CN206596242U - WiFi天线装置及移动终端 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种WiFi天线装置及移动终端，属于无线通信技术领域。其中，所述WiFi天线装置与信号处理器连接，所述WiFi天线装置包括LTE分集天线、天线同步开关和WiFi分集信号处理电路，所述LTE分集天线通过所述天线同步开关与所述WiFi分集信号处理电路连接。本实用新型通过增加的WiFi分集信号处理电路和天线同步开关，将WiFi启用时闲置的LTE分集天线作为WiFi分集天线，克服了手机等移动终端只有单个WiFi天线导致的WiFi传输速率低、连接易断开、方向性强等问题。

Description

WiFi天线装置及移动终端

技术领域

本实用新型涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种WiFi天线装置及移动终端。

背景技术

随着通信技术的飞速发展，WiFi技术作为一种近距离、高速率的无线通信技术，已经在各个领域得到了广泛的应用，WiFi技术不仅使人们的生活、学习和工作变得舒适快捷，更是成为人们生活不可或缺的一部分。

随着手机等移动终端的体积不断缩小、功能不断强大，内部空间结构也变得越来越紧凑，其中，具有较好辐射空间的底部为主通信天线，顶部的一边为WiFi天线，另一边为LTE(Long Term Evolution，长期演进技术)分集接收天线，很难再给出一个具有良好辐射环境的空间来作为WiFi分集天线。

由于WiFi天线往往位于手机的左上方或者右上方，进而使得WiFi天线的方向性比较强。当手机的不同部位朝向WiFi路由器时，手机WiFi的接收信号强度有很大差别，当手机WiFi天线正朝向WiFi路由器时其接收信号强度比较好，而背向WiFi路由器时其接收信号强度会明显降低甚至断开连接，大大降低了WiFi的信号强度和质量。

实用新型内容

为了解决现有技术的问题，本实用新型实施例提供了一种WiFi天线装置及移动终端。所述技术方案如下：

一方面，提供了一种WiFi天线装置，与信号处理器连接，所述WiFi天线装置包括LTE分集天线、天线同步开关和WiFi分集信号处理电路，所述LTE分集天线通过所述天线同步开关与所述WiFi分集信号处理电路连接；

所述LTE分集天线接收WiFi射频信号，所述WiFi分集信号处理电路将所述LTE分集天线接收到的WiFi射频信号转换成WiFi基带信号，并传输至所述信号处理器；

或者，所述WiFi分集信号处理电路将所述信号处理器发出的所述WiFi基带信号转换成所述WiFi射频信号，并通过所述天线同步开关传输至所述LTE分集天线，所述LTE分集天线将接收到的所述WiFi射频信号发射。

进一步的，所述LTE分集天线通过所述天线同步开关与所述WiFi分集信号处理电路常开连接。

进一步的，所述LTE分集天线和WiFi天线分别安装在移动终端的两侧。

另一方面，提供了一种移动终端，包括与信号处理器连接的WiFi天线装置，所述WiFi天线装置包括LTE分集天线、天线同步开关和WiFi分集信号处理电路，所述LTE分集天线通过所述天线同步开关与所述WiFi分集信号处理电路连接；

所述LTE分集天线接收WiFi射频信号，所述WiFi分集信号处理电路将所述LTE分集天线接收到的WiFi射频信号转换成WiFi基带信号，并传输至所述信号处理器；

或者，所述WiFi分集信号处理电路将所述信号处理器发出的所述WiFi基带信号转换成所述WiFi射频信号，并通过所述天线同步开关传输至所述LTE分集天线，所述LTE分集天线将接收到的所述WiFi射频信号发射。

进一步的，所述LTE分集天线通过所述天线同步开关与所述WiFi分集信号处理电路常开连接。

进一步的，所述LTE分集天线和WiFi天线分别安装在所述移动终端的两侧。

本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

通过增加的WiFi分集信号处理电路和天线同步开关，将手机等移动终端WiFi连接时闲置的LTE分集天线作为WiFi分集天线来收发WiFi信号，克服了手机等移动终端只有单个WiFi天线导致的WiFi传输速率低、连接易断开、覆盖范围小、方向性强等问题，有效提高了WiFi的信号强度和质量，提升了WiFi的传输速率，扩大了覆盖范围。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例一提供的一种WiFi天线装置示意图；

图2是本实用新型实施例一提供的一种WiFi天线装置工作流程图；

图3是本实用新型实施例二提供的一种移动终端示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

实施例一

本实用新型实施例提供了一种WiFi天线装置，可以应用于移动终端，参见图1，所述WiFi天线装置与信号处理器30连接，所述WiFi天线装置包括LTE分集天线10、天线同步开关20和WiFi分集信号处理电路11，所述LTE分集天线10通过所述天线同步开关20与所述WiFi分集信号处理电路11连接。

