CN109560383B - 一种天线系统及终端 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种天线系统及终端，涉及天线领域，用于解决现有技术中天线之间的隔离度优化设计周期长，设计成本高，需要耗费大量器件的问题。本发明实施例中的天线系统包括:至少两个天线；隔离度控制模组，分别与至少两个所述天线连接；处理器，与所述隔离度控制模组连接；其中，所述处理器用于根据确定出的需要进行隔离度优化控制的两个目标天线和两个所述目标天线分别对应的工作频段，控制所述隔离度控制模组对两个所述目标天线之间的隔离度进行优化控制。本发明上述实施例，实现了目标天线之间的隔离度优化，并且减少了器件的设置，节省设计周期和成本。

Description

一种天线系统及终端
技术领域
本发明涉及天线领域，尤其是一种天线系统及终端。
背景技术
随着时代的发展，移动终端集成的功能也越来越多，其直接大幅压缩了天线空间。并且随着4G的商用，以及即将到来的5G时代，对天线的要求也越来越高，多天线MIMO必将成为主流。基于以上两点考虑，本来可以依靠空间距离实现的隔离度问题就显得格外的突出了。
在现有的终端整体方案中，采用在两个天线之间加隔离地墙，或者增加固定频段的隔离器件，以提升两个固定天线之间的隔离度。在两个天线之间增加隔离地墙的方案，需要在设计初期进行大量的仿真和实验，导致设计周期较长和设计成本较高，对整个项目的进度不利。增加固定频段的隔离器件，只能满足连个固定天线之间的隔离度提升，如果要满足所有天线之间的隔离度则需要使用大量的器件来实现，这样对本来就紧张的布局面积无疑是雪上加霜。
发明内容
本发明实施例要解决的技术问题是提供一种天线系统及终端，用以实现对目标天线之间的隔离度优化，减少隔离度优化所需器件，缩短设计周期，以及减少设计成本。为解决上述技术问题，本发明实施例提供的天线系统，包括：
至少两个天线；
隔离度控制模组，分别与至少两个所述天线连接；
处理器，与所述隔离度控制模组连接；
其中，所述处理器用于根据确定出的需要进行隔离度优化控制的两个目标天线和两个所述目标天线分别对应的工作频段，控制所述隔离度控制模组对两个所述目标天线之间的隔离度进行优化控制。
优选地，所述隔离度控制模组包括：
与所述处理器连接的环形开关，所述环形开关的每一连接端口均通过一可调滤波电路与其中一个所述天线连接，所述可调滤波电路与所述处理器连接；
其中，所述处理器用于在两个所述目标天线中的至少一个目标天线不为预定类型的天线时，控制所述环形开关导通其中一个所述目标天线对应的可调滤波电路与另一所述目标天线对应的可调滤波电路之间的连接，以及控制其中一个目标天线对应的可调滤波电路将自身的工作频段由当前工作频段调节至另一目标天线对应的工作频段。
优选地，所述隔离度控制模组包括：
与所述处理器连接的至少两个可调滤波电路，且每一所述可调滤波电路的第一端与其中一个天线连接，另一端通过第一射频开关与剩余的天线连接，所述第一射频开关与所述处理器连接；
其中，所述处理器用于在两个所述目标天线中的至少一个目标天线不为预定类型的天线时，控制其中一个目标天线对应的第一射频开关、导通其中一个所述目标天线对应的可调滤波电路与另一目标天线之间的连接，以及控制其中一个目标天线对应的可调滤波电路将自身的工作频段由当前工作频段调节至另一目标天线对应的工作频段。
优选地，所述隔离度控制模组还包括：
第一功分器，所述第一功分器的一端与至少两个天线中的第一预定天线连接，另一端与一第一预定可调滤波电路连接；所述第一预定可调滤波电路为与所述第一预定天线对应的可调滤波电路；
