CN114079494A - 一种天线切换方法及系统、移动终端设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种天线切换方法及系统、移动终端设备，其包括顺次切换并连通天线组中的所有天线，以分别获取天线组中每一天线的接收信号；保持连通的天线不变，对获取的所有接收信号按预设方法进行比较，并输出比较结果；依据比较结果，对天线组中的天线进行切换；每间隔一预设时间后，从保持连通的天线开始，重复上述步骤。通过在天线组中的每个天线连通时获取天线的接收信号，并将所有接收信号进行对比，依据对比的结果控制天线组中天线的切换；此外，在一预设时间后，重复过程，如此便可以实现天线的持续切换。由于天线组中的天线方向不尽相同，通过天线的切换，解决了如何在不增加天线数量的情况下，实现天线组接收不同方向信号的问题。

Description

一种天线切换方法及系统、移动终端设备

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，特别涉及一种天线切换方法及系统、移动终端设备。

背景技术

目前，在设计手机等移动终端的天线时，通常采用单一馈电的方式，匹配电路不可灵活调节，天线的谐振频率基本固定不变，接收信号时容易受到用户使用方式和所在位置的影响，降低了天线的性能。近年来，随着5G技术的普及，5G通信使用的频率越来越高，对5G设备通信天线的方向性要求也越来越高。目前手机等移动终端中单一馈电方式的天线已不能满足要求。为了解决这一问题，现有技术中通常采用增加天线的数量来解决天线接收不同方向的电磁波的问题。但是随着无线通讯装置的薄型化，无线通讯装置中可用来配置天线的空间有限，增加天线的数量需要增加移动终端的净空区，不利于移动终端内其他元件的集成。因此如何设计一种天线切换方法及系统是无线通信领域急需解决的一个问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种天线切换方法及系统、移动终端设备，以解决如何在不增加天线数量的情况下实现天线接收不同方向信号的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种天线切换方法，所述天线切换方法用于对一天线组中的天线进行切换，所述天线组包括至少两个方向不同的天线，所述天线切换方法包括：

步骤一，顺次切换并连通所述天线组中的所有所述天线，以分别获取所述天线组中每一所述天线的接收信号；

步骤二，保持连通的所述天线不变，对获取的所有所述接收信号按预设方法进行比较，并输出比较结果；

步骤三，依据所述比较结果，对所述天线组中的所述天线进行切换；

步骤四，每间隔一预设时间后，从保持连通的所述天线开始，重复步骤一至步骤三。

可选的，在所述的天线切换方法中，所述对获取的所有所述接收信号按预设方法进行比较的方法包括：

将获取的所述接收信号进行模数转换，以将所有所述接收信号转换为对应的数字量；

对比所有所述数字量，并将最大的所述数字量作为所述比较结果。

可选的，在所述的天线切换方法中，所述对所述天线组中的所述天线进行切换的方法包括：将所述天线组中的天线连通线路切换至最大所述数字量对应的所述天线。

可选的，在所述的天线切换方法中，所述天线的接收信号为接收信号强度指示RSSI。

为解决上述技术问题，本发明还提供一种天线切换系统，用于进行如上任一种所述的天线切换方法，所述天线切换系统包括信号获取模块、信号比较模块、计时模块和切换控制模块；

所述信号获取模块用于在每一所述天线连通时获取所述天线的接收信号；

所述信号比较模块用于对所述信号获取模块获取的所有所述接收信号按预设方法进行比较，并输出比较的结果；

所述计时模块用于在每间隔一预设时间后，触发所述切换控制模块和所述信号获取模块，以使所述切换控制模块顺次切换所述天线组中的所有所述天线，并使所述信号获取模块重新获取所述天线组中每一所述天线的接收信号；

所述切换控制模块用于在所述计时模块的触发下，对所述天线组中的天线顺次进行切换；或，用于依据所述信号比较模块输出的比较结果，对所述天线组中的天线进行切换。

可选的，在所述的天线切换系统中，所述信号比较模块包括存储单元和比较单元；所述存储单元用于存储所述信号获取模块获取的所有所述接收信号；所述比较单元用于对所有所述接收信号按预设方法进行比较，并输出比较的结果。

可选的，在所述的天线切换系统中，所述切换控制模块包括控制单元和切换单元；所述控制单元用于在所述计数模块的触发下，控制所述切换单元以实现对所述天线组中的天线顺次进行切换；或，用于依据所述信号比较模块输出的比较结果控制所述切换单元以实现对所述天线组中的天线进行切换；所述切换单元用于在所述控制单元的控制下对所述天线组中的天线进行切换。

可选的，在所述的天线切换系统中，所述切换单元包括与所述天线组中的天线数量对应的开关，每一所述开关用于将所述天线组中的任一天线与所述控制单元电性连通，且不同所述开关连接的所述天线不同。

