CN108736139B - 电子设备的天线结构及电子设备 - Google Patents

Abstract

本公开是关于一种电子设备的天线结构及电子设备，属于电子技术领域。所述天线结构包括：电子设备的金属后壳和阻抗可调模块，金属后壳的中间部分作为调频FM天线，金属后壳中除中间部分之外的其他部分作为其他天线，FM天线与其他天线绝缘，且FM天线通过阻抗可调模块接地，在阻抗可调模块的工作频率处于FM频段时，阻抗可调模块呈高阻；在阻抗可调模块的工作频率处于移动通信网络频段时，阻抗可调模块呈低阻。本公开实现了在通过电子设备接收调频广播信号时无需将耳机线插入电子设备，提高了用户使用电子设备接收调频广播信号的便捷性。本公开用于接收调频广播信号。

Description

电子设备的天线结构及电子设备

技术领域

本公开涉及电子技术领域，特别涉及一种电子设备的天线结构及电子设备。

背景技术

随着电子技术的发展，对于电子设备使用的便捷性要求越来越高。

电子设备通常具有收音机功能。在使用电子设备的收音机功能时，也即是在电子设备接收调频(Frequency Modulation；FM)广播信号时，需要电子设备连接有FM天线。相关技术中，在使用收音机功能时，需要将耳机线插入电子设备，以将耳机线作为FM天线。

发明内容

本公开提供了一种电子设备的天线结构及电子设备，可以在通过电子设备接收调频广播信号时无需将耳机线插入电子设备，进而提高用户使用电子设备接收调频广播信号的便捷性。所述技术方案如下：

根据本公开的一方面，提供了一种电子设备的天线结构，所述天线结构包括：所述电子设备的金属后壳和阻抗可调模块，

所述金属后壳的中间部分作为调频FM天线，所述金属后壳中除所述中间部分之外的其他部分作为其他天线，所述FM天线与所述其他天线绝缘，且所述FM天线通过所述阻抗可调模块接地，

在所述阻抗可调模块的工作频率处于FM频段时，所述阻抗可调模块呈高阻；

在所述阻抗可调模块的工作频率处于移动通信网络频段时，所述阻抗可调模块呈低阻。

可选的，所述其他部分为所述金属后壳的两端，所述其他部分包括：沿第一方向依次设置的上金属条、第一绝缘条、第二绝缘条以及下金属条，所述中间部分位于所述第一绝缘条与所述第二绝缘条之间，

所述第一绝缘条用于绝缘所述上金属条与所述中间部分，所述第二绝缘条用于绝缘所述下金属条与所述中间部分，所述上金属条与所述下金属条作为所述其他天线。

可选的，所述阻抗可调模块包括并联谐振电路。

可选的，所述并联谐振电路的个数为n，n≥4，

所述FM天线包括：馈电点，以及与n个所述并联谐振电路一一对应连接的n个接地点，所述n个接地点在所述FM天线上均匀分布。

可选的，对于n个所述并联谐振电路中的每个并联谐振电路，所述并联谐振电路中电容的大小为33皮法，所述并联谐振电路中电感的大小为100纳亨。

可选的，n＝8。

可选的，所述移动通信网络频段范围为：0.7吉赫兹～3吉赫兹。

可选的，所述其他天线包括：主天线、分集天线、全球定位系统(GlobalPositioning System；GPS)天线和无线保真(WIreless-FIdelity；WiFi)天线中的至少一种天线，

所述下金属条作为所述主天线，所述上金属条作为所述分集天线、所述GPS天线和所述WiFi天线。

根据本公开的另一方面，提供了一种电子设备，所述电子设备包括上述的天线结构。

可选的，所述电子设备还包括：电子设备本体，所述阻抗可调模块设置在所述电子设备本体上。

可选的，所述电子设备为手机。

本公开提供的技术方案至少可以包括以下有益效果：

通过将电子设备的金属后壳的中间部分作为FM天线。这样一来，电子设备可以直接通过该金属后壳接收调频广播信号，而无需将耳机线插入电子设备，因此，用户使用电子设备接收调频广播信号的便捷性较高。

