一种天线及手持通讯设备的制作方法
未命名
09-21
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1.本发明涉及手持通讯设备领域,尤其涉及一种天线及手持通讯设备。
背景技术:
2.在蜂窝基站覆盖不到或信号不佳情况下,卫星通信是有效的通讯手段。将卫星通信技术集成到手机中存在一些技术难题。目前手持通讯设备与蜂窝基站或其他设备的无线通讯的电磁波通常以线极化的形式传播。但地面装置与远在几百公里甚至上千公里的卫星通讯,由于传播距离远,中间需要经过大气层,线极化天线会因为电离层法拉第旋转效应产生极化畸变;而圆极化波受多径效应和极化畸变的影响较小,对接受天线没有严苛的摆放姿态要求,同时抗云、雨干扰,所以为了提高卫星通信的可靠性和稳定性,有效地较少通信信号的失真和衰减,圆极化天线对卫星通信是更好的选择。
3.手机体积较小,且内部金属零部件较多,实现圆极化或轴比较低的椭圆极化天线集成难度很大。这使得在不影响传统手持通讯设备便携性的情况下实现用于稳定可靠卫星通信的圆极化天线成为一项迫切需要解决的问题。
4.传统圆极化天线如图1所示,其天线单元由辐射臂、馈电线路等结构平铺构成,缺点在于:面积较大,难以纳入手机中,须在手机壳外工作;如图2所述的天线单元为圆柱状,且其内部分布的辐射臂呈螺旋状,缺点在于:该天线单元直径大、厚度大,超出现有手机的厚度,难以纳入手机中。由此可知,现有技术设计的难题在于:将内置天线纳入手机,且同时满足消费者的便携性和外观性需求。
技术实现要素:
5.本发明的目的是提供一种天线及手持通讯设备,适用于手持通讯设备,解决内置天线的难题,将圆极化或椭圆极化内置天线集成于移动终端主体,在提供满足天线性能空间的同时,保证了移动终端主体的便携性和外观性,并能实现天线的姿态调节以满足在移动终端主体在各种的使用场景中,天线可以朝向天空辐射。
6.本发明公开了一种天线,用于手持通讯设备,包括:
7.天线主体,设置为可变形天线单元,设置在移动终端主体上,用于在工作模式下,将所述可变形天线单元从初始状态变形成卫星通信状态以实现圆极化性能;
8.所述可变形天线单元包括辐射体和馈电部,所述馈电部与所述辐射体电性连接,且所述辐射体通过所述馈电部连接所述移动终端主体上的射频电路以实现天线信号的传输功能;
9.转向基座,设置所述移动终端主体上,与所述天线单元连接以调整所述天线单元的姿态并带动所述天线单元朝不同方向转动;
10.在卫星通信模式下,控制所述天线单元从收拢状态转变成展开状态以调节所述天线主体的位置及姿态使天线辐射的最大增益方向靠近卫星天线波束的传播方向并展开成能够产生圆极化或椭圆极化辐射的天线形状。
11.作为优选地,所述可变形天线单元包括第一摇臂和第二摇臂,所述第二摇臂设置在所述第一摇臂内部收拢成初始状态下的线形结构,所述第一摇臂和所述第二摇臂转动连接以将所述第一摇臂内的所述第二摇臂变形成卫星通信状态的展开结构。
12.作为优选地,所述第二摇臂为板状结构,所述辐射体部分地设置在所述第二摇臂的外表面上;所述第一摇臂为壳体结构,所述辐射体部分地设置在所述第一摇臂的外表面上,所述馈电部分布在所述第一摇臂的内腔表面,所述馈电部上设有通孔,所述通孔内设有弹性连接器,当所述第一摇臂和所述第二摇臂展开时,所述馈电部上对应的所述弹性连接器将所述第一摇臂上的所述辐射体和所述第二摇臂上的所述辐射体导通。
