CN103779669A - 天线装置和用于控制天线装置的方法 - Google Patents

Abstract

提供了一种应用于电子设备的天线装置和其控制方法。该天线装置包括：主天线单元，位于所述电子设备的第一位置，用于传送频率带宽包括第一频段的信号；辅助天线单元，位于所述电子设备的不同于第一位置的第二位置，用于传送所述第一频段的信号；检测单元，用于检测利用所述天线装置传送的信号参数，并得到一检测结果；选择单元，用于基于所述检测结果来选择天线装置中的用于传送信号的天线单元。利用本发明实施例的技术方案，即使在电子设备的周围环境改变时也能够保证电子设备中的天线装置的天线性能。

Description

天线装置和用于控制天线装置的方法

技术领域

本发明涉及通信技术领域，更具体地，涉及一种天线装置和用于控制该天线装置的方法。

背景技术

随着移动通信技术的发展，出现了各种类型的具有通信功能的电子设备，诸如计算机、个人数字助理、移动通信终端等。所述电子设备具有天线以传输信息和数据等。当在电子设备中布置天线时，通常结合电子设备的电路板、电池、加强板等组件来综合地布置天线，避免电子设备的其它组件对天线的影响以获得良好的天线性能。

在电子设备的使用过程中，周围环境容易对电子设备的天线性能产生干扰。例如，用户在使用便携式的电子设备时，可能会手握电子设备，且身体的其它部位可能会遮挡或覆盖电子设备。此时，天线的通信频率发生偏移，并且因为天线传送的电磁波信号需要穿过人体的各个部分辐射出去，所以对电磁波产生吸收作用。因此，天线的性能由于周围环境的影响而降低。

目前，为了应对周围环境对天线性能的影响，通常使用诸如射频开关和可变电容器的电子元件来改变天线的结构或匹配性能，从而展宽天线的频率带宽、或者移动天线的中心频率。然而，这仅仅补偿天线性能由于频率的偏移而导致的降低，不能补偿由于电磁波被吸收导致的天线性能降低。这样，当由于手握、人体遮挡等周围环境影响时，即使进行补偿也难以获得良好的天线性能。

因此，期望即使在电子设备的周围环境改变时也使得电子设备中的天线装置具有良好的天线性能。

发明内容

本发明实施例提供了一种天线装置和用于控制天线装置的方法，即使在电子设备的周围环境改变时其也能够保证电子设备中的天线装置的天线性能。

一方面，提供了一种天线装置，应用于电子设备，该天线装置包括：主天线单元，位于所述电子设备的第一位置，用于传送频率带宽包括第一频段的信号；辅助天线单元，位于所述电子设备的不同于第一位置的第二位置，用于传送所述第一频段的信号；检测单元，用于检测利用所述天线装置传送的信号参数，并得到一检测结果；选择单元，用于基于所述检测结果来选择天线装置中的用于传送信号的天线单元。

所述天线装置还可以包括：附加辅助天线单元，位于电子设备中与所述第一位置和第二位置不同的第三位置，用于传送第二频段的信号。所述主天线单元的频率带宽包括该第二频段。

所述天线装置可应用于移动通信终端，所述第二位置是移动通信终端的顶端，所述第三位置是移动通信终端的上部的侧边。

在所述天线装置中，所述检测单元可以检测所述主天线单元和辅助天线单元之中正传送信号的工作天线单元的信号参数，所述信号参数包括信号强度和信号频段。

在所述天线装置中，当所述信号频段为第一频段时，所述选择单元可以包括：比较部分，用于比较所述工作天线单元的信号强度和预定阈值；切换部分，用于在所述信号强度低于所述预定阈值时，使用所述主天线单元和辅助天线单元之中不同于该工作天线单元的另一天线单元来传送信号。

在所述天线装置中，在所述切换部分使用所述另一天线单元来传送信号之后，所述检测单元可检测所述另一天线单元的信号强度，所述比较部分可比较所述工作天线单元的信号强度和所述另一天线单元的信号强度，所述切换部分可使用所述工作天线单元和所述另一天线单元中信号强度大的天线单元来传送信号。

