CN105745785B

CN105745785B - 移动终端

Info

Publication number: CN105745785B
Application number: CN201480060595.8A
Authority: CN
Inventors: 李元鹏; 于亚芳; 王汉阳; 李建铭
Original assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Current assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Priority date: 2014-07-31
Filing date: 2014-07-31
Publication date: 2019-05-28
Anticipated expiration: 2034-07-31
Also published as: EP3157098A4; US10347969B2; US20170207515A1; WO2016015284A1; EP3157098A1; CN105745785A

Abstract

本发明实施例提供一种移动终端，该移动终端包括天线，该天线包括第一辐射体和与第一辐射体形成电连接的第二辐射体，以及与该第一辐射体的两端分别形成耦合部分的第一接地分支和第二接地分支；其中，第一辐射体、第一接地分支和第二接地分支形成该移动终端的外边框，该第二辐射体围设在第一辐射体、第一接地分支和第二接地分支形成的外边框的内侧，并且该第一辐射体和该第二辐射体产生不同频段的谐振。本发明实施例提供的移动终端克服了现有技术中的天线因被使用者触碰而导致信号变差的问题。

Description

移动终端

技术领域

本发明实施例涉及通信技术领域，尤其涉及一种移动终端。

背景技术

为了满足用户对移动终端外观的需求，通常对移动终端采用金属外壳的设计方案，因此，对移动终端的天线技术提出了更高的要求；具体地，采用全金属天线方案的移动终端，天线通常外露，然而，使用者接触金属外壳时，会导致天线信号变差。为了避免上述问题，现有技术中的移动终端例如可以将天线设计到手机的正面，以远离使用者的接触；又例如可以在手机的金属天线的辐射部分外面增加塑胶套等介质，以避开使用者的直接接触。

发明内容

本发明实施例提供一种移动终端，克服了现有技术中金属外壳的移动终端因被使用者触碰而导致天线信号变差的问题。

第一方面，本发明实施例提供一种移动终端，所述移动终端包括天线，所述天线包括第一辐射体和与所述第一辐射体形成电连接的第二辐射体，以及与所述第一辐射体的两端分别形成耦合部分的第一接地分支和第二接地分支，其中，所述第一辐射体、所述第一接地分支和所述第二接地分支形成所述移动终端的外边框，所述第二辐射体围设在所述第一辐射体、所述第一接地分支和所述第二接地分支形成的外边框的内侧，并且所述第一辐射体和所述第二辐射体产生不同频段的谐振。

在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述第一辐射体进行通信时工作在正常工作频段，所述第二辐射体工作时的频段高于所述正常工作频段，其中，在所述第一辐射体与其中一个接地分支间形成的耦合部分被用户触碰到时，所述第二辐射体频偏到所述正常工作频段，以替代所述第一辐射体进行通信。

根据第一方面或第一方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述第一辐射体和所述第二辐射体的电连接区域形成所述天线的馈电部分；其中，所述馈电部分为耦合馈电，所述第一辐射体与所述第二辐射体之间的间距小于1毫米，并且填充介质的介电常数在2到6之间；或者，

所述馈电部分为直接馈电，所述第一辐射体与所述第二辐射体之间的间距小于1毫米，填充介质的介电常数在2到6之间，并且所述第一辐射体和所述第二辐射体直接连接。

根据第一方面、第一方面的第一种和第二种可能的实现方式中任意一种，在第三种可能的实现方式中，所述天线还包括：分别与所述第一辐射体和所述第二辐射体连接的匹配电路，所述匹配电路包括电容和电感，用于调整所述第一辐射体和所述第二辐射体的输入阻抗。

根据第一方面、第一方面的第一种到第三种可能的实现方式中任意一种，在第四种可能的实现方式中，所述第一辐射体和所述第二辐射体为并联的辐射体。

根据第一方面的第四种可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，所述移动终端还包括：金属后盖和主板，所述主板上设置有接地表面；