13.作为优选地,所述第一摇臂的一端设有射频传输同轴线,所述射频传输同轴线与所述馈电部固定连接,所述第一摇臂的另一端与所述转向基座连接,所述移动终端主体内侧设有用于安装射频传输线和支撑开口销的槽孔,所述射频传输同轴线穿过所述转向基座和所述支撑开口销进入所述移动终端主体内部。
14.作为优选地,所述第一摇臂上设有内置有所述第二摇臂的第一容纳部,所述第一容纳部相对应的两侧设有第一开口端和与所述第一开口端相对应设置的第二开口端,所述第二摇臂穿过所述第二开口部和所述第二开口端将所述可变形天线单元从收拢状态变形成展开状态。
15.作为优选地,所述第一开口端和所述第二开口端的长度均大于等于所述第二摇臂长度的1/2。
16.作为优选地,所述移动终端主体内侧设有收纳所述天线主体的第二容纳部,所述第二容纳部与所述转向基座的连接处设有具备限制所述天线单元完全拔出功能的连接器,在卫星通信模式下,将所述天线单元从所述容纳部中拔出,所述连接器与所述天线单元导通连接至所述移动终端主体内部的射频电路,根据所述移动终端主体与卫星通信的姿态调整所述天线单元的位置并变形成展开状态;在非卫星通信模式下,将所述天线单元收拢成收拢状态并插入所述移动终端主体中,使得所述转向基座与所述连接器脱离,从而将所述天线单元与所述移动终端主体内部的射频电路断开。
17.作为优选地,所述转向基座至少包括依次连接的第一转动部、第二转动部和第三转动部,所述第一转动部和所述第二转动部之间沿所述天线单元的长度方向设有第一转动轴,所述第一转动部的一端与所述天线单元固定连接,所述第一转动部的另一端通过所述第一转动轴与所述第二转动部的一端连接,从而驱动所述第一转动部以第一轴线为轴而相对于所述第二转动部转动从而带动所述天线单元转动;所述第二转动部和所述第三转动部之间沿所述天线单元的宽度方向设有第二转动轴,所述第二转动部的另一端和所述第三转动部的一端沿所述第二转动轴轴向可转动地套设在所述第二转动轴上,驱动所述第二转动部以第二轴线为轴而相对于所述第三转动部转动从而带动所述天线单元转动,从而带动所述天线单元在工作模式下绕至少两个方向转动以达到所需的卫星通信位置。
18.作为优选地,所述转向基座还包括第四转动部,所述第三转动轴和所述第四转动轴之间沿所述天线单元的长度方向设有第三转动轴,所述第三转动部的另一端通过所述第三转动轴与所述第四转动部连接,驱动所述第三转动部以第三轴线为轴而相对于所述第四转动部转动,从而带动所述天线单元在工作模式下绕任意方向转动以达到最佳卫星通信位置。
馈电部;5-第一摇臂;51-第一容纳部;6-第二摇臂;7-第一转动部;8-第二转动部;9-第三转动部;10-第四转动部;11-弹性连接器;12-连接器;13-射频传输同轴线;14-支撑开口销;15-槽孔;16-通孔;17-缝隙。
具体实施方式
43.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。
44.实施例一
45.参见图3-6所示,本发明公开了一种天线,应用于手持通讯设备,包括:
46.天线主体1,设置为可变形天线单元,设置在移动终端主体3上,用于在工作模式下,将所述可变形天线单元从初始状态变形成卫星通信状态以实现圆极化性能;本实施例中初始状态为天线的收拢状态,如线形结构成;卫星通信状态指的是天线的展开状态,如展开成十字形结构或其他在同一平面的面状结构或非同一平面的面状结构,面状结构天线主要用于厘米或毫米波频段;甚高频段一般以线状结构天线为主,而特高频段则线、面状结构天线兼用。
