WIFI天线组件和终端设备的制作方法

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种WIFI天线组件和终端设备。

背景技术：

WIFI是一种允许电子设备连接到一个无线局域网(WLAN)的技术，随着互联网技术的发展，WIFI技术得到了越来越广泛的应用，比如，WIFI技术可应用于音箱的音乐播放领域等。

然而，WIFI的覆盖范围是有限的，如果WIFI组件设置的设备体积较大，单独依赖设备中的内置天线，很难做到各个方向的WIFI性能都能均衡，从而，导致相关设备有些方向的WIFI信号强度不高，通信质量较差。

技术实现要素：

本发明的目的旨在至少在一定程度上解决上述的技术问题之一。

为此，本发明的第一个目的在于提出一种WIFI天线组件，该WIFI天线组件可在任意方向与路由器的高性能连接，提高了通信质量。

本发明的第二个目的在于提出一种终端设备。

本发明的第三个目的在于提出另一种终端设备。

本发明的第四个目的在于提出一种非临时性计算机可读存储介质。

本发明的第五个目的在于提出一种计算机程序产品。

为了实现上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种WIFI天线组件，包括：在终端设备上设置覆盖多个方向的天线组，每个方向的天线组包括N个天线，其中，N大于1；在WIFI芯片和各个天线之间设置连接切换装置；所述WIFI芯片，用于触发所述连接切换装置，使所述WIFI芯片分别与每个方向的天线组连接，并检测每个方向的天线组与路由器之间的通信质量，进而根据所述通信质量选择目标方向的天线组与所述WIFI芯片连接，以便通过所述目标方向的天线组与所述路由器之间进行通信交互。

本发明实施例的WIFI天线组件，通过WIFI芯片触发连接切换装置，使WIFI芯片分别与每个方向的天线组连接，并检测每个方向的天线组与路由器之间的通信质量，进而根据通信质量选择目标方向的天线组与WIFI芯片连接，以便通过目标方向的天线组与路由器之间进行通信交互。由此，优化了WIFI天线的方向性，选择最优天线组与路由器之间进行通信交互，可在任意方向与路由器的高性能连接，提高了通信质量。

为了实现上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种终端设备，包括：设备本体，覆盖多个方向的天线组，每个方向的天线组包括N个天线，其中，N大于1；设置于WIFI芯片和各个天线之间的连接切换装置；所述WIFI芯片，用于触发所述连接切换装置，使所述WIFI芯片分别与每个方向的天线组连接，并检测每个方向的天线组与路由器之间的通信质量，进而根据所述通信质量选择目标方向的天线组与所述WIFI芯片连接，以便通过所述目标方向的天线组与所述路由器之间进行通信交互。

本发明实施例的终端设备，通过WIFI芯片触发连接切换装置，使WIFI芯片分别与每个方向的天线组连接，并检测每个方向的天线组与路由器之间的通信质量，进而根据通信质量选择目标方向的天线组与WIFI芯片连接，以便通过目标方向的天线组与路由器之间进行通信交互。由此，优化了WIFI天线的方向性，选择最优天线组与路由器之间进行通信交互，可在任意方向与路由器的高性能连接，提高了通信质量。

为了实现上述目的，本发明第三方面实施例提出了另一种终端设备，包括：

处理器；

用于存储处理器可执行指令的存储器；

其中，所述处理器被配置为：

通过WIFI芯片触发所述连接切换装置，使所述WIFI芯片分别与每个方向的天线组连接，并检测每个方向的天线组与路由器之间的通信质量，进而根据所述通信质量选择目标方向的天线组与所述WIFI芯片连接，以便通过所述目标方向的天线组与所述路由器之间进行通信交互。

为了实现上述目的，本发明第四方面实施例提出了一种非临时性计算机可读存储介质，当所述存储介质中的指令由移动终端的处理器被执行时，使得移动终端能够执行WIFI天线组件功能，所述WIFI天线组件包括：

在终端设备上设置覆盖多个方向的天线组，每个方向的天线组包括N个天线，其中，N大于1；

在WIFI芯片和各个天线之间设置连接切换装置；

所述WIFI芯片，用于触发所述连接切换装置，使所述WIFI芯片分别与每个方向的天线组连接，并检测每个方向的天线组与路由器之间的通信质量，进而根据所述通信质量选择目标方向的天线组与所述WIFI芯片连接，以便通过所述目标方向的天线组与所述路由器之间进行通信交互。

