CN104916901B - 一种可重构天线结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可重构天线结构，属于移动终端技术领域，天线结构包括第一分支，包括：设置于靠近第一分支连接金属后壳的一端的第一参考点；设置于靠近第一分支未连接金属后壳的一端的第二参考点；设置于第一分支连接金属后壳的一端的馈电点；第一参考点与金属后壳之间的连接线路上设置有一第一可调器件，通过第一可调器件调节可重构天线结构的工作频率；第二参考点与金属后壳之间的连接线路上设置有一第二可调器件，通过第二可调器件调节可重构天线结构的工作频率。上述技术方案有益效果是：使得具有金属后壳的移动终端无需在后壳上开缝隙即可部署相应的天线结构，安装方便，保持移动终端外观设计的整体性。

Description

一种可重构天线结构

技术领域

本发明涉及移动终端技术领域，尤其涉及一种可重构天线结构。

背景技术

随着无线通信的快速发展，其对于数据传输的速率和质量的要求越来越高。为了满足不同传输速率不同传输环境的无线通信信号，移动终端的天线需要覆盖较广的工作频段范围。

目前的移动终端市场中，开始出现金属边框或者金属后壳的移动终端。相对于塑料外壳的移动终端而言，金属外壳的移动终端的外观更漂亮，触摸手感更顺滑，并且耐磨性也较一般的塑料材质的移动终端要好。因此，随着使用者对于移动终端的外观需求和使用体验逐步提升，金属边框或者金属外壳的移动终端也逐渐进入人们的生活中。

现有技术中，在全金属后壳的移动终端中部署天线结构时，由于金属后壳会对无线通信信号造成一定影响，因此通常需要在金属后壳上开设一条或多条缝隙，才能保证无线信号的正常传输。但是，在金属后壳上开设缝隙的设计，会破坏移动终端本身的外观设计，导致使用者手持移动终端时使用不便，影响使用者的使用体验。

