CN103606742B - 一种手机终端复合天线 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种手机终端复合天线，包括壳体和天线部分。其中天线部分包括辐射体、馈电部分、开关和电感，辐射体呈一端开口的盖状，壳体呈两端开口的中空多边形体，辐射体的开口端通过绝缘介质与壳体的一开口端相连。馈电部分连接馈源，馈电部分和开关部分位于辐射体与壳体连接处的上端，电感位于辐射体与壳体连接处的下端，且馈电部分、开关以及电感与辐射体和壳体均相连。当开关断开的时候，本发明实现分集天线和WIFI天线的复合，当开关闭合的时候实现分集天线、GPS天线以及WIFI天线三者之间的复合。本发明能够同时工作在分集接收、GPS通讯以及WIFI通讯三个工作频段，从而简化天线设计、减少了使用空间，适应天线空间尺寸减小的趋势。
Description
技术领域
本发明涉及天线设计技术领域，尤其涉及一种手机终端复合天线。
背景技术
随着移动通信的迅速发展，移动终端功能日趋丰富，GPS、BT/WIFI（2.4GHz）、WIFI（5GHz）等应用逐步普及，需要更多的天线去覆盖新的频段范围，越来越多的移动终端不仅仅只有一个主天线，还会结合很多的辅天线，如GPS天线、BT天线和WIFI天线。但是在移动终端内部留给天线的空间十分有限，并且这些天线在移动终端内部会占据一定的空间，所以天线的空间因素成为制约移动终端小型化的发展。因此，在目前移动终端的外部尺寸和内部空间都非常有限的情况下，如何在追求强大的功能的同时，还能使得移动终端的体积能够轻薄便捷，是急需解决的技术问题。
此外，为了提高通信的无线性能，常常在产品设计中加入分集接收电路，用来减少多径等影响。目前，越来越多的无线终端可支持分集接收和WIFI功能。分集单元与WIFI单元均使用独立的天线，或者分集单元与GPS单元使用一个天线，WIFI单元单独使用另一个天线。但是存在以下缺陷：分集单元与WIFI单元均使用独立的天线，可导致同一产品天线过多，存在干扰共存的问题；而分集单元与GPS单元使用一个天线，需要射频开关切换，二者不能同时使用。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明为一种手机终端复合天线,设置于一移动终端内，所述手机终端复合天线包括具有导电性能的壳体和天线部分；其中，
所述天线部分包括辐射体、馈电部分、开关和电感，所述馈电部分接收馈源信号，所述辐射体呈一端开口的盖状，所述辐射体的开口端通过绝缘介质与所述壳体相连；其中，所述馈电部分和所述开关位于所述辐射体与所述壳体连接处的上端面上，所述电感位于所述辐射体与所述壳体连接处的下端面上，所述电感位于所述馈电部分和所述开关之间的位置上，且所述馈电部分、开关和电感均连接所述壳体和所述辐射体。
一些实施例中，所述壳体呈两端开口的中空多边形体。
一些实施例中，所述天线部分与所述壳体之间的距离为0.5mm-2mm。
一些实施例中，所述绝缘介质呈闭合环状。
一些实施例中，所述开关采用射频开关或具有通断功能的二极管。
一些实施例中，所述电感的电感值范围为1.5nH-6.8nH。
本发明由于采用以上技术方案，使之与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：
本发明提供的一种手机终端复合天线，可作为天线中的辅助天线使用，能够同时工作在分集接收、GPS通讯以及WIFI通讯三个工作频段，从而简化天线设计、减少了使用空间，适应天线空间尺寸减小的趋势。
附图说明
结合附图，通过下文的述详细说明，可更清楚地理解本发明的上述及其他特征和优点，其中：
图1为本发明的的反面示意图；
图2为本发明的正面示意图；
图3为本发明的侧面示意图；
图4为本发明的三维示意图；
图5为本发明的原理图一；
图6为本发明的原理图二。
符号说明：
11-壳体
12-绝缘介质
101-馈电部分
102-辐射体
103-开关
104-电感
具体实施方式
参见示出本发明实施例的附图，下文将更详细地描述本发明。然而，本发明可以以许多不同形式实现，并且不应解释为受在此提出之实施例的限制。相反，提出这些实施例是为了达成充分及完整公开，并且使本技术领域的技术人员完全了解本发明的范围。这些附图中，为清楚起见，可能放大了层及区域的尺寸及相对尺寸。
参考图1-6，本发明提供的一种手机终端复合天线，设置于一移动终端上，集分集接收、GPS、WIFI通讯三种不同功能为一体。该手机终端分集、GPS、WIFI复合天线包括具有导电性能的壳体11和天线部分，天线部分和壳体之间通过绝缘介质相连。其中，天线部分包括馈电部分101、辐射体102、开关103和电感104。
具体的，壳体11为具有导电性能的金属，当然也可采用合金作为壳体的制作材料，例如不锈钢、镁铝合金等，经过铣、锻压等工序制作而成。壳体11具有多面体形状，呈两端开口的中空多边形体，包括左右侧面、底面以及正面，当然其长度和形状也可根据具体情况来设定，此处不作限制。辐射体102呈一端开口的盖状结构，辐射体102的开口通过绝缘介质12与壳体11的一开口端相连；绝缘介质12可呈闭合的环状，也可呈片状或长方体状等；绝缘介质12可为高分子聚合物等介质，且其采用注塑等工艺与天线部分相连。绝缘介质12用于分割壳体11和天线部分，被分割的距离为0.5mm到2mm左右，最佳距离为1.5。当本发明运用移动终端上的时候，壳体11和辐射体102相连，作为移动终端外壳的一部分进行使用，辐射体102内可放置如扬声器、耳机等部件。
