CN112018496A - 一种天线装置、开关装置及电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种天线装置、开关装置及电子设备。其中天线装置包括第一开关装置，第一开关装置包括n1个第一端口、n2个第二端口、k1个第三端口、第一开关单元、第二开关单元；第一开关单元包括n1个第一触点和n2个第二触点，第二开关单元包括n1个第三触点和k1个第四触点；n1个第一触点与n1个第一端口连接；n1个第三触点与n1个第一端口连接；n2个第二触点与n2个第二端口连接；k1个第四触点与k1个第三端口连接；还包括与n2个第二端口连接的第一组天线、与k1个第三端口连接的第二组天线；采用上述方案，使得第一端口能够通过第一开关单元和第二开关单元在第一组天线和第二组天线所包括的多个天线之间切换。

Description

一种天线装置、开关装置及电子设备

技术领域

本申请涉及电子设备技术领域，尤其涉及一种天线装置、开关装置及电子设备。

背景技术

随着第五代(5th generation，5G)通信技术的定义及相关设计的深入，多天线技术逐渐成为目前的发展趋势。

现在的手机中可能会设置多个天线，且多个天线都可以单独工作，即都可以进行信号收发，以使得手机更好的工作。手机在一个时刻可以只使用其中的一个天线，这就涉及到手机要选择其中的一个天线来使用，比如手机可以通过对天线的性能进行测量来选择性能较好的天线。举个例子，针对手机中的两个可以自由切换的天线，手机可以对这两个天线的性能进行多轮测量后，对各个测量结果进行比较，综合得到的这两个天线测量值的比较结果，判断另一个天线的性能是否比当前使用的天线的性能好，如果另一个天线的性能比当前使用的天线的性能足够好，则手机可以进行天线切换。

然而，由于目前手机中普遍采用双刀双掷(double pole double throw，DPDT)开关来实现两个天线之间的自由切换，针对于手机中设置的两个以上天线，如何实现两个以上天线之间的灵活切换，仍需进一步的研究。

发明内容

有鉴于此，本申请提供了一种天线装置、开关装置及电子设备，用以实现两个以上天线之间的灵活切换。

第一方面，本申请实施例提供一种天线装置，该天线装置可以包括第一开关装置，第一开关装置包括n1个第一端口、n2个第二端口、k1个第三端口、第一开关单元、第二开关单元；第一开关单元包括n1个第一触点和与n1个第一触点选择性连接的n2个第二触点，第二开关单元包括n1个第三触点和与n1个第三触点选择性连接的k1个第四触点；n1个第一触点与n1个第一端口一一对应连接；n1个第三触点与n1个第一端口一一对应连接；n2个第二触点与n2个第二端口一一对应连接；k1个第四触点与k1个第三端口一一对应连接；进一步地，天线装置还可以包括与n2个第二端口连接的第一组天线、与k1个第三端口连接的第二组天线；第一组天线和第二组天线所包括的天线个数之和大于或等于3；其中，n1、n2、k1为正整数。

采用上述方案，由于第一开关装置包括第一开关单元和第二开关单元，从而使得第一端口能够通过第一开关单元和第二开关单元在第一组天线和第二组天线所包括的多个天线之间切换。

在一种可能的设计中，第一组天线包括n2个天线，n2个天线与n2个第二端口一一对应连接。

在一种可能的设计中，天线装置还包括第二开关装置，k1个第三端口通过第二开关装置与第二组天线连接。

在一种可能的设计中，第二开关装置包括n3个第五端口、n4个第六端口、k1个第七端口、第四开关单元、第五开关单元；第四开关单元包括n3个第七触点和与n3个第七触点选择性连接的n4个第八触点，第五开关单元包括n4个第九触点和与n4个第九触点选择性连接的k1个第十触点；n3个第七触点与n3个第五端口一一对应连接；n4个第八触点与n4个第六端口一一对应连接；n4个第九触点与n4个第六端口一一对应连接；k1个第十触点与k1个第七端口一一对应连接；n3、n4为正整数；k1个第三端口与k1个第七端口一一对应连接，n4个第六端口与第二组天线连接。

在一种可能的设计中，第二组天线包括n4个天线，n4个天线与n4个第六端口一一对应连接。

在一种可能的设计中，第一开关装置还包括k2个第四端口、第三开关单元，第三开关单元包括n2个第五触点和与n2个第五触点选择性连接的k2个第六触点；n2个第五触点与n2个第二端口一一对应连接，k2个第六触点与k2个第四端口一一对应连接；k2为正整数；第二开关装置还包括k2个第八端口、第六开关单元，第六开关单元包括n3个第十一触点和与n3个第十一触点选择性连接的k2个第十二触点；n3个第十一触点与n3个第五端口一一对应连接，k2个第十二触点与k2个第八端口一一对应连接；k2第四端口与k2个第八端口一一对应连接。

在一种可能的设计中，第一触点为动触点，第二触点为静触点；n1个第一触点中的每个第一触点选择性连接n2个第二触点；和/或，第四触点为动触点，第三触点为静触点；k1个第四触点中的每个第四触点选择性连接n1个第三触点；和/或，第六触点为动触点，第五触点为静触点；k2个第六触点中的每个第六触点选择性连接n2个第五触点。

在一种可能的设计中，第七触点为静触点，第八触点为动触点；n4个第八触点中的每个第八触点选择性连接n3个第七触点；和/或，第九触点为静触点，第十触点为动触点；k1个第十触点中的每个第十触点选择性连接n4个第九触点；和/或，第十一触点为静触点，第十二触点为动触点；k2个第十二触点中的每个第十二触点选择性连接n3个第十一触点。

