CN109390657B - 一种天线及其调节方法、移动终端 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种天线及其调节方法、移动终端，涉及通信技术领域，用以解决现有技术中对天线的调节不够灵活，影响天线辐射性能的问题。所述天线包括：金属背壳地、金属辐射片以及连接所述金属背壳地和所述金属辐射片的绝缘介质；所述绝缘介质中设置有液态金属调节部，所述液态金属调节部包括绝缘管道；所述绝缘管道成多次往返于所述金属背壳地与所述金属辐射片的折线形，其中所述绝缘管道的每个转折处与所述金属背壳地或者金属辐射片相接触；每个所述转折处的管道壁上设有开口，所述开口由所述金属背壳地或者金属辐射片密封；所述绝缘管道的中段装载有液态金属，所述绝缘管道的两端与所述液态金属一起各封闭了一段气体。

Description

一种天线及其调节方法、移动终端
技术领域
本发明涉及通信技术领域，特别是涉及一种天线及其调节方法、移动终端。
背景技术
全金属手机的利用金属背壳作为天线辐射单元，由于金属背壳是造型ID的一部分，它不能像传统天线随意改变形状和尺寸以实现最佳辐射；所以在金属背壳机中，设计者不得不用使用阻抗调谐和以PCB板为载体的电尺寸调谐来拓展天线的频段宽度。但两者各有局限性：阻抗调谐能够改善天线的驻波状态，但天线的辐射效率还是受限于天线自身的辐射特性；以PCB为载体的开关选择接地长度的电尺寸调谐因净空和距离原因也会打折扣，对天线的调节不够灵活，影响天线辐射性能。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种天线及其调节方法、移动终端，用以解决现有技术中对天线的调节不够灵活，影响天线辐射性能的问题。
一方面，本发明提供一种天线，包括：金属背壳地、金属辐射片以及连接所述金属背壳地和所述金属辐射片的绝缘介质；所述金属背壳地、所述金属辐射片以及所述绝缘介质拼接成移动终端的一侧外壳；所述绝缘介质中设置有液态金属调节部，所述液态金属调节部包括绝缘管道；所述绝缘管道成多次往返于所述金属背壳地与所述金属辐射片的折线形，其中所述绝缘管道的每个转折处与所述金属背壳地或者金属辐射片相接触；每个所述转折处的管道壁上设有开口，所述开口由所述金属背壳地或者金属辐射片密封；所述绝缘管道的中段装载有液态金属，所述绝缘管道的两端与所述液态金属一起各封闭了一段气体；通过控制所述液态金属在所述绝缘管道中的位置，调节所述金属背壳地与所述金属辐射片之间的电连接位置，以调节所述金属辐射片的电长度。
可选的，所述液态金属调节部包括气压控制器件，所述气压控制器件用于控制所述液态金属两端的气压，以推动所述液态金属在所述绝缘管道中流动。
可选的，所述气压调节器件包括温度控制器件或活塞控制器件。
可选的，所述液态金属调节部还包括第一金属壁和第二金属壁，所述第一金属壁与所述金属背壳地相接触，所述第二金属壁与所述金属辐射片相接触；所述绝缘管道成多次往返于所述第一金属壁与所述第二金属壁的折线形，其中每个转折处与所述第一金属壁或者第二金属壁相接触；所述开口由所述第一金属壁或者第二金属壁密封；通过控制所述液态金属在所述绝缘管道中的位置，调节所述第一金属壁与所述第二金属壁之间的电连接位置，以调节所述金属辐射片的电长度。
可选的，所述液态金属在所述绝缘管道中的长度大于或等于所述金属背壳地与所述金属辐射片之间的距离。
可选的，所述绝缘管道在所述金属背壳地侧的所述开口有多个，且相邻所述开口间的距离相等或不等；所述绝缘管道在所述金属辐射片侧的所述开口有多个，且相邻所述开口间的距离相等或不等。
可选的，所述绝缘管道中的每段折线成直线形或曲线形。
可选的，所述绝缘管道为毛细管道。
另一方面，本发明还提供一种上述的天线的调节方法，包括：根据辐射参数确定所述金属辐射片的目标电长度；根据所述目标电长度确定所述金属背壳地与所述金属辐射片的电连接位置；根据预先建立的所述电连接位置与控制参数的关系控制所述绝缘管道中的所述液态金属的位置，以使所述金属辐射片的电长度为所述目标电长度。
可选的，所述控制参数包括所述液态金属两端的气体的温度或压强。
另一方面，本发明还提供一种移动终端，所述移动终端上设置有本发明提供的任一种天线。
本发明的实施例提供的天线及其调节方法、移动终端，包括液态金属调节部，通过一段液态金属来实现金属背壳地与金属辐射片之间的电连接，由于液态金属具有流动性，因此可以灵活地改变金属背壳地与金属辐射片之间的电连接的位置，从而改变金属辐射片的电长度，有效实现了天线辐射性能的调节。
附图说明
图1是本发明实施例提供的天线的一种结构示意图；
图2是本发明实施例提供的天线的另一种结构示意图；
图3是本发明实施例提供的天线的另一种结构示意图；
