CN108461907A - 终端设备 - Google Patents

Abstract

本公开提供一种终端设备，包括主体部、第一天线、变量元件和控制单元。主体部包括顶部和与顶部相连的侧部；第一天线包括设于顶部的第一天线部和设于侧部靠近顶部一侧的第二天线部，第一天线部和第二天线部形成一连续曲线；变量元件与第一天线相连接，并与控制单元电连接，控制单元用于调节变量元件的参数，以调节第一天线的通信频率。将第一天线布设成一连续曲线并通过有源器件控制第一天线的通信频率，减小第一天线的尺寸，利于终端设备的小型化设计，提高了第一天线的带宽和效率。选择在顶部附近布设第一天线，改善了天线的辐射方向图分布，提高用户体验。

Description

终端设备

技术领域

本公开涉及通信领域，尤其涉及一种终端设备。

背景技术

随着通信技术的快速发展，人们对智能终端设备的要求也越来越高。而与此同时，终端设备也正在逐步尺寸更薄、更小等；而这些都给天线设计带来巨大挑战。特别是对于不同的自然环境(室内室外、高楼大厦、山区、森林、河海等等)，用户对通讯质量的要求也越来越高。

现有终端设备中的天线大都是外置式的，如拉杆天线、螺旋天线，不利于小型化设计。

发明内容

本公开提供一种终端设备。

具体地，本公开是通过如下技术方案实现的：

一种终端设备，包括：

主体部，所述主体部包括顶部和与所述顶部相连的侧部；

第一天线，所述第一天线包括设于所述顶部的第一天线部和设于所述侧部靠近所述顶部一侧的第二天线部，所述第一天线部和所述第二天线部形成一连续曲线；

变量元件，与所述第一天线相连接；

控制单元，与所述变量元件电连接，所述控制单元用于调节所述变量元件的参数，以调节所述第一天线的通信频率。

可选地，所述第一天线部包括多个呈U型的第一弯折段和第一延伸段，所述第二天线部包括多个呈U型的第二弯折段和第二延伸段；

所述顶部和所述侧部相交形成一边缘部，所述第一弯折段的开口和所述第二弯折段的开口均朝向所述边缘部；

所述第一弯折段和所述第二弯折段交错排布在所述边缘部的两侧，并且相邻的第一弯折段和第二弯折段的端部相连接，所述第一延伸段与排布在最外侧的第二弯折段的自由端相连接，所述第二延伸段与排布在最外侧的第一弯折段相连接。

可选地，所述第一天线还包括馈电点、第一接地点和第二接地点；

所述馈电点、第一接地点和所述第二接地点分别与一变量元件相连接。

可选地，还包括第一电容、第二电容、第一电感和第二电感；

所述第一电容和所述第二电容串联连接，所述第一电容远离所述第二电容的一端连接所述馈电点，所述第二电容远离所述第一电容的一端连接所述变量元件，所述变量元件远离所述第二电容的一端作为射频测试点；

所述第一电感一端接地，另一端连接在所述馈电点和所述第一电容之间；

所述第二电感一端接地，另一端连接在所述第一电容和所述第二电容之间。

可选地，所述第一接地点和所述第二接地点均连接一接地的变量元件。

可选地，所述第一天线还包括馈电部、第一地线部和第二地线部；

其中，所述馈电部连接与所述第二延伸段相邻的第二弯折段的底部，所述第一地线部连接所述第二延伸段远离所述第一弯折段的一端，所述第二地线部连接排布在最外侧第二弯折段的底部；

所述馈电点设于所述馈电部上，所述第一接地点设于所述第一地线部上，所述第二接地点设于所述第二地线部上。

可选地，所述变量元件包括多路串联连接的开关和电阻；

所述控制单元用于控制每路串联连接的开关和电阻上的开关启闭。

可选地，所述控制单元用于根据当前通信频率和预设的开关状态，控制相应路串联连接的开关和电阻上的开关启闭，以控制所述变量元件的电阻大小。

可选地，还包括信号检测电路，用于检测当前信号强度，所述控制单元用于根据所检测到的信号强度，控制相应路串联连接的开关和电阻上的开关启闭，以控制所述变量元件的电阻大小。

