一種降低天線損耗的方法和系統以及天線裝置和移動終端與流程

2023-06-26 19:42:11 1

本發明涉及天線技術領域，尤其涉及一種降低天線損耗的方法、系統以及天線裝置和移動終端。

背景技術：

天線是被設計為發送和/或接收無線電、電視、微波、電話和雷達信號的轉換器，即天線將特定頻率的電流變換為電磁波並且將電磁波變換為特定頻率的電流。在物理上，天線是一個或多個電導體裝置，該裝置設置為響應於所施加的交流電壓和關聯的交流電流來生成輻射電磁場，或者該裝置可以放置在電磁場中，使得該電磁場將在天線中感應出交流電流以及在其端子之間的電壓。

天線作為終端的無線信號的發送和/或接收裝置，需要具有較強的發射信息性能，儘量減少損耗。對於大部分類型的天線而言，當天線在工作狀態時其天線饋電點處具有較強的信號分布，當使用終端時，如果人手握持終端的位置或頭部等其他外部導體接觸終端的位置正好處於天線饋電點的位置，人手會對天線的產生較大的損耗，降低天線的通信性能。

技術實現要素：

本發明的目的在於提供一種降低天線損耗的方法、系統以及天線裝置和移動終端，能夠降低天線的損耗，提高天線的通信性能。

為實現上述目的，本發明提供一種降低天線損耗的方法，該方法包括：

檢測外部導體在終端的設定區域內的接觸位置；

將設置在天線不同位置的兩個天線接入點中靠近所述接觸位置的天線接入點設置為天線接地點，遠離所述接觸位置的天線接入點設置為天線饋電點。

其中，所述將設置在所述終端不同位置的兩個天線接入點中靠近所述接觸位置的天線接入點設置為天線接地點，遠離所述接觸位置的天線接入點設置為天線饋電點，包括：

控制所述兩個天線接入點中靠近所述接觸位置的天線接入點與所述終端的地線連接，並控制遠離所述接觸位置的天線接入點與所述終端的饋線連接。

其中，所述控制所述兩個天線接入點中靠近所述接觸位置的天線接入點與所述終端的地線連接，並控制遠離所述接觸位置的天線接入點與所述終端的饋線連接，包括：

利用雙刀雙擲開關切換所述兩個天線接入點與所述終端的地線和所述終端的饋線之間連接，以控制所述兩個天線接入點中靠近所述接觸位置的天線接入點與所述終端的地線連接，並控制遠離所述接觸位置的天線接入點與所述終端的饋線連接。

其中，所述檢測外部導體在終端的設定區域內的接觸位置，包括：

獲取設置在所述終端的設定區域內的至少一個傳感器檢測到的感應信號；

根據所述感應信號確定所述外部導體在所述終端的設定區域內的接觸位置。

其中，所述天線為對稱型天線。

另一方面，本發明提出了一種降低天線損耗的系統，該系統包括：

接觸位置檢測模塊，用於檢測外部導體在終端的設定區域內的接觸位置；

天線接入點設置模塊，用於將設置在天線不同位置的兩個天線接入點中靠近所述接觸位置的天線接入點設置為天線接地點，遠離所述接觸位置的天線接入點設置為天線饋電點。

另一方面，本發明提出了一種天線裝置，該天線裝置包括天線、設置在所述天線不同位置的兩個天線接入點、傳感器和控制電路；所述控制電路與所述傳感器耦接；

所述傳感器，用於檢測所述終端的設定區域內是否存在外部導體接觸；

所述控制器，用於在傳感器檢測到所述終端的設定區域內有外部導體接觸時，檢測所述外部導體在所述終端上的接觸位置，將所述兩個天線接入點中靠近所述接觸位置的天線接入點設置為天線接地點，遠離所述接觸位置的天線接入點設置為天線饋電點。

其中，所述控制電路將所述兩個天線接入點中靠近所述接觸位置的天線接入點設置為天線接地點，遠離所述接觸位置的天線接入點設置為天線饋電點，包括：

將所述兩個天線接入點中靠近所述接觸位置的天線接入點與所述終端的地線連接，並將遠離所述接觸位置的天線接入點與所述終端的饋線連接。

其中，所述天線為對稱型天線。

另一方面，本發明提出了一種移動終端，該移動終端內設置有上述的天線裝置。

有益效果：區別於現有技術的情況，本發明的降低天線損耗的方法通過檢測終端上的外部導體的接觸位置；將設置在所述終端不同位置的兩個天線接入點中靠近所述接觸位置的天線接入點設置為天線接地點，遠離所述接觸位置的天線接入點設置為天線饋電點。在天線設計中，對天線的通信性能進行檢測時發現若天線饋電點被外部導體覆蓋，會對天線的輻射信號產生較大的吸收，導致天線產生較大的損耗，降低天線的通信性能，通過檢測外部導體在終端上的接觸位置，根據接觸位置將天線饋電點切換到遠離外部導體的位置上，能夠減外部導體對天線的射頻信號的影響，降低天線的損耗，提高天線的通信性能。