为了实现上述目的，本发明第五方面实施例提出了一种计算机程序产品，当所述计算机程序产品中的指令处理器执行时，执行一种WIFI天线组件功能，所述WIFI天线组件包括：在终端设备上设置覆盖多个方向的天线组，每个方向的天线组包括N个天线，其中，N大于1；在WIFI芯片和各个天线之间设置连接切换装置；所述WIFI芯片，用于触发所述连接切换装置，使所述WIFI芯片分别与每个方向的天线组连接，并检测每个方向的天线组与路由器之间的通信质量，进而根据所述通信质量选择目标方向的天线组与所述WIFI芯片连接，以便通过所述目标方向的天线组与所述路由器之间进行通信交互。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明第一个实施例的WIFI天线组件的结构示意图；

图2是根据现有技术一个实施例的终端设备中的天线位置示意图；

图3(a)是根据本发明第一个实施例的WIFI天线组件的辐射覆盖示意图；

图3(b)是根据本发明第二个实施例的WIFI天线组件的结构示意图；

图3(c)是根据本发明第二个实施例的WIFI天线组件的辐射覆盖示意图；

图4(a)是根据本发明第三个实施例的WIFI天线组件的辐射覆盖示意图；

图4(b)是根据本发明第三个实施例的WIFI天线组件的结构示意图；

图4(c)是根据本发明第四个实施例的WIFI天线组件的辐射覆盖示意图；

图4(d)是根据本发明第五个实施例的WIFI天线组件的辐射覆盖示意图；

图5是根据本发明第四个实施例的WIFI天线组件的结构示意图；

图6是根据本发明第五个实施例的WIFI天线组件的结构示意图；

图7是根据本发明第一个实施例的终端设备的结构示意图；

图8是根据本发明第二个实施例的终端设备的结构示意图；以及

图9是根据本发明第三个实施例的终端设备的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考附图描述本发明实施例的WIFI天线组件和终端设备。

图1是根据本发明第一个实施例的WIFI天线组件的结构示意图。

如图1所示，该WIFI天线组件方法可包括：设置在终端设备上的覆盖多个方向的天线组110，每个方向的天线组110包括N个天线111，其中，N大于1，WIFI芯片120和设置在WIFI芯片和各个天线之间的连接切换装置130。

其中，本发明实施例中的终端设备可以是手机、平板电脑、个人数字助理、穿戴式设备等支持WIFI通信的硬件设备，并且，该穿戴式设备可以是智能手环、智能手表、智能眼镜等。

通常，在现有技术中，如图2所示，如果支持WIFI通信的终端设备中，WIFI组件中的天线内置于设备的前方，则如果此时终端设备的前方的信号强度为-50dbm，则理论通信速率可达MCS15，但是，继续参照图2，如果终端设备的前后长度较大，则终端设备后方的信号强度为-70dbm，则此时理论传输速率只能达到MCS12，终端设备的前方的WIFI性能明显好于后方，从而，如果路由器在终端设备的后方，则该终端设备与路由器的通信质量则较差。

相关技术中，为了提高WIFI性能，增加WIFI组件中WIFI芯片本身的天线个数来改善天线的方向性，然而，这种增加WIFI芯片本身的天线个数的方式，成本较高，且由于WIFI芯片面积等因素的影响，增加的天线的个数也比较有限，WIFI性能的提高效果受到限制。

为了解决上述问题，本发明中的WIFI组件，在不改变WIFI芯片本身的天线个数的前提下，通过在终端设备上设置覆盖多个方向的天线组110，每个天线组具有一定的方向性，从而，实时根据WIFI的实际通信质量，选择最优天线组合，有效改善了天线方向上的限制，对终端设备进行了全面覆盖，有效提高了WIFI性能。

具体而言，继续参照图1，在实际执行过程中，WIFI芯片120触发连接切换装置130，使WIFI芯片120分别与每个方向的天线组110连接，并检测每个方向的天线组110与路由器之间的通信质量，进而根据通信质量选择目标方向的天线组110与WIFI芯片120连接，以便通过目标方向的天线组110与路由器之间进行通信交互。

也就是说，WIFI芯片120通过触发连接切换装置130，选择与路由器之间的通信质量最好的那个方向的天线组110连接，由此保证了通信质量。

当然，在实际执行过程中，也有可能通信质量最好的天线组110具有两个或两个以上，因而，在这种应用下，可随机选择上述一个方向的天线组110作为目标方向的天线组110。

