阅读说明：本技术 天线模组及天线适配方法 (Antenna module and antenna adapting method ) 是由 郑洋 许绍峰 宋玉喜 薛晶 于 2019-10-30 设计创作，主要内容包括：本申请涉及一种天线模组及天线适配方法，天线模组包括：包括：依次连接的射频处理模块、开关模块、滤波模块和天线模块；射频处理模块处理第一频段信号；开关模块导通或断开滤波模块和射频处理模块之间的通路；当开关模块导通时，滤波模块对射频处理模块输出的射频信号进行滤波处理，以输出第一频段信号和/或多个第二频段信号至天线模块，还对天线模块接收的射频信号进行滤波处理，以输出第一频段信号和/或多个第二频段信号至射频处理模块；天线模块包括：第一天线，用于接收和发送第一频段信号；多个第二天线，每个第二天线用于接收或发送各自对应的第二频段信号。该天线模组能够实现从天线模块中选择任意数量的天线，兼容性强、设计简单。(The application relates to an antenna module and an antenna adaptation method, wherein the antenna module comprises: the method comprises the following steps: the radio frequency processing module, the switch module, the filtering module and the antenna module are connected in sequence; the radio frequency processing module processes the first frequency band signal; the switch module switches on or off a path between the filtering module and the radio frequency processing module; when the switch module is switched on, the filtering module performs filtering processing on the radio-frequency signals output by the radio-frequency processing module to output first frequency band signals and/or a plurality of second frequency band signals to the antenna module, and also performs filtering processing on the radio-frequency signals received by the antenna module to output the first frequency band signals and/or the plurality of second frequency band signals to the radio-frequency processing module; the antenna module includes: a first antenna for receiving and transmitting a first frequency band signal; and each second antenna is used for receiving or transmitting a corresponding second frequency band signal. The antenna module can select any number of antennas from the antenna module, and is high in compatibility and simple in design.)

天线模组及天线适配方法

技术领域

本申请涉及射频通信领域，尤其是涉及一种天线模组及天线适配方法。

背景技术

通信技术作为信息传递的重要手段，在现代信息化进程深化的推动下不断发展。从3G网络到3G/WLAN一体化网络，再到现在的5G网络，移动通信系统经历着迅猛的发展。天线作为无线通信系统的咽喉要道，是辐射与接收电磁波的系统部件。

然而，由于各类射频通信模块对于天线数目的需求不同，导致对应的天线设计方案也愈加复杂。

发明内容

基于此，有必要针对天线数目的需求不同导致天线设计复杂的问题，提供一种天线模组及天线适配方法。

一种天线模组，包括：依次连接的射频处理模块、开关模块、滤波模块和天线模块；

所述射频处理模块，用于处理第一频段信号，所述第一频段包括：多个第二频段；

所述开关模块，用于导通或断开所述滤波模块和所述射频处理模块之间的通路；

所述滤波模块，用于当所述开关模块导通时，对所述射频处理模块输出的射频信号进行滤波处理，以输出所述第一频段信号和/或多个所述第二频段信号至所述天线模块，还用于对所述天线模块接收的射频信号进行滤波处理，以输出所述第一频段信号和/或多个所述第二频段信号至所述射频处理模块；

所述天线模块，包括：

第一天线，用于接收和发送所述第一频段信号；

多个第二天线，每个所述第二天线用于接收或发送各自对应的第二频段信号。

在其中一个实施例中，所述滤波模块包括：多个滤波单元，每个所述滤波单元的第一端经所述开关模块与所述射频处理模块连接，每个所述滤波单元的第二端与对应的所述第二天线连接，且各个所述滤波单元的第二端均与所述第一天线连接，每个所述滤波单元用于滤波输出对应的第二频段信号。

在其中一个实施例中，所述天线模组还包括：合路器，所述合路器的第一端分别与所述多个滤波单元连接，所述合路器的第二端与所述第一天线连接，用于将多个滤波单元输出的多路所述第二频段信号合并后传输至所述第一天线。

