CN103636064A - 一种无线终端 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种无线终端。所述无线终端，包括第一天线、第二天线、印刷电路板、支架及谐振器，所述第一天线位于所述印刷电路板的一侧，所述第二天线位于所述印刷电路板的另一侧，所述印刷电路板作为所述第一天线和所述第二天线的金属地，所述谐振器位于所述支架上，所述谐振器的接地点位于所述印刷电路板上，且所述谐振器与所述印刷电路板之间具有净空区。该无线终端不仅改善了多个天线之间的隔离度，并且由于谐振器与PCB之间具有净空区，使得谐振器可以更好地辐射天线的能量，避免流入谐振器的天线的能量损耗在谐振器内，实现了天线能量的二次辐射，提升了天线的辐射效率。

Description

一种无线终端
技术领域
本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种无线终端。
背景技术
具备多模（全球移动通讯系统（Global System of Mobile communication，GSM）/宽带码分多址（Wideband Code Division Multiple Access，WCDMA）/码分多址（CodeDivision Multiple Access，CDMA）/长期演进（Long Term Evolution，LTE））以及接收分集技术的无线终端是业界未来的重点发展方向。由于无线终端本身尺寸的限制，无线终端上多个天线之间的间距较近，若多个天线的工作频段重合，将导致多个天线之间产生互耦，影响到各个天线的辐射效率。例如，在无线终端的分集天线系统中，主天线与分集天线客观上存在着电磁波的耦合作用，特别是对于低频分集天线系统，这种耦合作用表现得尤为强烈。分析其主要原因：一方面，主天线与分集天线共用一个金属地，且金属地是主天线与分集天线的主要辐射体，主天线与分集天线间存在着较强的共地耦合；另一方面，主天线与分集天线间存在空间耦合，在低频段时，主天线与分集天线间距较小，使得上述空间耦合相对较强。当主天线工作于发射状态时，由于主、分集天线间的耦合作用，使得分集天线成为一个“接收和消耗”主天线辐射电磁波的装置，从而降低了主天线的辐射效率。
目前一种方法是在天线之间的金属地上安装谐振器件，以改变天线处于工作状态时金属地上的电流分布，提高天线之间的隔离度。但由于该谐振器件周边均为金属，是一个非开放的结构，天线的部分辐射能量会由于传导和介质损耗，在谐振器内转化成热量，降低天线的辐射效率。
发明内容
提供了一种无线终端，以改善天线的辐射效率。
为了解决上述技术问题，本发明实施例公开了如下技术方案：
第一方面，提供一种无线终端，第一天线、第二天线、印刷电路板、支架及谐振器，所述第一天线位于所述印刷电路板的一侧，所述第二天线位于所述印刷电路板的另一侧，所述印刷电路板作为所述第一天线和所述第二天线的金属地，所述谐振器位于所述支架上，所述谐振器的接地点位于所述印刷电路板上，且所述谐振器与所述印刷电路板之间具有净空区。
结合上述第一方面，在第一种可能的实现方式中，所述支架设于所述印刷电路板的表面上或者设于与所述表面垂直的所述印刷电路板的侧面上。
结合上述第一方面，和/或第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述无线终端还包括壳体，所述支架设于所述无线终端的壳体上。
结合上述第一方面，和/或第一种可能的实现方式，和/或第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述支架为所述无线终端的壳体。
结合上述第一方面，和/或第一种可能的实现方式，和/或第二种可能的实现方式，和/或第三种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，所述印刷电路板的上表面设有金属层，或者所述印刷电路板的下表面设有金属层，或者所述印刷电路板内部设有金属层。
结合上述第一方面，和/或第一种可能的实现方式，和/或第二种可能的实现方式，和/或第三种可能的实现方式，和/或第四种可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，所述第一天线位于所述印刷电路板的一侧，所述第二天线位于所述印刷电路板的另一侧，具体为：
