CN104113859B - 无线通信装置及其天线的切换方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种无线通信装置及其天线的切换方法。无线通信装置包括第一天线、第二天线、第一调制解调器、切换器以及第二调制解调器。第一调制解调器产生控制信号，切换器耦接第一天线、第二天线、第一调制解调器以及第二调制解调器。切换器接收并依据控制信号进行切换，使第一天线耦接至第一调制解调器及第二调制解调器的其中之一，并使第二天线耦接至第一调制解调器及第二调制解调器的另一。

Description

无线通信装置及其天线的切换方法

技术领域

本发明是有关于一种无线通信装置，且特别是有关于一种无线通信装置的天线切换方法。

背景技术

随着电子科技的进步，在电子装置上提供无线通信装置已成为必要的趋势。而在信息需求爆炸的今天，为符合可接收多种类信息的需求，已知技术提供一种在无线通信装置上配备双调制解调器及双天线的方式来达到产品的需求。

而在已知技术中，双调制解调器与天线间的对应关系是固定的，也就是说，调制解调器仅能通过与之对应的单一个天线来进行信息的传收动作，当调制解调器所对应的天线，其传收信息的能力发生降低的现象时，电子装置对于该调制解调器所对应的信息种类的传收能力就只能随之变差。

发明内容

本发明提供一种无线通信装置及其天线的切换方法，可依据通信质量进行天线的切换动作。

本发明的无线通信装置包括第一天线、第二天线、第一调制解调器、第二调制解调器以及切换器。第一调制解调器产生控制信号，切换器耦接第一天线、第二天线、第一调制解调器以及第二调制解调器。切换器接收并依据控制信号进行切换，使第一天线耦接至第一调制解调器及第二调制解调器的其中之一，并使第二天线耦接至第一调制解调器及第二调制解调器的另一。

在本发明的一实施例中，上述的第一天线接收第一射频信号，第二天线接收第二射频信号，第一调制解调器依据第一射频信号及第二射频信号的至少其中之一的信号质量来产生控制信号。

在本发明的一实施例中，上述的第一射频信号以及第二射频信号的频带至少部分重迭。

在本发明的一实施例中，当上述的切换器使第一调制解调器耦接第一天线时，第一调制解调器接收并判断第一射频信号的信号质量是否大于预设临界值来产生控制信号。

在本发明的一实施例中，当上述的第一射频信号的信号质量不大于预设临界值时，第一调制解调器产生控制信号以控制切换器使第一调制解调器改耦接至第二天线。

在本发明的一实施例中，上述的第一调制解调器接收并检测第二射频信号的信号质量，第一调制解调器并依据比较第一射频信号以及第二射频信号的信号质量来设定控制信号。

在本发明的一实施例中，无线通信装置还包括第一功率放大器以及第二功率放大器。第一功率放大器耦接在第一调制解调器以及切换器间，第一功率放大器接收并依据第一启动信号以启动或关闭。第二功率放大器耦接在第二调制解调器以及切换器间，第二功率放大器接收并依据第二启动信号以启动或关闭。其中，第一启动信号及第二启动信号由第一调制解调器所产生。

在本发明的一实施例中，上述的第一调制解调器设定控制信号以使切换器进行切换动作前，第一调制解调器产生第一启动信号以及第二启动信号以分别关闭第一及第二功率放大器。

在本发明的一实施例中，上述的第一调制解调器并在切换器的切换动作完成后通过第一启动信号以及第二启动信号以分别启动第一及第二功率放大器。

在本发明的一实施例中，无线通信装置还包括逻辑运算电路。逻辑运算电路耦接在第二调制解调器以及第二功率放大器间，逻辑运算电路接收第二启动信号以及第三启动信号并针对第二启动信号以及第三启动信号进行逻辑运算以产生逻辑运算结果，该逻辑运算结果被传送至第二功率放大器以启动或停止第二功率放大器。

本发明的无线通信装置的天线切换方法包括：通过第一调制解调器以产生控制信号，并且，通过切换器来接收控制信号，并依据控制信号执行切换动作，使第一天线耦接至第一调制解调器及第二调制解调器的其中之一，并使第二天线耦接至第一调制解调器及第二调制解调器的另一。