为解决上述技术问题，本发明还提供一种移动终端设备，所述移动终端设备包括如上任一种所述的天线切换系统。

可选的，在所述的移动终端设备中，所述移动终端设备还包括天线组，所述天线组包括至少两个方向不同的天线；所述天线组与所述天线切换系统通信连接，以使所述天线切换系统对所述天线组中的天线进行切换。

本发明提供的天线切换方法及系统、移动终端设备，其包括顺次切换并连通天线组中的所有天线，以分别获取天线组中每一天线的接收信号；保持连通的天线不变，对获取的所有接收信号按预设方法进行比较，并输出比较结果；依据比较结果，对天线组中的天线进行切换；每间隔一预设时间后，从保持连通的天线开始，重复上述步骤。通过在天线组中的每个天线连通时获取天线的接收信号，并将所有接收信号进行对比，依据对比的结果控制天线组中天线的切换；此外，在一预设时间后，重复过程，如此便可以实现天线的持续切换。由于天线组中的天线方向不尽相同，通过天线的切换，解决了如何在不增加天线数量的情况下，实现天线组接收不同方向信号的问题。

附图说明

图1为本实施例提供的天线切换方法的流程图；

图2为本实施例提供的天线切换系统的结构示意图；

图3为本实施例提供的移动终端的结构示意图；

其中，各附图标记如下：

100-移动终端；200-天线组；210-第一天线；211-第一馈电点；220-第二天线；221-第二馈电点；300-切换开关。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明提出的天线切换方法及系统、移动终端设备作进一步详细说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。此外，附图所展示的结构往往是实际结构的一部分。特别的，各附图需要展示的侧重点不同，有时会采用不同的比例。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及附图说明中的“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，以便描述本发明的实施例，而不用于描述特定的顺序或先后次序，应该理解这样使用的结构在适当情况下可以互换。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

本实施例提供一种天线切换方法，所述天线切换方法用于对一天线组中的天线进行切换，所述天线组包括至少两个方向不同的天线，如图1所示，所述天线切换方法包括：

步骤一，顺次切换并连通所述天线组中的所有所述天线，以分别获取所述天线组中每一所述天线的接收信号；

步骤二，保持连通的所述天线不变，对获取的所有所述接收信号按预设方法进行比较，并输出比较结果；

步骤三，依据所述比较结果，对所述天线组中的所述天线进行切换；

步骤四，每间隔一预设时间后，从保持连通的所述天线开始，重复步骤一至步骤三。

本实施例提供的天线切换方法，通过在天线组中的每个天线连通时获取天线的接收信号，并将所有接收信号进行对比，依据对比的结果控制天线组中天线的切换；此外，在一预设时间后，重复过程，如此便可以实现天线的持续切换。由于天线组中的天线方向不尽相同，通过天线的切换，解决了如何在不增加天线数量的情况下，实现天线组接收不同方向信号的问题。

具体的，对获取的所有所述接收信号按预设方法进行比较的方法包括：

将获取的所述接收信号进行模数转换，以将所有所述接收信号转换为对应的数字量；

对比所有所述数字量，并将最大的所述数字量作为所述比较结果。

以及，对所述天线组中的所述天线进行切换的方法包括：将所述天线组中的天线连通线路切换至最大所述数字量对应的所述天线。如此便可以连通天线性能最好的天线，进而能够提升天线组的天线性能。通过周期性的对比和切换，能够保证天线组的天线性能实时处于较佳的状态。

需要说明的是，所述接收信号是要能够评价天线性能的相关信号，在本实施例中，选择接收信号强度指示RSSI作为天线的接收信号。

本实施例还提供一种天线切换系统，用于进行如上所述的天线切换方法，如图2所示，所述天线切换系统包括信号获取模块、信号比较模块、计时模块和切换控制模块。

具体的，所述信号获取模块用于在每一所述天线连通时获取所述天线的接收信号。所述信号比较模块用于对所述信号获取模块获取的所有所述接收信号按预设方法进行比较，并输出比较的结果。所述计时模块用于在每间隔一预设时间后，触发所述切换控制模块和所述信号获取模块，以使所述切换控制模块顺次切换所述天线组中的所有所述天线，并使所述信号获取模块重新获取所述天线组中每一所述天线的接收信号。所述切换控制模块用于在所述计时模块的触发下，对所述天线组中的天线顺次进行切换；或，用于依据所述信号比较模块输出的比较结果，对所述天线组中的天线进行切换。

