CN109478906B - 一种天线系统及终端设备、天线切换控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开一种天线系统及终端设备、天线切换控制方法及装置，涉及天线技术领域，以降低头模电磁波吸收比值对主集天线上切后的降功率要求，解决死亡之握的问题。该天线系统至少包括位于终端设备底部的底部天线组，其包括第一底部天线和第二底部天线；第一工作状态中第一底部天线作为主集天线，第二底部天线作为分集天线；第二工作状态中，第一底部天线作为分集天线，第二底部天线作为主集天线。本发明实施例提供的方案适于天线系统的天线切换。

Description

一种天线系统及终端设备、天线切换控制方法及装置

本申请要求于2016年11月4日提交中国专利局、申请号为201610966021.8、发明名称为“一种天线切换方法”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本发明实施例涉及天线技术领域，尤其涉及一种天线系统及终端设备、天线切换控制方法及装置。

背景技术

多入多出(Multiple-Input Multiple-Output，缩写为MIMO)技术是一种在发射端和接收端分别使用多个发射接收天线，使通讯信号通过发射端与接收端的多个天线传送和接收，从而改善通信质量的无线通讯技术；这种无线通讯技术能够在不增加带宽的情况下，成倍的提高通讯系统的容量。

具体的，当MIMO技术应用于终端设备时，该终端设备中具有多个发射天线和多个接收天线组成的MIMO天线。而现有的终端设备中的天线以缝隙天线的形式制作在终端设备的金属边框或金属后盖；在使用终端设备时，如果宽手模介质或人手搭住天线缝隙，由于手的容性加载和吸收，会造成谐振向低偏移至工作频带外以及效率的下降，导致终端设备的信号不良，这种现象被称为死亡之握。

为了解决终端设备在使用过程中所产生的死亡之握问题，图1示出了一种应用于终端设备的天线系统。如图1所示，该天线系统包括主集射频模块003、分集射频模块004、位于终端设备底部的底部天线001，以及位于终端设备顶部的顶部天线002；在正常情况下，底部天线001通过双刀双掷开关与主集射频模块003连接，使得底部天线001作为主集天线发射或接收天线信号，顶部天线002通过双刀双掷开关与分集射频模块004连接，使得顶部天线002作为分集天线接收天线信号。而在底部天线001的缝隙出现死亡之握时，通过切换双刀双掷开关，使得顶部天线002通过双刀双掷开关与主集射频模块003连接，这样顶部天线002就能作为主集天线使用，保证主集天线发射或接收天线信号不会受到影响。

而由于现有技术中终端设备在使用时，终端设备的底部远离头部，终端设备的顶部靠近头部，因此，在顶部天线002作为主集天线使用时，主集天线需要满足头模的电磁波吸收比值(Specific Absorption Rate，缩写为SAR)要求,因此，在顶部天线002作为主集天线时，需要大幅降低主集发射功率，才能使得主集天线满足头模SAR的要求，但这也导致天线系统的头手模性能大打折扣，使得用户体验变差。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种天线系统及终端设备、天线切换控制方法及装置，以降低头模SAR对主集天线的要求，解决死亡之握的问题。

为达到上述目的，本发明实施例采用如下技术方案：

第一方面，本发明实施例提供了一种天线系统，该天线系统应用于终端设备，其至少包括位于终端设备底部的底部天线组；底部天线组包括第一底部天线和第二底部天线；而天线系统的工作状态包括第一工作状态和第二工作状态，且第一工作状态与第二工作状态相互切换。

在第一工作状态中，第一底部天线用于作为主集天线，第二底部天线用于作为分集天线；在第二工作状态中，第一底部天线作为分集天线，第二底部天线用于作为主集天线，这样在第一工作状态中，如果第一底部天线作为主集天线在发射或接收天线信号时出现死亡之握，能够将第一工作状态切换到第二工作状态，使得第二底部天线作为主集天线发射或接收天线信号，从而解决第一底部天线作为主集天线出现死亡之握所带来的问题；同理，在第二工作状态中，如果第二底部天线作为主集天线在发射或接收天线信号时出现死亡之握，也能够将第二工作状态切换至第一工作状态，使得第一底部天线作为主集天线发射或接收天线信号，从而解决死亡之握所带来的问题。所以，本发明实施例提供的天线系统中，如果底部天线组中主集天线在发射或接收天线信号时，出现死亡之握的问题，能够通过第一工作状态与第二工作状态相互切换，解决主集天线所出现的死亡之握问题，这样就能够避免顶部天线作为主集天线，所带来的技术问题；换句话说，主集天线并不存在无法满足头模SAR要求的问题。因此，本发明实施例提供的天线系统中，主集天线能够在满足头模SAR要求前提下，解决死亡之握问题。

在一种可能的实现方式中，考虑到现有技术中谐振频段较高的天线在实际通讯过程的地位比较重要，因此，该实现方式限定了第一底部天线和第二底部天线的谐振频段至少包括中频频段和高频频段，当然还可以包括低频频段；此处需要解释的是，低频频段为600MHz-1000MHz，中频频段为1400MHz-2200MHz，高频频段为2300MHz-6000MHz。

在一种可能的实现方式中，本发明实施例提供的天线系统还包括第一主集射频模块、底部分集射频模块以及第一切换模块；第一主集射频模块与第一切换模块的第一接线端子连接，底部分集射频模块与第一切换模块的第二接线端子连接，第一切换模块的第三接线端子与第一底部天线的接口端连接，第一切换模块的第四接线端子与第二底部天线的接口端连接，使得在第一工作状态中，只需要控制第一切换模块，使得第一主集射频模块与第一底部天线电连接，底部分集射频模块与第二底部天线电连接，就能够保证第一底部天线用于作为主集天线发射或接收天线信号，第二底部天线用于作为分集天线接收天线信号。同理，在第二工作状态中，只需要控制第一切换模块，使得第一主集射频模块与第二底部天线电连接，底部分集射频模块与第一底部天线电连接，就能够保证第一底部天线用于作为分集天线接收天线信号，第二底部天线用于作为主集天线发射或接收天线信号。

在一种可能的实现方式中，本发明实施例提供的天线系统还包括位于终端设备顶部的顶部天线组；而考虑到天线系统以金属边框制作在终端设备中，第一底部天线和第二底部天线的天线缝隙可同时开设在金属边框的底边时，在这种情况下，第一底部天线和第二底部天线在终端设备正常使用时不会同时出现死亡之握，这已经完全杜绝了将顶部天线作为主集天线使用时所带来的技术问题。因此，本发明实施例提供的天线系统只需要利用第一工作状态和第二工作状态的切换，即可解决现有技术所存在的技术问题；而顶部天线组在第一工作状态和第二工作状态中用于作为分集天线接收天线信号即可。

在一种可能的实现方式中，假设第一底部天线的天线缝隙和第二底部天线的天线缝隙对称开设在金属边框底部的侧边，或者其中一个底部天线的天线缝隙开设在金属边框底部的一个侧边，另一个底部天线的天线缝隙开设在金属边框的底边，这种情况下，第一底部天线和第二底部天线在终端设备正常使用时，有可能同时出现死亡之握的问题，鉴于此，本发明实施例提供的天线系统的工作状态还包括第三工作状态；在第三工作状态中，第一底部天线和第二底部天线均用于作为分集天线接收天线信号，使用时顶部天线组中头模SAR较低的顶部天线用于作为主集天线发射或接收天线信号。具体的，通过头模状态检测模块采集天线系统所在终端设备与头部的相对位置，以选择使用时顶部天线组中远离头部的顶部天线作为主集天线，也就是选择使用时顶部天线组中头模SAR较低的顶部天线作为主集天线，这样就能够在第一底部天线和第二底部天线均出现死亡之握时，通过将第一工作状态或第二工作状态切换至第三工作状态，解决因为死亡之握所带来的信号强度减弱的问题；而且，在第三工作状态，虽然顶部天线作为主集天线，但是由于作为主集天线的顶部天线使用时远离头部，保证了其使用时头模SAR较低，使得第三工作状态下，头模对主集天线的影响比较小，这不仅有利于获得好的天线性能，还降低了头模SAR对主集天线的要求；可见，虽然第三工作状态中，主集天线仍然像现有技术那样位于终端设备顶部，但是由于可以通过选择天线使得顶部发射天线的SAR值降低，使得并不需要大幅度降低主集发射功率，就能保证天线系统的头手模性能，因此，本发明实施例提供的天线系统，能够在保证天线系统的头手模性能不大打折扣的情况下，解决主集天线出现死亡之握的问题。

另外，终端设备顶部一般还包括WIFI天线，且WIFI天线与这些顶部天线之间的距离比较小，这使得第三工作状态中，主集天线不仅需要满足头模SAR的要求，而且主集天线还需要满足多发射天线存在的情况下多天线发射SAR(下文简称多发SAR)的要求；因此，本发明实施例提供的天线系统在第三工作状态中，通过降低使用时头模对主集天线的影响，使得头模SAR值有一定程度的降低，以在同时满足头模SAR和多发SAR的要求时，主集发射功率的降低幅度有所减少。

在一种可能的实现方式中，本实施例提供的天线系统还包括第二切换模块、第三切换模块、第一顶部分集射频模块和第二顶部分集射频模块；且顶部天线组包括第一顶部天线和第二顶部天线；第一顶部分集射频模块与第三切换模块的第一接线端子连接，第一主集射频模块与第二切换模块的第一接线端子连接，第二顶部分集射频模块与第二切换模块的第二接线端子连接，第二切换模块的第三接线端子与第一切换模块的第一接线端子连接，第二切换模块的第四接线端子与第三切换模块的第二接线端子连接，第三切换模块的第三接线端子与第一顶部天线的接口端连接，第三切换模块的第四接线端子与第二顶部天线的接口端连接；基于此，在第一工作状态与第二工作状态中，第一顶部天线与第一顶部分集射频模块电连接，第二顶部天线与第二顶部分集射频模块电连接，或，第一顶部天线与第二顶部分集射频模块电连接，第二顶部天线与第一顶部分集射频模块电连接，以保证第一顶部天线和第二顶部天线作为分集天线用以接收天线信号，而通过控制第一切换模块，实现第一工作状态与第二工作状态相互切换；同时，在第一工作状态或第二工作状态切换至第三工作状态时，在保持第一切换模块不做任何操作的情况下，控制第二切换模块上切主集天线，而通过控制第三切换模块，实现顶部天线组中作为主集天线的顶部天线的选择。

