CN113660005B - 一种终端设备及天线切换方法 - Google Patents

一种终端设备及天线切换方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种终端设备及天线切换方法，用以解决天线通路自动切换不够准确的问题。终端设备包括天线接口、切换单元、电容检测单元、控制单元和内置天线，天线接口与切换单元的第一导通端电连接，用于接入外置天线或闲置，切换单元的第二导通端与内置天线电连接，电容检测单元的输入端与天线通路电连接，输出端与控制单元的输入端电连接，控制单元的控制端与切换单元的受控端电连接，电容检测单元检测天线通路上的容值，控制单元根据该容值和预设范围，控制导通内置天线的通路或外置天线的通路，以进行信号传输。由于根据天线通路的容值判断导通内置天线的通路还是外置天线的通路，无需根据电压进行检测，从而能够提高天线通路切换的准确性。

Description

一种终端设备及天线切换方法
技术领域
本发明涉及无线通信技术领域，特别涉及一种终端设备及天线切换方法。
背景技术
现代生活中手机等电子设备高度集成化，对于天线的需求多种多样，单一的手机内置天线已无法完全满足实际的适用需求，目前可以通过外接天线来提升电子设备性能的应用需求，而根据不同的场景可能存在需要使用不同天线的要求，这就存在如何进行天线通路切换的问题。
最简单的方式为人为手动操作切换，但此并不能满足智能化需求，由此存在效率低，人工化等问题。
现阶段已知的其他解决方法有通过检测电压的方式进行切换，但通过电压检测对于非接地形式的单极子天线无法进行识别并检测，从而无法准确切换对应的天线通路。
发明内容
本发明提供一种天线通路切换设备及方法，用以解决现有技术中存在天线通路自动切换不够准确的问题。
第一方面，本发明实施例提供一种终端设备，包括天线接口、切换单元、电容检测单元、控制单元和内置天线：
所述天线接口与所述切换单元的第一导通端电连接，用于接入外置天线组件或闲置；
所述切换单元的第二导通端与所述内置天线电连接；
所述电容检测单元的输入端与天线通路电连接，所述电容检测单元的输出端与所述控制单元的输入端电连接，用于检测所述通路的容值，其中，所述天线通路为包括所述天线接口和所述切换单元的第二导通端的通路；
所述控制单元的控制端与所述切换单元的受控端电连接，用于根据所述容值和预设范围，控制导通所述切换单元的第一导通端或第二导通端，以进行信号传输。
在一种可能的实现方式中，所述预设范围包括第一预设范围和第二预设范围；
所述控制单元具体用于，确定所述容值在所述第一预设范围内，控制导通所述切换单元的第一导通端，以使用所述内置天线进行信号传输；确定所述容值在所述第二预设范围内，控制所述切换单元的第二导通端，以使用所述外置天线进行信号传输。
在一种可能的实现方式中，所述第一预设范围大于等于第一阈值，小于第二阈值；其中，所述第二阈值大于所述第一阈值。
在一种可能的实现方式中，所述第二预设范围包括第一预设子范围和第二预设子范围；
所述第一预设子范围大于等于零，小于所述第一阈值；所述第二预设子范围大于等于所述第二阈值；或
所述第一预设子范围大于等于零，小于所述第一阈值；所述第二预设子范围大于等于第三阈值；其中，所述第三阈值大于所述第二阈值。
在一种可能的实现方式中，还包括第一电容，所述第一电容连接于所述天线接口和所述切换单元的第一导通端之间。
在一种可能的实现方式中，还包括第一电感和第二电感；
所述第一电感连接于所述天线接口和所述电容检测单元的输入端之间；
所述第二电感连接于所述第二导通端和接地端之间。
第二方面，本发明实施例还提供一种天线切换方法，应用于第一方面任一所述的终端设备，包括：
检测天线通路的容值，其中，所述天线通路为包括所述天线接口和所述切换单元的第二导通端的通路；
根据所述容值和预设范围，控制导通所述切换单元的第一导通端或所述切换单元的第二导通端进行信号传输。
在一种可能的实现方式中，所述预设范围包括第一预设范围和第二预设范围；
所述根据所述容值和预设范围，控制导通所述切换单元的第一导通端或第二导通端进行信号传输，包括：
确定所述容值在所述第一预设范围内，控制导通所述切换单元的第一导通端，以使用所述内置天线进行信号传输；确定所述容值在所述第二预设范围内，控制所述切换单元的第二导通端，以使用所述外置天线进行信号传输。
