一种天线结构、移动终端及天线模式的切换方法与流程

本发明涉及通信领域，尤其是涉及一种天线结构、移动终端及天线模式的切换方法。

背景技术：

移动终端三段式金属化是近年移动终端外观的一个典型结构。另外，目前移动终端类似三段式金属化的外观基本都采用上支天线和下支天线切换。此外，在设计移动终端天线时，一方面SAR(Specific Absorption Rate，电磁波能量吸收比值)安全规范要求移动终端在设计时需要将整机的辐射功率限定在一定范围内，另一方面移动终端为了通话性能，需要将辐射性能进一步提高，综合这两个方面，设计者不得不牺牲整机的辐射性能，降低发射功率或者牺牲天线的性能，而这从设计天线角度来说是不希望的。

此外，虽然移动产品三段式金属结构大多都采用上支天线和下支天线切换，但是现有的金属电池盖采用上支天线和下支天线传输信号时，都存在着左手握住下支天线和右手握住下支天线时，下支天线接收信号能力差异较大的问题，从而造成左手或右手手握下支天线时，天线模式性能很差，不得不切换到上支天线的问题。但是在切换到上支天线之后，上支天线又因为SAR的缘故，天线辐射性能较低，且由于受限于移动终端的天线设计空间，用户手握方式同样会影响到上支天线性能，手握的效应有可能会使天线形同虚设，对使用者体验造成重大的影响，降低用户的实际体验。

技术实现要素：

本发明实施例提供一种天线结构、移动终端及天线模式的切换方法，以解决现有的移动终端的下支天线被遮挡影响天线性能，造成的用户实际体验差的问题。

为了解决上述技术问题，第一方面，本发明提供了一种移动终端的天线结构，包括：

天线单元，所述天线单元包括部署位置互不重叠的上支天线、第一下支天线和第二下支天线；

第一传感器，用于检测第一下支天线是否被遮挡并输出第一检测结果；

第二传感器，用于检测第二下支天线是否被遮挡并输出第二检测结果；

切换控制电路，连接在移动终端的射频前端和所述天线单元之间，用于根据所述第一检测结果和第二检测结果，控制所述射频前端与所述天线单元中各个天线之间的连接的通断。

第二方面，本发明的实施例还提供了一种移动终端，所述移动终端包括有三段式金属后盖，所述三段式金属后盖包括后盖上段部分、后盖中段部分和后盖下段部分，所述移动终端还包括射频前端和本发明提供的移动终端的天线结构；其中，所述上支天线设置于所述后盖上段部分，所述第一下支天线和第二下支天线分别设置于所述后盖下段部分的左右两侧。

第三方面，本发明的实施例还提供了一种移动终端的天线模式的切换方法，应用于上述的移动终端，所述切换方法包括：

接收第一传感器输出的检测第一下支天线是否被遮挡的第一检测结果；

接收第二传感器输出的检测第二下支天线是否被遮挡的第二检测结果；

根据所述第一检测结果和第二检测结果，控制所述射频前端与所述天线单元中各个天线之间的连接的通断。

这样，本发明的实施例中，通过在移动终端上部署位置互不重叠的上支天线、第一下支天线和第二下支天线，并且通过第一传感器输出的检测第一下支天线是否被遮挡的第一检测结果和第二传感器输出的检测第二下支天线是否被遮挡的第二检测结果，控制射频前端与天线单元中各个天线之间的连接的通断。这样，通过增加下支天线的数量以及控制第一下支天线、第二下支天线和上支天线与射频前端的连接，解决了现有技术中大多只是使用上支天线和下支天线切换的问题，并且解决了下支天线被遮挡时，造成的移动终端接收信号能力差的问题，提高了移动终端的天线性能，从而提高了用户体验。

附图说明

图1表示本发明的第一实施例中移动终端的天线结构的示意图；

图2表示本发明的第二实施例中移动终端上各部件的位置示意图；

图3表示本发明的第二实施例中一移动终端的结构框图；

图4表示本发明的第三实施例中移动终端的天线模式的切换方法的步骤流程。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

