CN201069869Y - 翻盖通信终端及用于翻盖通信终端的天线系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种翻盖通信终端，包括主体电路和天线，还包括：控制电路，分别与所述主体电路、第一匹配电路、第二匹配电路连接；所述第一匹配电路在终端开盖状态下接收控制电路的控制信号并分别与主体电路和天线连接；所述第二匹配电路在终端闭盖状态下接收控制电路的控制信号并分别与主体电路和天线连接。上述终端在开盖和闭盖时使天线分别接入不同的匹配电路，每个匹配电路依据开盖时天线和闭盖时天线分别设计，更好满足天线输入阻抗的设计要求，减小天线效率在两种状态下的差距，改善天线性能。同时，本实用新型还提供一种用于翻盖通信终端的天线系统。

Description

翻盖通信终端及用于翻盖通信终端的天线系统

技术领域

本实用新型涉及天线技术领域，尤其涉及一种翻盖通信终端及用于翻盖通信终端的天线系统。

背景技术

翻盖通信终端具有外形美观、不易被乱按键以及显示屏大等优点，这里的终端包括手机、个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)设备和全球定位系统(Global Positioning System，GPS)中的接收机等无线设备。

天线是翻盖通信终端必不可少的一个部件，以翻盖手机为例，参见图1，是上盖打开和关闭的两种示意图。从天线工作原理上讲，天线不能只是单独的认为是一个手机部件，整个手机结构都应该看作是天线的一部分，对天线产生影响。这是因为，天线的构成包括手机的主板，也就是说，天线性能受主板大小、位置的影响很大。作为翻盖手机，由于它的主板由上盖主板和下盖主板两部分构成，由此，当手机处于开盖和闭盖两种状态时，两主板的位置发生了变化，这对天线来说，天线性能就发生了变化。

由天线原理可知，驻波比(Voltage Standing Wave Ratio，简称VSWR或SWR)是衡量天线效率的一个重要参数。SWR＝R/r＝(1+K)/(1-K)，反射系数K＝(R-r)/(R+r)，(K为负值时表明相位相反)，式中R和r分别是输出阻抗和输入阻抗。当两个阻抗数值一样时，即达到完全匹配，反射系数K等于0，驻波比为1，这是一种理想的状况，实际上总存在反射，所以驻波比总是大于1的。可以这样理解驻波比：一般在传输线上的电磁波由行波(向前传输的波)和反射波构成，驻波比就是反映波停留的状态，如驻波比越大，波就越停留在原地，如果驻波比无穷大，就代表波是停留在原地.相反地，驻波比的倒数可以定义为行波系数，它表示波行进的状态，行波系数越大，代表波越向前行进。

参见图2，为现有翻盖手机在开盖和闭盖两种状态下驻波比示意图，由此不难看出，现有翻盖通信终端开盖和闭盖两种状态下，天线效率差距较大，这对于天线性能要求越来越高的用户是难以接受的。

本实用新型的发明人在研究中发现，造成现有翻盖通信终端在开盖和闭盖两种状态下天线效率差距较大的原因是天线匹配电路。参见图3，为现有翻盖手机天线匹配电路示意图，所谓匹配电路就是对天线的输入阻抗进行匹配的电路，在现有翻盖手机的天线设计方案中，匹配电路的一端与手机主体电路连接，另一端与天线连接。由前面分析可知，手机在开盖和闭盖两种状态下的天线构成是不同的，那么由一个匹配电路来对天线的输入阻抗进行匹配，势必不能同时兼顾两种状态下的不同需求。所以只能从两种状态下选择其一，一般来讲，现有翻盖手机保证正常通话时的天线性能，也就是按照开盖时天线输入阻抗来设计匹配电路，这就造成不能很好满足闭盖时天线性能的要求，由此，造成了两种状态下天线效率差距很大，也即产生图2所示的结果。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种翻盖通信终端及用于翻盖通信终端的天线系统，以减小开盖和闭盖两种状态下天线效率的差距，改善翻盖通信终端的天线性能。

为此，本实用新型实施例采用如下技术方案：

一种翻盖通信终端，包括主体电路和天线，还包括：控制电路，分别与所述主体电路、第一匹配电路、第二匹配电路连接；所述第一匹配电路在终端开盖状态下接收控制电路的控制信号并分别与主体电路和天线连接；所述第二匹配电路在终端闭盖状态下接收控制电路的控制信号并分别与

