CN101814924A - 一种移动终端及频段切换方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种移动终端和一种频段切换方法，该移动终端包括：多根不同频段的天线，所述天线用于进行信号的接收和发送；多个射频通路，所述多个射频通路中的每个射频通路与所述多根不同频段的天线中的一根天线对应；以及基带处理器，与所述多个射频通路中的每个射频通路连接，用于获得一控制信号，所述控制信号用于控制所述多个射频通路中的第一射频通路，并基于所述控制信号控制所述第一射频通路及在所述多根天线中与所述第一射频通路对应的第一天线工作。并且天线充分利用相关的金属结构件实现，因此，可以使得移动终端能够覆盖多个频段并且体积减小。

Description

一种移动终端及频段切换方法

技术领域

本发明涉及通信领域，更具体地，涉及一种移动终端及使用该移动终端实现的频段切换方法。

背景技术

通信需求的增加，对通讯速率的要求越来越高，通信频段越来越宽，尤其是目前通信***从2G到3G，甚至4G发展，频段不断扩展，例如，2G需要支持900MHz和1800MHz。3G的加入使得移动终端不仅需要支持以上两个频段，TD-SCDMA还要支持1900MHz、2100MHz和2300MHz。UMTS需要支持900MHz、1700MHz、和2100MHz多个频段，这对天线的频点要求越来越多；另外，移动终端设计趋向于超薄，小型化设计，而多频段天线要求的面积以及体积却越来越大；同时为了结构牢固，ID美观，设计上需要采用很多金属结构件，而天线必须与这些金属结构件保持一定距离才能保证天线的性能，很难实现移动终端的小型化设计。综合以上所述，宽带天线性能成为多制式移动终端设计的难题。

针对上述问题，图1示出了现有的天线设备的实现框图，在现有的天线设备中，通常采用两种方案来支持多频段通信。

第一种方案：保证天线与金属结构或者电路板电路距离大于5cm，各种通信制式以及频段均采用同一天线，基带处理芯片提供多路复用控制信号，控制多路复用开关确定天线与某一制式某一频段的射频通路相连，移动终端通过天线将射频信号辐射到空间进行信号传输。该天线采用谐波方法来实现天线的双频特性，如：支持900MHz频段，也支持二次谐波1800MHz频段，对与1900MHz频段采用耦合单元进行扩展。这种实现方法，耦合单元对辐射单元的影响比较大，天线的辐射效率会受到影响，多频段天线性能难以实现。

第二种方案：保证天线与金属结构或者电路板距离大于5cm。各种通信制式以及频段均采用同一天线，基带处理芯片提供多路复用控制信号，确定天线与某一制式某一频段的射频通路相连，移动终端通过天线将射频信号辐射到空间进行信号传输。天线采用多支辐射单元实现天线的多频特性，如同时支持900MHz、1800MHz、1900MHz、和2100MHz采用四支辐射单元扩展实现。这种实现方法，分支单元之间的距离很近，使辐射单元之间的互耦增大，将影响天线的辐射效率，使多频段天线性能难以实现。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供了一种适用于多个频段且体积小的移动终端以及频段切换方法。

根据本发明的一个方面，提供了一种通讯终端，包括：多根不同频段的天线，天线用于进行信号的接收和发送；多个射频通路，多个射频通路中的每个射频通路与多根不同频段的天线中的一根天线对应；以及基带处理器，与多个射频通路中的每个射频通路连接，用于获得一控制信号，控制信号用于控制多个射频通路中的第一射频通路，并基于控制信号控制第一射频通路及在多根天线中与第一射频通路对应的第一天线工作。

优选地，移动终端还包括：多个复用开关，复用开关中的每个复用开关与多根不同频段的天线中的一根天线对应，用于将多个射频通路中的相近频段的多个射频通路对应到一根天线，并根据由控制信号来控制相近频段的多个射频通路中的第二射频通路及在多根天线中与第二射频通路对应的第二天线工作。

优选地，基带处理器还用于发出基带控制信号以控制第一射频通路与第一天线工作，其中控制信号可包括：射频通路选择信息。

优选地，基带控制信号还包括：天线选择信息。

优选地，基带控制信号包括：频段选择信息和制式选择信息。

优选地，多根不同频段的天线中的一根或多根是由移动终端的至少部分为金属的结构件或其组合构成。

优选地，移动终端还包括：分时复用开关，用于在GSM/TD-SCDMA制式时，选择多根不同频段的天线之一作为接收通路与发射通路的时分复用天线，并且进行信号时分收发的切换。

优选地，移动终端还包括：合路器，设置在射频通路的发送、接收通路和天线之间，用于在UMTS/CDMA制式时，对接收通路和发送通路进行合路。

根据本发明的另一方面，还提供了一种移动终端的频段切换方法，移动终端包括：多根不同频段的天线，天线用于进行信号的接收和发送；多个射频通路，多个射频通路中的每个射频通路与多根不同频段的天线中的一根天线对应；以及基带处理器，与多个射频通路中的每个射频通路连接；频段切换方法包括以下步骤：接收一控制信号，控制信号用于控制多个射频通路中的第一射频通路；基于控制信号控制第一射频通路通过多根天线中与第一射频通路对应的第一天线进行信号的接收和发送。

