CN104617386A - 一种移动终端、天线系统以及射频信号控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种移动终端、天线系统以及射频信号控制方法，所述天线系统包括：金属框和天线支架，其中，所述金属框设于移动终端的外侧边环周；所述天线支架与所述金属框连接，所述天线支架与所述金属框配合实现所述移动终端信号的发射和接收。本发明提供的天线系统采用USB接口居中并在其左右分别断开金属框的设置方式，减少金属的USB接口对天线的影响；另外，还将天线支架上设置多组天线线圈，这样既可以充分利用移动终端底部的空间，以得到更好的天线性能，且可以通过微处理单元控制天线转换开关切换不同的天线线圈接入到射频电路板，把一个带宽较宽的射频信号，通过合理的切换和分配利用同一金属框进行发射和接收。

Description

一种移动终端、天线系统以及射频信号控制方法

技术领域

本发明涉及移动终端天线的技术领域，具体是涉及一种移动终端、天线系统以及射频信号控制方法。

背景技术

随着4G的普及，天线所要求的频率范围越来越宽，而同时手机功能也越来越多，内部空间也越来越小。

美国苹果率先采用了手机的金属边框作为手机天线，该技术方案一方面比较美观，另一方面，可以更好的利用手机内的空间，实现更好的天线辐射效果。

手机天线的好坏，与手机天线的空间大小及空间内是否有金属成分有很大的关系，而金属框手机一方面由于金属框本身尺寸大小难以改变，设计灵活度差，另一方面，金属的USB座必定会影响到手机的天线性能。

采用非金属USB座(苹果为主)的方式，由于USB座强度不够，需要增加额外的结构去做固定，一方面会增加额外的成本，另一方面会牺牲额外的手机空间，这与手机越做越小的趋势不符，非金属USB座在业界也不通用，目前除了苹果以外很少有厂商的USB座是非金属的，另外，需要自行定制新的USB座，涉及到定制成本的问题。

USB座移出底部天线区区域的方式，这种方式的主要缺点是底部USB接头会不居中，十分不美观。

另外，现有技术中利用金属框作为天线的技术方案中，天线支架无法对整个底部空间进行利用，一只天线也无法实现整个4G所需要的频率范围，性能相对偏差。

发明内容

本发明实施例提供一种移动终端、天线系统以及射频信号控制方法，以解决现有技术中金属框无法避让金属USB接口以及单一天线无法满足较宽频率范围信号的发射和接收的技术问题。

为解决上述问题，本发明实施例提供了一种基于金属框的移动终端天线系统，所述天线系统包括：金属框和天线支架，其中，所述金属框设于移动终端的外侧边环周；所述天线支架与所述金属框连接，所述天线支架与所述金属框配合实现所述移动终端信号的发射和接收。

根据本发明一优选实施例，所述天线系统进一步包括射频电路板，所述射频电路板上设有射频接触端子，所述射频接触端子与所述天线支架接触连接，所述天线支架内部设有天线线圈，所述天线支架的侧面和底面分别设有连接端子，所述天线支架通过所述连接端子与所述金属框接触连接。

根据本发明一优选实施例，所述金属框在所述移动终端的USB接口两侧设有断开的缝隙，用于避让所述USB接口。

根据本发明一优选实施例，所述天线支架内部设置有多组天线线圈，所述多组天线线圈的匝数及排列形式各不相同，用于分别与所述金属框连接时，移动终端可以发送或接收不同的频率信号。

根据本发明一优选实施例，所述天线系统还包括天线转换开关，所述天线转换开关用于切换不同的天线线圈接入所述射频电路板，以使所述移动终端发送或接收不同的频率信号。

根据本发明一优选实施例，所述天线支架呈长条板状，所述天线线圈为两组，分别设置在所述天线支架的两端。

根据本发明一优选实施例，所述天线支架的数量为多个，每个所述天线支架内部设有一组或多组天线线圈。

根据本发明一优选实施例，所述断开的缝隙内用绝缘材料填充。

为解决上述技术问题，本发明还提供一种移动终端，所述移动终端包括：射频处理模块、微处理单元以及上述的天线系统，所述射频处理模块用于判断所述天线系统所要接收或发送的射频信息的频率，并将判断结果反馈给所述微处理单元，所述微处理单元根据所述判断结果控制所述天线转换开关切换不同的天线线圈接入到所述射频电路板。

为解决上述技术问题，本发明还提供一种基于上述移动终端的射频信号发射及接收的控制方法，所述控制方法包括步骤：射频处理模块判断移动终端当前网络频率并将判断结果反馈给微处理单元；微处理单元根据所述判断结果发出控制信号给天线转换开关；天线转换开关根据所述控制信号切换不同的天线线圈接入到射频电路板；移动终端信号通过接入的天线线圈及金属框发射或接收信号。

