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Patent Searching and Data


Title:
TRANSMIT DIVERSITY CIRCUIT AND MOBILE TERMINAL
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2015/154358
Kind Code:
A1
Abstract:
A transmit diversity circuit and a mobile terminal used in the design of a mobile terminal antenna circuit. The transmit diversity circuit comprises: a first antenna; a second antenna; a main antenna branch; an auxiliary antenna branch; a conduction circuit one end of which is connected to the first antenna and the second antenna, and the other end of which is connected to the main antenna branch and the auxiliary antenna branch, having a first state and a second state; a control unit which is set to control the conduction circuit to switch between the first state and the second state according to a preset control strategy, wherein in the first state, the first antenna and the second antenna connect to the main antenna branch and the auxiliary antenna branch respectively through the conduction circuit, and in the second state, the first antenna and the second antenna connect to the auxiliary antenna branch and the main antenna branch and respectively through the conduction circuit. In the present invention, a terminal detects the signal strength of two antennas in real-time and always takes the antenna the electric field position of which is better as the transmit antenna, to enhance the data transmission capability of the communication terminal uplink and meanwhile to reduce the power consumption of the terminal device.

Inventors:
XIE WEIBO (CN)
Application Number:
PCT/CN2014/084424
Publication Date:
October 15, 2015
Filing Date:
August 14, 2014
Export Citation:
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Assignee:
ZTE CORP (CN)
International Classes:
H04B7/06
Foreign References:
CN103414507A2013-11-27
CN1499867A2004-05-26
CN101060359A2007-10-24
Attorney, Agent or Firm:
AFD CHINA INTELLECTUAL PROPERTY LAW OFFICE (CN)
北京安信方达知识产权代理有限公司 (CN)
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Claims:
权 利 要 求 书

1.一种发射分集电路, 包括: 第一天线、 第二天线、 主天线支路、 辅天 线支路、 导通电路及控制单元, 其中:

所述导通电路的一端与所述第一天线与所述第二天线连接, 另一端与所 述主天线支路与所述辅天线支路连接, 具有第一状态和第二状态;

所述控制单元设置成: 根据预设的控制策略控制所述导通电路在所述第 一状态和所述第二状态之间切换;

其中, 所述第一状态下, 所述第一天线通过所述导通电路与所述主天线 支路连接, 且所述第二天线通过所述导通电路与所述辅天线支路连接; 所述 第二状态下, 所述第一天线通过所述导通电路与所述辅天线支路连接, 所述 第二天线通过所述导通电路与所述主天线支路连接。

2.如权利要求 1 所述的发射分集电路, 其中, 所述主天线支路包括: 发 射支路、 主接收支路和双工器, 其中:

所述发射支路连接终端的射频芯片;

所述主接收支路也连接所述终端的射频芯片;

所述双工器连接所述导通电路, 所述双工器设置成: 将所述发射支路与 所述主接收支路合并。

3. 如权利要求 2所述的发射分集电路, 其中, 所述辅天线支路为分集接 收支路。

4.如权利要求 1-3中任一项所述的发射分集电路,其中, 所述控制单元还 设置成:

获取所述第一天线对应的第一信号强度及与所述第二天线对应的第二信 号强度, 并将所述第一信号强度与所述第二信号强度进行实时比对。

5. 如权利要求 4所述的发射分集电路, 其中, 所述预设控制策略包括: 在所述第一信号强度大于所述第二信号强度的值超过预设阔值达预设时 长时, 控制所述第一天线与所述主天线支路导通、 同时所述第二天线与所述 辅天线支路导通; 在所述第二信号强度大于所述第一信号强度的值超过所述预设阔值达所 述预设时长时, 控制所述第二天线与所述主天线支路导通、 同时所述第一天 线与所述辅天线支路导通。

6. 如权利要求 5所述的发射分集电路, 其中, 所述预设阔值为 ldB。

7. 如权利要求 6所述的发射分集电路, 其中, 所述预设时长为 1秒。

8. 如权利要求 1所述的发射分集电路, 其中, 所述导通电路为一双刀双 掷开关。

9.如权利要求 8 所述的发射分集电路, 其中, 所述控制单元为一基带芯 片。

10.—种移动终端, 包括权利要求 1至 9中任一项所述的发射分集电路。

Description:
发射分集电路与移动终端

技术领域

本发明涉及发射分集技术领域, 更具体的, 涉及一种发射分集电路与移 动终端。

背景技术

相关技术中, 对频分双工 ( FDD, Frequency Division Duplexing )工作模 式下的移动终端电路主要包括发射支路、 主接收支路和分集接收分集电路, 其中发射支路和主接收支路通过双工器合成为 一个公共通路, 连接到主路天 线。 分集接收支路是相对独立的一个电路, 连接到分集天线。

