辐射体的S2P参数。n的值可根据待评估的天线开关的数据确定。

实际的天线辐射体将电磁辐射、损耗等特性提炼成等效的SnP参数，外部设备(如矢量网络分析仪等)将该天线辐射体的SnP参数导出后，再将该天线辐射体的SnP参数导入到搭建的多端口网络，可模拟出实际的天线辐射体的电学性能。

其中，所述多端口网络的端口数目取决于SnP参数中的n的值。

在步骤S240中，根据天线开关的等效电路，构造天线开关的仿真模型，及获取天线开关中每一控制状态对应的天线开关的SnP参数，及将天线开关中每一控制状态和该控制状态下天线开关的SnP参数构建对应关系。

在步骤S250中，根据天线调试时所确定的天线匹配电路，设置该天线匹配电路对应的元器件，构建天线匹配电路的仿真模型。

在进行天线调试时，在天线辐射体的射频性能最优的情况下确定一种匹配，该匹配对应的天线匹配电路中包括电感、电容等器件。根据天线匹配电路的等效电路，在仿真模型中设置该天线匹配电路对应的元器件，模拟对应的天线匹配电路中各元器件的性能，构建天线匹配电路仿真模型，并根据天线系统的连接关系将设置的天线匹配电路仿真模型中对应的元器件与天线开关模型进行连接，构成天线匹配电路及天线开关的仿真模型，将天线系统中的硬件元器件在仿真模型中以等效电路的元器件的形式表示出来，并模拟硬件元器件的性能，通过软件的方式模拟硬件元器件的辐射性能。

在步骤S260中，响应用户的输入操作在待评估的天线开关两端设置预设电压监测点。

根据上述的设置好的仿真模型中，在要评估的天线开关的两端设置电压监测点。

如图6所示是根据一实际的例子所设置的仿真模型，首先设置信号源，设置好信号源后，根据导出的天线辐射体的S2P参数搭建二端口网络300，该仿真模型中根据实际的情况在回地点处设置了一天线开关130，馈点处无天线开关130，目的是评估回地点处天线开关130的电压情况，由于天线开关130有一参考地，所以加载在天线开关130两端的电压实际是V_0处的电压值，V_0即为预设的电压监测点。在特定的天线匹配电路120下，在仿真模型中设置天线匹配电路120对应的元器件。

如图8所示是根据另一实际的例子所设置的仿真模型，首先设置信号源，设置好信号源后，根据导出的天线辐射体的S2P参数搭建二端口网络300，该仿真模型中根据实际的情况在馈点处设置了第一天线开关131，在回地点处设置了第二天线开关132，目的是评估第一天线开关131和第二天线开关132的电压情况，由于第一天线开关131和第二天线开关132均有参考地，所以加载在第一天线开关131两端的电压实际是V_1处的电压值，加载在第二天线开关132两端的电压实际是V_0处的电压，V_1、V_0即为预设的电压监测点。在特定的天线匹配电路下，在仿真模型中设置天线匹配电路对应的元器件。

在步骤S270中，根据天线开关的SnP参数及仿真模型中各元器件之间的信号流向，通过电路分析方法对该预设电压监测点的电压进行分析，及根据分析结果计算预设的电压监测点处的电压值。

图6中的天线开关可以为单刀多掷开关，具有1、2、3、4几种分路，调节1、2、3、4的断开或闭合，得到不同的控制状态，进而通过输入功率及天线芯片的SnP参数，通过电路分析方法对仿真模型中各元器件之间的信号流向在进行分析后，得到不同控制状态下的V_0值。

