CN108600448A - 一种通信终端 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种通信终端，包括：金属壳体和设置在壳体内部的射频电路和处理器，所述射频电路与所述处理器连接，所述金属壳体上成型有多个缝隙，对应所述缝隙设置有毫米波天线阵列，所述毫米波天线阵列与所述射频电路连接，将射频电路发出的电信号转换为电磁波通过金属壳体上的缝隙向外传播，实现通信终端与网络基站的通信，由于在金属壳体上的每一个缝隙中设置毫米波天线阵列，通过设置的多个毫米波天线阵列同时向外传播电磁波，继而与外部基站连接，接收外部基站提供的通信服务，相较于只设置一个毫米波阵列天线的通信终端，不会由于一个毫米波阵列天线出现通信质量问题，影响整个通信终端的正常使用，提高了终端通信稳定性以及通信质量。

Description

一种通信终端

技术领域

本发明涉及通信技术领域，具体涉及一种通信终端。

背景技术

毫米波天线阵列是将毫米波天线阵子通过等幅同相方式排布得到的平面或立体结构的天线阵列，波长为1-10毫米，因其波长位于微波与远红外波相交叠的波长范围，故兼有两种波普的特点，成为了下一代通信的主要频段。

现有全金属背盖的手机，会在金属背盖上设置开缝，毫米波利用该开缝的缝隙做天线辐射体，通过对毫米波天线阵列的毫米波方向图的调整，将天线阵列的方向图方向调整为与空间中电磁波的来波方向保持一致，以提高通信效果。现有调整毫米波天线阵列包括两种调整方式，第一种方式是通过阵列马达调整毫米波天线阵列的位置；第二种方式是通过开关调整毫米波阵列天线的组阵单元的数量以及组阵形式。

对于上述第一种毫米波天线阵列的调整方式，由于手机壳体可移动空间有限，毫米波天线阵列的可移动距离有限(一般只有几毫米)，可能在毫米波天线阵列整个移动轨迹内，仍不能接收到信号最强的毫米波，影响手机通信质量；对于第二种毫米波天线阵列的调整方式，当用于调整毫米波天线阵列数量以及组阵形式的开关出现故障时，不能准确对毫米波天线阵列进行调整，降低了手机通信质量，导致信号接收的误码率增高。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种通信终端，以解决现有技术中的毫米波天线阵列设置方式无法保证手机通信质量的问题。

本发明第一方面提供了一种通信终端，包括：金属壳体和设置在金属壳体内部的射频电路和处理器，所述射频电路与所述处理器连接，所述金属壳体上成型有多个缝隙，对应所述缝隙设置有毫米波天线阵列，所述毫米波天线阵列与所述射频电路连接。

结合本发明第一方面，本发明第一方面第一实施方式中，所述毫米波天线阵列贴在对应缝隙位置的所述金属壳体内侧。

结合本发明第一方面，本发明第一方面第二实施方式中，所述毫米波天线阵列设置在形成所述缝隙的所述金属壳体的侧壁上。

结合本发明第一方面，本发明第一方面第三实施方式中，所述缝隙设置在所述通信终端的侧壁上。

结合本发明第一方面或第一方面第一实施方式或者第一方面第二实施方式或第一方面第三实施方式中，本发明第一方面第四实施方式中，所述缝隙包括所述金属壳体上设置的功能按键与所述金属壳体之间成型的缝隙。

