天线装置和电子设备的制作方法

专利查询2022-05-27  2



1.本实用新型实施例涉及天线技术领域,尤其涉及一种天线装置和电子设备。


背景技术:

2.随着技术的发展,移动终端的显示屏的边框越来越小,目前已经初步实现全面屏显示。全面屏固然能够提升用户对于视觉效果的体验度,但是移动终端的天线净空减小,会导致天线带宽变窄,从而使得天线性能恶化。目前,为了覆盖更宽的带宽,提升天线性能,开关技术及可调电容技术已经应用于移动终端产品中,针对不同场景,比如打电话、手持等场景,通过动态切换天线以提升天线性能。
3.现有技术中的高级开环(advanced open loop,aol)场景区分,主要借助光学传感器,听筒等器件实现场景区分,在不同场景下切换天线工作至不同状态。然而,通过光学传感器和听筒只能识别用户手持移动终端和用户通过听筒打电话的场景,识别的场景的类型较少,很多场景无法覆盖,导致很多场景下天线性能较差。


技术实现要素:

4.本公开提供了一种天线装置和电子设备,能够识别较多的外部场景,针对不同的外部场景调整匹配电路的阻抗,从而能够提升天线装置的性能。
5.第一方面,本实用新型实施例提供了一种天线装置,包括:
6.天线结构、芯片和匹配电路;
7.所述天线结构包括至少三个天线,所有所述天线均与所述芯片的输入端电连接,所述芯片的输出端与所述匹配电路的控制端电连接;所述芯片,用于根据所有所述天线与外部环境之间的电容值,确定所述天线结构的外部场景类型,所述外部场景类型由所有所述天线的外部环境类型确定的,所述外部环境类型包括第一外部环境类型和第二外部环境类型;
8.所述匹配电路的第一端通过所述天线结构中的一个天线与天线馈电点电连接,所述匹配电路的第二端接地;所述匹配电路,用于根据所述外部场景类型,调整所述匹配电路的阻抗值。
9.可选地,所述芯片包括:获取模块和处理模块;
10.所述获取模块的输入端与所述芯片的输入端电连接,所述获取模块的输出端与所述处理模块的输入端电连接,所述获取模块,用于获取所有所述天线与外部环境之间的电容值;
11.所述处理模块的输出端与所述匹配电路的控制端电连接;所述处理模块,用于根据所有所述天线与外部环境之间的电容值,确定所有所述天线的外部环境类型,根据所有所述天线的外部环境类型,确定所述外部场景类型。
12.可选地,所述芯片还包括:控制模块;
13.所述处理模块的输出端通过所述控制模块与所述匹配电路的控制端电连接,所述
控制模块,用于根据所述外部场景类型,确定控制信号;
14.所述匹配电路,进一步用于根据所述控制信号,调整所述匹配电路的阻抗值。
15.所述处理模块包括:判断单元和处理单元;
16.所述判断单元的输入端与所述处理模块的输入端电连接,所述判断单元,用于判断各所述天线与外部环境之间的电容值是否小于预设的电容阈值;
17.所述判断单元的输出端与所述处理单元的输入端电连接,所述处理单元,用于若所述天线与外部环境之间的电容值大于等于预设的电容阈值,确定所述天线的外部环境类型为所述第一外部环境类型;若所述天线与外部环境之间的电容值小于预设的电容阈值,确定所述天线的外部环境类型为所述第二外部环境类型。
18.可选地,所述匹配电路包括:多个并联的阻抗元件;
19.所有所述阻抗元件的第一端均与所述匹配电路的第一端电连接,所有所述阻抗元件的第二端均与所述匹配电路的第二端电连接;所述匹配电路,进一步用于根据所述外部场景类型,导通所有所述阻抗元件中的至少一个。
20.可选地,所述匹配电路还包括:开关组件;
21.所述开关组件包括多个并联的开关,所有所述开关的第一端均与所述匹配电路的第一端电连接,所有所述开关的第二端与所有所述阻抗元件的第一端一一对应电连接,所有所述开关的控制端与所述匹配电路的控制端电连接;
22.所述匹配电路,进一步用于根据所述外部场景类型,控制所有所述开关的通断状态。
23.可选地,所述匹配电路包括:可调电容;
24.所述可调电容的控制端与所述匹配电路的控制端电连接,所述可调电容的第一端与所述匹配电路的第一端电连接,所述可调电容的第二端与所述匹配电路的第二端电连接;
25.所述匹配电路,进一步用于根据所述外部场景类型,调节所述可调电容的电容值。
26.可选地,所述阻抗元件包括电容、电感、电阻中的至少一种。
27.可选地,所述开关组件为多个并联的单刀单掷开关或一个单刀多掷开关。
28.第二方面,本实用新型实施例还提供了一种电子设备,包括第一方面提供的任一种天线装置。
