CN105529526A - 天线系统及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种天线系统及电子设备，所述天线系统包括：馈点、馈电电路、第一谐振支路、第二谐振支路及第三谐振支路，其中，所述馈电电路的第一端与所述馈点连接；第一谐振支路，连接于所述馈电电路的第二端，用于为所述天线系统提供第一频率带的谐振信号的接收及发送；第二谐振支路，连接于所述馈电电路的第二端，用于为所述天线系统提供第二频率带的谐振信号的接收及发送；第三谐振支路，连接于所述馈电电路的第二端，用于为所述天线系统提供第二频率带的谐振信号的接收及发送。
Description
技术领域
本发明涉及天线技术，尤其涉及一种天线系统及电子设备。
背景技术
随着长期演进(LTE，LongTermEvolution)通信的普及，相应的移动终端也需支持LTE制式，这就要求移动终端的主天线覆盖LTE全频段，但随着移动终端屏幕的不断增大及内部处理器件的增多，移动终端中预留给天线的空间越来越有限，在一定的空间下实现天线LTE频段全覆盖就越来越难。如何设计体积更小，通信效果更佳的天线系统是当前亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明实施例提供一种天线系统及电子设备。
本发明实施例的技术方案是这样实现的：
一种天线系统，所述天线系统包括：
馈点；
馈电电路，所述馈电电路的第一端与所述馈点连接；
第一谐振支路，连接于所述馈电电路的第二端，用于为所述天线系统提供第一频率带的谐振信号的接收及发送；
第二谐振支路，连接于所述馈电电路的第二端，用于为所述天线系统提供第二频率带的谐振信号的接收及发送；
第三谐振支路，连接于所述馈电电路的第二端，用于为所述天线系统提供第二频率带的谐振信号的接收及发送。
作为一种实现方式，所述第一谐振支路包括：
第一子支路，所述第一子支路的第一端连接于所述馈电电路的第二端；
第二子支路，所述第二子支路的第一端连接于所述第一子支路的第二端，所述第二子支路的第二端为自由端，且朝向所述第一子支路的第一端；
所述第一子支路与所述第二子支路之间保持第一间隙。
作为一种实现方式，所述第二谐振支路的第一端连接于所述馈电电路的第二端，所述第二谐振支路的第二端为自由端；
所述第二谐振支路的第一端与所述第一子支路的第一端连接于所述馈电电路的第二端的相同侧，所述第二谐振支路与所述第一子支路之间保持第二间隙；或者，所述第二谐振支路与所述第二子支路之间保持第三间隙；
所述第三谐振支路的第一端与所述第二谐振支路的第一端/所述第一子支路的第一端连接于所述馈电电路的第二端的不同侧，所述第三谐振支路的第二端为自由端。
作为一种实现方式，所述第三谐振支路的第一端连接于所述馈电电路的第二端，所述第三谐振支路的第二端为自由端；
所述第三谐振支路的第一端与所述第一子支路的第一端连接于所述馈电电路的第二端的相同侧，所述第三谐振支路与所述第一子支路之间保持第四间隙；或者，所述第二谐振支路与所述第二子支路之间保持第五间隙；
所述第二谐振支路的第一端与所述第三谐振支路的第一端/所述第一子支路的第一端连接于所述馈电电路的第二端的不同侧，所述第二谐振支路的第二端为自由端。
作为一种实现方式，所述第二谐振支路的第一端连接于所述馈电电路的第二端，所述第二谐振支路的第二端为自由端；
所述第三谐振支路的第一端连接于所述馈电电路的第二端，所述第三谐振支路的第二端为自由端；
所述第二谐振支路的第一端与所述第三谐振支路的第一端连接于所述馈电电路的第二端的相同侧，所述第二谐振支路与所述第三谐振支路之间保持第六间隙；
所述第一子支路的第一端与所述第二谐振支路的第一端/所述第三谐振支路的第一端连接于所述馈电电路的第二端的不同侧。
作为一种实现方式，所述第三谐振支路的长度小于所述第二谐振支路的长度；
所述第二谐振支路的长度小于所述第一子支路的长度，且所述第二谐振支路的长度小于所述第二子支路的长度。