第二功分器，所述第二功分器的一端与至少两个天线中的第二预定天线连接，另一端与一第二预定可调滤波电路连接；所述第二预定可调滤波电路为与所述第二预定天线对应的可调滤波电路；
与所述处理器连接的射频电路，设置于所述第一功分器和所述第二功分器之间；
其中，所述处理器还用于在两个所述目标天线均为预定类型的天线时，控制所述射频电路导通所述第一功分器和所述第二功分器之间的连接。
优选地，所述射频电路包括：
第二射频开关，与所述第一功分器和所述处理器连接；
第三射频开关，与所述第二功分器和所述处理器连接；
耦合器，所述耦合器的输入端口与所述第二射频开关连接，所述耦合器的隔离端口与所述第三射频开关连接；
其中，所述处理器用于在两个所述目标天线均为预定类型的天线时，控制所述第二射频开关导通与所述耦合器的输入端口之间的连接，以及控制所述第三射频开关导通与所述耦合器的隔离端口之间的连接。
优选地，所述耦合器包括：
相互并联的至少两个耦合器，设置于所述第二射频开关和所述第三射频开关之间，每一耦合器对应于一频段范围，且不同耦合器对应的频段范围不同；
其中，所述处理器用于在两个所述目标天线均为预定类型的天线时，根据其中一个目标天线对应的工作频段所处的频段范围确定目标耦合器，控制第二射频开关导通与所述目标耦合器的输入端口之间的连接，以及控制所述第三射频开关导通与所述目标耦合器的隔离端口之间的连接。
优选地，至少两个所述耦合器的数量为三个；且三个所述耦合器中的第一耦合器对应的频段范围大于第二耦合器对应的频段范围，第二耦合器对应的频段范围大于第三耦合器对应的频段范围。
优选地，至少两个所述天线包括：主天线、WIFI天线和GPS天线中的至少两种。
优选地，所述可调滤波电路为LC滤波电路。
根据本发明实施例的另一方面，本发明实施例还提供了一种终端，包括上述的天线系统。
与现有技术相比，本发明实施例提供的天线系统及终端，至少具有以下有益效果：
本方案的隔离度控制模组可以根据使用的国家和地区不同频道的需求制成标准的器件，便于设计者来进行器件选型，从而大大的节省了设计周期和成本。能灵活的提升各个目标天线之间的隔离度，从而提升用户体验。
附图说明
图1为本发明实施例所述的天线系统的结构示意图；
图2为本发明实施例所述的隔离度控制模组与天线之间的连接结构示意图之一；
图3为本发明实施例所述的隔离度控制模组与天线之间的连接结构示意图之二。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。在下面的描述中，提供诸如具体的配置和组件的特定细节仅仅是为了帮助全面理解本发明的实施例。因此，本领域技术人员应该清楚，可以对这里描述的实施例进行各种改变和修改而不脱离本发明的范围和精神。另外，为了清楚和简洁，省略了对已知功能和构造的描述。
参照图1至图3，本发明实施例提供了一种天线系统，包括：
至少两个天线；
隔离度控制模组2，分别与至少两个所述天线连接；
处理器3，与所述隔离度控制模组2连接；
其中，所述处理器3用于根据确定出的需要进行隔离度优化控制的两个目标天线和两个所述目标天线分别对应的工作频段，控制所述隔离度控制模组2对两个所述目标天线之间的隔离度进行优化控制。
本发明的处理器3为终端中自带的中央处理器CPU。
具体地，如图1至图3所示，至少两个天线包括：主天线、WIFI天线和GPS天线中的至少两种。其中，主天线包括第一主天线11和第二主天线12，WIFI天线包括:第一WIFI天线13和第二WIFI天线14，GPS天线包括第一GPS天线15和第二GPS天线16。
处理器3根据终端中的应用所采集的用户使用信息和终端的传感器数据，确定出需要进行优化的两个目标天线。上述的用户使用信息包括WIFI的开闭状态信息、蓝牙的开闭状态信息，以及调制解调器侧获取通信制式，频段和天线地址标志位数等信息。