优选地，在接收一控制信号前，还包括步骤：自动检测移动终端状态是否满足切换条件，若满足切换条件，发出控制信号。

优选地，切换条件具体为射频通路无法工作或工作效果不满足预定需求。

优选地，在接收一控制信号前，还包括步骤：接收用户切换命令，发出控制信号。

优选地，控制所述第一射频通路及在多根天线中与第一射频通路对应的第一天线工作具体为：获取切换顺序表，切换顺序表包括第一射频通路选择信息；获取第一射频通路选择信息，第一射频通路选择信息对应第一射频通路；发出基带控制信号；确定第一射频通路；确定第一射频通路对应的第一天线；第一射频通路通过第一天线进行信号的接收和发送。

优选地，移动终端还包括多个复用开关时，控制第一射频通路及在多根天线中与第一射频通路对应的第一天线工作具体为：获取切换顺序表，切换顺序表包括第一频段选择信息和第一制式选择信息；获取第一频段选择信息和第一制式选择信息；发出基带控制信号，基带控制信号包括第一频段选择信息和第一制式选择信息；依据第一频段选择信息和第一制式选择信息确定第一射频通路；依据第一频段信则信息和第一制式选择信息确定第一复用开关，并确定与第一复用开关连接的第一天线；第一射频通路通过第一天线进行信号的接收和发送。

优选地，在基于控制信号控制第一射频通路通过多根天线中与第一射频通路对应的第一天线进行信号的接收和发送后还包括步骤：当信号的接受和发送失败时，发出控制信号。

本发明通过基带处理器提供通路选择以及天线切换信息完成通信***在不同天线下的切换，使得移动终端能够使用多根天线覆盖多个无线频段。

一方面从天线角度上看：不同频段天线能够采用独立的射频匹配电路，保证每个天线的最佳匹配性能；可以使不同频段的天线按照结构件的要求采用不同结构形式的天线，提高天线设计的灵活性；天线的设计无需规避天线与金属结构件的距离问题，而是充分利用移动终端中的金属结构件作为天线或者天线的一部分，来满足移动终端的超薄，小型化设计。

另一方面从通信链路质量看：采用多天线切换的方式，移动终端还能实现空间分集接收的通信效应，实现频率的无缝切换，满足通信***的切换与漫游，提高移动终端的通信质量。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是现有技术的天线设备的框图；

图2是根据本发明实施例的移动终端的方框图；

图3是图2所示的根据本发明实施例的3G移动终端的具体硬件实施图；

图4是图2所示的根据本发明实施例的2G/3G兼容移动终端的具体硬件实施图；

图5是根据本发明实施例的移动终端的频段切换方法的流程图；

图6是根据本发明实施例的移动终端的频段切换方法的流程图；

图7是根据本发明实施例的移动终端的基带处理器控制信号实施图；

图8是根据本发明实施例的移动终端的频段切换方法的流程图；

图9是根据本发明实施例的移动终端进行频段搜索及切换的流程图；

图10A和图10B是根据本发明实施例的移动终端的结构示意图；

图11A和图11B是根据本发明实施例的移动终端的微带天线的结构示意图；

图12是根据本发明实施例的结构件实现的900MHZ天线回波损耗性能图；

图13是根据本发明实施例的结构件实现的1800MHz天线回波损耗性能图；

图14是根据本发明实施例的结构件实现的2100MHz天线回波损耗性能图；以及

图15是现有技术的天线回波损耗性能图。

具体实施方式

下面参考附图，详细说明本发明的具体实施方式。

图2是根据本发明实施例的移动终端200的方框图。

参照图2，移动终端200包括：多根不同频段的天线，第一天线2022、第二天线2024、第三天线2026，用于进行信号的收发；多个射频通路，第一射频通路2042、第二射频通路2044、第三射频通路2046，第一射频通路2042与第一天线2022连接，第二射频通路2044与第二天线2024连接，第三射频通路2046与第三天线2026连接；以及基带处理器206，与第一射频通路2042、第二射频通路2044、第三射频通路2046连接，用于当接收到一控制信号后，控制射频通路(比如第一射频通路2042)与射频通路对应的天线(比如第一射频通路对应的第一天线2022)进行信号的收发。

在图2中，实线表示是基带数据信号，基带处理器206输出各个通路IO基带数据信号至射频通路，虚线表示是基带控制信号，控制射频通路的工作。

此外，移动终端还可以将基带处理器设置在多个射频通路与多根天线之间，基带处理器依据切换信号，发出基带控制信号，控制射频通路和射频通路对应天线的连接，并进行信号或数据的收发。