所述电子设备可以是移动通信终端，所述第一位置可以是该移动通信终端的底部。

另一方面，提供了一种用于控制天线装置的方法，该天线装置应用于电子设备，该天线装置包括主天线单元和辅助天线单元，所述主天线单元位于所述电子设备的第一位置、并用于传送频率带宽包括第一频段的信号，所述辅助天线单元位于所述电子设备的不同于第一位置的第二位置、并用于传送所述第一频段的信号，所述方法包括：检测利用所述天线装置传送的信号参数，并得到一检测结果；基于所述检测结果来选择在天线装置中的用于传送信号的天线单元。

在本发明实施例的上述天线装置和用于控制该天线装置的方法中，通过为主天线单元设置辅助天线单元，并基于信道参数来选择用于传送信号的天线单元，即使在电子设备的周围环境改变时也能够保证电子设备中的天线装置的天线性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，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它的附图。

图1是图示了根据本发明实施例的天线装置的结构的示意图；

图2是根据本发明实施例的天线装置中的各个天线单元在移动通信终端中的示意性分布图；

图3是图示了根据本发明实施例的天线装置的具体结构的示例；

图4是图示了根据本发明实施例的用于控制天线装置的方法的流程图；

图5是图示了根据本发明实施例的用于控制天线装置的方法中根据检测结果来选择用于传送信号的天线单元的步骤的流程图。

具体实施方式

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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

根据本发明各个实施例的天线装置和用于控制天线装置的方法可应用于各种电子设备，诸如移动通信终端、平板本计算机、个人数字助理等。具体的电子设备的类型不构成对本发明的限制，只要在该电子设备中采用天线来进行通信即可。

图1是图示了根据本发明实施例的天线装置100的结构的示意图。该天线装置100包括：主天线单元110，位于所述电子设备的第一位置，用于传送频率带宽包括第一频段的信号；辅助天线单元120，位于所述电子设备的不同于第一位置的第二位置，用于传送所述第一频段的信号；检测单元130，用于检测利用所述天线装置传送的信号参数，并得到一检测结果；选择单元140，用于基于所述检测结果来选择天线装置中的用于传送信号的天线单元。

所述主天线单元110是所述电子设备的默认天线单元，其传送频率带宽可以包括一个或多个频段，从而通常可以满足电子设备的通信需求。所述辅助天线单元120是所述电子设备的备用天线单元，其传送频率带宽可以与所述主天线单元110的传送频率带宽相同、或者是所述主天线单元110的传送频率带宽的一部分（例如，上述第一频段），从而在所述主天线单元110的天线性能变差时，利用该辅助天线单元120来信号传送。

通常，天线单元的频率带宽越宽，其所需要的空间越大。这样，例如，当电子设备的设计空间足够的情况下，辅助天线单元120的频率带宽可以与所述主天线单元110相同；当电子设备的设计空间不足的情况下，可以根据可用的设计空间来将辅助天线单元120的频率带宽设置是所述传送频率带宽中的第一频段。此外，还可以结合主天线单元110的各个频段的使用情况来确定所述辅助天线单元120的频率带宽，例如可以将辅助天线单元120的频率带宽设计为是所述主天线单元110的各个频段中使用最频繁的频段。

除了所述辅助天线单元120之外，所述天线装置100还可以包括一个或多个其它的辅助天线单元，以传送所述主天线单元110的频率带宽中除了所述辅助天线单元120的第一频段之外的信号，从而在所述主天线单元110在传送所述第一频段之外的信号时，保证天线装置100的天线性能。也就是说，所述天线装置100还可以包括：附加辅助天线单元150，位于电子设备中与所述第一位置和第二位置不同的第三位置，用于传送第二频段的信号，所述主天线单元的频率带宽包括该第二频段。要注意，该附加辅助天线单元的数目不限于一个，其可以为具有不同的频率带宽的多个天线单元。

