一种移动终端及其天线的性能优化方法与流程

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种移动终端及其天线的性能优化方法。

背景技术：

5g(第五代移动通信网络)作为全球业界的研发焦点，发展5g技术制定5g标准已经成为业界共识。国际电信联盟itu在2015年6月召开的itu-rwp5d第22次会议上明确了5g的三个主要应用场景：增强型移动宽带、大规模机器通信、高可靠低延时通信，这三个应用场景分别对应着5g不同的关键指标，其中增强型移动带宽场景下用户峰值速度为20gbps，最低用户体验速率为100mbps。3gpp正在对5g技术进行标准化工作，第一个5g非独立组网(nsa)国际标准于2017年12月正式完成并冻结，2018年6月14日完成5g独立组网标准。

毫米波频段丰富的带宽资源为高速传输速率提供了保障，但是由于该频段电磁波剧烈的空间损耗，利用毫米波频段的无线通信系统需要采用相控阵的架构。天线作为射频前端系统中不可缺少的部件，在射频电路向着集成化、小型化方向发展的同时，将天线与射频前端电路进行系统集成和封装成为未来射频前端发展的必然趋势。

封装天线(aip)技术是通过封装材料与工艺将天线集成在携带芯片的封装内，很好地兼顾了天线性能、成本及体积，深受广大芯片及封装制造商的青睐。目前高通，intel，ibm等公司都采用了封装天线技术。毋庸置疑，aip技术也将为5g毫米波移动通信系统提供很好的天线解决方案。

针对5g毫米波频段，3gpp提出了n257(26.5ghz-29.5ghz),n258(24.25-27.5ghz),n260(37-40ghz),n261(27.5-28.35ghz)几个标准工作频段，在天线模组有限的空间，固定的层叠结构中实现更好空间覆盖的宽带相控阵模组是一个挑战。

因此，有必要提供一种在有限空间内实现毫米波更好空间覆盖的宽带相控阵模组的移动终端。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种移动终端及其天线的性能优化方法，用于解决在有限的空间内固定的层叠结构中实现更好空间覆盖的宽带相控阵模组是一个挑战的技术问题。

本发明的技术方案如下：

第一方面，本发明提供了一种移动终端，包括：显示屏、内部支撑组件、天线模组、后壳；所述显示屏与所述后壳配合以形成腔体；所述内部支撑组件位于所述腔体内以用于固定支撑零件；所述天线模组位于所述腔体内靠近所述后壳侧面的位置并且由所述内部支撑组件固定支撑；其中，所述内部支撑组件设有通孔以使所述天线模组与距离所述后壳最近的侧面之间形成无零件阻碍的信号通道。

作为一种改进，所述天线模组包括至少一个天线模块，所述通孔及所述信号通道与所述天线模块一一对应。

作为一种改进，所述天线模组包括多个天线模块，每个所述天线模块对应一个所述信号通道，所述内部支撑组件在相邻的所述信号通道之间形成凸起。

作为一种改进，所述通孔的中心点与所述天线模块的中心点的连线与所述天线模块垂直。

作为一种改进，所述通孔的形状包括矩形、正方形、圆形中的任一种。

作为一种改进，所述内部支撑组件由塑胶制成。

作为一种改进，所述内部支撑组件采用注塑或3d打印工艺制造。

作为一种改进，所述信号通道中不采用任何填充剂填充。

作为一种改进，所述后壳由3d玻璃制成。

第二方面，本发明还提供了一种移动终端的天线的性能优化方法，包括：在天线模组与距离后壳最近的侧面之间的内部支撑组件上设置通孔；通过所述通孔在所述天线模组与距离所述后壳最近的侧面之间形成无零件阻碍的信号通道，优化所述天线的性能。

本发明的有益效果在于：本发明的所述内部支撑组件设有通孔以使所述天线模组与距离所述后壳最近的侧面之间形成无零件阻碍的信号通道，通过开设通孔优化内部支撑组件的结构以优化移动终端的天线的性能，从而实现了在有限空间内实现更好空间覆盖的宽带相控阵模组，优化了天线模组的方向，改善了天线模组的增益和覆盖，优化了cdf指标。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

其中：

图1是本发明移动终端的部分结构示意图；

图2是图1所示的移动终端的局部放大示意图；

图3是本发明移动终端的内部支撑组件设置一个矩形通孔的示意图；

图4是图3所示的移动终端的局部放大示意图；

图5是本发明移动终端的内部支撑组件设置矩形通孔的示意图；

图6是图5所示的移动终端的局部放大示意图；

图7是本发明移动终端的内部支撑组件设置正方形通孔的示意图；

图8是图7所示的移动终端的局部放大示意图；

图9是本发明移动终端的内部支撑组件设置圆形通孔的示意图；

图10是图9所示的移动终端的局部放大示意图；

图11为本发明移动终端的部分结构立体分解示意图；

图12是本发明移动终端的结构示意图；

图13是本发明移动终端的天线的性能优化方法的流程图；

图14是本发明移动终端双天线模组下，天线累积分布函数为50％的增益曲线图；

图15是本发明移动终端的单个天线模组的增益对比曲线图。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。

