CN112350049B - 一种移动终端 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种移动终端，用以实现宽频、高辐射效率天线的兼容。所述移动终端包括电路板、至少两个天线辐射体以及至少一个寄生天线，所述电路板上设有处理器和信号源，所述至少两个天线辐射体至少包括第一天线辐射体和第二天线辐射体，所述至少一个寄生天线至少包括第一寄生天线；所述第一寄生天线的端部连接所述电路板上的接地参考点，且除所述端部以外的其他部位设置有至少一个短路点，所述至少一个短路点通过第一开关电路连接所述电路板上的接地参考点；所述第一开关电路与所述处理器电性连接，并受控于所述处理器，所述第一开关电路在特定频段等效断开或导通；所述第一天线辐射体和所述第二天线辐射体分别与所述信号源连接。

Description

一种移动终端

技术领域

本申请涉及通信技术领域，尤其涉及一种移动终端。

背景技术

物联网终端无线通信技术作为5G时代万物互联的基础，与传统无线通信终端相比，集成化和小型化终端的设计要求较多。产品的小型化，随着外观尺寸的减小，作为天线参考地的电路板或者合金板的尺寸也受到了限制，这导致在天线辐射参考地有效长度小于工作频段半波长，造成的辐射效率较低。

针对参考地过短这一问题，目前的主要手段通过是参考地寄生延长走线，实现对低频段天线的高辐射效率激发。

但现在的移动终端往往还具有宽频寄生等其他走线，因此，在集成度较高的产品设计中，既能提高天线辐射效率又合理利用空间，减少走线数目是一个急需攻克的难题。

发明内容

本申请实施例提供了一种天线及移动终端，用以实现宽频、高辐射效率天线的兼容。

本申请提供了一种移动终端，包括电路板、至少两个天线辐射体以及至少一个寄生天线，所述电路板上设有处理器和信号源，所述至少两个天线辐射体至少包括第一天线辐射体和第二天线辐射体，所述至少一个寄生天线至少包括第一寄生天线；所述第一寄生天线的端部连接所述电路板上的接地参考点，且除所述端部以外的其他部位设置有至少一个短路点，所述至少一个短路点通过第一开关电路连接所述电路板上的接地参考点；所述第一开关电路与所述处理器电性连接，并受控于所述处理器，所述第一开关电路在特定频段等效断开或导通；所述第一天线辐射体和所述第二天线辐射体分别与所述信号源连接。

可选的，所述电路板上还设有调谐电路，所述第一天线辐射体和所述第二天线辐射体分别通过所述调谐电路与所述信号源连接。

可选的，所述至少一个寄生天线还包括第二寄生天线，所述第二寄生天线的端部连接所述电路板上的接地参考点，且除所述端部以外的其他部位设置有至少一个短路点，所述至少两个短路点通过第二开关电路连接所述电路板上的接地参考点；所述第二开关电路与所述处理器电性连接，并受控于所述处理器，所述第二开关电路在特定频段等效断开或导通。

可选的，所述第一天线辐射体和所述第一寄生天线相邻且位于所述电路板外围的第一侧，所述第二天线辐射体和所述第二寄生天线相邻且位于所述电路板外围的第二侧，所述第一侧和所述第二侧相对。

可选的，所述第一天线辐射体和所述第一寄生天线设置于所述移动终端的顶部，所述第二天线辐射体和所述第二寄生天线设置于所述移动终端的底部；所述第一寄生天线和所述第二寄生天线呈远端分布。

可选的，所述处理器，具体用于：所述处理器识别工作场景为增加所述第一天线辐射体中频带宽场景，向所述第一开关电路发送控制信号，以使所述第一寄生天线上的短路点与所述电路板上的接地参考点之间的连接在特定频段等效断开；所述处理器识别工作场景为延长所述第一天线辐射体参考地场景，向所述第二开关电路发送控制信号，以使所述第二寄生天线上的一个短路点与所述电路板上的接地参考点之间的连接在特定频段等效导通，且所述第二寄生天线上的其余短路点与所述电路板上的接地参考点之间的连接在特定频段等效断开。

可选的，所述处理器，具体用于：所述处理器识别工作场景为延长所述第二天线辐射体参考地场景，向所述第一开关电路发送控制信号，以使所述第一寄生天线上的一个短路点与所述电路板上的接地参考点之间的连接在特定频段等效导通，且所述第一寄生天线上的其余短路点与所述电路板上的接地参考点之间的连接在特定频段等效断开；所述处理器识别工作场景为增加所述第二天线辐射体中频带宽场景，向所述第二开关电路发送控制信号，以使所述第二寄生天线上的短路点与所述电路板上的接地参考点之间的连接在特定频段等效断开。