本实施例提供的天线切换系统，通过信号获取模块在天线组中的每个天线连通时获取天线的接收信号，并通过信号比较模块将所有接收信号进行对比，依据对比的结果，切换控制模块控制天线组中天线的切换；此外，通过计时模块在一预设时间后，重复过程，如此便可以实现天线的持续切换。由于天线组中的天线方向不尽相同，通过天线的切换，解决了如何在不增加天线数量的情况下，实现天线组接收不同方向信号的问题。

进一步的，在本实施例提供的天线切换系统中，所述信号比较模块包括存储单元和比较单元；所述存储单元用于存储所述信号获取模块获取的所有所述接收信号；所述比较单元用于对所有所述接收信号按预设方法进行比较，并输出比较的结果。当然，所述信号比较模块还可以包括模数转换单元，用于将模拟信号转换为数字信号，以便于信号之间进行比较。

此外，在本实施例提供的天线切换系统中，所述切换控制模块包括控制单元和切换单元；所述控制单元用于在所述计数模块的触发下，控制所述切换单元以实现对所述天线组中的天线顺次进行切换；或，用于依据所述信号比较模块输出的比较结果控制所述切换单元以实现对所述天线组中的天线进行切换；所述切换单元用于在所述控制单元的控制下对所述天线组中的天线进行切换。

在本实施例中，所述切换单元包括与所述天线组中的天线数量对应的开关，每一所述开关用于将所述天线组中的任一天线与所述控制单元电性连通，且不同所述开关连接的所述天线不同。即，本实施例选择了多个并联的单刀单掷开关。在其他实施例中，可以根据天线的数量选择对应数量的单刀多掷开关来实现切换功能。

本实施例还提供一种移动终端设备，所述移动终端设备包括如上所述的天线切换系统。

需要说明的是，本实施例所述的移动终端可以包括各种具有无线通讯功能的手持设备、车载设备、可穿戴设备、计算设备或连接到无限调制解调器的其他处理设备，以及各种形式的用户设备(UserEquipment，UE)，移动台(Moble Station，MS)，终端设备(terminaldevice)等等。

在本实施例中，所述移动终端设备还包括天线组，所述天线组包括至少两个方向不同的天线；所述天线组与所述天线切换系统通信连接，以使所述天线切换系统对所述天线组中的天线进行切换。

以下，以一个具体实施例来对本发明提供的天线切换方法及系统进行说明。该实施例中的移动终端包括一个天线切换系统和一个天线组，所述天线组包括2个方向不同的天线，其中切换单元包括一个单刀双掷的切换开关。

需说明的是，此处仅以一具有两个天线的天线组为例进行说明，但除此之外，在不脱离本发明实质的情况下，具有多个天线的天线组的切换也应当属于本发明保护的范围。

如图3所示，移动终端100的左上角设置有天线组200，天线组200包括相互垂直设置的第一天线210和第二天线220，所述第一天线210具有用于与切换开关300相连的第一馈电点211，所述第二天线220具有用于与切换开关300相连的第二馈电点221。

具体的，当切换开关300接通第一馈电点211时，第二天线220处于断开状态，此时第一天线210接收信号；当切换开关300接通第二馈电点221时，第一天线210处于断开状态，此时第二天线220接收信号。

在天线组200开始工作时，切换开关300任一连通一馈电点，以使连通馈电点的天线接收信号。在本实施例中，先预设初始状态切换开关300接通第一馈电点211，以使第一天线210接收信号。

第一天线210将接收到的信号传输至信号获取模块。在本实施例中，信号获取模块将接收到的信号中的接收信号强度指示RSSI筛选出来，第一天线210对应的接收信号强度指示RSSI为RSSI1。

在获取到RSSI1值之后，天线切换系统将RSSI1值存储在信号比较模块中的存储单元中。

然后，切换控制模块中的控制单元控制切换开关300，接通第二馈电点221，以使第二天线220接收信号。同样的，将第二天线220对应的接收信号强度指示RSSI为RSSI2。并将RSSI2存储在存储单元中。

之后，信号比较模块中的比较单元对存储的RSSI1和RSSI2进行比较，哪个值大，则输出哪个信号，以使控制单元控制切换开关300切换接通至较大RSSI值对应的馈电点。例如，当RSSI1＞RSSI2时，切换开关300切换回第一馈电点211，使第一天线210接收信号；当RSSI1＜RSSI2时，由于此时切换开关300保持连通第二馈电点221的状态，因此切换开关300不进行切换作业，维持连通第二馈电点221的状态，使第二天线220接收信号；当RSSI1＝RSSI2时，此时第一天线210和第二天线220接收的信号质量相同，因此切换开关300可以选择任意切换，通常情况下，为了减少开关来回切换导致的开关磨损，会选择维持当前的连接状态。