47.所述可变形天线单元包括辐射体4和馈电部41,所述馈电部41与所述辐射体4电性连接,且所述辐射体4通过所述馈电部41连接移动终端主体3上的射频电路以实现天线信号的传输功能;本实施例中的实现天线信号的传输功能的射频电路可以设置在移动终端主体3内部或移动终端主体3外表面的任意位置。
48.转向基座2,设置所述移动终端主体3上,与所述天线单元连接以调整所述天线单元的姿态并带动所述天线单元朝不同方向转动;
49.在非卫星通信模式下,所述天线单元折叠在所述移动终端主体3内;在卫星通信模式下,控制所述天线单元从收拢状态转变成展开状态以调节所述天线主体1的位置及姿态使天线辐射的最大增益方向靠近卫星天线波束的传播方向并展开成能够产生圆极化或椭圆极化辐射的天线形状,参见图5-7所示。本实施例中收拢状态到展开状态的变化可通过外力作用实现或在移动终端主体3内部设置弹性装置实现上述变形。通过转向基座2驱动所述天线主体1在展开状态和收拢状态间的切换,使得所述天线主体1实现卫星通信和非卫星通信的功能切换。本实施例在非卫星通信时,天线主体1也可实现地面通信功能。本实施例采用的天线主体1在展开状态能够实现卫星通信模式,天线主体1在任意状态下,即展开状态或收拢/收纳状态都可以实现地面通信模式。
50.本领域技术人员可以理解,本发明实施例所提供的手持通讯设备天线由天线主体1和转向基座2构成,天线主体1通过转向基座2与移动终端主体3相连。其中天线主体1独立于移动终端主体3,可以减少移动终端主体3内部复杂结构对天线的影响。本发明实施例中采用的移动终端主体3可以是手机或平板电脑等。
51.一种实施例中,所述天线主体1辐射方向与卫星天线波束的传播方向呈相对设置以达到最大增益,所述卫星天线波束的传播方向包括卫星直接传播波束、地面站波束或者经过智能超表面反射或透射的有效波束。其中,智能超表面(ri s)是一种具有可编程电磁
特性的人工电磁表面结构,由超材料技术发展而来。ris通常由大量精心设计的电磁单元排列组成,通过给电磁单元上的可调元件施加控制信号,可以动态地控制这些电磁单元的电磁性质,进而实现以可编程的方式对空间电磁波进行主动的智能调控,形成幅度、相位、极化和频率等参数可控制的电磁场。将ris部署在无线传输环境中各类物体的表面,可以改变无线信道的物理属性。当信道状态不佳时,ris可以通过反射电磁波绕过障碍物等方式改善发射机和接收机间信息的传输。ris可以通过改善信道环境来提高系统整体的容量和性能。在与卫星通信时,为了解决星地之间路径损耗较大的问题,引入有源的ris来对地面信号进行增强,更好的保证移动终端与卫星之间的有效通信。所述天线主体辐射的最大增益方向靠近卫星天线波束的传播方向,所述卫星天线波束的传播方向可以是卫星直接传播波束、地面站波束或者经过智能超表面反射或透射的有效波束。
52.考虑到星地通信链路的传输损耗,目前移动终端中采用的频段主要集中在l或s这样的低频段,因为频率越低,其自由空间传播损耗就越小,这样对移动通讯终端天线增益和功耗的要求相对没那么高,使卫星手机直连成为可能。随着更多的星座布局向低轨甚至超低轨发展,自由空间的传播损耗因为传输距离的减少而大大降低时,未来更高的ku/ka甚至q/v频段也可能直接进入移动通信终端。
53.卫星通信中,当天线发射与接收同极化匹配时,可以实现最佳接收。但星地通信距离远,传输路径经过的环境复杂,特别是对流层中大气分子、雨雾水滴的各向异性特性,会导致电磁波极化特性发生改变,通常称作去极化效应。如果采用传统手持通信设备中的线极化天线,极化畸变后可能造成极化失配损耗,严重的会直接导致无法通信。圆极化的天线因为受多径效应和极化畸变的影响较小,可以有效地减少通信信号的失真和衰减,大大提高卫星通信的可靠性和稳定性,所以对卫星通信是更好的选择。本实施例采用的天线主体1包括圆极化或轴比较低的椭圆极化天线单元和射频传输线。
