CN105337018B - 一种移动终端的天线装置和移动终端 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种移动终端的天线装置，包括：N个外置天线、内置天线、终端外壳、天线插头、天线插座、射频开关、柔性传输线、控制器和射频收发器，N为大于1的整数，所述天线插头具有N个馈电引脚，所述天线插座具有N个馈电引脚，射频开关具有N个开关通道；其中，所述N个两个外置天线和所述柔性金属线设置在所述终端外壳的外部，所述天线插座设置在所述终端外壳上，所述内置天线、射频开关、所述控制器和所述射频收发器位于所述终端外壳的内部。本发明实施例还公开了一种移动终端。采用本发明，能提高天线装置的射频性能。

Description

一种移动终端的天线装置和移动终端

技术领域

本发明涉及天线领域，尤其涉及一种移动终端的天线装置和移动终端。

背景技术

移动终端的功能越来越丰富，除了可实现基本的语音业务和数据业务，还可以实现蓝牙传输、GPS(Global Positioning System,，全球定位系统，简称GPS)定位和WiFi(Wireless Fidelity，无线保真，简称WiFi)功能，为了实现上述功能，移动终端内部设置有相应的2G/3G/4G/5G(2/3/4/5-Generation wireless telephone technology，第二/三/四/五代无线通信技术，简称2G/3G/4G/5G)天线、WiFi天线、蓝牙天线和GPS天线，每种类型的天线独立安装在移动终端机壳内部的指定位置。目前的手机制造上日益追求移动终端的轻薄化，移动终端内部的空间越来越狭小，多种类型的射频天线安装在内部容易造成相互干扰，导致业务的服务质量得不到保障。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种移动终端的天线装置和移动终端。可解决现有技术中移动终端的天线的射频性能不佳的问题。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种移动终端的天线装置，包括：

N个外置天线、内置天线、终端外壳、天线插头、天线插座、射频开关、柔性传输线、控制器和射频收发器，N为大于1的整数，所述天线插头具有N个馈电引脚，所述天线插座具有N个馈电引脚，射频开关具有N个开关通道；

其中，所述N个两个外置天线和所述柔性金属线设置在所述终端外壳的外部，所述天线插座设置在所述终端外壳上，所述内置天线、射频开关、所述控制器和所述射频收发器位于所述终端外壳的内部；

所述N个外置天线各自的馈电点通过所述柔性传输线与所述天线插头的N个馈电引脚对应电连接；所述天线插座的N个馈电引脚通过所述射频开关的N个开关通道与所述射频收发器电连接，所述内置天线与所述射频收发器电连接；所述控制器与所述射频开关的控制端电连接；

所述控制器用于检测到所述天线插头插入到天线插座中时，通过控制所述射频开关的N个开关通道中各个开关通道的开启和闭合，接通或断开所述N个外置天线中各个外置天线与所述射频收发器的电连接；

所述射频收发器用于利用至少一个外置天线和所述内置天线实现MIMO功能。

其中，N＝4，4个外置天线呈现十字形分布，相邻的两个外置天线相互垂直，且所述4个外置天线在同一个平面上。

其中，N＝2，2个外置天线在同一个平面上，所述2个外置天线垂直或呈180°。

其中，每个外置天线位于天线外壳内、天线外壳内还设置有LNA、滤波器和电池，N个外置天线各自对应的馈电点通过滤波器和LNA与所述天线插头的馈电引脚电连接，所述电池为每个LNA供电。

其中，每个外置天线位于天线外壳内，所述天线外壳内还设置有LNA和滤波器，N个外置天线各自对应的馈电点通过滤波器和LNA与所述天线插头的馈电引脚电连接；所述天线插座包括供电引脚，所述天线插头包括供电引脚，所述LNA的供电引脚和所述天线插头的供电引脚电连接，所述天线插座的供电引脚与所述终端外壳内的电源模块电连接。