图3是图2所示的根据本发明实施例的3G移动终端的具体硬件实施图。

参照图3，移动终端200还包括合路器2082、2084、2086，设置在天线与射频通路的发送以及接收通路之间，用于在UMTS/CDMA制式时，对信号接收通路和发送通路进行合路。

第一射频通路2042UMTS900的接收通路和发送通路通过合路器2082共用900MHz天线2022，第二射频通路2044UMTS1700的接收通路和发送通路通过合路器2084共用1700MHz天线2024，第三射频通路2046UMTS210000的接收通路和发送通路通过合路器2086共用2100MHz天线2026。

UMTS900工作时，基带电路提供基带控制信号，使得UMTS900射频通路连接900MHz天线2022来实现UMTS900的通信功能，其他通路的通信实现以此类推。三根天线2022、2024、2026的实现可以采用相同的结构，也可以采用不同的结构，例如，900MHz天线可以采用内置PIFA天线，1700MHz天线可以采用单极天线和2100MHz天线可以采用微带天线。

图4是图2所示的根据本发明实施例的2G/3G兼容移动终端的具体硬件实施图。

参照图4，移动终端200还可以包括两个复用开关，复用开关4022与天线2022对应连接，复用开关4024与天线2024对应连接，每个复用开关还分别与相近频段的多个射频通路连接，使相近频段的多个射频通路可以对应到一根天线。可根据由基带处理器所产生的基带控制信号来控制一射频通路通过与复用开关与对应的天线进行信号的收发。

图4中只给出了两个复用开关的实施例，但是复用开关的数量并没有限制，可以多于两个。一般来说，用于移动终端的频段一般都可以划分为三种，一种接近900MHz，一种接近1700MHz，最后一种为2100MHz，所以通常需要三个复用开关。

移动终端200还可包括时分复用开关(未示出)，用于在GSM/TD-SCDMA制式时，进行时分收发切换，即将接收通路与发射通路时分复用对应连接的天线。另外，可将GSM/TD-SCDMA射频通路连接的复用开关设置为同时具备时分复用开关与用于切换的复用开关的功能。

参照图4，UMTS900的接收通路和发射通路通过合路器2082与复用开关4022连接，复用900MHz天线2022；同样的，GSM900的接收通路和发送通路通过相同的复用开关4022复用900MHz天线2022。

UMTS1700的接收通路和发送通路通过合路器2084与复用开关4024连接，复用1700MHz天线2024；同样的，DCS1800，PCS1900的接收通路和发送通路通过相同的复用开关4024复用1700MHz天线2024；

UMTS2100的接收通路和发送通路通过合路器2086使用2100MHz天线2026。

GSM900需要工作时，基带电路提供基带控制信号，使得GSM900接收通路和GSM900发送通路通过复用开关4042时分地连接900MHz天线2022，实现GSM900的通信功能；其他通路的具体通信实现在此不再赘述。

其中基带控制信号主要用于控制射频通路和对应天线工作，因此：

在本发明实施例的移动终端没有复用开关，仅有射频通路和天线的情况下，基带处理器设置在仅与射频通路连接的情况下，由于射频通路以及和对应天线连接，基带控制信号可以仅包含射频通路选择信息，便可确定射频通路和对应天线；当基带处理器设置在射频通路和天线之间的情况时，基带控制信号需要包括射频通路选择信息和天线选择信息，从而确定射频通路和对应天线。

在本发明的实施例的移动终端设计多个制式，并且还包括复用开关的情况下，基带控制信号同样可以直接包括射频通路选择信息，或直接包括射频通路选择信息和天线选择信息；在另一实施方式的具体实现中，也可让基带控制信号包括频段选择信息和制式选择信息，从而获得射频通路和对应复用开关和天线。

除此以外，涉及GSM/TD-SCDMA制式的，时分***收发切换信息等也在基带控制信号内。

本发明实施例移动终端的三根天线2022、2024、2026的实现可以采用相同的结构，也可以采用不同的结构，例如，900MHz天线可以采用内置PIFA天线，1700MHz天线可以采用单极天线和2100MHz天线可以采用微带天线。

并且，本发明实施例移动终端的一根或多根天线，或者天线的一部分可以由移动终端的金属结构件构成。

结构件一般为移动终端的框架、支架、转轴或壳体；金属结构件指由完全由金属构成或部分由金属构成的结构件：比如金属框、金属支架，金属转轴或金属壳体；或者通过电镀、喷涂的非金属材质构成的结构件：电镀金属的塑料框、电镀金属的塑料支架、喷涂有金属的转轴、或喷涂有金属涂层的塑料壳。除了使用一个金属结构件作为一根或多根天线外，还可以通过多个金属结构件的组合构成一根天线。

由于在无线通信过程中由于网络环境的复杂性，所以通信不仅在制式上要进行切换，还会在不同的频段进行切换。采用分布式天线设计也需要实现通信中的天线无缝切换。根据本发明实施例的实现方法如图5所示。此外，这种切换还可以用来实现漫游切换。

