CN105633548A - 一种射频天线装置和移动终端 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种射频天线装置，包括：封闭无断点的金属中框、金属板、射频电路、前盖、后盖和天线和单刀多掷开关，其中，所述金属中框包括两个侧框、第一端框和第二端框，所述侧框与所述端框连接成框形；所述金属中框固定于所述前盖与所述后盖之间，所述前盖、所述后盖和所述金属中框形成一个腔体，所述金属板位于所述腔体内，所述金属板的两侧边与所述金属中框的两侧框无缝连接；所述天线包括：金属走线及m个接地点和n个馈电点。本发明实施例还公开了一种移动终端。采用本发明，减少天线之间的干扰，提高天线性能。

Description

一种射频天线装置和移动终端

技术领域

本发明涉及天线领域，尤其涉及一种射频天线装置和移动终端。

背景技术

随着移动终端功能的丰富，移动终端可以实现WiFi(WirelessFidelity，无线保真，简称WiFi)功能、蓝牙Bluetooh功能、GPS(GlobalPositioningSystem，全球定位系统，简称GPS)功能，移动终端内部的射频天线的数量相应的增加，移动终端内部的电磁环境日益恶化，同时用户对移动终端外观的要求不断提高，越来越多金属外观的移动终端出现在市场上，这样导致移动终端内部的电磁环境进一步恶化，为了避免过多的金属材料对天线辐射的电磁能量的屏蔽，目前移动终端采用的天线结构为：设计多种类型的天线以适应不同的应用场合，并利用金属板与金属中框之间形成的缝隙有效辐射电磁能量。

目前的天线结构存在的问题是：狭小的空间内设计多种天线，移动终端内的净空区域非常小，如何减少移动终端内部天线之间的干扰成为目标研究的热点。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种射频天线装置和移动终端。可解决现有技术中减少天线之间的干扰。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种射频天线装置，包括：

封闭无断点的金属中框、金属板、射频电路、前盖、后盖和天线；

其中，所述金属中框包括两个侧框、第一端框和第二端框，所述侧框与所述端框连接成框形；所述金属中框固定于所述前盖与所述后盖之间，所述前盖、所述后盖和所述金属中框形成一个腔体，所述金属板位于所述腔体内，所述金属板的两侧边与所述金属中框的两侧框无缝连接；所述天线包括：金属走线及m个接地点和n个馈电点；

其中，所述射频天线装置还包括：单刀m掷开关，所述m个接地点分别与所述单刀m掷开关的m个不动端电连接，所述单刀m掷开关的动端接地，所述n个馈电点与所述射频电路电连接，m和n为整数，m≥2，n＝1；或

所述射频天线装置还包括：单刀n掷开关，所述n个馈电点分别与所述单刀n掷开关的n个不动端电连接，所述单刀n掷开关的动端与所述射频电路电连接，所述m个接地点接地，m和n为整数，n≥2，m＝1；或

所述射频天线装置还包括：单刀m掷开关和单刀n掷开关，所述m个接地点分别与所述单刀m掷开关的m个不动端电连接，所述单刀m掷开关的动端接地；所述n个馈电点分别与所述单刀n掷开关的n个不动端电连接，所述单刀n掷开关的动端与射频电路连接，m和n为整数，m≥2且n≥2。

相应地，本发明实施例还提供了一种移动终端，包括本发明实施例的射频天线装置。

实施本发明实施例，具有如下有益效果：

通过设置天线的接地点和馈电点至少一种的数量大于或等于2，控制不同的接地点接地和/或不同的馈电点接射频电路，可以让天线工作在不同的频段，从而实现同一个天线覆盖多个频段，这样可以将同一天线应用于多个工作模式，无需为每种工作模式均设计一个天线，减少了天线的空间占用。

