本發(fā)明涉及手機頻率切換操作系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種依據(jù)信號強弱切換頻率的單端口天線切換系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

隨著無線通訊技術(shù)的快速演進，帶動了無線通訊產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，使得行動通訊裝置的輕、薄、短、小以及多頻帶操作的整合成為非常重要的設(shè)計目標，因此應(yīng)用于行動通訊裝置的天線就必須具備小尺寸及多頻帶操作的要求，一般具無線通訊功能的電子產(chǎn)品，通常透過內(nèi)建之天線來存取無線網(wǎng)路。因此，為了讓使用者能更方便地存取無線通訊網(wǎng)路，理想天線的頻寬應(yīng)在許可范圍內(nèi)盡可能地增加，而尺寸則應(yīng)盡量減小，以配合可攜式無線通訊器材體積縮小之趨勢，將天線整合入可攜式無線通訊器材中。除此之外，隨著無線通訊技術(shù)的演進，不同無線通訊系統(tǒng)的操作頻率可能不同，因此，理想的天線應(yīng)能以單一天線涵蓋不同無線通訊網(wǎng)路所需的頻帶。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述弊端，本發(fā)明的目的在提供一種適用于全金屬背蓋設(shè)計，在同一結(jié)構(gòu)內(nèi)多頻帶工作，實現(xiàn)天線重構(gòu)和方向圖改變，根據(jù)通信狀態(tài)優(yōu)化gsm850/900的天線性能的單端口天線切換系統(tǒng)。

本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題是采用以下技術(shù)措施來實現(xiàn)的。依據(jù)本發(fā)明提出的一種單端口天線切換系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：一控制模塊及一金屬背蓋。金屬背蓋上設(shè)置有諧振電路，包括第一開關(guān)、第二開關(guān)、天線結(jié)構(gòu)及其通過可變電容連接的天線端口。所述天線結(jié)構(gòu)配合所述天線端口，于所述第一開關(guān)導(dǎo)通時取得一第一信號，及于所述第一開關(guān)斷開且所述第二開關(guān)切為0歐姆電阻時取得一第二信號。所述控制模塊檢測通過所述天線結(jié)構(gòu)取得的所述第一信號及所述第二信號，取得一第一信號數(shù)值及一第二信號數(shù)值，分析所述第一信號數(shù)值及所述第二信號數(shù)值的差值是否高于一設(shè)定值，依據(jù)分析結(jié)果，控制所述第一開關(guān)及第二開關(guān)的的切換狀態(tài)，以調(diào)整所述諧振電路，令所述天線端口產(chǎn)生低頻諧振。

在本發(fā)明的一實施例中，更包括：若所述第一開關(guān)導(dǎo)通時，所述控制模塊檢測所述天線端口的一第一信號數(shù)值，此時，可變電容值為c1；

若所述第一開關(guān)斷開，所述第二開關(guān)切為0歐姆電阻時，所述控制模塊檢測所述天線端口的一第二信號數(shù)值，此時，可變電容值為c2，與前一種狀態(tài)相比c2＜c1；

當所述控制模塊判斷所述第二信號數(shù)值與所述第一信號數(shù)值的差值高于一設(shè)定值時，則使所述單刀單擲開關(guān)斷開，而使所述單刀四擲開關(guān)切為0歐姆電阻，及調(diào)節(jié)所述可變電容的容值，使所述天線端口產(chǎn)生低頻諧振；

當所述控制模塊判斷所述第二信號數(shù)值與所述第一信號數(shù)值的差值不高于所述設(shè)定值時，則使所述第一開關(guān)導(dǎo)通，并調(diào)節(jié)所述可變電容的容值，使所述天線端口產(chǎn)生低頻諧振，及通過所述第二開關(guān)在電阻電路、電感電路或電容電路中其一者進行切換，使所述天線端口實現(xiàn)所述低頻諧振的偏移。

在本發(fā)明的一實施例中，更包括：所述金屬背蓋的上下兩端分別設(shè)置一縫隙，且以所述縫隙為界，分為一金屬后蓋與一天線端，所述縫隙寬度為0.5毫米至5毫米之間，所述縫隙形狀為直線形、c形或者u形。

在本發(fā)明的一實施例中，更包括：所述第一開關(guān)為單刀單擲開關(guān)，所述第二開關(guān)為單刀四擲開關(guān)，所述天線結(jié)構(gòu)通過所述單刀四擲開關(guān)連接電感、電容、電阻器件，且所述電感、電容、電阻器件連接所述金屬后蓋。