其中，所述金属后盖与所述主板的接地表面相连，所述第一辐射体和所述第二辐射体通过所述匹配电路直接连接到所述主板上。

根据第一方面的第五种可能的实现方式，在第六种可能的实现方式中，所述第一接地分支的一端和所述第二接地分支的一端分别连接在所述金属后盖的两侧，所述第一辐射体和所述第一接地分支、所述第二接地分支间分别填充非金属材料，使得所述金属后盖、所述第一接地分支、所述第二接地分支，以及所述第一辐射体形成一体化的移动终端的金属外壳。

根据第一方面的第五种或第六种可能的实现方式，在第七种可能的实现方式中，所述第一辐射体、所述第一接地分支和所述第二接地分支设置在所述移动终端的顶部或底部，所述第二辐射体的一端靠近所述金属后盖的内侧或者所述主板的接地表面。

本发明实施例所提供的移动终端，通过将辐射部分设置为具有不同频段谐振的第一辐射体和第二辐射体，在第一辐射体的两端分别设置与该第一辐射体形成耦合结构的接地分支，其中，该第一辐射体和两端的接地分支形成该移动终端的外边框，将该结构的天线用于具有金属外壳的移动终端时，当具有不同频段谐振的第一辐射体和第二辐射体在受到使用者的介质影响时，谐振频段较高的第二辐射体可以主动频偏到第一辐射体的谐振频率范围内，替代第一辐射体进行通信，因此克服了现有技术中移动终端的天线因被使用者触碰而导致信号变差的问题，相应地提高了移动终端中天线的使用性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例所提供的一种移动终端的结构示意图；

图2为图1所示实施例提供的移动终端被使用者触碰的示意图；

图3为图1所示实施例提供的移动终端中天线的谐振频率和工作效率关系的示意图；

图4为现有技术中的天线的辐射示意图；

图5为本发明实施例所提供的一种移动终端中天线的辐射示意图；

图6为本发明实施例所提供的另一种移动终端的结构示意图；

图7为本发明实施例所提供的又一种移动终端的结构示意图；

图8为本发明实施例所提供的还一种移动终端的结构示意图；

图9为本发明实施例所提供的再一种移动终端的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明实施例所提供的一种移动终端的结构示意图。如图1所示，本实施例提供的移动终端包括天线100，该天线100包括第一辐射体110和与该第一辐射体110形成电连接的第二辐射体120，以及与该第一辐射体110的两端分别形成耦合部分110a的第一接地分支111和第二接地分支112；其中，该第一辐射体110、第一接地分支111和第二接地分支112形成该移动终端的外边框，该第二辐射体120围设在该第一辐射体110、第一接地分支111和第二接地分支112形成的外边框的内侧，并且该第一辐射体110和该第二辐射体120产生不同频段的谐振。在本实施例中，第一辐射体110与第二辐射体120形成的电连接可以是直接连接，也可以是耦合连接，本实施例不限制第一辐射体110与第二辐射体120的具体连接方式；另外，如图1所示，第二辐射体120例如可以为“J”型，环绕的设置在移动终端的外边框的内侧。

本实施例提供的移动终端，可以为具有全金属外壳的手机。本实施例提供的移动终端中，具有第一辐射体110和第二辐射体120的天线100可以覆盖较宽范围的LTE网络频段，其频段覆盖范围可以在791MHz到960MHz之间，以及1710MHz到2690MHz之间，举例来说，频段791MHz到960MHz具体由第一辐射体110和第二辐射体120各自的低频谐振产生；频段1710MHz到2690MHz具体由该第一高频谐振和第二高频谐振产生，所述第一高频谐振通过第二辐射体120与手机金属外壳之间的耦合产生，所述第二高频谐振通过第一辐射体110的倍频产生，因此，该天线100的两部分辐射体可以覆盖791MHz到960MHz之间，以及1710MHz到2690MHz之间的频段；较现有技术中的手机天线提高了工作频段的覆盖范围。

