CN106654572A - 一种降低天线损耗的方法、系统以及天线装置和移动终端 - Google Patents

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CN106654572A CN201611036944.XA CN201611036944A CN106654572A CN 106654572 A CN106654572 A CN 106654572A CN 201611036944 A CN201611036944 A CN 201611036944A CN 106654572 A CN106654572 A CN 106654572A
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Abstract

本发明公开一种降低天线损耗的方法、系统以及天线装置和移动终端，该降低天线损耗的方法包括检测外部导体在终端的设定区域内的接触位置；从在所述终端的天线上不同位置处设置的至少两个天线接入点中选择远离所述接触位置的天线接入点进行接地，其中，所述至少两个天线接入点均用于所述终端对相同频段信号的传输。通过上述方式，能够减小外部导体对天线的射频信号的影响，降低天线的损耗，提高天线性能。

Description

一种降低天线损耗的方法、系统以及天线装置和移动终端
技术领域
本发明涉及天线技术领域，尤其涉及一种降低天线损耗的方法、系统以及天线装置和移动终端。
背景技术
天线是被设计为发送和/或接收无线电、电视、微波、电话和雷达信号的转换器，即天线将特定频率的电流变换为电磁波并且将电磁波变换为特定频率的电流。在物理上，天线是一个或多个电导体装置，该装置设置为响应于所施加的交流电压和关联的交流电流来生成辐射电磁场，或者该装置可以放置在电磁场中，使得该电磁场将在天线中感应出交流电流以及在其端子之间的电压。
天线作为终端的无线信号的发送和/或接收装置，需要具有较强的发射信息性能，尽量减少损耗。天线在工作状态具有其特定的电流分布，对应具有电流峰值区域，当使用终端时，如果人手握持终端的位置正好处于天线的电流分布中的电流峰值区域，人手会对天线的产生较大的损耗，降低天线的工作性能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种降低天线损耗的方法、系统以及天线装置和移动终端，能够降低天线的损耗，提高天线性能。
为实现上述目的，本发明提供一种降低天线损耗的方法，该方法包括：
检测外部导体在终端的设定区域内的接触位置；
从在所述终端的天线上不同位置处设置的至少两个天线接入点中选择远离所述接触位置的天线接入点进行接地，其中，所述至少两个天线接入点均用于所述终端对相同频段信号的传输。
其中，所述从在所述终端的天线上不同位置处设置的至少两个天线接入点中选择远离所述接触位置的天线接入点进行接地，包括：
控制在所述至少两个天线接入点中远离所述接触位置的天线接入点和地线之间的开关闭合；并控制在所述至少两个天线接入点中除所述远离所述接触位置的天线接入点外的其余天线接入点和地线之间的开关断开。
其中，所述检测外部导体在终端的设定区域内的接触位置，包括：
检测与终端接触的所述外部导体位于所述终端的第一侧方位还是第二侧方位；
所述从在所述终端的天线上不同位置处设置的至少两个天线接入点中选择远离所述人手位置的天线接入点进行接地，包括：
若所述外部导体位于所述第一侧方位，则将位于所述第二侧方位的第二天线接入点进行接地；若所述外部导体位于所述第二侧方位，则将位于所述第一侧方位的第一天线接入点进行接地。
其中，所述检测外部导体在终端的设定区域内的接触位置，包括：
获取设置在所述终端的设定区域内的传感器检测到的感应信号；
根据所述感应信号确定所述外部导体在所述终端的设定区域内的接触位置。
其中，所述天线为多段式金属外壳形成多段式金属天线，所述至少两个天线接入点均用于所述终端在690MHz到960MHz频段的信号传输；
