CN109039348A - 天线控制方法和天线控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种天线控制装置，其应用于终端中。所述天线控制装置包括：开关模块、多个匹配网络和处理模块。所述多个匹配网络的一端都通过开关模块与终端的天线电连接，所述多个匹配网络的另一端都接地。处理模块，用于在检测到终端的外围接口由未插入状态变更为插入状态时，控制开关模块将天线与多个匹配网络中的初始匹配网络电连接切换为天线与多个匹配网络中的预设匹配网络电连接；其中所述预设匹配网络与通过终端的射频处理器获取到的天线的发射频段或者接收频段相匹配。本发明实施例还公开了一种天线控制方法，其在外围接口变为插入状态时，可以使得天线与最佳的匹配网络电连接，从而提高天线辐射效率。

Description

天线控制方法和天线控制装置

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种天线控制方法和天线控制装置。

背景技术

随着手机、平板电脑等手持终端日益普及，越来越多的终端采用全金属外壳或者金属边框来提升产品的外观和质感。然而这种产品外观或者质感与终端的天线性能往往是互相制约的，再加上目前的终端越来越轻薄的趋势，使得天线的设计空间变得越来越小，天线设计往模块化发展。但模块化天线常有天线频率带宽窄的问题，为了解决此问题，常在天线端加可调开关器件(例如包括单刀多掷开关)。

现有技术中对金属后壳的天线设计一般是采用边框作为天线辐射本体，而天线基本是处于手机下端或者上端，对于下端天线，周围会存在USB和耳机等外部部件，当外围配件如耳机等插入时会导致天线环境变差从而导致性能变差。

现有技术是在外围部件插入后天线性能变差时利用软件算法通过双刀双掷开关(Double Pole Double Throw,DBDT)进行切换，但是切换算法为了预防频繁切换只在低于一定阈值时才会切换(通常是5dB)，而且即使主收发切到上端，辅助接收还是会切换到下端，这样耳机或者USB插入带来的影响还是无法消除。

发明内容

本发明实施例一方面公开了一种天线控制装置，其应用于终端中，所述天线控制装置包括：

开关模块；

多个匹配网络，所述多个匹配网络的一端都通过开关模块与终端的天线电连接，所述多个匹配网络的另一端都接地；

处理模块，用于在检测到所述终端的外围接口由未插入状态变更为插入状态时，控制开关模块将天线与多个匹配网络中的初始匹配网络电连接切换为天线与多个匹配网络中的预设匹配网络电连接；其中所述预设匹配网络与通过终端的射频处理器获取到的天线的发射频段或者接收频段相匹配。

作为一种可能的实施方式，在所述天线控制装置中，所述终端的外围接口包括终端的耳机接口或USB接口。

作为一种可能的实施方式，在所述天线控制装置中，所述多个匹配网络中的每个匹配网络包括电容、电感、电阻或者它们的任意组合。

作为一种可能的实施方式，在所述天线控制装置中，所述处理模块包括应用处理器和通讯处理器；

所述应用处理器用于在检测到所述终端的外围接口由未插入状态变更为插入状态时，产生状态变更指令；

所述通讯处理器用于根据状态变更指令获取射频处理器检测到的天线的发射频段或者接收频段以及通过控制接口控制开关模块将天线与多个匹配网络中的初始匹配网络电连接切换为天线与多个匹配网络中的预设匹配网络电连接。

作为一种可能的实施方式，在所述天线控制装置中，所述控制接口为通用输入输出接口(GPIO，General Purpose Input Output)或者移动产业处理器接口(MIPI，MobileIndustry Processor Interface)。

作为一种可能的实施方式，在所述天线控制装置中，所述预设匹配网络与通过终端的射频处理器获取到的天线的发射频段或者接收频段相匹配包括：

所述预设匹配网络的电容值与通过终端的射频处理器获取到的天线的发射频段或者接收频段相匹配。

本发明实施例另一方面公开了一种天线控制方法，其应用于包括开关模块、多个匹配网络和处理模块的终端中；所述多个匹配网络的一端都通过开关模块与终端的天线电连接，所述多个匹配网络的另一端都接地；所述天线控制方法包括：

通过处理模块判断所述终端的外围接口是否由未插入状态变更为插入状态；

若判断为是，则通过处理模块控制开关模块将天线与多个匹配网络中的初始匹配网络电连接切换为天线与多个匹配网络中的预设匹配网络电连接；其中所述预设匹配网络与通过终端的射频处理器获取到的天线的发射频段或者接收频段相匹配。

