CN108598666A - 终端壳体及终端 - Google Patents

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Abstract

本公开提供了一种终端壳体及终端，属于电子技术领域。终端壳体中的主板单元包括馈电模块、切换模块、第一接地区域、第二接地区域和第三接地区域；天线单元包括水平边框、第一枝节、第二枝节、第三枝节和第四枝节；馈电模块通过第一枝节与水平边框连接；第二枝节、第三枝节与第四枝节连接，第二枝节与水平边框连接，第三枝节与第一接地区域连接，第四枝节与第二接地区域连接；切换模块的第一端与第二枝节、第三枝节及第四枝节的接触区域连接，切换模块的第二端与第三接地区域连接，切换模块用于控制第一端与第二端连接或断开。本公开提出了一种可重构的天线设计方案，能切换天线单元的辐射频段，增大了天线单元的辐射带宽，提升了天线单元的性能。

Description

终端壳体及终端
技术领域
本公开涉及电子技术领域，尤其涉及一种终端壳体及终端。
背景技术
天线是终端上用来收发信号的元器件，天线的性能直接影响到终端的无线通信性能，因此在设计天线时需要为天线留出足够的净空区域，以避免受到其他元器件的干扰，保证天线的性能。
相关技术提出了一种PIFA(Planar Inverted F Antenna，平面倒置F天线)，能够利用终端壳体上的金属边框作为部分天线，以减少对净空区域的占用。参见图1，终端壳体包括底部金属边框101、接地区域102和馈电模块103。其中，底部金属边框101包括由两条缝隙分割而成的一段水平边框1011；接地区域102和馈电模块103位于终端壳体的内部，馈电模块103通过第一枝节104与水平边框1011连接，接地区域102通过第二枝节105与水平边框1011连接，则馈电模块103、接地区域102、第一枝节104、第二枝节105和水平边框1011构成PIFA。
发明内容
为克服相关技术中存在的问题，本公开提供一种终端壳体及终端，所述技术方案如下：
第一方面，提供了一种终端壳体，所述终端壳体包括底部金属边框、主板单元和天线单元；
所述底部金属边框包括由两条缝隙分割而成的一段水平边框；
所述主板单元包括馈电模块、切换模块、第一接地区域、第二接地区域和第三接地区域；
所述天线单元包括所述水平边框、第一枝节、第二枝节、第三枝节和第四枝节；
所述馈电模块通过所述第一枝节与所述水平边框连接；
所述第二枝节、所述第三枝节与所述第四枝节连接，所述第二枝节与所述水平边框连接，所述第三枝节与所述第一接地区域连接，所述第四枝节与所述第二接地区域连接；
所述切换模块的第一端与所述第二枝节、所述第三枝节及所述第四枝节的接触区域连接，所述切换模块的第二端与所述第三接地区域连接，所述切换模块用于控制所述第一端与所述第二端连接或断开。
在一种可能实现方式中，所述切换模块控制所述第一端与所述第二端连接时，所述水平边框、所述第一枝节和所述第二枝节构成平面倒置F天线PIFA，所述第一枝节、所述第二枝节、所述第三枝节及所述第四枝节构成PIFA。
在一种可能实现方式中，所述第四枝节为弯折形枝节；
所述切换模块控制所述第一端与所述第二端断开时，所述水平边框、所述第一枝节和所述第二枝节构成平面倒置F天线PIFA，所述第一枝节、所述第二枝节、所述第三枝节及所述水平边框构成环形LOOP天线，所述第二枝节和所述第四枝节构成另一LOOP天线。
第二方面，提供了一种终端，所述终端包括如上述第一方面所述的终端壳体。
本公开实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：
本公开实施例提供的终端壳体及终端，提出了一种可重构的天线设计方案，利用切换模块控制第一端与第二端的连接或断开，从而切换天线单元的辐射频段，扩大了天线单元辐射频段的范围，增大了天线单元的辐射带宽，提升了天线单元的性能。本公开实施例的天线单元性能优良，即使在有限的净空区域内，也可以保证天线单元的性能，实现多个频段的覆盖，而不会受到终端上其他元器件的干扰，保证了终端的通信性能。
并且，当切换模块控制第一端与第二端连接时，提供了双PIFA架构，能够通过枝节之间的复合叠加作用，辐射更宽的中频频段，提升了天线单元的辐射带宽，增强了天线单元的辐射效率。
并且，当切换模块控制第一端与第二端断开时，提供了PIFA复合双LOOP架构，能够覆盖中频频段和高频频段，提升了天线单元的辐射带宽，增强了天线单元的辐射效率。
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终端壳体的背部结构示意图。
图2是根据一示例性实施例示出的一种终端壳体的背部结构示意图。
图3是根据一示例性实施例示出的天线单元的信号流向示意图。