54.为了减少移动终端主体3内部复杂结构对天线的影响天线主体1的外形可从线形结构展开变成面状结构譬如十字型,参见图7所示。具体地,所述可变形天线单元包括第一摇臂5和第二摇臂6,所述第二摇臂6设置在所述第一摇臂5内部收拢成初始状态下的线形结构,所述第一摇臂5和所述第二摇臂6转动连接以将所述第一摇臂5内的所述第二摇臂6变形成卫星通信状态的展开结构,如上述面状结构天线。天线单元在非通信状态下收纳于机壳,如图5所示。需通信时从机壳中拔出,在手机外部寻找合适位置并展开成可产生较佳圆极化性能的天线形状,如图6-7所示。
55.具体地,所述第一摇臂5上设有内置有所述第二摇臂6的第一容纳部51,所述第一容纳部51相对应的两侧设有第一开口端和与所述第一开口端相对应设置的第二开口端,所述第二摇臂6穿过所述第二开口部和所述第二开口端将所述可变形天线单元从收拢状态变形成展开状态。本实施例采用的第一容纳部51可以理解为第一摇臂5内形成的腔室,即第一摇臂5本体是内部空心的长方体结构或其他扁平状结构。
56.本技术的多种实施例中,所述第一开口端和所述第二开口端的长度均大于等于所述第二摇臂6长度的1/2。实施时,所述第一开口端和所述第二开口端可以在第一容纳部51两端开口长度一致或长度不一致,能够使得第二摇臂6能够转动呈展开状态。例如,一种实施例中,第一容纳部51的一侧第一开口端的长度大于第二摇臂6长度,第一容纳部51另一侧第二开口端的长度与第一开口端的长度一致,能够转出第二摇臂6。另一种实施例中,第一
容纳部51任意一侧的开口端有且仅有任意一侧长度大于第二摇臂6长度,另一侧的开口端长度可以第二摇臂6长度的1/2或大于第二摇臂6长度的1/2的其他长度等等,参见图3、4所示。
57.一种实施例中,所述第二摇臂6为板状结构,所述辐射体4部分地设置在所述第二摇臂6的外表面上;所述第一摇臂5为壳体结构,所述辐射体4部分地设置在所述第一摇臂5的外表面上,所述馈电部41分布在所述第一摇臂5的内腔表面,所述馈电部41上设有通孔16,所述通孔16内设有弹性连接器11,当所述第一摇臂5和所述第二摇臂6展开时,所述馈电部41上对应的所述弹性连接器11将所述第一摇臂5上的所述辐射体4和所述第二摇臂6上的所述辐射体4导通。本实施例采用的弹性连接器11可以是pogo pin或其他组件。具体地设计方案为天线单元的部分辐射体4和馈电部41设在第一摇臂5上,天线单元的另部分辐射体4设在第二摇臂6上,第一摇臂5和第二摇臂6可绕一根转轴转动,第一摇臂5和第二摇臂6上的辐射体4以及馈电部41以pogo pin导通,如图8所示。第二摇臂6可藏身到第一摇臂5内部,这时整个天线主体1的外形是线型的,譬如一字型的扁片体,易于置入手机机壳中保持;将第二摇臂6从第一摇臂5中转出,可展成适合产生圆极化性能的天线形状,如图9所示。
