一种天线切换装置和移动终端的制作方法

本发明涉及移动终端技术领域，特别是涉及一种天线切换装置和一种移动终端。

背景技术：

移动终端的无线通信向MIMO(Multiple-Input Multiple-Output，多输入多输出)方向发展，一些移动终端可支持下行多天线同时接收信号，该移动终端的理论下行速率可大大提高，而由于成本、功耗等原因，目前移动终端上行发射信号一般为单天线发射。

由于移动终端的天线容易受到手握、人头的影响，现有技术中，移动终端上行发射信号时采用双天线切换技术，即在两个天线之间选择环境更好(例如手没有握住)的一个天线来发射信号。

现有技术中的双天线切换技术存在以下缺陷：如果两个天线都被手握住或都受到人头的影响，则上行通信质量会受到很大影响。

技术实现要素：

鉴于上述问题，本发明实施例的目的在于提供一种天线切换装置和一种移动终端，以解决现有技术中的双天线切换技术，在两个天线都被手握住或都受到人头的影响时，上行通信质量会受到很大影响的问题。

为了解决上述问题，本发明实施例公开了一种天线切换装置，应用于移动终端，所述移动终端包括射频收发电路和至少三个天线，所述射频收发电路包括发送及主接收通路和至少两个从接收通路，所述天线切换装置包括：天线切换模块，所述至少三个天线通过所述天线切换模块，分别与所述发送及主接收通路和所述至少两个从接收通路对应相连；控制器，所述控制器分别与所述射频收发电路和所述天线切换模块相连，当所述移动终端处于非休眠模式时，每隔预设时间所述控制器确定与所述天线切换模块相连的至少三个天线中接收信号强度最强的天线，并控制所述天线切换模块切换所述发送及主接收通路与所述接收信号强度最强的天线相连。

为了解决上述问题，本发明实施例还公开了一种移动终端，包括射频收发电路、至少三个天线和所述的天线切换装置，所述射频收发电路包括发送及主接收通路和至少两个从接收通路。

本发明实施例包括以下优点：设置移动终端内至少三个天线通过天线切换装置中的天线切换模块，分别与射频收发电路内发送及主接收通路和至少两个从接收通路对应相连，以及设置天线切换装置中的控制器分别与射频收发电路和天线切换模块相连，当移动终端处于非休眠模式时，每隔预设时间通过控制器确定与天线切换模块相连的至少三个天线中接收信号强度最强的天线，并控制天线切换模块切换发送及主接收通路与接收信号强度最强的天线相连。这样，在保证下行各天线同时接收信号的同时，能实现在至少三个天线中任意选择接收信号强度最强的天线来发射上行信号，解决了现有技术在两个天线都被手握住或都受到人头的影响时，上行通信质量会受到很大影响的问题，极大地提升了移动终端的通信质量。

附图说明

图1是本发明的一种天线切换装置实施例的结构框图；

图2是本发明的另一种天线切换装置实施例的结构框图；

图3是DPDT开关的内部典型电路架构的结构示意图；

图4是本发明的一种天线切换装置实施例中天线切换模块的结构示意图；

图5是本发明的另一种天线切换装置实施例中天线切换模块的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

本发明实施例的天线切换装置1应用于移动终端，移动终端可以包括手机、平板电脑、个人数字助理(PDA，Personal Digital Assistant)、车载电脑或导航仪等。移动终端具体可以包括射频收发电路2和至少三个天线(例如第一天线3、第二天线4、第三天线5和第四天线6)，射频收发电路2可以包括发送及主接收通路21和至少两个从接收通路(例如第一从接收通路22、第二从接收通路23和第三从接收通路24)。

本发明实施例的天线切换装置1可以包括：天线切换模块11，至少三个天线通过天线切换模块11，分别与发送及主接收通路21和至少两个从接收通路对应相连；控制器12，控制器12分别与射频收发电路2和天线切换模块11相连，当移动终端处于非休眠模式时，每隔预设时间控制器12确定与天线切换模块11相连的至少三个天线中接收信号强度最强的天线，并控制天线切换模块11切换发送及主接收通路21与接收信号强度最强的天线相连，从而发送及主接收通路21可以通过该接收信号强度最强的天线发射上行信号和接收下行信号。图1是第一天线3、第二天线4和第三天线5通过天线切换模块11，分别与发送及主接收通路21、第一从接收通路22、第二从接收通路23对应相连时天线切换装置1的结构框图，图2是第一天线3、第二天线4、第三天线5和第四天线6通过天线切换模块11，分别与发送及主接收通路21、第一从接收通路22、第二从接收通路23和第三从接收通路24对应相连时天线切换装置1的结构框图。