图4是根据一示例性实施例示出的天线单元的信号流向示意图。
图5是根据一示例性实施例示出的LOOP天线的基本形式示意图。
图6是根据一示例性实施例示出的另一种终端壳体的结构示意图。
图7是根据一示例性实施例示出的一种终端壳体的侧面示意图。
图8是根据一示例性实施例示出的一种终端壳体的背部结构示意图。
图9是根据一示例性实施例示出的一种终端壳体的侧面示意图。
具体实施方式
为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本公开实施方式作进一步地详细描述。
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。
图2是根据一示例性实施例示出的一种终端壳体的背部结构示意图，参见图2，该终端壳体包括底部金属边框201、主板单元202和天线单元203。
本公开实施例中，终端壳体包括多个边框，该多个边框共同构成终端壳体的边缘壳体。其中，底部金属边框201是指位于终端壳体底部的边框，该底部金属边框201上设置有两条缝隙2011，并包括由两条缝隙2011分割而成的一段水平边框2012。这两条缝隙2011可以为底部金属边框201上的通孔或者由非导电物质填充，位于两条缝隙2011之间的部分即为水平边框2012，这两条缝隙2011可以将水平边框2012与底部金属边框201的其他部分隔离开来。
在一种可能实现方式中，两条缝隙2011以底部金属边框201的中垂线为对称轴对称。
另外，该终端壳体还可以包括其他金属边框，如还可以包括两个侧金属边框和顶部金属边框，两个侧金属边框分别与底部金属边框连接，并分别与顶部金属边框连接，从而构成终端壳体的完整边框。而且，为了使终端壳体更加美观，可在顶部金属边框上同样设置两条对称的缝隙，该两条对称的缝隙可与底部金属边框2011上的缝隙对称。
另外，终端壳体还可以包括非金属后盖，非金属后盖与底部金属边框201连接。该非金属后盖可以为玻璃后盖或者其他绝缘材质的后盖。通过采用非金属后盖，可以减小对天线单元203的干扰，尽可能地保证天线单元203的性能。
本公开实施例中，主板单元202包括馈电模块2021、切换模块2022、第一接地区域2023、第二接地区域2024和第三接地区域2025。天线单元203包括水平边框2012、第一枝节2031、第二枝节2032、第三枝节2033和第四枝节2034。
其中，馈电模块2021用于为天线单元203供电，馈电模块2021通过第一枝节2031与水平边框2012连接，从而向第一枝节2031和水平边框2012输送电信号。而第一接地区域2023、第二接地区域2024和第三接地区域2025均为主板单元202的电压参考点，三者的电压均为参考电压，该参考电压可以为0或者为预设电压。
第二枝节2032、第三枝节2033与第四枝节2034连接，第二枝节2032与水平边框2012连接，第三枝节2033与第一接地区域2023连接，第四枝节2034与第二接地区域2024连接。
则馈电模块2021输送的电信号将通过第一枝节2031和水平边框2012输送至第二枝节2032、第三枝节2033与第四枝节2034，并到达接地区域，在此过程中，第一枝节2031、第二枝节2032、第三枝节2033与第四枝节2034可以对外辐射信号，从而形成天线单元，实现信号的接收和发送。
其中，第一枝节2031、第二枝节2032、第三枝节2033和第四枝节2034均由导电物质填充，该导电物质可以为金属或者其他导电物质。
切换模块2022的第一端20221与第二枝节2032、第三枝节2033及第四枝节2034的接触区域连接，切换模块的第二端20222与第三接地区域2025连接，切换模块2022用于控制第一端20221与第二端20222连接或断开。
当切换模块2022控制第一端20221与第二端20222连接时，上述接触区域与第三接地区域2025连接，也即是上述接触区域接地，电压为参考电压。而当切换模块2022控制第一端20221与第二端20222断开时，上述接触区域与第三接地区域2025断开，也即是上述接触区域不接地。
在一种可能实现方式中，切换模块2022控制第一端20221与第二端20222连接时，天线单元203的信号流向示意图如图3所示。参见图3，水平边框2012、第一枝节2031和第二枝节2032构成PIFA，第一枝节2031、第二枝节2032、第三枝节2033及第四枝节2034构成PIFA，因此在天线单元203中形成了双PIFA架构。