作为一种实现方式，所述第三谐振支路的宽度大于所述第二谐振支路的宽度；
所述第二谐振支路的宽度大于所述第一子支路的宽度，且所述第二谐振支路的宽度大于所述第二子支路的宽度。
一种电子设备，包括前述的天线系统。
本发明所提供的技术方案，天线系统包括：馈点、馈电电路、第一谐振支路、第二谐振支路及第三谐振支路，其中，所述馈电电路的第一端与所述馈点连接；第一谐振支路，连接于所述馈电电路的第二端，用于为所述天线系统提供第一频率带的谐振信号的接收及发送；第二谐振支路，连接于所述馈电电路的第二端，用于为所述天线系统提供第二频率带的谐振信号的接收及发送；第三谐振支路，连接于所述馈电电路的第二端，用于为所述天线系统提供第二频率带的谐振信号的接收及发送。本发明实施例通过在天线系统中设置多个谐振支路，使天线系统的体积较小，并且，本发明实施例的天线带宽可以调到很宽，低频覆盖700～960MHz，高频覆盖1710～2170MHz，从而可以支持LTE全频段的需求。
附图说明
图1为本发明实施例一的天线系统的组成结构示意图；
图2为本发明实施例二的天线系统的组成结构示意图；
图3为本发明实施例三的天线系统的组成结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。
图1为本发明实施例一的天线系统的组成结构示意图，如图1所示，本发明实施例的天线系统包括：
馈点F；
馈电电路35，所述馈电电路35的第一端与所述馈点F连接；本发明实施例中，馈电电路35的第一端即为图1所示的馈电电路35的下端，馈电电路35为整个天线系统中的馈电电路。
第一谐振支路，连接于所述馈电电路35的第二端，用于为所述天线系统提供第一频率带的谐振信号的接收及发送；本发明实施例中，馈电电路35的第二端即为图1所示的馈电电路35的上端。
本发明实施例中，所述第一谐振支路包括：
第一子支路32，所述第一子支路32的第一端连接于所述馈电电路35的第二端；本发明实施例中，第一子支路32的第一端为图1中的第一子支路32的左侧端，第一子支路32的第二端为图1中的第一子支路32的右侧端。
第二子支路33，所述第二子支路33的第一端连接于所述第一子支路32的第二端，所述第二子支路33的第二端为自由端，且朝向所述第一子支路32的第一端；所述第二子支路33的第一端为图1中的第二子支路33的右侧端，所述第二子支路33的第二端为图1中的第二子支路33的左侧端。
所述第一子支路32与所述第二子支路33之间保持第一间隙。
以第一谐振支路支持700～960MHz的无线信号为例。
当天线的长度为无线电信号波长的1/4时，天线的发射和接收转换效率最高。因此，天线的长度将根据所发射和接收信号的频率即波长来决定。只要知道对应发射和接收的中心频率就可以用下面的公式算出对应的无线电信号的波长，再将算出的波长除以4就是对应的最佳天线长度。
具体地，无线信号的频率与波长的换算公式为：
波长＝无线信号传输速率/频率。
第一谐振支路支持700～960MHz的无线信号时，其无线信号的波长＝3×108米/700～960MHz＝0.428～0.312米。
因此，对应的最佳天线的理论长度为波长/4＝0.107～0.078米。
本发明实施例中，由于支持700～960MHz的天线支路相对较长，因此，将第一谐振支路设计为图1所示的结构，这样，可以使第一谐振支路整体占用的面积较小。本发明实施例中，需要说明的是，第一子支路32及第二子支路33主要产生低频辐射，开路分支33与支路32之间的缝隙主要用于产生高频辐射，同时也会影响到开路分支33与支路32产生的低频辐射。
第二谐振支路31，连接于所述馈电电路35的第二端，用于为所述天线系统提供第二频率带的谐振信号的接收及发送；
第三谐振支路34，连接于所述馈电电路35的第二端，用于为所述天线系统提供第二频率带的谐振信号的接收及发送。第二谐振支路31及第三谐振支路34均用于产生高频辐射。
