CN107658575A - 一种用于移动终端的天线装置和移动终端 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于移动终端的天线装置和移动终端，该天线装置包括：第一金属壳体、第二金属壳体、信号源和第一开关；所述第一金属壳体和第二金属壳体构成所述移动终端的金属后壳，所述信号源和第一开关均设于PCB板上；所述第一金属壳体和所述第二金属壳体之间具有缝隙；所述第一金属壳体上布置有第一电连接点，以及与所述信号源电连接的馈电点；所述第二金属壳体上布置有第二电连接点和接地点；所述第一开关的一端与所述第一电连接点电连接，另一端与所述第二电连接点电连接。采用该天线装置，通过控制第一开关的连通形式的不同切换，可以接收或发射多个频段的信号，适用性更好。

Description

一种用于移动终端的天线装置和移动终端

技术领域

本发明涉及移动终端的天线技术领域，尤其涉及一种用于移动终端的天线装置和移动终端。

背景技术

随着金属质感手机技术的不断发展，金属材质的移动终端，即金属后壳的移动终端逐渐成为移动终端市场的主要产品。

对于金属后壳的移动终端，在设计其天线时，需要规避金属后壳对天线性能的影响，即金属后壳对天线造成的吸收屏蔽影响。现有技术中，在金属后壳的移动终端中，最常用的规避金属后壳对天线性能影响的方法，是将天线设计为缝隙天线，例如通过金属后壳上的开缝将一部分金属结构件独立作为天线的一部分。这样，可以很好的规避金属后壳对天线造成的吸收屏蔽影响。但是，现有的金属后壳的移动终端的缝隙天线的设计中，缝隙天线通常只能接收或发射单一频段的信号，无法接收多个频段的信号。

所以，现有的应用于金属后壳的移动终端的缝隙天线，无法接收多个频段的信号，适用性较差。

发明内容

本发明提供了一种用于移动终端的天线装置和移动终端，以解决现有的应用于金属后壳的移动终端的缝隙天线，无法接收多个频段的信号，适用性较差的问题。

第一方面，本发明提供了一种用于移动终端的天线装置，该天线装置包括：第一金属壳体、第二金属壳体、信号源和第一开关；所述第一金属壳体和第二金属壳体构成所述移动终端的金属后壳，所述信号源和第一开关均设于PCB板上；所述第一金属壳体和所述第二金属壳体之间具有缝隙；所述第一金属壳体上布置有第一电连接点，以及与所述信号源电连接的馈电点；所述第二金属壳体上布置有第二电连接点和接地点；所述第一开关的一端与所述第一电连接点电连接，另一端与所述第二电连接点电连接。

进一步，该天线装置还包括设于所述PCB板上的第二开关，所述第一金属壳体上还布置有第三电连接点，所述第二金属壳体上还布置有第四电连接点；所述第二开关的一端与所述第三电连接点电连接，另一端与所述第四电连接点电连接。

进一步，所述第四电连接点接地。

进一步，该天线装置还包括：布置于所述PCB板上且串联于所述第一开关与所述第二电连接点之间的匹配电路。

进一步，该天线装置还包括：布置于所述PCB板上且串联于所述第二开关与所述第四电连接点之间的匹配电路。

进一步，所述匹配电路的阻抗可调。

进一步，所述匹配电路包括：电阻、电感和/或电容。

进一步，该天线装置还包括：布置于所述PCB板上且串联于所述信号源与所述馈电点之间的匹配电路。

进一步，所述馈电点位于所述第一电连接点和第三电连接点之间。

第二方面，本发明还提供了一种移动终端，该移动终端包括上述天线装置。

本发明的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：本发明提供了一种用于移动终端的天线装置和移动终端。该天线装置中设置有构成移动终端的金属后壳的第一金属壳体和第二金属壳体以及布置于PCB板上的信号源和第一开关，其中，第一金属壳体和第二金属壳体之间设置有缝隙，第一金属壳体上布置有第一电连接点和与信号源电连接的馈电点，可以作为接收或发射信号的天线辐射体，第二金属壳体上设置有第二电连接点和接地点，第一开关的一端与第一电连接点电连接，另一端与第二电连接点电连接，这样，通过控制第一开关的闭合或断开，可以将该天线装置在缝隙天线和单极天线之间进行切换，改变该天线装置接收或发射信号的频段，使得该天线装置可以接收多个频段的信号。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种用于移动终端的天线装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种用于移动终端的天线装置的工作状态示意图；