发明内容

根据现有技术中存在的问题，现提供一种可重构天线结构的技术方案，旨在解决现有技术中只能在金属后壳上开缝隙才能部署天线的问题；

上述技术方案具体包括：

一种可重构天线结构，应用于具有金属后壳的移动终端；其中，所述金属后壳上包括与所述移动终端的显示屏相配的第一安装区域，以及与所述可重构天线结构相配的第二安装区域；

所述可重构天线结构包括：

第一分支，一端连接所述金属后壳，所述第一分支包括：

设置于靠近所述第一分支连接所述金属后壳的一端的第一参考点；

设置于靠近所述第一分支未连接所述金属后壳的一端的第二参考点；

设置于所述第一分支连接所述金属后壳的一端的馈电点；

第二分支，一端连接所述第一分支；

所述第一参考点与所述金属后壳之间的连接线路上设置有一第一可调器件，通过所述第一可调器件调节所述可重构天线结构的工作频率；

所述第二参考点与所述金属后壳之间的连接线路上设置有一第二可调器件，通过所述第二可调器件调节所述可重构天线结构的工作频率。

优选的，该可重构天线结构，其中，所述金属后壳上还设置有一第一接地点；

所述第一分支还连接所述第一接地点。

优选的，该可重构天线结构，其中，还包括：

第三分支，其中一端与所述金属后壳连接；

所述金属后壳上还设置有一第二接地点，所述第三分支连接所述金属后壳的一端接入所述第二接地点；

所述第三分支为所述可重构天线结构的寄生分支。

优选的，该可重构天线结构，其中，所述金属后壳包括一第一投影点，作为所述第一参考点于所述金属后壳所在平面上的投影点；

所述第一参考点通过所述第一投影点建立与所述金属后壳的连接线路。

优选的，该可重构天线结构，其中，所述金属后壳包括一第二投影点，作为所述第二参考点于所述金属后壳所在平面上的投影点；

所述第二参考点通过所述第二投影点建立与所述金属后壳的连接线路。

优选的，该可重构天线结构，其中，所述第一可调器件包括：

第一开关，串联于所述第一参考点与所述金属后壳之间的连接线路上；

第一电容，与所述第一开关串联。

优选的，该可重构天线结构，其中，所述第一可调器件包括：

第一电容，串联于所述第一参考点与所述金属后壳之间的连接线路上，所述第一电容为可调电容。

优选的，该可重构天线结构，其中，所述第二可调器件包括：

第二开关，串联于所述第二参考点与所述金属后壳之间的连接线路上。

优选的，该可重构天线结构，其中，所述第二可调器件包括：

第二开关，串联于所述第二参考点与所述金属后壳之间的连接线路上；

第二电容，与所述第二开关串联，所述第二电容为可调电容。

优选的，该可重构天线结构，其中，所述第二分支与所述金属后壳之间具有预设宽度的间隙；

所述间隙的宽度至少不小于一个USB接口的厚度。

优选的，该可重构天线结构，其中，所述第二分支连接所述第一分支的一端设置于所述第一参考点与所述馈电点之间。

优选的，该可重构天线结构，其中：所述第一分支还包括多个弯折部，所述第一分支通过所述弯折部实现弯折。

优选的，该可重构天线结构，其中：所述第三分支还包括多个弯折部，所述第二分支通过所述弯折部实现弯折。

上述技术方案的有益效果是：使得具有金属后壳的移动终端无需在后壳上开缝隙即可部署相应的天线结构，安装方便，保持移动终端外观设计的整体性。

附图说明

图1-2是本发明的较佳的实施例中，设置有可重构天线结构的移动终端的总体示意图；

图3是本发明的较佳的实施例中，可重构天线结构的具体示意图；

图4-5是本发明的较佳的实施例中，第一参考点与第一投影点之间的可调器件的示意图；

图6-7是本发明的较佳的实施例中，第二参考点与第二投影点之间的可调器件的示意图；

图8-10是本发明的较佳的实施例中，通过可调器件控制可重构天线结构置于不同状态下的回波损耗示意图表。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。

现有技术中，通常需要在金属后壳上开设一条或多条缝隙，才能在具有全金属后壳的移动终端上部署相应的天线结构。但是这样设计容易破坏移动终端原本的外观设计完整性，降低使用者的使用体验。

基于现有技术中存在的上述问题，提供一种可重构天线结构的技术方案，适用于具有金属后壳的移动终端。本发明技术方案中，可以利用如图1所示的金属后壳侧面区域M2的位置设置可重构天线结构，使天线结构的每个分支都可以产生多个谐振，从而代替现有技术中存在的必须要在金属后壳中开设缝隙才能设置的天线结构，以达到同样的工作效果。

本发明的较佳的实施例中，具有金属后壳的移动终端的结构具体如图1-2所示，其中图1为具有金属后壳的移动终端的正视图，图2为具有金属后壳的移动终端的侧视图。

本发明的较佳的实施例中，如图1-2所示，M为移动终端的金属后壳，B为移动终端的显示屏。因此，在图1-2中可以看到，金属后壳M被划分为适于安装移动终端的显示屏的第一安装区域M1。

本发明的较佳的实施例中，同样如图1-2所示，上述金属后壳M上，除了上述第一安装区域M1，还包括第二安装区域M2。本发明的较佳的实施例中，第二安装区域M2适于安装移动终端的可重构天线结构。

图1-2中示出的第二安装区域M2与第一安装区域M1之间的位置关系仅为便于本领域技术人员理解本发明技术方案，并非因此限定本发明的保护范围。因此，任何其他可行的第一安装区域M1与第二安装区域M2之间的位置关系排布均应包括在本发明的保护范围内。

