CN112490638B - 一种移动终端 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种移动终端，用以降低不同使用场景对移动终端的天线性能的影响。本申请提供的移动终端包括：信号源、电路板以及天线；所述天线至少包括主天线辐射体和副天线辐射体，所述主天线辐射体的第一端部和所述副天线辐射体的第一端部通过第一开关电路选择性连接；所述主天线辐射体的第二端部设置有信号馈点用于连接所述信号源，所述主天线辐射体的第一端部和第二端部之间设置有至少一个短路点，所述至少一个短路点通过第二开关电路与所述电路板上的接地参考点选择性连接；所述副天线辐射体的第二端部连接所述电路板上的接地参考点。

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

随着移动终端(如手机)技术的不断发展，全金属外壳成为趋势，金属外壳对内置天线有较强的屏蔽性，因此现有天线均是通过将金属外壳切割后，利用金属外壳的独立部分作为天线辐射体，但在手持或充电等场景下会对天线性能造成影响。

比如，以手机为例，如果手机中的天线是通过手机底边框实现，且手机的充电端口位于手机底部中间位置，则在用户手持手机的使用场景下，人的手部可能碰触手机底部左边框，由于人手的容性效应，会对以天线辐射体造成信号衰弱效应；在通过充电端口对手机充电时，充电电流所产生的辐射会改变天线辐射体周边的金属环境而对天线性能造成影响。

由此可见，如何使移动终端的天线适应移动终端的不同使用场景，以降低不同使用场景对天线性能的影响，是目前需要解决的问题。

发明内容

本申请实施例提供了一种移动终端，用以降低不同使用场景对移动终端的天线性能的影响。

本申请提供了一种移动终端，包括电路板和天线，所述电路板上设有处理器和信号源；所述天线至少包括主天线辐射体和副天线辐射体，所述主天线辐射体的第一端部和所述副天线辐射体的第一端部通过第一开关电路选择性连接；所述主天线辐射体的第二端部设置有用于连接所述信号源的信号馈点，所述主天线辐射体的第一端部和第二端部之间设置有至少一个短路点，所述至少一个短路点通过第二开关电路与所述电路板上的接地参考点选择性连接；所述副天线辐射体的第二端部连接所述电路板上的接地参考点；所述处理器用于控制所述第一开关电路和所述第二开关电路的状态。

可选的，所述电路板上还设置有调谐电路，所述主天线辐射体的第二端部设置的信号馈点通过所述调谐电路与所述信号源连接，所述处理器还用于控制所述调谐电路以调谐所述信号源馈入的信号。

可选的，所述处理器具体用于：确定所述移动终端的使用场景发生变化且所述天线当前的最强场强位置受到变化后的使用场景的影响，则确定所述天线的最强场强的目标位置，并根据所述目标位置，向所述第一开关电路和/或所述第二开关电路发送控制信号。

可选的，所述处理器具体用于：若所述天线当前的最强场强位置为第一位置，且所述第一位置的场强受到变化后的使用场景的影响，则确定所述天线的最强场强的目标位置为第二位置，所述第二位置偏离所述第一位置。

可选的，所述处理器具体用于：根据所述目标位置，执行：向所述第一开关电路发送第一控制信号，使得所述主天线辐射体和所述副天线辐射体在天线工作频段等效地断开；和/或，向所述第二开关电路发送第二控制信号，使得所述至少一个短路点全部与所述电路板上的接地参考点在天线工作频段等效地断开，或者使得所述至少一个短路点中的一个短路点与所述电路板上的接地参考点在天线工作频段等效地连接。

可选的，所述处理器具体用于：向所述第一开关电路发送第一控制信号，使得所述主天线辐射体和所述副天线辐射体在天线工作频段等效地断开；向所述第二开关电路发送第二控制信号，使得所述至少一个短路点全部与所述电路板上的接地参考点在天线工作频段等效地断开；控制所述调谐电路调谐所述信号源，使馈入所述天线的信号波长为所述天线工作频段自谐振的四分之一。

可选的，所述处理器具体用于：向所述第一开关电路发送第一控制信号，使得所述主天线辐射体和所述副天线辐射体在天线工作频段等效地导通；向所述第二开关电路发送第二控制信号，使得所述至少一个短路点中的一个短路点与所述电路板上的接地参考点在天线工作频段等效地导通；控制所述调谐电路调谐所述信号源，使馈入所述天线的信号波长为所述天线工作频段自谐振的二分之一。

