天线以及移动终端的制作方法

本公开涉及一种天线以及一种移动终端。

背景技术：

随着通信技术的快速发展，天线被越来越多地应用于导航、雷达、无线电通信、广播和遥感等诸多领域。在使用中，往往需要天线占用空间小，工作带宽大，造成了天线的效率低等问题。为解决这种空间和性能相矛盾的问题，提出了一种可调天线来拓展天线带宽。但是，现有技术中的可调天线可以在较宽范围内的频段进行工作，但是效率不高。

技术实现要素：

本公开的一个方面提供了一种天线，包括：天线本体；第一接地点，设置在所述天线本体上；馈电点，设置在所述天线本体上，所述馈电点远离所述第一接地点；以及可调电容，设置在所述天线本体上，所述可调电容靠近所述第一接地点，所述可调电容用于调整所述天线的辐射效率。

可选地，可调电容为第一值时，天线在tx模式具有最高的辐射效率；以及可调电容为第二值时，天线在rx模式具有最高的辐射效率，其中，第一值与第二值不同。

可选地，天线为环形天线，其中：第一接地点设置在天线本体的第一末端形成第一短路末端，馈电点设置在所述天线本体的第二末端，可调电容的第一端接地，可调电容的第二端设置在靠近第一末端的天线本体上；或者天线还包括第二接地点，第一接地点设置在天线本体的第一末端形成第一短路末端，第二接地点设置在天线本体的第二末端形成第二短路末端，馈电点设置在靠近第二短路末端的天线本体上，可调电容的第一端接地，可调电容的第二端设置在靠近第一短路末端的天线本体上；或者天线还包括第二接地点，第一接地点设置在天线本体的第一末端形成第一短路末端，馈电点设置在天线本体的第二末端，第二接地点设置在靠近馈电点的天线本体上，可调电容的第一端接地，可调电容的第二端设置在靠近第一短路末端的天线本体上。

可选地，天线为ifa天线，其中，第一接地点设置在靠近天线本体的第一末端处，以使第一末端形成第一开路末端，可调电容的第一端接地，可调电容的第二端设置在靠近第一开路末端的天线本体上。

本公开的另一个方面提供了一种移动终端，包括天线，天线包括：天线本体；第一接地点，设置在天线本体上；馈电点，设置在天线本体上，馈电点远离第一接地点；以及可调电容，设置在天线本体上，可调电容靠近第一接地点，可调电容用于调整天线的辐射效率。

可选地，该移动终端还包括：通信模块，通信模块与馈电点连接，通信模块通过天线收发辐射信号。

可选地，该移动终端还包括：控制器，用于控制可调电容以一电容值工作。

可选地，该移动终端还包括：处理器，用于当移动终端工作在tx模式，通过控制器控制可调电容加载第一值，以使得通信模块通过天线以最高的辐射效率发射辐射信号；当移动终端工作在rx模式，通过控制器控制可调电容加载第二值，以使得通信模块通过天线以最高的辐射效率接收辐射信号。

可选地，该移动终端还包括：第一地点，与天线中的第一接地点连接；以及第二地点，与天线中的可调电容连接。

附图说明

为了更完整地理解本公开及其优势，现在将参考结合附图的以下描述，其中：

图1a-1b示意性示出了根据本公开的实施例的天线的应用场景；

图2a示意性示出了根据本公开的实施例的天线的结构框图；

图2b示意性示出了根据本公开的实施例的天线工作在各频率下的反馈系数；

图2c示意性示出了根据本公开的实施例的天线工作在各频率下的效率；

图3示意性示出了根据本公开的实施例的天线的电路示意图；

图4示意性示出了根据本公开的另一实施例的天线的电路示意图；

图5示意性示出了根据本公开的再一实施例的天线的电路示意图；

图6示意性示出了根据本公开的再一实施例的天线的电路示意图；

图7示意性示出了根据本公开的实施例的移动终端的结构框图。

具体实施方式

根据结合附图对本公开示例性实施例的以下详细描述，本公开的其它方面、优势和突出特征对于本领域技术人员将变得显而易见。

在本公开中，术语“包括”和“含有”及其派生词意为包括而非限制；术语“或”是包含性的，意为和/或。

在本说明书中，下述用于描述本公开原理的各种实施例只是说明，不应该以任何方式解释为限制公开的范围。参照附图的下述描述用于帮助全面理解由权利要求及其等同物限定的本公开的示例性实施例。下述描述包括多种具体细节来帮助理解，但这些细节应认为仅仅是示例性的。因此，本领域普通技术人员应认识到，在不背离本公开的范围和精神的情况下，可以对本文中描述的实施例进行多种改变和修改。此外，为了清楚和简洁起见，省略了公知功能和结构的描述。此外，贯穿附图，相同参考数字用于相似功能和操作。