29.本实用新型实施例提供的技术方案中,通过天线装置包括:天线结构、芯片和匹配电路;天线结构包括至少三个天线,所有天线均与芯片的输入端电连接,芯片的输出端与匹配电路的控制端电连接,芯片能够根据所有天线与外部环境之间的电容值,确定天线结构的外部场景类型,由于外部场景类型由所有天线的外部环境类型确定的,且外部环境类型包括第一外部环境类型和第二外部环境类型,那么外部场景类型至少包括八种,即能够识别出较多的外部场景;匹配电路的第一端通过天线结构中的一个天线与天线馈电点电连接,匹配电路的第二端接地,匹配电路能够根据外部场景类型,调整匹配电路的阻抗值,如此,针对多个不同的外部场景类型,能够相应的调整匹配电路的阻抗值,即调整天线结构的谐振频率,使得调整后的天线结构的谐振频率覆盖目标频段,从而提升天线装置的性能。
附图说明
30.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本公开的实施例,并与说明书一起用于解释本公开的原理。
31.为了更清楚地说明本公开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简单地介绍,显而易见地,对于本领域普通技术人员而言,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。
32.图1为本实用新型实施例提供的一种天线装置的结构示意图;
33.图2为本实用新型实施例提供的另一种天线装置的结构示意图;
34.图3为本实用新型实施例提供的又一种天线装置的结构示意图;
35.图4为本实用新型实施例提供的又一种天线装置的结构示意图;
36.图5为本实用新型实施例提供的又一种天线装置的结构示意图;
37.图6为本实用新型实施例提供的又一种天线装置的结构示意图;
38.图7为本实用新型实施例提供的一种电子设备的结构示意图;
39.图8为本实用新型实施例提供的一种电子设备的背部的结构示意图。
具体实施方式
40.为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点,下面将对本公开的方案进行进一步描述。需要说明的是,在不冲突的情况下,本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
41.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开,但本公开还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施;显然,说明书中的实施例只是本公开的一部分实施例,而不是全部的实施例。
42.图1为本实用新型实施例提供的一种天线装置的结构示意图,如图1所示,天线装置100包括:天线结构110、芯片120和匹配电路130。
43.其中,天线结构110包括至少三个天线111,所有天线111均与芯片120的输入端电连接,芯片120的输出端与匹配电路130的控制端电连接。芯片120,用于根据所有天线111与外部环境之间的电容值,确定天线结构110的外部场景类型,外部场景类型由所有天线111的外部环境类型确定的,外部环境类型包括第一外部环境类型和第二外部环境类型。例如,第一外部环境类型为物体靠近,第二外部环境类型为物体远离,当然这个也可以反过来,不做具体限定。本实施例以第一外部环境类型为物体靠近,第二外部环境类型为物体远离为例做具体说明。
44.匹配电路130的第一端通过天线结构110中的一个天线111与天线馈电点f电连接,匹配电路130的第二端接地。匹配电路130,用于根据外部场景类型,调整匹配电路130的阻抗值。
45.示例性地,如图1所示,天线结构110包括三个天线111,分别为第一天线111a、第二天线111b和第三天线111c,第一天线111a、第二天线111b和第三天线111c分别与芯片120的输入端电连接,匹配电路130通过第一天线111a与馈电点f电连接。
46.若第一天线111a周围有物体存在,第一天线111a与外部环境的电容值发生变化,若第一天线111a周围不存在物体,第一天线111a与外部环境的电容值无明显变化,据此,通
过第一天线111a感应自身与外部环境的电容值,并根据第一天线111a与外部环境的电容值,确定第一天线111a的外部环境为物体靠近或者物体远离,即第一天线111a的外部环境为第一外部环境类型或者第二外部环境类型。