在其中一个实施例中，所述开关模块包括：与滤波单元数量一致的多个开关单元，每个所述开关单元设置于对应的所述滤波单元和所述射频处理模块的通路上，多个所述开关单元与多个所述滤波单元一一对应，每个所述开关单元用于导通或断开对应的所述滤波单元与所述射频处理模块之间的通路。

在其中一个实施例中，所述滤波模块包括：

第一滤波单元，所述第一滤波单元的第一端与所述射频处理模块连接，所述第一滤波单元的第二端与所述第一天线连接，用于对所述第一天线接收的所述第一频段内的射频通信信号进行噪声滤波处理；

多个第二滤波单元，每个所述第二滤波单元的第一端与所述射频处理模块连接，每个所述第二滤波单元的第二端与对应的第二天线连接，每个所述第二滤波单元用于滤波输出对应的第二频段信号。

在其中一个实施例中，所述天线模组还包括：

合路器，两端分别与所述第一滤波单元和所述第一天线连接，用于所述第一滤波单元输出的多路所述第一频段信号合并后传输至所述第一天线。

在其中一个实施例中，所述开关模块包括：与所述第二滤波单元数量一致的多个双刀双掷开关单元，每个所述开关单元第一端和第二端分别连接所述第一滤波单元和对应的第二滤波单元；第三端连接所述射频处理模块，每个所述开关单元用于导通或断开所述第一滤波单元和/或对应的第二滤波单元所处的通路。

在其中一个实施例中，所述开关模块包括：

第一开关，分别与所述滤波模块和所述射频通信模块连接，用于控制所述射频通信模块与所述第一天线之间通路的连接或断开；

多个第二开关，每个所述第二开关分别与所述滤波模块和所述射频通信模块连接，用于控制所述对应的第二天线与所述射频通信模块之间通路的连接或断开。

一种天线适配方法，所述方法包括：

获取用户需求，所述用户需求包括：确定目标天线的数量N，所述目标天线的数量小于等于所述第一天线和所述第二天线的数量和；

当N等于所述第一天线的数量时，将所述第一天线作为所述目标天线；

当N大于所述第一天线且小于所述第二天线的数量时，将所述第一天线作为所述目标天线，且从多个所述第二天线中选择N-1个作为所述目标天线；

当N等于所述第二天线的数量时，将各个所述第二天线作为所述目标天线。

在其中一个实施例中，所述用户需求包括：确定各个所述目标天线对应的频段；

所述将所述第一天线作为所述目标天线，且从多个所述第二天线中选择N-1个作为所述目标天线，包括：

将所述第一天线作为最宽频段对应的目标天线；

根据所述目标天线对应的频段与多个所述第二频段的匹配度从多个所述第二天线中选择N-1个作为所述目标天线。

上述天线模组及天线适配方法，所述天线模组包括：包括：依次连接的射频处理模块、开关模块、滤波模块和天线模块；所述射频处理模块，用于处理第一频段信号，所述第一频段包括：多个第二频段；所述开关模块，用于导通或断开所述滤波模块和所述射频处理模块之间的通路；所述滤波模块，用于当所述开关模块导通时，对所述射频处理模块输出的射频信号进行滤波处理，以输出所述第一频段信号和/或多个所述第二频段信号至所述天线模块，还用于对所述天线模块接收的射频信号进行滤波处理，以输出所述第一频段信号和/或多个所述第二频段信号至所述射频处理模块；所述天线模块，与所述射频处理模块连接，包括：第一天线，用于接收和发送所述第一频段信号；多个第二天线，每个所述第二天线用于接收或发送各自对应的第二频段信号。本申请方案中的天线模组可以通过开关模块和滤波模块的控制实现从天线模块中选择任意数量的天线，该天线模组兼容性强、设计简单且成本低。

