CN107359402B - 一种天线结构及移动终端 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种天线结构及移动终端，该天线结构至少包括第一金属辐射框、第一天线馈源及第一天线匹配电路，第一金属辐射框设于金属后壳的一端，第一金属辐射框设有第一断口与第二断口，对应第一断口与第二断口设有第一开关与第二开关，第一开关与第二开关根据移动终端的姿态处于导通状态或者断开状态，且第一断口与第二断口分别位于第一金属辐射框的相邻侧；第一天线馈源的第一端接地，第一天线馈源的第二端与第一天线匹配电路的第一端连接，第一天线匹配电路的第二端与第一金属辐射框连接。这样可以根据移动终端的姿态，通过改变天线结构的断口位置，来调整天线结构的最佳辐射方向，从而使天线结构的通信效果维持在良好状态。

Description

一种天线结构及移动终端

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种天线结构及移动终端。

背景技术

目前，大部分移动终端都具备用于无线通信的天线，比如可以实现移动终端的定位功能的定位天线，而移动终端的定位功能是通过安装在移动终端上的定位天线与卫星之间的通信来实现的。通常，每个移动终端都只安装一个定位天线，而每个定位天线的辐射方向图都是固定不可调的，从而导致定位天线最佳的辐射方向是固定的。且由于移动终端的普及应用，移动终端的使用场景也越来越多，当移动终端的定位天线最佳的辐射方向只在一个方向时，则会影响定位天线的通信效果。可见，现有的天线存在通信效果差的问题。

发明内容

本发明实施例提供一种天线结构及移动终端，以解决现有的天线存在通信效果差的问题。

本发明实施例提供了一种天线结构，应用于具有金属后壳的移动终端，所述天线结构至少第一金属辐射框、第一天线馈源及第一天线匹配电路，其中：

所述第一金属辐射框设于所述金属后壳的一端，所述第一金属辐射框设有第一断口与第二断口，所述第一断口与所述第二断口将所述第一金属辐射框依次分隔形成第一辐射部、第二辐射部及第三辐射部，所述第一辐射部与所述第二辐射部之间设有第一开关，所述第二辐射部与所述第三辐射部之间设有第二开关，所述第一开关与所述第二开关根据所述移动终端的姿态处于导通状态或者断开状态，且所述第一断口与所述第二断口分别位于所述第一金属辐射框的相邻侧；

所述第一天线馈源的第一端接地，所述第一天线馈源的第二端与所述第一天线匹配电路的第一端连接，所述第一天线匹配电路的第二端与所述第二辐射部连接，且所述第一辐射部接地，所述第三辐射部接地。

本发明实施例还提供了一种移动终端，包括上述天线结构。

这样，本发明实施例中，天线结构至少包括第一金属辐射框、第一天线馈源及第一天线匹配电路，其中：所述第一金属辐射框设于所述金属后壳的一端，所述第一金属辐射框设有第一断口与第二断口，所述第一断口与所述第二断口将所述第一金属辐射框依次分隔形成第一辐射部、第二辐射部及第三辐射部，所述第一辐射部与所述第二辐射部之间设有第一开关，所述第二辐射部与所述第三辐射部之间设有第二开关，所述第一开关与所述第二开关根据所述移动终端的姿态处于导通状态或者断开状态，且所述第一断口与所述第二断口分别位于所述第一金属辐射框的相邻侧；所述第一天线馈源的第一端接地，所述第一天线馈源的第二端与所述第一天线匹配电路的第一端连接，所述第一天线匹配电路的第二端与所述第二辐射部连接，且所述第一辐射部接地，所述第三辐射部接地。这样可以根据移动终端的姿态，通过改变天线结构的断口位置，来调整天线结构的最佳辐射方向，从而使天线结构的通信效果维持在良好状态。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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是本发明实施例提供的天线结构的结构示意图之一；

图2是本发明实施例提供的天线结构的结构示意图之二；

图3是本发明实施例提供的天线结构的结构示意图之三。

具体实施方式

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。

在目前的天线结构中，天线结构的最佳辐射方向，即通信信号最好的方向，为天线结构中金属辐射框断口所在方向。

参见图1至图3，图1是本发明实施例提供的天线结构的结构示意图之一；图2是本发明实施例提供的天线结构的结构示意图之二；图3是本发明实施例提供的天线结构的结构示意图之三。

如图1所示，本发明实施例提供一种天线结构100，该天线结构100应用于具有金属后壳10的移动终端，至少包括第一金属辐射框20、第一天线馈源41及第一天线匹配电路51，其中：

