CN105281035B - 移动终端的天线切换方法及其移动终端 - Google Patents

Abstract

本发明涉及移动通信领域，提供了一种移动终端的天线切换方法，通过确定所述移动终端的多个射频通路的优先级以及多个天线的优先级，在需要执行天线切换时，将优先级最高的射频通路切换至与优先级最高的天线相连，并相应地对天线的谐振频率进行调整。本发明还提供了一种移动终端，用于实现上述方法。本发明实施例的技术方案，使移动终端在不同的使用模式下，可选择不同位置的天线，从而达到最佳的信号发射接收性能。

Description

移动终端的天线切换方法及其移动终端

技术领域

本发明涉及移动通信领域，尤其涉及一种移动终端的天线切换方法及其移动终端。

背景技术

随着无线通信技术的不断发展，在无线终端产品上的天线需求越来越多，对移动终端产品来说，用户不同的操作方式，会对天线造成不同的影响，例如天线场型的改变，效能的吸收等等，直接影响了天线性能。为了满足用户体验，在天线的设计及布局上都需要谨慎考虑使用模式下的性能变化。

目前移动终端产品受限于设计空间，为了利于天线辐射，在布局上经常是将天线放在移动终端的顶部，两侧或是底部。但移动终端产品在使用时并不一定为直立模式或是横放模式。以GPS天线为例，一般设计于移动终端产品的顶部，以利于朝向天空接收卫星信号，但若是用户将该终端产品由直立改成横放时，会改变原本朝向天空的天线场型，影响到GPS定位的性能。另外，对于移动终端天线来说，在不同的使用模式中，用户不同的手握方式也会影响到不同位置的天线性能，影响移动终端正常的信号收发，造成用户满意度的下降。

发明内容

为解决现有技术中存在的上述问题，本发明实施例一方面提供了一种移动终端的天线切换方法，其特征在于，包括：

确定移动终端的多个射频通路的优先级，多个射频通路分别用于接收或发送处于不同的频段的射频信号；

检测移动终端的位于不同位置处的多个天线的天线状态信息；根据天线

状态信息，确定多个天线的优先级；

根据多个射频通路的优先级和多个天线的优先级，判断是否需要执行天线切换；

若需要执行天线切换，则将优先级最高的射频通路切换至与优先级最高的天线相连；

将优先级最高的天线的谐振频率调整到与优先级最高的射频通路相对应的频段上。

另一方面，本发明实施例还提供了一种移动终端，包括：

第一确定模块，用于确定移动终端的多个射频通路的优先级，多个射频通路分别用于接收或发送处于不同的频段的射频信号；

检测模块，用于检测移动终端的位于不同位置处的多个天线的天线状态信息；

第二确定模块，用于根据天线状态信息，确定多个天线的优先级；

判断模块，用于根据多个射频通路的优先级和多个天线的优先级，判断是否需要执行天线切换；

切换模块，用于当需要执行天线切换时，将优先级最高的射频通路切换至与优先级最高的天线相连；

匹配模块，用于调整天线的谐振頻率，当需要执行天线切换时，将所述优先级最高的天线的谐振频率调整到与所述优先级最高的射频通路相对应的频段上。

本发明实施例的技术方案，使移动终端在不同的使用模式下，可选择不同位置的天线，从而达到最佳的信号发射接收性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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他的附图。

图1为本发明的移动终端的天线切换方法的第一实施例的流程示意图；

图2为本发明的移动终端的天线切换方法的第二实施例的流程示意图；

图3为移动终端处于竖握状态时的示意图；

图4为移动终端处于横握状态时的示意图；

图5为本发明的移动终端的天线切换方法的第三实施例的流程示意图；

图6为本发明的移动终端的第一实施例的结构示意图；

图7为本发明的移动终端的第二实施例的结构示意图；

图8为本发明的移动终端的第三实施例的结构示意图。

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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参照图1，是本发明的移动终端的天线切换方法的第一实施例的流程示意图，该方法包括：

