CN101656345A - 一种主天线及主天线和蓝牙天线的组合装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种主天线及主天线和蓝牙天线的组合装置，所述组合装置包括主天线和蓝牙天线，所述主天线包括第一导引段、第二导引段、第三导引段和第一弹片；所述第一导引段、第二导引段和第三导引段依次相连，所述第一弹片连接在第一导引段的远离第二导引段的一端，为主天线的馈电脚；所述第三导引段的远离第二导引段的一端沿所述馈电脚方向延伸；所述蓝牙天线为陶瓷天线，位于第二导引段下方。本发明能够有效增强蓝牙的传输能力和降低蓝牙天线匹配调试的难度。

Description

一种主天线及主天线和蓝牙天线的组合装置

技术领域

本发明涉及终端产品领域，尤其涉及一种主天线及主天线和蓝牙天线的组合装置。

背景技术

在终端产品中经常会碰到蓝牙天线和主天线在同一区域的情况。蓝牙天线可以采用尺寸很小的陶瓷天线，或者是做成支架弹片形式，或者做成FPC(Flexible Printed Circuit，柔性线路板)天线形式。各种形式布局的优缺点如下所述：

(1)采用陶瓷天线时，天线的尺寸小，可以置于主天线下面，有效利用主天线区域的空间。通常为了使蓝牙天线传输不受影响，在设计主天线时，需要对蓝牙天线的辐射区域进行避让，减少了主天线的走线区域。为了实现蓝牙天线的传输性能，需要花费时间调节蓝牙天线和蓝牙主芯片的匹配。这种通过调试匹配优化出的蓝牙天线性能，受陶瓷天线性能的限制。

(2)采用支架弹片或FPC形式的天线时，天线性能好。天线占用的空间大，会影响主天线的布局。通常主天线和蓝牙在相同区域时，如果空间不够，不建议采用此种布局。

发明内容

本发明要解决的技术问题就是提出一种主天线及主天线和蓝牙天线的组合装置，能够有效增强蓝牙的传输能力和降低蓝牙天线匹配调试的难度。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种主天线，包括第一导引段、第二导引段、第三导引段和第一弹片；所述第一导引段、第二导引段和第三导引段依次相连，所述第一弹片连接在第一导引段的远离第二导引段的一端，为主天线的馈电脚；所述第三导引段的远离第二导引段的一端沿所述馈电脚方向延伸。

进一步地，上述主天线还可具有以下特点：

所述第一导引段至少包括一条形部分，所述条形部分与第二导引段相连，并与第三导引段平行。

进一步地，上述主天线还可具有以下特点：

所述主天线还包括第四导引段和第五导引段，所述第四导引段与第三导引段相连，所述第四导引段的远离第三导引段的一端沿远离第一导引段的方向延伸；所述第五导引段与第四导引段相连，所述第五导引段的远离第四导引段的一端沿远离所述馈电脚方向延伸。

进一步地，上述主天线还可具有以下特点：

主天线还包括第二弹片，所述第二弹片连接在第一导引段远离第二导引段的一端，为主天线的地脚。

进一步地，上述主天线还可具有以下特点：

主天线还包括寄生单元和第三弹片，所述寄生单元位于第一导引段附近，与第三弹片相连，所述第三弹片与第一弹片和第二弹片平行，为主天线的地脚。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种主天线和蓝牙天线的组合装置，包括主天线和蓝牙天线，

所述主天线包括第一导引段、第二导引段、第三导引段和第一弹片；所述第一导引段、第二导引段和第三导引段依次相连，所述第一弹片连接在第一导引段的远离第二导引段的一端，为主天线的馈电脚；所述第三导引段的远离第二导引段的一端沿所述馈电脚方向延伸；所述蓝牙天线为陶瓷天线，位于第二导引段下方。

进一步地，上述组合装置还可具有以下特点：

所述第二导引段为完全覆盖蓝牙天线的整体金属面。

进一步地，上述组合装置还可具有以下特点：

所述第一导引段至少包括一条形部分，所述条形部分与第二导引段相连，并与第三导引段平行。

进一步地，上述组合装置还可具有以下特点：

所述主天线还包括第四导引段和第五导引段，所述第四导引段与第三导引段相连，所述第四导引段的远离第三导引段的一端沿远离第一导引段的方向延伸；所述第五导引段与第四导引段相连，所述第五导引段的远离第四导引段的一端沿远离所述馈电脚方向延伸。

进一步地，上述组合装置还可具有以下特点：

主天线还包括第二弹片、第三弹片和寄生单元，所述第二弹片连接在第一导引段远离第二导引段的一端，为主天线的地脚；所述寄生单元位于第一导引段附近，与第三弹片相连，所述第三弹片与第一弹片和第二弹片平行，为主天线的地脚。