目前通常使用的手机，在使用者触碰到天线的辐射体与接地分支间的缝隙时，天线性能会明显下降，并影响手机的使用。如图2所示，为图1所示实施例提供的移动终端被使用者触碰的示意图，本实施例所提供的移动终端，由于该移动终端的外边框构成天线100的主要辐射体，即第一辐射体110和第二辐射体120可以产生不同频段的谐振，在具体实现中，可以将使用者容易触碰到的辐射体，也就是用来构成移动终端的外边框的第一辐射体110作为通信时的主要辐射体，将其产生谐振的频率控制在正常工作的低频频段内，而使第二辐射体120产生谐振的频率高于第一辐射体110产生谐振的频率，例如可以是参与通信工作的较高工作频段，也可以是不参与通信工作的高频频段。在具体实现中，可以通过调整第一辐射体110和第二辐射体120的电长度来控制该两个辐射体对应的工作波长，第二辐射体120的电长度例如可以为大于等于第一辐射体110电长度的1/8，通过控制两个辐射体的电长度实现其具有不同的谐振频率。

可以理解的，在使用者触碰到第一辐射体110与其中一个接地分支间的缝隙时，即第一辐射体110与其中一个接地分支间形成的耦合部分110a，第一辐射体110因受人体介质的影响谐振频率会向更低频率偏移，其性能也会明显下降，类似地，第二辐射体120受到人体介质的影响时，谐振频率也会相应的向更低频率偏移。另外，根据理论和实验的经验，不同使用者在触碰到上述耦合部分110a时，对天线谐振频率的影响大致相同，例如，在无人触碰时，第一辐射体110的谐振频率是810MHz，杰克触碰耦合部分110a后，第一辐射体110的谐振频率偏移到700MHz，汤姆触碰到耦合部分110a后，第一辐射体110的谐振频率偏移到705MHz。在本发明实施例中，通过对第二辐射体120正常工作时谐振频率的控制，当使用者触碰到第一辐射体110与其中一个接地分支间的缝隙时，使第二辐射体120的谐振频率向低偏移到第一辐射体110的正常工作频段内，以代替第一辐射体110进行通信，需要说明的是，这里所说的正常工作都是指所述移动终端在没有使用者触碰耦合部分110a时的情况。因此，本实施例提供的移动终端，在其天线受到使用者的触碰时，天线在整体上还是可以实现辐射功能的；如图3所示，为图1所示实施例提供的移动终端中天线的谐振频率和工作效率关系的示意图，实线部分为现有技术中提供的天线在受到人体介质影响后的谐振频率和工作效率的关系，虚线部分为本发明实施例提供的包括第一辐射体110和第二辐射体120的天线100在受到人体介质影响后的谐振频率和工作效率的关系，由于本实施例提供的移动终端的天线100增加了第二辐射体120，因而在第一辐射体110受到人体介质影响后，增加的第二辐射体120仍然具有较高的工作效率，可以满足天线100的辐射要求，因此在受到人体介质影响时，本实施例提供的移动终端的天线100可以保证工作效率满足通信需求；并且本实施例提供的移动终端，在使用全金属外壳的外观设计时，不需要改变金属外壳的形貌。

本实施例所提供的移动终端，通过将辐射部分设置为具有不同频段谐振的第一辐射体和第二辐射体，在第一辐射体的两端分别设置与该第一辐射体形成耦合结构的接地分支，其中，该第一辐射体和两端的接地分支形成该移动终端的外边框，将该结构的天线用于具有金属外壳的移动终端时，当具有不同频段谐振的第一辐射体和第二辐射体在受到使用者的介质影响时，谐振频率较高的第二辐射体频偏到第一辐射体的谐振频率范围内，替代第一辐射体进行通信，因此克服了现有技术中移动终端的天线因被使用者触碰而导致信号变差的问题，相应地提高了移动终端中天线的使用性能。

需要说明的是，本实施例在具体实现时，第一辐射体110与其两端设置的第一接地分支111和第二接地分支112并不是直接连接，而是分别与该第一接地分支111和该第二接地分支112形成耦合部分，即图1中第一辐射体110分别与第一接地分支111和第二接地分支112之间具有缝隙；并且第一辐射体110和第二辐射体120的电连接区域形成该天线的馈电部分130。