上述双PIFA架构的辐射频段为中频频段，可以包括GSM(Global System forMobile Communication，全球移动通信系统)850频段、GSM(Global System for MobileCommunication，全球移动通信系统)900频段和2000MHz(兆赫兹)-2170MHz(兆赫兹)的频段等，而普通的PIFA架构的辐射频段通常为2050MHz-2150MHz，因此，双PIFA架构比普通的PIFA架构辐射频段更大，提升了天线单元的辐射带宽。且上述双PIFA架构中，由于第一枝节2031和第二枝节2032同时应用于两个PIFA架构，所辐射的信号强度叠加增大，从而增强了天线单元的辐射效率，相比普通的PIFA架构，辐射效率能够增大0-1dB(分贝)。
在另一种可能实现方式中，第四枝节2034为弯折形枝节，切换模块2022控制第一端与第二端断开时，天线单元203的信号流向示意图如图4所示。参见图4，水平边框2012、第一枝节2031和第二枝节2032构成PIFA，第一枝节2031、第二枝节2032、第三枝节2033及水平边框2012构成LOOP(环形)天线，第二枝节2032和第四枝节2034构成另一LOOP天线，因此在天线单元203中形成了PIFA复合双LOOP架构。LOOP天线的基本形式参见图5，天线枝节的排布可以为图5中任意一种形式。
上述PIFA复合双LOOP架构的辐射频段可以覆盖中频频段1710MHz-2000MHz和高频频段2300MHz-2700MHz等，可以有效地提升天线单元的辐射带宽。并且，由于各个枝节之间的复合叠加作用，有效地提升了天线单元的辐射信号效率，可以提供优良的2G、3G、4G天线性能。
需要说明的是，切换模块2022可以由终端进行控制，例如，终端内的调制解调器可以根据当前所连接网络的辐射频段，控制切换2022将第一端与第二端连接或断开，以使天线单元203当前的辐射频段与所连接网络的辐射频段匹配，从而能够保证天线单元203的正常通信。
综上所述，本公开实施例提供的终端壳体，提出了一种可重构的天线设计方案，利用切换模块控制第一端与第二端的连接或断开，从而切换天线单元的辐射频段，扩大了天线单元辐射频段的范围，增大了天线单元的辐射带宽，提升了天线单元的性能。本公开实施例的天线单元性能优良，即使在有限的净空区域内，也可以保证天线单元的性能，实现多个频段的覆盖，而不会受到终端上其他元器件的干扰，保证了终端的通信性能，提升了用户的通信体验。
并且，当切换模块控制第一端与第二端连接时，提供了双PIFA架构，能够通过枝节之间的复合叠加作用，辐射更宽的中频频段，提升了天线单元的辐射带宽，增强了天线单元的辐射效率。
并且，当切换模块控制第一端与第二端断开时，提供了PIFA复合双LOOP架构，能够覆盖中频频段和高频频段，提升了天线单元的辐射带宽，增强了天线单元的辐射效率。
在上述实施例的基础上，图6是根据一示例性实施例提出的另一种终端壳体的结构示意图，参见图6，除上述实施例所示的结构之外，该终端壳体还包括可变电容，第一枝节2031包括第一部分和第二部分，馈电模块2021通过第一部分与可变电容601连接，可变电容601通过第二部分与水平边框2012连接。
其中，可变电容601的电容值可以发生变化，变化范围为电容值不小于1pF(皮法)，且不大于10pF。可变电容601用于调整天线单元203的辐射频段，当可变电容601的电容值发生变化时，天线单元203的信号辐射频段发生变化，从而改变了天线单元203的辐射带宽。
例如，可变电容601的电容值为4.42皮法时，天线单元203的辐射频段为GSM850频段；可变电容601的电容值为6.56皮法时，天线单元203的辐射频段为GSM900频段；可变电容601的电容值为9.7皮法时，天线单元203的辐射频段为2000MHz至2170MHz。
因此，通过调整可变电容601的电容值，可以改变辐射信号的电长度，实现天线单元的三种状态，分别覆盖不同的中频频段，具有良好的辐射效率，提供了优良的天线性能。
需要说明的是，可变电容601的电容值可以由终端进行控制，例如，终端内的调制解调器可以根据当前所连接网络的辐射频段，控制切换2022将第一端与第二端连接或断开，以使天线单元203当前的辐射频段与所连接网络的辐射频段匹配，从而能够保证天线单元203的正常通信。
在上述实施例的基础上，图7是根据一示例性实施例提出的一种终端壳体的侧面示意图，参见图7，天线单元203位于主板单元202的背部，天线单元203上的各个结构与主板单元202中的相应结构可以通过弹片连接。
也即是，馈电模块通过弹片与第一枝节2031连接，第三枝节2033通过弹片与第一接地区域2023连接；第四枝节2034通过弹片与第二接地区域2024连接；第一端20221通过弹片与第二枝节2032、第三枝节2033及第四枝节2034的接触区域连接；第二端20222通过弹片与第三接地区域2025连接。
其中，弹片为导电物质，如可以为金属或者其他导电物质。
另外，第一枝节2031也可以通过弹片与水平边框2012连接；第二枝节2032也可以通过弹片与水平边框2012连接。