第一实施例:

如图1所示，为本发明的第一实施例中移动终端的天线结构的示意图。在本发明的第一实施例中，移动终端的天线结构包括天线单元、第一传感器4、第二传感器5和切换控制电路6。其中，天线单元包括部署位置互不重叠的上支天线1、第一下支天线2和第二下支天线3。具体的，第一下支天线2和第二下支天线3可以分别位于上支天线1下方的两侧。第一传感器4用于检测第一下支天线2是否被遮挡并输出第一检测结果；第二传感器5用于检测第二下支天线3是否被遮挡并输出第二检测结果。切换控制电路6连接在移动终端的射频前端7和天线单元之间，并用于根据第一检测结果和第二检测结果，控制射频前端7与天线单元中各个天线之间的连接的通断。

此外，具体的，移动终端的天线结构还包括与上支天线1连接的第一匹配电路，与第一下支天线2连接的第二匹配电路以及与第二下支天线3连接的第三匹配电路，即切换控制电路6可以连接在射频前端7和各个匹配电路之间。

在本实施例中，移动终端的天线结构通过第一传感器4、第二传感器5和切换控制电路6实现天线单元中上支天线1、第一下支天线2和第二下支天线3与射频前端的连接的通断，由第一传感器4输出第一下支天线2是否被遮挡的第一检测结果，由第二传感器5输出第二下支天线3是否被遮挡的第二检测结果，最后由切换控制电路6根据第一检测结果和第二检测结果控制移动终端的射频前端7与天线单元中各个天线之间的连接的通断，即控制天线单元中各个天线的工作状态，从而完成上支天线1、第一下支天线2和第二下支天线3的连接控制。这样，通过增加下支天线的数量以及对第一下支天线、第二下支天线和上支天线进行切换控制，解决了现有技术中大多只是使用上支天线和下支天线切换的问题，并且解决了下支天线被遮挡时，造成的移动终端的天线结构接收信号能力差的问题，提高了移动终端的天线性能，从而提高了用户体验。

可选地，切换控制电路6还可以用于，在仅第一下支天线2被遮挡时，控制射频前端7与第二下支天线3和上支天线1连接；在仅第二下支天线3被遮挡时，控制射频前端7与第一下支天线2和上支天线1连接；在第一下支天线2和第二下支天线3均被遮挡时，控制射频前端7与上支天线1连接，并控制射频前端7还与接收信号能力较强的第一下支天线2或第二下支天线3连接。

这样，当第一下支天线2被遮挡时，第一下支天线2的辐射性能降低，此时切换控制电路6可以控制射频前端7与第二下支天线3和上支天线1连接。优选的，在射频前端7与第二下支天线3和上支天线1连接时，切换控制电路6还可以控制第二下支天线3与射频前端7的发射通路连接，即控制将第二下支天线3设置为主集天线，并控制将上支天线1与射频前端7的接收通路连接，即控制将上支天线1设置为分集天线。此外，当第二下支天线被3被遮挡时，第二下支天线3的辐射性能降低，此时切换控制电路6可以控制射频前端7与第一下支天线2和上支天线1连接。优选的，在射频前端7与第一下支天线2和上支天线1连接时，切换控制电路6还可以控制第一下支天线2与射频前端7的发射通路连接，即控制将第一下支天线2设置为主集天线，并控制将上支天线1与射频前端7的接收通路连接，即控制将上支天线1设置为分集天线。另外，在第一下支天线2和第二下支天线3均被遮挡时，第一下支天线2和第二下支天线3的辐射性能都降低，此时切换控制电路6可以比较第一下支天线2和第二下支天线的3信号接收能力，并且控制射频前端7与上支天线1连接，并控制射频前端7还与信号接收能力较强的第一下支天线2或第二下支天线3连接。优选的，在射频前端7与上支天线1连接，还与接收信号能力较强的第一下支天线2或第二下支天线3连接时，切换控制电路6还可以控制上支天线1与射频前端7的发射通路连接，即控制将上支天线1设置为主集天线，并控制将接收信号能力较强的第一下支天线2或第二下支天线3设置为分集天线。