结合本发明第一方面，本发明第一方面第五实施方式中，所述缝隙包括所述金属壳体上设置的摄像头与所述金属壳体之间成型的缝隙。

结合本发明第一方面，本发明第一方面第六实施方式中，所述毫米波天线阵列包括天线支架以及设置在所述天线支架上多个毫米波天线阵子。

结合本发明第一方面第六实施方式中，本发明第一方面第七实施方式中，所述多个毫米波天线阵子呈矩阵状排布。

结合本发明第一方面，本发明第一方面第八实施方式中，还包括：合路器，分别与多个所述毫米波天线阵列连接，用于接收所述毫米波天线阵列的信号。

结合本发明第一方面或第一方面第六实施方式或第一方面第七实施方式或第一方面第八实施方式，本发明第一方面第九实施方式中，多个所述毫米波天线阵列不在同一平面上。

本发明实施例提供的通信终端，通过在通信终端的金属壳体上成型的多个缝隙，并在每一个缝隙内部设置有毫米波阵列天线，毫米波阵列天线通过所述射频电路与所述处理器连接，将射频电路发出的电信号转换为电磁波通过金属壳体上的缝隙向外传播，实现通信终端与网络基站的通信，由于在金属壳体上的每一个缝隙中设置毫米波天线阵列，通过设置的多个毫米波天线阵列同时向外传播电磁波，继而与外部基站连接，接收外部基站提供的通信服务，相较于只设置一个毫米波阵列天线的通信终端，不会由于一个毫米波阵列天线出现通信质量问题，影响整个通信终端的正常使用，提高了通信稳定性以及通信质量。

附图说明

通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制，在附图中：

图1示出了本发明实施例中一种通信终端的内部结构示意图；

图2示出了本发明实施例中一种通信终端的外部结构示意图；

图3示出了本发明实施例中一种毫米波天线的结构示意图；

图4示出了本发明实施例中一种毫米波天线阵列的结构示意图；

图5示出了本发明实施例中一种毫米波天线阵列的结构示意图；

图6示出了本发明实施例中一种毫米波天线阵列的结构示意图；

附图标记：110-射频电路，120-存储器，130-输入单元，131-触控面板，132-其他输入设备，140-显示单元，141-显示面板，150-传感器，160-音频电路，161-扬声器，162-传声器，170-WiFi电路，180-处理器，190-电源，201-金属壳体，202-第一缝隙，203-第二缝隙，204-第三缝隙，205-第四缝隙，301-毫米波天线阵列，302-毫米波天线阵子，303-馈点。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供的通讯终端以手机为例，手机的部分结构的框图，如图1所示，手机包括：射频(RadioFrequency，RF)电路110、存储器120、输入单元130、显示单元140、传感器150、音频电路160、无线保真(wirelessfidelity，WiFi)模块170、处理器180、以及电源190等部件。本领域技术人员可以理解，图1中示出的手机结构并不构成对手机的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

结合图1对手机的各个构成部件进行具体的介绍：

RF电路110可用于收发信息或通话过程中，信号的接收和发送，特别地，将基站的下行信息接收后，给处理器180处理；另外，将设计上行的数据发送给基站。通常，RF电路110包括但不限于天线、至少一个放大器、收发信机、耦合器、低噪声放大器(LowNoiseAmplifier，LNA)、双工器等。此外，RF电路110还可以通过无线通信与网络和其他设备通信。上述无线通信可以使用任一通信标准或协议，包括但不限于全球移动通讯系统(GlobalSystemofMobilecommunication，GSM)、通用分组无线服务(GeneralPacketRadioService，GPRS)、码分多址(CodeDivisionMultipleAccess，CDMA)、宽带码分多址(WidebandCodeDivisionMultipleAccess,WCDMA)、LTE、电子邮件、短消息服务(ShortMessagingService，SMS)等。

存储器120可用于存储软件程序以及模块，处理器180通过运行存储在存储器120的软件程序以及模块，从而执行手机的各种功能应用以及数据处理。存储器120可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操控系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外，存储器120可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。

输入单元130可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与手机的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。具体地，输入单元130可包括触控面板131以及其他输入设备132。触控面板131，也称为触摸屏，可收集用户在其上或附近的触摸操作(比如用户使用手指、触笔等任何适合的物体或附件在触控面板131上或在触控面板131附近的操作)，并根据预先设定的程式驱动相应的连接装置。可选的，触控面板131可包括触摸检测装置和触摸控制器两个部分。其中，触摸检测装置检测用户的触摸方位，并检测触摸操作带来的信号，将信号传送给触摸控制器；触摸控制器从触摸检测装置上接收触摸信息，并将它转换成触点坐标，再送给处理器180，并能接收处理器180发来的命令并加以执行。此外，可以采用电阻式、电容式、红外线以及表面声波等多种类型实现触控面板131。除了触控面板131，输入单元130还可以包括其他输入设备132。具体地，其他输入设备132可以包括但不限于物理键盘、功能键(比如音量控制按键、开关按键等)、轨迹球、鼠标、操作杆等中的一种或多种。

