一种天线、终端及天线调节方法

文档序号:1415295 发布日期:2020-03-10 浏览:5次 >En<

阅读说明:本技术 一种天线、终端及天线调节方法 (Antenna, terminal and antenna adjusting method ) 是由 胡育根 于 2018-09-04 设计创作,主要内容包括:本发明涉及到通信技术领域,公开了一种天线、终端及天线调节方法。所述天线位于终端的边框区域;所述天线包括:馈电单元、辐射主体、第一控制单元及第二控制单元;所述辐射主体中包括馈电点;所述馈电点与所述天线的馈电单元连接;所述第一控制单元与所述辐射主体的第一端连接,用于控制所述辐射主体的第一端与所述天线的接地点的连通;所述第二控制单元与所述辐射主体的第二端连接,用于控制所述辐射主体的第二端与所述天线的接地点的连通;所述第一端和所述第二端分别与所述底部边框的两端对应。(The invention relates to the technical field of communication, and discloses an antenna, a terminal and an antenna adjusting method. The antenna is positioned in a frame area of the terminal; the antenna includes: the antenna comprises a feed unit, a radiation body, a first control unit and a second control unit; the radiation body comprises a feed point; the feeding point is connected with a feeding unit of the antenna; the first control unit is connected with the first end of the radiation main body and used for controlling the communication between the first end of the radiation main body and the grounding point of the antenna; the second control unit is connected with the second end of the radiation main body and used for controlling the communication between the second end of the radiation main body and the grounding point of the antenna; the first end and the second end correspond to two ends of the bottom frame respectively.)

一种天线、终端及天线调节方法

技术领域

本发明涉及到通信技术领域,尤其涉及到一种天线、终端及天线调节方法。

背景技术

随着手机、平板电脑等智能移动终端技术的发展,移动终端日益普及,其中,手机已成为承载消费者交互信息的主要终端,基于消费者的个性需求和手机产品竞争的激烈,全金属外观手机和全面屏设计,以其独特的手感和外观,广受消费者的青睐,越来越多的终端采用全金属外壳或者金属边框来提升产品的外观和质感。

然而这种产品外观或者质感与终端的天线性能往往是互相制约的,再加上目前的终端越来越轻薄的趋势,使得天线的设计空间变得越来越小。例如,对于金属边框或者全金属外壳的终端来说,为了实现其天线性能,通常需要对金属后壳或金属边框进行开缝,以便于将切割后的部分金属区域用作天线的一部分,以此来实现在设计空间狭小的情况下仍能保持天线的性能。

但是,由于在用户使用过程中,人体接触对金属信号的影响非常大,导致终端信号变化幅度较大,难以通过现有的天线布局和天线匹配方式,来保证天线信号的稳定和强度。

发明内容

本发明实施例提供了一种天线、终端及天线调节方法,用以提高天线的性能,进而提高终端的通信效果。

本发明实施例提供了一种天线,所述天线位于终端的边框区域;所述天线包括:馈电单元、辐射主体、第一控制单元及第二控制单元;

所述辐射主体中包括馈电点;所述馈电点与所述天线的馈电单元连接;

所述第一控制单元与所述辐射主体的第一端连接,用于控制所述辐射主体的第一端与所述天线的接地点的连通;

所述第二控制单元与所述辐射主体的第二端连接,用于控制所述辐射主体的第二端与所述天线的接地点的连通;所述第一端和所述第二端分别与所述底部边框的两端对应。

本发明实施例中,通过在天线的辐射主体设置馈电点和第一控制单元及第二控制单元,在辐射主体上实现多个天线分支,通过对第一控制单元和第二控制单元与所述天线的接地点的连通的控制,实现不同天线分支的切换,避开左右手对天线信号的影响,避免了用户在使用终端时对天线信号的影响,进而提高了天线的性能,从而提高终端的通信效果。

一种可能的实现方式,所述天线的接地点设置在所述终端的金属背壳上,所述第一控制单元和所述第二控制单元分别与所述金属背壳连接;