可选地，所述变量元件包括可变电容，所述控制单元用于控制所述可变电容的容值大小。

可选地，所述控制单元用于根据当前通信频率和预设的开关状态，控制所述可变电容的容值大小。

可选地，还包括信号检测电路，用于检测当前信号强度，所述控制单元用于根据所检测到的信号强度，控制所述可变电容的容值大小。

可选地，所述通信频率大于等于409并小于等于470MHz。

可选地，还包括保护层，所述保护层盖设所述第一天线。

可选地，还包括第二天线，其中，所述第二天线为外置天线；

所述控制单元用于根据当前信号强度，控制所述第一天线和所述第二天线中的一者作为当前使用天线。

可选地，所述终端设备为手持终端。

可选地，所述手持终端为手机。

可选地，所述手机包括显示屏、后盖和设于所述显示屏和所述后盖之间的边框；

所述顶部为所述边框的顶部，所述侧部包括所显示屏和/或所述后盖。

本公开的有益效果：通过将第一天线中的一部分布设在顶部，另一部分布设在侧部，并且将第一天线布设成一连续曲线，减小第一天线的尺寸；并且，通过有源器件(变量元件和控制单元)控制第一天线的通信频率，不仅能提高第一天线的带宽和效率，还能够进一步减小第一天线的尺寸，从而利于终端设备的小型化设计；此外，选择在顶部附近布设第一天线，改善了第一天线的辐射方向图分布，提高了辐射方向图分布的均匀性，并且降低了手持以及不同姿势握持对第一天线的影响，提高用户体验。

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是本公开一示例性实施例示出的一种终端设备的立体图；

图2是本公开一示例性实施例示出的一种终端设备在顶部的结构示意图；

图3是本公开一示例性实施例示出的一种终端设备在侧部的结构示意图；

图4是本公开一示例性实施例示出的一种天线控制电路图；

图5是本公开一示例性实施例示出的一种变量元件的电路图；

图6是本公开一示例性实施例示出的另一种变量元件的电路图；

图7是本公开一示例性实施例示出的另一种终端设备的立体图。

附图标记：

1：主体部；11：顶部；12：侧部；121：显示屏；122：后盖；2：第一天线；21：第一天线部；211：第一弯折段；212：第一延伸段；22：第二天线部；221：第二弯折段；222：第二延伸段；23：馈电点；24：第一接地点；25：第二接地点；26：馈电部；27：第一地线部；28：第二地线部；3：变量元件；R1～R4：电阻；C：可变电容；4：控制单元；5：前摄像头；6：后摄像头；7：听筒。

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。

在本公开使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本公开。在本公开和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本公开可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本公开范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。

下面结合附图，对本公开的终端设备进行详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施方式中的特征可以相互组合。

结合图1至图4，本发明实施例提供一种终端设备，该终端设备可以包括主体部1、第一天线2、变量元件3和控制单元4。其中，参见图1，主体部1包括顶部11和与顶部11相连的侧部12。第一天线2包括设于顶部11的第一天线部21和设于侧部12靠近顶部11一侧的第二天线部22，第一天线部21和第二天线部22形成一连续曲线，以减小第一天线2的尺寸。变量元件3与第一天线2相连接，并且控制单元4与变量元件3电连接，在本实施例中，控制单元4用于调节变量元件3的参数(实际为变量单元3的阻抗大小)，以调节第一天线2的通信频率。

本实施例通过将第一天线2中的一部分布设在顶部11，另一部分布设在侧部12，并且将第一天线2布设成一连续曲线，减小第一天线2的尺寸；并且，通过有源器件(变量元件3和控制单元4)控制第一天线2的通信频率，不仅能提高第一天线2的带宽和效率，还能够进一步减小第一天线2的尺寸，从而利于终端设备的小型化设计；此外，选择在顶部11附近布设第一天线2，改善了第一天线2的辐射方向图分布，提高了辐射方向图分布的均匀性，并且降低了手持以及不同姿势握持对第一天线2的影响，提高用户体验。

本实施例的第一天线2形式可以看成IFA形式的变形。因为400MHz对应的波长较长，以400MHz为例，波长是750mm，1/4波长是187.5mm(1/4波长是典型的辐射频率点。若需要做一个谐振在400MHz的天线，理论上最短的长度需要1/4波长)，而通常终端设备如手机的宽度都在60-80mm之间，将第一天线2设计成曲线，即折叠IFA形式，能够更容易将第一天线2布设在类似手机尺寸大小的空间内。

所述控制单元4可以是中央处理器(central processing unit，CPU)。所述控制单元4还可以进一步包括硬件芯片。上述硬件芯片可以是专用集成电路(application-specific integrated circuit，ASIC)，可编程逻辑器件(programmable logic device，PLD)或其组合。上述PLD可以是复杂可编程逻辑器件(complex programmable logicdevice，CPLD)，现场可编程逻辑门阵列(field-programmable gate array，FPGA)，通用阵列逻辑(generic array logic，GAL)或其任意组合。

