CN211150770U - 天线结构及电子设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种天线结构及电子设备。该结构包括：天线辐射体，第一开关，其两端分别与天线辐射体的第一端和地连接；第二开关，其两端分别与天线辐射体的第二端和地连接；第一人体接近感应装置；第二人体接近感应装置；处理电路在接收到第一人体接近感应装置或者第二人体接近感应装置采集的人体接近信号，或者，接收到二者均采集到人体接近信号，且各自采集的人体接近信号所对应的参数值不相等的情况下，输出第一控制信号控制第一开关闭合，第二开关断开；或者，输出第二控制信号控制第一开关断开，第二开关闭合。本实用新型能够最大程度降低人体对天线工作频段内的效率的影响，提升电子设备无线通信的性能。

Description

天线结构及电子设备

技术领域

本实用新型涉及通信技术领域，特别是涉及一种天线结构及电子设备。

背景技术

手机等电子设备的天线设计一直有很多困扰天线设计者的难题，包括狭小的天线空间、众多的天线数量、手持时人体对天线的影响、以及天线对人体的影响等等。这其中，手持时人体对天线的恶劣影响是考验天线设计者的重点难关之一。由于人体的皮肤和肌肉组织是介电常数很高的物质，所以当接打电话或手持使用移动终端时，人体的手部和头部接近天线，会导致天线谐振频率偏移和电磁波吸收的现象，严重影响天线工作频段内的天线效率，进而降低电子设备无线通信的性能。人体接近天线电场场强越大的区域，这种影响越严重。因此，如何解决因人体接近或触碰对天线工作频段内的天线效率的影响，导致电子设备无线通信的性能降低的问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于提供一种天线结构及电子设备，从而可以解决因人体接近或触碰对天线工作频段内的天线效率的影响，导致电子设备无线通信的性能降低的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型实施例采用如下技术方案：

第一方面，本实用新型的实施例提供一种天线结构，应用于电子设备，包括：

信号源；

天线辐射体，所述天线辐射体设置有馈电点，所述馈电点通过馈线与所述信号源电连接；

第一开关，所述第一开关的一端与所述天线辐射体的第一端连接，另一端接地；

第二开关，所述第二开关的一端与所述天线辐射体的第二端连接，另一端接地；

第一人体接近感应装置，所述第一人体接近感应装置与所述第一开关之间的距离小于所述第一人体接近感应装置与所述馈电点之间的距离；

第二人体接近感应装置，所述第二人体接近感应装置与所述第二开关之间的距离小于所述第一人体接近感应装置与所述馈电点之间的距离；

处理电路，所述处理电路分别与所述第一开关、所述第二开关、所述第一人体接近感应装置以及所述第二人体接近感应装置连接；

其中，所述处理电路在接收到所述第一人体接近感应装置或者所述第二人体接近感应装置采集的人体接近信号，或者，接收到所述第一人体接近感应装置和所述第二人体接近感应装置均采集的人体接近信号，且各自采集的人体接近信号所对应的参数值不相等的情况下，输出第一控制信号或者第二控制信号，所述第一控制信号用于控制所述第一开关闭合且所述第二开关断开，所述第二控制信号用于控制所述第一开关断开且所述第二开关闭合。

