CN106340719A - 一种终端设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种终端设备，涉及无线通信技术领域，以避免MIMO天线挤占终端设备中原有天线位置，以及克服受话器对MIMO天线所造成的影响。该终端设备包括非净空区和净空区；非净空区内设有射频模块，净空区内设有WIFI天线，WIFI天线包括金属层以及设在金属层的上表面的受话器，金属层的下表面与净空区的底部接触；金属层分别设有天线馈点和天线体，天线馈点与模块电连接。本发明提供的终端设备用于无线通信中。

Description

一种终端设备

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种终端设备。

背景技术

无线连接又称无线保真(Wireless-Fidelity，缩写为WIFI)，它是一种可以将个人电脑、手持设备(如PAD、手机)等终端设备以无线方式互相连接的技术，这种技术能够使终端设备脱离传统有线连接的束缚，获得更大的使用空间。

一般来说，终端设备是通过内置的WIFI天线实现无线连接，且WIFI天线的种类多种多样。例如：基于多输入多输出技术(Multiple-Input Multiple-Output，缩写为MINO)的即2×2的MIMO天线。但是，目前终端设备(例如手机)将2×2的MIMO天线作为WIFI天线的比较少，要将2×2的MIMO天线作为WIFI天线，是需要在现有天线的基础上增加一个2×2的MIMO天线作为WIFI天线，使得手机的边框上设置的天线比较多，但在当下越来越紧凑的手机里，很难找到新增MIMO天线的位置；而且，现有的终端设备中如果设置有受话器，一般天线会避开受话器所在区域，防止受话器的金属部件对天线造成影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种终端设备，以避免MIMO天线挤占终端设备中原有天线位置，以及克服受话器对MIMO天线所造成的影响。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种终端设备，包括非净空区和净空区；所述非净空区内设有射频模块，所述净空区内设有WIFI天线，所述WIFI天线包括金属层以及设在金属层的上表面的受话器，所述金属层的下表面与所述净空区的底部接触；所述金属层分别设有第一频段MINO天线馈点和第一频段MINO天线体，射频模块与第一频段MINO天线馈点电连接。

与现有技术相比，本发明提供的终端设备具有以下有益效果：

本发明提供的终端设备中，位于净空区的WIFI天线包括金属层和受话器，金属层分别设有第一频段MINO天线馈点和第一频段MINO天线体，而由于第一频段MINO天线馈点与位于非净空区的射频模块相连，且金属层的上表面设有受话器，这样就可以将受话器的金属部件作为天线的辐射体用以接收和发射天线信号，而无需在终端设备中设置天线时避开受话器，因此，本发明提供的终端设备从根本上避免受话器对天线所造成的影响。

另外，由于WIFI天线位于净空区，而不需要设在终端设备的边框，这样就不用挤占终端设备原有天线的空间，从而能够避免MIMO天线对终端设备中原有天线位置的占用。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例提供的终端设备的具体结构示意图；

图2为本发明实施例中走线与第二频段天线馈点的连接示意图；

图3为本发明实施例提供的终端设备在5G频段时的驻波图；

图4为本发明实施例提供的终端设备在2.4G频段时的驻波图；

附图标记：

1-净空区， 2-非净空区；

3-金属层， 311-第一5G天线馈点；

312-第二5G天线馈点， 321-第一5G天线体；

322-第二5G天线体， 331-第一2.4G天线馈点；

332-第二2.4G天线馈点， 341-第一2.4G天线体；

342-第二2.4G天线体， 4-第一接地体；

41-第一走线， 42-第二走线；

5-第二接地体。

具体实施方式

为了进一步说明本发明实施例提供的终端设备，下面结合说明书附图进行详细描述。

请参阅图1，本发明实施例提供的终端设备包括：净空区1和非净空区2，非净空区2内设有射频模块(图1未示出)，该射频模块可以集成在终端设备的主板中(图1未示出)，可以理解的是该主板设在非净空区2中；净空区1内设有WIFI天线，WIFI天线包括金属层3和受话器(图1未示出)，受话器设在金属层3的上表面，即金属层3的上表面与受话器的底部接触，而可以理解的是，金属层3的下表面与净空区1的底部接触；金属层3分别设有位于净空区1的第一频段MINO天线馈点和第一频段MINO天线体，第一频段MINO天线馈点与第一射频模块电连接。