需要说明的是，根据具体应用场景的不同，可采用不用的方式确定检测每个方向的天线组110与路由器之间的通信质量，示例说明如下。

第一种示例，由于通信质量的好坏，可由通信丢包率等通信质量参数反应，当通信质量较差时，由于通信信号不稳定等，可能导致丢包等。

因而，在本示例中，通过WIFI芯片120检测每个方向的天线组110与路由器之间的丢包率，确定每个方向的天线组110与路由器之间的通信质量，丢包率越高，通信质量越低，丢包率越低，通信质量越高。

当然在本示例中，还可根据每个方向的天线组110与路由器之间的吞吐率、时延、重发率等，检测每个方向的天线组110与路由器之间的通信质量，其实现原理类似，在此不再赘述。

第二种示例，由于通信质量越好，与路由器之间的链路建立时间越短，因而，在本示例中，可通过WIFI芯片120检测每个方向的天线组110与路由器之间的链路建立时间，确定每个方向的天线组与路由器之间的通信质量。

第三种示例，通过WIFI芯片120检测每个方向的天线组110与路由器之间的信号接收强度，确定每个方向的天线组110与路由器之间的通信质量，信号接收强度越大，通信质量越好。

需要强调的是，每个方向的天线组110包括N个天线111(其中，N大于1)，所有方向的天线组110覆盖了设备的各个方向，有效强化了终端设备中WIFI的方向性，由此，只需要保证终端设备的各个方向都含有对应的天线组110，在实际实施过程中，各个方向的天线组110中的N个天线111可以分别单独设置，也可以为了进一步节约成本，复用一部分。

具体而言，各方向的天线组110的包括N个天线111之间有重叠的天线111，或者，各个的方向的天线组110包括的N个天线111之间没有重叠的天线111。

为了使得更加清楚的描述本发明实施例的WIFI天线组件，下面结合具体的应用场景进行描述。

第一种场景，在该场景下，各方向的天线组包括的N个天线之间有重叠的天线，其中，N个天线之间重叠的天线的数量可根据具体应用场景设置。

举例而言，在该应用场景下，如果终端设备包括四个方向的天线组，每个天线组包括2个天线，且四个方向的天线组两两共用一个天线，则当前设备中的WIFI天线组件只需要四个天线，ANT1,ANT1’，ANT2和ANT2’。

在本示例中，如图3(a)所示，终端设备的四个方向上，均设置两个天线，每个天线设置在终端设备的角落，每根天线的覆盖角度为90度作用，从而，当对应方向的天线作用时，终端设备对应方向的通信信号得到保证。

在连接方式中，由于天线ANT1和ANT1’不同时工作，天线ANT2和ANT2’不同时工作，其他天线都有可能同时工作，则如图3(b)所示，将天线ANT1和ANT1’通过连接切换装置11与WIFI芯片连接，将天线ANT2和ANT2’通过连接切换装置12与WIFI芯片连接，其中，连接切换装置11和连接切换装置12始终保持与一根天线连接。

如果路由器在第一方向位置，则检测到终端设备的第一方向的天线组与路由器之间的通信质量较好，则WIFI芯片触发连接装置11和连接装置12，使得第一方向上的天线ANT1和ANT2’与WIFI芯片连接，以便通过该第一方向上的天线ANT1和ANT2’与路由器之间进行通信交互。

当然，需要强调的是，在该应用场景下，上述四根天线ANT1,ANT1’，ANT2,和ANT2’也可以不共用连接切换装置，即天线ANT1,ANT1’，ANT2和ANT2’分别连接一个连接切换装置，从而，WIFI芯片通过触发连接切换装置，控制通信质量较高的方向的天线与WIFI芯片连接。

另外，需要说明的是，上述终端设备上设置的天线数量，根据天线的辐射范围和终端设备的形状等确定。

比如，如图3(c)所示，当终端设备是正六边形时，在WIFI天线辐射范围允许的条件下，也可以仅仅在三个顶点设置天线，两个方向共用一个天线。

第二种场景，在该场景下，各方向的天线组包括的N个天线之间没有重叠的天线。

举例而言，在该应用场景下，如果终端设备包括四个方向的天线组，每个天线组包括2个天线，且四个方向的天线组互不相同，则当期设备中的WIFI天线组件中，包括ANT1和ANT1’，ANT2和ANT2’，ANT3和ANT3’，ANT4和ANT4’。

在本示例中，如图4(a)所示，终端设备的四个方向上，均设置两个天线，每个天线设置在终端设备的边界处，每根天线的覆盖角度为180度作用，从而，当对应方向的天线作用时，终端设备对应方向的通信信号得到保证。