步骤S11：确定移动终端的多个射频通路的优先级，多个射频通路分别用于接收或发送处于不同的频段的射频信号。

本步骤中，上述不同的频段的射频信号可以包括WIFI、GPS、北斗、2G、3G、4G等频段的射频信号。

本步骤中，各个射频通路的优先级可由移动终端***提供默认配置，或由用户根据个人需求或喜好来灵活配置。示例性的，当用户经常使用WIFI连接网络时，可将用于发射/接收WIFI信号的射频通路的优先级设为最高；当用户经常使用GPS定位软件进行定位时，可将用于发射/接收GPS信号的射频通路的优先级设为最高。

步骤S12：检测移动终端的位于不同位置处的多个天线的天线状态信息。

本步骤中，移动终端可能设有多个天线，分别位于移动终端设备的不同位置，例如，可位于移动终端机身的顶部，或位于机身的侧边附近。

本步骤中，天线状态信息可包括天线的朝向、天线附近是否存在遮挡、天线匹配状态、工作频率、天线的收发状态等。由于用户对移动终端的使用方式(如移动终端的位置、姿态、手握方式等)会时刻影响到天线的性能状态，因此，天线状态信息也会随着时间而动态变化。天线状态信息可通过多种方式来获取，如通过检测移动终端的空间姿态来获取，也可通过检测天线接收信号强度来获取。

步骤S13：根据天线状态信息，确定多个天线的优先级。

本步骤中，通过检测出的天线状态信息，可确定各天线当前的性能状态，如是否位于最佳朝向，天线周围是否因存在遮挡物而影响了信号的接收和发送。可将处于最佳性能状态的天线的优先级设为最高，处于最差性能状态的天线的优先级设为最低。由于天线状态信息是可动态变化的，因此，各天线的优先级也是动态变化的。

步骤S14：根据多个射频通路的优先级和多个天线的优先级，判断是否需要执行天线切换。

本步骤中，为了满足用户的使用需求，可判断优先级最高的射频通路是否是与优先级最高天线相连接，若否，则需要通过天线切换，将优先级最高的射频通路与优先级最高天线相连接，从而使性能状态最优的天线用于发送具有最高需求的射频信号。

步骤S15：若需要执行天线切换，则将优先级最高的射频通路切换至与优先级最高的天线相连；

本步骤中，可通过切换电路，例如N对N的射频开关，来执行天线切换。

本步骤中，当存在多个射频通路和多个天线时，可将多个射频通路按照优先级从高到低排列，将多个天线按照优先级从高到低排列；将排列后的多个射频通路切换至与排列后的多个天线一一对应相连。这样可使各个射频通路的优先级与天线的优先级相匹配，达到满足用户不同级别需求的目的。

步骤S16：将所述优先级最高的天线的谐振频率调整到与所述优先级最高的射频通路相对应的频段上。

本步骤中，当存在多个射频通路和多个天线时，可将排列后的多个天线的谐振频率分别调整到与排列后的多个射频通路相对应的频段上，以便能够发射/接收对应频段的信号。

示例性的，以GPS和WIFI天线为例，假设初始状态下，GPS信号的射频通道对应的天线是移动终端顶部的天线，WIFI信号的射频通道对应的天线是移动终端侧部的天线，用户设置的GPS射频通道的优先级高于WIFI的射频通道，初始状态下用户为竖握移动终端，此时，顶部的天线处于性能最佳位置，优先级最高，顶部天线的工作频率处于GPS信号所在的频率1575MHz，侧部天线的工作频率处于WIFI信号所在的频率2450MHZ。当用户将移动终端由竖握改为横握时，顶部天线的性能变差，侧部的天线变为性能最佳位置，优先级变为最高，切换电路将执行天线切换，将GPS射频通道切换至与侧部的天线相连，将WIFI射频通道切换至与顶部的天线相连，同时侧部天线的工作频率调整为GPS信号所在的频率1575MHz，顶部天线的工作频率调整为WIFI信号所在的频率2450MHZ，从而实现了优先级最高的射频通道与优先级最高的天线相匹配。