可选的，所述第一开关电路和所述第二开关电路包括可变电容或可变电感或包括可变电容与可变电感。

在本申请的上述实施例中，由于所述第一寄生天线的端部接地和除所述端部以外的其他部位也设置有至少一个短路点，且所述的至少一个短路点通过开关电路接地，因此，通过开关电路特定频段等效短路与断路，可以选择寄生天线的接地参考点的数量和位置。当所述寄生天线所有的开关电路全部在特定频段等效断开时，所述寄生天线仅有一个接地参考点接地，仅一个接地参考点接地的寄生天线作用等同一个宽频寄生天线，此时与所述第一天线辐射体构成的天线的频带宽度会增加；当所述开关电路中任一在特定频段等效短路时，所述第一寄生天线除端部接地参考点接地以外，所述其他部位的某一短路点也通过开关电路接地，此时的第一寄生天线两个接地参考点导通，相当于一个天线辐射体参考地延长走线，此时与所述的第二天线辐射体构成的天线的参考地有效长度增加，增强了所述寄生天线与所述第二天线辐射体构成的天线的辐射强度。因此，所述第一寄生天线既可以作为所述第一天线辐射体的宽频寄生天线，也可以作为所述第二天线辐射体的参考地延长走线。从而有效减少了天线分支的数量和所需的设计面积，更有利于实现小型化产品天线的高效、集成设计。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，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1为本申请实施例中移动终端中的一种上具有上下排布双天线辐射体、双寄生天线的天线的结构示意图；

图2a为对本申请实施例中对天线100的第一天线辐射体增加中频带宽的等效电流闭环回路示意图；

图2b为本申请实施例中对天线100的第一天线辐射体增加中频带宽和参考地延长的等效电流闭环回路示意图；

图3a为本申请实施例中对天线100的第二天线辐射体低频段1参考地延长的等效电流闭环回路示意图；

图3b为本申请实施例中对天线100的第二天线辐射体低频段2参考地延长的等效电流闭环回路示意图；

图4为本申请实施例中的移动终端的一种具体框架示意图。

具体实施方式

为使本申请示例性实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请示例性实施例中的附图，对本申请示例性实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的示例性实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。

本申请实施例针对目前的在小型化天线产品中的宽频寄生天线和参考地延长走线对空间的过度占用，导致此类小型化天线产品不能高度集成化的情况，提出了一种可以实现兼容宽频、高辐射效率的天线的技术方案。

本申请实施例提供了一种可应用于移动终端的天线以及应用该天线的移动终端，所述移动终端可以是用于向用户提供语音和/或数据连通性的设备，可以包括各种具有无线通信功能的手持设备、车载设备、可穿戴设备、计算设备，或连接到无线调制解调器的其它处理设备等，比如，所述终端可以是智能手机或者平板电脑等。本申请实施例对此不做限制。

本申请实施例提供的天线具有至少两个天线辐射体和至少一个寄生天线。所述寄生天线的端部接参考地，且除所述端部以外的其他部位设置有至少一个短路点，所述至少一个短路点通过开关电路接地，所述开关电路用于将短路点与参考地之间选择性连接。通过上述设计在不同的场景下对短路点特定频段等效导通与断开，可实现对所述寄生天线的短路点的数量的改变，从而使寄生天线可以兼容拓宽频段和增强辐射强度；通过对导通的短路点的切换，可以实现对天线不同频段的增强。

下面结合附图对本申请实施例进行详细描述。

本申请实施例提供的移动终端中，其天线结构包括至少两个天线辐射体和至少一个寄生天线。

所述的两个天线辐射体通过调谐装置与信号源相连，所述寄生天线除端部有一短路点接地外，还有至少一个短路点通过开关电路接地，该开关电路可以特定频段等效导通或断开。

电路板上的接地参考点是指电路板上作为电路或系统基准的等电位点或平面，所谓的接地并不是与大地真正的相连，其中的“地”是指整个电路或系统的电位低点，作为电路的公共负极，从而使整个电路或系统有回路信号公共端。其中，电路板上的接地参考点可以是一个点也可以是一个等电位的平面。

由于通过开关电路控制的至少一个短路点可以通过开关电路的选择性导通，且端点处的短路点一直接地，因此可以改变寄生天线两接地参考点间的距离，以及接地短路点的数量。

可选的，连接信号源与天线辐射体之间的调谐装置可以是电容或电感组成的匹配电路，调谐装置可以受控改变连接状态，从而对连接信号源的天线辐射体进行有选择性的切换。

可选的，所述开关电路可以是可变电容或电感，或其他能够实现在特定频段等效开关功能的器件。

下面通过图1对本申请实施例中的一种结构进行介绍；通过图2a、图2b图3a和图3b对该天线结构的主要工作场景进行仔细说明。

图1示例性的示出了本申请实施例中移动终端上具有上下排布双天线辐射体、双寄生天线的天线的结构示意图。如图所示，天线100包括电路板10、第一天线辐射体11、第二天线辐射体12、第一寄生天线13、第二寄生天线14、信号源15、开关电路16、开关电路17、开关电路18、开关电路19、短路点20、短路点21。