随着通信技术的快速发展，无线电技术被越来越多地使用在各个领域中。由于天线往往工作在发射信号与接收信号频段不同的情况下，如果天线的加载不变，那么不同频段下的工作效率则不同。然而，在使用过程中，为了能适应更多频段的工作场景，希望天线可以自动调节天线加载以匹配当前的工作信号频段，从而得到更好的工作效率。

本公开的实施例提供了一种在发射(tx)和接收(rx)状态下可分别调整天线加载的可调天线。该可调天线包括天线本体、接地点、馈电点以及可调电容。其中，接地点、馈电点以及可调电容都设置在天线本体上，可调电容的一端接地，另一端并联接入到靠近接地点的天线本体上(本公开实施例中的远近以天线本体作为参考基础)，根据收发信号的不同频段调整可调电容的电容值，从而使得天线无论工作在发射还是接收频段下时，辐射效率均能够达到最高。

图1a-1b示意性示出了根据本公开的实施例的天线的应用场景。

如图所示，天线100可以设置在无线电设备中，通过天线可以完成发射信号和接收信号的功能。无线电设备可以包括手机、遥控器、对讲机、雷达等移动终端。

如图1a所示，在发射信号时，天线上通过一定频率的高频电流，高频电流转化为高频电波向外传播，实现信号发射。

如图1b所示，在接收信号时，天线接收高频外部电波，接收到的高频电波转化为高频电流在天线上通过，实现信号接收。

根据本公开实施例，提供了一种可调天线，该可调天线中包括可调电容。在天线工作在发射状态下时，根据发射信号的频段，调节可调电容至第一电容值以使天线加载适应当前频段，达到最高辐射效率。在天线工作在接收状态下时，根据接收信号的频段，调节可调电容至第二电容值，以使天线加载适应新的频段，达到最高辐射效率。

图2a示意性示出了根据本公开的实施例的天线100的结构框图。

如图2a所示，天线100包括：天线本体110；第一接地点120，设置在天线本体110上；馈电点130，设置在天线本体110上，并且远离第一接地点120；以及可调电容140，设置在所述天线本体110上，并且靠近第一接地点120，该可调电容140用于调整天线的辐射效率。

在本公开实施例中，天线100可以包括环形天线、ifa天线等。天线本体110可以包括单圈天线本体，也可以包括多圈天线本体。第一接地点120可以设置在天线本体110的末端，也可设置在天线本体110上的任一位置。馈电点130可以设置在天线本体110的末端，也可以设置在天线本体的任一位置。可调电容140可以设置在馈电点130与第一接地点120之间的天线本体100上，也可以设置在第一接地点120远离馈电点130的天线本体100上。

在本公开实施例中，可调电容140可以并联接入天线本体110中，即，可调电容的一端接地，另外一端接入天线本体中。例如，可调电容接入天线的一端可以为弹片，通过弹片接触天线本体，以实现可调电容并联接入天线本体。通过并联的方式将可调电容接入天线本体，可以不用破坏天线本体本身，操作简单。

根据本公开实施例，可调电容140设置在靠近第一接地点120的天线本体上。本公开实施例中的远近以天线本体为参考基础。即，可调电容140靠近第一接地点120，可以表示为可调电容140与第一接地点120之间的天线本体长度较短，短于可调电容140与馈电点130之间的天线本体长度，也就是说，可调电容140在天线本体上到第一接地点120的距离小于到馈电点130的距离。

可调电容设置在靠近第一接地点的位置可以使天线工作在低频段，并且在低频段环境下具有良好的工作状态以及工作效率。当可调电容接入靠近第一接地点的位置时，工作效果例如可以参考下述对图2b和图2c的描述。

图2b示意性示出了根据本公开的实施例的天线工作在各频率下的反馈系数。

如图2b所示，纵坐标表示反射系数，横坐标表示工作频率。实曲线表示系统处于tx时，天线加载为x(天线加载x的加载值大小可以通过调整可调电容的电容值来改变)对应的天线端口反射系数。虚曲线表示系统处于rx时，天线加载为y(天线加载y的加载至大小可以通过调整可调电容的电容值来改变)对应的天线端口反射系数。