其中，本实施例提供的终端设备可以为个人电脑、手持设备(如手机、平板电脑)等可实现无线连接的设备。

具体实施时，第一频段MINO天线馈点接收射频模块发出射频信号，并通过受话器和第一频段MINO天线体辐射出天线信号；

或者通过受话器或第一频段MINO天线体接收天线信号，并通过第一频段MINO天线馈点将天线信号传送至射频模块进行接收。

通过上述实施例提供的终端设备中，位于净空区1的WIFI天线包括金属层3和受话器，金属层3分别设有第一频段MINO天线馈点和第一频段MINO天线体，而由于第一频段MINO天线馈点与位于非净空区2的射频模块相连，且金属层3的上表面设有受话器，这样就可以将受话器的金属部件作为天线的辐射体用以接收和发射天线信号，而无需在终端设备中设置天线时避开受话器，因此，本发明实施例提供的终端设备从根本上避免受话器对天线所造成的影响。

另外，由于WIFI天线位于净空区1，而不需要设在终端设备的边框，这样就不用挤占终端设备原有天线的空间，从而能够避免MIMO天线对终端设备中原有天线位置的占用。

可以理解的是，上述实施例中的净空区1是指PCB板的非铺铜区，非净空区是指PCB板的铺铜区和主板区形成的区域；另外，上述实施例中射频模块与第一频段MINO天线馈点电连接具体可以通过走线、电路等各种方式实现，在此不做限定。

值得注意的是，上述实施例中的金属层3的面积可以大于等于受话器面积，这样就能保证受话器的底部完全与金属层3的上表面接触，使得天线信号更好的辐射和接收。

需要说明的是，上述实施例中第一射频MINO天线馈点以及与其相应的第一频段MINO天线体，应至少实现双接收和双发射天线信号的功能，即至少为2×2的MIMO天线，下面以2×2的MIMO天线为例限定第一射频MINO天线馈点和相应的第一射频MINO天线体。

请参阅图1，第一射频模块所提供的射频信号包括5G的MINO信号，相应的，第一射频MINO天线馈点包括两个设在金属层3的5G天线馈点，具体如图1中的第一5G天线馈点311和第二5G天线馈点312，射频模块分别与第一5G天线馈点311和第二5G天线馈点312电连接，第一频段MINO天线体包括两个设在金属层3的5G天线体，具体如图1中的第一5G天线体321和第二5G天线体322。

具体的，如图1所示，第一5G天线体321和第二5G天线体322设在金属层3的左侧和右侧，第一5G天线馈点311和第二5G天线馈点312设在金属层3的左侧和右侧，第一5G天线体321和第二5G天线体322沿金属层3的中线对称，第一5G天线馈点311和第二5G天线馈点312沿金属层3的中线(图1中虚线)对称，受话器关于金属层3的中线对称，两个5G天线体远离非净空区2，两个5G天线馈点靠近非净空区2。由于两个5G天线体沿金属层3的中线对称，两个5G天线馈点沿金属层3的中线对称，这样就能够使得两个5G天线体的性能基本一致，提高了WIFI天线的收发效率。

而为了使上述实施例提供的终端设备所接收和发送的天线信号频段的多样性，请继续参阅图1，上述实施例提供的终端设备还包括位于净空区1的第二频段MINO天线体，金属层3还设有位于净空区1的第二频段MINO天线馈点，射频模块与第二频段MINO天线馈点电连接，第二频段MINO天线馈点与第二频段MINO天线体电连接。

具体实施时，当需要接收或发送第一频段的天线信号时，可以通过射频模块、第一频段MINO天线馈点、第一频段MINO天线体以及受话器的协同工作完成，具体参见前文描述的具体实施过程；而当需要接收或发送第二射频的天线信号时，可以通过射频模块、第二频段MINO天线馈点、第二频段MINO天线体以及受话器的的协同工作完成，具体如下：

第二频段MINO天线馈点接收第二频段模块发出射频信号，并通过受话器和第二频段MINO天线体辐射出天线信号；

或者通过受话器或第二频段MINO天线体接收天线信号，并通过第二频段MINO天线馈点将天线信号传送至射频模块进行接收。

通过上述具体实施过程可知，通过在上述实施例提供的终端设备的金属层3中增设第二频段MINO天线馈点和第二频段MINO天线体，使得上述实施例提供的终端设备可以接收和发送两种频段的天线信号。

具体的，上述实施例中第二射频MINO天线馈点以及与其相应的第二频段MINO天线体，应至少实现双接收和双发射天线信号的功能，即至少为2×2的MIMO天线，下面以2×2的MIMO天线为例限定第二射频MINO天线馈点和相应的第二射频MINO天线体。

请参阅图1，第二射频模块提供的射频信号还包括2.4G的MINO信号，相应的，第二频段MINO天线馈点为两个设在金属层3的2.4G天线馈点，具体如图1所示的第一2.4G天线馈点331和第二2.4G天线馈点332，第二频段MINO天线体为两个2.4G的天线体，具体如图1所示的第一2.4G天线体341和第二2.4G天线体342；射频模块还分别与第一2.4G天线馈点331和第二2.4G天线馈点332电连接，两个2.4G天线馈点与两个2.4G天线体一一对应电连接，即第一2.4G天线馈点331与第一2.4G天线体341电连接，第二2.4G天线馈点332与第二2.4G天线体342电连接。

