CN109743072A - 一种移动终端信号收发装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种移动终端信号收发装置及其控制方法，一种移动终端信号收发装置，包括天线模块、双工器模块、天线切换模块和多频段射频信号收发模块；所述多频段射频信号收发模块包括用于发射一个预设频段的射频信号的第一射频信号发射单元和用于发射至少两个预设频段的射频信号的第二射频信号发射单元；所述第二射频信号发射单元通过所述双工器模块连接至所述天线切换模块，所述第一射频信号发射单元与所述天线切换模块直接相连；以及所述天线切换模块用于切换所述天线模块分别与所述第一射频信号发射单元和所述双工器模块的连接方式。上述移动终端信号收发装置，可以降低部分频段射频信号的损耗，提高该频段射频信号发射信号的强度。

Description

一种移动终端信号收发装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及移动通信领域，特别是涉及一种移动终端信号收发装置及其控制方法。

背景技术

近年来，随着社会的发展以及居民生活质量的提高，移动终端设备已经成为人们日常生活中不可缺少的重要工具，人们对移动终端设备所发射的射频信号的强度也提出了越来越高的要求。

目前，市场上的移动终端在信号发射过程中，把所有频段射频信号的的发射电路整合到一路，再接入到双刀双掷开关中，造成部分频段的射频信号前端插损大，从而导致该频段射频信号发射信号强度低，降低了移动终端使用性能。

发明内容

基于此，提供一种移动终端信号收发装置及其控制方法，可以降低部分频段射频信号的损耗，提高该频段射频信号发射信号的强度。

一种移动终端信号收发装置，包括天线模块、双工器模块、天线切换模块和多频段射频信号收发模块；

所述天线模块用于收发射频信号；

所述多频段射频信号收发模块包括第一射频信号发射单元和第二射频信号发射单元，所述第一射频信号发射单元用于发射一个预设频段的射频信号，所述第二射频信号发射单元用于发射至少两个预设频段的射频信号；所述第二射频信号发射单元通过所述双工器模块连接至所述天线切换模块，所述第一射频信号发射单元与所述天线切换模块直接相连；以及

所述天线切换模块还与所述天线模块连接，用于切换所述天线模块分别与所述第一射频信号发射单元和所述双工器模块的连接方式。

在其中一个实施例中，所述天线模块包括至少两根天线，所述两根天线包括第一天线和第二天线；所述第一天线和所述第二天线分别与所述天线切换模块连接。

在其中一个实施例中，所述天线模块还包括天线监控单元，分别与所述第一天线、所述第二天线以及所述天线切换模块连接，用于监控所述第一天线和所述第二天线信号的强弱，从而生成天线切换信号，并将所述天线切换信号输出给所述天线切换模块。

在其中一个实施例中，所述多频段射频信号收发模块还包括主集接收单元和分集接收单元，所述主集接收单元通过所述双工器模块连接至所述天线切换模块，所述分集接收单元与所述天线切换模块直接相连。

在其中一个实施例中，所述第一射频信号发射单元、所述第二射频信号发射单元、所述主集接收单元以及所述分集接收单元都包括低噪声放大器和滤波器。

在其中一个实施例中，所述天线切换模块包括：

开关单元，所述天线模块通过所述开关单元分别与所述第一射频信号发射单元和所述双工器模块连接；

开关控制单元，分别与所述天线监控单元和所述开关单元连接，用于根据所接收的所述天线监控单元输出的所述天线切换信号，控制所述开关单元的接通方式。

在其中一个实施例中，所述开关单元为多刀多掷开关。

在其中一个实施例中，所述多刀多掷开关为三刀三掷开关，所述三刀三掷开关包括第一选择端、第二选择端、第三选择端、第一数据端、第二数据端以及第三数据端；其中，所述三刀三掷开关第一选择端连接所述第一射频信号发射单元，所述三刀三掷开关第二选择端连接所述双工器模块，所述三刀三掷开关第三选择端连接所述分集接收单元，所述三刀三掷开关第一数据端连接所述第一天线，所述三刀三掷开关第二数据端连接所述第二天线。

一种移动终端信号收发装置的控制方法，所述移动终端信号收发装置包括天线模块、双工器模块、天线切换模块、多频段射频信号收发模块，所述多频段射频信号收发模块包括第一射频信号发射单元、第二射频信号发射单元、主集接收单元以及分集接收单元；所述第二射频信号发射单元和所述主集接收单元通过所述双工器模块连接至所述天线切换模块，所述第一射频信号发射单元和所述分集接收单元与所述天线切换模块直接相连，所述天线切换模块与所述天线模块连接，所述控制方法包括：

