CN114389669B - 一种通信设备、通信增强装置及天线集成部件 - Google Patents

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Abstract

本申请实施例公开了一种通信设备，可以应用于5G及未来的高频终端设备，该终端设备包括终端主体及通信增强装置两个部分，终端主体及通信增强装置可拆卸连接，终端主体和通信增强装置组合及拆卸灵活便捷，其中，通信增强装置包括射频增强天线、基带处理单元和通信模块，通信增强装置通过射频增强天线和基带处理单元与网络侧进行通信，并通过通信模块与终端主体进行通信，通信增强装置通过射频增强天线和基带处理单元可以极大程度增强当前5G手机通信性能不足，解决当前室内信号覆盖弱的瓶颈。本申请实施例还提供了一种通信增强装置及天线集成部件。

Description

一种通信设备、通信增强装置及天线集成部件
技术领域
本申请涉及智能终端设备技术领域，尤其涉及一种通信设备、通信增强装置及天线集成部件。
背景技术
随着移动通信技术的发展，通信所用的频段资源越来越高，例如，在第五代(5thgeneration，5G)通信系统中部署的频段相比4G长期演进(long term evolution，LTE)系统更高，由于电磁波的衰减特性为频率越高，衰减越大，无线信号在传播路径上的损耗越来越大，导致到了5G时代，5G新空口(new radio,NR)小区的覆盖范围比LTE小区的覆盖范围更小。并且下行链路上的宏基站与上行链路上的终端的发射功率具有相当大的差异，宏基站可以以上百瓦的功率进行发射，而手机的发射功率通常仅在毫瓦级，这就导致了上下行覆盖不平衡的问题，终端设备上行能力受限。例如，当终端设备距离基站距离较远时，或者，当终端设备处于室内，终端设备与基站之间有建筑物遮挡时，终端侧的上行覆盖受限。
为解决当前5G终端设备在移动网络中通信能力不足的问题，在楼宇中部署中继设备、部署室内客户前置设备(customer premise equipment，CPE)等方案被提出，但大规模部署中继设备或CPE，部署成本较高。
发明内容
本申请中，针对当终端位于室内，5G信号室内穿墙覆盖弱，5G信号不稳定的问题，从对终端侧本身的通信能力提升的角度出发，提出一种组合式的通信设备，该通信设备包括为终端主体和通信增强装置两个部分，通信增强装置用于加强终端与网络侧设备(如基站)的通信能力，提升手机的无线信号收发性能。
第一方面，本申请实施例提供了一种通信设备，包括终端主体及通信增强装置，通信增强装置包括壳体，壳体上设置有连接部，终端主体与通信增强装置通过连接部可拆卸连接；壳体内设置有基带处理单元，及与基带处理单元连接的射频增强天线和通信模块，通信模块用于与终端主体通信连接；壳体包括主面和背面，主面和背面为相对面，主面为靠近终端主体的面，背面为远离终端主体的面，射频增强天线靠近壳体的背面设置；通信增强装置通过射频增强天线和基带处理单元与网络侧进行通信，并通过通信模块与终端主体进行通信。
本申请实施例中，通信增强装置通过射频增强天线和基带处理单元可以极大程度增强当前5G手机通信性能不足，解决当前室内信号覆盖弱的瓶颈。并且本申请中通过通信增强装置对终端主体的通信能力进行增强，不需要在室内大规模部署中继设备来解决室内信号覆盖弱的问题，节省部署成本，并且本申请中的终端主体和通信增强装置组合及拆卸灵活便捷，可支持随时拆卸或者合并，根据应用场景的不同灵活切换，实用性强，且不影响终端主体本身的美观。
在一个可选的实现方式中，通信模块包括WiFi模块，WiFi模块用于与终端主体建立无线通信链路，WiFi模块包括WiFi处理单元及与WIFI处理单元连接的WiFi增强天线，WiFi增强天线靠近壳体的主面设置，WiFi处理单元用于将基带信号转换为WiFi信号，并通过WiFi增强天线将WiFi信号传输至终端主体；或者，WiFi增强天线用于接收来自终端主体的wifi信号。
本示例中，该WiFi增强天线为WiFi天线阵列，用于增强WiFi信号强度。射频增强天线和WiFi增强天线分别设置不同的方向，射频增强天线和WiFi增强天线的朝向可明显区分，即射频增强天线靠近壳体的背面设置，而WiFi增强天线靠近壳体的主面设置，两种天线朝向不同的方向的设置方式可以方便对天线覆盖性能上的优化，射频增强天线可尽量调整朝向室外基站方向，提高射频增强天线接收或发射的射频信号质量，而WiFi增强天线面向室内的用户，提高WiFi增强天线接收或发射的WiFi信号质量。
在一个可选的实现方式中，通信模块包括第一通信接口，第一通信接口与基带处理单元连接；第一通信接口用于与终端主体的第二通信接口通过有线方式连接以建立有线通信链路。
本示例中，通信增强装置还可以与终端主体组合为一体化，通信增强装置和终端主体这两个设备之间的距离非常近，可以通过很短的数据线将第一通信接口和第二通信接口进行有线连接，从而使得通信增强装置与终端主体之间数据传输更快，而且不会影响终端设备的美观度。
在一个可选的实现方式中，壳体内还设置有控制单元，控制单元与射频增强天线和WiFi增强天线连接，控制单元用于对射频增强天线和WiFi增强天线的发射功率的大小进行调节。
本示例中，控制单元可以对WiFi增强天线的发射功率进行调节，可以避免WiFi信号过强而影响移动网络信号的通信质量。或者，当通信增强装置距离用户较远时，控制单元可以提高射频增强天线的发射功率，从而对射频信号进行增强。或者，当通信增强装置距离用户较近时，控制单元可以降低射频增强天线的发射功率，避免射频信号对用户身体健康造成影响。通过控制单元可以对对射频增强天线和WiFi增强天线的发射功率的大小进行灵活调节。