具体的，第一2.4G天线馈点331和第二2.4G天线馈点332设在金属层3的上侧，且第一2.4G天线馈点331和第二2.4G天线馈点332沿金属层3的中线(图1中的虚线)对称；第一2.4G天线体341和第二2.4G天线体342位于金属层3的上端所在方向，第一2.4G天线体341和第二2.4G天线体342沿金属层3的中线对称；金属层3的下侧靠近非净空区2，金属层3的上侧远离非净空区2。

而为了避免非净空区中的金属元件影响WIFI天线的性能，应当保证金属层3与非净空区的边沿具有第一间隔，第一间隔的大小根据天线调试需要设定，金属层3与非净空区之间具有第二间隔，第二间隔的大小同样根据天线调试需要设定。

为了射频模块与第二频段MINO天线馈点电连接时，一般需要通过走线连接，而如果走线直接从非净空区1跨过第一间隔与第二频段MINO天线馈点相连，走线所通过的电流，会影响5G天线。为了避免这种问题的发生，第一接地体4的一端与非净空区2相连，另一端与金属层3相连，且走线位于第一间隔的部分设在第一接地体4的正投影所在范围，这样就能避免走线对WIFI天线在5G工作频段时所造成高频短路问题，使走线不会影响WIFI天线的工作。

可以理解的是，上述实施例中的电连接射频模块与第二频段MINO天线馈点的走线可以分布在PCB的顶层，也可以分布在PCB的中间层，也可以是在PCB板的底层，这是本领域技术人员根据实际需要可以设定的，在此不做说明。

而考虑到第二频段MINO天线馈点的天线馈点数量是根据MINO天线的种类决定的，如图2所示，当第二频段MINO天线馈点包括第一2.4G天线馈点331和第二2.4G天线馈点332时，走线包括第一走线41和第二走线42，射频模块通过第一走线41与第一2.4G天线馈点331电连接，射频模块通过第二走线42与第二2.4G天线馈点332电连接。

另外，上述实施例可以在第二频段MINO天线体与金属层3之间设有第二接地体5，第二接地体5的一端与金属层3相连，第二接地体5的另一端与第二频段MINO天线体相连，这样就能够增加第二频段MINO天线体中各个天线体的隔离度，从而避免第二频段MINO天线体中各个天线体之间的相互干扰。

下面结合附图举例说明一种具体的终端设备的结构，但需注意，该终端设备的结构仅在于说明，并不在于限定。

请参阅图1，该终端设备包括非净空区2和净空区1，非净空区2实质上为主板和铺铜区域，其中设有射频模块，射频模块提供的射频信号包括5G的MINO信号和2.4G的MINO信号，净空区1中设有WIFI天线，该WIFI天线包括金属层3以及设在金属层3的上表面的受话器，金属层为矩形结构。

具体的，金属层3的左侧设有第一5G天线馈点311和第一5G天线体321，右侧设有第二5G天线馈点312和第二5G天线体322；射频模块分别与第一5G天线馈点311和第二5G天线馈点312电连接；其中，

第一5G天线馈点311和第二5G天线馈点312关于金属层3的中心(图1中虚线)对称，第一5G天线体321和第二5G天线体322关于金属层3的中心(图1中虚线)对称。另外，金属层3的下侧与非净空区2的边沿之间具有第一间隔，第一间隔设有第一接地体4，第一接地体4的一端与金属层3的边沿相连，另一端与非净空区2相连，以此来提高第一5G天线体321和第二5G天线体322的隔离度；示例性的，第一接地体4可以为金属材质，如：金属铜

进一步的，该终端设备还包括关于金属层3的中线(图1中虚线)对称的第一2.4G天线体341和第二2.4G天线体342，金属层3的上侧设有分别与射频模块电连接的第一2.4G天线馈点331和第二2.4G天线馈点332，第一2.4G天线馈点331与第一2.4G天线体341电连接，第二2.4G天线馈点332与第二2.4G天线体342电连接，第一2.4G天线体341和第二2.4G天线体342所构成的第二MINO天线体与金属层3之间具有第二间隔，该第二间隔的大小为1.5mm。而且，为了提高第二MINO天线体中第一2.4G天线体341和第二2.4G天线体342的隔离度，第二MINO天线体与金属层3的上侧之间还设有穿过第二间隔的第二接地体5。

另外，为了避免WIFI天线在5G工作频段工作时发生高频短路，射频模块分别与第一2.4G天线馈点331和第二2.4G天线馈点332电连接时，所需要的走线在穿过第一间隔时，位于第一接地体4的正投影范围，这样就能够利用第一接地体4接地的特性，避免走线中的高频电流对WIFI天线的5G工作频段的影响。

