CN114726396A - 天线切换装置、天线切换方法及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种天线切换装置、天线切换方法及电子设备，本申请根据电子设备的反映预设应用场景的使用状态进行天线切换，灵活、有效地实现了天线间的切换，更好地保证了不同应用场景的通信质量需求，提升了用户体验。
Description
技术领域
本申请涉及但不限于电子技术，尤指一种天线切换装置、天线切换方法及电子设备。
背景技术
为了提升通信质量，电子设备会利用多天线同时接收不同路径的天线信号以择优选择天线信号。在电子设备的天线被周围环境影响而导致发生性能下降的问题时，通常是根据天线的接收信号强度来实现天线间的切换，以切换至接收质量最优的天线接收信号。
相关技术中根据天线的接收信号强度实现天线间的切换，不能保证某些特殊应用场景如手机横屏使用场景等的通信质量需求，降低了用户体验。
发明内容
本申请提供一种天线切换装置、天线切换方法及电子设备，能够灵活、有效地切换天线，更好地保证不同应用场景的通信质量需求，提升用户体验。
本申请实施例提供一种天线切换装置，包括：处理器、射频前端模块，以及开关模块；其中，
所述处理器，用于根据所述开关切换装置所在电子设备的使用状态生成第一控制信号并输出给所述开关模块；其中，使用状态用于表示所述电子设备是否处于预设应用场景；
射频前端模块，用于对射频收发信号进行处理后输出给所述开关模块；
所述开关模块，用于根据所述第一控制信号在第一天线和第三天线间切换，其中，所述第三天线为适用于所述预设应用场景的天线。
本申请实施例还提供一种电子设备，包括上述任一项所述的天线切换装置。
本申请实施例再提供一种天线切换方法，包括：
确定电子设备处于预设应用场景的使用状态；
根据所述使用状态生成第一控制信号；
根据生成的第一控制信号在第一天线和第三天线间切换，其中，所述第三天线为适用于预设应用场景下的天线。
本申请实施例可以根据开关切换装置所在电子设备的反映预设应用场景的使用状态进行天线切换，灵活、有效地实现了天线间的切换，更好地保证了不同应用场景的通信质量需求，提升了用户体验。
进一步地，本申请实施例还可以根据天线的接收信号强度实现天线间的切换，既保证了某些特殊应用场景如手机横屏使用场景等的通信质量需求，也很好地保证了天线信号的质量，更加灵活、有效地实现了天线间的切换，大大提升了用户体验。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本申请技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案，并不构成对本申请技术方案的限制。
图1为本申请实施例中天线切换装置的组成结构示意图；
图2为本申请实施例中天线切换装置的一种实施例的电路组成示意图；
图3为本申请实施例中天线切换装置中的第二开关电路切换过程示意图；
图4为本申请实施例中天线切换装置的另一种实施例的电路组成示意图；
图5为本申请实施例中天线切换方法的流程示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本申请的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本申请的公开内容更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。
可以理解，本申请所使用的术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个、三个等，除非另有明确具体的限定。
可以理解，以下实施例中的“连接”，如果被连接的电路、模块、单元等相互之间具有电信号或数据的传递，则应理解为“电连接”、“通信连接”等。
在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是，术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。同时，在本说明书中使用的术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。
图1为本申请实施例中天线切换电路的组成结构示意图，如图1所示，天线切换装置包括：处理器10、射频前端模块30，以及开关模块40；其中，
处理器10，用于根据开关切换装置所在电子设备的使用状态生成第一控制信号并输出给开关模块40；其中，使用状态用于表示该电子设备是否处于预设应用场景；
射频前端模块30，用于对射频收发信号进行处理后输出给开关模块40；