在一个可选的实现方式中，通信设备接收用户的第一操作，第一操作用于调节通信增强装置的信号发射功率；通信设备响应于第一操作，调节射频增强天线和/或WiFi增强天线的发射功率。本示例中，用户可以根据实际需要自主的调整射频增强天线和/或WiFi增强天线的发射功率的大小。在一个可选的实现方式中，壳体的背面上设置有显示屏，显示屏与控制单元连接，控制单元还用于控制显示屏显示射频增强天线和/或WiFi增强天线的发射功率的大小。本示例中，该通信增强装置上还可以设置显示屏，可以可视化当前射频增强天线和/或WiFi增强天线的发射功率的大小，方便用户对射频增强天线和/或WiFi增强天线的发射功率的大小进行调节。
在一个可选的实现方式中，壳体内设置有电源，第一通信接口与电源连接，通信增强装置利用第一通信接口为终端主体充电。本示例中，通信增强装置还可以起到充电宝的作用，用于提高终端主体的续航能力。通信增强装置既可以实现通信增强功能又可以实现充电宝的功能，多功能进行集成，用户携带方便。
在一个可选的实现方式中，壳体包括第一侧面和第二侧面；连接部包括第一卡持部和第二卡持部；第一卡持部设置于第一侧面，第二卡持部设置于第二侧面；第一卡持部卡持终端主体的第一侧边，第二卡持部卡持终端主体的第二侧边。
在一个可选的实现方式中，壳体上设置开关键，开关键与壳体内的控制单元连接；控制单元接收开关键输出的开信号或关信号，并根据开信号控制通信增强装置开启，或者，根据关信号控制通信增强装置关闭。本示例中，当在移动网络信号覆盖良好情况，可以关闭通信增强装置，以节省通信增强装置电量，延长使用时间。
第二方面，本申请实施例提供了一种通信增强装置，包括壳体，壳体上设置有连接部，连接部用于与外部的终端主体可拆卸连接；壳体内设置有基带处理单元，及与基带处理单元连接的射频增强天线和通信模块，通信模块用于与终端主体通信连接；壳体包括主面和背面，主面和背面为相对面，主面为靠近终端主体的面，背面为远离终端主体的面，增强天线靠近背面设置；通信增强装置通过射频增强天线与网络侧进行通信，并通过通信模块与终端主体进行通信。
本示例中，通信增强装置可以独立工作，也可以通过连接部安装与外部的终端设备上，与外部的终端设备组合工作，通信增强装置通过射频增强天线和基带处理单元可以极大程度增强当前5G手机通信性能不足，解决当前室内信号覆盖弱的瓶颈。并且本申请中通过通信增强装置对终端主体的通信能力进行增强，不需要在室内大规模部署中继设备来解决室内信号覆盖弱的问题，节省部署成本。并且本申请中的通信设备拆卸灵活便捷，可支持随时拆卸或者合并，根据应用场景的不同灵活切换，实用性强，且不影响终端主体本身的美观。
在一个可选的实现方式中，壳体的背面设置有双向吸盘，吸盘的一端用于吸附于壳体的背面，吸盘的另一端用于吸附于外部建筑物窗户表面。本示例中，终端主体和通信增强装置分布式工作，通信增强装置可以通过吸盘直接吸附于窗户表面，从而利于射频增强天线接收外部基站的移动网络信号。
在一个可选的实现方式中，通信模块包括WiFi处理单元及与WiFi处理单元连接的WiFi增强天线，WiFi增强天线靠近主面设置；WiFi处理单元用于将移动网络信号转换为WiFi信号，并通过WiFi增强天线将WiFi信号传输至终端主体。本示例中，本示例中，该WiFi增强天线为WiFi天线阵列，用于增强WiFi信号强度。射频增强天线和WiFi增强天线分别设置不同的方向，射频增强天线和WiFi增强天线的朝向可明显区分，即射频增强天线靠近壳体的背面设置，而WiFi增强天线靠近壳体的主面设置，两种天线朝向不同的方向的设置方式可以方便对天线覆盖性能上的优化，射频增强天线可尽量调整朝向室外基站方向，提高射频增强天线接收或发射的射频信号质量，而WiFi增强天线面向室内的用户，提高WiFi增强天线接收或发射的WiFi信号质量。
在一个可选的实现方式中，通信模块包括第一通信接口，第一通信接口与基带处理单元连接；第一通信接口用于与终端主体的第二通信接口通过有线方式连接。
在一个可选的实现方式中，壳体内还设置有用户识别卡(subscriber identitymodule，SIM)卡槽，SIM卡槽与基带处理单元连接；基带处理单元用于识别SIM卡槽内的SIM卡信息；通信增强装置用于根据SIM卡信息接入到移动网络中。本示例中，通信增强装置本身也是可以支持携带SIM卡。通信增强装置可以作为一个WiFi热点，既可以用于为终端主体提供信号增强服务外，也可支持其他的任意终端设备接入到WiFi网络中。通信增强装置既可以终端主体的通信性能外，也兼具有WiFi路由器功能，集多功能于一身，尺寸小巧，可以与终端主体进行灵活组合和拆卸，携带方便，而且不影响终端主体的美观度与功能。
第三方面，本申请实施例提供了一种通信设备，通信设备包括终端主体和天线集成部件，天线集成部件附着于终端主体上；其中，天线集成部件上设置第一射频天线；终端主体包括终端壳体，终端壳体内包括第二射频天线，第二射频天线的射频信号能量耦合到第一射频天线，终端主体通过第二射频天线和第一射频天线收发射频信号。
本示例中，可以直接将终端主体的第二射频天线的射频信号能量引出(或者通过缝隙高效引出射频信号能量)至第一射频天线，或者，将第一射频天线接收的射频信号耦合到第一射频天线，大大增加了可用的天线布局面积，可支持更多天线的集成，支持MIMO效果更好，终端主体的峰值容量体验能明显提升，极大的提升了终端主体的通信性能。并且本示例中采用无源天线的方式对终端主体的第二射频天线进行拓展，节省生产成本。
