CN107566554A - 天线、天线调谐方法、装置、移动终端和存储介质 - Google Patents

Abstract

本公开提出了一种天线、天线调谐方法、装置、移动终端和存储介质，涉及终端技术领域，该装置包括：辐射体、第一感性电路和电容值可变的第一容性电路。第一容性电路的第一端连接辐射体的第一端，第一容性电路的第二端与馈点连接，辐射体的第二端空置。第一感性电路的第一端连接第一容性电路的第二端，第一感性电路的第二端接地。能够在天线长度固定的前提下，实现多频率调谐。

Description

天线、天线调谐方法、装置、移动终端和存储介质

技术领域

本公开涉及终端技术领域，尤其涉及一种天线、天线调谐方法、装置、移动终端和存储介质。

背景技术

随着信息技术的不断发展。手机等移动终端在日常生活中的作用日益重要，为了满足用户的需求，目前的手机正变得越来越薄，金属越来越多的加入到手机结构的设计中来加强手机强度，因此用金属边框或者金属外壳做天线成为大势所趋。金属边框因为金属特性的限制，不可能完全根据天线需要做灵活设计，所以如何调谐给定形状和大小的金属边框，来达到覆盖越来越多的频段的目的，成为现实的需求。

发明内容

为克服相关技术中存在的问题，本公开提供一种天线、天线调谐方法、装置、移动终端和存储介质。

根据本公开实施例的第一方面，提供一种天线，所述装置包括：辐射体、第一感性电路和电容值可变的第一容性电路；

所述第一容性电路的第一端连接所述辐射体的第一端，所述第一容性电路的第二端与馈点连接，所述辐射体的第二端空置；

所述第一感性电路的第一端连接所述第一容性电路的第二端，所述第一感性电路的第二端接地。

可选的，所述第一容性电路用于调整所述辐射体的谐振频率，所述第一感性电路用于使所述辐射体阻抗匹配。

可选的，所述装置还包括：第二容性电路；

所述第二容性电路的第一端连接所述第一感性电路的第一端，所述第二容性电路的第二端连接所述第一感性电路的第二端。

可选的，所述第一容性电路包括：可变电容，所述第二容性电路包括：固定电容，所述第一感性电路包括：固定电感。

根据本公开实施例的第二方面，提供一种天线调谐方法，应用于第一方面提供的天线，所述方法包括：

当工作频率需要变更为目标频率时，根据所述目标频率，调整所述第一容性电路的电容值，使得所述辐射体的谐振频率等于所述目标频率。

可选的，所述当工作频率需要变更为目标频率时，根据所述目标频率，调整所述第一容性电路的电容值，使得所述辐射体的谐振频率等于所述目标频率，包括：

根据所述目标频率，调整所述第一容性电路的电容值，使得所述辐射体的谐振频率等于所述目标频率，以便通过调整电容值后的所述第一容性电路和所述第一感性电路使所述辐射体满足在所述目标频率的阻抗匹配。

可选的，所述根据所述目标频率，调整所述第一容性电路的电容值，使得所述辐射体的谐振频率等于所述目标频率，包括：

根据所述目标频率和预设关系，获取所述第一容性电路的目标电容值，所述预设关系为所述辐射体的谐振频率与所述第一容性电路的电容值的对应关系；

调整所述第一容性电路的电容值至所述目标电容值，使得所述辐射体的谐振频率等于所述目标频率。

根据本公开实施例的第三方面，提供一种移动终端，包括第一方面提供的天线，所述天线中的所述辐射体为所述移动终端的金属边框。

根据本公开实施例的第四方面，提供一种天线调谐装置，所述装置包括：本公开实施例的第一方面提供的天线，所述装置还包括：

处理器；

用于存储处理器可执行指令的存储器；

其中，所述处理器被配置为：当工作频率需要变更为目标频率时，根据所述目标频率，调整所述第一容性电路的电容值，使得所述辐射体的谐振频率等于所述目标频率。

根据本公开实施例的第五方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被处理器执行时实现本公开第二方面所提供的天线调谐方法的步骤。

