CN208128362U - 天线切换电路以及电子装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种天线切换电路以及电子装置，该天线切换电路包括检测装置、控制器、第一天线、第二天线、第一切换开关和射频收发模块，检测装置，用于检测第一天线的输入阻抗的变化值和第二天线的输入阻抗的变化值；控制器，用于比较第一天线的输入阻抗的变化值和第二天线的输入阻抗的变化值的大小；第一切换开关，用于当第一天线的输入阻抗的变化值小于第二天线的输入阻抗的变化值时，将第一射频通路连通，将第二射频通路断开，第一射频通路包括第一天线与射频收发模块之间的通路，第二射频通路包括第二天线与射频收发模块之间的通路。实施本实用新型实施例，可以提高天线性能。

Description

天线切换电路以及电子装置

技术领域

本实用新型涉及通信技术领域，具体涉及一种天线切换电路以及电子装置。

背景技术

目前，手机等电子装置的天线一般设置在手机的顶端或者底端，天线容易被手心握住，可能会导致天线性能变差。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种天线切换电路以及电子装置，可以提高天线性能。

本实用新型实施例第一方面，提供了一种天线切换电路，应用于电子装置，该天线切换电路包括检测装置、控制器、第一天线、第二天线、第一切换开关和射频收发模块，其中：

所述检测装置，用于检测所述第一天线的输入阻抗的变化值和所述第二天线的输入阻抗的变化值；

所述控制器，用于比较所述第一天线的输入阻抗的变化值和所述第二天线的输入阻抗的变化值的大小；

所述第一切换开关，用于当所述第一天线的输入阻抗的变化值小于所述第二天线的输入阻抗的变化值时，将第一射频通路连通，将第二射频通路断开，所述第一射频通路包括所述第一天线与所述射频收发模块之间的通路，所述第二射频通路包括所述第二天线与所述射频收发模块之间的通路。

本实用新型实施例第二方面，提供了一种电子装置，包括边框、电路板以及本实用新型实施例第一方面所描述的天线切换电路。

本实用新型实施例提供的天线切换电路，可以通过检测装置检测第一天线的输入阻抗的变化值和第二天线的输入阻抗的变化值，当第一天线的输入阻抗的变化值小于第二天线的输入阻抗的变化值时，将第一射频通路连通，以使第一天线工作，将第二射频通路断开，以使第二天线不工作；其中，第一射频通路包括第一天线与射频收发模块之间的通路，第二射频通路包括第二天线与射频收发模块之间的通路。本实用新型实施例可以通过检测装置检测天线的输入阻抗的变化，根据天线阻抗的变化将当前工作的天线切换至性能更高的天线，可以提高工作的天线的性能。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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公开的一种天线切换电路的结构示意图；

图2是本实用新型实施例公开的另一种天线切换电路的结构示意图；

图3是本实用新型实施例公开的另一种天线切换电路的结构示意图；

图4是本实用新型实施例公开的另一种天线切换电路的结构示意图；

图5是本实用新型实施例公开的一种电子装置的结构示意图；

图6是本实用新型实施例公开的另一种电子装置的结构示意图；

图7是本实用新型实施例公开的另一种电子装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，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、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、产品或设备固有的其他步骤或单元。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本实用新型的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

本实用新型实施例所涉及到的电子装置可以包括各种具有无线通信功能的手持设备、车载设备、可穿戴设备、计算设备或连接到无线调制解调器的其他处理设备，以及各种形式的用户设备(User Equipment，UE)，移动台(Mobile Station，MS)，终端设备(terminal device)等等。为方便描述，上面提到的设备统称为电子装置。

下面对本实用新型实施例进行详细介绍。

请参阅图1，图1是本实用新型实施例公开的一种天线切换电路的结构示意图。如图1所示，该天线切换电路包括检测装置11、控制器21、第一天线31、第二天线32、第一切换开关41和射频收发模块51，其中：

检测装置11，用于检测第一天线31的输入阻抗的变化值和第二天线32的输入阻抗的变化值；

控制器21，用于比较第一天线31的输入阻抗的变化值和第二天线32的输入阻抗的变化值的大小；

第一切换开关41，用于当第一天线31的输入阻抗的变化值小于第二天线32的输入阻抗的变化值时，将第一射频通路连通，将第二射频通路断开，第一射频通路包括第一天线31与射频收发模块51之间的通路，第二射频通路包括第二天线32与射频收发模块51之间的通路。

