CN113555689A - 通信装置及移动终端 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种通信装置及移动终端，包括：中框、天线支架、主板和天线组件；其中，天线支架、主板和天线组件设置于中框内；中框设置有断缝和多个辐射枝节；天线组件包括馈电弹片和导电金属片，馈电弹片与中框连接，导电金属片设置于天线支架上；主板用于发射或接收的射频信号；馈电弹片用于基于射频信号激起中框上各个辐射枝节的谐振，以激励各个辐射枝节产生第一谐振；断缝用于使各个辐射枝节之间进行耦合；各个辐射枝节与导电金属片耦合，用于激励导电金属片产生第二谐振，以增加通信装置的谐振带宽。本发明可以较好地缓解现有通信装置内部空间拥挤的问题。

Description

通信装置及移动终端

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其是涉及一种通信装置及移动终端。

背景技术

随着通信技术的发展以及通信频带需求的日益增加，为满足诸如手机、平板电脑等通信设备的通信频带需求，通信设备的内部空间日益拥挤，因此对通信设备内的天线排布具有较高要求，由于目前通信设备内天线排布合理性较差，导致通信设备的内部空间较为拥挤，进而导致拓宽天线频带的难度较大，无法适应目前频带需求逐渐增加的趋势。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种通信装置及移动终端，可以较好地缓解现有通信装置内部空间拥挤的问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种通信装置，包括：中框、天线支架、主板和天线组件；其中，所述天线支架、所述主板和所述天线组件设置于所述中框内；所述中框设置有断缝和多个辐射枝节；所述天线组件包括馈电弹片和导电金属片，所述馈电弹片与所述中框连接，所述导电金属片设置于所述天线支架上；所述主板用于发射或接收的射频信号；所述馈电弹片用于基于所述射频信号激起所述中框上各个所述辐射枝节的谐振，以激励各个所述辐射枝节产生第一谐振；所述断缝用于使各个所述辐射枝节之间进行耦合；各个所述辐射枝节与所述导电金属片耦合，用于激励所述导电金属片产生第二谐振，以增加所述通信装置的谐振带宽。

在一种实施方式中，所述辐射枝节包括三个辐射枝节，用于产生三个不同频段的谐振。

在一种实施方式中，所述三个辐射枝节中的第一辐射枝节和第二辐射枝节位于所述断缝的一侧，第三辐射枝节位于所述断缝的另一侧；所述第一辐射枝节经所述断缝与所述第三辐射枝节耦合。

在一种实施方式中，所述第一谐振包括高频谐振、中频谐振、B32谐振、B48谐振、N78谐振和N77谐振中的一种或多种；其中，所述第一辐射枝节用于产生高频谐振；所述第二辐射枝节用于产生中频谐振和/或B32谐振；所述第三辐射枝节用于产生B48谐振、N78谐振和N77谐振中的一种或多种。

在一种实施方式中，所述导电金属片包括耦合金属引向片；所述第二谐振包括N79谐振和/或N77谐振。

在一种实施方式中，所述通信装置还包括与所述主板相连的电路开关；所述主板设置有与各个频段的谐振匹配的优化电路，用于在所述电路开关切换至优化电路时，对与切换的优化电路匹配的频段的谐振进行优化。

在一种实施方式中，所述通信装置还包括中框填充物，用于将所述天线支架和所述主板固定和支撑于所述中框内。

在一种实施方式中，所述通信装置还包括与所述主板相连的显示屏。

在一种实施方式中，所述通信装置还包括覆盖于所述显示屏上的屏幕玻璃。

在一种实施方式中，所述导电金属片采用以下方式之一得到：LDS技术、Metalstamping技术或银浆层技术。

第二方面，本发明实施例还提供一种移动终端，包括壳体和第一方面提供的任一项所述的通信装置，所述通信装置设置于所述壳体内。

本发明实施例提供的通信装置及移动终端，包括中框、天线支架、主板和天线组件，其中，天线支架、主板和天线组件设置于中框内，主板用于发射或接收的射频信号；所述中框设置有断缝和多个辐射枝节；天线组件包括馈电弹片和导电金属片，馈电弹片与中框连接，馈电弹片用于激起中框上各个辐射枝节的谐振，以激励各个辐射枝节产生第一谐振，断缝用于使各个所述辐射枝节之间进行耦合；导电金属片设置于支撑结构上，各个辐射枝节与导电金属片耦合，用于激励导电金属片产生第二谐振，以增加通信装置的谐振带宽。上述通信装置利用馈电弹片激励辐射枝节产生第一谐振，同时利用设置的导电金属片与辐射枝节耦合，从而激励导电金属片产生第二谐振，实现了利用较少的空间和提供较宽的频带范围，相较于现有技术中利用多根天线覆盖上述频带范围的方式，本发明实施例不仅可以更好地节约装置的内部空间，有效缓解了装备内部空间日渐拥挤的问题，还可以较好地达到拓宽频带范围的目的。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

