CN1764084A - 移动终端设备和天线开关 - Google Patents

Abstract

一种具有天线开关的移动终端设备，所述天线开关能够有效地切换从第一天线、第二天线和能够插入到天线插槽的第三天线到至少第一无线电路和第二无线电路的接收信号之间的连接。天线开关包括：具有第一天线端子和第一无线电路端子的第一开关和具有第二天线端子、第二无线电路端子、第三天线端子的第二开关。根据第三天线插入到天线插槽，第一开关在第一天线端子与第一无线电路端子相连的状态和第一输入/输出(I/O)端子与第一无线电路端子相连的状态之间进行切换。根据分集接收方案的使用，第二开关在第二天线端子与第二无线电路端子相连和第三天线端子与第二(I/O)端子相连的状态以及第二天线端子与第二(I/O)端子相连和第三天线端子与第二无线电路端子相连的状态之间进行切换；以及一种使用其的移动终端设备。

Description

移动终端设备和天线开关

技术领域

本发明涉及一种具有多个天线的移动终端设备或其它通信设备，并涉及一种天线开关，用于在移动终端设备或其它通信设备中切换多个天线和接收电路之间的连接。

背景技术

例如，对于例如移动电话的移动终端设备的高速无线通信系统，近年来开发了码分多址(CDMA)2000lx-EVDO系统(下文中简称为“EVDO系统”)。在无线电行业协会(ARIB)的标准(规范)T64 IS-2000C.S.0024“高速分组数据空间接口规范”中使“EVDO系统”标准化，并且将其设计用于进一步提高CDMA2000lx系统(下文中简称为“lx系统”)的数据通信的数据率。

在“EVDO系统”中，用于从移动终端设备到基站传输的上行链路通信无线接口使用正交相移键控(QPSK)作为调制方案并使用CDMA作为复用方案。它的配置实际上等同于“lx系统”。然而，在“EVDO系统”中，用于从基站到移动终端设备传输的下行链路通信无线接口不同于“lx系统”。即，对于“EVDO系统”的下行链路通信的调制方案，响应移动终端设备的接收条件，使用QPSK、8-位正交相移键控(8PSK)、或16-为正交幅度调制(16QAM)。而对于复用方案，使用时分多址(TDMA)而不是CDMA。

在TDMA方案中，时间被划分为多个单位时间，每一个是1/600秒。基站在划分的单位时间(时隙)中只与一个移动终端设备进行通信，并且通过及时切换进行通信的移动终端设备而与多个移动终端设备进行通信。因此，在单位时间中，使用最大功率的每一个单独的移动终端设备可能传递数据。可以在高速率下在移动终端设备之间经由基站传递数据。在TDMA方案中，与个人数字蜂窝(PDC)电话和其它通信设备不同，基站端系统地确定(调度)在每一个单位时隙进行通信的移动终端设备。

对于上述“EVDO系统”的移动终端设备，已经开发了各种改进技术。例如，日本专利公开(Kokai)No.2002-369247-A公开了有效使用基站传输能力的一种关于单位时隙分配的技术，而日本战略公开(Kokai)No.2002-344560-A公开了优化下行链路数据通信中的数据误码率和通信速率的技术。

此外，日本专利公开(Kokai)No.2004-32443-A公开了一种技术，除了普通的发射/接收天线之外，还提供可分离的外部天线，并根据分集接收的接收条件来切换普通天线和外部天线。“分集接收”方案是一种去除相位影响并改善接收条件的技术。例如，分集接收(天线接收)在从多个天线接收的信号中选择提供了最强接收强度的天线接收信号，或者实际上选择提供了较高接收强度的天线接收信号，并组合这些接收信号(选择/组合)，从而使在出现定相(phasing)的接收环境中进行通信的移动终端设备能够获得具有较高信号强度的接收信号并在该环境的优选状态中接收接收信号。

在日本专利公开(Kokai)No.2004-32443-A中公开的可分离的外部天线用于当移动终端设备位于室内并且无线信号的接收条件较差时改善接收环境。在那种情况下，外部天线位于室内的接收环境良好的位置，例如，在窗户边。如果必要，通过用户将外部天线的电缆与移动终端设备的对应终端(附件部分)相连接，并使用外部天线的接收信号，改善了移动终端设备的接收条件。

如上所述，为了实现移动终端设备中的分集接收，有时需要多个天线，例如，除了普通的发射/接收天线之外至少需要一个额外的天线，对于扩展功能还需要一个天线。例如，对于用于扩展功能的天线，存在一个天线，从全球定位系统(GPS)卫星接收信号来获得位置信息。

在具有例如能够进行分集接收的两个发射/接收天线和GPS天线的多个天线的移动终端设备中，需要用于有效切换接收自多个天线的接收信号并根据接收环境将其输出到接收电路、GPS处理电路或其它后续信号处理电路的天线、外部天线的附加状态等。将参考移动电话或其它移动终端设备作为移动通信设备来说明上述示例，但是对于具有多个天线用于实现分集接收和扩展功能的其它移动通信设备是相同的。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种天线开关，能够有效地切换来自多个天线的接收信号和接收信号的信号处理电路之间的连接。

本发明的另一个目的是提供一种具有上述天线开关的移动终端设备或其它移动通信设备。

根据本发明，提供一种移动终端设备，能够由执行分集接收的第一数据传输系统和不执行分集接收的第二数据传输系统来进行通信。移动终端设备包括：第一天线；第二天线；天线可附加和分离部分，第三天线附加在其上并可从其上分离；第一无线电路，用于使用第一天线或第三天线来执行通信；第二无线电路，用于使用第二天线来执行通信；第三无线电路，用于使用第一天线或第三天线来执行通信；以及天线开关。

信号天线开关：(a)响应根据第三天线是否附加于天线可附加和分离部分或从其上分离而改变电平的第一控制信号，切换第一无线电路与第一天线或天线可附加和分离部分的连接，(b)响应根据其对于通信执行第一通信系统或第二通信系统的通信系统而改变电平的第二控制信号，进行切换，将第二天线与第二无线电路相连接或断开；以及(c)响应根据是否执行使用第三无线电路的通信而改变电平的第三控制信号，切换第三无线电路和第一天线或天线附加部分之间的连接。

