一种移动终端及其通信处理方法与流程

文档序号:12180909阅读:198来源:国知局
一种移动终端及其通信处理方法与流程

本文涉及但不限于天线技术,尤指一种移动终端及其通信处理方法。



背景技术:

最近几年,随着移动通信技术的发展,采用金属外壳的移动终端由于外形美观、结构强度大、导热性能优越等优点而备受国内外厂商的青睐。但是,金属覆盖面比例的增大,移动终端的厚度越来越薄的情况下,移动终端中用于实现天线设计的空间越来越小,极大的增加了移动终端天线的设计难度。另外,为了提升天线的性能,满足消费者的网络应用需求,需要在移动终端内实现分集天线、全球卫星定位系统(GPS,Global Positioning System)天线、以及其它种类天线的设计,进一步的压缩了无线相容性认证(WiFi,Wireless Fidelity)天线的设计空间,移动终端内部天线设计的愈发困难。

综上,目前采用金属外壳的移动终端天线设计是存在:设计WiFi天线的空间小,内部天线设计难度大的问题。



技术实现要素:

以下是对本文详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。

本发明实施例提供一种移动终端及其通信处理方法,能够节省全金属壳体移动终端内部设置WiFi天线的空间,实现WiFi天线的频段覆盖。

第一方面,本发明实施例提供一种移动终端,所述移动终端包括:

由顶部壳体、中部壳体和底部壳体构成的金属壳体,与所述金属壳体不连接或者点接的耦合金属;其中,

所述顶部壳体与所述中部壳体之间、以及所述中部壳体与所述底部壳体之间设置有缝隙,所述顶部壳体和所述底部壳体分别构成所述金属壳体的端部容置空间;

所述顶部壳体和/或所述底部壳体的端部容置空间的第一部分设置有无线相容性认证WiFi天线、对应所述WiFi天线的馈电端口、以及对应所述WiFi天线的馈电端口的匹配电路;

设置有WiFi天线的端部容置空间中设置有控制器和无线通信单元;其中,

所述控制器用于,控制所述WiFi天线的馈电端口处于馈电状态;调节所述馈电端口对应的匹配电路,使所述WiFi天线谐振于不同的WiFi通信频段;控制所述无线通信单元经由所述WiFi天线进行不同频段的通信;

所述无线通信单元用于,根据所述控制器的控制,经由所述WiFi天线进行不同频段的通信;

所述耦合金属用于,与设置的WiFi天线进行耦合。

可选地,设置有WiFi天线的所述端部容置空间为所述顶部壳体的端部容置空间时,所述顶部壳体的端部容置空间的还包括第二部分,所述顶部壳体的端部容置空间第二部分与所述顶部壳体的端部容置空间第一部分互不干扰;

所述顶部壳体的端部容置空间的第二部分设置有多入多出MIMO分集天线;所述顶部壳体的端部容置空间的第一部分还设置有全球卫星定位系统GPS天线;

所述顶部壳体的端部容置空间的第二部分还设置有所述MIMO分集天线的接地片,所述MIMO分集天线的接地片连接所述顶部壳体与所述中部壳体的缝隙,用于对所述MIMO分集天线与所述WiFi天线进行去耦合;

所述底部壳体的端部容置空间包含第二部分,所述第二部分设置有MIMO主天线;所述底部壳体的端部容置空间的第二部分还设置有所述MIMO主天线的接地片,所述MIMO主天线的接地片连接所述中部壳体和底部壳体的缝隙,用于对所述MIMO主天线与所述WiFi天线进行去耦合。

可选地,设置有WiFi天线的所述端部容置空间为所述顶部壳体的端部容置空间时,所述顶部壳体的端部容置空间的还包括第二部分和第三部分;所述第一部分、所述第二部分、所述第三部分互不干扰;其中,

所述顶部壳体的端部容置空间的第二部分设置有多入多出MIMO分集天线;所述顶部壳体的端部容置空间的第三部分设置有GPS天线;

所述顶部壳体的端部容置空间的第二部分还设置有所述MIMO分集天线的接地片,所述MIMO分集天线的接地片连接所述顶部壳体与所述中部壳体的缝隙,用于对所述MIMO分集天线与所述WiFi天线进行去耦合;

所述顶部壳体的端部容置空间的第二部分、所述第三部分之间还设置有所述MIMO分集天线的接地片,所述MIMO分集天线的接地片连接所述顶部壳体与所述中部壳体的缝隙,用于对所述MIMO分集天线与所述GPS天线进行去耦合;

所述底部壳体的端部容置空间包括第二部分,所述第二部分设置有MIMO主天线;

所述底部壳体的端部容置空间的第一部分、所述第二部分之间还设置有所述MIMO主天线的接地片,所述MIMO主天线的接地片连接所述中部壳体和底部壳体,用于对所述MIMO主天线与所述WiFi天线进行去耦合。

可选地,所述顶部壳体的端部容置空间的第一部分还设置有对应所述WiFi天线的接地端口、以及所述WiFi天线的接地端口的匹配电路;

所述控制器还用于,调节所述WiFi天线的接地端口对应的匹配电路和所述WiFi天线的接地端口对应的匹配电路,使所述WiFi天线谐振出不同的WiFi通信频段。

可选地,所述控制器调节所述馈电端口对应的匹配电路,使所述WiFi天线谐振于不同的WiFi通信频段包括:

调节所述馈电端口对应的匹配电路使所述WiFi天线基于所述WiFi天线自身的辐射结构谐振出不同的WiFi通信频段;或者,

调节所述馈电端口对应的匹配电路,使所述WiFi天线基于所述WiFi天线自身的辐射结构以及所述壳体谐振出不同的WiFi通信频段。

可选的,所述设置有WiFi天线的端部容置空间为顶部壳体的端部容置空间时,所述耦合金属设置于所述顶部壳体之上,所述耦合金属与所述顶部壳体点接或不连接;