具体的，在第一工作状态切换至第三工作状态，此时的第三工作状态中，第一主集射频模块与使用时顶部天线组中头模SAR较低的顶部天线电连接，第二顶部分集射频模块与第一底部天线电连接，第一顶部分集射频模块与使用时顶部天线组中头模SAR较高的顶部天线电连接，底部分集射频模块与第二底部天线电连接。

在第二工作状态切换至第三工作状态，此时的第三工作状态中，第一主集射频模块与使用时顶部天线组中头模SAR较低的顶部天线电连接，第二顶部分集射频模块与第二底部天线电连接，第一顶部分集射频模块与使用时顶部天线组中头模SAR较高的顶部天线电连接，底部分集射频模块与第一底部天线电连接。

在一种可能的实现方式中，本发明实施例提供的天线系统为MIMO天线系统，此时第一底部天线的馈点和第二底部天线的馈点均设有底部滤波模块，或；第一底部天线和第二底部天线之间设有底部隔离墙，使得在第一工作状态和第二工作状态中，通过滤波模块或底部隔离墙，避免第一底部天线和第二底部天线之间出现同频干扰的问题。另外，还可以在第一顶部天线的馈点和第二顶部天线的馈点均设有顶部滤波模块，或者在第一顶部天线和第二顶部天线之间设有顶部隔离墙，使得在第三工作状态中，可以通过第一顶部天线和第二顶部天线中设有的顶部滤波模块或者顶部隔离墙，避免第一顶部天线和第二顶部天线之间出现同频干扰的问题。此外，MIMO天线系统为4*4的MIMO天线系统，8*8的MIMO天线系统或16*16的MIMO天线系统，也可以扩展到低频段的多天线MIMO系统中，但不仅限于此。

在一种可能的实现方式中，给出了第一底部天线的谐振频段为低频频段、中频频段和高频频段，第二底部天线的谐振频段为中频频段和高频频段，保证底部天线组的谐振频段可以覆盖全频段，而不需要另外增设底部谐振频段为低频频段的天线，这样也能够减少底部天线组的布线复杂度。

在一种可能的实现方式中，底部天线组还包括位于第一底部天线和第二底部天线之间的第三底部天线，第一底部天线的谐振频段为中频频段和高频频段，第二底部天线的谐振频段为中频频段和高频频段，第三底部天线的谐振频段为低频频段；第一底部天线位于终端设备底部的一侧，第二底部天线位于终端设备底部的另一侧。同样的，顶部天线组还包括位于第一顶部天线和第二顶部天线之间的第三顶部天线，第一顶部天线的谐振频段为中频频段和高频频段，第二顶部天线的谐振频段为中频频段和高频频段，第三顶部天线的谐振频段为低频频段；第一底部天线位于终端设备顶部的一侧，第二底部天线位于终端设备顶部的另一侧。

除此以外，本发明实施例提供的天线系统还包括第二主集射频模块、第四切换模块和第三顶部分集射频模块；第三顶部分集射频模块与第四切换模块的第一接线端子连接，第二主集射频模块与第四切换模块的第二接线端子连接，第四切换模块的第三接线端子与第三底部天线的接口端连接，第四切换模块的第四接线端子与第三顶部天线的接口端连接，使得通过控制第四切换模块，控制第三顶部天线或第三底部天线作为主集天线发射低频信号，或者作为分集天线接收低频信号。

在一种可能的实现方式中，本发明实施例提供的天线系统为MIMO天线系统，此时第一底部天线与第三底部天线之间设置底部隔离墙，第二底部天线的馈点设置底部滤波模块；或，第一底部天线的馈点设置底部滤波模块，第二底部天线与所述第三底部天线之间设置底部隔离墙，以提高底部天线组的隔离度，从而防止天线系统为MIMO天线系统时，在第一工作状态和第二工作状态中，第一底部天线和第二底部天线所出现的同频干扰问题。

而且，还可以在第一顶部天线与所述第三顶部天线之间设置顶部隔离墙，第二顶部天线的馈点设置顶部滤波模块；或，第一顶部天线的馈点设置顶部滤波模块，第二顶部天线与第三顶部天线之间设置顶部隔离墙，以增加顶部天线之间的隔离度，从而防止天线系统为MIMO天线系统时，在第三工作状态中，第一顶部天线和第二顶部天线所出现的同频干扰问题。

在一种可能的实现方式中，第一底部天线的谐振频段为低频频段、中频频段和高频频段，第二底部天线的谐振频段为中频频段和高频频段；第一顶部天线的谐振频段为低频频段、中频频段和高频频段，第二底部天线的谐振频段为中频频段和高频频段。

而考虑到第一底部天线和第二底部天线的天线功能在第一工作状态和第二工作状态能够相互切换，而第一底部天线和第二底部天线的谐振频段并不相同，基于此，本发明实施例提供的天线系统还包括第二主集射频模块、第四切换模块、第三顶部分集射频模块、第一合分路器和第二合分路器；第三顶部分集射频模块与第四切换模块的第一接线端子连接，第二主集射频模块与第四切换模块的第二接线端子连接，第四切换模块的第三接线端子与第一合分路器连接，第一切换模块的第三接线端子与第一合分路器连接，第四切换模块的第四接线端子与第二合分路器连接，第三切换模块的第三接线端子与第二合分路器连接，第二合分路器与第一顶部天线的接口端连接。

第一工作状态中，第二主集射频模块与第一合分路器电连接，使得第一底部天线作为主集天线的低频信号能够传输，第一主集射频模块与第一合分路器电连接，使得第一底部天线作为主集天线的中高频信号能够传输。而在第二工作状态，第三顶部分集射频模块与第一合分路器电连接，使得第一底部天线作为分集天线的低频信号能够传输，底部分集射频模块与第一合分路器电连接，使得第一底部天线作为分集天线的中高频信号能够传输。

在一种可能的实现方式中，本发明实施例提供的天线系统中第一切换模块、第二切换模块、第三切换模块和第四切换模块均为双开双掷开关，当然也可以是其他能够实现对应功能的开关器件。

在一种可能的实现方式中，底部天线组和顶部天线组中的天线形式包括但不限于slot天线、Monopole天线、IFA天线、Loop天线、CRLH天线。

第二方面，本发明实施例提供了一种天线切换控制方法，应用于第一方面提供的天线系统，当天线系统中底部天线组的主集天线出现死亡之握时，该天线切换控制方法接收信号采集模块发送的第一底部天线的信号接收强度与第二底部天线的信号接收强度；根据第一底部天线的信号接收强度与第二底部天线的信号接收强度，得到第一信号接收强度差值；判断第一信号接收强度差值是否大于等于第一差值信号阈值；在第一信号接收强度差值大于等于第一差值信号阈值，说明底部天线组中作为主集天线的底部天线存在死亡之握，此时生成底部切换指令，使得天线系统根据底部切换指令在第一工作状态与第二工作状态相互切换，以解决作为主集天线的底部天线存在死亡之握问题，同时也不会出现顶部天线作为主集天线所带来的技术问题。

在一种可能的实现方式中，本发明实施例提供的天线切换控制方法所应用的天线系统中，底部天线组的第一底部天线为主集天线，第二底部天线为分集天线；或，第一底部天线为分集天线，第二底部天线为主集天线，此时，接收信号采集模块发送的第一底部天线的信号接收强度与第二底部天线的信号接收强度具体包括：接收信号采集模块发送的主集天线的信号接收强度；判断主集天线的信号接收强度是否小于等于切换启动信号阈值，以确定主集天线是否处在死亡之握中；当主集天线的信号接收强度小于等于切换启动信号阈值，此时说明主集天线处在死亡之握中，接收信号采集模块发送的分集天线的信号接收强度，而如果主集天线的信号接收强度大于切换启动信号阈值，则说明主集天线未处在死亡之握中。

在一种可能的实现方式中，本发明实施例提供的天线切换控制方法所应用的天线系统通过第一切换模块进行第一工作状态和第二工作状态的相互切换。

在一种可能的实现方式中，本发明实施例提供的天线切换控制方法所应用在的终端设备还包括第三工作状态，在第一信号接收强度差值小于第一差值信号阈值，说明底部天线组中第一底部天线和第二底部天线均出现死亡之握的问题，此时接收信号采集模块发送的最佳顶部天线的信号接收强度，以及头模状态检测模块发送的天线系统所在终端设备与头部的相对位置；此处的最佳顶部天线为顶部天线组中头模SAR最低的顶部天线；然后根据最佳顶部天线的信号接收强度与作为主集天线的第一底部天线或第二底部天线的信号接收强度，得到第二信号接收强度差值；判断第二信号接收强度差值是否大于等于第二差值信号阈值，以进一步验证终端设备的信号强度差是否是死亡之握所带来的；当第二信号接收强度差值小于第二差值信号阈值，证明终端设备的信号差并不是终端设备的信号强度差并不是死亡之握所带来的，而是因为终端设备所在区域的信号强度极差所造成的，而当第二信号接收强度差值大于等于第二差值信号阈值，证明终端设备的信号差是终端设备的信号强度差是死亡之握所带来的，此时，根据天线系统所在终端设备与头部的相对位置，生成顶部切换指令，并将该顶部切换指令发送给天线系统，使得天线系统根据顶部切换指令从第一工作状态或第二工作状态切换至第三工作状态，保证使用时顶部天线阻中头模SAR较低顶部天线用于作为主集天线发射或接收天线信号，以减小因为顶部天线作为主集天线需要满足头模SAR所带来的天线系统头手模性能下降的问题，以及顶部天线作为主集天线时，需要满足多发SAR的问题。

在一种可能的实现方式中，本发明实施例提供的天线切换控制方法所应用的天线系统通过第二切换模块和第三切换模块将第一工作状态或第二工作状态切换至第三工作状态。

第三方面，本发明实施例提供了一种天线切换控制装置，应用于第一方面提到的天线系统，该天线切换控制装置包括：收发模块、差值计算模块、判断模块和指令生成模块；差值计算模块与收发模块连接，判断模块与差值计算模块连接，指令生成模块分别与收发模块和判断模块连接；收发模块接收信号采集模块发送的第一底部天线的天线信号强度与第二底部天线的天线信号强度；差值计算模块根据第一底部天线的信号接收强度与第二底部天线的信号接收强度，得到第一信号接收强度差值；判断模块判断第一信号接收强度差值是否大于等于第一差值信号阈值；指令生成模块在第一信号接收强度差值大于等于第一差值信号阈值，生成底部切换指令；并通过收发模块向第一方面提到的天线系统发送，使得第一方面提到的天线系统根据底部切换指令在第一工作状态与第二工作状态相互切换。在该可能的实现方式中，本发明实施例提供的天线切换控制装置的有益效果参照第二方面提供的天线切换控制方法的有益效果，在此不做详述。