在一种可能的实现方式中，所述第一预设范围大于等于第一阈值，小于第二阈值；
所述第二预设范围包括第一预设子范围和第二预设子范围；
所述第一预设子范围大于等于零，小于所述第一阈值；所述第二预设子范围大于等于所述第二阈值；或
所述第一预设子范围大于等于零，小于所述第一阈值；所述第二预设子范围大于等于第三阈值；其中，所述第三阈值大于所述第二阈值，所述第二阈值大于所述第一阈值。
第三方面，本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储有程序，当所述程序在计算机上运行时，使得计算机实现执行第二方面任一项所述的方法。
本发明有益效果如下：
本发明实施例提供一种终端设备及天线切换方法，其中，终端设备包括天线接口、切换单元、电容检测单元、控制单元和内置天线，天线接口与切换单元的第一导通端电连接，用于接入外置天线或闲置，切换单元的第二导通端与内置天线电连接，电容检测单元的输入端与天线通路电连接，输出端与控制单元的输入端电连接，控制单元的控制端与切换单元的受控端电连接，通过电容检测单元检测天线通路上的容值，控制单元根据检测到的容值和预设范围，控制导通内置天线的通路或外置天线的通路，以进行信号传输。由于根据天线通路的容值判断导通内置天线的通路还是外置天线的通路，无需根据电压进行检测，从而能够提高天线通路切换的准确性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种终端设备的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的外置天线组件的结构示意图；
图3a为本发明实施例提供的一种接地式外置天线的示意图；
图3b为本发明实施例提供的另一种接地式外置天线的示意图；
图3c为本发明实施例提供的一种非接地式外置天线的示意图；
图3d为本发明实施例提供的另一种非接地式外置天线的示意图；
图4为本发明实施例提供的第一种天线切换的结构示意图；
图5为本发明实施例提供的第二种天线切换的结构示意图；
图6为本发明实施例提供的一种天线切换方法的流程示意图；
图7为本发明实施例提供的一种天线切换方法的整体流程示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部份实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
目前市场上的天线质量良莠不齐、天线型号以及天线功能多种多样，无论是日常生活还是军方通讯都需要特殊的天线去匹配特殊的频率，当外置天线发生更换时，需要对天线通路进行切换，也就是说，如果需要使用外置天线进行信号传输，则需要在天线接口插入外置天线组件，当外置天线组件插入后，电子设备内部需要进行天线通路的切换，即将现在使用的内置天线通路切换为外置天线通路。目前，通常通过检测电压进行天线通路的切换，但通过电压检测，对于非接地形式的单极子天线无法进行识别并检测，从而无法准确切换正确通路。
基于上述问题，本发明实施例提供了一种终端设备及天线切换方法，用以提高天线通路切换的准确性。
如图1所示，为本发明实施例提供的一种终端设备的结构示意图，包括天线接口10、切换单元20、电容检测单元30、控制单元40和内置天线50。
天线接口10，与切换单元的第一导通端电连接，被配置为接入外置天线组件或闲置；
切换单元20的第二导通端与内置天线50电连接；
电容检测单元30的输入端与天线通路电连接，电容检测单元30的输出端与控制单元40的输入端电连接，被配置为检测天线通路的容值，其中，所述天线通路为包括天线接口50和切换单元20的第一导通端的通路；
控制单元40的控制端与切换单元20的受控端电连接，被配置为根据容值和预设范围，控制导通切换单元20的第一导通端或切换单元20的第二导通端进行信号传输。
具体的，该终端设备可以为手机、平板电脑、可穿戴设备以及笔记本电脑等可以通过内置天线进行信号传输，也可以通过外置天线进行信号传输的电子设备。
本发明实施例提供的终端设备，通过电容检测单元检测天线通路上的容值，控制单元根据检测到的容值和预设范围，控制导通内置天线的通路或外置天线的通路，以进行信号传输。由于根据天线通路的容值判断导通内置天线的通路还是外置天线的通路，无需根据电压进行检测，从而能够提高天线通路切换的准确性。