结合图1至图3，第一天线部21可以包括多个呈U型的第一弯折段211和第一延伸段212，第二天线部22可以包括多个呈U型的第二弯折段221和第二延伸段222。进一步地，顶部11和侧部12相交形成一边缘部(未标出)，第一弯折段211的开口和第二弯折段221的开口均朝向边缘部。本实施例的第一弯折段211和第二弯折段221交错排布在边缘部的两侧，并且相邻的第一弯折段211和第二弯折段221的端部相连接，第一延伸段212与排布在最外侧的第二弯折段221的自由端相连接，第二延伸段222与排布在最外侧的第一弯折段211相连接，以形成一连续曲线，实现第一天线2的小型化设计，改善第一天线2的辐射方向图分布，使得辐射方向图分布更均匀。

本实施例中，第一弯折段211和第二弯折段221的个数相等，例如，均为9个。进一步地，第一弯折段211的边角近似90°，第二弯折段221边角的外边缘呈弧形，第二弯折段221边角的内边缘近似90°。实际上，第一弯折段211和第二弯折段221的形状并不限于U型，还可以为其他规则的曲线形状或者不规则的曲线形状。

结合图1和图3，第一天线2还可以包括馈电点23、第一接地点24和第二接地点25。其中，馈电点23、第一接地点24和第二接地点25分别与一变量元件3相连接，通过控制单元4调节各变量元件3的参数，即可调节第一天线2的通信频率，以使第一天线2的通信频率在所需频段，例如，在一些实施例中，第一天线2需要实现U波段无线通信。可选地，第一天线2的通信频率大于等于409并小于等于470MHz(单位：兆赫兹)。在本实施例中，第一天线2的通信频率可以为410MHz、420MHz、430MHz、450MHz、460MHz、470MHz或其他位于407-470MHz之间的通信频率。当然，第一天线2的通信频率不限于上述实施例的通信频率范围，第一天线2的通信频率范围可根据终端设备所在区域等因素来确定。

进一步地，第一天线2还可以包括馈电部26、第一地线部27和第二地线部28。其中，馈电部26连接与第二延伸段222相邻的第二弯折段221的底部(如图1和图3所示)，第一地线部27连接第二延伸段222远离第一弯折段211的一端，第二地线部28连接排布在最外侧第二弯折段221的底部。馈电点23设于馈电部26上，第一接地点24设于第一地线部27上，第二接地点25设于第二地线部28上。

其中，馈电点23的匹配网络可根据实际需求设定，参见图4，本实施例的终端设备还可以包括第一电容、第二电容、第一电感和第二电感。其中，第一电容和第二电容串联连接，第一电容远离第二电容的一端连接馈电点23，第二电容远离第一电容的一端连接变量元件3，变量元件3远离第二电容的一端作为射频测试点。第一电感一端接地，另一端连接在馈电点23和第一电容之间。第二电感一端接地，另一端连接在第一电容和第二电容之间。

第一接地点24和第二接地点25的匹配网络可根据需要设定，在本实施例中，第一接地点24和第二接地点25均连接一接地的变量元件3。控制单元4可通过控制三个变量元件3中的一者的参数来控制第一天线2的通信频率，也可通过控制三个变量元件3中的两者或者三者的参数来控制第一天线2的通信频率。

变量元件3的实现方式可以包括多种，例如，在其中一实施例中，参见图5，变量元件3包括多路(例如4路)串联连接的开关和电阻(图5中R1～R4)。控制单元4用于控制每路串联连接的开关和电阻上的开关启闭，从而控制变量元件3的电阻大小，以控制第一天线2的通信频率。在本实施例中，控制单元4可采开环或闭环方式来控制变量元件3的电阻大小，分别进行说明。

第一种，采用开环方式控制变量元件3的电阻大小。具体地，控制单元4用于根据当前通信频率和预设的开关状态，控制相应路串联连接的开关和电阻上的开关启闭，以控制变量元件3的电阻大小。

第二种，采用闭环方式控制变量元件3的电阻大小。本实施例的终端设备还可以包括信号检测电路，用于检测当前信号强度。控制单元4用于根据所检测到的信号强度，控制相应路串联连接的开关和电阻上的开关启闭，以控制变量元件3的电阻大小。采用闭环方式能够自动寻找到最优的开关状态，提高第一天线2的性能。

