CN117810672A - 笔记本电脑多天线切换模块 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种笔记本电脑多天线切换模块，包括无线模块、既定功能天线组、选项功能天线组、第一及第二双极双切换开关。无线模块具有既定功能与选项功能。既定功能天线组具有第一及第二既定天线。选项功能天线组具有第一及第二选项天线。双极双切换开关受控于无线模块的微控制器，并将既定天线与选项天线连接无线模块。既定功能天线组用于既定功能，选项功能天线组用于选项功能。当无线模块的选项功能未被启用时，且当无线模块判断既定功能的收发效能低于默认值时，微控制器控制第一双极双切换开关与第二双极双切换开关的切换逻辑而将选项功能天线组改为用于既定功能。本发明可提升无线传输的效能。

Description

笔记本电脑多天线切换模块

技术领域

本发明涉及一种天线切换模块，特别涉及一种笔记本电脑多天线切换模块。

背景技术

现有可移动式装置的无线通信技术包括在无线局域网络（WLAN）与无线广域网（WWAN）的范畴内。无线局域网络是现有笔记本电脑必备的无线通信规格，另外，无线广域网则包含2G、3G、4G LTE以及5G，在笔记本电脑品牌商进一步使用5G的性能规格的情况，天线的操作带宽进一步增大。

不仅如此，在天线的操作带宽增大且传输效率的规格也进一步提升的情况，单一天线单元难以保证无线传输的稳定性与高效率。再者，现有无线局域网络与无线广域网的设计经常使用到多输入多输出（MIMO）传输，在上述情况下，不论是无线局域网络的天线组或无线广域网的天线组都各自具有至少两个以上的天线单元，也就是上述的每一种功能的天线组的端口数至少是两个以上。虽然天线数量增加，但对于天线带宽的需求增加、天线尺寸要求、天线效率要求、天线隔离度要求等都是对笔记本电脑的内藏式天线具有相当高设计困难度。在笔记本电脑产品对应于用户所处的各种复杂环境，产品出厂的设计规格可能会不敷使用，使用者在实际使用时所能得到无线传输效率可能不尽理想，因此对于使用者体验方面，笔记本电脑的无线传输的效能提升在产业界仍然是十分严苛的挑战。

发明内容

针对上述现有技术缺陷，本发明的任务在于提供一种笔记本电脑多天线切换模块，将未被使用的不同功能天线作为正在使用的天线，可以达到提升无线传输效能的效果。

本发明技术方案如下：一种笔记本电脑多天线切换模块，包括：

无线模块，具有既定功能与选项功能；

既定功能天线组，具有第一既定天线与第二既定天线；

选项功能天线组，具有第一选项天线与第二选项天线；

第一双极双切换开关，将所述第一既定天线与所述第一选项天线连接所述无线模块；以及

第二双极双切换开关，将所述第二既定天线与所述第二选项天线连接所述无线模块；

其中，所述第一双极双切换开关与所述第二双极双切换开关受控于所述无线模块的微控制器；

其中，所述既定功能天线组用于所述既定功能，所述选项功能天线组用于所述选项功能；

其中，当所述无线模块的所述选项功能未被启用时，且当所述无线模块判断所述既定功能的收发效能低于默认值时，所述微控制器控制所述第一双极双切换开关与所述第二双极双切换开关的切换逻辑而将选项功能天线组改为用于所述既定功能。

进一步地，所述既定功能是无线局域网络功能。

进一步地，所述选项功能是无线广域网功能。

进一步地，所述第一双极双切换开关具有第一天线端口、第二天线端口、第一模块端口与第二模块端口；其中，所述第一双极双切换开关具有第一逻辑零与第一逻辑一；其中，在所述第一逻辑零，所述第一天线端口连接所述第一模块端口，且所述第二天线端口连接所述第二模块端口；其中，在所述第一逻辑一，所述第一天线端口连接所述第二模块端口，且所述第二天线端口连接所述第一模块端口。

进一步地，所述第一天线端口连接所述第一既定天线，所述第二天线端口连接所述第一选项天线；其中，所述第一模块端口连接所述无线模块的第一既定功能端，所述第二模块端口连接所述无线模块的第一选项功能端。