图5是根据本发明又一实施例的移动终端频段切换方法的流程图。

参照图5，根据本发明又一实施例的频段切换方法包括：

步骤S502，基带处理电器接收一控制信号，控制信号用于控制多个射频通路中的一射频通路；以及

步骤S504，基带处理器基于控制信号控制一射频通路及在多根天线中与射频通路对应的一天线工作。

图6是根据本发明实施例的移动终端的频段切换方法的流程图，具体地说，是3G移动终端的在启动并搜索网络过程中的频段切换流程图。

参照图6，本发明实施例的频段切换方法包括以下步骤：

步骤S602，3G移动终端启动，需要进行网络搜索，基带处理器接收指令后，获得编码表，第一个编码为1000，基带处理器依据编码选通UMTS900射频通路以及900MHz天线，进行网络搜索，基站网络若回复移动终端接入成功，***采用UMTS900以及900MHz天线工作；若没有基站回复，即等待基站回复超时，则执行步骤S604；

步骤S604，当等待基站回复超时时，获得射频通路切换指令，读取下一编码，编码为1001，基带处理器选通UMTS1700以及1700MHz天线，进行网络搜索，若基站网络回复移动终端接入成功，***采用UMTS1700以及1700MHz天线工作；若没有基站回复，即等待基站回复超时，则执行步骤S606；

步骤S606，当等待基站回复超时时，获得射频通路切换指令，读取下一编码，编码为1xxx，基带处理器选通UMTS2100射频电路以及2100MHz天线，进行网络搜索，若基站网络回复移动终端接入成功，***采用UMTS2100以及2100MHz天线工作；若没有基站回复，即等待基站回复超时，则执行步骤S608；以及

步骤S608，***提示当前环境没有可用网络。

图7是根据本发明实施例的移动终端的基带处理器控制信号实施图。

参照图7，基带处理器的4个GPIO提供4位控制信号bit4至bit1，4位控制信号能够控制16路通路切换。其中，最高位bit4为制式选择信号，bit4为高电平时，终端采用3G制式工作，bit4为低电平时采用2G/2.5G制式工作，该信号控制复用开关4022、复用开关4024以及UMTS2100射频通路；bit3作为GSM/DCS/PCS的时分收发切换控制信号，控制复用开关4022、复用开关4024，使得GSM/DCS/PCS的接收通路和发射通路时分复用地与天线相连接，完成***时分通信的要求；bit2作为1800/1900MHz的切换信号，连接复用开关4024；bit1作为850/900MHz的切换信号，连接复用开关4022；bit1、bit2信号还通过或逻辑，与非逻辑形成天线选择信号，bit1，bit2或逻辑后连接到复用开关4022的使能端，与非逻辑后连接到复用开关4024的使能端，实现天线选择控制：当bit1、bit2信号为11或00时，逻辑或门输出高，复用开关4022使能，选择天线2022工作，逻辑与非门输出低，复用开关4024禁止，天线2024不选定，UMTS2100射频通路以及天线2026也不选定；当bit1，bit2信号为01或10时，逻辑与非门输出高，复用开关4024使能，选择天线2024工作，逻辑或门输出低，复用开关4022禁止，天线2022不选定，UMTS2100射频通路以及天线2026也不选定；当bit1、bit2为高阻状态时，复用开关4022、4024均禁止，天线4042、4044均不选定，***选择UMTS2100射频通路工作，天线2026选定。

切换控制信号表的逻辑如表1所示：

表1

复用开关4022通过bit4、bit3、bit1三位信号控制GSM850RX、GSM900RX、GSM850TX、GSM900TX、UMTS900五路射频通路与天线2022的连接与断开，复用开关4024通过bit4、bit3、bit2控制DCS1800RX、PCS1900RX、DCS1800TX、PCS1900TX、UMTS1700五路射频通路与天线2024的连接与断开，UMTS2100射频通路单独使用一个天线2026。

将上述切换控制信号表1存储在***flash指定位置中，***在切换过程中，按照一定的顺序策略，读取切换控制信号表的值，通过选择通信制式，复用开关以及天线，实现***在多个天线下的射频通路切换。