在切换完成后，计时模块开始计时，当达到预设时间后，从保持连通的天线开始，重复上述步骤。预设时间可以是任意的，如5秒、20秒或者1分钟，甚至更长。以在切换完成后，切换开关300接通第二馈电点221为例，此时信号获取模块重新获取第二天线220即时的接收信号强度指示RSSI2，与上述步骤一致，切换开关获取第一天线210即时的接收信号强度指示RSSI1，并通过对比，再次选择切换状态。

如此周期性的进行比较选择切换，能够实时保证移动终端设备的信号性能。

综上所述，本实施例提供的天线切换方法及系统、移动终端设备，其包括顺次切换并连通天线组中的所有天线，以分别获取天线组中每一天线的接收信号；保持连通的天线不变，对获取的所有接收信号按预设方法进行比较，并输出比较结果；依据比较结果，对天线组中的天线进行切换；每间隔一预设时间后，从保持连通的天线开始，重复上述步骤。通过在天线组中的每个天线连通时获取天线的接收信号，并将所有接收信号进行对比，依据对比的结果控制天线组中天线的切换；此外，在一预设时间后，重复过程，如此便可以实现天线的持续切换。由于天线组中的天线方向不尽相同，通过天线的切换，解决了如何在不增加天线数量的情况下，实现天线组接收不同方向信号的问题。

上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (10)

1.一种天线切换方法，其特征在于，所述天线切换方法用于对一天线组中的天线进行切换，所述天线组包括至少两个方向不同的天线，所述天线切换方法包括：

步骤一，顺次切换并连通所述天线组中的所有所述天线，以分别获取所述天线组中每一所述天线的接收信号；

步骤二，保持连通的所述天线不变，对获取的所有所述接收信号按预设方法进行比较，并输出比较结果；

步骤三，依据所述比较结果，对所述天线组中的所述天线进行切换；

步骤四，每间隔一预设时间后，从保持连通的所述天线开始，重复步骤一至步骤三。

2.根据权利要求1所述的天线切换方法，其特征在于，所述对获取的所有所述接收信号按预设方法进行比较的方法包括：

将获取的所述接收信号进行模数转换，以将所有所述接收信号转换为对应的数字量；

对比所有所述数字量，并将最大的所述数字量作为所述比较结果。

3.根据权利要求2所述的天线切换方法，其特征在于，所述对所述天线组中的所述天线进行切换的方法包括：将所述天线组中的天线连通线路切换至最大所述数字量对应的所述天线。

4.根据权利要求1所述的天线切换方法，其特征在于，所述天线的接收信号为接收信号强度指示RSSI。

5.一种天线切换系统，用于进行如权利要求1～4任一项所述的天线切换方法，其特征在于，所述天线切换系统包括信号获取模块、信号比较模块、计时模块和切换控制模块；

所述信号获取模块用于在每一所述天线连通时获取所述天线的接收信号；

所述信号比较模块用于对所述信号获取模块获取的所有所述接收信号按预设方法进行比较，并输出比较的结果；

所述计时模块用于在每间隔一预设时间后，触发所述切换控制模块和所述信号获取模块，以使所述切换控制模块顺次切换所述天线组中的所有所述天线，并使所述信号获取模块重新获取所述天线组中每一所述天线的接收信号；

所述切换控制模块用于在所述计时模块的触发下，对所述天线组中的天线顺次进行切换；或，用于依据所述信号比较模块输出的比较结果，对所述天线组中的天线进行切换。

6.根据权利要求5所述的天线切换系统，其特征在于，所述信号比较模块包括存储单元和比较单元；所述存储单元用于存储所述信号获取模块获取的所有所述接收信号；所述比较单元用于对所有所述接收信号按预设方法进行比较，并输出比较的结果。

7.根据权利要求5所述的天线切换系统，其特征在于，所述切换控制模块包括控制单元和切换单元；所述控制单元用于在所述计数模块的触发下，控制所述切换单元以实现对所述天线组中的天线顺次进行切换；或，用于依据所述信号比较模块输出的比较结果控制所述切换单元以实现对所述天线组中的天线进行切换；所述切换单元用于在所述控制单元的控制下对所述天线组中的天线进行切换。

8.根据权利要求7所述的天线切换系统，其特征在于，所述切换单元包括与所述天线组中的天线数量对应的开关，每一所述开关用于将所述天线组中的任一天线与所述控制单元电性连通，且不同所述开关连接的所述天线不同。

9.一种移动终端设备，其特征在于，所述移动终端设备包括如权利要求5～8任一项所述的天线切换系统。

10.根据权利要求9所述的移动终端设备，其特征在于，所述移动终端设备还包括天线组，所述天线组包括至少两个方向不同的天线；所述天线组与所述天线切换系统通信连接，以使所述天线切换系统对所述天线组中的天线进行切换。

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