CN105390801A - 移动终端的天线结构及移动终端 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种移动终端的天线结构，通过信号检测模块检测出第一天线部与第二天线部的信号强弱，并将检测结果输出给控制模块。当第一天线部的信号较强时，控制模块控制切换电路模块切换第一天线部为主收发天线。同理，当第二天线部的信号较强时，控制模块控制切换电路模块切换第二天线部为主收发天线。因此，当受外界因素干扰第一天线部信号或第二天线部的收发信号强弱时，会选择信号较强的天线部为主收发天线，使得移动终端的射频性能一直处于较强的状态，提高用户的使用体验。此外，还提供一种移动终端。

Description

移动终端的天线结构及移动终端

技术领域

本发明涉及天线结构，特别是涉及一种提高射频性能的移动终端的天线结构及移动终端。

背景技术

随着电子装置的发展，为满足小形无线装置的需求，制造商不断努力以利用紧凑结构来实现诸如天线组件的无线通信电路。同时，在电子装置中包括导电结构，如金属装置外壳组件。因为导电组件可以影响射频性能，所以，在将天线并入到包括导电结构的电子装置中时必须小心。且常因为电子装置上的天线可用空间的尺寸而不利于性能发挥。传统的解决方案是增加天线尺寸或者添加多个调谐元器件实现宽频带工作，这些解决方案常常因为设备上的天线可用空间的尺寸而影响天线的射频性能。

发明内容

基于此，有必要提供一种提高射频性能的移动终端的天线结构及移动终端。

一种移动终端的天线结构，包括天线部、信号检测模块、控制模块及切换电路模块；

所述天线部包括第一天线部和第二天线部，所述第一天线部和所述第二天线部分别设置于金属地板的相对两边，所述第一天线部通过第一端口与所述切换电路模块连接，所述第二天线部通过第二端口与所述切换电路模块连接；所述信号检测模块连接所述切换电路模块；所述控制模块同时连接所述信号检测模块和所述切换电路模块；

所述信号检测模块用于检测所述第一天线部与所述第二天线部的信号强弱；若所述第一天线部的信号强于所述第二天线部的信号，则所述控制模块控制所述切换电路模块切换所述第一天线部为主收发天线；若所述第二天线部的信号强于所述第一天线部的信号，则所述控制模块控制所述切换电路模块切换所述第二天线部为主收发天线。

在其中一个实施例中，还包括同时连接所述控制模块及所述切换电路模块的信号收发模块，所述信号收发模块用于接收和发送天线部的信号。

在其中一个实施例中，所述第一天线部包括第一天线图案、第二天线图案及连接件；

所述第一天线图案大体为U型，所述第一天线图案的U型开口朝向所述金属地板非接触设置，所述第一天线图案的一自由端开路、与所述金属地板之间预留间隙，所述第一天线图案的另一自由端通过所述连接件与所述金属地板连接；所述第二天线图案的一端接所述金属地板，另一端沿所述金属地板的边缘自由延伸，使所述第二天线图案与所述金属地板之间形成缝隙；所述第二天线图案与所述连接件非接触。

在其中一个实施例中，所述第一天线部还包括匹配网络，所述匹配网络连接所述第一天线图案与所述第一端口。

在其中一个实施例中，所述第一天线部还包括用于对低频工作频段进行切换的低频调节网络；所述低频调节网络分别连接所述第一天线图案与所述金属地板。

在其中一个实施例中，所述低频调节网络包括单刀四掷开关、第一电感、第二电感、第三电感和第四电感；

所述第一电感、所述第二电感、所述第三电感、所述第四电感分别连接所述金属地板后与所述单刀四掷开关连接，所述单刀四掷开关另一端连接所述第一天线图案。

在其中一个实施例中，所述第一天线部还包括GPS调节网络，所述GPS调节网络包括第一电容和第五电感；所述第一电容和所述第五电感串联后分别连接所述第一天线图案和所述金属地板。

