CN105390825A - 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：射频收发器、外置天线、内置天线、天线插头、终端外壳、天线插座、射频开关和N个频段匹配电路；射频开关具有1个不动端和N个不动端，外置天线的馈电点与天线插头的馈电引脚电连接，外置天线的接地点与天线插头的接地引脚电连接；天线插座的馈电引脚与射频开关的动端电连接，射频开关的N个不动端分别通过N个频段匹配电路中对应的频段匹配电路与射频收发器电连接，射频收发器与内置天线电连接，控制器与射频开关电连接。本发明实施例还公开了一种移动终端。采用本发明，能提高移动终端的射频性能。

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(GlobalPositioningSystem,，全球定位系统，简称GPS)定位和WiFi(WirelessFidelity，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-Generationwirelesstelephonetechnology，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：

射频收发器、外置天线、内置天线、天线插头、终端外壳、天线插座、射频开关和N个频段匹配电路，N为大于0的整数；其中，

所述外置天线和所述天线插头位于所述终端外壳外，所述天线插座位于所述终端外壳上，所述射频开关、所述控制器、所述内置天线、所述射频收发器和所述N个频段匹配电路位于所述终端外壳内；

所述射频开关具有1个不动端和N个不动端，所述外置天线的馈电点与所述天线插头的馈电引脚电连接，所述外置天线的接地点与所述天线插头的接地引脚电连接；所述天线插座的馈电引脚与所述射频开关的动端电连接，所述射频开关的的N个不动端分别通过所述N个频段匹配电路中对应的频段匹配电路与所述射频收发器电连接，所述射频收发器与所述内置天线电连接，所述控制器与所述射频开关电连接；

所述控制器用于在所述天线插头插入到所述天线插座时，获取当前的工作频段，控制所述射频开关的动端接通所述当前的工作频段对应的频段匹配电路；

所述射频收发器用于将所述外置天线接收到的信号作为分集信号，以及将所述内置天线接收到的信号作为主集信号，将所述分集信号和所述主集信号进行合并后生成合成信号。

其中，所述N个频段匹配电路中每个频段匹配电路包括：功率放大器和频带滤波器。

其中，还包括：天线外壳、LNA、滤波器和电池，所述天线外壳内设置有电池、滤波器和LNA，所述外置天线的馈电点通过所述滤波器和所述LNA与所述天线插头的馈电引脚电连接，所述电池为所述LNA供电。

其中，还包括：天线外壳、LNA和滤波器，所述外置天线的馈电点通过所述滤波器和所述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，所述控制器为基带处理器。

其中，所述天线插座为耳机插座或USB插座。

相应地，本发明实施例提供一种移动终端，包括：上述任意一项所述的天线装置。

实施本发明实施例，具有如下有益效果：

终端外壳外部的外置天线通过天线插座和天线插座的匹配，接通或断开终端外壳内部的射频收发器，控制器控制指定频段对应的频段匹配电路接入射频收发器，射频收发器通过外置天线和内置天线接收到的信号合成信号质量更优的合成信号，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3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。

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。

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。

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：外置天线101、天线插头10、终端外壳11、内置天线111、控制器112、射频收发器113、天线插座114、射频开关115和N个频段匹配电路。

外置天线101和天线插头位于终端外壳的外部，天线插座114位于设置在终端外壳上，其中天线插座设置在终端外壳上的位置可以是终端外壳的顶部、测量或底部。射频开关115、控制器112、内置天线111、射频收发器113和N个频段匹配电路位于终端外壳的内部。图1中示例性的画出了4个频段匹配电路，每个频段匹配电路对应不同的频段，例如：LTEB1频段、B3频段、B39频段和B41频段，频段匹配电路的数量和对应的频段本发明不作限制，可以根据支持的频段的类型和数量进行设置；频段匹配电路用于将外置天线和射频收发器之间传输的信号匹配成符合参数要求的信号。其中，天线插头10和天线插座114的形状相互匹配，天线插头10插入到天线插座114时，天线插头10的馈电引脚与天线插座114的馈电引脚电连接，天线插头10的接地引脚与天线插座114的接地引脚电连接。天线插座10和天线插座114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。

上述各个部件的连接关系为：射频开关115具有1个不动端和N个不动端，外置天线101的馈电点与天线插头10的馈电引脚电连接，外置天线101的接地点与天线插头114的接地引脚电连接；天线插座114的馈电引脚与射频开关115的动端电连接，射频开关115的的N个不动端分别通过N个频段匹配电路116中对应的频段匹配电路与射频收发器113电连接，射频收发器113与内置天线112电连接，控制器112与射频开关电115连接。

天线装置的工作过程为：控制器112检测到天线插头10插入到天线插座114时114，获取当前的工作频段，控制射频开关115的动端接通当前的工作频段对应的频段匹配电路；射频收发器113用于将外置天线101接收到的信号作为分集信号，以及将内置天线111接收到的信号作为主集信号，将分集信号和主集信号进行合并后生成合成信号。

