CN108682957A - 一种移动终端及其天线 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种应用于无线射频领域的移动终端及其天线，包括相互耦合的初级辐射体和寄生辐射体，寄生辐射体构成了移动终端的金属边框，减小了天线对移动终端的空间的占用，满足了天线小型化的需求。此外，寄生辐射体包括通过切缝隔开的第一天线耦合媒介及次级辐射体，且第一天线耦合媒介与次级辐射体间通过选通开关连接，共用初级辐射体，再通过改变相应选通开关的导通便能实现第一天线耦合媒介与哪个/哪些次级辐射体连接，从而实现对寄生辐射体的等效天线长度的调整，进而改变寄生辐射体与初级辐射体之间的自谐振频率，实现了对天线的自谐振频率的调整，满足了宽带多频的需求，克服了现有技术中天线体积大及工作频率范围窄的缺点。

Description

一种移动终端及其天线

技术领域

本发明涉及无线射频技术领域，特别是涉及一种移动终端及其天线。

背景技术

随着智能移动终端技术的发展，移动终端的形式已由传统的手机扩展到可穿戴设备、小型数据链接终端、物联网设备等领域，虽然各产品的形态不一，但对集成化要求均是越来越高。且由于其功能兼容需求的增多，同时对数据连接功能的扩展，产品所需的天线数量及天线的频段等要求也随之增加。具体地，现有移动终端从最初的只有蓝牙功能开始向2G、3G、4G全网通话及数据链接功能等功能的集成化方向发展。为了实现上述功能，需要天线能够满足宽带多频的需求，此外，考虑到移动终端有限的体积，还要求天线满足小型化和轻型化的条件。因此，设计一种宽带多频且小型化的天线成为目前的热点研究之一。

发明内容

本发明的目的是提供一种移动终端及其天线，减小了天线对移动终端的空间的占用，满足了天线小型化的需求，同时，还实现了对天线的自谐振频率的调整，满足了宽带多频的需求。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种移动终端的天线，包括构成所述移动终端的金属边框的寄生辐射体及独立于所述寄生辐射体的初级辐射体；所述寄生辐射体包括通过切缝隔开的第一天线耦合媒介及次级辐射体；所述第一天线耦合媒介通过选通开关与所述次级辐射体连接，以调整与所述初级辐射体的自谐振频率。

优选地，还包括独立于所述寄生辐射体、通过选通开关与所述次级辐射体连接的第二天线耦合媒介，用于与所述第一天线耦合媒介配合以调整与所述初级辐射体的自谐振频率。

优选地，所述第一天线耦合媒介和/或所述第二天线耦合媒介与所述初级辐射体并行。

优选地，包括多个所述次级辐射体，所述第一天线耦合媒介和/或所述第二天线耦合媒介通过选通开关与至少一个所述次级辐射体连接。

优选地，多个所述次级辐射体的长度不等，所述第一天线耦合媒介和/或所述第二天线耦合媒介通过选通开关与每个所述次级辐射体连接。

优选地，所述次级辐射体间通过选通开关连接。

优选地，包括多个长度相等的所述次级辐射体，所述次级辐射体间通过选通开关连接。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种移动终端，包括如上述任一项所述的移动终端的天线。

优选地，所述移动终端的金属边框还包括多点接地的接地部分。

优选地，所述移动终端为智能手表。

本发明提供了一种移动终端的天线，包括相互耦合的初级辐射体和寄生辐射体，寄生辐射体构成了移动终端的金属边框，减小了天线对移动终端的空间的占用，满足了天线小型化的需求。此外，寄生辐射体包括通过切缝隔开的第一天线耦合媒介及次级辐射体，且第一天线耦合媒介与次级辐射体间通过选通开关连接，共用初级辐射体，再通过改变相应选通开关的导通便能实现第一天线耦合媒介与哪个/哪些次级辐射体连接，从而实现对寄生辐射体的等效天线长度的调整，进而改变寄生辐射体与初级辐射体之间的自谐振频率，实现了对天线的自谐振频率的调整，满足了宽带多频的需求。

本发明还提供了一种包括上述天线的移动终端，具有与天线相同的有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的一种移动终端的天线的结构示意图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种移动终端及其天线，减小了天线对移动终端的空间的占用，满足了天线小型化的需求，同时，还实现了对天线的自谐振频率的调整，满足了宽带多频的需求。

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，本领域普通技术人员在没有做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。

请参照图1，图1为本发明提供的一种移动终端的天线的结构示意图(图1以金属边框为圆形金属边框为例，当然，金属边框还可以为矩形或者其他形状，此外，图1中阴影部分为天线有效辐射部分，非阴影部分为移动终端的非天线金属边框部分)；

