CN107546469A - 天线系统及移动终端 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种天线系统及移动终端。该天线系统包括金属壳体、系统地、射频馈源及第一开关，金属壳体的辐射边框与射频馈源连接，且辐射边框上从射频馈源至第一缺口的部位为第一辐射部，辐射边框上从射频馈源至第二缺口的部位为第二辐射部，第一辐射部通过第一开关与系统地连接，在第一开关处于打开状态时，第一辐射部能够产生第一工作频段，第二辐射部能够产生第二工作频段，在第一开关处于闭合状态时，第一辐射部能够产生第三工作频段，第二辐射部能够产生第四工作频段，第一工作频段小于第二工作频段，第四工作频段小于第三工作频段。该天线系统可避免手持对天线性能的影响，降低头手对磁波吸收的比例，提高天线的辐射性能。

Description

天线系统及移动终端

技术领域

本发明涉及天线技术领域，尤其涉及一种天线系统及移动终端。

背景技术

目前，在设计手机等移动终端的天线时，通常采用单一馈电的方式，但这种方式在用户使用移动终端时，很容易受到手持的影响，降低了天线的性能。

为了解决这一技术问题，现常采用双天线的设计方案，具体地，在移动终端上设置上天线和下天线，当用户手持移动终端时，下天线容易受到手持的影响，此时，通过DPDT(Double Pole Double Throw，双刀双掷)开关切换至上天线进行辐射，以避开手握对天线性能的影响，但切换至上天线这种方式会提高头损值，同样会降低天线的辐射性能。而且在通话状态下，头对磁波吸收比例会较高。

发明内容

本发明提供了一种天线系统及移动终端，避免手持对天线性能的影响，降低头手对磁波吸收的比例，提高天线的辐射性能。

本发明的第一方面提供了一种天线系统，其包括金属壳体、系统地、射频馈源及第一开关；

所述金属壳体开设有缝隙带，以将所述金属壳体分成辐射边框及与所述系统地连接的接地边框，所述缝隙带具有第一缺口及第二缺口；

所述辐射边框与所述射频馈源连接，且所述辐射边框上从所述射频馈源至所述第一缺口的部位为第一辐射部，所述辐射边框上从所述射频馈源至所述第二缺口的部位为第二辐射部，所述第一辐射部通过所述第一开关与所述系统地连接；

所述第一开关具有闭合状态和打开状态，在所述第一开关处于所述打开状态时，所述第一辐射部能够产生第一工作频段，所述第二辐射部能够产生第二工作频段，在所述第一开关处于所述闭合状态时，所述第一辐射部能够产生所述第三工作频段，所述第二辐射部能够产生所述第四工作频段；

所述第一工作频段小于所述第二工作频段，所述第四工作频段小于所述第三工作频段。

优选地，所述第一开关比所述射频馈源更靠近所述第一缺口。

优选地，所述第一辐射部的长度大于所述第二辐射部的长度；

所述天线系统还包括匹配电路，所述辐射边框通过所述匹配电路与所述射频馈源连接，所述匹配电路包括第一电容元件、第二开关及并联设置的第一支路和第二支路，所述第一电容元件和所述第二开关分别串联在所述第一支路和所述第二支路上，所述第二开关能够控制所述第二支路的通断。

优选地，所述第一电容元件为可调电容元件。

优选地，还包括位于所述射频馈源与所述第一开关之间的调谐开关，

所述调谐开关包括闸刀及多个并列设置的分立元件，所述闸刀能够与各所述分立元件中的一者连接。

优选地，在所述第一开关处于所述打开状态时，所述闸刀通过与不同的所述分立元件连接，以调谐所述第一工作频段的覆盖范围。

优选地，在所述第一开关处于所述闭合状态时，所述闸刀通过与不同的所述分立元件连接，以调谐所述第三工作频段的覆盖范围。

优选地，所述第一工作频段和第四工作频段在791MHz-960MHz的范围内，所述第二工作频段和第三工作频段在1710MHz-2690MHz的范围内。

优选地，所述第一缺口和所述第二缺口沿所述辐射边框的长度方向相对设置。

本发明的第二方面提供了一种移动终端，其包括上述任一项所述的天线系统。

本发明提供的技术方案可以达到以下有益效果：

本发明所提供的天线系统，当移动终端遇到手持影响的问题时，通过切换第一开关的状态，能够使第一辐射部和第二辐射部覆盖的工作频段发生变化，从而可以避免手握对天线性能的影响，降低头手对磁波吸收的比例，提高天线的辐射性能。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本发明。

