CN106921044B - 天线装置和电子装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种天线装置。天线装置包括合路器、第一频段天线、第二频段天线、馈源、第一连接电路、第二连接电路、第三连接电路、第一接地电路、第二接地电路和第三接地电路；合路器的第一输入端通过第一连接电路和第一频段天线的第一触点连接；第一接地电路的一端与第一频段天线的第二触点连接；合路器的第二输入端通过第二连接电路和第三连接电路分别与第二频段天线的第三触点和第四触点连接；第二接地电路的一端与第二频段天线的第五触点连接；第三接地电路的一端与第二频段天线的第六触点连接；合路器的输出端与馈源连接。本发明还公开一种电子装置。本发明实施方式的天线装置和电子装置利用开关实现不同频段的切换，解决低频带宽不足问题。

Description

天线装置和电子装置
技术领域
本发明涉及天线技术，尤其涉及一种天线装置和电子装置。
背景技术
随着通信技术的发展，要求电子终端能够覆盖更广的频段范围。但由于单天线所能支持的频段的局限性，单天线设计方案的电子终端已难以适应通信技术发展的需求。
发明内容
本发明的实施例提供了一种天线装置和电子装置。
本发明实施方式的天线装置包括合路器、第一频段天线、第二频段天线、馈源、第一连接电路、第二连接电路、第三连接电路、第一接地电路、第二接地电路和第三接地电路；
所述合路器的第一输入端通过第一连接电路和所述第一频段天线的第一触点连接；
所述第一接地电路的一端与所述第一频段天线的第二触点连接；
所述合路器的第二输入端通过所述第二连接电路和所述第三连接电路分别与所述第二频段天线的第三触点和第四触点连接；
所述第二接地电路的一端与所述第二频段天线的第五触点连接；
所述第三接地电路的一端与所述第二频段天线的第六触点连接；
所述合路器的输出端与所述馈源连接。
本发明实施方式的电子装置包括上述的天线装置。
本发明实施方式的天线装置和电子装置利用开关实现不同频段的切换，拓展频宽，解决低频带宽不足的问题。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是本发明实施方式的电子装置的结构示意图；
图2是本发明某些实施方式的天线装置的结构示意图；
图3是本发明某些实施方式的天线装置的结构示意图；
图4是本发明某些实施方式的天线装置的结构示意图；
图5是本发明某些实施方式的天线装置的结构示意图；
图6是本发明某些实施方式的电子装置的结构示意图；
图7是本发明某些实施方式的天线装置的结构示意图；
图8是本发明某些实施方式的天线装置的结构示意图；和
图9是本发明某些实施方式的电子装置的实物示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
请参阅图1，本发明实施方式的天线装置100包括合路器10、第一频段天线20、第二频段天线30、馈源40、第一连接电路20a、第二连接电路30a、第三连接电路30b和第一接地电路20b、第二接地电路30c和第三接地电路30d。
合路器10包括第一输入端11、第二输入端12和输入端13。第一输入端11通过第一连接电路20a和第一频段天线20的第一触点21连接。
第一接地电路20b的一端与第一频段天线20的第二触点22连接。
合路器10的第二输入端12通过第二连接电路30a和第三连接电路30b分别与第二频段天线30的第三触点31和第四触点32连接。
第二接地电路30c的一端与第二频段天线30的第五触点35连接。
第三接地电路30d的一端与第二频段天线30的第六触点36连接。
合路器10的输出端13与馈源40连接。
本发明实施方式的天线装置100可应用于本发明实施方式的电子装置1000。也即是说，本发明实施方式的电子装置1000包括本发明实施方式的天线装置100。
在某些实施方式中，第一频段天线20的覆盖范围为1710兆赫兹(MHz)至2700MHz；第二频段天线30的覆盖范围为700MHz至960MHz。如此，第一频段天20线覆盖高频段的范围，第二频段天线30覆盖低频段的范围，实现较宽的天线频段的覆盖，满足使用需求。