本发明实施例中的天线接口10形式可以包括同轴线端子、开关、反级性公头(SubMiniature A，SMA)等连接接口。
在实施中，如果天线接口10为闲置状态，则说明无外置天线组件接入，该终端设备会使用内置天线进行信号传输，如果天线接口10接入了外置天线组件，则说明终端设备需要使用该外置天线组件进行信号传输。
天线通路的容值，在天线接口10为闲置状态和接入外置天线组件时的容值不同，所以可以根据检测到的天线通路的容值和预设范围，确定使用内置天线还是外置天线。
本发明实施例中，预设范围可以包括第一预设范围和第二预设范围，控制单元40确定容值在第一预设范围内，控制导通切换单元20的第一导通端，即使用内置天线进行信号传输，控制单元40确定容值在第二预设范围内，控制导通切换单元20的第二导通端，即使用外置天线进行信号传输。
具体的，第一预设范围可以大于等于第一阈值，小于第二阈值；第二预设范围可以包括第一预设子范围和第二预设子范围；第一预设子范围大于等于零，小于第一阈值；第二预设子范围大于等于第二阈值；或者
第一预设子范围大于等于零，小于第一阈值；第二预设子范围大于等于第三阈值；其中，第二阈值大于第一阈值，第三阈值大于所述第二阈值。
在具体实施中，本发明实施例中的外置天线组件60，如图2所示，可以包括外置天线601和第二电容C2，外置天线601可以分为接地式和非接地式。其中，第二电容C2可以为匹配电容，用于配置外置天线电容性能的匹配电容，若天线本身容性较小，可搭配电容增大电容容值。
如图3a和图3b所示，为接地式的天线的结构示意图，图3a为接地式的F型倒置天线(Inverted F Antenna，IFA)、平面F型倒置天线(Planar Inverted FAntenna，PIFA)天线，图3b为接地式的环式天线，结合图2，接地式的外置天线的馈电端301与第二电容C2连接，此时将外置天线组件60接入天线接口10，天线通路的容值会减小，因此设置第一预设子范围用于检测接地式外置天线。
如图3c和图3d，为非接地式天线的结构示意图，图3c为非接地式偶极天线，图3d为非接地式单极天线，结合图2，非接地式的外置天线的馈电端301与第二电容C2连接，这两类天线本身具有一定容值，此时将外置天线组件60接入天线接口10，天线通路的容值会增加，因此设置第二预设子范围用于检测非接地式外置天线。
在一种实施例中，为了避免用户手指触摸天线接口时，手指和天线接口产生一定的容值，而导致检测到的容值存在误差，因此第二预设子范围也可以设计为大于等于第三阈值。
在具体实施中，切换单元20可以为单刀双掷开关，下面以切换单元20为单刀双掷开关对本发明实施例进行说明。
如图4所示，终端设备还可以包括射频模块70，射频模块70用于在收发信息或通话过程中接收和发送信号，单刀双掷开关201用于切换第一导通端或第二导通端通路，射频模块70的输出端与单刀双掷开关201的输入端连接，单刀双掷开关201的第一导通端ANT1与内置天线50连接，单刀双掷开关201的第二导通端ANT2与天线接口10连接，当终端设备的天线接口10没有接入外置天线组件60时，即天线接口10处于闲置状态，控制单元40通过电容检测单元30获得天线通路恒定的容值；此时控制单元40确定该容值在第一预设范围内，控制单刀双掷开关201的第一导通端ANT1导通，以使用内置天线50进行信号传输。
如图5所示，当终端设备的天线接口10接入外置天线组件60时，控制单元40通过电容检测单元30获得通路恒定的容值，若接入接地式外置天线，则该容值由导线容值、第一电容C1容值以及第二电容C2容值组成，此时控制单元40确定该容值在第一预设子范围内，控制切换单元20的第二导通端ANT2导通，以使用外置天线组件60进行信号传输；若接入非接地式外置天线，则该容值由导线容值、外置天线601容值、第一电容C1容值以及第二电容C2容值组成，此时控制单元40确定该容值在第二预设子范围内，控制切换单元20的第二导通端ANT2导通，以使用外置天线组件60进行信号传输。
从图4和图5中可以看出，终端设备还可以包括第一电容C1、第一电感L1、第二电感L2，其中，第一电容C1连接于单刀双掷开关20的第二导通端ANT2和天线接口10之间，第一电感L1连接于天线接口10和电容检测单元30的输入端之间，第二电感L2连接于单刀双掷开关20的第二导通端ANT2和接地端之间。
