CN109361062A - 移动终端 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种移动终端，包括：第一模组，所述第一模组上设置有原始天线单元；第二模组，所述第二模组与所述第一模组相连，所述第一模组和所述第二模组在展开状态和折叠状态之间可切换，所述第二模组上设置有寄生天线单元，所述寄生天线单元与所述原始天线单元电隔离；其中，所述第一模组和所述第二模组切换至所述折叠状态时，所述寄生天线单元与所述原始天线单元耦合激励产生激励谐振信号。本发明实施例的移动终端可以拓展天线的辐射带宽，提高天线性能。
Description
技术领域
本发明实施例涉及通信技术领域，尤其涉及一种移动终端。
背景技术
随着消费者对大屏幕的追求，各大移动终端厂商都在不断推出高屏占比移动终端，以提升自身产品对消费者的吸引力。相比单屏移动终端，折叠屏移动终端能够将屏幕直接增大一倍，可以实现屏占比的极大提升，折叠屏移动终端逐渐成为一种发展趋势。但是，当折叠屏移动终端处于折叠状态时，现有设计对天线单元造成的干扰较大，导致天线的辐射能力较差。
发明内容
本发明实施例提供一种移动终端，以解决移动终端在折叠状态时天线的辐射能力较差的问题。
为解决上述问题，本发明是这样实现的：
本发明实施例提供了一种移动终端，包括：
第一模组，所述第一模组上设置有原始天线单元；
第二模组，所述第二模组与所述第一模组相连，所述第一模组和所述第二模组在展开状态和折叠状态之间可切换，所述第二模组上设置有寄生天线单元，所述寄生天线单元与所述原始天线单元电隔离；
其中，所述第一模组和所述第二模组切换至所述折叠状态时，所述寄生天线单元与所述原始天线单元耦合激励产生激励谐振信号。
本发明实施例的移动终端，所述第一模组和所述第二模组切换至所述折叠状态时，所述寄生天线单元与所述原始天线单元耦合激励产生激励谐振信号，从而可以拓展天线的辐射带宽，提高天线性能。进一步地，在提升天线性能的基础上，可以在保证天线性能的情况下，进一步压缩天线单元的天线净空区，提高屏占比。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1a是本发明实施例提供的移动终端的结构图之一；
图1b是本发明实施例提供的移动终端的结构图之二；
图2是本发明实施例提供的移动终端的谐振模态的示意图之一；
图3a本发明实施例提供的移动终端的谐振模态的示意图之二；
图3b本发明实施例提供的移动终端的谐振模态的示意图之三；
图4是本发明实施例提供的寄生天线单元的结构图之一；
图5本发明实施例提供的移动终端的谐振模态的示意图之四；
图6是本发明实施例提供的寄生天线单元的结构图之二。
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。
本申请中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。此外，本申请中使用“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，例如A和/或B和/或C，表示包含单独A，单独B，单独C，以及A和B都存在，B和C都存在，A和C都存在，以及A、B和C都存在的7种情况。
为了便于描述，以下对本发明实施例涉及的一些内容进行说明：