或者,所述天线的接地点设置在所述终端的内部接地电路上,所述第一控制单元和所述第二控制单元分别与所述内部接地电路连接。

一种可能的实现方式,所述第一控制单元包括:并联的开关电路和调谐电路;所述开关电路用于控制所述第一控制单元与所述天线的接地点的连通;所述调谐电路用于调整所述天线的频率。

一种可能的实现方式,所述第二控制单元包括:并联的开关电路和调谐电路;所述开关电路用于控制所述第二控制单元与所述天线的接地点的连通;所述调谐电路用于调整所述天线的频率。

通过开关电路实现对非工作的天线分支的接地,以及对工作的天线分支进行馈电,在保证天线性能的同时,解决了手持状态下的信号减弱的问题。

通过调谐电路,实现了第一控制单元和第二控制单元对应的分支天线对所需工作频段的覆盖。

一种可能的实现方式,所述调谐电路包括用于调节所述天线参数的电容或/和电感。

本发明实施例提供了一种终端,包括如本发明实施例提供的任一天线。

本发明实施例提供了一种天线调节方法,适用于如本发明实施例提供的终端,包括:

所述终端确定使用者的握持姿态;

所述终端根据所述握持姿态确定所述第一控制单元与所述第二控制单元的匹配工作状态;

所述终端控制所述第一控制单元与所述第二控制单元处于所述匹配工作状态,以使所述终端的天线信号与所述握持姿态匹配。

本发明实施例中,根据握持姿态确定使用者手持状态下影响的天线分支,通过控制第一控制单元与所述第二控制单元使得手接触区域的天线分支作为非工作天线分支,非接触区域的天线分支作为工作天线分支,使得辐射主体有效避开人手吸收最强的位置的天线分支,进而消除人手对天线的影响,从而实现天线辐射效率的最大化。

一种可能的实现方式,所述握持姿态为左手握持;

所述终端根据所述握持姿态确定所述第一控制单元与所述第二控制单元的匹配工作状态,包括:

所述终端确定所述第一控制单元处于断路状态或调谐状态,且所述第二控制单元处于接地状态。

一种可能的实现方式,所述握持姿态为右手握持;

所述终端根据所述握持姿态确定所述第一控制单元与所述第二控制单元的匹配工作状态,包括:

所述终端确定所述第二控制单元处于断路状态或调谐状态,且所述第一控制单元处于接地状态。

一种可能的实现方式,所握持姿态为未握持状态;

所述终端根据所述握持姿态确定所述第一控制单元与所述第二控制单元的匹配工作状态,包括:

所述终端确定所述第一控制单元处于断路状态或调谐状态,且所述第二控制单元处于断路状态或调谐状态。

根据不同的握持姿态,调整所述第一控制单元和所述第二控制单元,以实现天线分支的切换,避免不同的握持对天线性能的影响。

本发明实施例提供了一种计算设备,包括存储器和处理器,其中:

所述存储器,用于存储程序指令;

所述处理器,用于调用所述存储器中存储的程序指令,并按照获得的程序执行本发明实施例提供的天线调节方法。

本发明实施例提供了一种计算机存储介质,所述计算机存储介质存储有计算机可执行指令,所述计算机可执行指令用于使所述计算机执行本发明实施例提供的天线调节方法。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种天线的结构示意图;

图2为本发明实施例提供的一种终端的手持状态示意图;

图3为本发明实施例提供的一种天线的结构示意图;

图4为本发明实施例提供的一种天线的结构示意图;

图5为本发明实施例提供的一种天线的结构示意图;

图6为本发明实施例提供的一种终端的手持状态示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施例进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明,并不用于限制本发明。