作为一种实现方式，参照图2，所述隔离度控制模组2包括：
与所述处理器3连接的环形开关21，所述环形开关21的每一连接端口均通过一可调滤波电路22与其中一个所述天线连接，所述可调滤波电路22与所述处理器3连接；
其中，所述处理器3用于在两个所述目标天线中的至少一个目标天线不为预定类型的天线时，控制所述环形开关21导通其中一个所述目标天线对应的可调滤波电路22与另一所述目标天线对应的可调滤波电路22之间的连接，以及控制其中一个目标天线对应的可调滤波电路22将自身的工作频段由当前工作频段调节至另一目标天线对应的工作频段。
具体地，在图2和图3中的可调滤波电路22为一LC滤波电路，通过LC滤波电路进行滤波实现异频隔离度的优化。
具体地，预定类型的天线是指主天线。在两个目标天线中的至少一个目标天线不为预定类型的天线时，此时，两个目标天线之间需要进行异频隔离度的优化，通过环形开关21执行上述操作，使得两个目标天线之间形成通路。并且，通过使得两个目标天线各自对应的可调滤波电路22分别将自身的工作频段由当前工作频段调节至另一目标天线对应的工作频段，实现对两个目标天线之间的隔离度的优化。
通过一个环形开关21的设置，实现了不同的目标天线之间的隔离度优化。
优选地，为了实现异频隔离度的优化，还可以通过另外一种方式来实现。参照图3，所述隔离度控制模组2包括：
与所述处理器3连接的至少两个可调滤波电路22，且每一所述可调滤波电路22的第一端与其中一个天线连接，另一端通过第一射频开关23与剩余的天线连接；所述可调滤波电路22和所述第一射频开关23均与所述处理器3连接；
其中，所述处理器3用于在两个所述目标天线中的至少一个目标天线不为预定类型的天线时，控制其中一个目标天线对应的第一射频开关23导通其中一个所述目标天线对应的可调滤波电路22与另一目标天线之间的连接，以及控制其中一个目标天线对应的可调滤波电路22将自身的工作频段由当前工作频段调节至另一目标天线对应的工作频段。
如图3所示，每一天线对应的可调滤波电路22与另一天线对应的可调滤波电路22之间均通过一第一射频开关23连接。
同样地，此处的预定类型的天线是指主天线，在两个目标天线中的至少一个目标天线不为该预定类型的天线时，此时，需要进行对异频隔离度优化。具体地，在进行异频隔离度优化时，处理器3通过控制第一射频开关23导通第一目标天线对应的可调滤波电路22与第二目标天线对应的可调滤波电路22之间的连接。
如图2和3所示，无论隔离度控制模组2是通过环形开关21还是第一射频开关23实现异频隔离度优化，所述隔离度控制模组2还包括：
第一功分器24，所述第一功分器24的一端与至少两个天线中的第一预定天线连接，另一端与一第一预定可调滤波电路22连接；所述第一预定可调滤波电路为与所述第一预定天线对应的可调滤波电路22；
第二功分器25，所述第二功分器25的一端与至少两个天线中的第二预定天线连接，另一端与一第二预定可调滤波电路22连接；所述第二预定可调滤波电路为与所述第二预定天线对应的可调滤波电路22；
与所述处理器3连接的射频电路26，设置于所述第一功分器24，和所述第二功分器25之间；
其中，所述处理器3还用于在两个所述目标天线均为预定类型的天线时，控制所述射频电路26导通所述第一功分器24和所述第二功分器25之间的连接。
具体地，第一预定天线为第一主天线11，第二预定天线为第二主天线12；或者第一预定天线为第二主天线12，第二预定天线为第一主天线11。
在两个目标天线均为预定类型的天线时，处理器3控制射频电路26导通第一功分器24和第二功分器25之间的连接，实现同频隔离度优化。
具体地，如图2和图3所示，所述射频电路26包括：