开关模块40，用于根据第一控制信号在第一天线ANT0和第三天线ANT2间切换，其中，第三天线ANT2为适用于预设应用场景下的天线。
本申请实施例提供的天线切换装置，可以根据开关切换装置所在电子设备的反映预设应用场景的使用状态进行天线切换，灵活、有效地实现了天线间的切换，更好地保证了不同应用场景的通信质量需求，提升了用户体验。
在一种示例性实例中，射频前端模块30对射频收发信号进行处理可以包括但不限于如功率放大、滤波等。射频前端模块30的具体实现并不用于限定本申请的保护范围，这里不再赘述。
在一种示例性实例中，开关切换装置所在电子设备的使用状态可以包括但不限于如：启用预设应用(APP)如游戏APP、电子设备处于预设姿态如横屏、启用预设APP且电子设备处于预设姿态等等。电子设备的使用状态表示出了该电子设备是否处于预设应用场景，比如：使用状态为启用游戏APP，那么，表示电子设备处于预设玩游戏的应用场景；再如：使用状态为横屏状态，那么，表示电子设备处于预设横屏手握的应用场景如阅读、玩游戏等；又如：使用状态为启用游戏APP且电子设备为横屏状态，表示电子设备处于预设横屏玩游戏的应用场景。
在一种示例性实例中，第三天线ANT2可以包括但不限于如：为了提升电子设备如手机在横屏手握下的游戏通信体验而设置的位于电子设备侧边的天线，该天线在手机横屏使用如玩游戏时手是握不到的。
在一种示例性实例中，开关模块40可以包括第二开关电路402，第二开关电路402可以为电子开关等，包括但不限于如单刀双掷(SPDT)开关，或其他类型的开关如单刀多掷开关、多刀多掷开关等。
在一种实施例中，第二开关电路402为SPDT开关，SPDT402的单端子与射频前端模块30连接，SPDT402的一第二端与第一天线ANT0连接，SPDT402的另一第二端与第三天线ANT2连接。
在一种示例性实例中，处理器10还可以用于：确定本申请实施例中的开关切换装置所在电子设备是否处于预设应用场景的使用状态。
在一种示例性实例中，可以根据电子设备是否启用预设APP来确定电子设备是否处于预设应用场景的使用状态。在一种示例性实例中，可以通过如以下多种方式确定电子设备是否启用预设APP：电子设备处于桌面状态时，根据截获的点击事件，确定是否启用预设APP；或者，对于通过语音控制启动应用的方式，可以根据获取的语音数据确定是否启用预设APP；或者，根据预先设置的应用启动条件确定是否启用预设APP，比如定时(即启动条件)启动预设APP。需要说明的是，这里仅仅是举例说明，并不用于限定本申请保护范围。
在一种示例性实例中，可以根据电子设备是否处于预设姿态来确定电子设备是否处于预设应用场景的使用状态。在一种实施例中，可以通过电子设备中的传感器(sensor)来确定电子设备是否处于预设姿态。在一种实施例中，传感器可以包括运动传感器如加速度传感器、重力传感器、陀螺仪传感器、磁力传感器、方向传感器等。姿态信息可以反映电子设备本身所处的姿态如水平、竖直、倾斜等，也可以反映对电子设备的持握姿态如横屏持握、竖屏持握等。
在一种示例性实例中，可以根据电子设备是否启用预设APP且电子设备是否处于预设姿态来确定电子设备是否处于预设应用场景的使用状态。
在一种示例性实例中，第一天线ANT0为主收发天线，处理器10具体可以用于：
使用状态显示电子设备处于预设应用场景，生成从第一天线ANT0切换至第三天线ANT2的第一控制信号并输出给开关模块40；使用状态显示电子设备退出预设应用场景，生成从第三天线ANT2切换至第一天线ANT0的第一控制信号并输出给开关模块40。
在一种示例性实例中，第一控制信号可以通过处理器10的通用输入输出(GPIO，General Purpose Input Output)接口，或者移动行业处理器接口(MIPI，Mobile IndustryProcessor Interface)发送。
在一种示例性实例中，第二开关电路402具体可以用于：
接收到从第一天线ANT0切换至第三天线ANT2的第一控制信号，将射频主收发通道切换至第三天线通路，使得第三天线ANT2为主收发天线；接收到从第三天线ANT2切换至第一天线ANT0的第一控制信号，将射频收发通道切换至第一天线通路，使得第一天线ANT0为主收发天线。这里，第三天线通路中，SPDT开关的单端子与SPDT开关的与第一天线连接的一第二端导通，与SPDT开关的与第三天线连接的另一第二端断开；第一天线通路中，SPDT开关的单端子与SPDT开关的与第三天线连接的另一第二端导通，与SPDT开关的与第一天线连接的一第二端断开。
在一种示例性实例中，天线切换装置还可以包括：射频收发器20，用于根据天线的接收信号强度生成第二控制信号并输出给开关模块40；
开关模块40还用于：根据第二控制信号在主收发天线和第二天线ANT1间切换；其中，第二天线ANT1为分集接收天线。