基于上述，本发明提供切换器以接收控制信号，并依据控制信号切换使第一调制解调器耦接至第一天线，第二调制解调器耦接至第二天线，或者，使第一调制解调器耦接至第二天线，第二调制解调器耦接至第一天线。如此一来，调制解调器可以选择第一天线以及第二天线所接收的射频信号的质量，来进行天线的切换，以使调制解调器可针对合适的射频信号进行处理，以提升通信的质量。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式作详细说明如下。

附图说明

图1绘示本发明实施例的无线通信装置100的示意图。

图2A绘示本发明另一实施例的无线通信装置200的示意图。

图2B绘示本发明的无线通信装置200实施例的另一实施方式的示意图。

图3绘示本发明的无线通信装置的天线切换方法的一实施例的流程图。

图4绘示本发明实施例的无线通信装置的天线切换方法实施细节的流程图。

[标号说明]

100、200：无线通信装置 ANT1、ANT2：天线

110、120、210、220：调制解调器 130、230：切换器

CTRL：控制信号 RF1、RF2：射频信号

211、221：功率放大器 EN1～EN3：启动信号

250：逻辑运算电路

S310～S320、S410～S440：天线切换方法的步骤

具体实施方式

请参照图1，图1绘示本发明实施例的无线通信装置100的示意图。无线通信装置100包括天线ANT1、ANT2、调制解调器110、120以及切换器130。切换器130耦接至天线ANT1、ANT2以及调制解调器110、120。其中，调制解调器110产生控制信号CTRL，并传送控制信号CTRL至切换器130。切换器130接收控制信号CTRL并依据控制信号CTRL来进行切换动作。其中，切换器130可依据控制信号CTRL来使调制解调器110耦接至天线ANT1，并使调制解调器120耦接至天线ANT2。或者，切换器130也可依据控制信号CTRL来使调制解调器110耦接至天线ANT2，并使调制解调器120耦接至天线ANT1。

在本实施例中，控制信号CTRL可以为数字信号，其中，当控制信号CTRL为第一逻辑状态时(例如逻辑高电平)，切换器130可切换使调制解调器110耦接至天线ANT1，并使调制解调器120耦接至天线ANT2。此外，当控制信号CTRL为第二逻辑状态时(例如逻辑低电平)，切换器130可切换使调制解调器110耦接至天线ANT2，并使调制解调器120耦接至天线ANT1。

值得注意的，调制解调器110可以依据由天线ANT1、ANT2所接收的射频信号RF1及RF2中的至少其中之一来产生控制信号CTRL。在动作细节上，在当切换器130使调制解调器110耦接至天线ANT1的状态下，调制解调器110可通过天线ANT1来接收射频信号RF1。并且，调制解调器110可以依据射频信号RF1的信号质量来来产生控制信号CTRL。若是此时调制解调器110判断出射频信号RF1的信号质量是大于预设临界值时，表示射频信号RF1是可以使用的优良信号。因此，调制解调器110产生控制信号CTRL以使天线ANT1维持与调制解调器110耦接，以使调制解调器110可以持续接收并处理优良的射频信号RF1。相对的，若是此时调制解调器110判断出射频信号RF1的信号质量是不大于预设临界值时，表示射频信号RF1并非优良信号。因此，调制解调器110产生控制信号CTRL以使切换器130近行切换动作，并使调制解调器110改耦接至天线ANT2。如此一来，调制解调器110可以变更接收来自于天线ANT2的射频信号以进行处理。

承续上述的说明，调制解调器110在改耦接至天线ANT2后，可以检测通过天线ANT2所接收到的射频信号RF2的信号质量，并针对先前接收到的射频信号RF1的信号质量与现在接收到的射频信号RF2的信号质量进行比较，并藉此设定控制信号CTRL。具体来说明，若调制解调器110判断出射频信号RF2的信号质量是优于射频信号RF1的信号质量时，调制解调器110可以产生控制信号CTRL以使切换器130维持调制解调器110耦接至天线ANT2。相对地，若调制解调器110判断出射频信号RF1的信号质量是优于射频信号RF2的信号质量时，调制解调器110可以产生控制信号CTRL以使切换器130进行切换动作，并使调制解调器110改耦接至天线ANT1。