在所述检测外部导体在终端的设定区域内的接触位置之前，还包括：
检测所述终端上的所述多段式金属外壳之间的缝隙上是否存在外部导体接触；
若有，则执行所述检测外部导体在终端的设定区域内的接触位置。
另一方面，本发明提出了一种降低天线损耗的系统，该系统包括：
接触位置检测模块，用于检测外部导体在终端的设定区域内的接触位置；
接地控制模块，用于从在所述终端的天线上不同位置处设置的至少两个天线接入点中选择远离所述接触位置的天线接入点进行接地，其中，所述至少两个天线接入点均用于所述终端对相同频段信号的传输。
另一方面，本发明提出了一种终端的天线装置，该天线装置包括天线、设置在所述天线上不同位置处的至少两个天线接入点、传感器和控制电路；
所述传感器与所述控制电路耦接，所述控制电路控制所述至少两个天线接入点进行接地或悬空；
所述传感器，用于检测所述终端的设定区域内是否有外部导体接触；
所述控制电路，用于在所述传感器检测到所述终端的设定区域内有外部导体接触时，判断所述外部导体的接触位置，从所述至少两个天线接入点中选择远离所述接触位置的天线接入点进行接地；
其中，所述至少两个天线接入点均用于所述终端对相同频段信号的传输。
其中，所述控制电路从所述至少两个天线接入点中选择远离所述接触位置的天线接入点进行接地，包括：
控制在所述至少两个天线接入点中远离所述接触位置的天线接入点和地线之间的开关闭合；并控制在所述至少两个天线接入点中除所述远离所述接触位置的天线接入点外的其余天线接入点和地线之间的开关断开。
其中，所述天线为多段式金属天线，所述至少两个天线接入点均用于终端在690MHz到960MHz频段的信号传输。
另一方面，本发明提出了一种移动终端，该移动终端内设置有上述的天线装置。
有益效果：区别于现有技术的情况，本发明通过检测外部导体在终端的设定区域内的接触位置，从在所述终端的天线上不同位置处设置的至少两个天线接入点中选择远离所述接触位置的天线接入点进行接地，其中，所述至少两个天线接入点均用于所述终端对相同频段信号的传输。当天线工作时，若外部导体接触到终端的设定区域如天线的电流峰值区域，则会对天线的射频信号产生较大损耗；而天线的电流峰值区域接近天线的接地点处，通过选择远离所述接触位置的天线接入点进行接地，使接触位置和天线的电流峰值区域错开，能够减小外部导体对天线的射频信号的影响，降低天线的损耗，提高天线性能。
附图说明
图1是本发明天线装置一实施例的结构示意图；
图2是本发明降低天线损耗的方法第一实施例的流程示意图；
图3是图2所示的方法第一实施例中的步骤S101的流程示意图；
图4是本发明降低天线损耗的方法第二实施例的流程示意图；
图5是本发明降低天线损耗的系统第一实施例的功能模块图；
图6是图5所示的系统第一实施例中的接触位置检测模块的功能模块图；
图7是本发明降低天线损耗的系统第二实施例的功能模块图。
具体实施方式
为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明所提供的一种降低天线损耗的方法、系统以及天线装置和移动终端做进一步详细描述。
本发明实施例以三段式金属天线为例。三段式金属天线即将终端的全金属后壳分割为上段部分、主体部分和下段部分，每段之间具有一定间隙，在间隙中填充绝缘材料；终端的天线装置复用其中的一段金属后壳作为其天线的一部分进行射频辐射，一般复用上段部分或下段部分。当天线装置工作时会产生特定电流分布，该电流分布中具有一电流峰值区域。当外部导体与终端的接触位置覆盖电流峰值区域或与电流峰值区域过于接近时，会对天线装置的通信性能产生较大的影响。由于这一类的天线装置的电流峰值区域取决于其天线的接地点，则通过测试外部导体与终端的接触位置来变换其天线的接地点的位置，从而避免外部导体与终端的接触位置覆盖电流峰值区域或与电流峰值区域过于接近，以降低天线装置的损耗，提升天线装置的通信性能。
本实施例中，外部导体包括但不限于人手、头或身体其他部位。