需要说明的是，当移动终端包括射频收发电路2和三个以上天线，射频收发电路2对应包括发送及主接收通路21和两个以上从接收通路，当三个以上天线中的部分天线，通过天线切换模块11，分别与发送及主接收通路21和两个以上从接收通路中的部分从接收通路对应相连时，其他天线与其他从接收通路可以直接一一对应相连。

其中，当移动终端处于休眠模式时，控制器12也可以处于休眠模式，从而可以减小天线切换装置1和控制器12功耗，延长天线切换装置1和控制器12的使用寿命。另外，设置每隔预设时间控制器12确定与天线切换模块11相连的天线中接收信号强度最强的天线，并控制天线切换模块11切换发送及主接收通路21与接收信号强度最强的天线相连，可以避免控制器12频繁的控制天线切换模块11进行切换，不仅减小了天线切换装置1和控制器12功耗，还延长了天线切换装置1和控制器12的使用寿命。

这样，在保证下行各天线同时接收信号的同时，天线切换装置1能在至少三天线中任意选择接收信号强度最强的天线来发射上行信号，解决了现有技术在两个天线都被手握住或都受到人头的影响时，上行通信质量会受到很大影响的问题，极大地提升了移动终端的通信质量。

可选地，当与天线切换模块11相连的天线中接收信号强度最强的天线不止一个时，控制器12可以控制天线切换模块11切换发送及主接收通路21与任一接收信号强度最强的天线相连。

具体地，在本发明的一个实施例中，移动终端包括射频收发电路2和四个天线，射频收发电路2包括发送及主接收通路21和三个从接收通路，四个天线中的第一天线3、第二天线4和第三天线5通过天线切换模块11，分别与发送及主接收通路21和三个从接收通路中的第一从接收通路22和第二从接收通路23对应相连，四个天线中的第四天线6与三个从接收通路中的第三从接收通路24直接相连。此时，参照图3，天线切换模块11可以包括：第一DPDT(Dual-Pole Double-throw Transfer，双刀双掷转换)开关S11，第一DPDT开关S11的第一端与发送及主接收通路21相连，第一DPDT开关S11的第二端与第一从接收通路22相连，第一DPDT开关S11的第三端与第一天线3相连；第二DPDT开关S12，第二DPDT开关S12的第一端与第一DPDT开关S11的第四端相连，第二DPDT开关S12的第二端与第二从接收通路23相连，第二DPDT开关S12的第三端与第二天线4相连，第二DPDT开关S12的第四端与第三天线5相连。图3中，控制器12未示出。

相应地，当天线切换模块11如图3所示时，控制器12可以包括：第一信号强度检测模块，第一信号强度检测模块与射频收发电路2相连，第一信号强度检测模块检测发送及主接收通路21、第一从接收通路22和第二从接收通路23接收的信号强度；第一天线确定模块，第一天线确定模块根据第一信号强度检测模块检测的发送及主接收通路21、第一从接收通路22和第二从接收通路23接收的信号强度，确定第一天线3、第二天线4和第三天线5中接收信号强度最强的天线。

具体地，DPDT开关的内部典型电路架构可以如图4所示。其中，DPDT开关具有以下两种逻辑状态：

逻辑状态1：开关通道S20和S22闭合，开关通道S21和S23断开，RF1管脚直通到RF3管脚，RF2管脚直通到RF4管脚；

逻辑状态2：开关通道S21和S23闭合，开关通道S20和S22断开，RF1管脚直通到RF4管脚，RF2管脚直通到RF3管脚。

在本发明的一个实施例中，第一DPDT开关S11和第二DPDT开关S12可以采用图4所示的DPDT开关。此时，若控制器12确定第一天线3为第一天线3、第二天线4和第三天线5中接收信号强度最强的天线，则控制器12可以控制天线切换模块11中第一DPDT开关S11处于逻辑状态1，以实现切换发送及主接收通路21与接收信号强度最强的第一天线3相连；若控制器12确定第二天线4为第一天线3、第二天线4和第三天线5中接收信号强度最强的天线，则控制器12可以控制天线切换模块11中第一DPDT开关S11处于逻辑状态2和第二DPDT开关S12处于逻辑状态1，以实现切换发送及主接收通路21与接收信号强度最强的第二天线4相连；若控制器12确定第三天线5为第一天线3、第二天线4和第三天线5中接收信号强度最强的天线，则控制器12可以控制天线切换模块11中第一DPDT开关S11处于逻辑状态2和第二DPDT开关S12处于逻辑状态3，以实现切换发送及主接收通路21与接收信号强度最强的第三天线5相连。

这样，在保证下行四天线同时接收信号的同时，天线切换装置1能在三天线中任意选择接收信号强度最强的天线来发射上行信号，即便三天线中两个天线都被手握住或都受到人头的影响时，上行通信质量也不会受到影响。

