天线效率提升装置以及移动终端的制作方法

文档序号:10514397阅读:317来源:国知局
天线效率提升装置以及移动终端的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种天线效率提升装置,用于移动终端,所述移动终端具有金属外壳,所述金属外壳具有至少一个不连续位置,所述不连续位置例如为断点、断缝或断槽,所述天线效率提升装置包括至少一条支路,所述支路耦接所述不连续位置的两端,用于调节所述移动终端的天线的效率。本发明还提供了一种移动终端。
【专利说明】
天线效率提升装置以及移动终端
技术领域
[0001]本发明涉及天线技术领域,具体涉及一种天线效率提升装置以及移动终端。
【背景技术】
[0002]移动终端(例如手机)通常采用塑料材质的外壳,例如,塑料材料为聚碳酸酯(Polycarbonate,PC)、丙稀臆-丁二稀-苯乙稀共聚物(AerylonitriIe butadiene Styrenecopolymers,ABS)或PC+ABS。而金属外壳与塑料外壳相比,具有坚固、手感好和外观佳等诸多优势。目前,越来越多的移动终端开始使用金属外壳。
[0003]但是,金属外壳会对天线接收和发送信号的性能产生影响。现有技术的天线设计技术,天线不易在金属包围下或完整金属框下进行有效的辐射,故往往需要在金属外壳上适当的地方进行以断缝的形式断开,以帮助天线的辐射。而这些断缝对于天线周围环境的改变(如,使用者手握手机时,或者使用者在通话时其头部贴近天线)相当敏感,最终导致天线的性能降低,影响用户体验。
[0004]现有技术的一种解决方案是设置多个天线,例如设置一个主天线和至少一个辅天线。利用软件算法实现手机在多个天线之间进行切换。若使用者手握手机而造成正在使用的天线的性能大幅下降,系统便会控制其它天线替换正在使用且性能劣化的天线以进行信号的接收和发送,以获得较好的通讯品质。因此,基于目前常见手机的空间堆叠、整机尺寸以及外形设计,往往是有一支主天线与其他辅天线,并且,主天线多是置于手机下方,而辅天线则往往是置于手机的上方或侧方。
[0005]也就是说,当使用者的手握住手机或覆盖住主天线的敏感处(即断缝处),以致于其性能在此场景常会有大幅的降低,系统便会切换至辅天线。
[0006]但是,在通话时,使用者的头部很可能会接近手机以便听音,以致于天线性能往往不如主天线的辅天线会再次因为头部的靠近而进一步劣化,再加之辅天线若因切换而担负收发功能,常常因其接近人体而需要降低其板端发射输出至天线的功率,以减少人体对电磁能量的吸收率(Specific Absorpt1n Rate,SAR)。因此,天线的通讯品质往往会大幅下降。

【发明内容】

[0007]有鉴于此,本发明提出一种天线效率提升装置以及移动终端,能够提高天线的效率。
[0008]根据本发明的第一方面,提供一种天线效率提升装置,用于移动终端,所述移动终端具有金属外壳,所述金属外壳具有至少一个不连续位置,所述天线效率提升装置包括至少一条支路,所述支路耦接所述不连续位置断缝的两端,用于调节所述移动终端的天线的效率。
[0009]优选地,所述不连续位置为断点或断槽或断缝。
[0010]优选地,所述的一条支路包括电感、电容、开关的至少之一。
[0011]优选地,所述电感和电容分别为可调器件。
[0012]优选地,所述移动终端具有第一断断缝和第二断断缝,所述天线效率提升装置包括第一支路和第二支路,所述第一支路耦接所述第一断断缝的两端,所述第二支路耦接于所述第二断断缝的两端。
[0013]优选地,所述第一支路包括第一开关以及与所述第一开关串联的第一单元,所述第二支路包括第二开关以及与所述第二开关串联的第二单元,所述第一单元和第二单元分别是由电感、电容至少之一组成的电路。
[0014]优选地,所述天线效率提升装置还包括控制单元,所述控制单元用于控制所述第一开关和所述第二开关的逻辑状态,所述逻辑状态包括闭合和断开。
[0015]优选地,所述第一断断缝和第二断断缝分别设置于所述金属外壳的左边框和右边框。
[0016]优选地,所述第一断断缝和第二断断缝分别设置于所述金属外壳的上边框和下边框。
[0017]优选地,所述第一单元包括第一电感,所述第二单元包括第二电感。