图7a-图7b为图6中天线开关在其中一种控制状态下的天线驻波图及V_0处的电压情况。

驻波越深(纵坐标越小)的地方代表天线辐射体的辐射性能最好，纵坐标越大代表电压越高。在图7a中，若信号源的工作频段为0.8GHz～1GHz，在0.8GHz～1GHz频段内驻波很深，若信号源的工作频段为2.0GHz～2.2GHz，在2.0GHz～2.2GHz频段内驻波很深。在图7b中，在0.8GHz～1GHz频段内V_0处的电压值很大，在2.0GHz～2.2GHz频段内，V_0处的电压值小于0.8GHz～1GHz频段内的V_0处的电压值。此时，在0.8GHz～1GHz频段内，天线辐射体的辐射性能不是最优的，在2.0GHz～2.2GHz频段内的天线辐射体的辐射性能优于在0.8GHz～1GHz频段内的天线辐射体的辐射性能。只有在一个频段内，驻波很深且电压较小时，天线辐射体的辐射性能才是最好的。

图8中的两天线开关可以为单刀双掷开关，具有1、2分路，调节1、2、分路的断开或闭合，得到不同的控制状态，通过电路分析方法对仿真模型中各元器件之间的信号流向在进行分析后，得到不同控制状态下的V_1和V_0值。

图9a-图9c为图8中天线开关在其中一种控制状态下的天线驻波图及V_1/V_0处的电压情况。

驻波越深(纵坐标越小)的地方代表天线辐射体的辐射性能最好，纵坐标越大代表电压越高。在图9a中，若信号源的工作频段为0.8GHz～1GHz，在0.8GHz～1GHz频段内驻波很深，在图9b中，在0.8GHz～1GHz频段内V_0处的电压值很大，在图9c中，在0.8GHz～1GHz频段内V_1处的电压值很大。此时，在0.8GHz～1GHz频段内，天线辐射体的辐射性能不是最优的。

在步骤S280中，判断最大电压值是否达到电压阈值。

若最大电压值大于或等于电压阈值，前进至步骤S290；若最大的电压值小于电压阈值，前进至步骤S300。

在步骤S290中，天线开关存在过压风险。

在步骤S300中，天线开关不存在过压风险。

实施例3

图10示出了本发明第三实施例提供的一种天线开关的电压评估方法的流程示意图。该天线开关的电压评估方法应用于天线系统，所述天线系统包括天线辐射体、天线匹配电路及天线开关，天线匹配电路和天线开关均与天线辐射体连接。

该方法包括如下步骤：

在步骤S410中，获取天线辐射体的SnP参数。

在步骤S420中，根据天线辐射体的SnP参数设置天线匹配电路及天线开关的仿真模型。

在步骤S430中，根据仿真模型及天线开关的每一种控制状态对应的天线开关的SnP参数，计算天线开关在每一控制状态下预设电压监测点的电压值。

在步骤S440中，判断最大电压值是否达到电压阈值。

若最大电压值大于或等于电压阈值，前进至步骤S460；若最大电压值小于电压阈值，前进至步骤S450。

在步骤S450中，天线开关不存在过压风险。

在步骤S460中，天线开关存在过压风险。

在步骤S470中，对天线系统进行调试以确定天线开关的一控制状态及该控制状态下的天线匹配电路。

若天线开关存在过压风险，根据用户的实际调试确定天线系统的一种匹配，该确定的匹配中包括天线开关的一种控制状态及该控制状态下的天线匹配电路，在该匹配下，天线辐射体的辐射性能最优。

在步骤S480中，根据该控制状态下的天线模型及天线开关的SnP参数计算预设电压监测点的电压值，及根据电压值评估天线开关是否存在过压风险。

在该匹配下，根据天线开关的SnP参数及输入功率，通过电路分析方法对仿真模型中各元器件之间的信号流向及连接关系进行分析，计算预设电压监测点的电压值，根据天线开关的SnP参数和控制状态之间的对应关系得到该天线开关的SnP参数对应的控制状态，及将计算的电压值作为该控制状态下的电压值，进而在一种最优的匹配状态下判断天线开关的电压值是否过压，若在一种最优的匹配状态下，天线开关的电压值达到电压阈值，则该天线开关在实际工作过程中会存在过压情况，此时，可通过在开关部分连接电感等器件对该天线开关进行分压，不影响天线辐射体的辐射性能。若进行分压后该天线开关仍存在过压，则将该过压的天线开关丢弃，或重新调整天线匹配电路等。

