[发明专利]一种可智能切换的手持设备的天线系统及切换方法

说明书

本发明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。

技术领域

本发明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。

背景技术

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。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明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。

本发明的技术方案如下：