专利名称：用于执行天线发射分集的系统和方法
技术领域：
本发明一般地涉及电子设备，更具体地，涉及具有两个或更多个天线的无线电子设备。
背景技术：
诸如手持式电子设备和其它便携式电子设备的电子设备正变得越来越流行。手持式电子设备的示例包括蜂窝电话、手提电脑、媒体播放器和包括多个这种类型的设备的功能的混合设备。与传统的手持式电子设备相比稍微更大的流行的便携式电子设备包括膝上型电脑和平板电脑。部分地由于其移动属性，因此通常向便携式电子设备提供无线通信能力。例如，便携式电子设备可以使用远程无线通信来与无线基站进行通信，并且可以使用诸如用于支持
2.4GHz和5.0GHz处的W1-Fi (IEEE 802.11)频带的链路和用于支持2.4GHz处的蓝牙 频带的链路的短程无线通信链路。无线电子设备可以执行天线发射分集以选择最佳的天线以便在发射射频信号时使用。在传统的无线电子设备中，发射路径和接收路径经由将发送的信号与接收的信号隔离开的双工电路耦合在一起。由于发射路径和接收路径耦合在一起，因此无线电子设备的操作可能效率较低。例如，当执行天线发射分集时，接收路径必须与发射路径一起切换。因此，期望能够提供具有改进的无线通信能力的电子设备。
发明内容
一种无线电子设备可以包括在设备上的不同位置处形成的天线。例如，可以在设备的对端处形成天线。无线电子设备可以包括收发机，该收发机用于通过发送和接收不同频带中的射频信号来在不同的频带中进行无线通信。无线电子设备可以包括切换电路，该切换电路适应诸如长期演进时分双工(LTE-TDD)协议的时分复用协议。切换电路可以通过在第一配置与第二配置之间切换来执行时分双工，在第一配置中，将从天线接收的射频信号路由到收发机，在第二配置中，将天线耦合到天线切换电路。天线切换电路可以从收发机接收射频发射信号，并且将发射信号路由到第一天线和第二天线中选择的天线。可以通过诸如设备上的基带电路和/或存储和处理电路的控制电路来控制天线切换电路。天线切换电路可以在不影响射频信号的接收的情况下适应天线发射分集(例如，这是因为执行时分双工的切换电路可以形成不受天线切换电路的配置影响的信号接收路径)。通过附图和下面的具体实施例，本发明的其它特征、本发明的属性以及各个优点将变得更加显而易见。
图1是根据本发明的实施例的具有天线切换能力的示例性的电子设备的透视图2是根据本发明的实施例的具有无线通信电路的示例性的电子设备的示意图；图3是示出了根据本发明的实施例可以如何将射频收发机电路耦合到电子设备中的一个或多个天线的示意图；图4是示出了根据本发明的实施例与时分复用操作同时执行的天线发射分集操作的示意图；图5是示出了根据本发明的实施例的具有天线切换电路的无线通信电路的示意图；图6是根据本发明的实施例的具有天线切换电路的前端电路的示意图。图7是根据本发明的实施例的可以被执行以控制天线切换电路使得在不影响无线接收路径的情况下执行天线发射分集的示例性步骤的流程图。
具体实施例本发明一般地涉及无线通信，更具体地，涉及具有适应天线发射分集的切换电路的无线电子设备。无线电子设备可以是诸如膝上型电脑的便携式电子设备或者这种类型的有时称作超轻便式电脑的小型便携式电脑。便携式电子设备可以包括平板计算设备(例如，包括触摸屏显示器的便携式电脑)。便携式电子设备还可以是稍微更小的设备。更小的便携式电子设备的示例包括腕表设备、挂件设备、头戴式耳机设备和耳塞设备以及其它可佩戴且微型的设备。在适当的布置下，便携式电子设备可以是手持式电子设备。无线电子设备可以是例如蜂窝电话、具有无线通信能力的媒体播放器、手持式电脑(有时也称作个人数字助理)、远程控制器、全球定位系统(GPS)设备、平板电脑和手持式游戏设备。无线电子设备也可以是将多个传统的设备的功能组合在一起的混合设备。混合便携式电子设备的示例包含包括媒体播放器功能的蜂窝电话、包括无线通信能力的游戏设备、包括游戏功能和电子邮件功能的蜂窝电话以及接收电子邮件、支持移动电话呼叫、具有音乐播放器功能并且支持网页浏览的便携式设备。这些仅仅是示例性的示例。在图1中示出了根据本发明的实施例的示例性的无线电子设备。图1的设备10可以是例如便携式电子设备。设备10可以具有外壳12。用于处理无线通信的天线可以容纳在外壳12内(作为示例)。有时称作箱的外壳可以由任何适当的材料制成，所述材料包括塑料、玻璃、陶瓷、金属或其它适当的材料，或者这些材料的组合。在一些情况下，外壳12或外壳12的某些部分可以由电介质或其它低导电率的材料制成，使得位于外壳12附近的导电天线元件的操作不会被干扰。外壳12或或外壳12的某些部分也可以由诸如金属的导电材料制成。可以使用的示例性的外壳材料是阳极电镀铝。铝的重量相对较轻，并且当被阳极化处理时，具有吸引人的绝缘且耐划伤的表面。