本发明实施例的技术方案，使移动终端在不同的使用模式下，可选择不同位置的天线，从而达到最佳的信号发射接收性能。

请参照图2，是本发明的移动终端的天线切换方法的第二实施例的流程示意图，该方法包括：

步骤S21：确定移动终端的多个射频通路的优先级，多个射频通路分别用于接收或发送处于不同的频段的射频信号。

步骤S22：通过传感器检测移动终端的空间姿态。

本步骤中，传感器可采用重力传感器、耦合传感器、陀螺仪等多种形式。利用重力传感器，可检测出移动终端上各点在三维空间的位置信息，从而可用于判别移动终端是处于直立还是横放的状态。利用耦合传感器，通过对与移动终端相接触的物体的检测，可判断出用户是横握移动终端还是竖握移动终端，从而推断出移动终端的空间姿态。利用陀螺仪，可检测出运动状态的移动终端的方位。

步骤S23：根据空间姿态，确定多个天线的天线状态信息。

本步骤中，由于移动终端的空间姿态会影响到天线的空间位置与朝向，因此可确定了移动终端的空间姿态后，可判断出各天线是否处于最利于信号收发的位置与朝向。示例性的，当确定出移动终端处于竖握状态时，如图3所示，可知移动终端顶部的天线处于最佳位置和朝向；当确定出移动终端处于横握状态时，如图4所示，可知移动终端的上侧壁的天线处于最佳位置和朝向。

步骤S24：根据天线状态信息，确定多个天线的优先级。

步骤S25：根据多个射频通路的优先级和多个天线的优先级，判断是否需要执行天线切换。

步骤S26：若需要执行天线切换，则将优先级最高的射频通路切换至与优先级最高的天线相连；

步骤S27：将所述优先级最高的天线的谐振频率调整到与所述优先级最高的射频通路相对应的频段上。

步骤S21、S24-S27与移动终端的天线切换方法的第一实施例中的对应步骤相同，这里不再赘述。

本发明实施例的技术方案，通过传感器检测移动终端的空间姿态来获得天线状态信息，实现简单，可实现快速准确的天线切换。

请参照图5，是本发明的移动终端的天线切换方法的第三实施例的流程示意图，该方法包括：

步骤S31：确定移动终端的多个射频通路的优先级，多个射频通路分别用于接收或发送处于不同的频段的射频信号。

步骤S32：检测多个天线的接收信号强度。

本步骤中，由于当移动终端的天线收到障碍物遮挡时，会影响接收信号的强度，因此，接收信号强度可用作判定天线的当前状态。

步骤S33：根据接收信号强度，确定多个天线的天线状态信息。

本步骤中，天线接收信号较强的，可认为天线处于较好的性能状态；接收信号较弱的，可认为天线处于较差的性能状态。

步骤S34：根据天线状态信息，确定多个天线的优先级。

步骤S35：根据多个射频通路的优先级和多个天线的优先级，判断是否需要执行天线切换。

步骤S36：若需要执行天线切换，则将优先级最高的射频通路切换至与优先级最高的天线相连；

步骤S37：将所述优先级最高的天线的谐振频率调整到与所述优先级最高的射频通路相对应的频段上。

步骤S31、S34-S37与移动终端的天线切换方法的第一实施例中的对应步骤相同，这里不再赘述。

本发明实施例的技术方案，通过检测天线的接收信号强度来获取天线状态信息，结果准确可靠，可直观的反映出天线的性能状态，有利于提高天线切换的准确性。

上文对本发明中移动终端的天线切换方法的实施例作了详细介绍。下面将相应于上述方法的移动终端作进一步阐述。

请参照图6，是本发明的移动终端的第一实施例的结构示意图，该移动终端100包括第一确定模块110、检测模块120、第二确定模块130、判断模块140、切换模块150和匹配模块160。