在一个可选的实现方式中，终端壳体上开设缝隙，缝隙用于将第二射频天线的射频信号能量耦合到第一射频天线上。本示例中，缝隙用于第二射频天线上的射频信号(如5G信号)更加方便高效的耦合到第一射频天线上。
在一个可选的实现方式中，第二射频天线设置于壳体的长度方向上的侧边上，缝隙开设于壳体的长度方向上的侧边上。本示例中，通过天线集成部件可将天线布置在远离手持的部位，信号辐射效率更高。
在一个可选的实现方式中，第二射频天线设备与壳体的宽度方向上的侧边上，缝隙开设于壳体的宽度方向上的侧边上。本示例中，通过天线集成部件可将天线布置在远离手持的部位，信号辐射效率更高。
在一个可选的实现方式中，天线集成部件为终端主体的外部保护壳。该保护壳既可以用于对手机进行保护，而且集成了第二射频天线，增加了可用的天线布局面积，可支持更多天线的集成，支持多进多出(multi input multi output，MIMO)效果更好，手机的峰值容量体验能明显提升，并且本示例中采用无源天线的方式对终端主体的第二射频天线进行拓展，节省生产成本。
在一个可选的实现方式中，天线集成部件为薄膜，天线集成部件贴至于壳体的背面上。本示例中，可以直接把射频天线集成到手机膜上(比如做成薄膜天线)，将该薄膜天线直接贴到手机背部合适的区域，将需要收发的射频信号近距离的耦合到天线集成部件(贴膜天线)上，并向空间中辐射(或接收信号)。增加了外置天线的尺寸面积，可以支持更多的通道集成，同时天线区域远离了手持区，避免了手持对射频信号的遮挡，通信效果更佳，并且本示例中采用无源天线的方式对终端主体的第二射频天线进行拓展，节省生产成本。
在一个可选的实现方式中，缝隙开设于壳体的背面上。本示例中，缝隙用于第二射频天线上的射频信号(如5G信号)更加方便高效的耦合到第一射频天线上。
第四方面，本申请实施例提供了一种天线集成部件，天线集成部件上设置有第一射频天线，天线集成部件为终端保护壳，或者，天线集成部件为用于贴至于终端主体上的薄膜。
本示例中，采用无源天线的方式对终端主体的第二射频天线进行拓展，将射频天线集成到终端保护壳或薄膜上，既提高了终端的通信性能，又节省生产成本。
附图说明
图1为本申请实施例中通信设备的主视示意图；
图2为本申请实施例中通信增强装置的侧视示意图；
图3为本申请实施例中通信设备的一个应用场景且通信设备的侧视的示意图；
图4为本申请实施例中对通信增强装置中的增强天线进行功率调节的用户界面示意图；
图5为本申请实施例中通信设备的另一个应用场景示意图；
图6为本申请实施例中通信设备的另一个应用场景示意图；
图7A为本申请实施例中通信设备进行充电的一个示例的示意图；
图7B为本申请实施例中通信设备进行充电的另一个示例的示意图；
图8为本申请实施例中通信增强装置的一个应用场景示意图；
图9A为本申请实施例中通信设备的一个实施例的结构示意图；
图9B为本申请实施例中通信设备的另一个实施例的结构示意图；
图10为本申请实施例中通信设备的另一个实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。本申请中出现的术语“和/或”，可以是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本申请中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“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。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或模块的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或模块，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模块。
本申请中，针对当终端位于室内时，5G信号室内穿墙覆盖弱，或者，终端距离网络设备(如基站)距离较远(例如，终端主体位于小区边缘位置)的情况下，5G信号不稳定的问题，从对终端侧本身的通信能力提升的角度出发，提出一种组合式的通信设备，例如，该通信设备可以为手机，平板电脑，可穿戴设备等终端。
本申请中，该通信设备包括为终端主体和通信增强装置两个部分，该通信设备可以以手机为例进行说明。例如，将未来的手机演变为手机主体和通信增强装置两个部分。其中，手机主体的作用与当前的5G智能手机一样，完全可以独立工作。通信增强装置的作用是加强手机与网络侧设备(如基站)的通信能力，提升手机的无线信号收发性能。终端主体和通信增强装置可拆卸连接，手机主体和通信增强装置既可以组合在一起来工作，成为一体式的超级手机。手机主体和通信增强装置又可以分开分别进行独立工作。
需要说明的是，本申请中的通信设备并不限定于5G通信系统，当然也适用于未来5.5G，6G等高频段的终端设备。
请参阅图1所示，本申请实施例提供了一种通信设备及通信增强装置，该通信设备包括终端主体10及通信增强装置20。通信增强装置20包括壳体203，壳体203上设置有连接部201，终端主体10与通信增强装置20通过连接部201可拆卸连接。本申请实施例中，终端主体10以手机主体为例进行说明，终端主体10包括屏幕面和背面，通信增强装置20设置于终端主体10的背面，该通信增强装置20的尺寸和终端主体10的尺寸匹配。在一个示例中，终端主体10的背面包括功能区，通常情况下，该功能区设置有摄像头和指纹识别装置等。该功能区大约占用终端主体10背面三分之一的区域，而该通信增强装置20可以覆盖终端主体10背面小于或者等于剩余三分之二的区域。即通信增强装置20为长方体结构，通信增强装置20的长度大约为终端主体10的三分之二，通信增强装置20的长度的宽度可以略小于终端主体10的宽度，该通信增强装置20的整体厚度可以小于或者等于终端主体10的厚度。不同尺寸的终端主体10可以配置不同尺寸的通信增强装置20，从而使得当终端主体10和通信增强装置20组合在一起工作时，携带方便，外表美观，且通信增强装置20不会影响终端主体10的功能(例如拍照功能和指纹识别功能)。