如果期望的话，可以将其它材料用于设备10的外壳，例如，不锈钢、镁、钛、这些材料的合金以及其它材料等。在外壳12是由金属元素制成的情况下，金属元素中的一个或多个可以用作设备10中的天线的一部分。例如，外壳12的金属部分可以短接于设备10中的内部接地面以为该设备10创建更大的接地面元件。为了促进阳极电镀铝外壳与设备10中的其它金属组件之间的电接触，可以在制造过程期间(例如，通过激光蚀刻)选择性地移除阳极电镀铝外壳的被阳极化处理的表面层的某些部分。外壳12可以具有边框14。边框14可以由导电材料制成，并且可以用于使具有平面表面的显示器或其它设备固定在设备10上。例如，如图1所示，边框14可以用于通过将显不器14附接于外壳12来固定显不器16。显示器16可以是液晶二极管(IXD)显示器、有机发光二极管(OLED)显示器或者任何其它适当的显示器。显示器16的最外层表面可以由一个或多个塑料或玻璃层形成。如果期望的话，可以将触摸屏功能集成到显示器16中或者可以使用分离的触摸板设备来提供触摸屏功能。将触摸屏集成到显示器16中以使显示器16触摸敏感的一个优点在于这种类型的布置可以节约空间并且降低视觉混乱。显示屏16 (例如，触摸屏)仅仅是可以与电子设备10 —起使用的输入输出设备的一个示例。如果期望的话，电子设备10可以具有其它的输入输出设备。例如，电子设备10可以具有诸如按钮19的用户输入控制设备以及诸如端口 20和(例如，针对音频和/或视频的)一个或多个输入输出插孔的输入输出组件。按钮19可以是例如菜单按钮。端口 20可以包含30针数据连接器(作为示例)。如果期望的话，开口 24和22可以形成麦克风和扬声器端口。在图1的示例中，显示屏16被示出为安装在便携式电子设备10的正面，但是如果期望的话，显示屏16可以安装在便携式电子设备10的背面、安装在设备10的侧面、安装在设备10的通过(例如)铰链或者使用任何其它适当的安装布置附接于设备10的主体部分的上翻部分。电子设备10的用户可以使用诸如按钮19和触摸屏16的用户输入接口设备来提供输入命令。电子设备10的适当的用户输入接口设备包括按钮(例如，字母数字键、电源开关、开机按钮、关机按钮和其它专门化的按钮等)、触摸板、点选杆或者其它光标控制设备、用于提供语音命令的麦克风或者用于控制设备10的任何其它适当的接口。虽然在图1的示例中将诸如按钮19的按钮和其它用户输入接口设备示意性地示出为形成于电子设备10的顶面上，但是诸如按钮19的按钮和其它用户输入接口设备通常可以形成在电子设备10的任何适当的部分上。例如，诸如按钮19的按钮或其它用户接口控制可以形成在电子设备10的侧面上。按钮和其它用户接口控制也可以位于设备10的顶面、背面或其它部分上。如果期望的话，可以(例如，使用红外远程控制、诸如蓝牙远程控制的射频远程控制等)远程地控制设备10。电子设备10可以具有诸如端口 20的端口。有时称作基座连接器、30针数据端口连接器、输入输出端口或者总线连接器的端口 20可以用作输入输出端口(例如，当将设备10连接到与计算机或其它电子设备连接的匹配基座时)。设备10还可以具有允许设备10与外部组件接合的音频和视频插孔。典型的端口包括用于对设备10中的电池进行重新充电或者通过直流(DC)电源操作设备10的电源插孔、用于与诸如个人电脑或外围设备的外部组件交换数据的数据端口、用于驱动头戴式耳机、监控器或者其它外部音频-视频装备的音频-视频插孔、用于授权蜂窝电话服务的用户身份模块(SIM)卡端口、存储器卡槽等。可以使用诸如触摸屏显示器16的输入接口设备来控制这些设备中的一些或全部设备以及电子设备10的内部电路的功能。诸如显示器16和其它用户输入接口设备的组件可以覆盖设备10的正面上的可用表面区域的大部分(如图1中的示例所示)或者可以仅占用设备10的正面的一小部分。由于诸如显示器16的电子元件通常包含大量的金属(例如，作为射频屏蔽)，因此通常应当考虑这些组件相对于设备10中的天线元件的位置。针对设备的天线元件和电子组件适当选择的位置将允许电子设备10的天线正确地操作，而不会受到电子组件的干扰。天线结构可以在设备10中所处的位置的示例包括区域18 (例如，第一天线)和区域20 (例如，第二天线)。区域18可以与区域21相隔距离D。这些仅仅是示例性的示例。如果期望的话，设备10的任何适当的部分可以用于容纳设备10的天线结构。诸如图2的设备10的无线电子设备可以具有无线通信电路。该无线通信电路可以用于支持诸如蜂窝电话频带(例如，与无线标准或协议相关联的频率的范围)中的通信的远程无线通信。可以由设备10处理的远程(蜂窝电话)频带的示例包括800MHz频带、850MHz频带、900MHz 频带、1800MHz 频带、1900MHz 频带、2100MHz 频带、700MHz 频带、2500MHz 频带和其它频带。每一个远程频带可以与频率范围相关联。