一种可智能切换的手持设备的天线系统及切换方法技术方案

本发明专利技术公开一种可智能切换的手持设备的天线系统及切换方法，其中，天线系统包括：设置在手持设备底部的用于多个频段信号的发射和主接收的主天线以及用于低频段信号的第二路接收的第一MIMO天线、设置在手持设备顶部的用于高频段信号的第二路接收的第二MIMO天线，所述第二MIMO天线与主天线之间设置有用于交叉切换的双刀双掷开关。本发明专利技术将传统的一个全频段的MIMO天线拆分为第一MIMO天线和第二MIMO天线，第一MIMO天线设置于在手持设备顶部，第二MIMO天线设置于在手持设备底部，第二MIMO天线与原来的手持设备底部的主天线可智能切换。通过本发明专利技术可以降低天线设计难度，改善手机高频段的发射性能，解决高频段信号覆盖差时，手握状态下上行链路能力不足的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及手持式电子设备天线系统领域，尤其涉及一种可智能切换的手持设备的天线系统及切换方法。
技术介绍
目前，手持式电子设备例如手机集成的功能模块越来越多，而手机却越做越薄，同时随着4G LTE网络的普及，智能手机需要支持的频段越来越多，这些都给手机的天线设计带来了很大的挑战。4G LTE网络大量使用了高频段，如国内的TD-LTE Band 38/39/40/41 和LTE FDD Band 1/3，都是高于1700MHz的高频段，高频段本身覆盖能力差，特别是室内，信号会比较差，加上用户浏览网页或打电话时，由于人手对手机天线的影响，信号会更差。因此，如何改善手握状态下的手机天线性能，特别是高频段的性能，已经变得越来越迫切，运营商也越来越重视手握状态下的天线性能，提高了性能要求，同时对于宽屏手机提出了宽手模型的测试要求，宽手模型与手机底部的天线接触面积更大，对手机天线性能的影响更大，给手机的天线设计带来了更大的挑战。4G智能手机由于支持的功能模块和结构设计不同，天线设计也各不相同。4G智能手机一般有两个2G/3G/4G天线，一个天线用于2G/3G/4G信号的发射和主接收（主天线），另一个天线用于3G/4G信号的第二路接收（MIMO天线）。由于两个接收信号来自两个不同位置的天线，同时被手握住的概率较小，手握对接收信号的影响相对较小，而只有一个天线用于发射，一旦这个天线被手握住，发射性能会受到严重影响。因此，手握状态下天线的发射性能比接收性能恶化更严重，上行链路能力不足是主要瓶颈。图1是典型的4G智能手机的2G/3G/4G主天线和MIMO天线的位置布局。主天线一般位于手机底部，以获得更好的辐射性能和更低的SAR值，主天线一般支持2G/3G/4G所有频段的发射和主接收（TX和PRX）；MIMO天线一般位于手机的顶部，由于空间受限性能相对较差，MIMO天线一般支持3G/4G所有频段的第二路接收（DRX）；图中“基带处理模块”是基带处理部分，负责数据处理和控制；图中“射频处理模块”是射频处理部分，包括射频收发芯片、功率放大器、双工器和滤波器等器件，射频处理部分的TX和PRX与主天线开关相连，主天线开关与主天线通过射频同轴线相连，射频处理部分的DRX与MIMO天线开关相连，MIMO天线开关与MIMO天线相连；PCB位于手机上半部分；电池位于手机下半部分。如上所述，典型的4G智能手机，由于手机底部的主天线容易被手握住，天线性能会受到严重影响。在现有的手机中，有的虽然支持主天线和MIMO天线动态切换以改善手握状态下的天线性能，但是手机顶部的全频段MIMO天线不仅要满足原来的DRX的性能要求，而且要满足新的TX和PRX的性能要求，设计难度很大，往往由于手机顶部空间有限，其无法满足现有天线性能的要求。因此，现有技术还有待于改进和发展。
技术实现思路
鉴于上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种可智能切换的手持设备的天线系统及切换方法，旨在解决现有的手持设备的天线性能有待改进的问题。本专利技术的技术方案如下：一种可智能切换的手持设备的天线系统，其中，包括：设置在手持设备底部的用于多个频段信号的发射和主接收的主天线以及用于高频段信号的第二路接收的第二MIMO天线、设置在手持设备顶部的用于低频段信号的第二路接收的第一MIMO天线，所述第二MIMO天线与主天线之间设置有用于交叉切换的双刀双掷开关。所述的可智能切换的手持设备的天线系统，其中，所述天线系统还包括相连的基带处理模块与射频处理模块，所述第一MIMO天线通过第一MIMO天线开关与射频处理模块相连，所述第一MIMO天线开关用于低频段的第二路接收的不同频段信号之间的切换。所述的可智能切换的手持设备的天线系统，其中，所述双刀双掷开关通过第二MIMO天线开关以及主天线开关与射频处理模块相连，所述第二MIMO天线开关用于高频段的第二路接收的不同频段信号之间的切换，所述主天线开关用于所有频段的发射和主接收的不同频段信号之间的切换。所述的可智能切换的手持设备的天线系统，其中，所述双刀双掷开关具有四个端口：连接于主天线的端口A1、连接于第二MIMO天线的端口A2、连接于主天线开关的端口S1及连接于第二MIMO天线开关的端口S2。所述的可智能切换的手持设备的天线系统，其中，所述第一MIMO天线支持频率小于1700MHz的频段，所述第二MIMO天线支持频率大于1700MHz的频段。所述的可智能切换的手持设备的天线系统，其中，所述双刀双掷开关由基带处理模块控制。所述的可智能切换的手持设备的天线系统，其中，所述双刀双掷开关与主天线开关通过PCB射频走线相连，所述双刀双掷开关与第二MIMO天线开关通过PCB射频走线相连。所述的可智能切换的手持设备的天线系统，其中，所述双刀双掷开关与主天线通过第一射频同轴线或者PCB射频走线相连，所述双刀双掷开关与第二MIMO天线通过第二射频同轴线或者PCB射频走线相连。一种如上所述的可智能切换的手持设备的天线系统的切换方法，其中，包括步骤：A、选择主天线来发射和主接收高频段信号；并选择第二MIMO天线来作为高频段信号的第二路接收，然后实时监测主天线主接收和第二MIMO天线第二路接收的电平值；B、判断主天线主接收和第二MIMO天线第二路接收的电平值之差是否大于阀值，当是时进入步骤C，否则不触发天线切换；C、触发天线切换，用第二MIMO天线作为高频段信号的发射和主接收，用主天线作为高频段信号的第二路接收，然后实时监测第二MIMO天线主接收和主天线第二路接收的电平值，并根据电平值之差是否大于阀值确定是否触发天线切换，并依次类推完成天线切换。所述的可智能切换的手持设备的天线系统的切换方法，其中，阀值为2dB。有益效果：本专利技术将传统的一个全频段的MIMO天线拆分为用于低频段信号的第一MIMO天线和用于高频段信号的第二MIMO天线，第一MIMO天线设置于在手持设备顶部，第二MIMO天线设置于在手持设备底部，第二MIMO天线与原来的手持设备底部的主天线可智能切换。通过本专利技术可以降低天线设计难度，改善高频段的发射性能，解决高频段信号覆盖差时，手握状态下上行链路能力不足的问题。附图说明图1为现有技术中手机天线系统的结构示意图。图2为本专利技术可智能切换的手持设备的天线系统的结构示意图。图3与图4为本专利技术天线系统两种不同实施例的结构示意图。图5为本专利技术可智能切换的手持设备的天线系统的切换方法的流程图。具体实施方式本专利技术提供一种可智能切换的手持设备的天线系统及切换方法，为使本专利技术的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本专利技术进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。请参阅图2，图2为本专利技术一种可智能切换的手持设备的天线系统较佳实施例的结构示意图，如图所示，其包括：设置在手持设备（如手机）底部的用于多个频段信号的发射（TX）和主接收（PRX）的主本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可智能切换的手持设备的天线系统，其特征在于，包括：设置在手持设备底部的用于多个频段信号的发射和主接收的主天线以及用于高频段信号的第二路接收的第二MIMO天线、设置在手持设备顶部的用于低频段信号的第二路接收的第一MIMO天线，所述第二MIMO天线与主天线之间设置有用于交叉切换的双刀双掷开关。