根据所述移动终端信号收发装置的工作模式，确定信号发射单元；

确定所述移动终端信号收发装置的工作状态，所述工作状态包括发射状态和接收状态；

根据所述天线模块中各天线的信号强弱，确定信号最强的天线为主集天线；以及

根据所确定的所述信号发射单元、所述工作状态和所述主集天线，控制所述天线切换模块切换所述天线模块分别与所述第一射频信号收发单元和所述双工器模块的连接方式；

其中，所述工作状态为发射状态时，所述信号发射单元连接至所述主集天线；所述工作状态为接收状态时，所述主集接收单元连接至所述主集天线。

在其中一个实施例中，所述工作模式包括2G模式、3G模式以及4G模式；

其中，所述工作模式为2G模式时，所述第一射频信号发射单元为所述信号发射单元，所述工作状态为3G模式或4G模式时，所述第二射频信号发射单元为所述信号发射单元。

上述移动终端信号收发装置及其控制方法，多频段射频信号收发模块包括第一射频信号发射单元和第二射频信号发射单元，第一射频信号发射单元发射一个预设频段的射频信号，该频段的射频信号不经过双工器模块，而是直接连接至天线切换模块，再通过天线切换模块与天线模块连接，并通过天线模块发射该频段的射频信号，降低了该频段射频信号的前端插损，提高了该频段射频信号的发射信号强度，从而提升了移动终端的使用性能。

附图说明

图1为本发明一个实施例中移动终端信号收发装置的结构框图；

图2为本发明另一个实施例中移动终端信号收发装置的结构框图；

图3为本发明又一个实施例中移动终端信号收发装置的结构框图；

图4为本发明一个实施例中移动终端信号收发装置的控制方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下将结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围。

图1为本发明一个实施例中移动终端信号收发装置的结构框图，如图1所示，一种移动终端信号收发装置10，可包括天线模块100、双工器模块200、天线切换模300以及多频段射频信号收发模块400；其中，天线模块100用于收发射频信号，多频段射频收发模块400可包括第一射频信号发射单元410和第二射频信号发射单元420，第一射频信号发射单元410可用于发射一个预设频段的射频信号，第二频段信号发射单元420可用于发射至少两个预设频段的射频信号，第二频段信号发射单元420通过双工器模块200连接至天线切换模块300，第一射频信号发射单元410不通过双工器模块200，直接与天线切换模块300相连，天线切换模块300与天线模块100连接，用于切换天线模块100与第一射频信号发射单元410和双工器模块200的连接方式。

具体地，第一射频信号发射单元410所发射的预设频段的射频信号可以是2G射频信号，该信号双工模式为时分复用，发射信号和接收信号分时进行；第二射频信号发射单元420所发射的至少两个预设频段的射频信号可以是3G射频信号和4G射频信号，该两个射频信号工作时需要经过双工器模块200将发射信号和接收信号相隔离，保证接收和发射都能同时正常工作。

图2为本发明另一个实施例中移动终端信号收发装置的结构框图，如图2所示，天线模块100可包括至少两根天线，所述两根天线包括第一天线110和第二天线120，第一天线110和第二天线120分别与天线切换模块300连接。具体地，在移动终端工作过程中，根据第一天线110和第二天线120信号的强度，将第一天线110和第二天线120分为主集天线和分集天线，主集天线可用于发射和接收射频信号，分集天线只能用于接收射频信号。在其中一个实施例中，天线模块还包括天线监控单元130，分别与第一天线110、第二天线120和天线切换模块300连接，用于监控第一天线110和第二天线120的信号强度，从而生成天线切换信号，再将天线切换信号输出给天线切换模块300。具体地，天线监控单元130监控第一天线110和第二天线120的信号强度，并将两个信号强度做比对，从而判断其中信号较强的天线作为主集天线，可用于发射和接收射频信号，其中信号较弱的天线作为分集天线，只可用于接收射频信号，并根据所判断的结果生成相应的天线切换信号输出给天线切换模块300。