所述设置有WiFi天线的端部容置空间为底部壳体的端部容置空间时,所述耦合金属设置于所述底部壳体之下,所述耦合金属与所述底部壳体点接或不连接;

所述顶部壳体和底部壳体均设置有所述WiFi天线时,所述耦合金属包含第一耦合金属和/或第二耦合金属;其中,包含所述第一耦合金属时,所述第一耦合金属设置于所述顶部壳体之上,所述第一耦合金属与所述顶部壳体点接或不连接;包含所述第二耦合金属时,所述第二耦合金属设置于所述底部壳体之下,所述第二耦合金属与所述顶部壳体点接或不连接。

第二方面,本发明实施例提供一种移动终端的通信处理方法,所述移动终端包括:由顶部壳体、中部壳体和底部壳体构成的金属壳体,与所述金属壳体不连接或者点接的耦合金属;所述顶部壳体与所述中部壳体之间、以及所述中部壳体与所述底部壳体之间设置有缝隙,所述顶部壳体和所述底部壳体分别构成所述金属壳体的端部容置空间;所述顶部壳体和/或所述底部壳体的端部容置空间的第一部分设置有无线相容性认证WiFi天线、对应所述WiFi天线的馈电端口、以及对应所述WiFi天线的馈电端口的匹配电路;设置有WiFi天线的端部容置空间中设置有控制器和无线通信单元;所述耦合金属用于,与设置的WiFi天线进行耦合,所述方法包括:

所述控制器控制所述WiFi天线的馈电端口处于馈电状态;

调节所述馈电端口对应的匹配电路使所述WiFi天线谐振于不同的WiFi通信频段;

控制所述无线通信单元经由所述WiFi天线进行不同频段的通信。

可选地,设置有WiFi天线的所述端部容置空间为所述顶部壳体的端部容置空间时,所述顶部壳体的端部容置空间的还包括第二部分,所述顶部壳体的端部容置空间第二部分与所述顶部壳体的端部容置空间第一部分互不干扰;

所述顶部壳体的端部容置空间的第二部分设置有多入多出MIMO分集天线;所述顶部壳体的端部容置空间的第一部分还设置有全球卫星定位系统GPS天线;

所述顶部壳体的端部容置空间的第二部分还设置有所述MIMO分集天线的接地片,所述MIMO分集天线的接地片连接所述顶部壳体与所述中部壳体的缝隙,用于对所述MIMO分集天线与所述WiFi天线进行去耦合;

所述底部壳体的端部容置空间包含第二部分,所述第二部分设置有MIMO主天线;所述底部壳体的端部容置空间的第二部分还设置有所述MIMO主天线的接地片,所述MIMO主天线的接地片连接所述中部壳体和底部壳体的缝隙,用于对所述MIMO主天线与所述WiFi天线进行去耦合。

可选地,设置有WiFi天线的所述端部容置空间为所述顶部壳体的端部容置空间时,所述顶部壳体的端部容置空间的还包括第二部分和第三部分;所述第一部分、所述第二部分、所述第三部分互不干扰;其中,

所述顶部壳体的端部容置空间的第二部分设置有多入多出MIMO分集天线;所述顶部壳体的端部容置空间的第三部分设置有GPS天线;

所述顶部壳体的端部容置空间的第二部分还设置有所述MIMO分集天线的接地片,所述MIMO分集天线的接地片连接所述顶部壳体与所述中部壳体的缝隙,用于对所述MIMO分集天线与所述WiFi天线进行去耦合;

所述顶部壳体的端部容置空间的第二部分、所述第三部分之间还设置有所述MIMO分集天线的接地片,所述MIMO分集天线的接地片连接所述顶部壳体与所述中部壳体的缝隙,用于对所述MIMO分集天线与所述GPS天线进行去耦合;

所述底部壳体的端部容置空间包括第二部分,所述第二部分设置有MIMO主天线;

所述底部壳体的端部容置空间的第一部分、所述第二部分之间还设置有所述MIMO主天线的接地片,所述MIMO主天线的接地片连接所述中部壳体和底部壳体,用于对所述MIMO主天线与所述WiFi天线进行去耦合。

可选地,所述顶部壳体的端部容置空间的第一部分还设置有对应所述WiFi天线的接地端口、以及所述WiFi天线的接地端口的匹配电路;所述方法还包括:

所述控制器调节所述WiFi天线的接地端口对应的匹配电路、所述WiFi天线的接地端口对应的匹配电路,使所述WiFi天线谐振出不同的WiFi通信频段。

可选地,所述控制器调节所述馈电端口对应的匹配电路使所述WiFi天线谐振于不同的WiFi通信频段包括:

所述控制器调节所述馈电端口对应的匹配电路使所述WiFi天线基于所述WiFi天线自身的辐射结构谐振出不同的WiFi通信频段;或者,

所述控制器调节所述馈电端口对应的匹配电路,使所述WiFi天线基于所述WiFi天线自身的辐射结构以及所述壳体谐振出不同的WiFi通信频段。

可选的,所述设置有WiFi天线的端部容置空间为顶部壳体的端部容置空间时,所述耦合金属设置于所述顶部壳体之上,所述耦合金属与所述顶部壳体点接或不连接;

所述设置有WiFi天线的端部容置空间为底部壳体的端部容置空间时,所述耦合金属设置于所述底部壳体之下,所述耦合金属与所述底部壳体点接或不连接;