在连接方式中，由于天线ANT1、ANT2、ANT3和ANT4不同时工作，天线ANT1’、ANT2’、ANT3’和ANT4’不同时工作，其他天线都有可能同时工作，则如图4(b)所示，将天线ANT1、ANT2、ANT3和ANT4通过连接切换装置21与WIFI芯片连接，将天线ANT1’、ANT2’、ANT3’和ANT4’通过连接切换装置22与WIFI芯片连接，其中，连接切换装置21和连接切换装置22始终保持与一根天线连接。

如果检测到终端设备的第一方向的天线组与路由器之间的通信质量较好，则WIFI芯片触发连接装置21和连接装置22，使得第一方向上的天线ANT1和ANT1’与WIFI芯片连接，以便通过该第一方向上的天线ANT1和ANT2’与路由器之间进行通信交互。

当然，需要强调的是，在该应用场景下，上述八根天线也可以不共用连接切换装置，即每个分别连接一个连接切换装置，从而，WIFI芯片通过触发连接切换装置，控制通信质量较高的方向的天线与WIFI芯片连接。

另外，需要说明的是，上述每个终端设备的边界上设置的天线数量，根据天线的辐射范围和终端设备的体积等确定，天线的辐射范围越大和终端设备的体积越小，需要的天线数量越少，反之，则越多。

比如，如图4(c)所示，当终端设备的体积较大时，每个终端设备上可设置3个WIFI天线。其中，根据终端设备形状的不同，每个终端设备的边界上设置的WIFI天线也可互不相同。又比如，对于如图4(d)所示的终端设备，第一方向和第三方向上可设置3个WIFI天线，第二方向和第四方向上可设置2个WIFI天线。

由此，本发明实施例的WIFI天线组件，在不需要增加WIFI芯片120本身的天线数量的基础上，通过WIFI天线组件中的天线组110中包含的天线的组合，扩展了WIFI性能的方向性和灵活性，有效提高了终端设备与路由器通信时的信号强度，提高了通信质量。

综上所述，本发明实施例的WIFI天线组件，通过WIFI芯片触发连接切换装置，使WIFI芯片分别与每个方向的天线组连接，并检测每个方向的天线组与路由器之间的通信质量，进而根据通信质量选择目标方向的天线组与WIFI芯片连接，以便通过目标方向的天线组与路由器之间进行通信交互。由此，优化了WIFI天线的方向性，选择最优天线组与路由器之间进行通信交互，可在任意方向与路由器的高性能连接，提高了通信质量。

基于以上实施例，应当理解的是，在不同的应用场景下，上述连接切换装置130可以包括任意具有连接切换功能的硬件装置，比如，可以包括合路器或者连接切换开关等。

为了更加全面的说明本发明实施例的WIFI天线组件，下面分别以该连接切换装置130包括合路器和连接切换开关进行说明。

在本发明的一个实施例中，连接切换装置130包括合路器，从而，如图5所示，该WIFI天线组件还包括与述WIFI芯片120连接的N个合路器140，其中，每个方向的天线组110中的N个天线111分别与N个合路器140连接。连接在同一个合路器140的天线111，可以共用一条馈线与WIFI芯片120连接。合路器140可以在每个方向的天线组110中的N个天线111中自由切换。

从而，在本实施例中，通过WIFI芯片120触发N个合路器140，使WIFI芯片120分别与每个方向的天线组110连接，并检测每个方向的天线组110与路由器之间的通信质量，进而根据通信质量选择目标方向的天线组110与WIFI芯片连接，以便通过目标方向的天线组110与路由器之间进行通信交互。

在本发明的一个实施例中，连接切换装置130包括连接切换开关，从而，如图6所示，该WIFI天线组件还包括与述WIFI芯片120连接的N个连接切换开关150，其中，每个方向的天线组中的N个天线111分别与N个连接切换开关150连接。

从而，在本实施例中，通过WIFI芯片120触发N个连接切换开关150，使WIFI芯片120分别与每个方向的天线组110连接，并检测每个方向的天线组110与路由器之间的通信质量，进而根据通信质量选择目标方向的天线组110与WIFI芯片连接，以便通过目标方向的天线组110与路由器之间进行通信交互。

需要说明的是，合路器140和连接切换开关150的工作方式的描述，参照上述对连接切换装置130的描述，在此不再赘述。

当然，在实际执行过程中，除了上述实施例中描述的选择最优天线组与目标路由器通信的方式外，还可引入功分器，在功分器的每个输出端连接天线，当WIFI打开时，所有的天线同时工作，由于多个方向的天线都具有辐射功率，因而，也可以起到改善天线的方向性的有益效果。