进一步地，所述第二双极双切换开关，具有第三天线端口、第四天线端口、第三模块端口与第四模块端口；其中，所述第二双极双切换开关具有第二逻辑零与第二逻辑一；其中，在所述第二逻辑零，所述第三天线端口连接所述第三模块端口，且所述第四天线端口连接所述第四模块端口；其中，在所述第二逻辑一，所述第三天线端口连接所述第四模块端口，且所述第四天线端口连接所述第三模块端口。

进一步地，所述第三天线端口连接所述第二既定天线，所述第四天线端口连接所述第二选项天线；其中，所述第三模块端口连接所述无线模块的第二既定功能端，所述第四模块端口连接所述无线模块的第二选项功能端。

进一步地，所述第一双极切换开关与所述第二双极切换开关设于切换板。

进一步地，所述既定功能天线组与所述选项功能天线组具有重复的使用频段。

进一步地，所述既定功能天线组与所述选项功能天线组的切换损耗在2690MHz以下是小于0.5dB，所述既定功能天线组与所述选项功能天线组的切换损耗在6GHz以下是小于1dB，所述既定功能天线组与所述选项功能天线组的切换损耗在6GHz至7125MHz是小于1.3dB。

本发明与现有技术相比的优点在于：

通过本发明，当正在使用的既定功能天线其提供的无线传输效率不足时，可以使用未被启用的选项功能天线，使实际能使用于既定功能的天线增加，通过切换使能使用的天线增加而进一步改善无线传输效能，具有很高的产业应用价值。

附图说明

图1是本发明实施例提供的笔记本电脑多天线切换模块的架构图。

图2是本发明实施例提供的笔记本电脑的示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明，但不作为对本发明的限定。

请参照图1，本发明实施例提供一种笔记本电脑多天线切换模块1包括无线模块11既定功能天线组12、选项功能天线组13、第一双极双切换开关14以及第二双极双切换开关15。所述的双极双切换开关是常见的微动开关，英文缩写是DPDT（Double Pole DoubleThrow），不做赘述。无线模块11具有既定功能与选项功能，此两功能是不同的无线网络功能。无线模块11包括无线功能单元111与微控制器112。无线功能单元111用于执行无线传输的既定功能与选项功能。既定功能天线组12用于既定功能，选项功能天线组13用于选项功能。

当无线模块11的选项功能未被启用时，且当无线模块11判断既定功能的收发效能低于默认值时，微控制器112控制第一双极双切换开关14与第二双极双切换开关15的切换逻辑而将选项功能天线组13改为用于既定功能。所述默认值例如是既定功能的无线网络传输效能的一个性能中间值，当低于此性能中间值，则可利用未被使用的选项功能天线组13尝试进一步提高传输效能。所述默认值也可以是可被修改的，例如可以是性能的中间值，或者改为性能的下限值，只要发现性能有可进一步提升的潜力（位于性能中间值），或者性能明显不足时（下限值），善用未被使用的选项功能天线组13尝试进一步提升性能或者尝试填补当时的性能缺陷，以让笔记本电脑使用更多的天线而有更多的无线传输性能补强的机会。前述的性能中间值或者性能下限值可在无线模块11的韧体或软件，针对其使用的无线通信规格，控制其数值设定，并非是一个固定的数值，笔记本电脑制造商可以在产品出厂前经过测试验证后做设定，也能够是被设定为能被使用者所修改调整的。数值设定的目的是让判断机制触发后有最高的机会或者能够提升最大幅度的无线传输性能。

既定功能天线组12具有第一既定天线121与第二既定天线122。选项功能天线组13具有第一选项天线131与第二选项天线132。例如参照图2，四个天线位置2（以虚框表示）是代表笔记本电脑的屏幕上方的机壳内部常用于摆放天线的空间，分别可以置放第一既定天线121、第二既定天线122、第一选项天线131与第二选项天线132，但天线位置2仅是用于示意，本发明不限于此。再者，第一双极双切换开关14将第一既定天线121与第一选项天线131连接无线模块11。第二双极双切换开关15将第二既定天线122与第二选项天线132连接无线模块11。第一双极双切换开关14与第二双极双切换15开关受控于无线模块11的微控制器112。