通过上述技术方案，本公开在辐射体的一端串联一个电容值可变的容性电路，通过调整该容性电路的电容值达到调整辐射体的谐振频率目的，再并联一个感性电路，使得辐射体降低回波损耗，达到阻抗匹配的状态，能够在不改变天线长度的前提下，实现低频段的多频率调谐，减少了开关损耗和制造成本，提高了天线性能。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

图1是根据一示例性实施例示出的一种天线的示意图；

图2是根据一示例性实施例示出的另一种天线的示意图；

图3是调整辐射体谐振频率的示意图；

图4是根据一示例性实施例示出的一种天线调谐方法的流程图；

图5是根据一示例性实施例示出的另一种天线调谐方法的流程图；

图6是根据一示例性实施例示出的一种天线调谐装置的示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在介绍本公开提供的一种天线、天线调谐方法、装置、移动终端和存储介质之前，首先对本公开各个实施例所涉及应用场景进行介绍。该天线可以应用于电子设备，该电子设备可以是手机、平板电脑、智能手表、PDA(英文：Personal Digital Assistant，中文：个人数字助理)、便携计算机等支持无线通信的移动终端。在本实施例中，天线调谐的场景均为低频频段的调谐，以手机为例，手机可以是利用金属边框或金属外壳作为天线。

图1是根据一示例性实施例示出的一种天线的示意图，如图1所示，该装置包括：辐射体101、第一感性电路103和电容值可变的第一容性电路102。

第一容性电路102的第一端连接辐射体101的第一端，第一容性电路102的第二端与馈点连接，辐射体101的第二端空置。

第一感性电路103的第一端连接第一容性电路102的第二端，第一感性电路103的第二端接地。

示例的，辐射体101的第二端空置，作为发射端或接收端，用于发射和接受信号，辐射体101的第一端与第一容性电路102第一端连接，使辐射体101和第一容性电路102串联，第一容性电路102的第二端与馈点连接，馈点用于通过传输线将辐射体101接收到的信号引入信号处理电路，或用于将信号处理电路产生的信号通过传输线引出到辐射体101。第一感性电路103的第一端连接第一容性电路102的第二端，第一感性电路103的第二端接地，使第一感性电路103与辐射体并联，需要说明的是，其中，第一容性电路102可以是可变电容，第一感性电路103可以是固定电感。其中，辐射体101可以是各种类型的天线，例如，单极化天线或双极化天线，串联容性电路(第一感性电路103)和并联感性电路(第一容性电路102)对辐射体的高频性能影响小，同时避免了低频调谐接地脚位置的选择和相应导致的开关损耗。

其中，第一容性电路102用于调整辐射体101的谐振频率，第一感性电路103用于使辐射体101阻抗匹配。

举例来说，当手机需要更改工作频率时，可以通过调整第一容性电路102的电阻，使得辐射体101的谐振频率达到工作频率，而第一感性电路103用于和第一容性电路102使辐射体101工作在谐振频率时能够阻抗匹配。其中，第一感性电路103的电感值大小，可以根据减小辐射体在低频频段的回波损耗来确定。

图2是根据一示例性实施例示出的另一种天线的示意图，如图2所示，该装置还包括：第二容性电路104。

第二容性电路104的第一端连接第一感性电路103的第一端，第二容性电路104的第二端连接第一感性电路103的第二端，从而使该第二容性电路104与第一感性电路103并联。

需要说明的是，第二容性电路104可以是固定电容，用于减小第一容性电路102和第一感性电路103对辐射体101高频性能的干扰。该第二容性电路104的电容值可以通过在手机开发过程中，通过调试来确定。