相对于现有技术，本发明提供的移动终端、天线系统以及射频信号控制方法，采用USB接口居中并在其左右分别断开金属框的设置方式，减少金属的USB接口对天线的影响；另外，还将天线支架上设置多组天线线圈，这样既可以充分利用移动终端底部的空间，以得到更好的天线性能，且可以通过微处理单元控制天线转换开关切换不同的天线线圈接入到射频电路板，把一个带宽较宽的射频信号，通过合理的切换和分配利用同一金属框进行发射和接收。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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。

图1是本发明基于金属框的移动终端天线系统一优选实施例的结构示意图；

图2是图1实施例中天线系统的局部示意图；

图3是图2中天线系统的局部爆炸示意图；

图4是图1实施例中天线系统中天线支架的结构示意图；

图5是图4中天线支架另一视角的示意图；

图6是本发明移动终端一优选实施例的结构示意框图；以及

图7是移动终端的射频信号发射及接收的控制方法的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明作进一步的详细描述。特别指出的是，以下实施例仅用于说明本发明，但不对本发明的范围进行限定。同样的，以下实施例仅为本发明的部分实施例而非全部实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它

实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，图1是本发明基于金属框的移动终端天线系统一优选实施例的结构示意图，该天线系统包括金属框1、天线支架2以及射频电路板3。

具体而言，金属框1设于移动终端的外侧边环周，材质可以为铝合金、不锈钢等。请一并参阅图2和图3，图2是图1实施例中天线系统的局部示意图，图3是图2中天线系统的局部爆炸示意图；USB接口8位于移动终端底部居中位置，该金属框1以USB接口8为中心设置，并在该USB接口8两侧设有断开的缝隙12，用于避让该USB接口8，其中，该USB接口8也为金属材质。由于金属框1和USB接口8都为金属材质，如果接触连接的话，相互会产生干扰，因此设置有缝隙12，并在缝隙12内填充绝缘材料，保证金属框1与USB接口8绝缘，其中，该绝缘材料可以为塑料或者橡胶等，此处不做限定。

金属框内侧还设有多个用于与天线支架连接的接触端子11。

请一并参阅图4和图5，图4是图1实施例中天线系统中天线支架的结构示意图，图5是图4中天线支架另一视角的示意图；在该实施例中，天线支架2呈长条板状，其内部设有天线线圈21，侧面和底面分别设有多个连接端子22，天线支架2通过该连接端子22与金属框1(上的接触端子11)及射频电路板3(上的射频接触端子31)连接，天线线圈21为两组，分别设置在天线支架2的两端，中间通过连接部23连接。当然，天线支架2的形状不限于此，可以根据移动终端内部空间结构进行不同形状的设置。

在其他实施例中，天线支架2内部可以设置有多组天线线圈21，多组天线线圈的匝数及排列形式各不相同，用于当多组天线线圈分别与金属框1连接时，移动终端可以发送或接收不同的频率信号。

另外，天线支架2的数量也可以为多个，每个天线支架内部可以设有一组或多组天线线圈21，天线支架2的其他结构形式及天线线圈21的设置方式在本领域技术人员的理解范围内，此处不再赘述。

射频电路板3设于移动终端壳体(图中未示)内部并被金属框1环绕，该射频电路板3上设有射频接触端子31，射频接触端子31与天线支架2上的连接端子22接触连接。

移动终端通过射频电路板3进行处理射频信号，再依次经过天线支架2和金属框1进行发送和接收射频信号。

优选地，该天线系统还包括天线转换开关(图中未示)，该天线转换开关用于切换不同的天线线圈21接入射频电路板3，以使移动终端可以发送或接收不同的频率信号。

本发明实施例提供的基于金属框的移动终端天线系统，采用USB接口居中并在其左右分别断开金属框的设置方式，减少金属的USB接口对天线的影响；另外，还将天线支架上设置多组天线线圈，这样既可以充分利用移动终端底部的空间，实现了更好的天线性能，且天线转换开关切换不同的天线线圈接入到射频电路板，把一个带宽较宽的射频信号，通过合理的切换和分配利用同一金属框进行发射和接收。

本发明实施例还提供一种移动终端，请参阅图6，图6是本发明移动终端一优选实施例的结构示意框图，该移动终端包括：射频处理模块500、微处理单元600以及天线系统700，其中，该天线系统700为上述实施例中的天线系统，射频处理模块500用于判断天线系统700所要接收或发送的射频信息的频率，并将判断结果反馈给微处理单元600，微处理单元600根据判断结果控制天线转换开关切换不同的天线线圈接入到射频电路板，以实现移动终端发送或接收不同频率信号的目的。关于移动终端的其他部分结构的技术特征，为本领域技术人员的惯常设计，此处不再一一列举。