附带一提的是，当调制解调器110耦接至天线ANT1时，调制解调器120耦接至天线ANT2。在设计上，以手持式电子装置为例，调制解调器110可以用来处理语音信号，而调制解调器120则可以用来处理网络信号。换句话说，调制解调器110是用来处理需要较佳信号质量的射频信号，而调制解调器120是用来处理可较劣质的信号质量的射频信号。

以下请参照图2A，图2A绘示本发明另一实施例的无线通信装置200的示意图。在图2A中，无线通信装置200包括调制解调器210、220、切换器230、功率放大器211、221以及天线ANT1及ANT2。切换器230耦接在调制解调器210、220以及天线ANT1及ANT2间，功率放大器211耦接在切换器230与调制解调器210间，且功率放大器221耦接在切换器230与调制解调器220间。

在本实施例中，功率放大器211针对调制解调器210所要传收的信号进行放大，并据以将放大后的传收信号传送至切换器230或调制解调器210。此外，调制解调器210并传送启动信号EN1至功率放大器211。功率放大器211则依据接收到的启动信号EN1以启动或停止其信号的放大动作。

在另一方面，功率放大器221则针对调制解调器220所要传收的信号进行放大，并据以将放大后的传收信号传送至切换器230或调制解调器220。此外，调制解调器210并传送启动信号EN2至功率放大器221。功率放大器221则依据接收到的启动信号EN2以启动或停止其信号的放大动作。

在此请注意，若是在切换器230近行切换动作的过程中，功率放大器211以及221持续工作并对放大后的传收信号进行输出，那可以想见的，在切换器230中的开关动作时，有可能因为切换器230中寄生电容的残存电荷而使得功率放大器211以及221的输出端上瞬间具有很大的电压差。这个现象可能会使得切换器230与功率放大器211以及221的输出端间产生瞬间的大电流或甚至发生火花的现象，有可能致使无线通信装置200中的元件发生损坏。

有鉴于此，本实施例中的调制解调器210在发送控制信号CTRL以驱使切换器230进行切换动作前，可先分别发送启动信号EN1以及EN2至功率放大器211及212，并通过启动信号EN1以及EN2来分别停止功率放大器211及212的动作。并且，当在切换器230完成切换动作后，调制解调器210可再通过启动信号EN1以及EN2来分别启动功率放大器211及212的动作，以维持无线通信装置200的正常运作。

在此，调制解调器210可以在设定控制信号CTRL以驱使切换器230进行切换动作后一个固定的预设时间区间后，来通过变更启动信号EN1以及EN2以使功率放大器211及212重新运作。这个预设时间区间可以依据切换器230完成切换动作所需要的时间来进行设定。

请参照图2B，图2B绘示本发明的无线通信装置200实施例的另一实施方式的示意图。其中，无线通信装置200还包括逻辑运算电路250。逻辑运算电路250耦接在调制解调器210、220以及功率放大器221间。为使功率放大器221可以被调制解调器210优先控制，逻辑运算电路250被设置以接收调制解调器210传送的启动信号EN2以及调制解调器220所传送的启动信号EN3，逻辑运算电路250并针对启动信号EN2以及启动信号EN3进行逻辑运算，并利用运算所得的逻辑运算结果来控制功率放大器221的启动以及关闭的动作。

值得注意的是，调制解调器210以及调制解调器220是可以分别通过启动信号EN2、EN3控制功率放大器221的启动以及关闭的动作。调制解调器210所传送的启动信号EN2对于控制功率放大器221的启动以及关闭动作的优先度是高于调制解调器220所传送的启动信号EN3。具体来说，就是在调制解调器210传送的启动信号EN2以指示控制功率放大器221关闭动作的状况下，无论调制解调器220传送的启动信号EN3为何，都无法控制使功率放大器221变更为启动状态。另外，在调制解调器210传送的启动信号EN2以指示控制功率放大器221在可启动的状况下，调制解调器220则可以通过启动信号EN3来控制使功率放大器221的启动或关闭。