一般地，对于在现有全面屏移动终端尺寸(比如165mm×77mm)的基础上，长度尺寸不变，宽度增加一倍衍生出来的折叠屏移动终端，其在处于展开状态时，天线性能相对于现有全面屏移动终端，存在低频带宽变宽，中频相当，高频略微变窄的特点，应理解的是，长宽尺寸不同时天线各频段的变化程度会有些差别，但大的趋势应当接近。可见，其在处于展开状态时，虽然高频性能会略微变差，但此时用户的使用场景已发生改变，不再需要考虑人头的影响，手握对天线性能的影响也会有所减小，因而此场景下高频性能相对现有全面屏移动终端也是可以得到提升的。
因而，折叠屏移动终端的天线性能的提升瓶颈主要在于：折叠状态(或称为闭合状态)下天线性能的提升。基于此，本发明实施例提供一种移动终端，可以提升移动终端在折叠状态下的天线性能，进一步地，在提升天线性能的基础上，可以在保证天线性能的情况下，采用牺牲部分天线新能的方式，进一步压缩天线单元的天线净空区，提高移动终端的屏占比。
具体实现时，移动终端可以表现为手机、平板电脑(Tablet Personal Computer)、膝上型电脑(Laptop Computer)、个人数字助理(personal digital assistant，简称PDA)、移动上网装置(Mobile Internet Device，MID)或可穿戴式设备(Wearable Device)等。
以下对本发明实施例的移动终端进行说明。
在本发明实施例中，移动终端包括第一模组和第二模组，且所述第一模组和所述第二模组能够在展开状态和折叠状态之间切换。
为方便理解，请一并参阅图1a和图1b。在图1a中，第一模组10和第二模组20处于展开状态，在图1b中，第一模组10和第二模组20处于折叠状态。
需要说明的是，在实际应用中，第一模组和第二模组可以是通过折叠的方式切换至折叠状态，也可以通过推拉的方式切换至折叠状态，具体可根据实际需要决定，本发明实施例对此不作限定。
在本发明实施例中，所述第一模组上设置有原始天线单元；所述第二模组上设置有寄生天线单元，所述寄生天线单元与所述原始天线单元电隔离；其中，所述第一模组和所述第二模组切换至所述折叠状态时，所述寄生天线单元与所述原始天线单元耦合激励产生激励谐振信号。
应理解的是，原始天线单元和寄生天线单元均为金属导电材质，但本发明实施例不限制原始天线单元和寄生天线单元的表现形式。
示例性的，如图1a和1b所示，原始天线单元11可以表现为常见的双频IFA(Inverted F Antenna，倒F天线)，包括低频谐振臂(简称LB谐振臂)G1C和高频谐振臂(简称HB谐振臂)G1D。
在本发明实施例中，寄生天线单元为新增的耦合接地寄生天线单元。寄生天线单元可以是一个接地的金属臂，如图1a和1b所示，寄生天线单元21可以包括耦合臂G2E。可选的，所述耦合臂可以为：柔性电路板(Flexible Printed Circuit，简称FPC)、激光直接成型(Laser Direct Structuring，简称LDS)金属、模内注塑金属或印刷电路板(PrintedCircuit Board，简称PCB)接地的走线。当然，在一种实施方式中，寄生天线单元也可以是金属体上通过一填充有非金属材料的缝隙隔离开来的金属臂，具体可根据实际需要决定，本发明实施例对此不作限定。
在本发明实施例中，所述第一模组和所述第二模组切换至所述折叠状态时，所述寄生天线单元与所述原始天线单元耦合激励产生激励谐振信号。具体实现时，第一模组和第二模组处于折叠状态时，所述寄生天线单元与所述原始天线单元能够形成耦合电容，耦合电容可以将所述原始天线单元辐射的能量耦合传递至所述寄生天线单元。这样，第一模组和第二模组处于折叠状态时，原始天线单元的射频能量，可以通过原始天线单元和寄生天线单元形成的耦合电容，以耦合的方式传递至寄生天线单元，从而可以在寄生天线单元激励产生激励谐振信号。可见，本发明实施例的移动终端可以拓展天线的辐射带宽，提高天线性能。进一步地，在提升天线性能的基础上，可以在保证天线性能的情况下，采用牺牲部分天线新能的方式，进一步压缩天线单元的天线净空区，提高屏占比。
