CN106711600A - 一种多频段内置天线及移动通信终端 - Google Patents

一种多频段内置天线及移动通信终端 Download PDF

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Abstract

本发明实施例公开了一种多频段内置天线及移动通信终端。本发明的多频段内置天线包括馈电端、接地端、可调功能器件公共端、位于主体面和两个侧立面上的辐射单元以及多路开关，其中，所述馈电端与移动通信终端的射频输入信号端连接，所述接地端与所述移动通信终端的接地板连接，所述辐射单元包括低频谐振分支和高频谐振分支，所述可调功能器件公共端通过所述多路开关与所述移动通信终端的接地板连接，与现有技术相比，本发明充分利用了天线支架的表面积来设计三维天线，并通过在三维天线中结合使用多路开关实现了天线重构，从而能够进一步减小多频段内置天线的尺寸。

Description

一种多频段内置天线及移动通信终端
技术领域
本发明涉及天线技术领域，尤其涉及一种可应用于手持移动通信终端多频段内置天线及移动通信终端。
背景技术
随着移动通信技术的飞速发展，在2G和3G的基础上，当前初步投入商业的4G划分了更多的频段以实现更高的数据传输，4G一般需要覆盖698-960MHz这一低频段和1710-2690MHz这一高频段，因而，为了覆盖更低的频段，4G天线的尺寸要大于原来2G/3G天线的尺寸。但是如今手机厚度越来越薄，各种器件越来越集中，使得手机中能用来给天线使用的空间越来越小。
因此，如何设计小尺寸多频段内置天线成为手机天线的发展方向。
发明内容
本发明提供一种多频段内置天线及移动通信终端，其通过设计三维天线结构并运用天线开关设计，以得到更小尺寸的手机天线来满足4G LTE频段要求。
一方面，本发明提供一种多频段内置天线，包括馈电端、接地端、可调功能器件公共端、位于主体面和两个侧立面上的辐射单元以及多路开关，其中，所述馈电端与移动通信终端的射频输入信号端连接，所述接地端与所述移动通信终端的接地板连接，所述辐射单元包括低频谐振分支和高频谐振分支，所述可调功能器件公共端通过所述多路开关与所述移动通信终端的接地板连接。
优选地，所述低频谐振分支为环形结构，所述环形结构起始于所述馈电端，并经过所述主体面和两个侧立面回到所述可调功能器件公共端。
其中，所述低频谐振分支覆盖691～960MHz。
优选地，所述高频谐振分支分别为第一高频谐振分支、第二高频谐振分支、第三高频谐振分支和第四高频谐振分支，其中，第一高频谐振分支、第二高频谐振分支和第四谐振分支分布于所述主体面上，所述第三高频分支分布于所述主体面和两个侧立面上。
优选地，所述多路开关包括多个通路、控制器和公共端口，其中，所述可调功能器件公共端与所述公共端口连接，并通过所述控制器所选择的通路与所述移动通信终端的接地板连接。
其中，所述多路开关为四路开关。
优选地，所述多频段内置天线的整体尺寸为45mm×10mm。
另一方面，本发明提供一种包括上述多频段内置天线的移动通信终端。
本发明提供的多频段内置天线，其包括馈电端、接地端、可调功能器件公共端、位于主体面和两个侧立面上的辐射单元以及多路开关，其中，所述馈电端与移动通信终端的射频输入信号端连接，所述接地端与所述移动通信终端的接地板连接，所述辐射单元包括低频谐振分支和高频谐振分支，所述可调功能器件公共端通过所述多路开关与所述移动通信终端的接地板连接。与现有技术相比，一方面本发明能够充分利用天线支架的表面积来设计三维天线，从而达到内置天线的小型化；另一方面，本发明通过在三维天线中结合使用多路开关实现了天线重构，从而能够进一步减小多频段内置天线的尺寸。
附图说明
图1为本发明多频段内置天线的立体结构示意图；
图2为本发明多频段内置天线的多路开关的结构示意图；
图3为本发明多频段内置天线的整体尺寸示意图；
图4为本发明多频段内置天线的回波损耗测试曲线图；
图5为本发明多频段内置天线的低频谐振模式下的回波损耗测试曲线图。
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它实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供一种多频段内置天线，如图1所示，所述多频段天线包括馈电端101、接地端102(位于所述第四高频谐振分支203的背面)、可调功能器件公共端103、位于主体面(如图1中左上角的子图)和两个侧立面(如图1中左下角和右上角的两个子图)上的辐射单元(即图1中所述主体面和两个侧立面上的阴影部分)以及多路开关(图中未示出)，所述辐射单元包括低频谐振分支201和高频谐振分支(202、203、204、205)，其中，所述低频谐振分支201其起始端与所述馈电端101连接，并经过所述主体面和两个侧立面回到所述可调功能器件公共端103的环形结构，以用于产生低频谐振；所述第一高频谐振分支202、第二高频谐振分支205、第四高频谐振分支203分布于所述主体面上，以分别用于产生第一高频谐振、第二高频谐振和第四高频谐振，所述第三高频谐振分支204分布于所述主体面和两个侧立面上，以用于产生第三高频谐振。