在一种可能的实现方式中，不管底部天线组处在第一工作状态还是第二工作状态，其必然有一个底部天线为主集天线，另一个底部天线为分集天线，也就是说，底部天线组存在两种情况，第一种情况下：第一底部天线为主集天线，第二底部天线为分集天线；第二种情况下：第一底部天线为分集天线，第二底部天线为主集天线；此时，信号采集模块用于采集主集天线的信号接收强度；

基于该可能的实现方式，为了判断主集天线是否处在死亡之握中，判断模块与收发模块连接，上述收发模块接收信号采集模块发送的第一底部天线的天线信号强度与第二底部天线的天线信号强度具体包括：收发模块接收信号采集模块发送的主集天线的信号接收强度，判断模块判断主集天线的信号接收强度是否小于等于切换启动信号阈值；当主集天线的信号接收强度小于等于切换启动信号阈值，说明主集天线有可能处在死亡之握中，此时收发模块接收信号采集模块发送的分集天线的信号接收强度，以进入到天线切换控制中。

在一种可能的实现方式中，上述第一方面提到的天线系统还包括第三工作状态，收发模块与头模状态检测模块连接，收发模块在第一信号接收强度差值小于第一差值信号阈值，接收信号采集模块发送的最佳顶部天线的信号接收强度，以及接收头模状态检测模块发送的天线系统所在终端设备与头部的相对位置，此处的最佳顶部天线定义为顶部天线组中头模SAR最低的顶部天线；差值计算模块根据最佳顶部天线的信号接收强度与主集天线的信号接收强度，得到第二信号接收强度差值；判断模块判断第二信号接收强度差值是否大于等于第二差值信号阈值；指令生成模块根据天线系统所在终端设备与头部的相对位置，生成顶部切换指令；收发模块将顶部切换指令发送给天线系统，使得天线系统根据顶部切换指令，从第一工作状态或第二工作状态切换至第三工作状态。在该可能的实现方式中，若天线系统当前工作状态为第一工作状态，则主集天线为第一底部天线，若天线系统当前工作状态为第二工作状态，则主集天线为第二底部天线。

在一种可能的实现方式中，收发模块与天线系统中的第一切换模块、第二切换模块和第三切换模块连接，使得生成底部切换指令后，第一切换模块接收到底部切换指令执行第一工作状态和第二工作状态的切换，第二切换模块和第三切换模块接收到底部切换指令时不进行切换动作，而生成顶部切换指令后，第一切换模块接收到底部切换指令不进行切换动作，第二切换模块和第三切换模块接收到顶部切换指令执行第一工作状态或第二工作状态切换至第三工作状态的切换动作。

第四方面，该天线切换控制装置应用于第一方面提到的天线系统，该天线切换控制装置包括处理器、存储器和收发器；处理器、存储器和收发器通过总线相互通信；存储器用于存储计算机指令，收发器用于接收信号采集模块发送的主集天线的信号接收强度；处理器用于执行存储器存储的计算机指令，以根据第一底部天线的信号接收强度与第二底部天线的信号接收强度，得到第一信号接收强度差值；判断第一信号接收强度差值是否大于等于第一差值信号阈值；在第一信号接收强度差值大于等于第一差值信号阈值，生成底部切换指令，收发器将底部切换指令发送给天线系统，使得天线系统根据底部切换指令控制所第一工作状态与第二工作状态相互切换。可见，收发模块用于支持该天线切换控制的装置中的处理器与信号采集模块之间的通信，以及处理器与天线系统之间的通信。

在一种可能的实现方式中，第一底部天线为主集天线，第二底部天线为分集天线；也可以是第一底部天线为分集天线，第二底部天线为主集天线；而为了更为精确的判断底部天线组中作为主集天线的底部天线是否处在死亡之握中，上述收发模块在接收信号采集模块发送的主集天线的信号接收强度后，判断模块还用于判断主集天线的信号接收强度是否小于等于切换启动信号阈值；收发模块用于在主集天线的信号接收强度小于等于切换启动信号阈值，接收信号传感器发送的分集天线的信号接收强度。

在一种可能的实现方式中，上述第一方面提供的天线系统中包括第三工作状态，收发模块还与头模状态检测模块连接；如果底部天线组的所有天线均出现死亡之握，则收发模块在第一信号接收强度差值小于第一差值信号阈值，接收信号采集模块发送的最佳顶部天线的信号接收强度，以及接收头模状态检测模块发送的天线系统所在终端设备与头部的相对位置；此处的最佳顶部天线为顶部天线组中头模SAR最低的顶部天线；差值计算模块根据最佳顶部天线的信号接收强度与主集天线的信号接收强度，得到第二信号接收强度差值；主集天线为第一底部天线或第二底部天线；判断模块还用于判断第二信号接收强度差值是否大于等于第二差值信号阈值；控制模块在第二信号接收强度差值大于等于第二差值信号阈值，根据天线系统所在终端设备与头部的相对位置，生成顶部切换指令；收发模块还用于将顶部切换指令发送给天线系统，使得天线系统根据顶部切换指令从第一工作状态或第二工作状态切换至第三工作状态，

第五方面，本发明实施例提供了一种存储介质，用于储存为上述天线切换控制装置所用的计算机指令，其包含用于执行上述天线切换控制装置功能所设计的计算机程序。

第六方面，本发明实施例提供了一种终端设备，包括第一方面的天线系统和/或第三方面的天线切换控制的装置，或第二方面的天线切换控制方法相应位置描述，其所达到的有益效果参照第一方面提供的天线系统相应位置描述。

第七方面，本发明实施例提供了一种终端设备，包括第一方面的天线系统和/或第四方面的天线切换控制的装置，其所达到的有益效果参照第一方面提供的天线系统相应位置描述。

附图说明

图1为现有技术提供的天线系统的结构布局示意图；

图2为采用侧开缝四缝架构的终端设备天线分布示意图；

图3为采用顶底开缝四缝架构的终端设备天线分布示意图；

图4为采用八缝架构的终端设备天线分布示意图；

图5为采用顶底开缝四缝架构的终端设备所对应的第一种天线系统的结构布局示意图；

图6为采用顶底开缝四缝架构的终端设备所对应的第二种天线系统的结构布局示意图；

图7为采用顶底开缝四缝架构的终端设备所对应的第二种天线系统的天线仿真性能曲线；

图8为采用顶底开缝四缝架构的终端设备所对应的第三种天线系统的结构布局示意图；

图9为采用侧开缝四缝架构的终端设备所对应的第一种天线系统的结构布局示意图；

图10为采用侧开缝四缝架构的终端设备所对应的第二种天线系统的结构布局示意图；

图11为本发明实施例提供的天线系统中底部天线组的主集天线的天线效率曲线；

图12为本发明实施例提供的天线系统中底部天线组的分集天线的天线效率曲线；

图13为本发明实施例提供的天线切换控制方法的流程图一；

图14为本发明实施例提供的天线切换控制方法的流程图二；

图15为本发明实施例提供的天线切换装置的第一种结构示意图；

图16为本发明实施例提供的天线切换装置的第二种结构示意图；

图17为本发明实施例提供的天线切换装置信息交互图。

具体实施方式

现有技术中，手机、平板电脑等终端设备的天线一般以缝隙天线的形式制作在金属边框或金属后盖的缝隙，缝隙的形式可以分为直缝、U行槽缝等。而对于基于MIMO技术的终端设备来说，这种终端设备中天线系统具有多个发射接收天线，其天线制作所采用的缝隙架构方式可包括如图2-图4所示的三种方式，当然不仅限于此。

为了便于说明，以基于MIMO技术的终端设备为手机作为例子，说明天线系统的缝隙架构方式。

图2示出了一种采用侧开缝四缝架构的终端设备天线分布示意图，具体结构是：在金属边框底部301的一侧开设第一底侧天线缝隙，另一侧开设第二底侧天线缝隙，同时在金属边框顶部302的一侧开设第一顶侧天线缝隙，另一侧开设第二顶侧天线缝隙。对于这种侧开缝四缝架构的天线系统，在使用手机时，人手容易搭住位于金属边框底部301两侧的天线缝隙，使得该天线缝隙对应的天线出现死亡之握的问题。

图3示出了一种采用顶底开缝四缝架构的终端设备天线分布示意图，其为顶底开缝四缝架构，具体结构是，在金属边框底部301开设两个天线缝隙，在手机的金属边框顶部302开设两个天线缝隙。对于这种顶底开缝四缝架构，在使用手机时，手模或人手比较容易搭住金属边框底部301的其中一个天线缝隙，一般不会出现同时搭住位于金属边框底部两侧的两个天线缝隙。

图4示出了一种采用八缝架构的终端设备天线分布示意图，这种结构是图2和图3的结合，具体可参见对于图2和图3的说明，在此不做详细介绍。

为了解决上述问题，现有技术给出了如图1所示的天线系统，其将顶部天线002作为主集天线，解决了底部天线001作为主集发射/天线出现死亡之握的问题，但将顶部天线002作为主集天线，由于终端设备的顶部靠近头部，使得在顶部天线002作为主集天线使用时，主集天线需要满足头模SAR的要求；而现有技术是通过大幅降低主集发射功率，使得顶部天线002作为主集天线，满足头模SAR的要求解决这一技术问题，这导致天线系统的最终头手模性能大打折扣，使得用户体验变差。

本发明实施例提供了一种天线系统及终端设备、天线切换控制装置及方法，以利用多天线切换技术使得主集天线满足头模SAR要求的前提下，解决死亡之握的问题，从而保证用户体验。

下面结合附图详细说明本发明实施例提供的天线系统及终端设备、天线切换控制装置及方法。

实施例一

图5和图6，图8-图10示出了本发明实施例提供的天线系统，该天线系统应用于手机、平板电脑等终端设备，其以缝隙的形式制作在金属边框或金属后盖上。该天线系统通过主集天线的选择，来解决现有技术的问题，可以为4*4MIMO天线系统，也可以拓展到MIMO天线系统(如8*8、16*16等)、非全发全收的场景或低频段的多天线MIMO系统，但不仅限于此。