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1a是本发明实施例提供的一种射频天线装置的结构示意图；

图1b是本发明实施例提供的一种射频天线装置的另一结构示意图；

图1c是本发明实施例提供的一种射频天线装置的又一结构示意图；

图2是本发明实施例提供的一种射频天线装置的装配示意图；

图3a是本发明实施例提供的金属中框的结构示意图；

图3b是图3a中金属中框的第一端框的结构示意图；

图4a是本发明实施例提供的金属中框的另一结构示意图；

图4b是本图4a中金属中框的第一端框的结构示意图；

图5a是本发明实施例的射频天线装置的频点分布示意图。

图5b是本发明实施例提供的射频天线装置的另一频点分布示意图。

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。

本发明实施例提供一种射频天线装置，射频天线装置包括：封闭无断点的金属中框、金属板、射频电路、前盖、单刀多掷开关和天线，天线包括：金属走线及m个接地点和n个馈电点，金属走线作为天线辐射体，金属中框包括连接成框形的两个侧框、第一端框和第二端框，前盖、后盖和金属中框组成后形成一个腔体，金属板位于腔体内，且金属板的两侧边与金属中框的两侧框连接，金属走线也设置于腔体内，金属走线上的不同位置设置m个接地点和n个馈电点，射频电路位于腔体内，接地点和馈电点的数量分为三种情况，一、接地点的数量大于等于2，馈电点的数量为1，m个接地点分别连接单刀m掷开关的m个不动端，每个接地点对应连接一个不动端，单刀m掷开关的动端接地，馈电点连接射频电路，这样每次只允许天线的一个馈电点与射频电路连接，一个接地点接地，通过选择天线的不同的接地点接地，控制天线工作在m个不同的频点；二、接地点的数量为1，馈电点的数量大于等于2个，1个接地点直接接地，n个馈电点分别与单刀n掷开关的n个不动端连接，每个馈电点连接一个不动端，这样保证每次只允许天线的一个馈电点连接射频电路，通过选择天线的不同馈电点与射频电路电连接，来控制天线工作在n个不同的频点；三：接地点的数量和馈电点的数量均大于等于2，m个接地点通过单刀m掷开关接地，每个接地点连接一个不动端；n个馈电点通过单刀n掷开关与射频电路电连接，这样保证每次只允许一个接地点接地和一个馈电点与射频电路电点解，通过控制不同的馈电点与射频电路连接，和/或不同的接地点接地，来控制天线工作在m×n个不同的频点。

其中需要说明的是，金属中框指的是移动终端如手机等的侧面一周的外边缘称之为中框，金属中框是指其材质为全部金属材料，而封闭无断点金属中框是指金属中框完整闭环不断开。

从上述实施例可以看出，通过设置天线的接地点和馈电点至少一种的数量大于或等于2，控制不同的接地点接地和/或不同的馈电点接射频电路，可以让天线工作在不同的频点，从而实现同一个天线覆盖多个频段，这样可以将同一天线应用于多个工作模式，无需为每种工作模式均设计一个天线，减少了天线的空间占用。

参见图1a，为本发明实施例提供的一种射频天线装置的结构示意图，在本发明实施例中，天线设置有2个馈电点和2个接地点，射频天线装置包括：前盖(图中未画出)、后盖(图中未画出)、金属中框1、金属板14、天线17、射频电路18、第一单刀双掷开关19和第二单刀双掷开关20。

金属中框1包括连接成框形的第一端框10、第二端框12、左侧框13和右侧框11，第一端框10与左侧框13和右侧框11的顶端相连接，第一端框12与左侧框10和右侧框13的底部相连接，组成封闭无断点的金属中框1；前盖安装于金属中框1的前方，其中，对于触摸显示屏的移动终端而言，前盖为触摸显示屏的触摸面板，后盖安装于金属中框1的后方，前盖、金属中框1和后盖组装后形成一个腔体，金属板14设置与该腔体内，且金属板14的两侧边分别连接金属中框1的两侧框，射频电路18也设置与该腔体内，射频电路18可设置在金属板14上。天线17设置在靠近第一端框10的位置，并未与第一端框10接触，天线17的两个馈电点分别与第一单刀双掷开关19的两个不动端电连接，每个馈电点只连接一个不动端，第一单刀双掷开关19的动端与射频电路18电连接；天线17的两个接地点分别与第二单刀双掷开关20的两个不动端电连接，每个接地点只连接一个不动端，第二单刀双掷开关20的动端接地，其中，可以第二单刀双掷开关20的动端可以与金属板14电连接的方式接地。