例如，850MHz频带可以与频率范围824-849MHZ相关联，2500MHz可以与频率范围2500_2570MHz相关联。与蜂窝电话频带相关联的无线标准或协议的示例包括全球移动系统(GSM)通信标准、通用移动电信系统(UMTS)标准和使用诸如码分多址、时分复用、频分复用等的技术的标准。设备10所使用的远程频带可以包括所谓的LTE (长期演进)频带。LTE频带被编号(例如，1、2、3等)并且有时称作E-UTRA操作频带。作为示例，LTE频带7对应于2.5GHz与2.57GHz之间的上行链路频率(例如，用于向基站发送无线信号的频率)和2.62GHz与2.69GHz之间的下行链路频率(例如，用于从基站接收无线信号的频率)。诸如与卫星导航频带相关联的信号之类的远程信号可以由设备10的无线通信电路接收。例如，设备10可以使用无线电路来接收与全球定位系统(GPS)通信相关联的1575MHz频带中的信号。短程无线通信也可以由设备10的无线电路支持。例如，设备10可以包括用于处理诸如2.4GHz和5GHz处的Wiffi涟路、2.4GHz处的蓝牙链路和蓝牙低能量链路等的局域网链路的无线电路。如图2所示，设备10可以包括存储和处理电路28。存储和处理电路28可以包括诸如硬盘驱动存储设备、非易失性存储器(例如，被配置为形成固态驱动器的闪存或其它电可编程只读存储器)、易失性存储器(例如，静态或动态随机存取存储器)等的存储设备。存储和处理电路28中的处理电路可以用于控制设备10的操作。该处理电路可以基于一个或多个微处理器、微控制器、数字信号处理器、专用集成电路等。存储和处理电路28可以用于运行设备10上的软件，例如，互联网浏览应用、互联网协议语音(VOIP)电话呼叫应用、电子邮件应用、媒体回放应用、操作系统功能、诸如选择通信频率之类的与射频发送和接收有关的功能等。为了支持与外部装备的交互，存储和处理电路28可以用于实现通信协议。可以使用存储和处理电路28实现的通信协议包括互联网协议、无线局域网协议(例如，IEEE 802.11协议一有时称作诸如蓝牙协议的用于其它短程无线通信链路的协议、蜂窝电话协议、MIMO (多输入多输出)协议、天线分集协议等。可以使用设备10上存储和运行的(例如，存储和处理电路28上存储和运行的)软件来控制诸如通信频率选择操作的无线通信操作。电子设备10可以包括用于与外部装备进行无线通信的无线通信电路34。因此，电子设备10有时可以称作无线设备或无线电子设备。无线通信电路34可以包括射频(RF)收发机电路，该RF收发机电路是由一个或多个集成电路、基带电路、功率放大器电路、低噪声输入放大器、无源RF组件、一个或多个天线、传输线和诸如用于处理RF无线信号的前端电路之类的其它电路形成的。还可以使用光(例如，使用红外通信)来发送无线信号。无线通信电路34可以包括用于处理各种射频通信频带的射频收发机电路。例如，电路34可以包括处理用于WiFi (IEEE 802.11)通信的2.4GHz和5GHz频带和/或处理用于蓝牙通信的2.4GHz频带的收发机电路。电路34可以包括用于处理诸如850MHz频带、900MHz频带、1800MHz频带、1900MHz频带、2100MHz频带、LTE频带和其它频带之类的蜂窝电话频带中的无线通信的蜂窝电话收发机电路(作为示例)。电路34可以处理语音数据和非语音数据。如果期望的话，无线通信电路34可以包括用于在1575MHz接收全球定位系统(GPS)信号或者用于处理其它卫星定位数据的GPS接收机装备。无线通信电路34可以包括一个或多个天线40。可以使用任何适当的天线类型来形成天线40。例如，天线40可以包括具有谐振元件的天线，这些天线是通过环形天线结构、微带天线结构、倒F天线结构、缝隙天线结构、平面倒F天线结构、螺旋天线结构或者这些设计的混合等形成的。不同类型的天线可以用于不同的频带和频带组合。例如，一种类型的天线可以用于形成本地无线链路天线，而另一种类型的天线可以用于形成远程无线链路天线。可以执行天线分集方案，在该天线分集方案中，多个冗余天线用于处理一个或多个特定频带的通信。在天线分集方案中，存储和处理电路28可以基于信号强度测量或其它数据来实时选择使用哪一个天线。例如，存储和处理电路28可以选择使用哪一个天线来与基站进行LTE通信。在多输入多输出(MIMO)方案中，多个天线可以用于发送和接收多个数据流，从而提高数据吞吐量。在天线接收分集方案中，多个天线可以用于接收射频信号，并且可以组合接收的信号以增强接收信号质量。在图3中示出了可以在设备10中形成天线40的示例性位置。如图3所示，电子设备10可以具有诸如外壳12的外壳。外壳12可以包括塑料壁、金属外壳结构，由碳化纤维材料或其它复合材料、玻璃、陶瓷或其它适当的材料形成的结构。