该天线系统至少包括位于终端设备底部的底部天线组100；底部天线组100包括第一底部天线101和第二底部天线102，此处需要说明的是，本发明实施例虽然只描述第一底部天线101和第二底部天线102，但并不代表底部天线组不能包括其他底部天线。其中，天线系统的工作状态包括第一工作状态和第二工作状态，且第一工作状态与第二工作状态相互切换。

在第一工作状态中，第一底部天线101用于作为主集天线用于发射或接收天线信号，第二底部天线102用于作为分集天线接收天线信号；在第二工作状态中，第一底部天线101用于作为分集天线接收天线信号，第二底部天线102用于作为主集天线发射或接收天线信号；这样在第一工作状态中，如果第一底部天线101在发射或接收天线信号时出现死亡之握，能够将第一工作状态切换到第二工作状态，使得第二底部天线102发射或接收天线信号，从而解决第一底部天线101出现死亡之握所带来的问题；同理，在第二工作状态中，如果第二底部天线102在发射或接收天线信号时出现死亡之握，也能够将第二工作状态切换至第一工作状态，使得第一底部天线101发射天线，从而解决死亡之握所带来的问题。所以，本发明实施例提供的天线系统中，如果底部天线组100中主集天线在发射或接收天线信号时，出现死亡之握的问题，能够通过第一工作状态与第二工作状态相互切换，解决主集天线所出现的死亡之握问题，这样就能够避免顶部天线作为主集天线，所带来的技术问题；换句话说，主集天线并不存在无法满足头模SAR要求的问题。因此，本发明实施例提供的天线系统中，主集天线能够在满足头模SAR要求前提下，解决死亡之握问题。

为了证明第一工作状态和第二工作状态相互切换，能够提到天线的性能，对底部天线组100的主集天线和分集天线的天线效率进行测试，测试结果如图11和图12所示。

图11中的曲线a为主集天线的自由空间效率曲线；图11中的曲线b为主集天线的左手模效率；图11中的曲线c为主集天线的右手模效率；

图12中的曲线a为分集天线的自由空间效率曲线；图12中的曲线b为分集天线的左手模效率；图12中的曲线c为分集天线的右手模效率。

通过对图11和图12可以发现：在2.6GHz频点处，主集天线的右手效率为-10.5dBi，分集MIMO天线的右手效率为-6.5dBi，此时可通过切换启动分集天线和主集/发射天线互换，获得4dB的收益；因此，本发明实施例提供的天线系统，能够通过底部天线组中分集天线和主集天线所在位置的互换，提高主集天线的天线收益。

而为了支持第一工作状态和第二工作状态中，第一底部天线101和第二底部天线102所具有的天线功能，以及第一工作状态与第二工作状态的相互切换，如图5和图6，图8-图10所示，本发明实施例提供的天线系统还包括第一主集射频模块TRX1、底部分集射频模块RX1以及第一切换模块DPDT1；其中，第一切换模块DPDT1可以为双刀双掷开关，也可以是其他可实现双刀双掷功能的电子器件，但不仅限于此。

具体的，第一主集射频模块TRX1与第一切换模块DPDT1的第一接线端子连接，底部分集射频模块RX1与第一切换模块DPDT1的第二接线端子连接，第一切换模块DPDT1的第三接线端子与第一底部天线101的接口端连接，第一切换模块DPDT1的第四接线端子与第二底部天线102的接口端连接，使得在第一工作状态中，只需要控制第一切换模块DPDT1，保证第一主集射频模块TRX1与第一底部天线101电连接，底部分集射频模块RX1与第二底部天线102电连接，从而使得第一底部天线101用于作为主集天线发射或接收天线信号，第二底部天线102用于作为分集天线接收天线信号。同理，在第二工作状态中，只需要控制第一切换模块DPDT1，保证第一主集射频模块TRX1与第二底部天线102电连接，底部分集射频模块RX1与第一底部天线101电连接，从而使得第一底部天线101用于接收天线信号，第二底部天线102用于作为主集天线发射或接收天线信号。

请参阅图6、图8-图10，本发明实施例提供的天线系统除了包括底部天线组100外，还包括顶部天线组200，而考虑到天线系统以顶底开缝四缝架构制作在终端设备中，终端设备正常使用时，底部天线组100中的第一底部天线101和第二底部天线102只可能有一个底部天线有可能出现死亡之握，而不会是两个底部天线同时出现死亡之握，因此，在这种情况下，本发明实施例提供的天线系统只需要利用第一工作状态和第二工作状态的切换，将底部天线组中第一底部天线和第二底部天线的天线功能进行互换，即可解决现有技术所存在的技术问题；而顶部天线组中的各个顶部天线，仍然如现有技术一样，在第一工作状态和第二工作状态用于作为分集天线接收天线信号。

同理，如图9和图10所示，对于天线系统以侧开缝四缝架构或八缝架构制作在终端设备中，底部天线组中一个底部天线出现死亡之握时，可参照天线系统以顶底开缝四缝架构制作在终端设备中，天线系统解决现有技术所存在的技术问题的方式处理。

但是，当天线系统以侧开缝四缝架构制作在终端设备中，底部天线组中两个底部天线同时出现死亡之握，或者在某些比较特殊的条件下，天线系统以顶底开缝四缝架构制作在终端设备中，底部天线组100中两个底部天线同时出现死亡之握，显然通过第一工作状态和第二工作状态的相互切换已经无法解决死亡之握这一技术问题。

在这种情况下，如图9和图10所示，本发明实施例提供的天线系统的工作状态还包括第三工作状态；在第三工作状态中，第一底部天线101和第二底部天线102均用于接收天线信号，使用时顶部天线组中头模SAR较低的顶部天线用于作为主集天线发射或接收天线信号。

当第一底部天线101和第二底部天线102均出现死亡之握时，通过将第一工作状态或第二工作状态切换至第三工作状态，就能够解决因为死亡之握所带来的信号强度减弱的问题；而且，在第三工作状态中，虽然顶部天线作为主集天线，但是由于作为主集天线的顶部天线是使用时顶部天线组中头模SAR较低的顶部天线，也就是说，作为主集天线的顶部天线是使用时顶部天线组中远离头部的顶部天线，这样就可以使得第三工作状态中，头模SAR对主集天线的影响比较小，这不仅有利于获得好的天线性能，还降低了头模SAR对主集天线降功率的要求；可见，虽然第三工作状态下，主集天线仍然像现有技术一那样位于终端设备顶部，但是由于通过如图15和图16所示的头模状态检测模块6选择的主集天线的头模SAR较低，使得并不需要大幅度降低主集发射功率，就能保证天线系统的头手模SAR性能，因此，本发明实施例提供的天线系统，能够在保证天线系统的头手模性能就不会大打折扣的情况下，解决主集天线出现死亡之握的问题，较现有技术优化了用户体验。

需要说明的是，在选择顶部天线作为主集天线时，可以通过头模状态检测模块6检测天线系统所在终端设备与头部的相对位置，根据天线系统所在终端设备与头部的相对位置就能够选择使用时顶部天线组中远离头部的顶部天线，也就是使用时顶部天线组中头模SAR最低的顶部天线。而头模状态检测模块具体包括确定模块和多个传感器，这些传感器可以为热敏传感器、红外线传感器、距离传感器或接近式传感器，当然也可以是其他检测天线系统所在终端设备与头部的相对位置的传感器。

具体的，多个传感器分别设在终端设备的金属边框顶部的不同位置，以在使用终端设备时，确定模块根据不同的传感器所传送的信号判断天线系统所在终端设备与头部的相对位置关系。

而考虑到陀螺仪应用到头模状态识别方面的技术已经很成熟，本发明实施例中头模状态检测模块也可以包括确定模块和陀螺仪，利用陀螺仪感测终端设备的状态，确定模块根据陀螺仪感测的终端设备的状态，确定终端设备与头部的相对位置关系。

另外，终端设备顶部还包括设有WIFI天线，且WIFI天线与这些顶部天线之间的距离比较小，这使得第三工作状态中，不仅需要主集天线满足头模SAR的要求，而且还需要满足多发射天线存在的情况下多发射天线SAR(下文简称多发SAR)的要求；而由于在第三种工作状态中，主集天线的头模SAR较低，因此，即使顶部天线作为主集天线，需要同时满足头模SAR以及多发SAR的要求，相对于现有的天线系统，本发明实施例提供的天线系统也能够使得主集发射功率的降低幅度有所减少。

为了支持第三工作状态中，天线系统中各个天线所具有的天线功能，以及实现第一工作状态或第二工作状态切换至第三工作状态，如图9所示，本发明实施例提供的天线系统还包括第二切换模块DPDT2、第三切换模块DPDT3、第一顶部分集射频模块RX21和第二顶部分集射频模块RX22，第二切换模块DPDT2和第三切换模块DPDT3可以为双刀双掷开关，也可以是其他可实现双刀双掷功能的电子器件，且顶部天线组200包括第一顶部天线201和第二顶部天线202。其中，

第一顶部分集射频模块RX21与第三切换模块DPDT3的第一接线端子连接，第一主集射频模块TRX1与第二切换模块DPDT2的第一接线端子连接，第二顶部分集射频模块RX22与第二切换模块DPDT2的第二接线端子连接，第二切换模块DPDT2的第三接线端子与第一切换模块DPDT1的第一接线端子连接，第二切换模块DPDT2的第四接线端子与第三切换模块DPDT3的第二接线端子连接，第三切换模块DPDT3的第三接线端子与第一顶部天线201的接口端连接，第三切换模块DPDT3的第四接线端子与第一顶部天线202的接口端连接。

工作时，控制第二切换模块DPDT2和第三切换模块DPDT3不做任何操作的情况下，使得第一顶部分集射频模块RX21与第一顶部天线201电连接，第二顶部分集射频模块RX22与第二顶部天线202电连接，或者第一顶部分集射频模块RX21与第二顶部天线202电连接，第二顶部分集射频模块RX22与第一顶部天线201电连接，保证第一顶部天线201和第二顶部天线202作为分集天线用以接收天线信号，而通过控制第一切换模块DPDT1，实现第一工作状态与第二工作状态相互切换；同时，在第一工作状态或第二工作状态需要切换至第三工作状态时，在保持第一切换模块DPDT1不做任何操作的情况下，控制第二切换模块DPDT2上切主集天线，而通过控制第三切换模块DPDT3，使得顶部天线组200中作为主集天线的顶部天线的选择，这样就实现了第一工作状态或第二工作状态切换至第三工作状态。