在一种示例性实例中，接收信号强度可以采用如接收信号强度指示(RSSI，Received Signal Strength Indication)或参考信号接收功率(RSRP，Reference SignalReceiving Power)等指标来度量。
在一种示例性实例中，开关模块40还可以包括第一开关电路401，第一开关电路401可以为电子开关等，包括但不限于如双刀双掷(DPDT)开关、或其他类型的开关如三刀三掷(3P3T)开关、双刀四掷(DP4T)开关、四刀四掷(4T4T)开关等。
在一种实施例中，第一开关电路401为DPDT开关，默认状态下，DPDT401的一第一端连接在射频前端模块30的主收发通道上，DPDT401的另一第一端连接在射频前端模块30的分集接收通道上，DPDT401的一第二端与第二开关电路402(如SPDT402)的单端子连接，DPDT401的另一第二端与第二天线ANT1连接。
在一种示例性实例中，射频收发器20具体可以用于：
计算第二天线ANT1与当前主收发天线的接收信号强度的差值，如果该差值大于或等于预设信号强度阈值，那么，生成从当前主收发天线切换至第二天线ANT1的第二控制信号并输出给开关模块40；如果该差值小于预设信号强度阈值，那么，对于当前主收发天线不是第二天线ANT1的情况，不生成第二控制信号，对于当前主收发天线是第二天线ANT1的情况，生成从第二天线ANT1切换至第一天线ANT0或第三天线ANT2的第二控制信号并输出给开关模块40。
在一种示例性实例中，第二控制信号可以通过射频收发器20的GPIO接口或者MIPI发送。
在一种示例性实例中，第一开关电路401具体可以包括：
接收到从当前主收发天线切换至第二天线ANT1的第二控制信号，当前主收发天线与第二天线相互切换，将射频主收发通道切换至第二天线通路，使得第二天线ANT1为主收发天线；接收到从第二天线ANT1切换至第一天线ANT0或第三天线ANT2的第二控制信号，第二天线与第一天线或第三天线相互切换，将射频收发通道切换至第一天线通路或第三天线通路，使得第一天线ANT0或第三天线ANT2为主收发天线。这里需要说明的是，接收到的第二控制信号，是从第二天线ANT1切换至第一天线ANT0的第二控制信号，还是从第二天线ANT1切换至或第三天线ANT2的第二控制信号，取决于第二开关电路402的状态，如果第二开关电路402接通的是第一天线通路，那么，会将射频收发通道切换至第一天线通路，使得第一天线ANT0为主收发天线，如果第二开关电路402接通的是第三天线通路，那么，会将射频收发通道切换至第三天线通路，使得第三天线ANT2为主收发天线。
本申请实施例提供的天线切换装置，在根据开关切换装置所在电子设备的反映预设应用场景的使用状态进行天线切换的基础上，还实现了进一步根据天线的接收信号强度实现天线间的切换，既保证了某些特殊应用场景如手机横屏使用场景等的通信质量需求，也很好地保证了天线信号的质量，更加灵活、有效地实现了天线间的切换，大大提升了用户体验。
图2为本申请实施例中天线切换装置的一种实施例的电路组成示意图，本实施例中，以射频前端模块30包括功率放大器301(PA301)和双工器302为例进行说明，但是并不用于对射频前端模块进行的限定，仅仅是为了方便描述，也不用于限定本申请的保护范围。在本实施例中，以电子设备为手机为例，假设第一天线ANT0为主收发天线，第二天线ANT1为分集接收天线，第三天线ANT2为专用天线，第三天线ANT2是为了提升某种特殊应用场景下的通信性能而设计的天线，比如专门为了提升横屏手握下的游戏通信体验而设计的位于手机侧边的游戏天线，在手机处于横屏游戏场景下，手是握不到第三天线ANT2的。第一开关电路401为DPDT开关，第二开关电路402为SPDT开关。如图2所示，DPDT401的一第一端口与双工器的公共端口连接，DPDT401的另一第一端口连接在分集接收通路DRx上，DPDT401的一第二端口与SPDT402的单端子连接，DPDT401的另一第二端口与第二天线ANT1连接，SPDT402的一第二端与第一天线ANT0连接，SPDT402的另一第二端与第三天线ANT2连接。SPDT402的第一控制信号来自处理器10的GPIO/MIPI接口，DPDT401的第二控制信号来自射频收发器20的GPIO/MIPI接口。
