CN108933325A - 天线装置、天线切换方法、可读存储介质和双屏终端 - Google Patents

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CN108933325A CN201710370081.8A CN201710370081A CN108933325A CN 108933325 A CN108933325 A CN 108933325A CN 201710370081 A CN201710370081 A CN 201710370081A CN 108933325 A CN108933325 A CN 108933325A
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Abstract

本发明提供一种天线装置、天线切换方法、可读存储介质和双屏终端。所述天线装置包括：检测器，检测所述双屏终端的目标状态，并输出目标状态指示信号；天线匹配电路，用于根据所述目标状态指示信号调节天线匹配阻抗；第一天线走线，通过馈电点与所述天线匹配电路连接；天线辅助走线；以及，控制器，根据所述双屏终端的目标状态控制所述第一天线走线是否与所述天线辅助走线射频电导通连接。本发明根据双屏终端的目标状态，通过天线匹配电路调节天线匹配阻抗，通过控制器控制第一天线走线与天线辅助走线之间射频电导通连接或不连接，从而可以根据双屏终端的目标状态相应调节天线本体走线的长度，能够得到较好的辐射特性。

Description

天线装置、天线切换方法、可读存储介质和双屏终端
技术领域
本发明涉及天线技术领域，尤其涉及一种天线装置、天线切换方法、可读存储介质和双屏终端。
背景技术
折叠可扩展屏幕的双屏终端能满足特定情况下及特殊领域的需要。但是往往这种双屏终端的天线很难设计，由于双屏终端闭合时天线的参考地只有双屏终端展开时参考地的一半，所以天线所需要的空间也较小，由于参考地面积较小，所以与其相匹配的走线也较短，但是当双屏终端展开后，天线参考地增加了一倍，此时作为辐射振子的另外一半天线走线就需要增加长度和天线空间，目前现有双屏终端产品是将主天线放置在双屏终端主屏幕下端非金属区域，双屏终端打开和折叠时都是采用同一个天线，无法在双屏终端折叠和展开时都能实现较好的辐射效果。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种天线装置、天线切换方法、可读存储介质和双屏终端，解决了现有技术中双屏终端的目标状态为任何目标状态时都是采用同一个天线，无法在双屏终端的目标状态为不同的目标状态时都能实现较好的辐射效果的问题。
为了达到上述目的，本发明提供了一种天线装置，应用于双屏终端，所述天线装置包括：
检测器，检测所述双屏终端的目标状态，并输出目标状态指示信号；
天线匹配电路，用于根据所述目标状态指示信号调节天线匹配阻抗；
第一天线走线，通过馈电点与所述天线匹配电路连接；
天线辅助走线；以及，
控制器，根据所述双屏终端的目标状态控制所述第一天线走线是否与所述天线辅助走线射频电导通连接。
实施时，本发明所述的天线装置还包括：第二天线走线，与第一接地点连接；
所述控制器根据所述双屏终端的目标状态时控制第二天线走线是否与所述天线辅助走线射频电导通连接。
实施时，本发明所述的天线装置还包括：第三天线走线，与第二接地点连接；
所述第一天线走线和所述第三天线走线之间射频电导通连接。
实施时，所述目标状态包括第一目标状态和第二目标状态；
所述控制器在检测到所述双屏终端的目标状态为第一目标状态时控制所述第一天线走线与所述天线辅助走线射频电导通连接；所述控制器在检测到所述双屏终端的目标状态为第二目标状态时控制所述第一天线走线与所述天线辅助走线不射频电导通连接。
实施时，所述控制器在检测到所述双屏终端的目标状态为第一目标状态时控制所述第二天线走线与所述天线辅助走线射频电导通连接，以使得所述第一天线走线、所述第二天线走线和所述天线辅助走线形成环形天线；所述控制器在检测到所述双屏终端处于的目标状态为第二目标状态时控制所述第二天线走线与所述天线辅助走线不射频电导通连接。
实施时，当所述双屏终端的目标状态为第一目标状态时，所述天线装置的天线主体包括由所述第一天线走线、所述第二天线走线和所述天线辅助走线形成的环形天线，所述环形天线的长度与所述双屏终端的状态为第一目标状态时的参考地长度之间的差值的绝对值小于第二预定长度差值