在反射系数小于-5时，表示天线在该频段可以正常工作。如图2b，可见，当将可调电容接入靠近第一接地点的天线本体上后，该天线在低频段(880-960mhz)可以正常工作，如果不将可调电容接入到靠近第一接地点的位置时，则天线在低频段将无法工作，或者工作效率低。

图2c示意性示出了根据本公开的实施例的天线工作在各频率下的效率。

如图2c所示，纵坐标表示效率，横坐标表示工作效率。实曲线表示系统处于tx时，天线加载为x(天线加载x的加载值可以通过调整可调电容的容值改变)对应的辐射效率。虚曲线表示系统处于rx时，天线加载为y(天线加载y的加载值可以通过调整可调电容的容值改变)对应的辐射效率。

可见，当将可调电容接入靠近第一接地点的天线本体上后，该天线工作在低频段(例如880-915mhz)时，也具有良好的辐射效率。

根据本公开实施例，可调电容为第一值时，天线在tx模式具有最高的辐射效率。如图1a-1b所示，当天线100工作在tx模式的情况下，发射信号由馈电点130进入天线本体110，可调电容根据发射信号的频段，调整容值以改变天线100的加载，使得当前加载下的天线匹配发射信号的频段，具有最高的效率。例如，发射信号的频段为880-915mhz，可调电容调整容值为0.8pf，则此时天线具有最高工作效率。

根据本公开实施例，可调电容为第二值时，天线在rx模式具有最高的效率，该第二值不同于上述第一值。如图1a-1b所示，当天线100工作在rx的情况下，高频电波信号被天线100接收后，将高频电波转化为高频电流在天线100中通过形成接收信号，可调电容根据接收信号的频段，调整容值以改变天线100的加载，使得当前加载下的天线匹配接收信号的频段，具有最高的效率。例如，接收信号的频段为925-960mhz，可调电容调整容值为0.5pf，则此时天线具有最高工作效率。

根据本公开实施例提供的可调天线，可以根据收发信号的不同频段调整天线的加载，使得天线的加载匹配当前的工作频段，以达到最高的效率。并且本公开的实施例中，将可调电容并联接入到靠近第一接地点的天线本体上，可以使天线工作在低频段，并且在低频段状态下具有良好的效果以及较高的效率。

下面参考图3～图6，结合具体实施例对图2a所示的天线做进一步说明。

图3示意性示出了根据本公开的实施例的天线100的电路示意图。

如图3所示，天线100包括天线本体210、第一接地点220、馈电点230以及可调电容240。

根据本公开实施例，天线为环形天线。第一接地点220设置在天线本体210的第一末端形成第一短路末端。馈电点230设置在天线本体210的第二末端。可调电容240的第一端接地，第二端设置在靠近第一末端的天线本体上。即，天线的一端连接馈电点，另一端接地，接地端形成第一短路末端，在靠近接地点的位置并联接入一个可调电容。

在天线工作在tx时，发送信号由馈电点230进入，通过天线本体210到达第一接地点220，可调电容240可以根据发送信号的频段调整容值，从而改变天线的加载，使得天线的加载与当前工作频段匹配，以达到最高工作效率。根据本公开实施例，可调电容240接入靠近第一接地点220的天线本体上，可以使天线工作在低频段，并且具有良好的效果以及高效率。

在天线工作在rx时，高频电波信号被天线接收后转化为高频电流通过天线本体，最终反馈给馈电点230，可调电容240可以根据接收信号的频段调整电容值，从而改变天线的加载，使得天线的加载与当前的接收频段匹配，以达到最高工作效率。

根据本公开实施例，馈电点以及第一接地点设置在天线本体的两个末端，可调电容设置在靠近第一接地点的天线本体上，可以根据收发信号的不同频段调整天线的加载，使得天线的加载匹配当前的工作频段，以达到最高的效率。并且可以高效率地工作在收发信号为低频频段的情况下。