图4是本发明实施例提供的天线的调节方法的一种流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明进行详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不限定本发明。
如图1所示，本发明实施例提供一种天线，包括：
金属背壳地1、金属辐射片2以及连接金属背壳地1和金属辐射片2的绝缘介质3；金属背壳地1、金属辐射片2以及绝缘介质3拼接成移动终端的一侧外壳；
绝缘介质3中设置有液态金属调节部，液态金属调节部包括绝缘管道5；绝缘管道5成多次往返于金属背壳地1与金属辐射片2的折线形，其中绝缘管道5的每个转折处与金属背壳地1或者金属辐射片2相接触；每个转折处的管道壁上设有开口51，开口51由金属背壳地1或者金属辐射片2密封；
绝缘管道5的中段装载有液态金属6，绝缘管道5的两端与液态金属6一起各封闭了一段气体71、72；通过控制液态金属6在绝缘管道5中的位置，调节金属背壳地1与金属辐射片2之间的电连接位置，以调节金属辐射片2的电长度。
本发明的实施例提供的天线，包括液态金属调节部，通过一段液态金属6来实现金属背壳地1与金属辐射片2之间的电连接，由于液态金属6具有流动性，因此可以灵活地改变金属背壳地1与金属辐射片2之间的电连接的位置，从而改变金属辐射片2的电长度，有效实现了天线辐射性能的调节。
可选的，液态金属调节部还可包括气压控制器件，气压控制器件用于控制液态金属6两端气体71、72的气压，以推动液态金属6在绝缘管道5中流动。
可选的，气压调节器件可以包括温度控制器件或活塞控制器件等各种可以控制气体气压的器件。其中，温度控制器件可以通过热丝加热等方式改变气体71、72的温度从而改变其气压，活塞控制器件可以通过做功的方式压缩气体从而改变其气压，可选的，通过活塞控制器件改变气体气压的，可以在活塞上设置有卡位装置，以便使活塞压缩到预设位置后可以在该位置上固定。
可选的，绝缘管道5既可以直接与金属背壳地1、金属辐射片2相接触，也可以以其他金属导体为媒介，通过其他金属导体间接与金属背壳地1、金属辐射片2相连。
例如，如图2所示，在本发明的一个实施例中，液态金属调节部还包括第一金属壁41和第二金属壁42，第一金属壁41与金属背壳地1相接触，第二金属壁42与金属辐射片2相接触；
绝缘管道5成多次往返于第一金属壁41与第二金属壁42的折线形，其中每个转折处与第一金属壁41或者第二金属壁42相接触；
开口51由第一金属壁41或者第二金属壁42密封；通过控制液态金属6在绝缘管道5中的位置，调节第一金属壁41与第二金属壁42之间的电连接位置，以调节金属辐射片2的电长度。
在上述实施例中，由于需要液态金属6来连接金属背壳地1和金属辐射片2，液态金属6在绝缘管道5中的长度应该大于或等于金属背壳地1与金属辐射片2之间的距离。
具体的，绝缘管道5在金属背壳地1侧的开口51有多个，且相邻开口51间的距离可以相等也可以不等；绝缘管道5在金属辐射片2侧的开口51有多个，且相邻开口51间的距离可以相等也可以不等，本发明的实施例对此不作限定。需要说明的是，转折处之间的距离不同，对应的穿梭在金属背壳地1和金属辐射片2之间的绝缘管道5的长度就不同，相应的，需要的连接导通二者的液态金属6的长度也不同，从而为转折处导电连接点的位置控制提供了更多的可能。
进一步的，绝缘管道5中的每段折线可以成直线形或曲线形，以进一步改变每段绝缘管道5对液态金属6的容纳能力。
本发明的实施例对绝缘管道5的横截面形状和面积不做限定，可选的，在本发明的一个实施例中，绝缘管道5为毛细管道。
下面通过具体实施例对本发明提供的天线进行详细说明。
如图3所示，本实施例中，
第一金属壁404和金属背壳地401连接，第二金属壁405和金属辐射片402连接，液态金属406在绝缘管道407中流动，并通过绝缘管道407中的开口b和开口C分别和第一金属壁404、第二金属壁405连接，从而在这个开口b和开口C位置形成了金属天线的接地点。
可以理解的，液态金属406在常温下保持流体形态，第一气体室408和第二气体室410保持常温状态的压力平衡，使得液态金属406处于一个默认的位置，譬如该默认位置使b-c导通。
如需切换谐振频点，控制电路可以通过热丝9对单侧气体室进行加热，气体受热膨胀后产生压力推动液态金属在毛细管中流动，直至手机检测到最佳的接收电平，然后通过断续加热维持气体的压力平衡和液态金属所处的位置。由于气体热容量小，少量的能量就能将气体加热，并且由于气体和周边介质8的导热性差，手机后壳不容易形成过热点。
如果要恢复到默认谐振点，则可以停止对气体加热或者加热另一侧气体室，直到手机检测到最佳接收电平。使压力处于新的平衡，并保持这种平衡。
通过上述控制措施，可以实现液态金属的受控流动及天线谐振点的改变。
相应的，如图4所示，本发明的实施例还提供一种对上述天线的调节方法，包括：
S41，根据辐射参数确定所述金属辐射片的目标电长度；