可选的，金属板14的顶边与金属中框1的第一端框形成第一间隙15，金属板14的底边与金属中框1的第二端框12形成第二间隙16，第一间隙15和第二间隙16的设置，为移动终端内部保留更大的净空区域，以降低电磁信号的干扰和衰减。

工作原理为：控制第一单刀双掷开关19的动端与不同的两个不动端连接，以及控制第二单刀双掷开关20的动端与不同的不动端连接，使天线17采用4种不同方式采用接地点接地和馈电点连接射频电路，4种不同的连接方式天线17工作在不同的频点，这样实现了天线覆盖不同的频点的目的。

需要说明的是，天线17设置的接地点的数量m和馈电点的数量n并不限于上述的实施例，可以根据所需的覆盖的频点的需要进行设置，本发明不作限制。

参见图1b，为本发明实施例提供的一种射频天线装置的另一结构示意图，在本发明实施例中，天线设置有2个馈电点和1个接地点，射频天线装置包括：后盖(图中未画出)、前盖(图中未画出)、金属中框1、金属板14、天线17、射频电路18、单刀双掷开关19。

本发明实施例的金属中框1、金属板14、前盖、后盖的连接关系和位置关系与图1a相同，具体连接关系和位置关系可参照图1a的描述，此处不再赘述。图1b和图1a的区别在于，天线17、射频电路18和单刀双掷开关19的连接关系不同，连接关系具体为：

天线17的两个馈电点分别与单刀双掷开关19的两个不动端电连接，每个馈电点连接一个不动端，单刀双掷开关19的动端与射频电路18电连接，天线17的接地点接地，可选的，接地点可通过与金属板14电连接的方式接地。

工作原理为：控制单刀双掷开关19的动端分别连接两个不同的不动端，使天线17通过不同的馈电点与射频电路18，由于不同的馈电点设置在天线17的不同位置，天线17通过不同的馈电点与射频电路18电连接时，对应不同的等效长度，相应的天线工作在不同的频点，由此本发明实施例的天线17可覆盖两个频点。

需要说明的是，天线设置的馈电点的数量并不限于上述的实施例，可以根据所需的覆盖的频点的需要进行设置，本发明不作限制。

参见图1c，为本发明实施例提供的一种射频天线装置的又一结构示意图，本发明实施例中，天线设置有1个馈电点和不同位置的2个接地点，射频天线装置包括：前盖(图中未画出)、前盖(图中未画出)、金属中框1、金属板14、天线17、射频电路18和单刀双掷开关19。

本发明实施例的金属中框1、金属板14、前盖、后盖的连接关系和位置关系与图1a相同，具体连接关系和位置关系可参照图1a的描述，此处不再赘述。图1b和图1a的区别在于，天线17、射频电路18和单刀双掷开关19的连接关系不同，连接关系具体为：

天线17的馈电点与射频电路18电连接，天线17的两个接地点分别电连接单刀双掷开关19的两个不动端，每个接地点只电连接一个不动端，单刀双掷开关19的动端接地，可选的，单刀双掷开关19的动端通过与金属板14电连接的方式接地。

工作原理：控制单刀双掷开关19的动端与不同的不动端的电连接，使天线17采用两种接地方式进行接地，每种接地方式，天线17的等效长度不同，因此天线17对应两个频点。

需要说明的是，天线设置的接地点的数量并不限于上述的实施例，可以根据所需的覆盖的频点的需要进行设置，本发明不作限制。

参见图2所示，为本发明实施例提供的一种射频天线装置的装配图，前盖(图中未画出)安装于金属中框1的前方，其中，对于触摸显示屏的移动终端而言，前盖为触摸显示屏的触摸面板，后盖30安装于金属中框1的后方，前盖、金属中框1和后盖30组装后形成一个腔体，腔体内设置射频电路和金属板。