下面结合图2描述各个天线单元的布置。图2是根据本发明实施例的天线装置100中的各个天线单元在移动通信终端中的示意性分布图。

在图2中，以电子设备是移动通信终端进行说明。所述主天线单元110所位于的第一位置例如可以是该移动通信终端的底部，这是因为在移动通信终端的典型使用中，所述底部位置通常难以被手握，从而保证移动通信终端在大多数使用情况下不受周围环境的影响。所述辅助天线单元120所位于的第二位置是移动通信终端的顶端，所述附加辅助天线单元150所位于的第三位置是移动通信终端的上部的侧边。在移动通信终端的顶端和上部的侧边中的任一处，通常不具有足够的空间环境来设计具有主天线单元110的所有频段的天线，这里利用分布的空间环境来设计频率带宽为所述主天线单元110的一部分的辅助天线单元120和附加辅助天线单元150，以保证所述主天线单元110在不同频段的天线性能。此外，根据电子设备的不同，所述主天线单元110、辅助天线单元120和附加辅助天线单元150的位置也通常会改变。

所述主天线单元110、辅助天线单元120和附加辅助天线单元150可以是利用任何技术实现的天线，例如微带天线、单极天线、环形天线等。具体的天线类型不构成对本发明的限制。所述辅助天线单元120和附加辅助天线单元150位于与所述主天线单元110不同的位置，从而当主天线单元110的天线性能例如由于手握而下降时，所述辅助天线单元120和附加辅助天线单元150的天线性能不受手握影响，从而能够利用它们来进行信号传送，以保证天线装置100的性能。

所述检测单元130检测所述天线装置100的信号传送情况，以确定所述天线装置100的天线性能，从而能够判断是否需要切换到不同的天线单元。作为示例，所述检测单元130检测所述主天线单元110和辅助天线单元120之中正传送信号的工作天线单元的信号参数，所述信号参数包括信号强度和信号频段。所述检测单元130例如可以是在电子设备中设置的传感器。替换地，所述检测单元130还可以是用于读取天线装置所传送的信号的强度和频段等的器件。

所述选择单元140可以基于所述检测结果来选择天线装置中的用于传送信号的天线单元。下面结合图3来进一步描述。图3是图示了根据本发明实施例的天线装置的具体结构的示例。

所述选择单元140包括比较部分141和切换部分142，从而基于所述检测单元130的检测结果来选择天线装置中的用于传送信号的天线单元。所述切换部分142可以是射频开关。在图3中，该切换部分142为1×3的射频开关，从而将主天线单元110、辅助天线单元120和附加辅助天线单元150之一与电子设备的信号收发器TR连接。此外，当所述电子设备仅仅包括主天线单元110和辅助天线单元120，所述切换部分142可以为1×2的射频开关。

作为示例，当所述检测单元130的检测结果指明所述主天线单元110工作在第一频段时，所述选择单元140中的比较部分141将所述检测结果中的所述主天线单元的信号强度与预定阈值进行比较；在所述信号强度低于所述预定阈值时(这意味着主天线单元110的天线性能差)，所述切换部分142使用频率带宽为第一频段的所述辅助天线单元120来传送信号；当所述信号强度大于等于所述预定阈值时(这意味着主天线单元110的天线性能号)，所述切换部分142不进行切换，以继续使用所述主天线单元110来传送信号。类似地，当所述检测单元130的检测结果指明所述主天线单元110工作在第二频段、且所述比较部分141确定对应的信号强度低于所述预定阈值时，所述切换部分142可以选择频率带宽为第二频段的所述附加辅助天线单元150来传送信号。替换地，当检测结果指明利用所述辅助天线单元120或附加辅助天线单元150来传送信号时，所述切换部分142也可以在所述信号强度低于所述预定阈值时、切换到所述主天线单元110来传送信号。