其中，所述终端外壳包括：封闭无断点的金属中框和作为主地的金属板，所述内置天线包括：第一金属走线和第二金属走线；

其中，所述金属中框包括连接成框形两个侧框、一顶框及一底框；所述顶框的两端分别连接至两个所述侧框的顶端，所述底框的两端分别连接至两个所述侧框的底端；所述金属板的两侧边分别与所述金属中框的两个侧框无缝连接，所述金属板的底边与所述金属中框的底框形成第一窗口，所述第一金属走线和所述第二金属走线设置于所述第一窗口中，所述第一金属走线与所述金属中框连接，所述第二金属走线同时连接所述金属中框和所述金属板。

其中，所述第一金属走线和所述第二金属走线和所述第二金属走线在同一平面上。

其中，所述外置天线和所述天线插头之间设置有传输线，所述传输线为50欧姆阻抗传输线。

其中，所述天线插座为耳机插座或USB插座。

相应地，本发明实施例还提供了一种终端，包括上述任意一种天线装置

实施本发明实施例，具有如下有益效果：

终端外壳外部的多个外置天线通过天线插座和天线插座的匹配，接通外置天线与射频收发器的电连接或接通外置天线与内置天线的电连接，控制其通过选择多个外置天线中的至少一个外置天线和内置天线连接，射频收发器利用选择的外置天线和内置天线实现MIMO功能，能够提高天线装置的射频性能。

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。

图1是本发明实施例提供的一种移动终端的天线装置的结构示意图一；

图2是本发明实施例提供的一种移动终端的天线装置的结构示意图二；

图3a是本发明实施例提供的一种移动终端的天线装置的结构示意图三；

图3b是本发明实施例提供的一种移动终端的天线装置的结构示意图四；

图3c是本发明实施例提供的一种移动终端的天线装置的结构示意图五。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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的实施例，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”和“第三”等是用于区别不同对象，而非用于描述特定顺序。此外，术语“包括”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

参见图1，为本发明实施例提供的一种天线装置的结构示意图，在本发明实施例中，天线装置包括：N个外置天线101、内置天线107、终端外壳105、隔离器102(可选的)、天线插头104、天线插座106、射频开关108、柔性传输线103、控制器109和射频收发器110，N为大于1的整数，图1中以N＝3，具体实施例N不限于3，可以根据需要进行设置。天线插头104具有N个馈电引脚，天线插座106具有N个馈电引脚，射频开关具有N个开关通道；

其中，N个外置天线102和柔性金属线104设置在终端外壳105的外部，天线插座106设置在所述终端外壳上，内置天线107、射频开关108、控制器109和射频收发器110位于终端外壳105的内部，隔离器102用于将N个外置天线进行电气隔离，防止各个外置天线短接。天线插座101和天线插座111的类型本发明不作限制，例如：可以是耳机插头和耳机插座的配合、USB插头和USB插座的配合或自定义的形状。

上述部件的连接关系为：N个外置天线101各自的馈电点通过柔性传输线103与天线插头104的N个馈电引脚对应电连接；天线插座106的N个馈电引脚通过射频开关108的N个开关通道与射频收发器110电连接，内置天线107与射频收发器110电连接；控制器109与射频开关108的控制端电连接。

天线装置的工作原理为：控制器109检测到天线插头104插入到天线插座中106时，通过控制射频开关的N个开关通道中各个开关通道的开启和闭合，接通或断开所述N个外置天线中各个外置天线与射频收发器110的电连接；

射频收发器110利用至少一个外置天线和内置天线105实现MIMO功能。

其中，控制器109检测天线插头104插入到天线插座106的方法可以是，在天线插座的馈电引脚上接电源和上拉电阻，当天线插头插入到天线插座中时，上拉电阻上的电压由高电平变为低电平，控制器检测到低电平到高电平的变化时，确定天线插头插入到天线插座中。控制器检测天线插头插入到天线插座的方法不限于此。