在本实施例的另一种可能的实现方式中，将本实施例提供的移动终端应用在高频通信中，该移动终端的天线100则需要进行高频信号的辐射，同样可以达到上述实施例的使用效果，具体地，第一辐射体110可以工作在高频频段，例如为无线保真(Wireless-Fidelity，简称为：Wi-Fi)网络或者全球定位系统(Global Positioning System，简称为：GPS)频段，相应地，第二辐射体120的工作频段高于该第一辐射体110的工作频段，在使用者触碰到天线100的第一辐射体110形成的外边框的耦合部分110a时，第二辐射体120同样可以频偏到Wi-Fi或者GPS的使用频段。本实施例提供的移动终端中天线的设计方案具有普遍的适用性，只要控制第二辐射体120的工作频段高于第一辐射体110的工作频段，并且在收到使用者的触碰时，保证第二辐射体120的工作频段可以降低到第一辐射体110正常工作时的频段即可。

举例来说明，图4为现有技术中的天线的辐射示意图，图5为本发明实施例所提供的一种移动终端中天线的辐射示意图。如图4所示，实线部分为现有技术中天线正常工作时的回波损耗，虚线部分为现有技术中的天线被使用者触碰时的回波损耗，由图4可见，天线正常工作时的回波损耗在低频频段和高频频段均有驻波，在使用者触碰到天线辐射体形成的边框时，回波损耗在高频频段已经没有驻波，即完全频偏掉；再如图5所示，虚线部分为现有技术中的天线被使用者触碰时的回波损耗，实线部分为本实施例中的天线100被使用者触碰时的回波损耗，由图5可见，本实施例提供的移动终端，当人体触碰到天线100的第一辐射体110形成的外边框的耦合部分110a时，由于第二辐射体120的频偏效果，在高频频段，例如是GPS频段仍然有驻波存在。

本发明实施例提供的移动终端中，天线100的第一辐射体110和第二辐射体120为电连接的辐射体；可选地，本实施例中第一辐射体110和第二辐射体120形成的馈电部分130可以为耦合馈电或者直接馈电，请参考图2，图2所示实施例提供天线的馈电部分130具体为耦合馈电，图6为本发明实施例所提供的另一种移动终端的结构示意图，图7为本发明实施例所提供的又一种移动终端的结构示意图，图6和图7所示实施例提供的天线的馈电部分130具体为直接馈电。具体地，若是形成图2所示的耦合馈电，第一辐射体110与第二辐射体120之间的间距要小于1毫米，并且填充介质的介电常数在2到6之间，进一步地，可以在设计范围内尽可能的提高耦合面积，从而保证第一辐射体110与第二辐射体120的耦合效果；若是形成图6或图7所示的直接馈电，在上述耦合馈电对第一辐射体110与第二辐射体120的设计要求的基础上，该第一辐射体110与该第二辐射体120还可以通过金属连线直接连接，增强辐射体的电连接效果；需要说明的是，如图6和图7所示，本实施例不限于第二辐射体120在第一辐射体110和接地分支构成的外边框内的方向。在本实施例的另一种可能的实现方式中，如图8所示，为本发明实施例所提供的还一种移动终端的结构示意图，本实施例提供的移动终端中天线100的馈电部分130也为直接馈电，不同于图6和图7所示实施例通过金属连线连接的两部分辐射体，本实施例形成的馈电结构中，第一辐射体110的一部分与第二辐射体120的一部分直接相连，可以达到同样的馈电效果。

需要说明的是，天线100的馈电源可以同时对第一辐射体110和第二辐射体120供电，即该第一辐射体110和该第二辐射体120为并联的辐射体。

进一步地，本实施例提供的移动终端中，天线100还包括：分别与第一辐射体110和第二辐射体120连接的匹配电路140，该匹配电路140通常包括电容和电感，用于调整第一辐射体110和第二辐射体120的输入阻抗；具体地，该匹配电路140的一端与该第一辐射体110和该第二辐射体120连接，该匹配电路140的另一端连接到移动终端的射频端，使得天线100的辐射体的阻抗与射频端的阻抗实现共轭匹配。

图9为本发明实施例所提供的再一种移动终端的结构示意图。如图所示，在上述图1、图2、图6～图8所示实施例提供的移动终端的基础上，本实施例提供的移动终端10还包括金属后盖20和主板(图中未示出)，该主板上设置有接地表面；其中，该金属后盖20与主板的接地表面相连，第一辐射体110和第二辐射体120通过匹配电路140直接连接到主板上，图9所示实施例以第一辐射体110和第二辐射体120形成的馈电部分130为直接馈电为例予以示出。进一步地，第一接地分支111的一端和第二接地分支112的一端分别连接在金属后盖20的两侧，所述第一辐射体110和所述第一接地分支111、所述第二接地分支112间分别填充非金属材料，使得金属后盖20、该第一接地分支111、该第二接地分支112，以及第一辐射体110形成一体化的移动终端10的金属外壳，本实施例中具有整体效果的金属外壳，符合使用者对移动终端外观的要求，具有较好的市场前景。