值得注意的是，本文不仅仅可以计算加载天线开关两端的电压值，进而根据电压值评估天线开关是否存在过压风险，还可以根据同样的方法计算天线匹配电路中电容、电感等元器件的电压值，根据电压值评估电容、电感等元器件是否存在过压风险。与评估天线开关是否存在过压风险不同的是，天线开关中根据每一路开关的断开闭合可包括不通的控制状态，每一控制状态均对应一电压值，而电感、电容等元器件不存在多种控制状态，只有一个电压值，将该一个电压值与预设的电压阈值进行对比即可确定该电容或电感等元器件是否存在过压风险。

实施例4

图11示出了本发明实施例提供的一种天线开关的电压评估装置的结构示意图。所述天线开关的电压评估装置500对应于实施例1的天线开关的电压评估方法。实施例1中的任何可选项也适用于本实施例，这里不再详述。

所述天线开关的电压评估装置500应用于天线系统，所述天线系统包括天线辐射体、天线匹配电路及天线开关，天线匹配电路和天线开关均与天线辐射体连接。

所述天线开关的电压评估装置500包括获取模块510、设置模块520、计算模块530及评估模块540。

获取模块510，用于获取天线辐射体的SnP参数。

设置模块520，用于根据所述天线辐射体的SnP参数设置天线匹配电路及天线开关的仿真模型。

计算模块530，用于根据所述仿真模型及天线开关的每一种控制状态对应的天线开关的SnP参数，计算所述天线开关在每一控制状态下预设电压监测点的电压值。

评估模块540，用于将所有控制状态下预设电压监测点的电压值中最大电压值与电压阈值进行对比，若所述最大电压值达到所述电压阈值，则所述天线开关存在过压风险。

实施例5

图12示出了本发明实施例提供的一种天线开关的评估方法的流程示意图。

该天线开关的评估方法应用于天线系统，所述天线系统包括天线辐射体、天线匹配电路及天线开关，天线匹配电路及天线开关均与天线辐射体连接。

与实施例1不同的是，该天线开关的评估方法不仅仅可以评估加载在天线开关两端的电压值，还可以评估加载在天线开关两端的其他电性参数的值，如电流、功率等。

例如，在评估加载在天线开关两端的电流值时，将所有控制状态下的电流值中最大电流值与预设的电流阈值进行对比，若最大电流值大于或等于电流阈值，则该天线开关存在过流风险；若最大电流值小于电流阈值，则该天线开关不存在过流风险。

其他电性参数均根据上述方法进行评估，判断天线开关是否存在风险。

值得注意的是，该方法不仅仅可以评估加载在天线开关两端的电性参数值，还可以评估天线匹配电路中电容、电感等元器件的电性参数值。与评估天线开关是否存在风险不同的是，天线开关中根据每一路开关的断开闭合可包括不同的控制状态，每一控制状态均对应一电性参数值，而电感、电容等元器件不存在多种控制状态，只有一个电性参数值，将该一个电性参数值与预设的电性参数阈值进行对比即可确定该电容或电感等元器件是否存在风险。

该天线开关的评估方法具体包括如下步骤：

在步骤S610中，获取天线辐射体的SnP参数。

在步骤S620中，根据天线辐射体的SnP参数设置天线匹配电路及天线开关的仿真模型。

在步骤S630中，根据仿真模型及天线开关的每一种控制状态对应的天线开关的SnP参数，计算天线开关在每一控制状态下预设监测点的电性参数值。

在步骤S640中，将所有控制状态下预设监测点的电性参数值中最大电性参数值与电性参数阈值进行对比，若最大电性参数值达到电性参数阈值，则天线开关存在风险。

本发明还提供了一种计算机设备，该计算机设备可以包括智能电话、平板电脑等。该计算机设备包括存储器和处理器，存储器可用于存储计算机程序，处理器通过运行所述计算机程序，从而使计算机设备执行上述天线开关的电压评估方法或者上述天线开关的电压评估装置中的各个模块的功能。

所述计算机设备中处理器还可以通过运行存储器中存储的计算机程序，从而使计算机设备执行上述天线开关的评估方法。

存储器可包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据计算机设备的使用所创建的数据。此外，存储器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。