根据本发明，还提供一种无线终端设备，能够通过执行分集接收的第一数据传输系统和不执行分集接收的第二数据传输系统而进行通信。

移动终端设备包括：第一天线；第二天线；天线可附加和分离部分，第三天线附加在其上并可从其上分离；第一无线电路，用于使用第一天线或第三天线来执行通信；第二无线电路，用于使用第二天线来执行通信；第三无线电路，用于使用第一天线或第三天线来执行通信；天线开关，用于响应根据第三天线是否附加于天线可附加和分离部分或从其上分离而改变电平的第一控制信号、根据其对于通信执行第一通信系统或第二通信系统的通信系统而改变电平的第二控制信号、根据是否执行使用第三无线电路的通信而改变电平的第三控制信号，切换第一无线电路、第二无线电路和第三无线电路到第一天线、第二天线或第三天线的连接；第一信号产生部分，用于根据第一控制信号和第三控制信号来产生第四控制信号；以及第二信号产生部分，用于根据第二控制信号和第三控制信号产生第五控制信号。

天线开关包括：第一开关，用于响应第四控制信号，切换第一无线电路到第一天线或天线可附加和分离部分的连接；以及第二开关，用于响应第五控制信号，切换第二无线电路到第二天线或天线可附加和分离部分的连接。

根据本发明，还提供一种天线开关，用于选择性地将第一无线电路和第二无线电路与第一天线、第二天线或第三天线相连接，该天线开关包括：第一开关，具有与第一天线相连接的第一天线端子、与第一无线电路相连接的第一无线电路端子以及第一输入/输出端子；以及第二开关，具有与第二天线相连接的第二天线端子、与第二无线电路相连接的第二无线端子、与天线可附加和分离部分相连接的第三天线端子、以及与第一输入/输出端子相连接的第二输入/输出端子。第一开关根据第三天线是否附加于天线可附加和分离部分，切换用于将第一天线端子与第一无线电路端子相连接的状态或者用于将第一输入/输出端子与第一无线电路端子相连接的状态，以及第二开关根据是否执行使用分集接收系统的通信，切换用于将第二天线端子与第二无线电路端子、以及第三天线端子与第二输入/输出端子相连接的状态或者用于将第二天线端子与第二输入/输出端子、以及第三天线端子与第二无线电路端子相连接的状态。

根据本发明，提供了一种移动终端设备，能够通过执行分集接收的第一数据传输系统和不执行分集接收的第二数据传输系统来进行通信。

移动终端设备包括：第一天线；第二天线；天线可附加和分离部分，第三天线附加在其上并可从其上分离；第一无线电路，用于使用第一数据传输系统或第二数据传输系统来执行通信；第二无线电路，用于使用第二数据传输系统来操作通信；第三无线电路，用于执行不同于第一和第二无线电路通信的通信；天线开关，与第一天线、第二天线和天线可附加和分离部分相连接；以及接收控制部分，用于控制是否执行分集接收。

天线开关(a)当第一控制信号具有表示第三天线附加到天线可附加和分离部分的有效电平时，将天线可附加和分离部分与第一无线电路相连接，或者当第一控制信号不具有有效电平时，将第一天线和第一无线电路相连接，(b)当第二控制信号具有表示执行用于执行分集接收的第一数据传输系统的通信的有效电平时，将第二天线与第二无线电路相连接，或者当第二控制信号不具有有效电平时，将第二天线与第二无线电路不相连接，以及(c)当第三控制信号具有表示执行第三无线电路的通信的有效电平时，将天线可附加和分离部分与第三无线电路相连接，或者当第三控制信号不具有有效电平时，将第一天线与第三无线电路相连接。

当执行分集接收时，接收控制部分使用第一无线电路的信号和第二无线电路的信号来执行分集接收过程。

根据本发明，提供一种移动终端设备，能够通过执行分集接收的第一数据传输系统和不执行分集接收的第二数据传输系统来进行通信。

移动终端设备包括：第一天线；第二天线；天线可附加和分离部分，第三天线附加在其上，并可从其上分离；第一无线电路，用于使用第一数据传输系统或第二数据传输系统来执行通信；第二无线电路，用于使用第二数据传输系统来执行通信；第三无线电路，用于执行不同于第一和第二无线电路通信的通信；天线开关，与第一天线、第二天线和天线可附加和分离部分相连接；接收控制部分，用于控制是否执行分集接收；第一信号产生部分，用于当第三天线附加于天线可附加和分离部分时，通过执行具有有效电平的第三控制信号的异或运算来产生第四控制信号，并且当执行使用第三无线电路的通信时，通过执行具有有效电平的第二控制信号的异或计算来产生第四控制信号；以及第二信号产生部分，用于当执行分集接收时，通过执行具有有效电平的第二控制信号和第三控制信号的与运算来产生第五控制信号。

天线开关包括：第一开关，用于响应第四控制信号，将第一天线或天线可附加和分离部分与第一无线电路相连接；以及第二开关，用于响应第五控制信号，将第二天线或天线可附加和分离部分与第二无线电路相连接。

此外，根据本发明，提供一种安装在移动终端设备中的天线开关，该移动终端设备能够通过执行分集接收的第一数据传输系统和不执行分集接收的第二数据传输系统来进行通信，该移动终端设备包括第一天线、第二天线以及第三天线附加于其上或从其上分离的天线可附加和分离部分。

天线开关包括：第一开关，具有与第一天线相连接的第一天线端子、与操作第一数据传输系统或第二数据传输系统的第一无线电路相连接的第一无线电路端子以及第一输入/输出端子；以及第二开关，具有与第二天线相连接的第二天线端子、与当执行第一数据传输系统的通信时操作的第二无线电路相连接的第二无线端子、与天线可附加和分离部分相连接的第三天线端子、以及与第一输入/输出端子相连接的第二输入/输出端子。