本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還可采用以下技術(shù)方案進一步實現(xiàn)。一種單端口天線切換方法，包括如下步驟：由一控制模塊通過一天線結(jié)構(gòu)，在一第一開關(guān)導(dǎo)通時通過一天線端口取得一第一信號，及于所述第一開關(guān)斷開且所述第二開關(guān)切為0歐姆電阻時，通過所述天線端口取得一第二信號，其中所述天線結(jié)構(gòu)，通過一可變電容連接所述天線端口，且連接所述第一開關(guān)及所述第二開關(guān)形成一諧振電路；通過所述控制模塊分析所述第一信號數(shù)值及所述第二信號數(shù)值的差值是否高于一設(shè)定值，依據(jù)分析結(jié)果控制所述第一開關(guān)及第二開關(guān)的的切換狀態(tài)，以調(diào)整所述諧振電路，令所述天線端口產(chǎn)生低頻諧振。

在本發(fā)明的一實施例中，更包括：若所述第一開關(guān)導(dǎo)通時，所述控制模塊檢測所述天線端口的一第一信號數(shù)值，此時，可變電容值為c1；

若所述第一開關(guān)斷開，所述第二開關(guān)切為0歐姆電阻時，所述控制模塊檢測所述天線端口的一第二信號數(shù)值，此時，可變電容值為c2，與前一種狀態(tài)相比c2＜c1；

當所述控制模塊判斷所述第二信號數(shù)值與所述第一信號數(shù)值的差值高于一設(shè)定值時，則使所述單刀單擲開關(guān)斷開，而使所述單刀四擲開關(guān)切為0歐姆電阻，及調(diào)節(jié)所述可變電容的容值，使所述天線端口產(chǎn)生低頻諧振；

當所述控制模塊判斷所述第二信號數(shù)值與所述第一信號數(shù)值的差值不高于所述設(shè)定值時，則使所述第一開關(guān)導(dǎo)通，并調(diào)節(jié)所述可變電容的容值，使所述天線端口產(chǎn)生低頻諧振，及通過所述第二開關(guān)在電阻電路、電感電路或電容電路中其一者進行切換，使所述天線端口實現(xiàn)所述低頻諧振的偏移。

在本發(fā)明的一實施例中，更包括：所述金屬背蓋的上下兩端分別設(shè)置一縫隙，且以所述縫隙為界，分為一金屬后蓋與一天線端，所述縫隙寬度為0.5毫米至5毫米之間，所述縫隙形狀為直線形、c形或者u形。

在本發(fā)明的一實施例中，更包括：所述第一開關(guān)為單刀單擲開關(guān)，所述第二開關(guān)為單刀四擲開關(guān)，所述天線結(jié)構(gòu)通過所述單刀四擲開關(guān)連接電感、電容、電阻器件，且所述電感、電容、電阻器件連接所述金屬后蓋。

藉由上述技術(shù)方案，本發(fā)明的一種單端口天線切換系統(tǒng)及方法至少具有下列優(yōu)點及有益效果：適用于全金屬背蓋設(shè)計，在同一結(jié)構(gòu)內(nèi)多頻帶工作，實現(xiàn)天線重構(gòu)和方向圖改變，根據(jù)通信狀態(tài)優(yōu)化gsm850/900的天線性能。

綜上所述，本發(fā)明在技術(shù)上有顯著的進步，并具有明顯的積極技術(shù)效果，成為一新穎、進步、實用的新發(fā)明。

上述說明僅用以本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，而可依照說明書的內(nèi)容予以實施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征以及優(yōu)點能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實施例,并配合附圖,詳細說明如下。

附圖說明

圖1是本發(fā)明單端口天線切換系統(tǒng)的原件示意圖。

圖2至圖3是本發(fā)明單端口天線切換方法的步驟流程圖。

圖4至圖7是本發(fā)明單端口天線切換系統(tǒng)及方法的實施例示意圖。

具體實施方式

為更進一步闡述本發(fā)明為達成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效,以下結(jié)合附圖及較佳實施例，對依據(jù)本發(fā)明提出的單端口天線切換系統(tǒng)及方法其具體實施方式、結(jié)構(gòu)、特征及其功效，詳細說明如后。

