CN106450771B - 电子装置及其多频段天线 - Google Patents

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Abstract

一种多频段天线，应用于一电子装置中。该多频段天线包括第一天线主体、第二天线主体、以及设于该第一天线主体与第二天线主体之间的切换开关单元。该第一天线主体的一端部设有第一天线馈点，该第二天线主体的两端部之间设有多个电连接点，其中一端部设有接地点。该切换开关单元用于选择导通该第一天线主体的另一端部与设于该第二天线主体上的多个电连接点中的任意一个电连接点的电连接，使该第一天线主体与第二天线主体的组合能够支持不同的频率。本发明的多频段天线可同时支持两种预设频段的磁共振模式，且通过控制多频段天线上的切换开关单元的导通状态可实现多频段的切换，从而使该多频段天线具有较高的天线利用率。

Description

电子装置及其多频段天线
技术领域
本发明涉及无线通信领域，特别涉及一种电子装置及其多频段天线。
背景技术
随着无线通信技术的发展，电子装置的通讯功能越来越强大，单个天线已不能满足人们无线通信的需求。因此，很多电子装置都配备了多个天线以接收不同频段的无线信号，如GSM，WIFI等信号。然而，多个天线会占用较大的空间，不符合终端小型化的趋势和要求，成本也较高。
发明内容
有鉴于此，有必要提出一种电子装置及其多频段天线，以解决上述问题。
一种多频段天线，应用于一电子装置中。该多频段天线包括第一天线主体、第二天线主体、以及设于该第一天线主体与第二天线主体之间的切换开关单元。该第一天线主体的一端部设有第一天线馈点，该第二天线主体的两端部之间设有多个电连接点，且其中一端部设有接地点。该切换开关单元用于选择导通该第一天线主体的另一端部与设于该第二天线主体上的多个电连接点中的任意一个电连接点的电连接，使该第一天线主体与第二天线主体的组合能够支持不同的频率。
一种电子装置包括基带控制模块以及多频段天线。该多频段天线包括第一天线主体、第二天线主体、以及设于该第一天线主体与第二天线主体之间的切换开关单元。该第一天线主体的一端部设有第一天线馈点，该第二天线主体的两端部之间设有多个电连接点，且其中一端部设有接地点。该基带控制模块用于发出多种控制信号以控制该切换开关单元处于不同的导通状态，从而选择导通该第一天线主体的另一端部与设于该第二天线主体上的多个电连接点中的相应电连接点的电连接，使该第一天线主体与第二天线主体的组合能够支持不同的频率。
本发明的多频段天线可同时支持两种预设频段的磁共振模式，且通过控制多频段天线上的切换开关单元的导通状态可实现多频段的切换，从而使该多频段天线具有较高的天线利用率，同时有效减少了天线的数量以及天线在电路基板上所占用的空间。
附图说明
图1是本发明一实施方式中的多频段天线的结构示意图。
主要元件符号说明
电子装置 100
多频段天线 20
第一天线主体 21
第一天线馈点 211
第二天线主体 22
接地点 221
第二天线馈点 222
电连接点 223
切换开关单元 23
电路基板 30
频带控制模块 31
通信模块 32
第一天线共用器 33
第二天线共用器 34
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
如图1所示，是本发明一实施方式中的多频段天线20的结构示意图。在本实施方式中，该多频段天线20应用于一电子装置100，例如手机、平板电脑等中。
该多频段天线20包括第一天线主体21、第二天线主体22、以及设于该第一天线主体21与第二天线主体22之间的切换开关单元23。在本实施方式中，该第一天线主体21的一端部设有第一天线馈点211。该第二天线主体22的两端部之间设有多个电连接点223，且其中一端部设有接地点221，另一端部设有第二天线馈点222。
该切换开关单元23用于选择导通该第一天线主体21的另一端部与设于该第二天线主体22上的多个电连接点223中的任意一个电连接点223的电连接，使该第一天线主体21与第二天线主体22的组合能够支持不同的频率。
在本实施方式中，该切换开关单元23包括多个连接端子，其中一个连接端子与该第一天线主体21的另一端部电连接，其他连接端子分别与设于该第二天线主体22上的多个电连接点223电连接。该切换开关单元23通过选择导通该其中一个连接端子与其他连接端子中的任意一个连接端子的电连接，从而选择导通该第一天线主体21的另一端部与设于该第二天线主体22上的多个电连接点223中的任意一个电连接点223的电连接，并在该第一天线馈点211与该接地点221之间形成不同长度的接地路径。在本实施方式中，该第二天线主体22的两端部之间设有三个电连接点223，该切换开关单元23为一单刀三掷开关。