参照图1，图1是本发明天线装置一实施例的结构示意图。本实施例的天线装置包括天线10、设置在天线10不同位置的至少两个天线接入点102，104、传感器30、控制电路40和馈电点20。图1中表示出了终端100的金属后壳的下段部分80和主体部分70。金属后壳的下段部分80(在其他实施例中也可以为金属后壳的上段部分)和主体部分70之间具有间隙，下段部分80复用为天线10的一部分。天线装置的馈电点20设置在金属后壳的主体部分70或间隙上，馈电点20与天线装置所在的终端100的馈线耦接，并通过金属弹片或顶针与金属后壳的天线10连接。传感器30与控制电路40耦接，控制电路40控制至少两个天线接入点102,104进行接地或悬空。
值得注意的是，图1中只示范性的表示出至少两个接入点中的第一天线接入点102和第二天线接入点104，第一天线接入点102和第二天线接入点104分别设置在天线10的两侧，并具体设置在下段部分80和主体部分70之间的间隙中，且传感器30和控制电路40均设置在终端100的金属后壳的主体部分70的内侧。但在其他实施例中，天线装置可包括三个以上的天线接入点，且天线接入点、传感器和控制电路的位置可根据实际情况如终端100具体结构等进行设置。
传感器30用于检测终端100的设定区域(图1中的虚线区域)内是否有外部导体接触，具体的，传感器定时或接收到用户指令时将当前检测到的感应信号发送至控制电路40。控制电路40接收传感器30发送的感应信号，根据接收的感应信号判断该终端100上是否有外部导体接触。并且，控制电路在判断有外部导体接触时确定该外部导体在终端100的设定区域内的接触位置，并从至少两个天线接入点102,104中选择远离接触位置的天线接入点进行接地。例如，在天线装置的至少两个接入点与地线60分别之间设置开关，控制电路即可通过控制在至少两个天线接入点102,104中远离接触位置的天线接入点和地线60之间的开关闭合；并控制在至少两个天线接入点102，104中除远离所述接触位置的天线接入点外的其余天线接入点和地线60之间的开关断开，从而实现从至少两个天线接入点102,104中选择远离接触位置的天线接入点进行接地。
本实施例中，该设定区域由该天线装置的电流峰值区域确定，具体可包括天线装置的电流峰值区域。当然，在其他实施例中，该设定区域也可包括该天线装置的电流峰值区域以及该电流峰值区域的邻近设定范围的区域，或者该天线装置工作时的电流分布区域中的非电流峰值区域。
进一步的，为了不影响天线的工作状态，该至少两个天线接入点102,104均用于终端100对相同频段信号的传输。
本发明对传感器30的类型和个数不做具体限定，可以为电极传感器、压力传感器、距离传感器或光传感器，且可以包括一个或多个。另外，传感器优选设置在终端100的设定区域内，例如，金属后壳的主体部分70靠近下段部分80的区域或者下段部分80的一个侧边或两个侧边。
以图1所示的天线装置实施例对天线装置的接地点选择过程进行例举例说明。
外部导体以人手为例，将第一天线接入点102所在的终端100上的侧边定义为第一侧方位，将第二天线接入点104所在终端100上的侧边定义为第二侧方位。第一天线接入点102和第二天线接入点104与地线60之间分别设置有第一开关502和第二开关504，控制电路40分别连接有控制第一开关502的控制端(图中未画出)和第二开关504的控制端(图中未画出)，通过向其控制端输入对应的控制信号以控制第一开关502和第二开关504的闭合和断开。此外，传感器30与控制电路40耦接。
当人手握持终端100时，传感器30检测到由人手引起的感应信号的变化情况，并将感应信号的变化情况发送至控制电路40，控制电路40根据接收到的感应信号的变化情况判断人手与终端100的接触位置位于第一侧方位还是第二侧方位，若接触位置位于第一侧方位，则控制位于第二侧方位的第二开关504闭合，并控制位于第一侧方位的第一开关502断开；若接触位置位于第二侧方位，则控制位于第一侧方位的第一开关502闭合，并控制位于第二侧方位的第二开关504断开，以使远离接触位置的天线接入点与地线60连接。