主体电路和天线连接。一种用于翻盖通信终端的天线系统，所述终端包括主体电路，所述系统包括：控制电路，分别与所述主体电路、第一匹配电路、第二匹配电路连接；所述第一匹配电路在终端开盖状态下接收控制电路的控制信号并分别与主体电路和天线连接；所述第二匹配电路在终端闭盖状态下接收控制电路的控制信号并分别与主体电路和天线连接。

对于上述技术方案的技术效果分析如下：

上述提供的翻盖通信终端，以及优化翻盖通信终端天线性能的方法，在开盖和闭盖时使天线分别接入不同的匹配电路，每个匹配电路依据开盖时天线和闭盖时天线分别设计，更好满足天线输入阻抗的设计要求，减小天线效率在两种状态下的差距，改善天线性能。

附图说明

图1为现有技术翻盖手机开盖和闭盖示意图；

图2为现有技术翻盖手机开盖和闭盖驻波比示意图；

图3为现有技术翻盖手机天线匹配电路示意图；

图4为本实用新型实施例一翻盖手机天线匹配电路示意图；

图5为本实用新型实施例二翻盖手机天线匹配电路示意图；

图6为本实用新型实施例三翻盖手机天线匹配电路示意图；

图7为本实用新型实施例四翻盖手机开盖和闭盖驻波比示意图。

附图标号说明：

401：射频开关；

402：第一匹配电路；

403：第二匹配电路；

404：控制电路；

501：第一射频开关；

502：第二射频开关；

601：基础匹配电路。

具体实施方式

本实用新型实施例正是从现有技术的缺陷入手，提供了一种翻盖通信终端，以及一种优化翻盖通信终端天线性能的方法，在开盖和闭盖时使天线分别接入不同的匹配电路，每个匹配电路依据开盖时天线和闭盖时天线分别设计，更好满足天线输入阻抗的设计要求，减小天线效率在两种状态下的差距，改善天线性能。

下面仍以翻盖手机举例说明本实用新型的具体实施方式，对于PDA设备和GPS中接收机等无线设备与手机的实施方式类似，不再赘述。

首先介绍本实用新型实施例一：

本实施例与现有技术最根本区别在于，在开盖和闭盖时分别采用不同的匹配电路，以更好满足各自状态下天线对于输入阻抗设计的要求。

参见图4，为实施例一中的翻盖手机天线匹配电路示意图，在主体电路和天线基础上，还包括射频(Radio Frequency，RF)开关401、第一匹配电路402、第二匹配电路403以及控制电路404。RF开关由固定端和两个活动端组成，参见图4，J1为固定端，与主体电路连接，J2和J3为活动端，分别与第一匹配电路402和第二匹配电路403连接。如果第一匹配电路402是依据开盖状态下天线设计的，而第二匹配电路403是依据闭盖状态下天线设计的，那么，可通过控制电路404来控制，在手机处于开盖时，连通“主体电路-RF开关401(J1-J2)-第一匹配电路402-天线”第一通路；在手机处于闭盖时，连通“主体电路-RF开关401(J1-J3)-第二匹配电路403-天线”第二通路。

在本实施例中，控制电路404具体是指响应手机开盖和闭盖状态信息，由此控制RF开关401，实现在第一匹配电路402和第二匹配电路403进行选择的电路。控制电路404可以集成在原有的主体电路中，也可以在主体电路之外独立存在，图4所示为独立存在的情况。

需要说明的是，由于第一匹配电路402和第二匹配电路403是分别为开盖(闭盖)和闭盖(开盖)设计的，那么，二者自然是不同的，这才能达到本实用新型减小两种状态下天线效率、提高天线性能的目的。而具体匹配电路的内部设计则是现有技术，可认为是一个“黑匣子”，对于具体的不同天线，其匹配电路也是不同的，可在实际电路调试中通过一些辅助手段得到最优设计值。

对于图4，本领域技术人员应该获知，除了在主体电路和匹配电路中间增加RF开关401外，也可以在匹配电路和天线中间增加通过RF开关401，同样能够实现本实用新型的目的。

上述描述的第一匹配电路402或第二匹配电路403，可以是一个单独的电路，也可以是由多个子电路并联而成的电路。

利用实施例一提供的翻盖通信终端或优化翻盖通信终端天线性能的方法，天线在开盖和闭盖状态下分别接入各自适合的匹配电路，更好满足在每个状态下的天线对输入阻抗的要求，不同于现有技术以牺牲一个状态的天线性能为代价，保证在每个状态下的天线性能，减小了两种状态下天线效率差距。