分集接收的物理意义包括, 使接收端能获得多个统计独立、 携带同一信 息的衰落信号, 并把收到的多个统计独立的衰落信号进行合并 处理, 以降低 空间衰落对接收信号的影响。

在硬件设计时, 为了提高主辅天线之间的隔离度, 对主辅天线之间的最 小距离以及方向都有严格要求, 一般来讲主辅天线会设计在终端的两端, 把 相互之间的隔离度做到最大。

图 1为传统的电路设计。

在通讯终端工作时, 由于功率闭环控制要求, 当终端检测到其接收的信 号变弱时, 为保证通讯链路平衡, 终端会提高发射机的发射功率, 以保证通 讯链路的平衡。 在实际应用中, 由于主辅天线在基站的电场中所处的位置不 同, 两个天线接收到的信号强弱会有所不同。

图 2 终端天线在基站电场中的位置示意图。

某些情况下, 天线 1接收的信号会强于天线 2所接收到的信号, 天线 1 相对于天线 2在基站电场中处于不利的位置。 这时, 终端在使用天线 1传输 上行数据时, 会降低数据调制的阶数, 导致终端的上行速率降低, 同时根据 功率闭环控制机制, 终端会提升其发射功率, 这样会导致终端功耗增加。 因此, 相关技术中存在因天线在基站电场中处于不利 的位置而导致的终 端的上行速率降低的问题。

发明内容

本发明实施例要解决的技术问题是提供一种发 射分集电路及包括该电路 的移动终端, 以解决相关技术中存在的因天线在基站电场中 处于不利的位置 而导致的终端的上行速率降低的问题。

为实现上述目的, 釆用如下技术方案:

一种发射分集电路, 包括: 第一天线、 第二天线、 主天线支路、 辅天线 支路、 导通电路及控制单元, 其中:

所述导通电路的一端与所述第一天线与所述第 二天线连接, 另一端与所 述主天线支路与所述辅天线支路连接, 具有第一状态和第二状态;

所述控制单元设置成: 根据预设的控制策略控制所述导通电路在所述 第 一状态和所述第二状态之间切换;

其中, 所述第一状态下, 所述第一天线通过所述导通电路与所述主天线 支路连接, 且所述第二天线通过所述导通电路与所述辅天 线支路连接; 所述 第二状态下, 所述第一天线通过所述导通电路与所述辅天线 支路连接, 所述 第二天线通过所述导通电路与所述主天线支路 连接。

可选地, 所述主天线支路包括: 发射支路、 主接收支路和双工器, 其中: 所述发射支路连接终端的射频芯片;

所述主接收支路也连接所述终端的射频芯片;

所述双工器连接所述导通电路, 所述双工器设置成: 将所述发射支路与 所述主接收支路合并。

可选地, 所述辅天线支路为分集接收支路。

可选地, 所述控制单元还设置成:

获取所述第一天线对应的第一信号强度及与所 述第二天线对应的第二信 号强度, 并将所述第一信号强度与所述第二信号强度进 行实时比对。

可选地, 所述预设控制策略包括: 在所述第一信号强度大于所述第二信号强度的 值超过预设阔值达预设时 长时, 控制所述第一天线与所述主天线支路导通、 同时所述第二天线与所述 辅天线支路导通;

在所述第二信号强度大于所述第一信号强度的 值超过所述预设阔值达所 述预设时长时, 控制所述第二天线与所述主天线支路导通、 同时所述第一天 线与所述辅天线支路导通。

可选地, 所述预设阔值为 ldB。

可选地, 所述预设时长为 1秒。

可选地, 所述导通电路为一双刀双掷开关。

可选地, 所述控制单元为一基带芯片。

一种移动终端, 包括如上所述的任意一种发射分集电路。

上述技术方案通过终端实时检测两个天线的 信号强度, 始终把电场位置 较好的天线作为发射天线, 并针对开关切换的门限做了限制, 减少了开关的 无效切换次数, 增强开关受外界干扰的能力。 有效的提高终端的上行速率, 并适当降低终端的功率放大器的发射功率, 降低了整机的功耗, 对于有电池 的终端产品则会有效的延长电池的续航时间。 附图概述