在一种可能的设计中，n1＝n2；和/或，n3＝n4；和/或，k1＝k2。

在一种可能的设计中，k1＝k2＝1，或者，k1＝k2＝n1＝n2＝n3＝n4。

第二方面，本申请实施例提供一种开关装置，该开关装置包括：

n1个第一端口、n2个第二端口、k1个第三端口、第一开关单元、第二开关单元；第一开关单元包括n1个第一触点和与n1个第一触点选择性连接的n2个第二触点，第二开关单元包括n1个第三触点和与n1个第三触点选择性连接的k1个第四触点；n1个第一触点与n1个第一端口一一对应连接；n1个第三触点与n1个第一端口一一对应连接；n2个第二触点与n2个第二端口一一对应连接；k1个第四触点与k1个第三端口一一对应连接；n1、n2、k1为正整数。

采用上述方案，由于开关装置包括第一开关单元和第二开关单元，从而将该开关装置应用到天线装置中时，使得天线装置能够实现两个以上天线之间的自由切换，获得较高的天线切换自由度。

在一种可能的设计中，开关装置还包括：k2个第四端口、第三开关单元，第三开关单元包括n2个第五触点和与n2个第五触点选择性连接的k2个第六触点；n2个第五触点与n2个第二端口一一对应连接，k2个第六触点与k2个第四端口一一对应连接；k2为正整数。

在一种可能的设计中，第一触点为动触点，第二触点为静触点；n1个第一触点中的每个第一触点选择性连接n2个第二触点；和/或，第四触点为动触点，第三触点为静触点；k1个第四触点中的每个第四触点选择性连接n1个第三触点；和/或，第六触点为动触点，第五触点为静触点；k2个第六触点中的每个第六触点选择性连接n2个第五触点。

在一种可能的设计中，n1＝n2；和/或，k1＝k2。

在一种可能的设计中，k1＝k2＝1，或者，k1＝k2＝n1＝n2。

第三方面，本申请实施例提供一种电子设备，该电子设备包括上述第一方面的任一种可能的而设计中所述的天线装置。

第四方面，本申请实施例提供一种电子设备，该电子设备包括上述第二方面的任一种可能的而设计中所述的开关装置。

第五方面，本申请实施例提供一种通信装置，该通信装置包括：处理器、收发器和存储器；还包括上述第一方面任意一种可能的设计中的天线装置，其中，所述处理器、所述收发器和所述存储器通过总线相连接，所述收发器为一个或多个，所述收发器包括接收机、发射机，所述接收机和发射机与所述天线装置电性连接。在一种可能的设计中，该通信装置可以为终端设备或者也可以为网络设备。

附图说明

图1为本申请实施例提供的一种系统架构示意图；

图2为本申请实施例提供的网络设备20和终端设备30的硬件结构示意图；

图3为采用双刀双掷开关来实现两个天线之间的自由切换示意图；

图4a、图4b、图4c、图4d、图4e为本申请实施例提供的开关装置示例图；

图5a为本申请实施例提供的一种天线装置示例图；

图5b、图5c、图5d为本申请实施例提供的基于图5a的天线切换示意图；

图5e为本申请实施例提供的又一种天线装置示例图；

图5f、图5g、图5h、图5i为本申请实施例提供的基于图5e的天线切换示意图；

图5j为本申请实施例提供的又一种天线装置示例图；

图5k、图5l、图5m、图5n为本申请实施例提供的基于图5j的天线切换示意图；

图6a、图6b、图6c为本申请实施例提供的天线装置示例图。

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、完整地描述。

以下，对本申请实施例中的部分用语进行解释说明，以便于本领域技术人员理解。

(1)终端设备：是一种具有无线收发功能的设备，可以部署在陆地上，包括室内或室外、手持、穿戴或车载；也可以部署在水面上(如轮船等)；还可以部署在空中(例如飞机、气球和卫星上等)。所述终端设备可以是手机(mobile phone)、平板电脑(Pad)、带无线收发功能的电脑、虚拟现实(virtual reality，VR)终端设备、增强现实(augmented reality，AR)终端设备、工业控制(industrial control)中的无线终端、无人驾驶(self driving)中的无线终端、远程医疗(remote medical)中的无线终端、智能电网(smart grid)中的无线终端、运输安全(transportation safety)中的无线终端、智慧城市(smart city)中的无线终端、智慧家庭(smart home)中的无线终端等等。本申请的实施例对应用场景不做限定。终端设备有时也可以称为用户设备(user equipment，UE)、移动台和远方站等，本申请的实施例对终端设备所采用的具体技术、设备形态以及名称不做限定。

(2)网络设备：是终端设备通过无线方式接入到该移动通信系统中的接入设备，可以是基站、演进型基站(evolved NodeB，eNodeB)、发送接收点(transmission receptionpoint，TRP)、5G移动通信系统中的下一代基站(next generation NodeB，gNB)、未来移动通信系统中的基站或无线保真(wireless-fidelity，Wi-Fi)系统中的接入节点等；也可以是完成基站部分功能的模块或单元，例如，可以是集中式单元(central unit，CU)，也可以是分布式单元(distributed unit，DU)。本申请的实施例对网络设备所采用的具体技术和具体设备形态不做限定。

(3)本申请实施例中的术语“系统”和“网络”可被互换使用。“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B的情况，其中A,B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a,b,或c中的至少一项(个)，可以表示：a,b,c,a-b,a-c,b-c,或a-b-c，其中a,b,c可以是单个，也可以是多个。

以及，除非有其它的说明，本申请实施例提及“第一”、“第二”等序数词是用于对多个对象进行区分，不用于限定多个对象的顺序、时序、优先级或者重要程度。例如，第一指示信息和第二指示信息，只是为了区分不同的指示信息，而并不是表示这两种指示信息的内容、优先级、发送顺序或者重要程度等的不同。