当所述双屏终端的目标状态为第二目标状态时，所述天线装置的天线主体为第二天线走线，所述第二天线走线的长度与所述双屏终端的目标状态为第二目标状态时的参考地长度之间的差值的绝对值小于第一预定长度差值。
实施时，所述检测器包括霍尔器件和驱动模块；
所述双屏终端包括第一屏幕、第二屏幕和转轴转接组件；所述转轴转接组件包括转轴以及用于固定所述转轴的转轴座；所述第一屏幕和所述第二屏幕之间通过所述转轴连接；
所述霍尔器件包括设置于所述转轴上的磁铁和固定于所述转轴座上的霍尔传感器；
所述驱动模块用于接收所述霍尔传感器输出的霍尔电压，并根据所述霍尔电压判断双屏终端的目标状态，并输出目标状态指示信号。
本发明还提供给了一种天线切换方法，应用于上述的天线装置，所述天线切换方法包括：
检测器检测双屏终端的目标状态，并输出目标状态指示信号；
天线匹配电路根据所述目标状态指示信号调节天线匹配阻抗；
控制器根据所述双屏终端的目标状态控制所述第一天线走线是否与所述天线辅助走线射频电导通连接。
实施时，当所述天线装置包括第二天线走线时，所述天线切换方法还包括：
所述控制器根据所述双屏终端的目标状态时控制第二天线走线是否与天线辅助走线射频电导通连接。
本发明还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述的天线切换方法。
本发明还提供了一种双屏终端，包括上述的天线装置。
与现有技术相比，本发明所述的天线装置、天线切换方法、可读存储接孩子和双屏终端，根据双屏终端的目标状态，通过天线匹配电路调节天线匹配阻抗，通过控制器控制第一天线走线与天线辅助走线之间射频电导通连接或不连接，从而可以根据双屏终端的目标状态相应调节天线本体走线的长度，能够得到较好的辐射特性。
附图说明
图1是本发明实施例所述的天线装置的结构图；
图2是本发明所述的天线装置的一具体实施例应用于的双屏终端折叠时的结构图；
图3是本发明所述的天线装置的一具体实施例应用于的双屏终端展开时的结构图；
图4是本发明实施例所述的天线切换方法的流程图。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅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。
本发明实施例所述的天线装置，应用于双屏终端，如图1所示，所述天线装置包括：
检测器11，检测所述双屏终端的目标状态，并输出目标状态指示信号；
天线匹配电路12，与所述检测器11连接，用于根据所述目标状态指示信号调节天线匹配阻抗；
第一天线走线13，通过馈电点10与所述天线匹配电路12连接；
天线辅助走线(图1中未示出)；以及，
控制器14，根据所述双屏终端的目标状态控制所述第一天线走线是否与所述天线辅助走线射频电导通连接。
本发明实施例所述的天线装置根据双屏终端的目标状态，通过天线匹配电路调节天线匹配阻抗，通过控制器控制第一天线走线与天线辅助走线之间射频电导通连接或不连接，从而可以根据双屏终端的目标状态相应调节天线本体走线的长度，能够得到较好的辐射特性。
图1中所示出的第一天线走线13的结构仅为一种具体实施例，在实际操作时，所述第一天线走线13为主天线走线，一般设置于双屏终端包括的第一屏幕(即主屏幕)下端非金属区域，所述第一天线走线13可以采用FPC(Flexible Printed Circuit柔性印刷电路板)、LDS(激光直接成型，Laser-Direct-structuring)等方式的走线。
在实际操作时，所述目标状态可以包括第一目标状态和第二目标状态。
控制器14在所述双屏终端的目标状态为第一目标状态时控制所述第一天线走线13与所述天线辅助走线射频电导通连接；控制器14在所述双屏终端的目标状态为第二目标状态时控制所述第一天线走线13与所述天线辅助走线之间不射频电导通连接。
在实际操作时，所述第一目标状态可以为展开状态，所述第二目标状态可以为折叠状态。
当双屏终端展开时(即双屏终端包括的第一屏幕和第二屏幕之间展开时)，控制器14控制第一天线走线13与天线辅助走线射频电导通连接，从而增加天线本体走线的长度，从而解决现有技术中由于双屏终端展开时天线参考地对角线长度增加而天线本体走线长度不变，从而导致的辐射特性差的问题。