所述顶部壳体和底部壳体均设置有所述WiFi天线时,所述耦合金属包含第一耦合金属和/或第二耦合金属;其中,包含所述第一耦合金属时,所述第一耦合金属设置于所述顶部壳体之上,所述第一耦合金属与所述顶部壳体点接或不连接;包含所述第二耦合金属时,所述第二耦合金属设置于所述底部壳体之下,所述第二耦合金属与所述顶部壳体点接或不连接。

与相关技术相比,本申请技术方案包括:由顶部壳体、中部壳体和底部壳体构成的金属壳体,与所述金属壳体不连接或者点接的耦合金属;其中,顶部壳体与中部壳体之间、以及中部壳体与所述底部壳体之间设置有缝隙,顶部壳体和底部壳体分别构成所述金属壳体的端部容置空间;顶部壳体和/或所述底部壳体的端部容置空间的第一部分设置有无线相容性认证(WiFi)天线、对应WiFi天线的馈电端口、以及对应WiFi天线的馈电端口的匹配电路;设置有WiFi天线的端部容置空间中设置有控制器和无线通信单元;其中,控制器用于,控制WiFi天线的馈电端口处于馈电状态;调节馈电端口对应的匹配电路,使WiFi天线谐振于不同的WiFi通信频段;控制无线通信单元经由WiFi天线进行不同频段的通信;无线通信单元用于,根据控制器的控制,经由WiFi天线进行不同频段的通信;耦合金属用于,与设置的WiFi天线进行耦合。本发明实施例提供了WiFi天线在全金属移动终端内部的位置布局设计方案,节省了在全金属移动终端内部设置天线的空间;支持WiFi天线双频通信;全金属,超薄,结构强度大,导热性能优越,金属触感好;由于天线布局设计占用壳体的端部容置空间小,因此能够实现移动终端的高屏占比,视觉体验好;天线的结构简单,加工方便,便于加工和生产。

在阅读并理解了附图和详细描述后,可以明白其他方面。

附图说明

图1为实现本发明各个实施例的一个可选的移动终端的硬件结构示意图;

图2为实现本发明各个实施例的一个可选的移动终端的硬件结构示意图;

图3为如图1和图2所示的移动终端的无线通信系统示意图;

图4为实现本发明各个实施例的一个可选的移动终端的侧视结构示意图;

图5为实现本发明各个实施例的一个可选的移动终端的俯视结构示意图;

图6为实现本发明各个实施例的一个可选的移动终端的俯视结构示意图;

图7为实现本发明各个实施例的移动终端的WiFi通信的流程示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明的技术方案,并不用于限定本发明的保护范围。

现在将参考附图描述实现本发明各个实施例的移动终端。在后续的描述中,使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明的说明,其本身并没有特定的意义。因此,“模块”与“部件”可以混合地使用。

移动终端可以以各种形式来实施。例如,本发明中描述的终端可以包括诸如移动电话、智能电话、笔记本电脑、数字广播接收器、PDA(个人数字助理)、PAD(平板电脑)、PMP(便携式多媒体播放器)、导航装置等等的移动终端以及诸如数字TV、台式计算机等等的固定终端。下面,假设终端是移动终端。然而,本领域技术人员将理解的是,除了特别用于移动目的的元件之外,根据本发明的实施方式的构造也能够应用于固定类型的终端。

图1为实现本发明各个实施例的移动终端100的一个可选的硬件结构示意,如图1所示,移动终端100可以包括无线通信单元110、接口单元170、控制器180和电源单元190。将在下面详细描述移动终端100的元件。

无线通信单元110通常包括多个组件,其允许移动终端100与无线通信系统或网络之间的无线电通信。例如,无线通信单元可以包括移动通信模块112、无线互联网模块113和位置信息模块115。

移动通信模块112将无线电信号发送到基站(例如,接入点、节点B等等)、外部终端以及服务器中的至少一个和/或从其接收无线电信号。这样的无线电信号可以包括语音通话信号、视频通话信号、或者根据文本和/或多媒体消息发送和/或接收的各种类型的数据。

无线互联网模块113支持移动终端100的无线互联网接入。该模块可以内部或外部地耦接到移动终端100。该模块所涉及的无线互联网接入技术可以包括WLAN(无线LAN)(Wi-Fi)、Wibro(无线宽带)、Wimax(全球微波互联接入)、HSDPA(高速下行链路分组接入)等等。

位置信息模块115是用于检查或获取移动终端100的位置信息的模块。位置信息模块115的典型示例是GPS(全球定位系统)模块115。根据当前的技术,GPS模块115计算来自三个或更多卫星的距离信息和准确的时间信息并且对于计算的信息应用三角测量法,从而根据经度、纬度和高度准确地计算三维当前位置信息。当前,用于计算位置和时间信息的方法使用三颗卫星并且通过使用另外的一颗卫星校正计算出的位置和时间信息的误差。此外,GPS模块115能够通过实时地连续计算当前位置信息来计算速度信息。

接口单元170用作至少一个外部装置与移动终端100连接可以通过的接口。例如,外部装置可以包括有线或无线头戴式耳机端口、外部电源(或电池充电器)端口、有线或无线数据端口、存储卡端口(典型示例是通用串行总线USB接口)、用于连接具有识别模块的装置的端口、音频输入/输出(I/O)端口、视频I/O端口、耳机端口等等。识别模块可以是存储用于验证用户使用移动终端100的各种信息并且可以包括用户识别模块(UIM)、客户识别模块(SIM)、通用客户识别模块(USIM)等等。另外,具有识别模块的装置(下面称为“识别装置”)可以采取智能卡的形式,因此,识别装置可以经由端口或其它连接装置与移动终端100连接。接口单元170可以用于接收来自外部装置的输入(例如,数据信息、电力等等)并且将接收到的输入传输到移动终端100内的一个或多个元件或者可以用于在移动终端100和外部装置之间传输数据。