本申请中的连接部201可以使得终端主体10和通信增强装置20可拆卸连接即可，具体的实现方式本申请中并不限定。示例性的，壳体包括第一侧面和第二侧面，连接部201包括第一卡持部2011和第二卡持部2012。第一卡持部2011设置于第一侧面，第二卡持部2012设置于第二侧面；第一卡持部2011卡持终端主体10的第一侧边，第二卡持部2012卡持终端主体10的第二侧边，该第一侧边和第二侧边为终端主体10的左侧边和右侧边。本示例中，通过该第一卡持部2011和第二卡持部2012可以方便的将通信增强装置20固定在终端主体10上，当终端主体10和通信增强装置20需要分开工作时，也可以直接将通信增强装置20从终端主体10的背面取下来即可，实现简单，通信增强装置20和终端主体10组合灵活方便。
请参阅图1和图2所示，图2为通信增强装置的侧视图。壳体203内设置有基带处理单元204，射频增强天线205，通信模块和电源208。可选的，壳体203内还设置有控制单元209。基带处理单元204分别与射频增强天线205、通信模块、电源208连接和控制单元209连接。电源208分别与控制单元209、基带处理单元204和通信模块连接。
其中，电源208用于为通信增强装置供电。通信模块用于与终端主体10建立通信链路，从而使终端主体10与通信增强装置20通过已建立的通信链路进行数据传输。基带处理单元204用于将基带信号转换成射频(高频)信号，并将射频(高频)信号(如5G信号)通过射频增强天线205辐射出去，或者，基带处理单元204还用于将射频增强天线205接收到的射频(高频)信号(如5G信号)转换成基带信号。射频增强天线205可以为天线阵列，用于增强辐射出去的信号强度。控制单元209主要用于调解射频增强天线205的信号发射功率。
壳体203包括主面和背面，主面和背面为相对面，主面为靠近终端主体的面，背面为远离终端主体的面，射频增强天线205靠近背面设置。通信增强装置20通过射频增强天线205与网络侧设备通信，并通过通信模块与终端主体10进行通信。若终端主体10为5G手机，该射频增强天线205为5G天线。若该终端主体10为未来的6G手机，则该射频增强天线205为6G天线等，该射频增强天线的频段与终端主体的频段对应，从而用于对终端主体的收发信号进行增强。本申请中，终端主体以5G手机为例，射频增强天线以5G天线为例进行说明。
在一个示例中，该通信模块可以包括近距离通信模块。例如，该通信模块可以包括无线保真(wireless fidelity，WiFi)模块，和/或，蓝牙模块。该通信模块用于与终端主体中的对应模块进行通信。例如，本示例中，该近距离通信模块可以以WiFi模块为例进行说明。通信模块包括WiFi处理单元206及与WiFi处理单元206连接的WiFi增强天线207。其中，在终端侧接收网络侧发送信号的过程(下行)中，该WiFi处理单元206(也可以称为WiFi协议转换单元)用于将从基带处理单元204接收到的基带信号转换成WiFi信号，并将WiFi信号发送给WiFi增强天线207，由WiFi增强天线207辐射给终端主体10。在终端侧向网络侧发送信号的过程(上行)中，该WiFi处理单元206还用于将来自终端主体10的WiFi信号转换为基带信号，WiFi处理单元206将基带信号发送到基带处理单元204，基带处理单元204将基带信号转换成射频信号，并将射频信号发送至射频增强天线205。
WiFi增强天线207靠近主面设置。WiFi处理单元206用于将移动网络信号转换为WiFi信号，并通过WiFi增强天线207将WiFi信号传输至终端主体。控制单元209还用于对WiFi增强天线207进行发射功率调节。该WiFi增强天线207为WiFi天线阵列，用于增强WiFi信号强度。本示例中，射频增强天线205和WiFi增强天线207分别设置不同的方向，射频增强天线205和WiFi增强天线207的朝向可明显区分，即射频增强天线205靠近壳体203的背面设置，而WiFi增强天线207靠近壳体203的主面设置，两种天线朝向不同的方向的设置方式可以方便对天线覆盖性能上的优化，射频增强天线205可尽量调整朝向室外基站方向，提高射频增强天线205接收或发射的射频信号质量，而WiFi增强天线207面向室内的用户，提高WiFi增强天线207接收或发射的WiFi信号质量。并且WiFi增强天线207和射频增强天线205朝向不同的方向的设置，WiFi信号和射频信号的相互影响会变弱，保证WiFi信号质量和射频信号质量。
在另一个示例中，通信模块可以包括多功能的通信接口(也可称为物理通信接口)。该通信接口的功能之一：用于与终端主体的通信接口进行有线连接。为了区别通信增强装置的通信接口和终端主体的通信接口，将通信增强装置的通信接口称为“第一通信接口202”，将终端主体的通信接口称为“第二通信接口”。该第一通信接口202与基带处理单元204连接，且可以与终端主体的第二通信接口通过有线方式连接。从而可以使终端主体10和通信增强装置20通过第一通信接口202和第二通信接口传输数字信号。本示例中，通信增强装置20还可以与终端主体10组合为一体化，通信增强装置20和终端主体10这两个部分之间的距离非常近，可以通过很短的数据线将第一通信接口和第二通信接口进行有线连接，从而使得通信增强装置20与终端主体10之间数据传输更快，而且不会影响终端设备的美观度。