本发明能够有效增强蓝牙的传输能力和降低蓝牙天线匹配调试的难度。当蓝牙天线不得不布置于主天线区域，而主天线的空间限制只适宜采用陶瓷天线作为蓝牙天线时，使用本发明所述的主天线，蓝牙信号借助于主天线辐射，天线的辐射面积增加，进而提高了辐射效率，因而，本发明具有对蓝牙信号增强辐射的作用。因此，采用调试蓝牙天线的匹配来增强蓝牙的辐射效率时，可以很容易达到预期效果。

附图说明

图1为本发明实施例一的立体图和主视图；

图2为本发明实施例二的立体图和主视图；

图3为本发明实施例三的立体图；

图4为实施例一的主天线的无源驻波曲线图；

图5为实施例二的主天线的回损曲线图。

具体实施方式

本发明的基本思想是：借助于主天线增强陶瓷天线的辐射能力，天线的走线形式为一导引路径。

本发明中，主天线至少包括第一导引段、第二导引段、第三导引段和第一弹片；所述第一导引段、第二导引段和第三导引段依次相连，所述第一弹片连接在第一导引段的远离第二导引段的一端，为主天线的馈电脚；所述第三导引段的远离第二导引段的一端沿所述馈电脚方向延伸。蓝牙天线为陶瓷天线，位于第二导引段下方。

实施例一

如图1所示，主天线位于天线支架109上，所述天线支架109位于主板10上，蓝牙天线16位于主板10上，主天线的下方。

主天线包括依次相连的第一导引段11、第二导引段12、第三导引段13、第四导引段14和第五导引段15，以及第一弹片101和第二弹片102；

第一弹片101连接在第一导引段11的远离第二导引段12的一端，为主天线的馈电脚，即与手机主板射频输出信号馈点连接，用于馈电；第二弹片102连接在第一导引段11远离第二导引段12的一端，位于第一弹片101左侧，与第一弹片101平行，为主天线的地脚，即与手机主板信号地平面连接。

第一导引段11至少包括一条形部分111，该条形部分111与第二导引段12相连，并与第三导引段13平行。该条形部分111的形状为长条形，包括但不限于矩形，以及边缘有不规则形状的矩形。本实施例中，第一导引段11还包括一矩形部分112，该矩形部分112与条形部分111相连，其远离条形部分111的一端与第一弹片101和第二弹片102分别相连。

第二导引段12与第一导引段11在同一平面上，第二导引段12与第一导引段11垂直，占据蓝牙天线上方天线支架的面积。第二导引段12与第一导引段11可完全连通(如图1所示)，也可部分连通。所述第二导引段12把蓝牙天线16完全覆盖。所述第二导引段12为一整体金属面，靠主板支架109的边缘轮廓线可以为直线段也可以为非直线段，内侧为直线段。

所述第三导引段13的远离第二导引段12的一端沿所述馈电脚(即第一弹片101)方向延伸，位于所述馈电脚附近，不能与馈电脚相连。所述第三导引段13可以与第二导引段12在同一平面上，也可以不在同一平面上(如图1所示)，若不在同一平面上，则所述第三导引段13与第二导引段12夹角为非锐角。所述第三导引段13相对于第二导引段12和第二导引段12相对于第一导引段11为相同的时钟方向，在图1中，称之为逆时针方向。

所述第四导引段14与第三导引段13相连，其远离第三导引段13的一端沿远离第一导引段11的方向延伸。

所述第五导引段15与第四导引段14相连，其远离第四导引段14的一端沿远离所述馈电脚方向延伸。

所述第四导引段14和第五导引段15为可选的导引段，是第三导引段13的延伸，但不能内旋(即不能向第一导引段11和馈电脚方向方式旋转)，可以外旋。

本实施例中，天线支架109与主板10的宽度一致，第一导引段11位于主板元器件108一侧，第三导引段13、第四导引段14和第五导引段15位于主板没有元器件的一侧。主天线的馈电脚与蓝牙天线16的摆放位置要位于主板10宽度方向的两侧。

应用示例：

参照图1，主天线采用支架弹片形式，为一IFA(Inverted F Antenna，倒F型)天线。图1中主天线为一单频CDMA800MHz手机的主天线，天线下方有扬声器17，主天线的走线避开了扬声器17，沿扬声器17边缘走线。蓝牙天线16为一陶瓷单极天线，尺寸为8mm×1mm×1mm，布置于主天线的净空区，在天线支架109下方。天线净空区预留尺寸约为42mm×9mm，天线空间对单频天线来说是富余的。图1中采用了两个弹片，第一弹片101为天线的馈电脚，第二弹脚102为天线的地脚。主天线首先沿天线支架109靠近主板侧表面走导引段11，该处金属为长条形。绕过扬声器17，主天线左转，走线为大片金属区域，可以把蓝牙天线16盖住。该处为第二导引段12，形状轮廓贴近天线支架109的边缘形状。靠近天线支架109的顶端走第三导引段13，具体长度以满足主天线的性能指标为准。第三导引段13的方向与第二导引段12垂直。所述第四导引段14和第五导引段15是第三导引段13的延伸，可以在导引方向相反方向延伸，但不能内旋延伸。