基于前述的天线系统的长度确定方式，当第二谐振支路31及第三谐振支路34均用于支持高频信号1710～2690MHz时，对应的最佳天线的理论长度为波长/4＝0.028～0.044米。
本发明实施例的天线系统，通过将天线系统设置为图1所示的形状，极大地减小了天线系统的所占的空间面积。
如图1所示，作为一种实现方式，所述第二谐振支路31的第一端连接于所述馈电电路35的第二端，所述第二谐振支路31的第二端为自由端；本发明实施例中，第二谐振支路31的第一端为图1所示的第二谐振支路31的左侧端，第二谐振支路31的第二端为图1所示的第二谐振支路31的右侧端。
所述第二谐振支路31的第一端与所述第一子支路32的第一端连接于所述馈电电路35的第二端的相同侧，所述第二谐振支路31与所述第一子支路32之间保持第二间隙；
所述第三谐振支路34的第一端与所述第二谐振支路31的第一端/所述第一子支路32的第一端连接于所述馈电电路35的第二端的不同侧，所述第三谐振支路的第二端为自由端。第三谐振支路34的第一端为图1中第三谐振支路34的右侧端，第三谐振支路34的第二端为图1中第三谐振支路34的左侧端。
本发明实施例中，所述第三谐振支路34的长度小于所述第二谐振支路31的长度；也就是说，第三谐振支路34支持的无线信号的频率比第二谐振支路31所支持的无线信号的频率高。
所述第二谐振支路31的长度小于所述第一子支路32的长度，且所述第二谐振支路31的长度小于所述第二子支路33的长度。也就是说，第二谐振支路31支持的无线信号的频率比第一子支路32及第二子支路33所支持的无线信号的频率都要高。
为保证天线系统中的无线信号的干扰最小，各谐振支路之间的间隙尽可能地大。本发明实施例的第二间隙、第四间隙，在不影响天线系统设置于电子设备的前提下，尽可能地大。
作为一种实现方式，所述第三谐振支路34的宽度大于所述第二谐振支路31的宽度；
所述第二谐振支路31的宽度大于所述第一子支路32的宽度，且所述第二谐振支路31的宽度大于所述第二子支路33的宽度。
本发明实施例的天线系统，在天线净空只有6mm的情况下，即使不给天线系统添加任何有源调谐器件，天线系统也能覆盖700～960MHz，高频覆盖1710～2690MHz，并且频率点都在-5dB以下。
本发明实施例的天线系统，天线净空越大，天线性能越佳。
本领域技术人员应当理解，通过设置谐振支路的长度、宽度等参数，使其支持相应频段的无线信号，是容易实现的。本发明实施例通过图1所示的天线系统形状，既使天线系统支持了多个频段的无线信号，也保证了天线系统的尺寸比较小，从而占用电子设备较小的空间。图1所示的天线系统的形状是容易实现的。
图2为本发明实施例二的天线系统的组成结构示意图，如图2所示，本发明实施例的天线系统包括：
馈点F；
馈电电路35，所述馈电电路35的第一端与所述馈点F连接；本发明实施例中，馈电电路35的第一端即为图2所示的馈电电路35的下端，馈电电路35为整个天线系统中的馈电电路。
第一谐振支路，连接于所述馈电电路35的第二端，用于为所述天线系统提供第一频率带的谐振信号的接收及发送；本发明实施例中，馈电电路35的第二端即为图2所示的馈电电路35的上端。
本发明实施例中，所述第一谐振支路包括：
第一子支路32，所述第一子支路32的第一端连接于所述馈电电路35的第二端；本发明实施例中，第一子支路32的第一端为图2中的第一子支路32的左侧端，第一子支路32的第二端为图2中的第一子支路32的右侧端。
第二子支路33，所述第二子支路33的第一端连接于所述第一子支路32的第二端，所述第二子支路33的第二端为自由端，且朝向所述第一子支路32的第一端；所述第二子支路33的第一端为图2中的第二子支路33的右侧端，所述第二子支路33的第二端为图2中的第二子支路33的左侧端。
所述第一子支路32与所述第二子支路33之间保持第一间隙。
作为一种实现方式，所述第三谐振支路34的第一端连接于所述馈电电路35的第二端，所述第三谐振支路34的第二端为自由端；本发明实施例中，第三谐振支路34的第一端为图2中第三谐振支路34的左侧端，第三谐振支路34的第二端为图2中第三谐振支路34的右侧端。