附图用来提供对本发明的进一步理解, 构成本申请的一部分, 本发明的 示意性实施例及其说明用于解释本发明, 并不构成对本发明的不当限定。 在 附图中:

图 1表示本发明背景技术所述的传统发射分集电 的结构示意图; 图 2表示本发明背景技术所述的终端天线在基站 场中的位置示意图; 图 3表示本发明实施例一所述的发射分集电路的 构示意图;

图 4表示本发明实施例一所述的预设控制策略的 例一流程图; 图 5表示本发明实施例一所述的预设控制策略的 例二流程图; 图 6表示本发明实施例一所述的预设控制策略的 例三流程图; 图 7表示本发明实施例二所述的发射分集电路的 构示意图。 本发明的较佳实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明 , 但是本发明可以由权利 要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

实施例一

图 3表示本发明实施例一所述的发射分集电路的 构示意图。

参见图 3所示, 发射分集电路包括: 第一天线 10, 第二天线 20, 主天线 支路 4, 辅天线支路 5、 导通电路 3及控制单元 6, 其中:

导通电路 3分别连接所述第一天线 10与所述第二天线 20, 导通电路 3 具有第一状态和第二状态;

控制单元 6, 设置成根据预设控制策略控制所述导通电路 3在第一状态 和第二状态之间切换;

其中, 所述第一状态下, 所述第一天线 10和所述第二天线 20通过所述 导通电路 3分别与所述主天线支路 4和所述辅天线支路 5连接, 即第一天线 10与主天线支路 4连接,第二天线 20与辅天线支路 5连接;所述第二状态下, 所述第一天线 10和所述第二天线 20通过所述导通电路 3分别与所述辅天线 支路 4和所述主天线支路 5连接, 即第一天线 10与辅天线支路 5连接, 第二 天线 20与主天线支路 4连接。

在本实施例的上述技术方案中, 发射分集电路中需要有两个等同或者性 能接近的天线, 即第一天线 10和第二天线 20。 主天线支路 4即主接收支路, 辅天线支路 5即分集接收支路,导通电路 3根据控制单元 6的预设控制策略, 使得第一天线 10可以与主天线支路 4导通, 也可以与辅天线支路 5导通; 同 样, 第二天线 20也可以在主天线支路 4与辅天线支路 5之间进行切换, 这样 达到的一个效果就是在实际应用中, 由于主辅天线在基站的电场中所处的位 置不同, 两个天线接收到的信号强弱会有所不同, 某些情况下, 第一天线 10 接收的信号会强于第二天线 20所接收到的信号, 而第一天线 10相对于第二 天线 20在基站电场中处于不利的位置。 这样就导致终端在使用第一天线 10 传输上行数据时, 会降低数据调制的阶数, 导致终端的上行速率降低, 同时 根据功率闭环控制机制, 终端会提升其发射功率, 这样会导致终端功耗增加。 而通过本实施例的上述技术方案, 在出现上述情况时, 控制单元 6根据预设 控制策略对导通电路 3进行控制, 使得第一天线 10与所述第二天线 20分别 与所述主天线支路 4与所述辅天线支路 5之间切换导通, 则可以提升发射功 率, 降低功耗。

可选地, 上述预设控制策略, 包括: 在所述第一信号强度大于所述第二 信号强度的值超过预设阔值达预设时长时,控 制所述第一天线 10与主天线支 路导通, 所述第二天线 20与所述辅天线支路 5导通; 在所述第二信号强度大 于所述第一信号强度的值超过所述预设阔值达 所述预设时长时, 控制所述第 二天线 5与所述主天线支路 4导通,所述第一天线与所述辅天线支路 5导通。

下面举例说明本发明所述的发射分集电路的工 作过程, 以此具体阐述预 设控制策略。

事例一: 参见图 4所示, 发射分集电路的工作过程包括:

步骤 401 : 默认发射天线为主天线 1。

首先, 在上电初始化时, 系统默认两个天线中的天线 1是发射天线, 利 用天线 1发射的上行信号与无线通讯网络进行交互。

步骤 402:对两个天线接收到的信号分别进行处理, 出 RSSI1和 RSSI2 信号。

接入网络后, 终端对于两个天线所接收的无线射频信号进行 处理, 分别 解调出两者的信号强度 RSSI1和 RSSI2。

步骤 403: 对 RSSI1和 RSSI2的大小进行对比。

如果 RSSI1大于 RSSI2 , 说明目前发射天线满足工作要求, 切换开关不 做动作, 返回执行步骤 403; 如果 RSSI2大于 RSSI1 , 说明目前发射天线不 满足工作要求, 需要进行切换执行步骤 404。

步骤 404: 控制单元输出控制指令, 开关切换。 步骤 405: 发射天线切换到天线 2。

即基带芯片发出切换指令, 切换开关做出切换动作, 发射天线切换到天 线 2。 为减少不必要的切换, 需要保证 RSSI2大于 RSSI1 ldB, 并保持 1秒钟 时间, 这样会减少开关的无效切换次数, 并能够减少因外界突发干扰造成的 误操作。

步骤 406: 对 RSSI1和 RSSI2的大小进行对比。

随着终端在无线网络中的位置变化,从某个位 置开始,终端检测到 RSSI1 大于 RSSI2, 说明目前发射天线不满足工作要求, 需要进行切换。

步骤 407: 控制单元输出控制指令, 开关切换。

步骤 408: 发射天下切换到天线 1。

然后基带芯片发出切换指令, 切换开关做出切换动作, 发射天线切换到 天线 1。 为减少不必要的切换, 需要保证 RSSI1 大于 RSSI2 ldB, 并保持 1 秒钟时间, 这样会减少开关的无效切换次数, 并能够减少因外界突发干扰造 成的误操作。

事例二: 参见图 5所示, 发射分集电路的工作过程包括:

步骤 501 : 默认发射天线为主天线 1。

首先, 在上电初始化时, 系统默认两个天线中的天线 2是发射天线, 利 用天线 2发射的上行信号与无线通讯网络进行交互。

步骤 502:对两个天线接收到的信号分别进行处理, 出 RSSI1和 RSSI2 信号。

接入网络后, 终端对于两个天线所接收的无线射频信号进行 处理, 分别 解调出两者的信号强度 RSSI1和 RSSI2。

步骤 503: 对 RSSI1和 RSSI2的大小进行对比。

如果 RSSI1大于 RSSI2 , 说明目前发射天线不满足工作要求, 需要进行 切换。

步骤 504: 控制单元输出控制指令, 开关切换。

步骤 505: 发射天线切换到天线 2。 即基带芯片发出切换指令, 切换开关做出切换动作, 发射天线切换到天 线 1。 为减少不必要的切换, 需要保证 RSSI1大于 RSSI2 1dB, 并保持 1秒钟 时间, 这样会减少开关的无效切换次数, 并能够减少因外界突发干扰造成的 误操作。

步骤 506: 对 RSSI1和 RSSI2的大小进行对比。

RSSI2大于 RSSI1时, 返回执行步骤 506。 RSSI1大于 RSSI2 Id B并保 持 1秒时间, 执行步骤 507。

步骤 507: 控制单元输出控制指令, 开关切换。

步骤 508: 发射天线切换到天线 1。

随着终端在无线网络中的位置变化,从某个位 置开始,终端检测到 RSSI2 大于 RSSI1 , 说明目前发射天线不满足工作要求, 需要进行切换, 然后基带 芯片发出切换指令, 切换开关做出切换动作, 发射天线切换到天线 2。 为减 少不必要的切换, 需要保证 RSSI2大于 RSSI1 IdB, 并保持 1秒钟时间, 这 样会减少开关的无效切换次数, 并能够减少因外界突发干扰造成的误操作。

事例三: 参见图 6所示, 发射分集电路的工作过程包括:

步骤 601 : 起始状态两个天线只接收基站的下行信号。

步骤 602:对两个天线接收到的信号分别进行处理, 出 RSSI1和 RSSI2。 首先, 在上电初始化时, 系统只对基站的下行信号进行接收, 没有发射 信号输出, 终端对于两个天线所接收的无线射频信号进行 处理, 分别解调出 两者的信号强度 RSSI1和 RSSI2。