可选的，在本发明的一些实施例中，所述金属板的顶边与所述金属中框的第一端框形成第一间隙，所述金属板的底边与所述金属中框的第一端框形成第二间隙。

具体的，参见图1所示，金属板14的顶边与金属中框1的第一端框10形成第一间隙15，金属板14的底边与金属中框1的第二端框12形成第二间隙16，金属板14的两侧边与金属中框1的两侧框固定连接，且垂直与金属中框1的两侧框，这样金属板14能不降低金属中框1的强度的前提下，节省材料的使用，同时能为通过天线17收发的射频信号提供更大的净空区域，减少干扰。

可选的，在本发明的一些实施例中，所述金属中框的第一端框与所述前盖或所述后盖形成第一窗口，所述第一窗口中设置有非金属的填充部件；所述金属中框的第二端框与所述前盖或所述后盖形成第二窗口，所述第二窗口中设置有非金属的填充部件。

具体的，第一端框10与后盖形成第一窗口，第一窗口的形状可以为规则形状或不规则的形状，本发明不作限制；例如：第一端框10的高度小于左侧框13和右侧框11的高度，第一端框10与后盖形成矩形的第一窗口。第一窗口中设置有于第一窗口的形状相同的非金属的填充部件，该填充部件与左侧框13的顶端和右侧框的顶端固定连接，该填充部件安装与第一窗口中后，与第一端框10形成一个一体的平面，其中，该填充部件与两侧框的固定连接的方式本发明不作限制，例如：可以采用在螺栓进行固定连接或铆接等。

在一种可能的实施方式中，参见图3a和图3b所示的第一窗口的结构示意图，第一端框10的高度小于左侧框13和右侧框11的高度，第一端框10与移动终端后盖形成矩形的第一窗口，第一窗口中填充有非金属的填充部件，填充部件安装于第一窗口中，与第一端框10形成一体的表面，填充部件可与左侧框13和右侧框11固定连接，固定连接的方式不作限制。

在另一种可能的实施方式中参见图4a和图4b所示的第一窗口的结构示意图，第一端框10的高度小于左侧框13和右侧框11的高度，第一端框10与移动终端的前盖形成第一窗口，第一窗口内设置有非金属的填充部件，该填充部件安装于第一窗口内，与第一端框10形成一个一体的表面。其中，填充部件可以与第一端框10、左侧框13、右侧框11进行固定连接，固定连接的方式不作限制。第一窗口作为天线的辐射窗口，射频信号可以通过该辐射窗口到达射频电路，减少射频信号的损耗，提高移动终端的信号收发性能。

进一步的，金属中框1的第二端框12的高度小于金属中框的两个侧框的高度，在移动终端的前盖和后盖与金属中框1配合安装后，金属中框1的第二端框12与前盖或后盖形成一个第二窗口，第二窗口的形状本发明不作限制，可以是规则或非规则的形状，例如，矩形、三角形或半圆形等；第二窗口中设置有与第二窗口的形状匹配的填充部件，填充部件为非金属材质，填充部件安装于第二窗口中，与第二端框12形成一体的表面。第二窗口作为天线的辐射窗口，射频信号可以通过该辐射窗口到达射频电路，进一步减少射频信号的损耗。

