CN202798827U

CN202798827U - 一种改善手机无线性能的结构设计及手机

Info

Publication number: CN202798827U
Application number: CN 201220338473
Authority: CN
Inventors: 武聪; 王国涛
Original assignee: Hisense Mobile Communications Technology Co Ltd
Current assignee: Hisense Mobile Communications Technology Co Ltd
Priority date: 2012-07-12
Filing date: 2012-07-12
Publication date: 2013-03-13
Anticipated expiration: 2022-07-12

Abstract

本实用新型公开了一种改善手机无线性能的结构设计及手机，在手机的电池后盖上设置有一块金属区域，所述金属区域避开手机天线与电池后盖相对的区域。本实用新型通过在手机的电池后盖上设置一块金属区域，来改变手机天线的辐射方向，由此可以减少人头对手机发射功率的吸收作用，使得手机的发射功率能够通过天线有效的辐射出去，进而显著提升了手机天线的辐射效率，使得手机产品更加容易通过OTA项目的测试，并同时降低了手机辐射对人脑造成的伤害程度，提升了手机产品的整机品质。

Description

一种改善手机无线性能的结构设计及手机

技术领域

本实用新型属于无线通信系统技术领域，具体地说，是涉及一种为改善手机天线的无线性能而提出的手机结构的改进性设计。

背景技术

在通讯技术日益发达的今天，手机已经成为人们日常生活中不可缺少的通讯工具，而对于手机性能的要求也越来越高。对于目前的手机产品来说，由于整机的厚度越来越薄，留给天线的空间越来越小，而现在3G手机所使用的频段越来越多，比如TD制式的手机就包括GSM、DCS、TD1.9G及TD2.0G四个频段，从而使得天线的性能越来越难达标，同时OTA的标准也在提高，由此使得现有的手机很难满足OTA的测试要求。

OTA是Over The Air的英文缩写，即空中性能测试，是CTIA(Ce11ular Telecommunication and Internet Association)制定的相关标准，与传导测试相对应，需要进行空间三维测试。OTA测试着重进行整机辐射性能方面的测试，侧重从手机整机的发射功率和接收灵敏度方面考察手机的辐射性能。OTA测试是在特定的微波暗室中测试整机在三维空间各个方向的发射功率和接收灵敏度，能够更加直接地反映出手机整机的辐射性能。

手机在进行OTA指标测试时，会进行模拟人头的测试，即将手机绑在模拟人头上进行OTA测试。而人头对手机发射功率有很强的吸收作用，由此使得基站测试到的功率就会很小，从而导致测得的TRP(TRP是Total Ra diated Power的英文缩写，即指总全向辐射功率，通过对整个辐射球面的发射功率进行面积分并取平均值得到)不能满足国家制定的OTA指标要求。

鉴于此，如何在极度紧张的手机空间环境中使得手机的OTA测试能够达到国家制定的标准要求，并提高手机产品的无线性能，是目前无线通信终端制造领域需要解决的一项主要问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种改善手机无线性能的结构设计，以降低人头对手机发射功率的吸收作用，提高手机的辐射功率，从而使得手机产品能够更加容易达到国家的OTA指标要求。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现：

一种改善手机无线性能的结构设计，在手机的电池后盖上设置有一块金属区域，所述金属区域避开手机天线与电池后盖相对的区域。

对于不同类型的电池后盖，所述金属区域的形式方式可以采用不同的结构设计方案：

首先，对于与手机电池分离的电池后盖来说，所述电池后盖可以由非金属材料制成，通过在电池后盖的内侧布设一块金属片，以形成所述的金属区域。

优选的，所述金属片优选贴装在电池后盖的内侧；其中，所述金属片优选采用铜箔贴装在所述电池后盖的内侧。

当然，对于与手机电池分离的电池后盖，也可以采用两部分结构组合而成，一部分由金属材料制成，另一部分由非金属材料制成，其中由金属材料制成的电池后盖形成所述的金属区域。

优选的，所述金属材料优选采用铝板。

其次，对于同手机电池整合为一体式结构的电池后盖来说，可以将所述电池后盖设计成两部分，一部分由金属材料制成，另一部分由非金属材料制成，其中由金属材料制成的电池后盖形成所述的金属区域。

优选的，所述金属材料优选采用铝板。

进一步的，所述手机天线布设在手机主板的顶部位置，与手机天线相对的电池后盖的顶部区域应设计成非金属区域。

基于上述改善手机无线性能的结构设计，本实用新型还提供了一种采用所述结构设计的手机，包括主板、天线、电池和电池后盖，在手机的电池后盖上设置有一块金属区域，所述金属区域避开手机天线与电池后盖相对的区域。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：本实用新型通过在手机的电池后盖上设置一块金属区域，来改变手机天线的辐射方向，由此可以减少人头对手机发射功率的吸收作用，使得手机的发射功率能够通过天线有效的辐射出去，进而显著提升了手机天线的辐射效率，使得手机产品更加容易通过OTA项目的测试，并同时降低了手机辐射对人脑造成的伤害程度，提升了手机产品的整机品质。