可选的，N＝4，4个外置天线呈现十字形分布，相邻的两个外置天线相互垂直，且所述4个外置天线在同一个平面上。

参见图3a所示，外置天线1、外置天线2、外置天线3和外置天线4呈十字形分布，相邻的两个外置天线相互垂直，且4个外置天线位于同一个平面上，同时四个四个外置天线外壳可以设置一个饰物的外壳内，例如圆形或方形的外壳内。

可选的，N＝2，2个外置天线在同一个平面上，所述2个外置天线垂直或呈180°。

可选的，每个外置天线位于天线外壳内、天线外壳内还设置有LNA、滤波器和电池，N个外置天线各自对应的馈电点通过滤波器和LNA与所述天线插头的馈电引脚电连接，所述电池为每个LNA供电。

其中，参见图3b，以一个外置天线为例进行说明，其他外置天线的结构和该外置天线完全相同。天线外壳30内设置有外置天线301、滤波器302、LNA和电池303，天线外壳30上设置有天线插头304，外置天线301具有馈电点和接地点，天线插头304具有馈电引脚和接地引脚，外置天线301的馈电点通过滤波器302、LNA和天线插头304的馈电引脚电连接，滤波器用于滤除外置天线301接收到的射频信号中的带外噪声，电池303为LNA304供电，LNA304用于对滤波处理后的射频信号进行放大处理。终端外壳31内设置内置天线、控制器、射频收发器、射频开关，终端外壳上设置有天线插座，其中终端外壳内部和表面的各个部件的连接关系可参照图1的描述，此处不再赘述。

可选的，每个外置天线位于天线外壳内，所述天线外壳内还设置有LNA和滤波器，N个外置天线各自对应的馈电点通过滤波器和LNA与所述天线插头的馈电引脚电连接；所述天线插座包括供电引脚，所述天线插头包括供电引脚，所述LNA的供电引脚和所述天线插头的供电引脚电连接，所述天线插座的供电引脚与所述终端外壳内的电源模块电连接。

其中，参见图3c，以一个外置天线进行说明，其他外置天线的结构和该外置天线相同。天线外壳40内设置外置天线401、滤波器404和LNA403天线外壳40的底部设置天线插头402，外置天线401具有馈电点和接地点，天线插头402具有馈电引脚、接地引脚和供电引脚，外置天线401的馈电点通过滤波器404、LNA403和天线插头402的馈电引脚电连接，LNA403的供电引脚和天线插头402的供电引脚电连接。终端外壳上设置天线插座，终端外壳内设置有射频收发器、内置天线、控制器、电源模块和射频开关，天线插座具有供电引脚、馈电引脚和接地引脚，天线插座的供电引脚和电源模块电连接，终端外壳中的其他部件的连接关系和工作原理可以参照图1的实施例，此处不再赘述。

其中，所述终端外壳包括：封闭无断点的金属中框和作为主地的金属板，所述内置天线包括：第一金属走线和第二金属走线；

其中，所述金属中框包括连接成框形两个侧框、一顶框及一底框；所述顶框的两端分别连接至两个所述侧框的顶端，所述底框的两端分别连接至两个所述侧框的底端；所述金属板的两侧边分别与所述金属中框的两个侧框无缝连接，所述金属板的底边与所述金属中框的底框形成第一窗口，所述第一金属走线和所述第二金属走线设置于所述第一窗口中，所述第一金属走线与所述金属中框连接，所述第二金属走线同时连接所述金属中框和所述金属板。

