CN106129616A - 天线系统及应用该系统的电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种天线系统。所述天线系统包括金属背壳、系统地单元、上天线模块与下天线模块，所述上天线模块包括主低频天线、三合一小天线、动态可调开关与第一接地点，所述主低频天线、所述三合一小天线分别包括低频馈电点与三合一小天线馈电点，所述下天线模块包括第一中高频天线、第二中高频天线及第二接地点，所述第一中高频天线、所述第二中高频天线分别包括第一中高频馈电点与第二中高频馈电点。本发明还提供一种电子设备，所述电子设备包括所述天线系统。与相关技术相比较，本发明提供的天线系统解决了手持影响天线性能的技术问题。

Description

天线系统及应用该系统的电子设备

【技术领域】

本发明涉及无线通讯领域，尤其涉及一种天线系统及应用该系统的电子设备。

【背景技术】

目前，金属材料手机已经成为各大品牌手机的主流机型，配合金属材料的天线设计孕育而生，三段式金属壳手机设计是为许多厂家向往的理想模型，然而，配合三段式金属壳手机的天线受手持的影响较大，手持手机会极大的降低天线的性能，并影响手机的正常使用。

现有技术中，三段式金属壳手机常采用设置上下双天线的方式来解决手持对天线性能的影响，但是，该种方式中下天线的性能仍然受手持的影响大，上天线设置环境复杂，各大手机器件的堆叠会严重影响上天线的性能，要实现上天线覆盖全频段设计难度大，容易造成SAR(特殊吸收率)超标。

因此，有必要提供一种新的天线系统及应用该系统的电子设备解决上述问题。

【发明内容】

本发明的目的在于提供一种调试难度低、降低手持影响、减少切换开关的使用及有利于中高频效果的天线系统及应用该系统的电子设备。

本发明提供一种天线系统，所述天线系统包括金属背壳和系统地单元，所述金属背壳覆设所述系统地单元且二者之间电连接，所述天线系统还包括上天线模块和下天线模块，所述系统地单元位于所述上天线模块与所述下天线模块之间，所述上天线模块包括主低频天线、三合一小天线、设于所述系统地单元的动态可调开关和第一接地点，所述动态可调开关用于动态调整所述上天线模块的谐振频率，所述主低频天线和所述三合一小天线分别包括设于所述系统地单元的低频馈电点和三合一小天线馈电点，所述主低频天线、所述三合一小天线、动态可调开关及所述第一接地点均与所述金属背壳电连接，所述下天线模块包括第一中高频天线、第二中高频天线及设于所述系统地单元的第二接地点，所述第一中高频天线和所述第二中高频天线分别包括设于所述系统地单元的第一中高频馈电点和第二中高频馈电点，所述第一中高频天线、所述第二中高频天线及所述第二接地点均与所述金属背壳电连接。

优选的，所述动态可调开关为动态可调电容。

优选的，所述金属背壳包括第一金属部、第二金属部及夹设于所述第一金属部与所述第二金属部之间的第三金属部，所述主低频天线、所述三合一小天线、所述动态可调开关及所述第一接地点均与所述第一金属部电连接，所述第一中高频天线、所述第二中高频天线及所述第二接地点均与所述第二金属部电连接。

优选的，所述第二接地点包括第二中心接地点和第二侧部接地点，所述第二中心接地点和所述第二侧部接地点的数量均为两个，两个所述第二中心接地点关于所述系统地单元的中轴线对称设置，两个所述侧部接地点分别相对设于所述第一中高频天线和所述第二中高频天线的一侧。

优选的，所述系统地单元包括连接点，所述系统地单元通过所述连接点与所述第三金属部电连接。

优选的，所述连接点包括顶部连接点、底部连接点及侧部连接点，三者围绕所述系统地单元设置，所述顶部连接点与所述底部连接点设置于所述系统地单元的相对两端，所述侧部连接点位于所述顶部连接点与所述底部连接点之间，且设置于所述系统地单元的另外相对两端。