在具体实施时，所述天线匹配电路12用于根据所述目标状态指示信号调节天线匹配阻抗；
所述天线匹配电路可以包括射频开关模块和天线匹配模块；所述射频开关模块可以包括单刀双掷开关或单刀多掷开关，所述开关匹配模块可以包括两个或多个开关匹配子模块，每一开关匹配子模块对应于一天线匹配阻抗，所述射频开关模块根据所述目标状态指示信号改变开关状态，从而获取相应的天线匹配。
由于天线谐振频率f同波长λ有如下关系f＝C/λ,其中C是与介质中的电磁波传播速度和传播电磁波介质本身相关的介电常数，一旦介质固定该介电常数C也是定值，所以当介质固定时从以上公式可以看出天线谐振频率f同波长λ成反比。在实际操作时取1/4波长的长度作为天线，可以在天线上得到最大峰值电压，有利于最大能量辐射，所以只有当天线走线长度与辐射波长λ的比例为1/4才能获得好的辐射效率。
由于本发明实施例所述的天线装置在双屏终端折叠和展开时通过控制但与使得天线本体走线长度改变，因此对应的最佳辐射的波长也改变，所以需要天线匹配电路12相应通过改变天线匹配阻抗来改变天线谐振频率f，从而改变波长λ，以获得比较好的辐射效率。
具体的，本发明实施例所述的天线装置还可以包括：第二天线走线，与第一接地点连接；
所述控制器根据所述双屏终端的目标状态时控制第二天线走线是否与所述天线辅助走线射频电导通连接。
在具体实施时，所述控制器在检测到所述双屏终端的目标状态为第一目标状态时控制所述第二天线走线与所述天线辅助走线射频电导通连接，以使得所述第一天线走线、所述第二天线走线和所述天线辅助走线形成环形天线；所述控制器在检测到所述双屏终端的目标状态为第二目标状态时控制所述第二天线走线与所述天线辅助走线不射频电导通连接。
例如，所述第一目标状态可以为展开状态，所述第二目标状态可以为折叠状态。
当所述双屏终端展开时，第一天线走线、第二天线走线和天线辅助走线之间形成环形天线，以使得双屏终端展开时由第一天线走线、第二天线走线和天线辅助走线之间形成的环形天线基本能覆盖原先折叠状态时候天线的频带。
在实际操作时，本发明实施例所述的天线装置还可以包括：第三天线走线，与第二接地点连接；
所述第一天线走线和所述第三天线走线之间射频电导通连接。
将第一天线走线和第三天线走线通过射频电导通连接后，天线形式从原来的单极子天线变成了IFA(倒F型)天线，IFA天线的效率较单极子天线的效率差一些，但是IFA天线的频带会比单极子天线的频带宽，而且由于IFA天线本身是信号和地相连接，所以相对于单极子天线没有和地相连，IFA天线对于人手的影响较小，因为人体本身就是和大地相连。
在优选情况下，当所述双屏终端的目标状态为第一目标状态(所述第一目标状态例如可以为展开状态)时，所述天线装置的天线主体包括由所述第一天线走线、所述第二天线走线和所述天线辅助走线形成的环形天线，所述环形天线的长度与所述双屏终端的目标状态为第一目标状态时的参考地长度之间的差值的绝对值小于第二预定长度差值，也即所述环形天线的长度与所述双屏终端的目标状态为第一目标状态时(所述第一目标状态例如可以为展开状态)的参考地长度相匹配，以保证天线的正常辐射；
当所述双屏终端的目标状态为第二目标状态(所述第二目标状态例如可以为折叠状态)时，所述天线装置的天线主体为第二天线走线，所述第二天线走线的长度与所述双屏终端的目标状态为第二目标状态(所述第二目标状态例如可以为折叠状态)时的参考地长度之间的差值的绝对值小于第一预定长度差值，也即所述环形天线的长度与所述双屏终端的目标状态为第二目标状态时(所述第二目标状态例如可以为折叠状态)的参考地长度相匹配，以保证天线的正常辐射。
所述第一预定长度差值和所述第二预定长度差值可以根据实际情况确定，一般情况下，第一预定长度差值的取值与所述双屏终端的目标状态为第一目标状态时的参考地长度相比而言小的多，第二预定长度差值的取值与所述双屏终端的目标状态为第二目标状态时的参考地长度相比而言小的多。
根据一种具体实施方式，所述检测器可以包括霍尔器件和驱动模块；
所述双屏终端包括第一屏幕、第二屏幕和转轴转接组件；所述转轴转接组件包括转轴以及用于固定所述转轴的转轴座；所述第一屏幕和所述第二屏幕之间通过所述转轴连接；
所述霍尔器件包括设置于所述转轴上的磁铁和固定于所述转轴座上的霍尔传感器；
所述驱动模块用于接收所述霍尔传感器输出的霍尔电压，并根据所述霍尔电压判断双屏终端折叠或展开，并输出相应的目标状态指示信号。
