CN104577334B - 天线模块及移动终端 - Google Patents

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Abstract

本公开是关于一种天线模块及移动终端，用以提高移动终端的天线性能。天线模块包括：第一天线和第二天线；第一天线的第一接地点通过第一连接点电连接到移动终端的第一段金属边框上，第一天线的第一馈点通过第二连接点电连接到第一段金属边框上；第二天线通过第三连接点电连接到移动终端的第二段金属边框上，第二段金属边框通过第一接触点电连接到移动终端的接地点上。本公开技术方案可以减少第二天线对第一天线产生的串扰，确保第一天线和第二天线之间的隔离度。

Description

天线模块及移动终端
技术领域
本公开涉及通信技术领域，尤其涉及一种天线模块及移动终端。
背景技术
随着载波聚合(CA)技术的发展，在手机中设计更多数量的天线成为可能，更多数量的天线可以使手机能够接收到不同类型的无线信号。在一个覆盖长期演进(Long TermEvolution，简称为LTE)频段金属框天线典型布局中，通常会将LTE多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output，简称为MIMO)分集天线与wifi天线集成在同一个移动终端上，在两天线之间距离较近的情形下，会导致两天线之间的严重耦合，进而会影响天线的接收性能。
发明内容
为克服相关技术中存在的问题，本公开实施例提供一种天线模块及移动终端，用以提高移动终端的天线的接收性能。
根据本公开实施例的第一方面，提供一种天线模块，包括：第一天线和第二天线；
所述第一天线的第一接地点通过第一连接点电连接到所述移动终端的第一段金属边框上，所述第一天线的第一馈点通过第二连接点电连接到所述第一段金属边框上；
所述第二天线通过第三连接点电连接到所述移动终端的第二段金属边框上，所述第二段金属边框与所述第一段金属边框之间开设有缝隙，所述第二段金属边框通过第一接触点电连接到所述移动终端的接地点。
在一实施例中，所述第一接触点可以通过所述移动终端的耳机的金属外壳电连接到所述移动终端的接地点。
在一实施例中，所述第一接触点与所述金属外壳之间连接有放电电容。
在一实施例中，所述第二段金属边框还可以通过第二接触点与金属外壳电连接，所述第二接触点设置在所述耳机的一个外侧。
在一实施例中，所述第二段金属边框还可以通过第三接触点与所述金属外壳电连接，所述第三接触点设置在所述耳机的另一个外侧。
在一实施例中，所述移动终端的接地点可以为所述移动终端上的PCB板的接地点。
在一实施例中，所述第一天线可以为分集天线，所述第二天线可以为wifi天线。
根据本公开实施例的第二方面，提供一种移动终端，包括：
处理器；
用于存储处理器可执行指令的存储器；
其中，所述移动终端还包括天线模块，所述天线模块被配置为：
第一天线和第二天线；
所述第一天线的第一接地点通过第一连接点电连接到所述移动终端的第一段金属边框上，所述第一天线的第一馈点通过第二连接点电连接到所述第一段金属边框上；
所述第二天线通过第三连接点电连接到所述移动终端的第二段金属边框上，所述第二段金属边框与所述第一段金属边框之间开设有缝隙，所述第二段金属边框电通过第一接触点连接到所述移动终端的接地点上。
本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：第二段金属边框通过第一接触点电连接到移动终端的接地点上，从而可以调谐第二天线的谐振频率，还可以减少第二天线对第一天线产生的串扰，确保了第一天线和第二天线之间的隔离度。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
图1是根据一示例性实施例示出的天线模块的结构示意图。
图2是根据一示例性实施例一示出的天线模块的结构示意图。