[0018]根据本发明的另一方面,提供一种移动终端,所述移动终端具有金属外壳,所述金属外壳具有至少一个不连续位置,所述移动终端还包括:天线和天线效率提升装置;断缝所述天线效率提升装置包括至少一条支路,所述支路耦接所述不连续位置的两端,用于调节所述移动终端的天线的效率。
[0019]优选地,所述不连续位置为断点或断槽或断缝。
[0020]优选地,所述的一条支路包括电感、电容、开关的至少之一。
[0021]优选地,所述电感和电容分别为可调器件。
[0022]优选地,所述移动终端具有第一断缝和第二断缝,所述天线效率提升装置包括第一支路和第二支路,所述第一支路耦接所述第一断缝的两端,所述第二支路耦接于所述第二断缝的两端。
[0023]优选地,所述第一支路包括第一开关以及与所述第一开关串联的第一单元,所述第二支路包括第二开关以及与所述第二开关串联的第二单元,所述第一单元和第二单元分别是由电感、电容至少之一组成的电路。
[0024]优选地,所述天线效率提升装置还包括控制单元,所述控制单元用于控制所述第一开关和所述第二开关的逻辑状态,所述逻辑状态包括闭合和断开。
[0025]优选地,所述第一断缝和第二断缝分别设置于所述金属外壳的左边框和右边框。
[0026]优选地,所述第一断缝和第二断缝分别设置于所述金属外壳的上边框和下边框。
[0027]优选地,所述第一单元包括第一电感,所述第二单元包括第二电感。
[0028]本发明的天线效率提升装置在移动终端的金属外壳的不连续位置设置由电感、电容以及开关至少之一组成的支路来提升移动终端的天线的效率。
【附图说明】
[0029]通过以下参照附图对本发明实施例的描述,本发明的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚,在附图中:
[0030]图1是参考设计的手机的左视图;[0031 ]图2是参考设计的手机的右视图;
[0032]图3a至3d是本发明的天线效率提升装置的支路的多个实施例的示意性结构框图;
[0033]图4是第一实施例的天线效率提升装置的示意性结构框图;
[0034]图5a至5c是第一实施例的天线效率的实测图。
【具体实施方式】
[0035]以下基于实施例对本发明进行描述,但是本发明并不仅仅限于这些实施例。在下文对本发明的细节描述中,详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。为了避免混淆本发明的实质,公知的方法、过程、流程、元件和电路并没有详细叙述。
[0036]此外,本领域普通技术人员应当理解,在此提供的附图都是为了说明的目的,并且附图不一定是按比例绘制的。
[0037]同时,应当理解,在以下的描述中,“电路”是指由至少一个元件或子电路通过电气连接或电磁连接构成的导电回路。当称元件或电路“耦接或连接到”另一元件或称元件/电路“连接在”两个节点之间时,它可以是直接耦接或连接到另一元件或者可以存在中间元件,元件之间的连接可以是物理上的、逻辑上的、或者其结合。相反,当称元件“直接耦接到”或“直接连接到”另一元件时,意味着两者不存在中间元件。
[0038]除非上下文明确要求,否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义;也就是说,是“包括但不限于”的含义。
[0039]在本发明的描述中,需要理解的是,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外,在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
[0040]本发明涉及一种用于移动终端的天线效率提升装置。移动终端例如为手机、平板电脑、可穿戴设备等。移动终端具有金属外壳,金属外壳具有至少一个不连续位置(例如断点、断缝或者断槽等),所述天线效率提升装置包括至少一条支路,所述支路耦接不连续位置的两端,用于调节所述移动终端的天线的效率。以下基于实施例对本发明进行描述,但是本发明并不仅仅限于这些实施例。