显示单元140可用于显示由用户输入的信息或提供给用户的信息以及手机的各种菜单。显示单元140可包括显示面板141，可选的，可以采用液晶显示器(LiquidCrystalDisplay，LCD)、有机发光二极管(OrganicLight-EmittingDiode，OLED)等形式来配置显示面板141。进一步的，触控面板131可覆盖显示面板141，当触控面板131检测到在其上或附近的触摸操作后，传送给处理器180以确定触摸事件的类型，随后处理器180根据触摸事件的类型在显示面板141上提供相应的视觉输出。虽然在图1中，触控面板131与显示面板141是作为两个独立的部件来实现手机的输入和输入功能，但是在某些实施例中，可以将触控面板131与显示面板141集成而实现手机的输入和输出功能。

手机还可包括至少一种传感器150，比如光传感器、运动传感器以及其他传感器。具体地，光传感器可包括环境光传感器及接近传感器，其中，环境光传感器可根据环境光线的明暗来调节显示面板141的亮度，接近传感器可在手机移动到耳边时，关闭显示面板141和/或背光。作为运动传感器的一种，加速计传感器可检测各个方向上(一般为三轴)加速度的大小，静止时可检测出重力的大小及方向，可用于识别手机姿态的应用(比如横竖屏切换、相关游戏、磁力计姿态校准)、振动识别相关功能(比如计步器、敲击)等；至于手机还可配置的陀螺仪、气压计、湿度计、温度计、红外线传感器等其他传感器，在此不再赘述。

音频电路160、扬声器161，传声器162可提供用户与手机之间的音频接口。音频电路160可将接收到的音频数据转换后的电信号，传输到扬声器161，由扬声器161转换为声音信号输出；另一方面，传声器162将收集的声音信号转换为电信号，由音频电路160接收后转换为音频数据，再将音频数据输出处理器180处理后，经RF电路110以发送给比如另一手机，或者将音频数据输出至存储器120以便进一步处理。

WiFi属于短距离无线传输技术，手机通过WiFi模块170可以帮助用户收发电子邮件、浏览网页和访问流式媒体等，它为用户提供了无线的宽带互联网访问。

处理器180是手机的控制中心，利用各种接口和线路连接整个手机的各个部分，通过运行或执行存储在存储器120内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器120内的数据，执行手机的各种功能和处理数据，从而对手机进行整体监控。可选的，处理器180可包括一个或多个处理单元；优选的，处理器180可集成应用处理器和调制解调处理器，其中，应用处理器主要处理操控系统、用户界面和应用程序等，调制解调处理器主要处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调处理器也可以不集成到处理器180中。

手机还包括给各个部件供电的电源190(比如电池)，优选的，电源可以通过电源管理系统与处理器180逻辑相连，从而通过电源管理系统实现管理充电、放电、以及功耗管理等功能。

尽管未示出，手机还可以包括摄像头、蓝牙模块等，在此不再赘述。

本实施例中的手机还包括金属壳体201，所述金属壳体201的结构如图2所示，上述射频电路110和处理器180都设置在所述金属壳体内部，所述射频电路110和处理器180连接。如图2所示，在所述金属壳体上成型有第二缝隙203，在金属壳体的侧壁的功能键与金属壳体之间成型有第一缝隙202。对应所述第一缝隙202和第二缝隙203的位置，在所述金属壳体的内部粘帖设置有毫米波天线阵列，该毫米波天线阵列与所述射频电路110连接。其中，所述毫米波天线阵列包括天线支架以及设置在所述天线支架上多个毫米波天线阵子，所述多个毫米波天线阵子呈矩阵状排布。其中天线支架可以跨过缝隙粘帖在金属壳体内壁，设置在该天线支架上的毫米波天线阵子从缝隙中露出部分或全部，便于信号的发送或接收。