第一天线辐射体11与第一寄生天线13在电路板10上部且相邻，第二天线辐射体12与第二寄生天线14在电路板10下部且相邻，并且第一寄生天线13与第二寄生天线14对角放置。第一天线辐射体11和第二天线辐射体12分别通过调谐装置与信号源15相连。第一寄生天线13端部直接与线路板相连，另在其他不同的三个位置有三个短路点，并分别通过开关电路16、开关电路17和开关电路18与电路板10相连；第二寄生天线14端部直接接地，另在短路点20和短路点21分别通过开关电路19与电路板10相连。

处理器用于控制开关电路16-开关电路19。处理器设在电路板10上，图中并未示出。处理器可根据当前天线的工作需求向开关电路16-开关电路19发送相应的控制信号。具体控制见图2a、图2b和图3a、图3b中的描述。

其中，移动终端中的电路板上的接地参考点可作为参考地，比如通过开关电路16将第一寄生天线13与电路板10上的接地参考点导通，可实现将第一寄生天线13接参考地。

图2a示例性的示出了本申请实施例中对天线100的第一天线辐射体增加中频带宽的等效电流闭环回路示意图。

在需要为第一天线辐射体11增加中频带宽时，第一寄生天线13单端接地。具体地，处理器控制开关电路16、开关电路17和开关电路18全部在特定频段等效断开，使第一寄生天线13单端接地，天线100的等效天线辐射体图中第一天线辐射体11和第一寄生天线13中斜线填充的部分所示。

根据上述连接方式，第一寄生天线13只有端点与参考地相连接，可作为与第一寄生天线13相邻的第一天线辐射体11的宽频寄生天线，为第一天线辐射体增加中频带宽。

图2b示例性的示出了本申请实施例中对天线100的第一天线辐射体增加中频带宽和参考地延长的等效电流闭环回路示意图。

在需要为第一天线辐射体11增加中频带宽并延长参考地时，第一寄生天线13单端接地，第二寄生天线14多(两)端接地，具体的，处理器控制开关电路16、开关电路17和开关电路18在特定频段等效断开，处理器控制开关电路19与短路点22在特定频段等效导通，使短路点22与参考地连接。

根据上述连接方式，第一寄生天线13只有端点与参考地相连接，可作为与第一寄生天线13相邻的第一天线辐射体11的宽频寄生天线，为第一天线辐射体增加中频带宽；第二寄生天线14有两个点(端点和短路点22)与参考地相连接，第二寄生天线可作为第一天线辐射体11的参考地延长走线，天线100的等效天线辐射体图中第一天线辐射体11、第一寄生天线13和第二寄生天线14中斜线填充的部分所示，此种情况下，天线信号电流形成如图中虚线所示的信号电流回路，第一天线辐射体11的辐射强度得到增强。

图3a示例性的示出了本申请实施例中对天线100的第二天线辐射体低频段1参考地延长的等效电流闭环回路示意图。

在需要为第二天线辐射体12的低频段1增强辐射时，第一寄生天线13多(两)端接地。具体地，处理器控制开关电路16和开关电路17在特定频段等效断开，开关电路18在特定频段等效导通，使第一寄生天线13有两个端点与参考地相连接。

根据上述连接方式，第一寄生天线13中的阴影部分可作为第二天线辐射体12的参考地延长走线，天线100的等效天线辐射体为图中第二天线辐射体12、第一寄生天线13和第二寄生天线14中斜线填充的部分所示，此种情况下，天线信号电流形成如图中虚线所示的电流闭环回路，第二天线辐射体12的低频段f1的辐射强度得到增强。

同理，图3b示例性的示出了本申请实施例中对天线100的第二天线辐射体低频段2参考地延长的等效电流闭环回路示意图。具体的，处理器控制开关电路16和开关电路18在特定频段等效断开，开关电路19在特定频段等效导通，使第一寄生天线13有两个端点与参考地相连接。

根据上述连接方式，第一寄生天线13中的因阴影部分可作为第二天线辐射体12的参考地延长走线，天线100的等效天线辐射体为图中第二天线辐射体12、第一寄生天线13和第二寄生天线14中斜线填充的部分所示，此种情况下，天线信号电流如图中虚线所示的电流闭环回路，第二天线辐射体12的低频段f2的辐射强度得到增强。