另外,当移动终端100与外部底座连接时,接口单元170可以用作允许通过其将电力从底座提供到移动终端100的路径或者可以用作允许从底座输入的各种命令信号通过其传输到移动终端100的路径。从底座输入的各种命令信号或电力可以用作用于识别移动终端100是否准确地安装在底座上的信号。输出单元150被构造为以视觉、音频和/或触觉方式提供输出信号(例如,音频信号、视频信号、警报信号、振动信号等等)。输出单元150可以包括显示单元151、音频输出模块152、警报单元153等等。

控制器180通常控制移动终端100的总体操作。例如,控制器180执行与语音通话、数据通信、视频通话等等相关的控制和处理。

电源单元190在控制器180的控制下接收外部电力或内部电力并且提供操作各元件和组件所需的适当的电力。

基于图1示出的实现本发明各个实施例的移动终端100的一个可选的硬件结构,实际实施中还可以根据需要在图1示出的硬件结构的基础上进一步设置功能模块,以实现对移动终端100功能的扩展。

基于图1,图2为实现本发明各个实施例的移动终端100的又一个可选的硬件结构示意,如图2所示,移动终端100可以包括无线通信单元110、用户输入单元130、输出单元150、存储器160、接口单元170、控制器180和电源单元190等。图2示出了具有各种组件的移动终端100,但是应理解的是,并不要求实施所有示出的组件。可以替代地实施更多或更少的组件。将在下面详细描述移动终端100的元件。

无线通信单元110通常包括一个或多个组件,其允许移动终端100与无线通信系统或网络之间的无线电通信。例如,无线通信单元110可以包括广播接收模块111、移动通信模块112、无线互联网模块113和位置信息模块115中的至少一个。

移动通信模块112、无线互联网模块113、位置信息模块115的说明参见前述实施例一的记载,这里不再赘述。

用户输入单元130可以根据用户输入的命令生成键输入数据以控制移动终端100的各种操作。用户输入单元130允许用户输入各种类型的信息,并且可以包括键盘、锅仔片、触摸板(例如,检测由于被接触而导致的电阻、压力、电容等等的变化的触敏组件)、滚轮、摇杆等等。特别地,当触摸板以层的形式叠加在显示单元151上时,可以形成触摸屏。

显示单元151可以显示在移动终端100中处理的信息。例如,当移动终端100处于电话通话模式时,显示单元151可以显示与通话或其它通信(例如,文本消息收发、多媒体文件下载等等)相关的用户界面(UI)或图形用户界面(GUI)。当移动终端100处于视频通话模式或者图像捕获模式时,显示单元151可以显示捕获的图像和/或接收的图像、示出视频或图像以及相关功能的UI或GUI等等。

同时,当显示单元151和触摸板以层的形式彼此叠加以形成触摸屏时,显示单元151可以用作输入装置和输出装置。显示单元151可以包括液晶显示器(LCD)、薄膜晶体管LCD(TFT-LCD)、有机发光二极管(OLED)显示器、柔性显示器、三维(3D)显示器等等中的至少一种。这些显示器中的一些可以被构造为透明状以允许用户从外部观看,这可以称为透明显示器,典型的透明显示器可以例如为TOLED(透明有机发光二极管)显示器等等。根据特定想要的实施方式,移动终端100可以包括两个或更多显示单元(或其它显示装置),例如,移动终端100可以包括外部显示单元(未示出)和内部显示单元(未示出)。触摸屏可用于检测触摸输入压力以及触摸输入位置和触摸输入面积。

音频输出模块152可以在移动终端100处于呼叫信号接收模式、通话模式、记录模式、语音识别模式、广播接收模式等等模式下时,将无线通信单元110接收的或者在存储器160中存储的音频数据转换音频信号并且输出为声音。而且,音频输出模块152可以提供与移动终端100执行的特定功能相关的音频输出(例如,呼叫信号接收声音、消息接收声音等等)。音频输出模块152可以包括扬声器、蜂鸣器等等。

存储器160可以存储由控制器180执行的处理和控制操作的软件程序等等,或者可以暂时地存储已经输出或将要输出的数据(例如,电话簿、消息、静态图像、视频等等)。而且,存储器160可以存储关于当触摸施加到触摸屏时输出的各种方式的振动和音频信号的数据。

存储器160可以包括至少一种类型的存储介质,所述存储介质包括闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器(例如,SD或DX存储器等等)、随机访问存储器(RAM)、静态随机访问存储器(SRAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、可编程只读存储器(PROM)、磁性存储器、磁盘、光盘等等。而且,移动终端100可以与通过网络连接执行存储器160的存储功能的网络存储装置协作。

接口单元170用作至少一个外部装置与移动终端100连接可以通过的接口。例如,外部装置可以包括有线或无线头戴式耳机端口、外部电源(或电池充电器)端口、有线或无线数据端口、存储卡端口、用于连接具有识别模块的装置的端口、音频输入/输出(I/O)端口、视频I/O端口、耳机端口等等。识别模块可以是存储用于验证用户使用移动终端100的各种信息并且可以包括用户识别模块(UIM)、客户识别模块(SIM)、通用客户识别模块(USIM)等等。另外,具有识别模块的装置(下面称为“识别装置”)可以采取智能卡的形式,因此,识别装置可以经由端口或其它连接装置与移动终端100连接。接口单元170可以用于接收来自外部装置的输入(例如,数据信息、电力等等)并且将接收到的输入传输到移动终端100内的一个或多个元件或者可以用于在移动终端100和外部装置之间传输数据。

另外,当移动终端100与外部底座连接时,接口单元170可以用作允许通过其将电力从底座提供到移动终端100的路径或者可以用作允许从底座输入的各种命令信号通过其传输到移动终端100的路径。从底座输入的各种命令信号或电力可以用作用于识别移动终端100是否准确地安装在底座上的信号。输出单元150被构造为以视觉、音频和/或触觉方式提供输出信号(例如,音频信号、视频信号、警报信号、振动信号等等)。输出单元150可以包括显示单元151、音频输出模块152、警报单元153等等。