58.另一种实施例中,本天线主体1包括第一摇臂5、第二摇臂6构件,及每个构件上面的辐射体4、馈电部41、射频传输同轴线13和pogo pi n等其他零件,如图15。第一摇臂5由第一摇臂5主体、第一摇臂5顶盖和第一摇臂5底板构成,第一摇臂5主体外表面有辐射体4,第一摇臂5内腔表面有馈电部41,射频传输同轴线13焊接在馈电部41上,馈电部41上有通孔16,通孔16中装有弹性连接器11pogo pi n,pogo pi n。第二摇臂6上的辐射体4表面由耐磨损的金属构成。第一摇臂5、第二摇臂6展开后,馈电部41上的两个pogo pi n将第一摇臂5、第二摇臂6上的辐射体4导通。第二摇臂6转动轴是第一摇臂5顶盖的塑胶凸起,穿过第一摇臂5主体和第二摇臂6,如图15所示。第一摇臂5一端连接转向基座2,转向基座2有腔体和开口销通孔16,第一摇臂5中射频同轴线穿过转向基座2和开口销进入手机内部,如图16所示。
59.本实施例采用的转向基座2允许天线主体1绕x、y、z轴转动寻找较佳通信卫星,如图3-4示。一种实施例中,所述转向基座2至少包括依次连接的第一转动部7、第二转动部8和第三转动部9,所述第一转动部7和所述第二转动部8之间沿所述天线单元的长度方向设有第一转动轴,所述第一转动部7的一端与所述天线单元固定连接,所述第一转动部7的另一端通过所述第一转动轴与所述第二转动部8的一端连接,从而驱动所述第一转动部7以第一轴线为轴而相对于所述第二转动部8转动从而带动所述天线单元转动;所述第二转动部8和所述第三转动部9之间沿所述天线单元的宽度方向设有第二转动轴,所述第二转动部8的另一端和所述第三转动部9的一端沿所述第二转动轴轴向可转动地套设在所述第二转动轴上,驱动所述第二转动部8以第二轴线为轴而相对于所述第三转动部9转动从而带动所述天线单元转动,从而带动所述天线单元在工作模式下绕至少两个方向转动以达到所需的卫星通信位置。本实施例采用的转动部可以是铰链部件或其他连接转轴的部件。本实施例中转向基座2所采用的转动部可以是3个、4个或其他数量,在此数量不做限制。
60.另一种实施例中,所述转向基座2至少包括依次连接的第一转动部7、第二转动部8、第三转动部9和第四转动部10,所述第一转动部7和所述第二转动部8之间沿所述天线单元的长度方向设有第一转动轴,所述第一转动部7的一端与所述天线单元固定连接,所述第一转动部7的另一端通过所述第一转动轴与所述第二转动部8的一端连接,从而驱动所述第
一转动部7以第一轴线为轴而相对于所述第二转动部8转动从而带动所述天线单元转动;所述第二转动部8和所述第三转动部9之间沿所述天线单元的宽度方向设有第二转动轴,所述第二转动部8的另一端和所述第三转动部9的一端沿所述第二转动轴轴向可转动地套设在所述第二转动轴上,驱动所述第二转动部8以第二轴线为轴而相对于所述第三转动部9转动从而带动所述天线单元转动,所述第三转动轴和所述第四转动轴之间沿所述天线单元的长度方向设有第三转动轴,所述第三转动部9的另一端通过所述第三转动轴与所述第四转动部10连接,驱动所述第三转动部9以第三轴线为轴而相对于所述第四转动部10转动,从而带动所述天线单元在工作模式下绕任意方向转动以达到最佳卫星通信位置。上述第一轴线是指第一转动轴的中心线即z轴,第二轴线是指第二转动轴的中心线即y轴,第三轴线是指第三转动轴的中心线即x轴;可以理解为,本实施例采用的转向基座2由4个铰链部件组合而成,除提供绕x、y、z轴转动功能,铰链内部连续的腔体通道中还有射频同轴传输线结构提供天线信号的传输功能,铰链接口间有阻尼构件提供转动阻力以保持天线主体1的停止位置,如图4所示。
61.目前使用较多的低频段,带来的问题就是天线尺寸较大。而移动通讯设备一般是接近长方体,且其厚度方向很薄。很难在厚度方向和长度(宽度)方向同时实现振幅相等的谐振。加上手机内部结构复杂,完全内置宽带圆极化天线实现及其困难。所以现在市面上专业的手持卫星设备的天线通常大而醒目,会造成终端设备非常的厚重,不符合我们习惯的智能移动终端轻薄的特点和发展趋势。
