CN106887696A - 电子终端的天线以及用于提高该天线的性能的方法和装置 - Google Patents
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Abstract
提供一种电子终端的天线以及用于提高该天线的性能的方法和装置，所述电子终端的金属边框通过至少一个开缝被分隔为至少两个部分，所述至少两个部分中的每个部分均被制作为独立的天线，其中，所述方法包括：确定目标天线的工作频段；调整所述目标天线的相邻天线的馈电点的阻抗特性，从而通过所述相邻天线与所述目标天线之间的耦合特性来改变所述目标天线在所述工作频段的天线效率。采用上述示例性实施例的电子终端的天线以及用于提高该天线的性能的方法和装置，能够利用相邻天线之间的耦合影响，使目标天线的性能达到最佳。
Description
技术领域
本发明总体说来涉及天线设计领域，更具体地讲，涉及一种电子终端的天线以及用于提高电子终端的天线的性能的方法和装置。
背景技术
现有的具有金属边框的电子终端常会将金属边框作为天线，例如，通过开缝将金属边框分隔为多个独立的天线(如图1所示)，开缝中可利用绝缘材料(如塑料)进行填充。由于分隔出来的天线两两靠近，相邻天线之间存在相互耦合影响，如果不能处理好相邻天线间的耦合作用，则天线性能将会下降。
现有的利用天线耦合作用来提高天线性能的方法包括以下两种方式：
(一)如图2所示，在目标天线1的相邻天线2增加接地点开关切换电路(GroundSwitchable Circuit)，通过切换不同开关状态，调整目标天线1的辐射特性，从而提高整体的天线性能。但这种方式需要外接电路，增加了物料成本，而且接地点切换电路需要电源供电，其安装、布置位置受电子终端中的PCB布线限制。此外，接地点切换电路为半导体开关，存在一定的天线损耗(如0.5dB～0.8dB)。
(二)如图3所示，在目标天线1的相邻天线2上增加寄生天线3，利用寄生天线3与目标天线1之间的相互耦合作用，提高目标天线1的性能。但是寄生天线3也需要增加物料成本和组装成本(寄生天线一般为FPCB天线，需要治具点焊)。
发明内容
本发明示例性实施例的目的在于提出一种电子终端的天线以及用于提高该天线的性能的方法和装置，以利用相邻天线之间的耦合特性，使目标天线的性能达到最佳，从而实现在不占用电子终端的内部空间、无需外置设备、且不增加硬件成本的情况下提高天线的性能。
根据本发明示例性实施例的一方面，提供一种用于提高电子终端的天线的性能的方法，所述电子终端的金属边框通过至少一个开缝被分隔为至少两个部分，所述至少两个部分中的每个部分均被制作为独立的天线，其中，所述方法包括：确定目标天线的工作频段；调整所述目标天线的相邻天线的馈电点的阻抗特性，从而通过所述相邻天线与所述目标天线之间的耦合特性来改变所述目标天线在所述工作频段的天线效率。
可选地，调整所述目标天线的相邻天线的馈电点的阻抗特性的步骤可包括：调整所述相邻天线的馈电点的电容值和/或电感值。
可选地，所述相邻天线的馈电点可包括多路切换开关，其中，连接到所述多路切换开关的各条路径的阻抗特性不同，从而当所述多路切换开关接通不同路径时，所述相邻天线与所述目标天线之间的耦合特性可改变，其中，调整所述目标天线的相邻天线的馈电点的阻抗特性的步骤可包括：控制所述多路切换开关接通使所述目标天线在所述工作频段的天线效率最佳的路径。
可选地，所述多路切换开关可为单刀四掷开关。
根据本发明示例性实施例的另一方面，提供一种用于提高电子终端的天线的性能的装置，所述电子终端的金属边框通过至少一个开缝被分隔为至少两个部分，所述至少两个部分中的每个部分均被制作为独立的天线，其中，所述装置包括：确定单元，确定目标天线的工作频段；调整单元，调整所述目标天线的相邻天线的馈电点的阻抗特性，从而通过所述相邻天线与所述目标天线之间的耦合特性来改变所述目标天线在所述工作频段的天线效率。
可选地，调整单元可调整所述相邻天线的馈电点的电容值和/或电感值。
可选地，所述相邻天线的馈电点可包括多路切换开关，其中，连接到所述多路切换开关的各条路径的阻抗特性不同，从而当所述多路切换开关接通不同路径时，所述相邻天线与所述目标天线之间的耦合特性改变，其中，调整单元可控制所述多路切换开关接通使所述目标天线在所述工作频段的天线效率最佳的路径。
可选地，所述多路切换开关可为单刀四掷开关。
可选地，所述目标天线可为四分之一波长天线和倒F型天线中的一个，所述相邻天线可为四分之一波长天线和倒F型天线中的另一个。