第一开关根据第三天线是否附加于天线可附加和分离部分，切换用于将第一天线端子与第一无线电路端子相连接的状态，或者用于将第一输入/输出端子与第一无线电路端子相连接的状态。

第二开关根据是否执行使用分集接收系统的通信，切换用于将第二天线端子与第二无线电路端子、以及第三天线端子与第二输入/输出端子相连接的状态，或者用于将第二天线端子与第二输入/输出端子、以及第三天线端子与第二无线电路端子相连接的状态。

根据本发明的天线开关，可以有效地切换来自多个天线的信号与接收信号的信号处理电路之间的连接。

根据具有天线开关的本发明移动终端设备，可以根据通信条件来切换并使用来自多个天线的接收信号。

附图说明

图1是示出了根据本发明实施例的移动电话配置的方框图；

图2是示出了图1所示天线的电路配置的示例的方框图；

图3A和3B是示出了图2所示DPDT开关的开关操作的图；

图4是示出了接收信号和天线开关上的信号电平之间的关系的图；以及

图5到图11是在接收操作期间的天线开关的等效电路图。

具体实施方式

下面，将结合附图来说明本发明实施例。

根据图1所示的本发明实施例，移动电话10具有多个天线以及接收系统电路，作为天线可附加和分离部分的示例，天线包括能够插入到天线插槽的外部天线，并且移动电话10能够选择性地通过执行分集接收的第一数据传输系统(CDMA2000lxEVDO系统，下文中简称为“EVDO系统”)和不执行分集接收的第二数据传输系统(CDMA2000lx，下文中简称为“lx系统”)来进行通信。在移动电话10的待机状态中，由“lx系统”执行通信。当执行分集接收时，由天线开关15通过考虑外部天线的插入来适当地在多个天线中，即在本实施例中的三个天线111、112和113中，选择将哪一个天线作为主天线以及将哪一个天线作为子天线，这些将在后面进行说明。

包括主接收电路116、子接收电路117、以及GPS电路118的接收系统电路，当通过“lx系统”进行通信时，只通过单一的天线来进行通信。另一方面，当通过“EVDO系统”进行通信时，其组合由主天线和子天线接收的信号，并将子天线设置于预定端接阻抗，例如50Ω，使其与“EVDO系统”通信所使用的频率带宽相匹配。

在本实施例中，移动电话10被配置作为无线通信终端，能够与下面两种传输系统的无线网络(通信网络)相连接。

(1)通常连接的“lx系统(IS95)”网络

(2)具有高于通常连接的无线网络(1)的通信速率、但服务区域更小的“EVDO系统”

在“EVDO系统”中，根据从发射端无线通信终端接收的、用于通知接收条件的信息，通过切换由未示出的基站传输到本无线通信终端的数据的调制方案来改变通信速率。例如，当无线通信终端设备的接收条件良好时，基站使用具有较高数据误码率(较低的误码容限)、但是较高速率的通信速率，并且当无线通信终端设备的接收条件较差时，使用具有较低通信速率、但是较低数据误码率(较高的误码容限)的通信速率。结果，可以通过根据接收条件而使用通信速率来进行数据通信。

在“EVDO系统”中，由TDMA来执行在从基站到无线通信终端设备的下行链路方向上的通信，其中时间被划分为1/600秒的时间单位，在每一个单位时间(单位时隙)中，基站只与一个移动通信终端设备进行通信，并且基站通过切换每一个单位时间与之通信的移动通信终端设备来与多个移动通信终端设备进行通信。因此，在单位时隙中，可以最大功率地持续地将数据传输到各个无线通信终端设备，并且移动通信终端设备可以按照最高通信速率经由基站彼此进行通信。

此外，根据本发明实施例，移动电话10具有从GPS卫星接收信号并且根据接收到的信号来计算位置信息的GPS功能。当通过“lx系统”或“EVDO系统”进行通信并且接收到来自GPS卫星的信号，根据本实施例的移动电话10使用接收信号作为中断信号，并且根据优先级中断“lx系统”或“EVDO系统”的通信过程。例如，当移动电话10正在CPU16中运行一个通过接收GPS信号来测量纬度/经度的应用程序并且使用该信息来在移动电话10的显示单元13上显示地图时，其在每一个预定时间间歇地(周期地)接收来自GPS卫星的信号。当达到该接收定时时，CPU16发出指令到基带单元119，并且将基带单元119中的“lx系统”或“EVDO系统”的接收条件切换到GPS信号的接收条件。

图1是根据本发明实施例组成移动终端设备的移动电话10的配置的方框图。

根据本实施例的移动电话10具有无线通信单元11、存储器12、显示单元13、操作单元14、包括扬声器15a和麦克风15b的语音处理单元15以及CPU16。

无线通信单元11具有第一天线111、第二天线112、外部天线113、外部天线插入的天线插槽(未示出)、位于天线插槽内并检测第三天线的插入状态的天线插入检测单元114、天线开关115、主接收电路116、子接收电路117、GPS处理电路118以及基带信号处理单元119。将稍后说明作为本发明天线可附加和分离部分的示例的天线插槽和插入检测单元114的具体示例。外部天线113是本发明第三天线的实施例。主接收电路116是本发明的第一无线电路的实施例。子接收电路117是本发明的第二无线电路的实施例。GPS处理单元118是本发明的第三无线电路的实施例。

从天线插入检测单元114输出的外部天线检测和/或选择控制信号EXT_ANTSW是本发明的第一控制信号的实施例。从基带信号处理单元119输出的子天线选择控制信号SUB_ANTSW是本发明第二控制信号的实施例。从基带信号处理单元119输出的GPS天线选择控制信号GPS_ANTSEL是本发明第三控制信号的实施例。图2所示的逻辑异或(EXOR)输出信号EXOR_OUT是本发明第四控制信号的实施例。图2所示的逻辑与(AND)输出信号AND_OUT是本发明第五控制信号的实施例。