另一方面，寄生天线单元与原始天线单元，能够在第一模组和第二模组切换至所述折叠状态时耦合激励产生激励谐振信号，说明原始天线单元在第一模组上的设置位置与寄生天线单元在第二模组上的设置位置对应，这样，在第一模组和第二模组切换至所述折叠状态时，寄生天线单元与原始天线单元间隔距离较小。而本发明实施例的寄生天线单元与原始天线单元电隔离，因此，所述第一模组和所述第二模组切换至所述折叠状态时，可以减少金属壳体对原始天线单元的干扰，从而能够提升原始天线单元的辐射能力。
可选的，所述原始天线单元具有馈电端和第一接地端；
所述寄生天线单元具有第二接地端；
其中，所述第一模组和所述第二模组切换至所述折叠状态时，所述馈电端与所述第二接地端形成耦合电容，所述原始天线单元的射频能量通过所述耦合电容馈入所述寄生天线单元，耦合激励所述寄生天线单元产生激励谐振信号。
如图1a所示，原始天线单元11可以设有馈电端F和第一接地端G1。
这样，原始天线单元11可以通过馈电端F连接馈源电路13。其中，馈源电路10用于辐射电磁波能量。由于原始天线单元11与馈源电路13直接连接，因此，原始天线单元11可以直接通过馈源电路13馈电，激励产生谐振信号。
在图1a和图1b中，低频谐振臂G1C可以激励产生低频谐振信号，如图2所示可以记为低频谐振模态f1，高频谐振臂G1D可以激励产生高频谐振信号，如图2所示可以记为高频模态f2。
需要说明的是，在图1a和1b中，馈源电路13通过馈源示例，但在实际应用中，馈源电路中还可以包括匹配元件，如电容和/或电感等。
原始天线单元11可以通过第一接地端G1接地。需要说明的是，本发明实施例并不限制原始天线单元11的接地方式。示例性的，原始天线单元11可以通过连接金属壳体接地，也可以通过连接参考地接地。其中，参考地可以是如图1a和图1b所示的第一电路板12，但不仅限于此。在图1a中，原始天线单元11与第一电路板12连接。
如图1a所示，寄生天线单元21可以设有第二接地端G2。
这样，寄生天线单元21可以通过第二接地端G2接地。需要说明的是，本发明实施例并不限制寄生天线单元21的接地方式。示例性的，寄生天线单元21可以通过连接金属壳体接地，也可以通过连接参考地接地，其中，参考地可以是如图1a和1b所示的第二电路板22，但不仅限于此。在图1a和图1b中，寄生天线单元21与第二电路板22的地直接连接。
在本发明实施例中，寄生天线单元没有连接馈源电路，但寄生天线单元可以通过耦合的方式馈电。
如图1b所示，第一模组10和第二模组20处于折叠状态时，馈电端F与第二接地端G2能够形成耦合电容，耦合电容可以将所述原始天线单元11的射频能量耦合传递至寄生天线单元21。这样，第一模组10和第二模组20处于折叠状态时，寄生天线单元21可以通过耦合的方式馈电，即原始天线单元11的射频能量，可以通过馈电端F与第二接地端G2形成的耦合电容，以耦合的方式传递至寄生天线单元21，从而可以在寄生天线单元21上激励产生一个额外的谐振模态f3，进而可以拓展天线的辐射带宽，提高移动终端的天线性能。
应理解的是，为保证所述第一模组和所述第二模组处于所述折叠状态时，所述第二接地端G2与所述馈电端F能够形成耦合电容，第二接地端G2应位于上述折叠状态下，馈电端F的投影区附近。可选的，所述第二接地端位于目标区域内，所述目标区域为：所述第一模组和所述第二模组切换至所述折叠状态时，与所述馈电端的投影区相距预设值的区域，所述预设值的取值范围L满足：0mm＜L≤10mm。例如，预设值可以是1mm、5.5mm、8mm或10mm等。