附图说明

图1为本申请一实施例的天线模组的结构示意图；

图2为本申请另一实施例的天线模组的结构示意图；

图3为本申请又一实施例的天线模组的结构示意图；

图4为本申请再一实施例的天线模组的结构示意图；

图5为本申请还一实施例的天线模组的结构示意图；

图6为本申请一实施例的天线适配的流程图。

具体实施方式

为了便于理解本申请，为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，附图中给出了本申请的较佳实施方式。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本申请的公开内容理解的更加透彻全面。本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本申请实施例提供一种天线模组，如图1所示，该天线模组包括：依次连接的射频处理模块110、开关模块120、滤波模块130和天线模块140。射频处理模块110，用于处理第一频段信号，第一频段包括：多个第二频段。开关模块120，用于导通或断开滤波模块130和射频处理模块110之间的通路。滤波模块130，用于当开关模块120导通时，对射频处理模块110输出的射频信号进行滤波处理，以输出第一频段信号和/或多个第二频段信号至天线模块140，还用于对天线模块140接收的射频信号进行滤波处理，以输出第一频段信号和/或多个第二频段信号至射频处理模块110。天线模块140包括：第一天线141和多个第二天线(142₁，142₂,…,142_n)，其中下标n为大于等于2的自然数，第一天线141用于接收和发送第一频段信号，每个第二天线142_i(1≤i≤n)用于接收或发送各自对应的第二频段信号。

其中，第一频段与第二频段的关系可以是，多个第二频段依次拼接可以得到第一频段，如当第一频段可以是预设频段内的信号如100kHz-1000kHz，对应的多个第二频段可以是：100kHz-400kHz，400kHz-700kHz、700kHz-1000kHz；多个第二频段为第一频段包含的离散频段，如100kHz-300kHz，400kHz-600kHz、700kHz-800kHz、800kHz-1000kHz；第一频段包含多个第二频段，多个第二频段有重叠频段如：100kHz-300kHz，200kHz-600kHz、700kHz-900kHz、800kHz-1000kHz等。需要说明的是：第一频段可以是覆盖低频、中频、高频的全频段，多个第二频段可以分别对应的是低频、中频、高频。

具体的，射频处理模块110能够处理第一频段信号，第一频段包括：多个第二频段。射频处理模块110能够将低频基带信号转为为第一频带信号或者第二频带信号。开关模块120可以是包括多个开关，开关可以为电子开关、射频开关、继电器开关等。开关模块120可以导通或断开滤波模块130和射频处理模块110之间的通路，可以用于从天线模块140中选择至少一个目标天线进行通信。滤波模块130可以是包括多个滤波单元，每个滤波单元能够从射频处理模块110输出的发射信号和天线模块140接收接收信号。针对发射信号，滤波模块130滤波后输出第一频段信号和/或第二频段信号，若输出第一频段信号则利用第一天线141进行发送；若输出第二频段信号，则利用与第二频段对应的第二天线142_j(1≤j≤n)进行发送。针对接收信号，滤除天线模块140接收信号中噪声信号，将第一天线141接收信号中非第一频段信号的其余频段进行噪声滤波，各个第二天线(142₁，142₂,…,142_n)对应的接收信号中非对应第二频段信号的其余频段进行噪声滤波，且将滤波后的第一频段信号和第二频段信号输出第一频段信号天线模块140。

上述天线模组天线模组包括：包括：依次连接的射频处理模块、开关模块、滤波模块和天线模块；射频处理模块，用于处理第一频段信号，第一频段包括：多个第二频段；开关模块，用于导通或断开滤波模块和射频处理模块之间的通路；滤波模块，用于当开关模块导通时，对射频处理模块输出的射频信号进行滤波处理，以输出第一频段信号和/或多个第二频段信号至天线模块，还用于对天线模块接收的射频信号进行滤波处理，以输出第一频段信号和/或多个第二频段信号至射频处理模块；天线模块包括：第一天线，用于接收和发送第一频段信号；多个第二天线，每个第二天线用于接收或发送各自对应的第二频段信号。本申请方案中的天线模组可以通过开关模块和滤波模块的控制实现从天线模块中选择任意数量的天线，该天线模组兼容性强、设计简单且成本低。

在其中一个实施例中，如图2所示，滤波模块230包括：多个滤波单元(231₁，231₂,…,231_n)，其中下标n为大于等于2的自然数，每个滤波单元(231₁，231₂,…,231_n)的第一端经开关模块220与射频处理模块210连接，每个滤波单元(231₁，231₂,…,231_n)的第二端与对应的第二天线(242₁，242₂,…,242_n)连接，且各个滤波单元(231₁，231₂,…,231_n)的第二端均与第一天线241连接，每个滤波单元(231₁，231₂,…,231_n)用于滤波输出对应的第二频段信号。

