CN111614819B - 一种外接有外置天线的智能终端 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种外接有外置天线的智能终端，包括壳体、电连接口，电连接口包括：浮地件，中部贯通形成第一通孔以接收外置天线；实地件，中部贯通形成与第一通孔连通的第二通孔，实地件与浮地件绝缘分隔；信号馈线针，设于第二通孔的中部；还包括：检测电路，检测电路的电压的电平状态改变以检测外置天线的插入状态；射频信号线，一端与信号馈线针连接，另一端连接至射频模块；当外置天线插入电连接口时，信号馈线针插入外置天线内，外置天线的外壁导通浮地件及实地件，以改变检测电路的电压的电平状态。采用上述技术方案后，电连接口具有尺寸小、结构简单、不影响智能终端美观的特点，并能够辅助实现外置天线在位时的感知和自动切换。

Description

一种外接有外置天线的智能终端

技术领域

本发明涉及移动设备领域，尤其涉及一种外接有外置天线的智能终端。

背景技术

随着智能终端的快速发展，人们使用智能终端的频率越来越多，同时随着移动通信技术的发展，人们利用智能终端在游戏、影音视频等场景的高速率需求，对移动网络高速率、低时延、高可靠性提出了越来越高的要求。也就是说，移动网络的信号的好坏直接决定了网络体验的好坏。迫于对智能终端外形的规正性的追求，智能终端的天线都集成于金属壳内。而越来越多的天线频段和越来越拥挤的智能终端的空间，导致智能终端使用内置天线时，存在两大缺点，其一是天线辐射效率低，其二是易受手握影响，效率急剧下降。在信号不好或者对时延要求较高的场景下，智能终端信号不稳定，通信延迟现象明显，导致用户体验的不佳。

由此，会在智能终端上外接有外置天线，以提高移动网络的信号质量，具有带宽宽、效率高，且不受手握影响的特点。也即，智能终端连接一个外置天线，不仅能够使得信号大幅度变好，在弱信号下获得更佳的网络体验，而且能够降低智能终端的功耗，使智能终端续航更持久。对此，现有的方案为，通过对智能终端已有的耳机孔或者USB接口改进，以连接外置天线，但由于这些接口的阻抗不连续导致射频信号不能有效传输出来，实际所连接的外置天线的效果大打折扣。作为常见信号连接的射频同轴连接头是理想的转接接口，但是如果用其解决上述问题，则将带来体型较大的问题，严重影响手机美观，且智能终端上螺纹拆卸不方便，不适合作为智能终端外置天线的接口。

因此，需要一种新型的外接外置天线的方案，可同时保持智能终端的美观、电连接的可靠性、机械稳固性以及易用性。

发明内容

为了克服上述技术缺陷，本发明的目的在于提供一种外接有外置天线的智能终端，电连接口具有尺寸小、结构简单、不影响智能终端美观的特点，并能够辅助实现外置天线在位时的感知和自动切换。