本发明的较佳的实施例中，如图1-2所示，上述可重构天线结构部署于上述第二安装区域M2中。则可重构天线结构的具体结构如图3所示，包括：

第一分支1。本发明的较佳的实施例中，第一分支1的一端与上述金属后壳M连接，于第一分支1上与金属后壳M连接的一端设置一馈电点F。换言之，第一分支1与金属后壳M的连接部包括一馈电点F。本发明的较佳的实施例中，上述第一分支1为可重构天线结构的一个长分支。

本发明的较佳的实施例中，上述第一分支1上还包括一靠近馈电点F的第一参考点A，以及靠近第一分支1未连接金属后壳M的一端(即第一分支末端)的第二参考点C。

本发明的一个较佳的实施例中，如图3所示，上述第一参考点A和第二参考点C均位于上述第一分支1，且第一参考点A所在平面与金属后壳M所在平面平行，第二参考点C所在平面与金属后壳M所在平面垂直。

本发明的其他实施例中，上述第一参考点A和第二参考点C可以按照实际需要进行设置，只需要满足第一参考点A位于第一分支1上且靠近馈电点F，，第二参考点C位于第一分支1上且靠近第一分支1末端即可。

本发明的较佳的实施例中，对应于上述第一分支1，上述金属后壳M上还包括：

第一投影点B。本发明的较佳的实施例中，第一投影点B设置于上述金属后壳M上，并且作为上述第一参考点A于金属后壳M所在平面的投影点。本发明的较佳的实施例中，第一投影点B实际未设置于上述可重构天线结构上。

第二投影点D。本发明的较佳的实施例中，第二投影点D设置于上述金属后壳M上，并且作为上述第二参考点C于金属后壳M所在平面的投影点。本发明的较佳的实施例中，上述第二投影点D实际未设置于上述可重构天线结构上。

本发明的较佳的实施例中，在上述第一参考点A与金属后壳M之间以线路连接，并在第一参考点A与金属后壳M之间的连接线路上串联一第一可调器件K1。本发明的一个较佳的实施例中，由于在金属后壳M上，第一投影点B离第一参考点A最近，因此选择第一投影点B与第一参考点A之间建立连接线路。本发明的其他实施例中，第一参考点A可以与金属后壳M上不为第一投影点B的其他点之间建立连接线路，而不妨碍本发明技术方案的实施。

本发明的一个较佳的实施例中，如图4所示，上述第一可调器件K1可以包括：

第一开关S1，串联于第一参考点A与金属后壳M之间的连接线路上。本发明的较佳的实施例中，第一开关S1可以为单刀多掷开关。

第一电容C1，与上述第一开关S1串联，因此也串联于第一参考点A与金属后壳M之间的连接线路上。

本发明的较佳的实施例中，在第一参考点A与金属后壳M之间串联第一电容C1的作用在于调节天线结构的工作频率。

本发明的另一个实施例中，如图5所示，上述都第一可调器件K1还可以为一个第一电容C1，该第一电容为可调电容，即该第一电容的电容量可以根据第一可调器件K1与馈电点F之间的距离进行相应调节。

本发明的其他实施例中，上述第一可调器件K1还可以采用其他实现方式，以满足调节天线结构的工作频率的目的。

本发明的一个较佳的实施例中，类似地，在上述第二参考点C与金属后壳M之间以线路连接，并在第二参考点C与金属后壳M之间的连接线路上串联一第二可调器件K2。上述第二可调器件K2的目的同样在于调节天线结构的工作频率。