本实施例中，假设路径0(path0)默认状态下导通到path1，path3默认状态下导通到path2，path1默认导通到path1_1，也就是说，默认情况下，第一天线ANT0为主收发天线，主发射通路包括：射频收发器20→功率放大器301→双工器302→path0→DPDT401→path1→SPDT402→path1_1→第一天线ANT0；主接收通路包括：第一天线ANT0→path1_1→SPDT402→path1→DPDT40→path0→双工器302→主接收通路Rx。第二天线ANT1为分集接收天线，分集接收通路包括：第二天线ANT1→path2→DPDT401→path3→分集接收通路DRx。
在一种实施例中，当用户启用预设APP如游戏APP，处理器10触发第一控制信号以控制SPDT402将path1导通到path1_2通路上，以实现从第一天线ANT0切换连接到第三天线ANT2进行信号发射和接收，切换完成后，主发射通路包括：射频收发器20→功率放大器301→双工器302→path0→DPDT401→path1→SPDT402→path1_2→第三天线ANT2；主接收通路包括：第三天线ANT2→path1_2→SPDT402→path1→DPDT401→path0→双工器302→主接收通路Rx，本实施例实现了设计游戏天线来提升游戏体验的目的。当启用的预设APP退出时，触发第一控制信号以控制SPDT402将path1导通到path1_1通路上，以实现从第三天线ANT2切换连接到第一天线ANT0进行信号发射和接收。
在另一种实施例中，当手机通过内部sensor检测到手机处于预设姿态时，比如横屏，处理器10触发第一控制信号以控制SPDT402将path1导通到path1_2通路上，以实现从第一天线ANT0切换连接到第三天线ANT2进行信号发射和接收，切换完成后，主发射通路包括：射频收发器20→功率放大器301→双工器302→path0→DPDT401→path1→SPDT402→path1_2→第三天线ANT2；主接收通路包括：第三天线ANT2→path1_2→SPDT402→path1→DPDT401→path0→双工器302→主接收通路Rx，本实施例实现了设计游戏天线来提升游戏体验的目的。当手机处于非预设姿态即除预设姿态之外的其他姿态时，触发第一控制信号以控制SPDT402将path1导通到path1_1通路上，以实现从第三天线ANT2切换连接到第一天线ANT0进行信号发射和接收。
在又一种实施例中，联合第一实施例和第二实施例的方式即通过sensor+APP联合触发第一控制信号的方式，当满足设定条件，如用户启用预设APP如游戏APP，同时基于手机内部sensor判断出手机处于预设姿态如横屏，那么，处理器10触发第一控制信号以控制SPDT402将path1导通到path1_2通路上，以实现从第一天线ANT0切换连接到第三天线ANT2进行信号发射和接收，切换完成后，主发射通路包括：射频收发器20→功率放大器301→双工器302→path0→DPDT401→path1→SPDT402→path1_2→第三天线ANT2；主接收通路包括：第三天线ANT2→path1_2→SPDT402→path1→DPDT401→path0→双工器302→主接收通路Rx，本实施例实现了设计游戏天线来提升游戏体验的目的。当不满足设定条件时，触发第一控制信号以控制SPDT402将path1导通到path1_1通路上，以实现从第三天线ANT2切换连接到第一天线ANT0进行信号发射和接收。
在一种实施例中，当用户启用预设APP如游戏APP，或者当手机通过内部sensor检测到手机处于预设姿态如横屏时，或者当满足设定条件如用户启用预设APP如游戏APP且基于手机内部sensor判断出手机处于预设姿态如横屏的情况下，还可以根据天线的接收信号强度生成第二控制信号以控制主收发天线和第二天线ANT1间的切换。本实施例中，假设当前主收发天线为第三天线ANT2，如图2所示，如果通过第二天线ANT1接收的RSSI减去第三天线ANT2接收的RSSI得到的差值，在设定的时间长度内大于或等于预设信号强度阈值，触发天线切换，切换完成后，主发射通路包括：射频收发器20→功率放大器301→双工器302→path0→DPDT401→path2→第二天线ANT1；主接收通路包括：第二天线ANT1→path2→DPDT401→path0→双工器302→主接收通路Rx，分集接收通路包括：第三天线ANT2→path1_2→SPDT402→path1→DPDT401→path3→分集接收通路DRx。
需要说明的是，无论当前主收发天线是第一天线ANT0还是第三天线ANT2，都可以根据天线的接收信号强度生成第二控制信号以控制主收发天线和第二天线ANT1间的切换。