参见图1，介绍本申请实施例的一种系统架构。图1中包括网络设备20和终端设备30，网络设备20例如为如前的第(2)条中所介绍的网络设备，终端设备30例如为如前的第(1)条中所介绍的终端设备，网络设备20和终端设备30之间可通信。图1中的终端设备30的数量只是举例，在实际应用中，网络设备20可以为多个终端设备30提供服务。图1中的网络设备20例如为基站。

下面先介绍一下本申请实施例提供的设备的结构，也就是图1中所示的网络设备20和终端设备30的结构。需理解的是，下面介绍的结构只是示例，本申请实施例不限制设备的具体结构。

请参见图2，为本申请实施例提供的网络设备20和终端设备30的硬件结构示意图。终端设备30包括至少一个处理器301、至少一个存储器302、至少一个收发机303。进一步地，终端设备30还可以包括一个或多个天线31、输出设备304和输入设备305。

处理器301、存储器302和收发机303通过连接器相耦合，所述连接器可包括各类接口、传输线或总线等，本申请实施例对此不做限定。在本申请的各个实施例中，耦合是指通过特定方式的相互联系，包括直接相连或通过其他设备间接相连。处理器301可以包括如下至少一种类型的器件：中央处理器(central processing unit，CPU)、数字信号处理器(digital signal processor，DSP)、微处理器、特定应用集成电路专用集成电路(application-specific integrated circuit，ASIC)、微控制器(microcontroller unit，MCU)、现场可编程门阵列(field programmable gate array，FPGA)、或者用于实现逻辑运算的集成电路。例如，处理器301可以是一个单核(single-CPU)处理器或多核(multi-CPU)处理器。处理器301内包括的多个处理器或单元可以是集成在一个芯片中或位于多个不同的芯片上。本申请实施例中，处理器301可以是基带处理器，则处理器301可以通过执行物理层通信协议形成物理层实体，也可以通过执行高层通信协议形成高层实体。示例性地，如图2所示，处理器301中可以包括通信处理器3010，关于通信处理器3010的作用将在后文中介绍。

在本发明实施例中，涉及的芯片是以集成电路工艺制造在同一个半导体衬底上的系统，也叫半导体芯片，其可以是利用集成电路工艺制作在衬底(通常是例如硅一类的半导体材料)上形成的集成电路的集合，其外层通常被半导体封装材料封装。集成电路可以包括各类功能器件，每一类功能器件包括逻辑门电路、金属氧化物半导体(metal-oxide-semiconductor，MOS)晶体管、双极晶体管或二极管等晶体管，也可包括电容、电阻或电感等其他部件。每个功能器件可以独立工作或者在必要的驱动软件的作用下工作，可以实现通信、运算、或存储等各类功能。

图2中的存储器302可以是非掉电易失性存储器，例如是EMMC(embedded multimedia card，嵌入式多媒体卡)、UFS(universal flash storage，通用闪存存储)或只读存储器(read-only memory，ROM)，或者是可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备，还可以是掉电易失性存储器(volatile memory)，例如随机存取存储器(random accessmemory，RAM)或者可存储信息和指令的其他类型的动态存储设备，也可以是电可擦可编程只读存储器(electrically erasable programmable read-only memory，EEPROM)、只读光盘(compact discread-only memory，CD-ROM)或其他光盘存储、光碟存储(包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光碟、蓝光光碟等)、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的程序代码并能够由计算机存取的任何其他计算机可读存储介质，但不限于此。存储器302可以是独立存在，通过连接器与处理器301相耦合。存储器302也可以和处理器301集成在一起。其中，存储器302能够存储执行本申请方案的程序代码在内的各类计算机程序代码，并由处理器301来控制执行，被执行的各类计算机程序代码也可被视为是处理器301的驱动程序。例如，处理器301用于执行存储器302中存储的计算机程序代码，从而实现对天线的自由切换。计算机程序代码数量很大，可形成能够被处理器301中的至少一个处理器执行的计算机可执行指令，以驱动相关处理器执行各类处理，如支持上述各类无线通信协议的通信信号处理算法、操作系统运行或应用程序运行。

收发机303可以是任何用于实现通信信号收发的装置，例如射频收发机，其具体可以耦合至天线31。收发机303包括发射机和接收机。具体地，一个或多个天线31可以接收射频信号，该收发机303的接收机用于从天线接收射频信号，并将射频信号转换为数字基带信号或数字中频信号，并将该数字基带信号或数字中频信号提供给处理器301中包括的通信处理器3010，以便通信处理器3010对该数字基带信号或数字中频信号做进一步的处理，例如解调处理和译码处理。此外，收发机303中的发射机还用于从通信处理器3010接收经过调制的数字基带信号或数字中频信号，并将该经过调制的数字基带信号或数字中频信号转换为射频信号，并通过一个或多个天线31发送射频信号。具体地，接收机可以选择性地对射频信号进行一级或多级下混频处理和模数转换处理以得到数字基带信号或数字中频信号，下混频处理和模数转换处理的先后顺序是可调整的。发射机可以选择性地对经过调制的数字基带信号或数字中频信号进行一级或多级上混频处理和数模转换处理以得到射频信号，上混频处理和数模转换处理的先后顺序是可调整的。数字基带信号和数字中频信号可以统称为数字信号。