具体的，多个滤波单元(231₁，231₂,…,231_n)对应多个第二天线(242₁，242₂,…,242_n)，即第二天线的数量和等于滤波单元数量。每个滤波单元(231₁，231₂,…,231_n)用于输出对应的一个第二频段信号。多个滤波单元(231₁，231₂,…,231_n)输出的多路第二频段信号，多路第二频段信号对应的第二频段进行拼接得到第一频段。且多个滤波单元(231₁，231₂,…,231_n)同时与第一天线241连接，多个滤波单元(231₁，231₂,…,231_n)同时工作时，可以输出一路第一频段信号至第一天线241。

在其中一个实施例中，如图2所示，天线模组还包括：合路器250，合路器250的第一端分别与多个滤波单元(231₁，231₂,…,231_n)连接，合路器250的第二端与第一天线241连接，用于将多个滤波单元(231₁，231₂,…,231_n)输出的多路第二频段信号合并后传输至第一天线241。

具体的，合路器250主要作用是将输入的多频段的信号组合到在一起输出一路信号。合路器250的输入端与多个滤波单元(231₁，231₂,…,231_n)连接，输出端连接第一天线241，合路器250用于将多路第二频段信号合并成一路第一频段信号传输至第一天线241。

在其中一个实施例中，如图2所示，开关模块220包括：与滤波单元(231₁，231₂,…,231_n)数量一致的多个开关单元(221₁，221₂,…,221_n)，每个开关单元(221₁，221₂,…,221_n)设置于对应的滤波单元(231₁，231₂,…,231_n)和射频处理模块210的通路上，多个开关单元(221₁，221₂,…,221_n)与多个滤波单元(231₁，231₂,…,231_n)一一对应，每个开关单元(221₁，221₂,…,221_n)用于导通或断开对应的滤波单元(231₁，231₂,…,231_n)与射频处理模块210之间的通路，如开关单元221₁用于导通或断开对应的滤波单元231₁与射频处理模块210之间的通路，…，开关单元221_n用于导通或断开对应的滤波单元231_n与射频处理模块210之间的通路。

在其中一个实施例中，如图3所示，滤波模块330包括：第一滤波单元331，第一滤波单元331的第一端与射频处理模块310连接，第一滤波单元331的第二端与第一天线341连接，第一滤波单元331用于对第一天线341接收的第一频段内的射频通信信号进行噪声滤波处理，并输出滤波后的信号至射频处理模块310，还可以用于对射频处理模块310输出的第一频段内的射频通信信号进行噪声滤波处理，并输出至第一天线341。多个第二滤波单元(332₁，332₂,…,332_n)，的第一端与射频处理模块310连接，每个第二滤波单元(332₁，332₂,…,332_n)的第二端与对应的第二天线(342₁，342₂,…,342_n)连接，每个第二滤波单元(332₁，332₂,…,332_n)用于滤波输出对应的第二频段信号。

在其中一个实施例中，天线模组还包括：合路器，两端分别与第一滤波单元和第一天线连接，用于将第一滤波单元输出的多路第一频段信号合并后传输至第一天线。

具体的，合路器主要作用是将输入的多频段的信号组合到在一起输出一路信号。合路器的输入端与第一滤波单元连接，输出端连接第一天线，用于将第一滤波单元输出的多路第二频段信号合并成一路第一频段信号传输至第一天线。

在其中一个实施例中，如图4所示，开关模块420包括：与第二滤波单元(432₁，432₂,…,432_n)数量一致的多个双刀双掷开关单元(421₁，421₂,…,421_n)，每个开关单元421_i(1≤i≤n)包括三端，第一端和第二端均能够被控制进行闭合或者断开的动作，且第三端与射频处理模块410连接。每个开关单元421_i(1≤i≤n)的第一端与第一滤波单元431连接，第二端与对应的第二滤波单元432_i连接。即第一个开关单元421₁的第一端与第一滤波单元431且第二端与对应的第二滤波单元432₁连接，...，第n个开关单元421_n的第一端与第一滤波单元431且第二端与对应的第二滤波单元432_n连接。各个开关单元(421₁，421₂,…,421_n)的第三端均与射频处理模块410连接，开关单元421_i用于导通或断开第一滤波单元431与射频处理模块410之间的通路，开关单元421_i还用于导通或断开对应的第二滤波单元432_i与射频处理模块410之间的通路。