在其他可以变换的实施方式中，成型缝隙的位置可以根据实际毫米波天线的设置位置确定，该毫米波天线阵列的设置位置的确定可以是根据毫米波天线阵列接收与辐射电磁波的大小来确定，比如当用户使用手机打电话时，手机壳体的侧边的下半部分以及手机壳体的下半部分通常会被手覆盖，影响毫米波天线阵列的数据吞吐量，故通信终端的金属壳体上成型的缝隙的位置优选设置手机壳体侧边的上半部分以及手机壳体的上半部分。同时随着手机壳体的一体化设置趋势的加快，提高手机壳体的美观度，成型的多个缝隙可以通过复用手机壳体上的功能键与壳体之间的缝隙来实现。如图2所示，第一缝隙202为电源键和/或音量键与所述金属壳体201之间成型的缝隙，第四缝隙205为指纹键与所述金属壳体201之间成型的缝隙；也可以是所述金属壳体上设置的摄像头与所述金属壳体之间成型的第三缝隙204。当然也可以是在手机壳体上设置的一个或多个沿长度方向或宽度方向延伸的缝隙，如图2中沿宽度方向的第二缝隙203。为了避免手机水平放置时，影响设置在第二缝隙203内部的毫米波天线阵列通信效果，优选的一种方式为设置在手机壳体侧边的功能按键(例如手机的音量键与电源键)内设置毫米波天线阵列。在金属壳体上成型的多个缝隙，可以沿不同的方向延伸，这样对应位置设置的毫米波天线阵列也可以沿不同的方向设置，从而实现全方位内的信号发射和接收，保证了通信质量。

本发明实施例提供的通信终端，通过在通信终端的金属壳体上成型的多个缝隙，并在每一个缝隙内部设置有毫米波阵列天线，毫米波阵列天线通过所述射频电路与所述处理器连接，将射频电路发出的电信号转换为电磁波通过金属壳体上的缝隙向外传播，实现通信终端与网络基站的通信，由于在金属壳体上的每一个缝隙中设置毫米波天线阵列，通过设置的多个毫米波天线阵列同时向外传播电磁波，继而与外部基站连接，接收外部基站提供的通信服务，相较于只设置一个毫米波阵列天线的通信终端，不会由于一个毫米波阵列天线出现通信质量问题，影响整个通信终端的正常使用，提高了通信稳定性以及通信质量。

在本发明的一些可选的实施例中，毫米波天线阵列除了直接贴在对应缝隙位置的所述金属壳体内部外，还可以贴在形成所述缝隙的金属壳体的侧壁上。由于毫米波天线阵列是由天线支架与设置在支架上的天线阵列构成，将毫米波天线通过天线支架贴在功能按键内侧的金属壳体上，减小了由于将毫米波天线设置在手机主板上，为了不妨碍手机内部其他电路或其他电磁波(例如wifi、GPS等)工作，降低了主板内部电路的排布难度。如图3所示，毫米波天线阵列301包括5个毫米波天线阵子302，由于毫米波本身具有的频率高、波长短的物理特性，其在传输过程中极易衰减，影响通讯距离与通信效果，故本领域技术人员可以根据不同的使用需求进行设计毫米波天线阵子的数量，以增大毫米波天线的方向性，继而可以增大毫米波天线与基站的交互几率，其中所述多个毫米波天线阵子可以采用并联、或者串、并联结合的方式形成毫米波天线阵列，并通过馈点303与终端主体内的射频电路连接，其中多个毫米波天线阵子呈矩阵状排布，如图4、图5、图6所示，多个毫米波天线阵子的数量与尺寸根据对应安装位置的缝隙尺寸确定，优选每个缝隙中毫米波天线阵子的数量为2-8个，多个毫米波天线阵子的间距根据接收的毫米波频段确定，例如当毫米波天线阵子的接收到的频段为28GHz时，多个毫米波天线阵子的间距可以为0.5-8mm，图4为金属壳体上设置的摄像头与所述金属壳体之间成型的第三缝隙204中设置的毫米波天线阵列，每一个毫米波天线阵子的尺寸为1-2mm，阵子间距为0.5mm。图5为指纹按键与所述金属壳体之间成型的第四缝隙205，中设置的毫米波天线阵列，每一个毫米波天线阵子的尺寸为1-2mm，阵子间距为0.5mm。图6为手机金属壳体上成型的第二缝隙203，每一个毫米波天线阵子302的尺寸为1-2mm，阵子间距为2mm，为了提高通信效果，上述成型缝隙中并不限于上述参数。