本实施例还提供了一种计算机存储介质，用于储存上述计算机设备中使用的所述计算机程序。

至此，本发明提供了一种天线开关的电压评估方法、装置及计算机设备，通过获取的天线辐射体的SnP参数设置仿真模型，将天线系统的硬件结构仿真为软件模型，避免在计算电压值时损坏天线系统元器件；根据仿真模型及天线开关的SnP参数，计算加载在天线开关两端的实际电压值，相比于现有通过设计经验估量电压值而言，通过仿真模型计算得到的电压值精度更高；根据实际电压值评估天线开关是否有过压风险，提高评估准确率，避免由于过压造成的天线开关的非线性及天线系统性能的突然恶化和射频辐射杂散超标的问题，提升天线系统的辐射性能。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和结构图显示了根据本发明的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，结构图和/或流程图中的每个方框、以及结构图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本发明各个实施例中的各功能模块或单元可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或更多个模块集成形成一个独立的部分。

所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是智能手机、个人计算机、服务器、或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明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发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种天线开关的电压评估方法，其特征在于，应用于天线系统，所述天线系统包括天线辐射体、天线匹配电路及天线开关，该方法包括：

获取天线辐射体的SnP参数，其中，所述SnP参数包括天线辐射体辐射参数、天线辐射体损耗参数及天线辐射体阻抗参数；

根据所述天线辐射体的SnP参数设置天线匹配电路及天线开关的仿真模型；

根据所述仿真模型及天线开关的每一种控制状态对应的天线开关的SnP参数，计算所述天线开关在每一控制状态下预设电压监测点的电压值；

将所有控制状态下预设电压监测点的电压值中最大电压值与电压阈值进行对比，若所述最大电压值达到所述电压阈值，则所述天线开关存在过压风险；

其中，所述根据所述天线辐射体的SnP参数设置天线匹配电路及天线开关的仿真模型包括：

根据所述天线辐射体的输入功率及该输入功率所支持的频段范围设置所述仿真模型的信号源；

在信号源设置完成后，根据所述天线辐射体的SnP参数设置多端口网络，其中，所述多端口网络的端口数目取决于SnP参数中n的值；

在多端口网络设置完成后，根据所述天线开关的等效电路，构造所述天线开关的仿真模型，及获取所述天线开关中每一控制状态对应的天线开关的SnP参数，及将所述天线开关中每一控制状态和该控制状态下天线开关的SnP参数构建对应关系；

在构造好所述天线开关的仿真模型后，根据所述天线系统调试时所确定的天线匹配电路，设置该天线匹配电路对应的元器件，构造所述天线匹配电路的仿真模型。

2.根据权利要求1所述的天线开关的电压评估方法，其特征在于，所述根据所述仿真模型及天线开关的每一种控制状态对应的天线开关的SnP参数，计算所述天线开关在每一控制状态下预设电压监测点的电压值包括：

在天线匹配电路及天线开关的仿真模型中，响应用户的输入操作在待评估的天线开关两端设置预设电压监测点；

获取当前控制状态下所述天线开关的SnP参数；

根据所述仿真模型及天线开关的SnP参数计算所述预设电压监测点的电压值；

根据所述对应关系确定该天线开关的SnP参数对应的控制状态，及将计算的电压值确定为该控制状态下的预设电压监测点的电压值。

3.根据权利要求2所述的天线开关的电压评估方法，其特征在于，所述根据所述仿真模型及天线开关的SnP参数计算所述预设电压监测点的电压值包括：

根据所述天线开关的SnP参数及所述仿真模型中各元器件之间的信号流向，对该预设电压监测点的电压进行分析，及根据分析结果计算所述预设电压监测点的电压值。

4.根据权利要求1所述的天线开关的电压评估方法，其特征在于，所述获取天线辐射体的SnP参数包括：

在所述天线系统中，在待评估的天线开关与所述天线辐射体之间的连接断开后，通过同轴线将所述天线辐射体与矢量网络分析仪进行连接，通过矢量网络分析仪获取所述天线辐射体的SnP参数。