可以理解，本发明实施方式的天线装置100采用双天线结构实现包括高频和低频等多个频段的覆盖，解决低频带宽不足的问题。在天线与合路器10的连接电路中利用开关和电感或电容元器件实现多个频段的自由切换，提升天线的低频段性能的同时具有较高的调试自由度。
请再参阅图1，在某些实施方式中，第一连接电路20a包括合路器10的第一输入端11和第一频段天线20的第一触点21，第一输入端11和第一触点21串联。
第一接地电路20b包括接地端50、第一电感24、第一开关23和第一频段天线20的第二触点22，接地端50、第一电感24、第一开关23和第二触点22串联。
第二连接电路30a包括合路器10的第二输入端12、第二开关33和第二频段天线30的第三触点31，第二输入端12、第二开关33和第三触点31串联。
第三连接电路30b包括合路器10的第二输入端12、电容34和第二频段天线30的第四触点32，第二输入端12、电容34和第四触点32串联。
第二接地电路30c包括接地端50、第二电感37和第二频段天线30的第五触点35，接地端50、第二电感37和第五触点35串联。
第三接地电路30d包括接地端50、第三电感38和第二频段天线30的第六触点36，接地端50、第三电感38和第六触点36串联。
具体地，请一并参阅图2至3，在本发明的一个具体实施例中，当第一开关23断开即第一接地电路20b断开时，天线装置100的电路如图2所示。此时，第一频段天线20覆盖的频段为2300MHz至2700MHz，相应的，天线装置100覆盖的频段包括2300MHz至2700MHz。当第一开关23闭合即第一接地电路20b连通时，天线装置100的电路如图3所示。此时，第一频段天线20覆盖的频段为1710MHz至2170MHz，相应的，天线装置100覆盖的频段包括1710MHz至2170MHz。第一接地电路20b中的第一电感24可以调节第一频段天线20的谐振长度，从而改变第一频段天线20的覆盖频段。
在某些实施方式中，第一电感24的取值可为1纳亨(nH)至4nH。也即是说，第一电感24的取值可为1nH、1.5nH、3nH、4nH等数值。如此，调节第一电感24的取值即可调整第一频段天线20的覆盖频段。
请一并参阅图4至5，在本发明的另一个具体实施例中，当第二开关33断开即第二连接电路30a断开时，天线装置100的电路如图4所示。此时，第三连接电路30b连通，第二频段天线30覆盖的频段为700MHz至800MHz，相应的，天线装置100覆盖的频段包括700MHz至800MHz。当第二开关33闭合即第二连接电路30a连通时，天线装置100的电路如图5所示。此时，第三连接电路30b断开，第二频段天线30覆盖的频段为800MHz至960MHz，天线装置100的覆盖的频段包括800MHz至960MHz。第三连接电路30b中的电容34可以调节第二频段天线30的谐振长度，从而改变第二频段天线30的覆盖频段。
在某些实施方式中，电容32的取值范围为1皮法(pF)至4pF。也即是说，电容34取值范围可为1pF、2pF、3.5pF、4pF等数值。如此，改变电容34的取值即可调整第二频段天线30的覆盖频段。
天线装置100覆盖的频段是第一频段天线20覆盖的频段与第二频段30覆盖的频段的集合，例如，当第一开关23和第二开关33均断开，则天线装置100覆盖的频段为2300MHz至2700MHz及700MHz至800MHz；当第一开关23断开，第二开关33闭合，则天线装置100覆盖的频段为2300MHz至2700MHz及800MHz至960MHz；当第一开关23和第二开关33均闭合，则天线装置100覆盖的频段为1710MHz至2170MHz及800MHz至960MHz；当第一开关23闭合，第二开关33断开，则天线装置100覆盖的频段为1710MHz至2170MHz及700MHz至800MHz。需要说明的是，第一频段天线20与第二频段天线30是相互独立的，因此，第一频段天线20的连接电路的状态不会对第二频段天线30产生影响。反之，第二频段天线30的连接电路的状态不会对第一频段天线20产生影响。