举例来说，图3是调整辐射体谐振频率的示意图，如图3所示，在史密斯圆图中，曲线a表示辐射体101在工作频率范围内的阻抗，在低频频段范围内，阻抗处在第二象限。通过串联一个第一容性电路102，并联一个感性电路103，能够将辐射体101在工作频率范围内的阻抗调整到第三象限，并匹配到圆图中心附近，即曲线b。当需要改变工作频率时，通过调整第一容性电路102的电容值，使得辐射体101在工作频率范围内的阻抗在圆图中心附近进行旋转，将辐射体101的谐振频率调整到需要的工作频率，即曲线c。需要说明的是，在低频频段范围内，需要提高谐振频率，可以通过降低第一容性电路102的电容值来实现，需要降低谐振频率，可以通过提高第一容性电路102的电容值来实现。

可选的，如图1或图2所述，第一容性电路102可以包括：可变电容，第二容性电路104可以包括：固定电容，第一感性电路103可以包括：固定电感。需要说明的是，在第一容性电路102和第二容性电路104的阻抗都为容性条件下，第一容性电路102，还可以包括其他元器件，只要能够实现与上述的可变电容相同的作用即可，同理，第二容性电路104中都还可以包括其他元器件。同样的，在第一感性电路103的阻抗为感性条件下，第一感性电路103还可以包括其他元器件，只要能够实现与上述的固定电感相同的作用即可。

综上所述，本公开在辐射体的一端串联一个电容值可变的容性电路，通过调整该容性电路的电容值达到调整辐射体的谐振频率目的，再并联一个感性电路，使得辐射体降低回波损耗，达到阻抗匹配的状态，能够在不改变天线长度的前提下，实现低频段的多频率调谐，减少了开关损耗和制造成本，提高了天线性能。

图4是根据一示例性实施例示出的一种天线调谐方法的流程图，如图4所示，该方法应用于上述图1至图3所示任一实施例中示出的天线，该方法可以包括：

步骤201，当工作频率需要变更为目标频率时，根据目标频率，调整第一容性电路的电容值，使得辐射体的谐振频率等于目标频率。

可选的，步骤201可以包括：

根据目标频率，调整第一容性电路的电容值，使得辐射体的谐振频率等于目标频率，以便通过调整电容值后的第一容性电路和第一感性电路使辐射体满足在目标频率的阻抗匹配。

示例的，目标频率可以理解为需要的工作频率(例如，需要发射的信号的频率，或者需要接收的信号的频率)，调整第一容性电路的电容值，使得调整辐射体的谐振频率等于该目标频率，同时通过第一感性电路使辐射体降低回波损耗，因此在第一容性电路和第一感性电路的共同作用下，使得辐射体工作在目标频率时，能够达到阻抗匹配的状态。

图5是根据一示例性实施例示出的另一种天线调谐方法的流程图，如图5所示，步骤201中根据目标频率，调整第一容性电路的电容值，使得辐射体的谐振频率等于目标频率，包括：

步骤2011，根据目标频率和预设关系，获取第一容性电路的目标电容值，该预设关系为辐射体的谐振频率与第一容性电路的电容值的对应关系。

步骤2022，调整第一容性电路的电容值至目标电容值，使得辐射体的谐振频率等于目标频率。

示例的，该预设关系为辐射体的不同谐振频率与第一容性电路的电容值之间一一对应的关系，可以是预先测量并存储起来的。以辐射体是天线为例，在手机的开发过程中，对天线进行调试的过程中，根据手机的工作需求，调整第一容性电路的电容值，分别记录第一容性电路的电容值与在该电容值时天线的谐振频率。每个电容值与谐振频率可以作为一个键值对，也可以作为一条记录存放在预设结构的表格中，将这些键值对或预设的表格存储在手机的存储模块中，当手机的工作频率需要变更为目标频率时，通过读取存储在手机中的预设关系，查找到目标频率对应的电容值，进一步将第一容性电路的电容值调整为目标频率对应的电容值，从而实现低频段的多频率调谐。

综上所述，本公开在辐射体的一端串联一个电容值可变的容性电路，通过调整该容性电路的电容值达到调整辐射体的谐振频率目的，再并联一个感性电路，使得辐射体降低回波损耗，达到阻抗匹配的状态，能够在不改变天线长度的前提下，实现低频段的多频率调谐，减少了开关损耗和制造成本，提高了天线性能。