62.为了解决上述缺陷,参见图10所示,所述移动终端主体3内侧设有收纳所述天线主体1的第二容纳部31,所述第二容纳部31与所述转向基座2的连接处设有具备限制所述天线单元完全拔出功能的连接器12,在卫星通信模式下,将所述天线单元从所述容纳部中拔出,所述连接器12与所述天线单元导通连接至所述移动终端主体3内部的射频电路,根据所述移动终端主体3与卫星通信的姿态调整所述天线单元的位置并变形成展开状态;在非卫星通信模式下,将所述天线单元收拢成收拢状态并插入所述移动终端主体3中,使得所述转向基座2与所述连接器12脱离,从而将所述天线单元与所述移动终端主体3内部的射频电路断开。本实施例中采用的第二容纳部31是设置在手机内的空腔/长槽,可以是长方形或其他规则或不规则的细长形状,减少对手机内部结构的干扰。
63.本技术的多种实施例中,所述天线主体1沿所述移动终端主体3周身侧边至少两个方向设置在所述移动终端主体3内。所述天线主体1第一个变化例是天线单元绕手机上的一个轴以转入转出形式进出设备机壳,以扁片形状收纳于壳中,譬如收纳在手机壳顶面和侧面边框长槽中,参见如图11所示。
64.较详细地,手机壳边框的内侧设一个或两个第二安装部,该第二安装部可以长槽结构,长槽够容下扁片形状的本天线,长槽开口在手机后盖板端,长槽侧壁有槽孔15用于安装射频传输同轴线13和支撑开口销14,开口销是转向基座2绕手机转动的转轴,如图12所示。
65.具体地,所述第一摇臂5的一端设有射频传输同轴线13,所述射频传输同轴线13与所述馈电部41固定连接,所述第一摇臂5的另一端与所述转向基座2连接,所述移动终端主体3内侧设有用于安装射频传输同轴线13和支撑开口销14的槽孔15,所述射频传输同轴线13穿过所述转向基座2和所述支撑开口销14进入所述移动终端主体3内部。此变化例所用转
向基座2中的转动部件的数量简化到三个,可实现绕两个方向轴线的转动,以提高射频传输线传输效率,如图13所示。例中手机需装两根本卫星天线,横握手机时使用侧边框中的天线,竖握手机时则使用顶面边框中的天线,如图14所示,天线主体1使用后可收于长槽中。
66.本技术的多种实施例中,所述天线主体1设置在所述移动终端主体3内侧,且与所述移动终端主体3可拆卸连接。本实施例中天线主体1的第二个变化例为天线收纳于机壳外部金属边框上长槽中,譬如收于手机顶面边框外侧长槽中,如图17所示,本卫星天线以插拔进出手机,转向基座2中铰链数量为三个,可实现两个方向转动。手机使用本天线数量为一根,槽内通孔16供天线插拔进出手机,手机内通孔16旁的连接器12限制天线整体拔出手机,可连通天线和手机主板。所述天线主体1由天线主体1和转动基座接头组成,天线主体1的辐射体4分别在上、下辐射体支架上,上辐射体支架焊接在天线基架上,下辐射体4支架可相对上辐射体4支架转动展开成面型。天线基架中有50ω射频连接器和射频传输同轴线连接馈电部41,转向基座接头是特制50ω射频连接器,天线主体1一端连接基座并可绕基座转动。使用本卫星天线的方法是将天线主体1从长槽中拔出,卫星天线与手机内的连接器12导通连接到手机卫星射频电路,根据手机与卫星通信的姿态调整天线主体1位置,上、下辐射体支架展开成面型,使用后将天线收回成线型,插入手机内保存,天线主体1中转向基座脱离手机内连接器12,天线辐射体4等与卫星射频电路断开。