控制器180通常控制移动终端100的总体操作。例如,控制器180执行与语音通话、数据通信、视频通话等等相关的控制和处理。另外,控制器180可以包括用于再现或回放多媒体数据的多媒体模块1810,多媒体模块1810可以构造在控制器180内,或者可以构造为与控制器180分离。控制器180可以执行模式识别处理,以将在触摸屏上执行的手写输入或者图片绘制输入识别为字符或图像。

电源单元190在控制器180的控制下接收外部电力或内部电力并且提供操作各元件和组件所需的适当的电力。

这里描述的各种实施方式可以以使用例如计算机软件、硬件或其任何组合的计算机可读介质来实施。对于硬件实施,这里描述的实施方式可以通过使用特定用途集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理装置(DSPD)、可编程逻辑装置(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器、被设计为执行这里描述的功能的电子单元中的至少一种来实施,在一些情况下,这样的实施方式可以在控制器180中实施。对于软件实施,诸如过程或功能的实施方式可以与允许执行至少一种功能或操作的单独的软件模块来实施。软件代码可以由以任何适当的编程语言编写的软件应用程序(或程序)来实施,软件代码可以存储在存储器160中并且由控制器180执行。

至此,已经按照其功能描述了移动终端100。下面,为了简要起见,将描述诸如折叠型、直板型、摆动型、滑动型移动终端100等等的各种类型的移动终端100中的滑动型移动终端100作为示例。因此,本发明能够应用于任何类型的移动终端100,并且不限于滑动型移动终端100。

如图1和图2中所示的移动终端100可以被构造为利用经由帧或分组发送数据的诸如有线和无线通信系统以及基于卫星的通信系统来操作。

现在将参考图3描述其中根据本发明的移动终端100能够操作的通信系统。

这样的通信系统可以使用不同的空中接口和/或物理层。例如,由通信系统使用的空中接口包括例如频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)、码分多址(CDMA)和通用移动通信系统(UMTS)(特别地,长期演进(LTE))、全球移动通信系统(GSM)等等。作为非限制性示例,下面的描述涉及CDMA通信系统,但是这样的教导同样适用于其它类型的系统。

参考图3,CDMA无线通信系统可以包括多个移动终端100、多个基站(BS)270、基站控制器(BSC)275和移动交换中心(MSC)280。MSC280被构造为与公共电话交换网络(PSTN)290形成接口。MSC280还被构造为与可以经由回程线路耦接到基站270的BSC275形成接口。回程线路可以根据若干己知的接口中的任一种来构造,所述接口包括例如E1/T1、ATM,IP、PPP、帧中继、HDSL、ADSL或xDSL。将理解的是,如图3中所示的系统可以包括多个BSC2750。

每个BS270可以服务一个或多个分区(或区域),由多向天线或指向特定方向的天线覆盖的每个分区放射状地远离BS270。或者,每个分区可以由用于分集接收的两个或更多天线覆盖。每个BS270可以被构造为支持多个频率分配,并且每个频率分配具有特定频谱(例如,1.25MHz,5MHz等等)。

分区与频率分配的交叉可以被称为CDMA信道。BS270也可以被称为基站收发器子系统(BTS)或者其它等效术语。在这样的情况下,术语"基站"可以用于笼统地表示单个BSC275和至少一个BS270。基站也可以被称为"蜂窝站"。或者,特定BS270的各分区可以被称为多个蜂窝站。

在图3中,描绘了多个卫星300,但是理解的是,可以利用任何数目的卫星获得有用的定位信息。如图1中所示的GPS模块115通常被构造为与卫星300配合以获得想要的定位信息。替代GPS跟踪技术或者在GPS跟踪技术之外,可以使用可以跟踪移动终端100的位置的其它技术。另外,至少一个GPS卫星300可以选择性地或者额外地处理卫星DMB传输。

作为无线通信系统的一个典型操作,BS270接收来自各种移动终端100的反向链路信号。移动终端100通常参与通话、消息收发和其它类型的通信。特定基站270接收的每个反向链路信号被在特定BS270内进行处理。获得的数据被转发给相关的BSC275。BSC提供通话资源分配和包括BS270之间的软切换过程的协调的移动管理功能。BSC275还将接收到的数据路由到MSC280,其提供用于与PSTN290形成接口的额外的路由服务。类似地,PSTN290与MSC280形成接口,MSC与BSC275形成接口,并且BSC275相应地控制BS270以将正向链路信号发送到移动终端100。

基于上述移动终端硬件结构以及通信系统,提出本发明各个实施例。

实施例一

本发明实施例一提出一种采用具有图1所示的硬件结构的移动终端100,移动终端100采用金属材料的壳体(如采用单一的金属如铝,或采用金属合金如镁铝合金),移动终端100的壳体包括三个部分:顶部壳体、中部壳体和底部壳体,实际实施中顶部壳体、中部壳体和底部壳体均具有后壳部分和中框部分,用于同设置在中框的前置面板、显示单元151形成端部容置空间。

本发明实施例,移动终端包括与金属壳体不连接或者点接的耦合金属,耦合金属用于,与设置的WiFi天线进行耦合。

需要说明的是,本发明实施例耦合金属可以是可以与WiFi天线进行耦合的任意金属,耦合金属可以是金属片,金属条、及其他任意形状的金属,具体选择金属的种类和形状设置可以根据实际情况进行设定,例如、可以是设置在移动终端皮套上的金属耦合片,金属耦合片可以与移动终端的金属壳体点接、也可以与移动终端的金属壳体不连接;点接方式、不连接时的设置方式可以根据移动终端的结构进行设定,只要可以实现与WiFi天线进行耦合的目的即可。