請參照圖1，是本發(fā)明單端口天線切換系統(tǒng)的原件示意圖，其特征在于，單端口天線切換系統(tǒng)包括：一控制模塊110及一金屬背蓋120。所述控制模塊110包括：一射頻通路模塊111，用以收發(fā)一通信信號；一接收信號檢測模塊112，依據(jù)所述通信信號判別所述通信信號的強弱；一開關(guān)邏輯控制模塊113，依據(jù)所述通信信號的強弱傳送一控制信號。

圖1中所述金屬背蓋120的上下兩端分別設(shè)置一縫隙，所述縫隙寬度為0.5～5mm，所述縫隙通常是塑膠，所述金屬背蓋120是以所述縫隙為界，分為一金屬后蓋130與一天線端140。所述金屬背蓋120設(shè)有第一開關(guān)及第二開關(guān)，此例中，第一開關(guān)為一單刀單擲(spst)開關(guān)150、第二開關(guān)為一單刀四擲(sp4t)開關(guān)160、一天線結(jié)構(gòu)170一天線端口180、一可變電容190，依據(jù)開關(guān)邏輯控制模塊113傳送的所述控制信號切換所述單刀單擲(spst)開關(guān)150及所述單刀四擲(sp4t)開關(guān)160，并通過控制模塊110調(diào)節(jié)所述可變電容190的容值，使所述天線端口180產(chǎn)生低頻諧振。

請參照圖2至圖3，是本發(fā)明的單端口天線切換方法的步驟流程圖。

在圖2中，主要步驟如下：

步驟s210：信號處理和控制周期開始。

步驟s220：通過接收信號檢測模塊，將上一周期存儲狀態(tài)設(shè)置為第一狀態(tài)，并存儲第一信號數(shù)值。

步驟s230：在通信空隙時段，通過開關(guān)邏輯控制模塊切換開關(guān)狀態(tài)為第二狀態(tài)，通過接收信號檢測模塊存儲第二信號數(shù)值。

步驟s240：判斷所述第二信號數(shù)值與所述第一信號數(shù)值差距是否高于設(shè)定值。若高于設(shè)定值(典型的10db)則續(xù)接步驟s250；反之，若低于設(shè)定值則續(xù)接步驟s260。

步驟s250：通過所述開關(guān)邏輯控制模塊將開關(guān)狀態(tài)維持在所述第二狀態(tài)。

步驟s260：通過所述開關(guān)邏輯控制模塊將開關(guān)狀態(tài)調(diào)回所述第一狀態(tài)。

步驟s270：周期結(jié)束，下一周期開始。

在圖3中，主要步驟與圖2大致相同，僅是設(shè)定的狀態(tài)差異，主要步驟如下：

步驟s310：信號處理和控制周期開始。

步驟s320：通過接收信號檢測模塊，將上一周期存儲狀態(tài)設(shè)置為第二狀態(tài)，并存儲第二信號數(shù)值。

步驟s330：在通信空隙時段，通過開關(guān)邏輯控制模塊切換開關(guān)狀態(tài)為第一狀態(tài)，通過接收信號檢測模塊存儲第一信號數(shù)值。

步驟s340：判斷所述第一信號數(shù)值與所述第二信號數(shù)值差距是否高于設(shè)定值。若高于設(shè)定值(典型的10db)則續(xù)接步驟s350；反之，若低于設(shè)定值則續(xù)接步驟s360。

步驟s350：通過所述開關(guān)邏輯控制模塊將開關(guān)狀態(tài)維持在所述第一狀態(tài)。

步驟s360：通過所述開關(guān)邏輯控制模塊將開關(guān)狀態(tài)調(diào)回所述第二狀態(tài)。

步驟s370：周期結(jié)束，下一周期開始。

請參閱圖4至圖7是本發(fā)明單端口天線切換系統(tǒng)及方法的實施例示意圖。其主要原件請參照圖1。

在圖4中主要是說明，所述金屬背蓋120的上下兩端分別設(shè)置一縫隙，所述縫隙寬度為0.5～5mm，所述縫隙通常是塑膠，所述金屬背蓋120是以所述縫隙為界，分為一金屬后蓋130與一天線端140。所述金屬背蓋120設(shè)有一單刀單擲(spst)開關(guān)150、一單刀四擲(sp4t)開關(guān)160、一天線結(jié)構(gòu)170及一天線端口180，依據(jù)開關(guān)邏輯控制模塊113所傳送所述控制信號切換所述單刀單擲(spst)開關(guān)150及所述單刀四擲(sp4t)開關(guān)160，并通過控制模塊110調(diào)節(jié)所述可變電容190的容值，使所述天線端口180產(chǎn)生低頻諧振。其中，天線端口180設(shè)置在所述金屬后蓋130，并通過所述可變電容190與所述天線結(jié)構(gòu)170相連，天線結(jié)構(gòu)170通過所述單刀單擲(spst)開關(guān)150連接所述金屬后蓋130，天線結(jié)構(gòu)170通過所述單刀四擲(sp4t)開關(guān)160連接電感、電容、電阻器件，最后連接到所述金屬后蓋130。

