CN101242025A - 一种用于双频手机的天线装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于双频手机的天线装置，包括片状天线辐射体，该片状天线辐射体接收来自发射站的信号和辐射来自射频模块的信号，片状天线辐射体与用于调整天线阻抗大小的匹配电路联接，所述的匹配电路包括有天线信号馈入连接点、手机信号馈入连接点和由匹配元件组成的π型网络，天线信号馈入连接点与天线辐射单元联接，手机信号馈入连接点与射频模块联接，π型网络联接于天线信号馈入连接点和手机信号馈入连接点之间。本发明能够提高手机天线的研发速度、降低手机天线研发难度、缩短手机天线研发和生产的周期以及增加天线设计的规范性和成品化。

Description

一种用于双频手机的天线装置

技术领域

本发明涉及通信技术领域，具体涉及到一种双频手机用的天线。

背景技术

目前，在普通的双频单极子手机天线研发设计过程中，一般的设计思路是根据手机机内外电磁环境的不同，结合客户要求频段和指标的实际情况，客制化的定制手机天线，由于各种手机天线功能要求和性能指标要求差别较小，这种客制化的设计方式经常带来大量的设计时间和资金的浪费，但如果不采取客制化的设计方法，又无法避免手机电磁环境的多变性和复杂性。

中国ZL 200510108164.7号专利公开了一种具有内置天线的便携式无线终端中天线匹配的装置和方法，在内置天线和天线转换开关之间连接有π型匹配电路，无源元件的一端并联在π型匹配电路和天线转换开关之间；有源元件根据终端的折叠器打开或者闭合来使无源元件的另一端开路或者将无源元件的另一端连接到地线，该天线匹配装置降低了折叠器的打开或者闭合状态之间的天线阻抗差，从而终端可以稳定地维持它的辐射性能，例如VSWR和谐振频率，而不管折叠器是处于打开位置还是闭合位置。该技术方案解决的是使终端具有稳定的辐射性能而不管终端的折叠器是打开的还是闭合的技术问题，无法解决双频手机的天线研发过程中的规范性、成品化、客制化和规格的一体化等问题。

发明内容

本发明需解决的技术问题是提供一种提高手机天线的研发速度、降低手机天线研发难度、缩短手机天线研发和生产的周期以及增加天线设计的规范性和成品化的用于双频手机的天线装置。

根据上述目的设计了一种用于双频手机的天线装置，包括片状天线辐射体，该片状天线辐射体接收来自发射站的信号和辐射来自射频模块的信号，片状天线辐射体与用于调整天线阻抗大小的匹配电路联接，所述的匹配电路包括有天线信号馈入连接点、手机信号馈入连接点和由匹配元件组成的π型网络，天线信号馈入连接点与天线辐射单元联接，手机信号馈入连接点与射频模块联接，π型网络联接于天线信号馈入连接点和手机信号馈入连接点之间。

所述的π型网络设置有串联位、并联位A和并联位B，在串联位、并联位A和并联位B放置有匹配元件。

所述的匹配元件为贴片电容、膜型LQP电感、堆层LQG型电感、绕线型LQW电感。片状天线辐射体为一片式单极子辐射体。

作为本发明优选方案是：所述的π型网络的串联位上放置有电容，并联位A上放置有电感，并联位B上放置有电容。

本发明具有以下优点：

1.解决了双频单极子手机天线研发和生产过程中由于手机机内环境的复杂造成性能好坏差别巨大的问题。

2.使用一片式天线，避免了天线生产过程中的工艺误差，降低了手机生产过程中的工艺难度，大大缩短了手机天线研发和生产的的周期，解决双频手机的天线研发过程中的规范性、成品化、客制化和规格的一体化等问题。在现有天线的研发和生产中普通调试需要先决定走线，再根据走线形式调匹配网络，然后再根据匹配的目标调整走线，本发明首先简化了第一步调整走线的过程，具有统一的四边形形式，调整方向只有a，b两条边，简化了调整的可能性和调整方向；其次确定了匹配网络形式为π型，该匹配网络甚至确定了电感和电容的选择，仅仅需要选择数值组合，缩短了第二步调整的时间，在前两步顺利的情况下第三步有可能省略。因此，能整体有效的提高研发速度，减低研发难度。

附图说明

图1是本发明的实施例一结构示意图；

图2是现有技术结构示意图。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面将结合具体实施例及附图对本发明结构原理作进一步详细描述：