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

图1为本发明实施例提供的通信装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种辐射枝节的排布示意图；

图3为本发明实施例提供的一种中框的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种通信装置天线部分的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的一种天线阻抗的仿真结果图；

图6为本发明实施例提供的一种天线效率的仿真结果图。

图标：110-中框；120-天线支架；130-主板；111-断缝；112-辐射枝节；141-馈电弹片；142-导电金属片；1121-第一辐射枝节；1122-第二辐射枝节；1123-第三辐射枝节；150-中框填充物。

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，下面将结合实施例对本发明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做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。

随着5G时代的到来，通信设备的频带和MIMO(multiple-in multiple-out，多进多出)需求日益增加，在4G时代的通信设备内部已经拥挤不堪的基础上，5G技术又引入了多个频带所需的天线(诸如，N77、N78、和N79三个频带极宽的Sub-6G频段)，用以扩宽通信设备的频带范围，这导致通信设备的内部空间较为拥挤，基于此，本发明实施提供了一种通信装置及移动终端，可以较好地缓解现有通信装置内部空间拥挤的问题。

为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种通信装置进行详细介绍，参见图1所示的一种通信装置的结构示意图，该通信装置主要包括中框110、天线支架120、主板130和天线组件140；其中，天线支架120、主板130和天线组件140设置于中框110内；中框110设置有断缝111和多个辐射枝节112；天线组件140包括馈电弹片141和导电金属片142，馈电弹片141与中框110连接，导电金属片142设置于天线支架120上。

其中，主板用于发射或接收的射频信号，馈电弹片用于基于射频信号激起中框上各个辐射枝节的谐振，以激励各个辐射枝节产生第一谐振，断缝用于使辐射枝节之间进行耦合；各个辐射枝节与导电金属片耦合，用于激励导电金属片产生第二谐振，以增加通信装置的谐振带宽。在一种实施方式中，辐射枝节分为第一辐射枝节、第二辐射枝节和第三辐射枝节，并利用馈电弹片激励第一辐射枝节和第二辐射枝节产生对应的第一谐振，同时第一辐射枝节经断缝与第三辐射枝节耦合，是第三辐射枝节产生对应的第一谐振，同时上述第一辐射枝节、第二辐射枝节和第三辐射枝节均与导电金属片耦合，以激励导电金属片产生第二谐振。

本发明实施例提供的上述通信装置，利用馈电弹片激励辐射枝节产生第一谐振，同时利用设置的导电金属片与辐射枝节耦合，从而激励导电金属片产生第二谐振，实现了利用较小空间提供较宽的频带范围，相较于现有技术中利用多根天线覆盖上述频带范围的方式，本发明实施例不仅可以更好地节约装置的内部空间，有效缓解了装备内部空间日渐拥挤的问题，还可以较好地达到拓宽频带范围的目的。

为便于对上述实施例提供的装置进行理解，本发明实施例对上述辐射枝节进一步解释说明。在一种具体的实施方式中，上述辐射枝节包括三个辐射枝节，用于产生三个不同频段的谐振(也即，上述第一谐振)。其中，第一谐振包括高频谐振、B32谐振、中频谐振、B48谐振、N78谐振和N77谐振中的一种或多种。

在结构上，考虑到现有技术通过增加天线数量来拓宽频带范围的方式，不仅是通信装置内部空间拥挤，而且由于每支天线所分得的净空和空间更小，将影响单支天线的性能，多天线间的隔离度等问题也会导致其效率、ECC(Envelope Correlation Coefficient，包络相关系数)等恶化，从而影响其整体的吞吐率，影响用户的使用体验，因此本发明实施例按照以下方式对辐射枝节进行排布，具体的，三个辐射枝节中的第一辐射枝节1121和第二辐射枝节1122位于断缝的一侧，第三辐射枝节1123位于断缝的另一侧，具体可参见图2所示的一种辐射枝节的排布示意图，其中，第一辐射枝节经断缝与第三辐射枝节耦合。