为了实现对射频通路以及天线选择的唯一性控制，如切换控制表所示，对各通路的控制信息进行编码。即：

0000，选择射频通道GSM850RX(复用开关4022)与天线2022；

0011，选择射频通道GSM900RX(复用开关4022)与天线2022；

0100，选择射频通道GSM850TX(复用开关4022)与天线2022；

0111，选择射频通道GSM900TX(复用开关4022)与天线2022；

1000，选择射频通道UMTS900(复用开关4022)与天线2022；

0001，选择射频通道DCS1800RX(复用开关4024)与天线2024；

0010，选择射频通道PCS1900RX(复用开关4024)与天线2024；

0101，选择射频通道DCS1800TX(复用开关4024)与天线2024；

0110，选择射频通道PCS1900TX(复用开关4024)与天线2024；

1001，选择射频通道UMTS1700(复用开关4024)与天线2024；以及1XXX，选择射频通道UMTS2100(天线2026)。

有了以上唯一性编码，即基带处理器输出特定编码信号就能选定指定射频通路以及天线，移动终端就能够通过输出不同的编码来实现制式，频段以及天线的切换。

切换的策略有两种，一种是移动终端进行自动切换，还有一种是移动终端用户手动切换。自动切换策略可以根据实际网络的状况以及移动终端自身状况预制定切换顺序表，即移动终端先连接哪种制式哪个频段，再切换到哪个制式哪个频段，移动终端将该切换策略顺序表存储在移动终端指定的flash位置中，在切换过程中读取该顺序值并实施切换。

手动切换则是根据人们的要求，人工地选择制式或频段进行通信。如下图表2，是移动终端按照先中国再美国，先3G再2G，先低频再高频的全制式/全频段切换策略制定的切换顺序表。切换顺序为1→2→3→4→5→6→7→1。

表2：

图8根据本发明实施例的移动终端的频段切换方法的流程图。适用于移动终端在搜索网络，漫游切换，手动切换等过程中的切换流程。

参照图8，移动终端频段切换包含以下步骤：

步骤S802：获得切换触发信号，进行步骤S804；

步骤S804：依据切换触发信号，获取切换顺序表，进行步骤S806；

步骤S806：基带处理器根据切换顺序表确定目标制式和目标频段，依据目标制式和目标频段使目标射频通路工作，进行步骤S808；以及

步骤S808：基带处理器向目标制式和目标频段对应的复用开关发送具有目标制式和目标频段的选通信号；复用开关根据目标制式以及目标频段选择相应的天线，使目标射频通路可通过目标天线进行信号收发。

需要说明的是，射频通路的选择、复用开关的选择，天线的选择并无顺序的要求，可按任意顺序或同时进行。

图9是根据本发明实施例的移动终端进行频段搜索及切换的流程图，具体地说，是根据本发明实施例2G/3G移动终端在开机过程按照表2的切换顺序进行多制式多频段搜索网络过程的流程图。

参照图9，移动终端在开机过程按照表2的切换顺序进行全制式全频段的搜索网络的过程包括以下步骤：

步骤S902，2G/3G移动终端启动，需要进行网络搜索，基带处理器接收指令后，读取移动终端存储于flash中指定位置的切换顺序表，获得第一状态值，依据第一状态值将bit4设置为1，通信***工作在3G模式下，进一步将bit1至bit3设置为高阻xxx，从而输出1xxx的基带控制信号，该信号选通UMTS2100射频通路以及天线2026，复用开关4022，4024禁止，天线2022，2024没有选择。移动终端采用UMTS2100频段，通过天线2026向基站发送接入信号，如果基站在该频段回复移动终端接入，移动终端接入基站成功，移动终端采用UMTS2100通过天线2026与基站进行通信。如果基站没有回复，移动终端在该制式该频段搜索网络失败，则执行步骤S904；

步骤S904，基带处理器读取切换顺序表，读取第二状态值，依据第二状态值将bit4设置为0，通信***工作在2G/2.5G模式下，进一步将bit3至bit1设置为011与111，从而使得基带控制信号在0011与0111之间切换，这一对信号使能复用开关4022，终端选定天线2022，复用开关4024禁止，天线2024没有选定，UMTS2100射频通路以及天线2026也没有选定。这一对信号还控制复用开关4022选通GSM900射频通路的接收与发送时分地连接天线2022，移动终端采用GSM900频段，通过天线2022向基站发送接入信号，如果基站在该频段回复终端接入，终端接入基站成功，终端采用GSM900通过天线2022与基站进行通信。如果基站没有回复，终端在该制式该频段搜索网络失败，则执行步骤S906；

步骤S906，基带处理器读取切换顺序表，读取第三状态值，依据第三状态值将bit4设置为0，通信***工作在2G/2.5G模式下，进一步将bit3至bit1设置为001与101，从而使得基带控制信号在0001与0101之间切换，这对信号使能复用开关4024，***选定天线2024，复用开关4022禁止，天线2022没有选定，UMTS2100射频通路以及天线2026也没有选定。这一对信号控制复用开关4024选通DCS1800射频通路的接收与发送时分地连接天线2024，终端采用DCS1800频段，通过天线2024向基站发送接入信号，如果基站在该频段回复终端接入，终端接入基站成功，终端采用DCS1800通过天线2024与基站进行通信。如果基站没有回复，终端在该制式该频段搜索网络失败，则执行步骤S908；

