CN106450776B - 天线装置及移动终端 - Google Patents

Abstract

本发明公布了一种天线装置，所述天线装置包括辐射体、分频器、切换开关及多个频率匹配部分，所述分频器电连接于所述辐射体与所述切换开关之间，所述分频器将所述辐射体辐射出来的电磁波信号拆分为高频信号和低频信号后分别通过所述分频器的高频输出端和低频输出端输出，所述切换开关的输入端电连接所述高频输出端和所述低频输出端，所述切换开关的输出端电连接所述频率匹配部分，通过改变所述切换开关的连通状态使所述高频信号和所述低频信号分别通过多个所述频率匹配部分进行调节。本发明还提供了一种移动终端。高频信号与低频信号协调性好，调节过程中信号损耗小，并且采用高低频双馈电的方式可以大大增加调节高低频谐振的灵活性。

Description

天线装置及移动终端

技术领域

本发明涉及天线技术领域，尤其是涉及一种天线装置及移动终端。

背景技术

随着智能手机等移动终端的应用越来越广泛，目前移动终端中对天线的要求也越来越严格，移动终端的天线要求能够收发良好的高频信号与低频信号，如何能够灵活的调试天线在各个谐振频段的性能，满足天线装置的使用要求是是各大移动终端厂商努力突破的问题。

现有技术中，高、低频各采用一组天线匹配系统分别进行调节以达到符合要求的频段范围，由于不能同时兼顾高低频段的性能，导致频段覆盖不全，天线性能不能最优化。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种天线装置及移动终端，用以解决现有技术中天线系统的高、低频调节方案不能同时兼顾高低频段的性能，导致频段覆盖不全，天线性能不能最优化的问题。

为解决上述技术问题，一方面，本发明提供一种天线装置，所述天线装置包括辐射体、分频器、切换开关及多个频率匹配部分，所述分频器电连接于所述辐射体与所述切换开关之间，所述分频器将所述辐射体辐射出来的电磁波信号拆分为高频信号和低频信号后分别通过所述分频器的高频输出端和低频输出端输出，所述切换开关的输入端电连接所述高频输出端和所述低频输出端，所述切换开关的输出端电连接所述频率匹配部分，通过改变所述切换开关的连通状态使所述高频信号和所述低频信号分别通过多个所述频率匹配部分进行调节。

进一步，所述频率匹配部分包括多个设于移动终端的金属后盖上的可移动的接地点，所述切换开关包括多个输出端，每个所述切换开关的输出端连接一个所述接地点，所述高频输出端和所述低频输出端均通过所述切换开关与任一所述接地点连通，并且通过改变各所述接地点在所述金属后盖上的位置调节所述辐射体的高频谐振特性与低频谐振特性。

进一步，所述金属后盖包括一对第一部分和位于一对所述第一部分之间的第二部分，所述第一部分与所述第二部分通过绝缘带连接，所述接地点包括第一接地点，所述第一接地点位于所述第二部分并且可在所述第二部分上移动，所述第一部分作为所述辐射体，当所述高频输出端或所述低频输出端连通所述第一接地点时，移动所述第一接地点以调节所述辐射体的高频谐振特性或低频谐振特性。

进一步，所述接地点还包括第二接地点，所述第二接地点位于所述第一部分并且可在所述第一部分上移动，当所述高频输出端或所述低频输出端连通所述第二接地点时，移动所述第二接地点以调节所述辐射体的高频谐振特性或低频谐振特性。

进一步，所述接地点还包括第三接地点，所述第三接地点位于所述绝缘带并且可在所述绝缘带上移动，当所述高频输出端或所述低频输出端连通所述第三接地点时，移动所述第三接地点以调节所述辐射体的高频谐振特性或低频谐振特性。

进一步，所述切换开关包括第一单刀多掷开关和第二单刀多掷开关，所述第一单刀多掷开关的动触点连接所述高频输出端，所述第一单刀多掷开关的静触点分别连接每个所述接地点，所述第二单刀多掷开关的动触点连接所述低频输出端，所述第二单刀多掷开关的静触点分别连接每个所述接地点。