图4示意性示出了根据本公开的另一实施例的天线100的电路示意图。

如图4所示，天线100包括天线本体310、第一接地点320、馈电点330、可调电容340以及第二接地点350。

根据本公开实施例，天线为环形天线。第一接地点320设置在天线本体310的第一末端形成第一短路末端。第二接地点350设置在天线本体310的第二末端形成第二末端短路。馈电点330设置在靠近第二短路末端的天线本体310上。可调电容340的第一端接地，第二端设置在靠近第一短路末端的天线本体上。即，天线的两个末端都接地，使得这两个末端都形成为短路末端，在靠近以末端的位置接入馈电点，在靠近另一末端的位置并联接入一个可调电容。根据本公开实施例，也可以理解为在靠近馈电点330的位置在天线本体末端并联接入一个地点，相比于参见上述图3描述的天线，多并联接入一个接地点可以用来调节天线工作时的谐振状况，帮助调整天线在低频段工作时的效果。

在天线工作在tx时，发送信号以高频电流形式由馈电点330进入，天线100将高频电流转化为高频电波，向外发送，可调电容340可以根据发送信号的频段调整容值，从而改变天线的加载，使得天线的加载与当前工作频段匹配，以达到最高工作效率。

在天线工作在rx时，天线接收高频电波信号，并转换为高频电流信号，根据信号的频段，可调电容340可以根据信号的频段调整电容值，从而改变天线的加载，使得天线的加载与当前的接收频段匹配，以达到最高工作效率。

根据本公开实施例，天线本体的两个末端接地，可调电容设置在靠近一末端的天线本体上，馈电点设置在靠近另一末端的天线本体上。可以根据收发信号的不同频段调整天线的加载，使得天线的加载匹配当前的工作频段，以达到最高的效率。通过馈电点附近并联接入地点以及第一接地点附近并联接入可调电容可以高效率地工作在收发信号为低频频段的情况下。

图5示意性示出了根据本公开的再一实施例的天线100的电路示意图。

如图5所示，天线100包括天线本体410、第一接地点420、馈电点430、可调电容440以及第二接地点450。

根据本公开实施例，天线为环形天线。第一接地点420设置在天线本体410的第一末端形成第一短路末端。馈电点430设置在天线本体310的第二末端。第二接地点450设置在靠近馈电点430的天线本体410上。可调电容440的第一端接地，第二端设置在靠近第一短路末端的天线本体上。即，天线的一末端接地，形成短路末端，另一末端接入馈电点，在靠近馈电点的位置并联接入另一接地点，在靠近接地末端的位置并联接入一个可调电容。根据本公开实施例，也可以理解为在靠近馈电点430的位置在天线本体中并联接入一个地点，相比于参见上述图3描述的天线，多并联接入一个接地点可以用来调节天线工作时的谐振状况，帮助调整天线在低频段工作时的效果。

在天线工作在tx时，发送信号以高频电流形式由馈电点430进入，天线100将高频电流转化为高频电波，向外发送，可调电容440可以根据发送信号的频段调整容值，从而改变天线的加载，使得天线的加载与当前工作频段匹配，以达到最高工作效率。

在天线工作在rx时，接收高频电波信号，转换为高频电流信号，根据信号的频段，可调电容440可以根据信号的频段调整容值，从而改变天线的加载，使得天线的加载与当前的接收频段匹配，以达到最高工作效率。

根据本公开实施例，天线本体的一端接地，另一端接入馈电点，可调电容设置在靠近一接地末端的天线本体上，靠近馈电点的位置并联接入另一地点。可以根据收发信号的不同频段调整天线的加载，使得天线的加载匹配当前的工作频段，以达到最高的效率。通过馈电点附近并联接入地点以及第一接地点附近并联接入可调电容可以高效率地工作在收发信号为低频频段的情况下。

图6示意性示出了根据本公开的再一实施例的天线100的电路示意图。

如图6所示，天线100包括天线本体510、第一接地点520、馈电点530以及可调电容540。

根据本公开实施例，天线为ifa天线。第一接地点520设置在靠近天线本体的第一末端处，以使第一末端形成第一开路末端。馈电点530设置在靠近天线本体的第二末端处。可调电容540的第一端接地，第二端设置在靠近第一开路末端的天线本体上。即，天线本体的两端为开路末端，靠近一末端的位置接入馈电点，靠近另一末端的位置接入可调电容，接地点位于馈电点和可调电容之间且靠近可调电容。

在天线工作在tx时，发送信号以高频电流形式由馈电点530进入，天线100将高频电流转化为高频电波，向外发送，可调电容540可以根据发送信号的频段调整容值，从而改变天线的加载，使得天线的加载与当前工作频段匹配，以达到最高工作效率。