47.同理,第二天线111b能够感应各自与外部环境的电容值,并根据第二天线111b与外部环境的电容值确定第二天线111b的外部环境类型为物体靠近还是物体远离;第三天线111c能够感应各自与外部环境的电容值并根据第三天线111c与外部环境的电容值确定第三天线111c的外部环境类型为物体靠近或者物体远离。
48.第一天线111a、第二天线111b和第三天线111c各自的外部环境类型的组合形成天线结构110的外部场景类型,每个天线的外部环境类型有两种即物体远离和物体靠近,三个天线的外部环境类型的组合有八种,也就是说可以检测到的天线结构110的外部场景类型有八种,即该天线装置能够识别出多种外部场景。不同的外部场景对天线结构110的谐振频率造成不同程度和不同方向的频偏,频偏后使得天线结构110谐振频率无法覆盖目标频段,天性结构110的性能恶化。匹配电路130可以根据不同的外部场景,适应性调整自身电路的阻抗值,针对多个不同的外部场景类型,能够相应调整天线结构110的谐振频率,使得调整后的天线结构110的谐振频率均能够覆盖目标频段,提升了多种外部场景类型下的天线结构的性能,即提升天线装置的性能。
49.需要说明的是,图1仅示例性展示了天线结构包括三个天线,在其他实施方式中,天线结构还可以包括四个或者四个以上的天线,相应的,可以检测到的天线结构的外部场景类型是可以是十六种或者十六种以上,即天线装置能够识别出更多的外部场景,本技术对于天线结构中天线的数量不做具体限制。
50.本实用新型实施例提供的技术方案中,通过天线装置包括:天线结构、芯片和匹配电路;天线结构包括至少三个天线,所有天线均与芯片的输入端电连接,芯片的输出端与匹配电路的控制端电连接,芯片能够根据所有天线与外部环境之间的电容值,确定天线结构的外部场景类型,由于外部场景类型由所有天线的外部环境类型确定的,且外部环境类型包括第一外部环境类型和第二外部环境类型,那么外部场景类型至少包括八种,即能够识别出较多的外部场景;匹配电路的第一端通过天线结构中的一个天线与天线馈电点电连接,匹配电路的第二端接地,匹配电路能够根据外部场景类型,调整匹配电路的阻抗值,如此,针对多个不同的外部场景类型,能够相应的调整匹配电路的阻抗值,即调整天线结构的谐振频率,使得调整后的天线结构的谐振频率覆盖目标频段,从而提升天线装置的性能。
51.可选的,图2为本实用新型实施例提供的另一种天线装置的结构示意图,如图2所示,芯片120包括:获取模块121和处理模块122。
52.其中,获取模块121的输入端与芯片120的输入端电连接,获取模块121的输出端与处理模块122的输入端电连接。获取模块121,用于获取所有天线111与外部环境之间的电容值。
53.处理模块122的输出端与匹配电路130的控制端电连接,处理模块122,用于根据所有天线111与外部环境之间的电容值,确定所有天线111的外部环境类型,根据所有天线111的外部环境类型,确定外部场景类型。
54.示例性的,第一天线111a、第二天线111b和第三天线111c分别将各自感应的电信号传输至获取模块121,获取模块121根据接收到的三个电信号,分别确定第一天线111a与
外部环境的电容值c1,第二天线111b与外部环境的电容值c2和第三天线111c与外部环境的电容值c3。
55.处理模块122根据第一天线111a与外部环境的电容值c1确定第一天线111a的外部环境类型,根据第二天线111b与外部环境的电容值c2确定第二天线111b的外部环境类型,根据第三天线111c与外部环境的电容值c3确定第三天线111c的外部环境类型。第一天线111a的外部环境类型、第二天线111b的外部环境类型和第三天线111c的外部环境类型组成了天线结构110的外部场景类型,通过查找外部场景类型与天线的外部环境类型的对应关系表,能够确定出具体的外部场景类型,表1示出了一种外部场景类型与天线的外部环境类型的对应关系表。
56.表1天线结构的八种外部场景类型
[0057][0058]
可选的,图3为本实用新型实施例提供的又一种天线装置的结构示意图,如图3所示,芯片120还包括:控制模块123。
[0059]
其中,处理模块122的输出端通过控制模块123与匹配电路130的控制端电连接。控制模块123,用于根据外部场景类型,确定控制信号。
[0060]
匹配电路130,进一步用于根据控制信号,调整匹配电路130的阻抗值。
