CN104882664A - 一种交叉耦合的多天线装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种天线装置，尤其涉及一种交叉耦合的多天线装置。它包括：一主板或显示屏金属支架；一金属框，金属框包括一短边，金属框于短边上设有至少一断点；连接于射频前端的第一馈电脚和第二馈电脚；它还包括：由断点将金属框短边分隔形成的第一金属臂和第二金属臂；一高低频天线，包括一位于第一金属臂内侧的高频耦合分支、一从第一金属臂内侧延伸到第二金属臂内侧的低频耦合分支，低频耦合分支中部串联了一电感元件或低通高阻元件，所述高频耦合分支和低频耦合分支共同连接到第一馈电脚；一高频天线，包括位于第二金属臂内侧的高频耦合单元，所述高频耦合单元连接到第二馈电脚。它具有较好的带宽，调试方便。

Description

一种交叉耦合的多天线装置
技术领域：
本发明涉及一种天线装置，尤其涉及一种交叉耦合的多天线装置。
背景技术：
相对于普通塑胶外壳的移动终端而言，用户更喜欢金属质感的移动终端，而由此带来的天线信号问题一直是困扰业界的难题。而今，随着LTE（LongTerm Evolution，长期演进）的商用化，多天线系统的挑战在金属质感的移动终端上体现得更为明显。
目前比较有效解决方案有三种：直馈式侧边断多点方式、直馈式底边断多点方式和耦合式底边断多点方式。其中每一种解决方案都有若干种具体的实现方式。
如中国发明专利(申请号：201310038945.8)所公开的一种移动终端的耦合馈入式天线装置，其采用的天线耦合金属框底边断点方式，其仅仅有一个低频耦合单元和一个接地的高频寄生单元，且仅让低频耦合单元靠近耦合金属框，馈点与低频耦合金属臂在同侧，其和天线直馈金属框侧底断点方式一样，有着带宽不足、调试难度大的缺点；而天线直馈金属框侧边断点方式也存在手握时通讯质量严重下降的缺点。而且这个方案因为没有多余的空间再做一个天线，向多天线系统演变显得困难重重，同时，该方案也没办法解决天线互扰的问题。
上述的方案对于传统的单天线系统是比较适用的，但对于SGLTE（simultaneous GSM and LTE）这种类型的双天线系统则困难重重。
发明内容：
本发明的目的在于提供了一种交叉耦合的多天线装置。它具有较好的带宽，调试方便。
本发明所述的一种交叉耦合的多天线装置的技术方案是这样实现的：
一种交叉耦合的多天线装置，它包括：一主板或显示屏金属支架；一金属框，金属框包括一短边，金属框于短边上设有至少一断点；连接于射频前端的第一馈电脚和第二馈电脚；其特征在于：它还包括：
由断点将金属框短边分隔形成的第一金属臂和第二金属臂；
一高低频天线，包括一位于第二金属臂内侧的高频耦合分支、一从第二金属臂内侧延伸到第一金属臂内侧的低频耦合分支，低频耦合分支中部串联了一电感元件或低通高阻元件，所述高频耦合分支和低频耦合分支共同连接到第一馈电脚；
一高频天线，包括位于第一金属臂内侧的高频耦合单元，所述高频耦合单元连接到第二馈电脚。
上述所述高低频天线的低频耦合分支同时与第一金属臂和第二金属臂耦合。
上述所述高低频天线的高频耦合分支与第二金属臂耦合。
上述所述第一金属臂同时与高频天线的高频耦合单元和高低频天线的低频耦合分支耦合。
上述所述耦合可以是相互靠近而耦合，也可以是通过电容元件跨接耦合。
上述所述电感元件或低通高阻元件可以为电感、电容和LTCC高阻低通器件。
本发明所述的一种交叉耦合的多天线装置与现有技术相比具有如下优点：
1.第一金属臂既耦合到高低频天线，又同时耦合到低频天线，既贡献了高低频天线的低频的带宽，又贡献了高频天线的高频带宽；
2.第二金属臂既耦合到高低频天线的高频耦合分支，又耦合到高低频天线的低频耦合分支，既贡献了高低频天线的低频的带宽，又贡献了高频耦合分支的高频带宽；
3.所述第一金属臂既耦合到高低频天线，又耦合到低频天线，导致隔离度问题通过低频耦合单元串联电感元件或低通高阻元件解决。
附图说明：
下面结合附图对本发明作详细的说明：
图1为本发明所述的一种交叉耦合的多天线装置实施例一的结构示意图；
图2为本发明所述的一种交叉耦合的多天线装置实施例一的天线S参数图；
图3为本发明所述的一种交叉耦合的多天线装置实施例二的结构示意图；
图4为本发明所述的一种交叉耦合的多天线装置实施例三的结构示意图。具体实施方式：
如图1和图2所示，为本发明所述的一种交叉耦合的多天线装置实施例一。