所述LTE分集天线10接收WiFi射频信号，所述WiFi分集信号处理电路11将所述LTE分集天线10接收到的WiFi射频信号转换成WiFi基带信号，并传输至所述信号处理器30；

或者，所述WiFi分集信号处理电路11将所述信号处理器30发出的所述WiFi基带信号转换成所述WiFi射频信号，并通过所述天线同步开关20传输至所述LTE分集天线10，所述LTE分集天线10将接收到的所述WiFi射频信号发射。

具体而言，现有的移动终端，例如手机，只有单路WiFi，即WiFi天线和WiFi信号处理电路，然而，正常使用移动终端时，例如手机，在手机WiFi打开的情况下，手机的LTE通信将断开，此时，用于接收LTE信号的LTE分集天线10处于闲置状态，并且LTE分集天线10的谐振频率线覆盖的范围为700Mhz-960Mhz、1700Mhz-2690Mhz，正好覆盖了2.4Ghz WiFi的频段范围2400Mhz-2500Mhz。

由于手机发射信号时，手机天线将高频的载波信号以电磁波的形式辐射到自由空间去，而接收信号时是将自由空间中的载波信号接收到射频通路，因而无论是LTE信号载波还是WiFi信号载波，只要载波频率相同，其接收和辐射的性能和效率相同。并且2.4GhzWiFi的频段正好落在LTE分集天线10的谐振频段内。因此，LTE分集天线10能够接收和发射调制有WiFi数据信号的载波，并将载波传输给新增的WiFi分集信号处理电路11。

在本实施例中，所述WiFi分集信号处理电路11可以是WiFi分集芯片，例如QCA9377芯片。

在本实施例中，所述LTE分集天线10通过所述天线同步开关20与所述WiFi分集信号处理电路11常开连接。

具体而言，普通手机在使用时，其LTE分集天线10连接的是LTE信号处理电路，例如LTE分集芯片，本实施例在其基础上，增加了天线同步开关20和WiFi分集信号处理电路11，将原来的LTE分集天线10与LTE信号处理电路连接，改为LTE分集天线10先与天线同步开关20连接，天线同步开关20再与LTE信号处理电路常闭连接，同时，天线同步开关20还与WiFi分集信号处理电路11常开连接。

当手机WiFi打开时，手机LTE通信将自动断开，LTE分集天线10处于闲置状态，此时，天线同步开关20断开与LTE信号处理电路的连接，并与WiFi分集信号处理电路11连通，进而将LTE分集天线10和WiFi分集信号处理电路11连通。

在本实施例中，WiFi分集信号处理电路11和手机原有的WIFI信号处理电路，具有相同的工作原理。以原有的WIFI信号处理电路为例，WiFi信号处理电路先将WiFi天线接收的载波信号，也就是射频信号，进行变频，将频率降低到零中频后，再对携带有WiFi数据信号的零中频通过ADC(Analog to Digital Converter，模数转换器)转换成基带信号，并输出至信号处理器30。

具体而言，信号处理器30为手机等移动终端中的能够处理WiFi信号和LTE信号的信号处理器30。以下行通信为例，信号处理器30首先对WiFi信号处理电路和WiFi分集信号处理电路10输出的两路基带信号按照最大比合并的原则进行合并，由于合并后的信号SNR(Signal to Noise Ratio，信号噪声比值)是两路信号的SNR之和，进而合并后的信号有效提高了信号的SNR和信号质量，然后信号处理器30再对合并的信号进行解调，解调出WiFi数据信号。

进一步的，LTE分集天线10作为WiFi分集天线时，手机WiFi相当于具有两根WiFi天线，这两根WiFi天线和WiFi路由器构成MIMO(Multiple-Input Multiple-Output，多输入多输出)系统，例如和具有两根天线的WiFi路由器构成2x2矩阵的MIMO系统，相比于单个手机WiFi天线和具有两根天线的WiFi路由器构成的2x1矩阵的MISO(Multiple-Input Single-Output，多输入单输出)系统，双WiFi天线能够有效提升系统信道容量和数据传输速率。

在本实施例中，所述WiFi天线和所述LTE分集天线10分别安装在移动终端的两侧。

具体而言，为了克服单根WiFi天线方向性强的确定，WiFi天线和LTE分集天线10需要安装在手机等移动终端的两侧，也就是不同侧，例如WiFi天线安装在左侧时，LTE分集天线10应该安装在右侧。通过将WiFi天线和LTE分集天线10分别安装在移动终端的两侧，能够显著改善天线方向性差所导致的传输速率慢和断开连接问题。