输出设备304和处理器301通信，可以以多种方式来显示信息。例如，输出设备304可以是液晶显示器(liquid crystal display，LCD)，发光二级管(light emitting diode，LED)显示设备，阴极射线管(cathode ray tube，CRT)显示设备，或投影仪(projector)等。输入设备305和处理器301通信，可以以多种方式接受用户的输入。例如，输入设备305可以是鼠标、键盘、触摸屏设备或传感设备等。

请继续参见图2，网络设备20包括至少一个处理器201、至少一个存储器202、至少一个收发机203、一个或多个天线21、和至少一个网络接口204。处理器201、存储器202、收发机203和网络接口204通过连接器相耦合。其中，网络接口204用于通过通信链路，例如S1接口，与核心网设备40耦合。或者网络接口204通过有线或无线链路，例如X2接口，与其它网络设备的网络接口进行连接。图中对连接方式具体如何未示出，本申请实施例对具体连接方式是什么也不作具体限定。另外，天线21、处理器201、存储器202和收发机203的相关描述可参考终端设备30中天线31、处理器301、存储器302和收发机303的描述，以实现类似功能。例如，处理器201可包括通信处理器，用于对需要发送至终端设备30的信息或数据做极化编码得到极化码序列，并对极化码序列做调制以生成调制后的数据以便通过收发器203中的发射机传输至天线，在此不再赘述。

在图1所示意的系统架构中，终端设备可以向网络设备发送上行信号，终端设备在发送上行信号时，可以在通信处理器生成基带信号，该基带信号会经过发射机生成射频信号，然后射频信号经过天线发送出去。基于终端设备和网络设备之间通信的性能优化诉求，为保证上行信号的有效发送，终端设备在发送上行信号时可能会涉及到天线切换。

比如，随着终端设备(手机)技术的不断发展，金属材质的手机由于其独特的质感和光泽，逐渐被消费者认可，为避免金属的屏蔽效应，通常可以将金属外壳作为天线，比如终端设备中的多个天线可以包括金属边框天线、金属后壳天线等；此种情形下，当用户手持手机，并握住某一天线时，可能会导致该天线的性能降低，此时需要切换到其它未被握持的天线来发送上行信号。又比如，终端设备可以向网络设备发送探测参考信号(soundingreference signal，SRS)，以使得网络设备根据SRS估计不同频段的上行信道质量。为了降低SRS在传输过程中的干扰，终端设备在发送SRS时，可以采用跳频的方式发送SRS，目前，终端设备每次跳频发送SRS时，都会同时进行天线切换，因此终端设备需要频繁切换天线。

由此可以看出，如何实现天线切换在未来(特别是5G通信系统中)具有非常重要的研究价值。

目前在实现天线切换的方案中，通常采用双刀双掷开关来实现两个天线之间的自由切换。以终端设备中设置有4个天线(分别为天线1、天线2、天线3和天线4)为例，参见图3所示，天线1、天线2分别与开关1(开关1为双刀双掷开关)的两个触点连接，天线3和天线4分别与开关2(开关2为双刀双掷开关)的两个触点连接。Tx表示发射端口，Rx表示接收端口。当终端设备通过Tx1发送射频信号时，可以选择使用天线1或天线2来发送射频信号，比如，当确定选择天线1时，可以将开关1中上方的动触点与上方的静触点连接，从而能够使用天线1发送射频信号；当确定选择天线2时，可以将开关1中上方的动触点与下方的静触点连接，从而能够使用天线2发送射频信号；也就是说，针对于Tx1，只能进行天线1和天线2之间的切换。当终端设备通过Tx2发送射频信号时，可以选择使用天线3或天线4来发送射频信号，类似于终端设备通过Tx1发送射频信号的情形。

根据上述内容可以看出，现有方案中，只能进行两个天线之间的自由切换，而无法在更多的天线之间进行切换。

基于此，本申请实施例提供一种天线装置、开关装置及电子设备，用于实现在两个以上天线之间的自由切换。

根据前文的描述可知，现有的天线装置采用双刀双掷开关，而只能实现在两个天线之间自由切换，本申请实施例提供一种新的开关装置，通过将该开关装置应用到天线装置中，使得天线装置能够实现两个以上天线之间的自由切换，获得较高的天线切换自由度。

下面对本申请实施例提供的开关装置进行介绍。

图4a为本申请实施例提供的一种开关装置的结构示意图。参见图4a所示，该开关装置包括n1个第一端口、n2个第二端口、k1个第三端口、第一开关单元、第二开关单元；其中，第一开关单元包括n1个第一触点和与n1个第一触点选择性连接的n2个第二触点，第二开关单元包括n1个第三触点和与n1个第三触点选择性连接的k1个第四触点；n1个第一触点与n1个第一端口一一对应连接；n1个第三触点与n1个第一端口一一对应连接；n2个第二触点与n2个第二端口一一对应连接；k1个第四触点与k1个第三端口一一对应连接。

在一个示例中，参见图4b所示，上述开关装置还可以包括：k2个第四端口、第三开关单元，第三开关单元包括n2个第五触点和与n2个第五触点选择性连接的k2个第六触点；n2个第五触点与n2个第二端口一一对应连接，k2个第六触点与k2个第四端口一一对应连接。

在图4a和图4b所示意的开关装置，n1、n2、k1、k2为正整数。

示例性地，n1＝n2和/或k1＝k2；也就是说，n1可以等于n2，k1可以等于k2。

示例性地，k1＝k2＝1，或者，k1＝k2＝n1＝n2。

示例性地，当开关装置还包括k2个第四端口和第三开关单元(比如图4b所示意的开关装置)时，n2可以大于等于2。

需要说明的是，图4a和图4b是以n1＝2，n2＝2，k1＝1，k2＝1为例进行描述的。在其它可能的实施例中，n1、n2、k1和k2也可以取其它可能的数值；比如，n1＝2，n2＝2，k1＝2，k2＝2，参见图4c所示；又比如，n1＝4，n2＝4，k1＝1，k2＝1，参见图4d所示；又比如，n1＝4，n2＝4，k1＝4，k2＝4，参见图4e所示，具体不做限定。