第二方面，本实用新型的实施例还提供一种电子设备，包括：如上述实施例所述的天线结构。

本实用新型的上述技术方案的有益效果如下：

本实用新型的上述方案中，天线结构包括信号源；设置有馈电点的天线辐射体，馈电点通过馈线与信号源电连接；通过一端接地，另一端与天线辐射体的第一端连接的第一开关，一端接地，另一端与天线辐射体的第二端连接的第二开关，以及与第一开关之间的距离小于与馈电点之间的距离的第一人体接近感应装置，与第二开关之间的距离小于与馈电点之间的距离的第二人体接近感应装置；分别与第一开关、第二开关、第一人体接近感应装置以及第二人体接近感应装置连接的处理电路，处理电路在接收到第一人体接近感应装置或者第二人体接近感应装置采集到人体接近信号，或者，接收到第一人体接近感应装置和第二人体接近感应装置均采集到人体接近信号，且各自采集的人体接近信号所对应的参数值不相等的情况下，输出第一控制信号或者第二控制信号，第一控制信号用于控制第一开关闭合，第二开关断开；第二控制信号用于控制第一开关断开，第二开关闭合，如此，利用人体接近感应装置动态地检测用户握持电子设备时与该天线结构的接近或接触位置，智能地通过开关改变该天线结构接地位置，从而最大程度降低人体接近或触碰天线结构时对天线工作频段内的天线效率的影响，提升电子设备无线通信的性能。

附图说明

图1为本实用新型实施例的天线结构的结构示意图；

图2为本实用新型实施例的天线结构应用于电子设备所对应的安装位置示意图。

具体实施方式

为使本实用新型要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

如图1所示，本实用新型公开了一种天线结构，应用于电子设备。该天线结构包括：信号源1；天线辐射体2，天线辐射体2设置有馈电点3，馈电点3通过馈线与信号源1电连接；第一开关4，第一开关4的一端与天线辐射体2的第一端连接，另一端接地；第二开关5，第二开关5的一端与天线辐射体2的第二端连接，另一端接地；第一人体接近感应装置6，第一人体接近感应装置6与第一开关4之间的距离小于第一人体接近感应装置6与馈电点3之间的距离；第二人体接近感应装置7，第二人体接近感应装置7与第二开关5之间的距离小于第二人体接近感应装置7与馈电点3之间的距离；处理电路(图中未显示)，处理电路分别与第一开关4、第二开关5、第一人体接近感应装置6以及第二人体接近感应装置7连接。

这里，第一人体接近感应装置6与第一开关4之间的距离小于第一人体接近感应装置6与馈电点3之间的距离，也就是说，第一人体接近感应装置6靠近天线辐射体2的第一端设置。

第二人体接近感应装置7与第二开关5之间的距离小于第二人体接近感应装置7与馈电点3之间的距离，也就是说，第二人体接近感应装置7靠近天线辐射体2的第二端设置。

其中，处理电路在接收到第一人体接近感应装置6或者第二人体接近感应装置7采集的人体接近信号，或者，接收到第一人体接近感应装置6和第二人体接近感应装置7均采集的人体接近信号，且各自采集的人体接近信号所对应的参数值不相等的情况下，输出第一控制信号或者第二控制信号，第一控制信号用于控制第一开关4闭合，第二开关5断开，第二控制信号用于控制第一开关4断开，第二开关5闭合。

也就是说，处理电路根据接近感应装置(第一人体接近感应装置6和/或第二人体接近感应装置7)输出至处理电路的人体接近信号控制开关(第一开关4和/或第二开关5)通断。

这里，第一控制信号分别输入至第一开关4和第二开关5，第一控制信号输入至第一开关4，用于控制第一开关4闭合，第一控制信号输入至第二开关5，用于控制第二开关5断开。

第二控制信号分别输入至第一开关4和第二开关5，第二控制信号输入至第一开关4，用于控制第一开关断开，第二控制信号输入至第二开关，用于控制第二开关5闭合。

这里，馈电点3通过馈线与信号源1的一端电连接，信号源1的另一端接地。

需要说明的是，第一开关4的一端与天线辐射体2的第一端连接，另一端接地，也就是说，天线辐射体2的第一端通过第一开关4的开闭，能够实现与地的连接或者断开。具体的，当第一开关4闭合时，天线辐射体2的第一端接地；当第一开关4断开时，天线辐射体2的第一端与地的连接断开。

第二开关5的一端与天线辐射体2的第二端连接，另一端接地，也就是说，天线辐射体2的第二端通过第二开关5的开闭，能够实现与地的连接或者断开。具体的，当第二开关5闭合时，天线辐射体2的第二端接地；当第二开关5断开时，天线辐射体2的第二端与地的连接断开。