需要说明的是，耦合电容与投影区上下耦合面积有关，即使接地端在馈电投影区投影的距离较远(例如8mm或10mm)，如果寄生天线单元上靠近第二接地端的走线耦合面积如果足够大，也能够实现激励出谐振信号，从而提高移动终端的天线性能。
另外，所述第一模组和所述第二模组处于所述折叠状态时，在垂直于第一模组的方向上，馈电端F与第二接地端G2的间隔距离可以取值为0.5毫米至5毫米，从而可以提高耦合效果，进而可以增大覆盖频带宽度。
在本发明实施例中，可选的，所述寄生天线单元包括耦合臂，其中，所述耦合臂的物理长度对应所述寄生天线单元与所述原始天线单元耦合激励产生的激励谐振信号的工作频段。
记寄生天线单元和原始天线单元耦合激励产生的激励谐振信号为谐振模态f3。则在图1a和图1b中，耦合臂G2E的物理长度与谐振模态f3的工作频段对应。这样，可以通过控制耦合臂G2E的长度，来控制谐振模态f3对应的工作频段，从而可以提高所述寄生天线单元与所述原始天线单元耦合激励产生的激励谐振信号的工作频段确定的灵活度。
应理解的是，谐振模态f3对应的工作频段的中心频率与耦合臂G2E的长度负相关，即耦合臂G2E的长度越长，谐振模态f3对应的工作频段的中心频率越低；耦合臂G2E的长度越短，谐振模态f3对应的工作频段的中心频率越高。
可选的，所述耦合臂的物理长度与所述原始天线单元包括的低频谐振臂的物理长度对应；
所述寄生天线单元与所述原始天线单元耦合激励产生的激励谐振信号的工作频段，与所述低频谐振臂激励产生的低频谐振信号的工作频段对应。
由寄生原理可知，如图3a所示，当耦合臂G2E的长度与低频谐振臂G1C的长度接近时，可以实现在低频谐振模态f1附近激励出一个额外的低频谐振模态f1。也就是说，在所述耦合臂的物理长度与所述低频谐振臂的物理长度的差值小于预设值的情况下，谐振模态f3为低频谐振模态。这样，f3与f1叠加，可以实现双谐振，达到所述第一模组和所述第二模组折叠状态下，拓宽低频带宽的目的。
可选的，所述耦合臂的物理长度与所述原始天线单元包括的高频谐振臂的物理长度对应；
所述寄生天线单元与所述原始天线单元耦合激励产生的激励谐振信号的工作频段，与所述高频谐振臂激励产生的高频谐振信号的工作频段对应。
如图3b所示，当耦合臂G2E的长度与高频谐振臂G1D的长度接近时，可以实现在高频谐振模态f2附近激励出一个额外的低频谐振模态f2。也就是说，在所述耦合臂的物理长度与所述高频谐振臂的物理长度的差值小于预设值的情况下，谐振模态f3为高频谐振模态。这样，f3与f2叠加，可以实现双谐振，达到所述第一模组和所述第二模组折叠状态下，拓宽高频带宽的目的。
当然，在其他实施方式中，也可以通过控制耦合臂G2E的长度，控制谐振模态f3表现为其他谐振模态，如中频谐振模态，但不仅限于此。
另外，预设值可以根据实际需要决定，本发明实施例对此不作限定。
可见，上述移动终端可以拓展单个频段的带宽。然而，上述移动终端不能拓展多个频段的带宽。因此，可选的，所述耦合臂为电长度可调节的耦合臂。这样，可以通过调节耦合臂的电长度，使得耦合臂可以起到拓展多个频段带宽的作用。
进一步地，如图4所示，所述耦合臂上设置有第一调谐电路211，所述第一调谐电路211具有通低频阻高频特性。其中，第一调谐电路211的第一端M1靠近第二接地端G2，第一调谐电路211的第二端M2远离第二接地端G2。
在本实施方式中，第一调谐电路211用于调节耦合臂的电长度，具有通低频阻高频特性。可选的，所述第一调谐电路包括电感和/或电容；或者，所述第一调谐电路包括具有通低频阻高频特性的滤波器。示例性的，图4中的第一调谐电路包括并联的电容C和电感L，但不仅限于此。