本公开根据一示例性实施例还可以提供一种移动终端，该移动终端包括上述实施例中任意所述的一种天线，该天线中的辐射体为移动终端的金属边框。

关于上述移动终端，其中天线的具体实现方式已经在有关装置的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。

综上所述，本公开在辐射体的一端串联一个电容值可变的容性电路，通过调整该容性电路的电容值达到调整辐射体的谐振频率目的，再并联一个感性电路，使得辐射体降低回波损耗，达到阻抗匹配的状态，能够在不改变天线长度的前提下，实现低频段的多频率调谐，减少了开关损耗和制造成本，提高了天线性能。

本公开还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，该程序指令被处理器执行时实现本公开提供的天线调谐方法的步骤。

图6是根据一示例性实施例示出的一种用于天线调谐装置300的框图。例如，装置300可以是移动电话，计算机，数字广播终端，消息收发设备，游戏控制台，平板设备，医疗设备，健身设备，个人数字助理等。

参照图6，装置300可以包括以下一个或多个组件：处理组件302，存储器304，电力组件306，多媒体组件308，音频组件510，输入/输出(I/O)的接口312，传感器组件314，以及通信组件316。

处理组件302通常控制装置300的整体操作，诸如与显示，电话呼叫，数据通信，相机操作和记录操作相关联的操作。处理组件302可以包括一个或多个处理器320来执行指令，以完成上述的天线调谐方法的全部或部分步骤。此外，处理组件302可以包括一个或多个模块，便于处理组件302和其他组件之间的交互。例如，处理组件302可以包括多媒体模块，以方便多媒体组件308和处理组件302之间的交互。

存储器304被配置为存储各种类型的数据以支持在装置300的操作。这些数据的示例包括用于在装置300上操作的任何应用程序或方法的指令，联系人数据，电话簿数据，消息，图片，视频等。存储器304可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)，可编程只读存储器(PROM)，只读存储器(ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。

电力组件306为装置300的各种组件提供电力。电力组件306可以包括电源管理系统，一个或多个电源，及其他与为装置300生成、管理和分配电力相关联的组件。

多媒体组件308包括在所述装置300和用户之间的提供一个输出接口的屏幕。在一些实施例中，屏幕可以包括液晶显示器(LCD)和触摸面板(TP)。如果屏幕包括触摸面板，屏幕可以被实现为触摸屏，以接收来自用户的输入信号。触摸面板包括一个或多个触摸传感器以感测触摸、滑动和触摸面板上的手势。所述触摸传感器可以不仅感测触摸或滑动动作的边界，而且还检测与所述触摸或滑动操作相关的持续时间和压力。在一些实施例中，多媒体组件308包括一个前置摄像头和/或后置摄像头。当装置300处于操作模式，如拍摄模式或视频模式时，前置摄像头和/或后置摄像头可以接收外部的多媒体数据。每个前置摄像头和后置摄像头可以是一个固定的光学透镜系统或具有焦距和光学变焦能力。

音频组件310被配置为输出和/或输入音频信号。例如，音频组件310包括一个麦克风(MIC)，当装置300处于操作模式，如呼叫模式、记录模式和语音识别模式时，麦克风被配置为接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器304或经由通信组件316发送。在一些实施例中，音频组件310还包括一个扬声器，用于输出音频信号。

I/O接口312为处理组件302和外围接口模块之间提供接口，上述外围接口模块可以是键盘，点击轮，按钮等。这些按钮可包括但不限于：主页按钮、音量按钮、启动按钮和锁定按钮。

传感器组件314包括一个或多个传感器，用于为装置300提供各个方面的状态评估。例如，传感器组件314可以检测到装置300的打开/关闭状态，组件的相对定位，例如所述组件为装置300的显示器和小键盘，传感器组件314还可以检测装置300或装置300一个组件的位置改变，用户与装置300接触的存在或不存在，装置300方位或加速/减速和装置300的温度变化。传感器组件314可以包括接近传感器，被配置用来在没有任何的物理接触时检测附近物体的存在。传感器组件314还可以包括光传感器，如CMOS或CCD图像传感器，用于在成像应用中使用。在一些实施例中，该传感器组件314还可以包括加速度传感器，陀螺仪传感器，磁传感器，压力传感器或温度传感器。