在本发明的一些可选的实施例中，该通信终端还包括合路器，分别与多个所述毫米波天线阵列连接，用于接收所述毫米波天线阵列的信号。当合路器接收到多个毫米波天线阵列的信号，多个毫米波天线阵列的接收的毫米波频段可以相同也可以不同，当接收到相同频段的电磁波时，可以采用分集技术接收同一频段的电磁波信号，在接收多个不同的独立电磁波信号时，可以通过合并技术来确定传输到处理器的电磁波信号，合并技术采用的方法可以包括最大比值合并、等增益合并、选择式合并；当接收到相同频段的电磁波时，可以采用MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)技术来处理接收到的不同频段电磁波信号。

在本发明的一些可选的实施例中，当设置多个毫米波天线阵列的多个缝隙同面时，由于多个毫米波天线阵列的位置不同，不同位置的毫米波阵列的辐射方向图的角度不同，可以更好与外界基站进行通信，但当该面(比如手机壳体的外部所在面)由于外界原因被遮挡时，可能会影响该面上设置的多个毫米波天线阵列的通信质量。

在本发明的一些可选的实施例中，多个所述毫米波天线阵列不设置在相同的平面内，也就是在多个平面内设置毫米波天线阵列，如在手机的侧壁所在的平面、壳体所在的平面等。当多个毫米波天线阵列异面设置，比如分别在手机壳体的外部上端对应的缝隙内部、手机音量键成型的缝隙内部均设置毫米波天线阵列，当其中任意一面被遮挡时，不会影响其他面上的毫米波天线阵列的正常通信效果，继而保证整个通信终端通信效果的稳定性，本发明实施例不限于上述所述的成型缝隙位置，具体可以根据实际手机构造确定，比如可以在手机音量孔内设置毫米波天线阵列。

虽然结合附图描述了本发明的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下作出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (10)

1.一种通信终端，包括：金属壳体和设置在金属壳体内部的射频电路和处理器，所述射频电路与所述处理器连接，其特征在于，所述金属壳体上成型有多个缝隙，对应所述缝隙设置有毫米波天线阵列，所述毫米波天线阵列与所述射频电路连接。

2.根据权利要求1所述的通信终端，其特征在于，所述毫米波天线阵列贴在对应缝隙位置的所述金属壳体内侧。

3.根据权利要求1所述的通信终端，其特征在于，所述毫米波天线阵列设置在形成所述缝隙的所述金属壳体的侧壁上。

4.根据权利要求1所述的通信终端，其特征在于，所述缝隙设置在所述通信终端的侧壁上。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的通信终端，其特征在于，所述缝隙包括所述金属壳体上设置的功能按键与所述金属壳体之间成型的缝隙。

6.根据权利要求1或4所述的通信终端，其特征在于，所述缝隙包括所述金属壳体上设置的摄像头与所述金属壳体之间成型的缝隙。

7.根据权利要求1所述的通信终端，其特征在于，所述毫米波天线阵列包括天线支架以及设置在所述天线支架上多个毫米波天线阵子。

8.根据权利要求7所述的通信终端，其特征在于，所述多个毫米波天线阵子呈矩阵状排布。

9.根据权利要求1所述的通信终端，其特征在于，还包括：合路器，分别与多个所述毫米波天线阵列连接，用于接收所述毫米波天线阵列的信号。

10.根据权利要求1或7或8或9所述的通信终端，其特征在于，多个所述毫米波天线阵列不在同一平面上。