第一电容C1可以采用隔直电容，用于隔断直流电流，传输电流信号；第一电感L1可以为隔交电感，第二电感L2可以为滤波电感。
下面以一个具体的实施例对本发明实施例中的第一预设范围、第一预设子范围和第二预设子范围进行说明。
若通路内部导线电容与第一电容C1容值之和为50pF，即内部寄生电容容值为50pF，外置天线组件60与匹配电容总容值为150pF，则第一预设范围可以为20pF—80pF，第一预设子范围可以为0pF—20pF，第二预设子范围可以为大于80pF；其中，为了避免用户手指触摸天线接口时，手指和天线接口产生一定的容值，而导致检测到几十pF的波动误差，因此第二预设子范围也可以设计为大于180pF。
基于同一发明构思，本发明实施例中还提供了一种天线切换方法，由于该方法对应的设备是本发明实施例中的终端设备，并且该方法解决问题的原理与该设备相似，因此该方法的实施可以参见终端设备的实施，重复之处不再赘述。
如图6所示，本发明实施例还提供一种天线切换方法，包括如下步骤：
步骤601，检测天线通路的容值，其中，所述天线通路为包括所述天线接口和所述切换单元的第二导通端的通路；
步骤602，根据所述容值和预设范围，控制导通所述切换单元的第一导通端或所述切换单元的第二导通端进行信号传输。
可选的，预设范围包括第一预设范围和第二预设范围；
所述根据所述容值和预设范围，控制导通所述切换单元的第一导通端或第二导通端进行信号传输，包括：
确定所述容值在所述第一预设范围内，控制导通所述切换单元的第一导通端，以使用所述内置天线进行信号传输；确定所述容值在所述第二预设范围内，控制所述切换单元的第二导通端，以使用所述外置天线进行信号传输。
可选的，所述第一预设范围大于等于第一阈值，小于第二阈值；
所述第二预设范围包括第一预设子范围和第二预设子范围；
所述第一预设子范围大于等于零，小于所述第一阈值；所述第二预设子范围大于等于所述第二阈值；或
所述第一预设子范围大于等于零，小于所述第一阈值；所述第二预设子范围大于等于第三阈值；其中，所述第三阈值大于所述第二阈值，所述第二阈值大于所述第一阈值。
如图7所示，为本发明实施例提供的一种天线切换的整体流程示意图，具体包括：
步骤701，电容检测单元检测天线通路的容值；
步骤702，控制单元判断容值是否在第一预设范围内，若是，则执行步骤703，若否，则执行步骤706；
步骤703，控制单元判断切换单元的第一导通端是否导通，若是，则执行步骤704，若否，则执行步骤705；
步骤704，保持切换单元第一导通端的导通状态；
步骤705，控制单元控制切换单元第一导通端导通；
步骤706，控制单元判断容值是否在第一预设子范围内，若是，则执行步骤707，若否，则执行步骤710；
步骤707，控制单元判断切换单元的第二导通端是否导通，若是，则执行步骤708，若否，则执行步骤709；
步骤708，保持切换单元第二导通端的导通状态；
步骤709，控制单元控制切换单元的第二导通端导通；
步骤710，控制单元判断容值是否在第二预设子范围内，若是，则执行步骤707，若否，则执行步骤703。
进一步的，本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储有程序，当所述程序在计算机上运行时，使得计算机实现执行上述任一所述的方法。
本发明实施例提供一种终端设备及天线切换方法，通过电容检测单元检测天线通路上的容值，控制单元根据检测到的容值和预设范围，控制导通内置天线的通路或外置天线的通路，以进行信号传输。由于根据天线通路的容值判断导通内置天线的通路还是外置天线的通路，无需根据电压进行检测，从而能够提高天线通路切换的准确性。
以上参照示出根据本申请实施例的方法、装置(系统)和/或计算机程序产品的框图和/或流程图描述本申请。应理解，可以通过计算机程序指令来实现框图和/或流程图示图的一个块以及框图和/或流程图示图的块的组合。可以将这些计算机程序指令提供给通用计算机、专用计算机的处理器和/或其它可编程数据处理装置，以产生机器，使得经由计算机处理器和/或其它可编程数据处理装置执行的指令创建用于实现框图和/或流程图块中所指定的功能/动作的方法。