本发明的一个较佳的实施例中，如图6所示，上述第二可调器件K2包括：

第二开关S2，串联于上述第二参考点C与金属后壳M之间的连接线路上。

第二电容C2，与上述第二开关S2串联，因此也串联于上述第二参考点C与金属后壳M之间的连接线路上。

本发明的较佳的实施例中，上述第二电容C2同样为电容量可调节的电容。

本发明的另一个较佳的实施例中，如图7所示，上述第二可调器件K2中可以只包括第二开关S2，即不在第二可调器件K2中加入第二电容C2。

本发明的其他实施例中，上述第二可调器件K2还可以采用其他实现方式，以满足调节天线结构的工作频率的目的。

本发明的较佳的实施例中，仍然如图3所示，上述第一分支1中还包括多个弯折部。上述第一分支1通过弯折部实现弯折，以在有限的第二安装区域M2内部署较长的天线结构。

本发明的较佳的实施例中，仍然如图3所示，上述可重构天线结构还包括：

第二分支2。本发明的较佳的实施例中，第二分支2的一端连接上述第一分支1。具体地，本发明的较佳的实施例中，上述第二分支2上与第一分支1连接的一端H设置于上述馈电点F与第一参考点A之间。本发明的较佳的实施例中，上述第二分支2为可重构天线结构的一个短分支。

本发明的较佳的实施例中，上述第二分支2上未连接第一分支1的一端(以E表示)悬空，即不连接任何其他结构。

本发明的较佳的实施例中，上述第二分支2与金属后壳M之间具有一至少不小于一个USB接口的厚度的间隙。

具体地，本发明的较佳的实施例中，上述USB接口可以为如图3所示的微型USB(Mini USB)接口4。上述设置能够在金属后壳M上留出可以部署USB接口的空隙，提升移动终端的易用程度。

本发明的较佳的实施例中，仍然如图3所示，上述金属后壳M上还包括一第一接地点G1。该第一接地点G1接地，第一分支1还连接上述第一接地点G1。本发明的一个较佳的实施例中，如图3所示，上述第一分支1连接第一接地点1的分支点I位于上述点M与馈电点F之间。

本发明的较佳的实施例中，仍然如图3所示，上述金属后壳M上还设置有一第二接地点G2。本发明的较佳的实施例中，上述可重构天线结构还包括一第三分支3。本发明的较佳的实施例中，第三分支3为可重构天线结构的一个寄生分支。

本发明的较佳的实施例中，仍然如图3所示，上述第三分支3中还包括多个弯折部。第三分之3通过弯折部实现弯折，以在有限的第二安装区域M2内部署较长的天线结构。

则本发明的较佳的实施例中，上述设置于金属后壳M上的投影点B和D与上述接地点G1和G2等电位，即上述投影点B和D同样接地。

下文中对可重构天线结构的工作状态进行解释：

本发明的较佳的实施例中，通过调节可调节器件K1和K2，可以将上述可重构天线结构切换为3种不同的工作状态：

1)断开第一可调器件K1(本发明的较佳的实施例中为断开第一开关S1，下文中不再赘述)以及第二可调器件K2(本发明的较佳的实施例中为断开第二开关S2，下文中不再赘述)：

本发明的较佳的实施例中，在这种情况下，图3中的FAC三点之间形成一个单极天线(Monopole)，FE同样形成一个单极天线。则FAC产生一个低频谐振以及一个高频谐振，FE产生一个中频谐振。同时在第三分支3处产生一个高频谐振。此时天线工作于880MHz-960MHz，以及2300MHz-2700MHz两个工作频率上工作。

图8是在上述第一种工作状态下可重构天线结构的回波损耗图表。长分支FAC产生一个低频谐振以及一个高频谐振，寄生分支3产生一个高频谐振，中频谐振由FHE产生。2)断开第一可调器件K1，导通第二可调器件K2(本发明的较佳的实施例中为闭合第二开关S2，下文中不再赘述)：

本发明的较佳的实施例中，在这种情况下，图3中的FACD四点之间形成一个环状(Loop)天线，并产生一个中频谐振，在FE之间仍然形成一个单极天线，并产生另外一个中频谐振。

本发明的一个较佳的实施例中，在第二可调器件K2中包括第二电容C2的目的在于将上述环状天线FACD产生的中频谐振往高频调节。则图8为本发明的一个较佳的实施例中，加载不同电容量的第二电容C2时，于第二种工作状态下工作的可重构天线结构的回波损耗图表。