可选的，所述主天线辐射体为移动终端的部分金属边框，所述副天线辐射体为柔性电路板。

在本申请的上述实施例中，移动终端中的天线包括主天线辐射体和副天线辐射体，主天线辐射体和副天线辐射体之间通过第一开关电路连接，在处理器的控制下，第一开关电路可以在天线工作频段等效断开或导通主天线辐射体和副天线辐射体之间的连接，因此可以改变移动终端的天线形式，以降低不同使用场景对移动终端的天线性能的影响。举例来说，当处理器控制第一开关电路在天线工作频段等效导通时，信号源的信号流从主天线辐射体第二端部馈入，经主天线辐射体和副天线辐射体至副天线辐射体第二端部的接地点流向电路板上的接地参考点，形成环型(LOOP)天线形式，LOOP天线中的最大电流位于整个回路的中点位置，在此位置形成向空间的电磁辐射，通过处理器控制第二开关电路使主天线辐射体上不同的短路点与电路板上的接地参考点导通，可以改变LOOP天线的等效长度，从而改变天线中最大电流的位置，以适应需要改变环形天线最强辐射位置的场景。再举例来说，处理器控制第一开关电路在天线工作频段等效断开时，信号源的信号流从主天线辐射体第二端部馈入流向主天线辐射体第一端部，形成单极天线，单极天线的末端电流最大，通过控制第二开关电路使主天线辐射体上不同的短路点与电路板上的接地参考点导通，可以改变天线向空间形成电磁辐射的电流最强点的位置，以适应需要改变单极天线的最强辐射位置的场景。

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天线结构原理示意图；

图2为本申请实施例中天线工作在手持场景的天线回路示意图；

图3和图4为本申请实施例中天线工作在充电场景的天线回路示意图；

图5为本申请实施例中移动终端金属外壳框架示意图。

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。

在不同的使用场景中，移动终端的信号辐射强度会受到影响。例如，在手持移动终端的使用场景中，人的手部可能碰触金属外壳，由于人手的容性效应，会对以金属外壳为基础的天线辐射体造成相较于内置天线更严重的手持衰弱效应；再例如，充电端口一般设置在移动终端上边框或下边框位置，天线辐射体也位于这两个位置，移动终端充电时，充电电流所产生的辐射会改变天线辐射体周边的金属环境而对天线性能造成影响。

针对上述问题，本申请实施例提供了一种移动终端，可以通过改变移动终端的天线形式或天线辐射体有效长度，来提高天线在移动终端不同使用场景下性能。

本申请实施例提供的移动终端，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。

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，包括电路板和天线，电路板上设有处理器和信号源。天线包括主天线辐射体和副天线辐射体，主天线辐射体的第一端部和副天线辐射体的第一端部通过第一开关电路选择性连接，主天线辐射体的第二端部设置有信号馈点用于连接信号源，主天线辐射体的第一端部和第二端部之间设置有至少一个短路点，所述至少一个短路点通过第二开关电路与电路板上的接地参考点选择性连接，副天线辐射体的第二端部直接与电路板上的接地参考点连接。第一开关电路用于使天线辐射体与副天线辐射体在工作频段等效导通或断开。

可选地，所述主天线辐射体和所述副天线辐射体可以平行设置。

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。

主天线辐射体的第二端部上的信号馈点通过调谐电路与信号源连接，调谐电路用于调谐天线阻抗保证天线始终在所需工作频段自谐振，所述调谐电路可以是包括变容二极管的谐振电路。

可选的，所述第一开关电路和第二开关电路可以是可变电容或电感或有源开关或其他能够实现开关功能的器件或组合电路。第一开关电路和第二开关电路可以针对某频段的信号流实现等效短路，而针对其他频段的信号流则等效为断路。以可变电容为例，通过调节可变电容的电容量，可以使得该可变电容针对某频段等效为短路，而针对其他频段则等效为断路。

可选的，主天线辐射体由移动终端的金属边框切割而成，副天线辐射体为柔性电路板走线。

可选的，上述信号源可以是用于通信的蜂窝信号，也可以是用于定位的定位信号，如全球定位系统(Global Positioning System，GPS)信号或北斗卫星导航系统信号，或其他信号，本申请实施例对此不做限制。

本申请实施例提供的移动终端的电路板上的处理器在图中并未示出，所述处理器可以判断当前天线各部分性能状况，并据此控制第一开关电路和第二开关电路在天线的工作频段的连接状态，并控制调谐电路调谐信号波长。