可以使用单片材料(例如，使用一体化配置)来形成外壳12，或者可以通过被组装以形成整个外壳结构的框架、夕卜壳壁或者其它各个部分来形成外壳12。设备10的在图1中所示的组件可以安装在外壳12中。天线结构40可以安装在外壳12中，并且如果期望的话，可以使用外壳12的某些部分来形成天线结构40。例如，外壳12可以包括金属外壳侧壁、(具有或不具有电介质间隙的)诸如带状元件的外围导电元件、导电边框和可以用于形成天线结构40的其它导电结构。如图3所示，天线结构40可以通过诸如路径45的路径耦合到收发机电路90。路径45可以包括诸如同轴电缆、微带传输线、带状线传输线等的传输线结构。路径45还可以包括阻抗匹配电路、滤波器电路和切换电路。阻抗匹配电路可以用于确保天线40在所关注的通信频带中有效地耦合到收发机电路90。滤波器电路可以用于实现诸如收发双工器、双工器和三通天线转发开关的基于频率的复用电路。切换电路可以用于将天线40选择性地耦合到收发机电路90的期望端口。例如，在一个操作模式中，开关可以被配置为将路径45中的一个路径路由到给定的天线，并且在另一个操作模式中，开关可以被配置为将路径45中的不同的路径路由到该给定的天线。在收发机电路90与天线40之间使用切换电路允许设备10使用数量有限的天线来支持所关注的多个通信频带。在诸如蜂窝电话的具有拉长的矩形轮廓的设备中，可能期望将天线40放置在设备的一端或两端。例如，如图3所示，天线40中的一些天线可以放置在外壳12的上端区域42中，而天线40中的一些天线可以放置在外壳12的下端区域44中。设备10中的天线结构可以包括区域42中的单个天线、区域44中的单个天线、区域42中的多个天线、区域44中的多个天线、或者可以包括位于外壳12中的其它位置处的一个或多个天线。可以在诸如区域42和44的区域的一些或全部区域中形成天线结构40。例如，诸如天线40T-1的天线可以位于区域42-1中，或者可以形成填充区域42-1的一些或全部的诸如天线40T-2的天线。诸如天线40B-1的天线可以填充区域44-2的一些或全部，或者可以在区域44-1中形成诸如天线40B-2的天线。这些类型的布置不需要相互独立。例如，区域44可以包括诸如天线40B-1的第一天线和诸如天线40B-2的第二天线。收发机电路90可以包括诸如发射机48的发射机和诸如接收机50的接收机。可以使用一个或多个集成电路(例如，蜂窝电话通信电路、无线局域网通信电路、用于蓝牙《通信的电路、用于接收卫星导航系统信号的电路)来实现发射机48和接收机50。可以使用相关联的用于增加发送的信号功率的功率放大器电路、用于增加接收信号的信号功率的低噪声放大器电路、其它适当的无线通信电路和这些电路的组合来形成收发机电路90。收发机电路可以使用时分复用协议在频带中进行通信。例如，LTE标准可以使用时分复用协议，例如，针对选择的LTE频带(例如，LTE频带33-43)使用时分复用的协议。可能需要使用LTE频带33-43进行通信的无线电子设备来执行时分双工操作，在该时分双工操作中，发送的信号和接收的信号中的每一个被指派给预定的时隙。因此，LTE频带33-43可以称作长期演进时分双工(LTE-TDD)频带。图4是示出了可以如何在时间上将使用时分双工操作的无线通信划分为射频信号接收和射频信号发射的示意图。如图4所示，信号接收可以指派给时间段(部分)102，并且信号发射可以指派给时间段104。每一个时间段可以对应于一个或多个时隙(例如，给定的协议针对信号接收或信号发射所定义的最小时间长度)。可以基于接收操作和发射操作的带宽需要来选择每一个时间段的长度(例如，指派给该时间段的时隙的数量)。例如，如果与设备10接收的数据相比，设备10发射的数据更多，则与接收时间段102相比，可以向发射时间段104分配更多的时隙。可以动态地调节分配给每一个时间段的时隙以适应改变的带宽需要。设备10可以执行天线发射分集操作以针对发射时间段104选择最佳的天线。例如，在时间段Tl，设备10可以识别诸如天线40T-1的上面的天线应当用于射频发射，并且在时间段T2，设备10可以识别诸如天线40B-1的下面的天线应当用于射频发射。在该示例中，可以在位于时间段Tl内的时间段104期间使用上面的天线40T-1来发送射频信号，并且可以在位于时间段T2内的时间段104期间使用下面的天线40B-1来发送射频信号。可能期望在不影响设备10的无线接收操作或其它正常操作的情况下执行天线发射分集操作。图5示出了在不影响LTE-TDD频带中的无线接收的情况下可以如何向无线通信电路34 (例如，可以在设备10中使用以处理射频通信的无线通信电路)提供适应针对LTE-TDD频带(或者与时分复用协议相关联的其它频带)的天线发射分集操作的天线切换电路112。无线通信电路34可以包括处理由无线通信电路34发送和接收的射频信号的前端电路44。前端电路44可以包括诸如切换电路64A、64B的切换电路以及电路112。前端电路44可以包括诸如双工器54的滤波电路和用于操作射频信号的其它组件。