在其中一个实施例中，多频段射频信号收发模块400还可包括主集接收单元430和分集接收单元440，主集接收单元430通过双工器模块200连接至天线切换模块300，分集接收单元440不通过双工器模块200而直接与天线切换模块300连接。具体地，主集接收单元430和分集接收单元440都可用于接收所有频段的射频信号，可包括2G、3G、4G等信号；第二射频信号发射单元420和主集接收单元430分别与双工器模块200连接，从而第二射频信号发射单元420所对应的至少两个频段的射频信号，例如3G射频信号和4G射频信号，在工作时通过双工器模块200将发射信号和接收信号相隔离，保证接收和发射都能同时正常工作。

在其中一个实施例中，第一射频信号发射单元410、第二射频信号发射单元420、主集接收单元430以及分集接收单元440都包括低噪声放大器和滤波器。具体地，所述低噪声放大器可以是单级放大器，可以采用晶体管或者场效应晶体管，所述低噪声放大器也可以是多级放大器，多级放大器的总增益为各级放大器的增益之积，所述低噪声放大器是噪声系数很低的放大器，在放大射频信号的过程中，对射频信号的干扰较低，具有较大的信噪比；所述滤波器可以电容或者电感，也可以是RLC并联谐振电路或者RLC串联谐振电路，所述滤波器可用于对所需频段以外的射频信号进行有效滤除，得到一个特定频率的射频信号。

在其中一个实施例中，天线切换模块300可包括开关单元310和开关控制单元330，开关单元310分别与第一射频信号发射单元410、双工器模块200、分集接收单元440、第一天线110和第二天线120连接，开关控制单元320分别与天线监控单元130和开关单元310连接，可用于根据所接收的天线监控单元130输出的天线切换信号，控制开关单元310的接通方式。在其中一个实施例中，开关单元310可为多刀多掷开关，例如三刀三掷开关、四刀二掷开关、四刀三掷开关、四刀四掷开关等至少三刀的开关。在实际的使用过程中，开关单元310也可以为任意其他的能提供至少三个输入端和至少两个输出端的多路开关组件。在其中一个实施例中，所述多刀多掷开关为三刀三掷开关，三刀三掷开关包括第一选择端、第二选择端、第三选择端、第一数据端、第二数据端以及第三数据端，其中第一选择端连接第一射频信号发射单元410，第二选择端连接双工器模块200，第三选择端连接分集接收单元440，第一数据端连接第一天线110，第二数据端连接第二天线120。在其中一个实施例中，三刀三掷开关310第三数据端可通过欧姆电阻接地，所述欧姆电阻大小可为50欧。

在其中一个实施例中，开关控制单元320可以为所述移动终端的CPU，也可以在所述移动终端内单独设置控制芯片。

下面结合具体的应用，对本申请中移动终端信号收发装置进行详细说明：

图3为又一个实施例中移动终端信号收发装置的结构框图，如图3所示，在另一个可选的实施例中，移动终端信号收发装置包括多频段射频信号收发模块、双工器模块、天线切换模块以及天线模块，其中，多频段射频信号收发模块包括2G射频信号发射单元、3G/4G射频信号发射单元、2G/3G/4G主集接收单元以及2G/3G/4G分集接收单元，天线切换模块包括三刀三掷开关、欧姆电阻以及开关控制单元，天线模块包括第一天线、第二天线以及天线监控单元，3G/4G射频信号发射单元和2G/3G/4G主集接收单元分别通过双工器模块与三刀三掷开关连接，2G射频信号发射单元和2G/3G/4G分集接收单元分别直接与三刀三掷开关连接，三刀三掷开关还与欧姆电阻、开关控制单元、第一天线以及第二天线连接，天线监控单元与第一天线、第二天线以及开关控制单元连接。

本发明还提供一种移动终端信号收发装置的控制方法，图4为本发明一个实施例中移动终端信号收发装置的控制方法的流程图，如图4所示，一种移动终端信号收发装置的控制方法，所述移动终端信号收发装置包括天线模块、双工器模块、天线切换模块、多频段射频信号收发模块，所述多频段射频信号收发模块包括第一射频信号发射单元、第二射频信号发射单元、主集接收单元以及分集接收单元；所述第二射频信号发射单元和所述主集接收单元通过所述双工器模块连接至所述天线切换模块，所述第一射频信号发射单元和所述分集接收单元与所述天线切换模块直接相连，所述天线切换模块与所述天线模块连接，所述控制方法包括：

S210，根据所述移动终端信号收发装置的工作模式，确定信号发射单元；

S220，确定所述移动终端信号收发装置的工作状态，所述工作状态包括发射状态和接收状态；

S230，根据所述天线模块中各天线的信号强弱，确定信号最强的天线为主集天线；以及

S240，根据所确定的所述信号发射单元、所述工作状态和所述主集天线，控制所述天线切换模块切换所述天线模块分别与所述第一射频信号收发单元和所述双工器模块的连接方式；