[0041]参照图1和图2,手机10具有金属外壳,金属外壳的左边框设置有断缝11,金属外壳的右边框设置有断缝12。在另一个实施例中,断缝11位于金属外壳的下边框,断缝12位于金属外壳的上边框。应当理解,断缝的位置不限于上述两种情况。
[0042]手机10包括天线系统,该天线系统设置于金属外壳内。
[0043]本发明的天线效率提升装置包括至少一条支路,支路耦接断缝的两端,用于调节所述移动终端的天线的效率。例如天线效率提升装置包括一条支路,耦接于断缝11的两端,或者天线效率提升装置包括两条支路,分别耦接于断缝11的两端和断缝12的两端。
[0044]支路包括开关、电感、电容至少之一。例如支路可以是一个电感或电容,支路也可以是一个开关和电感(电容)的串联或者并联等。优选地,电感和电容为可调器件,即电感值可调的电感、电容值可调的电容。
[0045]支路包括多种形式,图3a至3d是本发明的天线效率提升装置的支路的多个实施例的示意性结构框图。
[0046]参照图3a,支路20包括电感21和开关22。电感21和开关22串联在断缝11的第一端I Ia和第二端I Ib之间。
[0047]参照图3b,支路20包括电感23和开关24。电感23和开关24串联在断缝11的第一端I Ia和第二端I Ib之间。
[0048]参照图3c,支路20包括电容25、开关26以及开关28。开关26和电容25串联在断缝11的第一端Ila和第二端Ilb之间。开关28耦接在断缝11的第一端Ila和第二端Ilb之间。开关26和电容25组成第一分支,开关28组成第二分支,第一分支和第二分支并联。
[0049]参照图3d,支路20包括开关30、开关31、电容27和电感29。开关30和电容27串联在断缝11的第一端Ila和第二端Ilb之间,组成第一分支。开关31和电感29串联在断缝11的第一端Ila和第二端Ilb之间,组成第二分支。第一分支和第二分支并联。应当理解,本发明的天线效率提升装置的分支并不限于以上实施例。
[0050]在移动终端的外形、结构、布局以及天线形式确定的形况下,本领域的技术人员可以通过仿真或者实验来确定并优化支路的数量,开关、电感和电容的数量以及连接关系,开关的断开/闭合状态。
[0051]在另一个实施例中,天线效率提升装置包括第一支路和第二支路。第一支路耦接于断缝11的两端,第二支路耦接于断缝12的两端。第一支路包括串联在断缝11两端的第一开关和第一单元,第二支路包括串联在断缝12两端的第二开关和第二单元,其中,第一单元和第二单元分别是由电感、电容至少之一组成的电路。
[0052]图4是本发明第一实施例的天线效率提升装置的结构框图。天线效率提升装置包括第一支路和第二支路。
[0053]第一支路设置于断缝11的两端,第一支路包括串联在断缝11的第一端Ila和第二端I Ib之间的开关SI I和电感Lll,电感LI I的值为33nH。第二支路设置在断缝12的两端,第二支路包括串联在断缝12的第一端12a和第二端12b之间的开关S12和电感L12,电感L12的值为15nH。开关Sll和开关S12在控制单元23的控制下断开和闭合。
[0054]图5a至图5c是第二实施例的天线效率的实测图。以低频为例,当开关Sll和开关S12都断开时,在自由空间下的天线效率的实测曲线为Cl,天线效率为-4.2dB至-6.2dB。
[0055]当在右头手模的场景下,即手持该手机接近使用者右耳处时,当开关SII和开关S12都断开时,天线效率的实测曲线为C3;开关S12闭合,开关Sll断开时天线效率的实测曲线为C2。参照图5b,本发明的天线效率提升装置使得天线效率有0.9dB-3.6dB的提升。
[0056]当在左头手模的场景下,即手持该手机接近使用者左耳处时,当开关SII和开关S12都断开时,天线效率的实测曲线为C5;开关Sll闭合,开关S12断开时天线效率的实测曲线为C4。
[0057]本发明的天线效率提升装置使得天线效率有0.9dB-3.6dB的提升。
[0058]在一些实施例中,移动终端的基带芯片接收天线的强度信号(ReceivedSignalStrength Indicator,RSSI),基带芯片根据该强度信号判断选择主天线或辅天线,当选择主天线时,将主天线侧的支路的开关闭合,在选择辅天线时,将辅天线侧的开关闭合。或者通过设计好的内存表或自适应的算法控制开关的断开和闭合以及控制电感和/或电容的取值,以使天线的效率得以提升。