[0061]
具体的,基于上述实施例,处理模块122能够确定天线结构110的外部场景类型,控制模块123根据天线结构110的外部场景类型,查找内部的外部场景类型与控制信号的对应关系,确定对应的控制信号,即不同的外部场景类型对应不同的控制信号。匹配电路130根据不同的控制信号可以控制匹配电路产生不同的阻抗值。
[0062]
可选的,图4为本实用新型实施例提供的又一种天线装置的结构示意图,如图4所示,处理模块122包括:判断单元1221和处理单元1222。
[0063]
其中,判断单元1221的输入端与处理模块122的输入端电连接,判断单元1221,用于判断各天线111与外部环境之间的电容值是否小于预设的电容阈值。
[0064]
判断单元1221的输出端与处理单元1222的输入端电连接,处理单元1222,用于若天线111与外部环境之间的电容值大于等于预设的电容阈值,确定天线111的外部环境类型
为第一外部环境类型;若天线111与外部环境之间的电容值小于预设的电容阈值,确定天线的外部环境类型为第二外部环境类型。
[0065]
具体的,若天线111周围有物体存在,天线111与外部环境的电容值会增大,故可以预设一个电容阈值c
th
,比较天线111与外部环境之间的电容值c与预设的电容阈值c
th
的大小,确定天线111的周围是否有物体存在。
[0066]
示例性的,基于上述实施例,若电容值c1≥c
th
,第一天线111a的周围有物体存在,则确定第一天线111a的外部环境类型为物体靠近;若c1《c
th
,第一天线111a的周围不存在物体,则确定第一天线111a的外部环境类型为物体远离。同理,若电容值c2≥c
th
,第二天线111b的外部环境类型为物体靠近,若电容值c2《c
th
,第二天线111b的外部环境类型为物体远离;若电容值c3≥c
th
,第三天线111c的外部环境类型为物体靠近,若电容值c3《c
th
,第三天线111c的外部环境类型为物体远离。
[0067]
可选的,图5为本实用新型实施例提供的又一种天线装置的结构示意图,如图5所示,匹配电路130包括:多个并联的阻抗元件。
[0068]
所有阻抗元件的第一端均与匹配电路130的第一端电连接,所有阻抗元件131的第二端均与匹配电路130的第二端电连接。匹配电路130,进一步用于根据外部场景类型,导通所有阻抗元件中的至少一个。
[0069]
示例性的,如图5所示,匹配电路130包括四个并联的阻抗元件,分别为第一阻抗元件z1、第二阻抗元件z2、第三阻抗元件z3和第四阻抗元件z4,各阻抗元件的阻值均不同。
[0070]
匹配电路130根据外部场景类型,查找外部场景类型与阻抗元件状态的对应关系表,选择导通第一阻抗元件z1、第二阻抗元件z2、第三阻抗元件z3和第四阻抗元件z4中的至少一个,匹配电路中导通的阻抗元件决定了匹配电路的阻抗值,表2示例性给出了一种外部场景类型与阻抗元件的状态的对应关系表。
[0071]
表2外部场景类型与阻抗元件的状态的对应关系表
[0072]
外部场景类型第一阻抗元件第二阻抗元件第三阻抗元件第四阻抗元件1导通断开断开断开2断开导通断开断开3断开断开导通断开4断开断开断开导通5导通导通断开断开6断开导通导通断开7断开断开导通导通8导通断开断开导通
[0073]
需要说明的是,图5仅示例性展示了匹配电路包括四个并联的阻抗元件,在其他实施方式中,还可以设置更多个并联的阻抗元件。
[0074]
本实施例中,通过匹配电路包括:多个并联的阻抗元件,所有阻抗元件的第一端均与匹配电路的第一端电连接,所有阻抗元件的第二端均与匹配电路的第二端电连接,匹配电路能够根据外部场景类型,导通所有阻抗元件中的至少一个,从而实现针对不同外部场景类型,通过选择导通的不同的阻抗元件,实现匹配电路阻抗值的调整,该方式简单,便于实现。
[0075]
可选的,基于上述实施例,阻抗元件包括电容、电感、电阻中的至少一种。
[0076]
示例性的,如图5所示,第一阻抗元件z1为电感、第二阻抗元件z2为电感、第三阻抗元件z3为电容、第四阻抗元件z4为电阻。在其他实施方式中,阻抗元件可以是电容、电感、电阻中的至少一种。
[0077]
可选的,继续参见图5,匹配电路130还包括:开关组件131。
[0078]
其中,开关组件131包括多个并联的开关,所有开关的第一端均与匹配电路130的第一端电连接,所有开关的第二端与所有阻抗元件的第一端一一对应电连接,所有开关的控制端与匹配电路130的控制端电连接。