本实用新型实施例中，检测装置11可以采集第一天线的馈电点处的电流和电压，根据第一天线的馈电点处的电流和电压大小来计算第一天线的输入阻抗，还可以采集第二天线的馈电点处的电流和电压，根据第二天线的馈电点处的电流和电压大小来计算第二天线的输入阻抗。

检测装置11可以周期性的采集第一天线31的输入阻抗并将两次采集的输入阻抗的差值作为第一天线31的输入阻抗的变化值；检测装置11可以周期性的采集第二天线32的输入阻抗并将两次采集的输入阻抗的差值作为第二天线32的输入阻抗的变化值。

可选的，检测装置11包括定向耦合器，定向耦合器可以测量第一天线31和第二天线32的反射功率，回波损耗和驻波比等。如果定向耦合器测得第一天线31发射回来的功率小于第二天线32反射回来的功率，则第一切换开关41将第一射频通路连通，将第二射频通路断开；反之，如果定向耦合器测得第一天线31发射回来的功率大于第二天线32反射回来的功率，则第一切换开关41将第一射频通路断开，将第二射频通路导通。

天线的输入阻抗与天线的几何形状、尺寸、馈电点位置和环境因素有关。当天线被人体器官(例如，手臂)挡住时，会导致天线的输入阻抗的发生波动。当天线的输入阻抗波动越大，表明天线的阻抗失配越严重。

如图1所示，检测装置11可以包括第一检测端111、第二检测端112和输出端113，第一检测端111连接第一天线31的馈电点3102，第二检测端112连接第二天线32的馈电点3202。控制器21包括输入端211和第一输出端212，控制器21的输入端211连接检测装置11的输出端113，控制器21的第一输出端212连接第一切换开关41的控制端410。

图1中的第一切换开关41以单刀双掷开关为例，第一切换开关41包括第一不动端411、第二不动端412和自由端413。

控制器21用于比较第一天线31的输入阻抗的变化值和第二天线32的输入阻抗的变化值的大小，当第一天线31的输入阻抗的变化值小于第二天线32的输入阻抗的变化值时，控制器21的第一输出端212向第一切换开关41的控制端410发送第一控制信号，第一切换开关41响应该第一控制信号将自由端413与第一不动端411连接，从而实现第一射频通路连通，第二射频通路断开。当第一天线31的输入阻抗的变化值大于第二天线32的输入阻抗的变化值时，控制器21的第一输出端212向第一切换开关41的控制端410发送第二控制信号，第一切换开关41响应该第二控制信号将自由端413与第二不动端412连接，从而实现第一射频通路断开，第二射频通路连通。

其中，第一射频通路为第一天线31与射频收发模块51之间的通路，第二射频通路为第二天线32与射频收发模块51之间的通路。第一射频通路连通后，使用第一天线31进行通信，第二射频通路连通后，使用第二天线32进行通信。

射频收发模块51可以包括射频收发器、功率放大器等部件，用于接收和发送射频信号。当第一射频通路连通后，射频收发模块51与第一天线31连通，射频收发模块51可以通过第一天线31接收射频信号。当第二射频通路连通后，射频收发模块51与第二天线32连通，射频收发模块51可以通过第二天线32接收射频信号。

可选的，第一切换开关41，还用于当第一天线31的输入阻抗的变化值大于第二天线32的输入阻抗的变化值时，将第二射频通路连通，将第一射频通路断开。

其中，第一天线31和第二天线31可以是时分同步码分多址(Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access，TD-SCDMA)天线、宽带码分多址(WidebandCode Division Multiple Access，WCDMA)天线、全球移动通信系统(Global System forMobile Communication，GSM)天线、长期演进(Long Term Evolution，LTE)天线中的任一种。

请参阅图2，图2是本实用新型实施例公开的另一种天线切换电路的结构示意图，图2是在图1的基础上进一步优化得到的。如图2所示，天线切换电路还包括第二切换开关42和第一匹配电路61，第二切换开关42设置在第一射频通路上；

第二切换开关42，用于当第一天线31的输入阻抗的变化值小于第二天线32的输入阻抗的变化值时，将第一射频通路连通，将第一匹配通路断开，第一匹配通路包括第一天线31与第一匹配电路61之间的通路。