在上述的实施方式中，当无线通信装置200的切换器230有发生切换动作的状况时，调制解调器210将会接管功率放大器211以及221的启动与否的操控动作。而相对的，在当切换器230没有进行切换动作的需求时，调制解调器210以及220可分别控制所对应的功率放大器211以及221的启动与否的操控动作。也就是说，此时调制解调器220可通过逻辑运算电路250来直接传送启动信号EN3以控制使功率放大器221的启动或关闭。

以下请参照图3，图3绘示本发明的无线通信装置的天线切换方法的一实施例的流程图。无线通信装置的天线切换方法的步骤包括：在步骤S310中，通过第一调制解调器来产生控制信号，并且在步骤S320中，则通过切换器来接收控制信号，并通过切换器依据控制信号所进行的切换动作来使第一天线耦接到第一调制解调器及第二调制解调器的其中之一，并使第二天线耦接到第一调制解调器及第二调制解调器的其中的另一。具体来说，就是切换器会依据控制信号使第一天线耦接到第一调制解调器(此时第二天线耦接至第二调制解调器)，或使第二天线耦接到第一调制解调器(此时第一天线耦接至第二调制解调器)。

以下请参照图4，图4绘示本发明实施例的无线通信装置的天线切换方法实施细节的流程图。其中，在步骤S410中，针对第一调制解调器是否要通过控制信号来启动切换器的切换动作，若步骤S410的判断结果为否，则持续进行此项判断步骤，相对地，若步骤S410的判断结果为是，则进行步骤S420使第一调制解调器关闭第一功率放大器，并且，第一调制解调器传送启动信号至逻辑运算电路来关闭第二功率放大器。接着，步骤S430中，第一调制解调器使切换器进行切换动作，并在步骤S440中，在当切换器的切换动作完成后，第一调制解调器重新启动第一功率放大器，并通过所传送的启动信号至逻辑运算电路以启动第二功率放大器。

综上所述，本发明通过在第一调制解调器、第二调制解调器、第一天线以及第二天线中设置切换器，并由第一调制解调器来传送控制信号以控制切换器的切换动作，以使第一调制解调器可以选择接收由第一天线或第二天线所接收的射频信号，以维持无线通信装置的通信质量可以达到最佳化。

虽然本发明已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围当视所附的权利要求范围所界定者为准。

Claims (17)

1.一种无线通信装置，包括：

一第一天线；

一第二天线；

一第一调制解调器，产生一控制信号；

一第二调制解调器；

一切换器，耦接该第一天线、该第二天线、该第一调制解调器以及该第二调制解调器，该切换器接收并依据该控制信号进行切换，使该第一天线耦接至该第一调制解调器及该第二调制解调器的其中之一，并使该第二天线耦接至该第一调制解调器及该第二调制解调器的另一；

一第一功率放大器，耦接在该第一调制解调器以及该切换器间，该第一功率放大器接收并依据一第一启动信号以启动或关闭；

一第二功率放大器，耦接在该第二调制解调器以及该切换器间，该第二功率放大器接收并依据一第二启动信号以启动或关闭，

其中，该第一启动信号及该第二启动信号由该第一调制解调器所产生；以及

一逻辑运算电路，耦接在该第二调制解调器以及该第二功率放大器间，该逻辑运算电路接收该第二启动信号以及一第三启动信号并针对该第二启动信号以及该第三启动信号进行逻辑运算以产生一逻辑运算结果，该逻辑运算结果被传送至该第二功率放大器以启动或停止该第二功率放大器。

2.根据权利要求1所述的无线通信装置，其中该第一天线接收一第一射频信号，该第二天线接收一第二射频信号，该第一调制解调器依据该第一射频信号及该第二射频信号的至少其中之一的信号质量来产生该控制信号。

3.根据权利要求2所述的无线通信装置，其中该第一射频信号以及该第二射频信号的频带至少部分重迭。

4.根据权利要求2所述的无线通信装置，其中当该切换器使该第一调制解调器耦接该第一天线时，该第一调制解调器接收并判断该第一射频信号的信号质量是否大于一预设临界值来产生该控制信号。