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的，并不能限制本公开。

附图说明

为了更清楚地说明本公开的实施例，下面将对实施例描述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公开的一些实施例，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是根据一示例性实施例示出的一种电子设备的天线结构的示意图；

图2是根据一示例性实施例示出的一种金属后壳的示意图；

图3是根据一示例性实施例示出的一种频率与能量的关系示意图；

图4是根据一示例性实施例示出的另一种频率与能量的关系示意图；

图5是根据一示例性实施例示出的一种电子设备的框图。

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。

具体实施方式

为了使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本公开作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，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它实施例，都属于本公开保护的范围。

在使用电子设备(如手机)的收音机功能时，需要电子设备连接有FM天线，如将耳机线插入电子设备作为FM天线。这就要求用户若要使用电子设备的收音机功能必须随时携带耳机，故用户使用电子设备接收FM广播信号的便捷性较低。本公开实施例提供的电子设备的天线结构，可以使得在使用电子设备的收音机功能时无需插入耳机线，进而提高用户使用电子设备接收FM广播信号的便捷性。

图1是根据一示例性实施例示出的一种电子设备的天线结构的示意图。如图1所示，该天线结构10包括：电子设备的金属后壳101和阻抗可调模块102。

其中，金属后壳101的中间部分1011可以作为FM天线，金属后壳101中除该中间部分1011之外的其他部分可以作为其他天线，该FM天线与该其他天线绝缘，且该FM天线通过阻抗可调模块102接地；

在阻抗可调模块102的工作频率处于FM频段时，阻抗可调模块102呈高阻；在阻抗可调模块102的工作频率处于移动通信网络频段时，阻抗可调模块102呈低阻。

可选的，该FM频段范围可以为87.5兆赫兹～108兆赫兹，该移动通信网络频段至少可以包括：第二代手机通信(2-Generation wireless telephone technology；2G)频段、3G频段和4G频段，该移动通信网络频段的范围可以为0.7吉赫兹～3吉赫兹。

需要说明的是，天线的长度越接近信号波长的四分之一，天线发射信号和接收信号的效果就越好。本公开实施例中，将电子设备的金属后壳的中间部分作为FM电线，由于该中间部分的面积较大，故相当于电子设备的FM天线的长度较长，该长度可以更加接近FM广播信号波长的四分之一，进而使得该FM天线接收信号的效果较好。

综上所述，本公开实施例提供的电子设备的天线结构中，将电子设备的金属后壳的中间部分作为FM天线，这样一来，电子设备可以直接通过该金属后壳接收调频广播信号，而无需将耳机线插入电子设备，因此，用户使用电子设备接收调频广播信号的便捷性较高。

可选的，请继续参考图1，该其他部分可以为金属后壳101的两端，该其他部分可以包括：沿第一方向x依次设置的上金属条1012a、第一绝缘条1012b、第二绝缘条1012c以及下金属条1012d，中间部分1011位于第一绝缘条1012b与第二绝缘条1012c之间。且第一绝缘条1012b用于绝缘上金属条1012a与中间部分1011，第二绝缘条1012c用于绝缘下金属条1012d与中间部分1011，上金属条1012a与下金属条1012d可以作为其他天线。

示例的，若电子设备为手机，则该其他天线可以包括：主天线、分集天线、全球定位系统天线和无线保真天线中的至少一种天线。如该下金属条可以作为主天线，该上金属条可以作为分集天线、GPS天线和WiFi天线。

可选的，请继续参考图1，阻抗可调模块102可以包括并联谐振电路，该并联谐振电路的个数可以为n，n≥4。也即是该阻抗可调模块可以包括n组并联的电容1021与电感1022，图1中仅以其中的一个并联谐振电路进行示例。每个并联谐振电路中的该电容1021的大小可以为33皮法，该电感1022的大小可以为100纳亨。