其中，所述工作状态为发射状态时，所述信号发射单元连接至所述主集天线；所述工作状态为接收状态时，所述主集接收单元连接至所述主集天线。

在其中一个实施例中，所述工作模式包括2G模式、3G模式以及4G模式；

其中，所述工作模式为2G模式时，所述第一射频信号发射单元为所述信号发射单元，所述工作状态为3G模式或4G模式时，所述第二射频信号发射单元为所述信号发射单元。

具体地，在其中一个实施例中，所述天线模块包括至少两根天线和天线监控单元，所述两根天线包括第一天线和第二天线；所述天线切换模块包括开关单元和开关控制单元；所述开关单元为三刀三掷开关；当所述移动终端信号收发装置工作在2G模式时，所述第一射频信号发射单元为所述信号发射单元，天线监控单元监控第一天线和第二天线的信号强弱，在第一天线信号强度弱于第二天线信号的场景下，天线监控单元判断此时第二天线为主集天线，可用于发射和接收射频信号，第一天线为分集天线，只可用于接收射频信号，并且天线监控单元根据判断的结果生成相应的天线切换信号输出给开关控制单元，开关控制单元相应地控制三刀三掷开关的连接方式。在2G射频信号发射时，第一射频信号发射单元连接至第二天线，第二射频信号发射单元和主集接收单元通过双工器模块连接至第一天线，分集接收单元连接至50欧的欧姆电阻；在实际的工作过程中，也可以第一射频信号发射单元连接至第二天线，第二射频信号发射单元和主集接收单元通过双工器模块连接至50欧的欧姆电阻，分集接收单元连接至第一天线。在2G信号接收时，第一射频信号发射单元连接至50欧的欧姆电阻，第二射频信号发射单元和主集接收单元通过双工器模块连接至第二天线，分集接收电路连接至第一天线。

具体地，当所述移动终端信号收发装置工作在2G模式时，天线监控单元监控第一天线和第二天线的信号强弱，在第一天线信号强度强于第二天线信号的场景下，天线监控单元判断此时第一天线为主集天线，可用于发射和接收射频信号，第二天线为分集天线，只可用于接收射频信号，并且天线监控单元根据判断的结果生成相应的天线切换信号输出给开关控制单元，开关控制单元相应地控制三刀三掷开关的连接方式。在2G射频信号发射时，第一射频信号发射单元连接至第一天线，第二射频信号发射单元和主集接收单元通过双工器模块连接至第二天线，分集接收单元连接至50欧的欧姆电阻；在实际的工作过程中，也可以第一射频信号发射单元连接至第一天线，第二射频信号发射单元和主集接收单元通过双工器模块连接至50欧的欧姆电阻，分集接收单元连接至第二天线。在2G信号接收时，第一射频信号发射单元连接至50欧的欧姆电阻，第二射频信号发射单元和主集接收单元通过双工器模块连接至第一天线，分集接收电路连接至第二天线。

具体地，当所述移动终端信号收发装置工作在3G模式或者4G模式时，天线监控单元监控第一天线和第二天线的信号强弱，在第一天线信号强度弱于第二天线信号的场景下，天线监控单元判断此时第二天线为主集天线，可用于发射和接收射频信号，第一天线为分集天线，只可用于接收射频信号，并且天线监控单元根据判断的结果生成相应的天线切换信号输出给开关控制单元，开关控制单元相应地控制三刀三掷开关的连接方式。第一射频信号发射单元连接至50欧的欧姆电阻，第二射频信号发射单元和主集接收单元通过双工器模块连接至第二天线，分集接收电路连接至第一天线。

具体地，当所述移动终端信号收发装置工作在3G模式或者4G模式时，所述第二射频信号发射单元为所述信号发射单元，天线监控单元监控第一天线和第二天线的信号强弱，在第一天线信号强度强于第二天线信号的场景下，天线监控单元判断此时第一天线为主集天线，可用于发射和接收射频信号，第二天线为分集天线，只可用于接收射频信号，并且天线监控单元根据判断的结果生成相应的天线切换信号输出给开关控制单元，开关控制单元相应地控制三刀三掷开关的连接方式。第一射频信号发射单元连接至50欧的欧姆电阻，第二射频信号发射单元和主集接收单元通过双工器模块连接至第一天线，分集接收电路连接至第二天线。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种移动终端信号收发装置，其特征在于，包括天线模块、双工器模块、天线切换模块和多频段射频信号收发模块；