结合附图阅读本实用新型实施方式的详细描述后，本实用新型的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

图1是本实用新型为改善手机的无线性能而提出的一种电池后盖的结构设计示意图；

图2是本实用新型为改善手机的无线性能而提出的另外一种电池后盖的结构设计示意图；

图3是整合有手机电池的电池后盖的结构示意图；

图4是针对整合有手机电池的电池后盖而提出的一种为改善手机的无线性能而做出的电池后盖的改进结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细地描述。

在使用手机听筒进行手持通话时，需要将手机靠近人脑并贴近人耳来接听对方的通话语音。由于人脑靠近手机天线会降低手机天线的发射和接收性能，因此导致手机整机的发射和接收性能都会降低。在手机研发过程中应定量测量人脑对手机的发射和接收性能产生的影响，并进行优化设计，以使得发射和接收性能的降低不能太大，即减少人体和天线的电磁耦合效应，以提升手机的辐射功率。

为了减少人脑对手机发射功率的吸收作用，本实施例采用在手机的电池后盖上设置金属区域的方式来改变手机天线的辐射方向，进而使得手机的发射功率能够通过天线有效的辐射出去。其中，所述金属区域应设置在电池后盖上避开与手机天线相对的区域，以减少金属区域与天线的电磁耦合效应，保证天线自身的无线性能。

对于在电池后盖上设置金属区域的方式，可以采用多种形式，下面通过两个具体的实施例来详细阐述所述电池后盖的具体设计结构。

实施例一，本实施例的电池后盖1为独立后盖，即与手机电池2相分离，单独作为手机的后壳扣合在手机机体3的背部，参见图1所示。所述电池后盖1可以采用非金属材料制成，比如塑料等。为了形成所述的金属区域，本实施例优选在电池后盖1的内侧布设金属片6，所述金属片6在电池后盖1上的布设位置应避开电池后盖1与手机天线4相对的区域5。以图1所示的天线4布设方式来说，由于手机天线4布设在手机主板的顶部位置，因此，所述金属片6在电池后盖1上的布设位置应避开电池后盖1的顶部区域5，选择在电池后盖1的中间部位布设所述的金属片6。若手机天线4布设在手机主板的底部位置，则应避开电池后盖1内侧的底部区域，选择在电池后盖1的其他合适区域布设所述的金属片6。考虑到手机听筒一般都是布设在手机机体的上方，当用户手持通话时，手机的上方部位贴近人头，因此，人头对布设在手机主板顶部位置的天线的影响作用最大，采用本实施例的结构设计方案其提升天线辐射功率的效果更明显。当然，对于天线4布设在手机主板底部位置的手机产品来说，若人脑对天线辐射功率的影响导致手机产品无法通过OTA测试标准，则仍可以采用本实施例所提出的在电池后盖1的内侧增加金属区域的设计方案来解决此类问题。

在本实施例中，所述金属片6可以采用铜箔、铝箔等金属材料裁剪而成，贴装在所述的电池后盖1的内侧，以简化金属片6在电池后盖1上的装配工艺。当然，所述金属片6也可以选用其他种类的金属材质，金属片6在电池后盖1上的装配方式也可以采用其他形式的安装结构设计方式，本实施例对此不进行具体限制。

对于在电池后盖1上形成的金属区域的尺寸大小可以通过仿真实验比较确定。即，可以利用仿真软件首先建立仿真模型；然后在未加人头的情况下，仿真出手机辐射的三维方向图和二维方向图；而后将该模型加到人头上进行仿真测试，同样测试手机辐射的三维方向图和二维方向图。通过仿真结果表明：在未加人头时，1GHz频率下仿真得到的天线辐射效率为99.2％(此效率为仿真软件中的效率，不代表天线的实际效率，但具有参考价值)。在加上人头后，手机的辐射效率明显下降，在1GHz频率下辐射效率仅为15.5％，因为大部分辐射功率都被人头吸收了，而模拟基站测得的手机发射功率就比没加人头的情况下小得多，这就导致了测得的天线总全向辐射功率TRP下降。

为了改善这种情况，在电池后盖1的内侧贴装铜箔，然后加在人头上重新进行仿真实验，通过仿真得到的三维辐射方向图和二维辐射方向图可以清楚地表明：天线的辐射效率为21.2％，相对于没加铜箔的情况效率提高了6％，且辐射方向比没加铜箔的辐射方向更加完整，即被人头吸收的辐射功率明显减少了，使得手机发射功率通过天线有效的辐射出来。

