CN101102343B - 改善全向辐射功率和全向灵敏度指标的方法及其手机装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种改善全向辐射功率和全向灵敏度指标的手机装置，其为一折叠机，包括有上壳体、下壳体、主板和LCD子板，所述上壳体和下壳体通过转轴连接；在所述上壳体或下壳体的非金属天线区域内设置天线，该天线与主板电路电连接；所述转轴为金属转轴，所述上壳体和下壳体除所述非金属天线区域外均具有导电性，并通过所述金属转轴电性连接；所述主板及LCD子板上分别设置有露铜区，用于与所述上壳体和下壳体电性连接。本发明方法及其手机装置过采用金属转轴、金属弹片的结构设计来改善手机的TRP及TIS指标，用以实现上下地的良好连接，很好地提升了低频段的TRP和TIS指标。

Description

改善全向辐射功率和全向灵敏度指标的方法及其手机装置

技术领域

本发明涉及一种移动终端装置及方法，具体说，涉及的是一种改善全向辐射功率及全向灵敏度指标的方法以及采用该方法的手机。

背景技术

全向辐射功率(TRP，Total Radiated power，以下简称TRP)是指手机在立体全方向上发射机对外辐射功率的平均值，它全面衡量了手机整机的辐射性能。TRP值越大，表明手机整机辐射性能越好。

全向灵敏度(TIS，Total Isotropic Sensitivity，以下简称TIS)是指手机在立体全方向上接收机能接收到功率的最小平均值，它全面衡量了手机整机的接收性能。TIS值越小，表明手机的接收性能越好。

OTA(Over The Air)测试，目的是验证无线设备和网络的连接能力及终端使用者对辐射和接收性能的影响。它进行的是空间三维测试，包括辐射功率和接收灵敏度两个方面。

在通讯技术日益发达的今天，手机已成为人们最常用的通讯工具，对手机性能的要求也越来越高。目前市场上的手机主要有以下几种类型：直板机，折叠机，滑盖机。在折叠机中，内置天线放在手机底部的情况越来越流行，根据实践调试经验发现，这种放置方式需对手机的结构进行特别设计；但目前的设计中，手机的上壳与下壳一般只是通过FPC单端连接(FPC是柔性线路板简称，又称软板，英文是Flexible printed circuit)，导致手机低频部分(包括GSM900，GSM850，UMTS850等)的TRP及TIS会很差，达不到OTA测试标准要求，且会造成手机信号差、耗电快等状况。

因此，现有技术存在缺陷，而有待于改进和发展。

发明内容

本发明的目的在于提供一种改善全向辐射功率和全向灵敏度指标的方法及其手机装置，可以明显改善手机低频部分的全向辐射功率及接收指标，解决因为结构设计不当而造成的全向辐射功率低及接收能力差的问题。

本发明的技术方案如下：

一种改善全向辐射功率和全向灵敏度指标的手机装置，其为一折叠机，包括有上壳体、下壳体、主板和LCD子板，所述上壳体和下壳体通过转轴连接；在所述上壳体或下壳体的非金属天线区域内设置天线，该天线与主板电路电连接；其中，所述转轴为金属转轴，所述上壳体和下壳体为金属外壳或者其内侧涂覆一层导电漆的非金属外壳，使其除所述非金属天线区域外均具有导电性，并通过所述金属转轴电性连接；所述主板及LCD子板上分别设置有露铜区，用于分别与所述下壳体和上壳体电性连接。

所述的手机装置，其中，所述导电漆的厚度为0.1～0.2毫米。

所述的手机装置，其中，所述金属转轴上设置有金属弹片，用于电性连接所述上壳体和下壳体。

所述的手机装置，其中，所述主板及LCD子板的露铜区通过导电泡棉，与所述上壳体和下壳体的导电性部分电性连接。

一种改善全向辐射功率和全向灵敏度指标的方法，用于折叠机手机装置，其包括以下步骤：

A、采用金属转轴连接所述手机装置的上壳体和下壳体，并设置所述上壳体和所述下壳体为金属外壳或者其内侧涂覆一层导电漆的非金属外壳，使其具有导电性，所述金属转轴电性连接上壳体与下壳体的导电性部分；