具体的，在第一工作状态切换至第三工作状态，此时的第三工作状态中，第一主集射频模块TRX1与使用时顶部天线组中头模SAR较低的顶部天线电连接，第二顶部分集射频模块R22与第一底部天线101电连接，第一顶部分集射频模块R21与使用时顶部天线组中头模SAR较高的顶部天线电连接，底部分集射频模块RX1与第二底部天线102电连接；其中，当使用时顶部天线组中头模SAR较低的顶部天线为第一顶部天线201，第二顶部天线202为使用时顶部天线组中头模SAR较高的顶部天线；当使用时顶部天线组中头模SAR较低的顶部天线为第二顶部天线202，第一顶部天线201为使用时顶部天线组中头模SAR较高的顶部天线。

在第二工作状态切换至第三工作状态，此时的第三工作状态中，第一主集射频模块TRX1与使用时顶部天线组中头模SAR较低的顶部天线电连接，第二顶部分集射频模块RX22与第二底部天线102电连接，第一顶部分集射频模块RX21与使用时顶部天线组中头模SAR较高的顶部天线电连接，底部分集射频模块RX1与第一底部天线101电连接；其中，当使用时顶部天线组中头模SAR较低的顶部天线为第一顶部天线201，第二顶部天线202为使用时顶部天线组中头模SAR较高的顶部天线；当使用时顶部天线组中头模SAR较低的顶部天线为第二顶部天线202，第一顶部天线201为使用时顶部天线组中头模SAR较高的顶部天线。

需要说明的时，底部天线组100和顶部天线组200中各个天线均Monopole天线、IFA天线、Loop天线或CRLH(Composite right/left-handed)天线或Slot天线，当然也可以采用其他天线。其中，Monopole天线为单极天线，IFA天线为倒F天线，Loop天线为换天线，CRLH天线为复合左右手天线，Slot天线为开槽天线。

而考虑到现有技术中谐振频段较高的天线在实际通讯过程的地位比较重要，因此，底部天线组100和顶部天线组200的谐振频段至少包括中频频段和高频频段，当然还可以包括低频频段；此处需要解释的是，低频频段为600MHz-1000MHz，中频频段为1400MHz-2200MHz，高频频段为2300MHz-6000MHz。此处需要强调的是，本发明实施例定义的低频频段、中频频段和高频频段范围并不是固定不变的，可根据所处国家不同的具体限定低频、中频和高频频段的具体范围。

下面结合附图详细说明不同天线布局和天线谐振频段对天线系统结构的结构影响

如图5所示，采用顶底开缝四缝架构的方式制作在终端设备中的第一种天线系统，其中底部天线组100由第一底部天线101和第二底部天线102组成，其谐振频段均覆盖低频频段、中频频段和高频频段，使得底部天线组100通过两个底部天线就能实现全频段覆盖。顶部天线组200由第一顶部天线201和第二顶部天线202组成，其谐振频段均覆盖中频频段和高频频段。

从图5可以看出第一底部天线101和第二底部天线102位于终端设备底部两端，第一顶部天线201和第二顶部天线202位于终端设备顶部两侧，也就是说，底部天线组100的信号强点分布在终端设备底部两侧；顶部天线组200的信号强点分布在终端设备顶部两侧；鉴于前文已经指出：天线系统采用顶底开缝四缝架构的方式制作在终端设备中，底部天线组100中只会有一个底部天线出现死亡之握，因此，只需按照前文连接关系，将第一切换模块DPDT1的各个接线端子与第一底部天线101和第二底部天线102、第一主集射频模块TRX1、底部分集射频模块RX1连接，实现第一工作状态和第二工作状态的相互切换，即可解决主集天线出现死亡之握的问题，也避免了采用顶部天线作为主集天线所带来的其他问题。

另外，在第一工作状态和第二工作状态中，第一顶部天线201和第二顶部天线202作为分集天线使用，因此，第一顶部分集射频模块RX21与第一顶部天线201的接口端连接，第二顶部分集射频模块R22与第二顶部天线202的接口端连接。

如图6所示，采用顶底开缝四缝架构的方式制作在终端设备中的第二种天线系统，其与采用顶底开缝四缝架构的方式制作在终端设备中的第一种天线系统的不同之处在于：底部天线组100还包括位于第一底部天线101和第二底部天线102之间的第三底部天线103，第一底部天线101和第二底部天线102的谐振频段为中频频段和高频频段，第三底部天线103的谐振频段为低频频段；第一底部天线101位于终端设备底部的一侧，第二底部天线102位于终端设备底部的另一侧，这种情况下，底部天线组100的信号强点能够分散在终端设备底部的两侧，且底部天线组100的谐振频段可覆盖所有频段，但这样的底部天线组100中，需要三根走线一一对应连接第一底部天线101、第二底部天线102以及第三底部天线103，相对于图5所示的情况，这增加了底部天线组100的走线条数，使得天线系统的架构实现相对复杂些。

而顶部天线组200还包括位于第一顶部天线201和第二顶部天线202之间的第三顶部天线203，第一顶部天线201和第二顶部天线202的谐振频段为中频频段和高频频段，第三顶部天线203的谐振频段为低频频段；第一顶部天线201位于终端设备顶部的一侧，第二顶部天线102位于终端设备顶部的另一侧，这种情况下，顶部天线组200的信号强点能够分散在终端设备顶部的两侧。

除此以外，采用顶底开缝四缝架构的方式制作在终端设备中的第二天线系统还包括第二主集射频模块TRX2、第四切换模块DPDT4以及第三顶部分集射频模块RX23；第三顶部分集射频模块R23与第四切换模块DPDT4的第一接线端子连接，第二主集射频模块TRX2与第四切换模块DPDT4的第二接线端子连接，第四切换模块DPDT4的第三接线端子与第三底部天线103的接口端连接，第四切换模块DPDT4的第四接线端子与第三顶部天线203的接口端连接，使得通过控制第四切换模块DPDT4，控制第三顶部天线203作为主集天线或分集天线传输低频信号。至于第一底部天线101、第一主集射频模块TRX1、第二底部天线102、底部分集射频模块RX1可参见前文相应描述。

如图8所示，采用顶底开缝四缝架构的方式制作在终端设备中的第三种天线系统中，其与采用顶底开缝四缝架构的方式制作在终端设备中的第一种天线系统的不同之处在于：第一底部天线101的谐振频段为低频频段、中频频段和高频频段，第二底部天线102的谐振频段为中频频段和高频频段。

第一底部天线101的谐振频段为低频频段、中频频段和高频频段，第二底部天线102的谐振频段为中频频段和高频频段；顶部天线组200包括第一顶部天线201和第二顶部天线202，第一顶部天线201的谐振频段为低频频段、中频频段和高频频段，第二顶部天线202的谐振频段为中频频段和高频频段。

而考虑到第一底部天线101和第二底部天线102的天线功能在第一工作状态和第二工作状态能够相互切换，而第一底部天线101和第二底部天线102的谐振频段并不相同，因此，本发明实施例提供的天线系统还包括第二主集射频模块TRX2、第四切换模块DPDT4和第三顶部分集射频模块；第三分集射频模块RX23与第四切换模块DPDT4的第一接线端子连接，第二主集射频模块TRX与第四切换模块DPDT4的第二接线端子连接，第四切换模块DPDT4的第三接线端子与第一合分路器M1连接，第一切换模块DPDT4的第一接线端子与合分路器M1连接，第一合分路器M1与第一底部天线的接口端连接，第四切换模块DPDT4的第四接线端子和第一顶部分集射频模块RX21分别与第二合分路器M2连接。

第一工作状态，控制第四切换模块DPDT4保持第二主集射频模块TRX2与第一合分路器M1电连接，使得第一底部天线101作为主集电线的低频信号能够传输；控制第一切换模块DPDT1保持第一主集射频模块TRX1与第一合分路器M1电连接，使得第一底部天线101作为主集天线的中高频信号能够传输(第一工作状态下第二底部天线102相关电连接关系，参见前文描述)。

第二工作状态，控制第四切换模块DPDT4保持第三顶部分集射频模块R23与第一合分路器M1电连接，使得第一底部天线101作为分集天线的低频信号能够传输；控制第一切换模块DPDT1保持底部分集射频模块RX1与第一合分路器M1电连接，使得第一底部天线作为分集天线的中高频信号能够传输。

通过对上述第一工作状态和第二工作状态，第一底部天线101的相关电连接和切换模块的控制可以发现，在切换第一工作状态和第二工作状态的时候，不仅需要第一切换模块DPDT1的协助，也需要第四切换模块DPDT4的协助，使得不同频段的信号能够合路。

如图9所示，采用侧开缝四缝架构的方式制作在终端设备中的第一种天线系统，其中的底部天线组100和顶部天线组200的天线布局，以及天线的谐振频段分布参照前文对图6的描述即可。至于各个天线的连接关系，图9是在图6的基础上，进一步增设第二切换模块DPDT2和第三切换模块DPDT3，具体连接关系参照前文即可，在此不多做说明；当底部天线组100中的两个天线均出现死亡之握，通过控制第二切换模块DPDT2和第三切换模块DPDT3，即可将第一工作状态或第二工作状态切换至第三工作状态，具体切换方法，参照前文描述。

如图10所示，采用侧开缝四缝架构的方式制作在终端设备中的第二种天线系统，其中的底部天线组100和顶部天线组200的天线布局以及天线的谐振频段分布参照前文对图8的描述即可。至于各个天线的连接关系，图10是在图8的基础上，进一步增设第二切换模块DPDT2和第三切换模块DPDT3，第三切换模块DPDT3的第三接线端子与第二合分路器M2连接，其他连接关系参照前文描述即可，在此不多做说明；当底部天线组100中的两个天线均出现死亡之握，通过控制第二切换模块DPDT2、第三切换模块DPDT3和第四切换模块DPDT2，即可将第一工作状态或第二工作状态切换至第三工作状态，具体切换方法，参照前文描述。

上述天线系统为MIMO天线系统时，不同天线在发射天线信号和接收天线信号时，会出现同频干扰的问题，且在第一工作状态和第二工作状态中，顶部天线组作为分集天线用于接收天线信号，因此，顶部天线组在接收天线信号时，各个顶部天线之间不会产生同频干扰的问题，而考虑到底部天线组和顶部天线组之间距离比较大，顶部天线组在接收天线信号时，也不会对底部天线组造成干扰。