在本实施方式中，该电子装置100还包括电路基板30、以及设于该电路基板30上的频带控制模块31、通信模块32、第一天线共用器33和第二天线共用器34。该频带控制模块31与第一天线共用器33、第二天线共用器34以及该切换开关单元23电连接。
该频带控制模块31与该切换开关单元23电连接，用于发出多种控制信号以控制该切换开关单元23处于不同的导通状态，从而选择导通该第一天线主体21的另一端部与设于该第二天线主体22上的多个电连接点223中的相应电连接点223的电连接。
该第一天线馈点211通过该第一天线共用器33与该通信模块32电连接，该第一天线共用器33用于接收该频带控制模块31发出的多种控制信号，并根据不同的控制信号而将天线频率调谐到不同的预设频段，使该调谐的预设频段与该多频段天线20支持的频率对应。
在本实施方式中，当该切换开关单元23导通该第一天线主体21的另一端部与距离该接地点221最远的电连接点223的电连接时，该第一天线共用器33将位于该第一天线馈点211与该接地点221之间的天线主体的天线频率调谐到第一预设频段，即，位于该第一天线馈点211与该接地点221之间的天线主体被激励成工作于第一预设频段的磁共振模式。
当该切换开关单元23导通该第一天线主体21的另一端部与距离该接地点221最近的电连接点223的电连接时，该第一天线共用器33将位于该第一天线馈点211与该接地点221之间的天线主体的天线频率调谐到第二预设频段，即，位于该第一天线馈点211与该接地点221之间的天线主体被激励成工作于第二预设频段的磁共振模式。
当该切换开关单元23导通该第一天线主体21的另一端部与其他电连接点223的电连接时，该第一天线共用器33将位于该第一天线馈点211与该接地点221之间的天线主体的天线频率调谐到第三预设频段，即，位于该第一天线馈点211与该接地点221之间的天线主体被激励成工作于第三预设频段的磁共振模式。
其中，该第一预设频段的频率低于该第二预设频段的频率，该第三预设频段的频率高于该第一预设频段的频率且低于该第二预设频段的频率。
在本实施方式中，各个电连接点223与该接地点221之间的距离为小于或等于各个电连接点223与该接地点221之间的部分第二天线主体22和该第一天线主体21共同支持的相应预设频段的频率所对应波长的四分之一与所述第一天线主体21的长度之差。
该第二天线馈点222通过该第二天线共用器34与该通信模块32电连接，该第二天线共用器34用于接收该频带控制模块31发出的控制信号，并根据该控制信号而将天线频率调谐到一第四预设频段，即，该第二天线主体22被激励成工作于第四预设频段的磁共振模式，从而该多频段天线20通过该第二天线主体22以及该第一天线主体21与第二天线主体22的组合能够同时支持不同的频率的磁共振模式。
在本实施方式中，该第二天线主体22的长度为小于或等于该第四预设频段的频率所对应波长的四分之一。
在本实施方式中，该通信模块32可为一2G/3G/4G网络通信系统，其中，2G网络可以是全球移动通信系统（Global System for Mobile Communication，GSM）网络，3G网络可以是通用移动通信系统(Universal Mobile Telecommunication System，UMTS)网络，4G网络可以是长期演进技术(Long Term Evolution，LTE)网络。
在本实施方式中，该第一、第二、第三或第四预设频段可为2G/3G/4G频段中频率为700~960MHz的低频段，频率为1710~2170MHz的中频段，和频率为1710~2700MHz的高频段中的任意一频段，从而该电子装置100可通过该多频段天线20实现2G/3G/4G通信的远距离传输功能。
例如，该第一预设频段可为2G/3G/4G频段的低频段，该第二频段可为2G/3G/4G频段的中频段，该第四预设频段可为2G/3G/4G频段的高频段。这样，该第一天线馈点211则为2G/3G/4G频段的中低频天线馈点，该第二天线馈点222则为2G/3G/4G频段的高频天线馈点。
在其他实施方式中，该第一、第二、第三或第四预设频段还可为近场通信（NearField Communication，NFC）频段、无线电能传输（Wireless Power Transmission，WPT）频段、WIFI频段、或蓝牙（BULETOOTH）频段等中的任意一频段，从而该电子装置100可通过该多频段天线20实现NFC、WPT、WIFI或BULETOOTH等通信的短距离传输功能。
本发明的多频段天线20可同时支持两种预设频段的磁共振模式，且通过控制多频段天线20上的切换开关单元23的导通状态可实现多频段的切换，从而使该多频段天线20具有较高的天线利用率，同时有效减少了天线的数量以及天线在电路基板30上所占用的空间。