图3为本发明实施例提供的另一种用于移动终端的天线装置的工作状态示意图；

图4为本发明实施例提供的另一种用于移动终端的天线装置的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的另一种用于移动终端的天线装置的工作状态示意图；

图6为本发明实施例提供的另一种用于移动终端的天线装置的工作状态示意图；

图7为本发明实施例提供的另一种用于移动终端的天线装置的工作状态示意图；

图8为本发明实施例提供的另一种用于移动终端的天线装置的结构示意图。

具体实施方式

结合背景技术可知，对于金属后壳的移动终端，在设计其天线时，需要规避金属后壳对天线性能的影响，即金属后壳对天线造成的吸收屏蔽影响，现有技术中，最常用的规避金属后壳对天线造成的吸收屏蔽影响的方法是，将金属后壳的移动终端的天线设计为缝隙天线。但是，现有的应用于金属后壳的移动终端的缝隙天线，通常仅仅可以接收或发射一个频段的信号，对于多个频段信号的接收或发射技术，还存在一定的困难。基于此，本发明提供了一种用于移动终端的天线装置，将其应用于金属后壳的移动终端时，不仅可以规避对天线的吸收屏蔽影响，还可以接收或发射多个频段的信号，适用性更好。

下面结合附图，详细介绍本发明的具体实施例。

参见图1，图1示出的是本发明实施例提供的一种用于移动终端的天线装置的结构示意图。结合图1可知，该天线装置包括：第一金属壳体1、第二金属壳体2、信号源3和第一开关4；第一金属壳体1和第二金属壳体2构成移动终端的金属后壳，信号源3和第一开关4均设于PCB(Printed Circuit Board，印制电路板)板(图中未示出)上；第一金属壳体1和第二金属壳体2之间具有缝隙5；第一金属壳体1上布置有第一电连接点6，以及与信号源3电连接的馈电点7；第二金属壳体2上布置有第二电连接点8和接地点9；第一开关4的一端与第一电连接点6电连接，另一端与第二电连接点8电连接。其中，第一金属壳体1作为该天线装置的天线辐射体，用于接收或发射多个频段的信号。

进一步，PCB板上还布置有匹配电路10，该匹配电路10串联于第一开关4和第二电连接点8之间。该匹配电路10可以为电阻、电感或电容中的任意一种元件；也可以为电阻、电感和电容三种元件中至少两种元件串联在一起构成的串联电路；也可以为电阻、电感和电容三种元件中至少两种元件并联在一起构成的并联电路。在第一开关4和第二电连接点8之间串联匹配电路10之后，可以改变天线装置中接收或发射信号的电路的阻抗，第一开关4和第二电连接点8之间设置的匹配电路10不同，天线装置中接收或发射信号的电路的阻抗就不同，相应的天线装置接收或发射的信号的频段也就不同。基于此，通过改变接入第一开关4和第二电连接点8之间的匹配电路10，可以获得接收或发射不同频段的信号的天线装置。

进一步，PCB板上还布置有匹配电路11，该匹配电路11串联于信号源3和馈电点7之间。匹配电路11和匹配电路10可以相同，也可以不同。同样的，在信号源3和馈电点7之间串联匹配电路11之后，可以改变天线装置中接收或发射信号的电路的阻抗，信号源3和馈电点7之间设置的匹配电路11不同，天线装置中接收或发射信号的电路的阻抗就不同，相应的天线装置接收或发射的信号的频段也就不同。基于此，通过改变信号源3和馈电点7之间的匹配电路11，也可以获得接收或发射不同频段的信号的天线装置。