第一通信接口202的功能之二：可以作为充电接口，充电接口可以为终端主体10充电，此时，该通信增强装置20还可以充当充电宝的功能。该充电接口也可以为通信增强装置20自身的电源208充电。
可选的，通信增强装置的壳体上还设置开关键，该开关键的具体位置并不限定，例如，该开关键可以设置于壳体的背面上，或者，该开关键也可以设置于壳体的侧面上，方便用户操作即可。该开关键与壳体内的控制单元连接。该控制单元还用于控制通信增强装置的开启或关闭。控制单元接收开关键输出的开信号或关信号，并根据开信号控制通信增强装置开启，或者，根据关信号控制通信增强装置关闭。当信号覆盖比较强的条件下，用户可以关闭该通信增强装置，以节省通信增强装置的电量，当信号覆盖比较弱的条件下，用户再开启该通信增强装置，用户可以根据实际需要选择开启或关闭该通信增强装置，使用灵活性强。
本申请中通信设备的工作原理说明：
通信增强装置与终端主体为可拆卸连接，通信增强装置与终端主体可以灵活组合或拆分。
当通信增强装置与终端主体通过连接部组合一体化工作时：
首先，当需要使用该通信增强装置时，用户可以操作开关键，控制单元接收开关键发送的开信号，控制通信增强装置开启，当通信增强装置开机后可以先通过通信模块与终端主体进行识别，并建立通信链路。一种实现方式中，通信增强装置可以通过WiFi模块与终端主体中的WiFi模块建立无线链接。另一种实现方式中，通信增强装置通过第一通信接口与终端主体的第二通信接口建立有线链接。
然后，通信增强装置通过建立的通信链路获取终端主体中的SIM卡信息。通信增强装置根据SIM卡信息通过基带处理单元和射频增强天线与远处的网络侧(如基站)也建立连接。在下行链路中，射频增强天线接收来自基站的射频(高频)信号，将射频信号传输给基带处理单元，基带处理单元将射频信号转换成基带信号，然后通过通信接口或者WiFi模块将数据转发到手机上。在上行链路中，通信增强装置通过WiFi模块或者通信接口接收终端主体发送的数据，通过基带处理单元将接收到的数据转换为射频信号，通过射频增强天线将射频信号(如5G信号)向基站发送，从而以实现终端主体与室外基站的通信。
当通信增强装置还可以与终端主体拆分开，终端主体和通信增强装置分布式工作。
首先，终端主体可独立工作，此时关闭通信增强装置即可，终端主体可独立与室外的基站建立连接，在这种方式下终端主体本身的通信能力较弱，可能会有室内信号覆盖受限的问题。
其次，终端主体也可继续与通信增强装置联合工作，只不过终端主体和通信增强装置是分布式的，终端主体与通信增强装置之间的通信链路是通过WIFI无线信号来连接。当通信增强装置开机后，会主动通过WiFi模块与终端主体的WiFi模块进行识别，并建立无线链路，然后，通信增强装置通过建立的无线链路获取终端主体中的SIM卡信息。通信增强装置通过基带处理单元和射频增强天线与远处的网络侧(如基站)建立连接。从而以实现终端主体与室外基站的通信。
本申请实施例中，通信增强装置通过射频增强天线和基带处理单元可以极大程度增强当前5G手机通信性能不足，解决当前室内信号覆盖弱的瓶颈。并且本申请中通过通信增强装置对终端主体的通信能力进行增强，不需要在室内大规模部署中继设备来解决室内信号覆盖弱的问题，节省部署成本。并且本申请中的终端主体和通信增强装置组合和拆卸灵活便捷，可支持随时拆卸或者组合，根据应用场景的不同灵活切换，实用性强，且不影响终端主体本身的美观。
在第一个应用场景中，如图3所示，终端主体10与通信增强装置20组合为一体式的使用方案。通信增强装置20通过连接部直接安装在终端主体10的背面，通信增强装置20与终端主体10之间可以通过通信接口(第一通信接口202和第二通信接口101)来直接传输数据信号。
本示例中，通信增强装置20等效于为终端主体10配置了超级通信天线，并且该超级通信天线还可以与终端主体10灵活拆分。这种使用方式下通信增强装置20距离用户比较近，可以将通信增强装置20的发射功率灵活的降低到第一阈值，第一阈值为不影响用户身体健康的水平值，例如，该第一阈值为普通手机的发射功率值。
可选地，如果通信增强装置20与终端主体10之间是使用WiFi频段进行的无线通信方式，而不是通过通信接口的有线通信方式，那么通信增强装置20中的WiFi增强天线的发射功率也需要降低(例如，将WiFi增强天线的发射功能降低至第二阈值)，以防止WiFi信号过强而影响移动网络信号的通信质量。
本申请实施例中，对射频增强天线的发射功率进行调节可以包括两种方式：
其一，用户主动调节的方式：例如，终端主体可以装载对通信增强装置进行设置的应用(application，App)，用户可以通过该应用对通信增强装置中射频增强天线和WiFi增强天线的发射功率进行调节。例如，请参阅图4所示，终端主体可以通过显示屏显示用于调节发射功率的用户界面，射频增强天线对应一个功率调节条，WiFi增强天线对应一个功率调节条，用户通过滑动调节条来调节射频增强天线和WiFi增强天线的发射功率。需要说明的是，本示例中，对于用户界面仅是示例性的说明，并不造成对本申请的限制，本申请中将用户调节通信增强装置的发射功率的相关操作称为“第一操作”。
终端主体接收用户输入的第一操作，终端主体响应该第一操作，终端主体通过WiFi模块向通信增强装置发送控制信号，通信增强装置中的控制单元根据控制信号调节射频增强天线和/或WiFi增强天线的发射功率。本示例中，用户可以根据实际需要调整射频增强天线和/或WiFi增强天线的发射功率的大小。