实施例二

如图2所示，主天线位于天线支架209上，所述天线支架209位于主板20上，蓝牙天线26位于主板20上，主天线的下方。

主天线包括依次相连的第一导引段21、第二导引段22、第三导引段23、第四导引段24、第五导引段25和寄生单元27，以及第一弹片201、第二弹片202和第三弹片203；

第一弹片201连接在第一导引段21的远离第二导引段22的一端，为主天线的馈电脚，即与手机主板射频输出信号馈点连接，用于馈电；第二弹片202连接在第一导引段21远离第二导引22的一端，位于第一弹片201左侧，与第一弹片201平行，为主天线的地脚，即与手机主板信号地平面连接；第三弹片203与寄生单元27相连，第二弹片202左侧，与第一弹片201和第二弹片202平行，为主天线的地脚。

第一导引段21至少包括一条形部分211，该条形部分211与第二导引段22相连，并与第三导引段23平行。该条形部分211的形状为长条形，包括但不限于矩形，以及边缘有不规则形状的矩形。本实施例中，第一导引段21还包括一矩形部分212，该矩形部分212与条形部分211相连，其远离条形部分211的一端与第一弹片201和第二弹片202分别相连。

第二导引段22与第一导引段21在同一平面上，第二导引段22与第一导引段21垂直，占据蓝牙天线26上方天线支架209的面积。第二导引段22与第一导引段21可完全连通，也可部分连通(如图2所示)。所述第二导引段22把蓝牙天线26完全覆盖。所述第二导引段22为一整体金属面，靠天线支架209边缘轮廓线可以为直线段也可以为非直线段，内侧为直线段。

所述第三导引段23的远离第二导引段22的一端沿所述馈电脚(即第一弹片201)方向延伸，位于所述馈电脚附近，不能与馈电脚相连。所述第三导引段23可以与第二导引段22在同一平面上，也可以不在同一平面上(如图2所示)，若不在同一平面上，则所述第三导引段23与第二导引段22夹角为非锐角。所述第三导引段23相对于第二导引段22和第二导引段22相对于第一导引段21为相同的时钟方向，在图2中，称之为逆时针方向。

所述第四导引段24与第三导引段23相连，其远离第三导引段23的一端沿远离第一导引段21的方向延伸。

所述第五导引段25与第四导引段24相连，所述第五导引段15的远离第四导引段14的一端沿远离所述馈电脚方向延伸。

所述第四导引段24和第五导引段25为可选的导引段，是第三导引段23的延伸，但不能内旋(即不能向第一导引段21和馈电脚方向方式旋转)，可以外旋。

寄生单元27位于第一导引段21的矩形部分212附近，用于主天线为多频段天线的情况。

本实施例中，天线支架209与主板20的宽度一致，第一导引段21位于主板元器件208一侧，第三导引段23、第四导引段24和第五导引段25位于主板20没有元器件的一侧。主天线的馈电脚与蓝牙天线26的摆放位置要位于主板20宽度方向的两侧。

应用示例：

参照图2，主天线采用支架弹片形式，为一IFA天线。图2所示为一CDMA800MHz加上GPS频段的双频天线的主天线形式。为了增加GPS频段，给主天线增加了一个寄生单元27。GPS频段的谐振是由寄生单元27寄生出的，并且寄生单元27的方向也要与主天线的方向一致。

实施例三

如图3所示，主天线位于天线支架309上，所述天线支架309位于主板30上，蓝牙天线36位于主板30上，主天线的下方。

主天线包括依次相连的第一导引段31、第二导引段32和第三导引段33，以及第一弹片301和第二弹片302；

第一弹片301连接在第一导引段31的远离第二导引段32的一端，为主天线的馈电脚，即与手机主板射频输出信号馈点连接，用于馈电；第二弹片302连接在第一导引段31远离第二导引段32的一端，位于第一弹片301左侧，与第一弹片301平行，为主天线的地脚，即与手机主板信号地平面连接。

第一导引段31至少包括一条形部分311，该条形部分311与第二导引段32相连，并与第三导引段33平行。该条形部分311的形状为长条形，包括但不限于矩形，以及边缘有不规则形状的矩形。本实施例中，第一导引段31仅由条形部分311组成，该条形部分311远离第二导引段32的一端与第一弹片301和第二弹片302分别相连。