采用该天线装置接收或发射多个频段的信号的工作原理可参考图2和图3，图2示出的是本发明实施例提供的一种用于移动终端的天线装置的工作状态示意图；图3示出的是本发明实施例提供的另一种用于移动终端的天线装置的工作状态示意图。

参见图2，图2中，第一开关4闭合，导通第一金属壳体1与第二金属壳体2，该天线装置形成由馈电点7—第一电连接点6—第一开关4—匹配电路10—第二电连接点8—接地点9—接地的缝隙天线回路，即该天线装置作为缝隙天线，可以接收或发射第一种频段(即频段一)的信号。

参见图3，图3中，第一开关4断开，第一金属壳体1与第二金属壳体2之间无电连接，第一金属壳体1上的馈电点7布置于靠近第一金属壳体1两侧边缘的中间的位置，第一金属壳体1通过馈电点7与信号源3电连接，形成单极天线，即该天线装置作为单极天线，可以接收或发射第二种频段(即频段二)和第三种频段(即频段三)的信号。

采用本实施例提供的天线装置，通过控制第一开关的闭合或断开，可以将该天线装置在缝隙天线和单极天线之间进行切换，改变该天线装置接收或发射的信号的频段，使得该天线装置可以接收多个频段的信号。

参见图4，图4示出的是本发明实施例提供的另一种用于移动终端的天线装置的结构示意图。结合图4可知，该天线装置包括：第一金属壳体1、第二金属壳体2、信号源3、第一开关4和第二开关12；第一金属壳体1和第二金属壳体2构成移动终端的金属后壳，信号源3、第一开关4和第二开关12均设于PCB板(图中未示出)上；第一金属壳体1和第二金属壳体2之间具有缝隙5；第一金属壳体1上布置有第一电连接点6、第三电连接点13以及与信号源3电连接的馈电点7；第二金属壳体2上布置有第二电连接点8、接地点9和第四电连接点14；第一开关4的一端与第一电连接点6电连接，另一端与第二电连接点8电连接；第二开关12的一端与第三电连接点13电连接，另一端与第四电连接点14电连接；馈电点7位于第一电连接点6和第三电连接点13之间。其中，第一金属壳体1作为该天线装置的天线辐射体，用于接收或发射多个频段的信号。

进一步，PCB板上还布置有匹配电路10，该匹配电路10串联于第一开关4和第二电连接点8之间。该匹配电路10可以为电阻、电感或电容中的任意一种元件；也可以为电阻、电感和电容三种元件中至少两种元件串联在一起构成的串联电路；也可以为电阻、电感和电容三种元件中至少两种元件并联在一起构成的并联电路。在第一开关4和第二电连接点8之间串联匹配电路10之后，可以改变天线装置中接收或发射信号的电路的阻抗，第一开关4和第二电连接点8之间设置的匹配电路10不同，天线装置中接收或发射信号的电路的阻抗就不同，相应的天线装置接收或发射的信号的频段也就不同。基于此，通过改变接入第一开关4和第二电连接点8之间的匹配电路10，可以获得接收或发射不同频段的信号的天线装置。

进一步，PCB板上还布置有匹配电路11，该匹配电路11串联于信号源3和馈电点7之间。匹配电路11和匹配电路10可以相同，也可以不同。同样的，在信号源3和馈电点7之间串联匹配电路11之后，可以改变天线装置中接收或发射信号的电路的阻抗，信号源3和馈电点7之间设置的匹配电路11不同，天线装置中接收或发射信号的电路的阻抗就不同，相应的天线装置接收或发射的信号的频段也就不同。基于此，通过改变信号源3和馈电点7之间的匹配电路11，也可以获得接收或发射不同频段的信号的天线装置。