优选的，所述顶部连接点的数量与所述底部连接点的数量均为四个，所述侧部连接点的数量为三个。

本发明还提供一种电子设备，所述电子设备包括所述的天线系统。

与相关技术相比，本发明提供的天线系统具有如下有益效果：

一、所述天线系统包括金属背壳、系统地单元、上天线模块及下天线模块，所述系统地单元位于所述上天线模块与所述下天线模块之间，所述上天线模块包括主低频天线、三合一小天线、设于所述系统地单元的动态可调开关与第一接地点，所述动态可调开关用于动态调整所述上天线模块的谐振频率，既能使上天线模块频段覆盖范围增大，还能防止SAR(特殊吸收率)超标。

二、所述下天线模块包括第一中高频天线、第二中高频天线及设于所述系统地单元的第二接地点，所述第一中高频天线与所述第二中高频天线之间的互相切换可以极大的降低手持对天线信号的影响。

三、所述系统地单元包括连接点，所述系统地单元通过所述连接点与所述金属背壳电连接，所述连接点的设置，能够消除杂波，从而改善所述天线系统的性能。

四、所述天线系统把多频的天线分成几个频段的组合天线，有利于天线带宽的提升，降低调试难度，且减少了切换开关的使用，对提高中高频效果有很大的帮助。

【附图说明】

图1为本发明提供的天线系统的结构示意图；

图2为本发明提供的天线系统的结构原理图；

图3为图2所示的天线系统的一种角度的侧视图；

图4为图2所示的天线系统的另一种角度的侧视图；

图5为图1所示的天线系统的主低频天线、第一中高频天线及第二中高频天线对应的频率—分贝曲线图；

图6为图1所示的天线系统的上天线模块的频率动态可调匹配工作原理图；

图7为图1所示的天线系统的第一中高频天线实测频率—分贝曲线图；

图8为图1所示的天线系统的第二中高频天线实测频率—分贝曲线图；

图9为图1所示的天线系统的第一中高频天线频率—增益曲线图；

图10为图1所示的天线系统的第一中高频天线频率—效率曲线图；

图11为图1所示的天线系统的第二中高频天线频率—增益曲线图；

图12为图1所示的天线系统的第二中高频天线频率—效率曲线图。

【具体实施方式】

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部份实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请结合参阅图1与图2，图1为本发明提供的天线系统的结构示意图。图2为本发明提供的天线系统的结构原理图。所述天线系统1包括金属背壳11、系统地单元13、上天线模块15及下天线模块17，所述系统地单元13位于所述上天线模块15与所述下天线模块17之间，所述金属背壳11覆设于所述系统地单元13且两者之间电连接。

所述金属背壳11包括第一金属部111、第二金属部113及第三金属部115，所述第三金属部115夹设于所述第一金属部111与所述第二金属部113之间。

所述系统地单元13包括主体部130和设置于主体部130上的连接点131，所述连接点131包括顶部连接点1311、底部连接点1313及侧部连接点1315，且三者围绕所述系统地单元13设置，并与所述第三金属部115电连接。

具体的，所述顶部连接点1311与所述底部连接点1313的数量均为4个，所述侧部连接点1315的数量为3个，4个所述顶部连接点1311与4个所述底部连接点1313分别均匀分布于所述PCB连接地13的相对两端，3个所述侧部连接点1315设于所述顶部连接点1311与所述底部连接点1313之间，其中1个所述侧部连接点1315与另外2个所述侧部连接点1315分别分布与所述系统地单元13的另外相对两端。

请参阅图3，图3为图2所示的天线系统的一种角度的侧视图。所述上天线模块15包括主低频天线151、三合一小天线153、动态可调开关155及第一接地点157，所述主低频天线151包括低频馈电点1511，所述三合一小天线153包括三合一小天线馈电点1531，所述低频馈电点1511、所述三合一小天线馈电点1531、所述动态可调开关155及所述第一接地点157均设于所述系统地单元13，所述主低频天线151、所述三合一小天线153及所述动态可调开关155均与所述第一金属部111电连接，所述动态可调开关155用于调整所述上天线模块15的谐振频率，以扩大所述上天线模块15的频段覆盖范围增大，并防止SAR(特殊吸收率)超标，本实施例中所述动态可调开关155为动态可调电容。