综上所述，本发明实施例的WIFI天线组件，根据具体应用需求，可使用不同的装置实现天线的连接切换功能，进一步提高了WIFI天线组件的灵活性和实用性。

为了实现上述实施例，本发明还提出了一种终端设备(终端设备可以是手机、平板电脑、个人数字助理、穿戴式设备等，该穿戴式设备可以是智能手环、智能手表、智能眼镜等)。

图7是根据本发明第一个实施例的终端设备的结构示意图，如图7所示，该终端设备包括设备主体20、覆盖多个方向的天线组210、每个方向的天线组包括的N个天线211、WIFI芯片220和设置于WIFI芯片220和各个天线211之间的连接切换装置230。

其中，WIFI芯片220，用于触发连接切换装置230，使WIFI芯片220分别与每个方向的天线组210连接，并检测每个方向的天线组210与路由器之间的通信质量，进而根据通信质量选择目标方向的天线组210与WIFI芯片220连接，以便通过目标方向的天线组210与路由器之间进行通信交互。

其中，在本发明的一个实施例中，各方向的天线组210包括的N个天线211之间有重叠的天线。

在本发明的一个实施例中，各方向的天线组包括的N个天线之间没有重叠的天线。

其中，根据具体应用需求的不同，WIFI芯片220可采用不同方式检测天线组与路由器之间的通信质量。

第一种示例，WIFI芯片220检测每个方向的天线组与路由器之间的丢包率，确定每个方向的天线组与路由器之间的通信质量。

第二种示例，WIFI芯片220检测每个方向的天线组与路由器之间的链路建立时间，确定每个方向的天线组与路由器之间的通信质量。

第三种示例，WIFI芯片220检测每个方向的天线组与路由器之间的信号接收强度，确定每个方向的天线组与路由器之间的通信质量。

需要说明的是，本发明实施例的终端设备，用于实施本发明的WIFI天线组件，其实现原理类似，本发明中未披露的细节，在此不再赘述。

综上所述，本发明实施例的终端设备，通过WIFI芯片触发连接切换装置，使WIFI芯片分别与每个方向的天线组连接，并检测每个方向的天线组与路由器之间的通信质量，进而根据通信质量选择目标方向的天线组与WIFI芯片连接，以便通过目标方向的天线组与路由器之间进行通信交互。由此，优化了WIFI天线的方向性，选择最优天线组与路由器之间进行通信交互，保证在任意方向与路由器的高性能连接，提高了通信质量。

基于以上实施例，应当理解的是，在不同的应用场景下，上述连接切换装置230可以包括任意具有连接切换功能的硬件装置，比如，可以包括合路器或者连接切换开关等。

为了更加全面的说明本发明实施例的WIFI天线组件，下面分别以该连接切换装置230包括合路器和连接切换开关进行说明。

在本发明的一个实施例中，连接切换装置230包括合路器，从而，如图8所示，该WIFI天线组件还包括与述WIFI芯片220连接的N个合路器240，其中，每个方向的天线组210中的N个天线211分别与N个合路器240连接。连接在同一个合路器240的天线211，可以共用一条馈线与WIFI芯片220连接。合路器240可以在每个方向的天线组2中的N个天线211中自由切换。

从而，在本实施例中，通过WIFI芯片220触发N个合路器240，使WIFI芯片220分别与每个方向的天线组210连接，并检测每个方向的天线组210与路由器之间的通信质量，进而根据通信质量选择目标方向的天线组210与WIFI芯片连接，以便通过目标方向的天线组210与路由器之间进行通信交互。

在本发明的一个实施例中，连接切换装置230包括连接切换开关，从而，如图9所示，该WIFI天线组件还包括与述WIFI芯片220连接的N个连接切换开关250，其中，每个方向的天线组中的N个天线211分别与N个连接切换开关250连接。

从而，在本实施例中，通过WIFI芯片220触发N个连接切换开关250，使WIFI芯片220分别与每个方向的天线组210连接，并检测每个方向的天线组210与路由器之间的通信质量，进而根据通信质量选择目标方向的天线组210与WIFI芯片连接，以便通过目标方向的天线组210与路由器之间进行通信交互。

需要说明的是，合路器240和连接切换开关250的工作方式的描述，参照上述对连接切换装置230的描述，在此不再赘述。

需要说明的是，本发明实施例的终端设备，用于实施本发明的WIFI天线组件，其实现原理类似，本发明中未披露的细节，在此不再赘述。

综上所述，本发明实施例的终端设备，根据具体应用需求，可使用不同的装置实现天线的连接切换功能，进一步提高了WIFI天线组件的灵活性和实用性。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。