具体地，在本发明的另一个实施例中，移动终端包括射频收发电路2和四个天线，射频收发电路2包括发送及主接收通路21和三个从接收通路，四个天线即第一天线3、第二天线4、第三天线5、第四天线6通过天线切换模块11，分别与发送及主接收通路21和三个从接收通路即第一从接收通路22、第二从接收通路23、第三从接收通路24对应相连。此时，参照图5，天线切换模块11可以包括：第三DPDT开关S13，第三DPDT开关S13的第一端与发送及主接收通路21相连，第一DPDT开关S11的第二端与第一从接收通路22相连；第四DPDT开关S14，第四DPDT开关S14的第一端与第一DPDT开关S11的第三端相连，第四DPDT开关S14的第二端与第三从接收通路24相连，第四DPDT开关S14的第三端与第一天线3相连，第四DPDT开关S14的第四端与第四天线6相连。第五DPDT开关S15，第五DPDT开关S15的第一端与第一DPDT开关S11的第四端相连，第五DPDT开关S15的第二端与第二从接收通路23相连，第五DPDT开关S15的第三端与第二天线4相连，第五DPDT开关S15的第四端与第三天线5相连。图5中，控制器12未示出。

相应地，当天线切换模块11如图5所示时，控制器12可以包括：第二信号强度检测模块，第二信号强度检测模块与射频收发电路2相连，第二信号强度检测模块检测发送及主接收通路21、第一从接收通路22、第二从接收通路23和第三从接收通路24接收的信号强度；第二天线确定模块，第二天线确定模块根据第二信号强度检测模块检测的发送及主接收通路21、第一从接收通路22、第二从接收通路23和第三从接收通路24接收的信号强度，确定第一天线3、第二天线4、第三天线5和第四天线6中接收信号强度最强的天线。

在本发明的一个实施例中，第三DPDT开关S13、第四DPDT开关S14和第五DPDT开关S15可以采用图4所示的DPDT开关。此时，若控制器12确定第一天线3为第一天线3、第二天线4、第三天线5和第四天线6中接收信号强度最强的天线，则控制器12可以控制天线切换模块11中第三DPDT开关S13处于逻辑状态1和第四DPDT开关S14处于逻辑状态1，以实现切换发送及主接收通路21与接收信号强度最强的第一天线3相连；若控制器12确定第二天线4为第一天线3、第二天线4、第三天线5和第四天线6中接收信号强度最强的天线，则控制器12可以控制天线切换模块11中第三DPDT开关S13处于逻辑状态2和第五DPDT开关S15处于逻辑状态1，以实现切换发送及主接收通路21与接收信号强度最强的第二天线4相连；若控制器12确定第三天线5为第一天线3、第二天线4、第三天线5和第四天线6中接收信号强度最强的天线，则控制器12可以控制天线切换模块11中第三DPDT开关S13处于逻辑状态2和第五DPDT开关S15处于逻辑状态2，以实现切换发送及主接收通路21与接收信号强度最强的第三天线5相连；若控制器12确定第四天线6为第一天线3、第二天线4、第三天线5和第四天线6中接收信号强度最强的天线，则控制器12可以控制天线切换模块11中第三DPDT开关S13处于逻辑状态1和第四DPDT开关S14处于逻辑状态2，以实现切换发送及主接收通路21与接收信号强度最强的第四天线6相连。

这样，在保证下行四天线同时接收信号的同时，天线切换装置1能在四天线中任意选择接收信号强度最强的天线来发射上行信号，即便四天线中两个天线或三个天线都被手握住或都受到人头的影响时，上行通信质量也不会受到影响。

实际应用中，控制器12可以设置在移动终端的CPU中。

本发明实施例中DPDT开关的内部电路架构可以包括但不限于上述图4所示的内部电路架构，本发明实施例中DPDT开关也可以采用其他内部电路架构，只需逻辑状态与上述图4所示DPDT开关的逻辑状态相同即可。

在本发明的一个具体实施例中，射频收发电路2可以包括射频收发器芯片25、上述的发送及主接收通路21和三个从接收通路(例如第一从接收通路22、第二从接收通路23和第三从接收通路24)。发送及主接收通路21和三个从接收通路可以工作于一个频段或多个频段。图3和图5中，发送及主接收通路21和三个从接收通路工作于两个频段(频段1和频段2)。