图3是根据一示例性实施例二示出的天线模块的结构示意图。
图4A是根据一示例性实施例示出的第一天线的测试结果的示意图。
图4B是根据一示例性实施例示出的第二天线的测试结果的示意图。
图4C是根据一示例性实施例示出的第一天线与第二天线之间的隔离度的测试结果示意图。
图5是根据一示例性实施例示出的一种移动终端的框图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。
图1是根据一示例性实施例示出的天线模块的结构示意图，该天线模块可以应用在移动终端(例如：智能手机、平板电脑)上，如图1所示，该天线模块包括：第一天线11和第二天线21。
其中，第一天线11的第一接地点12通过第一连接点14电连接到移动终端的第一段金属边框17上，第一天线11的第一馈点13通过第二连接点15电连接到第一段金属边框17上，第一馈点13、第一段金属边框17和第一接地点12形成第一回路。第一天线11可以通过第一回路向外发射更大的辐射能量。
第二天线21通过第三连接点24电连接到移动终端10的第二段金属边框27上，第二段金属边框27与第一段金属边框17之间开设有缝隙40，第二段金属边框27通过第一接触点31电连接到移动终端10的接地点上，第二天线21的第二馈点23通过第二段金属边框27、移动终端10上的接地点形成第二回路，第二馈点23与第二天线21的第二接地点22形成第三回路。第二天线21可以通过第二回路和第三回路分别在两个频率点向外发射更大的辐射能量。
在本实施例中，第二段金属边框27通过第一接触点31电连接到移动终端10的接地点上，从而可以调谐第二天线21的谐振频率，还可以减少第二天线21对第一天线11产生的串扰，确保了第一天线11和第二天线21之间的隔离度。
在一实施例中，第一接触点可以通过移动终端的耳机的金属外壳电连接到移动终端的接地点。
在一实施例中，第一接触点可以与金属外壳之间连接有放电电容。
在一实施例中，第二段金属边框还可以通过第二接触点与金属外壳电连接，第二接触点设置在耳机的一个外侧。
在一实施例中，第二段金属边框还可以通过第三接触点与金属外壳电连接，第三接触点设置在耳机的另一个外侧。
在一实施例中，移动终端的接地点可以为移动终端上的PCB板的接地点。
在一实施例中，第一天线可以为分集天线，第二天线可以为wifi天线。
至此，本公开实施例提供的天线模块，可以减少第一天线和第二天线之间的串扰，确保了第一天线和第二天线之间的隔离度。
下面以具体实施例来说明本公开实施例提供的技术方案。
图2是根据一示例性实施例一示出的天线模块的结构示意图；在上述图1所示实施例的基础上，如图2所示，第一天线11可以为LTE MIMO分集天线(以下简称分集天线)，分集天线的覆盖频率范围为700MHz～2700MHz，图3所示的右侧为第二天线21可以为wifi天线，分集天线和wifi天线之间距离为二者之间的缝隙40的宽度，缝隙的宽度例如为1mm。wifi天线采用双loop天线，第二馈点23在第二天线21的下方，利用右侧的金属断环20作为主辐射体，LTE MIMO分集线采用单环路加寄生单元16的结构。本领域技术人员可以理解的是，图2所示仅为一个示例性说明并不能形成对本公开的限制，本公开还可以适用移动终端10上的其它天线。
如图2所示，第二段金属边框27通过第一接触点31电连接到移动终端10的PCB板41的接地点。在一实施例中，第一接触点31与PCB板41之间连接有放电电容(图中未视)，可替换地，第一接触点31与PCB板41之间可以连接有电感(图中未视)，通过放电电容或者电感可以将第二天线21调谐在特定的谐振频率，从而可以将耳机51和PCB板41等进行集成后能够适用于不同谐振频率的天线。
图3是根据一示例性实施例二示出的天线模块的结构示意图；在上述图1或图2所示实施例的基础上，如图3所示，在一实施例中，移动终端10的接地点可以为移动终端10上的PCB板41的接地点，第二段金属边框27通过移动终端10的耳机51的金属外壳(图中未视)电连接到PCB板41的接地点。在一实施例中，耳机51位于第二天线21区域的上方。