这样，本实施例通过第一下支天线是否被遮挡的第一检测结果和第二下支天线是否被遮挡的第二检测结果，即通过第一下支天线和第二下支天线传输信号的能力，控制射频前端与上支天线、第一下支天线和第二下支天线的连接，即控制上支天线、第一下支天线和第二下支天线的工作状态。此外，本实施例还可以通过天线单元中各个天线传输信号的能力，控制主集天线和分集天线的选取，从而使得移动终端的天线结构能够根据实际需求接收或者发射信号，提高了用户体验。

此外，可选地，为了很好的检测第一下支天线2和第二下支天线3的辐射性能，第一传感器4可以设置于以第一下支天线2为中心的第一预设区域内，第二传感器5设置于以第二下支天线3为中心的第二预设区域内。

这样，当第一下支天线2被遮挡时，第一传感器4可以很好的感应到第一下支天线2的遮挡情况，并输出第一检测结果；当第二下支天线3被遮挡时，第二传感器5可以很好的感应到第二下支天线3的遮挡情况，并输出第二检测结果，为切换控制电路6对射频前端7与上支天线1、第一下支天线2和第二下支天线3的连接控制提供了精确的检测结果，从而使得能够对射频前端7与上支天线1、第一下支天线2和第二下支天线3的连接进行精确控制，提高了移动终端的天线性能。

本实施例通过增加下支天线的数量，以及通过第一传感器输出第一下支天线是否被遮挡的第一检测结果，通过第二传感器输出第二下支天线是否被遮挡的第二检测结果，控制射频前端与天线单元中各个天线之间的连接的通断，解决了下支天线被遮挡时，造成的移动终端接收信号能力差的问题，提高了移动终端的天线性能，从而提高了用户体验。

第二实施例：

如图2所示，为本发明的第二实施例中移动终端上各部件的位置示意图。在本发明的第二实施例中，移动终端包括三段式金属后盖，三段式金属后盖包括后盖上段部分8、后盖中段部分9和后盖下段部分10。该移动终端还包括射频前端7和第一实施例中提供的移动终端的天线结构。其中，天线结构包括天线单元、第一传感器4、第二传感器5和切换控制电路6。天线单元包括的上支天线1设置于后盖上段部分8，第一下支天线2和第二下支天线3分别设置于后盖下段部分10的左右两侧。

在本实施例中，通过在移动终端的后盖上段部分设置上支天线，在后盖下段部分左右两侧设置第一下支天线和第二下支天线，在增加了下支天线的数量的同时，达到了移动终端的射频前端与天线单元中各个天线之间的连接的控制，解决了现有技术中大多只是使用上支天线和下支天线切换的问题，并且解决了下支天线被遮挡时，造成的移动终端接收信号能力差的问题，提高了移动终端的天线性能，从而提高了用户体验。

下面对上述实施例进行具体解释说明。

如图3所示，为本发明的第二实施例中一移动终端的结构框图。在图3中，移动终端包括后盖上段部分8、后盖中段部分9、后盖下段部分10、设置于后盖上段部分8的上支天线1、分别设置于后盖下段部分10左右两侧的第一下支天线2和第二下支天线3、第一传感器4、第二传感器5、切换控制电路6以及射频前端7。其中，切换控制电路6可以包括第一选择开关61、第二选择开关62以及控制第一下支天线2是否能正常工作的第一控制开关63和控制第二下支天线3是否能正常工作的第二控制开关64。

在图3中，第一传感器4可以设置在后盖中段部分9和后盖下段部分10之间的间隙内，并且与第一下支天线2相邻；第二传感器5可以设置于后盖中段部分9和后盖下段部分10之间的间隙内，并且与第二下支天线3相邻。这样，第一传感器4的检测区域可以包括与第一下支天线2的设置区域相邻的后盖中段部分9的第一侧板面，以及与第一侧板面相邻的第一部分后板面；第二传感器5的检测区域可以包括与第二下支天线3的设置区域相邻的后盖中段部分9的第二侧板面，以及除第一部分后板面之外的第二部分后板面。