还需要说明的是，通常情况下，第一开关4和第二开关5均处于断开状态，也就是说，天线辐射体2的两端均未接地，即与地之间的连接处于断开状态。

下面简要说明一下该天线结构的工作原理。

由于天线辐射体2的第一端(也称为开路端)和第二端(也称为开路端)和均未接地，天线辐射体2的两个开路端与断开的地之间电压差大，分别形成天线辐射体2的左右两个电场强区。当人体接近该电场强区时，天线受影响导致其性能下降。而当天线辐射体2的开路端连接地时，开路端与地之间的电压差大幅下降，电场强度同时大幅下降，接近该区域的人体对天线的影响降低。但是也不排除在某些特殊情况下，远离该区域的人体对天线的影响降低。

一般情况下，用户是单手握持电子设备，天线辐射体2的左右两侧通常有一侧的电场强区接近手部，而另一侧离手部较远。所以，使人体接近的一侧开路端与地连接而另一侧保持断开，可以最大程度减小手持电子设备时对天线的性能的影响。或者，在某些特殊情况下，使人体远离的一侧开路端与地连接而另一侧保持断开，可以最大程度减小手持电子设备时对天线的性能的影响。

在第一人体接近感应装置6采集到人体接近信号时，说明人体接近天线辐射体2的第一端，该人体接近信号传输至电子设备的处理电路，一般情况下，处理电路输出第一控制信号，控制第一开关4闭合，第二开关5断开；或者，在某些特殊情况下，处理电路输出第二控制信号，控制第一开关4断开，第二开关5闭合。

在第二人体接近感应装置7采集到人体接近信号时，说明人体接近天线辐射体2的第二端，该人体接近信号传输至电子设备的处理电路，一般情况下，处理电路输出第二控制信号，控制第一开关4断开，第二开关5闭合；或者，在某些特殊情况下，处理电路发送第一控制信号，控制第一开关4闭合，第二开关5断开。

处理电路在接收到第一人体接近感应装置6和第二人体接近感应装置7均采集的人体接近信号，说明人体接近天线辐射体2的两端，此时，处理电路根据第一人体接近感应装置6和第二人体接近感应装置7各自采集的人体接近信号所对应的参数值，控制第一开关4的开闭以及第二开关5的开闭。

作为一可选地实现方式，在第一人体接近感应装置6和第二人体接近感应装置7各自采集的人体接近信号所对应的参数值不相等，也就是说，人体接近天线辐射体2的两端的接近程度不同，一般情况下，控制接近程度更高的一侧开路端的开关闭合，使其与地连接，接近程度低的一侧开路端的开关断开以阻隔其与地的连接；在某些特殊情况下，控制接近程度更高的一侧开路端的开关断开以阻隔其与地的连接，接近程度低的一侧开路端的开关闭合，使其与地连接。

需要说明的是，人体接近信号所对应的参数值可以是人体接近信号的信号强度，也可以是人体接近信号的信号功率值等。

作为另一可选地实现方式，处理电路在接收到第一人体接近感应装置6和第二人体接近感应装置7均采集的人体接近信号，且各自采集的人体接近信号所对应的参数值相等的情况下，输出第三控制信号，第三控制信号用于控制第一开关4和第二开关5均闭合。

也就说，人体接近天线辐射体2的两端的接近程度相同，处理电路输出第三控制信号，同时控制第一开关4闭合和第二开关5闭合，也就是，使得天线辐射体2没有开路端，以最大程度减小手持电子设备时对天线的性能的影响。

本实用新型实施例，利用人体接近感应装置动态地检测用户握持电子设备时与该天线结构的接近或接触位置，智能地通过开关改变该天线结构接地位置，从而最大程度降低人体接近或触碰天线结构时对天线工作频段内的天线效率的影响，提升电子设备无线通信的性能。

需要说明的是，上述实施例中的天线结构适用于天线带宽较宽，或者，天线的工作频段为一个或者两个的情形。

而为了进一步优化天线性能，或者，在天线的工作频段超过两个，也就是说，天线对应多个工作频段时，为了使天线性能适应不同的工作频段，作为一可选地实现方式，本实施例的天线结构还可包括：