本发明实施例中所述的终端可以为多种类型的终端设备,如手机、平板电脑、便携式计算机、个人数字助理等,本发明对此不做具体限制。

下面结合说明书附图对本发明实施例做进一步详细描述。

由于全金属外壳对终端的内置天线具有较强的屏蔽性,现有的天线技术均通过将金属外壳切割后,利用金属外壳的一部分作为天线的辐射体,形成缝隙天线,以保证天线的高辐射效率。以终端为手机为例,金属外壳的开缝处可以为手机四周的***金属边框,具体的,可以根据天线的设计需要,设置多个开缝,因此,金属边框可以包括多个侧边框,各个侧边框的长度可能相同,也可能不相同,本发明对此不做具体限制。当然,也可以直接在金属背壳上开缝,在此不做限定。

与此同时,在天线辐射问题解决的同时,由于人手持场景下不可避免地会触摸到作为辐射体的金属机壳部分,由于人手的容性效应,会较以前内置天线的设计基础上造成更强的手持衰弱效应,并且在左右手的手持影响并不一致。

为了解决以上问题,可以采用ASDIV技术,即芯片可以根据使用场景将主天线在手持情况下切换到手机顶部的天线,以避免底部天线信号变弱导致整体天线信号变弱的问题。但是由于手机顶部的天线接收信号功能较弱,信号的接收仍需要通过手机底部的天线实现信号增强,因此,人手对天线的性能仍有明显影响。

图1为本发明实施例中提供的一种天线的内部结构示意图,如图1所示,该终端设备包括金属背壳100,辐射主体111;辐射主体111位于终端的所需手持区域(如手机底部)。

本发明实施例以辐射主体111为金属背壳100中的底部,且辐射主体111的末端位于终端左右两侧为例进行说明,辐射主体111通过开缝与金属背壳100不连接,形成缝隙天线,用于辐射和接收电磁波信号,手机金属背壳100可以作为手机的参考地。其他场景,例如手机处于横持场景与人手接触辐射主体111的末端位于终端的顶端和/或底部的场景,或者,手机处于接听电话时,终端的辐射主体111的末端位于终端左右两侧、终端的顶端、底部的一项或多项与人体的手部和人体其他部位接触的场景,可以参考该实施例,在此不再赘述。

如图2所示,在终端被左/右手持场景下,人手(尤其是虎口部分)对区域1的天线信号辐射吸收严重,并且,左右手对辐射主体111握住的部分不同,导致天线性能的差异。

如图3所示,本发明实施例提供了一种天线,所述天线位于终端的底部边框区域;所述天线包括:馈电单元300、辐射主体111、第一控制单元301及第二控制单元302;

辐射主体111中包括馈电点311;馈电点311与所述天线的馈电单元300连接;

第一控制单元301与辐射主体111的第一端连接,用于控制辐射主体111的第一端与所述天线的接地点的连通;

第二控制单元302与辐射主体111的第二端连接,用于控制辐射主体111的第二端与所述天线的接地点的连通;所述第一端和所述第二端分别与所述底部边框的两端对应。

馈电单元300可以从辐射主体111上的馈电点311馈入,馈电点311的选取可以根据具体天线布局确定,也可以根据具体天线调节的需要确定,在此不做限定。如图4所示,馈电单元300可以包括信号源32及信号源32的调谐电路33。

馈电点311将辐射主体111分为左右两个天线分支。在两侧天线分支末端开缝处,可以分别设置有第一控制单元301和第二控制单元302。

在一个具体的实施例中,所述天线的接地点331-332可以设置在所述终端的金属背壳100上,第一控制单元301和第二控制单元302分别与金属背壳100连接。

当然,天线的接地点还可以设置在终端的内部,例如,所述天线的接地点设置在所述终端的内部接地电路上,所述第一控制单元和所述第二控制单元分别与所述内部接地电路连接。内部的接地电路可以位于终端内部的合金板上,也可以为单独设置的接地电路,在此不做限定。

如图3所示,辐射主体111与接地点331-332通过开缝间隔。当然,也可以选取其他金属区域作为所述天线的接地点,在此不做限定。

本发明实施例中,通过对辐射主体111的中间位置设置馈电点311,两端接地的方式,将天线的辐射主体111分为左右两个分支,在终端底部的净空区形成左右两个全频段天线分支。每个天线分支在另一天线分支接地的情况下可以独立作为所需工作频段的天线体。通过将手接触区域的天线分支接地,使得辐射主体111有效避开人手吸收最强的位置的天线分支,进而消除人手对天线的影响,从而实现天线辐射效率的最大化。