无线通信电路34可以包括天线40A和40B。天线40A和40B可以例如与图3的上面的天线40T-1和下面的天线40B-1相对应。天线40A和40B可以在端子(端口)T10和Τ14耦合到各自的切换电路64Α和64Β。切换电路64Α和64Β可以具有与LTE-TDD信号接收路径相关联的端口以及与LTE-TDD信号发射路径相关联的端口。例如，端口 Τ6和Τ12可以与针对LTE-TDD频带TDBl的接收路径相关联，并且端口 Τ7和Τ13可以与针对LTE-TDD频带TDB2的接收路径相关联。可以经由LTE-TDD信号接收路径从天线40Α和40Β中选择的一个天线接收射频信号，或者如果期望的话，可以(例如，通过执行天线接收分集)从天线40Α和40Β 二者同时接收射频信号。端口 Τ8和Tll可以与射频信号发射路径(例如，收发机电路90与天线40Α和40Β之间的发射路径)相关联。切换电路64Α和64Β可以用于通过可替换地将与信号接收和信号发射相关联的端口耦合到天线40Α和40Β来执行时分双工。例如，在图4的时间段102期间，切换电路64Α可以被配置为将端口 Τ6耦合到端口 Τ10，并且在时间段104期间，切换电路64Α可以被配置为将端口 Τ8耦合到端口 Τ10。换言之，可以控制切换电路64Α和64Β以通过重复地在接收路径与发射路径之间切换来执行时分双工。可以经由路径62来控制(例如，通过诸如基带电路46、存储和处理电路28或者与切换电路64Α和64Β相关联的专用控制电路的控制电路来控制)切换电路64Α和64Β。功率放大器52可以用于将发送的射频信号放大到期望的功率电平(例如，足以使其它无线设备接收发送的信号的功率电平)。低噪声放大器60可以用于放大接收的射频信号，使得接收的射频信号具有足以由收发机电路90处理的强度。可以在收发机电路90与切换电路64Α和64Β之间插入天线切换电路112。天线切换电路112可以包括与相应的LTE-TDD频带中的信号发射相关联的端口 Tl和Τ2。例如，端口 Tl可以与在LTE-TDD频带TDBl中发送的信号(例如，TDBl TX)相关联，并且端口 Τ2可以与在LTE-TDD频带TDB2中发送的信号(例如，TDB2 TX)相关联。可以经由控制路径114将天线切换电路112配置为将发送的信号选择性地(例如，通过选择性地将端口 Tl和Τ2耦合到端口 Τ4或Τ5)路由到天线40Α或40Β。换言之，天线切换电路112可以被配置为在收发机电路90与天线40Α或40Β之间形成发射路径。可以经由控制路径114从存储和处理电路28、基带电路46或者任何期望的控制电路向天线切换电路112提供控制信号。天线切换电路112可以在不影响无线通信电路34的正常操作的情况下(例如，在不影响LTE-FDD信号接收的情况下)适应天线发射分集。考虑无线通信电路34使用LTE-TDD频带TDBl与诸如基站6的基站进行通信的场景。无线通信电路34可以首先使用天线40Α来在频带TDBl中向基站6发送射频信号(例如，切换电路112可以被配置为将端口 Tl耦合到端口 Τ4，从而在收发机电路与天线40Α之间形成信号发射路径)。设备10可以监控与基站6的通信，并且(例如，基于接收信号强度或通信链路质量的其它指示符)确定天线40Β应当用于频带TDBl中的发射。响应于确定天线40Β应当用于与基站6的通信，设备10可以将切换电路112配置为将端口 Tl耦合到端口 Τ5，从而将频带TDBl中的发射信号从收发机电路90路由到天线40Β。在该情况下，与LTE-TDD频带TDBl相关联的射频信号接收可以不受发射信号路径中的改变的影响，这是因为天线切换电路114仅被配置为调节信号发射路径。无线通信电路34可以经由切换电路64Α和64Β上的额外的端口适应其它无线标准和协议。例如，可以由耦合到切换电路64A的端口 T9的收发双工器54来处理诸如长期演进-频分双工(LTE-FDD)的无线标准。在该情况中，可以通过诸如高通滤波器和低通滤波器的滤波器形成收发双工器54，其中，高通滤波器和低通滤波器通过将射频信号划分为发射频率和接收频率来执行频分双工。图5中的天线切换电路112具有与两个LTE-TDD频带相关联的两个端口的示例仅仅是示例性的。如果期望的话，天线切换电路112可以包括与多个LTE-TDD频带相关联的任意期望数量的端口。如果期望的话，天线切换电路112可以被耦合到多个天线(例如，经由诸如切换电路64A和64B的切换电路和/或滤波电路耦合到两个或更多个天线)，并且被配置为通过将发送的信号路由到天线中选择的一个天线来在不影响信号接收路径的情况下执行天线发射分集。