步骤S908，基带处理器读取切换顺序表，读取第四状态值，依据第四状态值将bit4设置为1，***工作在3G***下；进一步将bit3至bit1设置为000，从而使得基带处理器输出1000信号，该信号使能复用开关4022，选定天线2022，复用开关4024禁止，天线2024没有选定，UMTS2100射频通路以及天线2026也没有选定。该信号还控制复用开关2022将UMTS900射频通路连接在天线2022上，终端向基站发射接入信号，搜索UMTS900频段，如果基站回复终端，终端搜索网络成功，则终端工作在UMTS900频段，通过天线2022与基站进行通信，若基站没有回复，则在该频段未搜索到网络，执行步骤S910；

步骤910，基带处理器读取切换顺序表，读取第五状态值，依据第五状态值将bit4设置为1，***工作在3G***下；进一步将bit3至bit1设置为001，从而使得基带控制信号输出1001，该信号使能复用开关4024，选定天线2024，复用开关4022禁止，天线2022没有选定，UMTS2100射频通路以及天线2026也没有选定。该信号还控制复用开关4024将UMTS1700射频通路连接在天线2024，终端向基站发射接入信号，搜索UMTS1700频段，若基站回复终端则搜索成功，终端工作在UMTS1700频段，通过天线2024与基站进行通信，若基站没有回复，则在该频段该制式未搜索到网络，执行步骤S912；

步骤S912，基带处理器读取切换顺序表，读取第六状态值，依据第六状态值将bit4置为0，通信***工作在2G/2.5G模式下，进一步将bit3至bit1设置为000与100，从而使得基带控制信号在0000与0100之间切换，这对信号使能复用开关4022，选择天线2022，禁止复用开关4024，天线2024没有选定，UMTS2100射频通路以及天线2026也没有选定。这对信号还通过复用开关4022控制终端GSM850射频通路的接收和发送时分地连接天线2022，终端采用GSM850向基站发送接入信号，搜索GSM850频段，若基站回复终端则搜索网络成功，终端采用GSM850通过天线2022与基站进行通信。如果基站没有回复，终端在该制式该频段搜索网络失败，则执行步骤S914；

步骤S914，基带处理器读取切换顺序表，读取第七状态值，依据第七状态值将bit4置为0，通信***工作在2G/2.5G模式下，进一步将bit3至bit1设置为010与110，从而使得基带控制信号在0010与0110之间切换，这对信号使能复用开关2024，终端选择天线2024，禁止复用开关4022，天线2022没有被选择，UMTS2100射频通路以及天线2026也没有选定。这对信号还通过复用开关4024控制终端的PCS1900的接收与发送时分地连接天线2024，向基站发送接入信号，搜索PCS1900频段，若基站回复终端则搜索网络成功，终端采用PCS1900频段通过天线2024与基站进行通信，若基站没有回复，终端在该制式该频段搜索网络失败，即所有制式所有频段均未搜索到，则告知用户无网络。

以上终端开机搜索网络中的制式以及频段切换过程仅仅是终端天线切换的一个实施例而已，但并不限于此。下面再给出移动终端使用过程中产生切换条件的几个典型实施例：

通信过程中的侦听邻近基站小区状态与开机搜索网络同理实现的，侦听的顺序根据国家的制式频段的情况以及终端当前状态相关，比如终端在中国采用网通的网络则编码状态有三个：第一状态UMTS2100，第二状态GSM900，第三状态DCS1800，状态变化顺序1→2→3→1。如当前采用GSM900进行通信，处于第二顺序状态，控制编码为0011，0111，则终端侦听邻近基站小区信号状态下一步切换到第三顺序状态，基带控制编码为0001和0101，终端侦听DCS1800基站信号状态并记录，作为漫游切换的依据；再下一步则切换到第一顺序状态，基带控制编码设置为1xxx，侦听UMTS2100邻近基站的信号状态并记录作为漫游切换的依据。

漫游切换通过改变控制信号编码控制天线切换也能够实现，只是切换策略由基站根据网络情况来确定频段以及制式切换，如：终端目前采用UMTS900与基站通信，控制信号编码为1000，此时如果通信链路检测模块检测通信链路质量不满足需求时，即无法进行正常通话或数据传输，可产生一检测信号。如果已知其他基站的频段如UMTS1700与移动终端链路质量很好，基站通知终端切换到UMTS1700，即向终端发出切换命令，基带控制编码输出1001，该信号选择天线2024，并将UMTS1700射频通路连接到天线，实现终端与基站采用UMTS1700通信，或者当不预先知道UMTS1700射频通路链路质量情况下，终端依据切换顺序表，切换后通信链路检测模块再进行通信链路质量检测，如果还不能满足需求，可再继续切换。

同样的用户手动也能实现天线的切换，如用户只希望采用***的2G网络，终端仅仅采用GSM900频段通信，则人工设置控制编码为0011，0111。即在终端设置人机界面，***2G网络，手动选择该选项，手动设置切换命令，基带处理器读取手动设置的切换命令后，将基带控制编码设置为0011，0111。该控制信号选定天线2022，并将GSM900射频通路的接收与发射分时地与天线2022相连，实现终端与***2G网络的通信。