该天线包括构成移动终端的金属边框的寄生辐射体及独立于寄生辐射体的初级辐射体1；寄生辐射体包括通过切缝隔开的第一天线耦合媒介21及次级辐射体23；第一天线耦合媒介21通过选通开关24与次级辐射体23连接，以调整与初级辐射体1的自谐振频率。

考虑到越来越多的移动终端的边框采用金属边框以提高质感，而天线通常也为金属体，因此，为了减少天线对移动终端的空间的占用，本申请提供的天线中的寄生辐射体可以构成移动终端的金属边框，也即选用相应的金属体既作为移动终端的金属边框起到支撑、美观的作用，又能够作为天线的一部分实现天线的功能，实现了天线小型化的功能。且考虑到实际应用中，移动终端的形状的多样性，这里的寄生辐射体可以为弧形(例如半圆型)，也可以为折线形(例如长方形或者正方形)或者其他形状，本申请对于金属边框的具体形状并不作特别的限定，根据实际情况来定。

此外，本申请提供的天线为耦合天线，该耦合天线包括作为天线的被激发部分的寄生辐射体与作为天线的激发部分的初级辐射体1，初级辐射体1可以是内置于移动终端内的金属走线，其中，金属走线形式可以是金属片或位于移动终端塑料支架上FPC(FlexiblePrinted Circuit，柔性电路板)、LDS(Laser-Direct-structuring，激光直接成型)等金属体工艺形式。寄生辐射体和初级辐射体1相互耦合，初级辐射体1与多频信号源(位于PCB板，包括芯片信号源及相应的如LNA(Low Noise Amplifier，低噪声放大器)、滤波器、双工器等器件设计以及天线的匹配电路)连接。在工作时，寄生辐射体中第一天线耦合媒介21及与第一天线耦合媒介21连接的次级辐射体23(此时第一天线耦合媒介21及与第一天线耦合媒介21连接的次级辐射体23短路)通过初级辐射体1的激发形成具有自谐振频率的耦合天线。由于寄生辐射体和初级辐射体1的自谐振频率与寄生辐射体的长度有关，因此，通过改变寄生辐射体的长度便可调整天线的自谐振频率。

具体地，寄生辐射体包括通过切缝隔开的第一天线耦合媒介21及次级辐射体23，如果次级辐射体23为多个的话，那么次级辐射体23间也通过切缝隔开。这里的切缝至少一个，也可以为多个，本申请对于切缝的个数并不作特别的限定。这里的第一天线耦合媒介21实际上与次级辐射体23一样，均是金属体，在实际应用中，可以对移动终端的全金属边框进行开缝，实现将全金属边框分割为多部分，从这些被分割的金属体中选择合适的金属体作为第一天线耦合媒介21，选择部分金属体作为次级辐射体23，用来与第一天线耦合媒介21选择性的配合来调整寄生辐射体的等效天线长度(由第一天线耦合媒介21的长度及与第一天线耦合媒介21连接的次级辐射体23的长度决定)。

第一天线耦合媒介21与次级辐射体23之间通过选通开关24连接，通过调节选通开关24的导通来决定第一天线耦合媒介21与哪个或者哪些次级辐射体23连接，这样就能够调整寄生辐射体的等效天线长度，从而改变天线的自谐振频率。当然，在对天线的自谐振频率进行调整时，包括一种特殊情况，具体为第一天线耦合媒介21不与任何一个次级辐射体23连接，此时第一天线耦合媒介21直接与初级辐射体1耦合构成天线。选通开关24的数量及导通与否与天线所需自谐振频率有关。

可见，通过对相应选通开关24的调整便能实现对天线的自谐振频率的调整，第一天线耦合媒介21通过选通开关24与次级辐射体23连接的可选择性越多，也即寄生辐射体的等效天线长度越多，天线的自谐振频率的范围越广，越能够实现宽带多频的目的。

此外，本申请对于选通开关24的具体结构形式不作特别的限定，可以为单刀单掷开关或者单刀双掷开关或者单刀三掷开关(图1中第一天线耦合媒介21和第二天线耦合媒介22便是通过单刀三掷开关与次级辐射体23连接，其中，第三掷为空行程，如果单刀三掷开关打在空行程则表明此时相应地天线耦合媒介不与次级辐射体23连接)等，根据实际情况来定。

综上，本申请提供的移动终端的天线，包括构成移动终端的金属边框的寄生辐射体及独立于寄生辐射体的初级辐射体1，该天线共用初级辐射体1，通过第一天线耦合媒介21搭接其他次级辐射体23形成不同等效天线长度的寄生辐射体，减小了天线对移动终端的空间的占用，满足了天线小型化的需求，同时，还实现了对天线的自谐振频率的调整，满足了宽带多频的需求。

