CN107579336A - 天线及移动终端 - Google Patents

Abstract

本发明涉及天线及移动终端。天线包括金属外壳、电路板以及至少一个天线单元，电路板上设置馈电点，天线单元包括辐射体以及至少一个第一调谐开关，辐射体与馈电点连接，金属外壳包括依次排布的第一部分、中间部分以及第二部分，第一部分与中间部分之间、中间部分与第二部分之间均留有缝隙，辐射体形成于所述第一部分，中间部分为系统地，第一调谐开关通过0欧姆电阻连接于系统地和所述辐射体之间，辐射体通过馈电点和所述第一调谐开关分成至少三个辐射部分，以使天线至少覆盖第一频段、第二频段以及第三频段。该天线实现了至少三个不同频段的载波聚合，满足了三个载波同时进行的上下行传输，提高了用户的满意度。

Description

天线及移动终端

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种天线及移动终端。

背景技术

随着社会发展，人们对移动终端的通信速度要求越来越高，为此，LTE-CA(长期演进-载波聚合)技术应运而生。

LTE-CA技术可以将2～5个LTE成员载波聚合在一起，实现最大100MHz的传输带宽，此技术有效提高了上下行传输速率，使得移动终端可以同时利用多个载波进行上下行传输。

但是，全金属外壳的移动终端天线只能满足两个载波同时进行上下行传输，无法实现至少三个载波同时进行上下行传输，这显然已经不能满足用户需求。

发明内容

本发明实施例提供了一种天线及移动终端，能够使得全金属外壳的移动终端天线满足至少三个载波同时进行上下行传输，提高用户的满意度。

本发明的第一方面提供了一种天线，包括金属外壳、电路板以及至少一个天线单元，所述电路板上设置馈电点，

所述天线单元包括辐射体以及至少一个第一调谐开关，所述辐射体与所述馈电点连接，

所述金属外壳包括依次排布的第一部分、中间部分以及第二部分，所述第一部分与所述中间部分之间、所述中间部分与所述第二部分之间均留有缝隙，所述辐射体形成于所述第一部分，所述中间部分为系统地，

所述第一调谐开关通过0欧姆电阻连接于所述系统地和所述辐射体之间，所述辐射体通过所述馈电点和所述第一调谐开关分成至少三个辐射部分，以使所述天线至少覆盖第一频段、第二频段以及第三频段。

优选的，所述第一频段为699MHz-746MHz，所述第二频段为1710MHz-2170MHz，所述第三频段为2300MHz-2690MHz。

优选的，所述天线单元还包括第二调谐开关，所述第二调谐开关分别与各所述辐射体以及所述系统地连接，

所述第二调谐开关具有接通断开两种状态，所述第二调谐开关包括多个第一调谐器件，

当所述第一调谐开关以0欧姆电阻接地，所述第二调谐开关处于断开状态时，所述天线能够覆盖原有频段；

当所述第一调谐开关以0欧姆电阻接地，所述第二调谐开关经由各所述第一调谐器件连接至所述系统地时，所述天线的频段被调谐。

优选的，各所述辐射部分中的一者为第一辐射部分，所述第二调谐开关连接于所述第一辐射部分与所述系统地之间，

所述第二调谐器件包括电容，当所述第二调谐开关经由所述电容连接至所述系统地，所述第一调谐开关通过0欧姆电阻连接至所述系统地时，所述第一频段被调谐。

优选的，当所述电容的电容值为0.8pF时，所述天线仅覆盖所述第二频段和所述第三频段，所述第二频段为1710MHz-2170MHz，所述第三频段为2300MHz-2690MHz。