所述天线模块用于收发射频信号；

所述多频段射频信号收发模块包括第一射频信号发射单元和第二射频信号发射单元，所述第一射频信号发射单元用于发射一个预设频段的射频信号，所述第二射频信号发射单元用于发射至少两个预设频段的射频信号；所述第二射频信号发射单元通过所述双工器模块连接至所述天线切换模块，所述第一射频信号发射单元与所述天线切换模块直接相连；以及

所述天线切换模块还与所述天线模块连接，用于切换所述天线模块分别与所述第一射频信号发射单元和所述双工器模块的连接方式。

2.根据权利要求1所述的移动终端信号收发装置，其特征在于，所述天线模块包括至少两根天线，所述两根天线包括第一天线和第二天线；所述第一天线和所述第二天线分别与所述天线切换模块连接。

3.根据权利要求2所述的移动终端信号收发装置，其特征在于，所述天线模块还包括天线监控单元，分别与所述第一天线、所述第二天线以及所述天线切换模块连接，用于监控所述第一天线和所述第二天线信号的强弱，从而生成天线切换信号，并将所述天线切换信号输出给所述天线切换模块。

4.根据权利要求1所述的移动终端信号收发装置，其特征在于，所述多频段射频信号收发模块还包括主集接收单元和分集接收单元，所述主集接收单元通过所述双工器模块连接至所述天线切换模块，所述分集接收单元与所述天线切换模块直接相连。

5.根据权利要求4所述的移动终端信号收发装置，其特征在于，所述第一射频信号发射单元、所述第二射频信号发射单元、所述主集接收单元以及所述分集接收单元都包括低噪声放大器和滤波器。

6.根据权利要求1所述的移动终端信号收发装置，其特征在于，所述天线切换模块包括：

开关单元，所述天线模块通过所述开关单元分别与所述第一射频信号发射单元和所述双工器模块连接；

开关控制单元，分别与所述天线监控单元和所述开关单元连接，用于根据所接收的所述天线监控单元输出的所述天线切换信号，控制所述开关单元的接通方式。

7.根据权利要求6所述的移动终端信号收发装置，其特征在于，所述开关单元为多刀多掷开关。

8.根据权利要求7所述的移动终端信号收发装置，其特征在于，所述多刀多掷开关为三刀三掷开关，所述三刀三掷开关包括第一选择端、第二选择端、第三选择端、第一数据端、第二数据端以及第三数据端；其中，所述三刀三掷开关第一选择端连接所述第一射频信号发射单元，所述三刀三掷开关第二选择端连接所述双工器模块，所述三刀三掷开关第三选择端连接所述分集接收单元，所述三刀三掷开关第一数据端连接所述第一天线，所述三刀三掷开关第二数据端连接所述第二天线。

9.一种移动终端信号收发装置的控制方法，其特征在于，所述移动终端信号收发装置包括天线模块、双工器模块、天线切换模块、多频段射频信号收发模块，所述多频段射频信号收发模块包括第一射频信号发射单元、第二射频信号发射单元、主集接收单元以及分集接收单元；所述第二射频信号发射单元和所述主集接收单元通过所述双工器模块连接至所述天线切换模块，所述第一射频信号发射单元和所述分集接收单元与所述天线切换模块直接相连，所述天线切换模块与所述天线模块连接，所述控制方法包括：

根据所述移动终端信号收发装置的工作模式，确定信号发射单元；

确定所述移动终端信号收发装置的工作状态，所述工作状态包括发射状态和接收状态；

根据所述天线模块中各天线的信号强弱，确定信号最强的天线为主集天线；以及

根据所确定的所述信号发射单元、所述工作状态和所述主集天线，控制所述天线切换模块切换所述天线模块分别与所述第一射频信号收发单元和所述双工器模块的连接方式；

其中，所述工作状态为发射状态时，所述信号发射单元连接至所述主集天线；所述工作状态为接收状态时，所述主集接收单元连接至所述主集天线。

10.根据权利要9所述的移动终端信号收发装置的控制方法，其特征在于，所述工作模式包括2G模式、3G模式以及4G模式；

其中，所述工作模式为2G模式时，所述第一射频信号发射单元为所述信号发射单元，所述工作状态为3G模式或4G模式时，所述第二射频信号发射单元为所述信号发射单元。