无线通信单元11通过调制在CPU16中处理的例如图像数据、语音信息和电子邮件的各种信息并将其通过发射/接收天线111和112发射到未示出的基站，从而使用信号无线地进行通信。此外，无线通信单元11接收经由发射/接收天线111和112从基站发射来的图像数据、语音信息和电子邮件等，对接收到的信息进行解调，并将其输出到CPU16。

注意到，当从移动电话10发射数据到基站时，来自发射电路19的信号是经由天线开关115从例如第一天线111的天线输出的。

例如，第一天线111和第二天线112是内置在移动电话10中的发射/接收天线。当执行普通的分集接收而不使用外部天线13时，第一天线111和第二天线112是成为主天线和子天线的天线，反之亦然。第一天线111和第二天线112的天线特征，例如天线长度，是相同的。

外部天线113是插入到移动电话10中的发射/接收天线，用于当移动电话10位于接收条件不太好的环境中，例如室内时，改善接收环境。例如，通过用户将外部天线113放置于室内接收环境良好的位置(例如建筑物的窗边)，将电缆从外部天线113与具有天线插入检测单元114的移动电话10的天线插槽相连接，例如相应的端子，并且如果需要使用外部天线113的接收信号，从而改善了移动终端设备10的接收条件。根据本实施例，在移动电话10中，当将外部天线113插入到天线插槽中时，天线插入检测单元114检测到插入，并且天线开关115选择外部天线113作为主天线并使用其来执行分集接收等。

给出特定示例，外部天线113被插入到移动电话10的天线插槽。例如，天线插槽10具有插孔，插孔具有插入了与外部天线113相连接的插头的开关触点。当插入了与外部天线113相连接的插头时，组成天线插槽的插孔被提供给天线插入检测单元114，天线插入检测单元114由通过按压而开启(或关闭)的弹簧开关触点组成。例如，当与外部天线113相连接的位于电缆前端的附加插头被插入到由插孔组成的天线插槽中时，从外部天线113接收到的信号经由插孔被提供给天线开关115。当插头插入到插孔时，由弹簧开关触点组成的天线插入检测单元114开启(或关闭)，并且弹簧开关触点产生表示外部天线插入到天线插槽的外部天线检测和/或选择控制信号EXT_ANTSW。例如，在外部天线113没有插入到天线插槽的状态下，外部天线检测和/或选择控制信号EXT_ANTSW为高(H)电平，而在外部天线113插入到天线插槽的状态下，为低(L)电平。外部天线检测和/或选择控制信号EXT_ANTSW成为天线开关115中天线选择的控制信号，这将稍后说明。

天线开关115是用于切换三个天线第一天线111、第二天线112和插入到具有天线插入检测单元114的天线插槽的外部天线113与主接收电路116、子接收电路117和GPS处理电路118之间的连接的开关。在天线开关115中，上述三个天线的选择状态是由来自天线插入检测单元114的外部天线检测和/或选择控制信号EXT_ANTSW、来自基带单元119的GPS天线选择控制信号GPS_ANTSEL、以及子天线选项控制信号SUB_ANTSW所控制的。稍后将详细说明天线开关115的配置和操作。

主接收电路116和子接收电路117的每一个将从未示出基站接收并经由天线开关115输入的高频接收信号转换为基带带宽的频率信号，并进一步通过与调制方案相对应的解调方案，例如三种解调方案QPSK、8PSK和16QAM之一，将其从基带带宽的接收信号解调为复用信号。

GPS处理电路118从接收自例如三个GPS卫星的多个GPS卫星的信号中，获得信号传播次数和多个GPS卫星的轨道信息，根据信息来确定距离GPS卫星的距离和GPS卫星的位置，从而对其自身的移动电话10进行定位。

基带信号处理单元119具有用于处理在主接收电路116和子接收电路117处解调的接收数据的数字电路，并且配置了例如作为“一个芯片组(one chip set)”高速执行信号处理的数字信号处理器(DSP)，作为用于处理接收数据的数字电路。

基带信号处理单元119接收在主接收电路116和子接收电路117处解调的接收数据作为输入，并由未示出的解码器执行解码，例如，执行扩频接收复用信号的频谱解扩。由CPU16控制基带信号处理单元119是否执行分集接收。当执行普通的分集接收时，基带信号处理单元119按照例如最大比值合成方法或最小均方误差方法，组合从主接收电路116和子接收电路117获得的接收信号，来补偿例如定相环境中的接收性能的恶化。在此，当存在分配到移动电话10的接收数据(例如，来自其它方的话音信号和希望要下载的数据)，接收数据从基带信号处理单元119中的未示出的解码器输出到CPU16。

基带信号处理单元119产生用于控制天线开关115的两个控制信号，即，子天线选择控制信号SUB_ANTSW和GPS天线选择控制信号GPS_ANTSEL。

GPS天线选择控制信号GPS_ANTSEL根据模式是GPS模式还是CDMA模式而改变信号电平。GPS模式是用于从GPS卫星接收信号的模式，而CDMA模式是在移动电话之间经由基站进行通话并且与基站进行数据通信的模式。CDMA模式包括“lx系统(没有分集)”和“EVDO系统(有分集)”。例如，GPS天线选择控制信号GPS_ANTSEL在GPS模式中成为H电平，并且在CDMA模式中成为L电平。

子天线选择控制信号SUB_ANTSW是在分集接收时用于控制子天线的选择的信号。当根据是否执行分集接收，不执行分集接收并且不改变电平时，为了针对第二天线112的末端执行预定的阻抗处理(端接)，子天线选择控制信号SUB_ANTSW是用于控制天线开关115的控制信号。例如，当执行分集接收(当选择“EVDO系统”)时，子天线选择控制信号SUB_ANTSW成为H电平，当不执行分集接收(当选择“lx系统”)时，成为L电平。