进一步，所述切换开关包括双刀四掷开关，所述双刀四掷开关的两个动触点分别连接所述高频输出端和所述低频输出端，所述双刀四掷开关的静触点分别连接每个所述接地点。

进一步，所述第一部分设有数据接口，所述第一接地点的数量为两个，两个所述第一接地点对称的分布于所述数据接口在所述第二部分的两侧。

进一步，所述第一部分设有高频馈点与低频馈点，所述高频馈点与所述低频馈点电连接激励源，用于向所述辐射体馈入电信号。

另一方面，本发明还提供一种移动终端，所述移动终端包括以上任一项所述的天线装置。

本发明的有益效果如下：分频器将辐射体辐射出来的电磁波信号拆分为高频信号和低频信号后通过频率匹配部分同步调节，改变切换开关的输入端与输出端的连通状态使高频信号和低频信号通过不同的频率匹配部分共同调节以使高频和低频的匹配达到最优的天线性能，高频信号与低频信号协调性好，调节过程中信号损耗小，并且采用高低频双馈电的方式可以大大增加调节高低频谐振的灵活性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的明显变形方式。

图1为本发明实施例一提供的天线装置的整体结构示意图。

图2为本发明实施例一提供的天线装置的金属后盖示意图。

图3为本发明实施例一提供的天线装置的结构示意图。

图4为本发明实施例一提供的天线装置的低频回波损耗示意图。

图5为本发明实施例一提供的天线装置的高频回波损耗示意图。

图6为本发明实施例二提供的天线装置的结构示意图。

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分实施例，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。

图1为本发明实施例一提供的天线装置的整体结构示意图，如图所示，天线装置包括辐射体10、分频器20、切换开关30及多个频率匹配部分40，并且本实施例所描述的天线装置形成于移动终端的三段式金属后盖上，具体的，分频器20、切换开关30设置于金属后盖上或者安装金属后盖的手机的主板上，匹配部分40设于金属后盖上。三段式金属后盖包括一对第一部分52和位于一对第一部分52之间的第二部分51，第一部分52与第二部分51通过绝缘带53连接，绝缘带53用于避免金属外壳信号屏蔽影响置于金属后盖内的天线效率作用。本实施例中，移动终端包括多个辐射体10，例如WIFI天线辐射体、蓝牙天线辐射体、GPS天线辐射体及射频信号天线辐射体等，部分辐射体10为金属弹片置于金属后盖内，金属后盖的第一部分52也可以作为辐射体10使用，辐射体10用于接收和发送电磁波信号，辐射体10通过馈点连接至激励源(图中未示出)并按照激励源发送的电信号改变辐射出去的电磁波信号；辐射体10同时也连接到频率匹配部分40，通过调节频率匹配部分40可以改变辐射体10的谐振特性。

本实施例中，分频器20电连接于辐射体10与切换开关30之间，分频器20将辐射体10辐射出来的电磁波信号拆分为高频信号和低频信号后分别通过分频器20的高频输出端202和低频输出端204输出。切换开关30的输入端电连接高频输出端202和低频输出端204，切换开关30的输出端电连接频率匹配部分40，通过改变切换开关30的输入端与输出端的连通状态使高频信号和低频信号通过不同的频率匹配部分40同时调节。分频器20将辐射体10辐射出来的电磁波信号拆分为高频信号和低频信号用于后续通过频率匹配部分40分开同步调节，得到最优的天线谐振性能，并降低了调节过程中信号损耗。

结合图2和图3，频率匹配部分40包括第一接地点720、第二接地点740及第三接地点760，切换开关30包括第一单刀多掷开关和第二单刀多掷开关，第一单刀多掷开关的动触点连接高频输出端202，第一单刀多掷开关的静触点分别连接每个接地点，第二单刀多掷开关的动触点连接低频输出端204，第二单刀多掷开关的静触点分别连接每个接地点。

其中，第一接地点720的数量为两个，第一接地点720位于金属后盖的第二部分51，并且第一接地点720可在第二部分51移动。具体的，两个第一接地点720对称的分布于数据接口在第二部分51的正投影的两侧，并且两个第一接地点720在距离数据接口中心的垂直距离3mm～8mm的水平线上移动。

进一步的，第二接地点740位于第一部分52，并且第二接地点740可在第一部分52移动。具体的，第二接地点740位于数据接口的一侧并且可在距离数据接口中心距离3mm～7mm的范围内移动。

进一步的，第三接地点760位于第二部分51与第一部分52的间隙53上，且第三接地点760可在间隙53上移动。具体的，第三接地点760在距离金属后盖侧边15mm～35mm的范围内移动。

第一接地点720、第二接地点740及第三接地点760位置可调节，调节接地点位置即调节频率匹配部分40的状态，通过不同的频率匹配部分40共同调节以使高频和低频的匹配达到最优的天线性能，高频信号与低频信号协调性好。