与处理电路分别连接的N个第三开关8，每个第三开关8均包括一个动端和至少一个不动端；选频调谐电路(图中未显示)，包括M个选频通路；其中，N个第三开关8的全部动端均与天线辐射体2连接；N个第三开关8的全部不动端分别与M个选频通路的全部输入端一一对应连接；每个选频通路的输出端均接地，N个第三开关8的全部不动端的个数为M，1≤N≤M，M、N均为正整数。

需要说明的是，选频调谐电路设置于第三开关8与地之间。

这里，第三开关8可以是单刀单掷开关，此时M＝N。为了节省成本，以及考虑到天线的布局设计，第三开关8还可以是单刀双掷开关或者单刀多掷开关。

还有，选频调谐电路用于供天线选择工作在不同的频段，不同的选频通路对应不同的工作频段。

基于此，作为一可选地实现方式，处理器在接收到第一人体接近感应装置6或者第二人体接近感应装置7采集的人体接近信号，或者，接收到第一人体接近感应装置6和第二人体接近感应装置7均采集的人体接近信号，且各自采集的人体接近信号所对应的参数值不相等的情况下，输出第四控制信号或第五控制信号，其中，所述第四控制信号用于控制第一开关4闭合，第二开关5断开，第三开关8导通第一目标选频通路，所述第五控制信号用于控制第一开关4断开，第二开关5闭合，第三开关8导通第二目标选频通路，所述第一目标选频通路和所述第二目标选频通路均为所述M个选频通路中的一者。

具体的，基于当前天线的工作频段，控制其中一第三开关8的动端与目标不动端连接，即第三开关8闭合，导通当前状态下的最佳选频通路，即对应当前工作频段的选频通路。

作为另一可选地实现方式，处理电路在接收到第一人体接近感应装置6和第二人体接近感应装置7均采集的人体接近信号，且各自采集的人体接近信号所对应的参数值相等的情况下，输出第六控制信号，所述第六控制信号用于控制第一开关4和第二开关5均闭合，第三开关8导通第三目标选频通路，所述第三目标选频通路为所述M个选频通路中的一者。

本实用新型实施例，利用人体接近感应装置动态地检测用户握持电子设备时与该天线结构的接近或接触位置，智能地通过开关改变该天线结构接地位置以及控制选频调谐电路，从而最大程度降低人体接近或触碰天线结构时对天线工作频段内的天线效率的影响，提升电子设备无线通信的性能。

本实用新型实施例的电子设备，包括上述实施例中的天线结构。

可选地，该天线结构的天线辐射体2为电子设备的金属边框或内置走线。

可选地，如图1所示，电子设备还可包括：第一预设金属组件9，第一预设金属组件9靠近天线辐射体2的第一端的一端接地；第二预设金属组件10，第二预设金属组件10靠近天线辐射体2的第二端的一端接地；其中，天线辐射体2的第一端与第一预设金属组件9之间形成第一断口11；天线辐射体2的第二端与第二预设金属组件9之间形成第二断口12。

这里，第一预设金属组件9和第二预设金属组件10可以为电子设备上其他天线结构上的组成部件，也可以为电子设备上靠近本实施例的天线结构的其他金属部件。

可选地，如图2所示，本实施例的天线结构靠近电子设备的话筒设置，也就是说，本实施例的天线结构可设置于电子设备的下部(图2中虚线位置所示)，但不限于下部，其他位置也可，这里不做具体限定。

本实用新型实施例，利用人体接近感应装置动态地检测用户握持电子设备时与该天线结构的接近或接触位置，智能地通过开关改变该天线结构接地位置，从而最大程度降低人体接近或触碰天线结构时对天线工作频段内的天线效率的影响，提升电子设备无线通信的性能。

以上所述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所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种天线结构，应用于电子设备，其特征在于，包括：