下面介绍本实用新型实施例二：

与实施例一的基本构思相同，都是在开盖和闭盖两种状态下使天线接入不同的匹配电路，但是在匹配电路选择设计上却与实施例一不同，实施例一是采用一个RF开关401，而实施例二采用两个RF开关来对两个匹配电路进行选择。

参见图5，为实施例二天线匹配电路示意图，在主体电路和天线基础上，还包括第一RF开关501、第一匹配电路402、第二匹配电路403和第二RF开关502。仍假设第一匹配电路402为开盖状态设计、第二匹配电路403为闭盖状态设计，那么，在具体操作时，当开盖时，控制电路404控制选择“主体电路-第一RF开关501(K1-K2)-第一匹配电路402-第二RF开关502(K5-K4)-天线”构成的第一通路，当闭盖时，控制选择“主体电路-第一RF开关501(K1-K3)-第二匹配电路403-第二RF开关502(K6-K4)-天线”构成的第二通路。

这种通过两个RF开关来对匹配电路进行选择的好处是，避免闲置的匹配电路对使用中的电路产生干扰。例如，在实施例一中(图4)，当选择“主体电路-RF开关401(J1-J2)-第一匹配电路402-天线”第一通路时，由于第二匹配电路402一端与天线连接，会对工作中的第一通路造成一定影响，在具体设计匹配电路时，应该考虑这一影响，所以，图4这种电路结构某种程度上增加了设计复杂度，但是采用图5这种结构，就有效避免了此问题。可见，实施例二是本实用新型的优选实施例。

下面介绍本实用新型实施例三：

对于具体如何在第一匹配电路和第二匹配电路之间切换，可采用实施例一中一个RF开关的形式，也可以采用实施例二中两个RF开关的形式，但是，并不限于上述两种形式，例如，也可采用可调匹配电路来实现：从电路构成上是一个相同的基础匹配电路，但是通过控制电路的控制，当开盖时，将匹配电路调至第一值，此时匹配电路相当于第一匹配电路；当闭盖时，将匹配电路调至第二值，此时匹配电路相当于第二匹配电路(类似于可控可调电阻的原理)。参见图6，基础匹配电路601在控制电路404的控制下，与主体电路和天线连接，当开盖时，控制电路404控制其输出第一值，当闭盖时，控制其输出第二值。

总之，本实用新型上述实施例只是具体展现本实用新型的实施方式，但并不是限制本实用新型的保护范围。

最后，介绍本实用新型实施例四

需要说明的是，本实用新型对于各种翻盖通信终端都是适用的，只要这种翻盖通信终端由于采用同一匹配电路不能很好满足开盖和闭盖两种状态下天线设计不同要求，但是，对于目前流行的450MHz频段终端，本实用新型的优势则更加明显。

天线若要得到较高的效率，首先应该同其工作的频率的波相比拟，而工作波长与工作频率是成反比的，频率越高，波长越短，相反，频率越低，波长越长。450MHz的频率近似于传统的900MHz频率的一半，所以，其波长近似于900MHz波长的两倍，由此，450MHz频段终端若想获得普通900MHz频段的终端相同的天线效率，至少要满足的条件是天线是现有900MHz天线长度的两倍，这对于目前终端超小、超薄的发展趋势是不吻合的。

由上面分析，450MHz频段终端存在天线效率低的问题。对这类翻盖通信终端如果仍采用图3所示的一路匹配电路的方式，某一种状态(闭盖)下的天线效率在原有基础上会继续降低，变得不可接受。如果采用上述实施例一、实施例二或实施例三的方式，会有效解决这种问题。

对于450MHz频段终端本身存在的天线效率低的问题，也可以采用一定手段加以改善。参见本申请人提交的申请号为200610076472.0的专利申请，采用外置法向螺旋天线，天线的金属螺旋采用铜包钢材料，外膜采用低电磁损耗的ABS塑料。对于450MHz频段终端，在采用本实用新型减少开盖和闭盖天线效率差距的基础上，可采用上述的天线，同时达到提高天线效率的效果。

参见图7，为实施例四中450MHz频段的翻盖手机的驻波比示意图。与图2相比，本实施例中的手机在开盖和闭盖两种状态下的驻波比图形满足天线工作频率设计要求，有效减小两种状态下天线效率的差距，提高了天线性能。

对于450MHz频段翻盖手机，本申请人通过试验，在未采用本实施例之前，开盖状态下的天线效率为10％左右，在闭盖状态下天线效率为5％左右；采用本实施例之后，开盖状态下的天线效率达到20％，提高了100％，在闭盖状态下天线效率达到15％，提高了200％。