终端主体的用户界面还可以显示WiFi增强天线和射频增强天线的发射功率的大小。
可选的，通信增强装置的壳体的背面上也可以设置有显示屏，显示屏与控制单元连接，控制单元还用于控制显示屏显示用户界面。如图4所示，通过通信增强装置的显示屏显示用于设置天线(射频增强天线和/或WiFi增强天线)发射功率的用户界面，通信增强装置的显示屏还用于显示当前天线(射频增强天线和/或WiFi增强天线)发射功率的大小。本示例中，该通信增强装置上还可以设置显示屏，可以可视化当前射频增强天线和/或WiFi增强天线的发射功率的大小，方便用户对射频增强天线和/或WiFi增强天线的发射功率的大小进行调节。
其二，一个示例中，终端主体还可以根据接收到的WiFi信号强度自适应的调整通信增强装置的发射功率大小。例如，终端主体接收到来自通信增强装置的WiFi信号的强度变弱，则表明当前终端主体可能距离通信增强装置的距离较远，终端主体向通信增强装置发送第一控制信号，第一控制信号用于增强射频增强天线的发射功率，通信增强装置中的控制单元可以增强射频增强天线的发射功率。同时，也可以增强WiFi增强天线的发射功率。当终端主体接收到的WiFi信号的强度变强时，则表明当前终端主体可能距离通信增强装置的距离较近，终端主体向通信增强装置发送第二控制信号，该第二控制信号用于降低射频增强天线的发射功率。通信增强装置中的控制单元可以降低射频增强天线的发射功率。
另一个示例中，通信增强装置也可以根据接收到的WiFi信号强度自适应的调整射频增强天线的发射功率的大小。例如，通信增强装置接收到来自终端主体的WiFi信号的强度变弱，则表明当前终端主体可能距离通信增强装置的距离较远，通信增强装置中的控制单元可以增强射频增强天线的发射功率。同时，也可以增强WiFi增强天线的发射功率。当通信增强装置接收到来自终端主体的WiFi信号的强度变强时，则表明当前终端主体可能距离通信增强装置的距离较近，通信增强装置中的控制单元可以降低射频增强天线的发射功率。同时，也可以降低WiFi增强天线的发射功率。
在第二个应用场景中，终端主体和通信增强装置分布式工作，通信增强装置的壳体的背面可以设置有双向吸盘，该双向吸盘的一端吸附于壳体的背面，双向吸盘的另一个端用于吸附于外部建筑物窗户表面。本示例中，终端主体和通信增强装置分布式工作，通信增强装置可以通过吸盘直接吸附于窗户表面，从而利于射频增强天线接收外部基站的移动网络信号。
请参阅图5所示，在一个应用场景中，通信增强装置20可在靠近基站方向的某个房间窗户旁放置，或直接吸附到窗户上，通信增强装置20中的射频增强天线的指向大体朝向室外基站方向，而WiFi增强天线指向室内即可。用户可以随身携带终端主体10，在终端主体10在房间内的任意位置均可以接收到WiFi信号。
本示例中，由于通信增强装置20的拉远，通信增强装置20本身可以接收到来自基站侧的5G信号，终端主体10的通信质量可明显增强，下行方向上(即从基站侧到手机侧的传输方向)的体验可以明显改善。同时通信增强装置20远离用户本身，通信增强装置20内移动通信频段上的发射功率(即射频增强天线的发射功率)也可以增加，相比传统的手机可以用更大的发射能量，来提升上行(即手机侧到基站侧的传输方向)方向上的信号传输质量而不必担忧对人体的辐射问题(因为离人身体距离较远，并且射频增强天线的辐射方向朝向室外)。本示例中，对天线功率调节的方法可以参阅上述第一个应用场景中对发射功率进行调节的两种方式的说明，此处不赘述。
本示例中，控制单元可以对WiFi增强天线的发射功率进行调节，可以避免WiFi信号过强而影响移动网络信号的通信质量。或者，当通信增强装置距离用户较远时，控制单元可以提高射频增强天线的发射功率，从而对射频信号进行增强。或者，当通信增强装置距离用户较近时，控制单元可以降低射频增强天线的发射功率，避免射频信号对用户身体健康造成影响。本示例中，通信增强装置通过控制单元可以对射频增强天线和WiFi增强天线的发射功率的大小进行灵活调节。
在第三个应用场景中，请参阅图6所示，当终端主体10和通信增强装置20一体化使用时，该通信增强装置20还可以起到充电宝的作用，用于提高终端主体10的续航能力。
本示例中，终端主体10独立完成与网络侧(如基站)之间的通信，即终端主体10接收或发送5G信号。此时，通信增强装置20的通信增强功能可以完全关掉，以节省通信增强装置20的电量，通信增强装置20的第一通信接口202与终端主体10的第二通信接口101有线连接，利用第一通信接口202为终端主体10充电，以提高终端主体10的续航能力。本示例中，通信增强装置20既可以实现通信增强功能又可以实现充电宝的功能，多功能进行集成，用户携带方便。
请参阅图7A所示，在终端主体10和通信增强装置20一体化的模式下，通信增强装置的第一通信接口202和终端主体的第二通信接口101有线连接，可以利用通信增强装置20的第一通信接口202对整个通信设备(包括终端主体10和通信增强装置20)充电。例如，可以利用多接头的数据线，数据线的主接头连接第一通信接口202，数据线的第一个分支接头连接第二通信接口101，而数据线的第二个分支接头连接外部电源，从而利用第一通信接口202为整个通信设备充电。或者，请参阅图7B所示，外部电源也可以通过第二通信接口101对终端主体10充电，外部电源通过第一通信接口202对通信增强装置20进行充电，即终端主体10和通信增强装置20分别各自充电，用户可以根据实际使用场景中灵活选择如图7A和图7B所示的充电方式。