如此，天线装置100可以覆盖包括700MHz至800MHz、800MHz至960MHz、1710MHz至2170MHz、2300MHz至2700MHz等多个频段，拓展了频宽，且具有较大的调试自由度。
请参阅图6，为进一步提高天线装置100的调试自由度，在某些实施方式中，第三接地电路30d还包括第三开关39。其中，接地端50、第三电感38、第三开关39和第二频段天线30的第六触点36串联。
具体地，请一并参阅图4、图5、图7和图8，在本发明的另一个具体实施例中，当第二开关33闭合时即第二连接电路30a连通时，此时，若第三开关39断开即第三接地电路30d断开，天线装置100的电路如图7所示，此时天线装置100覆盖的频段为800MH至894MHz；若第三开关39闭合即第三接地电路30d闭合，天线装置100的电路如图5所示，此时天线装置100覆盖的频段为880MHz至960MHz。当第二开关33断开即第二连接电路30a断开时，天线装置100的电路如图4或图8所示，天线装置100覆盖的频段为700MHz至800MHz，此时若改变第三接地电路30d中第三开关39的状态，并且对第二电感34和第三电感38的值进行调整，则可对第二频段天线30的覆盖频段700MHz至800MHz进行进一步地精确调节。
在某些实施方式中，第二电感34的取值范围为6nH至10nH。也即是说，第二电感34的取值可为6nH、7nH、8.5nH、10nH等数值。
在某些实施方式中，第三电感38的取值范围为1nH至4nH亨。也即是说，第三电感38的取值可为1nH、2nH、3nH、3.4nH、4nH等数值。
天线装置100覆盖的频段是第一频段天线20覆盖的频段与第二频段30覆盖的频段的集合。如此，增加第三开关39后，当第一开关23、第二开关33和第三开关39均断开，则天线装置100覆盖的频段为2300MHz至2700MHz及700MHz至800MHz；当第一开关23和第二开关33均断开，第三开关39闭合，则天线装置100覆盖的频段为2300MHz至2700MHz及700MHz至800MHz；当第一开关23和第三开关39均断开，第二开关33闭合，则天线装置100覆盖的频段为2300MHz至2700MHz及800MH至894MHz；当第一开关23断开，第二开关33和第三开关39均闭合，则天线装置100覆盖的频段为880MHz至960MHz；当第一开关23、第二开关33和第三开关33均闭合，则天线装置100覆盖的频段为1710MHz至2170MHz及880MHz至960MHz；当第一开关23和第二开关33均闭合，第三开关39断开，则天线装置100覆盖的频段为1710MHz至2170MHz及800MH至894MHz；当第一开关23闭合和第三开关39均闭合，第二开关33断开，则天线装置100覆盖的频段为1710MHz至2170MHz及700MHz至800MHz；当第一开关23闭合，第二开关33和第三开关39均断开，则天线装置100覆盖的频段为1710MHz至2170MHz及700MHz至800MHz。
如此，在增加第三开关39后，天线装置100可以覆盖的频段包括700MHz至800MHz、800MHz至894MHz、880MHz至960MHz、1710MHz至2170MHz、2300MHz至2700MHz等多个频段。其中，在未增加第三开关39前，第二频段天线30虽然能够覆盖频段800MHz至960MHz，但此时第二频段天线30的驻波较大，第二频段天线30的性能较差。而增加第三开关39后一方面可以实现对频段800MHz至894MHz及频段880MHz至960MHz这两个频段的自由切换，另一方面可以减小第二频段天线30的驻波，提升第二频段天线30的性能。此外，通过对第二电感34和第三电感38的取值的调整还可对700MHz至800MHz这一频段进行更为精确的频段调节。如此，进一步提升了天线装置100的调试自由度。
在某些实施方式中，第一频段天线20和第二频段天线30包括柔性电路板天线。