附图说明

图1为本发明实施例所提供的天线系统在一状态下的结构示意图；

图2为本发明实施例所提供的天线系统在另一状态下的结构示意图；

图3为本发明实施例所提供的天线系统的回波损耗图；

图4为本发明实施例所提供的天线系统的辐射效率图。

附图标记：

10-辐射边框；

11-接地边框；

12-第一缺口；

13-第二缺口；

14-第一辐射部；

15-第二辐射部；

16-第一开关；

17-系统地；

18-射频馈源；

19-匹配电路；

20-第一电容元件；

21-第二开关；

22-调谐开关。

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

具体实施方式

下面通过具体的实施例并结合附图对本发明做进一步的详细描述。

如图1-2所示，本发明实施例提供了一种天线系统，该天线系统可应用于手机等移动终端内，该天线系统可包括金属壳体、系统地17、射频馈源18及第一开关16。

上述金属壳体开设有缝隙带，以将金属壳体分成辐射边框10及与系统地17连接的接地边框11，该缝隙带具有第一缺口12及第二缺口13，优选地，第一缺口12和第二缺口13沿辐射边框10的长度方向相对设置，便于一次加工成型。且该缝隙带内可填充有绝缘材料，这样设计不仅利于天线系统的辐射，而且还能保证移动终端的结构强度以及使用安全性，以及保证移动终端整体的外观质感，提高用户使用体验。

具体地，上述辐射边框10上从射频馈源18至第一缺口12的部位为第一辐射部14，辐射边框10上从射频馈源18至第二缺口13的部位为第二辐射部15，第一辐射部14通过第一开关16与系统地17连接，优选地，该第一开关16比射频馈源18更靠近第一缺口12，这样设计可降低第一开关16与第一辐射部14的连接难度。其中，第一开关16具有闭合状态和打开状态，在第一开关16处于打开状态时，如图1所示，第一辐射部14能够产生第一工作频段，第二辐射部15能够产生第二工作频段，在第一开关16处于闭合状态时，如图2所示，第一辐射部14能够产生第三工作频段，第二辐射部15能够产生第四工作频段。

需要说明的是，该第一工作频段小于第二工作频段，第四工作频段小于第三工作频段，也就是说，在第一开关16处于打开状态时，第一辐射部14对应的工作频段为低频工作频段，第二辐射部15对应的工作频段为中高频工作频段；在第二开关21处于关闭状态时，第一辐射部14对应的工作频段为中高频工作频段，第二辐射部15对应的工作频段为低频工作频段。优选地，上述第一工作频段和第四工作频段在791MHz-960MHz的范围内，该第二工作频段与第三工作频段在1710MHz-2690MHz的范围内。

在本发明的实施例中，当移动终端遇到手持影响的问题时，通过切换第一开关16的状态，能够使第一辐射部14和第二辐射部15覆盖的工作频段发生变化，也就是说，能够改变移动终端的天线系统上对应工作频段的主要辐射位置。具体地，通过切换第一开关16的状态，可将第一辐射部14覆盖的工作频段切换至第二辐射部15，同时可将第二辐射部15覆盖的工作频段切换至第一辐射部14，从而可以避免手握对天线性能的影响，降低头手对磁波吸收的比例，提高天线的辐射性能。

由上述可知，在第一开关16处于打开状态时，该第一辐射部14覆盖的工作频段为低频工作频段，第二辐射部15覆盖的工作频段为中高频工作频段，由于低频工作频段相较于中高频工作频段需要较长的辐射部，因此，为了保证低频工作频段能够有效向外辐射，优选地，将第一辐射部14的长度设计的大于第二辐射部15的长度。但是，在第一开关16处于关闭状态时，为了保证低频工作频段能够顺利切换至第二辐射部15，该天线系统还包括匹配电路19，通过该匹配电路19可以调节低频工作频段的有效辐射路径，从而使得该低频工作频段在以第二辐射部15作为主要辐射体的情况下，能够正常向外辐射。

具体地，上述辐射边框10通过匹配电路19与射频馈源18连接，该匹配电路19包括第一电容元件20、第二开关21及并联设置的第一支路和第二支路，第一电容元件20和第二开关21分别串联在第一支路和第二支路上，第二开关21能够控制第二支路的通断。当第一开关16处于关闭状态时，可打开第二开关21，使得第二支路断开，这样从射频馈源18流出的电流信号则通过第一支路上的第一电容元件20流经第二辐射部15，该第一电容元件20可以有效增加低频工作频段的有效电长度，使得该低频工作频段在以第二辐射部15作为主要辐射体的情况下，能够正常向外辐射。