在第四个应用场景中，请参阅图8所示，通信增强装置20可以作为一个WiFi热点，既可以用于为终端主体10提供信号增强服务外，也可支持其他的任意终端设备接入到WiFi网络中。此种方式中，终端主体10和通信增强装置20既可以组合成一体化使用，也可以拆分后分布式使用。
通信增强装置20与终端主体10建立通信链路，例如，当终端主体10和通信增强装置20组合成一体化工作时，该通信链路可以为通过第一通信接口和终端主体的第二通信接口建立有线通信链路。当终端主体10和通信增强装置20分布式工作时，该通信链路可以为无线通信链路。通信增强装置20通过通信链路识别终端主体10中的SIM卡信息，并根据SIM卡信息接入到移动网络中，同时通信增强装置20作为一个WiFi热点对室内的其他任意终端设备进行覆盖(终端主体10可直接默认接入)，其他的任意终端设备可以通过设置的密码接入到此WiFi网络中，以分享来自该终端主体10的SIM卡的流量服务。本示例中，该通信增强装置20可以同时为多个终端设备提供信号增强服务，减少通信增强装置20的数量，节省成本。
在第五个应用场景中，请再次参阅图8所示，该第五个应用场景与第四个应用场景的区别是：通信增强装置20本身也是可以支持携带SIM卡。通信增强装置20的壳体内还设置有SIM卡槽，SIM卡槽与基带处理单元连接。基带处理单元用于识别SIM卡槽内的SIM卡信息。通信增强装置20用于根据SIM卡信息接入到移动网络中。通信增强装置20对终端主体10及其他的终端设备提供WiFi数据服务。本示例中，终端主体10和通信增强装置20既可以进行组合一体化使用，也可以拆分后分布式使用。本示例中，通信增强装置20等效于移动WiFi装置，可以单独使用，独立工作，且可以根据携带的SIM卡信息可以随时接入到移动网络中。
本示例中，通信增强装置既可以提升终端主体的通信性能外，也兼具有其他功能，如第三个应用场景中的随身充电宝功能，第四个应用场景和第五个应用场景中的移动WiFi装置功能，通信增强装置集多功能于一身，尺寸小巧，可以与终端主体进行灵活组合和拆卸，携带方便，而且不影响终端主体的美观度与功能。
本申请实施例提供了一种通信设备，请参阅图9A和图9B所示，所述通信设备包括终端主体40和天线集成部件30，所述天线集成部件30附着于所述终端主体40上，本示例中，该终端主体40可以以手机为例进行说明。在一个实施例中，该天线集成部件30为终端主体40的外部保护壳(或者称为“外部保护皮”)。其中天线集成部件30上设置第一射频天线301，第一射频天线301可以印刷到保护壳上，该第一射频天线301可以为天线阵列，第一射频天线301的数量并不限定。
终端主体40包括终端壳体，终端壳体内包括第二射频天线401，该第二射频天线401的数量不限定。终端主体40中的第二射频天线401上的射频信号能量可以直接耦合到终端保护壳上的第一射频天线301上(或者第一射频天线301的射频信号能量耦合到第二射频天线401上)。可选的，终端壳体上开设缝隙，该缝隙用于将所述第二射频天线401的射频信号能量高效的耦合到第一射频天线301上(或者，将第一射频天线301的射频信号能量高效的耦合到第二射频天线401上)。
第二射频天线401可以设置于终端壳体的侧边(或称为“边框”)上。如图9A所示，在一个示例中，第二射频天线401设置于终端壳体的长度方向上的侧边上，缝隙开设于终端壳体的长度方向上的侧边上，缝隙的位置可以与第二射频天线401的位置对应，缝隙用于第二射频天线401上的射频信号更加方便高效的耦合到第一射频天线301上。
本示例中，该外部保护壳可以为左右折叠的保护壳，既可以用于对终端主体(如手机)进行保护，又集成了第二射频天线401，保护壳支持左右翻转到手机的背面，增加了可用的天线布局面积，可支持更多天线的集成，支持多进多出(multi input multi output，MIMO)效果更好，手机的峰值容量体验能明显提升。
如图9B所示，在另一个示例中，第二射频天线401设置于终端壳体的宽度方向上的侧边上，缝隙开设于终端壳体的宽度方向上的侧边(或称为“边框”)上。
图9B示出的示例中，保护壳采用上下折叠的方式，如同早期的翻盖手机的保护壳一样，可将手机保护壳的天线部分向上翻折，更加有利于对射频信号的收发，通信效果更佳。同时也能支持对折，将整个天线折到手机的背面，兼容用户的使用习惯。
本实施例中，通信设备相比传统终端的优势在于：1、传统手机天线主要布置在手机壳体上的角部位置或者下边框上，使得信号易被手遮挡，通信质量不佳。本实施例中，通过天线集成部件可将天线布置在远离手持的部位，信号辐射效率更高。2、传统手机天线尺寸较大，终端主体的边框的布局空间有限，使得每个通信频段的手机天线数量都难以增加，比如传统SUB-1G频段手机天线至多支持2R。而本示例中，可以直接将终端主体的第二射频天线401的射频信号能量引出(或者通过缝隙高效引出射频信号能量)至第一射频天线301，或者，将第一射频天线301接收的射频信号能量耦合到第二射频天线401，大大增加了可用的天线布局面积，可支持更多天线的集成，支持MIMO效果更好，手机的峰值容量体验能明显提升，极大的提升了终端主体的通信性能。并且本示例中采用无源天线的方式对终端主体的第二射频天线进行拓展，将射频天线集成到终端主体的保护壳上，既提高了终端的通信性能，又节省生产成本。
在一个可选的实现方式中，请参阅图10所示，天线集成部件30为薄膜，天线集成部件30贴至于所述壳体的背面上。可选的，缝隙开设于所述壳体的背面上，或者，将缝隙开设到终端主体40的侧边框上。