所述第一天线与所述第二天线分别位于所述印刷电路板相对的两侧；或者，
所述第一天线与所述第二天线分别位于所述印刷电路板相邻的两侧。
结合上述第一方面，和/或第一种可能的实现方式，和/或第二种可能的实现方式，和/或第三种可能的实现方式，和/或第四种可能的实现方式，和/或第五种可能的实现方式，在第六种可能的实现方式中，所述谐振器的接地点位于所述印刷电路板上具体为：
所述谐振器的接地点位于所述印刷电路板上所述第一天线与所述第二天线之间。
结合上述第一方面，和/或第一种可能的实现方式，和/或第二种可能的实现方式，和/或第三种可能的实现方式，和/或第四种可能的实现方式，和/或第五种可能的实现方式，和/或第六种可能的实现方式，在第七种可能的实现方式中，所述谐振器具体为下列之一或其任意组合：
高低频金属开放支节、闭合金属支节、单极子天线形式的金属支节或倒F天线形式的金属支节。
结合上述第一方面，和/或第一种可能的实现方式，和/或第二种可能的实现方式，和/或第三种可能的实现方式，和/或第四种可能的实现方式，和/或第五种可能的实现方式，和/或第六种可能的实现方式，和/或第七种可能的实现方式，在第八种可能的实现方式中，所述谐振器上电连接有集总参数元件，所述集总参数元件位于所述印刷电路板上。
结合上述第一方面，和/或第一种可能的实现方式，和/或第二种可能的实现方式，和/或第三种可能的实现方式，和/或第四种可能的实现方式，和/或第五种可能的实现方式，和/或第六种可能的实现方式，和/或第七种可能的实现方式，和/或第八种可能的实现方式，在第九种可能的实现方式中，所述谐振器通过开关组件与所述集总参数元件电连接，其中，所述集总参数元件中包含至少两个匹配电路，不同匹配电路对应不同的工作频率，所述开关组件用于在所述至少两个匹配电路间切换，以使所述谐振器的谐振点在各所述匹配电路对应的工作频率间切换。
本发明实施例通过在无线终端的支架上设置谐振器，不但改善了多个天线之间的隔离度，并且由于谐振器与金属印刷电路板（Printed Circuit Board，PCB）之间具有净空区，使得谐振器可以更好地辐射天线的能量，避免流入谐振器的天线的能量损耗在谐振器内，从而实现天线能量的二次辐射，提升天线的辐射效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1a～c为本发明实施例中无线终端的结构示意图；
图2a为本发明实施例一种谐振器的结构示意图；
图2b为本发明实施例另一种谐振器的结构示意图；
图3为本发明实施例另一种谐振器的结构示意图；
图4为本发明实施例另一种谐振器的结构示意图；
图5为本发明实施例另一种无线终端的结构示意图；
图6为本发明实施例另一种无线终端中谐振器、开关组件与集总参数元件之间的电路示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明实施例中的技术方案，并使本发明实施例的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明实施例中技术方案作进一步详细的说明。
参见图1a～c，为本发明实施例中无线终端的结构示意图。
该无线终端包括PCB10、第一天线101、第二天线102、谐振器103和支架104。
第一天线101位于PCB10的一侧，第二天线102位于PCB10的另一侧，具体的，第一天线101与第二天线102可以分别位于PCB10相对的两侧，如图1a所示，在另一实施例中第一天线101与第二天线102还可以分别位于PCB10的相邻的两侧，如图1b所示（该图中其它部件未示出）。PCB10作为第一天线101和第二天线102的金属地，该PCB10可以是上表面设置有金属层；也可以是下表面设置有金属层，还可以是内部设有金属层。该金属层的材料可以是铜等。该第一天线101和第二天线102可以位于支架104上，由支架104支撑，如图1a所示，当然，该第一天线101和第二天线102也可以位于另一独立的天线支架，该天线支架与支架104是分开的，两者相互独立，另外，第一天线101和第二天线102也可以直接热熔在PCB10上，如图1c所示。
谐振器103位于该无线终端的支架104上，由支架104支撑。该谐振器103的接地点位于该PCB10上，具体的，该接地点可以位于第一天线101和第二天线102之间，靠近PCB10边缘的位置，以便于达到更好的隔离效果。谐振器103与PCB10之间具有一定尺寸的净空区（比如大于等于4mm）。