作为一种可能的实施方式，在所述天线控制方法中，所述终端的外围接口包括终端的耳机接口或USB接口。

作为一种可能的实施方式，在所述天线控制方法中，所述处理模块包括应用处理器和通讯处理器；所述通过处理模块判断所述终端的外围接口是否由未插入状态变更为插入状态；若判断为是，则通过处理模块控制开关模块将天线与多个匹配网络中的初始匹配网络电连接切换为天线与多个匹配网络中的预设匹配网络电连接包括：

通过应用处理器判断所述终端的外围接口是否由未插入状态变更为插入状态；

若判断为是，则通过应用处理器产生状态变更指令；根据状态变更指令控制通讯处理器获取射频处理器检测到的天线的发射频段或者接收频段以及使得通讯处理器通过控制接口控制开关模块将天线与多个匹配网络中的初始匹配网络电连接切换为天线与多个匹配网络中的预设匹配网络电连接。

作为一种可能的实施方式，在所述天线控制方法中，所述控制接口为通用输入输出接口(GPIO，General Purpose Input Output)或者移动产业处理器接口(MIPI，MobileIndustry Processor Interface)。

从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：

本发明实施例公开了天线控制装置和天线控制方法，其在检测到终端的外围接口由未插入状态变更到插入状态时，控制开关模块将天线与多个匹配网络中的初始匹配网络电连接切换为天线与多个匹配网络中的预设匹配网络电连接，可以使得天线与最佳的匹配网络电连接，从而提高天线辐射效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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为本发明一种实施例的天线控制装置的结构图。

图2为本发明一种实施例的处理模块的结构图。

图3为本发明一种实施例的天线控制方法的流程图。

具体实施方式

本发明实施例公开了一种天线控制装置和天线控制方法，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，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，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，其为本发明一种实施例的天线控制装置100的结构图，天线控制装置100应用于终端。本发明实施例中的终端可以是例如智能手机、平板电脑、个人数字助理(PDA)、智能手表等智能终端。

天线控制装置100包括开关模块10、多个匹配网络20和处理模块30。在本发明实施例中，图1所示多个匹配网络20的数量为4个。但是，在本发明的其它实施例中，所述多个匹配网络20的数量可以为2个、3个或者4个以上。

多个匹配网络20的一端都通过开关模块10与终端的天线900电连接，所述多个匹配网络20的另一端都接地。

处理模块30，用于在检测到所述终端的外围接口(图未示)由未插入状态变更为插入状态时，控制开关模块10将天线900与多个匹配网络20中的初始匹配网络电连接切换为天线900与多个匹配网络20中的预设匹配网络电连接；其中所述预设匹配网络与通过终端的射频处理器(图未示)获取到的天线900的发射频段或者接收频段相匹配。

在非限定的本发明实施例中，所述多个匹配网络20中的每个匹配网络20包括电容和/或电感。典型地，所述多个匹配网络20中的每个匹配网络20包括电容。

作为一个限定的实施例，所述预设匹配网络与通过终端的射频处理器获取到的天线900的发射频段或者接收频段相匹配包括：所述预设匹配网络的电容值与通过终端的射频处理器获取到的天线900的发射频段或者接收频段相匹配。

在非限定的本发明实施例中，所述终端的外围接口包括终端的耳机接口或USB接口。在此需要说明的是，在现有技术中，天线900(例如终端的下端天线)的周围会存在耳机接口和/或USB接口等外围接口，当外围配件例如耳机插入耳机接口或者例如外部设备通过USB数据线插入USB接口时，会导致天线环境变差从而导致天线性能变差，也即会导致天线的辐射效率下降。

而本发明实施例中，在检测到所述终端的外围接口由未插入状态变更为插入状态时，处理模块30控制开关模块10将天线900与多个匹配网络20中的初始匹配网络电连接切换为天线900与多个匹配网络20中的预设匹配网络电连接；其中预设匹配网络与天线900的发射频段或者接收频段相匹配。因此，使得天线900与最佳的匹配网络20电连接，从而提高天线900的辐射效率。

请同时参阅图1和图2，处理模块30包括应用处理器32和通讯处理器34。应用处理器32与通讯处理器34电连接，通讯处理器34与终端的射频处理器800电连接，射频处理器800与天线900电连接。