为了选择各个天线单元中的性能较佳的天线单元来传送信号，可以比较不同天线单元的信号参数，从而采用天线装置100中的合适天线单元来传送信号。作为示例，在所述切换部分142将工作天线单元从主天线单元110切换到辅助天线单元120之后，所述检测单元130可以进一步检测所述辅助天线单元120的信号强度，所述比较部分141比较所述主天线单元110的信号强度和所述辅助天线单元120的信号强度，所述切换部分142使用所述主天线单元110和辅助天线单元120之中信号强度大的天线单元来传送信号。在所述切换部分142将工作天线单元从主天线单元110切换到附加辅助天线单元150的情况中，可以进行类似的处理。

此外，在可以同时测量不同天线单元的信号参数的情况中，还可以在所述比较部分141确定工作天线单元的信号强度低于所述预定阈值时，进一步比较所述主天线单元110的信号强度和对应工作频段的辅助天线单元的信号强度，然后所述切换部分142选择信号强度较大的天线单元来传送信号。

在本发明实施例的上述天线装置的技术方案中，通过为主天线单元设置辅助天线单元，并基于信道参数来选择用于传送信号的天线单元，即使在电子设备的周围环境改变时也能够保证电子设备中的天线装置的天线性能。

图4是图示了根据本发明实施例的用于控制天线装置的方法400的流程图。该用于控制天线装置的方法400可在如前所述的各种电子设备中使用。

所述方法400所应用于的天线装置可以包括主天线单元和辅助天线单元，所述主天线单元位于电子设备的第一位置、并用于传送频率带宽包括第一频段的信号，所述辅助天线单元位于所述电子设备的不同于第一位置的第二位置、并用于传送所述第一频段的信号。此外，所述天线装置还可以包括：附加辅助天线单元，位于电子设备中与所述第一位置和第二位置不同的第三位置，用于传送第二频段的信号，所述主天线单元的频率带宽包括该第二频段。所述附加辅助天线单元的数目可以为一个或多个。

可以将所述主天线单元设置为所述电子设备的默认天线单元，其传送频率带宽可以包括一个或多个频段，从而通常可以满足电子设备的通信需求。所述辅助天线单元和/或所述附加辅助天线单元是所述电子设备的备用天线单元，二者的传送频率带宽不同，分别是所述主天线单元的传送频率带宽的一部分（例如，上述第一频段和第二频段），从而在所述主天线单元的天线性能变差时，利用该辅助天线单元来信号传送。此外，在天线装置仅包括一个备用天线单元的情况下，所述备用天线单元的频率带宽还可以与所述主天线单元的传送频率带宽相同。在实践中，可以根据电子设备的可用设计空间和/或主天线单元的频段使用情况来设置所述备用天线单元的位置和工作频段。

所述辅助天线单元和附加辅助天线单元位于与所述主天线单元110不同的位置，从而当主天线单元的天线性能例如由于手握而下降时，所述辅助天线单元和附加辅助天线单元的天线性能不受手握影响，从而能够利用它们来进行信号传送，以保证天线装置的性能。

以电子设备是移动通信终端进行说明。所述主天线单元所位于的第一位置例如可以是该移动通信终端的底部，从而用户的手难以握到，以保证移动通信终端在大多数使用情况下不受周围环境的影响。所述辅助天线单元所位于的第二位置可以是移动通信终端的顶端，所述附加辅助天线单元所位于的第三位置可以是移动通信终端的上部的侧边。在移动通信终端的顶端和上部的侧边中的任一处，通常不具有足够的空间环境来设计具有主天线单元的所有频段的天线，这里利用分布的空间环境来设计频率带宽为所述主天线单元的一部分的辅助天线单元和/或附加辅助天线单元，以保证所述主天线单元在不同频段的天线性能。此外，根据电子设备的不同，所述主天线单元、辅助天线单元和附加辅助天线单元的位置也通常会改变。

关于该天线装置的结构、以及其中的各个天线单元的位置，可以参见前面结合图1和图2进行的描述。

所述用于控制天线装置的方法400方法包括：检测利用所述天线装置传送的信号参数，并得到一检测结果（S410）；基于所述检测结果来选择在天线装置中的用于传送信号的天线单元（S420）。