图3为本实施例提供的终端设备在5G频段时的驻波图；其中，图3的横坐标单位为频率，纵坐标单位为dB，图3中的a代表第一5G天线体321的回损曲线，b代表第二5G天线体322的回损曲线，c代表第一5G天线体321与第二5G天线体322的隔离度曲线。

通过图3中a曲线和b曲线可以证明，本实施例提供的终端设备中WIFI天线为5G频段。由图3中c曲线可以证明，第一5G天线体321与第二5G天线体322具有良好的隔离度。

图4为本实施例提供的终端设备在2.4G频段时的驻波图；其中，图4中的横坐标单位为Hz，纵坐标单位为dB，图4中的a代表第一2.4G天线体341的回损曲线，b代表第二2.4G天线体342的回损曲线，c代表第一2.4G天线体341与第二2.4G天线体342的隔离度曲线。

通过图4中a曲线和b曲线可以证明，本实施例提供的终端设备中WIFI天线不仅可以为5G频段，而且还可以在2.4G频段。由图4中c曲线可以证明，第一2.4G天线体341与第二2.4G天线体342具有良好的隔离度。

经过上述分析可知，本实施例提供的终端设备中的WIFI天线能够工作在5G和2.4G的频段，以实现WIFI2.4G和WIFI5G双频MIMO天线功能，即该终端设备能够实现WIFI 2.4G&5G双频2*2MIMO天线功能。

在上述实施方式的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种终端设备，其特征在于，包括非净空区和净空区；所述非净空区内设有射频模块，所述净空区内设有WIFI天线，所述WIFI天线包括金属层以及设在金属层的上表面的受话器，所述金属层的下表面与所述净空区的底部接触；所述金属层分别设有第一频段MINO天线馈点和第一频段MINO天线体，所述射频模块与第一频段MINO天线馈点电连接。

2.根据权利要求1所述的终端设备，其特征在于，所述射频模块提供的射频信号包括5G的MINO信号，所述第一频段MINO天线馈点包括两个设在金属层的5G天线馈点，所述第一频段MINO天线体包括两个设在所述金属层的5G天线体，所述射频模块分别与两个所述5G天线馈点电连接。

3.根据权利要求2所述的终端设备，其特征在于，两个所述5G天线体设在所述金属层的左侧和右侧，两个所述5G天线馈点设在所述金属层的左侧和右侧，两个所述5G天线体沿所述金属层的中线对称，两个所述5G天线馈点沿所述金属层的中线对称；两个所述5G天线体远离所述非净空区，两个所述5G天线馈点靠近所述非净空区。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的终端设备，其特征在于，所述终端设备还包括位于所述净空区的第二频段MINO天线体，所述金属层与所述第二频段MINO天线体之间具有第二间隔，所述金属层还设有位于所述净空区的第二频段MINO天线馈点，所述射频模块与所述第二频段MINO天线馈点电连接，所述第二频段MINO天线馈点与第二频段MINO天线体电连接。

5.根据权利要求4所述的终端设备，其特征在于，所述非净空区与所述金属层之间具有第一间隔，所述非净空区与所述金属层通过第一接地体连接，所述第一接地体穿过第一间隔。

6.根据权利要求5所述的终端设备，其特征在于，所述射频模块通过走线与所述第二频段MINO天线馈点电连接，所述走线位于第一间隔的部分设在所述第一接地体的正投影所在范围。

7.根据权利要求4所述的终端设备，其特征在于，所述第二频段MINO天线体与所述金属层之间设有穿过第二间隔的第二接地体，所述第二接地体的一端与所述金属层相连，所述第二接地体的另一端与所述第二频段MINO天线体相连。

8.根据权利要求4所述的终端设备，其特征在于，所述射频模块提供的射频信号还包括2.4G的MINO信号，所述第二频段MINO天线馈点为两个设在所述金属层的2.4G天线馈点，所述第二频段MINO天线体为两个2.4G的天线体，所述射频模块还分别与两个所述2.4G天线馈点电连接，两个所述2.4G天线馈点与两个2.4G天线体一一对应电连接。

9.根据权利要求8所述的终端设备，其特征在于，两个所述2.4G天线馈点设在所述金属层的上侧，两个所述2.4G天线馈点沿所述金属层的中线对称；两个所述2.4G天线体位于所述金属层的上侧所在方向，两个所述2.4G天线体沿所述金属层的中线对称；所述金属层的下侧靠近所述非净空区，所述金属层的上侧远离所述非净空区。

10.根据权利要求1所述的终端设备，其特征在于，所述金属层的面积大于等于受话器面积。