请参阅图4，图4为图2所示的天线系统的另一种角度的侧视图。所述下天线模块17包括第一中高频天线171、第二中高频天线173及第二接地点175，所述第一中高频天线171包括第一中高频馈电点1711，所述第二中高频天线173包括第二中高频馈电点1731，所述第一中高频馈电点1711、所述第二中高频馈电点1731及所述第二接地点175均设于所述系统地单元13，所述第一中高频天线171、所述第二中高频天线173及所述第二接地点175均与所述第二金属部113电连接。

具体的，所述第二接地点175包括第二中心接地点1751和第二侧部接地点1753，且二者的数量均为2个，2个所述第二中心接地点1751关于所述系统地单元13的中心轴对称设置，且均与所述第二金属部113电连接，2个所述第二侧部接地点1753分别相对分布所述第一中高频天线171和所述第二中高频天线173的一侧，且均与所述第二金属部113电连接。

请参阅图5，图5为图1所示的天线系统的主低频天线、第一中高频天线及第二中高频天线对应的频段—分贝曲线图。其中①为所述主低频天线151的频段分布曲线，其频段范围为698-960HZ。②为所述第一中高频天线171的频段分布曲线，其频段范围为1710-2170HZ。③为所述第二中高频天线173的频段分布曲线，其频段范围为2300-2690HZ。由此可见，所述天线系统1把多频的天线成分分成了几个频段的组合天线，这有利于天线带宽的提升，降低调试难度，且减少了切换开关(图未示)的使用，对提高中高频效果有很大的帮助。

请参阅图6，图6为图1所示的天线系统的上天线模块的频率动态可调匹配工作原理图。f1、f2、f3均为所述主低频天线151的谐振频率，由此可见，动态可调匹配主要针对所述主低频天线151低频带宽较窄的特点，可以根据需要，在一定范围内，将所述上天线模块15的谐振频率从f2切换到f1或f3，从而达到增加带宽的目的。

请结合参阅图7与图8，图7为图1所示的天线系统的第一中高频天线实测频率—分贝曲线图。图8为图1所示的天线系统的第二中高频天线实测频率—分贝曲线图。F1为未手持手机时，所述第一中高频天线的频率—分贝曲线，L1为左手持手机时，所述第一中高频天线的频率—分贝曲线，R1为右手持手机时，所述第一中高频天线的频率—分贝曲线，F2为未手持手机时，所述第二中高频天线的频率—分贝曲线，L2为左手持手机时，所述第二中高频天线的频率—分贝曲线，R2为右手持手机时，所述第二中高频天线的频率—分贝曲线，根据上述曲线对比，可以看出，通过所述第一中高频天线171与所述第二中高频天线173之间的切换，天线效率头手衰减小于2.5DB

请结合参阅图9与图10，图9为图1所示的天线系统的第一中高频天线频率—增益曲线图。图10为图1所示的天线系统的第一中高频天线频率—效率曲线图。A1点的坐标为(1.71，-2.8875)，B1点的坐标为(2.17，-2.4476)，C1点的坐标为(2.3，-2.6964)，D1点的坐标为(2.69，-3.0555)；A2点的坐标为(1.71，-3.8299)，B2点的坐标为(2.17，-3.9174)，C2点的坐标为(2.3，-3.5834)，D2点的坐标为(2.69，-3.173)；由图可知，当手持影响所述第二中高频天线173，并切换至所述第一中高频天线171时，所述第一中高频天线171频率的增益与效率良好。

请结合参阅图11与图12，图11为图1所示的天线系统的第二中高频天线频率—增益曲线图。图12为图1所示天线系统的第二中高频天线频率—效率曲线图。A3点的坐标为(1.71，-2.2752)，B3点的坐标为(2.17，-2.3234)，C3点的坐标为(2.3，-2.582)，D3点的坐标为(2.69，-3.5752)；A4点的坐标为(1.71，-4.6891)，B4点的坐标为(2.17，-4.1604)，C4点的坐标为(2.3，-3.7596)，D4点的坐标为(2.69，-2.6964)；由图可知，当手持影响所述第一中高频天线171，并切换至所述第二中高频天线173时，所述第二中高频天线173频率的增益与效率良好。