在具体实施时，所述驱动模块可以设置于所述双屏终端包括的电路板上；
在实际操作时，所述磁铁随着所述转轴转动而转动，所述霍尔传感器固定与所述转轴座上，所述驱动模块根据所述霍尔电压判断双屏终端折叠或展开，并输出相应的目标状态指示信号。
下面通过一具体实施例来说明本发明所述的天线装置，
如图2所示，本发明所述的天线装置的一具体实施例应用于的双屏终端折叠；在实际操作时，所述双屏终端可以为双屏手机；
在图2中，标识为21的为所述双屏终端包括的第一屏幕，标识为22的为所述双屏终端包括的上转轴转接组件，标识为23的为所述双屏终端包括的下转轴转接组件；
如图2所示，本发明所述的天线装置的一具体实施例包括检测器、天线匹配电路12、第一天线走线13、天线辅助走线(图2中未示出)、控制器、第二天线走线15和第三天线走线16；
所述第一天线走线13通过馈电点10与所述天线匹配电路12连接；
所述第二天线走线15与第一接地点20连接；
所述第三天线走线16与第二接地点30连接；
所述检测器包括设置于所述上转轴转接组件22上的霍尔器件111和设置于所述第一屏幕21上的驱动模块112；
所述霍尔器件111与所述驱动模块112连接；
所述驱动模块112与所述天线匹配电路12连接；
所述控制器包括位于所述下转轴转接组件23上的第一金属弹片31和第二金属弹片32；
当双屏终端折叠时，霍尔器件111没有检测到打开动作，此时驱动模块112不会给天线匹配电路12发送指示双屏终端的展开状态的目标状态指示信号，所以天线匹配电路12中的射频开关模块不会切换状态，天线匹配阻抗不会改变，位于第一屏幕21下端区域中的第一天线走线13不与天线辅助走线射频电导通连接；
如图3所示，所述双屏终端展开，标识为24的是第二屏幕，标识为17的为天线辅助走线；天线辅助走线17的第一端与所述第一金属弹片31连接，天线辅助走线17的第二端与所述第二金属弹片32连接；
当用户打开双屏终端，使得双屏终端展开时，此时霍尔器件111检测到打开动作，将相应的电平信息传输到驱动模块112中，驱动模块112内部的驱动芯片进行检测处理，驱动芯片分辨有打开动作后，输出相应的目标状态指示信息到天线匹配电路12中，从而驱动射频开关模块并控制其状态，选择相应的天线匹配电路，以获取相应的匹配；
与当双屏终端展开时，第一金属弹片31控制所述天线辅助走线17与所述第一天线走线13射频电导通连接，第二金属弹片32控制所述天线辅助走线17与所述第二天线走线15射频电导通连接，从而第一天线走线13、第二天线走线15和天线辅助走线17形成环形天线，从而增加了天线走线长度，保证天线的正常辐射。
在实际操作时，天线和参考地之间组成了偶极子，所以参考地的长度也需要和天线长度相接近，即参考地面积增大意味这天线长度也要增加(双屏终端展开时参考地面积增大)。
例如，假设当双屏终端折叠时，天线走线长度需要覆盖低频700MHz(兆赫兹)—900MHz，所以天线走线长度可以通过1/4波长(理想真空中的波长)计算出范围是83mm—107mm，这时对应的参考地长度是指双屏终端折叠时整机对角线的长度，也需要至少是在83mm—107mm这个范围附近，可以比107mm长。参考5寸机型，参考地宽度一般为66mm，参考地长度为120mm左右，这样参考地对角线长度为137mm(大于107mm)，所以天线走线长度需要保证和对角线长度相比拟，则需要加长天线走线长度到130mm附近，此时辐射效率是可以保证的，但是由于天线走线所处介质的介电常数εr都是大于1，电磁波在介质中的波长λε的计算公式：其中λε表示电磁波在介质中的波长，λ表示电磁波在真空中的波长，所以在电磁波在介质中的波长λε会被缩短，λε会小于电磁波真空中的波长λ。当双屏终端展开时，参考地对角线的长度则变为了178mm，所以为了与参考地相匹配，所以天线走线长度也需要进行增加，这样才能保证天线的正常辐射。
如图4所示，本发明实施例所述的天线切换方法，应用于上述的天线装置，所述天线切换方法包括：
S1：检测器检测双屏终端的目标状态，并输出目标状态指示信号；
S2：天线匹配电路根据所述目标状态指示信号调节天线匹配阻抗；
S3：控制器根据所述双屏终端的目标状态控制所述第一天线走线是否与所述天线辅助走线射频电导通连接。