第二切换开关42，还用于当第一天线31的输入阻抗的变化值大于第二天线32的输入阻抗的变化值时，将第一射频通路断开，将第一匹配通路连通。

其中，第二切换开关42可以与控制器21连接，具体的，控制器21还包括第二输出端213，控制器21的第二输出端213连接第二切换开关42的控制端420。

图2中的第二切换开关42以单刀双掷开关为例，第二切换开关42包括第一不动端421、第二不动端422和自由端423。

控制器21用于比较第一天线31的输入阻抗的变化值和第二天线32的输入阻抗的变化值的大小，当第一天线31的输入阻抗的变化值小于第二天线32的输入阻抗的变化值时，控制器21的第二输出端213向第二切换开关42的控制端420发送第二控制信号，第二切换开关42响应该第二控制信号将自由端423与第一不动端421连接，从而实现第一射频通路连通，第一匹配通路断开。当第一天线31的输入阻抗的变化值大于第二天线32的输入阻抗的变化值时，控制器21的第二输出端213向第二切换开关42的控制端420发送第二控制信号，第二切换开关42响应该第二控制信号将自由端423与第二不动端422连接，从而实现第一射频通路断开，第一匹配通路连通。

其中，第一匹配通路包括第一天线31与第一匹配电路61之间的通路。第一匹配电路61可以包括第一端611和第二端612，第一端611连接第二切换开关42的第二不动端422，第二端612接地。

第一匹配通路连通时，天线选择电路使用第二天线32工作，第一匹配电路61用于为第一天线31提供回流通路，第一匹配电路61可以将第一天线31接收的信号快速接地。可以在使用第二天线32工作时，避免第一天线31对第二天线32接收的信号造成干扰。

请参阅图3，图3是本实用新型实施例公开的另一种天线切换电路的结构示意图，图3是在图2的基础上进一步优化得到的。如图3所示，天线切换电路还包括第三切换开关43和第二匹配电路62，第三切换开关43设置在第二射频通路上；

第三切换开关43，用于当第一天线31的输入阻抗的变化值大于第二天线32的输入阻抗的变化值时，将第二射频通路连通，将第二匹配通路断开，第二匹配通路包括第二天线32与第二匹配电路62之间的通路。

第三切换开关43，用于当第一天线31的输入阻抗的变化值小于第二天线32的输入阻抗的变化值时，将第二射频通路断开，将第二匹配通路连通。

其中，第三切换开关43可以与控制器21连接，具体的，控制器21还包括第三输出端214，控制器21的第三输出端214连接第三切换开关43的控制端430。

图3中的第三切换开关43以单刀双掷开关为例，第三切换开关43包括第一不动端431、第二不动端432和自由端433。

图3所示的实施例中，控制器21用于比较第一天线31的输入阻抗的变化值和第二天线32的输入阻抗的变化值的大小，当第一天线31的输入阻抗的变化值小于第二天线32的输入阻抗的变化值时，控制器21的第三输出端214向第三切换开关43的控制端430发送第三控制信号，第三切换开关43响应该第三控制信号将自由端433与第一不动端431连接，从而实现第二射频通路连通，第二匹配通路断开。当第一天线31的输入阻抗的变化值大于第二天线32的输入阻抗的变化值时，控制器21的第三输出端214向第三切换开关43的控制端430发送第三控制信号，第三切换开关43响应该第二控制信号将自由端433与第二不动端432连接，从而实现第二射频通路断开，第二匹配通路连通。

其中，第二匹配通路包括第二天线32与第二匹配电路62之间的通路。第二匹配电路62可以包括第一端621和第二端622，第一端621连接第三切换开关43的第二不动端432，第二端622接地。

第二匹配通路连通时，天线选择电路使用第一天线31工作，第二匹配电路62用于为第二天线32提供回流通路，第二匹配电路62可以将第二天线32接收的信号快速接地。可以在使用第一天线31工作时，避免第二天线32对第一天线31接收的信号造成干扰。

可选的，天线切换电路还包括第一调频模块71，第一调频模块串接在第一射频通路中，其中，第一调频模块包括第一电容C1。

可选的，天线切换电路还包括第二调频模块，第二调频模块串接在第二射频通路中。其中，第二调频模块包括第二电容C2。

请参阅图4，第一调频模块71用于调节第一天线31的工作频率，第二调频模块72用于调节第二天线32的工作频率。比如，当天线31或天线32需要发射较低频率(例如，900MHz)的信号时，可以通过加入第一电容C1或第二电容C2，以降低天线31或天线32的工作频率。

请参阅图5，图5是本实用新型实施例公开的一种电子装置的结构示意图，如图5所示，该电子装置10包括边框300、电路板200以及天线切换电路100，天线切换电路100包括图1至图4中任一种。天线切换电路100固定在电路板上。

