CN106711582A - 天线结构及具有该天线结构的移动通信装置 - Google Patents

天线结构及具有该天线结构的移动通信装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种天线结构，设于移动通信装置的壳体内，所述壳体包括前壳体、中框和后壳体，所述天线结构包括主天线、GPS复用分集天线和WIFI/BT天线。其中所述GPS复用分集天线接收GPS信号和分集信号，其设置于前壳体顶部、中框顶部和后壳体顶部其中至少一处。该天线结构有效提升分集天线和GPS天线的设计面积，改善了分集低频性能和GPS天线上半球效率。

Description

天线结构及具有该天线结构的移动通信装置
技术领域
本发明涉及移动通信装置，特别涉及一种移动通信装置的天线结构。
背景技术
随着移动通信技术的蓬勃发展，手机用户数量也迅速增长，手机以其易用性和便携性为人们的日常生活带来革命性的变化，如今已经成为人们生活中必不可少的通信工具。随着移动通信进入4G LTE时代，在2G(GSM&CDMA)和3G(WCDMA&TD-SCDMA&CDMA2000)基础上，频段设计量增加至少一倍以上，移动通信装置的天线结构加入了分集天线设计，带来灵敏度性能3dB的提升，但是也使得天线布局设计更加复杂。
图1所示为现有技术中移动通信装置的天线结构示意图，天线结构包括主天线、WIFI/BT天线、GPS天线和分集天线共4个天线，其中主天线设置在手机下端，GPS天线、WIFI/BT天线和分集天线设置在手机上端。由于在手机上端设置天线过多，导致手机上端的天线设计布局异常困难，需要牺牲某些频段的性能，才能达到整体的均衡设计。分集天线因需要覆盖700MHZ-2700MHZ频段，至少需要手机顶端一半以上的设计面积，从而影响到GPS天线和WIFI/BT天线的设计布局。为了减小GPS天线和WIFI/BT天线占用的面积，现有技术中将GPS天线和WIFI/BT天线设计为三合一单天线，但这样也使得设计难度加大，同时导致GPS天线性能上恶化约5％-10％。此外，由于分集天线不能全部利用手机顶端进行设计，导致LTE低频整机灵敏度改善相比高频至少差1dB以上。在WIFI/BT、GPS、分集天线布局设计如此复杂的条件下，使得调试、验证困难，影响项目进度。
发明内容
本发明的主要目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种手机复合天线结构。
为达成上述目的，本发明提供一种天线结构，设于移动通信装置的壳体内，所述壳体包括前壳体、中框和后壳体。所述天线结构包括主天线、GPS复用分集天线和WIFI/BT天线；其中所述GPS复用分集天线接收GPS信号和分集信号，其设置于前壳体顶部、中框顶部和后壳体顶部其中至少一处。
优选地，所述GPS复用分集天线接收GPS全频段信号和分集全频段信号；所述GPS复用分集天线设置于所述后壳体顶部和中框顶部，且自所述后壳体顶部和中框顶部的一侧边缘区域起占用所述后壳体顶部和中框顶部的至少三分之二面积。
优选地，所述WIFI/BT天线设置于所述后壳体顶部和中框顶部的另一侧边缘区域或设置于所述前壳体顶部。
优选地，所述GPS复用分集天线接收GPS全频段信号和分集全频段信号；所述GPS复用分集天线设置于所述后壳体顶部和中框顶部且占用所述后壳体顶部和中框顶部的全部面积。
优选地，所述WIFI/BT天线为单频天线，其设置于所述前壳体顶部。
优选地，所述WIFI/BT天线为双频天线，其包括中心频率不同的第一天线和第二天线，所述第一天线设置于所述前壳体顶部，所述第二天线设置于所述移动通信装置的主板的净空区。
优选地，所述GPS复用分集天线接收GPS全频段信号和分集低频段信号；所述GPS天线复用分集天线设置于所述后壳体顶部和中框顶部的中间区域且占用所述后壳体顶部和中框顶部的至少二分之一面积。
优选地，所述天线结构还包括接收分集中高频信号的中高频段分集天线，所述中高频段分集天线和WIFI/BT天线分别设置于所述后壳体顶部和中框顶部的边缘区域且位于所述GPS复用分集天线的两侧。
优选地，所述天线结构还包括接收分集中高频信号的中高频段分集天线，所述中高频段分集天线和WIFI/BT天线设置于所述前壳体顶部。
本发明还提供了一种具有上述天线结构的移动通信装置。
相较于现有技术，本发明的复合天线结构采用GPS天线复用分集天线、WIFI/BT天线单独布置的结构，大幅减小WIFI/BT天线占用面积，有效提升分集天线设计面积，改善分集天线的低频性能。同时，也使得GPS天线占用面积更大，且布局位置更有利，可以提升GPS天线上半球效率，改善GPS实际使用体验。此外，因WIFI/BT天线占用面积小，对布局位置要求偏低，天线布局设计灵活性将得到提高，对整机设计提供了便利。
附图说明
图1所示为现有技术的移动通信装置天线结构的布局示意图；
图2所示为本发明的GPS复用分集天线的电路图；
图3所示为本发明一实施例的移动通信装置天线结构的布局示意图；
图4所示为本发明另一实施例的移动通信装置天线结构的布局示意图；
图5所示为本发明另一实施例的移动通信装置天线结构的布局示意图。
具体实施方式