其中，所述馈电端101与移动通信终端的射频输入信号端连接，所述接地端102与所述移动通信终端的接地板连接，所述可调功能器件公共端103通过所述多路开关与所述移动通信终端的接地板连接。
这里，本发明是利用了LDS(Laser Direct Structuring，激光直接成型)技术来设计三维天线，从而能够充分利用天线支架的表面积。
如图2所示，为所述多频段天线的多路开关结构示意图，这里以低损耗单刀四掷开关为例进行说明，所述开关包括公共端口301、解码器302以及四个通路303、304、305、306，其中，所述解码器302为控制器，用于根据接收的GPIO控制信号来选择其中一个通路；所述公共端口301与图1所示的所述可调功能器件公共端103连接，从而使得所述可调功能器件公共端103能够通过所述控制器所选择的通路与所述移动通信终端的接地板连接，以实现天线谐振的可调。
这里，所述控制方式不局限于GPIO控制方式，也可以采用MIPI控制方式或其他控制方式，所述多路开关也不局限于低损耗单刀四掷开关，也可以选用其他开关代替，例如可以用低损耗单刀双掷开关。
本发明实施例提供的多频段内置天线，与现有技术相比，一方面本发明能够充分利用天线支架的表面积来设计三维天线，从而达到内置天线的小型化；另一方面，本发明通过在三维天线中结合使用多路开关实现了天线重构，从而能够进一步减小多频段内置天线的尺寸，再者，本发明的低频谐振分支为立体式环形结构，也从一定程度上缩小了整个天线的尺寸，从而达到内置天线小型化的目的。
如图3所示，为本发明多频段内置天线的整体尺寸示意图。由此图可知，本发明天线的整体尺寸为45mm×10mm，明显小于现有常见的4G手机天线的60mm×15mm的尺寸，从而使手机整机设计对天线区域的需求更加容易满足。
如图4所示，为本发明多频段内置天线回波损耗测试曲线图，其中，F10为所述低频谐振分支201产生的低频谐振，F20为所述高频谐振分支202产生的高频第一谐振，F30为所述高频谐振分支205产生高频第二谐振，F40为所述高频谐振分支204产生的高频第三谐振，F50为所述高频谐振分支203产生的高频第四谐振，状态一至四为图3所示的低损耗单刀四掷开关调谐同一物理天线谐振所产生的4种状态，从而实现4G所有工作频段的全覆盖。
图2所示的低损耗单刀四掷开关的工作状态，这里以选取低频谐振F10为例进行简要说明，如图5所示，为本发明小型化多频段内置天线的低频谐振模式下的回波损耗测试曲线图，其中，天线低频谐振F10由开关的状态四产生，并通过开关的不同状态，例如状态一、状态二和状态三相应产生低频偏移谐振F13、F12、F11，从而实现低频工作频段691MHz～960MHz的覆盖。
另外，本发明实施例还提供了一种移动通信终端，所述移动通信终端包括上述多频段内置天线。
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，可轻易想到的变化或替换，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该以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种多频段内置天线，其特征在于，包括馈电端、接地端、可调功能器件公共端、位于主体面和两个侧立面上的辐射单元以及多路开关，其中，所述馈电端与移动通信终端的射频输入信号端连接，所述接地端与所述移动通信终端的接地板连接，所述辐射单元包括低频谐振分支和高频谐振分支，所述可调功能器件公共端通过所述多路开关与所述移动通信终端的接地板连接。
2.根据权利要求1所述的多频段内置天线，其特征在于，所述低频谐振分支为环形结构，所述环形结构起始于所述馈电端，并经过所述主体面和两个侧立面回到所述可调功能器件公共端。
3.根据权利要求1所述的多频段内置天线，其特征在于，所述高频谐振分支分别为第一高频谐振分支、第二高频谐振分支、第三高频谐振分支和第四高频谐振分支，其中，第一高频谐振分支、第二高频谐振分支和第四谐振分支分布于所述主体面上，所述第三高频分支分布于所述主体面和两个侧立面上。
4.根据权利要求1所述的多频段内置天线，其特征在于，所述多路开关包括多个通路、控制器和公共端口，其中，所述可调功能器件公共端与所述公共端口连接，并通过所述控制器所选择的通路与所述移动通信终端的接地板连接。
5.根据权利要求1所述的多频段内置天线，其特征在于，所述多路开关为四路开关。
6.根据权利要求1所述的多频段内置天线，其特征在于，所述低频谐振分支覆盖691～960MHz。
7.根据权利要求1所述的多频段内置天线，其特征在于，所述多频段内置天线的整体尺寸为45mm×10mm。
8.一种移动通信终端，其特征在于，所述移动通信终端包括权利要求1至7中任一项所述的多频段内置天线。
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