存储器12包括EEPROM或者其它非易失性存储器，并预先存储CPU16处理所需的多个数据。

显示单元13具有例如液晶显示器(LCD)的显示器或有机EL(电致发光)设备，并显示在CPU16的控制之下为了通话功能而输入到用户的电话号码、各种消息、文本数据等。此外，当在CPU16的控制下在显示单元13中执行网络显示等时，显示单元13显示用于指示屏幕更新(请求下一页、检索开始按钮等)的各种显示格式的光标(框或箭头)。

操作单元114具有通话结束(挂断)/电源键、开始(呼叫)按键、与数字相对应的多个数字键等。通过这些按键的操作，将来自用户的输入信息提供给CPU16。

语音处理单元15具有未示出的语音处理电路，用于语音输出的扬声器15a和用于语音输入的麦克风15b为了通话功能而与语音处理电路相连接。语音处理单元15对由麦克风15b识别的语音执行预定的处理并在无线通信模式中将结果输出到CPU16。语音处理单元15对提供自CPU16的语音信息执行预定的处理并使扬声器15a输出声音。

CPU16执行移动电话10的包括传输处理的整体控制，除了确定是否执行分集接收之外，其细节在本说明书中未说明。例如，CPU16控制无线通信单元11中的各种信息的无线发射/接收、语音处理单元15中的语音信息的处理、显示单元13中的信息的显示、光标的显示格式的变化、显示单元13的开始等、根据操作单元14的输入信息的处理、访问存储器12等。

下面将结合图2来说明天线开关115的配置。

如图1所示，天线开关115是用于使来自三个天线111、112和113的三个输入线与到主接收单元116、子接收单元117和GPS处理单元118的三个输出线相连接的开关。因此，例如，当基带信号处理单元119提供了三个天线选择控制信号线时，可能控制开关来根据指示切换天线。然而，为了避免噪声进入到包括由DSP组成的数字电路的基带信号处理单元119中，希望天线开关115被安装在电路板上远离基带信号处理单元119的位置。为此，从电路尺寸和噪声对策所需来看，不希望在电路板上设置多个控制线。

因此，根据本实施例，天线开关115的特征在于存在从基带信号处理单元119到天线开关115的控制信号，即，子天线选择控制信号SUB_ANTSW和GPS天线选项控制信号GPS_ANTSEL，并且在于从位于靠近天线开关115的衬底上位置的天线插入检测单元114接收到一个控制信号，即外部天线检测和/或选择控制信号EXT_ANTSW。同时，通过将来自基带信号处理单元119的控制信号，即子天线选项控制信号SUB_ANTSW和GPS天线选择控制信号GPS_ANTSEL，与特定功能相链接，可以使天线115处理移动电话10的各种接收操作。

在图2中，给天线开关115配置2-输入和2-输出DPDT(双刀/双掷)开关51和52、1-输入和2-输出SPDT(单刀/双掷)开关53、端接电路54、AND(逻辑与)门电路55、开关56以及逻辑异或(EXOR)门电路57。图2示出了来自天线插入检测单元114的外部天线检测和/或选项控制信号EXT_ANTSW与子天线选择控制信号SUB_ANTSW和来自基带信号处理单元119的GPS天线选择控制信号GPS_ANTSEL的连接配置，以及第一天线111、第二天线112、天线插入检测单元114、主接收电路116、子接收电路117和GPS处理电路118的连接配置。

第二DPDT开关52是本发明的第一开关的实施例。第一DPDT开关51是本发明的第二开关的实施例。SPDT(第三)开关53是本发明的第三开关的实施例。第四开关56是本发明的第四开关的实施例。EXOR门电路57是本发明的第一产生部分的实施例。AND门电路55是本发明的第二产生部分的实施例。

AND门电路55获得子天线选择控制信号SUB_ANTSW和GPS天线选择控制信号GPS_ANTSEL的与逻辑，并输出逻辑与(AND)输出信号AND_OUT。EXOR门电路57获得GPS天线选择控制信号GPS_ANTSEL和外部天线检测和/或选择控制信号EXT_ANTSW的异或逻辑，并输出EXOR输出信号EXOR_OUT。由AND门电路55的AND输出信号AND_OUT控制DPDT开关51，由EXOR门电路57的EXOR输出信号EXOR_OUT控制第二DPDT开关52，并且由子天线选择控制信号SUB_ANTSW控制SPDT开关53。

图3A和图3B是示出了DPDT开关51和52的开关操作的图，其中图3A示出了当EXOR输出信号EXOR_OUT或AND输出信号ANT_OUT是L电平输入时的时间，并且图3B示出了当EXOR输出信号EXO_OUT或AND输出信号ANT_OUT是H电平输入时的时间。在DCDT开关51和52的四个端子a到d中，当EXOR输出信号EXOR_OUT或AND输出信号ANT_OUT是L电平输入时，端子a与端子b相连接并且端子c与端子d相连接，而当其是H电平输入时，端子a与端子d相连接并且端子b与端子c相连接。

SPDT开关53在外部天线检测和/或选择控制信号EXT_ANTSW的输入为H电平时，将第二天线112与图2所示的触点P1相连接，而在输入为L电平时，将第二天线112与图2所示的触点P2相连接。

例如，通过电感和电容的串联电路(LC串联电路)来配置端接电路54。当移动电话10执行分集接收时，即，例如在由“EVDO系统”执行移动电话10的接收时，第二天线112与子接收电路117相连接，而当不执行分集接收时，即由“lx系统”执行移动电话10的接收时，第二天线112与端接电路54相连接。按照这种方式，在使用第二天线112时通过改变天线阻抗对于来自接收电路的阻抗，可以改变第二天线112的共振频率，因此，在使用第一天线111和不使用第二天线112时，可以减少由于第二天线112的吸收而导致的信号衰减，并且可以实现具有较高RF性能的结果。由于端接电路54，存在一个优点，移动电话10能够在较小的框架中与例如“EVDO系统”和“lx系统”的不同通信系统兼容，并且由于两个接收处理，即，执行分集接收的情况和不执行分集接收的情况，而导致的RF性能的恶化是非常小的。