进一步，PCB板上还布置有匹配电路15，该匹配电路15串联于第二开关12和第四电连接点14之间。匹配电路15与匹配电路10可以相同，也可以不同。同样，匹配电路15可以为电阻、电感或电容中的任意一种元件；也可以为电阻、电感和电容三种元件中至少两种元件串联在一起构成的串联电路；也可以为电阻、电感和电容三种元件中至少两种元件并联在一起构成的并联电路。并且，通过改变接入第二开关12和第四电连接点14之间的匹配电路15，同样可以获得接收或发射不同频段的信号的天线装置。

进一步，匹配电路10还可以包括多条阻抗不同的支路16，每条支路16的输出端相互连接后与第二电连接点8电连接，其中一条支路16的输入端与第一开关4电连接；每条支路16可以为电阻、电感或电容中的任意一种元件；也可以为电阻、电感和电容三种元件中至少两种元件串联在一起构成的串联电路；也可以为电阻、电感和电容三种元件中至少两种元件并联在一起构成的并联电路。通过控制第一开关4与不同支路16的输入端电连接，可以调整该匹配电路10的阻抗，从而改变接入接收或发射信号的电路的阻抗，实现对接收或发射信号的电路的阻抗调谐，进而改变该天线装置接收或发射的信号的频段。由此可知，将匹配电路10设置为包括多条阻抗不同的支路16的形式后，采用同一个天线装置可以接收或发射更多频段的信号，进一步提高了天线装置接收或发射多个频段的信号的能力，适用性更好。

同理，匹配电路15也可以设置为包括多条阻抗不同的支路16的形式，使得该天线装置可以接收或发射更多频段的信号，进一步提高该天线装置接收或发射多个频段的信号的能力。

进一步，第一开关4和第二开关12均设置为单刀多掷开关，以便更加方便快速的调整匹配电路10和匹配电路15的阻抗。

采用该天线装置接收或发射多个频段的信号的工作原理可参考图5～图7，图5示出的是本发明实施例提供的另一种用于移动终端的天线装置的工作状态示意图；图6示出的是本发明实施例提供的另一种用于移动终端的天线装置的工作状态示意图。图7示出的是本发明实施例提供的另一种用于移动终端的天线装置的工作状态示意图。

参见图5，图5中，第一开关4闭合，导通第一金属壳体1与第二金属壳体2，第二开关12断开，该天线装置形成由馈电点7—第一电连接点6—第一开关4—匹配电路10一第二电连接点8—接地点9—接地的缝隙天线回路，即该天线装置做为缝隙天线，可以接收或发射第一种频段(即频段一)的信号。

参见图6，图6中，第一开关4断开，第二开关12闭合，导通第一金属壳体1与第二金属壳体2，该天线装置形成由馈电点7—第三电连接点13—第二开关12—匹配电路15—第四电连接点14—接地点9—接地的缝隙天线回路，即该天线装置做为缝隙天线，可以接收或发射第四种频段(即频段四)的信号。

参见图7，图7中，第一开关4和第二开关12均断开，第一金属壳体1和第二金属壳体2之间无电连接，第一金属壳体1上的馈电点7布置于第一电连接点6和第三电连接点13之间、靠近第一金属壳体1两侧边缘的中间的位置，第一金属壳体1通过馈电点7与信号源3电连接，形成单极天线，即该天线装置作为单极天线，可以接收或发射第二种频段(即频段二)和第三种频段(即频段三)的信号。

结合图5和图6可知，第一开关4和第二开关12均闭合时，该天线装置可以形成由馈电点7—第一电连接点6—第一开关4—匹配电路10一第二电连接点8—接地点9—接地的缝隙天线回路和由馈电点7—第三电连接点13—第二开关12—匹配电路15—第四电连接点14—接地点9—接地的缝隙天线回路，即该天线装置作为缝隙天线，可以接收或发射第一种频段(即频段一)和第四种频段(即频段四)的信号。