这样，高频信号在流到第一调谐电路时被阻断，此时，耦合臂可以起到拓展高频带宽的作用；低频信号可以流过第一调谐电路，此时，耦合臂可以起到拓展低频带宽的作用。
进一步地，所述原始天线单元包括低频谐振臂和高频谐振臂，所述低频谐振臂激励产生低频谐振信号，所述高频谐振臂激励产生高频谐振信号；
所述耦合臂的总物理长度与所述低频谐振臂的物理长度对应，所述耦合臂的子物理长度与所述高频谐振臂的物理长度对应；所述子物理长度为所述耦合臂中被所述耦合臂的接地端和所述第一调谐电路中靠近所述接地端的第一端所截的物理长度；
所述第一调谐电路的谐振频率与所述高频谐振臂激励产生的高频谐振信号的工作频段对应。
在本实施方式中，耦合臂G2E的总物理长度可以与G1C的物理长度相距预设值，耦合臂中由耦合臂的接地端(即第二接地端G2)和第一调谐电路靠近第二接地端G2的第一端所截的子物理长度，即G2M的物理长度可以与G1D的物理长度相距预设值。第一调谐电路的谐振频率可以设置在所需拓展的高频谐振模态f2的工作频率附近。
这样，如图5所示，所需扩展带宽的高频信号在流到M点时被阻断，从而可以在高频谐振模态f2附近激励出一个额外的高频谐振模态f2’，拓宽了高频的带宽。另外，对于低频信号，会继续流过M点最终到达E点，在低频谐振模态f1附近激励一个额外的低频谐振模态f1’，拓展了低频的带宽。可见，通过在耦合臂上设置有一个具有通低频阻高频特性的第一调谐电路，可以同时实现单个的高、低频带宽扩展。
通过上述方法，可以同时拓展两个频段的带宽。但仍然无法满足现如今移动终端高低频均有很多个频段的需求，因此提出可同时拓宽多个高低频带宽的寄生天线单元的架构。
可选的，如图6所示，所述耦合臂上还设置有第二调谐电路212，所述第二调谐电路212具有通低频阻高频的特性；其中，所述第二调谐电路212阻断的第二高频频段与所述第一调谐电路211阻断的第一高频频段不同。第二调谐电路212位于G2M及G2E的公共通路上，因此能够改变G2M1(对应高频)、G2E(对应低频)等效的电长度。通过预设的调谐电路212再结合不同的软件配置即可实现获得多种等效的G2M1、G2E电长度。
其中，所述第二调谐电路可以等效为串联接入在G2M1上的一个电感L(加长电长度)、电容C(缩短电长度)或者LC的串并联组合。这样，第二调谐电路212可以改变G2M1和G2E的等效电长度，从而实现多个频段的带宽扩展。
具体实现时，第二调谐电路212可以是天线调谐开关与集总电感L、集总电容C或集总电感LC的串并联组合，也可以是单独可调谐电容器或者可调谐电容器与集总电感L、集总电容C或集总电感LC的串并联组合，具体可根据实际需要确定，本发明实施例对此不作限定。
需要说明的是，本发明实施例中介绍的多种可选的实施方式，彼此可以相互结合实现，也可以单独实现，对此本发明实施例不作限定。
本发明实施例的移动终端至少具有如下有益效果：
其一，在原始天线单元的馈电脚投影区附近，增加一个接地耦合寄生天线单元。这样，一方面，可以减少第一模组与第二模组处于折叠状态时，壳体对原始天线单元的干扰，从而能够提升天线的辐射能力。另一方面，所述第一模组和所述第二模组处于所述折叠状态时，所述寄生天线单元与所述原始天线单元可以耦合激励产生激励谐振信号，从而可以拓展天线的辐射带宽，提高移动终端的天线性能。进一步地，在提升天线性能的基础上，可以在保证天线性能的情况下，采用牺牲部分天线新能的方式，进一步压缩天线单元的天线净空区，提高移动终端的屏占比。