所述第三谐振支路34的第一端与所述第一子支路32的第一端连接于所述馈电电路的第二端的相同侧(馈电电路35的右侧)，所述第三谐振支路34与所述第一子支路之间保持第四间隙；
所述第二谐振支路31的第一端与所述第三谐振支路34的第一端/所述第一子支路32的第一端连接于所述馈电电路的第二端的不同侧(左侧)，所述第二谐振支路31的第二端为自由端。本发明实施例中，所述第二谐振支路31的第一端为图2中第三谐振支路34的右侧端，所述第二谐振支路31的第二端为图2中所述第二谐振支路31的左侧端。
本领域技术人员应当理解，通过设置谐振支路的长度、宽度等参数，使其支持相应频段的无线信号，是容易实现的。本发明实施例通过图2所示的天线系统形状，既使天线系统支持了多个频段的无线信号，也保证了天线系统的尺寸比较小，从而占用电子设备较小的空间。图2所示的天线系统的形状是容易实现的。
图3为本发明实施例三的天线系统的组成结构示意图，如图3所示，本发明实施例的天线系统包括：
馈点F；
馈电电路35，所述馈电电路35的第一端与所述馈点F连接；本发明实施例中，馈电电路35的第一端即为图3所示的馈电电路35的下端，馈电电路35为整个天线系统中的馈电电路。
第一谐振支路，连接于所述馈电电路35的第二端，用于为所述天线系统提供第一频率带的谐振信号的接收及发送；本发明实施例中，馈电电路35的第二端即为图3所示的馈电电路35的上端。
本发明实施例中，所述第一谐振支路包括：
第一子支路32，所述第一子支路32的第一端连接于所述馈电电路35的第二端；本发明实施例中，第一子支路32的第一端为图3中的第一子支路32的左侧端，第一子支路32的第二端为图3中的第一子支路32的右侧端。
第二子支路33，所述第二子支路33的第一端连接于所述第一子支路32的第二端，所述第二子支路33的第二端为自由端，且朝向所述第一子支路32的第一端；所述第二子支路33的第一端为图3中的第二子支路33的右侧端，所述第二子支路33的第二端为图3中的第二子支路33的左侧端。
所述第一子支路32与所述第二子支路33之间保持第一间隙。
作为一种实现方式，所述第二谐振支路31的第一端连接于所述馈电电路35的第二端，所述第二谐振支路31的第二端为自由端；
所述第三谐振支路34的第一端连接于所述馈电电路35的第二端，所述第三谐振支路34的第二端为自由端；
所述第二谐振支路31的第一端与所述第三谐振支路34的第一端连接于所述馈电电路的第二端的相同侧，所述第二谐振支路31与所述第三谐振支路34之间保持第六间隙；
所述第一子支路32的第一端与所述第二谐振支路31的第一端/所述第三谐振支路34的第一端连接于所述馈电电路的第二端的不同侧。
本发明实施例中，所述第三谐振支路34的长度小于所述第二谐振支路31的长度；也就是说，第三谐振支路34支持的无线信号的频率比第二谐振支路31所支持的无线信号的频率高。
所述第二谐振支路31的长度小于所述第一子支路32的长度，且所述第二谐振支路31的长度小于所述第二子支路33的长度。也就是说，第二谐振支路31支持的无线信号的频率比第一子支路32及第二子支路33所支持的无线信号的频率都要高。
为保证天线系统中的无线信号的干扰最小，各谐振支路之间的间隙尽可能地大。本发明实施例的第二间隙、第四间隙，在不影响天线系统设置于电子设备的前提下，尽可能地大。
作为一种实现方式，所述第三谐振支路34的宽度大于所述第二谐振支路31的宽度；
所述第二谐振支路31的宽度大于所述第一子支路32的宽度，且所述第二谐振支路31的宽度大于所述第二子支路33的宽度。
本发明实施例的天线系统，在天线净空只有6mm的情况下，即使不给天线系统添加任何有源调谐器件，天线系统也能覆盖700～960MHz，高频覆盖1710～2690MHz，并且频率点都在-5dB以下。
本发明实施例的天线系统，天线净空越大，天线性能越佳。