天线切换电路100包括检测装置11、控制器21、第一天线31、第二天线32、第一切换开关41和射频收发模块51。如图5所示，天线切换电路100还可以包括第二切换开关42、第三切换开关43、第一匹配电路61、第二匹配电路62。

其中，第一天线31包括第一天线辐射体3101，第一天线辐射体3101设置在边框300上。具体的，可以将边框300的部分作为第一天线辐射体3101。如图5所示，边框300的左边部分作为第一天线辐射体3101。第一天线31还可以包括第一馈电点3102，第一馈电点3102用于将射频收发模块51发送的信号传送到第一天线辐射体3101，以及用于将第一天线辐射体3101接收到的信号传送到射频收发模块51。

其中，第二天线32包括第二天线辐射体3201，第二天线辐射体3201设置在边框300上，具体的，可以将边框300的部分作为第二天线辐射体3201。如图5所示，边框300的右边部分作为第二天线辐射体3201。

第二天线32还可以包括第二馈电点3202，第二馈电点3202用于将射频收发模块51发送的信号传送到第二天线辐射体3201，以及用于将第二天线辐射体3201接收到的信号传送到射频收发模块51。

第一天线辐射体3101和第二天线辐射体3201通过金属隔离器件81隔开，金属隔离器件81接地。金属隔离器件81用于将第一天线辐射体3101和第二天线辐射体3201进行隔离，避免第一天线辐射体3101收发的信号与第二天线辐射体3201收发的信号之间的干扰。

其中，第一天线辐射体3101和第二天线辐射体3201设置在边框300的同一侧。

如图5所示，第一天线辐射体3101和第二天线辐射体3201设置在边框300的下端。如果电子装置10以手机为例，第一天线辐射体3101和第二天线辐射体3201则可以设置在手机的下边框。当电子装置10的持有人手持手机通话时，与将天线辐射体设置在手机的上边框相比，将天线辐射体设置在手机的下边框可以减少天线辐射体对人体的辐射。进一步的，本实用新型实施例，将第一天线辐射体3101和第二天线辐射体3201分别设置在手机的下边框的左右两侧，当用户左手握住手机底部时，导致第一天线31的输入阻抗变化，会影响第一天线辐射体3101的信号收发，当用户右手握住手机底部时，导致第二天线32的输入阻抗变化，会影响第二天线辐射体3201的信号收发，进而影响天线工作性能。本实用新型实施例通过检测装置11检测第一天线31的输入阻抗的变化值和第二天线32的输入阻抗的变化值，通过控制器21比较第一天线31的输入阻抗的变化值和第二天线32的输入阻抗的变化值的大小，当第一天线31的输入阻抗的变化值小于第二天线32的输入阻抗的变化值时，第一切换开关41将第一射频通路连通，将第二射频通路断开，使第一天线31工作；当第一天线31的输入阻抗的变化值大于第二天线32的输入阻抗的变化值时，第一切换开关41将第一射频通路断开，将第二射频通路连通，使第二天线32工作，可以根据天线阻抗的变化将当前工作的天线切换至性能更高的天线，可以提高工作的天线的性能。

将第一天线辐射体3101和第二天线辐射体3201分别设置在手机的下边框的左右两侧，可以适用于极小净空条件。例如，以全面屏手机为例，由于全面屏手机的屏幕占据了非常大的空间，使得天线的净空空间非常小。本实用新型实施例将将第一天线辐射体3101和第二天线辐射体3201分别设置在手机的下边框的左右两侧，无需占用手机的侧边框的空间，可以满足全面屏手机下的天线切换。

可选的，如图6所示，第一天线辐射体3101和第二天线辐射体3201设置在边框300的相邻两侧。

可选的，可选的，如图7所示，第一天线辐射体3101和第二天线辐射体3201设置在边框300的相对两侧。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置，可通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

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单元来实现本实施例方案的目的。

以上对本实用新型实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (20)

1.一种天线切换电路，应用于电子装置，其特征在于，包括检测装置、控制器、第一天线、第二天线、第一切换开关和射频收发模块，其中：

所述检测装置，用于检测所述第一天线的输入阻抗的变化值和所述第二天线的输入阻抗的变化值；

所述控制器，用于比较所述第一天线的输入阻抗的变化值和所述第二天线的输入阻抗的变化值的大小；

所述第一切换开关，用于当所述第一天线的输入阻抗的变化值小于所述第二天线的输入阻抗的变化值时，将第一射频通路连通，将第二射频通路断开，所述第一射频通路包括所述第一天线与所述射频收发模块之间的通路，所述第二射频通路包括所述第二天线与所述射频收发模块之间的通路。