在S410中，检测利用所述天线装置传送的信号参数，并得到一检测结果。在该S410中，检测所述天线装置的信号传送情况，确定所述天线装置中正在传送信号的天线单元的性能，从而能够判断是否需要使用不同的天线单元来传送信号。作为该S410的示例，可以检测所述主天线单元和辅助天线单元之中正传送信号的工作天线单元的信号参数，所述信号参数包括信号强度和信号频段。在天线装置包括所述附加辅助天线单元的情况下，该工作天线单元还可能是所述附加辅助天线单元。在该S410中，可以利用设置在电子设备中的传感器、或用于读取天线装置所传送的信号的强度和频段等的器件来实现。

在S420中，基于所述检测结果来选择在天线装置中的用于传送信号的天线单元。下面结合图5来进一步描述。图5是图示了根据本发明实施例的用于控制天线装置的方法中根据检测结果来选择用于传送信号的天线单元的步骤的流程图。要注意，该S420可以包括图5中的部分步骤，也可以包括图5中的全部步骤。图5的流程图仅仅是S420的一个示意性描述，还可以根据需要从图5中删除部分步骤或向其增加其它步骤。

在图5中，以所述天线装置包括主天线单元和辅助天线单元为例进行描述。此时，工作天线单元为主天线单元和辅助天线单元之一。在S510中，确定所述信号频段是否为所述第一频段。当所述信号频段为第一频段时，将所述主天线单元和辅助天线单元之中的工作天线单元的信号强度与预定阈值进行比较（S520）。在所述信号强度低于所述预定阈值时，使用所述主天线单元和辅助天线单元之中不同于该工作天线单元的另一天线单元来传送信号（S530）。所述预定阈值可以根据天线性能要求而预先设置，其可以根据信号频段的不同而不同。利用该S510－S530，实现了在工作天线单元的天线性能差时进行天线单元的切换。类似地，在所述天线装置还包括附加辅助天线单元的情况下，在所述S510中还可以确定所述信号频段是否为第二频段，当所述信号频段为第二频段时，将所述主天线单元和附加辅助天线单元之中的工作天线单元的信号强度与另一预定阈值进行比较，并且在所述信号强度低于所述另一预定阈值时，使用所述主天线单元和辅助天线单元之中不同于该工作天线单元的另一天线单元来传送信号。

为了选择各个天线单元中的性能较佳的天线单元来传送信号，可以比较不同天线单元的信号参数，从而采用天线装置中的合适天线单元来传送信号。为此，所述基于所述检测结果来选择在天线装置中的用于传送信号的天线单元（S420）还可以包括：在使用所述另一天线单元来传送信号之后，检测所述另一天线单元的信号强度（S540）；比较所述工作天线单元的信号强度和所述另一天线单元的信号强度（S550）；使用所述工作天线单元和所述另一天线单元中信号强度大的天线单元来传送信号（S560）。在所述信号频段为第二频段的情况下，可以进行类似的处理。

此外，在S410可以同时测量不同天线单元的信号参数的情况中，可以对图5的步骤进行删除。例如在确定所述信号强度低于所述预定阈值之后，可以直接执行S550和S560。

关于该S420的描述可以参见前面结合天线装置中的选择单元140进行的描述。

在本发明实施例的上述用于控制天线装置的方法的技术方案中，通过为主天线单元设置辅助天线单元，并基于所检测的信道参数来选择用于传送信号的天线单元，即使在电子设备的周围环境改变时也能够保证电子设备中的天线装置的天线性能。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的用于天线装置的控制方法中所涉及的装置和单元的具体实现，可以参考前述装置实施例中的图示和操作，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，上述方法实施例中的部分步骤可以进行重新组合，或可以改变部分步骤之前的执行顺序。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (14)