下面针对图4a至图4e中所示意的开关单元进行介绍。

第一开关单元中，第一触点可以为动触点，第二触点可以为静触点，n1个第一触点中的每个第一触点可以选择性连接n2个第二触点；此种情形下，第一开关单元可以理解为n1刀n2掷开关；或者，第一触点可以为静触点，第二触点可以为动触点，n2个第二触点中的每个第二触点可以选择性连接n1个第一触点；此种情形下，第一开关单元可以理解为n2刀n1掷开关。

第二开关单元中，第四触点可以为动触点，第三触点可以为静触点，k1个第四触点中的每个第四触点选择性连接n1个第三触点；此种情形下，第二开关单元可以理解为k1刀n1掷开关；或者，第三触点可以为动触点，第四触点可以为静触点，n1个第三触点中的每个第三触点选择性连接k1个第四触点；此种情形下，第二开关单元可以理解为n1刀k1掷开关。

第三开关单元中，第六触点可以为动触点，第五触点可以为静触点，k2个第六触点中的每个第六触点选择性连接n2个第五触点；此种情形下，第三开关单元可以理解为k2刀n2掷开关；或者，第五触点可以为静触点，第六触点可以为动触点，n2个第五触点中的每个第五触点选择性连接k2个第六触点；此种情形下，第三开关单元可以理解为n2刀k2掷开关。

需要说明的是：(1)本申请实施例中所涉及的n1个第一触点与n2个第二触点选择性连接的具体方式可能有多种，比如当第一触点可以为动触点，第二触点可以为静触点时，n1个第一触点中的每个第一触点可以选择性连接n2个第二触点，或者，n1个第一触点中的每个第一触点也可以选择性连接n2个第二触点中的部分第二触点(比如当n2>2时，n1个第一触点中的每个第一触点可以选择性连接n2个第二触点中的至少两个第二触点)；又比如，当第一触点可以为静触点，第二触点可以为动触点时，n2个第二触点中的每个第二触点可以选择性连接n1个第一触点，或者，n2个第二触点中的每个第二触点可以选择性连接n1个第一触点的部分第一触点；上文中仅是以第一触点可以为动触点，第二触点可以为静触点，n1个第一触点中的每个第一触点可以选择性连接n2个第二触点为例进行描述的，并不构成具体限定。同理，n1个第三触点与k1个第四触点选择性连接、n2个第五触点与k2个第六触点选择性连接以及后文所涉及的其它触点之间的选择性连接，均可以参照n1个第一触点与n2个第二触点选择性连接的描述。

(2)本申请实施例所涉及的动触点是指能产生运动的触点，动触点能够通过运动与静触点接触(即连接)或分开(即断开连接)；示例性地，动触点也可以理解为动端，静触点也可以理解为静端。

示例性地，针对于上述图4a至图4e说明如下，从图4a可以看出，本申请实施例提供的开关装置可以理解为在双刀双掷开关的基础上增加了第二开关单元；从图4b和图4c可以看出，本申请实施例提供的开关装置可以理解为在双刀双掷开关的基础上增加了第二开关单元和第三开光单元；从图4d和图4e可以看出，本申请实施例的开关装置在四刀四掷开关的基础上增加了第二开关单元和第三开关单元。

下面对本申请实施例提供的天线装置进行介绍。

本申请实施例提供的天线装置可以包括上述一个开关装置或多个开关装置，通过将上述开关装置应用于天线装置中，从而能够实现两个以上天线的自由切换。

图5a为本申请实施例提供的一种天线装置的结构示意图。参见图5a所示，天线装置包括第一开关装置，第一开关装置包括n1个第一端口、n2个第二端口、k1个第三端口、第一开关单元、第二开关单元；第一开关单元包括n1个第一触点(比如触点a1和触点a2)和与n1个第一触点选择性连接的n2个第二触点(比如触点b1和触点b2)，第二开关单元包括n1个第三触点(比如触点c1和触点c2)和与n1个第三触点选择性连接的k1个第四触点(比如触点d2)；n1个第一触点与n1个第一端口一一对应连接；n1个第三触点与n1个第一端口一一对应连接；n2个第二触点与n2个第二端口一一对应连接；k1个第四触点与k1个第三端口一一对应连接；天线装置还包括与n2个第二端口连接的第一组天线、与k1个第三端口连接的第二组天线；n1、n2、k1为正整数，第一组天线和第二组天线所包括的天线个数之和大于或等于3。

示例性地，第一开关装置可以为图4a中所示意的开关装置，具体可以参见图4a所示。第一组天线可以包括n2个天线，n2个天线与n2个第二端口一一对应连接，比如第一组天线包括天线1和天线2。

示例性地，n1个第一端口中包括至少一个发射端口，可选地，还可以包括接收端口。针对于某一个第一端口(比如端口A1)，第一端口A1可以为发射端口，或者，也可以为接收端口，又或者，也可以发射端口和接收端口。当第一端口A1同时为发射端口和接收端口时，说明发射和接收共用一个天线，此时，第一端口A1可以连接有天线双工器，从而实现将发射信号与接收信号的隔离，确保发射信号只向天线传输、接收信号只传向接收机。下文中仅是第一端口A1为发射端口(例如Tx1)为例进行描述。