根据本发明示例性实施例的再一方面，提供一种电子终端的天线，其中，所述电子终端的金属边框通过至少一个开缝被分隔为至少两个部分，所述天线包括由所述金属边框的每个部分分别制作而成的独立的天线，其中，所述独立的天线被划分为目标天线和所述目标天线的相邻天线，所述相邻天线的馈电点包括多路切换开关，连接到所述多路切换开关的各条路径的阻抗特性不同，并且所述多路切换开关接通使所述目标天线在工作频段的天线效率最佳的一条路径。
采用上述示例性实施例的电子终端的天线以及用于提高该天线的性能的方法和装置，能够利用相邻天线之间的耦合特性，使目标天线的性能达到最佳。
附图说明
通过下面结合附图进行的详细描述，本发明的上述和其它目的、特点和优点将会变得更加清楚，其中：
图1示出现有的利用电子终端的金属边框作为天线的实体示例图；
图2示出现有的通过增设接地点切换电路来提高天线性能的结构示意图；
图3示出现有的通过增设寄生天线来提高天线性能的结构示意图；
图4示出根据本发明示例性实施例的电子终端的天线的结构示意图；
图5示出根据本发明示例性实施例的用于提高电子终端的天线的性能的方法的流程图；
图6示出根据本发明示例性实施例的在馈电点包括多路切换开关的情况下电子终端的天线的结构示意图；
图7示出默认天线效率曲线图；
图8示出应用本发明示例性实施例的用于提高电子终端的天线的性能的方法之后的天线效率曲线图；
图9示出根据本发明示例性实施例的用于提高电子终端的天线的性能的装置的框图。
具体实施方式
现在将详细地描述本发明的示例性实施例，本发明的示例性实施例的示例示出在附图中。下面通过参照附图描述实施例来解释本发明。然而，本发明可以以许多不同的形式实施，而不应被解释为局限于在此阐述的示例性实施例。相反，提供这些实施例使得本公开将是彻底的和完整的，并且这些实施例将把本发明的范围充分地传达给本领域技术人员。
图4示出根据本发明示例性实施例的电子终端的天线的结构示意图，图5示出根据本发明示例性实施例的用于提高电子终端的天线的性能的方法的流程图。下面参照图4和图5来介绍电子终端的天线的组成和工作原理。作为示例，电子终端可为智能手机、平板电脑、个人数字助理、游戏机等具有金属边框的电子设备。
根据本发明示例性实施例的电子终端的金属边框通过至少一个开缝被分隔为至少两个部分，所述至少两个部分中的每个部分均被制作为独立的天线。如图4所示，电子终端的金属边框被开缝11和开缝22分隔为天线1、天线2和天线3，这里，天线1、天线2和天线3即可作为天线的延长线，也可作为一完整的天线使用。
在本示例中，假设以天线2为目标天线，4为目标天线2的馈电点，目标天线2为单极(Monopole)天线，即，四分之一波长天线。天线3为目标天线2的相邻天线，5为目标天线2的相邻天线3的馈电点，目标天线2的相邻天线3为IFA(Inverted F-Shaped Antenna，倒“F”型)天线。然而，本发明不限于此，目标天线可以为倒F型天线，而相邻天线可以为四分之一波长天线。基于以上假设，可利用图5所示的用于提高电子终端的天线的性能的方法来改善目标天线2的性能，具体步骤如下所述。
参照图5，在步骤S10中，确定目标天线2的工作频段，即确定目标天线2当前的工作频段。这里，可利用现有的各种检测方式来确定目标天线2的工作频段。
在步骤S20中，调整目标天线2的相邻天线3的馈电点5的阻抗特性，从而通过相邻天线3与目标天线2之间的耦合特性来改变目标天线2在所述工作频段的天线效率。也就是说，利用目标天线2与相邻天线3之间的耦合特性，通过改变相邻天线3的馈电点5的阻抗特性来提高目标天线2在当前工作频段的天线效率。
下面针对相邻天线3的馈电点5的两种情况来分别介绍提高目标天线2在其工作频段的天线效率的方法。
一种情况，相邻天线3的馈电点5不包括多路切换开关。此时，可通过调整相邻天线3的馈电点5的电容值和/或电感值来改变相邻天线3的馈电点5的阻抗特性，从而提高目标天线2在当前工作频段的天线效率。
应理解，在确定目标天线2的工作频段之后，可通过反复测试来调整相邻天线3的馈电点5的电容值和/或电感值，以确定出能够使得目标天线2在所述工作频率的天线效率最佳的电容值和/或电感值。
另一种情况，相邻天线3的馈电点5包括多路切换开关。下面结合图6来详细介绍相邻天线的馈电点包括多路切换开关时用于提高目标天线的性能的方法。
图6示出根据本发明示例性实施例的在馈电点包括多路切换开关的情况下电子终端的天线的结构示意图。
如图6所示，电子终端的金属边框被开缝11和开缝22分隔为天线1、天线2和天线3，天线2为目标天线，天线3为目标天线2的相邻天线，4为目标天线2的馈电点，5为目标天线2的相邻天线3的馈电点。在本示例中，假设馈电点5包括多路切换开关且该多路切换开关可以为单刀四掷开关(1P4T开关)，该单刀四掷开关对应四条路径，路径T1为频段7(B7)的信号链路，路径T2为频段38/41(B38/41)的信号链路，路径T3为频段40(B40)的信号链路，路径T4为短路端口。