在功能上，第一辐射枝节用于产生高频谐振；第二辐射枝节用于产生中频谐振和/或B32谐振；第三辐射枝节用于产生B48谐振、N78谐振和N77谐振中的一种或多种。在具体实现时，馈电弹片为辐射枝节提供馈电，通过激励中框谐振，以使第一辐射枝节谐振产生高频辐射(也即，上述高频谐振)，第一辐射枝节和第二辐射枝节谐振产生B32频段的辐射(也即，上述B32谐振)和中频辐射(也即，上述中频谐振)，第一辐射枝节通过断缝耦合激励第三辐射枝节谐振产生B48频段的辐射(也即，上述B48谐振)、N78频段的辐射(也即，上述N78谐振)和部分N77频段的辐射(也即，上述N77谐振)。另外，辐射枝节的枝节长度和枝节缝隙宽度影响辐射枝节的性能，具体而言，第一辐射枝节的枝节长度和枝节缝隙宽度决定高频谐振的性能，第一辐射枝节的枝节长度、枝节缝隙宽度和第二辐射枝节的枝节长度、枝节缝隙宽度决定B32谐振和中高频谐振的性能，第三辐射枝节的枝节长度和枝节缝隙宽度决定B48谐振、N78谐振和部分N77谐振的性能，通过调节上述辐射枝节的枝节长度和枝节缝隙宽度，可以使本发明实施例提供的通信装置到达较好地天线性能。另外，由于第三辐射枝节是通过与第一辐射枝节经断缝耦合产生谐振的，因此，还可以通过调整断缝的宽度来调节B48谐振、N78谐振和部分N77谐振的性能，从而实现对天线性能的优化。

对于上述实施例所提及的导电金属片，在一种具体的实施方式中，导电金属片可以包括耦合金属引向片，上述第一辐射枝节、第二辐射枝节和第三辐射枝节耦合激励起耦合金属导向片产生第二谐振，其中，第二谐振包括N79频段的辐射(也即，N79谐振)和/或部分N77频段的辐射(也即，N77谐振)。在一种实施方式中，导电金属片可以采用以下方式之一得到：LDS(Laser Direct Structuring，激光直接成型)技术、Metal stamping(冲压)技术或银浆层技术，其中，LDS技术是一种基于镭射激光的生产技术，冲压技术是一种基于压力的生产技术，具体制作过程本发明实施例再次不再赘述。在实际应用中，耦合金属导向片的位置、尺寸和形状以及天线支架的高度决定了N79谐振和部分N77谐振的性能。通过调节耦合金属导向片的位置、尺寸、形状以及天线支架的高度，可以使本发明实施例提供的通信装置到达较好地天线性能。

对于前述实施例提供的通信装置，通信装置中的主板可以为PCB(PrintedCircuit Board，印制电路板)，并且通信装置还包括中框填充物，用于将天线支架和主板固定和支撑于中框内，其中，中框的结构示意图如图3所示。

为便于对上述实施例进行理解，参见图4所示的一种通信装置天线部分的结构示意图，图4为通信装置的侧视图，图4中示意出了中框110，中框填充物150，天线支架120，主板130，主板130位于中框110和天线支架120之间，导电金属片142印刷在天线支架120等支撑结构上，导电金属片142悬浮在中框110和主板130上，与中框110和主板130都不相连。

另外，通信装置还包括与主板相连的显示屏，以及覆盖于显示屏上的屏幕玻璃，其中，屏幕玻璃对显示屏起到保护作用，同时用户他通过触摸屏幕玻璃可以实现相应的点触操作。

本发明实施例进一步提供了上述通信装置的通信仿真结果，参见图5所示的一种天线阻抗的仿真结果图，其中，横坐标表示工作频段，纵坐标表示阻抗频带，图5中实线表示有导电金属片的通信装置(也即，本发明实施例提供的通信装置)，虚线表示没有导电金属片的通信装置，可见，本发明实施例提供的通信装置在工作频段内(1.45-2.7G,3.3-4.2G&4.2-5G)，纵坐标均低于-4dB，天线具有超宽的阻抗频带。而在不使用耦合金属引向片时，天线在N79不存在谐振，且B48、N77和N78的阻抗匹配也会有所恶化。