在具有GPS功能并且AND电路55在移动电话10中操作时，开关56总是开启的。在这种情况下，AND电路55计算子天线选项控制信号SUB_ANTSW和GPS天线选择控制信号GPS_ANTSEL的AND逻辑，并将结果输出到DPDT开关51。注意到，当对于不具有GPS功能的移动电话使用天线开关115时，通过由来自基带信号处理单元119的控制信号关闭开关56，可以将AND开关55设为旁路并且由GPS天线选择控制信号GPS_ANTSEL直接控制DPDT开关51。因此，相同的天线开关115可用于具有GPS功能的移动电话和不具有GPS功能的低价移动电话，从而能够降低天线开关115的成本。

图4是示出了移动电话10的接收操作和天线开关115上信号电平的之间关系的图。

如上所述，在外部天线113不插入天线插槽的情况下，外部天线检测和/或选择控制信号EXT_ANTSW为H电平，而在外部天线113插入到天线插槽中的情况下，为L电平。在GPS模式时GPS天线选择控制信号为H电平，而在CDMA模式时为L电平。当执行分集接收(选择了“EVDO系统”)时，子天线选择控制信号SUB_ANTSW为H电平，而在不执行分集接收(选择了“lx系统”)时，为L电平。

图5到图11是图4所示的移动电话10的接收操作1到7中的天线开关115的天线选择和/或连接状态的等效电路图。图5到图11示出了根据图4所示的针对移动电话10的操作1到7的控制信号，考虑到天线开关115切换连接状态的等效电路图，虚线表示选定的电路。在基带信号处理单元119中在CPU16的控制下执行上述接收操作。

下面，将给出在接收操作中天线开关115的连接状态的说明。

接收操作1

接收操作1是针对使用外部天线113、不进行分集接收的“lx系统”的接收操作。在接收操作1中，如图5所示，DPDT开关51的端子c与端子d相连接并且DPDT开关52的端子c与端子d相连接，从而外部天线插入的天线插槽与主接收电路116电连接。由天线插入检测单元114检测外部天线113插入到天线插槽，天线插入检测单元114输出外部天线检测和/或选择控制信号EXT_ANTSW作为表示有效电平的第一控制信号。通过这种方式，在无线通信单元11中，使用外部天线113的接收信号来执行“lx系统”的接收。基带信号处理单元119根据无线通信单元11的接收信号来执行处理。

接收操作2

接收操作2是针对外部天线113插入到天线插槽并且使用外部天线113作为主天线并使用第二天线112作为子天线来执行分集接收的情况。在接收操作2中，如图6所示，由AND输出信号AND_OUT将DPDT开关51的端子c与端子d相连接，并且由EXOR输出信号EXOR_OUT将DPDT开关52的端子c和端子d相连接，从而天线插入检测单元114中备有的天线插槽与主接收电路116电连接。此外，DPDT开关51的端子a与端子b相连接，以及SPDT开关53连接到P1触点，从而第二天线112和子接收电路117电连接。因此，执行了使用外部天线113作为主天线并使用第二天线112作为子天线的分集接收。即，基带信号处理单元119根据随着外部天线113的接收信号输入而接收的主接收电路116的信号和随着第二天线112的接收信号输入而接收的子接收电路117的输出信号来执行分集接收处理。

接收操作3

接收操作3是针对使用第一天线111、不执行分集接收的“lx系统”的接收的情况。在这种情况下，外部天线113不插入到天线插槽。在接收操作3中，如图7所示，通过DPDT开关52的端子b和端子c的连接，第一天线111与主接收电路116电连接。结果，在无线通信单元11中，通过使用第一天线111的接收信号来执行“1x系统”的接收。基带信号处理单元119根据无线通信单元11的接收信号来执行处理。

接收操作4

接收操作4是针对使用第一天线111作为主天线并使用第二天线112作为子天线而执行分集接收的情况。在这种情况下，外部天线113不插入到天线插槽中。在接收操作4中，如图8所示，通过DPDT开关51的端子a和端子b的连接，第二天线112与子接收电路117电连接。此外，通过DPDT开关52的端子b和端子c的连接，第一天线111和主接收电路116电连接。结果，在无线通信单元11中，执行了使用第一天线111作为主天线并使用第二天线112作为子天线的分集接收。即，基带信号处理单元119根据随着第一天线111的接收信号的输入而接收的主接收电路116的信号和随着第二天线112的接收信号的输入而接收的子接收电路117的输出信号来执行分集接收处理。

接收操作5

接收操作5是针对使用外部天线113的、来自GPS卫星的接收(GPS模式)的情况。在这种情况下，外部天线113插入到天线插槽中。在接收操作5中，如图9所示，通过DPDT开关51的端子c与端子d的连接，以及通过DPDT开关52的端子a与端子d的连接，天线插入检测单元114备有的天线插槽与GPS处理电路118电连接。结果，在GPS处理电路118中，由外部天线113执行了来自GPS卫星的信号的接收。例如，由CPU16将结果显示在显示单元13上。

接收操作6

在接收操作6中，外部天线113与子接收电路117相连接，并不针对任何实际应用，而是用于调整模式。在接收操作6中，如图10所示，通过DPDT开关51的端子a与端子d的连接，天线插入检测单元114备有的天线插槽与子接收电路117电连接。结果，例如，在基带信号处理单元119中可以调整外部天线113的接收电平。

接收操作7

接收操作7是针对使用第一天线111的来自GPS卫星的接收(GPS模式)的情况。在这种情况下，外部天线113不插入到天线插槽中。在接收操作7中，如图11所示，通过DPDT开关52的端子a与端子b的连接，第一天线111与GPS处理电路118电连接。结果，在无线通信单元11中，由第一天线111接收来自GPS卫星的信号。因此，在GPS处理电路118中，由第一天线111接收来自GPS卫星的信号。由CPU16将结果显示在显示单元13上。