顶部壳体与中部壳体之间、以及中部壳体与底部壳体之间均设有缝隙,缝隙可以采用非金属材料(如塑料填充)以使壳体的容置空间中设置的天线从壳体内部向壳体外部的空间辐射无线信号(也即交变的电磁波),以及感应空间中传输的无线信号而在天线上感应出交变的高频电流。

本实施例中将与顶部壳体对应的容置空间、以及与底部壳体对应的容置空间称为端部容置空间。

顶部壳体和/或底部壳体的端部容置空间中设置有WiFi天线、对应WiFi天线的馈电端口、以及对应WiFi天线的馈电端口的匹配电路(也称为馈电端匹配电路);

可选地,设置有WiFi天线的端部容置空间中还设置有对应WiFi天线的接地端口、以及对应WiFi天线的接地端口的匹配电路(也成为接地端匹配电路)。

为了支持多种类型的通信壳体中需要设置不同类型的天线,例如、顶部壳体的端部容置空间中设置MIMO分集天线和GPS天线,底部壳体的端部容置空间中设置有MIMO主天线;下面对天线的不同设置位置进行说明:

设置方式1)

参见图5,顶部壳体的端部容置空间的第二部分8(图5中以左侧部分为例)设置有MIMO分集天线,顶部壳体的端部容置空间的第一部分14(图5中以右侧部分为例)设置有WiFi天线和GPS天线,还设置有WiFi天线的馈电端口9、以及对应馈电端口9的匹配电路(以与馈电端口9连接的虚线框标识);可选地,还可以设置有WiFi天线的接地端口10、以及对应接地端口10的匹配电路(以与接地端口10连接的虚线框标识)。

底部壳体的端部容置空间的第二部分6(图5中以左侧部分为例)设置有MIMO主天线。

顶部壳体的端部容置空间的第二部分设置有MIMO分集天线的接地片7-1(宽度与缝隙一致),MIMO分集天线的接地片连接顶部壳体和中部壳体,用于对MIMO分集天线与WiFi天线进行去耦合;

底部壳体的端部容置空间的第二部分设置有MIMO主天线的接地片7-2(宽度与缝隙一致),MIMO主天线的接地片7-2连接底部壳体和中部壳体,用于对MIMO主天线与WiFi天线进行去耦合。

除了图5示出的天线的设置方式,天线的设置位置还可以灵活对调,例如GPS天线与WiFi天线的共同设置位置可以与分集天线的设置位置对调,MIMO主天线的设置位置可以与MIMO分集天线的设置位置对调。

设置方式2)

顶部壳体的端部容置空间的第二部分8(图6中以中间部分为例)设置有MIMO分集天线,顶部壳体的端部容置空间的第一部分15(图6中以右侧部分为例)设置有WiFi天线、WiFi天线的馈电端口12、以及WiFi天线的馈电端口的匹配电路、WiFi天线的接地端口13、以及WiFi天线的馈电端口13的匹配电路;顶部壳体的端部容置空间的第三部分(图6中以左侧部分为例)还设置有GPS天线。

顶部壳体的端部容置空间的第二部分8、第一部分15之间还设置有MIMO分集天线的接地片11,MIMO分集天线的接地片11连接顶部壳体和中部壳体,用于对MIMO分集天线与WiFi天线进行去耦合;

顶部壳体的端部容置空间的第二部分8、第三部分9之间还设置有MIMO分集天线的接地片10,MIMO分集天线的接地片11连接顶部壳体和中部壳体,用于对MIMO分集天线与GPS天线进行去耦合。

除了图6示出的天线的设置方式,天线的设置位置还可以灵活对调,例如GPS天线与WiFi天线的共同设置位置可以与分集天线的设置位置对调,MIMO主天线的设置位置可以与MIMO分集天线的设置位置对调。

实际实施中,如图1所示的硬件结构中的控制器180(包括移动通信模块112、位置信息模块113和无线互联网模块115)和无线通信单元110设置在位于的印刷电路板(PCB,位于中部壳体的容置空间)上。与图1示出的无线通信单元110的硬件结构对应,壳体的容置空间中设置有全频段多入多出(MIMO,Multiple-InputMultiple-Output)天线、GPS天线和WiFi天线;其中MIMO天线供无线通信单元110中的移动通信模块112进行MIMO通信,GPS天线供位置信息模块113接收GPS信号对移动终端100进行定位,WiFi天线供无线互联网模块115进行WiFi双频段(2.4GHz和5GHz)的无线通信。

MIMO天线、GPS天线和WiFi天线的设置位置可以有多种方式:

控制器180控制无线通信单元110中的各模块使用对应的天线进行不同频段的通信,下面对控制不同类型天线进行通信的实现进行说明。

1)WiFi通信

控制器180控制馈电端口的状态,调节馈电端口对应的匹配电路使WiFi天线谐振与需求的WiFi通信频段(如2.4GHz频段或5GHz通信频段),并控制无线通信单元110中的无线互联网模块113经由WiFi天线进行不同频段的通信。

可选的,对于采用上述的设置方式1)的移动终端,控制器180于调节馈电端口对应的匹配电路、以及WiFi天线的接地端口对应的匹配电路,使WiFi天线谐振出不同的WiFi通信频段;WiFi天线的接地端口以及对应的匹配电路可以省略设置,此时通过调整WiFi天线的馈电端口的位置,可以使WiFi天线谐振出不同的WiFi通信频段。