在一实施例中，通过将耳机51设计成金属外壳并通过PCB板41进行接地处理，可以避免耳机51内部的固有谐振高次模对第一天线11和第二天线21产生不必要的干扰，避免第一天线11和第二天线21产生不必要的天线频偏，从而提高天线性能。
在一实施例中，第二段金属边框27上可以设置有第二接触点32和第三接触点33，第二接触点32和第三接触点33均与耳机51的金属外壳电连接。通过在第二段金属边框27上设置第二接触点32可以减弱耳机51的自谐振对第一天线11和第二天线21的干扰，通过在第二段金属边框27上设置第三接触点33可以进一步增强第一天线11和第二天线21之间的隔离度，并且避免移动终端10在插入耳机51之后第一天线11和第二天线21发生频偏现象。
本实施例中，通过第二接触点32和第三接触点33均与耳机51的金属外壳电连接，耳机51通过将金属外壳进行接地处理，减弱了耳机51的自谐振对第一天线11和第二天线21的干扰，增强了wifi天线和分集天线的隔离度。
为了更清楚地说明上述本公开实施例的有益技术效果，下面结合图4A-图4C对本公开实施例的有益技术效果进行详细说明。
图4A是根据一示例性实施例示出的第一天线的测试结果的示意图，如图4A所示，横轴表示频率，纵轴表示第二天线21对第一天线11引起的串扰，单位为分贝(dB)。在第一天线11为分集天线时，在符号“Δ”标号为1处，横轴对应的频率为2.4GHZ，纵轴对应的值为-16.205dB；符号“Δ”标号为2处，横轴对应的频率为2.5GHZ，纵轴对应的值为-9.3160dB；符号“Δ”标号为3处，横轴对应的频率为5.15GHZ，纵轴对应的值为-10.371dB；符号“Δ”标号为4处，横轴对应的频率为5.8GHZ，纵轴对应的值为-25.938dB。在分集天线的第一谐振频率(2.4GHz左右)点(对应在标号1和标号2之间)分集天线的损耗达到最小，该损耗值小于-16dB，在分集天线的第二谐振频率(5.8GHz左右)点(对应在标号4附近)，分集天线同样能够达到较小损耗，该损耗值小于标号4处对应的-25.938dB，由此可以获知，本公开可以大大降低wifi天线对分集天线的串扰，进而使分集天线能够通过第一回路向外发射更大的辐射能量。
图4B是根据一示例性实施例示出的第二天线的测试结果的示意图，如图4B所示，横轴表示频率，纵轴表示第一天线11对第二天线21引起的串扰，单位为分贝(dB)。在第二天线21为wifi天线时，在符号“Δ”标号为5处，横轴对应的频率为770MHZ，纵轴对应的值为-4.7798dB；符号“Δ”标号为6处，横轴对应的频率为960MHZ，纵轴对应的值为-3.6482dB，符号“Δ”标号为7处，横轴对应的频率为1.7082GHZ，纵轴对应的值为-25.202dB；符号“Δ”标号为8处，横轴对应的频率为2.17GHZ，纵轴对应的值为-15.382dB；符号“Δ”标号为9处，横轴对应的频率为2.69GHZ，纵轴对应的值为-8.2518dB。
wifi天线的第三谐振频率(1.7082GHz左右)点(对应在标号7位置处)wifi天线达到最小的损耗，损耗值达到了-25dB，在wifi天线的第四谐振频率(小于标号8对应的2.17GHz)点(对应在标号8之前)，wifi天线同样能够达到较小的损耗，由此可以获知，本公开可以大大降低分集天线对wifi天线的串扰，进而使wifi天线能够通过第二回路和第三回路向外发射更大的辐射能量。
