[发明专利]天线系统、移动终端及天线系统的切换方法

说明书

本发明公开了一种天线系统、移动终端及天线系统的切换方法，该天线系统包括：切换开关和多个天线单元；所述切换开关用于切换所述多个天线单元的连接状态，以使处于连接状态的所述天线单元产生波束在空间中进行扫描。本发明提供的天线系统、移动终端及天线系统的切换方法，通过切换开关来切换多个天线单元的连接状态，以使处于连接状态的天线单元产生波束从而进行空间扫描，有效减少了移相器等相关部件的使用，减少馈电损耗及波束数量，从而降低成本，减少扫描周期及反应时间。

技术领域

本发明涉及天线技术领域，具体而言，涉及一种天线系统、移动终端及天线系统的切换方法。

背景技术

天线是安装在手机上用来接收和发射来自收发机的信号的一种装置。随着通信行业的飞速发展，信息传输速率的不断提升，对天线性能的要求越来越高，MIMO技术、波束赋形技术、载波聚合技术及5G技术等的提出，对天线的设计提出了新的挑战，尤其是手机天线。手机天线需要在非常窄的净空中，尽可能实现较高的天线效率及非常宽的带宽。

第五代(5G)通信技术包括了毫米波频段(24250MHZ～52600MHZ)，可能会扩展到更高频段，为了克服毫米波频段电磁波传播损耗较高的缺点，天线阵列被用在5G毫米波频段中，以满足3GPP标准对峰值有效全向发射功率(Peak Effective Isotropic RadiatedPower，Peak EIRP)和空间覆盖率的要求。

为了克服天线阵列波束较窄的缺点，使用波束扫描技术来提高波束的空间覆盖率。波束扫描技术是指具有波束扫描能力的天线系统控制波束指向的算法策略及相关的硬件架构，是天线阵列实现波束扫描的关键技术。波束扫描技术直接影响波束覆盖范围、响应时间及多目标能力等性能，同时对硬件提出了相应的要求，因此也影响着硬件成本。

目前的5G毫米波天线模块将天线阵列和射频芯片封装在一起，射频芯片实现波束扫描所需要的馈电功能，即包含功率放大、幅度加权和移相等功能。使用移相和激励幅度加强的方式进行波束扫描，主要存在两个问题：一是移相器等相关部件数量众多，增加了硬件成本和器件所占用的空间面积；二是波束数量较多，波束较窄使得扫描周期较大，反应速度较差，增加耗电量。

发明内容

因此，减少移相器等相关部件的使用、减少波束数量等成为本领域技术人员亟待解决的问题。

鉴于上述问题，本发明实施例的目的在于提供一种天线系统、移动终端及天线系统的切换方法，以解决现有技术的不足。

根据本发明的一个实施方式，提供一种天线系统，该天线系统包括：

切换开关和多个天线单元；

所述切换开关用于切换所述多个天线单元的连接状态，以使处于连接状态的所述天线单元产生波束在空间中进行扫描。

在上述的天线系统中，所述天线单元为单个天线和/或由多个天线组成的天线阵列。

在上述的天线系统中，所述天线为贴片天线或偶极子天线。

在上述的天线系统中，所述切换开关为单刀N掷开关，其中，所述N的值为所述天线单元的数目。

在上述的天线系统中，每一所述天线单元对应一切换开关，所述切换开关为单刀单掷开关。

在上述的天线系统中，所述天线单元为由多个天线组成的天线阵列，所述天线系统还包括子切换开关：

所述子切换开关用于切换所述多个天线的连接状态，以使处于连接状态的所述天线产生波束。

在上述的天线系统中，还包括控制单元：

所述控制单元用于在接收到射频信号后，根据所述射频信号控制所述切换开关切换所述天线单元的连接状态。