如果期望的话，天线切换电路112可以用于针对任意无线标准执行天线发射分集，其中，任意无线标准使用时分复用协议来将发送的信号与接收的信号分隔开。图5中的切换电路64A和64B中的每一个耦合到单个天线的示例仅仅是示例性的。如果期望的话，切换电路64A和64B可以经由额外的滤波和切换电路耦合到多个天线(未示出)。额外的滤波和切换电路可以适应诸如1W1-Fi 、蓝牙、GPS等的额外的无线技术。图6是示出了可以如何向前端电路44提供切换电路152的示意图，其中，切换电路152具有经由端口 T在多个频带处接收发送的信号的天线切换电路112。切换电路152可以耦合到两个或更多个天线(例如，天线40A和40B)。切换电路152可以具有端口 BI RX、B2RX等，其中，从天线接收的信号被提供到端口 BI RX、B2 RX等。切换电路112可以包括分别指派给天线40A和40B的端口 ANTl和ANT2。为了使用诸如LTE-TDD的时分复用协议进行通信，可以经由控制电路62将切换电路152配置为将每一个天线可替换地耦合到选择的接收端口(例如，端口 BI RX、B2 RX等)和天线切换电路112的指派的发射端口。例如，天线40A可以在图4的时间102期间耦合到端口 BI RX，并且在时间104期间耦合到端口 ANTl。举另一个例子，天线40B可以在时间104期间耦合到端口 ANT2。通过向切换电路152提供专用于信号发射路径的天线切换电路112，可以在不影响接收路径的情况下执行天线发射分集。图7示出了可以由无线通信电路(例如，由诸如无线通信电路34中的存储和处理电路28或者基带电路46的控制电路)执行以在不影响无线接收的情况下执行天线发射分集的示例性步骤的流程图。在步骤202，无线通信电路可以选择用于发射的天线。例如，无线通信电路可以使用诸如LTE-TDD的时分复用协议在给定的频带中与诸如基站6的基站进行通信。在该情况下，无线通信电路可以基于接收信号强度或者无线通信电路与基站之间的通信链路质量的其它指示符来选择用于发射的天线。在步骤204，无线通信电路可以配置专用切换电路使得在不影响信号接收的情况下(例如，在不修改无线通信电路中的接收路径的情况下)将发送的信号路由到选择的天线。例如，无线通信电路可以向天线切换电路112提供控制信号，该控制信号指示电路112将发射信号路由到选择的天线。可以在不修改经由路径62提供给切换电路64A和64B的控制信号的情况下，经由路径114将控制信号提供给天线切换电路112。然后，可以经由路径206将处理返回给步骤202，以在不影响无线接收的情况下执行天线发射分集操作。根据一个实施例，提供了一种无线电子设备，其包括:第一天线和第二天线；收发机电路；天线切换电路，其被配置为将射频发射信号从所述收发机电路路由到所述第一天线和所述第二天线中的选择的天线；以及切换电路，其被耦合在所述天线切换电路与所述第一天线和所述第二天线之间，其中，所述切换电路能够操作以重复地在第一配置与第二配置之间切换，在所述第一配置中，射频接收信号从所述第一天线和所述第二天线路由到所述收发机电路，并且在所述第二配置中，所述射频发射信号从所述天线切换电路提供给所述选择的天线。根据另一个实施例，所述切换电路包括第一开关，其被耦合在所述第一天线与所述天线切换电路之间；以及第二开关，其被耦合在所述第二天线与所述天线切换电路之间。根据另一个实施例，所述第一开关被耦合在所述第一天线与所述收发机电路之间，并且其中，所述第一开关在所述第二配置期间将所述第一天线耦合到所述天线切换电路。根据另一个实施例，所述第一开关在所述第一配置期间将所述第一天线耦合到所述收发机电路。根据另一个实施例，所述第二开关被耦合在所述第二天线与所述收发机电路之间，其中所述第二开关在所述第二配置期间将所述第二天线耦合到所述天线切换电路。根据另一个实施例，所述第二开关在所述第二配置期间将所述第二天线耦合到所述收发机电路。根据另一个实施例，至少一个低噪声放大器被耦合在所述第一开关与所述收发机电路之间，其中，所述低噪声放大器能够操作以放大所述射频接收信号。根据另一个实施例，至少一个功率放大器被耦合在所述收发机电路与所述天线切换电路之间，其中，所述功率放大器能够操作以放大所述射频发射信号。根据一个实施例，一种操作具有第一天线和第二天线的无线电子设备的方法，提供所述方法以包括:具有多个接收端口和多个发射端口的切换电路在第一时间段期间将从所述第一天线和所述第二天线接收的射频信号路由到所述多个接收端口中的选择的接收端口 ；以及使用所述切换电路，在第二时间段期间将在所述发射端口处接收的射频发射信号路由到所述第一天线和所述第二天线中的选择的天线。根据另一个实施例，所述控制电路选择所述第一天线和所述第二天线中的哪一个天线应当用于无线发射；以及使用所述控制电路指示所述切换电路在所述第二时间段期间将所述射频发射信号从所述发射端口路由到所述选择的天线。