此外，通过匹配电路10和匹配电路15的阻抗调谐作用，该天线装置还可以接收或发射其它更多频段的信号。此处不再一一列举。

采用本实施例提供的天线装置，通过控制第一开关和第二开关的闭合或断开形式的不同切换，可以将该天线装置在缝隙天线和单极天线之间进行切换，改变该天线装置接收或发射的信号的频段，使得该天线装置可以接收多个频段的信号。另外，该天线装置还可以通过设置于第一开关和第二电连接点之间的匹配电路和设置于第二开关和第四电连接点之间的匹配电路的阻抗调谐作用，接收或发射更多频段的信号，适用性更好。

参见图8，图8示出的是本发明实施例提供的另一种用于移动终端的天线装置的结构示意图。结合图8可知，该天线装置包括：第一金属壳体1、第二金属壳体2、信号源3、第一开关4和第二开关12；第一金属壳体1和第二金属壳体2构成移动终端的金属后壳，信号源3、第一开关4和第二开关12均设于PCB板(图中未示出)上；第一金属壳体1和第二金属壳体2之间具有缝隙5；第一金属壳体1上布置有第一电连接点6、第三电连接点13以及与信号源3电连接的馈电点7；第二金属壳体2上布置有第二电连接点8、接地点9和第四电连接点14；第一开关4的一端与第一电连接点6电连接，另一端与第二电连接点8电连接；第二开关12的一端与第三电连接点13电连接，另一端与第四电连接点14电连接；馈电点7位于第一电连接点6和第三电连接点13之间；第四电连接点14接地。其中，第一金属壳体1作为该天线装置的天线辐射体，用于接收或发射多个频段的信号。

进一步，PCB板上还布置有匹配电路11，该匹配电路11串联于信号源3和馈电点7之间。匹配电路11和匹配电路10可以相同，也可以不同。同样的，在信号源3和馈电点7之间串联匹配电路11之后，可以改变天线装置中接收或发射信号的电路的阻抗，信号源3和馈电点7之间设置的匹配电路11不同，天线装置中接收或发射信号的电路的阻抗就不同，相应的天线装置接收或发射的信号的频段也就不同。基于此，通过改变信号源3和馈电点7之间的匹配电路11，也可以获得接收或发射不同频段的信号的天线装置。

进一步，PCB板上还布置有匹配电路15，该匹配电路15串联于第二开关12和第四电连接点14之间。匹配电路15与匹配电路10可以相同，也可以不同。同样，匹配电路15可以为电阻、电感或电容中的任意一种元件；也可以为电阻、电感和电容三种元件中至少两种元件串联在一起构成的串联电路；也可以为电阻、电感和电容三种元件中至少两种元件并联在一起构成的并联电路。并且，通过改变接入第二开关12和第四电连接点14之间的匹配电路15，同样可以获得接收或发射不同频段的信号的天线装置。

进一步，匹配电路15还可以包括多条阻抗不同的支路16，每条支路16的输出端相互连接后与第四电连接点14电连接，其中一条支路16的输入端与第二开关12电连接；每条支路16可以为电阻、电感或电容中的任意一种元件；也可以为电阻、电感和电容三种元件中至少两种元件串联在一起构成的串联电路；也可以为电阻、电感和电容三种元件中至少两种元件并联在一起构成的并联电路。通过控制第二开关12与不同支路16的输入端电连接，可以调整该匹配电路15的阻抗，从而改变接入接收或发射信号的电路的阻抗，实现对接收或发射信号的电路的阻抗调谐，进而改变该天线装置接收或发射的信号的频段。由此可知，将匹配电路15设置为包括多条阻抗不同的支路16的形式后，采用同一个天线装置可以接收或发射更多频段的信号，进一步提高了天线装置接收或发射多个频段的信号的能力，适用性更好。