本实施例提供的移动终端，天线100工作的具体过程为，信号从主板发射过来，经过匹配电路140后，进入天线100的辐射体，即第一辐射体110和第二辐射体120，然后信号耦合到第一辐射体110两端的第一接地分支111和第二接地分支112，由于该两个接地分支和金属外壳20相连，金属外壳20又和主板的接地表面相连，从而信号返回到主板，形成电力线闭合的通路，并且空间会形成不闭合的磁力线，电场，磁场相互转换就形成辐射，以达到通信的目的。

需要说明的是，图1、图2、图6～图8所示实施例提供的移动终端中仅示出移动终端的天线部分，图9所示实施例提供的移动终端中天线的设计方案与上述实施例中的天线相同，因此，在本实施例提供的移动终端中，天线的使用性能和有益效果与上述实施例相同，故在此不再赘述。

可选地，本实施例提供的移动终端，第一辐射体110、第一接地分支112和第二接地分支112可以设置在移动终端10的顶部或底部，第二辐射体120的一端靠近金属后盖20的内侧或者主板的接地表面。

本实施例提供的移动终端，其设计结构不仅具有整体化的金属外壳，并且具有良好的辐射效果，由于在金属外边框内部设置的谐振频段较高的第二辐射体，有利的避免了使用者在触碰到金属外边框的第一辐射体后，导致信号变差的问题。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims

1.一种移动终端，其特征在于，所述移动终端包括天线，所述天线包括第一辐射体和与所述第一辐射体形成电连接的第二辐射体，以及与所述第一辐射体的两端分别形成耦合部分的第一接地分支和第二接地分支；其中，所述第一辐射体、所述第一接地分支和所述第二接地分支形成所述移动终端的外边框，所述第二辐射体围设在所述第一辐射体、所述第一接地分支和所述第二接地分支形成的外边框的内侧，并且所述第一辐射体和所述第二辐射体产生不同频段的谐振；

所述第一辐射体进行通信时工作在正常工作频段，所述第二辐射体工作时的频段高于所述正常工作频段，其中，在所述第一辐射体与其中一个接地分支间形成的耦合部分被用户触碰到时，所述第二辐射体频偏到所述正常工作频段，以替代所述第一辐射体进行通信。

2.根据权利要求1所述的移动终端，其特征在于，所述第一辐射体和所述第二辐射体的电连接区域形成所述天线的馈电部分；其中，所述馈电部分为耦合馈电，所述第一辐射体与所述第二辐射体之间的间距小于1毫米，并且填充介质的介电常数在2到6之间；或者，

3.根据权利要求1～2中任一项所述的移动终端，其特征在于，所述天线还包括：分别与所述第一辐射体和所述第二辐射体连接的匹配电路，所述匹配电路包括电容和电感，用于调整所述第一辐射体和所述第二辐射体的输入阻抗。

4.根据权利要求1～2中任一项所述的移动终端，其特征在于，所述第一辐射体和所述第二辐射体为并联的辐射体。

5.根据权利要求3所述的移动终端，其特征在于，所述移动终端还包括：金属后盖和主板，所述主板上设置有接地表面；

6.根据权利要求5所述的移动终端，其特征在于，所述第一接地分支的一端和所述第二接地分支的一端分别连接在所述金属后盖的两侧，所述第一辐射体和所述第一接地分支、所述第二接地分支间分别填充非金属材料，使得所述金属后盖、所述第一接地分支、所述第二接地分支，以及所述第一辐射体形成一体化的移动终端的金属外壳。

7.根据权利要求5或6所述的移动终端，其特征在于，所述第一辐射体、所述第一接地分支和所述第二接地分支设置在所述移动终端的顶部或底部，所述第二辐射体的一端靠近所述金属后盖的内侧或者所述主板的接地表面。