总之，采用多个天线覆盖移动终端多频段以及多个天线的切换设计能够满足通信***各种制式频段切换的要求，搜索网络以及侦听切换策略可以由终端确定，漫游策略可以由终端接受基站信息制定，还能够手动设置网络，固定某一天线通信。

图10A和图10B是根据本发明实施例的移动终端的结构示意图；

如图10A和10B所示，移动终端1000背面为塑料壳1002，宽边下侧面的上侧有一条金属框1004以及内部金属支架(未示出)，长边侧面有两个金属转轴1006。

在本实施例中，GSM900MHz频段，即900MHz天线采用PIFA天线8022：在移动终端1000背面的塑料壳1002内喷金属涂层，通过POGO连接方式与电路板相连。结构件仅仅要求实现单频900MHz天线，即满足GSM900以及UMTS900频段要求的880MHz～960MHz频段的辐射性能即可，辐射体面积与体积的要求都小，金属涂层面积要求20mm*45mm，高度5mm就能够得到较好的辐射特性，该辐射体与线路板上的铺地或屏蔽罩的地形成谐振，实现天线的辐射功能。如图12为实现的天线的回波损耗性能图。

宽边下侧面的上侧在塑料边框电镀有一条金属框1004作为1800/1900MHz的单极天线，金属框1004的长度是频段的四分之一波长：42mm。该金属边框只要满足DCS1800/UMTS1700在1710MHz～1910MHz的要求，如图13为实现的天线的回波损耗性能图，该移动终端1000整机宽度为56mm，留出14mm作为翻盖轴符合结构要求。

在长边侧面有两个金属转轴1006，目前上下盖的连线通过两个金属转轴1006中的一个穿过连接，另一金属转轴目前没有应用，因此可以将其作为2100MHz信号的天线。

图11A和图11B是根据本发明实施例的移动终端的微带天线的结构示意图。

如图11A和图11B所示，微带天线900的中心为金属转轴，中心金属转轴接地，表面绕微带电路，表面微带电路与中心转轴之间为介质。微带电路，介质，以及中心金属转轴形成天线，天线表面喷漆。图中h＝2.5mm，W＝2mm，ε_r＝4.5，以及L＝λ_g/4＝20mm。该微带天线只要满足UMTS2100在1920MHz～1980MHz，2110～2170MHz的性能要求即可，如图14为该结构件实现的天线的回波损耗性能图。

现有技术图1所示的方案中的集成天线设计中的天线尺寸一般为28.5*45.5*6.8mm，比本发明的实施例中在结构件上喷涂天线的体积20*45*5mm要大，天线实现的回波损耗的性能如图15所示。对比图15与图12、图13、和图14可以看出，图12、图13、图14中所示出的天线整体性能比图15中示出的要好。图15所示的集成天线性能在EGSM900/UMTS900和DCS1800/UMTS1700两个频段，即880MHz～960MHz和1710MHz～1880MHz的性能还基本满足要求，回波损耗能基本满足-4.5dB以下，但在PCS1900和UMTS2100MHz两个频段，即1780MHz～1920MHz和1910MHz～2170MHz的回波损耗只有-4～-2dB左右，性能无法保证。可见小体积天线很难满足无线通信全频带性能要求。而本方案采用多个频段的天线覆盖全频段能够满足***要求。

通过上述实施例，本发明由基带处理器提供通路选择以及天线切换信息完成通信***在不同天线下的切换，使得移动终端能够采用多天线覆盖通信多频段设计。

一方面从天线角度上看：不同频段天线能够采用独立的射频匹配电路，保证每个天线的最佳匹配性能；能够使不同频段的天线之间的距离变远，提高不同频段天线之间的隔离度，避免不同频段天线之间的耦合，便于提高辐射效率；采用多根不同频段的天线覆盖移动终端整个无线通信频段，使单根天线要求的带宽数目少，结构件容易实现；不同频段的天线可以根据结构件不同采用不同结构的天线，提高天线设计的灵活性；最后天线的设计无需规避天线与金属结构件的距离问题，而是能够充分利用移动终端中的金属结构件作为天线或者天线的一部分，来满足移动终端的超薄，小型化设计。

另一方面从通信链路质量看：采用多天线切换的方式，移动终端还能实现空间分集接收的通信效应，当某一个天线信号弱，通信质量差的情况下，移动终端能够主动切换到另外一个天线上，直接提高了通信的链路质量；多天线设计还能实现通信在不同频段的无缝切换，当某一个频段信号弱，通信质量差的情况下，移动终端能够主动切换到另一个通信频段，满足通信***的切换与漫游，提高移动终端的通信质量。

以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (15)