进一步，第二开关12设置为单刀多掷开关，以便更加方便快速的调整匹配电路15的阻抗。

采用该天线装置接收或发射多个频段的信号的工作原理如下：

第一开关4断开，第二开关12闭合时，天线装置形成由馈电点7—第三电连接点13—第二开关12—第四电连接点14—接地的LOOP(环形)天线，即该天线装置作为LOOP天线接收或发射第五种频段(即频段五)的信号。

第一开关4和第二开关12均断开，第一金属壳体1与第二金属壳体2之间无电连接。此种情况下，当第一金属壳体1上的馈电点7位于靠近第一金属壳体1的一侧边缘的位置时，第一金属壳体1通过馈电点7与信号源3电连接，形成单极天线，该天线装置作为单极天线，可以接收或发射第六种频段(即频段六)的信号；当第一金属壳体1上的馈电点7位于靠近第一金属壳体1两侧边缘的中间的位置时，该天线装置作为单极天线，可以接收或发射第二种频段(即频段二)和第三种频段(即频段三)的信号。

第一开关4和第二开关12均闭合时，该天线装置同样形成LOOP天线，此种情况下，通过匹配电路15对天线装置进行阻抗调谐，该天线装置作为LOOP天线可以接收或发射第七种频段(即频段七)的信号。

第一开关4闭合，第二开关12断开时，该天线装置形成PIFA(Planar Inverted F-shaped Antenna，平面倒F型天线)天线，可以接收或发射第八种频段(即频段八)的信号。

采用本实施例提供的天线装置，通过第四电连接点接地以及第一开关和第二开关的连通形式的不同切换，使得该天线装置可以切换为LOOP天线、PIFA天线或单极天线，从而实现对多个频段的信号的接收或发射。此外，该天线装置还可以通过设置于第二开关和第四电连接点之间的匹配电路的阻抗调谐作用，接收或发射更多频段的信号。

本发明实施例还提供了一种移动终端，该移动终端包括上述天线装置。本发明实施例提供的移动终端可以接收或发射多个频段的信号，适用性更好。

本说明书中的实施例采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，诸如“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上仅是本发明的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于移动终端的天线装置，其特征在于，包括：第一金属壳体、第二金属壳体、信号源和第一开关；所述第一金属壳体和第二金属壳体构成移动终端的金属后壳，所述信号源和第一开关均设于PCB板上；

所述第一金属壳体和所述第二金属壳体之间具有缝隙；

所述第一金属壳体上布置有第一电连接点以及与所述信号源电连接的馈电点；

所述第二金属壳体上布置有第二电连接点和接地点；

所述第一开关的一端与所述第一电连接点电连接，另一端与所述第二电连接点电连接。

2.如权利要求1所述的天线装置，其特征在于，该天线装置还包括设于所述PCB板上的第二开关，所述第一金属壳体上还布置有第三电连接点，所述第二金属壳体上还布置有第四电连接点；所述第二开关的一端与所述第三电连接点电连接，另一端与所述第四电连接点电连接。

3.如权利要求2所述的天线装置，其特征在于，所述第四电连接点接地。

4.如权利要求1所述的天线装置，其特征在于，该天线装置还包括：布置于所述PCB板上且串联于所述第一开关与所述第二电连接点之间的匹配电路。

5.如权利要求2所述的天线装置，其特征在于，该天线装置还包括：布置于所述PCB板上且串联于所述第二开关与所述第四电连接点之间的匹配电路。

6.如权利要求4或5所述的天线装置，其特征在于，所述匹配电路的阻抗可调。

7.如权利要求6所述的天线装置，其特征在于，所述匹配电路包括：电阻、电感和/或电容。

8.如权利要求1-5任意一项所述的天线装置，其特征在于，该天线装置还包括：布置于所述PCB板上且串联于所述信号源与所述馈电点之间的匹配电路。

9.如权利要求2所述的天线装置，其特征在于，所述馈电点位于所述第一电连接点和第三电连接点之间。

10.一种移动终端，其特征在于，包括如权利要求1-9中任一项所述的天线装置。