本实施例中的天线装置为类似于三段式金属天线的各类多段式金属天线。由于多段式金属天线在690MHz到960MHz频段进行信号传输时，其电流峰值区域集中在天线装置的接地点处的情况更为明显，因此，在本实施例中至少两个天线接入点均用于所述终端在690MHz到960MHz频段的信号传输。
此外，还可以在本实施例的基础上在至少两个接入点与地线之间设置具有不同电感值的支路，在选择远离外部导体与终端的接触位置的天线接入点进行接地时，根据天线装置的工作频率选择具有匹配电感值的支路进行导通，使该天线接入点具有最佳的对地电感值，能够进一步提高天线装置的通信性能。
本实施例的天线装置能够智能检测外部导体在终端上的接触位置，通过控制电路使远离接触位置的天线接入点接地，从而让外部导体与终端的接触位置与天线的接地点错开，使外部导体与天线的电流峰值区域具有一定距离，达到降低天线损耗的目的。
参照图2，图2是本发明降低天线损耗的方法第一实施例的流程示意图，该方法包括：
S101、检测外部导体在终端的设定区域内的接触位置。
当终端的天线装置工作时会产生特定电流分布，该电流分布中具有电流峰值区域。天线装置的电流峰值区域位于天线装置的天线接地点，当外部导体与终端的接触位置覆盖天线装置的天线接地点或与天线装置的天线接地点过于接近，均会对天线装置的通信性能产生较大的影响。外部导体可以包括人手、头或其他与终端接触的导体。
该设定区域由该天线装置的电流峰值区域确定，具体可包括天线装置的电流峰值区域。当然，该设定区域也可包括该天线装置的电流峰值区域以及该电流峰值区域的邻近设定范围的区域，或者该天线装置工作时的电流分布区域中的非电流峰值区域。
为了使天线装置的电流峰值区域与外部导体的接触位置错开，需要对终端的设定区域内的外部导体的接触位置进行检测。
进一步的，如图3所示，步骤S101包括以下步骤：
S1011、获取设置在终端的设定区域内的传感器检测到的感应信号。
利用终端上自带的传感器或在终端内部放置其他传感器，则能够对外部导体接触终端引起的感应信号进行检测。本发明对传感器的类型和个数不做具体限定，可以为电极传感器、压力传感器、距离传感器或光传感器，且可以包括一个或多个。另外，传感器优选设置在终端的设定区域内，例如，金属后壳的主体部分靠近下段部分的区域或者下段部分的单侧边或双侧边。根据传感器类型不同，检测到的感应信号也不同。传感器检测到由外部导体接触终端引起的感应信号后，获取传感器检测到的感应信号。
S1012、根据感应信号确定外部导体在终端的设定区域内的接触位置。
由于外部导体与终端的某一方位接触时，会对这一方位的感应信号产生影响，例如，当人手握持终端时，终端上靠近手心一侧与人手的接触较大，则人手会使终端的靠近手心的一侧的电容量发送变化。利用电极传感器则能够获取由人手握持终端造成的电容量变化，则能够根据极传感器获取的电容量变化判断出人手握持终端的方位。
S102、从在终端的天线上不同位置处设置的至少两个天线接入点中选择远离接触位置的天线接入点进行接地。
本实施例中，至少两个天线接入点均用于所述终端对相同频段信号的传输。
根据得到的外部导体与终端的接触位置，则选择远离所述接触位置的天线接入点进行接地，从而避免外部导体覆盖天线的电流峰值区域或离天线的峰值区域过近，达到降低天线损耗的目的。
本实施例中，是通过控制在所述至少两个天线接入点中远离所述接触位置的天线接入点和地线之间的开关闭合；并控制在所述至少两个天线接入点中除所述远离所述接触位置的天线接入点外的其余天线接入点和地线之间的开关断开。以选择远离所述接触位置的天线接入点进行接地。
具体的，令至少两个天线接入点包括第一天线接入点和第二天线接入点，定义终端上第一天线接入点所在终端的侧边为第一侧方位，终端上第二天线接入点所在终端的侧边为第二侧方位。通过步骤S101能够检测出与终端接触的所述外部导体位于所述终端的第一侧方位还是第二侧方位。若所述外部导体位于所述第一侧方位，则将位于所述第二侧方位的第二天线接入点进行接地；若所述外部导体位于所述第二侧方位，则将位于所述第一侧方位的第一天线接入点进行接地。