另外，本发明实施例还提供一种上述实施例移动终端的射频信号发射及接收的控制方法，请参阅图7，图7为移动终端的射频信号发射及接收的控制方法的流程示意图，该控制方法包括但不限于以下步骤：

步骤S700，射频处理模块判断移动终端当前网络频率并将判断结果反馈给微处理单元。

在步骤S700中，射频处理模块负责实现对当前移动网络中的信号进行接收、变频、解调、处理等，而微处理单元接收到射频处理模块处理后的数据并得出当前移动通信网络具体的频率值。

步骤S710，微处理单元根据所述判断结果发出控制信号给天线转换开关。

在移动终端设计的过程中，会根据具体的天线结构环境以及调试结果，决定不同频率的信号用哪一种天线线圈结构来实现更好，并把这个决定的方法预存在移动终端的软件中。

当微处理单元判断到当前网络的频率后，根据预存在移动终端的判断方法，输出控制信号，控制天线转换开关切换到相应的天线线圈，决定移动终端的接收发射信号与哪一天线线圈相连接，实现最佳的天线辐射性能。

步骤S720，天线转换开关根据所述控制信号切换不同的天线线圈接入到射频电路板。

天线本身由金属框及天线支架上的天线线圈构成，由于在天线辐射时，不同频率的射频信号需要不同尺寸的金属辐射体才能更好的辐射，而由于金属框本身长度大小不好改变，所以加入了天线支架上的天线线圈来实现调节金属辐射体的尺寸。

射频信号通过射频处理模块传输信号到天线(包括金属框和天线支架)上，信号首先传输到天线支架上的天线线圈上，再通过天线线圈与金属框的连接，实现信号的辐射或接收。

步骤S730，移动终端信号通过接入的天线线圈及金属框发射或接收信号。

不同频率的射频信号通过射频传输线及射频连接器传输射频信号到天线支架上，然后不同频率的射频信号通过不同天线线圈与外部的天线(金属框)相连，射频电路板在这里则起到很好的实现天线与电路板之间的阻抗匹配作用。

本实施例提供的基于上述移动终端的射频信号发射及接收的控制方法，通过微处理单元控制天线转换开关切换不同的天线线圈接入到射频电路板，把一个带宽较宽的射频信号，通过合理的切换和分配利用同一金属框进行发射和接收，这样既可以充分利用底部的空间，实现更好的天线性能。

以上所述仅为本发明的一种实施例，并非因此限制本发明的保护范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效装置或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种基于金属框的移动终端天线系统，其特征在于，所述天线系统包括：金属框和天线支架，其中，所述金属框设于移动终端的外侧边环周；所述天线支架与所述金属框连接，所述天线支架与所述金属框配合实现所述移动终端信号的发射和接收。

2.根据权利要求1所述的天线系统，其特征在于，所述天线系统进一步包括射频电路板，所述射频电路板上设有射频接触端子，所述射频接触端子与所述天线支架接触连接，所述天线支架内部设有天线线圈，所述天线支架的侧面和底面分别设有连接端子，所述天线支架通过所述连接端子与所述金属框接触连接。

3.根据权利要求2所述的天线系统，其特征在于，所述金属框在所述移动终端的USB接口两侧设有断开的缝隙，用于避让所述USB接口。

4.根据权利要求2所述的天线系统，其特征在于，所述天线支架内部设置有多组天线线圈，所述多组天线线圈的匝数及排列形式各不相同，用于分别与所述金属框连接时，移动终端可以发送或接收不同的频率信号。

5.根据权利要求4所述的天线系统，其特征在于，所述天线系统还包括天线转换开关，所述天线转换开关用于切换不同的天线线圈接入所述射频电路板，以使所述移动终端发送或接收不同的频率信号。

6.根据权利要求5所述的天线系统，其特征在于，所述天线支架呈长条板状，所述天线线圈为两组，分别设置在所述天线支架的两端。

7.根据权利要求2所述的天线系统，其特征在于，所述天线支架的数量为多个，每个所述天线支架内部设有一组或多组天线线圈。

8.根据权利要求7所述的天线系统，其特征在于，所述断开的缝隙内用绝缘材料填充。

9.一种移动终端，其特征在于，所述移动终端包括：射频处理模块、微处理单元以及权利要求4-8任一项所述的天线系统，所述射频处理模块用于判断所述天线系统所要接收或发送的射频信息的频率，并将判断结果反馈给所述微处理单元，所述微处理单元根据所述判断结果控制所述天线转换开关切换不同的天线线圈接入到所述射频电路板。

10.一种基于权利要求9所述的移动终端的射频信号发射及接收的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括步骤：

射频处理模块判断移动终端当前网络频率并将判断结果反馈给微处理单元；

微处理单元根据所述判断结果发出控制信号给天线转换开关；

天线转换开关根据所述控制信号切换不同的天线线圈接入到射频电路板；

移动终端信号通过接入的天线线圈及金属框发射或接收信号。