1.一种移动终端，其特征在于，包括：

多根不同频段的天线，所述天线用于进行信号的接收和发送；

多个射频通路，所述多个射频通路中的每个射频通路与所述多根不同频段的天线中的一根天线对应；以及

基带处理器，与所述多个射频通路中的每个射频通路连接，用于获得一控制信号，所述控制信号用于控制所述多个射频通路中的第一射频通路，并基于所述控制信号控制所述第一射频通路及在所述多根天线中与所述第一射频通路对应的第一天线工作。

2.根据权利要求1所述的移动终端，其特征在于，还包括：

多个复用开关，所述复用开关中的每个复用开关与所述多根不同频段的天线中的一根天线对应，用于将所述多个射频通路中的相近频段的多个射频通路对应到所述一根天线，并根据由所述控制信号来控制所述相近频段的多个射频通路中的第二射频通路及在所述多根天线中与所述第二射频通路对应的第二天线工作。

3.根据权利要求1所述的移动终端，其特征在于，所述基带处理器还用于发出基带控制信号以控制所述第一射频通路及所述第一天线工作，其中所述基带控制信号包括：第一射频通路选择信息。

4.根据权利要求3所述的移动终端，其特征在于，所述基带控制信号还包括：第一天线选择信息。

5.根据权利要求2所述的移动终端，其特征在于，所述基带控制信号包括：第一频段选择信息和第一制式选择信息。

6.根据权利要求1所述的移动终端，其特征在于，所述多根不同频段的天线中的一根或多根是由所述移动终端的至少部分为金属的结构件或其组合构成。

7.根据权利要求1所述的移动终端，其特征在于，所述移动终端还包括：

分时复用开关，用于在GSM/TD-SCDMA制式时，选择所述多根不同频段的天线之一作为接收通路与发射通路的时分复用天线，并且进行所述信号时分收发的切换。

8.根据权利要求1所述的移动终端，其特征在于，所述移动终端还包括：

合路器，设置在所述射频通路的发送、接收通路和天线之间，用于在UMTS/CDMA制式时，对所述接收通路和所述发送通路进行合路。

9.一种移动终端的频段切换方法，所述移动终端包括：

多根不同频段的天线，所述天线用于进行信号的接收和发送；

多个射频通路，所述多个射频通路中的每个射频通路与所述多根不同频段的天线中的一根天线对应；以及

基带处理器，与所述多个射频通路中的每个射频通路连接；

其特征在于，所述频段切换方法包括：

接收一控制信号，所述控制信号用于控制所述多个射频通路中的第一射频通路；

基于所述控制信号控制所述第一射频通路通过所述多根天线中与所述第一射频通路对应的第一天线进行信号的接收和发送。

10.根据权利要求9所述的频段切换方法，其特征在于，在所述接收一控制信号前，还包括步骤：

自动检测所述移动终端状态是否满足切换条件，若满足切换条件，发出所述控制信号。

11.根据权利要求10所述的频段切换方法，其特征在于，所述切换条件具体为：

射频通路无法工作或工作效果不满足预定需求。

12.根据权利要求9所述的频段切换方法，其特征在于，在所述接收一控制信号前，还包括步骤：

接收用户切换命令，发出所述控制信号。

13.根据权利要求9所述的频段切换方法，其特征在于，所述控制所述第一射频通路及在所述多根天线中与所述第一射频通路对应的第一天线工作具体为：

获取切换顺序表，所述切换顺序表包括第一射频通路选择信息；

获取所述第一射频通路选择信息，所述第一射频通路选择信息对应第一射频通路；

发出基带控制信号；

确定所述第一射频通路；

确定所述第一射频通路对应的第一天线；

所述第一射频通路通过所述第一天线进行信号的接收和发送。

14.根据权利要求9所述的频段切换方法，其特征在于，所述移动终端还包括：

多个复用开关，所述复用开关中的每个复用开关与所述多根不同频段的天线中的一根天线对应，用于将所述多个射频通路中的相近频段的多个射频通路对应到所述一根天线，并根据由所述控制信号来控制所述相近频段的多个射频通路中的第二射频通路及在所述多根天线中与所述第二射频通路对应的第二天线工作；

所述控制所述第一射频通路及在所述多根天线中与所述第一射频通路对应的第一天线工作具体为：

获取切换顺序表，所述切换顺序表包括第一频段选择信息和第一制式选择信息；

获取所述第一频段选择信息和所述第一制式选择信息；

发出基带控制信号，所述基带控制信号包括所述第一频段选择信息和所述第一制式选择信息；

依据所述第一频段选择信息和所述第一制式选择信息确定第一射频通路；

依据所述第一频段信则信息和所述第一制式选择信息确定第一复用开关，并确定与所述第一复用开关连接的第一天线；

所述第一射频通路通过所述第一天线进行信号的接收和发送。

15.根据权利要求9所述的频段切换方法，其特征在于，在所述基于所述控制信号控制所述第一射频通路通过所述多根天线中与所述第一射频通路对应的第一天线进行信号的接收和发送后还包括步骤：

当所述信号的接受和发送失败时，发出所述控制信号。

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