具体的，天线装置包括：具有天线插头的外置天线、内置天线、具有天线插座的终端外壳、滤波器、射频收发器和控制器和射频开关；终端外壳包括金属中框26、作为主地的金属板(图2中灰色区域)和背盖(未画出)，内置天线包括第一金属走线24和第二金属走线25，中框为金属材质，金属中框的栅框上设置有天线插座，天线插座包括馈电引脚和接地引脚。终端外壳的外部设置有外置天线、天线外壳、滤波器和天线插头，天线插头具有馈电引脚和接地引脚，外置天线的馈电点通过滤波器和天线插头的馈电引脚电连接，外置天线的接地电和天线插头的接地引脚电连接，天线插座28具有馈电引脚和接地引脚，天线插头和天线插座匹配连接，天线插座28的馈电引脚和通过射频收发电路分别和内置天线和射频收发电路电连接。

金属中框26为封闭无断点结构，金属中框包括顶框20、左侧框22、右栅21和底框23，金属板的两侧边与金属中框26的两侧边无缝连接，金属板的顶边和金属中框的顶框形成第一窗口，金属板的底边和金属中框的底框形成第二窗口，第一金属走线24和第二金属走线25位于第二窗口内，金属板上固定设置有印刷电路板，射频收发器安装在印刷电路板上，射频收发器分别和第二金属走线25的一端电连接以及和天线插座的馈电引脚电连接，天线插座的接地引脚和金属板电连接，第二金属走线的另一端与金属中框的底框电连接。移动终端外部，天线外壳内设置有外置天线，外置天线的馈电点通过滤波器和天线插头的馈电引脚电连接，外置天线的接地点和天线插头的接地引脚电连接；当天线插头插入到天线插座中时，天线插头的馈电引脚和天线插座的馈电引脚电连接，天线插头的接地引脚和天线插座的接地引脚电连接。

可选的，所述第一金属走线和所述第二金属走线和所述第二金属走线在同一平面上。

可选的，所述外置天线和所述天线插头之间设置有传输线，所述传输线为50欧姆阻抗传输线。

可选的，所述控制器为基带处理器。

可选的，所述天线插座为耳机插座或USB插座。

其中，终端外壳上自带耳机插座和USB插座，利用现有的耳机插座和USB插座作为天线插座，外置天线的天线插座相应的为耳机插头和USB插头。另外，移动终端的终端外壳上也可以设置额外的天线插座，例如螺纹口的天线插座，外置天线设置螺纹柱的天线插头，天线插头与天线插座配合连接。

实施本发明的实施例，终端外壳外部的多个外置天线通过天线插座和天线插座的匹配，接通外置天线与射频收发器的电连接或接通外置天线与内置天线的电连接，控制其通过选择多个外置天线中的至少一个外置天线和内置天线连接，射频收发器利用选择的外置天线和内置天线实现MIMO功能，能够提高天线装置的射频性能。

本发明实施例还提供了一种移动终端，包括上述实施例所述的天线装置，应理解，移动终端包括但不限于搭载 或者其它操作系统的移动终端，诸如移动电话。也可以是其它移动终端，诸如具有触敏表面(例如，触摸屏显示器和/或触控板)的膝上型计算机或平板电脑或台式计算机。

在下面的讨论中，介绍了一种包括显示器和触敏表面的移动终端。然而应当理解，移动终端可以包括一个或多个其他物理用户接口设备，诸如物理键盘、鼠标和/或操作杆。

移动终端通常支持多种应用程序，诸如以下中的一种或多种：画图应用程序、呈现应用程序、文字处理应用程序、网页创建应用程序、盘编辑应用程序、电子表格应用程序、游戏应用程序、电话应用程序、视频会议应用程序、电子邮件应用程序、即时消息应用程序、锻炼支持应用程序、相片管理应用程序、数字相机应用程序、数字视频摄像机应用程序、网络浏览应用程序、数字音乐播放器应用程序、和/或数字视频播放器应用程序。

可在移动终端上执行的各种应用程序可使用至少一个共用的物理用户接口设备，诸如触敏表面。触敏表面的一种或多种功能以及显示在移动终端上的相应信息可从一种应用程序调整和/或变化至下一种应用程序和/或在相应应用程序内被调整和/或变化。这样，移动终端的共用物理架构(诸如触敏表面)可利用对于用户而言直观清楚的用户界面来支持各种应用程序。