与相关技术相比，本发明提供的天线系统1具有如下有益效果：

一、所述天线系统1包括金属背壳11、系统地单元13、上天线模块15及下天线模块17，所述系统地单元13位于所述上天线模块15与所述下天线模块17之间，所述上天线模块15包括主低频天线151、三合一小天线153、设于所述系统地单元13的动态可调开关155与第一接地点157，所述动态可调开关155用于动态调整所述上天线模块15的谐振频率，既能使上天线模块15频段覆盖范围增大，还能防止SAR(特殊吸收率)超标。

二、所述下天线模块17包括第一中高频天线171、第二中高频天线173及设于所述系统地单元13的第二接地点175，所述第一中高频天线171与所述第二中高频天线173之间的互相切换可以极大的降低手持对天线信号的影响。

三、所述系统地单元13包括连接点131，所述系统地单元13通过所述连接点131与所述金属背壳11电连接，所述连接点131的设置，能够消除杂波，从而改善所述天线系统1的性能。

四、所述天线系统1把多频的天线分成几个频段的组合天线，有利于天线带宽的提升，降低调试难度，且减少了切换开关的使用，对提高中高频效果有很大的帮助。

以上所述的仅是本发明的实施方式，在此应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出改进，但这些均属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种天线系统，包括金属背壳和系统地单元，所述金属背壳覆设所述系统地单元且二者之间电连接，其特征在于：所述天线系统还包括上天线模块和下天线模块，所述系统地单元位于所述上天线模块与所述下天线模块之间，所述上天线模块包括主低频天线、三合一小天线、设于所述系统地单元的动态可调开关和第一接地点，所述动态可调开关用于动态调整所述上天线模块的谐振频率，所述主低频天线和所述三合一小天线分别包括设于所述系统地单元的低频馈电点和三合一小天线馈电点，所述主低频天线、所述三合一小天线、动态可调开关及所述第一接地点均与所述金属背壳电连接，所述下天线模块包括第一中高频天线、第二中高频天线及设于所述系统地单元的第二接地点，所述第一中高频天线和所述第二中高频天线分别包括设于所述系统地单元的第一中高频馈电点和第二中高频馈电点，所述第一中高频天线、所述第二中高频天线及所述第二接地点均与所述金属背壳电连接。

2.如权利要求1所述的天线系统，其特征在于：所述动态可调开关为动态可调电容。

3.如权利要求1所述的天线系统，其特征在于：所述金属背壳包括第一金属部、第二金属部及夹设于所述第一金属部与所述第二金属部之间的第三金属部，所述主低频天线、所述三合一小天线、所述动态可调开关及所述第一接地点均与所述第一金属部电连接，所述第一中高频天线、所述第二中高频天线及所述第二接地点均与所述第二金属部电连接。

4.如权利要求3所述的天线系统，其特征在于：所述第二接地点包括第二中心接地点和第二侧部接地点，所述第二中心接地点和所述第二侧部接地点的数量均为两个，两个所述第二中心接地点关于所述系统地单元的中心轴线对称设置，两个所述侧部接地点分别相对设于所述第一中高频天线和所述第二中高频天线的一侧。

5.如权利要求3所述的天线系统，其特征在于：所述系统地单元包括连接点，所述系统地单元通过所述连接点与所述第三金属部电连接。

6.如权利要求5所述的天线系统，其特征在于：所述连接点包括顶部连接点、底部连接点及侧部连接点，三者围绕所述系统地单元设置，所述顶部连接点与所述底部连接点相对设置于所述系统地单元的两端，所述侧部连接点位于所述顶部连接点与所述底部连接点之间，且相对设置于所述系统地单元的另外两端。

7.如权利要求6所述的天线系统，其特征在于：所述顶部连接点的数量与所述底部连接点的数量均为四个，所述侧部连接点的数量为三个。

8.一种电子设备，其特征在于：所述电子设备包括权利要求1至7中任一项所述的天线系统。