本申请实施例中，k1个第三端口与第二组天线连接的实现方式可以有多种，下面结合示例1、示例23描述两种可能的实现方式。

示例1，比如图5b至图5d所示，第二组天线可以包括k1个天线(比如天线3)，k1个天线与k1个第三端口一一对应连接。该示例中，当触点a1和触点b1连接时，发射端口Tx1可以通过天线1发送射频信号，参见图5b所示；当触点a1和触点b2连接时，发射端口Tx1可以通过天线2发送射频信号，参见图5c所示；当触点c2和触点d1连接时，发射端口Tx1可以通过天线3发送射频信号，参见图5c所示；可以看出，发射端口Tx1在发送射频信号时，可以在天线1、天线2和天线3之间自由切换。同样地，对于端口A2，若端口A2为发射端口(例如Tx2)，当触点a2和触点b1连接时，发射端口Tx2可以通过天线1发送射频信号；当触点a2和触点b2连接时，发射端口Tx2可以通过天线2发送射频信号；当触点c1和触点d1连接时，发射端口Tx2可以通过天线3发送射频信号；可以看出，发射端口Tx2在发送射频信号时，可以在天线1、天线2和天线3之间自由切换。如此，实现了在两个以上天线之间自由切换。

示例2，天线装置还可以包括第二开关装置，k1个第三端口可以通过第二开关装置与第二组天线连接。比如，参见图5e所示，第二开关装置包括n3个第五端口、n4个第六端口、k1个第七端口、第四开关单元、第五开关单元；第四开关单元包括n3个第七触点(触点g1和触点g2)和与n3个第七触点选择性连接的n4个第八触点(触点h1和触点h2)，第五开关单元包括n4个第九触点(触点i1和触点i2)和与n4个第九触点选择性连接的k1个第十触点(触点j1)；n3个第七触点与n3个第五端口一一对应连接；n4个第八触点与n4个第六端口一一对应连接；n4个第九触点与n4个第六端口一一对应连接；k1个第十触点与k1个第七端口一一对应连接；n3、n4为正整数，示例性，n4可以大于等于2；k1个第三端口与k1个第七端口一一对应连接，n4个第六端口与第二组天线连接。示例性地，第二组天线可以包括n4个天线，n4个天线与n4个第六端口一一对应连接，比如第二组天线包括天线3和天线4。

基于图5e，示例性地，参见图5j所示，第一开关装置还包括k2个第四端口、第三开关单元，第三开关单元包括n2个第五触点(比如触点e1和触点e1)和与n2个第五触点选择性连接的k2个第六触点(比如触点f1)；n2个第五触点与n2个第二端口一一对应连接，k2个第六触点与k2个第四端口一一对应连接；k2为正整数；第二开关装置还包括k2个第八端口、第六开关单元，第六开关单元包括n3个第十一触点(比如触点p1和触点p2)和与n3个第十一触点选择性连接的k2个第十二触点(比如触点q1)；n3个第十一触点与n3个第五端口一一对应连接，k2个第十二触点与k2个第八端口一一对应连接；k2第四端口与k2个第八端口一一对应连接。

本申请实施例中，第二开关装置与第一开关装置的结构类似，其差异仅在于端口个数和触点个数可能不同，有关第二开关装置的描述可以参照第一开关装置，此处不再赘述。示例性地，第二开关装置可以与第一开关装置的结构相同，比如n3＝n1，n4＝n2。此种情形下，参见图5e，可以理解为，天线装置中包括两个如图4a所示意的开关装置；参见图5j，可以理解为，天线装置中包括两个如图4b所示意的开关装置。

在图5e和图5j中，是以第一触点为动触点，第二触点为静触点，n1个第一触点中的每个第一触点选择性连接n2个第二触点；第四触点为动触点，第三触点为静触点，k1个第四触点中的每个第四触点选择性连接n1个第三触点；第六触点为动触点，第五触点为静触点，k2个第六触点中的每个第六触点选择性连接n2个第五触点；第七触点为静触点，第八触点为动触点，n4个第八触点中的每个第八触点选择性连接n3个第七触点；第九触点为静触点，第十触点为动触点，k1个第十触点中的每个第十触点选择性连接n4个第九触点；第十一触点为静触点，第十二触点为动触点，k2个第十二触点中的每个第十二触点选择性连接n3个第十一触点为例进行描述的。

在图5e中，当触点a1和触点b1连接时，发射端口Tx1可以通过天线1发送射频信号，参见图5f所示；当触点a1和触点b2连接时，发射端口Tx1可以通过天线2发送射频信号，参见图5g所示；当触点c2和触点d1连接、触点j1和触点i2连接时，发射端口Tx1可以通过天线3发送射频信号，参见图5h所示；当触点c2和触点d1连接、触点j1和触点i1连接时，发射端口Tx1可以通过天线4发送射频信号，参见图5i所示；可以看出，发射端口Tx1在发送射频信号时，可以在天线1、天线2、天线3和天线4之间自由切换。同样地，发射端口Tx2在发送射频信号时，可以在天线1、天线2、天线3和天线4之间自由切换。如此，实现了在两个以上天线之间自由切换，其中，切换时延取决于开关，通常为微妙(us)、纳秒(ns)级别。此外，图5e中，由于是在第一端口处新增加一个开关单元以及在第六端口处新增加一个开关单元，来实现第一端口切换到天线3或天线4，从而对直通状态(即发射端口Tx1通过天线1发射射频信号，或者，发射端口Tx2通过天线2发射射频信号)下的性能影响较小，也就是说，采用上述方案，能够在性能几乎不损失的情形下，获得较高的天线切换自由度。