图9中可以看到加载三种不同电容量的第二电容C2时的不同的回波损耗曲线。3)导通第一可调器件K1(本发明的较佳的实施例中为闭合第一开关S1，下文中不再赘述)，断开第二可调器件K2：

本发明的较佳的实施例中，在这种情况下，天线结构的工作原理类似于上述第一种状态，即FAC和FE之间均形成单极天线结构。在第三种工作状态下，可重构天线结构产生一个比上述第一种工作状态下更低的谐振，即将天线结构的工作状态控制在824MHz-894MHz。

图10是在上述第三种工作状态下可重构天线结构的回波损耗图表。

以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (12)

1.一种可重构天线结构，应用于具有金属后壳的移动终端；其特征在于，所述金属后壳上包括与所述移动终端的显示屏相配的第一安装区域，以及与所述可重构天线结构相配的第二安装区域；

所述可重构天线结构包括：

第一分支，一端连接所述金属后壳，所述第一分支包括：

设置于靠近所述第一分支连接所述金属后壳的一端的第一参考点；

设置于靠近所述第一分支未连接所述金属后壳的一端的第二参考点；

设置于所述第一分支连接所述金属后壳的一端的馈电点；

第二分支，一端连接所述第一分支；

所述第一参考点与所述金属后壳之间的连接线路上设置有一第一可调器件，通过所述第一可调器件调节所述可重构天线结构的工作频率；

所述第二参考点与所述金属后壳之间的连接线路上设置有一第二可调器件，通过所述第二可调器件调节所述可重构天线结构的工作频率。

2.如权利要求1所述的可重构天线结构，其特征在于，所述金属后壳上还设置有一第一接地点；

所述第一分支还连接所述第一接地点。

3.如权利要求1所述的可重构天线结构，其特征在于，还包括：

第三分支，其中一端与所述金属后壳连接；

所述金属后壳上还设置有一第二接地点，所述第三分支连接所述金属后壳的一端接入所述第二接地点；

所述第三分支为所述可重构天线结构的寄生分支。

4.如权利要求1所述的可重构天线结构，其特征在于，所述金属后壳包括一第一投影点，作为所述第一参考点于所述金属后壳所在平面上的投影点；

所述第一参考点通过所述第一投影点建立与所述金属后壳的连接线路。

5.如权利要求1所述的可重构天线结构，其特征在于，所述金属后壳包括一第二投影点，作为所述第二参考点于所述金属后壳所在平面上的投影点；

所述第二参考点通过所述第二投影点建立与所述金属后壳的连接线路。

6.如权利要求1所述的可重构天线结构，其特征在于，所述第一可调器件包括：

第一开关，串联于所述第一参考点与所述金属后壳之间的连接线路上；

第一电容，与所述第一开关串联。

7.如权利要求1所述的可重构天线结构，其特征在于，所述第一可调器件包括：

第一电容，串联于所述第一参考点与所述金属后壳之间的连接线路上，所述第一电容为可调电容。

8.如权利要求1所述的可重构天线结构，其特征在于，所述第二可调器件包括：

第二开关，串联于所述第二参考点与所述金属后壳之间的连接线路上。

9.如权利要求1所述的可重构天线结构，其特征在于，所述第二可调器件包括：

第二开关，串联于所述第二参考点与所述金属后壳之间的连接线路上；

第二电容，与所述第二开关串联，所述第二电容为可调电容。

10.如权利要求1所述的可重构天线结构，其特征在于，所述第二分支连接所述第一分支的一端设置于所述第一参考点与所述馈电点之间。

11.如权利要求1所述的可重构天线结构，其特征在于：所述第一分支还包括多个弯折部，所述第一分支通过所述弯折部实现弯折。

12.如权利要求3所述的可重构天线结构，其特征在于：所述第三分支还包括多个弯折部，所述第二分支通过所述弯折部实现弯折。