在其中一个实施例中，所述连接件与所述第二天线图案非接触设置。

在其中一个实施例中，所述第一天线部与所述第二天线部结构相同。

此外，还提高一种提高射频性能的移动终端。

一种移动终端，包括权利要求1-9任意一项所述天线结构。

上述移动终端的天线结构及移动终端通过信号检测模块检测出第一天线部与第二天线部的信号强弱，并将检测结果输出给控制模块。当第一天线部的信号较强时，控制模块控制切换电路模块切换第一天线部为主收发天线。同理，当第二天线部的信号较强时，控制模块控制切换电路模块切换第二天线部为主收发天线。因此，当受外界因素干扰第一天线部信号或第二天线部的收发信号强弱时，会选择信号较强的天线部为主收发天线，使得移动终端的射频性能一直处于较强的状态，提高用户的使用体验。

附图说明

图1为移动终端的天线结构的示意图之一；

图2为移动终端的天线结构的示意图之一；

图3为为第一端口或第二端口的频率响应图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1所示，为移动终端的天线结构的示意图之一。

一种移动终端的天线结构，包括天线部、信号检测模块304、控制模块305及切换电路模块303。

所述天线部包括第一天线部10和第二天线部20，第一天线部10和所述第二天线部20分别设置于金属地板300的相对两边，所述第一天线部10通过第一端口201与所述切换电路模303块连接，所述第二天线部20通过第二端口与所述切换电路模块303连接；所述信号检测模块304连接所述切换电路模块303；所述控制模块305同时连接所述信号检测模块304和所述切换电路模块303。

所述信号检测模块304用于检测所述第一天线部10与所述第二天线部20的信号强弱；若所述第一天线部10的信号强于所述第二天线部20的信号，则所述控制模块305控制所述切换电路模块303切换所述第一天线部10为主收发天线；若所述第二天线部20的信号强于所述第一天线部10的信号，则所述控制模块305控制所述切换电路模块303切换所述第二天线部20为主收发天线。

信号检测模块304用于检测第一天线部10与第二天线部20的信号强度，并对其信号强度进行比较，同时将比较结果输出给控制模块305。而控制模块305会根据控制切换电路模块303的工作状态。具体的，当第一天线部10的信号强度较强时，切换电路模块303会切换至第一天线部10、第一端口201导通的线路，从而使第一天线部10成为主收发天线。

同理，当第二天线部20的信号强于第一天线部10时，会是第二天线部20成为主收发天线，其原理同上，在此不再赘叙。

在一个实施例中，移动终端的天线结构还包括同时连接所述控制模块305及所述切换电路模块303的信号收发模块306，所述信号收发模块306用于接收和发送天线部的信号。

具体的，在第一天线部10成为主收发天线时，第一天线部10经由第一端口201、切换电路模块303及信号收发模块306形成导通回路，从而实现信号的收发。

在第二天线部20成为主收发天线时，第二天线部20经由第二端口、切换电路模块303及信号收发模块306形成导通回路，从而实现信号的收发。

在一个实施例中，第一天线部10包括第一天线图案101、第二天线图案102及连接件103。

所述第一天线图案101大体为U型，其U型开口朝向所述金属地板300非接触设置，所述第一天线图案101的一自由端开路，与所述金属地板300之间预留间隙，另一自由端通过所述连接件103与所述金属地板300连接；所述第二天线图案102一端接所述金属地板300，另一端沿所述金属地板300的边缘自由延伸，使所述第二天线图案102与所述金属地板300之间形成缝隙。

连接件103与所述第二天线图案102非接触设置。

具体的，第二天线图案102与金属地板300处于同一平面，第一天线图案101垂直金属地板300设置，且第一天线图案101具有一定高度，因此，连接件103连接第一天线图案后、朝向金属地板300的方向弯折并与金属地板300连接，因此，连接件103跨过第二天线图案102不与其接触。

在本实施例中，第二天线图案102与所述金属地板300处于同一平面。第二天线图案102为L型的片状，其较短的一端连接金属地板300，较长的一端沿金属地板300的边缘延伸且与金属地板300的边缘平行。