具体实施时，当处理器判断到天线端部性能受到影响时(如手持移动终端时，用户的手部会遮住移动终端的左下部或右下部)，控制第一开关电路在工作频段等效导通，则信号源经调谐电路从主辐射体第二端部馈入，流经副天线辐射体至电路板上的接地参考点，并控制调谐电路调谐信号，形成等效长度为工作频段自谐振二分之一波长的LOOP天线，天线的场强最强点位于天线电流回路的中部，并可通过处理器控制第二开关电路与不同的短路点在工作频段等效导通，改变天线的等效长度，而改变天线场强最强点的位置。当处理器判断到天线中部性能受到影响时(如通过充电端口充电时，充电电流辐射影响信号电流的自谐振)，控制第一开关电路在工作频段等效断开，则信号源经调谐电路从主辐射体第二端部馈入至主天线辐射体的第一端部，并控制调谐电路调谐信号，形等效长度为工作频段自谐振四分之一波长的成单极天线，天线的场强最强点位于天线电流的末端。

当第一开关电路将主辐射体与副天线辐射体在天线工作频段等效导通时，主天线辐射体和副天线辐射体形成环型(LOOP)天线，LOOP天线最强场强位于天线的中部。当第一开关电路将主辐射体与副天线辐射体在天线工作频段等效断开时，主天线辐射体形成单极天线，单极天线的信号电流从信号馈入点流向天线辐射体的末端，天线的场强最强点位于主天线辐射体的末端，比如是主天线辐射体未与信号源相连的端部。

在天线端部性能受到影响时，可通过控制第一开关电路，使得主天线辐射体和副天线辐射体形成LOOP天线，可以使得天线最强场强的位置避开用户手部遮挡天线的位置，从而可以改善天线性能。

进一步地，如果主天线辐射体上设置有多个短路点，通过控制第二开关电路，使得主天线辐射体上不同位置的短路点与电路板上的接地参考点连接，可以改变天线的有效长度进而改变天线场强最强点的位置。如果主天线辐射体上设置有一个短路点，则在手持场景下，通过第二开关电路控制该短路点与电路板上的接地参考点在天线的工作频段等效导通或断开，也可改变天线场强最强点的位置。

移动终端的充电端口通常位于移动终端顶部或底部中间位置，即靠近主天线辐射体的中间位置，充电时的充电电流会使信号电流发生频偏。在天线中部性能受到影响时，可以通过控制第一开关电路，使得主天线辐射体形成单极天线，再结合对第二开关电路的控制，使得最强场景位置避开充电端口位置，从而可以避免充电时充电电流对天线性能的衰弱，改善天线性能。

下面通过图1至图5对本申请实施例进行详细说明。

以移动终端中的底边框作为天线辐射体为例，图1示例性的示出了本申请实施例中移动终端中的天线结构原理示意图。如图所示，天线100中包括主天线辐射体10、信号源11、调谐电路12、第一开关电路13、副天线辐射体14、第二开关电路15、左金属边框101和右金属边框102。

其中，信号源11、调谐电路12可设置在移动终端的电路板上，该电路板上还设置有处理器(未在图中示出)。

主天线辐射体10为金属边框的一部分，与左金属边框101和右金属边框102断开。

信号源11通过调谐电路12馈入到主天线辐射体10的第二端部，主天线辐射体10上设有短路点1、短路点2短路点3通过第二开关电路15与电路板上的接地参考点选择性连接，主天线辐射体10和副天线辐射体14通过第一开关电路13选择性连接，副天线辐射体14的第二端部与电路板上的接地参考点连接。

图2示例性的示出了本申请实施例中天线工作在手持场景的天线回路示意图。当用户使用移动终端拨打电话或接听电话时，处理器(图中未示出)可检测到当前的使用场景，并可通过感应器或其他方式检测到用户的手部对移动终端的碰触是否影响了天线辐射体的信号辐射性能(比如手部碰触位置位于或靠近天线辐射体的最强场景位置)，若处理器判定该使用场景对天线性能产生影响，则可控制第一开关电路13在工作频段等效断开，控制第二开关电路15与短路点2在工作频段等效导通，信号源11通过调谐电路12调谐后将信号电流从主天线辐射体10的第二端部馈入至主天线辐射体10的第一端部，形成单极天线，图中斜线填充部分作为天线辐射体。信号回路如图中虚线f1所示，信号电流的末端16(主天线辐射体的第一端部)为天线场强的最强点。通过上述对第一开关电路13和第二开关电路15的控制，可以改变天线的最强场强的位置，以适应手持场景，降低该场景对天线性能的影响。