在圖5的實施例中，右邊的單刀單擲(spst)開關(guān)150導(dǎo)通。此時，單端口天線切換系統(tǒng)的電流路徑圖如圖5所示，通過調(diào)節(jié)可變電容190，天線端口180可以實現(xiàn)3個頻率的諧振，分別是天線端口180通過可變電容190到天線結(jié)構(gòu)170左邊末端的低頻路徑，以產(chǎn)生低頻諧振f1；天線端口180通過可變電容190直接到天線結(jié)構(gòu)170右邊末端的路徑，以產(chǎn)生高頻諧振f3。單刀單擲(spst)開關(guān)150到天線結(jié)構(gòu)170右邊末端的路徑以產(chǎn)生中頻諧振f2。該狀態(tài)一下，可變電容190的容值為c1，產(chǎn)生了3工作頻段，f1<f2<f3，此時，左邊的單刀四擲(sp4t)開關(guān)160在電阻電路、電感電路或電容電路中至少其一者進行切換，實現(xiàn)低頻諧振f1的偏移。

在圖6的實施例中，單刀單擲(spst)開關(guān)150斷開，單刀四擲(sp4t)開關(guān)160打到0歐姆電阻，通過調(diào)節(jié)可變電容190，天線端口180可以實現(xiàn)2個頻率的諧振，分別是天線端口180通過0歐姆電阻經(jīng)過單刀四擲(sp4t)開關(guān)160到右邊末端的低頻路徑，以產(chǎn)生低頻諧振f4；天線端口180通過可變電容190直接到天線結(jié)構(gòu)170右邊末端的高頻路徑，以產(chǎn)生高頻諧振f5。該狀態(tài)二下，可變電容190的容值為c2，產(chǎn)生了2工作頻段，f4<f5。其中f4為gsm850/900頻段。和上一種狀態(tài)的c1相比，c2<c1。

承上所述，單端口天線切換系統(tǒng)檢測天線端口180的信號質(zhì)量，同時控制單刀四擲(sp4t)開關(guān)160、單刀單擲(spst)開關(guān)150和射頻通路111，當發(fā)生觸發(fā)條件時，進行天線系統(tǒng)切換。當天線處于狀態(tài)一時，系統(tǒng)工作在低頻gsm850/900時，用戶的手握住了左邊縫隙導(dǎo)致天線端口180收到的f1頻段信號質(zhì)量下降，此時開關(guān)邏輯控制模塊113控制單刀四擲(sp4t)開關(guān)160、單刀單擲(spst)開關(guān)150和射頻通路111配置，將單刀四擲(sp4t)開關(guān)160配置0歐姆，單刀單擲(spst)開關(guān)150斷開，使得天線端口180通過天線結(jié)構(gòu)170右邊覆蓋低頻gsm850/900。通過天線結(jié)構(gòu)170右邊縫隙繼續(xù)完成低頻f1的信號發(fā)射和接收，保證低頻信號質(zhì)量。同理人手握住右邊縫隙，系統(tǒng)將低頻切換到左邊。

在本實施例中，縫隙可以是一條直線，也可以是c形或者u形，如圖7所示。

在本實施例中，金屬背蓋可以彎曲成一定弧度，適應(yīng)整機的外形設(shè)計。

在本實施例中，至少包含一個可變電容。

在本實施例中，金屬背蓋也可以是上下分離的兩片，中間形成縫隙，縫隙通常是塑膠。

在本實施例中，對于低頻gsm850/900頻段，天線至少有兩個工作狀態(tài)，且這兩個工作狀態(tài)的輻射縫隙分別為天線兩邊，并可以進行可控制的切換。

本發(fā)明單端口天線切換系統(tǒng)及方法優(yōu)點在于：適用于全金屬背蓋設(shè)計，在同一結(jié)構(gòu)內(nèi)多頻帶工作，實現(xiàn)天線重構(gòu)和方向圖改變，根據(jù)通信狀態(tài)優(yōu)化gsm850/900的天線性能。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明,任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi),當可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例,但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。