本发明公开了一种外接有外置天线的智能终端，包括壳体及设于壳体上的电连接口，外置天线插入电连接口与智能终端的射频模块电连接，

电连接口包括：

浮地件，朝向智能终端的外部，中部贯通形成第一通孔以接收外置天线；

实地件，沿外置天线的插入方向，固定安装于浮地件朝向智能终端内部的一侧，中部贯通形成与第一通孔连通的第二通孔，且实地件与浮地件绝缘分隔；

信号馈线针，设于第二通孔的中部，并向第一通孔延伸；

智能终端内还包括：

检测电路，与浮地件的连接，检测电路的电压的电平状态改变以检测外置天线的插入状态；

射频信号线，一端与信号馈线针连接，另一端连接至射频模块；

当外置天线插入电连接口时，信号馈线针插入外置天线内，且外置天线的外壁导通浮地件及实地件，以改变检测电路的电压的电平状态，使得检测电路检测外置天线呈插入状态。

优选地，检测电路包括：

检测电感，第一端与浮地件的侧壁电连接，第二端连接至智能终端的应用处理器；

检测电阻，一端与检测电感的第二端，另一端连接至电源端VDD；

外置天线未插入电连接口时，浮地件呈悬空状态，使得应用处理器检测电源端VDD的电压为高电平；

外置天线插入电连接口导通浮地件及实地件时，浮地件呈接地状态，使得应用处理器检测电源端VDD的电压为低电平。

优选地，智能终端内还包括与应用处理器连接的切换模块，切换模块还连接于射频模块及信号馈线针间；

当应用处理器检测电源端VDD的电压为高电平时，向切换模块发送第一指令，以断开信号馈线针与射频模块的连接；

当应用处理器检测电源端VDD的电压为低电平时，向切换模块发送第二指令，以导通信号馈线针与射频模块的连接。

优选地，智能终端还包括主分集天线，经一主分集开关分别连接至射频模块的TRX端及DRX端；

切换模块为单刀双掷开关，连接于主分集开关与TRX端间，其中单刀双掷开关的动端与TRX端连接，第一不动端与信号馈线针连接，第二不动端与主分集开关连接。

优选地，浮地件和/或实地件的内壁环设有弹性地触点，当外置天线插入电连接口时，弹性地触点卡合外置天线。

优选地，弹性地触点为四组，平均分布于浮地件和实地件的内壁。

优选地，浮地件及实地件间包括一绝缘件，绝缘件呈环形，横插于浮地件及实地件间。

优选地，浮地件的顶壁与壳体齐平。

优选地，电连接口设于壳体的顶面、侧面或底面，且呈圆形、椭圆形或矩形。

采用了上述技术方案后，与现有技术相比，具有以下有益效果：

1.外置天线效率高、带宽宽，且不受智能终端手握的影响，比内置天线的智能终端能够获得更好的信号，提高通信质量、降低信号时延。；

2.维持智能终端内置天线设计的同时，通过预留电连接口可插拔的接口设计，用户能够方便地在弱信号下选择连接专门设计的外置天线，让智能终端保持美观的同时获得最佳的通信体验；

3.通过预留接口和射频模块的特殊设计，手智能终端能够实现天线在位的自动检测感知；

4.电接口能够像插拔耳机或USB线一样拆卸方便，机械稳固，电性能可靠。

附图说明

图1为符合本发明一优选实施例中电连接口的截面示意图；

图2为符合本发明一优选实施例中电连接口的剖面示意图；

图3为符合本发明一优选实施例中电连接口的结构示意图；

图4为符合本发明一优选实施例中外置天线与射频模块的电连接示意图；

图5为符合本发明一优选实施例中智能终端的侧视图；

图6为符合本发明一优选实施例中外接有一根外置天线的智能终端的后视图；

图7为符合本发明一优选实施例中外接有两根外置天线的智能终端的后视图。

附图标记：

100-智能终端；

110-壳体；

120-电连接口、121-浮地件、122-实地件、123-信号馈线针、124-弹性地触点；

130-外置天线；

140-射频信号线。

具体实施方式

以下结合附图与具体实施例进一步阐述本发明的优点。

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本公开使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本公开。在本公开和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本公开可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本公开范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明的说明，其本身并没有特定的意义。因此，“模块”与“部件”可以混合地使用。

参阅图1-3，智能终端100为外接外置天线130，则在其壳体110上，开设有用于容纳外置天线130的电连接口120，图1则为符合本发明一优选实施例中电连接口120的截面示意图。在该实施例中，电连接口120与智能终端100内的射频模块电连接，则在外置天线130插入电连接口120后，便可与射频模块电连接，从而射频模块可利用外置天线130接收/发送信号。为实现快速插拔以保留最佳的通信信号，电连接口120包括：

-浮地件121

浮地件121由金属件或导电体制成，构成电连接口120的上半部分，朝向智能终端100的外部，且中部贯通后，形成第一通孔，外置天线130插入后，将先从第一通孔进入电连接口120，随着外置天线130的逐渐伸入，便实现电连接口120完全收容外置天线130的导体部分。

-实地件122

实地件122相对于浮地件121更靠近于智能终端100的内部，其沿外置天线130的插入方向布设(外置天线130的导体部分通常为直线型)。实地件122同样中部挖空贯通，形成第二通孔，且第二通孔与第一通孔连通，优选地，可同轴且同孔径，使得外置天线130继续伸入后，将插入到实地件122的内部。

该优选实施例中，实地件122与浮地件121不连接，两者间具有一定的间隙，使得两者绝缘分隔，则在外置天线130未插入时，浮地件121未与实地件122连接，不呈接地状态。

-信号馈线针123

实地件122间，还设有一信号馈线针123，其设置在第二通孔的中，优选地可以设置在第一通孔和第二通孔同轴所在的中轴，或是设置在中轴的一侧(以对应不同的外置天线130的接口)，并向第一通孔延伸，例如，延伸至浮地件121的中间位置、延伸至实地件122的顶端位置、延伸至浮地件121的底端位置或延伸至实地件122的中间位置等。

在智能终端100为，为与外置天线130配合使用，其内还包括：

-检测电路

浮地件121的一侧，电连接有检测电路，当外置天线130插入或拔出电连接口120时，将改变检测电路的电压的电平状态，从而对于外置天线130的插入状态进行检测，以避免用户在将外置天线130插入后手动告知智能终端100外置天线130已插入的状态，即由智能终端100自行检测该事件。

-射频信号线140

射频信号线140的一端与信号馈线针123连接，则外置天线130的连接链路延伸至射频信号线140，继而射频信号线140的另一端连接至射频模块，从而建立外置天线130的通信链路。