第一天线图案101可以具有沿垂直于金属地板300方向的厚度。连接件103一端连接第一天线图案101厚度方向的中间位置，然后弯折向金属地板300的方向直至与金属地板300连接。因此，连接件103与第二天线图案102既不相交也不接触。且连接件103与第二天线图案102与金属地板300之间形成的缝隙既不相交也不接触。

在本实施例中，请结合图2。连接件103的形状可为L型，也可为不规则的曲折形，只要其连接第一天线图案101及金属地板300，且不与金属地板300在同一平面。

在一个实施例中，第一天线部10还包括匹配网络104，所述匹配网络104连接所述第一天线图案101与所述第一端口201。

匹配网络104用于第一端口201与移动终端之间的匹配。第一匹配网络104还用于第一天线部10与移动终端之间的共轭匹配。

在一个实施例中，第一天线部10还包括用于对低频工作频段进行切换的低频调节网络105；所述低频调节网络105分别连接所述第一天线图案101与所述金属地板300。

在一个本实施例中，低频调节网络105至少包括一个电感和一个开关。

具体的，低频调节网络105包括单刀四掷开关、第一电感、第二电感、第三电感和第四电感。

所述第一电感、所述第二电感、所述第三电感、所述第四电感分别连接所述金属地板300后与所述单刀四掷开关连接，所述单刀四掷开关另一端连接所述第一天线图案101。

在其他实施例中，低频调节网络105也可包括单刀三掷开关及对应三个电感。

在一个实施例中，第一天线部10还包括GPS调节网络106，所述GPS调节网络106包括第一电容和第五电感；所述第一电容和所述第五电感串联后分别连接所述第一天线图案101和所述金属地板300。

GPS调节网络106至少包括一个电容。

基于上述所有实施例，第一天线部10与所述第二天线部20结构相同。第一天线部10与第二天线部20对称设置于金属地板300相对的两边。

基于上述所有实施例，第一天线部10或第二天线部20工作在倒F天线和环路天线两种模式下。第一端口201经过匹配网络104、第一天线图案101、连接件103回流到金属地板300，形成环路接地，而另一端则是延伸到第一天线图案101末端开路。

由于第二天线图案102与金属地板300之间形成的缝隙为缝隙天线，由金属地板300和第二天线图案102组成，依靠两者之间的缝隙辐射，且受到连接件的部分耦合激励。

基于上述所有实施例，当第一天线部10为主收发天线时，第二天线部20相应的为辅助收发天线。当第二天线部20为主收发天线时，第一天线部10相应的为辅助收发天线。

在第一天线部10或第二天线部20为主收发天线时，其对应的第一端口201或第二端口的频率响应图如图3所示。其中，第一端口201及第二端口均为射频输入端口。

图3中横轴为频率，单位GHz，纵轴为S11，单位dB。分别有四条曲线，分别对应低频调节网络105的四个不同电感值。从图中可以看出，低频调节网络105对低频部分(0.7GHz～0.96GHz)进行切换，对中高频(1.575GHz和1.71GHz～2.69GHz)无明显影响。通过不同感值电感切换，实现低频覆盖0.7GHz～0.96GHz；同时覆盖GPS频段1.575GHz和高频频段1.71GHz～2.69GHz。

基于上述所有实施例，第一天线部10和第二天线部20的主要工作模式如下：

当处于倒F天线模式时，第一天线部10和第二天线部20工作在低频频段，通过低频调节网络105覆盖0.7～0.96GHz；当处于回路天线时，则同时跨过缝隙天线，共同覆盖高频1.71～2.69GHz；通过GPS调节网络106构成的另一个环路天线，则工作在GPS频段。

对于移动终端本体，第一天线部10和第二天线部20具有相同的电性能。

在一个实施例中，当人手握住移动终端具有天线部的那部分时，由于人手的吸收等作用，会导致手握那部分天线性能的明显恶化，此时信号检测模块304检测到手握那部分的天线信号明显弱于另一端天线信号，因此，控制模块305控制切换电路模块303切换到另一端天线部作为主天线，而手握那部分的天线部作为辅助天线(一般为4G通信的分集天线)。