所述第一金属辐射框20设于所述金属后壳10的一端，所述第一金属辐射框20设有第一断口21与第二断口22，所述第一断口21与所述第二断口22将所述第一金属辐射框20依次分隔形成第一辐射部25、第二辐射部26及第三辐射部27，所述第一辐射部25与所述第二辐射部26之间设有第一开关61，所述第二辐射部26与所述第三辐射部27之间设有第二开关62，所述第一开关61与所述第二开关62根据所述移动终端的姿态处于导通状态或者断开状态，且所述第一断口21与所述第二断口22分别位于所述第一金属辐射框20的相邻侧；

所述第一天线馈源41的第一端接地，所述第一天线馈源41的第二端与所述第一天线匹配电路51的第一端连接，所述第一天线匹配电路51的第二端与所述第二辐射部26连接，且所述第一辐射部25接地，所述第三辐射部27接地。

本发明实施例中，第一开关61与第二开关62可以根据移动终端的姿态处于导通状态或者断开状态，天线结构100可以根据第一开关61与第二开关62的导通状态或者断开状态，来控制第一断口21与第二断口22的断开状态。比如，当第一开关61处于导通状态，且第二开关62处于断开状态，则第二断口22处于断开状态，此时，第二断口22为天线结构100的最佳辐射区域，第二天线辐射方向图82朝上，从而使移动终端的天线结构100处于最佳辐射方向；当第一开关61处于断开状态，且第二开关62处于导通状态，则第一断口21处于断开状态，此时，第一断口21为天线结构100的最佳辐射区域，第一天线辐射方向图81朝上，从而使移动终端的天线结构100处于最佳辐射方向。

本发明实施例的工作原理是，可以根据移动终端的姿态，控制第一开关61与第二开关62的导通或者断开，进而改变天线结构100的断口位置，使天线结构100处于最佳辐射方向，从而使天线结构100的通信效果维持在良好状态。

具体的，比如手机移动终端，最常用的使用姿态为横屏和竖屏。如图1所示：

当移动终端处于竖屏使用模式时，移动终端向第一开关61发送导通控制信号，第一开关61的两端呈短路状态，即第一断口21被短路连接在一起；同时移动终端向第二开关62发送断开控制信号，第二开关62的两端呈断开状态，即第二断口22为断开状态。此时，第二断口22为天线结构100的最佳辐射区域，第二天线辐射方向图82朝上，从而使移动终端处于竖屏模式时，天线结构100能够处于最佳辐射方向。

当移动终端处于横屏使用模式时，移动终端向第二开关62发送导通控制信号，第二开关62的两端呈短路状态，即第二断口22被短路连接在一起；同时移动终端向第一开关61发送断开控制信号，第一开关61的两端呈断开状态，即第一断口21为断开状态。此时，第一断口21为天线结构100的最佳辐射区域，第一天线辐射方向图81朝上，从而使移动终端的处于横屏模式时，天线结构100能够处于最佳辐射方向。

这样，可以根据移动终端竖屏或者横屏的应用场景，通过改变天线结构100的断口位置，使天线结构100处于最佳辐射方向。从而使天线结构100能够移动终端处于横屏或者竖屏的应用场景下，都能达到最佳的辐射效果，提升用户体验。

需要说明的是，第一天线匹配电路51与第二辐射部26的连接位置，并不局限于图示的角落位置，可以根据实际调试，在位于第一断口21与第二断口22之间的第二辐射部26上调整连接位置。其中，第三辐射部27与第一辐射部25可以通过与移动终端的主板上的接地端连接，来实现接地功能。也可以通过图1所示的第一连接部91将第三辐射部27与金属后壳10连接，实现第三辐射部27的接地；第一辐射部25可以直接与金属后壳10连接，实现第一辐射部25的接地。第一天线匹配电路51可以通过第一馈电结构52与第二辐射部连接，其中，第一馈电结构52可以为馈线。

如图2所示，本发明实施例还提供一种天线结构100，本实施例提供的天线结构100在上述实施例的基础上，所述天线结构100还包括第二金属辐射框30、第二天线馈源42、第二天线匹配电路53及第三天线匹配电路56，其中：

所述第三辐射部27上还设有第三断口23和第四断口24，所述第三断口23和所述第四断口24将所述第三辐射部27依次分隔形成第一子辐射部271、第二子辐射部272和第三子辐射部273，且所述第一子辐射部271位于所述第二辐射部26与第二子辐射部272之间，所述第一子辐射部271接地，且所述第二子辐射部272与所述第三子辐射部273部通过馈线短接；

所述第二金属辐射框30设于所述金属后壳10的另一端，所述第二金属辐射框30设有第五断口31，所述第五断口31将所述第二金属辐射框30分隔形成第四辐射部35与第五辐射部36；

所述第二天线馈源42的第一端与所述地线连接，所述第二天线馈源42的第二端与一单刀双掷开关63的控制端631连接，所述单刀双掷开关63的第一端632与所述第二天线匹配电路53的第一端连接，所述第二天线匹配电路53的第二端与所述第二子辐射部272连接；