为使本发明的内容更加清楚易懂，以下结合说明书附图，对本发明的内容作进一步说明。当然本发明并不局限于该具体实施例，本领域内的技术人员所熟知的一般替换也涵盖在本发明的保护范围内。
本发明提供了一种移动通信装置的天线结构，其设于移动通信装置的壳体内。通常来说，移动通信装置的壳体包括前壳体、后壳体、以及与前壳体和后壳体相连的中框。本发明中，天线结构包括主天线、GPS复用分集天线和WIFI/BT天线，其中GPS复用分集天线可接收GPS信号和分集信号，其设置于前壳体顶部、中框顶部、和后壳体顶部的其中至少一处。GPS复用分集天线可通过匹配电路和多工器实现频段复用。请参见图2，其所示为本发明GPS复用分集天线的电路示意图，GPS复用分集天线11可接收GPS信号和分集信号，匹配电路12对GPS复用分集天线101接收的射频信号进行匹配处理后输出至多工器13，多工器13对射频信号进行隔离处理以分别发送至GPS模块14和分集接收模块15，以保证GPS天线和分集天线两者可以同时工作。
请继续参考图3，其所示为本发明第一实施例中天线结构的布局示意图。本实施例中，移动通信装置的天线结构包括主天线31，GPS复用分集天线32和WIFI/BT天线33。主天线21设置于前壳体下端；GPS复用分集天线32接收GPS全频段信号和分集全频段信号，其设置于后壳体和中框的顶部区域。如图所示，GPS复用分集天线32自后壳体和顶部和中框顶部的一侧边缘区域起占用后壳体顶部和中框顶部区域的至少三分之二面积。如此一来，不仅保证了分集天线足够覆盖700MHZ～2700MHZ频段，改善了分集天线的低频性能，且GPS天线也获得更有利的布局位置和更好的上半球效率。而WIFI/BT天线33的占用面积小，其布局可以灵活设置，以避开了摄像头、触摸屏FPC等高速信号干扰源。本实施例中，WIFI/BT天线33是设置于后壳体顶部和中框顶部的另一侧边缘区域的角落。可选的，WIFI/BT天线也可以设置在前壳体顶部。在本实施例中，移动通信装置壳体的后壳体和中框为一体成型，中框顶部自后壳体顶部边缘朝向前壳体方向延伸，可作为后壳体顶部的侧边。但在其它实施例中，中框和后壳体也可以是独立的两个部件，通过卡扣或其它方式结合。
接下来请参考图4，其所示为本发明第二实施例中天线结构的布局示意图。本实施例中，移动通信装置的天线结构包括主天线41，GPS复用分集天线42和WIFI/BT天线43。主天线41设置于前壳体下端；GPS复用分集天线42接收GPS全频段信号和分集全频段信号，其设置于后壳体和中框的顶部区域。GPS复用分集天线42占用后壳体顶部和中框顶部区域的全部面积(为区别WIFI/BT天线43，图4中未全部显示后壳体顶部的GPS复用分集天线42)。如此一来，不仅保证了分集天线足够覆盖700MHZ～2700MHZ频段，改善了分集天线的低频性能，且GPS天线也获得更有利的布局位置和更好的上半球效率。本实施例中，WIFI/BT天线43为单频天线，其设置在前壳体顶部。WIFI/BT天线43也可以是5G/2.4G双频天线，包括中心频率不同的第一天线和第二天线。中心频率为2.4G的第一天线设置于前壳体顶部，中心频率为5G的第二天线设置于移动通信装置的主板的净空区。相较于现有的GPS/WIFI/BT三合一单天线，由于WIFI/BT天线43的占用面积减小了，其可以灵活布局，以避开了摄像头、触摸屏FPC等高速信号干扰源。
图5所示为本发明第三实施例的天线结构的布局示意图。本实施例中，移动通信装置的天线结构包括主天线51，GPS复用分集天线52，WIFI/BT天线53和中高频分集天线54。主天线51设置于前壳体下端；GPS复用分集天线52接收GPS全频段信号和分集低频段信号(700MHZ～960MHZ)，其设置于后壳体和中框的顶部区域中间区域。如图所示，GPS复用分集天线52占用后壳体顶部和中框顶部区域的至少二分之一面积。如此一来，不仅保证了GPS复用分集天线52足够覆盖700MHZ～960MHZ低频段，改善了分集天线的低频性能，且GPS天线也获得更有利的布局位置和更好的上半球效率。而接收中高频分集信号(1710MHZ～1885MHZ，1920MHZ～2700MHZ)的中高频段分集天线54和WIFI/BT天线53则设置在中框顶部和后壳体顶部的边缘区域、位于GPS复用分集天线的两侧，其占用面积小，布局设计更为灵活。可选地，中高频段分集天线和WIFI/BT天线也可以设置在前壳体顶部。
综上所述，相较于现有技术，本发明的复合天线结构采用GPS天线复用分集天线、WIFI/BT天线单独布置的结构，大幅减小WIFI/BT天线占用面积，有效提升分集天线设计面积，改善分集天线的低频性能。同时，也使得GPS天线占用面积更大，且布局位置更有利，可以提升GPS天线上半球效率，改善GPS实际使用体验。此外，因WIFI/BT天线占用面积小，对布局位置要求偏低，天线布局设计灵活性将得到提高，对整机设计提供了便利。
虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然所述诸多实施例仅为了便于说明而举例而已，并非用以限定本发明，本领域的技术人员在不脱离本发明精神和范围的前提下可作若干的更动与润饰，本发明所主张的保护范围应以权利要求书所述为准。