其中，对于发送及主接收通路21，可以采用时分双工的方式进行发送频段1信号和接收频段1信号，即发送及主接收通路21不同时接收频段1信号和发射频段1信号，接收频段1信号和发射频段1信号在时间上交替进行。对于发送及主接收通路21，可以采用频分双工的方式进行发送频段2信号和接收频段2信号，即发送及主接收通路21同时接收频段2信号和发射频段2信号，接收频段2信号和发射频段2信号在不同频率上进行。发送及主接收通路21可以包括三通电子开关(包括开关S1、开关S2和开关S3)，由第一功率放大器F1和第一滤波器L1构成的频段1的上行发射通路B1_TX，由第二滤波器L2构成的频段1的第一下行接收通路B1_RX1，由第二功率放大器F2和双工器SG构成的频段2的上行发射通路B2_TX，由双工器SG构成的频段2的第一下行接收通路B2_RX1；第一从接收通路22可以包括第一两通电子开关(包括开关S4和开关S5)，由第三滤波器L3构成的频段1的第二下行接收通路B1_RX2，由第四滤波器L4构成的频段2的第二下行接收通路B2_RX2；第二从接收通路23可以包括第二两通电子开关(包括开关S6和开关S7)，由第五滤波器L5构成的频段1的第三下行接收通路B1_RX3，由第六滤波器L6构成的频段2的第三下行接收通路B2_RX3；第三从接收通路24可以包括第三两通电子开关(包括开关S8和开关S9)，由第七滤波器L7构成的频段1的第四下行接收通路B1_RX4，由第八滤波器L8构成的频段2的第四下行接收通路B2_RX4。

实际应用中，当发送及主接收通路21和三个从接收通路工作于三个及三个以上频段时，只需增加电子开关的开关通道和相应增加滤波器即可。

本发明实施例包括以下优点：设置移动终端内至少三个天线通过天线切换装置中的天线切换模块，分别与射频收发电路内发送及主接收通路和至少两个从接收通路对应相连，以及设置天线切换装置中的控制器分别与射频收发电路和天线切换模块相连，当移动终端处于非休眠模式时，每隔预设时间通过控制器确定与天线切换模块相连的至少三个天线中接收信号强度最强的天线，并控制天线切换模块切换发送及主接收通路与接收信号强度最强的天线相连。这样，在保证下行四天线同时接收信号的同时，天线切换装置能在至少三个天线中任意选择接收信号强度最强的天线来发射上行信号，解决了现有技术在两个天线都被手握住或都受到人头的影响时，上行通信质量会受到很大影响的问题，极大地提升了移动终端的通信质量。

本发明实施例还公开了一种移动终端，该移动终端可以包括射频收发电路2、至少三个天线和上述的天线切换装置1，射频收发电路2可以包括发送及主接收通路21和至少两个从接收通路。

具体地，至少三个天线可以分别设置在移动终端中至少三个不同位置，从而在两个天线都被手握住或都受到人头的影响时，上行通信质量不会受到影响。优选地，至少三个天线可以分别设置在移动终端中非显示区域的至少三个不同位置。其中，至少三个位置可以为移动终端的左上位置、右上位置、左下位置、右下位置中的至少三个，实现最大可能避免至少三个天线都被手握住或都受到人头的影响。

具体地，移动终端可以包括手机、平板电脑、个人数字助理、车载电脑或导航仪等。

上述天线切换装置1不仅可以应用于包括三个天线或四个天线的移动终端，也可以应用于包括四个以上天线的移动终端。例如，当天线切换装置1应用于包括五个天线(第一天线3、第二天线4、第三天线5、第四天线6和第五天线)的移动终端时，若五个天线通过天线切换模块11分别与射频收发电路2中发送及主接收通路21和四个从接收通路(第一从接收通路22、第二从接收通路23、第三从接收通路24和第四从接收通路)对应相连时，可以相应在图5所示天线切换装置1的基础上增加第六DPDT开关，使第六DPDT开关的第一端与第五DPDT开关S15的第四端相连，第六DPDT开关的第二端与第四从接收通路相连，第六DPDT开关的第三端与第三天线5相连，第六DPDT开关的第四端与第五天线相连，同时更改控制器12的控制逻辑即可。

本发明实施例包括以下优点：在移动终端中增加天线切换装置，在保证下行各天线同时接收信号的同时，通过天线切换装置在至少三天线中任意选择接收信号强度最强的天线来发射上行信号，解决了现有技术在两个天线都被手握住或都受到人头的影响时，上行通信质量会受到很大影响的问题，极大地提升了移动终端的通信质量。

对于移动终端实施例而言，由于其包括天线切换装置实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见天线切换装置实施例的部分说明即可。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

本领域内的技术人员应明白，本发明实施例的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本发明实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明实施例是参照根据本发明实施例的方法、终端设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理终端设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理终端设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理终端设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理终端设备上，使得在计算机或其他可编程终端设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程终端设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

以上对本发明所提供的一种天线切换装置和一种移动终端，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明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发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，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发明的限制。