当单刀四掷开关接通不同路径时，相邻天线3的馈电点5的阻抗特性会发生改变，相邻天线3的馈电点5的阻抗特性的变化会使得相邻天线3与目标天线2之间的耦合特性改变，从而改善目标天线3在其工作频段的天线效率，利用上述相邻天线之间的耦合特性来控制多路切换开关接通使目标天线2在其工作频段的天线效率最佳的路径。
下面以图6所示的天线结构为例，结合图7和图8来介绍控制多路切换开关接通使目标天线2在其工作频段的天线效率最佳的路径的过程。图7和图8的横坐标均为频率，纵坐标均为天线效率值。
具体说来，假设图6所示的天线结构中目标天线2的工作频率范围为1710Mhz～2170Mhz，相邻天线3的馈电点5的多路切换开关默认接通的路径为路径4，图7示出多路切换开关的路径4被接通时目标天线2的天线效率曲线图。由图7所示的天线效率曲线可以看出，在相邻天线3的馈电点5的多路切换开关默认接通路径4的情况下，目标天线2在1800Mhz～2000Mhz频率范围内的天线效率较低。为此可通过控制多路切换开关接通不同路径来提高目标天线2的天线效率。
如图8所示，图8中的曲线1为相邻天线3的馈电点5的多路切换开关的路径1被接通时目标天线2对应的天线效率曲线，曲线2为多路切换开关的路径2被接通时目标天线2对应的天线效率曲线，曲线3为多路切换开关的路径3被接通时目标天线2对应的天线效率曲线，曲线4为多路切换开关的路径4被接通时目标天线2对应的天线效率曲线。
从图8所示的曲线可以看出，在目标天线2的工作频率1760Mhz～2000Mhz范围内，接通路径1、路径2或路径3能够提高目标天线2的天线效率。由此通过对比曲线1至曲线4可知，针对目标天线2的工作频率范围1710Mhz～2170Mhz，在1710Mhz～1760Mhz范围内接通路径4时目标天线2的天线效率最佳，在1760Mhz～1860Mhz范围内接通路径3时目标天线2的天线效率最佳，在1860Mhz～1920Mhz范围内接通路径2时目标天线2的天线效率最佳，在1920Mhz～2000Mhz范围内接通路径1时目标天线2的天线效率最佳，在2000Mhz～2170Mhz范围内接通路径4时目标天线2的天线效率最佳。由上述对比分析可知，在确定出目标天线2当前的工作频段之后，可控制多路切换开关接通使得目标天线2在当前的工作频段的天线效率最佳的路径，从而提高目标天线2的天线效率。这里，可预先通过测试分别获得多路切换开关接通不同路径时目标天线的天线效率变化曲线。
在此情况下，相邻天线3的馈电点5的阻抗特性为可变状态，即，可根据目标天线2的工作频段的变化来改变多路切换开关被接通的路径，使得目标天线2在不同的工作频段下均可达到最佳的天线效率，如图8中的曲线5表示在不同工作频段下控制多路切换开关接通对应路径之后获得的目标天线2的整体天线效率曲线，从曲线5可以看出目标天线2在任一工作频段下均达到最佳的天线效率，从而使得目标天线的整体天线性能得到提高。
应理解，该多路切换开关为相邻天线3的馈电点5自身结构包含的开关，通过控制多路切换开关接通不同的路径与目标天线进行适当匹配，以使相邻天线的馈电点达到期望的阻抗，从而提高目标天线的天线效率，无需外接电路，也不增加硬件成本。
图9示出根据本发明示例性实施例的用于提高电子终端的天线的性能的装置的框图。
根据本发明示例性实施例的电子终端的金属边框通过至少一个开缝被分隔为至少两个部分，所述至少两个部分中的每个部分均被制作为独立的天线。如图9所示，根据本发明示例性实施例的用于提高电子终端的天线的性能的装置包括确定单元10和调整单元20。
确定单元10确定目标天线的工作频段。这里，可利用现有的各种检测装置来确定目标天线的工作频段。
调整单元20调整目标天线的相邻天线的馈电点的阻抗特性，从而通过所述相邻天线与所述目标天线之间的耦合特性来改变目标天线在其工作频段的天线效率。也就是说，调整单元20利用目标天线与相邻天线之间的耦合特性，通过改变相邻天线的馈电点的阻抗特性来提高目标天线在其工作频段的天线效率。
下面针对相邻天线的馈电点的两种情况来分别介绍提高目标天线在其工作频段的天线效率的具体实现方式。
一种情况，相邻天线的馈电点不包括多路切换开关。此时，调整单元20可通过调整相邻天线的馈电点的电容值和/或电感值来改变相邻天线的馈电点的阻抗特性，从而提高目标天线在当前工作频段的天线效率。