第二射频开关261，与所述第一功分器24和所述处理器3连接；
第三射频开关262，与所述第二功分器25和所述处理器3连接；
耦合器263，所述耦合器263的输入端口与所述第二射频开关261连接，所述耦合器263的隔离端口与所述第三射频开关262连接；
其中，所述处理器3用于在两个所述目标天线均为预定类型的天线时，控制所述第二射频开关261导通与所述耦合器263的输入端口之间的连接，以及控制所述第三射频开关262导通与所述耦合器263的隔离端口之间的连接。
为了能够满足全频段的隔离度优化，在本发明实施例中，如图2和图3所示，所述耦合器263包括：
相互并联的至少两个耦合器263，设置于所述第二射频开关261和所述第三射频开关262之间，每一耦合器263对应于一频段范围，且不同耦合器263对应的频段范围不同；
其中，所述处理器3用于在两个所述目标天线均为预定类型的天线时，根据其中一个目标天线对应的工作频段所处的频段范围确定目标耦合器，控制第二射频开关261导通与所述目标耦合器的输入端口之间的连接，以及控制所述第三射频开关262导通与所述目标耦合器的隔离端口之间的连接。
优选地，如图2和图3所示，至少两个所述耦合器263的数量为三个；且三个所述耦合器263中的第一耦合器对应的频段范围大于第二耦合器对应的频段范围，第二耦合器对应的频段范围大于第三耦合器对应的频段范围。
将不同耦合器263之间的工作频段设置为不同的方式，能够满足处于不同频段的主天线的隔离度优化。
通过本发明实施例提供的天线系统，能够实现对两个目标天线之间的隔离度优化。本方案的隔离度控制模组2可以根据使用的国家和地区不同频道的需求制成标准的器件，便于设计者来进行器件选型，从而大大的节省了设计周期和成本。能灵活的提升各个目标天线之间的隔离度，从而提升用户体验。
下面，以一事例进行举例说明。假设用户在使用移动终端在打开4G(现网B40频段)数据业务的情况下，打开WIFI热点功能给笔记本电脑共享上网。处理器3根据上报的数据确定出第一主天线11和第二主天线12需要提升B40频段的隔离度，同时还要提升第二主天线12和第一WIFI天线13之间的隔离度。此时，处理器3控制第二射频开关261和第三射频开关262分别与B40频段对应的一个耦合器导通，以使得第二射频开关261和第三射频开关262之间导通，实现对第一主天线11和第二主天线12之间的隔离度优化。同时，控制器可以通过图2中的环形开关21导通第二主天线12对应的可调滤波电路22与第一WIFI天线13对应的可调滤波电路22之间的连接，并控制第二主天线12对应的可调滤波电路22将自身的工作频段切换至第一WIFI天线13的工作频段，以及控制第一WIFI天线13对应的可调滤波电路22将自身的工作频段切换至第二主天线12的工作频段。
通过对第一主天线11和第二主天线12之间的电路进行控制，使得B40整个频段的隔离度得到提高，并且，2390MHz频率对应的隔离度优化最为明显，该频率对应的隔离度提高了11dB左右。通过对第一WIFI天线13和第二主天线12之间的电路进行控制，使得第一WIFI天线13的隔离度提升了15dB左右。
根据本发明实施例的另一方面，本发明实施例还提供了一种终端，包括上述的天线系统。
本发明的终端，可以为手机，平板电脑和笔记本电脑等终端。以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种天线系统，其特征在于，包括:
至少两个天线；
隔离度控制模组，分别与至少两个所述天线连接；
处理器，与所述隔离度控制模组连接；
其中，所述处理器用于根据确定出的需要进行隔离度优化控制的两个目标天线和两个所述目标天线分别对应的工作频段，控制所述隔离度控制模组对两个所述目标天线之间的隔离度进行优化控制；