图4C是根据一示例性实施例示出的第一天线与第二天线之间的隔离度的测试结果示意图，如图4C所示，横轴表示频率，纵轴表示第一天线11与第二天线21之间的隔离度，单位为分贝(dB)。在符号“Δ”标号为10处，横轴对应的频率为820MHZ，纵轴对应的值为-42.355dB，符号“Δ”标号为11处，横轴对应的频率为960MHZ，纵轴对应的值为-34.734dB，符号“Δ”标号为12处，横轴对应的频率为1.71GHZ，纵轴对应的值为-28.973dB，符号“Δ”标号为13处，横轴对应的频率为2.17GHZ，纵轴对应的值为-19.948dB，在符号“Δ”标号为14处，横轴对应的频率为2.3GHZ，纵轴对应的值为-17.633dB，符号“Δ”标号为15处，横轴对应的频率为2.4GHZ，纵轴对应的值为-17.447dB，符号“Δ”标号为16处，横轴对应的频率为2.49GHZ，纵轴对应的值为-18.125dB，符号“Δ”标号为17处，横轴对应的频率为2.69GHZ，纵轴对应的值为-25.398dB。
通过上述数据可知，在700-2.69GHz频段内，分集天线和wifi天线之间的隔离度都在-15dB以下，由此可知，本公开实施能够大大增强第一天线和第二天线之间的隔离度。
图5是根据一示例性实施例示出的一种移动终端的框图。例如，移动终端500可以是移动电话，数字广播终端，消息收发设备，游戏控制台，平板设备，医疗设备，健身设备，个人数字助理等。
参照图5，移动终端500可以包括以下一个或多个组件：处理组件502，存储器504，电源组件506，多媒体组件508，音频组件510，输入/输出(I/O)的接口512，传感器组件514，以及通信组件516。
处理组件502通常控制移动终端500的整体操作，诸如与显示，电话呼叫，数据通信，相机操作和记录操作相关联的操作。处理元件502可以包括一个或多个处理器520来执行指令，以完成上述的方法的全部或部分步骤。此外，处理组件502可以包括一个或多个模块，便于处理组件502和其他组件之间的交互。例如，处理部件502可以包括多媒体模块，以方便多媒体组件508和处理组件502之间的交互。
存储器504被配置为存储各种类型的数据以支持在设备500的操作。这些数据的示例包括用于在移动终端500上操作的任何应用程序或方法的指令，联系人数据，电话簿数据，消息，图片，视频等。存储器504可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)，可编程只读存储器(PROM)，只读存储器(ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。
电力组件506为移动终端500的各种组件提供电力。电力组件506可以包括电源管理系统，一个或多个电源，及其他与为移动终端500生成、管理和分配电力相关联的组件。
多媒体组件508包括在所述移动终端500和用户之间的提供一个输出接口的屏幕。在一些实施例中，屏幕可以包括液晶显示器(LCD)和触摸面板(TP)。如果屏幕包括触摸面板，屏幕可以被实现为触摸屏，以接收来自用户的输入信号。触摸面板包括一个或多个触摸传感器以感测触摸、滑动和触摸面板上的手势。所述触摸传感器可以不仅感测触摸或滑动动作的边界，而且还检测与所述触摸或滑动操作相关的持续时间和压力。在一些实施例中，多媒体组件508包括一个前置摄像头和/或后置摄像头。当设备500处于操作模式，如拍摄模式或视频模式时，前置摄像头和/或后置摄像头可以接收外部的多媒体数据。每个前置摄像头和后置摄像头可以是一个固定的光学透镜系统或具有焦距和光学变焦能力。
音频组件510被配置为输出和/或输入音频信号。例如，音频组件510包括一个麦克风(MIC)，当移动终端500处于操作模式，如呼叫模式、记录模式和语音识别模式时，麦克风被配置为接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器504或经由通信组件516发送。在一些实施例中，音频组件510还包括一个扬声器，用于输出音频信号。
I/O接口512为处理组件502和外围接口模块之间提供接口，上述外围接口模块可以是键盘，点击轮，按钮等。这些按钮可包括但不限于：主页按钮、音量按钮、启动按钮和锁定按钮。