此外，在切换控制电路6中，第一选择开关61和第二选择开关62用于实现各个天线的连接控制，都可以为双刀双掷开关。其中，第一选择开关61的第一接口可以与第一下支天线2连接，第一选择开关61的第二接口与第二下支天线3连接，第一选择开关61的第三接口接地，第一选择开关61的第四接口与第二选择开关62的第一接口连接。第二选择开关62的第二接口与上支天线1连接，第二选择开关62的第三接口和射频前端7的发射通路连接，第二选择开关62的第四接口和射频前端7的接收通路连接。并且，在第一选择开关61和第二选择开关62的内部电路中，第一选择开关61的第一接口与第三接口连接时，第二接口与第四接口连接，或者第一接口与第四接口连接时，第二接口与第三接口连接；第二选择开关62的第一接口与第三接口连接时，第二接口与第四接口连接，或者第一接口与第四接口连接时，第二接口与第三接口连接。

并且，第一控制开关63和第二控制开关64分别用于实现第一下支天线2和第二下支天线3的短路和开路。第一控制开关63的一端接地，另一端接第一下支天线2。第二控制开关64的一端接地，另一端接第二下支天线3。此外，第一控制开关63和第二控制开关64可以设置在后盖中段部分9和后盖下段部分10之间的间隙内，且第一控制开关63在间隙内的位置可以依据第一控制开关与移动终端的第一侧边之间的第一预设距离来决定，第二控制开关64在间隙内的位置可以依据第二控制开关与移动终端的第二侧边之间的第二预设距离来决定。具体的，该第一预设距离和第二预设距离均可以为35～45mm。当然，若移动终端的宽度大于一预设阈值，第一控制开关和第二控制开关都可以采用接地的导线或者弹片等代替，即在此并不具体限制第一控制开关和第二控制开关的具体形式。

通过以上设置，可以通过第一传感器4检测第一下支天线2是否遮挡，并通过第二传感器5检测第二下支天线3是否被遮挡。此外，还可以根据第一传感器4检测到的第一下支天线2是否被遮挡的第一检测结果，以及根据第二传感器5检测到的第二下支天线3是否被遮挡的第二检测结果，控制第一控制开关63和第二控制开关64的连接和通断，并控制第一选择开关61和第二选择开关62内部电路的连接，从而控制上支天线1、第一下支天线2和第二下支天线3的工作状态，并控制主集天线和分集天线的选择。

具体的，当仅有第一传感器4感应到第一下支天线2被遮挡时，可以控制第一控制开关63断开，第二控制开关64闭合；并控制第一选择开关61的内部电路中第一接口与第三接口连接，第二接口与第四接口连接；并控制第二选择开关62中第一接口与第三接口连接，第二接口与第四接口连接，从而使得第一下支天线2处于不连通状态，上支天线1与射频前端7的接收通路连接，第二下支天线3与射频前端7的发射通路连接，此时，第二下支天线3为主集天线，上支天线1为分集天线。当仅有第二传感器5感应到第二下支天线3被遮挡时，控制第一控制开关63闭合，第二控制开关64断开；控制第一选择开关61的内部电路中第一接口与第四接口连接，第二接口与第三接口连接；并控制第二选择开关62中第一接口与第三接口连接，第二接口与第四接口连接，从而使得第二下支天线3处于不连通状态，上支天线1与射频前端7的接收通路连接，第一下支天线2与射频前端7的发射通路连接，此时，第一下支天线2为主集天线，上支天线1为分集天线。当第一传感器4检测到第一下支天线2被遮挡，且第二传感器5检测到第二下支天线3被遮挡时，假设第一下支天线2的接收信号能力比第二下支天线3的信号接收能力强，则按照仅有第二下支天线3被遮挡的情况处理，同样的，若第二下支天线3的接收信号能力比第一下支天线2的信号接收能力，则按照仅有第一下支天线2被遮挡的情况处理，从而增强移动终端的辐射性能。