其中，第一确定模块110，用于确定移动终端的多个射频通路的优先级，多个射频通路分别用于接收或发送处于不同的频段的射频信号；

检测模块120，用于检测移动终端的位于不同位置处的多个天线的天线状态信息；

第二确定模块130，与检测模块120相连，用于根据天线状态信息，确定多个天线的优先级；

判断模块140，与第一确定模块110和第二确定模块130相连，用于根据多个射频通路的优先级和多个天线的优先级，判断是否需要执行天线切换；

切换模块150，与判断模块140相连，用于当需要执行天线切换时，将优先级最高的射频通路切换至与优先级最高的天线相连；

匹配模块160，与判断模块140相连，用于调整天线的谐振頻率，当需要执行天线切换时，将所述优先级最高的天线的谐振频率调整到与所述优先级最高的射频通路相对应的频段上。

不同的频段的射频信号可以包括WIFI、GPS、北斗、2G、3G、4G等频段的射频信号。

各个射频通路的优先级可由移动终端***提供默认配置，或由用户根据个人需求或喜好来灵活配置。示例性的，当用户经常使用WIFI连接网络时，可将用于发射/接收WIFI信号的射频通路的优先级设为最高；当用户经常使用GPS定位软件进行定位时，可将用于发射/接收GPS信号的射频通路的优先级设为最高。

移动终端可能设有多个天线，分别位于移动终端设备的不同位置，例如，可位于移动终端机身的顶部，或位于机身的侧边附近。

天线状态信息可包括天线的朝向、天线附近是否存在遮挡、天线匹配状态、工作频率、天线的收发状态等。由于用户对移动终端的使用方式(如移动终端的位置、姿态、手握方式等)会时刻影响到天线的性能状态，因此，天线状态信息也会随着时间而动态变化。天线状态信息可通过多种方式来获取，如通过检测移动终端的空间姿态来获取，也可通过检测天线接收信号强度来获取。

通过检测出的天线状态信息，可确定各天线当前的性能状态，如是否位于最佳朝向，天线周围是否因存在遮挡物而影响了信号的接收和发送。可将处于最佳性能状态的天线的优先级设为最高，处于最差性能状态的天线的优先级设为最低。由于天线状态信息是可动态变化的，因此，各天线的优先级也是动态变化的。

为了满足用户的使用需求，可判断优先级最高的射频通路是否是与优先级最高天线相连接，若否，则需要通过天线切换，将优先级最高的射频通路与优先级最高天线相连接，从而使性能状态最优的天线用于发送具有最高需求的射频信号。可通过切换电路，例如N对N的射频开关，来执行天线切换。

可通过滤波匹配电路，完成接收/发射过程中的滤波及阻抗匹配，实现天线谐振频率的调整。该滤波匹配电路不同于一般非切换机制的天线架构中的滤波匹配电路，其天线匹配以及射频滤波器件不为定值，除了一般固定的天线匹配以及射频滤波器件(电感/电容)，实现方式会再加可变电容、开关、二极管等器件达到切换调整之目的，其具体的电路结构可采用本领域技术人员熟知的多种形式。

进一步的，切换模块还可以包括排序单元和多路切换单元。其中，排序单元用于将多个射频通路按照优先级从高到低排列，将多个天线按照优先级从高到低排列；多路切换单元用于将排列后的多个射频通路切换至与排列后的多个天线一一对应相连。这样可使各个射频通路的优先级与天线的优先级相匹配，达到满足用户不同级别需求的目的。相应的，匹配模块还可以包括多路匹配单元，用于将排列后的多个天线的谐振频率分别调整到与排列后的多个射频通路相对应的频段上。

示例性的，以GPS和WIFI天线为例，假设初始状态下，GPS信号的射频通道对应的天线是移动终端顶部的天线，WIFI信号的射频通道对应的天线是移动终端侧部的天线，用户设置的GPS射频通道的优先级高于WIFI的射频通道，初始状态下用户为竖握移动终端，此时，顶部的天线处于性能最佳位置，优先级最高，顶部天线的工作频率处于GPS信号所在的频率1575MHz，侧部天线的工作频率处于WIFI信号所在的频率2450MHZ。当用户将移动终端由竖握改为横握时，顶部天线的性能变差，侧部的天线变为性能最佳位置，优先级变为最高，切换电路将执行天线切换，将GPS射频通道切换至与侧部的天线相连，将WIFI射频通道切换至与顶部的天线相连，同时侧部天线的工作频率调整为GPS信号所在的频率1575MHz，顶部天线的工作频率调整为WIFI信号所在的频率2450MHZ，从而实现了优先级最高的射频通道与优先级最高的天线相匹配。