图3示例性的示出了本申请实施例中天线工作在充电场景的天线回路示意图。当用户对移动终端进行充电时，处理器可检测到充电端口插入充电线，移动终端处于充电场景，并可通过感应器或其他方式检测到充电端口位置的充电电流是否影响了天线辐射体的信号辐射性能(充电电流辐射影响了充电端口周围的信号电流)，若处理器判定该使用场景对天线性能产生影响，则控制第一天线开关电路13在工作频段等效导通，控制第二开关电路15与短路点1在工作频段等效导通，信号源11通过调谐电路12调谐后将信号电流从主天线辐射体10的第二端部馈入，流经主天线辐射体10和副天线辐射体14，至副天线辐射体14的第二端部上的短路点流向电路板上的接地参考点，形成LOOP天线，图中斜线填充部分作为天线辐射体。信号回路如图中虚线f2所示，信号电流的中部17为天线场强的最强点。通过上述对第一开关电路13和第二开关电路15的控制，可以改变天线的最强场强的位置，以适应充电场景，降低该场景对天线性能的影响。

通过第二开关电路15选择与不同短路点在工作频段等效导通，可以改变信号回路f2的等效长度，进而改变最强场强的位置。如图4所示，第二开关电路15将短路点3在工作频段等效导通，图中斜线填充部分作为天线辐射体。形成如图中虚线f3所示的信号回路，信号电流的中部18为天线场强的最强点，进而改变天线场强最强点的位置。可以看出，切换短路点相当于变相改变天线长度，末端接地天线在其等效长度中间点为电流最强点。

图5示例性的示出了本申请实施例中移动终端金属外壳框架示意图。本图以手机作为所述移动终端为例，从整体结构介绍本申请实施例提供的天线100在移动终端中的布局结构。如图所示，金属边框被整机上下各两个的开缝切断为独立的两个部分400和401作为图1中主天线辐射体10部分，被开缝切断的左右两部分边框410和411与整机内部电路板32连接作为整机参考地，如图中阴影部分所示，并不作为天线部分。

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：电路板和天线，所述电路板上设有处理器和信号源；

所述天线至少包括主天线辐射体和副天线辐射体，所述主天线辐射体的第一端部和所述副天线辐射体的第一端部通过第一开关电路选择性连接；

所述主天线辐射体的第二端部设置有用于连接所述信号源的信号馈点，所述主天线辐射体的第一端部和第二端部之间设置有至少一个短路点，所述至少一个短路点通过第二开关电路与所述电路板上的接地参考点选择性连接；

所述副天线辐射体的第二端部连接所述电路板上的接地参考点；

所述处理器用于控制所述第一开关电路和所述第二开关电路的状态；

所述处理器具体用于：确定所述移动终端的使用场景发生变化且所述天线当前的最强场强位置受到变化后的使用场景的影响，则确定所述天线的最强场强的目标位置，并根据所述目标位置，向所述第一开关电路和/或所述第二开关电路发送控制信号。

2.如权利要求1所述的移动终端，其特征在于，所述电路板上还设置有调谐电路，所述主天线辐射体的第二端部设置的信号馈点通过所述调谐电路与所述信号源连接，所述处理器还用于控制所述调谐电路以调谐所述信号源馈入的信号。

3.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：

若所述天线当前的最强场强位置为第一位置，且所述第一位置的场强受到变化后的使用场景的影响，则确定所述天线的最强场强的目标位置为第二位置，所述第二位置偏离所述第一位置。

4.如权利要求1或3所述的移动终端，其特征在于，所述处理器，具体用于：

根据所述目标位置，执行：

向所述第一开关电路发送第一控制信号，使得所述主天线辐射体和所述副天线辐射体在天线工作频段等效地断开；和/或

向所述第二开关电路发送第二控制信号，使得所述至少一个短路点全部与所述电路板上的接地参考点在天线工作频段等效地断开，或者使得所述至少一个短路点中的一个短路点与所述电路板上的接地参考点在天线工作频段等效地连接。

5.如权利要求4所述的移动终端，其特征在于，所述处理器，具体用于：

向所述第一开关电路发送第一控制信号，使得所述主天线辐射体和所述副天线辐射体在天线工作频段等效地断开；

向所述第二开关电路发送第二控制信号，使得所述至少一个短路点全部与所述电路板上的接地参考点在天线工作频段等效地断开；

控制调谐电路调谐所述信号源，使馈入所述天线的信号波长为所述天线工作频段自谐振的四分之一。

6.如权利要求4所述的移动终端，其特征在于，所述处理器，具体用于：

向所述第一开关电路发送第一控制信号，使得所述主天线辐射体和所述副天线辐射体在天线工作频段等效地导通；

向所述第二开关电路发送第二控制信号，使得所述至少一个短路点中的一个短路点与所述电路板上的接地参考点在天线工作频段等效地导通；

控制调谐电路调谐所述信号源，使馈入所述天线的信号波长为所述天线工作频段自谐振的二分之一。

7.如权利要求1-3中任一项所述的移动终端，其特征在于，所述主天线辐射体为移动终端的部分金属边框，所述副天线辐射体为柔性电路板。

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