本领域技术人员应当理解，通过设置谐振支路的长度、宽度等参数，使其支持相应频段的无线信号，是容易实现的。本发明实施例通过图3所示的天线系统形状，既使天线系统支持了多个频段的无线信号，也保证了天线系统的尺寸比较小，从而占用电子设备较小的空间。图3所示的天线系统的形状是容易实现的。
本发明实施例还记载了一种电子设备，包括前述各实施例中任一示例的天线系统。本发明实施例的电子设备包括平板电脑、手机、优先级、PAD等电子产品，可以是任何需要支持LTE无线信号的电子设备。
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以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (8)
1.一种天线系统，所述天线系统包括：
馈点；
馈电电路，所述馈电电路的第一端与所述馈点连接；
第一谐振支路，连接于所述馈电电路的第二端，用于为所述天线系统提供第一频率带的谐振信号的接收及发送；
第二谐振支路，连接于所述馈电电路的第二端，用于为所述天线系统提供第二频率带的谐振信号的接收及发送；
第三谐振支路，连接于所述馈电电路的第二端，用于为所述天线系统提供第二频率带的谐振信号的接收及发送。
2.根据权利要求1所述的天线系统，所述第一谐振支路包括：
第一子支路，所述第一子支路的第一端连接于所述馈电电路的第二端；
第二子支路，所述第二子支路的第一端连接于所述第一子支路的第二端，所述第二子支路的第二端为自由端，且朝向所述第一子支路的第一端；
所述第一子支路与所述第二子支路之间保持第一间隙。
3.根据权利要求2所述的天线系统，所述第二谐振支路的第一端连接于所述馈电电路的第二端，所述第二谐振支路的第二端为自由端；
所述第二谐振支路的第一端与所述第一子支路的第一端连接于所述馈电电路的第二端的相同侧，所述第二谐振支路与所述第一子支路之间保持第二间隙；
所述第三谐振支路的第一端与所述第二谐振支路的第一端/所述第一子支路的第一端连接于所述馈电电路的第二端的不同侧，所述第三谐振支路的第二端为自由端。
4.根据权利要求2所述的天线系统，所述第三谐振支路的第一端连接于所述馈电电路的第二端，所述第三谐振支路的第二端为自由端；
所述第三谐振支路的第一端与所述第一子支路的第一端连接于所述馈电电路的第二端的相同侧，所述第三谐振支路与所述第一子支路之间保持第四间隙；
所述第二谐振支路的第一端与所述第三谐振支路的第一端/所述第一子支路的第一端连接于所述馈电电路的第二端的不同侧，所述第二谐振支路的第二端为自由端。
5.根据权利要求2所述的天线系统，
所述第二谐振支路的第一端连接于所述馈电电路的第二端，所述第二谐振支路的第二端为自由端；
所述第三谐振支路的第一端连接于所述馈电电路的第二端，所述第三谐振支路的第二端为自由端；
所述第二谐振支路的第一端与所述第三谐振支路的第一端连接于所述馈电电路的第二端的相同侧，所述第二谐振支路与所述第三谐振支路之间保持第六间隙；
所述第一子支路的第一端与所述第二谐振支路的第一端/所述第三谐振支路的第一端连接于所述馈电电路的第二端的不同侧。
6.根据权利要求2至5任一项所述的天线系统，所述第三谐振支路的长度小于所述第二谐振支路的长度；
所述第二谐振支路的长度小于所述第一子支路的长度，且所述第二谐振支路的长度小于所述第二子支路的长度。
7.根据权利要求2至5任一项所述的天线系统，所述第三谐振支路的宽度大于所述第二谐振支路的宽度；
所述第二谐振支路的宽度大于所述第一子支路的宽度，且所述第二谐振支路的宽度大于所述第二子支路的宽度。
8.一种电子设备，包括权利要求1至7任一项所述的天线系统。
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| PB01 | Publication | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
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