5.根据权利要求4所述的无线通信装置，其中当该第一射频信号的信号质量不大于该预设临界值时，该第一调制解调器产生该控制信号以控制该切换器使该第一调制解调器改耦接至该第二天线。

6.根据权利要求5所述的无线通信装置，其中该第一调制解调器接收并检测该第二射频信号的信号质量，该第一调制解调器并依据比较该第一射频信号以及该第二射频信号的信号质量来设定该控制信号。

7.根据权利要求1所述的无线通信装置，其中该第一调制解调器设定该控制信号以使该切换器进行切换操作前，该第一调制解调器产生该第一启动信号以及该第二启动信号以分别关闭该第一及该第二功率放大器。

8.根据权利要求7所述的无线通信装置，其中该第一调制解调器并在该切换器的切换操作完成后通过该第一启动信号以及该第二启动信号以分别启动该第一及该第二功率放大器。

9.根据权利要求1所述的无线通信装置，其中该第二启动信号的优先度大于该第三启动信号，当该第二启动信号指示停止该第二功率放大器时，该第二功率放大器依据该逻辑运算结果被停止。

10.一种无线通信装置的天线切换方法，包括：

通过一第一调制解调器以产生一控制信号；以及

通过一切换器来接收该控制信号，并依据该控制信号执行切换动作，使一第一天线耦接至该第一调制解调器及一第二调制解调器的其中之一，并使一第二天线耦接至该第一调制解调器及该第二调制解调器的另一；

提供一第一功率放大器以依据一第一启动信号以启动或关闭，提供一第二功率放大器以依据一第二启动信号以启动或关闭，其中，该第一启动信号及该第二启动信号由该第一调制解调器所产生；

针对该第二启动信号以及一第三启动信号进行逻辑运算以产生一逻辑运算结果；以及

传送该逻辑运算结果至该第二功率放大器以启动或停止该第二功率放大器。

11.根据权利要求10所述的无线通信装置的天线切换方法，该控制信号由该第一调制解调器依据一第一射频信号及一第二射频信号的至少其中之一的信号质量来产生，

其中，该第一射频信号及该第二射频信号分别由第一天线以及第二天线所接收。

12.根据权利要求11所述的无线通信装置的天线切换方法，其中该第一射频信号以及该第二射频信号的频带至少部分重迭。

13.根据权利要求11所述的无线通信装置的天线切换方法，该控制信号由该第一调制解调器依据该第一射频信号及该第二射频信号的至少其中之一的信号质量来产生的步骤包括：

当该切换器使该第一调制解调器耦接该第一天线时，通过该第一调制解调器接收并判断该第一射频信号的信号质量是否大于一预设临界值来产生该控制信号。

14.根据权利要求13所述的无线通信装置的天线切换方法，其中通过该第一调制解调器接收并判断该第一射频信号的信号质量是否大于该预设临界值来产生该控制信号的步骤包括：

当该第一射频信号的信号质量不大于该预设临界值时，通过该第一调制解调器产生该控制信号以控制该切换器使该第一调制解调器改耦接至该第二天线。

15.根据权利要求14所述的无线通信装置的天线切换方法，其中还包括：

通过该第一调制解调器接收并检测该第二射频信号的信号质量，该控制信号并通过该第一调制解调器依据比较该第一射频信号以及该第二射频信号的信号质量来设定。

16.根据权利要求10所述的无线通信装置的天线切换方法，其中还包括：

该切换器依据该控制信号进行切换动作前，通过该第一调制解调器产生该第一启动信号以及该第二启动信号以分别关闭该第一功率放大器及该第二功率放大器，

其中，该第一功率放大器耦接至该第一调制解调器，且该第二功率放大器耦接至该第二调制解调器。

17.根据权利要求16所述的无线通信装置的天线切换方法，其中还包括：

通过该第一调制解调器在该切换器的切换动作完成后通过该第一启动信号以及该第二启动信号以分别启动该第一功率放大器及该第二功率放大器。