B、在手机主板和LCD子板上做露铜处理，并使露铜区分别连接所述上壳体和所述下壳体的导电性部分。

所述的方法，其中，所述上壳体或所述下壳体为金属材料制成，并在其上设有非金属天线区域，用于装配天线。

本发明所提供的改善全向辐射功率和全向灵敏度指标的方法及其手机装置，通过采用金属转轴、金属弹片的结构设计来改善手机的TRP及TIS指标，用以实现上下地的良好连接，与现有技术相比，本发明方法及装置很好地提升了低频段的TRP和TIS指标。

附图说明

图1为本发明的改善全向辐射功率和全向灵敏度指标的手机装置示意图；

图2为本发明手机装置上下壳的连接示意图；

图3为本发明的手机装置的电路板连接示意图；

图4为本发明的改善全向辐射功率和全向灵敏度指标的方法流程示意图；

图5a和图5b分别是现有技术和本发明方案的手机全向辐射功率检测结果表；

图6a和图6b分别是现有技术和本发明方案的手机全向灵敏度指标的检测结果表。

具体实施方式

下面参照附图，对本发明的优选实施例作详细描述。

本发明的手机装置主要是用于折叠机，在折叠手机中，天线12位于折叠手机的上壳体10或下壳体11的远离上、下壳体连接部(即转轴31)的一端，以下称“自由端”，如图1所示，靠近下壳体11的自由端，用塑料支架进行固定，与上壳体或下壳体的导电部分40相隔离。所述导电部分40的设置是根据手机装置的上壳体和下壳体的材质相应设置的，例如在采用非导电的塑胶上壳体或下壳体内表面涂导电漆，或者采用金属壳的壳体本身。

在手机天线的设计中，手机主板作为天线的镜像参考地，天线与参考地需要构成辐射系统。根据天线原理，不同频率的天线需要不同大小的参考地，一般来说，对于放在PCB板底端的天线来说，PCB板长大于工作频率的0.4个波长时天线的辐射性能会较好。

折叠机的主板长一般在50-70毫米，而GSM850，UMTS850频段的0.4个波长在135毫米左右，因此本发明手机装置中需要通过连接上下壳地来延伸主板长度；除软性电路板(FPC)连接外增加金属转轴连接上下地的目的是使天线参考地上的回流电流通畅。

本发明手机装置的液晶显示屏(LCD)子板20与手机主板21通过LCD的软性电路板连接在一起，如图3所示，液晶显示屏的软性电路板22一端与LCD子板20相连接，另一端与主板21相连接。所述LCD子板20用于对液晶显示进行控制，所述主板21用于实现通信功能，以及对所述LCD子板20的控制，这些控制过程为现有技术所公知，因此不再赘述。

在天线与主板构成的辐射系统中，参考地的大小对天线的性能有影响，参考地大小的不同对应的天线输入阻抗也不同，在天线放置于主板底端的设计中，参考地对天线的影响尤为明显，为了使天线能够进行有效地辐射，必须选择合理的参考地大小。在低频段(824-960MHz)，波长较长，要进行有效的辐射，需要的参考地也大。

本发明手机装置为了增大参考地，采用了金属外壳或采用喷导电漆的外壳(上壳体和下壳体采用非金属材质时)，并通过金属转轴31和金属弹片32连接金属上、下外壳或非金属上、下壳体的内壁导电漆，如图2所示，这样使天线低频部分的参考地增加，天线的辐射性能得到了改善。外壳内壁的导电漆通过导电泡棉与主板露铜区域211和LCD子板露铜221区域连接。导电漆的厚度在0.1～0.2毫米之间，本优选实施例中，导电漆的厚度为0.1毫米，这个厚度相对可以喷的均匀，太厚会影响结构。

本发明改善全向辐射功率和全向灵敏度指标的方法如图4所示，其包括以下步骤：

S1、采用金属转轴31连接所述上壳体10和下壳体11，在所述上壳体10上设置有LCD子板21，在所述下壳体11上设置有主板22；

S2、在金属外壳包括上、下壳体的内壁相应区域不要喷非金属导电材料，这样在利用所述金属转轴31做电性连接时不会被绝缘，能够实现电性的贯通连接；对于全金属外壳，可增加金属弹片32，使金属弹片32一端与金属转轴31电性连接，一端与外壳未喷非导电材料区域(金属材质)连接；