优选地，上述第一电容元件20为可调电容元件，当低频状态不够时，也就是说，当第一开关16处于打开状态，第一辐射部14覆盖的工作频段(即：低频工作频段)不够时，或当第一开关16处于闭合状态，第二辐射部15覆盖的工作频段(即：低频工作频段)不够时，可打开第二开关21，然后通过改变第一电容元件20的电容值，可调出更多的低频状态。

在本发明的一个实施例中，上述天线系统还包括位于射频馈源18与第一开关16之间的调谐开关22，该调谐开关22包括闸刀及多个并列设置的分立元件，闸刀能够与各分立元件中的一者连接。本实施例中，通过闸刀与不同的分立元件连接，可对第一辐射部14覆盖的工作频段进行阻抗调试。具体地，在第一开关16处于打开状态时，闸刀通过与不同的分立元件连接，以调谐第一工作频段的覆盖范围，即：可调出更多的低频状态，以使天线系统覆盖所需要的工作频段；在第一开关16处于闭合状态时，闸刀通过与不同的分立元件连接，以调谐第三工作频段的覆盖范围，即：可调出更多的中高频状态，以使天线系统覆盖所需要的工作频段。

值得说明的是，该分立元件可包括电容元件、电阻元件及电感元件，且该天线系统的回波损耗图及辐射效率图分别如图3和图4所示。

基于上述结构，本发明的第二方面提供了一种移动终端，其包括上述任一实施例所述的天线系统。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种天线系统，其特征在于，包括金属壳体、系统地、射频馈源及第一开关；

所述金属壳体开设有缝隙带，以将所述金属壳体分成辐射边框及与所述系统地连接的接地边框，所述缝隙带具有第一缺口及第二缺口；

所述辐射边框与所述射频馈源连接，且所述辐射边框上从所述射频馈源至所述第一缺口的部位为第一辐射部，所述辐射边框上从所述射频馈源至所述第二缺口的部位为第二辐射部，所述第一辐射部通过所述第一开关与所述系统地连接；

所述第一开关具有闭合状态和打开状态，在所述第一开关处于所述打开状态时，所述第一辐射部能够产生第一工作频段，所述第二辐射部能够产生第二工作频段，在所述第一开关处于所述闭合状态时，所述第一辐射部能够产生所述第三工作频段，所述第二辐射部能够产生所述第四工作频段；

所述第一工作频段小于所述第二工作频段，所述第四工作频段小于所述第三工作频段。

2.根据权利要求1所述的天线系统，其特征在于，所述第一开关比所述射频馈源更靠近所述第一缺口。

3.根据权利要求1所述的天线系统，其特征在于：所述第一辐射部的长度大于所述第二辐射部的长度；

所述天线系统还包括匹配电路，所述辐射边框通过所述匹配电路与所述射频馈源连接，所述匹配电路包括第一电容元件、第二开关及并联设置的第一支路和第二支路，所述第一电容元件和所述第二开关分别串联在所述第一支路和所述第二支路上，所述第二开关能够控制所述第二支路的通断。

4.根据权利要求3所述的天线系统，其特征在于，所述第一电容元件为可调电容元件。

5.根据权利要求1所述的天线系统，其特征在于，还包括位于所述射频馈源与所述第一开关之间的调谐开关；

所述调谐开关包括闸刀及多个并列设置的分立元件，所述闸刀能够与各所述分立元件中的一者连接。

6.根据权利要求5所述的天线系统，其特征在于，在所述第一开关处于所述打开状态时，所述闸刀通过与不同的所述分立元件连接，以调谐所述第一工作频段的覆盖范围。

7.根据权利要求5所述的天线系统，其特征在于，在所述第一开关处于所述闭合状态时，所述闸刀通过与不同的所述分立元件连接，以调谐所述第三工作频段的覆盖范围。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的天线系统，其特征在于，所述第一工作频段和第四工作频段在791MHz-960MHz的范围内，所述第二工作频段和第三工作频段在1710MHz-2690MHz的范围内。

9.根据权利要求1至7中任一项所述的天线系统，其特征在于，所述第一缺口和所述第二缺口沿所述辐射边框的长度方向相对设置。

10.一种移动终端，其特征在于，包括权利要求1-9中任一项所述的天线系统。