在图5j中，若第三端口A3为发射端口(例如Tx3)，当触点g1和触点h1连接时，发射端口Tx3可以通过天线3发送射频信号，参见图5k所示；当触点g1和触点h2连接时，发射端口Tx3可以通过天线4发送射频信号，参见图5l所示；当触点p2和触点q1连接、触点f1和触点e2连接时，发射端口Tx3可以通过天线1发送射频信号，参见图5m所示；当触点p2和触点q1连接、触点f1和触点e1连接时，发射端口Tx3可以通过天线2发送射频信号，参见图5n所示；可以看出，发射端口Tx3在发送射频信号时，可以在天线1、天线2、天线3和天线4之间自由切换。同样地，若第三端口A4为发射端口(例如Tx4)，发射端口Tx4在发送射频信号时，可以在天线1、天线2、天线3和天线4之间自由切换。如此，能够在保障直通状态下的性能的基础上，实现在两个以上天线之间自由切换，其中，切换时延取决于开关，通常为微妙、纳秒级别。

在其它可能的示例中，比如，天线装置中也可以包括两个如图4d所示意的开关装置，参见图6a所示的天线装置，开关装置1和开关装置2均为如图4d所示意的开关装置；此种情形下，对于端口A1至端口A8中的某一个端口，比如端口A1，若端口A1为发射端口(表示为Tx1)，则发射端口Tx1在发送射频信号时，可以在天线1至天线8之间自由切换。

又比如，图4d中第一开关单元中的n1个第一触点中的每个第一触点选择性连接n2个第二触点，当n1个第一触点中的每个第一触点选择性连接n2个第二触点中的两个第二触点时，该开关装置可以参见图6b中的开关装置1和开关装置2所示。此种情形下，对于端口A1至端口A8中的某一个端口，比如端口A1，若端口A1为发射端口(表示为Tx1)，则发射端口Tx1在发送射频信号时，可以在天线1、天线2、天线5至天线8之间自由切换；又比如端口A1，若端口A2为发射端口(表示为Tx2)，则发射端口Tx2在发送射频信号时，可以在天线1、天线2、天线5至天线8之间自由切换。

又比如，天线装置中也可以包括两个如图4c所示意的开关装置，参见图6a所示的天线装置，开关装置1和开关装置2均为如图4c所示意的开关装置；此种情形与图5j所示意的情形类似，其区别点在于：图6c所示意的天线装置中，若端口A1和端口A2均为发射端口，当端口A1通过天线3发送射频信号时，端口A2可以通过天线4发送射频信号；而在图5j所示意的天线装置中，若端口A1和端口A2均为发射端口，当端口A1通过天线3发送射频信号时，由于第二开关单元和第五开关单元均为单刀多掷开关，因此，端口A2无法通过天线4发送射频信号。

此外，本申请实施例还提供一种电子设备，该电子设备包括上述实施例所描述的开关装置。本申请实施例还提供一种电子设备，该电子设备包括上述实施例所描述的天线装置。

需要说明的是：(1)上述图5e和图5j所示意的天线装置中，两个开关装置之间的连接(如图5e和图5j中所示意的虚线，即第三端口与第七端口之间的连接、第四端口与第八端口之间的连接)可以通过多种方式实现，比如当天线装置适用于电子设备中时，可以通过电子设备的印制电路板(Printed Circuit Board，PCB)上的走线等方式实现，具体不做限定。同样地，图6a和图6b所示意的天线装置中，开关装置1和开关装置2之间的连接可以参照实施。

示例性地，当天线装置用于发送SRS的场景中时，对于两个开关装置之间的连接(PCB的走线或其它连接方式)所引入的插损、相位误差等，在发送SRS时可以采用预设阈值进行补偿或者通过校准补偿；其中，预设阈值可以由本领域技术人员根据实际需要和经验来设置，具体不做限定。

(2)本申请所描述的上述示例，均是以发射射频信号时切换天线为例进行描述的，当接收射频信号时，其切换天线的方式可以参照发射射频信号时切换天线的描述，具体不做赘述。

(3)本申请实施例中仅给出了一些简单示例，具体实施例中，可以基于图4a和图4b所描述的基本的开关装置得到各种可能的天线装置，这些天线装置可以满足多种可能的需求，比如可以满足多频段拓展的需求，又比如可以满足X选Y(从X个天线中选择使用其中的Y个天线)的需求。

(4)本申请实施例中的开关装置可以适用于天线装置中，用于实现多个天线之间的自由切换，或者也可以适用于其它可能的装置中，具体不做限定。本申请实施例中的天线装置可以适用于电子设备中，该电子设备可以为图1所示意的终端设备，用于执行向网络设备发送射频信号或者从网络设备接收射频信号的功能，或者，也可以适用于图1所示意的网络设备中，用于执行向终端设备发送射频信号或者从终端设备接收射频信号的功能；又或者，也可以适用于其它可能的通信装置中，具体不做限定。

尽管结合具体特征及其实施例对本发明进行了描述，显而易见的，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可对其进行各种修改和组合。相应地，本说明书和附图仅仅是所附权利要求所界定的本发明的示例性说明，且视为已覆盖本发明范围内的任意和所有修改、变化、组合或等同物。显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (17)

1.一种天线装置，其特征在于，所述天线装置包括第一开关装置，所述第一开关装置包括n1个第一端口、n2个第二端口、k1个第三端口、第一开关单元、第二开关单元；所述第一开关单元包括n1个第一触点和与所述n1个第一触点选择性连接的n2个第二触点，所述第二开关单元包括n1个第三触点和与所述n1个第三触点选择性连接的k1个第四触点；所述n1个第一触点与所述n1个第一端口一一对应连接；所述n1个第三触点与所述n1个第一端口一一对应连接；所述n2个第二触点与所述n2个第二端口一一对应连接；所述k1个第四触点与所述k1个第三端口一一对应连接；