示例的，请参考图2，假设n＝8，FM天线(也即是中间部分1011)包括馈电点A，以及与8个并联谐振电路(图2中未示出)一一对应连接的8个接地点B，且该8个接地点B可以在FM天线上均匀分布。示例的，FM天线可以通过该馈电点接收电流，且通过该n个接地点以及每个接地点对应的并联谐振电路接地。

需要说明的是，本公开实施例中接地点的个数n≥4，且该n个接地点在FM天线上均匀分布，可以保证在并联谐振电路呈低阻时FM天线充分接地，且本公开实施例中仅以n＝8为例，可选的，n的值也可以为5或7。另外，本公开实施例中仅以馈电点A的位置如图2所示为例，可选的，图2所示的该馈电点A也可以作为一个接地点，并通过并联谐振电路接地，图2所示的该n个接地点中的任一接地点也可以作为馈电点向FM天线输送电流，本公开实施例对此不做限定。本公开实施例中仅以并联谐振电路中电容的大小为33皮法，电感的大小为100纳亨为例，可选的，若检测到并联谐振电路的工作频率处于移动通信网络频段时，FM天线未充分接地，则可以对该电容的大小和电感的大小进行微调，以使得FM天线可以充分接地。

通常，若将电子设备的部分金属后壳作为电子设备的某一天线(如主天线、分集天线、GPS天线和WiFi天线)，则在该天线接收电磁波时，该电子设备的金属后壳中除该天线之外的金属部分会对该电磁波进行反射，进而影响该天线的正常工作。若将金属后壳中除该天线之外的金属部分充分接地可以避免对该天线的影响，但是此时要实现对FM广播信号的接收就需要将插入电子设备的耳机线作为天线，这样会使得电子设备接收FM广播信号的便捷性较低。

本公开实施例提供的电子设备的天线结构，将电子设备的金属后壳中除其他天线(如主天线、分集天线、GPS天线和WiFi天线)之外的金属部分(也即是中间部分)通过阻抗可调模块接地。在该其他天线工作时，也即该其他天线接收频率处于移动通信网络频段中的电磁波时，阻抗可调模块的工作频率处于移动通信网络频段中，此时该阻抗可调模块可以呈低阻，相当于该阻抗可调模块短路，进而使得与该阻抗可调模块相连接的金属后壳的中间部分接地，避免了该中间部分对该其他天线的影响。

另外，本公开实施例中的金属后壳的中间部分还可以作为FM天线，在该FM天线工作时，也即该FM天线接收频率处于FM频段中的信号时，阻抗可调模块的工作频率处于FM频段中。此时，该阻抗可调模块可以呈高阻，相当于该阻抗可调模块开路，进而使得与阻抗可调模块相连接的该中间部分悬空，该中间部分可以正常的接收FM广播信号。本公开实施例实现了将电子设备的FM天线内置，使得无需通过外插耳机线就可以使用电子设备的收音机功能，提高了电子设备接收FM广播信号的便捷性。

以下以其他天线中的主天线为例，阐述金属后壳的中间部分的不同状态对该其他天线的影响。示例的，请继续参考图2，下金属条1012d作为主天线，且该主天线可以包括馈电点C。

若金属后壳的中间部分1011充分接地，则该馈电点C处的能量与该主天线的工作频率的关系可以如图3中的曲线p1所示，图3中横坐标表示主天线的工作频率，纵坐标表示馈电点C处的能量，示例的，该能量可以用天线增益来表示，且该天线增益可以用参数分贝dB来表示。

若金属后壳的中间部分1011完全悬空，则该馈电点C处的能量与该主天线的工作频率的关系可以如图3中的曲线p2所示。由图3可知，曲线p1与曲线p2相差很大，也即是，若中间部分1011悬空，则主天线的工作状态会受到较大的影响，进而主天线接收信号和发射信号的效果会较差。