S42，根据所述目标电长度确定所述金属背壳地与所述金属辐射片的电连接位置；
S43，根据预先建立的所述电连接位置与控制参数的关系控制所述绝缘管道中的所述液态金属的位置，以使所述金属辐射片的电长度为所述目标电长度。
本发明的实施例提供的天线的调节方法，能够根据辐射参数确定所述金属辐射片的目标电长度，根据所述目标电长度确定所述金属背壳地与所述金属辐射片的电连接位置，然后根据预先建立的所述电连接位置与控制参数的关系控制所述绝缘管道中的所述液态金属的位置，以使所述金属辐射片的电长度为所述目标电长度，从而通过简单的电路控制即可实现对天线电长度的灵活调节，有效提高了天线的辐射性能。
可选的，所述控制参数可包括天线中液态金属两端的气体的温度或压强。
相应的，本发明的实施例还提供一种移动终端，所述移动终端上设置有前述实施例提供的任一种天线，因此也能实现相应的技术效果，前文已经进行了详细说明，此处不再赘述。
需要说明的是，在本文中，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、物品或者装置不仅包括那些要素，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、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (11)

1.一种天线，其特征在于，包括：
金属背壳地、金属辐射片以及连接所述金属背壳地和所述金属辐射片的绝缘介质；所述金属背壳地、所述金属辐射片以及所述绝缘介质拼接成移动终端的一侧外壳；
所述绝缘介质中设置有液态金属调节部，所述液态金属调节部包括绝缘管道；所述绝缘管道成多次往返于所述金属背壳地与所述金属辐射片的折线形，其中所述绝缘管道的每个转折处与所述金属背壳地或者金属辐射片相接触；每个所述转折处的管道壁上设有开口，所述开口由所述金属背壳地或者金属辐射片密封；
所述绝缘管道的中段装载有液态金属，所述绝缘管道的两端与所述液态金属一起各封闭了一段气体；通过控制所述液态金属在所述绝缘管道中的位置，调节所述金属背壳地与所述金属辐射片之间的电连接位置，以调节所述金属辐射片的电长度。
2.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述液态金属调节部包括气压控制器件，所述气压控制器件用于控制所述液态金属两端的气压，以推动所述液态金属在所述绝缘管道中流动。
3.根据权利要求2所述的天线，其特征在于，所述气压调节器件包括温度控制器件或活塞控制器件。
4.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述液态金属调节部还包括第一金属壁和第二金属壁，所述第一金属壁与所述金属背壳地相接触，所述第二金属壁与所述金属辐射片相接触；
所述绝缘管道成多次往返于所述第一金属壁与所述第二金属壁的折线形，其中每个转折处与所述第一金属壁或者第二金属壁相接触；
所述开口由所述第一金属壁或者第二金属壁密封；通过控制所述液态金属在所述绝缘管道中的位置，调节所述第一金属壁与所述第二金属壁之间的电连接位置，以调节所述金属辐射片的电长度。
5.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述液态金属在所述绝缘管道中的长度大于或等于所述金属背壳地与所述金属辐射片之间的距离。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的天线，其特征在于，所述绝缘管道在所述金属背壳地侧的所述开口有多个，且相邻所述开口间的距离相等或不等；所述绝缘管道在所述金属辐射片侧的所述开口有多个，且相邻所述开口间的距离相等或不等。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的天线，其特征在于，所述绝缘管道中的每段折线成直线形或曲线形。
8.根据权利要求1至5中任一项所述的天线，其特征在于，所述绝缘管道为毛细管道。
9.一种如权利要求1至8中任一项所述的天线的调节方法，其特征在于，包括：
根据辐射参数确定所述金属辐射片的目标电长度；
根据所述目标电长度确定所述金属背壳地与所述金属辐射片的电连接位置；
根据预先建立的所述电连接位置与控制参数的关系控制所述绝缘管道中的所述液态金属的位置，以使所述金属辐射片的电长度为所述目标电长度。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述控制参数包括所述液态金属两端的气体的温度或压强。
11.一种移动终端，其特征在于，所述移动终端上设置有权利要求1至8中任一项所述的天线。
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