所述应用处理器32用于在检测到所述终端的外围接口由未插入状态变更为插入状态时，产生状态变更指令。

所述通讯处理器34用于根据状态变更指令获取射频处理器800检测到的天线的发射频段或者接收频段以及通过控制接口控制开关模块10将天线与多个匹配网络20中的预设匹配网络电连接。

作为一个非限定的实施例，所述控制接口为通用输入输出接口(GPIO，GeneralPurpose Input Output)或者移动产业处理器接口(MIPI，Mobile Industry ProcessorInterface)。

请参阅图3，其为本发明实施例的天线控制方法200的流程图。天线控制方法200应用于天线控制装置100中，也即天线控制方法200与天线控制装置100对应。天线控制方法200应用于包括开关模块10、多个匹配网络20和处理模块30的终端中，所述多个匹配网络20的一端都通过开关模块10与终端的天线900电连接，所述多个匹配网络900的另一端都接地。

天线控制方法200包括步骤202、步骤204和步骤206。

步骤202：通过处理模块30检测终端的外围接口的插入状态。

步骤204：通过处理模块30判断所述终端的外围接口是否由未插入状态变更为插入状态。若判断为是，则执行步骤206。若判断为否，则返回执行步骤202。

步骤206：通过处理模块30控制开关模块10将天线900与多个匹配网络20中的初始匹配网络电连接切换为天线900与多个匹配网络20中的预设匹配网络电连接；其中所述预设匹配网络与通过终端的射频处理器获取到的天线900的发射频段或者接收频段相匹配。

在非限定的本发明实施例中，所述终端的外围接口包括终端的耳机接口或USB接口。

在非限定的本发明实施例中，步骤204和步骤206中所述通过处理模块30判断所述终端的外围接口是否由未插入状态变更为插入状态；若判断为是，则通过处理模块30控制开关模块10将天线900与多个匹配网络20中的初始匹配网络电连接切换为天线900与多个匹配网络20中的预设匹配网络电连接包括：通过应用处理器32判断所述终端的外围接口是否由未插入状态变更为插入状态；若判断为是，则通过应用处理器32产生状态变更指令；根据状态变更指令控制通讯处理器34获取射频处理器800检测到的天线900的发射频段或者接收频段以及使得通讯处理器34通过控制接口控制开关模块10将天线900与多个匹配网络20中的初始匹配网络电连接切换为天线900与多个匹配网络20中的预设匹配网络电连接。

作为非限定的实施例，所述控制接口为通用输入输出接口(GPIO，GeneralPurpose Input Output)或者移动产业处理器接口(MIPI，Mobile Industry ProcessorInterface)。

作为一种非限定的描述，本发明实施例涉及天线技术领域，具体涉及一种智能天线切换方案。该天线切换方案中包括传统天线馈源以及匹配电路，同时还包含为扩展天线频段带宽需要的天线可调谐开关器件，所述可调谐开关器件包括SPST(单刀单掷)、SPDT(单刀双掷)、SP4T(单刀四掷)或可变电容，可调谐器件由GPIO或者MIPI控制，通过变更GPIO或MIPI状态从而实现开关连通状态的不同。

正常工作状态下(即耳机或者USB没有插入)时，天线根据此时所处的环境已经调试好，可调谐开关器件所处状态固定。当插入耳机时，应用处理器(AP，ApplicationProcessor)可以获知状态，通过软件将指令发给通讯处理器(CP，CommunicationProcessor)，从而CP控制天线可调谐器件进行状态变更。

手机边框天线，通过一颗SP4T开关回地，回地通路上有连接电子器件(电容/电感/电阻)，例如在FDD-LTE B3开始状态下天线选择的匹配网络RF1开关状态，当AP检测到有耳机插入时，此时天线性能因为外界环境的变换性能变差，匹配网络RF1上此刻连接的电子器件(电容/电感/电阻)无法满足带插入耳机状态下的天线性能，需要AP给CP下发指令，CP再给此天线开关的控制单元(通过GPIO或者MIPI)下发变更指令，从而变更到其他如匹配网络RF2/RF3/RF4上使得天线辐射效率更高的回地通路上。例如匹配网络RF1原始串联连接的例如0.5pf电容，当耳机插入后天线外界环境变差导致此时电容值不是最佳匹配电路，通过在微波暗室里测试天线有源指标TRP(total radiated power：总辐射功率)和TIS(totalistropic sensitivity：总全向灵敏度)找到使得性能更佳的匹配网络RF2上例如1pf电容，于是Moderm软件做出判断：当AP检测到有耳机插入时，此工作频段下AP给CP下发天线调谐器件的端口变更指令，从而提升在插入耳机状态下的天线性能。作为本发明实施例非限定的举例，多个匹配网络中的初始匹配网络例如为匹配网络RF1，多个匹配网络中的预设匹配网络例如为匹配网络RF2。