在另一实施例中，参见图6，变量元件3可以包括可变电容C，控制单元4用于控制可变电容C的容值大小。同样地，本实施例的控制单元4也可采开环或闭环方式来控制变量元件3的电阻大小，分别进行说明。

第一种，采用开环方式控制变量元件3的电阻大小。具体地，控制单元4用于根据当前通信频率和预设的开关状态，控制可变电容C的容值大小。

第二种，采用闭环方式控制变量元件3的电阻大小。本实施例的终端设备还可以包括信号检测电路，用于检测当前信号强度。控制单元4用于根据所检测到的信号强度，控制可变电容C的容值大小。采用闭环方式能够自动寻找到最优的容值大小，提高第一天线2的性能。

以409MHz和430MHz的使用频段为例进行说明。当第二接地点25处切换元件状态是open(第二接地点25悬空)时，整个第一天线2的等效电长度调整至430MHz附近；当第二接地点25处切换元件状态是电容时(实际调试是0.5pF至2pF之间)，整个第一天线2的等效电长度调整至409MHz附近。这样就实现了频率切换，每个状态只需要覆盖较小带宽的频段，通过切换不同开关状态，即可实现整个带宽(409-470MHz)的完整覆盖。

此外，本实施例的第一天线2为内置式的。可选地，所述终端设备还可以包括保护层，保护层盖设第一天线2。本实施例的保护层具有防水、防尘、防震等功能，实现对第一天线2的保护，提高第一天线2的性能。因为第一天线2为内置式的，相比外置天线(如拉杆天线/螺旋天线)，存在带宽下降，效率下降的问题，通过引入变量单元和控制单元4，能够提高第一天线2的带宽和效率。

优选地，终端设备兼容上述实施例的内置天线和一外置天线。具体而言，本实施例的终端设备还可以包括第二天线(未显示)，其中，第二天线为外置天线。控制单元4用于根据当前信号强度，控制第一天线2和第二天线中的一者作为当前使用天线。例如，在某些恶劣环境下，终端设备的信号可能相对会变弱，这个时候可以切换到预留的外置天线上，以改善终端设备的信号强度。

本实施例的终端设备可以为手持终端，例如，手机、平板电脑。以终端设备为手机为例进行说明。

参见图7，本实施例的手机可以包括显示屏121、后盖122和设于显示屏121和后盖122之间的边框。上述实施例的顶部11为所述边框的顶部，侧部12包括所显示屏121和/或后盖122。本实施例选择在边框的顶部以及边框顶部附近布设第一天线2，改善了天线的辐射方向图分布，提高了辐射方向图分布的均匀性，并且降低了手持以及不同姿势握持对第一天线2的影响，提高用户体验。

可选地，第一天线2排布在边框的顶部、显示屏121靠近边框顶部的一侧以及后盖122靠近边框顶部的一侧。可选地，第一天线2排布在边框的顶部和显示屏121靠近边框顶部的一侧。可选地，第一天线2排布在边框的顶部和后盖122靠近边框顶部的一侧。

本实施例的后盖122为金属材质。

进一步地，手机还可以包括前摄像头5、后摄像头6和听筒7。其中，前摄像头5靠近显示屏121设置，后摄像头6靠近后盖122设置，并且后摄像头6位于前摄像头5的后方(以显示屏121作为前，后盖122作为后为参照)。听筒7设于前摄像头5和后摄像头6的一侧。本实施例的前摄像头5、后摄像头6和听筒7均位于第一天线2的下方。

优选地，所述手机为全面屏手机。

以上所述仅为本公开的较佳实施例而已，并不用以限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开保护的范围之内。

Claims (18)

1.一种终端设备，其特征在于，包括：

主体部(1)，所述主体部(1)包括顶部(11)和与所述顶部(11)相连的侧部(12)；

第一天线(2)，所述第一天线(2)包括设于所述顶部(11)的第一天线部(21)和设于所述侧部(12)靠近所述顶部(11)一侧的第二天线部(22)，所述第一天线部(21)和所述第二天线部(22)形成一连续曲线；

变量元件(3)，与所述第一天线(2)相连接；

控制单元(4)，与所述变量元件(3)电连接，所述控制单元(4)用于调节所述变量元件(3)的参数，以调节所述第一天线(2)的通信频率。

2.如权利要求1所述的终端设备，其特征在于，所述第一天线部(21)包括多个呈U型的第一弯折段(211)和第一延伸段(212)，所述第二天线部(22)包括多个呈U型的第二弯折段(221)和第二延伸段(222)；