根据另一个实施例，收发机电路在第二时间段期间向所述切换电路的所述发射端口提供所述射频发射信号。根据另一个实施例，所述收发机电路在所述第一时间段期间从所述切换电路的所选择的接收端口接收所述射频信号。根据另一个实施例，在所述第二时间段期间将在所述发射端口处接收的所述射频发射信号路由到所述第一天线和所述第二天线中选择的天线的方法包括:在不改变在第一时间段期间选择哪一个接收端口的情况下，在第二时间段期间将在所述发射端口处接收的所述射频发射信号路由到所述第一天线和所述第二天线中选择的天线。根据一个实施例，提供一种使用至少第一天线和第二天线进行无线通信的无线通信电路，所述无线通信电路包括:收发机电路，其被配置为在无线接收操作与无线发射操作之间重复地切换；以及切换电路，其被配置为在无线发射操作期间将射频发射信号从所述收发机电路提供到所述第一天线和所述第二天线中选择的天线，并且被进一步配置为在无线接收操作期间将射频接收信号从所述第一天线和所述第二天线路由到所述收发机电路。根据另一个实施例，天线切换电路具有耦合到所述第一天线的第一端口、耦合到所述第二天线的第二端口，以及从所述收发机电路接收所述射频发射信号的第三端口，其中，所述天线切换电路能够在第一配置和第二配置中操作，在所述第一配置中，所述第一端口耦合到所述第三端口，在所述第二配置中，所述第二端口耦合到所述第三端口。根据另一个实施例，开关被耦合在所述天线切换电路的所述第一端口与所述第一天线之间，并且被耦合在所述第一天线与所述收发机电路之间，其中，所述开关被配置为在无线接收操作期间将所述第一天线耦合到所述收发机电路，并且其中，所述开关被配置为在无线发射操作期间将所述第一天线耦合到所述天线切换电路的所述第一端口。根据另一个实施例，开关被耦合在所述天线切换电路的所述第一端口与所述第一天线之间，并且被耦合在所述第一天线与所述收发机电路之间，其中，所述开关被配置为在无线接收操作期间将所述第一天线耦合到所述收发机电路，并且其中，所述开关被配置为在所述无线发射操作期间将所述第一天线耦合到所述天线切换电路的所述第一端口。根据另一个实施例，额外的开关被耦合在所述天线切换电路的所述第二端口与所述第二天线之间，并且被耦合在所述第二天线与所述收发机电路之间，其中，所述额外的开关被配置为在无线接收操作期间将所述第二天线耦合到所述收发机电路，并且其中，所述额外的开关被配置为在无线发射操作期间将所述第二天线耦合到所述天线切换电路的所述第二端口。根据另一个实施例，控制电路能够操作以确定在无线发射操作期间通过切换电路向所述第一天线和所述第二天线中的哪一个天线提供所述射频发射信号。根据另一个实施例，控制电路包括基带电路。前述内容仅仅说明了本发明的原理，并且在不偏离本发明的范围和精神的情况下，本领域技术人员可以进行各种修改。本申请要求于2012年9月28日提交的第13/631，290号美国专利申请和于2011年12月8日提交的第61/568，608号美国临时专利申请的优先权，其全部内容通过引用的方式并入本文。
权利要求
1.一种无线电子设备，包括: 第一天线和第二天线； 收发机电路； 天线切换电路，其被配置为将射频发射信号从所述收发机电路路由到所述第一天线和所述第二天线中选择的天线；以及 切换电路，其被耦合在所述天线切换电路与所述第一天线和所述第二天线之间，其中，所述切换电路能够操作以重复地在第一配置与第二配置之间切换，在所述第一配置中，射频接收信号从所述第 一天线和所述第二天线被路由到所述收发机电路，并且在所述第二配置中，所述射频发射信号从所述天线切换电路提供给所述选择的天线。
2.根据权利要求1所述的无线电子设备，其中，所述切换电路包括: 第一开关，其被耦合在所述第一天线与所述天线切换电路之间；以及 第二开关，其被耦合在所述第二天线与所述天线切换电路之间。
3.根据权利要求2所述的无线电子设备，其中，所述第一开关被耦合在所述第一天线与所述收发机电路之间，并且其中，所述第一开关在所述第二配置期间将所述第一天线耦合到所述天线切换电路。
4.根据权利要求3所述的无线电子设备，其中，所述第一开关在所述第一配置期间将所述第一天线耦合到所述收发机电路。
5.根据权利要求4所述的无线电子设备，其中，所述第二开关被耦合在所述第二天线与所述收发机电路之间，其中所述第二开关在所述第二配置期间将所述第二天线耦合到所述天线切换电路。
6.根据权利要求5所述的无线电子设备，其中，所述第二开关在所述第二配置期间将所述第二天线耦合到所述收发机电路。
7.根据权利要求6所述的无线电子设备，还包括: 至少一个低噪声放大器，其被耦合在所述第一开关与所述收发机电路之间，其中，所述低噪声放大器能够操作以放大所述射频接收信号。