步骤 603: 对 RSSI1和 RSSI2的大小进行对比。

如果 RSSI1大于 RSSI2 , 说明目前发射天线 1满足工作要求, 就使用天 线 1作为, 返回执行步骤 603。

随着终端在无线网络中的位置变化,从某个位 置开始,终端检测到 RSSI2 大于 RSSI1 , 说明目前发射天线不满足工作要求, 需要进行切换, 执行步骤 604。

步骤 604: 控制单元输出控制指令, 开关切换。 步骤 605: 发射天线切换到天线 1。

即基带芯片发出切换指令, 切换开关做出切换动作, 发射天线切换到天 线 2。 为减少不必要的切换, 需要保证 RSSI2大于 RSSI1 ldB, 并保持 1秒钟 时间, 这样会减少开关的无效切换次数, 并能够减少因外界突发干扰造成的 误操作。

步骤 606: 对 RSSI2和 RSSI1的大小进行比对。

终端检测到 RSSI1大于 RSSI2, 说明目前发射天线不满足工作要求, 需 要进行切换, 执行步骤 607。

步骤 607: 控制单元输出控制指令, 开关切换。

步骤 608: 发射天线切换到天线 2。

即基带芯片发出切换指令, 切换开关做出切换动作, 发射天线切换到天 线 2。 为减少不必要的切换, 需要保证 RSSI1大于 RSSI2 1dB, 并保持 1秒钟 时间, 这样会减少开关的无效切换次数, 并能够减少因外界突发干扰造成的 误操作。

上述实施例通过终端实时检测两个天线的信号 强度, 始终把电场位置较 好的天线作为发射天线, 并针对开关切换的门限做了限制, 减少了开关的无 效切换次数, 增强开关受外界干扰的能力。 有效的提高终端的上行速率, 并 适当降低终端的功率放大器的发射功率, 降低了整机的功耗, 对于有电池的 终端产品则会有效的延长电池的续航时间。

实施例二

图 7表示本发明实施例二所述的发射分集电路的 构示意图。

参见图 7所示, 发射分集电路中包括: 等同或者性能接近的天线, 天线 1和天线 2,发射支路 PA,设置成发射射频信号输出的信号;主接收支 路 LNA, 设置成接收天线接收到的主路接收信号; 发射和接收的双工器, 设置成把发 射支路和主接收支路合并成为一路公共通路; 分集接收支路, 即辅路 LNA, 设置成接收天线接收到的分集接收信号; 一 X型的双刀双掷 DPDT开关, 即 导通电路 3 , 设置成切换发射通路和天线 1和天线 2的连接; 电路中的基带 芯片, 即上述的控制单元 4, 设置成控制 X型的双刀双掷 DPDT开关的切换 动作。

在通讯终端射频芯片内部解调出天线 1 和天线 2接收到的信号强度 RSSI1和 RSSI2,并通过基带芯片内部软件的一个算法,对 两者信号强度进行 对比, 判断出接收信号强度较强的天线。

通过控制逻辑算法, 输出控制 X型的双刀双掷 DPDT开关的切换指令, 保证发射通道能够切换到接收信号强度较好的 天线上。

本发明实施例提供的移动终端, 并釆用如下技术方案:

移动终端包括上述的发射分集电路。

本发明通过终端实时检测两个天线的信号强度 , 始终把电场位置较好的 天线作为发射天线, 并针对开关切换的门限做了限制, 减少了开关的无效切 换次数, 增强开关受外界干扰的能力。 有效的提高终端的上行速率, 并适当 降低终端的功率放大器的发射功率, 降低了整机的功耗, 对于有电池的终端 产品则会有效的延长电池的续航时间。

以上所述是本发明的优选实施方式, 应当指出, 对于本技术领域的普通 技术人员来说, 在不脱离本发明所述原理的前提下, 还可以作出若干改进和 润饰, 这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

工业实用性

上述技术方案通过终端实时检测两个天线的信 号强度, 始终把电场位置 较好的天线作为发射天线, 并针对开关切换的门限做了限制, 减少了开关的 无效切换次数, 增强开关受外界干扰的能力。 有效的提高终端的上行速率, 并适当降低终端的功率放大器的发射功率, 降低了整机的功耗, 对于有电池 的终端产品则会有效的延长电池的续航时间。 因此本发明具有很强的工业实 用性。