通过上述结构，可以在主板单元202的背部的净空区域内设置天线单元，使净空区域不会受到显示屏幕尺寸的限制，即使在配置全面屏幕的场景下也不必减小净空区域的尺寸，影响天线单元的性能。
在上述实施例的基础上，图8是根据一示例性实施例提出的一种终端壳体的背部示意图，参见图8，该天线单元203还可以包括第五枝节2035，第五枝节2035与第一枝节2031连接，且第五枝节2035为高频单极子，可以辐射高频信号。其中，该第五枝节2035可以由导电物质填充，该导电物质可以为金属或者其他导电物质。
高频单极子辐射的信号可以与其他枝节和水平边框辐射的信号复合叠加，共同增强了天线信号的信号强度，克服了其他元器件带来的减小带宽和降低效率的恶劣影响。
本公开实施例还提供了一种终端，该终端包括上述实施例中涉及的终端壳体，包含该终端壳体的全部结构和功能。当然，该终端还包括终端前壳、终端显示屏幕以及终端内其他电子元器件，如扬声器和麦克风等。由上述终端壳体内所形成的天线单元与终端内的其他电子元件配合工作，以实现终端的通信功能，本公开对其具体组成不做限定。
在一种可能实现方式中，参见图9，终端包括显示屏幕901，主板单元202位于显示屏幕901的背部，天线单元203位于主板单元202的背部。
相关技术中，通常会将净空区域设置于显示屏幕的下方，而本公开实施例中，将净空区域设置于显示屏幕和主板单元的背部，既扩大了净空区域的尺寸，保证天线的性能，还能够在显示屏幕下方的区域设置其他元器件，如将显示屏幕的尺寸扩大，并延伸至终端的底部金属边框，从而实现全面屏幕。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，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)

1.一种终端壳体，其特征在于，所述终端壳体包括底部金属边框、主板单元和天线单元；
所述底部金属边框包括由两条缝隙分割而成的一段水平边框；
所述主板单元包括馈电模块、切换模块、第一接地区域、第二接地区域和第三接地区域；
所述天线单元包括所述水平边框、第一枝节、第二枝节、第三枝节和第四枝节；
所述馈电模块通过所述第一枝节与所述水平边框连接；
所述第二枝节、所述第三枝节与所述第四枝节连接，所述第二枝节与所述水平边框连接，所述第三枝节与所述第一接地区域连接，所述第四枝节与所述第二接地区域连接；
所述切换模块的第一端与所述第二枝节、所述第三枝节及所述第四枝节的接触区域连接，所述切换模块的第二端与所述第三接地区域连接，所述切换模块用于控制所述第一端与所述第二端连接或断开。
2.根据权利要求1所述的终端壳体，其特征在于，所述切换模块控制所述第一端与所述第二端连接时，所述水平边框、所述第一枝节和所述第二枝节构成平面倒置F天线PIFA，所述第一枝节、所述第二枝节、所述第三枝节及所述第四枝节构成PIFA。
3.根据权利要求1所述的终端壳体，其特征在于，所述第四枝节为弯折形枝节；
所述切换模块控制所述第一端与所述第二端断开时，所述水平边框、所述第一枝节和所述第二枝节构成平面倒置F天线PIFA，所述第一枝节、所述第二枝节、所述第三枝节及所述水平边框构成环形LOOP天线，所述第二枝节和所述第四枝节构成另一LOOP天线。
4.根据权利要求1所述的终端壳体，其特征在于，所述第一枝节包括第一部分和第二部分，所述馈电模块通过所述第一部分与可变电容连接，所述可变电容通过所述第二部分与所述水平边框连接。
5.根据权利要求4所述的终端壳体，其特征在于，所述可变电容的电容值不小于1皮法，且不大于10皮法，所述可变电容用于调整所述天线单元的辐射频段。
6.根据权利要求1所述的终端壳体，其特征在于，所述天线单元位于所述主板单元的背部；
所述馈电模块通过弹片与所述第一枝节连接，所述第一枝节通过弹片与所述水平边框连接；
所述第二枝节通过弹片与所述水平边框连接；
所述第三枝节通过弹片与所述第一接地区域连接；
所述第四枝节通过弹片与所述第二接地区域连接；
所述第一端通过弹片与所述第二枝节、所述第三枝节及所述第四枝节的接触区域连接；
所述第二端通过弹片与所述第三接地区域连接。
7.根据权利要求1所述的终端壳体，其特征在于，所述天线单元还包括第五枝节，所述第五枝节与所述第一枝节连接，且所述第五枝节为高频单极子。
8.根据权利要求1所述的终端壳体，其特征在于，所述底部金属边框上的两条缝隙以所述底部金属边框的中垂线为对称轴对称。
9.根据权利要求1所述的终端壳体，其特征在于，所述终端壳体还包括非金属后盖，所述非金属后盖与所述底部金属边框连接。
10.一种终端，其特征在于，所述终端包括权利要求1至9任一项所述的终端壳体。
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