与上述翻盖通信终端相对应，本实用新型还提供一种应用于翻盖通信终端的天线系统，此天线系统包括第一匹配电路、第二匹配电路以及控制电路，控制电路在终端开盖时，启动由主体电路、第一匹配电路和天线构成的第一通路，控制电路在终端闭盖时，启动由主体电路、第二匹配电路和天线构成的第二通路。具体实现可参见前述实施例一至实施例四，在此不再赘述。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (12)

1.一种翻盖通信终端，包括主体电路和天线，其特征在于，还包括：

控制电路，分别与所述主体电路、第一匹配电路、第二匹配电路连接；

所述第一匹配电路在终端开盖状态下接收控制电路的控制信号并分别与主体电路和天线连接；

所述第二匹配电路在终端闭盖状态下接收控制电路的控制信号并分别与主体电路和天线连接。

2.根据权利要求1所述终端，其特征在于，还包括：第一射频开关和第二射频开关，所述射频开关包括一个固定端和两个活动端；

所述第一射频开关和第二射频开关的固定端分别与所述主体电路和所述天线连接；

所述第一射频开关的两个活动端，分别与第一匹配电路和第二匹配电路的一端连接；所述第二射频开关的两个活动端，分别与第一匹配电路和第二匹配电路的另一端连接。

3.根据权利要求1所述终端，其特征在于，还包括射频开关，所述射频开关具有一个固定端与两个活动端；

所述固定端与所述主体电路连接，两个活动端分别与所述第一匹配电路和第二匹配电路的一端连接，所述第一匹配电路和第二匹配电路的另一端统一连接到所述天线上；

或者，

所述固定端与所述天线连接，两个活动端分别与所述第一匹配电路和第二匹配电路的一端连接；所述第一匹配电路和第二匹配电路的另一端统一连接到主体电路上。

4.根据权利要求1所述终端，其特征在于，

所述第一匹配电路和第二匹配电路为同一基础匹配电路；

所述控制电路与所述基础匹配电路连接，在终端开盖和闭盖状态下，调整所述基础匹配电路，分别输出第一值和第二值。

5.根据权利要求1至4中任一项所述终端，其特征在于，所述第一匹配电路或第二匹配电路，是一个单独的电路，或者是由多个子电路并联而成的电路。

6.根据权利要求1至4任一项所述终端，其特征在于，

所述控制电路集成在所述主体电路中，或者，所述控制电路独立于所述主体电路。

7.根据权利要求6所述终端，其特征在于，所述终端是手机、PDA设备或者GPS中的接收机。

8.根据权利要求6所述终端，其特征在于，

所述终端工作频段是450MHz；

所述天线为外置法向螺旋天线，天线的金属螺旋采用铜包钢材料，外膜采用低电磁损耗的ABS塑料。

9.一种用于翻盖通信终端的天线系统，所述终端包括主体电路，其特征在于，所述系统包括：

控制电路，分别与所述主体电路、第一匹配电路、第二匹配电路连接；

所述第一匹配电路在终端开盖状态下接收控制电路的控制信号并分别与主体电路和天线连接；

所述第二匹配电路在终端闭盖状态下接收控制电路的控制信号并分别与主体电路和天线连接。

10.根据权利要求9所述系统，其特征在于，所述系统还包括：第一射频开关和第二射频开关，所述射频开关包括一个固定端和两个活动端；

所述第一射频开关和第二射频开关的固定端分别与所述主体电路和所述天线连接；

所述第一射频开关的两个活动端，分别与第一匹配电路和第二匹配电路的一端连接；所述第二射频开关的两个活动端，分别与第一匹配电路和第二匹配电路的另一端连接。

11.根据权利要求9所述系统，其特征在于，还包括射频开关，所述射频开关具有一个固定端与两个活动端；

所述固定端与所述主体电路连接，两个活动端分别与所述第一匹配电路和第二匹配电路的一端连接，所述第一匹配电路和第二匹配电路的另一端统一连接到所述天线上；

或者，

所述固定端与所述天线连接，两个活动端分别与所述第一匹配电路和第二匹配电路的一端连接；所述第一匹配电路和第二匹配电路的另一端统一连接到主体电路上。

12.根据权利要求9所述系统，其特征在于，所述第一匹配电路和第二匹配电路为同一基础匹配电路；

所述控制电路与所述基础匹配电路连接，在终端开盖和闭盖状态下，调整所述基础匹配电路，分别输出第一值和第二值。

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