图3为本申请实施例中天线切换装置中的第二开关电路切换过程示意图，如图3所示，假设第二开关电路402为SPDT，SPDT402采用开关硬切的方式实现开关切换，在开关切换过程中，射频开关有一个切换时间，通常是几微秒，如图3中的(a)、(b)、(c)所示，当SPDT402的单端子4021从连接一第二端子4022切换至连接另一第二端子4023的过程中，如图3中的(b)所示，存在一个开路(open)状态，切换过程中SPDT402的三种状态分别是：①单端子4021-第二端子4022ON，第二端子4023OFF；②单端子4021OPEN，第二端子4022OFF，第二端子4023OFF；③第二端子4022OFF，单端子4021-第二端子4023ON。在图3中的(b)即②所示的开路状态下，射频信号在SPDT402的开路端即单端子4021端形成全反射，如图4所示，会在PA301负载端容易形成一个大的电压驻波比，由于PA 301工作时负载端电压VSWR越大，意味着阻抗失配越大，这种严重的阻抗失配会对PA 301大功率工作时的可靠性造成很大的影响，使得PA 301在大功率输出时极易造成被烧坏的问题。
在一种示例性实例中，为了避免在天线切换过程中对PA301的损坏，本申请开关切换装置的第二开关电路402具体可以用于：
接收到从第一天线ANT0切换至第三天线ANT2的第一控制信号，保持当前射频主收发通道导通，接通第三天线通路，断开当前射频主收发通道以使第三天线ANT2为主收发天线；接收到从第三天线ANT2切换至第一天线ANT0的第一控制信号，保持当前主射频收发通道导通，接通第一天线通路，断开当前射频主收发通道以使第一天线ANT0为主收发天线。结合图3所示，在一种实施例中，假设切换前状态为单端子4021导通第二端子4022即状态①为单端子4021-第二端子4022ON，第二端子4023OFF，切换过程中保持单端子4021导通第二端子4022，同时导通单端子4021导通第二端子4023即中间状态②为单端子4021-第二端子4022ON，单端子4021-第二端子4023ON，在单端子4021与第二端子4023导通后，断开单端子4021与第二端子4022以完成切换，完成切换后的状态③为单端子4021-第二端子4023ON，第二端子4022OFF。本实施例中，通过射频开关双通的状态，解决了在基于电子设备应用场景进行天线切换的过程中，因为存在天线开关的开路全反射状态而造成的功率放大器被损坏的问题。
在一种示例性实例中，为了避免在天线切换过程中对PA301的损坏，如图4所示，本申请开关切换装置中的处理器10还用于：
在将生成的第一控制信号输出给开关模块40之前，向射频收发器20发送第三控制信号，以通知射频收发器20关闭功率输出或者通知射频收发器20降低输出功率如小于或等于表示安全的功率水平的预设功率阈值，以使得输出功率处于很小的功率水平如-40dBm；在开关模块40根据第一控制信号完成开关切换时，通知射频收发器20恢复功率输出至正常水平。
相应地，本申请开关切换装置中的射频收发器20还用于：接收到来自处理器10的第三控制信号，关闭功率输出或者降低输出功率；接收到来自处理器10的通知，恢复功率输出。
这样，在开关模块40根据第一控制信号完成开关切换之前，会先关闭射频收发器20的输出功率或者将射频收发器20的输出功率降低到安全的功率水平，使得PA301的输入为0或者很小，避免了在基于电子设备应用场景进行天线切换的过程中，因为存在天线开关的开路全反射状态而造成的功率放大器被损坏的问题。
在一种示例性实例中，第三控制信号可以通过处理器10的MIPI发送。
本申请实施例还提供一种电子设备，包括本申请任一实施例提供的天线切换装置。本申请实施例提供的天线切换装置所在电子设备可以包括但不限于：手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、车载电子设备、可穿戴设备、超级移动个人计算机(UMPC，Ultra-Mobile Personal Computer)、上网本或者个人数字助理(PDA，Personal DigitalAssistant)、网络附属存储器(NAS Network Attached Storage)、个人计算机(PC，Personal Computer)、电视机、柜员机或者自助机等，本申请实施例不作具体限定。
图5为本申请实施例中天线切换方法的流程示意图，应用于设置有本申请实施例任一项所述天线切换装置的电子设备，如图5所示，包括：
步骤500：确定电子设备处于预设应用场景的使用状态。
使用状态可以包括但不限于如：启用预设APP如游戏APP、电子设备处于预设姿态如横屏、启用预设APP且电子设备处于预设姿态等等。通过电子设备的使用状态可以获知该电子设备是否处于预设应用场景，比如：使用状态为启用游戏APP，那么，表示电子设备处于玩游戏的应用场景；再如：使用状态为横屏状态，那么，表示电子设备处于横屏手握的应用场景如阅读、玩游戏等；又如：使用状态为启用游戏APP且电子设备为横屏状态，表示电子设备处于横屏玩游戏的应用场景。