本发明实施例的技术方案，使移动终端在不同的使用模式下，可选择不同位置的天线，从而达到最佳的信号发射接收性能。

请参照图7，是本发明的移动终端的第二实施例的结构示意图，该移动终端200包括第一确定模块210、检测模块220、第二确定模块230、判断模块240、切换模块250和匹配模块260。

其中，第一确定模块210，用于确定移动终端的多个射频通路的优先级，多个射频通路分别用于接收或发送处于不同的频段的射频信号；

检测模块220，用于检测移动终端的位于不同位置处的多个天线的天线状态信息；

第二确定模块230，与检测模块220相连，用于根据天线状态信息，确定多个天线的优先级；

判断模块240，与第一确定模块210和第二确定模块230相连，用于根据多个射频通路的优先级和多个天线的优先级，判断是否需要执行天线切换；

切换模块250，与判断模块240相连，用于当需要执行天线切换时，将优先级最高的射频通路切换至与优先级最高的天线相连；

匹配模块260，与判断模块240相连，用于调整天线的谐振頻率，当需要执行天线切换时，将所述优先级最高的天线的谐振频率调整到与所述优先级最高的射频通路相对应的频段上。

其中，检测模块220包括第一检测单元221和第一信息获取单元222。第一检测单元221，用于通过传感器检测移动终端的空间姿态；第一信息获取单元222，用于根据空间姿态，确定多个天线的天线状态信息。

传感器可采用重力传感器、耦合传感器、陀螺仪等多种形式。利用重力传感器，可检测出移动终端上各点在三维空间的位置信息，从而可用于判别移动终端是处于直立还是横放的状态。利用耦合传感器，通过对与移动终端相接触的物体的检测，可判断出用户是横握移动终端还是竖握移动终端，从而推断出移动终端的空间姿态。利用陀螺仪，可检测出运动状态的移动终端的方位。

由于移动终端的空间姿态会影响到天线的空间位置与朝向，因此可确定了移动终端的空间姿态后，可判断出各天线是否处于最利于信号收发的位置与朝向。示例性的，当确定出移动终端处于竖握状态时，如图3所示，可知移动终端顶部的天线处于最佳位置和朝向；当确定出移动终端处于横握状态时，如图4所示，可知移动终端的上侧壁的天线处于最佳位置和朝向。

本发明实施例的技术方案，通过传感器检测移动终端的空间姿态来获得天线状态信息，实现简单，可实现快速准确的天线切换。

请参照图8，是本发明的移动终端的第三实施例的结构示意图，该移动终端300包括第一确定模块310、检测模块320、第二确定模块330、判断模块340、切换模块350和匹配模块360。

其中，第一确定模块310，用于确定移动终端的多个射频通路的优先级，多个射频通路分别用于接收或发送处于不同的频段的射频信号；

检测模块320，用于检测移动终端的位于不同位置处的多个天线的天线状态信息；

第二确定模块330，与检测模块320相连，用于根据天线状态信息，确定多个天线的优先级；

判断模块340，与第一确定模块310和第二确定模块330相连，用于根据多个射频通路的优先级和多个天线的优先级，判断是否需要执行天线切换；

切换模块350，与判断模块340相连，用于当需要执行天线切换时，将优先级最高的射频通路切换至与优先级最高的天线相连；

匹配模块360，与判断模块340相连，用于调整天线的谐振頻率，当需要执行天线切换时，将所述优先级最高的天线的谐振频率调整到与所述优先级最高的射频通路相对应的频段上。

其中，检测模块320包括：第二检测单元321和第二信息获取单元322。第二检测单元321，用于检测多个天线的接收信号强度；第二信息获取单元322，用于根据接收信号强度，确定多个天线的天线状态信息。