2.根据权利要求1所述天线切换电路，其特征在于，

所述第一切换开关，还用于当所述第一天线的输入阻抗的变化值大于所述第二天线的输入阻抗的变化值时，将所述第二射频通路连通，将所述第一射频通路断开。

3.根据权利要求1所述天线切换电路，其特征在于，所述天线切换电路还包括第二切换开关和第一匹配电路，所述第二切换开关设置在所述第一射频通路上；

所述第二切换开关，用于当所述第一天线的输入阻抗的变化值小于所述第二天线的输入阻抗的变化值时，将所述第一射频通路连通，将第一匹配通路断开，所述第一匹配通路包括所述第一天线与所述第一匹配电路之间的通路。

4.根据权利要求3所述天线切换电路，其特征在于，

所述第二切换开关，还用于当所述第一天线的输入阻抗的变化值大于所述第二天线的输入阻抗的变化值时，将所述第一射频通路断开，将第一匹配通路连通。

5.根据权利要求2～4任一项所述天线切换电路，其特征在于，所述天线切换电路还包括第三切换开关和第二匹配电路，所述第三切换开关设置在所述第二射频通路上；

所述第三切换开关，用于当所述第一天线的输入阻抗的变化值大于所述第二天线的输入阻抗的变化值时，将所述第二射频通路连通，将第二匹配通路断开，所述第二匹配通路包括所述第二天线与所述第二匹配电路之间的通路。

6.根据权利要求5所述天线切换电路，其特征在于，

所述第三切换开关，用于当所述第一天线的输入阻抗的变化值小于所述第二天线的输入阻抗的变化值时，将所述第二射频通路断开，将第二匹配通路连通。

7.根据权利要求1～4、6任一项所述天线切换电路，其特征在于，所述天线切换电路还包括第一调频模块，所述第一调频模块串接在所述第一射频通路中。

8.根据权利要求7所述天线切换电路，其特征在于，所述第一调频模块包括第一电容。

9.根据权利要求1～4、6、8任一项所述天线切换电路，其特征在于，所述天线切换电路还包括第二调频模块，所述第二调频模块串接在所述第二射频通路中。

10.根据权利要求9所述的天线切换电路，其特征在于，所述第二调频模块包括第二电容。

11.根据权利要求1～4、6、8、10任一项所述天线切换电路，其特征在于，所述第一切换开关包括单刀双掷开关。

12.根据权利要求3或4所述天线切换电路，其特征在于，所述第二切换开关包括单刀双掷开关。

13.根据权利要求6所述天线切换电路，其特征在于，所述第三切换开关包括单刀双掷开关。

14.根据权利要求1～4、6、8、10任一项所述天线切换电路，其特征在于，所述检测装置包括定向耦合器。

15.一种电子装置，其特征在于，包括边框、电路板以及天线切换电路，所述天线切换电路包括检测装置、控制器、第一天线、第二天线、第一切换开关和射频收发模块；所述天线切换电路固定在所述电路板上，所述检测装置用于检测所述第一天线的输入阻抗的变化值和所述第二天线的输入阻抗的变化值；所述控制器用于比较所述第一天线的输入阻抗的变化值和所述第二天线的输入阻抗的变化值的大小；所述第一切换开关，用于当所述第一天线的输入阻抗的变化值小于所述第二天线的输入阻抗的变化值时，将第一射频通路连通，将第二射频通路断开，所述第一射频通路包括所述第一天线与所述射频收发模块之间的通路，所述第二射频通路包括所述第二天线与所述射频收发模块之间的通路。

16.根据权利要求15所述电子装置，其特征在于，所述第一天线包括第一天线辐射体，所述第一天线辐射体设置在所述边框上。

17.根据权利要求16所述电子装置，其特征在于，所述第二天线包括第二天线辐射体，所述第二天线辐射体设置在所述边框上，所述第一天线辐射体和所述第二天线辐射体通过金属隔离器件隔开，所述金属隔离器件接地。

18.根据权利要求17所述电子装置，其特征在于，所述第一天线辐射体和所述第二天线辐射体设置在所述边框的同一侧。

19.根据权利要求17所述电子装置，其特征在于，所述第一天线辐射体和所述第二天线辐射体设置在所述边框的相邻两侧。

20.根据权利要求17所述电子装置，其特征在于，所述第一天线辐射体和所述第二天线辐射体设置在所述边框的相对两侧。