在上述实施例地基础上：

作为一种优选地实施例，还包括独立于寄生辐射体、通过选通开关24与次级辐射体23连接的第二天线耦合媒介22，用于与第一天线耦合媒介21配合以调整与初级辐射体1的自谐振频率。

具体地，为了进一步增大天线的自谐振频率范围，本实施例提供的天线中除了包括第一天线耦合媒介21，还包括通过选通开关24与次级辐射体23连接的第二天线耦合媒介22，第二天线耦合媒介22的作用与第一天线耦合媒介21的作用及工作原理相同。

第二天线耦合媒介22设置在与第一天线耦合媒介21不同的位置，作为优选地，第一天线耦合媒介21和第二天线耦合媒介22可以设置在初级辐射体1的两边，当然，也可以设置在其他位置，本申请在此不作特别的限定。此外，第二天线耦合媒介22的长度可以与第一天线耦合媒介21的长度相同，也可以不相同，但不管二者的长度是否相同，由于第一天线耦合媒介21与第二天线耦合媒介22设置在初级辐射体1的不同位置，因此，二者即便是与同样的次级辐射体23连接，寄生辐射体的等效天线长度也是不同的，可见，第二天线耦合媒介22的存在进一步增大和/或精细化天线的自谐振频率调整范围。

作为一种优选地实施例，第一天线耦合媒介21和/或第二天线耦合媒介22与初级辐射体1并行。

为了提高初级辐射体1与寄生辐射体之间的信号辐射转化率，这里的第一天线耦合媒介21与第二天线耦合媒介22可以与初级辐射体1并行。需要说明的是，这里的并行可以理解平行，具体地，当第一天线耦合媒介21与第二天线耦合媒介22及初级辐射体1均为直线时，第一天线耦合媒介21和/或第二天线耦合媒介22与初级辐射体1平行；当第一天线耦合媒介21与第二天线耦合媒介22及初级辐射体1均为弧线时，第一天线耦合媒介21和/或第二天线耦合媒介22与初级辐射体1类似于圆心相同、半径不同的不同同心圆上的弧线部分。本实施例中，第一天线耦合媒介21和/或第二天线耦合媒介22与初级辐射体1之间通过保持并行来提高二者之间的信号辐射转化率，保证了天线的工作稳定性。

作为一种优选地实施例，第一天线耦合媒介21和/或第二天线耦合媒介22与初级辐射体1之间的距离小于预设阈值。

为了进一步提高初级辐射体1与寄生辐射体之间的信号辐射转化率，可以将第一天线耦合媒介21和/或第二天线耦合媒介22与初级辐射体1之间的距离设置的小一些，例如可以将第一天线耦合媒介21和/或第二天线耦合媒介22与初级辐射体1之间的距离设置为1mm-2mm，本申请对于预设阈值的取值范围不做特别地限定，根据实际情况来定。

作为一种优选地实施例，初级辐射体1作为多频段信号的激发装置，可以设置为单极式，也可以设置为PIFA(平面倒F)式，也可以设置为LOOP(环形)等形式，本申请在此不作特别的限定。

作为一种优选地实施例，包括多个次级辐射体23，第一天线耦合媒介21和/或第二天线耦合媒介22通过选通开关24与至少一个次级辐射体23连接。

具体地，在设计时，当次级辐射体23为多个时，为实现天线的宽带多频，要求第一天线耦合媒介21和/或第二天线耦合媒介22至少与一个次级辐射体23连接，这样，便可以通过控制选通开关24来实现对寄生辐射体的等效天线长度进行调整，进而对天线的自谐振频率进行调整。

作为一种优选地实施例，多个次级辐射体23的长度不等，第一天线耦合媒介21和/或第二天线耦合媒介22通过选通开关24与每个次级辐射体23连接。

具体地，当多个次级辐射体23的长度不等时，可以使第一天线耦合媒介21和/或第二天线耦合媒介22通过选通开关24均与每个次级辐射体23连接，这样，控制相应的选通开关24的导通便可得到不同等效天线长度的寄生辐射体，也就能够使得天线工作在多个不同的自谐振频率范围内。

作为一种优选地实施例，多个次级辐射体23的长度各不相等。

具体地，为了尽可能地增大和/或精细化天线的自谐振频率调整范围，可以将多个次级辐射体23的长度设置成各不相同，这样，调整不同的选通开关24便可得到不同等效天线长度的寄生辐射体，也就能够得到不同自谐振频率的天线。

作为一种优选地实施例，次级辐射体23间通过选通开关24连接。

为了进一步增大和/或精细化天线的自谐振频率调整范围，次级辐射体23间还可以通过选通开关24连接，次级辐射体23间可以依次串联，也可以是多个次级辐射体23中的部分次级辐射体23连接。