如图1所示，本发明实施例一，在预先去地(ground clearence)的手机的PCB板8上，设置有接收来自发射站的信号与辐射来自射频模块的信号的片状天线辐射体7、射频模块6和其他电路模块5，在片状天线辐射体7和射频模块6之间设置有用于调整天线阻抗的匹配电路4。片状天线辐射体7采用形状和走线无须进一步设计的标准化的一片式单极子辐射体，该片状辐射体采用磷青铜，不锈钢等常用天线弹片材料，形状为带引脚的a×b大小长方形或类长方形片状金属，其上设有净空区域。匹配电路包括有天线信号馈入连接点3、手机信号馈入连接点2和由匹配元件组成的π型网络，天线信号馈入连接点3与天线辐射单元7联接，手机信号馈入连接点2与射频模块6联接，π型网络联接于天线信号馈入连接点3和手机信号馈入连接点2之间，所述的π型网络设置有串联位1、并联位A和并联位B，在各位置上放置有匹配元件，并联位A设置在串联位1的前端，并联位B设置在串联位1的后端。在串联位1上放置有电容，并联位A、并联位B上可分别放置有0～100nh电感或0～100pf电容，电感或电容的另一端接地。这样就可以完成本发明整个天线系统装配，手机内部其他部分保持不变。

本发明主要原理为：利用片天线辐射原理，结合相应规格片状天线辐射频段与手机频段基本重合的特性，将天线辐射系统分为辐射单元和匹配电路两个模块，分别赋予辐射单元和匹配电路以可控制的功能和性能参数，将二者相联整体接入手机射频模块。由于辐射单元辐射性能有时难以控制，本发明简化了辐射单元的结构，而将大部分的性能控制功能(要求)集成在匹配电路上。在简单调整辐射单元大小使之固有谐振及其二次谐波落入手机设计所需频段大致范围内时，利用Smith Chart(阻抗匹配软件)调整匹配电路的匹配大小，进而调整天线阻抗，使之完全合乎性能要求。本发明的匹配电路中的π型匹配网络，可以随时灵活快速的更换匹配形式，根据要求和环境不同调整天线性能。

本发明创造出了规范标准化并且普遍适应的天线设计模型，制定了灵活有效的性能参数，可普遍应用于各种双频单极子手机天线设计，改变了从前的先盲目调整天线的patten(走线形式)，凭感觉认定效果达到一定程度后，再调试匹配电路使其最终达到性能要求的方法。本发明选用形状为带引脚的a×b大小长方形或类长方形片状金属作为天线辐射体与π型匹配网络的组合，只需要确定π型匹配网络中的匹配元件(电感和电容)的选择，设计思路较为固定、简捷、设计速度快、参数调整灵活、有效，而且天线产品结构比以前简单，性能合格，生产调试都比现有天线容易和快速。

本发明适用于大部分双频单极子手机或类似环境和情况中，其特点是使用结构简单，调整容易的一片式天线辐射单元，并使用固定电路形式(π型匹配网络)的匹配电路来完成天线固有谐振和二次谐振的位置和大小调整。结果显示，本发明的天线系统结构更加简单，设计时间更加缩短，复杂性降低，生产成本减低，性能等于或高于现有大部分双频单极子手机天线。

如图2所示是现有双频手机天线研发设计的做法，其采用设计复杂的天线9，将天线馈入点3下端接入一到两个匹配元件(数目不定的匹配原件)，再从元件处接入射频电路模块6的馈入点2，完成天线装配。

Claims (5)

1、一种用于双频手机的天线装置，包括片状天线辐射体，该片状天线辐射体接收来自发射站的信号和辐射来自射频模块的信号，其特征在于：片状天线辐射体与用于调整天线阻抗大小的匹配电路联接，所述的匹配电路包括有天线信号馈入连接点、手机信号馈入连接点和由匹配元件组成的π型网络，天线信号馈入连接点与天线辐射单元联接，手机信号馈入连接点与射频模块联接，π型网络联接于天线信号馈入连接点和手机信号馈入连接点之间。

2、根据权利要求1所述的用于双频手机的天线装置，其特征是：所述的π型网络设置有串联位、并联位A和并联位B，在串联位、并联位A和并联位B放置有匹配元件。

3、根据权利要求2所述的用于双频手机的天线装置，其特征是：所述的匹配元件为贴片电容、膜型LQP电感、堆层LQG型电感、绕线型LQW电感。

4、根据权利要求3所述的用于双频手机的天线装置，其特征是：所述的π型网络的串联位上放置有电容，并联位A上放置有电感，并联位B上放置有电容。

5、根据权利要求1～4任一项权利要求所述的用于双频手机的天线装置，其特征是：所述的片状天线辐射体为一片式单极子辐射体。

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