所述天线装置还包括与所述n2个第二端口连接的第一组天线、与所述k1个第三端口连接的第二组天线；所述第一组天线和所述第二组天线所包括的天线个数之和大于或等于3；

所述n1、所述n2、所述k1为正整数。

2.根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于，所述第一组天线包括n2个天线，所述n2个天线与所述n2个第二端口一一对应连接。

3.根据权利要求1或2所述的天线装置，其特征在于，所述天线装置还包括第二开关装置，所述k1个第三端口通过所述第二开关装置与所述第二组天线连接。

4.根据权利要求3所述的天线装置，其特征在于，所述第二开关装置包括n3个第五端口、n4个第六端口、k1个第七端口、第四开关单元、第五开关单元；所述第四开关单元包括n3个第七触点和与所述n3个第七触点选择性连接的n4个第八触点，所述第五开关单元包括n4个第九触点和与所述n4个第九触点选择性连接的k1个第十触点；所述n3个第七触点与所述n3个第五端口一一对应连接；所述n4个第八触点与所述n4个第六端口一一对应连接；所述n4个第九触点与所述n4个第六端口一一对应连接；所述k1个第十触点与所述k1个第七端口一一对应连接；所述n3、所述n4为正整数；

所述k1个第三端口与所述k1个第七端口一一对应连接，所述n4个第六端口与所述第二组天线连接。

5.根据权利要求4所述的天线装置，其特征在于，所述第二组天线包括n4个天线，所述n4个天线与所述n4个第六端口一一对应连接。

6.根据权利要求4或5所述的天线装置，其特征在于，所述第一开关装置还包括k2个第四端口、第三开关单元，所述第三开关单元包括n2个第五触点和与所述n2个第五触点选择性连接的k2个第六触点；所述n2个第五触点与所述n2个第二端口一一对应连接，所述k2个第六触点与所述k2个第四端口一一对应连接；所述k2为正整数；

所述第二开关装置还包括k2个第八端口、第六开关单元，所述第六开关单元包括n3个第十一触点和与所述n3个第十一触点选择性连接的k2个第十二触点；所述n3个第十一触点与所述n3个第五端口一一对应连接，所述k2个第十二触点与所述k2个第八端口一一对应连接；

所述k2第四端口与所述k2个第八端口一一对应连接。

7.根据权利要求6所述的天线装置，其特征在于：

所述第一触点为动触点，所述第二触点为静触点；所述n1个第一触点中的每个第一触点选择性连接所述n2个第二触点；和/或，

所述第四触点为动触点，所述第三触点为静触点；所述k1个第四触点中的每个第四触点选择性连接所述n1个第三触点；和/或，

所述第六触点为动触点，所述第五触点为静触点；所述k2个第六触点中的每个第六触点选择性连接所述n2个第五触点。

8.根据权利要求6所述的天线装置，其特征在于：

所述第七触点为静触点，所述第八触点为动触点；所述n4个第八触点中的每个第八触点选择性连接所述n3个第七触点；和/或，

所述第九触点为静触点，所述第十触点为动触点；所述k1个第十触点中的每个第十触点选择性连接所述n4个第九触点；和/或，

所述第十一触点为静触点，所述第十二触点为动触点；所述k2个第十二触点中的每个第十二触点选择性连接所述n3个第十一触点。

9.根据权利要求6至8中任一项所述的天线装置，其特征在于：

n1＝n2；和/或，

n3＝n4；和/或，

k1＝k2。

10.根据权利要求6至9中任一项所述的天线装置，其特征在于：

k1＝k2＝1，或者，k1＝k2＝n1＝n2＝n3＝n4。

11.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括如权利要求1至权利要求10中任一项所述的天线装置。

12.一种开关装置，其特征在于，所述开关装置包括：

n1个第一端口、n2个第二端口、k1个第三端口、第一开关单元、第二开关单元；

所述第一开关单元包括n1个第一触点和与所述n1个第一触点选择性连接的n2个第二触点，所述第二开关单元包括n1个第三触点和与所述n1个第三触点选择性连接的k1个第四触点；

所述n1个第一触点与所述n1个第一端口一一对应连接；所述n1个第三触点与所述n1个第一端口一一对应连接；所述n2个第二触点与所述n2个第二端口一一对应连接；所述k1个第四触点与所述k1个第三端口一一对应连接；

所述n1、所述n2、所述k1为正整数。

13.根据权利要求12所述的开关装置，其特征在于，所述开关装置还包括：k2个第四端口、第三开关单元，所述第三开关单元包括n2个第五触点和与所述n2个第五触点选择性连接的k2个第六触点；

所述n2个第五触点与所述n2个第二端口一一对应连接，所述k2个第六触点与所述k2个第四端口一一对应连接；所述k2为正整数。

14.根据权利要求13所述的开关装置，其特征在于：

所述第一触点为动触点，所述第二触点为静触点；所述n1个第一触点中的每个第一触点选择性连接所述n2个第二触点；和/或，

所述第四触点为动触点，所述第三触点为静触点；所述k1个第四触点中的每个第四触点选择性连接所述n1个第三触点；和/或，

所述第六触点为动触点，所述第五触点为静触点；所述k2个第六触点中的每个第六触点选择性连接所述n2个第五触点。

15.根据权利要求13或14所述的开关装置，其特征在于：

n1＝n2；和/或，k1＝k2。

16.根据权利要求13至15中任一项所述的开关装置，其特征在于：

k1＝k2＝1，或者，k1＝k2＝n1＝n2。

17.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括如权利要求12至权利要求16中任一项所述的开关装置。

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