相应地，还可以用硬件和/或软件(包括固件、驻留软件、微码等)来实施本申请。更进一步地，本申请可以采取计算机可使用或计算机可读存储介质上的计算机程序产品的形式，其具有在介质中实现的计算机可使用或计算机可读程序代码，以由指令执行系统来使用或结合指令执行系统而使用。在本申请上下文中，计算机可使用或计算机可读介质可以是任意介质，其可以包含、存储、通信、传输、或传送程序，以由指令执行系统、装置或设备使用，或结合指令执行系统、装置或设备使用。
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 (10)

1.一种终端设备，其特征在于，包括天线接口、切换单元、电容检测单元、控制单元和内置天线：
所述切换单元的第一导通端与所述内置天线电连接；
所述天线接口与所述切换单元的第二导通端电连接，用于接入外置天线组件或闲置；
所述电容检测单元的输入端与天线通路电连接，所述电容检测单元的输出端与所述控制单元的输入端电连接，用于检测所述通路的容值，其中，所述天线通路为包括所述天线接口和所述切换单元的第二导通端的通路；
所述控制单元的控制端与所述切换单元的受控端电连接，用于根据所述容值和预设范围，控制导通所述切换单元的第一导通端或第二导通端，以进行信号传输。
2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述预设范围包括第一预设范围和第二预设范围；
所述控制单元具体用于，确定所述容值在所述第一预设范围内，控制导通所述切换单元的第一导通端，以使用所述内置天线进行信号传输；确定所述容值在所述第二预设范围内，控制所述切换单元的第二导通端，以使用所述外置天线进行信号传输。
3.如权利要求2所述的设备，其特征在于，所述第一预设范围大于等于第一阈值，小于第二阈值；其中，所述第二阈值大于所述第一阈值。
4.如权利要求3所述的设备，其特征在于，所述第二预设范围包括第一预设子范围和第二预设子范围；
所述第一预设子范围大于等于零，小于所述第一阈值；所述第二预设子范围大于等于所述第二阈值；或
所述第一预设子范围大于等于零，小于所述第一阈值；所述第二预设子范围大于等于第三阈值；其中，所述第三阈值大于所述第二阈值。
5.如权利要求1-4任一所述的设备，其特征在于，还包括第一电容，所述第一电容连接于所述天线接口和所述切换单元的第二导通端之间。
6.如权利要求5所述的设备，其特征在于，还包括第一电感和第二电感；
所述第一电感连接于所述天线接口和所述电容检测单元的输入端之间；
所述第二电感连接于所述第二导通端和接地端之间。
7.一种天线切换方法，其特征在于，应用于如权利要求1-6任一所述的终端设备，包括：
检测天线通路的容值，其中，所述天线通路为包括所述天线接口和所述切换单元的第二导通端的通路；
根据所述容值和预设范围，控制导通所述切换单元的第一导通端或所述切换单元的第二导通端进行信号传输。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述预设范围包括第一预设范围和第二预设范围；
所述根据所述容值和预设范围，控制导通所述切换单元的第一导通端或第二导通端进行信号传输，包括：
确定所述容值在所述第一预设范围内，控制导通所述切换单元的第一导通端，以使用所述内置天线进行信号传输；确定所述容值在所述第二预设范围内，控制所述切换单元的第二导通端，以使用所述外置天线进行信号传输。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述第一预设范围大于等于第一阈值，小于第二阈值；
所述第二预设范围包括第一预设子范围和第二预设子范围；
所述第一预设子范围大于等于零，小于所述第一阈值；所述第二预设子范围大于等于所述第二阈值；或
所述第一预设子范围大于等于零，小于所述第一阈值；所述第二预设子范围大于等于第三阈值；其中，所述第三阈值大于所述第二阈值，所述第二阈值大于所述第一阈值。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质存储有程序，当所述程序在计算机上运行时，使得计算机实现执行如权利要求7至9中任一项所述的方法。
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