附圖說明

圖1是本發明天線裝置一實施例的結構示意圖；

圖2是本發明降低天線損耗的方法第一實施例的流程示意圖；

圖3是圖2所示的方法第一實施例中的步驟S101的流程示意圖；

圖4是本發明降低天線損耗的系統第一實施例的功能模塊圖；

圖5是圖4所示的系統第一實施例中的接觸位置檢測模塊的功能模塊圖。

具體實施方式

為使本領域的技術人員更好地理解本發明的技術方案，下面結合附圖和具體實施方式對本發明所提供的一種降低天線損耗的方法、系統以及天線裝置和移動終端做進一步詳細描述。

本發明實施例中的天線包括但不限於對稱單極天線、環形天線等對稱型天線，天線裝置工作時，其天線饋電點用於發射和接收射頻信號，若天線饋電點或天線饋電點周圍區域被外部導體覆蓋或接觸，會對天線裝置的輻射信號產生較大的吸收，降低天線的通信性能。因此通過測試外部導體與終端的接觸位置來切換天線裝置中天線的天線接地點和天線饋電點的位置，從而避免外部導體與終端的接觸位置覆蓋天線饋電點或天線饋電點周圍區域，以降低天線的損耗，提升天線的通信性能。

本發明實施例中，外部導體包括但不限於人手、頭或身體其他部位。

本發明實施例的天線裝置包括天線、設置在終端不同位置的兩個天線接入點、傳感器和控制電路；控制電路與傳感器耦接。當兩個天線接入點分別與終端的饋線和地線連接時，兩個天線接入點中與終端的饋線連接的天線接入點作為天線饋電點，與終端的地線連接的天線接入點作為天線接地點。傳感器檢測終端的設定區域內是否存在外部導體接觸；若傳感器檢測到終端的設定區域內有外部導體接觸，則控制電路進一步判斷該外部導體在終端上的接觸位置，將兩個天線接入點中靠近接觸位置的天線接入點設置為天線接地點，遠離接觸位置的天線接入點設置為天線饋電點。

參照圖1，圖1是本發明天線裝置一實施例的結構示意圖，如圖1所示，本實施例的天線裝置包括天線20、設置在天線20不同位置的兩個天線接入點a，b、傳感器30、控制電路40、雙刀雙擲開關60、射頻信號源50、終端100的饋線70和地線80。

本實施例中的天線其中以環形天線為例。環形天線是將一根金屬導線繞成一定形狀，如圓形、方形、三角形等對稱結構，以導體兩端作為天線的輸出端。繞制多圈(如螺旋狀或重疊繞制)環形天線稱為多圈環天線。對於環形天線的天線接地點和天線饋電點即為環形天線的兩個端點。

設置在天線不同位置的兩個天線接入點a，b即為環形天線兩端的第一天線接入點a和第二天線接入點b。第一天線接入點a和第二天線接入點b分別與雙刀雙擲開關60的四個接口中的第一接口A和第二接口B連接。饋線70的一端與射頻信號源50連接，另一端與雙刀雙擲開關60的第三接口C連接；地線80的一端與終端主板的接地點連接，另一端與雙刀雙擲開關60的第四接口D連接。控制電路40分別與傳感器30和雙刀雙擲開關60耦接。控制電路40、傳感器30和雙刀雙擲開關60均設置在終端100的內部，控制電路40、傳感器30和雙刀雙擲開關60的具體位置可根據實際情況如終端100具體結構等進行設置。

控制電路40和傳感器30由終端100的電源提供驅動電流，傳感器30檢測終端100的設定區域(圖1中的虛線區域)內是否存在外部導體接觸，若傳感器30檢測到終端100的設定區域內存在外部導體接觸，則將檢測到的由外部導體接觸終端100的設定區域引起的感應信號的變化情況發送至控制電路40，控制電路40根據傳感器30發送的感應信號的變化情況判斷外部導體與終端100接觸的接觸位置，根據判斷得到的接觸位置，控制雙刀雙擲開關60中各個接口之間的導通，從而實現將第一天線接入點a和第二天線接入點b中靠近接觸位置的天線接入點與地線80連接，遠離接觸位置的天線接入點與饋線70連接。