以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(RandomAccessMemory，RAM)等。

以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

Claims (8)

1.一种移动终端的天线装置，其特征在于，包括：

N个外置天线、内置天线、终端外壳、天线插头、天线插座、射频开关、柔性传输线、控制器和射频收发器，N为大于1的整数，所述天线插头具有N个馈电引脚，所述天线插座具有N个馈电引脚，射频开关具有N个开关通道；

其中，所述N个外置天线和所述柔性金属线设置在所述终端外壳的外部，所述天线插座设置在所述终端外壳上，所述内置天线、射频开关、所述控制器和所述射频收发器位于所述终端外壳的内部；

所述N个外置天线各自的馈电点通过所述柔性传输线与所述天线插头的N个馈电引脚对应电连接，每个外置天线位于天线外壳内，所述天线外壳内还设置有LNA和滤波器，N个外置天线各自对应的馈电点通过滤波器和LNA与所述天线插头的馈电引脚电连接；所述天线插座的N个馈电引脚通过所述射频开关的N个开关通道与所述射频收发器电连接，所述内置天线与所述射频收发器电连接；所述控制器与所述射频开关的控制端电连接；

所述控制器用于检测到所述天线插头插入到天线插座中时，通过控制所述射频开关的N个开关通道中各个开关通道的开启和闭合，接通或断开所述N个外置天线中各个外置天线与所述射频收发器的电连接；

所述移动终端的天线装置还包括隔离器，与所述N个外置天线连接，用于将所述N个外置天线进行电气隔离，防止各个所述外置天线短接；

所述射频收发器用于利用至少一个外置天线和所述内置天线实现多输入多输出MIMO功能；

所述天线插座包括供电引脚，所述天线插头包括供电引脚，所述LNA的供电引脚和所述天线插头的供电引脚电连接，所述天线插座的供电引脚与所述终端外壳内的电源模块电连接；

所述终端外壳包括：封闭无断点的金属中框和作为主地的金属板，所述内置天线包括：第一金属走线和第二金属走线；

其中，所述金属中框包括连接成框形两个侧框、一顶框及一底框；所述顶框的两端分别连接至两个所述侧框的顶端，所述底框的两端分别连接至两个所述侧框的底端；所述金属板的两侧边分别与所述金属中框的两个侧框无缝连接，所述金属板的底边与所述金属中框的底框形成第一窗口，所述第一金属走线和所述第二金属走线设置于所述第一窗口中，所述第一金属走线与所述金属中框连接，所述第二金属走线同时连接所述金属中框和所述金属板。

2.如权利要求1所述的天线装置，其特征在于，N＝4，4个外置天线呈现十字形分布，相邻的两个外置天线相互垂直，且所述4个外置天线在同一个平面上。

3.如权利要求1所述的天线装置，其特征在于，N＝2，2个外置天线在同一个平面上，所述2个外置天线垂直或呈180°。

4.如权利要求1所述的天线装置，其特征在于，每个外置天线位于天线外壳内、天线外壳内还设置有低噪声放大器LNA、滤波器和电池，N个外置天线各自对应的馈电点通过滤波器和LNA与所述天线插头的馈电引脚电连接，所述电池为每个LNA供电。

5.如权利要求1所述的天线装置，其特征在于，所述第一金属走线和所述第二金属走线和所述第二金属走线在同一平面上。

6.如权利要求1-5任意一项所述的天线装置，其特征在于，所述外置天线和所述天线插头之间设置有传输线，所述传输线为50欧姆阻抗传输线。

7.如权利要求1所述的天线装置，其特征在于，所述天线插座为耳机插座或USB插座。

8.一种移动终端，其特征在于，包括如权利要求1-7任意一项所述的天线装置。