本实施例中的天线为类似于三段式金属天线的各类多段式金属天线。由于多段式金属天线在690MHz到960MHz频段进行信号传输时，其电流峰值区域集中在天线的接地点处的情况更为明显，因此，在本实施例中至少两个天线接入点均用于所述终端在690MHz到960MHz频段的信号传输。但在其他类型的天线在其他频道进行信号传输时，若其电流峰值区域集中在天线装置的接地点，也可以采用本实施例的降低天线损耗的方法。
如图4所示，图4是本发明降低天线损耗的方法第二实施例的流程示意图，该方法包括：
S201、检测终端上的多段式金属外壳之间的缝隙上是否存在外部导体接触。
由于终端上天线装置工作时产生的电流主要分布在天线回路部分，对于多段式金属天线而言，天线装置工作时产生的电流主要分布多段式金属外壳之间的缝隙上。终端上其他部分的电流分布较少，外部导体接触终端的这些部分时，几乎不会对天线的通信性能产生影响。因此，当外部导体接触终端时，对外部导体是否处在终端上的多段式金属外壳之间的缝隙上进行检测。若外部导体处在终端上的多段式金属外壳之间的缝隙上，则执行下一步骤，若外部导体不处在终端上的多段式金属外壳之间的缝隙上，不执行下一步骤，继续对外部导体是否处在终端上的多段式金属外壳之间的缝隙上进行检测。
S202、检测外部导体在终端的设定区域内的接触位置。
S203、从在终端的天线上不同位置处设置的至少两个天线接入点中选择远离接触位置的天线接入点进行接地。
图4所示的方法实施例中的步骤S202和步骤S203分别与图2至图3所示的方法实施例中的步骤S101和步骤S102相同，此处不再赘述。
其中，上述方法实施例可用于上述天线装置实施例中天线装置，由上述天线装置实施例中的控制电路执行。
参照图5，图5是本发明降低天线损耗的系统第一实施例的功能模块图，该系统包括：
接触位置检测模块101，用于检测外部导体在终端的设定区域内的接触位置。
进一步的，如图6所示，接触位置检测模块101包括：
感应信号检测单元1011，用于获取设置在终端的设定区域内的传感器检测到的感应信号。
接触位置确定模块1012，用于根据感应信号确定外部导体在终端的设定区域内的接触位置。
接地控制模块102，用于从在终端的天线上不同位置处设置的至少两个天线接入点中选择远离接触位置的天线接入点进行接地。
进一步的，为了不影响天线的工作状态，该至少两个天线接入点均用于终端对相同频段信号的传输。
图5至图6所示的系统实施例中的各个模块/单元分别与图2至图3所示的方法实施例中的步骤相对应，此处不再赘述。
参照图7，图7是本发明降低天线损耗的系统第二实施例的功能模块图，该系统包括：
接触判断模块201，用于检测终端上的多段式金属外壳之间的缝隙上是否存在外部导体接触。
接触位置检测模块202，用于检测外部导体在终端的设定区域内的接触位置。
接地控制模块203，用于从在终端的天线上不同位置处设置的至少两个天线接入点中选择远离接触位置的天线接入点进行接地。
图7所示的系统实施例中的各个模块分别与图4所示的方法实施例中的步骤相对应，此处不再赘述。
本发明还提供一移动终端实施例，该移动终端设置图1所示的天线装置。
上述方案通过检测外部导体在终端的设定区域内的接触位置；从在所述终端的天线上不同位置处设置的至少两个天线接入点中选择远离所述接触位置的天线接入点进行接地，其中，所述至少两个天线接入点均用于所述终端对相同频段信号的传输。当人握持终端接打电话时，如果人手或头的位置处于天线的电流峰值区域，会对天线的射频信号产生较大损耗；而天线的电流峰值区域接近天线的接地点处，通过选择远离所述接触位置的天线接入点进行接地，使接触位置和天线的电流峰值区域错开，能够减小人手或头对天线的射频信号的影响，降低天线的损耗，提高天线性能。
以上仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围。