在一种示例性实例中，步骤500可以包括：
根据电子设备是否启用预设APP来确定电子设备是否处于预设应用场景的使用状态。在一种示例性实例中，可以通过如以下多种方式确定电子设备是否启用预设APP：电子设备处于桌面状态时，根据截获的点击事件，确定是否启用预设APP；或者，对于通过语音控制启动应用的方式，可以根据获取的语音数据确定是否启用预设APP；或者，根据预先设置的应用启动条件确定是否启用预设APP，比如定时(即启动条件)启动预设APP。需要说明的是，这里仅仅是举例说明，并不用于限定本申请保护范围。
在一种示例性实例中，步骤500可以包括：
根据电子设备是否处于预设姿态来确定电子设备是否处于预设应用场景的使用状态。在一种实施例中，可以通过电子设备中的传感器(sensor)来确定电子设备是否处于预设姿态。在一种实施例中，传感器可以包括运动传感器如加速度传感器、重力传感器、陀螺仪传感器、磁力传感器、方向传感器等。姿态信息可以反映电子设备本身所处的姿态如水平、竖直、倾斜等，也可以反映对电子设备的持握姿态如横屏持握、竖屏持握等。
在一种示例性实例中，步骤500可以包括：
根据电子设备是否启用预设APP且电子设备是否处于预设姿态来确定电子设备是否处于预设应用场景的使用状态。
步骤501：根据所述使用状态生成第一控制信号。
在一种示例性实例中，步骤501可以包括：
使用状态显示电子设备处于预设应用场景，生成从第一天线ANT0切换至第三天线ANT2的第一控制信号；使用状态显示电子设备退出预设应用场景，生成从第三天线ANT2切换至第一天线ANT0的第一控制信号。
步骤502：根据生成的第一控制信号在第一天线ANT0和第三天线ANT2间切换，其中，第三天线ANT2为适用于预设应用场景下的天线。
在一种示例性实例中，第一天线ANT0为主收发天线，步骤502可以包括：
接收到从第一天线ANT0切换至第三天线ANT2的第一控制信号，将射频主收发通道切换至第三天线通路，使得第三天线ANT2为主收发天线；接收到从第三天线ANT2切换至第一天线ANT0的第一控制信号，将射频收发通道切换至第一天线通路，使得第一天线ANT0为主收发天线。
本申请实施例提供的天线切换方法，可以根据开关切换装置所在电子设备的反映预设应用场景的使用状态进行天线切换，灵活、有效地实现了天线间的切换，更好地保证了不同应用场景的通信质量需求，提升了用户体验。
在一种示例性实例中，步骤502可以包括：
接收到从第一天线ANT0切换至第三天线ANT2的第一控制信号，保持当前射频主收发通道导通，接通第三天线通路，断开当前射频主收发通道以使第三天线ANT2为主收发天线；接收到从第三天线ANT2切换至第一天线ANT0的第一控制信号，保持当前主射频收发通道导通，接通第一天线通路，断开当前射频主收发通道以使第一天线ANT0为主收发天线。本实施例中，通过射频开关双通的状态，解决了在基于电子设备应用场景进行天线切换的过程中，因为存在天线开关的开路全反射状态而造成的功率放大器被损坏的问题。
在一种示例性实例中，步骤501或步骤502之前，还可以包括：关闭射频收发器的功率输出，或者降低射频收发器的输出功率如小于或等于表示安全的功率水平的预设功率阈值，以使得输出功率处于很小的功率水平如-40dBm；步骤502之后，还可以包括：恢复射频收发器的功率输出至正常水平。这样，避免了在基于电子设备应用场景进行天线切换的过程中，因为存在天线开关的开路全反射状态而造成的功率放大器被损坏的问题。
在一种示例性实例中，本申请天线切换方法还可以包括：
步骤503：根据天线的接收信号强度生成第二控制信号；
步骤504：根据第二控制信号在主收发天线和第二天线ANT1间切换；其中，第二天线ANT1为分集接收天线。
在一种示例性实例中，接收信号强度可以采用如RSSI或RSRP等指标来度量。
在一种示例性实例中，步骤503可以包括：
计算第二天线ANT1与当前主收发天线的接收信号强度的差值，如果该差值大于或等于预设信号强度阈值，那么，生成从当前主收发天线切换至第二天线ANT1的第二控制信号；如果该差值小于预设信号强度阈值，那么，对于当前主收发天线不是第二天线ANT1的情况，不发送第二控制信号，对于对当前主收发天线是第二天线ANT1的情况，生成从第二天线ANT1切换至第一天线ANT0或第三天线ANT2的第二控制信号。
在一种示例性实例中，步骤504可以包括：
接收到从当前主收发天线切换至第二天线ANT1的第二控制信号，将射频主收发通道切换至第二天线通路，使得第二天线ANT1为主收发天线；接收到从第二天线ANT1切换至第一天线ANT0或第三天线ANT2的第二控制信号，将射频收发通道切换至第一天线通路或第三天线通路，使得第一天线ANT0或第三天线ANT2为主收发天线。