其中，所述隔离度控制模组包括：
与所述处理器连接的环形开关，所述环形开关的每一连接端口均通过一可调滤波电路与其中一个所述天线连接，所述可调滤波电路与所述处理器连接；
其中，所述处理器用于在两个所述目标天线中的至少一个目标天线不为预定类型的天线时，控制所述环形开关导通其中一个所述目标天线对应的可调滤波电路与另一所述目标天线对应的可调滤波电路之间的连接，以及控制其中一个目标天线对应的可调滤波电路将自身的工作频段由当前工作频段调节至另一目标天线对应的工作频段；
或者，所述隔离度控制模组包括：
与所述处理器连接的至少两个可调滤波电路，且每一所述可调滤波电路的第一端与其中一个天线连接，另一端通过第一射频开关与剩余的天线连接，所述第一射频开关与所述处理器连接；
其中，所述处理器用于在两个所述目标天线中的至少一个目标天线不为预定类型的天线时，控制其中一个目标天线对应的第一射频开关、导通其中一个所述目标天线对应的可调滤波电路与另一目标天线之间的连接，以及控制其中一个目标天线对应的可调滤波电路将自身的工作频段由当前工作频段调节至另一目标天线对应的工作频段；
其中，所述两个目标天线工作在不同的工作频段。
2.根据权利要求1所述的天线系统，其特征在于，所述隔离度控制模组还包括：
第一功分器，所述第一功分器的一端与至少两个天线中的第一预定天线连接，另一端与一第一预定可调滤波电路连接；所述第一预定可调滤波电路为与所述第一预定天线对应的可调滤波电路；
第二功分器，所述第二功分器的一端与至少两个天线中的第二预定天线连接，另一端与一第二预定可调滤波电路连接；所述第二预定可调滤波电路为与所述第二预定天线对应的可调滤波电路；
与所述处理器连接的射频电路，设置于所述第一功分器和所述第二功分器之间；
其中，所述处理器还用于在两个所述目标天线均为预定类型的天线时，控制所述射频电路导通所述第一功分器和所述第二功分器之间的连接。
3.根据权利要求 2所述的天线系统，其特征在于，所述射频电路包括：
第二射频开关，与所述第一功分器和所述处理器连接；
第三射频开关，与所述第二功分器和所述处理器连接；
耦合器，所述耦合器的输入端口与所述第二射频开关连接，所述耦合器的隔离端口与所述第三射频开关连接；
其中，所述处理器用于在两个所述目标天线均为预定类型的天线时，控制所述第二射频开关导通与所述耦合器的输入端口之间的连接，以及控制所述第三射频开关导通与所述耦合器的隔离端口之间的连接。
4.根据权利要求3所述的天线系统，其特征在于，所述耦合器包括：
相互并联的至少两个耦合器，设置于所述第二射频开关和所述第三射频开关之间，每一耦合器对应于一频段范围，且不同耦合器对应的频段范围不同；
其中，所述处理器用于在两个所述目标天线均为预定类型的天线时，根据其中一个目标天线对应的工作频段所处的频段范围确定目标耦合器，控制第二射频开关导通与所述目标耦合器的输入端口之间的连接，以及控制所述第三射频开关导通与所述目标耦合器的隔离端口之间的连接。
5.根据权利要求4所述的天线系统，其特征在于，至少两个所述耦合器的数量为三个；且三个所述耦合器中的第一耦合器对应的频段范围大于第二耦合器对应的频段范围，第二耦合器对应的频段范围大于第三耦合器对应的频段范围。
6.根据权利要求 1所述的天线系统，其特征在于，至少两个所述天线包括：主天线、WIFI天线和GPS 天线中的至少两种。
7.根据权利要求 1所述的天线系统，其特征在于，所述可调滤波电路为 LC滤波电路。
8.一种终端，其特征在于，包括权利要求 1至 7任一项所述的天线系统。
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