在本发明具体实施例中，第一频段天线20和第二频段天线30可采用柔性电路板(Flexible Printed Circuit，FPC)天线。FPC天线具有轻量化、小型化、薄型化的特点，且FPC天线具有较高的柔性，可承受一定次数反复弯曲甚至弯折，易于批量生产加工，能简化天线的制作工艺并减少制造成本。
请参阅图9，在某些实施方式中，本发明实施方式的电子装置1000可以为手机。电子装置1000即手机包括第一频段天线20、第二频段天线30、电池、主板、耳机插孔、USB插孔、扬声器和外壳。其中，第一频段天线20和第二频段天线30为内置天线，外壳可以用于收容天线装置100，天线装置100放置于手机底部并贴近手机的外壳的内壁。
本发明实施方式的天线装置100和电子装置1000可以覆盖GSM、TD-SADMA及TD-LTE等多种通信技术所涉及到的频段，并利用多个开关实现低频频段的自由切换，拓展了频宽，提升了调试自由度。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“某些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施方式，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (11)

1.一种天线装置，其特征在于，所述天线装置包括：
合路器、第一频段天线、第二频段天线、馈源、第一连接电路、第二连接电路、第三连接电路、第一接地电路、第二接地电路和第三接地电路；
所述合路器的第一输入端通过第一连接电路和所述第一频段天线的第一触点连接；
所述第一接地电路的一端与所述第一频段天线的第二触点连接，所述第一接地电路包括接地端、第一电感、第一开关和所述第一频段天线的第二触点，所述接地端、第一电感、第一开关和所述第二触点串联；
所述合路器的第二输入端通过所述第二连接电路和所述第三连接电路分别与所述第二频段天线的第三触点和第四触点连接，其中，所述第二连接电路包括所述合路器的第二输入端、第二开关和所述第二频段天线的第三触点，所述第二输入端、所述第二开关和所述第三触点依次串联，所述第三连接电路包括所述合路器的第二输入端、电容和所述第二频段天线的第四触点，所述第二输入端、所述电容和所述第四触点依次串联，所述第二开关和所述电容分别位于所述第二连接电路和所述第三连接电路；
所述第二接地电路的一端与所述第二频段天线的第五触点连接；
所述第三接地电路的一端与所述第二频段天线的第六触点连接，所述第三接地电路包括接地端、第三电感、第三开关和所述第二频段天线的第六触点，所述接地端、第三电感、第三开关和所述第六触点串联；
所述合路器的输出端与所述馈源连接。
2.如权利要求1所述的天线装置，其特征在于，所述第一连接电路包括所述合路器的第一输入端和所述第一频段天线的第一触点，所述第一输入端和所述第一触点串联；
所述第二接地电路包括所述接地端、第二电感和所述第二频段天线的第五触点，所述接地端、第二电感和第五触点串联。
3.如权利要求2所述的天线装置，其特征在于，所述第一电感的取值范围为1纳亨至4纳亨。
4.如权利要求2所述的天线装置，其特征在于，所述电容的取值范围为1皮法至4皮法。
5.如权利要求2所述的天线装置，其特征在于，所述第二电感的取值范围为6纳亨至10纳亨。
6.如权利要求2所述的天线装置，其特征在于，所述第三电感的取值范围为1纳亨至4纳亨。
7.如权利要求1所述天线装置，其特征在于，所述第一频段天线的覆盖范围包括1710兆赫兹至2170兆赫兹和2300兆赫兹至2700兆赫兹。
8.如权利要求1所述的天线装置，其特征在于，所述第二频段天线的覆盖范围包括700兆赫兹至960兆赫兹。
9.一种电子装置，其特征在于，所述电子装置包括如权利要求1至8任意一项所述的天线装置。
10.如权利要求9所述的电子装置，其特征在于，所述第一频段天线和第二频段天线包括柔性电路板天线。
11.如权利要求9所述的电子装置，其特征在于，所述电子装置还包括收容所述天线装置的外壳，所述第一频段天线和所述第二频段天线贴附于所述外壳的内壁。
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