传感器组件514包括一个或多个传感器，用于为移动终端500提供各个方面的状态评估。例如，传感器组件514可以检测到设备500的打开/关闭状态，组件的相对定位，例如所述组件为移动终端500的显示器和小键盘，传感器组件514还可以检测移动终端500或移动终端500一个组件的位置改变，用户与移动终端500接触的存在或不存在，移动终端500方位或加速/减速和移动终端500的温度变化。传感器组件514可以包括接近传感器，被配置用来在没有任何的物理接触时检测附近物体的存在。传感器组件514还可以包括光传感器，如CMOS或CCD图像传感器，用于在成像应用中使用。在一些实施例中，该传感器组件514还可以包括加速度传感器，陀螺仪传感器，磁传感器，压力传感器或温度传感器。
通信组件516被配置为便于移动终端500和其他设备之间有线或无线方式的通信。移动终端500可以接入基于通信标准的无线网络，如WiFi，2G或3G，或它们的组合。在一个示例性实施例中，通信部件516经由广播信道接收来自外部广播管理系统的广播信号或广播相关信息。在一个示例性实施例中，所述通信部件516还包括近场通信(NFC)模块，以促进短程通信。例如，在NFC模块可基于射频识别(RFID)技术，红外数据协会(IrDA)技术，超宽带(UWB)技术，蓝牙(BT)技术和其他技术来实现。
在示例性实施例中，移动终端500可以被一个或多个应用专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现，用于执行上述方法。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (5)

1.一种天线模块，应用在移动终端上，其特征在于，所述天线模块包括：第一天线和第二天线；
所述第一天线的第一接地点通过第一连接点电连接到所述移动终端的第一段金属边框上，所述第一天线的第一馈点通过第二连接点电连接到所述第一段金属边框上；
所述第二天线通过第三连接点电连接到所述移动终端的第二段金属边框上，所述第二段金属边框与所述第一段金属边框之间开设有缝隙，所述第二段金属边框通过第一接触点电连接到所述移动终端的接地点上；
其中，所述第一接触点通过所述移动终端的耳机的金属外壳电连接到所述移动终端的接地点；
所述第二段金属边框还通过第二接触点与所述金属外壳电连接，所述第二接触点设置在所述耳机的一个外侧；所述第二段金属边框还通过第三接触点与所述金属外壳电连接，所述第三接触点设置在所述耳机的另一个外侧。
2.根据权利要求1所述的天线模块，其特征在于，所述第一接触点与所述金属外壳之间连接有放电电容。
3.根据权利要求1所述的天线模块，其特征在于，所述移动终端的接地点为所述移动终端上的PCB板的接地点。
4.根据权利要求1所述的天线模块，其特征在于，所述第一天线为分集天线，所述第二天线为wifi天线。
5.一种移动终端，其特征在于，所述移动终端包括：
处理器；
用于存储处理器可执行指令的存储器；
其中，所述移动终端还包括天线模块，所述天线模块被配置为：
第一天线和第二天线；
所述第一天线的第一接地点通过第一连接点电连接到所述移动终端的第一段金属边框上，所述第一天线的第一馈点通过第二连接点电连接到所述第一段金属边框上；
所述第二天线通过第三连接点电连接到所述移动终端的第二段金属边框上，所述第二段金属边框与所述第一段金属边框之间开设有缝隙，所述第二段金属边框电连接到所述移动终端的接地点上；
其中，所述第一接触点通过所述移动终端的耳机的金属外壳电连接到所述移动终端的接地点；
所述第二段金属边框还通过第二接触点与所述金属外壳电连接，所述第二接触点设置在所述耳机的一个外侧，所述第二段金属边框还通过第三接触点与所述金属外壳电连接，所述第三接触点设置在所述耳机的另一个外侧。
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