通信组件316被配置为便于装置300和其他设备之间有线或无线方式的通信。装置300可以接入基于通信标准的无线网络，如WiFi，2G或3G，或它们的组合。在一个示例性实施例中，通信组件316经由广播信道接收来自外部广播管理系统的广播信号或广播相关信息。在一个示例性实施例中，所述通信组件316还包括近场通信(NFC)模块，以促进短程通信。例如，在NFC模块可基于射频识别(RFID)技术，红外数据协会(IrDA)技术，超宽带(UWB)技术，蓝牙(BT)技术和其他技术来实现。

在示例性实施例中，装置300可以被一个或多个应用专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现，用于执行上述天线调谐方法。

在示例性实施例中，还提供了一种包括指令的非临时性计算机可读存储介质，例如包括指令的存储器304，上述指令可由装置300的处理器320执行以完成上述天线调谐方法。例如，所述非临时性计算机可读存储介质可以是ROM、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘和光数据存储设备等。

本领域技术人员在考虑说明书及实践本公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种天线，其特征在于，所述装置包括：辐射体、第一感性电路、电容值可变的第一容性电路；

所述第一容性电路的第一端连接所述辐射体的第一端，所述第一容性电路的第二端与馈点连接，所述辐射体的第二端空置；

所述第一感性电路的第一端连接所述第一容性电路的第二端，所述第一感性电路的第二端接地。

2.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述第一容性电路用于调整所述辐射体的谐振频率，所述第一感性电路用于使所述辐射体阻抗匹配。

3.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述装置还包括：第二容性电路；

所述第二容性电路的第一端连接所述第一感性电路的第一端，所述第二容性电路的第二端连接所述第一感性电路的第二端。

4.根据权利要求1-3任一项所述的天线，其特征在于，所述第一容性电路包括：可变电容，所述第二容性电路包括：固定电容，所述第一感性电路包括：固定电感。

5.一种天线调谐方法，其特征在于，应用于权利要求1-4任一所述的天线，所述方法包括：

当工作频率需要变更为目标频率时，根据所述目标频率，调整所述第一容性电路的电容值，使得所述辐射体的谐振频率等于所述目标频率。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述当工作频率需要变更为目标频率时，根据所述目标频率，调整所述第一容性电路的电容值，使得所述辐射体的谐振频率等于所述目标频率，包括：

根据所述目标频率，调整所述第一容性电路的电容值，使得所述辐射体的谐振频率等于所述目标频率，以便通过调整电容值后的所述第一容性电路和所述第一感性电路使所述辐射体满足在所述目标频率的阻抗匹配。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标频率，调整所述第一容性电路的电容值，使得所述辐射体的谐振频率等于所述目标频率，包括：

根据所述目标频率和预设关系，获取所述第一容性电路的目标电容值，所述预设关系为所述辐射体的谐振频率与所述第一容性电路的电容值的对应关系；

调整所述第一容性电路的电容值至所述目标电容值，使得所述辐射体的谐振频率等于所述目标频率。

8.一种移动终端，其特征在于，包括：权利要求1-4任一所述的天线，所述天线中的所述辐射体为所述移动终端的金属边框。

9.一种天线调谐装置，其特征在于，所述装置包括：权利要求1-4任一所述的天线，所述装置还包括：

处理器；

用于存储处理器可执行指令的存储器；

其中，所述处理器被配置为：当工作频率需要变更为目标频率时，根据所述目标频率，调整所述第一容性电路的电容值，使得所述辐射体的谐振频率等于所述目标频率。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，其特征在于，所述计算机程序指令被处理器执行时实现权利要求5-7中任一所述方法的步骤。