在手机的上壳体和下壳体为非金属外壳时，可以在其内壁喷涂导电漆，导电漆厚度为0.1mm；通过所述金属弹片32连接该导电漆，这样，如果是金属材质直接利用，如果是非金属材质则涂覆导电漆形成导电层，从而通过所述金属转轴31电性连接在一起，并与主板一同连接形成与天线相对的参考地；

S3、对导电漆区域或金属外壳内壁未喷非金属材料区域所对应的主板22和LCD子板21的地做露铜处理，得到主板露铜区221和子板露铜区211，如图3所示；分别用五块左右导电泡棉将主板露铜区221、子板露铜区211和非金属外壳导电漆或与金属外壳内壁未喷非金属材料区域进行电性连接；

S4、对手机的天线12进行调试，包括调整天线12的匹配及走线，以保证天线12到达所需的性能。

根据天线原理，不同频率的天线需要不同大小的参考地，一般来说，对于放在PCB板一端的天线来说，PCB板长大于工作频率的0.4个波长时天线的辐射性能会较好。

折叠机主板长一般在50-70毫米，而GSM850，UMTS850频段的0.4个波长在135毫米左右，因此需要通过连接上下壳地来延伸主板长度；除FPC连接外增加金属转轴连接上下地的目的是使天线参考地上的回流电流通畅。

在本发明的较佳实施例之一中，主板长62毫米，通过金属转轴31连接上下外壳10、11后，参考地长增加到约130毫米，这个长度使天线在低频段也能达到相对较好的状态。

实验结果表明，经过上述本发明的步骤后，手机装置的低频部分TRP得到了提升4dB左右，TIS改善了3dB左右，满足了自由空间OTA的测试要求。

本发明方法及其手机装置通过采用金属转轴、金属弹片的结构设计改善了手机的TRP及TIS指标，用以实现上下地的良好连接，与现有技术相比，本发明方法及装置改善了上下地连接，使电流回流改善，很好地提升了低频段的TRP和TIS指标。    

如图5a和图5b所示是现有技术和本发明手机技术方案的全向辐射功率检测结果表，可以看出在各测试频点值上辐射功率的提升；同样如图6a和图6b所示的现有技术和本发明手机技术方案的全向灵敏度指标的检测结果可以对比看出，本发明的手机装置及其方法提高了手机的全向灵敏度指标，由此，相应地本发明手机装置的其它一些指标，如待机时间、上网质量等也会得到明显改善。

应当理解的是，本发明上述针对较佳实施例的描述较为具体，并不能因此而理解为对本发明专利保护范围的限制，本发明的专利保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (6)

1.一种改善全向辐射功率和全向灵敏度指标的手机装置，其为一折叠机，包括有上壳体、下壳体、主板和LCD子板，所述上壳体和下壳体通过转轴连接；在所述上壳体或下壳体的非金属天线区域内设置天线，该天线与主板电路电连接；其特征在于，所述转轴为金属转轴，所述上壳体和下壳体为金属外壳或者其内侧涂覆一层导电漆的非金属外壳，使其除所述非金属天线区域外均具有导电性，并通过所述金属转轴电性连接；所述主板及LCD子板上分别设置有露铜区，用于分别与所述下壳体和上壳体电性连接。

2.根据权利要求2所述的手机装置，其特征在于，所述导电漆的厚度为0.1～0.2毫米。

3.根据权利要求1所述的手机装置，其特征在于，所述金属转轴上设置有金属弹片，用于电性连接所述上壳体和下壳体。

4.根据权利要求1所述的手机装置，其特征在于，所述主板及LCD子板的露铜区通过导电泡棉，与所述上壳体和下壳体的导电性部分电性连接。

5.一种改善全向辐射功率和全向灵敏度指标的方法，用于折叠机手机装置，其包括以下步骤：

A、采用金属转轴连接所述手机装置的上壳体和下壳体，并设置所述上壳体和所述下壳体为金属外壳或者其内侧涂覆一层导电漆的非金属外壳，使其具有导电性，所述金属转轴电性连接上壳体与下壳体的导电性部分；

B、在手机主板和LCD子板上做露铜处理，并使露铜区分别连接所述上壳体和所述下壳体的导电性部分。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述上壳体或所述下壳体为金属材料制成，并在其上设有非金属天线区域，用于装配天线。

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