Claims (10)

1.一种天线结构，设于移动通信装置的壳体内，所述壳体包括前壳体、中框和后壳体，其特征在于，所述天线结构包括主天线、GPS复用分集天线和WIFI/BT天线；其中所述GPS复用分集天线接收GPS信号和分集信号，其设置于前壳体顶部、中框顶部和后壳体顶部其中至少一处。
2.根据权利要求1所述的天线结构，其特征在于，所述GPS复用分集天线接收GPS全频段信号和分集全频段信号；所述GPS复用分集天线设置于所述后壳体顶部和中框顶部，且自所述后壳体顶部和中框顶部的一侧边缘区域起占用所述后壳体顶部和中框顶部的至少三分之二面积。
3.根据权利要求2所述的天线结构，其特征在于，所述WIFI/BT天线设置于所述后壳体顶部和中框顶部的另一侧边缘区域或设置于所述前壳体顶部。
4.根据权利要求1所述的天线结构，其特征在于，所述GPS复用分集天线接收GPS全频段信号和分集全频段信号；所述GPS复用分集天线设置于所述后壳体顶部和中框顶部且占用所述后壳体顶部和中框顶部的全部面积。
5.根据权利要求4所述的天线结构，其特征在于，所述WIFI/BT天线为单频天线，其设置于所述前壳体顶部。
6.根据权利要求4所述的天线结构，其特征在于，所述WIFI/BT天线为双频天线，其包括中心频率不同的第一天线和第二天线，所述第一天线设置于所述前壳体顶部，所述第二天线设置于所述移动通信装置的主板的净空区。
7.根据权利要求1所述的天线结构，其特征在于，所述GPS复用分集天线接收GPS全频段信号和分集低频段信号；所述GPS天线复用分集天线设置于所述后壳体顶部和中框顶部的中间区域且占用所述后壳体顶部和中框顶部的至少二分之一面积。
8.根据权利要求7所述的天线结构，其特征在于，所述天线结构还包括接收分集中高频信号的中高频段分集天线，所述中高频段分集天线和WIFI/BT天线分别设置于所述后壳体顶部和中框顶部的边缘区域且位于所述GPS复用分集天线的两侧。
9.根据权利要求7所述的天线结构，其特征在于，所述天线结构还包括接收分集中高频信号的中高频段分集天线，所述中高频段分集天线和WIFI/BT天线设置于所述前壳体顶部。
10.一种移动通信装置，其特征在于，包括：
壳体，所述壳体包括前壳体、中框和后壳体；以及
如权利要求1-9任一项所述的天线结构。
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