本實施例中，該設定區域由終端100上靠近天線20的設置位置確定，具體的，包括天線20上設置的兩個天線接入點a，b的區域以及與兩個天線接入點a，b鄰近的區域。

本發明對傳感器30的類型和個數不做具體限定，可以為電極傳感器、壓力傳感器、距離傳感器或光傳感器，且可以包括一個或多個。另外，傳感器30優選設置在終端100的設定區域內，例如，若終端100的天線裝置中天線20設置在終端100後殼的底部位置，則傳感器30可以設置在終端100後殼的底部位置的一個側邊或兩個側邊。

以圖1所示的天線裝置實施例對天線裝置的天線饋電點和天線接地點的切換過程進行例舉例說明。

以外部導體為人手為例，將終端100上靠近第一天線接入點a的側邊定義為第一側方位，將終端100上靠近第二天線接入點b的側邊定義為第二側方位，且天線裝置的饋線70與第一天線接入點a設置在同側，天線裝置的地線80與第二天線接入點b設置在同側。第一天線接入點a和第二天線接入點b分別連接雙刀雙擲開關60的四個接口中的第一接口A和第二接口B。饋線70的一端與射頻信號源50連接，另一端與雙刀雙擲開關60的第三接口C連接；地線80的一端與天線裝置的接地點連接，另一端與雙刀雙擲開關60的第四接口D連接。控制電路40的信號接收端(圖中未畫出)與傳感器30連接，控制電路40連接雙刀雙擲開關60的控制端連接。

當終端100沒有被人手握持時，默認雙刀雙擲開關60的第一接口A和第三接口C導通，第二接口B和第四接口D導通；即天線20的第一天線接入點a與饋線70連接，第二天線接入點b與地線80連接，此時第一天線接入點a即為天線饋電點，第二天線接入點b為天線接地點。當人手握持終端100時，傳感器30檢測到在終端100的設定區域內由人手引起的感應信號的變化情況，並將感應信號的變化情況發送至控制電路40，控制電路40根據接收到的感應信號的變化情況判斷人手與終端100的接觸位置位於第一側方位還是第二側方位。若接觸位置位於第一側方位，則控制電路40通過控制雙刀雙擲開關60的四個接口的連接關係，使得雙刀雙擲開關60的第一接口A和第四接口D導通，第二接口B和第三接口C導通，即天線20的第一天線接入點a與地線80連接，第二天線接入點b與饋線70連接，此時第一天線接入點a即為天線接地點，第二天線接入點b為天線饋電點。若接觸位置位於第二側方位，則控制雙刀雙擲開關60狀態與終端100沒有被人手握持時相同。從而實現將天線裝置中天線20的天線饋電點遠離人手握持的位置，避免人手對天線饋電點處信號的影響，間隙天線裝置的損耗，提高天線裝置的通信性能。

此外，還可以在本實施例的基礎上在雙刀雙擲開關的第四接口與天線裝置的接地點之間設置具有不同電感值的支路，在切換天線裝置的天線接地點和天線饋電點的位置時，根據天線裝置的工作頻率選擇具有匹配電感值的支路進行導通，使該天線裝置具有最佳的對地電感值，能夠進一步提高天線裝置的通信性能。

本實施例的天線裝置能夠智能檢測外部導體在終端的設定區域內的接觸位置，通過控制電路切換雙刀雙擲開關的各個接口之間的導通關係，從而讓外部導體與終端的接觸位置與天線裝置的天線饋電點錯開，使外部導體與天線裝置的天線饋電點具有一定距離，達到降低天線損耗的目的。

參照圖2，圖2是本發明降低天線損耗的方法第一實施例的流程示意圖，該方法包括：

S101、檢測外部導體在終端的設定區域內的接觸位置。

當終端的天線裝置工作時，其天線的天線饋電點用於接收和發送射頻信號。當外部導體與終端的接觸位置覆蓋其天線的天線饋電點或與其天線的天線饋電點過於接近，均會對天線裝置的通信性能產生較大的影響。其中，外部導體可以包括但不限於人手、頭或其他與終端接觸的導體。

本實施例中，該設定區域由終端上靠近天線的設置位置確定，具體的，包括天線上設置的兩個天線接入點的區域以及與兩個天線接入點鄰近的區域。

為了使天線裝置中天線的天線饋電點與外部導體的接觸位置錯開，需要對外部導體在終端的設定區域內的接觸位置進行檢測。

進一步的，如圖3所示，步驟S101包括以下步驟：

S1011、獲取設置在終端的設定區域內的至少一個傳感器檢測到的感應信號。

利用終端上自帶的傳感器或在終端內部放置其他傳感器，則能夠對外部導體接觸終端引起的感應信號進行檢測。

本發明對傳感器的類型和個數不做具體限定，可以為電極傳感器、壓力傳感器、距離傳感器或光傳感器，且可以包括一個或多個。另外，傳感器優選設置在終端的設定區域內，例如，若終端的天線裝置中天線設置在終端後殼的底部位置，則傳感器可以設置在終端後殼的底部位置的一個側邊或兩個側邊。