另外，本发明实施例还提供了一种天线效率的仿真结果图，如图6所示，其中，横坐标表示工作频段，纵坐标表示天线效率，图6中实线表示有导电金属片的通信装置，虚线表示没有导电金属片的通信装置，由图可知，本发明实施例提供的通信装置在B32的效率为-7dB左右，中高频的效率基本在-6dB左右，B48、N77、N78的效率基本在-3到-5dB，N79的效率在-2到-6dB，也即本发明实施例提供的通信装置具有超宽的辐射频带，可以覆盖B32、中高频、B48、N77、N78、N79等频段。而在不使用耦合金属引向片时，N79频段的效率基本在-8到-11dB，性能很差，而且B48、N77和N78的效率也有明显下降。

进一步的，在实际应用中，通信装置还包括与主板相连的电路开关；主板设置有与各个频段的谐振匹配的优化电路，用于在电路开关切换至优化电路时，对与切换的优化电路匹配的频段的谐振进行优化。具体实现时，可针对各个频段分别设置不同优化电路，用以对不同频段的阻抗和效率分别进行优化。

综上所述，本发明实施例提供的上述通信装置，利用耦合金属引向片扩宽频带范围，相较于现有技术中通过增加天线数量来覆盖上述高频谐振、B32谐振、中频谐振、B48谐振、N78谐振、N79谐振和N77谐振，现有技术中采用的技术手段不仅导致通信装置内部空间拥挤，还将导致天线性能较差而影响用户体验，因此本发明实施例通过上述对辐射枝节的排布进行设置，同时通过调节辐射枝节的枝节长度和枝节缝隙宽度，可以有效提高天线的性能，进而提高用户体验。

在前述实施例提供的通信装置的基础上，本发明实施例提供了一种移动终端，该终端包括壳体和上述实施例提供的任一项的通信装置，通信装置设置于壳体内。在实际应用中，上述导电金属片也可以设置于壳体上，并与通信装置内的第一辐射枝节1121、第二辐射枝节1122和第三辐射枝节1123耦合产生第二谐振。

本发明实施例提供的移动终端，通过壳体内设置的通信装置可以有效扩宽频带范围，实现了利用较少的辐射枝节提供较宽的频带范围，相较于现有技术中利用多根天线覆盖上述频带范围的方式，本发明实施例不仅可以更好地节约装置的内部空间，有效缓解了装备内部空间日渐拥挤的问题，还可以较好地达到拓宽频带范围的目的。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统具体工作过程，可以参考前述实施例中的对应过程，在此不再赘述。

另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述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：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，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，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所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种通信装置，其特征在于，包括：中框、天线支架、主板和天线组件；其中，所述天线支架、所述主板和所述天线组件设置于所述中框内；所述中框设置有断缝和多个辐射枝节；所述天线组件包括馈电弹片和导电金属片，所述馈电弹片设置于所述中框上，所述导电金属片设置于所述天线支架上；

所述主板用于发射或接收的射频信号；

所述馈电弹片用于基于所述射频信号激起所述中框上各个所述辐射枝节的谐振，以激励各个所述辐射枝节产生第一谐振；所述断缝用于使各个所述辐射枝节之间进行耦合；

各个所述辐射枝节与所述导电金属片耦合，用于激励所述导电金属片产生第二谐振，以增加所述通信装置的谐振带宽。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述辐射枝节包括三个辐射枝节，用于产生三个不同频段的谐振。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述三个辐射枝节中的第一辐射枝节和第二辐射枝节位于所述断缝的一侧，第三辐射枝节位于所述断缝的另一侧；

所述第一辐射枝节经所述断缝与所述第三辐射枝节耦合。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述第一谐振包括高频谐振、中频谐振、B32谐振、B48谐振、N78谐振和N77谐振中的一种或多种；

其中，所述第一辐射枝节用于产生高频谐振；所述第二辐射枝节用于产生中频谐振和/或B32谐振；所述第三辐射枝节用于产生B48谐振、N78谐振和N77谐振中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述导电金属片包括耦合金属引向片；所述第二谐振包括N79谐振和/或N77谐振。

6.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述通信装置还包括与所述主板相连的电路开关；所述主板设置有与各个频段的谐振匹配的优化电路，用于在所述电路开关切换至优化电路时，对与切换的优化电路匹配的频段的谐振进行优化。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述通信装置还包括中框填充物，用于将所述天线支架和所述主板固定和支撑于所述中框内。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述通信装置还包括与所述主板相连的显示屏。

9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述导电金属片采用以下方式之一得到：LDS技术、Metal stamping技术或银浆层技术。

10.一种移动终端，其特征在于，包括壳体和权利要求1-9任一项所述的通信装置，所述通信装置设置于所述壳体内。

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