其二，当寄生天线单元内置在移动终端内部，且设置在人手不容易直接握到的地方时，可以有助于改善手握场景下的天线性能。
以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (12)
1.一种移动终端，其特征在于，包括：
第一模组，所述第一模组上设置有原始天线单元；
第二模组，所述第二模组与所述第一模组相连，所述第一模组和所述第二模组在展开状态和折叠状态之间可切换，所述第二模组上设置有寄生天线单元，所述寄生天线单元与所述原始天线单元电隔离；
其中，所述第一模组和所述第二模组切换至所述折叠状态时，所述寄生天线单元与所述原始天线单元耦合激励产生激励谐振信号。
2.根据权利要求1所述的移动终端，其特征在于：
所述原始天线单元具有馈电端和第一接地端；
所述寄生天线单元具有第二接地端；
其中，所述第一模组和所述第二模组切换至所述折叠状态时，所述馈电端与所述第二接地端形成耦合电容，所述原始天线单元的射频能量通过所述耦合电容馈入所述寄生天线单元，耦合激励所述寄生天线单元产生激励谐振信号。
3.根据权利要求2所述的移动终端，其特征在于：
所述第二接地端位于目标区域内，所述目标区域为：所述第一模组和所述第二模组切换至所述折叠状态时，与所述馈电端的投影区相距预设值的区域，所述预设值的取值范围L满足：0mm＜L≤10mm。
4.根据权利要求1所述的移动终端，其特征在于，所述寄生天线单元包括耦合臂，其中，所述耦合臂的物理长度对应所述寄生天线单元与所述原始天线单元耦合激励产生的激励谐振信号的工作频段。
5.根据权利要求4所述的移动终端，其特征在于，所述耦合臂的物理长度与所述原始天线单元包括的低频谐振臂的物理长度对应；
所述寄生天线单元与所述原始天线单元耦合激励产生的激励谐振信号的工作频段，与所述低频谐振臂激励产生的低频谐振信号的工作频段对应。
6.根据权利要求4所述的移动终端，其特征在于，所述耦合臂的物理长度与所述原始天线单元包括的高频谐振臂的物理长度对应；
所述寄生天线单元与所述原始天线单元耦合激励产生的激励谐振信号的工作频段，与所述高频谐振臂激励产生的高频谐振信号的工作频段对应。
7.根据权利要求4所述的移动终端，其特征在于，所述耦合臂为电长度可调节的耦合臂。
8.根据权利要求7所述的移动终端，其特征在于，所述耦合臂上设置有第一调谐电路，所述第一调谐电路具有通低频阻高频的特性。
9.根据权利要求8所述的移动终端，其特征在于：
所述原始天线单元包括低频谐振臂和高频谐振臂，所述低频谐振臂激励产生低频谐振信号，所述高频谐振臂激励产生高频谐振信号；
所述耦合臂的总物理长度与所述低频谐振臂的物理长度对应，所述耦合臂的子物理长度与所述高频谐振臂的物理长度对应；所述子物理长度为所述耦合臂中被所述耦合臂的接地端和所述第一调谐电路中靠近所述接地端的第一端所截的物理长度；
所述第一调谐电路的谐振频率与所述高频谐振臂激励产生的高频谐振信号的工作频段对应。
10.根据权利要求8所述的移动终端，其特征在于：
所述第一调谐电路包括电感和/或电容；或者，
所述第一调谐电路包括具有通低频阻高频特性的滤波器。
11.根据权利要求8所述的移动终端，其特征在于，所述耦合臂上还设置有第二调谐电路，所述第二调谐电路具有通低频阻高频的特性；
其中，所述第二调谐电路阻断的第二高频频段与所述第一调谐电路阻断的第一高频频段不同。
12.根据权利要求4所述的移动终端，其特征在于，所述耦合臂为：柔性电路板、激光直接成型金属、模内注塑金属或印刷电路板接地的走线。
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