参见图2，在本实施例中，当手机60距离WiFi路由器50较近的时候，以下行通信为例，即WiFi路由器50发射射频信号，手机60WiFi接收射频信号，此时手机60接收到的WiFi信号较强，信号的SNR较高，即手机60WiFi接收到的信号质量高。此时WiFi路由器50的天线51通过信道c发送数据符号A给WiFi天线40，同时WiFi路由器50的天线52通过信道d发送数据符号B给LTE分集天线10，两根天线将接收到的射频信号分别传送给WIFI信号处理电路41和WiFi分集信号处理电路11，然后WIFI信号处理电路41和WiFi分集信号处理电路11将射频信号转换成基带信号输出至信号处理器30，信号处理器30解调出数据符号A和B，最后将并行的数据符号A和B转换成串行的数据符号A和B，实现信号的合并。这样就在单位时间里传输了两个数据符号，数据传输速率提高了一倍。同理，对于上行通信，即手机60WiFi发射信号，WiFi路由器50接收信号，数据传输速率也会相应的提高一倍。

再次参见图2，当手机60距离WiFi路由器50较远的时候，以下行通信为例，手机60接收到的WiFi信号较弱，SNR较低，解调时信号误码率较高。此时WiFi路由器50的天线51和天线52通过信道c和d同时发送数据符号A给WiFi天线40和LTE分集天线10，两根天线将接收到的数据符号A分别传送给WIFI信号处理电路41和WiFi分集信号处理电路11，WIFI信号处理电路41和WiFi分集信号处理电路11分别将射频信号转换成基带信号并输出至信号处理器30，信号处理器30按照最大比合并的原则进行合并，提高接收信号的信噪比SNR，最后从合并后的信号中解调出数据符号A，有效降低了信道衰落对系统的影响，提高了接收信号的质量。

由香农定理可知，系统信道容量公式为：

C＝B log₂(1+SNR)

其中，C为系统信道容量，B为系统信道带宽，SNR为信道传输信道的信号噪声比。当信号SNR增大时，系统信道容量C也会随之增加。虽然单位时间内只传输了一个数据包，没有调高数据传输速率，但是能够有效改善恶劣环境下信号质量，提高系统的信道容量。

因此，在手机WiFi打开时，将LTE分集天线10作为WiFi分集天线使用，在强信号情况下能够有效提高数据传输速率，在弱信号情况下改善接收信号质量，增大接收距离。

实施例二

参见图3，本实用新型实施例提供了一种移动终端，包括WiFi天线装置100，所述WiFi天线装置100与信号处理器30连接，所述WiFi天线装置100包括LTE分集天线10、天线同步开关20和WiFi分集信号处理电路11，所述LTE分集天线10通过所述天线同步开关20与所述WiFi分集信号处理电路11连接；

所述LTE分集天线10接收WiFi射频信号，所述WiFi分集信号处理电路11将所述LTE分集天线10接收到的WiFi射频信号转换成WiFi基带信号，并传输至所述信号处理器30；

或者，所述WiFi分集信号处理电路11将所述信号处理器30发出的所述WiFi基带信号转换成所述WiFi射频信号，并通过所述天线同步开关20传输至所述LTE分集天线10，所述LTE分集天线10将接收到的所述WiFi射频信号发射。

具体而言，现有的移动终端，例如手机，只有单路WiFi，即WiFi天线和WiFi信号处理电路，然而，正常使用移动终端时，例如手机，在手机WiFi打开的情况下，手机的LTE通信将断开，此时，用于接收LTE信号的LTE分集天线10处于闲置状态，并且LTE分集天线10的谐振频率线覆盖的范围为700Mhz-960Mhz、1700Mhz-2690Mhz，正好覆盖了2.4Ghz WiFi的频段范围2400Mhz-2500Mhz。

由于手机发射信号时，手机天线将高频的载波信号以电磁波的形式辐射到自由空间去，而接收信号时是将自由空间中的载波信号接收到射频通路，因而无论是LTE信号载波还是WiFi信号载波，只要载波频率相同，其接收和辐射的性能和效率相同。并且2.4GhzWiFi的频段正好落在LTE分集天线10的谐振频段内。因此，LTE分集天线10能够接收和发射调制有WiFi数据信号的载波，并将载波传输给新增的WiFi分集信号处理电路11。

在本实施例中，所述WiFi分集信号处理电路11可以是WiFi分集芯片，例如QCA9377芯片。

在本实施例中，所述LTE分集天线10通过所述天线同步开关20与所述WiFi分集信号处理电路11常开连接。

具体而言，普通手机在使用时，其LTE分集天线10连接的是LTE信号处理电路，例如LTE分集芯片，本实施例在其基础上，增加了天线同步开关20和WiFi分集信号处理电路11，将原来的LTE分集天线10与LTE信号处理电路连接，改为LTE分集天线10先与天线同步开关20连接，天线同步开关20再与LTE信号处理电路常闭连接，同时，天线同步开关20还与WiFi分集信号处理电路11常开连接。