[0079]
匹配电路130,进一步用于根据外部场景类型,控制所有开关的通断状态。
[0080]
示例性的,如图5所示,开关组件131包括四个并联的开关,分别为第一开关k1、第二开关k2、第三开关k3和第四开关k4,第一开关k1与第一阻抗元件z1电连接,第二开关k2与第二阻抗元件z2电连接,第三开关k3与第三阻抗元件z3电连接,第四开关k4与第四阻抗元件z4电连接,第一开关k1的控制端、第二开关k2的控制端、第三开关k3的控制端和第四开关k4的控制端均与匹配电路130的控制端电连接。
[0081]
匹配电路130根据外部场景类型,可以控制第一开关k1、第二开关k2、第三开关k3和第四开关k4的导通和断开,而第一开关k1、第二开关k2、第三开关k3和第四开关k4的导通和断开,分别控制第一阻抗元件z1、第二阻抗元件z2、第三阻抗元件z3和第四阻抗元件z4的导通和断开。
[0082]
需要说明的是,图5仅示例性展示了开关组件包括四个并联的开关,在实际应用中可以根据阻抗元件的数量,灵活设置开关的数量。
[0083]
可选的,基于上述实施例,开关组件131为多个并联的单刀单掷开关或一个单刀多掷开关。
[0084]
示例性的,如图5所示,开关组件131为一个单刀四掷开关,单刀四掷开关内包括四个并联的开关,单刀四掷开关的控制端即为四个并联的开关的控制端,即一个控制信号控制四个开关的通断状态,控制方式比较简单。比较容易实现。在其他实施方式中,开关组件131还可以是四个并联的单刀单掷开关。
[0085]
需要说明的是,开关组件还可以是单刀五掷开关、单刀六掷开关等单刀多掷开关,还可以是五个并联的单刀单掷开关、六个并联的单刀单掷开关等多个单刀单掷开关,具体根据阻抗元件的数量灵活设置。
[0086]
可选的,图6为本实用新型实施例提供的又一种天线装置的结构示意图,如图6所示,匹配电路130包括:可调电容c
x

[0087]
其中,可调电容c
x
的控制端与匹配电路130的控制端电连接,可调电容c
x
的第一端与匹配电路130的第一端电连接,可调电容c
x
的第二端与匹配电路130的第二端电连接。匹配电路130,进一步用于根据外部场景类型,调节可调电容c
x
的电容值。
[0088]
具体的,可调电容c
x
是一种电容值可调整的器件,可调电c
x
可以根据外部场景类型,控制调整自身的电容值,从而调整可调电容c
x
的阻抗值,实现了匹配电路的阻抗值的调整。
[0089]
本实用新型实施例还提供了一种电子设备,包括第一方面提供的任一种天线装置。图7为本实用新型实施例提供的一种电子设备的结构示意图,如图7所示,电子设备200
包括天线装置100。
[0090]
本实施例提供的电子设备200,具备上述实施例中天线装置100所具有的有益效果,此处不再赘述。在具体实施时,电子设备200可以是手机、平板电脑、笔记本电脑等,本实施例对此不做具体限定。
[0091]
可选的,图8为本实用新型实施例提供的一种电子设备的背部的结构示意图,结合图7和图8所示,天线装置100位于电子设备200的内部,且位于靠近后盖板的一侧,天线装置100中的第一天线111a位于电子设备200内靠近听筒的一侧,第二天线111b和第三天线111c位于电子设备200内靠近话筒一侧,匹配电路130通过第二天线111b与馈电点电连接。表3给出了一种电子设备的外部场景与天线的外部环境类型的对应关系的具体实施例。
[0092]
表3电子设备的外部场景与天线的外部环境类型的对应关系
[0093][0094]
需要说明的是,在本文中,诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个
……”
限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0095]
以上所述仅是本公开的具体实施方式,使本领域技术人员能够理解或实现本公开。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本公开的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本公开将不会被限制于本文所述的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

最新回复(0)