从而变更到其他如匹配网络RF2/RF3/RF4上使得天线辐射效率更高的回地通路上，例如匹配网络RF1原始串联连接的例如0.5pf电容，当耳机插入后天线外界环境变差导致此时电容值不是最佳匹配电路，可以变更到匹配网络RF2上的例如1pf电容使得此时天线辐射效率更高，性能更佳。

不只是耳机插入可以检测，USB插入同样也可以通过此方式检测并变更天线电路中所用调谐开关器件的状态，本发明适用所有通信制式下的各种频段。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种天线控制装置，其特征在于，应用于终端中，所述天线控制装置包括：

开关模块；

多个匹配网络，所述多个匹配网络的一端都通过开关模块与终端的天线电连接，所述多个匹配网络的另一端都接地；

处理模块，用于在检测到所述终端的外围接口由未插入状态变更为插入状态时，控制开关模块将天线与多个匹配网络中的初始匹配网络电连接切换为天线与多个匹配网络中的预设匹配网络电连接；其中所述预设匹配网络与通过终端的射频处理器获取到的天线的发射频段或者接收频段相匹配。

2.如权利要求1所述的天线控制装置，其特征在于：所述终端的外围接口包括终端的耳机接口或USB接口。

3.如权利要求1所述的天线控制装置，其特征在于：所述多个匹配网络中的每个匹配网络包括电容和/或电感。

4.如权利要求1所述的天线控制装置，其特征在于：所述处理模块包括应用处理器和通讯处理器；

所述应用处理器用于在检测到所述终端的外围接口由未插入状态变更为插入状态时，产生状态变更指令；

所述通讯处理器用于根据状态变更指令获取射频处理器检测到的天线的发射频段或者接收频段以及通过控制接口控制开关模块将天线与多个匹配网络中的初始匹配网络电连接切换为天线与多个匹配网络中的预设匹配网络电连接。

5.如权利要求4所述的天线控制装置，其特征在于：所述控制接口为通用输入输出接口(GPIO，General Purpose Input Output)或者移动产业处理器接口(MIPI，MobileIndustry Processor Interface)。

6.如权利要求1所述的天线控制装置，其特征在于，所述预设匹配网络与通过终端的射频处理器获取到的天线的发射频段或者接收频段相匹配包括：

所述预设匹配网络的电容值与通过终端的射频处理器获取到的天线的发射频段或者接收频段相匹配。

7.一种天线控制方法，其特征在于，应用于包括开关模块、多个匹配网络和处理模块的终端中，所述多个匹配网络的一端都通过开关模块与终端的天线电连接，所述多个匹配网络的另一端都接地；所述天线控制方法包括：

通过处理模块判断所述终端的外围接口是否由未插入状态变更为插入状态；

若判断为是，则通过处理模块控制开关模块将天线与多个匹配网络中的初始匹配网络电连接切换为天线与多个匹配网络中的预设匹配网络电连接；其中所述预设匹配网络与通过终端的射频处理器获取到的天线的发射频段或者接收频段相匹配。

8.如权利要求6所述的天线控制方法，其特征在于：所述终端的外围接口包括终端的耳机接口或USB接口。

9.如权利要求6所述的天线控制方法，其特征在于：所述处理模块包括应用处理器和通讯处理器；所述通过处理模块判断所述终端的外围接口是否由未插入状态变更为插入状态；若判断为是，则通过处理模块控制开关模块将天线与多个匹配网络中的初始匹配网络电连接切换为天线与多个匹配网络中的预设匹配网络电连接包括：

通过应用处理器判断所述终端的外围接口是否由未插入状态变更为插入状态；

若判断为是，则通过应用处理器产生状态变更指令；根据状态变更指令控制通讯处理器获取射频处理器检测到的天线的发射频段或者接收频段以及使得通讯处理器通过控制接口控制开关模块将天线与多个匹配网络中的初始匹配网络电连接切换为天线与多个匹配网络中的预设匹配网络电连接。

10.如权利要求9所述的天线控制方法，其特征在于：所述控制接口为通用输入输出接口(GPIO，General Purpose Input Output)或者移动产业处理器接口(MIPI，MobileIndustry Processor Interface)。