本发明实施例所述的天线切换方法通过检测器检测双屏终端的目标状态，并根据该目标状态，通过天线匹配电路调节天线匹配阻抗，通过控制器控制第一天线走线与天线辅助走线之间射频电导通连接或不连接，从而可以根据双屏终端的目标状态相应调节天线本体走线的长度，能够得到较好的辐射特性。
具体的，当所述天线装置包括第二天线走线时，本发明实施例所述天线切换方法还包括：
所述控制器根据所述双屏终端的目标状态时控制第二天线走线是否与天线辅助走线射频电导通连接。
本发明实施例所述的计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述的天线切换方法。
本发明实施例所述的双屏终端包括上述的天线装置。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种天线装置，应用于双屏终端，其特征在于，所述天线装置包括：
检测器，检测所述双屏终端的目标状态，并输出目标状态指示信号；
天线匹配电路，用于根据所述目标状态指示信号调节天线匹配阻抗；
第一天线走线，通过馈电点与所述天线匹配电路连接；
天线辅助走线；以及，
控制器，根据所述双屏终端的目标状态控制所述第一天线走线是否与所述天线辅助走线射频电导通连接。
2.如权利要求1所述的天线装置，其特征在于，还包括：第二天线走线，与第一接地点连接；
所述控制器根据所述双屏终端的目标状态时控制第二天线走线是否与所述天线辅助走线射频电导通连接。
3.如权利要求2所述的天线装置，其特征在于，还包括：第三天线走线，与第二接地点连接；
所述第一天线走线和所述第三天线走线之间射频电导通连接。
4.如权利要求2所述的天线装置，其特征在于，所述目标状态包括第一目标状态和第二目标状态；
所述控制器在检测到所述双屏终端的目标状态为第一目标状态时控制所述第一天线走线与所述天线辅助走线射频电导通连接；所述控制器在检测到所述双屏终端的目标状态为第二目标状态时控制所述第一天线走线与所述天线辅助走线不射频电导通连接。
5.如权利要求4所述的天线装置，其特征在于，所述控制器在检测到所述双屏终端的目标状态为第一目标状态时控制所述第二天线走线与所述天线辅助走线射频电导通连接，以使得所述第一天线走线、所述第二天线走线和所述天线辅助走线形成环形天线；所述控制器在检测到所述双屏终端处于的目标状态为第二目标状态时控制所述第二天线走线与所述天线辅助走线不射频电导通连接。
6.如权利要求4或5所述的天线装置，其特征在于，
当所述双屏终端的目标状态为第一目标状态时，所述天线装置的天线主体包括由所述第一天线走线、所述第二天线走线和所述天线辅助走线形成的环形天线，所述环形天线的长度与所述双屏终端的状态为第一目标状态时的参考地长度之间的差值的绝对值小于第二预定长度差值
当所述双屏终端的目标状态为第二目标状态时，所述天线装置的天线主体为第二天线走线，所述第二天线走线的长度与所述双屏终端的目标状态为第二目标状态时的参考地长度之间的差值的绝对值小于第一预定长度差值。
7.如权利要求1至5中任一权利要求所述的天线装置，其特征在于，所述检测器包括霍尔器件和驱动模块；
所述双屏终端包括第一屏幕、第二屏幕和转轴转接组件；所述转轴转接组件包括转轴以及用于固定所述转轴的转轴座；所述第一屏幕和所述第二屏幕之间通过所述转轴连接；
所述霍尔器件包括设置于所述转轴上的磁铁和固定于所述转轴座上的霍尔传感器；
所述驱动模块用于接收所述霍尔传感器输出的霍尔电压，并根据所述霍尔电压判断双屏终端的目标状态，并输出目标状态指示信号。
8.一种天线切换方法，应用于如权利要求1至6中任一权利要求所述的天线装置，其特征在于，所述天线切换方法包括：
检测器检测双屏终端的目标状态，并输出目标状态指示信号；
天线匹配电路根据所述目标状态指示信号调节天线匹配阻抗；
控制器根据所述双屏终端的目标状态控制所述第一天线走线是否与所述天线辅助走线射频电导通连接。
9.如权利要求1所述的天线切换方法，其特征在于，当所述天线装置包括第二天线走线时，所述天线切换方法还包括：
所述控制器根据所述双屏终端的目标状态时控制第二天线走线是否与天线辅助走线射频电导通连接。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求8或9所述的天线切换方法。
11.一种双屏终端，其特征在于，包括如权利要求1至7中任一权利要求所述的天线装置。
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