67.实施例二
68.基于相同的构思,本发明还提供了一种手持通讯设备,包括实施一所述的天线,具体包括:
69.天线主体1,设置为可变形天线单元,设置在移动终端主体3上,用于在工作模式下,将所述可变形天线单元从初始状态变形成卫星通信状态以实现圆极化性能;
70.所述可变形天线单元包括辐射体4和馈电部41,所述馈电部41与所述辐射体4电性连接,且所述辐射体4通过所述馈电部41连接移动终端主体3上的射频电路以实现天线信号的传输功能;
71.转向基座2,设置所述移动终端主体3上,与所述天线单元连接以调整所述天线单元的姿态并带动所述天线单元朝不同方向转动;
72.在非卫星通信模式下,所述天线单元折叠在所述移动终端主体3内;在卫星通信模式下,控制所述天线单元从收拢状态转变成展开状态以调节所述天线主体1的位置及姿态使天线辐射的方向朝向卫星天线波束的传播方向并展开成能够产生圆极化或椭圆极化辐射的天线形状。
73.在卫星通信模式下,控制所述移动终端主体3在各种使用姿态下,所述天线主体1均能使天线辐射的方向靠近卫星天线波束的传播方向,,使得所述天线主体1与卫星载荷端波束进行对准,以实现最小的天线指向误差损耗。
74.最后应说明的是:以上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精神和范围。
技术特征:
1.一种天线,其特征在于,用于手持通讯设备,包括:天线主体,设置为可变形天线单元,设置在移动终端主体上,用于在工作模式下,将所述可变形天线单元从初始状态变形成卫星通信状态以实现圆极化性能;所述可变形天线单元包括辐射体和馈电部,所述馈电部与所述辐射体电性连接,且所述辐射体通过所述馈电部连接所述移动终端主体上的射频电路以实现天线信号的传输功能;转向基座,设置所述移动终端主体上,与所述天线单元连接以调整所述天线单元的姿态并带动所述天线单元朝不同方向转动;在卫星通信模式下,控制所述天线单元从收拢状态转变成展开状态以调节所述天线主体的位置及姿态使天线辐射的方向靠近卫星天线波束的传播方向并展开成能够产生圆极化或椭圆极化辐射的天线形状。2.如权利要求1所述的天线,其特征在于,所述可变形天线单元包括第一摇臂和第二摇臂,所述第二摇臂设置在所述第一摇臂内部收拢成初始状态下的线形结构,所述第一摇臂和所述第二摇臂转动连接以将所述第一摇臂内的所述第二摇臂变形成卫星通信状态的展开结构。3.如权利要求2所述的天线,其特征在于,所述第二摇臂为板状结构,所述辐射体部分地设置在所述第二摇臂的外表面上;所述第一摇臂为壳体结构,所述辐射体部分地设置在所述第一摇臂的外表面上,所述馈电部分布在所述第一摇臂的内腔表面,所述馈电部上设有通孔,所述通孔内设有弹性连接器,当所述第一摇臂和所述第二摇臂展开时,所述馈电部上对应的所述弹性连接器将所述第一摇臂上的所述辐射体和所述第二摇臂上的所述辐射体导通。4.如权利要求2所述的天线,其特征在于,所述第一摇臂的一端设有射频传输同轴线,所述射频传输同轴线与所述馈电部固定连接,所述第一摇臂的另一端与所述转向基座连接,所述移动终端主体内侧设有用于安装射频传输线和支撑开口销的槽孔,所述射频传输同轴线穿过所述转向基座和所述支撑开口销进入所述移动终端主体内部。5.如权利要求2所述的天线,其特征在于,所述第一摇臂上设有内置有所述第二摇臂的第一容纳部,所述第一容纳部相对应的两侧设有第一开口端和与所述第一开口端相对应设置的第二开口端,所述第二摇臂穿过所述第二开口部和所述第二开口端将所述可变形天线单元从收拢状态变形成展开状态。