5.根据权利要求1所述的天线开关的电压评估方法，其特征在于，还包括：

若所述最大电压值达到所述电压阈值，对所述天线系统进行调试以确定天线开关的一控制状态及该控制状态下的天线匹配电路；

根据该控制状态下的仿真模型及天线开关的SnP参数计算预设电压监测点的电压值，及根据所述电压值评估所述天线开关是否存在过压风险。

6.一种天线开关的电压评估装置，其特征在于，应用于天线系统，所述天线系统包括天线辐射体、天线匹配电路及天线开关，该装置包括：

获取模块，用于获取天线辐射体的SnP参数，其中，所述SnP参数包括天线辐射体辐射参数、天线辐射体损耗参数及天线辐射体阻抗参数；

设置模块，用于根据所述天线辐射体的SnP参数设置天线匹配电路及天线开关的仿真模型；

计算模块，用于根据所述仿真模型及天线开关的每一种控制状态对应的天线开关的SnP参数，计算所述天线开关在每一控制状态下预设电压监测点的电压值；

评估模块，用于将所有控制状态下预设电压监测点的电压值中最大电压值与电压阈值进行对比，若所述最大电压值达到所述电压阈值，则所述天线开关存在过压风险；

其中，所述根据所述天线辐射体的SnP参数设置天线匹配电路及天线开关的仿真模型包括：

根据所述天线辐射体的输入功率及该输入功率所支持的频段范围设置所述仿真模型的信号源；

在信号源设置完成后，根据所述天线辐射体的SnP参数设置多端口网络，其中，所述多端口网络的端口数目取决于SnP参数中n的值；

在多端口网络设置完成后，根据所述天线开关的等效电路，构造所述天线开关的仿真模型，及获取所述天线开关中每一控制状态对应的天线开关的SnP参数，及将所述天线开关中每一控制状态和该控制状态下天线开关的SnP参数构建对应关系；

在构造好所述天线开关的仿真模型后，根据所述天线系统调试时所确定的天线匹配电路，设置该天线匹配电路对应的元器件，构造所述天线匹配电路的仿真模型。

7.一种计算机设备，其特征在于，所述计算机设备包括存储器以及处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序以使所述计算机设备执行权利要求1至5任一项所述的天线开关的电压评估方法。

8.一种计算机存储介质，其特征在于，其储存有权利要求7所述计算机设备中所用的所述计算机程序。

9.一种天线开关的评估方法，其特征在于，应用于天线系统，所述天线系统包括天线辐射体、天线匹配电路及天线开关，该方法包括：

获取天线辐射体的SnP参数，其中，所述SnP参数包括天线辐射体辐射参数、天线辐射体损耗参数及天线辐射体阻抗参数；

根据所述天线辐射体的SnP参数设置天线匹配电路及天线开关的仿真模型；

根据所述仿真模型及天线开关的每一种控制状态对应的天线开关的SnP参数，计算所述天线开关在每一控制状态下预设监测点的电性参数值；

将所有控制状态下预设监测点的电性参数值中最大电性参数值与电性参数阈值进行对比，若所述最大电性参数值达到所述电性参数阈值，则所述天线开关存在风险；

其中，所述根据所述天线辐射体的SnP参数设置天线匹配电路及天线开关的仿真模型包括：

根据所述天线辐射体的输入功率及该输入功率所支持的频段范围设置所述仿真模型的信号源；

在信号源设置完成后，根据所述天线辐射体的SnP参数设置多端口网络，其中，所述多端口网络的端口数目取决于SnP参数中n的值；

在多端口网络设置完成后，根据所述天线开关的等效电路，构造所述天线开关的仿真模型，及获取所述天线开关中每一控制状态对应的天线开关的SnP参数，及将所述天线开关中每一控制状态和该控制状态下天线开关的SnP参数构建对应关系；

在构造好所述天线开关的仿真模型后，根据所述天线系统调试时所确定的天线匹配电路，设置该天线匹配电路对应的元器件，构造所述天线匹配电路的仿真模型。

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