所述单刀双掷开关63的第二端633与所述第三天线匹配电路56的第一端连接，所述第三天线匹配电路56的第二端与所述第五辐射部36连接；

所述第一断口21与所述第五断口31位于所述移动终端的同一侧，所述第二断口22与所述第三断口23位于所述移动终端的同一侧；

所述第二子辐射部272接地，所述第五辐射部36接地。

本发明实施例中，如图3所示，在图1的基础上，增加了第二天线馈源42、第二天线匹配电路53及第三天线匹配电路56，第五辐射部36与金属后壳10之间设有第二连接部92，通过第二连接部92将第五辐射部36与金属后壳10连接，从而实现第五辐射部36的接地功能。

例如，在本发明的一具体实施例中，还是以移动终端的横屏场景和竖屏场景为例。具体，如图2所示：

当移动终端处于竖屏使用模式时，移动终端向第一开关61发送导通控制信号，即第一断口21被短接在一起，同时移动终端向第二开关62发送断开控制信号，即第二断口22为断开状态；此时，第二断口22为天线结构100的最佳辐射区域，第二断口22对应的第二天线辐射方向图82朝上。移动终端还向单刀双掷开关63发送第一导通控制信号，将单刀双掷开关63切换到第一端632所在通路，即第二天线馈源42的信号流流向第二天线匹配电路53，而第三天线匹配电路56与第二天线馈源42之间处于断开状态；此时，第三断口23也为天线结构100的最佳辐射区域，第三断口23对应的第三天线辐射方向图83朝上。即天线结构100在第二断口22及第三断口23均为最佳辐射区域，且辐射方向也相同，这样可以提升天线结构100的通信速率及通信效果。

当移动终端处于横屏使用模式时，移动终端向第二开关62发送导通控制信号，即第二断口22被短接在一起，同时移动终端向第一开关61发送断开控制信号，即第一断口21为断开状态；此时，第一断口21为天线结构100的最佳辐射区域，第一断口21对应的第一天线辐射方向图81朝上。移动终端还向单刀双掷开关63发送第二导通控制信号，将单刀双掷开关63切换到第二端633所在通路，即第二天线馈源42的信号流流向第三天线匹配电路56，而第二天线匹配电路53与第二天线馈源42之间处于断开状态；此时，第五断口31也为天线结构100的最佳辐射区域，第五断口31对应的第三天线辐射方向图84朝上。即天线结构100在第一断口21及第五断口31均为最佳辐射区域，且辐射方向也相同，这样可以提升天线结构100的通信速率及通信效果。

这样，通过增加一套天线馈源，不管移动终端处于横屏应用场景还是竖屏应用场景，都能够使天线结构100的两套天线馈源达到最佳的辐射效果，还能提升天线结构100的通信速率，提升通信效果。

需要说明的是，在本实施例中，可以将第一断口21与第四断口24对称设置，也可以将第二断口22与第三断口23对称设置。

可选的，所述第五辐射部36设有第六断口32、第七断口33及第八断口34，所述第六断口32、所述第七断口33及所述第八断口34将所述第五辐射部36依次分割形成第六辐射部361、第七辐射部362、第八辐射部363及第九辐射部364，其中，所述第六辐射部361位于所述第七辐射部362与所述第四辐射部35之间，且所述第六辐射部361与所述第七辐射部362通过馈线短接，所述第七辐射部362接地。其中，所述第五断口31与所述第八断口34对称设置，所述第六断口32与所述第七断口33对称设置。

本发明实施例中，为了提升天线结构100的平衡度，可以在第五辐射部36上设置第六断口32、第七断口33及第八断口34。其中，第五断口31与第八断口34可以对称设置，第六断口32与第七断口33可以对称设置。还有通过将所述第六辐射部361与所述第七辐射部362通过馈线短接，可以降低第六断口32对天线结构100辐射方向的影响。

可选的，如图2及图3所示，所述第一辐射部25与所述第二辐射部26之间设有第一开关61及与所述第一开关61串联的第一谐振电路71；所述第二辐射部26与所述第三辐射部27之间设有第二开关62及与所述第二开关62串联的第二谐振电路72。

本发明实施例中，为了降低天线结构谐振带来的影响，可以在第一开关61的通路上增设一第一谐振电路71；在第二开关62的通路上增设一第二谐振电路72。其中，第一谐振电路71与第一开关61串联在一起，且可以左右调换，位置不做限定；第二谐振电路72与第二开关62串联在一起，且也可以左右调换，位置不做限定。

这样，通过引入谐振电路与开关串联，天线结构中就增加了一个可调控谐振的器件或者电路。

需要说明的是，第一谐振电路71可以是电感谐振电路、电容谐振电路或者电感电容谐振电路中的任一种；第二谐振电路72可以是电感谐振电路、电容谐振电路或者电感电容谐振电路中的任一种。