如上所述，根据本发明实施例的移动电话10，提供了第一天线111、第二天线112、具有天线插入检测单元114并且外部天线113插入到其中的天线插槽、以及用于切换主接收电路116、子接收电路117和GPS处理电路118之间的连接的天线开关115。天线开关115通过来自检测外部天线113插入到天线插槽的天线插入检测单元114的外部天线检测和/或选择控制信号EXT_ANTSW以及来自基带信号处理单元119的两个控制信号，即，子天线选择控制信号SUB_ANTSW和GPS天线选择控制信号GPS_ANTSEL，来控制天线的连接配置。

因此，在满足了分集接收功能/GPS功能等的接收操作要求之后，从基带信号处理单元119到天线开关115的控制信号线的数目可以减少到两个。即，通过由从基带信号处理单元119到天线开关116的三个信号线提供3位控制信号，能够执行开关控制，但是从电路尺寸和噪声对策所需看来，不希望安装多个信号线。在根据本实施例的移动电话10中，通过从具有安装在天线开关115附近的衬底上的天线插入检测单元114的天线插槽，提供一个信号线，即，外部天线检测和/或选择控制信号EXT_ANTSW，可以减少来自基带信号处理单元119的信号线的数目。考虑到GPS天线和子天线的使用，如上所述，通信系统和所使用的应用程序的切换时间的改变，使切换很频繁。反之，通过只是使外部天线(外部天线检测和/或选择控制信号EXT_ANTSW)的控制线独立，可以缩短来自CPU16或基带信号处理单元119的控制线的距离。

根据本实施例的移动电话10，为了使DPDT开关51和52具有相同的结构，如图2所示配置用于处理控制信号的包括门电路55和57的连接电路。因此，不增加天线开关115部分的数目，并且可以降低成本。

根据本实施例的移动电话10，从天线插槽中备有的天线插入检测单元114中提供根据外部天线113是否插入而改变电平的一个控制信号，即，外部天线检测和/或选择控制信号EXT_ANTSW，同时，从基带信号处理单元119提供根据模式是否是GPS模式而改变电平的控制信号，即，GPS天线选择控制信号GPS_ANTSEL，以及根据是否执行分集接收而改变电平的控制信号，即子天线选项控制信号SUB_ANTSW。通过按照这种方式设计来自基带信号处理单元119的控制信号，可能控制天线开关115，从而能够考虑到外部天线113而处理各种接收操作。

已经说明了使用“lx系统”和“EVDO系统”并提供GPS功能的移动电话10，作为本发明的移动终端设备的示例，但是本发明不局限于此。本发明还可用于在执行相同操作的通信系统、移动终端设备或具有这种开关或同样使用的天线开关的其它移动通信设备，例如具有通信模块的个人数字助理(PDA)等中进行切换。因此，本发明不局限于上述示例。

在上述说明中，作为示例，说明了在两个天线处接收到的接收信号的合成。当然，作为本实施例，可以执行使用在多个天线的多个接收信号中具有最高强度的接收信号的分集接收。

本领域的技术人员应该理解到，只要在所附权利要求书或其等效物的范围内，就可以根据设计要求和其它因素来做出各种修改、组合、子组合以及变化。

Claims (14)

1、一种移动终端设备，能够通过执行分集接收的第一数据传输系统和不执行分集接收的传输系统来进行通信，

所述移动终端设备包括：

第一天线；

第二天线；

天线可附加和分离部分，第三天线附加到其上并从其上分离；

第一无线电路，用于使用第一天线或第三天线来执行通信；

第二无线电路，用于使用第二天线来执行通信；

第三无线电路，用于使用第一天线或第三天线来执行通信；以及

天线开关，

其中天线开关

响应根据第三天线是否附加于天线可附加和分离部分或从其上分离而改变电平的第一控制信号，切换第一无线电路到第一天线或天线可附加和分离部分的连接，

进行切换，以便响应根据对于通信执行第一传输系统或第二传输系统中哪一个传输系统而改变电平的第二控制信号，将第二天线与第二无线电路相连接或断开，以及

响应根据是否执行使用第三无线电路的通信而改变电平的第三控制信号，切换第三无线电路到第一天线或天线可附加和分离部分的连接。

2、根据权利要求1所述的移动终端设备，其中，第三天线位于改善了移动终端的接收条件的位置。

3、根据权利要求1所述的移动终端设备，其中，天线开关包括：

第一开关，用于当不执行使用第三无线电路的通信时，响应第一控制信号，切换第一无线电路到第一天线或天线可附加和分离部分的连接，以及

第二开关，用于当不执行使用第三无线电路的通信时，响应第二控制信号，切换第二无线电路到第二天线或天线可附加和分离部分的连接。

4、根据权利要求3所述的移动终端设备，其中，天线开关还包括位于第二开关和第二天线之间的第三开关，用于响应第一控制信号，切换是否将第二开关与第二天线相连接。

5、一种移动终端设备，能够通过执行分集接收的第一数据传输系统和不执行分集接收的第二数据传输系统来进行通信，

移动终端设备包括：

第一天线；

第二天线；

天线可附加和分离部分，第三天线附加到其上并从其上分离；

第一无线电路，用于使用第一天线或第三天线来执行通信；

第二无线电路，用于使用第二天线来执行通信；

第三无线电路，用于使用第一天线或第三天线来执行通信；以及

天线开关，用于响应根据第三天线是否附加于天线可附加和分离部分或从其上分离而改变电平的第一控制信号、根据对于通信执行第一传输系统或第二传输系统中哪一个传输系统而改变电平的第二控制信号、根据是否执行使用第三无线电路的通信而改变电平的第三控制信号，切换第一无线电路、第二无线电路和第三无线电路到第一天线、第二天线或第三天线的连接；