在天线工作在rx时，接收高频电波信号，转换为高频电流信号，根据信号的频段，可调电容540调节自身容值，以使得当前天线的加载匹配当前工作频段。

根据本公开实施例，天线两端均为开路末端，接地点靠近一开路末端，馈电点靠近另一开路末端，可调电容设置在靠近接地点的开路末端的天线本体上。可以根据收发信号的不同频段调整天线的加载，使得天线的加载匹配当前的工作频段，以达到最高的效率。通过接地点附近并联接入可调电容可以高效率地工作在收发信号为低频频段的情况下。

上述实施例中公开的天线可以用于任何需要利用天线收发信号的电子设备，例如移动终端中，在将上述天线应用在移动终端中进行数据收发时，所述天线上的馈电点与移动终端中的通信模块连接，下面以实施例方式详细介绍移动终端的结构以及工作方式。

图7示意性示出了根据本公开的实施例的移动终端700的结构框图；

如图7所示，移动终端700包括天线710、通信模块720、控制器730、处理器740、第一地点750以及第二地点760。该移动终端700可以参见上面参考图2～图6描述的天线结构，以实现多频段高效率信号传输。

天线710包括天线本体、第一接地点，设置在天线本体上；馈电点，设置在天线本体上，并且远离第一接地点；可调电容，设置在天线本体上，并且靠近第一接地点，用于调整天线的辐射效率。天线710可以参见上述参考图2-图6描述的天线100，在此不再赘述。

通信模块720与天线710中的馈电点连接，通过天线710收发辐射信号。根据本公开实施例，在发射辐射信号时，通信模块720将高频电流从馈电点传输至天线710中，天线710将高频电流转化为高频电波，向外发射。在接收辐射信号时，天线710接收高频电波转化为高频电流，有馈电点反馈给通信模块720，接收辐射信号。

控制器730用于控制天线710中的可调电容以一容值工作。根据本公开实施例，控制器730根据指令调整可调电容的容值。

处理器740用于当移动终端700工作在tx模式，通过控制器730控制天线710中的可调电容加载第一值，以使得通信模块720通过天线710以最高的效率发射辐射信号。当移动终端700工作在rx模式，通过控制器730控制天线710中的可调电容加载第二值，以使得通信模块720通过天线710以最高的效率接收辐射信号。根据本公开实施例，可以先存储有多种频段下天线匹配的电容容值，当检测到当前的工作频段时，查找对应的电容容值，通过控制器730将可调电容的容值调整到匹配的容值。

具体地，处理器710例如可以包括通用微处理器、指令集处理器和/或相关芯片组和/或专用微处理器(例如，专用集成电路(asic))，等等。处理器710还可以包括用于缓存用途的板载存储器。

第一地点750与天线710中的第一接地点连接。

第二地点760与天线710中的可调电容连接。

根据本公开实施例，移动终端700还可以包括计算机可读存储介质770，例如可以是能够包含、存储、传送、传播或传输指令的任意介质。例如，可读存储介质770可以包括但不限于电、磁、光、电磁、红外或半导体系统、装置、器件或传播介质。可读存储介质的具体示例包括：磁存储装置，如磁带或硬盘(hdd)；光存储装置，如光盘(cd-rom)；存储器，如随机存取存储器(ram)或闪存；和/或有线/无线通信链路。计算机可读存储介质可以包括计算机程序，该计算机程序可以包括代码/计算机可执行指令，计算机程序可被配置为具有例如包括计算机程序模块的计算机程序代码。

本方案保护的一种天线，该天线的可调电容，设置在所述天线本体上，即，相对于天线本体为参考，该可调电容设置在天线的末端，所述可调电容靠近所述第一接地点，所述可调电容用于调整所述天线的辐射效率。换言之，本方案的将可调电容设置在天线的末端，靠近接地点，从而提高该天线的辐射效率。更优的实施例提高在特定频度的发射效率以及在特定频度的接收效率。相对于现有技术中使用可调电容都是设置馈电点处以用于调整天线的工作频率是完全不同的技术方案。

尽管已经参照本公开的特定示例性实施例示出并描述了本公开，但是本领域技术人员应该理解，在不背离所附权利要求及其等同物限定的本公开的精神和范围的情况下，可以对本公开进行形式和细节上的多种改变。因此，本公开的范围不应该限于上述实施例，而是应该不仅由所附权利要求来进行确定，还由所附权利要求的等同物来进行限定。