当外置天线130插入电连接口120时，外置天线130的导体部分的中部插入有信号馈线针123，则外置天线130可经由信号馈线针123、射频信号线140与射频模块连接，射频模块可利用外置天线130建议通信链路。而外置天线130的导体部分与浮地件121和实地件122的内壁接触，一方面，浮地件121和实地件122可稳定外置天线130的位置，防止插入后摇晃，另一方面，导体部分与浮地件121和实地件122电接触后，浮地件121和实地件122则经由外置天线130电连接，由此改变检测电路的电压的电平状态，从而使得检测电路可实时检测外置天线130是否插入。

通过上述配置，一方面外置天线130可经由特定的电连接口120与射频模块连接，不会出现阻抗不连续的情况，另一方面，检测电路的设置可使得智能终端100自动检测外置天线130是否插入，以进行实时的反馈与外置天线130是否使用的切换动作。

一优选实施例中，参阅图4，检测电路具体包括

-检测电感

检测电感具有第一端及第二端，第一端与浮地件121的侧壁电连接，则在外置天线130插入后，便可与外置天线130电连接，第二端与智能终端100的应用处理器(AP)连接，由应用处理器检测电压。

-检测电阻

检测电阻与应用处理器并联，一端与检测电感的第二端连接，另一端连接至电源端VDD，例如可以是1.8VVDD。

可以理解的是，外置天线130插入电连接口120后，将导通浮地件121及实地件122，从而浮地件121呈接地状态，继而，电源端VDD的电压为低电平。而外置天线130未插入时，浮地件121呈悬空状态，应用处理器检测电源端VDD的电压为高电平。通过电源端VDD的电压的高低电平的变化，以直接表达外置天线130的插入状态。

进一步地，智能终端100内还包括切换模块，切换模块与应用处理器连接，接收应用处理器形成的指令。同时，切换模块连接在射频模块及信号馈线针123间。当外置天线130未插入时，应用处理器检测电源端VDD的电压为高电平时，向切换模块发送第一指令，信号馈线针123与射频模块的连接断开，射频模块不利用外部天线；而当外置天线130插入智能终端100后，应用处理器检测电源端VDD的电压为低电平，向切换模块发送第二指令，根据该第二指令，切换模块将射频模块与天线的连接链路切换至将信号馈线针123与射频模块连接，从而使得射频模块可直接利用外置天线130以发送或接受信号。

进一步地智能终端100本包括内部的主集天线及分集天线，与射频模块的TRX端(对应于智能终端100的主集电路)和DRX(对应于智能终端100的分集电路)连接，连接链路上设有ASDIV主分集开关(例如可以是智能终端100内负责主分集切换的双刀双掷开关)。在该实施例中，切换模块为单刀双掷开关，且连接在主分集开关与TRX端，其中单刀双掷开关的动端与TRX端连接，第一不动端与信号馈线针123连接，第二不动端与主分集开关连接，则单刀双掷开关的开关片与第一不动端连接时(经应用处理器控制)，射频模块与外置天线130连接，与第二不动端连接时(经应用处理器控制)，射频模块与主分集天线连接，利用内部的天线发送或接受信号。应用处理器通过这两种状态进行内外天线电路的自动切换。插入外置天线130，智能终端100的电路被切到外置天线130通路；反之，拔出外置天线130，智能终端100自动切回内置天线。从而实现自动感知切换，无需任何人为干预。

另一优选或可选实施例中，浮地件121和/或实地件122的内部环设有弹性地触点124。在未设置弹性地触点124时，外置天线130的导体部分与浮地件121及实地件122间隙配合，从而稳定外置天线130的安装位置，但在该实施方式中，易导致外置天线130导体部分的磨损。因此，在具有弹性地触点124后，外置天线130插入电连接口120时，弹性地触点124将向内收缩，并向外置天线130的导体部分施加弹力，从而以多个施力点的方式稳固外置天线130的位置。优选地，弹性地触点124可以为四组，其中两组设置在浮地件121的内壁上，另外两组设置在实地件122的内壁上，使得外置天线130的导体部分上下受力均匀，更加稳固。

为实现浮地件121与实地件122间的绝缘分隔，浮地件121与实地件122间包括一绝缘件，其呈环形(即中部挖空，大小可大于或等于第一通孔、第二通孔)，横插在浮地件121与实地件122间，使得浮地件121与实地件122完全相隔绝缘，仅在外置天线130插入后，外置天线130的导体部分分别与浮地件121及实地件122电接触后，才会将浮地件121与实地件122导通。

参阅图5-7，浮地件121的顶壁与壳体110齐平，在未插入外置天线130时，保留智能终端100的壳体110的完整性，不会破坏整体的矩形观感。而电连接口120可设置在壳体110的顶面、侧面或底面，且电连接口120本身呈圆形、椭圆形或矩形，以适配不同接口和协议下的外置天线130。