第二导引段32与第一导引段31在同一平面上，第二导引段32与第一导引段31垂直，占据蓝牙天线36上方天线支架309的面积。第二导引段32与第一导引段31可完全连通，也可部分连通(如图3所示)。所述第二导引段32把蓝牙天线36完全覆盖。所述第二导引段32为一整体金属面，靠天线支架309边缘轮廓线可以为直线段也可以为非直线段，内侧为直线段。

所述第三导引段33的远离第二导引段32的一端沿所述馈电脚(即第一弹片301)方向延伸，位于所述馈电脚附近，不能与馈电脚相连。所述第三导引段33可以与第二导引段32在同一平面上(如图3所示)，也可以不在同一平面上。所述第三导引段33相对于第二导引段32和第二导引段32相对于第一导引段31为相同的时钟方向，在图3中，称之为顺时针方向。

本实施例中，天线支架309与主板30的宽度一致，第一导引段31位于主板元器件308一侧，第三导引段33位于主板没有元器件的一侧。主天线的馈电脚与蓝牙天线36的摆放位置要位于主板30宽度方向的两侧。

本发明中主天线的特点是：走线形式固定，按照附图中的方式进行走线有利于主天线对蓝牙频段电磁波的导引；在馈电点(馈电脚)附近不能有与规定方向相反向的其余频段分支，由于该分支上的产生的电磁场会和主路上产生的电磁场相抵消，这会产生削弱主天线和蓝牙天线耦合的不利影响；主天线在蓝牙天线上方区域的走线要是大面积的金属，把蓝牙天线遮盖，以增强耦合，细条状的走线不利于蓝牙的辐射。

通过本发明，能够增强蓝牙的传输能力，实测蓝牙传输数据能力在20m以上的距离。

如图4所示为图1所示主天线的驻波图。该天线的工作原理是，通过蓝牙天线和主天线之间的耦合，借助于主天线的辐射能力，使得蓝牙信号增强辐射效率。

图5所示为图2形式主天线的S11(回损)图。图5中的曲线在2.4GHz-2.48GHz谐振较小，在越过2.5GHz后，谐振有加强趋势。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1、一种主天线，其特征在于，

包括第一导引段、第二导引段、第三导引段和第一弹片；所述第一导引段、第二导引段和第三导引段依次相连，所述第一弹片连接在第一导引段的远离第二导引段的一端，为主天线的馈电脚；所述第三导引段的远离第二导引段的一端沿所述馈电脚方向延伸。

2、如权利要求1所述的主天线，其特征在于，

所述第一导引段至少包括一条形部分，所述条形部分与第二导引段相连，并与第三导引段平行。

3、如权利要求1所述的主天线，其特征在于，

所述主天线还包括第四导引段和第五导引段，所述第四导引段与第三导引段相连，所述第四导引段的远离第三导引段的一端沿远离第一导引段的方向延伸；所述第五导引段与第四导引段相连，所述第五导引段的远离第四导引段的一端沿远离所述馈电脚方向延伸。

4、如权利要求1所述的主天线，其特征在于，

主天线还包括第二弹片，所述第二弹片连接在第一导引段远离第二导引段的一端，为主天线的地脚。

5、如权利要求4所述的主天线，其特征在于，

主天线还包括寄生单元和第三弹片，所述寄生单元位于第一导引段附近，与第三弹片相连，所述第三弹片与第一弹片和第二弹片平行，为主天线的地脚。

6、一种主天线和蓝牙天线的组合装置，包括主天线和蓝牙天线，其特征在于，

所述主天线包括第一导引段、第二导引段、第三导引段和第一弹片；所述第一导引段、第二导引段和第三导引段依次相连，所述第一弹片连接在第一导引段的远离第二导引段的一端，为主天线的馈电脚；所述第三导引段的远离第二导引段的一端沿所述馈电脚方向延伸；所述蓝牙天线为陶瓷天线，位于第二导引段下方。

7、如权利要求6所述的组合装置，其特征在于，

所述第二导引段为完全覆盖蓝牙天线的整体金属面。

8、如权利要求6所述的组合装置，其特征在于，

所述第一导引段至少包括一条形部分，所述条形部分与第二导引段相连，并与第三导引段平行。

9、如权利要求6所述的组合装置，其特征在于，

所述主天线还包括第四导引段和第五导引段，所述第四导引段与第三导引段相连，所述第四导引段的远离第三导引段的一端沿远离第一导引段的方向延伸；所述第五导引段与第四导引段相连，所述第五导引段的远离第四导引段的一端沿远离所述馈电脚方向延伸。

10、如权利要求6所述的组合装置，其特征在于，

主天线还包括第二弹片、第三弹片和寄生单元，所述第二弹片连接在第一导引段远离第二导引段的一端，为主天线的地脚；所述寄生单元位于第一导引段附近，与第三弹片相连，所述第三弹片与第一弹片和第二弹片平行，为主天线的地脚。

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