在本实施例中，参考图3，馈电部分101位于辐射体102与壳体11连接处的上端面上，且馈电部分101与壳体11和辐射体102均连接；馈电部分101与馈源相连，并接收馈源信号。开关103同样位于辐射体102与壳体11连接处的上端面上，且连接壳体11和辐射体102；开关103与一移动终端信号相连，该移动终端信号控制开关103的通断；在具体实施的过程中开关103为GaAs砷化镓工艺的射频单刀单掷开关，也可以同样具有通断功能的二极管或者其它工艺的射频开关代替，此处不作限制。电感104设置在辐射体102与壳体11连接处的下端面上，并壳体11和辐射体102均连接，同时电感104位于馈电部分和开关之间的位置上；电感104的电感值的范围为1.5nH-6.8nH之间，最佳电感值L1取2.7nH。
本发明提供的一种手机终端复合天线，可作为天线中的辅助天线使用，能够同时工作在分集接收、GPS通讯以及WIFI通讯三个工作频段，从而简化天线设计、减少了使用空间，适应天线空间尺寸减小的趋势。本发明的辐射原理如下：
当开关103断开时，由于辐射体102具有辐射电阻R1和等效电容C1，从而辐射体102与电感104之间形成如图5所示的谐振电路，其中电感104的值为L1。该谐振电路在工作时，第一工作频率f1范围在698MHz-960MHz之间，满足分集接收的工作频率要求；第二工作频率f2为f1的三倍频，频率范围为2.4GHz-2.5GHz之间，满足WIFI通讯的工作频率要求；第三工作频率f3为f1的六倍频，频率范围为5.15GHz-5.85GHz之间，满足WIFI通讯的工作频率要求。由此可见当开关103断开时，本发明同时满足分集接收和WIFI通讯的工作频率要求。
当开关103导通，信号通过馈电部分101再通过开关103连接壳体11形成LC回路，该回路具有等效电感L2和等效电容C2。L2和C2与L1和C1共同组成如图6所示的双谐振电路，该双谐振电路的两个谐振频率分别位于1.575GHz和1.71GHz-2.17GHz之间。L2、C2主要产生谐振频率1.575GHz，满足GPS工作频率；C1与C2并联，L1与Ｌ２并联,产生带宽更宽的谐振覆盖1.71GHz-2.17GHz，满足分集接收频段。另外，辐射体102与电感104间依旧形成谐振电路产生频段，其频段参考开关103断开时的描述，谐振电路覆盖分集接收和WIFI通讯频段；因此，当开关103导通的时候本发明同时满足分集接收、GPS通讯和WIFI通讯的工作频段要求。
综上所述，本发明提供了一种手机终端复合天线，包括壳体和天线部分。其中天线部分包括辐射体、馈电部分、开关和电感，辐射体呈一端开口的盖状，壳体呈两端开口的中空多边形体，辐射体的开口端通过绝缘介质与壳体的一开口端相连。馈电部分连接馈源，馈电部分和开关部分位于辐射体与壳体连接处的上端，电感位于辐射体与壳体连接处的下端，且馈电部分、开关以及电感与辐射体和壳体均相连。当开关断开的时候，本发明实现分集天线和WIFI天线的复合，当开关闭合的时候实现分集天线、GPS天线以及WIFI天线三者之间的复合。本发明能够同时工作在分集接收、GPS通讯以及WIFI通讯三个工作频段，从而简化天线设计、减少了使用空间，适应天线空间尺寸减小的趋势。
本技术领域的技术人员应理解，本发明可以以许多其他具体形式实现而不脱离本发明的精神或范围。尽管也已描述了本发明的实施例，应理解本发明不应限制为这些实施例，本技术领域的技术人员可如所附权利要求书界定的本发明精神和范围之内作出变化和修改。
Claims (6)
1.一种手机终端复合天线，设置于一移动终端内，其特征在于，所述手机终端复合天线包括具有导电性能的壳体和天线部分；其中，
所述天线部分包括辐射体、馈电部分、开关和电感，所述馈电部分接收馈源信号，所述辐射体呈一端开口的盖状，所述辐射体的开口端通过绝缘介质与所述壳体相连；其中，所述馈电部分和所述开关位于所述辐射体与所述壳体连接处的上端面上，所述电感位于所述辐射体与所述壳体连接处的下端面上，所述电感位于所述馈电部分和所述开关之间的位置上，且所述馈电部分、开关和电感均连接所述壳体和所述辐射体。
2.根据权利要求1所述的手机终端复合天线，其特征在于，所述壳体呈两端开口的中空多边形体。
3.根据权利要求1所述的手机终端复合天线，其特征在于，所述天线部分与所述壳体之间的距离为0.5mm-2mm。
4.根据权利要求1所述的手机终端复合天线，其特征在于，所述绝缘介质呈闭合环状。
5.根据权利要求1所述的手机终端复合天线，其特征在于，所述开关采用射频开关或具有通断功能的二极管。
6.根据权利要求1所述的手机终端复合天线，其特征在于，所述电感的电感值范围为1.5nH-6.8nH。
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