当手机WiFi打开时，手机LTE通信将自动断开，LTE分集天线10处于闲置状态，此时，天线同步开关20断开与LTE信号处理电路的连接，并与WiFi分集信号处理电路11连通，进而将LTE分集天线10和WiFi分集信号处理电路11连通。

在本实施例中，WiFi分集信号处理电路11和原有的WIFI信号处理电路，具有相同的工作原理。以原有的WIFI信号处理电路为例，WiFi信号处理电路先将WiFi天线接收的载波信号，也就是射频信号，进行变频，将频率降低到零中频后，再对携带有WiFi数据信号的零中频通过ADC(Analog to Digital Converter，模数转换器)转换成基带信号，并输出至信号处理器30。

具体而言，信号处理器30为手机等移动终端中的能够处理WiFi信号和LTE信号的信号处理器30。以下行通信为例，信号处理器30首先对WiFi信号处理电路和WiFi分集信号处理电路10输出的两路基带信号按照最大比合并的原则进行合并，由于合并后的信号SNR(Signal to Noise Ratio，信号噪声比值)是两路信号的SNR之和，进而合并后的信号有效提高了信号的SNR和信号质量，然后信号处理器30再对合并的信号进行解调，解调出WiFi数据信号。

在本实施例中，所述WiFi天线和所述LTE分集天线10分别安装在移动终端的两侧。

具体而言，为了克服单根WiFi天线方向性强的确定，WiFi天线和LTE分集天线10需要安装在手机等移动终端的两侧，也就是不同侧，例如WiFi天线安装在左侧时，LTE分集天线10应该安装在右侧。通过将WiFi天线和LTE分集天线10分别安装在移动终端的两侧，能够显著改善天线方向性差所导致的传输速率慢和断开连接问题。

在本实施例中，所述移动终端为手机、平板电脑。

本实施例通过在现有移动终端的基础上，例如手机，增加WiFi分集信号处理电路11和天线同步开关20，将WiFi连接时闲置的LTE分集天线10作为WiFi分集天线来收发WiFi信号，克服了手机等移动终端只有单个WiFi天线导致的WiFi传输速率低、连接易断开、覆盖范围小、方向性强等问题，有效提高了WiFi的信号强度和质量，提升了WiFi的传输速率，扩大了覆盖范围。

上述本实用新型实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

以上所描述的器实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种WiFi天线装置，与信号处理器连接，其特征在于，所述WiFi天线装置包括LTE分集天线、天线同步开关和WiFi分集信号处理电路，所述LTE分集天线通过所述天线同步开关与所述WiFi分集信号处理电路连接；

所述LTE分集天线接收WiFi射频信号，所述WiFi分集信号处理电路将所述LTE分集天线接收到的WiFi射频信号转换成WiFi基带信号，并传输至所述信号处理器；

或者，所述WiFi分集信号处理电路将所述信号处理器发出的所述WiFi基带信号转换成所述WiFi射频信号，并通过所述天线同步开关传输至所述LTE分集天线，所述LTE分集天线将接收到的所述WiFi射频信号发射。

2.根据权利要求1所述的WiFi天线装置，其特征在于，所述LTE分集天线通过所述天线同步开关与所述WiFi分集信号处理电路常开连接。

3.根据权利要求2所述的WiFi天线装置，其特征在于，所述LTE分集天线和WiFi天线分别安装在移动终端的两侧。

4.一种移动终端，其特征在于，包括与信号处理器连接的WiFi天线装置，所述WiFi天线装置包括LTE分集天线、天线同步开关和WiFi分集信号处理电路，所述LTE分集天线通过所述天线同步开关与所述WiFi分集信号处理电路连接；

所述LTE分集天线接收WiFi射频信号，所述WiFi分集信号处理电路将所述LTE分集天线接收到的WiFi射频信号转换成WiFi基带信号，并传输至所述信号处理器；

或者，所述WiFi分集信号处理电路将所述信号处理器发出的所述WiFi基带信号转换成所述WiFi射频信号，并通过所述天线同步开关传输至所述LTE分集天线，所述LTE分集天线将接收到的所述WiFi射频信号发射。

5.根据权利要求4所述的移动终端，其特征在于，所述LTE分集天线通过所述天线同步开关与所述WiFi分集信号处理电路常开连接。

6.根据权利要求5所述的移动终端，其特征在于，所述LTE分集天线和WiFi天线分别安装在所述移动终端的两侧。