但是，由于底部天线组在第一工作状态和第二工作状态中，其中一个底部天线为主集天线用于发射天线信号，另一个底部天线作为分集天线接收天线信号，会出现同频干扰问题，基于此，可通过在相邻两个底部天线之间设置底部隔离墙，或者在每个底部天线的馈点设置底部滤波模块，解决该问题。同理，在第三工作状态，由于顶部天线组中的一个顶部天线为主集天线，使得顶部天线组的顶部天线之间容易出现同频干扰的问题，基于此，可通过在相邻两个顶部天线之间设置顶部隔离墙，或者在每个顶部天线的馈点设置顶部滤波模块，解决该问题。至于每个天线的谐振频段，可在进行天线设计时，对天线的谐振频段进行设计，使得不同的天线可接收或发射同频段天线信号。

当图5所示的采用顶底开缝四缝架构的方式制作在终端设备中的第一种天线系统为MIMO天线系统，MIMO天线系统中接收天线信号的天线和发射天线信号的天线容易出现同频干扰的问题，为了克服该问题，第一底部天线101的馈点和第二底部天线102的馈点均设有底部滤波模块；或，第一底部天线101和第二底部天线102之间设有底部隔离墙。

在第一工作状态中，通过底部隔离墙或第一底部天线101的底部滤波模块，避免第一底部天线101在发射天线信号时，受到第二底部天线,12接收的天线信号所产生的同频干扰；在第二工作状态中，通过底部隔离墙或第二底部天线102的底部滤波模块，避免第二底部天线102发射天线信号时，受到第一底部天线101接收的天线信号所产生的同频干扰问题。

另外，还可以在第一顶部天线201的馈点和第二顶部天线202的馈点均设有顶部滤波模块，或者第一顶部天线201和第二顶部天线202之间设有顶部隔离墙，使得在第三工作状态中，可以通过第一顶部天线201和第二顶部天线201中设有的顶部滤波模块或者顶部隔离墙，避免第一顶部天线201和第二顶部天线201之间出现同频干扰的问题。

示例性的，第一底部天线101为IFA形式的天线，作为主集天线使用，第二底部天线102为CRLH形式的天线，作为分集天线使用，第一底部天线101和第二底部天线102之间设置隔离墙，经过隔离度模拟发现，当第一底部天线所发射的天线信号频率和第二底部天线所接收的天线频率相同的情况下，第一底部天线101和第二底部天线102之间的隔离度为11dBi，因此，通过在第一底部天线101和第二底部天线102之间设置隔离墙可以有效的解决同频干扰的问题。

当图6所示的采用顶底开缝四缝架构的方式制作在终端设备中的第二种天线系统为MIMO天线系统时，不同天线在接收天线信号和发射天线信号时，会出现同频干扰问题，为了克服这一问题，在第一底部天线101与第三底部天线103之间设置底部隔离墙，第二底部天线102的馈点处设置底部滤波模块；或者，在第一底部天线101的馈点设置底部滤波模块，在第二底部天线102与第三底部天线103之间设置底部隔离墙，以提高底部天线组的隔离度，从而防止天线系统为MIMO天线系统时，在第一工作状态和第二工作状态中，第一底部天线和第二底部天线所出现的同频干扰问题。

第一顶部天线201与所述第三顶部天线202之间设置顶部隔离墙，第二顶部天线202的馈点设置顶部滤波模块；或，第一顶部天线201的馈点设置顶部滤波模块，第二顶部天线202与第三顶部天线203之间设置顶部隔离墙，以增加顶部天线之间的隔离度，从而防止天线系统为MIMO天线系统时，在第三工作状态中，第一顶部天线和第二顶部天线所出现的同频干扰问题。

示例性的，第一底部天线101为分集天线，第一底部天线101与第三底部天线102之间设置隔离墙，第一底部天线101的谐振频率覆盖中频频段和高频频段，第二底部天线102为主集天线，第二底部天线102的馈点设置高频滤波电路，第二底部天线102的谐振频率覆盖中频频段和高频频段，第三底部天线103为主集天线，其谐振频率覆盖低频频段。

图7为上述采用顶底开缝四缝架构的终端设备所对应的第二种天线系统的天线仿真性能曲线；其中，a1为第一底部天线101的天线效率曲线，a2为第二底部天线102的天线效率曲线，a3为第三底部天线103的天线效率曲线；b1为第一底部天线101在中频频段的天线回波损耗曲线，b2为第二底部天线102在中频频段的天线回波损耗曲线；c1为第一底部天线101在高频频段的天线回波损耗曲线，b2为第二底部天线102在高频频段的天线回波损耗曲线B3为第一底部天线101与第二底部天线102在中频频段的天线隔离度曲线，B7为第一底部天线101与第二底部天线102在高频频段的天线隔离度曲线。

从图7可以看出，第一底部天线101与第二底部天线102在中频频段的B3隔离度为-9dBi，第一底部天线101与第二底部天线102在高频频段的天线B7隔离度为-13dBi，因此，第一底部天线101所接收的天线信号的频率和第二底部天线102所发射的天线信号频率即使相同，也不会存在过大的信号干扰，从而客服同频干扰的问题。

需要说明的是，上述顶部滤波模块和底部滤波模块均为常见的高频滤波电路或者滤波电容，当然也可以是其他滤波用元件。

实施例二

如图5、图6以及图8-图10、图13和图15-图17所示，本发明实施例还提供了一种天线切换控制方法，应用于实施例一提到的天线系统，该天线系统至少第一工作状态和第二工作状态；该天线切换控制方法包括：

S100：接收如图15和图16所示的信号采集模块发送的第一底部天线101的信号接收强度与第二底部天线102的信号接收强度；

示例性的，信号采集模块5可以为ZB-RX3000多天线同步中频信号采集器采集天线信号，或者信号采集模块包括相连的耦合电路和信号强度检测器，耦合电路与所要采集信号的天线耦合，以将一部分天线信号以耦合的方式传递给信号强度检测器，从而通过信号强度检测器检测信号接收强度。当然，也可以采用现有的信号采集装置实现信号接收强度的采集，在此不再赘述。

S200：根据第一底部天线101的信号接收强度与第二底部天线102的信号接收强度，得到第一信号接收强度差值；

S300：判断第一信号接收强度差值是否大于等于第一差值信号阈值；

如果是，说明底部天线组100中作为主集天线的底部天线出现死亡之握的问题，此时执行S400；

否则，说明底部天线组100中第一底部天线101和第二底部天线102均出现死亡之握；

S400：生成底部切换指令；

S500：将底部切换指令发送给天线系统，使得天线系统根据底部切换指令在第一工作状态与第二工作状态相互切换。

本发明实施例提供的天线切换控制方法中，在第一信号接收强度差值大于等于第一差值信号阈值，说明底部天线组中一个底部天线作为主集天线的底部天线存在死亡之握，此时控制第一工作状态与第二工作状态相互切换，使第一工作状态与第二工作状态相互切换，从而在解决死亡之握的前提下，避免将顶部天线组中的顶部天线作为主集天线，这也就不会出现顶部天线作为主集天线所带来的技术问题。

作为一种可能的实现方式，本发明实施例提供的天线切换控制方法所应用的天线系统中，底部天线组100的第一底部天线101为主集天线，第二底部天线102为分集天线；或，第一底部天线101为分集天线，第二底部天线102为主集天线，此时，如图14和图17所示，上述S100中，接收如图15和图16所示的信号采集模块发送的第一底部天线101的信号接收强度与第二底部天线102的信号接收强度具体包括：

S101：接收如图15和图16所示的信号采集模块5发送的主集天线的信号接收强度；

S102：判断主集天线的信号接收强度是否小于等于切换启动信号阈值，以确定主集天线是否处在死亡之握中；

如果是，则说明主集天线处在死亡之握中，执行S103；

否则，说明主集天线并没有出现死亡之握；

S103：接收如图15和图16所示的信号采集模块5采集的分集天线的信号接收强度。

通过上述接收如图15和图16所示的信号采集模块5发送的第一底部天线101的信号接收强度与第二底部天线102的信号接收强度的具体过程可以发现，本发明实施例中，通过接收信号采集模块5发送的主集天线的信号接收强度，并判断主集天线的信号接收强度是否小于等于切换启动信号阈值，使得本发明实施例提供的天线切换控制方法启动可以量化，避免了认为判断误差，所带来的不必要的天线切换。

示例性的，当天线系统采用顶底开缝四缝架构制作在终端设备中。以手机为例，底部天线组中只会有一个底部天线出现死亡之握，因此，本发明实施例提供的天线切换方法能够通过第一工作状态和第二工作状态的相互切换，解决底部天线出现死亡之握所带来的相关问题，解决底部天线组中主集天线死亡之握所带来的相关问题，具体分析参见前文。

示例性的，当天线系统采用侧开缝四缝架构或八缝架构制作在终端设备中，以手机为例，底部天线组100中的一个底部天线或两个底部天线都有可能出现死亡之握，因此，本发明实施例提供的天线切换控制方法能够解决底部天线组中只有作为主集天线的底部天线出现死亡之握所带来的相关问题，具体分析参见前文。

作为一种可能的实现方式，如图9和图10所示，在S300中判断结果为：第一信号接收强度差值小于第一差值信号阈值，证明底部天线组中第一底部天线101和第二底部天线102均出现死亡之握的问题，此时上述天线切换方法所应用的天线系统中，天线系统上述实施例一提到的第三工作状态，以解决第一底部天线101和第二底部天线102均出现死亡之握所带来的技术问题。

具体的，如图13和图17所示，第一信号接收强度差值小于第一差值信号阈值，上述天线切换控制方法还包括：

S600：接收信号采集模块5发送的最佳顶部天线的信号接收强度，以及接收头模状态检测模块6发送的天线系统所在终端设备与头部的相对位置；其中，最佳顶部天线为顶部天线组中头模SAR最低的顶部天线；

S700：根据最佳顶部天线的信号接收强度与作为主集天线的第一底部天线或第二底部天线的信号接收强度，得到第二信号接收强度差值；

S800：判断第二信号接收强度差值是否大于等于第二差值信号阈值，以进一步验证终端设备的信号强度差是否是死亡之握所带来的；

如果是，证明终端设备的信号差是终端设备的信号强度差是死亡之握所带来的，执行S900；

否则，证明终端设备的信号差并不是终端设备的信号强度差并不是死亡之握所带来的，而是因为终端设备所在区域的信号强度极差所造成的。

S900:根据天线系统所在终端设备与头部的相对位置，生成顶部切换指令；

S1000：将顶部切换指令发送给天线系统，使得天线系统根据顶部切换指令从第一工作状态或第二工作状态切换至第三工作状态，从而减小因为顶部天线作为主集天线需要满足头模SAR所带来的天线系统头手模性能下降的问题，以及顶部天线作为主集天线时，需要满足多发SAR的问题。