本公开实施例中，金属后壳的中间部分1011通过阻抗可调模块102接地，该馈电点C处的能量与该主天线的工作频率的关系可以如图4中的曲线p3所示。由图4可知，曲线p1与曲线p3几乎相同，也即是本公开实施例中中间部分1011对主天线的工作状态的影响较小，主天线可以较好的接收信号和发射信号。

综上所述，本公开实施例提供的电子设备的天线结构中，将电子设备的金属后壳的中间部分作为FM天线，这样一来，电子设备可以直接通过该金属后壳接收调频广播信号，而无需将耳机线插入电子设备，因此，用户使用电子设备接收调频广播信号的便捷性较高。且该FM天线的接地点较多，使得在并联谐振电路处于移动通信网络频段时，FM天线可以充分接地，对其他天线的影响较小。

图5是根据一示例性实施例示出的一种电子设备500的框图。例如，电子设备500可以是手机，计算机，数字广播终端，消息收发设备，游戏控制台，平板设备，医疗设备，健身设备，个人数字助理等。该电子设备可以包括上述的天线结构501以及电子设备本体，且该天线结构中的阻抗可调模块可以设置在该电子设备本体上。

参照图5，电子设备本体可以包括以下一个或多个组件：处理组件502，存储器504，电源组件506，多媒体组件508，音频组件510，输入/输出(I/O)的接口512，传感器组件514，以及通信组件516。

处理组件502通常控制电子设备500的整体操作，诸如与显示，电话呼叫，数据通信，相机操作和记录操作相关联的操作。处理组件502可以包括一个或多个处理器520来执行指令，以控制天线结构501接收信号或发射信号。此外，处理组件502可以包括一个或多个模块，便于处理组件502和其他组件之间的交互。例如，处理组件502可以包括多媒体模块，以方便多媒体组件508和处理组件502之间的交互。

存储器504被配置为存储各种类型的数据以支持在电子设备500的操作。这些数据的示例包括用于在电子设备500上操作的任何应用程序或方法的指令，联系人数据，电话簿数据，消息，图片，视频等。存储器504可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)，可编程只读存储器(PROM)，只读存储器(ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。

电源组件506为电子设备500的各种组件提供电力。电源组件506可以包括电源管理系统，一个或多个电源，及其他与为电子设备500生成、管理和分配电力相关联的组件。

多媒体组件508包括在所述电子设备500和用户之间的提供一个输出接口的屏幕。在一些实施例中，屏幕可以包括液晶显示器(LCD)和触摸面板(TP)。如果屏幕包括触摸面板，屏幕可以被实现为触摸屏，以接收来自用户的输入信号。触摸面板包括一个或多个触摸传感器以感测触摸、滑动和触摸面板上的手势。所述触摸传感器可以不仅感测触摸或滑动动作的边界，而且还检测与所述触摸或滑动操作相关的持续时间和压力。在一些实施例中，多媒体组件508包括一个前置摄像头和/或后置摄像头。当电子设备500处于操作模式，如拍摄模式或视频模式时，前置摄像头和/或后置摄像头可以接收外部的多媒体数据。每个前置摄像头和后置摄像头可以是一个固定的光学透镜系统或具有焦距和光学变焦能力。

音频组件510被配置为输出和/或输入音频信号。例如，音频组件510包括一个麦克风(MIC)，当电子设备500处于操作模式，如呼叫模式、记录模式和语音识别模式时，麦克风被配置为接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器504或经由通信组件516发送。在一些实施例中，音频组件510还包括一个扬声器，用于输出音频信号。

I/O接口512为处理组件502和外围接口模块之间提供接口，上述外围接口模块可以是键盘，点击轮，按钮等。这些按钮可包括但不限于：主页按钮、音量按钮、启动按钮和锁定按钮。