例如，假设有A、B、C及D共4个次级辐射体，第一天线耦合媒介21和/或第二天线耦合媒介22通过选通开关24均分别与A和C连接，则A、B、C、D这4个次级辐射体可以依次连接，或者A、B、C这三个次级辐射体依次连接，或者B、C、D这三个次级辐射体依次连接，或者A、C、D这三个次级辐射体依次连接，或者A、B这两个次级辐射体连接，或者A、C这两个次级辐射体连接，或者A、D这两个次级辐射体连接，或者B、C这两个次级辐射体连接，或者C、D这两个次级辐射体连接，当然，也可以是上述多个的组合。本申请对于第一天线耦合媒介21和/或第二天线耦合媒介22通过选通开关24与哪个或者哪些次级辐射体23连接，以及各个次级辐射体23之间如何连接不作特别的限定，根据实际情况来定。

作为一种优选地实施例，包括多个长度相等的次级辐射体23，次级辐射体23间通过选通开关24连接。

具体地，为了进一步增大和/或精细化天线的自谐振频率调整范围，当多个次级辐射体23的长度相等时，次级辐射体23间还可以通过选通开关24连接，次级辐射体23间可以依次串联，也可以是多个次级辐射体23中的部分次级辐射体23连接。

例如，假设有A、B、C及D共4个次级辐射体，第一天线耦合媒介21和/或第二天线耦合媒介22均通过选通开关24与A连接，则A、B、C、D这4个次级辐射体可以依次连接，或者A、B、C这三个次级辐射体依次连接，或者A、B这三个次级辐射体连接。当然，本申请对于第一天线耦合媒介21和/或第二天线耦合媒介22通过选通开关24与哪个或者哪些次级辐射体23连接，以及各个次级辐射体23之间如何连接不作特别的限定，根据实际情况来定。

本发明还提供了一种移动终端，包括如上述任一实施例的移动终端的天线。

对于本发明提供的移动终端中的天线的介绍请参照上述实施例，本申请在此不再赘述。

作为一种优选地实施例，移动终端的金属边框还包括多点接地的接地部分。

考虑到寄生辐射体构成的金属边框可能只是移动终端的整个的金属边框的部分，为了尽量减小另一部分金属边框为寄生辐射体的干扰，本申请还将另一部分金属边框设置成多点接地的形式，以此来提高天线的辐射效率。

作为一种优选地实施例，移动终端为智能手表。

具体地，当移动终端为智能手表时，则金属边框也即智能手表的外围金属边框，采用本申请中的天线设计可以减小天线占据的智能手表的空间，还可以使得智能手表在包括计时和计步等简单功能的基础上，还能兼容2G、3G、4G全网通通话及数据连接功能。

另外，这里的移动终端除了可以为智能手表外，还可以为手机及其他物联网设备等，本申请在此不作特别的限定。

需要说明的是，在本说明书中，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，术语“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，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种移动终端的天线，其特征在于，包括构成所述移动终端的金属边框的寄生辐射体及独立于所述寄生辐射体的初级辐射体；所述寄生辐射体包括通过切缝隔开的第一天线耦合媒介及次级辐射体；所述第一天线耦合媒介通过选通开关与所述次级辐射体连接，以调整与所述初级辐射体的自谐振频率。

2.如权利要求1所述的移动终端的天线，其特征在于，还包括独立于所述寄生辐射体、通过选通开关与所述次级辐射体连接的第二天线耦合媒介，用于与所述第一天线耦合媒介配合以调整与所述初级辐射体的自谐振频率。

3.如权利要求1或2所述的移动终端的天线，其特征在于，所述第一天线耦合媒介和/或所述第二天线耦合媒介与所述初级辐射体并行。

4.如权利要求1或2所述的移动终端的天线，其特征在于，包括多个所述次级辐射体，所述第一天线耦合媒介和/或所述第二天线耦合媒介通过选通开关与至少一个所述次级辐射体连接。

5.如权利要求4所述的移动终端的天线，其特征在于，多个所述次级辐射体的长度不等，所述第一天线耦合媒介和/或所述第二天线耦合媒介通过选通开关与每个所述次级辐射体连接。

6.如权利要求5所述的移动终端的天线，其特征在于，所述次级辐射体间通过选通开关连接。

7.如权利要求4所述的移动终端的天线，其特征在于，包括多个长度相等的所述次级辐射体，所述次级辐射体间通过选通开关连接。

8.一种移动终端，其特征在于，包括如权利要求1-7任一项所述的移动终端的天线。

9.如权利要求8所述的移动终端，其特征在于，所述移动终端的金属边框还包括多点接地的接地部分。

10.如权利要求8所述的移动终端，其特征在于，所述移动终端为智能手表。