需要说明的是，如图15所示，不管是第一工作状态与第二工作状态的相互切换是通过本发明实施例提供的天线系统中的第一切换模块DPDT1最终实现，具体切换参见实施例一种相关描述。而第一工作状态或第二工作状态切换至第三工作状态，其最终切换是通过第二切换模块DPDT2和第三切换模块DPDT3最终实现，具体切换参见实施例一相关描述。当然，在图8和图10所示的状态下，还有可能涉及到第四切换模块DPDT4辅助第一工作状态与第二工作状态的相互切换，以及第一工作状态或第二工作状态切换至第三工作状态，具体可参见实施例一相关描述。

实施例三

本发明实施例还提供了一种天线切换控制装置实现上述实施例二提供的天线切换控制方法，其包含了执行各个功能相应的硬件结构和/或软件模块。本领域技术人员应该很容易意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的模块及算法步骤，本发明实施例能够以硬件或硬件和计算机软件的结合形式来实现。某个功能究竟以硬件还是计算机软件驱动硬件的方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

本发明实施例可以根据上述方法示例对天线切换控制装置进行功能模块的划分，例如，可以对应各个功能划分各个功能模块，也可以将两个或两个以上的功能集成在一个处理模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。需要说明的是，本发明实施例中对模块的划分是示意性的，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。

图15为上述实施例中所涉及的天线切换控制装置的一种可能的结构示意图。

结合图5、图6和图8-图10所示的天线系统，如图15和图17所示，该天线切换控制装置应用于第一方面提供的天线系统，该天线切换控制装置包括：

与信号采集模块5连接的收发模块4011，收发模块4011用于支持天线切换控制装置执行上述实施例二提供的天线切换控制方法中S100和S500；

与接收模块4011连接的差值计算模块4012，差值计算模块4012用于支持天线切换控制装置执行上述实施例二提供的天线切换控制方法中S200；

与差值计算模块4011连接的判断模块4013，判断模块4013用于支持天线切换控制装置执行上述实施例二提供的天线切换控制方法中S300；

与判断模块和收发模块连接的指令生成模块4014，指令生成模块4014用于支持天线切换控制装置执行上述实施例二提供的天线切换控制方法中S400；

具体的，收发模块4011还与判断模块4013连接，收发模块4011支持天线切换控制装置执行执行上述实施例二提供的天线切换控制方法中S101和S103；判断模块4013支持天线切换控制装置执行上述实施例二提供的天线切换控制方法中S102。

进一步，天线系统包括第三工作状态，收发模块4011还与头模状态检测模块6连接；此时，收发模块4011还用于支持天线切换控制装置执行实施例二提供的天线切换控制方法中S600和S1000；差值计算模块4012还用于支持天线切换控制装置执行实施例二提供的天线切换控制方法中S700；判断模块4013还用于支持天线切换控制装置执行实施二提供的天线切换控制方法中S800；指令生成模块4014还用于支持切换控制装置执行上述实施例二提供的天线切换控制方法中S900；

需要说明的是，为了支持实施例一提供的天线系统实现第一工作状态和第二工作状态之间的相互切换，上述收发模块4011应当与天线系统中的第一切换模块DPDT1连接。

而为了进一步支持实施例一提供的天线系统从第一工作状态或第二工作状态切换至第三工作状态，上述收发模块进一步还与天线系统中的第二切换模块DPDT2和第三切换模块DPDT3连接。

另外，在图8和图10所示的状态下，为了进一步支持实施例一提供的天线系统为了进一步支持实施例一提供的天线系统，以及从第一工作状态或第二工作状态切换至第三工作状态，收发模块4011还应当与天线系统中的第四切换模块DPDT4连接。

图16为上述实施例中所涉及的天线切换控制装置的另一种可能的结构示意图。

结合图5、图6和图8-图10，如图16和图17所示，该天线切换控制装置的结构中包括收发器4021、处理器4021和存储器4023，收发器4021、处理器4021和存储器4023通过总线4024相互通信，收发器4021与信号采集模块5连接；其中，

该收发器4021用于实现上述实施例二提供的天线切换控制方法中S100和S500，以支持该天线切换控制的装置中的处理器4022与信号采集模块5之间的通信，处理器4022与天线系统之间的通信；

该存储器4023用于存储计算机指令

该处理器4022用于执行存储器存储的计算机指令，以实现上述实施例二提供的天线切换控制方法中S200-S400。

进一步，收发器4021用于实现上述实施例二提供的天线切换控制方法中S101和S103；处理器4022支持天线切换控制装置执行上述实施例二提供的天线切换控制方法中S102。

进一步，天线系统包括第三工作状态，收发器4021还与头模状态检测模块6连接；此时，收发器4021还用于实现天线切换控制装置执行实施例二提供的天线切换控制方法中S600和S1000；以支持该天线切换控制的装置中头模状态检测模块6与处理器的相互通信，

处理器4022还用于实现天线切换控制装置执行实施例二提供的天线切换控制方法中S700-S900；

需要说明的是，为了支持实施例一提供的天线系统实现第一工作状态和第二工作状态之间的相互切换，上述收发器4021应当与天线系统中的第一切换模块DPDT1连接。

而为了进一步支持实施例一提供的天线系统从第一工作状态或第二工作状态切换至第三工作状态，上述发器4021进一步还与天线系统中的第二切换模块DPDT2和第三切换模块DPDT3连接。

另外，在图8和图10所示的状态下，为了进一步支持实施例一提供的天线系统为了进一步支持实施例一提供的天线系统，以及从第一工作状态或第二工作状态切换至第三工作状态，收发模块4011还应当与天线系统中的第四切换模块DPDT4连接。

此外，这里的处理器4022可以是一个处理器，也可以是多个处理元件的统称。例如，该处理器可以是中央处理器(Central Processing Unit，CPU)，也可以是特定集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)，或者是被配置成实施本发明实施例的一个或多个集成电路，例如：一个或多个微处理器(digital singnal processor，DSP)，或，一个或者多个现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)。

存储器4023可以是一个存储装置，也可以是多个存储元件的统称，且用于存储可执行程序代码或接入网管理设备运行所需要参数、数据等。且存储器4023可以包括随机存储器(RAM)，也可以包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如磁盘存储器，闪存(Flash)等。

总线4024可以是工业标准体系结构(Industry Standard Architecture，ISA)总线、外部设备互连(Peripheral Component，PCI)总线或扩展工业标准体系结构(ExtendedIndustry Standard Architecture，EISA)总线等。该总线4024可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图16中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

实施例四

本发明实施例还提供了一种存储介质，用于储存为上述实施例三提供的天线切换控制装置所用的计算机指令，其包含用于执行上述天线切换控制装置功能所设计的计算机程序，其所达到的有益效果与实施例三提供的天线切换控制装置的有益效果相同，在此不做赘述。

实施例五

本发明实施例还提供了一种终端设备，该终端设备包括实施例一提到的天线系统和/或实施例三提到的的天线切换控制的装置，其所达到的有益效果与实施例一提供的天线系统的有益效果和/或实施例三提到的的天线切换控制的装置相同，此处不再赘述。

其中，本发明实施例提供的终端设备可以为手机、平板电脑等手持式终端设备，当然也可以是其他类型的终端设备。

本领域技术人员应该可以意识到，在上述一个或多个示例中，本发明实施例所描述的功能可以用硬件、软件、固件或它们的任意组合来实现。当使用软件实现时，可以将这些功能存储在计算机可读介质中或者作为计算机可读介质上的一个或多个指令或代码进行传输。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质，其中通信介质包括便于从一个地方向另一个地方传送计算机程序的任何介质。存储介质可以是通用或专用计算机能够存取的任何可用介质。

以上所述的具体实施方式，对本发明实施例的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明实施例的技术方案的基础之上，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明实施例的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种天线系统，应用于终端设备；其特征在于，包括位于终端设备底部的底部天线组，以及位于所述终端设备顶部的顶部天线组；所述底部天线组包括第一底部天线和第二底部天线；所述天线系统的工作状态包括第一工作状态，第二工作状态和第三工作状态；

所述第一工作状态中，所述第一底部天线用于作为主集天线，所述第二底部天线用于作为分集天线；

所述第二工作状态中，所述第一底部天线用于作为分集天线，所述第二底部天线用于作为主集天线；

所述第三工作状态中，所述第一底部天线和第二底部天线均作为分集天线，使用时顶部天线组中头模电磁波吸收比值较低的顶部天线用于作为主集天线；

所述天线系统还包括第一切换模块，第二切换模块和第三切换模块；所述第一切换模块用于切换所述第一工作状态和所述第二工作状态，所述第二切换模块和所述第三切换模块，用于将所述第一工作状态或所述第二工作状态切换至所述第三工作状态。

2.根据权利要求1所述的天线系统，其特征在于，所述第一底部天线的谐振频段至少包括中频频段和高频频段，所述第二底部天线的谐振频段至少包括中频频段和高频频段。

3.根据权利要求1或2所述的天线系统，其特征在于，所述天线系统还包括第一主集射频模块、底部分集射频模块；

所述第一主集射频模块与所述第一切换模块的第一接线端子连接，所述底部分集射频模块与所述第一切换模块的第二接线端子连接，所述第一切换模块的第三接线端子与所述第一底部天线的接口端连接，所述第一切换模块的第四接线端子与所述第二底部天线的接口端连接；

所述第一工作状态中，所述第一主集射频模块与所述第一底部天线电连接，所述底部分集射频模块与所述第二底部天线电连接；

所述第二工作状态中，所述第一主集射频模块与所述第二底部天线电连接，所述底部分集射频模块与所述第一底部天线电连接。

4.根据权利要求3所述的天线系统，其特征在于，所述第一工作状态中，所述顶部天线组用于作为分集天线；所述第二工作状态中，所述顶部天线组用于作为分集天线。

5.根据权利要求3所述的天线系统，其特征在于，所述顶部天线组至少包括第一顶部天线和第二顶部天线；所述天线系统还包括第一顶部分集射频模块和第二顶部分集射频模块；

所述第一顶部分集射频模块与第三切换模块的第一接线端子连接，所述第一主集射频模块与所述第二切换模块的第一接线端子连接，第二顶部分集射频模块与所述第二切换模块的第二接线端子连接，所述第二切换模块的第三接线端子与所述第一切换模块的第一接线端子连接，所述第二切换模块的第四接线端子与所述第三切换模块的第二接线端子连接，所述第三切换模块的第三接线端子与所述第一顶部天线的接口端连接，所述第三切换模块的第四接线端子与所述第一顶部天线的接口端连接；