传感器组件514包括一个或多个传感器，用于为电子设备500提供各个方面的状态评估。例如，传感器组件514可以检测到电子设备500的打开/关闭状态，组件的相对定位，例如所述组件为电子设备500的显示器和小键盘，传感器组件514还可以检测电子设备500或电子设备500一个组件的位置改变，用户与电子设备500接触的存在或不存在，电子设备500方位或加速/减速和电子设备500的温度变化。传感器组件514可以包括接近传感器，被配置用来在没有任何的物理接触时检测附近物体的存在。传感器组件514还可以包括光传感器，如CMOS或CCD图像传感器，用于在成像应用中使用。在一些实施例中，该传感器组件514还可以包括加速度传感器，陀螺仪传感器，磁传感器，压力传感器或温度传感器。

通信组件516被配置为便于电子设备500和其他设备之间有线或无线方式的通信。电子设备500可以接入基于通信标准的无线网络，如WiFi，2G或3G，或它们的组合。在一个示例性实施例中，通信组件516经由广播信道接收来自外部广播管理系统的广播信号或广播相关信息。在一个示例性实施例中，所述通信组件516还包括近场通信(NFC)模块，以促进短程通信。例如，在NFC模块可基于射频识别(RFID)技术，红外数据协会(IrDA)技术，超宽带(UWB)技术，蓝牙(BT)技术和其他技术来实现。

在示例性实施例中，电子设备500可以被一个或多个应用专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现，用于控制上述天线结构。

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)

1.一种电子设备的天线结构，其特征在于，所述天线结构包括：所述电子设备的金属后壳和阻抗可调模块，所述阻抗可调模块包括并联谐振电路；

所述金属后壳的中间部分作为调频FM天线，所述金属后壳中除所述中间部分之外的其他部分作为其他天线，所述FM天线与所述其他天线绝缘，且所述FM天线通过所述阻抗可调模块接地，所述其他部分为所述金属后壳的两端；

在所述阻抗可调模块的工作频率处于FM频段时，所述阻抗可调模块呈高阻，所述中间部分正常接收FM广播信号；

在所述阻抗可调模块的工作频率处于移动通信网络频段时，所述阻抗可调模块呈低阻。

2.根据权利要求1所述的天线结构，其特征在于，所述其他部分包括：沿第一方向依次设置的上金属条、第一绝缘条、第二绝缘条以及下金属条，所述中间部分位于所述第一绝缘条与所述第二绝缘条之间，

所述第一绝缘条用于绝缘所述上金属条与所述中间部分，所述第二绝缘条用于绝缘所述下金属条与所述中间部分，所述上金属条与所述下金属条作为所述其他天线。

3.根据权利要求1所述的天线结构，其特征在于，所述并联谐振电路的个数为n，n≥4，

所述FM天线包括：馈电点，以及与n个所述并联谐振电路一一对应连接的n个接地点，所述n个接地点在所述FM天线上均匀分布。

4.根据权利要求3所述的天线结构，其特征在于，

对于n个所述并联谐振电路中的每个并联谐振电路，所述并联谐振电路中电容的大小为33皮法，所述并联谐振电路中电感的大小为100纳亨。

5.根据权利要求3所述的天线结构，其特征在于，n＝8。

6.根据权利要求1所述的天线结构，其特征在于，所述移动通信网络频段范围为：0.7吉赫兹～3吉赫兹。

7.根据权利要求2所述的天线结构，其特征在于，所述其他天线包括：主天线、分集天线、全球定位系统GPS天线和无线保真WiFi天线中的至少一种天线，

所述下金属条作为所述主天线，所述上金属条作为所述分集天线、所述GPS天线和所述WiFi天线。

8.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括权利要求1-7任一所述的天线结构。

9.根据权利要求8所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备还包括：电子设备本体，所述阻抗可调模块设置在所述电子设备本体上。

10.根据权利要求8或9所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备为手机。

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