以智能手机为例，图4示例性示出了本申请实施例中的移动终端的一种具体框架示意图。

以智能手机400为例得移动终端中，智能手机400的金属边框中的顶部边框41和底部边框42可分别作为天线辐射体和寄生天线。如图所示，智能手机400的顶部边框41、底部边框42与电路板40形成结构如本申请前述实施例描述的天线结构。其中第一天线辐射体43、第一寄生天线44、第二天线辐射体45和第二寄生天线46均可由金属边框切割而成。

处理器(未在图中示出)与第一寄生天线44和第二寄生天线46中的开关电路连接，以控制寄生天线的接地参考点的在特定频段等效导通与断开，根据当前的通信场景进行控制开关电路，具体控制方法与前述实施例相同，在此不再详述。

基于本申请中示出的示例性实施例，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，都属于本申请保护的范围。此外，虽然本申请中公开内容按照示范性一个或几个实例来介绍，但应理解，可以就这些公开内容的各个方面也可以单独构成一个完整技术方案。

应当理解，本申请中说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”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。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，例如能够根据本申请实施例图示或描述中给出那些以外的顺序实施。

此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖但不排他的包含，例如，包含了一系列组件的产品或设备不必限于清楚地列出的那些组件，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些产品或设备固有的其它组件。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (7)

1.一种移动终端，其特征在于，包括电路板、至少两个天线辐射体以及至少一个寄生天线，所述电路板上设有处理器和信号源，所述至少两个天线辐射体至少包括第一天线辐射体和第二天线辐射体，所述至少一个寄生天线至少包括第一寄生天线；

所述第一寄生天线的端部连接所述电路板上的接地参考点，且除所述端部以外的其他部位设置有至少一个短路点，所述至少一个短路点通过第一开关电路连接所述电路板上的接地参考点；

所述第一开关电路与所述处理器电性连接，并受控于所述处理器，所述第一开关电路在需要频段等效断开或导通，以改变所述第一寄生天线的接地参考点的数量和位置；

所述第一天线辐射体和所述第二天线辐射体分别与所述信号源连接；

其中，所述至少一个寄生天线还包括第二寄生天线，所述第二寄生天线的端部连接所述电路板上的接地参考点，且除所述端部以外的其他部位设置有至少一个短路点，所述至少两个短路点通过第二开关电路连接所述电路板上的接地参考点；

所述第二开关电路与所述处理器电性连接，并受控于所述处理器，所述第二开关电路在需要频段等效断开或导通。

2.如权利要求1所述的移动终端，其特征在于，所述电路板上还设有调谐电路，所述第一天线辐射体和所述第二天线辐射体分别通过所述调谐电路与所述信号源连接。

3.如权利要求1所述的移动终端，其特征在于，所述第一天线辐射体和所述第一寄生天线相邻且位于所述电路板外围的第一侧，所述第二天线辐射体和所述第二寄生天线相邻且位于所述电路板外围的第二侧，所述第一侧和所述第二侧相对。

4.如权利要求1所述的移动终端，其特征在于，所述第一天线辐射体和所述第一寄生天线设置于所述移动终端的顶部，所述第二天线辐射体和所述第二寄生天线设置于所述移动终端的底部；

所述第一寄生天线和所述第二寄生天线呈远端分布。

5.如权利要求1所述的移动终端，其特征在于，所述处理器，具体用于：

识别工作场景为增加所述第一天线辐射体中频带宽场景，则向所述第一开关电路发送控制信号，以使所述第一寄生天线上的短路点与所述电路板上的接地参考点之间的连接在需要频段等效断开；

识别工作场景为延长所述第一天线辐射体参考地场景，则向所述第二开关电路发送控制信号，以使所述第二寄生天线上的一个短路点与所述电路板上的接地参考点之间的连接在需要频段等效导通，且所述第二寄生天线上的其余短路点与所述电路板上的接地参考点之间的连接在需要频段等效断开。

6.如权利要求1所述的移动终端，其特征在于，所述处理器，具体用于：

识别工作场景为延长所述第二天线辐射体参考地场景，则向所述第一开关电路发送控制信号，以使所述第一寄生天线上的一个短路点与所述电路板上的接地参考点之间的连接在需要频段等效导通，且所述第一寄生天线上的其余短路点与所述电路板上的接地参考点之间的连接在需要频段等效断开；

识别工作场景为增加所述第二天线辐射体中频带宽场景，则向所述第二开关电路发送控制信号，以使所述第二寄生天线上的短路点与所述电路板上的接地参考点之间的连接在需要频段等效断开。

7.如权利要求1所述的移动终端，其特征在于，所述第一开关电路和所述第二开关电路包括可变电容或可变电感或包括可变电容与可变电感。

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