本发明实施例中,可以通过设置多个馈电点或多个接地点,设置多个天线分支,天线分支的数量可以是两个或者更多,可以根据需要确定,本发明实施例对天线分支的数量不做限制。

由于手持对天线性能有较明显影响,且左右手对天线性能影响不一的特性,本发明实施例中,可以针对左手和右手手持情况下,通过控制第一控制单元301和第二控制单元302,在保证天线性能的同时,实现对工作天线的切换,以消除人体造成负面影响。

一种可能的实现方式,第一控制单元301包括:并联的开关电路;所述开关电路用于控制第一控制单元301与所述天线的接地点331的连通。

一种可能的实现方式,第二控制单元302包括:并联的开关电路所述开关电路用于控制第二控制单元302与所述天线的接地点332的连通。

其中,并联的开关电路中可以设置为单刀多掷开关;单刀多掷开关可以设有短路和断路分路,当人手(如虎口)接触该天线分支对应的位置时,此天线分支通过短路接地,通过接地消除人手体的影响。另外,该天线分支不作为天线辐射主体的同时,还可以在此天线分支增加其他开关同步接地以起到更好地消除人手对整个天线的影响的效果。

为实现两个分支天线对所需工作频段的覆盖,一种可能的实现方式,如图4所示,第一控制单元301包括:并联的开关电路35和调谐电路351;开关电路35用于控制第一控制单元301与所述天线的接地点331的连通;调谐电路351用于调整所述天线的频率。

一种可能的实现方式,第二控制单元302包括:并联的开关电路34和调谐电路342;开关电路34用于控制第二控制单元302与所述天线的接地点332的连通;调谐电路342用于调整所述天线的频率。

通过辐射主体111的两端和接地点331-332之间设置第一控制单元301和第二控制单元302的形式实现两个分支天线对所需工作频段的覆盖,形成在终端底部区域两个全频段的天线分支。

一种可能的实现方式,调谐电路351和342包括用于调节所述天线参数的电容和/或电感。

在具体实施过程中,可以分别有将辐射主体111通过串联电容或短路形式与接地点331-332选择性连接。通过并联电容方式改变天线与接地点331-332等效对地电容,实现天线的宽频覆盖。

如图4所示,辐射主体111被馈电点311分为左右两个天线分支。第二控制单元302具有串联电容C1,串联电容C2,短路和断路四个状态;第一控制单元301具有串联电容C3,串联电容C4,短路和断路四个状态;

因此在控制单元的不同状态下,对应天线的接地点的状态可以包括:第一控制单元301具有串联电容C1+C0,C2+C0,短路和C0四个状态,第二控制单元302具有串联电容C3+C0,C4+C0,短路和C0四个状态。其中,电容C0为辐射主体111通过开缝与接地点331-332形成的固有电容。

根据谐振原理:LC(2πf)^2=1

其中,L为天线等效电感,C为天线等效电容,f为天线工作频率,可以通过改变等效电容C,从而使天线在不同频段谐振。

进一步的,可以通过在第一控制单元301和第二控制单元302增加并联电容或断路的方式,可以实现天线宽频切换。

具体的,每个天线分支的末端与接地点331-332靠近,具有等效电容C1,在每个天线分支的末端还可以通过开关分别串联不同电容Cn与接地点331-332连接,通过的在天线分支的末端与接地点331-332之间叠加C1至Cn,实现多频段的兼容设计。

本发明实施例提供了一种终端,包括如本发明实施例提供的任一天线。

基于相同的发明构思,本发明实施例提供了一种天线调节方法,适用于如本发明实施例提供的终端,包括:

所述终端确定使用者的握持姿态;

所述终端根据所述握持姿态确定第一控制单元301与第二控制单元302的匹配工作状态;