支架104用于支撑谐振器103，也还可以支撑第一天线101和第二天线102。该支架104可以有多种实现方式，例如：
方式一，如图1a所示，支架104可以设置于PCB10的表面上，该表面是指PCB10面积最大的面，或者用于焊接电路元件等的板面，支架104的表面与PCB10的表面位于或几乎位于同一水平面，具体的，该支架104可以是一个中空的矩形框架，支架104压合或扣合在PCB10上以后，PCB10正好嵌入该矩形框架的中空位置，该支架104的相对的两侧可以分别用于支撑第一天线101和第二天线102，支架104的另一侧边可以用于支撑谐振器103。
方式二，如图1c所示，支架104可以设于与PCB10的上述表面（或板面）垂直的侧面上，也即该支架104位于该PCB10的一个侧边上。该支架104用于支撑谐振器103。
方式三，支架104也可以与PCB10脱离，不是固定或连接在PCB10上的。该支架104可以固定或连接在无线终端的壳体（图中未示出）上，该壳体是用于将无线终端的多个部件，如PCB10、第一天线101、第二天线102、及谐振器103等封装在内部的组件，该壳体可以由能相互扣合在一起形成一包围空间的两个部件组成。支架104可以固定或连接在壳体的内部，用于支撑第一天线101、第二天线102、谐振器103，第一天线101、第二天线102也可以热熔在PCB10上，该支架104用于支撑谐振器103。
方式四，该支架104还可以直接由该无线终端的壳体来充当，该情况下，第一天线101、第二天线102、谐振器103均可以直接印刷在该壳体内部。当然，第一天线101、第二天线102也可以热熔在PCB10上，谐振器103印刷在壳体内部。
以上支架104均可以是塑料支架。
本发明实施例通过在无线终端上设置谐振器，不但改变了第一天线和第二天线在PCB上的电流分布，从而改善了多个天线之间的隔离度，并且由于谐振器与PCB之间具有净空区，使得谐振器可以更好地辐射天线的能量，避免流入谐振器的天线的能量损耗在谐振器内，从而实现了天线能量的二次辐射，提升了天线的辐射效率。
在本发明的另一实施例中，该谐振器可以由一个或多个，具体可以为下列之一或任意组合：
高低频金属开放支节、闭合金属支节、单极子天线（monopole）形式的金属支节、倒F天线（Inverted-F Antanna，IFA）形式的金属支节。
如图2a所示，该谐振器为一种高低频金属开放支节211，该高低频金属开放支节211为从PCB21的边缘引出的两条金属条结构，两金属条形成简单的开放结构，且尺寸紧凑，与PCB21之间具有一定尺寸的净空区。两金属条一长一短，其中，长金属条分支谐振在低频，短金属条分支谐振在高频，并且谐振结构比较开放，因此可以工作在多频段且带宽较宽。该高低频金属开放支节211位于第一天线212和第二天线213之间。
如图2b所示，该谐振器为另一种高低频金属开放支节221，该高低频金属开放支节221为从PCB22的边缘引出一条金属条，并在引出后，分裂为两金属条的结构，两金属条平行设置，结构简单，形成开放的结构，且尺寸紧凑，与PCB22之间具有一定尺寸的净空区。两金属条一长一短，其中，长金属条分支谐振在低频，短金属条分支谐振在高频，并且谐振结构比较开放，因此可以工作在多频段且带宽较宽。该高低频金属开放支节221位于第一天线222和第二天线223之间。
如图3所示，该谐振器为闭合金属支节311，也即Loop形式的金属支节。该闭合金属支节311为从PCB30的边缘引出的一条闭合成Loop状的金属条结构，该Loop状的金属条形成开放的结构。该闭合金属支节311的工作基模（1个波长）的谐振频点在低频，可以工作在低频，其高次模（3/2波长）的谐振点在高频，其高次模可以工作在高频，该金属条结构简单，与PCB30之间具有一定尺寸的净空区，具有良好的辐射效率。该闭合金属支节311位于第一天线312和第二天线313之间。
如图4所示，该谐振器为monopole形式的金属支节411，该金属支节411为从PCB40的边缘引出的一条“C”字形的金属条结构，这个“C”字形的金属条形成开放的结构，金属支节411的谐振频点可以在低频800Mhz附近，高次模(2波长)的谐振频点在高频，因此该金属支节411可以工作在低频，其高次模可以工作在高频，该金属条结构简单，与PCB40之间具有一定尺寸的净空区，具有良好的辐射效率。该monopole形式的金属支节411位于第一天线412和第二天线413之间。