另一优选实施例中，信号馈线针123可不具有外螺纹，且外置天线130的导体部分的内壁不具有内螺纹，外置天线130与智能终端100的连接交由弹性地触点124实现，方便插拔。

智能终端可以以各种形式来实施。例如，本发明中描述的终端可以包括诸如移动电话、智能电话、笔记本电脑、PDA(个人数字助理)、PAD(平板电脑)、PMP(便携式多媒体播放器)、导航装置等等的智能终端以及诸如数字TV、台式计算机等等的固定终端。下面，假设终端是智能终端。然而，本领域技术人员将理解的是，除了特别用于移动目的的元件之外，根据本发明的实施方式的构造也能够应用于固定类型的终端。

应当注意的是，本发明的实施例有较佳的实施性，且并非对本发明作任何形式的限制，任何熟悉该领域的技术人员可能利用上述揭示的技术内容变更或修饰为等同的有效实施例，但凡未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改或等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (9)

1.一种外接有外置天线的智能终端，包括壳体及设于所述壳体上的电连接口，所述外置天线插入所述电连接口与所述智能终端的射频模块电连接，其特征在于，

所述电连接口包括：

浮地件，朝向所述智能终端的外部，中部贯通形成第一通孔以接收所述外置天线；

实地件，沿所述外置天线的插入方向，固定安装于所述浮地件朝向所述智能终端内部的一侧，中部贯通形成与所述第一通孔连通的第二通孔，且所述实地件与所述浮地件间具有一定的间隙，使得两者绝缘分隔；在外置天线未插入时，浮地件未与实地件连接，不呈接地状态；外置天线插入电连接口后，导通浮地件及实地件，浮地件呈接地状态；

信号馈线针，设于所述第二通孔的中部，并向所述第一通孔延伸；

所述智能终端内还包括：

检测电路，与所述浮地件的一侧连接，由所述浮地件状态导致所述检测电路的电压的电平状态改变，以检测所述外置天线的插入状态；

射频信号线，一端与所述信号馈线针连接，另一端连接至所述射频模块；

当所述外置天线插入所述电连接口时，所述信号馈线针插入所述外置天线内，且所述外置天线的外壁导通所述浮地件及实地件，以改变所述检测电路的电压的电平状态，使得所述检测电路检测所述外置天线呈插入状态。

2.如权利要求1所述的智能终端，其特征在于，

所述检测电路包括：

检测电感，第一端与所述浮地件的侧壁电连接，第二端连接至智能终端的应用处理器；

检测电阻，一端与所述检测电感的第二端连接，另一端连接至电源端VDD；

外置天线未插入电连接口时，所述浮地件呈悬空状态，使得所述应用处理器检测所述电源端VDD的电压为高电平；

外置天线插入电连接口导通所述浮地件及实地件时，所述浮地件呈接地状态，使得所述应用处理器检测所述电源端VDD的电压为低电平。

3.如权利要求2所述的智能终端，其特征在于，

所述智能终端内还包括与所述应用处理器连接的切换模块，所述切换模块还连接于所述射频模块及信号馈线针间；

当所述应用处理器检测所述电源端VDD的电压为高电平时，向所述切换模块发送第一指令，以断开所述信号馈线针与所述射频模块的连接；

当所述应用处理器检测所述电源端VDD的电压为低电平时，向所述切换模块发送第二指令，以导通所述信号馈线针与所述射频模块的连接。

4.如权利要求3所述的智能终端，其特征在于，

所述智能终端还包括主分集天线，经一主分集开关分别连接至所述射频模块的TRX端及DRX端；

所述切换模块为单刀双掷开关，连接于所述主分集开关与TRX端间，其中所述单刀双掷开关的动端与所述TRX端连接，第一不动端与所述信号馈线针连接，第二不动端与所述主分集开关连接。

5.如权利要求1所述的智能终端，其特征在于，

所述浮地件和/或实地件的内壁环设有弹性地触点，当所述外置天线插入电连接口时，所述弹性地触点卡合所述外置天线。

6.如权利要求5所述的智能终端，其特征在于，

所述弹性地触点为四组，平均分布于所述浮地件和实地件的内壁。

7.如权利要求1所述的智能终端，其特征在于，

所述浮地件及实地件间包括一绝缘件，所述绝缘件呈环形，横插于所述浮地件及实地件间。

8.如权利要求1所述的智能终端，其特征在于，

所述浮地件的顶壁与所述壳体齐平。

9.如权利要求1所述的智能终端，其特征在于，

所述电连接口设于所述壳体的顶面、侧面或底面，且呈圆形、椭圆形或矩形。

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