本发明实施例还涉及一种移动终端，包括上述天线结构。

其中，该移动终端可以手机、平板电脑、个人数字助理(Personal DigitalAssistant，PDA)、电子书阅读器、MP3(动态影像专家压缩标准音频层面3，Moving PictureExperts Group Audio Layer III)播放器、MP4(动态影像专家压缩标准音频层面4，MovingPicture Experts Group Audio Layer IV)播放器、膝上型便携计算机、车载电脑、台式计算机、机顶盒、智能电视机、可穿戴设备等等。

需要说明的是，上述天线结构实施例的实现方式同样适应于该移动终端的实施例中，并能达到相同的技术效果，在此不再赘述。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种天线结构，应用于具有金属后壳的移动终端，其特征在于，所述天线结构至少包括第一金属辐射框、第一天线馈源及第一天线匹配电路，其中：

所述第一金属辐射框设于所述金属后壳的一端，所述第一金属辐射框设有第一断口与第二断口，所述第一断口与所述第二断口将所述第一金属辐射框依次分隔形成第一辐射部、第二辐射部及第三辐射部，所述第一辐射部与所述第二辐射部之间设有第一开关，所述第二辐射部与所述第三辐射部之间设有第二开关，所述第一开关与所述第二开关根据所述移动终端的姿态处于导通状态或者断开状态，且所述第一断口与所述第二断口分别位于所述第一金属辐射框的相邻侧；

所述第一天线馈源的第一端接地，所述第一天线馈源的第二端与所述第一天线匹配电路的第一端连接，所述第一天线匹配电路的第二端与所述第二辐射部连接，且所述第一辐射部接地，所述第三辐射部接地。

2.根据权利要求1所述的天线结构，其特征在于，所述天线结构还包括第二金属辐射框、第二天线馈源、第二天线匹配电路及第三天线匹配电路，其中：

所述第三辐射部上还设有第三断口和第四断口，所述第三断口和所述第四断口将所述第三辐射部依次分隔形成第一子辐射部、第二子辐射部和第三子辐射部，且所述第一子辐射部位于所述第二辐射部与第二子辐射部之间，所述第一子辐射部接地，且所述第二子辐射部与所述第三子辐射部通过馈线短接；

所述第二金属辐射框设于所述金属后壳的另一端，所述第二金属辐射框设有第五断口，所述第五断口将所述第二金属辐射框分隔形成第四辐射部与第五辐射部；

所述第二天线馈源的第一端接地，所述第二天线馈源的第二端与一单刀双掷开关的控制端连接，所述单刀双掷开关的第一端与所述第二天线匹配电路的第一端连接，所述第二天线匹配电路的第二端与所述第二子辐射部连接；

所述单刀双掷开关的第二端与所述第三天线匹配电路的第一端连接，所述第三天线匹配电路的第二端与所述第五辐射部连接；

所述第一断口与所述第五断口位于所述移动终端的同一侧，所述第二断口与所述第三断口位于所述移动终端的同一侧；

所述第二子辐射部接地，所述第五辐射部接地。

3.根据权利要求2所述的天线结构，其特征在于，所述第一断口与所述第四断口对称设置，所述第二断口与所述第三断口对称设置。

4.根据权利要求2所述的天线结构，其特征在于，所述第五辐射部设有第六断口、第七断口及第八断口，所述第六断口、所述第七断口及所述第八断口将所述第五辐射部依次分割形成第六辐射部、第七辐射部、第八辐射部及第九辐射部，其中，所述第六辐射部位于所述第七辐射部与所述第四辐射部之间，且所述第六辐射部与所述第七辐射部通过馈线短接，所述第七辐射部接地。

5.根据权利要求4所述的天线结构，其特征在于，所述第五断口与所述第八断口对称设置，所述第六断口与所述第七断口对称设置。

6.根据权利要求1所述的天线结构，其特征在于，在所述第三辐射部上与所述第一断口及所述第二断口对称的位置设有断口。

7.根据权利要求2所述的天线结构，其特征在于，所述第三辐射部与所述金属后壳之间设有第一连接部，所述第五辐射部与所述金属后壳之间设有第二连接部。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的天线结构，其特征在于，所述第一辐射部与所述第二辐射部之间设有第一开关及与所述第一开关串联的第一谐振电路；所述第二辐射部与所述第三辐射部之间设有第二开关及与所述第二开关串联的第二谐振电路。

9.根据权利要求8所述的天线结构，其特征在于，所述第一谐振电路为电感谐振电路、电容谐振电路或者电感电容谐振电路中的任一种；所述第二谐振电路为电感谐振电路、电容谐振电路或者电感电容谐振电路中的任一种。

10.一种移动终端，其特征在于，包括如权利要求1至9中任一项所述的天线结构。