基于上述所有实施例，第一天线图案101、第二天线图案102等辐射体作为移动终端的金属边框的一部分。

一种移动终端上述天线结构。

上述移动终端的天线结构及移动终端通过信号检测模块304检测出第一天线部10与第二天线部20的信号强弱，并将检测结果输出给控制模块305。当第一天线部10的信号较强时，控制模块305控制切换电路模块303切换第一天线部10为主收发天线。同理，当第二天线部20的信号较强时，控制模块305控制切换电路模块303切换第二天线部20为主收发天线。因此，当受外界因素干扰第一天线部信号10或第二天线部20的收发信号强弱时，会选择信号较强的天线部为主收发天线，使得移动终端的射频性能一直处于较强的状态，提高用户的使用体验。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种移动终端的天线结构，其特征在于，包括天线部、信号检测模块、控制模块及切换电路模块；

所述天线部包括第一天线部和第二天线部，所述第一天线部和所述第二天线部分别设置于金属地板的相对两边，所述第一天线部通过第一端口与所述切换电路模块连接，所述第二天线部通过第二端口与所述切换电路模块连接；所述信号检测模块连接所述切换电路模块；所述控制模块同时连接所述信号检测模块和所述切换电路模块；

所述信号检测模块用于检测所述第一天线部与所述第二天线部的信号强弱；若所述第一天线部的信号强于所述第二天线部的信号，则所述控制模块控制所述切换电路模块切换所述第一天线部为主收发天线；若所述第二天线部的信号强于所述第一天线部的信号，则所述控制模块控制所述切换电路模块切换所述第二天线部为主收发天线。

2.根据权利要求1所述的移动终端的天线结构，其特征在于，还包括同时连接所述控制模块及所述切换电路模块的信号收发模块，所述信号收发模块用于接收和发送天线部的信号。

3.根据权利要求1所述的移动终端的天线结构，其特征在于，所述第一天线部包括第一天线图案、第二天线图案及连接件；

所述第一天线图案大体为U型，所述第一天线图案的U型开口朝向所述金属地板非接触设置，所述第一天线图案的一自由端开路、与所述金属地板之间预留间隙，所述第一天线图案的另一自由端通过所述连接件与所述金属地板连接；所述第二天线图案的一端接所述金属地板，另一端沿所述金属地板的边缘自由延伸，使所述第二天线图案与所述金属地板之间形成缝隙；所述第二天线图案与所述连接件非接触。

4.根据权利要求3所述的移动终端的天线结构，其特征在于，所述第一天线部还包括匹配网络，所述匹配网络连接所述第一天线图案与所述第一端口。

5.根据权利要求3所述的移动终端的天线结构，其特征在于，所述第一天线部还包括用于对低频工作频段进行切换的低频调节网络；所述低频调节网络分别连接所述第一天线图案与所述金属地板。

6.根据权利要求5所述的移动终端的天线结构，其特征在于，所述低频调节网络包括单刀四掷开关、第一电感、第二电感、第三电感和第四电感；

所述第一电感、所述第二电感、所述第三电感、所述第四电感分别连接所述金属地板后与所述单刀四掷开关连接，所述单刀四掷开关另一端连接所述第一天线图案。

7.根据权利要求3所述的移动终端的天线结构，其特征在于，所述第一天线部还包括GPS调节网络，所述GPS调节网络包括第一电容和第五电感；所述第一电容和所述第五电感串联后分别连接所述第一天线图案和所述金属地板。

8.根据权利要求3-7任意一项所述的移动终端的天线结构，其特征在于，所述连接件与所述第二天线图案非接触设置。

9.根据权利要求3-7任意一项所述的移动终端的天线结构，其特征在于，所述第一天线部与所述第二天线部结构相同。

10.一种移动终端，其特征在于，包括权利要求1-9任意一项所述天线结构。