对于采用上述的设置方式2)的移动终端,控制器180调节馈电端口对应的匹配电路以及接地端口对应的匹配电路,使WiFi天线基于WiFi天线自身的辐射结构以及壳体(第一端部容置空间的壳体底部)谐振出需求的WiFi通信频段,并控制无线通信单元110中的无线互联网模块113经由WiFi天线进行不同频段的通信。同样地,WiFi天线的接地端口以及对应的匹配电路可以省略,此时通过调整WiFi天线的馈电端口的位置,可以使WiFi天线谐振出不同的WiFi通信频段。

2)接收GPS信号

对于采用上述的设置方式1)的移动终端,GPS天线基于GPS天线自身的辐射结构谐振出需求的GPS频段,由控制器180控制无线通信单元110中的位置信息模块115经由GPS天线进行接收GPS信号。

对于采用上述的设置方式2)的移动终端,GPS天线基于GPS天线自身的辐射结构谐振、以及壳体(第一端部容置空间的壳体底部)出需求的GPS频段,由控制器180控制无线通信单元110中的位置信息模块115经由GPS天线进行接收GPS信号,也就是在上述的设置方式2)中,GPS天线和WiFi天线可以结合自身的辐射结构与共用壳体谐振出不同的频段。

3)移动通信

实际实施时,壳体的容置空间中还设置对应MIMO天线的馈电端口9、馈电端口以及对应的匹配电路使MIMO天线谐振在需求的通信频段,控制移动通信模块112经由MIMO天线进行不同频段(如低频段696—960MHz)的移动通信。

可选的,设置有WiFi天线的端部容置空间为顶部壳体的端部容置空间时,耦合金属设置于顶部壳体之上,耦合金属与所述顶部壳体点接或不连接;

设置有WiFi天线的端部容置空间为底部壳体的端部容置空间时,耦合金属设置于所述底部壳体之下,耦合金属与底部壳体点接或不连接;

顶部壳体和底部壳体均设置有WiFi天线时,耦合金属包含第一耦合金属和/或第二耦合金属;其中,包含第一耦合金属时,第一耦合金属设置于顶部壳体之上,第一耦合金属与顶部壳体点接或不连接;包含第二耦合金属时,第二耦合金属设置于所述底部壳体之下,第二耦合金属与顶部壳体点接或不连接。

本实施例提供了MIMO天线、GPS天线和WiFi天线在全金属移动终端内部的位置布局设计方案,节省了在全金属移动终端内部设置天线的空间;支持WiFi天线双频通信;全金属,超薄,结构强度大,导热性能优越,金属触感好;由于天线布局设计占用壳体的端部容置空间小,因此能够实现移动终端的高屏占比,视觉体验好;天线的结构简单,加工方便,便于加工和生产。

实施例二

图4至图6示出了采用图1所示的硬件结构的移动终端100的内部结构示意图,图4至图6中以移动终端100为手机为例对移动终端100内部的结构进行说明,本领域的技术人员可以根据图4至图6示出的结构实施于全金属的其他移动终端100如平板电脑等。

图4是移动终端100的内部结构的侧视示意图,图5至图6是移动终端100的不同内部结构的俯视示意图,作为实现移动终端100设置全金属外壳并实现轻薄化的一个示例,移动终端100结构尺寸为150毫米(mm)×70mm×5mm,长度范围限定在100mm—160mm,宽度范围限定在50mm—85mm,高度范围限定在10mm以内。其中,移动终端100中印刷电路板(PCB)1的尺寸(长度×宽度×厚度)为140mm×70mm×1mm,PCB1尺寸可以按照实际需要来调整大小,PCB1距移动终端100底部壳体距离限定在15mm以内,PCB1距移动终端100顶部壳体距离限定在10mm以内,后壳2厚度范围限定在2mm以内,中框3高度范围限定在10mm以内,厚度范围限定在2mm以内,移动终端100的顶部和底部对应开设的缝隙4-1和缝隙4-2,宽度范围限定在3mm以内,顶部的缝隙4-1距移动终端100顶部距离范围限定在20mm以内,底部的缝隙4-2距移动终端100底部距离范围限定在20mm以内,顶部的缝隙4-1和底部的缝隙4-2可以是对称开设,也可以是不对称开设,开设位置随具体需求设定。

USB端口5设置在移动终端100的底部容置空间,USB端口5与移动终端100底部的距离范围限定在2mm以内,USB端口5可以在壳体的底部容置空间居中设置,也可以在壳体的底部容置空间任意一侧设置。

MIMO主天线预留的设计空间6为壳体的底部容置空间的左侧部分,MIMO主天线的接地片7-2设置在后壳2上与缝隙4-2对应的部分区域,宽度范围和缝隙4-2保持一致,长度范围限定在2mm以上,距离中框左侧范围限定在60mm以内。MIMO分集天线预留的设计空间8为壳体的顶部容置空间的左侧部分,与MIMO主天线的设置位置对称。

GPS天线设置在壳体的顶部容置空间的右侧部分,与WiFi天线使用相同的设计空间,WiFi天线可以基于自身独立的辐射结构谐振出所需要的频段,此时WiFi天线需要占用的设计空间长度范围限定在30mm以内,宽度范围限定在15mm以内。

底部容置空间的中间位置设置有USB端口5,实际实施时USB端口5也可以设置在顶部容置空间的左侧位置或右侧位置。

WiFi天线也可以与MIMO分集天线共辐射结构(MIMO分集天线基于自身的辐射结构以及后壳来谐振出需要的频段),也就是结合自身的辐射结构以及后壳2来谐振出需要的频段。WiFi天线的馈电端口9距移动终端右侧距离范围限定在30mm以内,馈电端口9的匹配电路以与馈电端口9连接的虚线框标识;WiFi天线的接地端口15距移动终端右侧距离范围限定在28mm以内,接地端口15的匹配电路以与接地端口15连接的虚线框标识。实际实施中,可以省略设置WiFi天线的接地端口15和对应的匹配电路,通过调整馈电端口9的位置同样可以实现WiFi天线在WiFi通信频段的谐振。