既定功能例如是无线局域网络功能，选项功能例如是无线广域网功能。若无线广域网功能没有在使用状态时，此时就可将无线广域网功能的天线拿来使用。尤其在既定功能天线组12与选项功能天线组13具有重复的使用频段的情况下，将选项功能天线组13当作为既定功能天线组12使用是的确可行的，可保证所使用的天线效率是彼此相当，但不限于此，选项功能天线组13可以在其既定规格之外另外多设计满足既定功能天线组12的规格。例如，做为无线广域网功能的选项功能天线组13其最基本操作频率是低于作为无线局域网络功能的既定功能天线组12的操作频率（例如长期演进技术的最低频操作频率在617MHz至960MHz，而2.4GHz与5GHz的无线局域网络其操作频率明显较高），因此只要使选项功能天线组13的基本操作模态的高阶模态能够涵盖既定功能天线组12的操作频率且符合足够的天线效率即可，或者使选项功能天线组13本身就能激发相似于既定功能天线组12的操作模态即可。

第一双极双切换开关14具有第一天线端口141、第二天线端口142、第一模块端口143与第二模块端口144。在第一双极双切换开关14的内部线路，第一双极双切换开关14具有第一逻辑零（Logic 0）与第一逻辑一（Logic 1）。在第一逻辑零，第一天线端口141连接第一模块端口143，且第二天线端口142连接第二模块端口144。在第一逻辑一，第一天线端口141连接第二模块端口144，且第二天线端口142连接第一模块端口143。在第一双极双切换开关14的外部接线，第一天线端口141连接第一既定天线121，第二天线端口142连接第一选项天线131。第一模块端口143连接无线模块11的第一既定功能端11a，第二模块端口144连接无线模块11的第一选项功能端11b。

第二双极双切换开关15具有第三天线端口151、第四天线端口152、第三模块端口153与第四模块端口154。在第二双极双切换开关15的内部线路，第二双极双切换开关15具有第二逻辑零与第二逻辑一。在第二逻辑零，第三天线端口151连接第三模块端口153，且第四天线端口152连接第四模块端口154。在第二逻辑一，第三天线端口151连接第四模块端口154，且第四天线端口152连接第三模块端口153。在第二双极双切换开关15的外部接线，第三天线端口151连接第二既定天线122，第四天线端口152连接第二选项天线132。第三模块端口153连接无线模块11的第二既定功能端11c，第四模块端口154连接无线模块11的第二选项功能端11d。

再者，较佳的实际应用例子，第一双极切换开关14与第二双极切换开关15设于一个切换板16，作为开关的实体电路板，且第一双极切换开关14与第二双极切换开关15的控制线路（由微控制器112控制）也一并设置于切换板16，可达成模块化组装的优点，也能使本实施例使用的模块化设计能方便应用于多种不同型号的笔记本电脑产品。对于实施于实际产品的切换线路结果，既定功能天线组12与选项功能天线组13的切换损耗在2690MHz以下是小于0.5dB为较佳，既定功能天线组12与选项功能天线组13的切换损耗在6GHz以下是小于1dB为较佳，既定功能天线组12与选项功能天线组13的切换损耗在6GHz至7125MHz是小于1.3dB为较佳。若满足以上较佳的切换损耗规格，对于实际应用于产品层面的无线传输效能提升会有较佳的优化结果。相比于传统上没有使用本实施例的切换方案，本实施例的切换与控制方案对于提升10%至15%以上的吞吐量是能达到的，至少在笔记本电脑的出厂测试时（一般在无损且无反射的测试环境）。另外，在真实使用环境（具有多重反射与衰减的情况），即使并非使用者的所有使用角度与所有使用位置都能有显著提升，但在整体上（考虑到所有角度与各位置变换的总和）在使用者的大多数情况的平均而言，效能提升10%以上也是极有可能的，若依据天线各别性能的差异而在某些使用角度及某些无线通道（wirelesschannel）各别提升30%的结果也是有机会的。