【技术特征摘要】
1.一种可智能切换的手持设备的天线系统，其特征在于，包括：设置在手持设备底部的用于多个频段信号的发射和主接收的主天线以及用于高频段信号的第二路接收的第二MIMO天线、设置在手持设备顶部的用于低频段信号的第二路接收的第一MIMO天线，所述第二MIMO天线与主天线之间设置有用于交叉切换的双刀双掷开关。
2.根据权利要求1所述的可智能切换的手持设备的天线系统，其特征在于，所述天线系统还包括相连的基带处理模块与射频处理模块，所述第一MIMO天线通过第一MIMO天线开关与射频处理模块相连，所述第一MIMO天线开关用于低频段的第二路接收的不同频段信号之间的切换。
3.根据权利要求2所述的可智能切换的手持设备的天线系统，其特征在于，所述双刀双掷开关通过第二MIMO天线开关以及主天线开关与射频处理模块相连，所述第二MIMO天线开关用于高频段第二路接收的不同频段信号之间的切换，所述主天线开关用于所有频段的发射和主接收的不同频段信号之间的切换。
4.根据权利要求3所述的可智能切换的手持设备的天线系统，其特征在于，所述双刀双掷开关具有四个端口：连接于主天线的端口A1、连接于第二MIMO天线的端口A2、连接于主天线开关的端口S1及连接于第二MIMO天线开关的端口S2。
5.根据权利要求1所述的可智能切换的手持设备的天线系统，其特征在于，所述第一MIMO天线支持频率小于1700MHz的频段，所述第二MIMO天线支持频率大于1700MHz的频...

【专利技术属性】
技术研发人员：葛良波，
申请(专利权)人：惠州TCL移动通信有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44