本示例中，第一射频天线301可以印刷到薄膜上，本示例中可以直接把射频天线集成到手机膜上(比如做成薄膜天线)，将该薄膜天线直接贴到手机背部合适的区域(如避开终端主体背面的摄像头及指纹识别区域)，同样也可以利用终端壳体的背面或侧边框上开缝隙，将需要收发的射频信号近距离的耦合到天线集成部件(贴膜天线)上，并向空间中辐射(或从空间接收)信号。本示例中增加了外置天线的尺寸面积，可以支持更多的通道集成，同时天线区域远离了手持区，避免了手持对射频信号的遮挡，通信效果更佳，并且本示例中采用无源天线的方式对终端主体的第二射频天线进行拓展，将射频天线集成到薄膜上，既提高了终端的通信性能，又节省生产成本。
以上所述，以上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精神和范围。

Claims (11)

1.一种通信设备，其特征在于，包括终端主体及通信增强装置；所述通信增强装置包括壳体，所述壳体上设置有连接部，所述终端主体与所述通信增强装置通过所述连接部可拆卸连接；所述壳体内设置有基带处理单元，及与所述基带处理单元连接的射频增强天线和通信模块，所述通信模块用于与所述终端主体通信连接；所述壳体包括主面和背面，所述主面和背面为相对面，所述主面为靠近所述终端主体的面，所述背面为远离所述终端主体的面，所述射频增强天线靠近所述壳体的背面设置；所述通信增强装置通过所述射频增强天线和所述基带处理单元与网络侧进行通信，并通过所述通信模块与所述终端主体进行通信；
所述通信模块包括WiFi模块，所述WiFi模块用于与所述终端主体建立无线通信链路；所述WiFi模块包括WiFi处理单元及与所述WiFi处理单元连接的WiFi增强天线，所述WiFi增强天线靠近所述壳体的主面设置；
所述WiFi处理单元用于将基带信号转换为WiFi信号，并通过所述WiFi增强天线将WiFi信号传输至所述终端主体；或者，所述WiFi增强天线用于接收来自所述终端主体的WiFi信号；
所述壳体内还设置有控制单元，所述控制单元与所述射频增强天线和所述WiFi增强天线连接，所述控制单元用于对所述射频增强天线和所述WiFi增强天线的发射功率的大小进行调节。
2.根据权利要求1所述的通信设备，其特征在于，所述通信模块包括第一通信接口，所述第一通信接口与所述基带处理单元连接；所述第一通信接口用于与所述终端主体的第二通信接口通过有线方式连接，以建立有线通信链路。
3.根据权利要求1所述的通信设备，其特征在于，所述通信设备接收第一操作，所述第一操作用于调节所述通信增强装置的信号发射功率；
所述通信设备响应于所述第一操作，调节射频增强天线和/或所述WiFi增强天线的发射功率。
4.根据权利要求1或3所述的通信设备，其特征在于，所述壳体的背面上设置有显示屏，所述显示屏与所述控制单元连接，所述控制单元还用于控制所述显示屏显示射频增强天线和/或所述WiFi增强天线的发射功率的大小。
5.根据权利要求2所述的通信设备，其特征在于，所述壳体内设置有电源，所述第一通信接口与所述电源连接，所述通信增强装置利用所述第一通信接口为所述终端主体充电。
6.根据权利要求1至3、5中任一项所述的通信设备，其特征在于，所述壳体包括第一侧面和第二侧面；所述连接部包括第一卡持部和第二卡持部；所述第一卡持部设置于所述第一侧面，所述第二卡持部设置于所述第二侧面；所述第一卡持部卡持所述终端主体的第一侧边，所述第二卡持部卡持所述终端主体的第二侧边。
7.根据权利要求1至3、5中任一项所述的通信设备，其特征在于，所述壳体上设置开关键，所述开关键与所述壳体内的控制单元连接；所述控制单元接收所述开关键输出的开信号或关信号，并根据所述开信号控制所述通信增强装置开启，或者，根据所述关信号控制所述通信增强装置关闭。
8.一种通信增强装置，其特征在于，包括壳体，所述壳体上设置有连接部，所述连接部用于与外部的终端主体可拆卸连接；所述壳体内设置有基带处理单元，及与所述基带处理单元连接的射频增强天线和通信模块，所述通信模块用于与所述终端主体通信连接；所述壳体包括主面和背面，所述主面和背面为相对面，所述主面为靠近所述终端主体的面，所述背面为远离所述终端主体的面，所述增强天线靠近所述背面设置；所述通信增强装置通过所述射频增强天线与网络侧进行通信，并通过所述通信模块与所述终端主体进行通信；
所述通信模块包括WiFi处理单元及与所述WiFi处理单元连接的WiFi增强天线，所述WiFi增强天线靠近所述主面设置；
所述WiFi处理单元用于将移动网络信号转换为WiFi信号，并通过WiFi增强天线将WiFi信号传输至所述终端主体；
所述壳体内还设置有控制单元，所述控制单元与所述射频增强天线和所述WiFi增强天线连接，所述控制单元用于对所述射频增强天线和所述WiFi增强天线的发射功率的大小进行调节。
9.根据权利要求8所述的通信增强装置，其特征在于，所述壳体的背面设置有双向吸盘，所述吸盘的一端用于吸附于所述壳体的背面，所述吸盘的另一端用于吸附于外部建筑物窗户表面。
10.根据权利要求8或9所述的通信增强装置，其特征在于，所述通信模块包括第一通信接口，所述第一通信接口与所述基带处理单元连接；所述第一通信接口用于与所述终端主体的第二通信接口通过有线方式连接。
11.根据权利要求8或9所述的通信增强装置，其特征在于，所述壳体内还设置有SIM卡槽，所述SIM卡槽与所述基带处理单元连接；
所述基带处理单元用于识别所述SIM卡槽内的SIM卡信息；
所述通信增强装置用于根据所述SIM卡信息接入到移动网络中。
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