信号源；

天线辐射体，所述天线辐射体设置有馈电点，所述馈电点通过馈线与所述信号源电连接；

第一开关，所述第一开关的一端与所述天线辐射体的第一端连接，另一端接地；

第二开关，所述第二开关的一端与所述天线辐射体的第二端连接，另一端接地；

第一人体接近感应装置，所述第一人体接近感应装置与所述第一开关之间的距离小于所述第一人体接近感应装置与所述馈电点之间的距离；

第二人体接近感应装置，所述第二人体接近感应装置与所述第二开关之间的距离小于所述第一人体接近感应装置与所述馈电点之间的距离；

处理电路，所述处理电路分别与所述第一开关、所述第二开关、所述第一人体接近感应装置以及所述第二人体接近感应装置连接；

其中，所述处理电路在接收到所述第一人体接近感应装置或者所述第二人体接近感应装置采集的人体接近信号，或者，接收到所述第一人体接近感应装置和所述第二人体接近感应装置均采集的人体接近信号，且各自采集的人体接近信号所对应的参数值不相等的情况下，输出第一控制信号或者第二控制信号，所述第一控制信号用于控制所述第一开关闭合，所述第二开关断开；所述第二控制信号用于控制所述第一开关断开，所述第二开关闭合。

2.根据权利要求1所述的天线结构，其特征在于，所述处理电路在接收到所述第一人体接近感应装置和所述第二人体接近感应装置均采集的人体接近信号，且各自采集的人体接近信号所对应的参数值相等的情况下，输出第三控制信号，所述第三控制信号用于控制所述第一开关和所述第二开关均闭合。

3.根据权利要求1所述的天线结构，其特征在于，还包括：

与所述处理电路分别连接的N个第三开关，每个第三开关均包括一个动端和至少一个不动端；

选频调谐电路，包括M个选频通路；

其中，N个第三开关的全部动端均与所述天线辐射体连接；

N个第三开关的全部不动端分别与M个选频通路的全部输入端一一对应连接；

每个选频通路的输出端均接地，N个第三开关的全部不动端的个数为M，1≤N≤M，M、N均为正整数。

4.根据权利要求3所述的天线结构，其特征在于，

所述处理电路在接收到所述第一人体接近感应装置或者所述第二人体接近感应装置采集的人体接近信号，或者，接收到所述第一人体接近感应装置和所述第二人体接近感应装置均采集的人体接近信号，且各自采集的人体接近信号所对应的参数值不相等的情况下，输出第四控制信号或者第五控制信号；

其中，所述第四控制信号用于控制所述第一开关闭合，所述第二开关断开，所述第三开关导通第一目标选频通路；

所述第五控制信号用于控制所述第一开关断开，所述第二开关闭合，所述第三开关导通第二目标选频通路，所述第一目标选频通路和所述第二目标选频通路均为所述M个选频通路中的一者。

5.根据权利要求3所述的天线结构，其特征在于，所述处理电路在接收到所述第一人体接近感应装置和所述第二人体接近感应装置均采集的人体接近信号，且各自采集的人体接近信号所对应的参数值相等的情况下，输出第六控制信号，所述第六控制信号用于控制所述第一开关和所述第二开关均闭合，所述第三开关导通第三目标选频通路，所述第三目标选频通路为所述M个选频通路中的一者。

6.一种电子设备，其特征在于，包括：如权利要求1至5任一项所述的天线结构。

7.根据权利要求6所述的电子设备，其特征在于，所述天线辐射体为所述电子设备的金属边框或者内置走线。

8.根据权利要求6所述的电子设备，其特征在于，还包括：

第一预设金属组件，所述第一预设金属组件靠近所述天线辐射体的第一端的一端接地；

第二预设金属组件，所述第二预设金属组件靠近所述天线辐射体的第二端的一端接地；

其中，所述天线辐射体的第一端与所述第一预设金属组件之间形成第一断口；

所述天线辐射体的第二端与所述第二预设金属组件之间形成第二断口。

Images