下面可以用一真值表来表示上支天线、第一下支天线和第二下支天线的工作状态。

假设第一传感器检测到第一下支天线被遮挡时，逻辑数字为0，检测到第一下支天线未被遮挡时，逻辑数字为1；同样的，第二传感器检测到第二下支天线被遮挡时，逻辑数字为0，检测到第二下支天线未被遮挡时，逻辑数字为1。此时，真值表如下所示：

本实施例在移动终端的后盖上段部分设置上支天线，在后盖下段部分左右两侧设置第一下支天线和第二下支天线，并且通过第一传感器输出的第一下支天线是否被遮挡的第一检测结果和第二传感器输出的第二下支天线是否被遮挡的第二检测结果，控制射频前端与天线单元中各个天线之间的连接的通断。这样，在增加了下支天线的数量的同时，使得能够对第一下支天线、第二下支天线和上支天线与射频前端的连接进行控制，解决了现有技术中大多只是使用上支天线和下支天线切换的问题，并且解决了下支天线被遮挡造成的移动终端接收信号能力差的问题，提高了移动终端的天线性能，从而提高了用户体验。

第三实施例：

如图4所示，为本发明的第三实施例中移动终端的天线模式的切换方法的步骤流程图，该切换方法应用于第二实施例中的移动终端，包括如下步骤：

步骤101，接收第一传感器输出的检测第一下支天线是否被遮挡的第一检测结果。

在本步骤中，具体的，移动终端的天线结构中包括第一传感器，且该第一传感器能够检测并输出第一下支天线是否被遮挡的第一检测结果。在第一传感器输出第一检测结果时，移动终端接收该第一检测结果。

步骤102，接收第二传感器输出的检测第二下支天线是否被遮挡的第二检测结果。

在本步骤中，具体的，移动终端的天线结构中包括第二传感器，且该第二传感器能够检测并输出第二下支天线是否被遮挡的第二检测结果。在第二传感器输出第二检测结果时，移动终端接收该第二检测结果。

步骤103，根据第一检测结果和第二检测结果，控制射频前端与天线单元中各个天线之间的连接的通断。

在本步骤中，具体的，在根据第一检测结果和第二检测结果，控制射频前端与天线单元中各个天线之间的连接的通断时，当第一检测结果指示第一下支天线被遮挡，且第二检测结果指示第二下支天线未被遮挡时，控制射频前端与第二下支天线和上支天线连接；当第一检测结果指示第一下支天线未被遮挡，且第二检测结果指示第二下支天线被遮挡时，控制射频前端与第一下支天线和上支天线连接；当第一检测结果指示第一下支天线被遮挡，且第二检测结果指示第二下支天线被遮挡时，控制射频前端与上支天线连接，并控制射频前端还与接收信号能力较强的第一下支天线或第二下支天线连接。

此外，当控制射频前端与第二下支天线和上支天线连接时，可以控制将第二下支天线设置为主集天线，并控制将上支天线设置为分集天线；当控制射频前端与第一下支天线和上支天线连接时，可以控制将第一下支天线设置为主集天线，并控制将上支天线设置为分集天线；当控制射频前端与上支天线连接，并控制射频前端还与接收信号能力较强的第一下支天线或第二下支天线连接时，可以控制将上支天线设置为主集天线，并控制将接收信号能力较强的第一下支天线或者第二下支天线设置为分集天线。

本实施例通过接收第一传感器输出的检测第一下支天线是否被遮挡的第一检测结果和第二传感器输出的检测第二下支天线是否被遮挡的第二检测结果，并根据第一检测结果和第二检测结果，控制射频前端与天线单元中各个天线之间的连接的通断。这样，通过根据移动终端上第一下支天线和第二下支天线是否被遮挡来决定天线单元中各个天线的工作状态，解决了现有技术中大多只是使用上支天线和下支天线切换的问题，并且解决了下支天线被遮挡造成的移动终端接收信号能力差的问题，提高了移动终端的天线性能，从而提高了用户体验。

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。

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。

应当指出，对于本技术领域的普通人员来说，在不脱离本发明所述的原理前提下还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也在本发明的保护范围内。