第一信号产生部分，用于根据第一控制信号和第三控制信号来产生第四控制信号；以及

第二信号产生部分，用于根据第二控制信号和第三控制信号来产生第五控制信号，

天线开关包括，

第一开关，用于响应第四控制信号，切换第一无线电路到第一天线或天线可附加和分离部分的连接，以及

第二开关，用于响应第五控制信号，切换第二无线电路到第二天线或天线可附加和分离部分的连接。

6、根据权利要求5所述的移动终端设备，其中，天线开关还包括位于第二开关和第二天线之间的第三开关，用于响应第一控制信号，切换是否将第二开关与第二天线相连接。

7、根据权利要求5所述的移动终端设备，其中，天线开关包括与第二信号产生部分并行设置的第四开关，用于响应第三控制信号，切换是否将第二信号产生部分设为旁路。

8、根据权利要求6所述的移动终端设备，其中，天线开关包括与第二信号产生部分并行设置的第四开关，用于响应第三控制信号，切换是否将第二信号产生部分设为旁路。

9、一种天线开关，用于选择性地将第一无线电路和第二无线电路与第一天线、第二天线或第三天线相连接，所述开关包括：

第一开关，具有与第一天线相连接的第一天线端子、与第一无线电路相连接的第一无线电路端子以及第一输入/输出端子；以及

第二开关，具有与第二天线相连接的第二天线端子、与第二无线电路相连接的第二无线电路端子、与天线可附加和分离部分相连接的第三天线端子以及与第一输入/输出端子相连接的第二输入/输出端子，

根据第三天线是否附加于天线可附加和分离部分，第一开关切换第一天线端子与第一无线电路端子相连接的状态或第一输入/输出端子与第一无线电路端子相连接的状态，以及

根据是否执行使用分集接收系统的通信，第二开关切换第二天线端子与第二无线电路端子以及第三天线端子与第二输入/输出端子相连接的状态，或第二天线端子与第二输入/输出端子以及第三天线端子与第二无线电路端子相连接的状态。

10、根据权利要求9所述的天线开关，还包括位于第二天线端子和第二天线之间的第三开关，用于根据是否执行使用分集接收系统的通信，断开第二天线端子和第二天线的连接。

11、根据权利要求10所述的天线开关，其中，

第一开关还包括第三无线电路端子，以及

根据当第三天线附加于天线可附加和分离部分时是否操作第三无线电路，第一开关切换第一无线电路端子或第三无线电路端子到第一输入/输出端子的连接。

12、一种移动终端设备，能够通过执行分集接收的第一数据传输系统和不执行分集接收的第二数据传输系统来进行通信，

移动终端设备包括：

第一天线；

第二天线；

天线可附加和分离部分，第三天线附加到其上并从其上分离；

第一无线电路，用于使用第一数据传输系统或第二数据传输系统来执行通信；

第二无线电路，用于使用第二数据传输系统来执行通信；

第三无线电路，用于执行不同于第一和第二无线电路通信的通信；

天线开关，与第一天线、第二天线以及天线可附加和分离部分相连接；以及

接收控制部分，用于控制是否执行分集接收，

其中天线开关

当第一控制信号具有表示第三天线附加于天线可附加和分离部分的有效电平时，将天线可附加和分离部分与第一无线电路相连接，或者当第一控制信号不具有有效电平时，将第一天线与第一无线电路相连接，

当第二控制信号具有表示执行用于执行分集接收的第一数据传输系统的通信的有效电平时，将第二天线与第二无线电路相连接，或者当第二控制信号不具有有效电平时，不将第二天线与第二无线电路相连接，以及

当第三控制信号具有表示执行第三无线电路的通信的有效电平时，将天线可附加和分离部分与第三无线电路相连接，或者当第三控制信号不具有有效电平时，将第一天线与第三无线电路相连接，

其中，当执行分集接收时，接收控制部分使用第一无线电路的信号和第二无线电路的信号来执行分集接收处理。

13、一种移动终端设备，能够通过执行分集接收的第一数据传输系统和不执行分集接收的第二数据传输系统来进行通信，

移动终端设备包括：

第一天线；

第二天线；

天线可附加和分离部分，第三天线附加到其上并从其上分离；

第一无线电路，用于使用第一数据传输系统或第二数据传输系统来执行通信；

第二无线电路，用于使用第二数据传输系统来执行通信；

第三无线电路，用于执行不同于第一和第二无线电路通信的通信；

天线开关，与第一天线、第二天线和天线可附加和分离部分相连接；

接收控制部分，用于控制是否执行分集接收；

第一信号产生部分，用于通过执行当第三天线附加于天线可附加和分离部分时具有有效电平的第一控制信号与当执行使用第三无线电路的通信时具有有效电平的第三控制信号的异或运算，产生第四控制信号；以及

第二信号产生部分，用于通过执行当执行分集接收时表示有效电平的第二控制信号和第三控制信号的AND运算，产生第五控制信号，

天线开关包括，

第一开关，用于响应第四控制信号，将第一天线或天线可附加和分离部分与第一无线电路相连接，以及

第二开关，用于响应第五控制信号，将第二天线或天线可附加和分离部分与第二无线电路相连接。

14、一种安装在移动终端设备中的天线开关，所述移动终端设备能够通过执行分集接收的第一数据传输系统和不执行分集接收的第二数据传输系统来进行通信，移动终端设备包括第一天线、第二天线和天线可附加和分离部分，第三天线附加到其上并从其上分离；

天线开关包括：

第一开关，具有与第一天线相连接的第一天线端子、与操作第一数据传输系统或第二数据传输系统的第一无线电路相连接的第一无线电路端子以及第一输入/输出端子；以及

第二开关，具有与第二天线相连接的第二天线端子、与当执行第一数据传输系统的通信时操作的第二无线电路相连接的第二无线电路端子、与天线可附加和分离部分相连接的第三天线端子以及与第一输入/输出端子相连接的第二输入/输出端子，

根据第三天线是否附加于天线可附加和分离部分，第一开关切换将第一天线端子与第一无线电路端子相连接的状态，或者将第一输入/输出端子与第一无线电路端子相连接的状态，以及

根据是否执行使用分集接收系统的通信，第二开关切换将第二天线端子与第二无线电路端子、以及第三天线端子与第二输入/输出端子相连接的状态，或者将第二天线端子与第二输入/输出端子、以及第三天线端子与第二无线电路端子相连接的状态。

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