Claims (10)

1.一种降低天线损耗的方法，其特征在于，包括：
检测外部导体在终端的设定区域内的接触位置；
从在所述终端的天线上不同位置处设置的至少两个天线接入点中选择远离所述接触位置的天线接入点进行接地，其中，所述至少两个天线接入点均用于所述终端对相同频段信号的传输。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述从在所述终端的天线上不同位置处设置的至少两个天线接入点中选择远离所述接触位置的天线接入点进行接地，包括：
控制在所述至少两个天线接入点中远离所述接触位置的天线接入点和地线之间的开关闭合；并控制在所述至少两个天线接入点中除所述远离所述接触位置的天线接入点外的其余天线接入点和地线之间的开关断开。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述检测外部导体在终端的设定区域内的接触位置，包括：
检测与终端接触的所述外部导体位于所述终端的第一侧方位还是第二侧方位；
所述从在所述终端的天线上不同位置处设置的至少两个天线接入点中选择远离所述人手位置的天线接入点进行接地，包括：
若所述外部导体位于所述第一侧方位，则将位于所述第二侧方位的第二天线接入点进行接地；若所述外部导体位于所述第二侧方位，则将位于所述第一侧方位的第一天线接入点进行接地。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述检测外部导体在终端的设定区域内的接触位置，包括：
获取设置在所述终端的设定区域内的传感器检测到的感应信号；
根据所述感应信号确定所述外部导体在所述终端的设定区域内的接触位置。
5.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，所述天线为多段式金属外壳形成多段式金属天线，所述至少两个天线接入点均用于所述终端在690MHz到960MHz频段的信号传输；
在所述检测外部导体在终端的设定区域内的接触位置之前，还包括：
检测所述终端上的所述多段式金属外壳之间的缝隙上是否存在外部导体接触；
若有，则执行所述检测外部导体在终端的设定区域内的接触位置。
6.一种降低天线损耗的系统，其特征在于，包括：
接触位置检测模块，用于检测外部导体在终端的设定区域内的接触位置；
接地控制模块，用于从在所述终端的天线上不同位置处设置的至少两个天线接入点中选择远离所述接触位置的天线接入点进行接地，其中，所述至少两个天线接入点均用于所述终端对相同频段信号的传输。
7.一种终端的天线装置，其特征在于，包括天线、设置在所述天线上不同位置处的至少两个天线接入点、传感器和控制电路；
所述传感器与所述控制电路耦接，所述控制电路控制所述至少两个天线接入点进行接地或悬空；
所述传感器，用于检测所述终端的设定区域内是否有外部导体接触；
所述控制电路，用于在所述传感器检测到所述终端的设定区域内有外部导体接触时，判断所述外部导体的接触位置，从所述至少两个天线接入点中选择远离所述接触位置的天线接入点进行接地；
其中，所述至少两个天线接入点均用于所述终端对相同频段信号的传输。
8.根据权利要求7所述的天线装置，其特征在于，所述控制电路从所述至少两个天线接入点中选择远离所述接触位置的天线接入点进行接地，包括：
控制在所述至少两个天线接入点中远离所述接触位置的天线接入点和地线之间的开关闭合；并控制在所述至少两个天线接入点中除所述远离所述接触位置的天线接入点外的其余天线接入点和地线之间的开关断开。
9.根据权利要求7所述的天线装置，其特征在于，所述天线为多段式金属天线，所述至少两个天线接入点均用于终端在690MHz到960MHz频段的信号传输。
10.一种移动终端，其特征在于，包含权利要求7至9任意一项所述的天线装置。
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