本实施例中，两个单刀多掷开关为第一单刀四掷开关302和第二单刀四掷开关304，第一单刀四掷开关302连接高频输出端202口与两个第一接地点720、第二接地点740及第三接地点760，改变第一单刀四掷开关302的动触点连接不同的静触点，可以选择不同的接地点调节辐射体10的高频信号谐振特性。具体的，当高频输出端202连通两个第一接地点720之一时，调节第一接地点720的位置，第一接地点720与数据接口距离越远，高频信号的频率越高；当高频输出端202连通第二接地点740时，调节第二接地点740的位置，第二接地点740与数据接口距离越远，高频信号的频率越高；当高频输出端202连通第三接地点760时，调节第三接地点760的位置，第三接地点760与侧边距离越小，高频信号的频率越高。

进一步的，第二单刀四掷开关304连接低频输出端204口与两个第一接地点720、第二接地点740及第三接地点760，改变第二单刀四掷开关304的动触点连接不同的静触点，可以选择不同的接地点调节辐射体10的低频信号谐振特性。具体的，当低频输出端204连通两个第一接地点720之一时，调节第一接地点720的位置，第一接地点720与数据接口距离越远，低频信号的频率越低；当低频输出端204连通第二接地点740时，调节第二接地点740的位置，第二接地点740与数据接口距离越远，低频信号的频率越低；当低频输出端204连通第三接地点760时，调节第三接地点760的位置，第三接地点760与侧边距离越小，高频信号的频率越低。

改变切换开关30的输入端与输出端的连通状态使高频信号和低频信号通过不同的频率匹配部分40共同调节以使高频和低频的匹配达到最优的天线性能，高频信号与低频信号协调性好，调节过程中信号损耗小。

请参阅图4和图5，通过多个频率匹配部分40同时相互协作调节辐射体10的高频谐振特性和低频谐振特性，相较于只使用一个匹配部分单独调节高频谐振特性和低频谐振特性的方案，整个天线设备的高频与低频同时满足使用要求，并且降低了调节过程中产生的信号损耗。

本实施例中，第一部分52设有高频馈点84与低频馈点82，高频馈点84与低频馈点82电连接激励源，用于向辐射体10馈入电信号。进一步的，高频馈点84与低频馈点82同时馈入电信号，使辐射体10产生包含高频和低频的信号。一种实施方式中，第二接地点740与低频馈点82分布于数据接口的两侧，高频馈电点位于低频馈电点背离数据接口的一侧。具体的，低频馈点82距离数据端口3mm～7mm，高频馈点84距离侧边6mm～10mm，改变低频馈点82或高频馈点84的位置可以改变馈电流产生的频率，从而可以同样起到调节辐射体10的谐振频率的效果。进一步的，将低频馈点82的位置在距离数据端口3mm～7mm的范围内移动，并且低频馈点82与数据接口的距离越远，高频信号的频率越高，低频信号的频率越低；将高频馈点84的位置在距离侧边6mm～10mm的范围内移动，并且高频馈点84与侧边的距离越小，高频信号的频率越高，低频信号的频率越低。

改变高频馈点84与低频馈点82的位置也可以用于调节辐射体10的高频信号和低频信号的谐振特性，调节方法易操作，信号损耗小。

分频器20将辐射体10辐射出来的电磁波信号拆分为高频信号和低频信号后通过频率匹配部分40同步调节，改变切换开关30的输入端与输出端的连通状态使高频信号和低频信号通过不同的频率匹配部分40共同调节以使高频和低频的匹配达到最优的天线性能，高频信号与低频信号协调性好，调解过程中信号损耗小，并且采用高低频双馈电的方式可以大大增加调节高低频谐振的灵活性。

图6为本发明实施例二提供的天线装置的结构示意图，如图所示，本实施例与实施例一的区别在于，切换开关30包括一个双刀四掷开关306，双刀四掷开关306的两个动触点分别连接高频输出端202与低频输出端204，分别用于接收高频信号和低频信号；双刀四掷开关306的四个静触点分别连接两个第一接地点720、第二接地点740及第三接地点760。通过改变动触点与静触点的连接方案，可以通过改变不同的接地点的位置分别调节辐射体10的高频率谐振特性和低频率谐振特性。