请参阅图1至图12，本发明提供了一种移动终端100，包括：显示屏20、内部支撑组件30、天线模组40、后壳50；所述显示屏20与所述后壳50配合以形成腔体；所述内部支撑组件30位于所述腔体内以用于固定支撑零件；所述天线模组40位于所述腔体内靠近所述后壳50侧面的位置并且由所述内部支撑组件30固定支撑。可以理解的是，根据移动终端100功能，移动终端100还包括其他零件，比如，电池、摄像头、主板等，在此不作赘述。

显示屏20用于移动终端100输入和输出信号，可以采用tft液晶显示屏20、ufb液晶显示屏20、stn屏幕、amoled等，在此不作具体限定。

所述后壳50用于封装移动终端100背面和侧面以保护移动终端100内部零件，包括侧边511、背板521；背板521采用矩形、正方形时，侧边511数量为四个，四个侧边511分别位于背板521的四个边缘，并且四个侧边511位于背板521的同一侧以使后壳50形成开口的盒体。背板521采用其他形状时，侧边511为一个环，环的截面形状与背板521形状相同，侧边511位于背板521的边缘，比如，圆形、椭圆形等。可以理解的是，后壳50一体成型，从而提升了后壳50的形状的准确性；在另一个实施例中，后壳50还可以分成多部分壳体，多部分的壳体分别制造后再拼接成可以封装移动终端100背面和侧面以保护移动终端100内部零件的后壳50。

在本发明优选的实施例中，侧边511与背板521的连接处进行倒圆处理，比如，按角度45°进行倒圆处理，从而减少对侧边511与背板521的连接处的磨损，提升了用户体验。

请参阅图1至图11，所述内部支撑组件30设有通孔311以使所述天线模组40与距离所述后壳50最近的侧面之间形成无零件阻碍的信号通道321。通过开设通孔311优化内部支撑组件30的结构以优化移动终端100的天线的性能，从而实现了在有限空间内实现更好空间覆盖的宽带相控阵模组，优化了天线模组40的方向，改善了天线模组40的增益和覆盖，优化了cdf指标。

请参阅图3至图11，所述通孔311的形状包括矩形、正方形、圆形中的任一种；可以理解的是，所述通孔311还可以是其他形状，在此不作具体限定。

在本发明优选的实施例中，所述天线模组40包括至少一个天线模块411，所述通孔311及所述信号通道321与所述天线模块411一一对应，从而确保每个天线模块411发射和接收信号的稳定性，提高了天线模组40发射和接收信号的质量。可以理解的是，在另一个实施例中，一个通孔311及一个所述信号通道321与多个天线模块411对应，或者多个通孔311及多个所述信号通道321与多个天线模块411对应。

天线模组40包括基板、天线模块411、集成电路芯片、电路，天线模块411设置在基板上，集成电路芯片位于基板远离天线模块411的一侧，电路设于基板内连接天线模块411与集成电路芯片。当天线模组40包括多个天线模块411时，天线模组40还包括隔离部件，隔离部件位于相邻的两个天线模块411之间用于对相邻的两个天线模块411进行隔离。可以理解的是，天线模组40还可以是其他的结构，在此不作具体限定。

在本发明优选的实施例中，天线模组40为发射和接收毫米波信号的天线模组40。可以理解的是，天线模组40还发射和接收其他波段的信号的天线模组40，在此不作具体限定。

天线模组40与移动终端100的长侧面平行，天线模组40发射和接收的信号大部分经过移动终端100的长侧面。手持移动终端100的习惯是把移动终端100的底端的短侧面放置在手掌上，手指放置在移动终端100的两个长侧面，从而实现手持移动终端100时避免移动终端100跌落损坏移动终端100，因此天线模组40靠近移动终端100的与底端相对的顶端的短侧面，从而避免手持移动终端100时手指影响天线模组40发射和接收信号，提高了天线模组40发射和接收信号的质量和稳定性。可以理解的是，天线模组40还放置在移动终端100其他位置，在此不作具体限定。

请参阅图1，在本发明优选的实施例中，天线模组40的数量为两个，两个天线模组40对称设置，两个天线模组40可以发射和接收相同波段的信号，从而确保了移动终端100发射和接收信号的稳定性；或者两个天线模组40可以发射和接收不相同波段的信号，从而提高了移动终端100的工作频段范围。

在本发明优选的实施例中，天线模组40的数量为多个，多个天线模组40可以设置在所述腔体中不同的位置，从而使移动终端100可以适应不同的应用场景需求。

在本发明优选的实施例中，所述天线模组40包括多个天线模块411，每个所述天线模块411对应一个所述信号通道321，所述内部支撑组件30在相邻的所述信号通道321之间形成凸起331，所述凸起331用于使所述内部支撑组件30对所述显示屏20及所述后壳50进行更好的支撑。如图1和图11所示，移动终端100包括两个天线模组40，每个天线模组40包括四个天线模块411。