[0059]本发明还提出一种移动终端,包括上述实施例所述的天线效率提升装置。
[0060]以上所述仅为本发明的优选实施例,并不用于限制本发明,对于本领域技术人员而言,本发明可以有各种改动和变化。凡在本发明的精神和原理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。
【主权项】
1.一种天线效率提升装置,用于移动终端,所述移动终端具有金属外壳,所述金属外壳具有至少一个不连续位置,所述天线效率提升装置包括至少一条支路,所述支路耦接所述不连续位置的两端,用于调节所述移动终端的天线的效率。2.根据权利要求1所述的天线效率提升装置,其中,所述不连续位置为断点或断槽或断缝。3.根据权利要求1或2所述的天线效率提升装置,其中,所述的一条支路包括电感、电容和开关中的至少之一。4.根据权利要求3所述的天线效率提升装置,其中,所述电感和电容分别为可调器件。5.根据权利要求4所述的天线效率提升装置,其中,所述移动终端具有第一断缝和第二断缝,所述天线效率提升装置包括第一支路和第二支路,所述第一支路耦接所述第一断缝的两端,所述第二支路耦接于所述第二断缝的两端。6.根据权利要求5所述的天线效率提升装置,其中,所述第一支路包括第一开关以及与所述第一开关串联的第一单元,所述第二支路包括第二开关以及与所述第二开关串联的第二单元,所述第一单元和第二单元分别是由电感、电容至少之一组成的电路。7.根据权利要求6所述的天线效率提升装置,其中,所述天线效率提升装置还包括控制单元,所述控制单元用于控制所述第一开关和所述第二开关的逻辑状态,所述逻辑状态包括闭合和断开。8.根据权利要求5所述的天线效率提升装置,其中,所述第一断缝和第二断缝分别设置于所述金属外壳的左边框和右边框。9.根据权利要求5所述的天线效率提升装置,其中,所述第一断缝和第二断缝分别设置于所述金属外壳的上边框和下边框。10.根据权利要求6所述的天线效率提升装置,其中,所述第一单元包括第一电感,所述第二单元包括第二电感。11.一种移动终端,所述移动终端具有金属外壳,所述金属外壳具有至少一个不连续位置,所述移动终端还包括:天线和天线效率提升装置;所述天线效率提升装置包括至少一条支路,所述支路耦接所述不连续位置的两端,用于调节所述天线的效率。12.根据权利要求11所述的移动终端,其中,所述不连续位置为断点或断槽或断缝。13.根据权利要求11或12所述的移动终端,其中,所述的一条支路包括电感、电容、开关的至少之一。14.根据权利要求13所述的移动终端,其中,所述电感和电容分别为可调器件。15.根据权利要求14所述的移动终端,其中,所述移动终端具有第一断缝和第二断缝,所述天线效率提升装置包括第一支路和第二支路,所述第一支路耦接所述第一断缝的两端,所述第二支路耦接于所述第二断缝的两端。16.根据权利要求15所述的移动终端,其中,所述第一支路包括第一开关以及与所述第一开关串联的第一单元,所述第二支路包括第二开关以及与所述第二开关串联的第二单元,所述第一单元和第二单元分别是由电感、电容至少之一组成的电路。17.根据权利要求16所述的移动终端,其中,所述天线效率提升装置还包括控制单元,所述控制单元用于控制所述第一开关和所述第二开关的逻辑状态,所述逻辑状态包括闭合和断开。18.根据权利要求15所述的移动终端,其中,所述第一断缝和第二断缝分别设置于所述金属外壳的左边框和右边框。19.根据权利要求15所述的移动终端,其中,所述第一断缝和第二断缝分别设置于所述金属外壳的上边框和下边框。20.根据权利要求16所述的移动终端,其中,所述第一单元包括第一电感,所述第二单元包括第二电感。
【文档编号】H01Q1/24GK105870587SQ201610009581
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年1月6日
【发明人】黄奂衢, 王君翊, 黄丽珊
【申请人】乐视移动智能信息技术(北京)有限公司
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