分频器20将辐射体10辐射出来的电磁波信号拆分为高频信号和低频信号后通过频率匹配部分40同步调节，改变切换开关30的输入端与输出端的连通状态使高频信号和低频信号通过不同的频率匹配部分40共同调节以使高频和低频的匹配达到最优的天线性能，高频信号与低频信号协调性好，调解过程中信号损耗小，并且采用高低频双馈电的方式可以大大增加调节高低频谐振的灵活性。

本发明还提供一种移动终端，包括如上所述天线装置。移动终端包括有主板，天线装置可以设置于主板上。移动终端指可以在移动中使用的计算机设备，包括但不限于手机、笔记本、平板电脑、POS机、车载电脑、相机等。

分频器20将辐射体10辐射出来的电磁波信号拆分为高频信号和低频信号后通过频率匹配部分40同步调节，改变切换开关30的输入端与输出端的连通状态使高频信号和低频信号通过不同的频率匹配部分40共同调节以使高频和低频的匹配达到最优的天线性能，高频信号与低频信号协调性好，调解过程中信号损耗小，并且采用高低频双馈电的方式可以大大增加调节高低频谐振的灵活性。

以上所揭露的仅为本发明几种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种天线装置，其特征在于，所述天线装置包括辐射体、分频器、切换开关及多个频率匹配部分，所述分频器电连接于所述辐射体与所述切换开关之间，所述分频器将所述辐射体辐射出来的电磁波信号拆分为高频信号和低频信号后分别通过所述分频器的高频输出端和低频输出端输出，所述切换开关的输入端电连接所述高频输出端和所述低频输出端，所述切换开关的输出端电连接所述频率匹配部分，通过改变所述切换开关的连通状态使所述高频信号和所述低频信号分别通过多个所述频率匹配部分进行调节，每一个所述频率匹配部分对所述高频信号和所述低频信号进行同步调节，以提高所述高频信号和所述低频信号之间的协调性。

2.根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于，所述频率匹配部分包括多个设于移动终端的金属后盖上的可移动的接地点，所述切换开关包括多个输出端，每个所述切换开关的输出端连接一个所述接地点，所述高频输出端和所述低频输出端均通过所述切换开关与任一所述接地点连通，并且通过改变各所述接地点在所述金属后盖上的位置调节所述辐射体的高频谐振特性与低频谐振特性。

3.根据权利要求2所述的天线装置，其特征在于，所述金属后盖包括一对第一部分和位于一对所述第一部分之间的第二部分，所述第一部分与所述第二部分通过绝缘带连接，所述接地点包括第一接地点，所述第一接地点位于所述第二部分并且可在所述第二部分上移动，所述第一部分作为所述辐射体，当所述高频输出端或所述低频输出端连通所述第一接地点时，移动所述第一接地点以调节所述辐射体的高频谐振特性或低频谐振特性。

4.根据权利要求3所述的天线装置，其特征在于，所述接地点还包括第二接地点，所述第二接地点位于所述第一部分并且可在所述第一部分上移动，当所述高频输出端或所述低频输出端连通所述第二接地点时，移动所述第二接地点以调节所述辐射体的高频谐振特性或低频谐振特性。

5.根据权利要求4所述的天线装置，其特征在于，所述接地点还包括第三接地点，所述第三接地点位于所述绝缘带并且可在所述绝缘带上移动，当所述高频输出端或所述低频输出端连通所述第三接地点时，移动所述第三接地点以调节所述辐射体的高频谐振特性或低频谐振特性。

6.根据权利要求2所述的天线装置，其特征在于，所述切换开关包括第一单刀多掷开关和第二单刀多掷开关，所述第一单刀多掷开关的动触点连接所述高频输出端，所述第一单刀多掷开关的静触点分别连接每个所述接地点，所述第二单刀多掷开关的动触点连接所述低频输出端，所述第二单刀多掷开关的静触点分别连接每个所述接地点。

7.根据权利要求2所述的天线装置，其特征在于，所述切换开关包括双刀四掷开关，所述双刀四掷开关的两个动触点分别连接所述高频输出端和所述低频输出端，所述双刀四掷开关的静触点分别连接每个所述接地点。

8.根据权利要求3所述的天线装置，其特征在于，所述第一部分设有数据接口，所述第一接地点的数量为两个，两个所述第一接地点对称的分布于所述数据接口在所述第二部分的两侧。

9.根据权利要求3所述的天线装置，其特征在于，所述第一部分设有高频馈点与低频馈点，所述高频馈点与所述低频馈点电连接激励源，用于向所述辐射体馈入电信号。

10.一种移动终端，其特征在于，所述移动终端包括权利要求1至9任一项所述的天线装置。