本申请实施例提供的天线切换方法，在根据反映预设应用场景的电子设备的使用状态进行天线切换的基础上，还实现了进一步根据天线的接收信号强度实现天线间的切换，既保证了某些特殊应用场景如手机横屏使用场景等的通信质量需求，也很好地保证了天线信号的质量，更加灵活、有效地实现了天线间的切换，大大提升了用户体验。
虽然本申请所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本申请而采用的实施方式，并非用以限定本申请。任何本申请所属领域内的技术人员，在不脱离本申请所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本申请的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。
Claims (21)
1.一种天线切换装置，其特征在于，包括：处理器、射频前端模块，以及开关模块；其中，
所述处理器，用于根据所述开关切换装置所在电子设备的使用状态生成第一控制信号并输出给所述开关模块；其中，使用状态用于表示所述电子设备是否处于预设应用场景；
射频前端模块，用于对射频收发信号进行处理后输出给所述开关模块；
所述开关模块，用于根据所述第一控制信号在第一天线和第三天线间切换，其中，所述第三天线为适用于所述预设应用场景的天线。
2.根据权利要求1所述的天线切换装置，所述处理器还用于：
根据所述电子设备是否启用预设应用确定所述电子设备是否处于所述预设应用场景的使用状态；或者，
根据所述电子设备是否处于预设姿态确定所述电子设备是否处于所述预设应用场景的使用状态；或者，
根据所述电子设备是否启用预设应用且所述电子设备是否处于预设姿态确定所述电子设备是否处于所述预设应用场景的使用状态。
3.根据权利要求1或2所述的天线切换装置，其中，所述第一天线为主收发天线；所述处理器具体用于：
所述使用状态显示所述电子设备处于所述预设应用场景，生成从所述第一天线切换至所述第三天线的第一控制信号并输出给所述开关模块；所述使用状态显示所述电子设备退出所述预设应用场景，生成从所述第三天线切换至所述第一天线的第一控制信号并输出给所述开关模块。
4.根据权利要求3所述的天线切换装置，其中，所述开关模块包括第二开关电路；所述第二开关电路用于：
接收到所述从所述第一天线切换至所述第三天线的第一控制信号，将射频收发通道切换至第三天线通路，使得所述第三天线为主收发天线；接收到所述从所述第三天线切换至所述第一天线的第一控制信号，将射频收发通道切换至第一天线通路，使得所述第一天线为主收发天线。
5.根据权利要求4所述的天线切换装置，其中，所述第二开关电路为单刀双掷SPDT开关，所述SPDT开关的单端子与所述射频前端模块连接，所述SPDT开关的一第二端与所述第一天线连接，所述SPDT开关的另一第二端与所述第三天线连接；
所述第三天线通路中，所述SPDT开关的单端子与所述SPDT开关的与所述第一天线连接的一第二端导通；所述第一天线通路中，所述SPDT开关的单端子与所述SPDT开关的与所述第三天线连接的另一第二端导通。
6.根据权利要求1或2所述的天线切换装置，还包括：射频收发器，用于根据天线的接收信号强度生成第二控制信号并输出给所述开关模块；
所述开关模块还用于：根据所述第二控制信号在主收发天线和第二天线间切换；其中，所述第二天线为分集接收天线。
7.根据权利要求6所述的天线切换装置，其中，所述射频收发器具体用于：
计算所述第二天线与当前主收发天线的接收信号强度的差值，如果所述差值大于或等于预设信号强度阈值，生成从所述当前主收发天线切换至所述第二天线的第二控制信号并输出给所述开关模块；如果所述差值小于预设信号强度阈值，对于所述当前主收发天线不是所述第二天线的情况，不生成第二控制信号，对于所述当前主收发天线是所述第二天线的情况，生成从所述第二天线切换至所述第一天线或所述第三天线的第二控制信号并输出给所述开关模块。
8.根据权利要求7所述的天线切换装置，其中，所述开关模块包括第一开关电路；所述第一开关电路具体用于：
接收到所述从所述当前主收发天线切换至所述第二天线的第二控制信号，所述当前主收发天线与所述第二天线相互切换，将射频主收发通道切换至第二天线通路，使得所述第二天线为主收发天线；接收到所述从所述第二天线切换至所述第一天线或所述第三天线的第二控制信号，所述第二天线与所述第一天线或所述第三天线相互切换，将射频收发通道切换至第一天线通路或第三天线通路，使得所述第一天线或所述第三天线为主收发天线。
9.根据权利要求8所述的天线切换装置，所述开关模块还包括第二开关电路，所述第二开关电路为SPDT开关；