凸起331是所述内部支撑组件30的部件从移动终端100后壳50的位置向显示屏20凸起331，凸起331的高度是在移动终端100正常使用时凸起331的上表面不与移动终端100屏接触，可以理解的是，凸起331还可以有其他高度，在此不作具体限定。凸起331的形状根据所述内部支撑组件30及信号通道321的设置需求而确定，在此不作具体限定。

在本发明优选的实施例中，凸起331的上表面覆盖有一层柔性材料，比如，橡胶、软胶等，柔性材料起到一定卸力作用，从而在移动终端100受到非正常挤压时避免凸起331损坏显示屏20。

在本发明优选的实施例中，所述通孔311的中心点与所述天线模块411的中心点的连线与所述天线模块411垂直，从而进一步降低了信号通道321对信号的损耗，进一步提高了天线模组40发射和接收信号的质量。

在本发明优选的实施例中，所述信号通道321中不采用任何填充剂填充，从而避免填充剂造成信号损失，提高了天线模组40发射和接收信号的质量。

请参阅图11，内部支撑组件30包括边框341、两个侧面支撑条361，两个侧面支撑条361对称设置，边框341设置在后壳50与显示屏20之间以对移动终端100的显示屏20与后壳50之间产生更好的支撑，侧面支撑条361位于边框341远离显示屏20的一侧，以对边框341及其他部件产生支撑以确保边框341及其他部件相对位置固定，避免移动终端100因外力而变形。可以理解的是，根据移动终端100功能，内部支撑组件30还包括其他部件，比如，固定支撑摄像头的部件、固定支撑电池的部件、固定支撑话筒的部件等，在此不作具体限定。

所述通孔311开设在边框341、侧面支撑条361上以使所述天线模组40与距离所述后壳50最近的侧面之间形成无零件阻碍的信号通道321。可以理解的是，内部支撑组件30的其他固定支撑部件的部分结构如位于信号通道321中会对信号造成损耗的，该固定支撑部件也需要开设通孔311。

所述内部支撑组件30由塑胶制成；可以理解的是，内部支撑组件30还可以由其他材料制成。所述内部支撑组件30采用注塑或3d打印工艺制造；可以理解的是，内部支撑组件30还可以由其他工艺制成。内部支撑组件30的各个部件一体成型，然后把各个部件组装成内部支撑组件30以对移动终端100的零件进行固定制成。移动终端100的零件通过卡接、粘结剂粘接等方式安装在移动终端100的腔体内。

所述后壳50由3d玻璃、塑胶等材料制成，在此不作具体限定。

如图13所示，本发明实施例提供了一种移动终端的天线的性能优化方法，包括：

s102、在天线模组与距离后壳最近的侧面之间的内部支撑组件上设置通孔；

所述通孔311的形状包括矩形、正方形、圆形中的任一种；可以理解的是，所述通孔311还可以是其他形状，在此不作具体限定。

图5至图10所示，所述天线模组40包括至少一个天线模块411，所述通孔311及所述信号通道321与所述天线模块411一一对应，从而确保每个天线模块411发射和接收信号的稳定性，提高了天线模组40发射和接收信号的质量。可以理解的是，在另一个实施例中，图3和图4所示，一个矩形通孔311及一个所述信号通道321与多个天线模块411对应，或者多个通孔311及多个所述信号通道321与多个天线模块411对应。

s104、通过所述通孔在所述天线模组与距离所述后壳最近的侧面之间形成无零件阻碍的信号通道，优化所述天线的性能。

具体而言，天线模组40与距离后壳50最近的侧面之间是天线模组40的辐射区，通过在辐射区对应的内部支撑组件30上开设通孔311形成无零件阻碍的信号通道321，从而优化内部支撑组件30的结构以优化移动终端100的天线的性能，实现了在有限空间内实现更好空间覆盖的宽带相控阵模组，优化了天线模组40的方向，改善了天线模组40的增益和覆盖，优化了cdf指标。

图14是双天线模组下，天线累积分布函数为50％的增益曲线图，包括塑料(塑胶)全填充和塑料开孔(矩形通孔311)的对比；图15是单个天线模组的增益对比曲线图，包括塑料(塑胶)全填充和塑料开孔(矩形通孔311)的对比。从两个图可以观察到，两个天线模组40的时候50％cdf通过优化后的天线模组40与后壳50之间的内部支撑组件30的结构(即塑料开矩形通孔311)形成无零件阻碍的信号通道321改善信号传输，并且内部支撑组件30仍然具有良好的支撑性能。

以上所述的仅是本发明的实施方式，在此应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出改进，但这些均属于本发明的保护范围。