所述终端控制第一控制单元301与第二控制单元302处于所述匹配工作状态,以使所述终端的天线信号与所述握持姿态匹配。

在终端手持场景下,根据确定的握持姿态,确定握持姿态影响辐射主体111中的天线分支,通过对该天线分支和接地点短路的形式强制接地以降低此分支对天线的影响,并同时实现了将辐射主体切换到另一端,实现了天线分支的切换,以保证较高的辐射效率。

针对左右手握持姿态的判别方法,可以根据终端中的传感器接收到的传感器数据,确定终端所处的握持姿态;或者,通过天线芯片或耦合装置对比天线的不同天线分支的信号,以判断天线辐射效率,进而确定握持姿态,当然也可以根据其他方式确定,在此不做限定。

一种可能的实现方式,所述握持姿态为左手握持;

所述终端根据所述握持姿态确定第一控制单元301与第二控制单元302的匹配工作状态,包括:

所述终端确定第一控制单元301处于断路状态或调谐状态,且第二控制单元302处于接地状态。

结合图2中的手机为例的左手握持场景,人手握持的区域对区域1中的天线性能影响较大,因此可以设置左边天线分支接地不工作,如图5所示,即第二控制单元302处于接地状态。天线右分支作为信号的辐射体,第一控制单元301处于断路状态,当然第一控制单元301还可以通过开关选择调谐电路35中串联不同等效电感的状态,从而保证天线的辐射效率。

一种可能的实现方式,所述握持姿态为右手握持;

所述终端根据所述握持姿态确定第一控制单元301与第二控制单元302的匹配工作状态,包括:

所述终端确定第二控制单元302处于断路状态或调谐状态,且第一控制单元301处于接地状态。

以手机为例的右手握持场景,如图6中人手握持的区域对区域2中的天线性能影响较大,因此可以设置右边天线分支接地不工作,即第一控制单元301处于接地状态。天线左分支作为信号的辐射体,第一控制单元301处于断路状态,当然第一控制单元301还可以通过开关选择调谐电路34中串联不同等效电感的状态,从而保证天线的辐射效率。

一种可能的实现方式,所握持姿态为未握持状态;

所述终端根据所述握持姿态确定第一控制单元301与第二控制单元302的匹配工作状态,包括:

所述终端确定第一控制单元301处于断路状态或调谐状态且第二控制单元302处于断路状态或调谐状态。

结合图2,以手机为例的终端未握持状态的场景,人手对天线性能无影响,因此左右两个天线分支可以同时工作,天线右分支作为信号的辐射体,第一控制单元301和第二控制单元302处于断路状态,当然第一控制单元301和第二控制单元302还可以通过开关设置串联不同等效电感的状态,从而保证天线的辐射效率。

本发明实施例提供的天线,其天线位于人手手持部位,馈电点位于天线辐射主体的非边缘区域,实现天线的对偶,将天线的辐射主体分为多个天线分支,通过对非工作天线分支接地的方式,分别针对左手和右手手持情况下实现对天线辐射主***置的切换,保证天线性能同时,降低人手对天线辐射效率的影响。

本发明实施例提供了一种计算设备,包括存储器和处理器,其中:

所述存储器,用于存储程序指令;

所述处理器,用于调用所述存储器中存储的程序指令,并按照获得的程序执行本发明实施例提供的天线调节方法。

本发明实施例提供了一种计算机存储介质,所述计算机存储介质存储有计算机可执行指令,所述计算机可执行指令用于使所述计算机执行本发明实施例提供的天线调节方法。

本发明实施例中,通过天线设置馈电点和多个接地点,实现天线的左右天线分支,并通过第一控制单元和第二控制单元实现天线分支的切换设计,避开左右手对天线信号的影响;通过对握持状态的判断,对天线分支进行切换,减小手持对天线系统的影响,从而调节了天线的辐射,避免了用户在使用终端时对天线信号的影响,进而提高了天线的性能,从而提高终端的通信效果。

本领域内的技术人员应明白,本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

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