最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种多频段天线，应用于一电子装置中，其特征在于：该多频段天线包括：
第一天线主体，该第一天线主体的一端部设有第一天线馈点；
第二天线主体，该第二天线主体的两端部之间设有多个电连接点，且其中一端部设有接地点；以及
设于该第一天线主体与第二天线主体之间的切换开关单元，该切换开关单元用于选择导通该第一天线主体的另一端部与设于该第二天线主体上的多个电连接点中的任意一个电连接点的电连接，使该第一天线主体与第二天线主体的组合能够支持不同的频率，当该切换开关单元导通该第一天线主体的另一端部与距离该接地点最远的电连接点的电连接时，位于该第一天线馈点与该接地点之间的天线主体被激励成工作于第一预设频段的磁共振模式；
当该切换开关单元导通该第一天线主体的另一端部与距离该接地点最近的电连接点的电连接时，位于该第一天线馈点与该接地点之间的天线主体被激励成工作于第二预设频段的磁共振模式；或
当该切换开关单元导通该第一天线主体的另一端部与其他电连接点的电连接时，位于该第一天线馈点与该接地点之间的天线主体被激励成工作于第三预设频段的磁共振模式，该第二天线主体还包括设于该第二天线主体的另一端部的第二天线馈点，该第二天线主体被激励成工作于第四预设频段的磁共振模式，从而该多频段天线通过该第二天线主体以及该第一天线主体与第二天线主体的组合能够同时支持不同的频率的磁共振模式。
2.如权利要求1所述的多频段天线，其特征在于：
该第一预设频段的频率低于该第二预设频段的频率，该第三预设频段的频率高于该第一预设频段的频率且低于该第二预设频段的频率。
3.如权利要求2所述的多频段天线，其特征在于：各个电连接点与该接地点之间的距离为小于或等于各个电连接点与该接地点之间的部分第二天线主体和该第一天线主体共同支持的相应预设频段的频率所对应波长的四分之一与所述第一天线主体的长度之差。
4.如权利要求1所述的多频段天线，其特征在于：该切换开关单元包括多个连接端子，其中一个连接端子与该第一天线主体的另一端部电连接，其他连接端子分别与设于该第二天线主体上的多个电连接点电连接，该切换开关单元通过选择导通该其中一个连接端子与其他连接端子中的任意一个连接端子的电连接，从而选择导通该第一天线主体的另一端部与设于该第二天线主体上的多个电连接点中的任意一个电连接点的电连接。
5.如权利要求4所述的多频段天线，其特征在于：该第二天线主体的长度为小于或等于该第四预设频段的频率所对应波长的四分之一。
6.一种电子装置，其特征在于：该电子装置包括：
基带控制模块；以及
多频段天线，包括：
第一天线主体，该第一天线主体的一端部设有第一天线馈点；
第二天线主体，该第二天线主体的两端部之间设有多个电连接点，且其中一端部设有接地点；以及
设于该第一天线主体与第二天线主体之间的切换开关单元，该基带控制模块用于发出多种控制信号以控制该切换开关单元处于不同的导通状态，从而选择导通该第一天线主体的另一端部与设于该第二天线主体上的多个电连接点中的相应电连接点的电连接，使该第一天线主体与第二天线主体的组合能够支持不同的频率，当该切换开关单元导通该第一天线主体的另一端部与距离该接地点最远的电连接点的电连接时，位于该第一天线馈点与该接地点之间的天线主体被激励成工作于第一预设频段的磁共振模式；
当该切换开关单元导通该第一天线主体的另一端部与距离该接地点最近的电连接点的电连接时，位于该第一天线馈点与该接地点之间的天线主体被激励成工作于第二预设频段的磁共振模式；或
当该切换开关单元导通该第一天线主体的另一端部与其他电连接点的电连接时，位于该第一天线馈点与该接地点之间的天线主体被激励成工作于第三预设频段的磁共振模式，该第二天线主体还包括设于该第二天线主体的另一端部的第二天线馈点，该电子装置还包括第二天线共用器与通信模块，该第二天线馈点通过该第二天线共用器与该通信模块电连接，该第二天线共用器用于接收该基带控制模块发出的控制信号，并根据该控制信号而将天线频率调谐到一第四预设频段，从而该多频段天线通过该第二天线主体以及该第一天线主体与第二天线主体的组合能够同时支持不同的频率的磁共振模式。
7.如权利要求6所述的电子装置，其特征在于：该电子装置还包括第一天线共用器与通信模块，该第一天线馈点通过该第一天线共用器与该通信模块电连接，该第一天线共用器用于接收该基带控制模块发出的多种控制信号，并根据不同的控制信号而将天线频率调谐到不同的预设频段，使该调谐的预设频段与该多频段天线支持的频率对应。
8.如权利要求7所述的电子装置，其特征在于：
该第一预设频段的频率低于该第二预设频段的频率，该第三预设频段的频率高于该第一预设频段的频率且低于该第二预设频段的频率。
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