实测结果参见表1、表2所列举的数据。其中，表1为在电池后盖1上不加铜箔情况下的测试结果；表2为在电池后盖1上加装铜箔后的测试结果。

表1

表2

对比上述测试结果可以清楚地看出：在电池后盖1上贴装铜箔后，手机的辐射功率有了明显的提升，一般在4-5dB左右，而对灵敏度没有很大的影响。但是，通过提升手机的辐射功率同样可以达到改善手机的辐射性能，使手机产品更容易满足OTA指标要求的设计目的。

以上是针对现有手机普遍采用的非金属材质的电池后盖而提出的增设金属区域的设计方式。对于这种与手机电池分离设计的电池后盖来说，还可以直接采用金属材料和非金属材料组合设计的方式，来形成对天线辐射功率具有提升作用的电池后盖。参见图2所示，具体来讲，可以将电池后盖设计成两部分，一部分采用非金属材料制成，如图2中的A区域；另一部分采用金属材料制成，如图2中的B区域，且与手机主板上布设天线的位置相对应的电池后盖的区域应为非金属材料制成的区域，即A区域。由此一来，通过手机天线辐射输出的电磁波可以经由电池后盖的金属区域B改变其辐射方向，以降低人头吸收的辐射功率，进而减少手机辐射对人脑产生的伤害。

在本实施例中，所述非金属材料优选采用塑料形成所述的A区域，所述金属材料优选采用铝板或者不锈钢板形成所述的B区域，在提高手机整体外观美感的同时，改善手机的无线性能。

实施例二，本实施例以目前翻盖式手机普遍采用的电池后盖7为例进行说明。这种电池后盖7通常与手机电池8整合设计成一体式结构，参见图3所示。对于这种类型的电池后盖7，可以采用如图2所示的结构设计方式来达到改善手机无线性能的设计目的。

参见图4所示，将整合有手机电池的电池后盖设计成两部分，其中，将与手机主板上布设天线的位置相对应的电池后盖部分采用非金属材料制成，如图4中7-1部分，与该7-1部分相邻的电池后盖部分采用金属材料制成，如图4中的7-2部分。该金属部分7-2的大小可以通过仿真实验根据测试结果确定，若将电池后盖上除与手机天线相对应的区域以外的其余部分均设计成金属壳体，能够满足手机的OTA指标要求，则优选采用这种结构设计方式，以简化电池后盖的加工工艺；否则，可以仅将电池后盖的中间部分7-2采用金属材料制成，上下部分7-1采用非金属材料制成，如图4所示，以满足手机产品的OTA测试要求。

同样的，在本实施例中，所述非金属材料优选采用塑料，所述金属材料优选采用铝板或者不锈钢板，在改善手机无线性能的同时，提高手机的质感和美观度。

当然，本实施例所提出的电池后盖设计方式也同样适用于除手机以外的其他需要进行无线通信的移动终端产品中，本实施例对此不进行具体限制。

应当指出的是，以上所述仅是本实用新型的一种优选实施方式，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

1.一种改善手机无线性能的结构设计，其特征在于：在手机的电池后盖上设置有一块金属区域，所述金属区域避开手机天线与电池后盖相对的区域。

2.根据权利要求1所述的改善手机无线性能的结构设计，其特征在于：所述电池后盖与手机电池分离，所述电池后盖由非金属材料制成，在电池后盖的内侧布设有一块金属片，形成所述的金属区域。

3.根据权利要求2所述的改善手机无线性能的结构设计，其特征在于：所述金属片贴装在电池后盖的内侧。

4.根据权利要求2所述的改善手机无线性能的结构设计，其特征在于：所述金属片为铜箔。

5.根据权利要求1所述的改善手机无线性能的结构设计，其特征在于：所述电池后盖与手机电池分离，所述电池后盖由两部分组成，一部分由金属材料制成，另一部分由非金属材料制成，其中由金属材料制成的电池后盖形成所述的金属区域。

6.根据权利要求5所述的改善手机无线性能的结构设计，其特征在于：所述金属材料为铝板。

7.根据权利要求1所述的改善手机无线性能的结构设计，其特征在于：所述电池后盖与手机电池整合为一体式结构，所述电池后盖由两部分组成，一部分由金属材料制成，另一部分由非金属材料制成，其中由金属材料制成的电池后盖形成所述的金属区域。

8.根据权利要求7所述的改善手机无线性能的结构设计，其特征在于：所述金属材料为铝板。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的改善手机无线性能的结构设计，其特征在于：所述手机天线布设在手机主板的顶部位置。

10.一种手机，包括主板、天线、电池和电池后盖，其特征在于：所述电池后盖采用如权利要求1至9中任一项权利要求所述的改善手机无线性能的结构设计。