可选的，在本发明的一些实施例中，所述天线的形状为90度角的折线。

其中，天线由多段金属折线组成，相邻的两个金属折线之间的角度为90度，多段金属折线可以位于同一平面或不同平面，本发明不作限制。

可选的所述第一端框与两侧框的连接处为弧形结构，所述第二端框与两侧框的连接处为弧形结构。

具体的，金属中框1相邻的两个边框之间的采用弧形结构进行连接，弧形结构的角度本发明不作限制，优选为45度角。

可选的，在本发明的一些实施例中，所述天线的宽度均匀不变。

可选的，所述天线的接地点与所述金属板连接。

可选的，所述后盖为金属材质。

可选的，所述非金属的填充部件为电镀塑胶件。

参见图5a和5b，为本发明实施例的射频天线装置的工作频点示意图，本发明实施例中，天线设置有接地点1、接地点1和1个馈电点，参见图5a，天线采用接地点1接地和馈电点连接射频电路，其对应的工作频点在1.6GHz左右，因此天线可应用GPS的工作频点；参见图5b，天线采用接地点2接地和馈电连接射频电路，其对应的工作频点为2.4GHz左右，因此天线此时可应用用WiFi和Bluetooh的工作频点。通过在天线上设置不同位置的2个以上的接地点和/或馈电点方式，可以使天线覆盖不同的频段，以满足不同应用场景的需求。分别对工作在上述频点的射频天线装置的表面电流进行测量，仿真结果为：表面电流大的区域集中在天线，后盖和金属中框上的表面电流很小，表明大部分的辐射能量集中在上述区域，这样用户使用移动终端进行通话时，手通常不会接触到上述天线，因此用户对射频天线装置造成的损耗较小，能提高辐射性能。

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射频天线装置，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。

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-OnlyMemory，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 (10)

1.一种射频天线装置，其特征在于，包括：封闭无断点的金属中框、金属板、射频电路、前盖、后盖和天线；

其中，所述金属中框包括两个侧框、第一端框和第二端框，所述侧框与所述第一端框和第二端框连接成框形；所述金属中框固定于所述前盖与所述后盖之间，所述前盖、所述后盖和所述金属中框形成一个腔体，所述金属板位于所述腔体内，所述金属板的两侧边与所述金属中框的两侧框无缝连接；所述天线包括：金属走线及m个接地点和n个馈电点；

其中，所述射频天线装置还包括：单刀m掷开关，所述m个接地点分别与所述单刀m掷开关的m个不动端电连接，所述单刀m掷开关的动端接地，所述n个馈电点与所述射频电路电连接，m和n为整数，m≥2，n＝1；或

所述射频天线装置还包括：单刀n掷开关，所述n个馈电点分别与所述单刀n掷开关的n个不动端电连接，所述单刀n掷开关的动端与所述射频电路电连接，所述m个接地点接地，m和n为整数，n≥2，m＝1；或

所述射频天线装置还包括：单刀m掷开关和单刀n掷开关，所述m个接地点分别与所述单刀m掷开关的m个不动端电连接，所述单刀m掷开关的动端接地；所述n个馈电点分别与所述单刀n掷开关的n个不动端电连接，所述单刀n掷开关的动端与射频电路连接，m和n为整数，m≥2且n≥2。

2.如权利要求1所述的射频天线装置，其特征在于，所述金属板包括顶边及底边，所述顶边与所述第一端框形成第一间隙，所述底边与所述第一端框形成第二间隙。

3.如权利要求1所述的射频天线装置，其特征在于，所述第一端框与所述前盖或所述后盖形成第一窗口，所述第一窗口中设置有非金属的填充部件；所述第二端框与所述前盖或所述后盖形成第二窗口，所述第二窗口中设置有非金属的填充部件。

4.如权要求1所述的射频天线装置，其特征在于，所述金属走线的形状为90度角的折线。

5.如权利要求1所述的射频天线装置，其特征在于，所述第一端框与两侧框的连接处为弧形结构，所述第二端框与两侧框的连接处为弧形结构。

6.如权利要求1所述的射频天线装置，其特征在于，所述金属走线的宽度均匀不变。

7.如权利要求1所述的射频天线装置，其特征在于，所述金属走线的接地点与所述金属板连接。

8.如权利要求1所述的射频天线装置，其特征在于，所述后盖为金属材质。

9.如权利要求1-8任意一项所述的射频天线装置，其特征在于，所述非金属的填充部件为电镀塑胶件。

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