1.一种天线装置，应用于电子设备，该天线装置包括：

主天线单元，位于所述电子设备的第一位置，用于传送频率带宽包括第一频段的信号；

辅助天线单元，位于所述电子设备的不同于第一位置的第二位置，用于传送所述第一频段的信号；

检测单元，用于检测利用所述天线装置传送的信号参数，并得到一检测结果；

选择单元，用于基于所述检测结果来选择天线装置中的用于传送信号的天线单元。

2.根据权利要求1的天线装置，其中，所述天线装置还包括：

附加辅助天线单元，位于电子设备中与所述第一位置和第二位置不同的第三位置，用于传送第二频段的信号，所述主天线单元的频率带宽包括该第二频段。

3.根据权利要求2的天线装置，其中，所述电子设备是移动通信终端，所述第二位置是移动通信终端的顶端，所述第三位置是移动通信终端的上部的侧边。

4.根据权利要求1的天线装置，其中，所述检测单元检测所述主天线单元和辅助天线单元之中正传送信号的工作天线单元的信号参数，所述信号参数包括信号强度和信号频段。

5.根据权利要求4的天线装置，其中，当所述信号频段为第一频段时，所述选择单元包括：

比较部分，用于比较所述工作天线单元的信号强度和预定阈值；

切换部分，用于在所述信号强度低于所述预定阈值时，使用所述主天线单元和辅助天线单元之中不同于该工作天线单元的另一天线单元来传送信号。

6.根据权利要求5的天线装置，其中，在所述切换部分使用所述另一天线单元来传送信号之后，所述检测单元检测所述另一天线单元的信号强度，

所述比较部分比较所述工作天线单元的信号强度和所述另一天线单元的信号强度；

所述切换部分使用所述工作天线单元和所述另一天线单元中信号强度大的天线单元来传送信号。

7.根据权利要求1的天线装置，其中，所述电子设备是移动通信终端，所述第一位置是该移动通信终端的底部。

8.一种用于控制天线装置的方法，该天线装置应用于电子设备，该天线装置包括主天线单元和辅助天线单元，所述主天线单元位于所述电子设备的第一位置、并用于传送频率带宽包括第一频段的信号，所述辅助天线单元位于所述电子设备的不同于第一位置的第二位置、并用于传送所述第一频段的信号，所述方法包括：

检测利用所述天线装置传送的信号参数，并得到一检测结果；

基于所述检测结果来选择在天线装置中的用于传送信号的天线单元。

9.根据权利要求8的方法，其中，所述天线装置还包括：

附加辅助天线单元，位于电子设备中与所述第一位置和第二位置不同的第三位置，用于传送第二频段的信号，所述主天线单元的频率带宽包括该第二频段。

10.根据权利要求9的方法，其中，所述电子设备是移动通信终端，所述第二位置是移动通信终端的顶端，所述第三位置是移动通信终端的上部的侧边。

11.根据权利要求8的方法，其中，所述检测利用所述天线装置传送的信号参数的步骤包括：检测所述主天线单元和辅助天线单元之中正传送信号的工作天线单元的信号参数，所述信号参数包括信号强度和信号频段。

12.根据权利要求11的方法，其中，所述基于所述检测结果来选择在天线装置中的用于传送信号的天线单元的步骤包括：

确定所述信号频段是否为所述第一频段；

当所述信号频段为第一频段时，比较所述工作天线单元的信号强度和预定阈值；以及

在所述信号强度低于所述预定阈值时，使用所述主天线单元和辅助天线单元之中不同于该工作天线单元的另一天线单元来传送信号。

13.根据权利要求12的方法，其中，所述基于所述检测结果来选择在天线装置中的用于传送信号的天线单元的步骤还包括：

在使用所述另一天线单元来传送信号之后，检测所述另一天线单元的信号强度；

比较所述工作天线单元的信号强度和所述另一天线单元的信号强度；

使用所述工作天线单元和所述另一天线单元中信号强度大的天线单元来传送信号。

14.根据权利要求8的方法，其中，所述电子设备是移动通信终端，所述第一位置是该移动通信终端的底部。

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