8.根据权利要求1所述的无线电子设备，还包括: 至少一个功率放大器，其被耦合在所述收发机电路与所述天线切换电路之间，其中，所述功率放大器能够操作以放大所述射频发射信号。
9.一种操作具有第一天线和第二天线的无线电子设备的方法，所述方法包括: 使用具有多个接收端口和多个发射端口的切换电路，在第一时间段期间将从所述第一天线和所述第二天线接收的射频信号路由到所述多个接收端口中选择的接收端口 ；以及 使用所述切换电路，在第二时间段期间将在所述发射端口处接收的射频发射信号路由到所述第一天线和所述第二天线中选择的天线。
10.根据权利要求9所述的方法，还包括: 使用控制电路选择所述第一天线和所述第二天线中的哪一个天线应当用于无线发射；以及 使用所述控制电路指示所述切换电路在所述第二时间段期间将所述射频发射信号从所述发射端口路由到所选择的天线。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述控制电路包括基带处理器，并且其中，选择所述第一天线和所述第二天线中的哪一个天线应当用于无线发射包括: 使用所述基带处理器选择所述第一天线和所述第二天线中的哪一个天线应当用于无线发射。
12.根据权利要求9所述的方法，还包括: 使用收发机电路在第二时间段期间向所述切换电路的所述发射端口提供所述射频发射信号。
13.根据权利要求12所述的方法，还包括: 使用所述收发机电路在所述第一时间段期间从所述切换电路的所选择的接收端口接收所述射频信号。
14.根据权利要求12所述的方法，其中，在所述第二时间段期间将在所述发射端口处接收的所述射频发射信号路由到所述第一天线和所述第二天线中选择的天线包括: 在不改变在第一时间段期间选择哪一个接收端口的情况下，在第二时间段期间将在所述发射端口处接收的所述射频发射信号路由到所述第一天线和所述第二天线中选择的天线。
15.一种使用至少第一天线和第二天线进行无线通信的无线通信电路，所述无线通信电路包括: 收发机电路，其被配置为在无线接收操作与无线发射操作之间重复地切换；以及 切换电路，其被配置为 在无线发射操作期间将射频发射信号从所述收发机电路提供到所述第一天线和所述第二天线中选择的天线，并且被进一步配置为在无线接收操作期间将射频接收信号从所述第一天线和所述第二天线路由到所述收发机电路。
16.根据权利要求15所述的无线通信电路，其中，所述切换电路包括: 天线切换电路，其具有耦合到所述第一天线的第一端口、耦合到所述第二天线的第二端口，以及从所述收发机电路接收所述射频发射信号的第三端口，其中，所述天线切换电路能够在第一配置和第二配置中操作，在所述第一配置中，所述第一端口耦合到所述第三端口，在所述第二配置中，所述第二端口耦合到所述第三端口。
17.根据权利要求16所述的无线通信电路，其中，所述切换电路还包括: 开关，其被耦合在所述天线切换电路的所述第一端口与所述第一天线之间，并且被耦合在所述第一天线与所述收发机电路之间，其中，所述开关被配置为在无线接收操作期间将所述第一天线耦合到所述收发机电路，并且其中，所述开关被配置为在无线发射操作期间将所述第一天线耦合到所述天线切换电路的所述第一端口。
18.根据权利要求17所述的无线通信电路，其中，所述切换电路还包括: 额外的开关，其被耦合在所述天线切换电路的所述第二端口与所述第二天线之间，并且被耦合在所述第二天线与所述收发机电路之间，其中，所述额外的开关被配置为在无线接收操作期间将所述第二天线耦合到所述收发机电路，并且其中，所述额外的开关被配置为在无线发射操作期间将所述第二天线耦合到所述天线切换电路的所述第二端口。
19.根据权利要求15所述的无线通信电路，还包括: 控制电路，其能够操作以确定在无线发射操作期间通过切换电路向所述第一天线和所述第二天线中的哪一个天线提供所述射频发射信号。
20.根据权利要求19所述的无线通信电路，其中，所述控制电路包括基带电路。
全文摘要
本申请涉及用于执行天线发射分集的系统和方法。无线电子设备可以包括切换电路，该切换电路通过在第一配置与第二配置之间切换来执行时分双工，其中，在第一配置中，将从天线接收的射频信号路由到收发机，在第二配置中，将天线耦合到天线切换电路。天线切换电路可以从收发机接收射频发射信号，并且将发射信号路由到天线中选择的一个天线。可以通过诸如设备上的基带电路和/或存储和处理电路的控制电路来控制天线切换电路。可以在不影响射频信号的接收的情况下控制天线切换电路以适应天线发射分集，这是因为执行时分双工的切换电路可以形成不受天线切换电路的配置的影响的信号接收路径。
文档编号H04B7/06GK103166690SQ201210487010
公开日2013年6月19日 申请日期2012年11月26日 优先权日2011年12月8日
发明者于启山, J·T·杨 申请人:苹果公司