在其中一个实施例中，如图5所示，开关模块520包括：第一开关521和多个第二开关(522₁，522₂,…,522_n)。其中，第一开关521的两端分别与滤波模块530和射频通信模块510连接，第一开关521用于控制射频通信模块510与第一天线541之间通路的连接或断开。每个第二开关522_i(1≤i≤n)分别与滤波模块530和射频通信模块510连接，用于控制对应的第二天线542_i(1≤i≤n)与射频通信模块510之间通路的连接或断开。举例来说，第一个第二开关522₁用于控制第一个第二天线542₁与射频通信模块510之间通路的连接或断开，...，第n个第二开关522_n用于控制第一个第二天线542_n与射频通信模块510之间通路的连接或断开。

本申请提供一种天线适配方法，如图6所示，天线适配方法包括：步骤602、获取用户需求，用户需求包括：确定目标天线的数量N，目标天线的数量小于等于第一天线和第二天线的数量；步骤602、当N等于第一天线的数量时，将第一天线作为目标天线；步骤604、当N大于第一天线且小于第二天线的数量时，将第一天线作为目标天线，且从多个第二天线中选择N-1个作为目标天线；步骤604、当N等于第二天线的数量时，将各个第二天线作为目标天线。

具体的，获取用户的需求，确定与天线模组适配的通信模块所需的目标天线数量N，其中，目标天线的数量N小于等于第一天线和第二天线的数量和。若通信模块所需目标天线数量N大于第一天线和第二天线的数量和，标识天线模组与该通信模块不匹配。当通信模块所需目标天线数量N等于第一天线的数量，则选择频带较宽的第一天线作为目标天线；当N大于第一天线的数量但小于第二天线的数量时，目标天线为第一天线和N-1第二天线，该N-1第二天线是按照天线性能如增益、信噪比或者频段匹配程度等从多个第二天线中选择出来的；当N等于第二天线的数量时，直接将多个第二天线作为目标天线。

在其中一个实施例中，用户需求包括：确定各个目标天线对应的频段。步骤将第一天线作为目标天线，且从多个第二天线中选择N-1个作为目标天线，包括：将第一天线作为最宽频段对应的目标天线。根据目标天线对应的频段与多个第二频段的匹配度从多个第二天线中选择N-1个作为目标天线。

具体的，当N大于第一天线的数量但小于第二天线的数量时，目标天线为第一天线和N-1第二天线，从多个第二天线中选择出N-1第二天线的选择标准可以是，根据用户需求中包含的待适配的通信模块的所需天线的频段信息，获取每个第二天线的频段与待适配的通信模块的所需天线的频段信息的匹配程度，并按照匹配程度从大到小给每个天线进行排序，从中选择出前N-1个第二天线为目标天线。

上述天线模组及天线适配方法，天线模组包括：包括：依次连接的射频处理模块、开关模块、滤波模块和天线模块。射频处理模块，用于处理第一频段信号，第一频段包括：多个第二频段。开关模块，用于导通或断开滤波模块和射频处理模块之间的通路。滤波模块，用于当开关模块导通时，对射频处理模块输出的射频信号进行滤波处理，以输出第一频段信号和/或多个第二频段信号至天线模块，还用于对天线模块接收的射频信号进行滤波处理，以输出第一频段信号和/或多个第二频段信号至射频处理模块。天线模块包括：第一天线，用于接收和发送第一频段信号。多个第二天线，每个第二天线用于接收或发送各自对应的第二频段信号。本申请方案中的天线模组可以通过开关模块和滤波模块的控制实现从天线模块中选择任意数量的天线，该天线模组兼容性强、设计简单且成本低。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。