根據傳感器類型不同，檢測到的感應信號也不同。傳感器檢測到由外部導體接觸終端引起的感應信號後，獲取傳感器檢測到的感應信號。

S1012、根據感應信號確定外部導體在終端的設定區域內的接觸位置。

由於外部導體與終端的某一方位接觸時，會對這一方位的感應信號產生影響，例如，當人手握持終端時，終端上靠近手心一側與人手的接觸較大，則人手會使終端的靠近手心的一側的電容量發送變化。利用電極傳感器則能夠獲取由人手握持終端造成的電容量變化，則能夠根據電極傳感器獲取的電容量變化判斷出人手握持終端的方位。

S102、將設置在天線不同位置的兩個天線接入點中靠近接觸位置的天線接入點設置為天線接地點，遠離接觸位置的天線接入點設置為天線饋電點。

根據步驟S101中檢測到的外部導體與終端的接觸位置，控制天線不同位置的兩個天線接入點中靠近接觸位置的天線接入點設置為天線接地點，遠離接觸位置的天線接入點設置為天線饋電點，從而避免外部導體覆蓋天線裝置的天線饋電點或天線饋電點附近的區域，達到降低天線損耗的目的。

具體的，令天線上的兩個天線接入點包括第一天線接入點和第二天線接入點，將第一天線接入點所在的終端上的側邊定義為第一側方位，將第二天線接入點所在終端上的側邊定義為第二側方位，且天線裝置的饋線與第一天線接入點設置在同側，天線裝置的地線與第二天線接入點設置在同側。通過步驟S101能夠檢測出與終端接觸的外部導體位於終端的第一側方位還是第二側方位。當終端沒有被外部導體接觸時，默認第一天線接入點與饋線連接，第二天線接入點與地線連接，此時第一天線接入點即為天線饋電點，第二天線接入點為天線接地點。若外部導體位於第一側方位，則使第一天線接入點與地線連接，第二天線接入點與饋線連接，此時第一天線接入點即為天線接地點，第二天線接入點為天線饋電點。若外部導體位於第二側方位，則使第一天線接入點與饋電點連接，第二天線接入點與地線連接，此時第一天線接入點即為天線饋電點，第二天線接入點為天線接地點。

其中，上述方法實施例可用於上述天線裝置實施例中天線裝置，由上述天線裝置實施例中的控制電路執行。

參照圖4，圖4是本發明降低天線損耗的系統第一實施例的功能模塊圖，該系統包括：

接觸位置檢測模塊101、用於檢測外部導體在終端的設定區域內的接觸位置。

進一步的，如圖5，接觸位置檢測模塊101包括：

感應信號檢測單元1011、用於獲取設置在終端的設定區域內的至少一個傳感器檢測到的感應信號。

接觸位置確定單元1012、用於根據感應信號確定外部導體在終端的設定區域內的接觸位置。

天線接入點設置模塊102、用於將設置在天線不同位置的兩個天線接入點中靠近接觸位置的天線接入點設置為天線接地點，遠離接觸位置的天線接入點設置為天線饋電點。

圖4至圖5所示的系統實施例中的各個模塊/單元分別與圖2至圖3所示的方法實施例中的步驟相對應，此處不再贅述。

本發明還提供一移動終端實施例，設置有圖1所示的天線裝置。

上述方案通過檢測終端上的外部導體的接觸位置；將設置在終端不同位置的兩個天線接入點中靠近接觸位置的天線接入點設置為天線接地點，遠離接觸位置的天線接入點設置為天線饋電點。在天線設計中，對天線的通信性能進行檢測時發現天線饋電點若被人手或頭等外部導體覆蓋住時，會對天線的輻射信號產生較大的吸收，導致天線產生較大的損耗，降低天線的通信性能，本發明通過檢測外部導體在終端上的接觸位置，根據接觸位置將天線饋電點切換到遠離外部導體的位置上，能夠減小人手或頭對天線的射頻信號的影響，降低天線的損耗，提高天線的通信性能。

以上僅為本發明的實施方式，並非因此限制本發明的專利範圍，凡是利用本發明說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本發明的專利保護範圍。