在此需要说明的是,MIMO天线、GPS天线、WiFi天线都可以左右对称地放置在移动终端的另一侧,也可以上下的对称地设置在移动终端的另一端。

图4和图5示出了MIMO天线、GPS天线的位置布局和设计空间要求,实现了WiFi天线2.4G与5G的双频带宽,WiFi天线使用独立的辐射结构和匹配电路来谐振出所需要的2.4GHz和5GHz的频段。

1)WiFi天线的馈电端口9处于馈电状态,WiFi天线的接地端口10接地时,调节WiFi天线的馈电端口9对应的匹配电路、以及WiFi天线的接地端口10的匹配电路,实现WiFi天线2.4GHz和5GHz的频段覆盖。

2)当壳体的顶部容置空间的右侧部分没有设置WiFi天线的接地端口10以及对应的匹配电路时,调节馈电端口9对应的匹配电路,同样可以实现WiFi天线2.4GHz和5GHz的频段覆盖。

图6示出的内部结构中,GPS天线和WiFi天线共同使用壳体的顶部容置空间的右侧部分,作为另一种不同的设计方案,GPS天线和WiFi天线使用壳体的顶部容置空间中不同的部分作为设计空间,参见图6,MIMO分集天线设置在顶部容置空间的中间部分8,GPS天线设置在顶部容置空间的左侧部分9,WiFi天线设置在顶部容置空间的右侧部分,MIMO分集天线只覆盖高频频段1710-2690MHz,MIMO分集天线在后壳2上对应设置有两个接地片10和接地片11,接地片的宽度与缝隙一致,接地片10距移动终端左侧距离范围限定在40mm以内,接地片11距移动终端右侧距离范围限定在30mm以内,GPS和WiFi天线不共用同一个设计空间,但WiFi天线可以使用后壳2作为WiFi天线的辐射结构的一部分(与WiFi天线自身的辐射结构作为完整的辐射结构),MIMO主天线设置在壳体的底部容置空间的左侧部分,左侧部分与缝隙的对应位置还设置有对应MIMO主天线的接地片7,接地片7的宽度与缝隙一致;底部容置空间的中间位置还设置有USB端口5,实际实施时USB端口5也可以设置在顶部容置空间的左侧位置或右侧位置。

在此需要说明的是,MIMO天线、GPS天线、WiFi天线都可以左右对称地放置在移动终端的壳体的另一侧,也可以上下的对称地放置在移动终端的壳体的另一端。

实施例三

本实施例提供一种用于具有图1或图2所示的硬件结构,以及具有图4和图5所示内部结构的全金属外壳的移动终端100的通信处理方法,

以下以壳体的端部容置空间中设置有与WiFi天线对应的接地端口、与WiFi天线的接地端口对应以及WiFi天线对应的接地端口为例进行说明,参见图7,WiFi通信处理方法包括以下步骤:

步骤101,控制器控制WiFi天线的馈电端口处于馈电状态。

馈电端口是无线互联网模块通过传输导线向WiFi天线馈入高频交变电流的连接点,控制器180控制WiFi天线的馈电端口处于馈电状态是指无线互联网模块113基于该馈电端口向WiFi天线馈入能量,或通过该馈电端口接收WiFi感应空间传输的无线信号而生成的高频交变电流。

步骤102,控制器调节馈电端口对应的匹配电路使WiFi天线谐振于不同的WiFi通信频段。

当需求通信的频段是2.4GHz频段时,控制器180调节馈电端口对应的匹配电路使WiFi天线谐振于2.4GHz频段;当需求通信的频段是5GHz频段时,控制器180调节馈电端口对应的匹配电路使WiFi天线谐振于5GHz频段。

步骤103,控制器控制无线通信单元经由WiFi天线进行不同频段的通信。可以控制无线通信单元110中的无线互联网模块113经由WiFi天线进行不同频段的通信。

图5示出的结构中设置WiFi天线的接地端口以及对应的匹配电路,控制器180调节馈电端口对应的匹配电路,使WiFi天线谐振于基于WiFi天线自身的辐射结构以及壳体谐振出不同的WiFi通信频段,如2.4GHz频段或5GHz频段。

另外,当壳体的端部容置空间中没有设置WiFi天线的接地端口以及对应的匹配电路时,控制器180可以调节馈电端口对应的匹配电路使WiFi天线基于WiFi天线自身的辐射结构谐振出不同的WiFi通信频段。

综上所述,本发明实施例可以具有以下有益效果:

1)提供了MIMO天线、GPS天线和WiFi天线在全金属移动终端内部的位置布局设计,节省了在全金属移动终端内部设置天线的空间;

2)支持WiFi天线双频通信;

3)全金属,超薄,结构强度大,导热性能优越,金属触感好;

4)能够实现移动终端的高屏占比,视觉体验好;

5)天线结构简单,加工方便,便于加工和生产。

以上所述仅为本发明的可选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内本领域普通技术人员可以理解:实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成,前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中,该程序在执行时,执行包括上述方法实施例的步骤;而前述的存储介质包括:移动存储设备、随机存取存储器(RAM,RandomAccessMemory)、只读存储器(ROM,Read-OnlyMemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

或者,本发明上述集成的单元如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明实施例的技术方案本质上或者说对相关技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机、服务器、或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分。而前述的存储介质包括:移动存储设备、RAM、ROM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

虽然本发明所揭露的实施方式如上,但所述的内容仅为便于理解本发明而采用的实施方式,并非用以限定本发明。任何本发明所属领域内的技术人员,在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下,可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化,但本发明的专利保护范围,仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

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