所述第一工作状态和所述第二工作状态中，所述第一顶部天线与所述第一顶部分集射频模块电连接；所述第二顶部天线与所述第二顶部分集射频模块电连接；或，所述第一顶部天线与所述第二顶部分集射频模块电连接，所述第二顶部天线与所述第一顶部分集射频模块电连接；

所述第一工作状态切换至第三工作状态，所述第三工作状态中，所述第一主集射频模块与使用时顶部天线组中头模电磁波吸收比值较低的顶部天线电连接，所述第二顶部分集射频模块与第一底部天线电连接，所述第一顶部分集射频模块与使用时顶部天线组中头模电磁波吸收比值较高的顶部天线电连接，底部分集射频模块与第二底部天线电连接；

所述第二工作状态切换至第三工作状态，所述第三工作状态中，所述第一主集射频模块与使用时顶部天线组中头模电磁波吸收比值较低的顶部天线电连接，所述第二顶部分集射频模块与所述第二顶部分集射频模块电连接，所述第一顶部分集射频模块与使用时顶部天线组中头模电磁波吸收比值较高的顶部天线电连接，所述底部分集射频模块与所述第一底部天线电连接；

使用时顶部天线组中头模电磁波吸收比值较低的顶部天线为第一顶部天线，使用时顶部天线组中头模电磁波吸收比值较高的顶部天线为第二顶部天线；或，使用时顶部天线组中头模电磁波吸收比值较低的顶部天线为第二顶部天线，使用时顶部天线组中头模电磁波吸收比值较高的顶部天线为第一顶部天线。

6.根据权利要求5所述的天线系统，其特征在于，所述天线系统为MIMO天线系统，所述第一底部天线和第二底部天线中均设有底部滤波模块，所述第一顶部天线的馈点和第二顶部天线的馈点均设有顶部滤波模块；或，

所述第一底部天线和第二底部天线之间设有底部隔离墙，所述第一顶部天线和第二顶部天线之间设有顶部隔离墙。

7.根据权利要求5所述的天线系统，其特征在于，所述天线系统为MIMO天线系统；

所述底部天线组还包括位于所述第一底部天线和所述第二底部天线之间的第三底部天线，所述第一底部天线的谐振频段为中频频段和高频频段，所述第二底部天线的谐振频段为中频频段和高频频段，所述第三底部天线的谐振频段为低频频段；所述顶部天线组还包括位于所述第一顶部天线和所述第二顶部天线之间的第三顶部天线，所述第一顶部天线的谐振频段为中频频段和高频频段，所述第二顶部天线的谐振频段为中频频段和高频频段，所述第三顶部天线的谐振频段为低频频段；

所述天线系统还包括第二主集射频模块、第四切换模块和第三顶部分集射频模块；所述第三顶部分集射频模块与所述第四切换模块的第一接线端子连接，所述第二主集射频模块与所述第四切换模块的第二接线端子连接，所述第四切换模块的第三接线端子与所述第三底部天线的接口端连接，所述第四切换模块的第四接线端子与所述第三顶部天线的接口端连接；其中，

所述第一底部天线与所述第三底部天线之间设置底部隔离墙，所述第二底部天线的馈点设置底部滤波模块；所述第一顶部天线与所述第三顶部天线之间设置顶部隔离墙，所述第二顶部天线的馈点设置顶部滤波模块；或，

所述第一底部天线的馈点设置底部滤波模块度，所述第二底部天线与所述第三底部天线之间设置底部隔离墙，所述第一顶部天线的馈点设置顶部滤波模块，所述第二顶部天线与所述第三顶部天线之间设置顶部隔离墙。

8.一种天线切换控制方法，其特征在于，应用于权利要求1-7任一项所述天线系统，所述天线切换控制方法包括：

接收信号采集模块发送的第一底部天线的天线信号强度与第二底部天线的天线信号强度；

根据第一底部天线的信号接收强度与第二底部天线的信号接收强度，得到第一信号接收强度差值；

判断所述第一信号接收强度差值是否大于等于第一差值信号阈值；

在所述第一信号接收强度差值大于等于第一差值信号阈值，生成底部切换指令；将所述底部切换指令发送给所述天线系统，使得所述天线系统根据所述底部切换指令在第一工作状态与第二工作状态相互切换；

在所述第一信号接收强度差值小于第一差值信号阈值，接收信号采集模块采集的最佳顶部天线的信号接收强度，以及天线系统所在终端设备与头部的相对位置；其中，所述最佳顶部天线为顶部天线组中头模电磁波吸收比值最低的顶部天线；根据最佳顶部天线的信号接收强度与主集天线的信号接收强度，得到第二信号接收强度差值；其中，所述主集天线为第一底部天线或第二底部天线；判断所述第二信号接收强度差值是否大于等于第二差值信号阈值；在所述第二信号接收强度差值大于等于第二差值信号阈值，根据所述天线系统所在终端设备的头模状态，生成顶部切换指令；将所述顶部切换指令发送给天线系统，使得所述天线系统根据所述顶部切换指令从第一工作状态或第二工作状态切换至第三工作状态。

9.根据权利要求8所述的天线切换控制方法，其特征在于，所述第一底部天线为主集天线，所述第二底部天线为分集天线；或，所述第一底部天线为分集天线，所述第二底部天线为主集天线；

所述接收信号采集模块发送的第一底部天线的天线信号强度与第二底部天线的天线信号强度包括：

接收信号采集模块发送的主集天线的信号接收强度；

判断主集天线的信号接收强度是否小于等于切换启动信号阈值；

在所述主集天线的信号接收强度小于等于切换启动信号阈值，接收信号采集模块发送的分集天线的信号接收强度。

10.一种天线切换控制装置，其特征在于，应用于权利要求1-7任一项所述的天线系统，所述天线切换控制装置包括：

与信号采集模块连接的收发模块，所述收发模块用于接收信号采集模块发送的第一底部天线的天线信号强度与第二底部天线的天线信号强度；

与所述收发模块连接的差值计算模块，所述差值计算模块用于根据第一底部天线的信号接收强度与第二底部天线的信号接收强度，得到第一信号接收强度差值；

与所述差值计算模块连接的判断模块，所述判断模块用于判断所述第一信号接收强度差值是否大于等于第一差值信号阈值；

与所述判断模块和所述收发模块连接的指令生成模块，所述指令生成模块用于在所述第一信号接收强度差值大于等于第一差值信号阈值，生成底部切换指令；

所述收发模块还用于向所述天线系统发送底部切换指令，使得所述天线系统根据底部切换指令在第一工作状态与第二工作状态相互切换；

所述收发模块还与头模状态检测模块连接；

所述收发模块还用于在所述第一信号接收强度差值小于第一差值信号阈值，接收信号采集模块发送的最佳顶部天线的信号接收强度，以及接收所述头模状态检测模块发送的所述天线系统所在终端设备与头部的相对位置；所述最佳顶部天线为顶部天线组中头模电磁波吸收比值最低的顶部天线；

所述差值计算模块用于根据最佳顶部天线的信号接收强度与主集天线的信号接收强度，得到第二信号接收强度差值；所述主集天线为第一底部天线或第二底部天线；

所述判断模块还用于判断所述第二信号接收强度差值是否大于等于第二差值信号阈值；

所述指令生成模块还用于在所述第二信号接收强度差值大于等于第二差值信号阈值，根据所述天线系统所在终端设备与头部的相对位置，生成顶部切换指令；

所述收发模块还用于将所述顶部切换指令发送给所述天线系统，使得所述天线系统根据所述顶部切换指令从第一工作状态或第二工作状态切换至第三工作状态。

11.根据权利要求10所述的天线切换控制装置，其特征在于，所述判断模块还与收发模块连接；

所述收发模块用于接收信号采集模块发送的主集天线的信号接收强度；

所述判断模块还用于判断主集天线的信号接收强度是否小于等于切换启动信号阈值；

所述收发模块用于在所述主集天线的信号接收强度小于等于切换启动信号阈值，接收信号传感器发送的分集天线的信号接收强度；

其中，所述第一底部天线为主集天线，所述第二底部天线为分集天线；或，所述第一底部天线为分集天线，所述第二底部天线为主集天线。

12.一种天线切换控制装置，其特征在于，应用于权利要求1-7任一项所述天线系统，所述天线切换控制装置包括处理器、存储器和收发器；所述处理器、所述存储器和所述收发器通过总线相互通信；所述收发器与信号采集模块连接；

所述收发器用于接收信号采集模块发送的主集天线的信号接收强度；

所述存储器用于存储计算机程序；

所述处理器用于执行存储器存储的计算机程序，以根据第一底部天线的信号接收强度与第二底部天线的信号接收强度，得到第一信号接收强度差值；判断所述第一信号接收强度差值是否大于等于第一差值信号阈值；在所述第一信号接收强度差值大于等于第一差值信号阈值，生成底部切换指令；

所述收发器用于将所述底部切换指令发送给天线系统，使得所述天线系统根据所述底部切换指令在所述第一工作状态与第二工作状态相互切换；

所述收发器还与头模状态检测模块连接；

所述收发器还用于在所述第一信号接收强度差值小于第一差值信号阈值，接收信号采集模块发送的最佳顶部天线的信号接收强度，以及接收所述头模状态检测模块发送的所述天线系统所在终端设备与头部的相对位置；所述最佳顶部天线为顶部天线组中头模电磁波吸收比值最低的顶部天线；

所述处理器还用于根据最佳顶部天线的信号接收强度与主集天线的信号接收强度，得到第二信号接收强度差值；所述主集天线为第一底部天线或第二底部天线，判断所述第二信号接收强度差值是否大于等于第二差值信号阈值；在所述第二信号接收强度差值大于等于第二差值信号阈值，根据所述天线系统所在终端设备与头部的相对位置，控制第一工作状态或第二工作状态切换至第三工作状态。

13.根据权利要求12所述的天线切换控制装置，其特征在于，

所述收发器用于接收信号采集模块发送的主集天线的信号接收强度；

所述处理器还用于执行存储器存储的计算机程序，以判断主集天线的信号接收强度是否小于等于切换启动信号阈值；

所述收发器用于在所述主集天线的信号接收强度小于等于切换启动信号阈值，接收信号传感器发送的分集天线的信号接收强度。

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