由于当移动终端的天线收到障碍物遮挡时，会影响接收信号的强度，因此，接收信号强度可用作判定天线的当前状态。天线接收信号较强的，可认为天线处于较好的性能状态；接收信号较弱的，可认为天线处于较差的性能状态。

本发明实施例的技术方案，通过检测天线的接收信号强度来获取天线状态信息，结果准确可靠，可直观的反映出天线的性能状态，有利于提高天线切换的准确性。

本领域普通技术人员可以理解上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一计算机可读存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用于限定本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种移动终端的天线切换方法，其特征在于，包括：

确定所述移动终端的多个射频通路的优先级，所述多个射频通路分别用于接收或发送处于不同的频段的射频信号；

检测所述移动终端的位于不同位置处的多个天线的天线状态信息；

根据所述天线状态信息，确定所述多个天线的优先级；

根据所述多个射频通路的优先级和所述多个天线的优先级，判断是否需要执行天线切换；

若需要执行天线切换，则将优先级最高的射频通路切换至与优先级最高的天线相连；

将所述优先级最高的天线的谐振频率调整到与所述优先级最高的射频通路相对应的频段上；

所述将优先级最高的射频通路切换至与优先级最高的天线相连的步骤，包括：

将所述多个射频通路按照优先级从高到低排列，将所述多个天线按照优先级从高到低排列；

将排列后的所述多个射频通路切换至与排列后的所述多个天线一一对应相连，射频通路的优先级与天线的优先级相匹配；

所述将所述优先级最高的天线的谐振频率调整到与所述优先级最高的射频通路相对应的频段上的步骤，包括：

将排列后的所述多个天线的谐振频率分别调整到与排列后的所述多个射频通路相对应的频段上。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述检测所述移动终端的位于不同位置处的多个天线的天线状态信息的步骤，包括：

通过传感器检测所述移动终端的空间姿态；

根据所述空间姿态，确定所述多个天线的天线状态信息。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述检测所述移动终端的位于不同位置处的多个天线的天线状态信息的步骤，包括：

检测所述多个天线的接收信号强度；

根据所述接收信号强度，确定所述多个天线的天线状态信息。

4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述传感器包括重力传感器、耦合传感器或陀螺仪。

5.一种移动终端，其特征在于，所述移动终端包括：

第一确定模块，用于确定所述移动终端的多个射频通路的优先级，所述多个射频通路分别用于接收或发送处于不同的频段的射频信号；

检测模块，用于检测所述移动终端的位于不同位置处的多个天线的天线状态信息；

第二确定模块，用于根据所述天线状态信息，确定所述多个天线的优先级；

判断模块，用于根据所述多个射频通路的优先级和所述多个天线的优先级，判断是否需要执行天线切换；

切换模块，用于当需要执行天线切换时，将优先级最高的射频通路切换至与优先级最高的天线相连；

匹配模块，用于调整天线的谐振頻率，当需要执行天线切换时，将所述优先级最高的天线的谐振频率调整到与所述优先级最高的射频通路相对应的频段上；

所述切换模块包括：

排序单元，用于将所述多个射频通路按照优先级从高到低排列，将所述多个天线按照优先级从高到低排列；

多路切换单元，用于将排列后的所述多个射频通路切换至与排列后的所述多个天线一一对应相连；

所述匹配模块包括：

多路匹配单元，用于将排列后的所述多个天线的谐振频率分别调整到与排列后的所述多个射频通路相对应的频段上。

6.如权利要求5所述的移动终端，其特征在于，所述检测模块包括：

第一检测单元，用于通过传感器检测所述移动终端的空间姿态；

第一信息获取单元，用于根据所述空间姿态，确定所述多个天线的天线状态信息。

7.如权利要求5所述的移动终端，其特征在于，所述检测模块包括：

第二检测单元，用于检测所述多个天线的接收信号强度；

第二信息获取单元，用于根据所述接收信号强度，确定所述多个天线的天线状态信息。

8.如权利要求6所述的移动终端，其特征在于，所述传感器包括重力传感器、耦合传感器或陀螺仪。