一种交叉耦合的多天线装置，它包括：一主板或显示屏金属支架1；一金属框2，金属框2包括一短边，金属框2于短边上设有第一断点21和第二断点22；连接于射频前端的第一馈电脚5和第二馈电脚9；所述第一断点21、第二断点22将金属框短边分隔形成位于两断点右侧的第二金属臂24和位于两断点左侧的第一金属臂23；
一高低频天线，包括一位于第二金属臂内侧的高频耦合分支4、一与高频耦合分支4共同连接到第一馈电脚的低频耦合分支3，所述低频耦合分支3从第二金属臂24内侧延伸到第一金属臂23内侧，低频耦合分支3中部还串联了一电感元件或低通高阻元件25；
一高频天线，包括位于第一金属臂24内侧的高频耦合单元，所述高频耦合单元8连接到第二馈电脚9。
所述高低频天线的低频耦合分支3同时与第一金属臂23和第二金属臂24耦合。
所述高低频天线的高频耦合分支4与第二金属臂24耦合。
所述第一金属臂23同时与高频天线的高频耦合单元8和高低频天线的低频耦合分支3耦合。
在本实施例中，所述耦合是耦合单元、耦合分支与金属臂之间相互靠近而耦合。
所述电感元件或低通高阻元件25可以为电感、电容、LTCC高阻低通器件。
所述主板或屏金属支架1和金属框2之间设有第一连接点6和第二连接点7，第一连接点6和第二连接点7与地连接，通过改变第一连接点6和第二连接点7的位置可适当调节天线的谐振频率。
本发明的天线第一金属臂和第二金属臂之间没有太强的耦合，更容易辐射，这进一步提升了天线的低频带宽。
增大各耦合分支与相应金属臂的耦合量可以通过减小两者的缝隙、增加两者各自的长度等办法实现。反之亦然。
如图3所示为本发明所述的一种交叉耦合的多天线装置实施例二的结构示意图；
与实施例一不同的是，所述金属框2于短边上仅设有第一断点21，且增加了USB模块8.
如图4所示为本发明所述的一种交叉耦合的多天线装置实施例三的结构示意图；
与实施例二不同的是，所述高低频天线的低频耦合分支3和第一金属臂23之间通过第一集总元件27连接、高低频天线的高频耦合分支4和第二金属臂24之间通过第二集总元件26连接、高频天线的高频耦合单元8和第一金属臂23之间通过第三集总元件28连接，使用集总元件替代缝的耦合，增加与金属臂的耦合。
所述第一集总元件27、第二集总元件26、第三集总元件28可以为电容。以上内容是结合具体实施例对本发明的进一步详细说明，不能认定为具体的实施方案只局限于这些说明。如：可以在理解本发明意图的前提下于第一连接点和第二连接点处通过增加集总元件的方式实现跨接，或自由调整金属框各断点的位置，第一接地点和第二连接点的位置及各耦合分支长度进行天线的优化。对于本发明所属技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，本发明的具体实施方式不拘泥于上述实例，在本发明的具体实施过程中，具体实施方式还可以做出若干推演或优化，这些推演或优化都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种交叉耦合的多天线装置，它包括：一主板或显示屏金属支架；一金属框，金属框包括一短边，金属框于短边上设有至少一断点；连接于射频前端的第一馈电脚和第二馈电脚；其特征在于：它还包括：
由断点将金属框短边分隔形成的第一金属臂和第二金属臂；
一高低频天线，包括一位于第二金属臂内侧的高频耦合分支、一从第二金属臂内侧延伸到第一金属臂内侧的低频耦合分支，低频耦合分支中部串联了一电感元件或低通高阻元件，所述高频耦合分支和低频耦合分支共同连接到第一馈电脚；
一高频天线，包括位于第一金属臂内侧的高频耦合单元，所述高频耦合单元连接到第二馈电脚。
2.根据权利要求1所述的一种交叉耦合的多天线装置，其特征在于：所述高低频天线的低频耦合分支同时与第一金属臂和第二金属臂耦合。
3.根据权利要求1所述的一种交叉耦合的多天线装置，其特征在于：所述高低频天线的高频耦合分支与第二金属臂耦合。
4.根据权利要求1所述的一种交叉耦合的多天线装置，其特征在于：所述第一金属臂同时与高频天线的高频耦合单元和高低频天线的低频耦合分支耦合。
5.根据权利要求1至4之一所述的一种交叉耦合的多天线装置，其特征在于：所述耦合可以是相互靠近而耦合，也可以是通过电容元件跨接耦合。
6.根据权利要求1至4之一所述的一种交叉耦合的多天线装置，其特征在于：所述电感元件或低通高阻元件可以为电感、电容和LTCC高阻低通器件。
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