6.如权利要求5所述的天线,其特征在于,所述第一开口端和所述第二开口端的长度均大于等于所述第二摇臂长度的1/2。7.如权利要求1所述的天线,其特征在于,所述移动终端主体内侧设有收纳所述天线主体的第二容纳部,所述第二容纳部与所述转向基座的连接处设有具备限制所述天线单元完全拔出功能的连接器,在卫星通信模式下,将所述天线单元从所述容纳部中拔出,所述连接器与所述天线单元导通连接至所述移动终端主体内部的射频电路,根据所述移动终端主体与卫星通信的姿态调整所述天线单元的位置并变形成展开状态;在非卫星通信模式下,将所述天线单元收拢成收拢状态并插入所述移动终端主体中,使得所述转向基座与所述连接器脱离,从而将所述天线单元与所述移动终端主体内部的射频电路断开。8.如权利要求1所述的天线,其特征在于,所述转向基座至少包括依次连接的第一转动
部、第二转动部和第三转动部,所述第一转动部和所述第二转动部之间沿所述天线单元的长度方向设有第一转动轴,所述第一转动部的一端与所述天线单元固定连接,所述第一转动部的另一端通过所述第一转动轴与所述第二转动部的一端连接,从而驱动所述第一转动部以第一轴线为轴而相对于所述第二转动部转动从而带动所述天线单元转动;所述第二转动部和所述第三转动部之间沿所述天线单元的宽度方向设有第二转动轴,所述第二转动部的另一端和所述第三转动部的一端沿所述第二转动轴轴向可转动地套设在所述第二转动轴上,驱动所述第二转动部以第二轴线为轴而相对于所述第三转动部转动从而带动所述天线单元转动,从而带动所述天线单元在工作模式下绕至少两个方向转动以达到所需的卫星通信位置。9.如权利要求8所述的天线,其特征在于,所述转向基座还包括第四转动部,所述第三转动轴和所述第四转动轴之间沿所述天线单元的长度方向设有第三转动轴,所述第三转动部的另一端通过所述第三转动轴与所述第四转动部连接,驱动所述第三转动部以第三轴线为轴而相对于所述第四转动部转动,从而带动所述天线单元在工作模式下绕任意方向转动以达到最佳卫星通信位置。10.如权利要求1所述的天线,其特征在于,所述天线主体沿所述移动终端主体周身侧边至少两个方向设置在所述移动终端主体内。11.如权利要求1所述的天线,其特征在于,所述天线主体设置在所述移动终端主体内侧,且与所述移动终端主体可拆卸连接。12.一种手持通讯设备,其特征在于,包括权利要求1至11中任一项所述的天线。
技术总结
本发明公开了一种天线,用于手持通讯设备,包括天线主体,设置为可变形天线单元,用于将可变形天线单元从初始状态变形成卫星通信状态;可变形天线单元包括辐射体和馈电部,馈电部与辐射体电性连接,且辐射体通过馈电部连接移动终端主体上的射频电路以实现天线信号的传输功能;转向基座,设置所述移动终端主体上,与天线单元连接以调整天线单元的姿态并带动天线单元朝不同方向转动;在卫星通信模式下,控制天线单元从收拢状态转变成展开状态以调节天线主体的位置及姿态,解决内置天线的难题,将内置天线集成于移动终端主体,保证了移动终端主体的便携性和外观性,并能实现天线的姿态调节以满足在移动终端主体在各种的使用场景中天线朝向天空辐射。场景中天线朝向天空辐射。场景中天线朝向天空辐射。
技术研发人员:李立忠 丁娟娟 刘欢喜
受保护的技术使用者:上海安费诺永亿通讯电子有限公司
技术研发日:2023.06.21
技术公布日:2023/9/19
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