综上所述，本发明实施例所提供的笔记本电脑多天线切换模块，当正在使用的既定功能天线其提供的无线传输效率不足时，可以使用未被启用的选项功能天线，使实际能使用于既定功能的天线增加，通过切换使能使用的天线增加而进一步改善无线传输效能，具有很高的产业应用价值。

Claims (10)

1.一种笔记本电脑多天线切换模块，其特征在于，包括：

无线模块，具有既定功能与选项功能；

既定功能天线组，具有第一既定天线与第二既定天线；

选项功能天线组，具有第一选项天线与第二选项天线；

第一双极双切换开关，将所述第一既定天线与所述第一选项天线连接所述无线模块；以及

第二双极双切换开关，将所述第二既定天线与所述第二选项天线连接所述无线模块；

其中，所述第一双极双切换开关与所述第二双极双切换开关受控于所述无线模块的微控制器；

其中，所述既定功能天线组用于所述既定功能，所述选项功能天线组用于所述选项功能；

其中，当所述无线模块的所述选项功能未被启用时，且当所述无线模块判断所述既定功能的收发效能低于默认值时，所述微控制器控制所述第一双极双切换开关与所述第二双极双切换开关的切换逻辑而将选项功能天线组改为用于所述既定功能。

2.根据权利要求1所述的笔记本电脑多天线切换模块，其特征在于，所述既定功能是无线局域网络功能。

3.根据权利要求1所述的笔记本电脑多天线切换模块，其特征在于，所述选项功能是无线广域网功能。

4.根据权利要求3所述的笔记本电脑多天线切换模块，其特征在于，所述第一双极双切换开关具有第一天线端口、第二天线端口、第一模块端口与第二模块端口；其中，所述第一双极双切换开关具有第一逻辑零与第一逻辑一；其中，在所述第一逻辑零，所述第一天线端口连接所述第一模块端口，且所述第二天线端口连接所述第二模块端口；其中，在所述第一逻辑一，所述第一天线端口连接所述第二模块端口，且所述第二天线端口连接所述第一模块端口。

5.根据权利要求4所述的笔记本电脑多天线切换模块，其特征在于，所述第一天线端口连接所述第一既定天线，所述第二天线端口连接所述第一选项天线；其中，所述第一模块端口连接所述无线模块的第一既定功能端，所述第二模块端口连接所述无线模块的第一选项功能端。

6.根据权利要求5所述的笔记本电脑多天线切换模块，其特征在于，所述第二双极双切换开关，具有第三天线端口、第四天线端口、第三模块端口与第四模块端口；其中，所述第二双极双切换开关具有第二逻辑零与第二逻辑一；其中，在所述第二逻辑零，所述第三天线端口连接所述第三模块端口，且所述第四天线端口连接所述第四模块端口；其中，在所述第二逻辑一，所述第三天线端口连接所述第四模块端口，且所述第四天线端口连接所述第三模块端口。

7.根据权利要求6所述的笔记本电脑多天线切换模块，其特征在于，所述第三天线端口连接所述第二既定天线，所述第四天线端口连接所述第二选项天线；其中，所述第三模块端口连接所述无线模块的第二既定功能端，所述第四模块端口连接所述无线模块的第二选项功能端。

8.根据权利要求1所述的笔记本电脑多天线切换模块，其特征在于，所述第一双极切换开关与所述第二双极切换开关设于切换板。

9.根据权利要求1所述的笔记本电脑多天线切换模块，其特征在于，所述既定功能天线组与所述选项功能天线组具有重复的使用频段。

10.根据权利要求1所述的笔记本电脑多天线切换模块，其特征在于，所述既定功能天线组与所述选项功能天线组的切换损耗在2690MHz以下是小于0.5dB，所述既定功能天线组与所述选项功能天线组的切换损耗在6GHz以下是小于1dB，所述既定功能天线组与所述选项功能天线组的切换损耗在6GHz至7125MHz是小于1.3dB。