在本发明的另一实施例中，该谐振器上还可以电连接有集总参数元件，该集总参数元件具体可以是电容或电感等。该集总参数元件的一端可以电连接在该谐振器与PCB的连接处，具体可以电连接在该谐振器的金属条的末端，另一端接地。该集总参数元件可以使谐振器的工作频率往低频偏，从而有效减小谐振器的结构尺寸。
在本发明的另一实施例中，如图5所示，该谐振器51可以通过开关组件52与集总参数元件53电连接，该集总参数元件53可以位于该PCB上，其中，集总参数元件53中包含至少两个匹配电路，不同匹配电路对应不同的工作频率，开关组件52可以在多个匹配电路间切换，从而使具有开放结构的谐振器51的谐振点可以在各匹配电路对应的工作频率间切换。
例如图6所示，具有开放结构的谐振器61通过开关组件62与集总参数元件63电连接。该集总参数元件63中包含两个匹配电路631、632，匹配电路631中串接有贴片电感，匹配电路632中串接有贴片电容，两匹配电路对应不同的工作频率，开关组件62可以在匹配电路631、632间切换，使得具有开放结构的谐振器61的谐振点可以在匹配电路631、632对应的工作频率间切换。
本发明实施例通过开关组件在不同匹配电路间切换，使得谐振器的谐振点可以在不同频率间切换，进而可改善不同频点下天线间的隔离度，而且有效增加了带宽，且无需增加谐振器的空间。
以上图2a～图6中为了显示清楚均未示出支架，以上实施例中的支架均可以采用前述实施例中支架的任一方式来实现。
本发明实施例的无线终端可以是手机、CPE、网关等移动终端，该无线终端可以提高多天线多频段之间的隔离度，同时提高天线的辐射效率，并可以改善SAR和HAC性能。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种无线终端，其特征在于，包括第一天线、第二天线、印刷电路板、支架及谐振器，所述第一天线位于所述印刷电路板的一侧，所述第二天线位于所述印刷电路板的另一侧，所述印刷电路板作为所述第一天线和所述第二天线的金属地，所述谐振器位于所述支架上，所述谐振器的接地点位于所述印刷电路板上，且所述谐振器与所述印刷电路板之间具有净空区。
2.根据权利要求1所述的无线终端，其特征在于，所述支架设于所述印刷电路板的表面上或者设于与所述表面垂直的所述印刷电路板的侧面上。
3.根据权利要求1所述的无线终端，其特征在于，所述无线终端还包括壳体，所述支架设于所述无线终端的壳体上。
4.根据权利要求1所述的无线终端，其特征在于，所述支架为所述无线终端的壳体。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的无线终端，其特征在于，所述印刷电路板的上表面设有金属层，或者所述印刷电路板的下表面设有金属层，或者所述印刷电路板内部设有金属层。
6.根据权利要求1至5中任意一项所述的无线终端，其特征在于，所述第一天线位于所述印刷电路板的一侧，所述第二天线位于所述印刷电路板的另一侧，具体为：
所述第一天线与所述第二天线分别位于所述印刷电路板相对的两侧；或者，
所述第一天线与所述第二天线分别位于所述印刷电路板相邻的两侧。
7.根据权利要求1至6中任意一项所述的无线终端，其特征在于，所述谐振器的接地点位于所述印刷电路板上具体为：
所述谐振器的接地点位于所述印刷电路板上所述第一天线与所述第二天线之间。
8.根据权利要求1至7中任意一项所述的无线终端，其特征在于，所述谐振器具体为下列之一或其任意组合：
高低频金属开放支节、闭合金属支节、单极子天线形式的金属支节或倒F天线形式的金属支节。
9.根据权利要求1至8中任意一项所述的无线终端，其特征在于，所述谐振器上电连接有集总参数元件，所述集总参数元件位于所述印刷电路板上。
10.根据权利要求9所述的无线终端，其特征在于，所述谐振器通过开关组件与所述集总参数元件电连接，其中，所述集总参数元件中包含至少两个匹配电路，不同匹配电路对应不同的工作频率，所述开关组件用于在所述至少两个匹配电路间切换，以使所述谐振器的谐振点在各所述匹配电路对应的工作频率间切换。
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