所述顶部(11)和所述侧部(12)相交形成一边缘部，所述第一弯折段(211)的开口和所述第二弯折段(221)的开口均朝向所述边缘部；

所述第一弯折段(211)和所述第二弯折段(221)交错排布在所述边缘部的两侧，并且相邻的第一弯折段(211)和第二弯折段(221)的端部相连接，所述第一延伸段(212)与排布在最外侧的第二弯折段(221)的自由端相连接，所述第二延伸段(222)与排布在最外侧的第一弯折段(211)相连接。

3.如权利要求2所述的终端设备，其特征在于，所述第一天线(2)还包括馈电点(23)、第一接地点(24)和第二接地点(25)；

所述馈电点(23)、第一接地点(24)和所述第二接地点(25)分别与一变量元件(3)相连接。

4.如权利要求3所述的终端设备，其特征在于，还包括第一电容、第二电容、第一电感和第二电感；

所述第一电容和所述第二电容串联连接，所述第一电容远离所述第二电容的一端连接所述馈电点(23)，所述第二电容远离所述第一电容的一端连接所述变量元件(3)，所述变量元件(3)远离所述第二电容的一端作为射频测试点；

所述第一电感一端接地，另一端连接在所述馈电点(23)和所述第一电容之间；

所述第二电感一端接地，另一端连接在所述第一电容和所述第二电容之间。

5.如权利要求3所述的终端设备，其特征在于，所述第一接地点(24)和所述第二接地点(25)均连接一接地的变量元件(3)。

6.如权利要求3所述的终端设备，其特征在于，所述第一天线(2)还包括馈电部(26)、第一地线部(27)和第二地线部(28)；

其中，所述馈电部(26)连接与所述第二延伸段(222)相邻的第二弯折段(221)的底部，所述第一地线部(27)连接所述第二延伸段(222)远离所述第一弯折段(211)的一端，所述第二地线部(28)连接排布在最外侧第二弯折段(221)的底部；

所述馈电点(23)设于所述馈电部(26)上，所述第一接地点(24)设于所述第一地线部(27)上，所述第二接地点(25)设于所述第二地线部(28)上。

7.如权利要求1所述的终端设备，其特征在于，所述变量元件(3)包括多路串联连接的开关和电阻(R1～R4)；

所述控制单元(4)用于控制每路串联连接的开关和电阻(R1～R4)上的开关启闭。

8.如权利要求7所述的终端设备，其特征在于，所述控制单元(4)用于根据当前通信频率和预设的开关状态，控制相应路串联连接的开关和电阻(R1～R4)上的开关启闭，以控制所述变量元件(3)的电阻(R1～R4)大小。

9.如权利要求7所述的终端设备，其特征在于，还包括信号检测电路，用于检测当前信号强度，所述控制单元(4)用于根据所检测到的信号强度，控制相应路串联连接的开关和电阻(R1～R4)上的开关启闭，以控制所述变量元件(3)的电阻(R1～R4)大小。

10.如权利要求1所述的终端设备，其特征在于，所述变量元件(3)包括可变电容(C)，所述控制单元(4)用于控制所述可变电容(C)的容值大小。

11.如权利要求10所述的终端设备，其特征在于，所述控制单元(4)用于根据当前通信频率和预设的开关状态，控制所述可变电容(C)的容值大小。

12.如权利要求10所述的终端设备，其特征在于，还包括信号检测电路，用于检测当前信号强度，所述控制单元(4)用于根据所检测到的信号强度，控制所述可变电容(C)的容值大小。

13.如权利要求1所述的终端设备，其特征在于，所述通信频率大于等于409并小于等于470MHz。

14.如权利要求1所述的终端设备，其特征在于，还包括保护层，所述保护层盖设所述第一天线(2)。

15.如权利要求14所述的终端设备，其特征在于，还包括第二天线，其中，所述第二天线为外置天线；

所述控制单元(4)用于根据当前信号强度，控制所述第一天线(2)和所述第二天线中的一者作为当前使用天线。

16.如权利要求1所述的终端设备，其特征在于，所述终端设备为手持终端。

17.如权利要求16所述的终端设备，其特征在于，所述手持终端为手机。

18.如权利要求17所述的终端设备，其特征在于，所述手机包括显示屏(121)、后盖(122)和设于所述显示屏(121)和所述后盖(122)之间的边框；

所述顶部(11)为所述边框的顶部，所述侧部(12)包括所显示屏(121)和/或所述后盖(122)。