另一种情况，相邻天线的馈电点包括多路切换开关。作为示例，所述多路切换开关可为单刀四掷开关。
具体说来，连接到多路切换开关的各条路径的阻抗特性不同，从而当所述多路切换开关接通不同路径时，目标天线的相邻天线与该目标天线之间的耦合特性会发生改变，此时，调整单元20可控制多路切换开关接通使目标天线在其工作频段的天线效率最佳的路径。
采用上述示例性实施例的电子终端的天线以及用于提高该天线的性能的方法和装置，能够利用相邻天线之间的耦合影响，使目标天线的性能达到最佳。
为了清晰和简洁起见，可能会省略对不必要的部件或元件的描述，相同的标号始终表示相同的元件。在附图中，为了清晰起见，可能会夸大层和区域的尺寸和相对尺寸，也可能会夸大各元件之间的距离和相对距离。因此，附图只是示意性地示出本发明的各元件之间的相对位置关系，而非限制性的。
尽管已经参照其示例性实施例具体显示和描述了本发明，但是本领域的技术人员应该理解，在不脱离权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下，可以对其进行形式和细节上的各种改变。
Claims (10)
1.一种用于提高电子终端的天线的性能的方法，所述电子终端的金属边框通过至少一个开缝被分隔为至少两个部分，所述至少两个部分中的每个部分均被制作为独立的天线，
其中，所述方法包括：
确定目标天线的工作频段；
调整所述目标天线的相邻天线的馈电点的阻抗特性，从而通过所述相邻天线与所述目标天线之间的耦合特性来改变所述目标天线在所述工作频段的天线效率。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，调整所述目标天线的相邻天线的馈电点的阻抗特性的步骤包括：调整所述相邻天线的馈电点的电容值和/或电感值。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述相邻天线的馈电点包括多路切换开关，
其中，连接到所述多路切换开关的各条路径的阻抗特性不同，从而当所述多路切换开关接通不同路径时，所述相邻天线与所述目标天线之间的耦合特性改变，
其中，调整所述目标天线的相邻天线的馈电点的阻抗特性的步骤包括：控制所述多路切换开关接通使所述目标天线在所述工作频段的天线效率最佳的路径。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述多路切换开关为单刀四掷开关。
5.一种用于提高电子终端的天线的性能的装置，所述电子终端的金属边框通过至少一个开缝被分隔为至少两个部分，所述至少两个部分中的每个部分均被制作为独立的天线，
其中，所述装置包括：
确定单元，确定目标天线的工作频段；
调整单元，调整所述目标天线的相邻天线的馈电点的阻抗特性，从而通过所述相邻天线与所述目标天线之间的耦合特性来改变所述目标天线在所述工作频段的天线效率。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，调整单元调整所述相邻天线的馈电点的电容值和/或电感值。
7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述相邻天线的馈电点包括多路切换开关，
其中，连接到所述多路切换开关的各条路径的阻抗特性不同，从而当所述多路切换开关接通不同路径时，所述相邻天线与所述目标天线之间的耦合特性改变，
其中，调整单元控制所述多路切换开关接通使所述目标天线在所述工作频段的天线效率最佳的路径。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述多路切换开关为单刀四掷开关。
9.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述目标天线为四分之一波长天线和倒F型天线中的一个，所述相邻天线为四分之一波长天线和倒F型天线中的另一个。
10.一种电子终端的天线，其中，所述电子终端的金属边框通过至少一个开缝被分隔为至少两个部分，所述天线包括由所述金属边框的每个部分分别制作而成的独立的天线，
其中，所述独立的天线被划分为目标天线和所述目标天线的相邻天线，所述相邻天线的馈电点包括多路切换开关，连接到所述多路切换开关的各条路径的阻抗特性不同，并且所述多路切换开关接通使所述目标天线在工作频段的天线效率最佳的一条路径。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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