所述第一开关电路为DPDT开关，所述DPDT的一第一端连接在所述射频前端模块的主收发通道上，所述DPDT的另一第一端连接在所述射频前端模块的分集接收通道上，所述DPDT的一第二端与所述第二开关电路的单端子连接，所述DPDT的另一第二端与所述第二天线连接。
10.根据权利要求3所述的天线切换装置，其中，所述开关模块包括第二开关电路；所述第二开关电路具体用于：
接收到所述从所述第一天线切换至所述第三天线的第一控制信号，保持当前射频主收发通道导通，接通第三天线通路，断开所述当前射频主收发通道以使所述第三天线为主收发天线；接收到所述从所述第三天线切换至所述第一天线的第一控制信号，保持所述当前主射频收发通道导通，接通第一天线通路，断开所述当前射频主收发通道以使所述第一天线为主收发天线。
11.根据权利要求6所述的天线切换装置，所述处理器还用于：
在将所述第一控制信号输出给所述开关模块之前，向所述射频收发器发送第三控制信号，以通知所述射频收发器关闭功率输出或者通知所述射频收发器降低输出功率，以使得所述射频收发器的输出功率小于或等于预设功率阈值；所述开关模块完成开关切换，通知所述射频收发器恢复功率输出；
所述射频收发器还用于：接收到来自所述处理器的所述第三控制信号，关闭功率输出或者降低输出功率；接收到来自所述处理器的通知，恢复功率输出。
12.根据权利要求6所述的天线切换装置，其中，所述第一控制信号通过所述处理器的通用输入输出GPIO接口，或者移动行业处理器接口MIPI发送；
所述第二控制信号通过所述射频收发器的GPIO接口或者MIPI发送。
13.根据权利要求11所述的天线切换装置，其中，所述第三控制信号通过所述处理器的MIPI发送。
14.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求1～13任一项所述的天线切换装置。
15.一种天线切换方法，其特征在于，包括：
确定电子设备处于预设应用场景的使用状态；
根据所述使用状态生成第一控制信号；
根据生成的第一控制信号在第一天线和第三天线间切换，其中，所述第三天线为适用于预设应用场景下的天线。
16.根据权利要求15所述的天线切换方法，其中，所述确定电子设备处于预设应用场景的使用状态，包括：
根据所述电子设备是否启用预设用用确定所述电子设备是否处于所述预设应用场景的使用状态；或者，
根据所述电子设备是否处于预设姿态确定所述电子设备是否处于所述预设应用场景的使用状态；或者，
根据所述电子设备是否启用预设应用且所述电子设备是否处于预设姿态确定所述电子设备是否处于所述预设应用场景的使用状态。
17.根据权利要求15所述的天线切换方法，其中，所述根据所述使用状态生成第一控制信号，包括：
所述使用状态显示所述电子设备处于所述预设应用场景，生成从所述第一天线切换至所述第三天线的第一控制信号；所述使用状态显示所述电子设备退出所述预设应用场景，生成从所述第三天线切换至所述第一天线的第一控制信号。
18.根据权利要求17所述的天线切换方法，其中，所述第一天线为主收发天线；所述根据生成的第一控制信号在第一天线和第三天线间切换，包括：
接收到所述从所述第一天线切换至所述第三天线的第一控制信号，将射频主收发通道切换至第三天线通路，使得所述第三天线为主收发天线；接收到所述从所述第三天线切换至所述第一天线的第一控制信号，将所述射频收发通道切换至第一天线通路，使得所述第一天线为主收发天线。
19.根据权利要求17所述的天线切换方法，其中，所述第一天线为主收发天线；所述根据生成的第一控制信号在第一天线和第三天线间切换，包括：
接收到所述从所述第一天线切换至所述第三天线的第一控制信号，保持当前射频主收发通道导通，接通第三天线通路，断开所述当前射频主收发通道以使所述第三天线为主收发天线；接收到所述从所述第三天线切换至所述第一天线的第一控制信号，保持所述当前主射频收发通道导通，接通第一天线通路，断开所述当前射频主收发通道以使所述第一天线为主收发天线。
20.根据权利要求15所述的天线切换方法，所述确定电子设备处于预设应用场景的使用状态之前，或者所述根据所述使用状态生成第一控制信号之前，还包括：
关闭所述电子设备中射频收发器的功率输出，或者降低所述射频收发器的输出功率以使得输出功率小于或等于预设功率阈值；
所述根据所述使用状态生成第一控制信号之后，还包括：
恢复所述射频收发器的功率输出。
21.根据权利要求15所述的天线切换方法，还包括：
根据天线的接收信号强度生成第二控制信号；
根据所述第二控制信号在主收发天线和第二天线间切换；其中，所述第二天线为分集接收天线。
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