其中，控制器检测天线插头10插入到天线插座114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114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10插入到天线插座114中。控制器检测天线插头10插入到天线插座114的方法不限于此。控制器可以从移动终端的基带处理器获取当前的工作频段，假设移动终端支持的工作频段为B1频段、B3频段、B39频段和B41频段，频段1匹配电路对应B1频段、频段2匹配电路对应B3频段，频段3匹配电路对应B39频段，频段4匹配电路对应B41频段，控制器获取到当前的工作频段为B1频段，控制器112控制射频开关115的动端接通B1频段对应的频段1匹配电路，射频收发器113通过外置天线101接收频段1上的分集信号，通过内置天线接收频段1上的主集信号，通过预设的信号合成算法合成主集信号和分集信号得到信号质量更优的合成信号。其中，信号合成算法的类型本发明不作限制。

可选的，所述N个频段匹配电路中每个频段匹配电路包括：功率放大器和频带滤波器。

其中，功率放大器用于将外置天线下行方向接收到的信号进行功率放大处理，频段滤波器用于对功率放大后的信号进行滤波器处理，其中频段滤波器的中心频率为对应的频段的中心频率。

可选的，还包括：天线外壳30、LNA、滤波器302和电池303，所述天线外壳30内设置有电池303、滤波器302和LNA，所述外置天线301的馈电点通过所述滤波器302和所述LNA与所述天线插头304的馈电引脚电连接，所述电池303为所述LNA供电。

其中，参见图3，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LNA供电，LNA用于对滤波处理后的射频信号进行放大处理。终端外壳30内设置内置天线311、控制器312、射频收发器313、射频开关315和N个频段匹配电路，终端外壳30上设置有天线插座314，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，还包括：天线外壳、LNA和滤波器，所述外置天线的馈电点通过所述滤波器和所述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，天线外壳内设置外置天线、滤波器和LNA天线外壳上设置天线插头，外置天线具有馈电点和接地点，天线插头具有馈电引脚、接地引脚和供电引脚，外置天线的馈电点通过滤波器、LNA和天线插头的馈电引脚电连接，LNA的供电引脚和天线插头的供电引脚电连接。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，天线插座的接地引脚接地，天线插座的馈电引脚与射频开关的动端电连接，控制器与射频开关电连接，射频开关的N个不动端分别通过N个频段匹配电路中对应的频段匹配电路与射频收发器电连接，射频收发器与内置天线电连接。本发明实施例的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、射频收发电路和控制器；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28，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28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27安装在印刷电路板上，射频收发器27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29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28中时，天线插头的馈电引脚和天线插座28的馈电引脚电连接，天线插头的接地引脚和天线插座28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，终端外壳外部的外置天线通过天线插座和天线插座的匹配，接通或断开终端外壳内部的射频收发器，控制器控制指定频段对应的频段匹配电路接入射频收发器，射频收发器通过外置天线和内置天线接收到的信号合成信号质量更优的合成信号，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。

Claims (10)

1.一种移动终端的天线装置，其特征在于，包括：射频收发器、外置天线、内置天线、天线插头、终端外壳、天线插座、射频开关和N个频段匹配电路，N为大于0的整数；其中，

所述外置天线和所述天线插头位于所述终端外壳外，所述天线插座位于所述终端外壳上，所述射频开关、所述控制器、所述内置天线、所述射频收发器和所述N个频段匹配电路位于所述终端外壳内；

所述射频开关具有1个不动端和N个不动端，所述外置天线的馈电点与所述天线插头的馈电引脚电连接，所述外置天线的接地点与所述天线插头的接地引脚电连接；所述天线插座的馈电引脚与所述射频开关的动端电连接，所述射频开关的的N个不动端分别通过所述N个频段匹配电路中对应的频段匹配电路与所述射频收发器电连接，所述射频收发器与所述内置天线电连接，所述控制器与所述射频开关电连接；

所述控制器用于在所述天线插头插入到所述天线插座时，获取当前的工作频段，控制所述射频开关的动端接通所述当前的工作频段对应的频段匹配电路；

所述射频收发器用于将所述外置天线接收到的信号作为分集信号，以及将所述内置天线接收到的信号作为主集信号，将所述分集信号和所述主集信号进行合并后生成合成信号。

2.如权利要求1所述的天线装置，其特征在于，所述N个频段匹配电路中每个频段匹配电路包括：功率放大器和频带滤波器。

3.如权利要求1或2所述的天线装置，其特征在于，还包括：天线外壳、LNA、滤波器和电池，所述天线外壳内设置有电池、滤波器和LNA，所述外置天线的馈电点通过所述滤波器和所述LNA与所述天线插头的馈电引脚电连接，所述电池为所述LNA供电。

4.如权利要求1所述的天线装置，其特征在于，还包括：天线外壳、LNA和滤波器，所述外置天线的馈电点通过所述滤波器和所述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。

5.如权利要求1所述的天线装置，其特征在于，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。

6.如权利要求5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。

7.如权利要求1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。

8.如权利要求1所述的天线装置，其特征在于，所述控制器为基带处理器。

9.如权利要求1-8任意一项所述的天线装置，其特征在于，所述天线插座为耳机插座或通用串行总线USB插座。

10.一种移动终端，其特征在于，包括：如权利要求1-9任意一项所述的天线装置。