优选的，所述第一调谐器件还包括可调电感，

所述第二调谐开关经由所述可调电感连接于所述系统地，所述第一调谐开关通过0欧姆电阻连接至所述系统地，以调谐所述第一频段。

优选的，当所述可调电感的电感值为27nH时，所述第一频段调整至791MHz-894MHz；

当所述可调电感的电感值为12nH时，所述第一频段调整至880MHz-960MHz。

优选的，所述第一调谐开关包括第二调谐器件，

所述第一调谐开关经由所述第二调谐器件连接至所述系统地，以调谐所述第三频段。

优选的，所述第二调谐器件包括可调电容，

当所述可调电容的电容值调至2.7pF，所述可调电感的电感值为27nH时，所述第三频段调谐至2300MHz-2400MHz；

当所述可调电感的电感值分别调至27nH，所述可调电容的电容值调至1pF时，所述第三频段调谐至2500MHz-2690MHz。

本发明的第二方面提供了一种移动终端，包括天线，所述天线为上述任一项所述的天线。

本发明提供的技术方案可以达到以下有益效果：

本发明提供了一种天线，其中，金属壳体的第一部分作为辐射体，此外，该天线单元还包括至少一个第一调谐开关，当第一调谐开关通过0欧姆电阻连接至系统地时，该辐射体通过馈电点和第一调谐开关形成至少三个辐射部分，每个辐射部分均覆盖一个频段，即，该天线至少覆盖第一频段、第二频段以及第三频段。由此可知，该天线实现了至少三个不同频段的载波聚合，满足了三个载波同时进行的上下行传输，提高了用户的满意度。

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为本发明实施例提供的天线的部分的主视图；

图2为本发明实施例提供的天线的部分结构的示意图；

图3为本发明实施例提供的天线的回波损耗的示意图；

图4为本发明实施例提供的天线的效率的示意图。

附图标记：

1-金属外壳；

11-第一部分；

12-中间部分；

13-第二部分；

2-电路板；

3-第一调谐开关；

4-第二调谐开关。

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所示，本发明提供了一种天线，包括金属外壳1、电路板2以及至少一个天线单元。其中，天线单元包括辐射体。

作为具有全金属外壳1的移动终端而言，辐射体通常形成于金属外壳1。具体地，金属外壳1包括依次排布的第一部分11、中间部分12以及第二部分13，第一部分11与中间部分12之间、中间部分12与第二部分13之间均留有缝隙，辐射体形成于第一部分11。

如图2所示，电路板2上通常设置有馈电点S，辐射体可以通过馈点弹片与馈电点S连接，以实现信号能量的传输。电路板2包括地层，中间部分12也可以通过弹片与地层连接，以实现中间部分12的接地，形成天线的系统地。

天线单元还包括至少一个第一调谐开关3，第一调谐开关3连接于系统地和辐射体之间。其中，第一调谐开关3也可以通过开关弹片与辐射体连接。

具体地，当第一调谐开关通过0欧姆电阻连接至系统地时，辐射体通过馈电点S和第一调谐开关3被分成了至少三个辐射部分，每个辐射部分均可以发射和接收一个频段内的电磁波，从而使得该天线实现了至少三个不同频段的载波聚合，满足了三个载波同时进行的上下行传输，提高了用户的满意度。

在图2所示的实施例中，第一调谐开关3设置为一个，此时，辐射体被分成为三个辐射部分，其中，馈电点S左侧的部分定义为第一辐射部分，馈电点S右侧的部分为第二辐射部分，第一调谐开关3右侧的部分为第三辐射部分，相应地，该天线可以覆盖三个频段，即，第一频段、第二频段以及第三频段。

根据一个实施例，为了满足运营商对三载波聚合的需求，可以设置该天线的第一频段为699MHz-746MHz，第二频段为1710MHz-2170MHz，第三频段为2300MHz-2690MHz。其中，699MHz-746MHz的频段通常为低频频段，1710MHz-2170MHz的频段通常为中频频段，2300MHz-2690MHz的频段通常为高频频段。

为了描述上的简单化，下面均以天线覆盖第一频段、第二频段以及第三频段为例进行说明。但是，本领域技术人员应当理解，第一调谐开关3的数量不仅限于一个，在其它一些实施例中，根据实际需要，第一调谐开关3的数量可以为多个，相应地，辐射体也由此被分成多个辐射部分，进而使得天线可以覆盖更多的频段。

请再次参见图2，该天线单元还包括第二调谐开关4，第二调谐开关4分别与辐射体和系统地连接，且第二调谐开关4包括多个第一调谐器件，第一调谐开关可以经由各第一调谐器件接地。

第二调谐开关4具有接通状态和断开状态，当第一调谐开关3以0欧姆电阻接地，第二调谐开关4处于断开状态时，天线能够覆盖原有工作频段，即第一频段、第二频段以及第三频段不变；当一调谐开关3以0欧姆电阻接地，第二调谐开关4经由各第一调谐器件连接至系统地时，天线的频段被调谐。

第二调谐开关4的设置可以进一步调整天线的工作频段，使得某一频段的范围被拓宽或发生变化，以满足更多运营商对三载波聚合的要求。

在图2所示的实施例中，第二调谐开关4连接于第一辐射部分与系统地之间，且第二调谐开关4通过第一调谐器件接地，该第一调谐器件可以改变第一辐射部分的电流，进而改变第一辐射部分的电场，使得第一频段被调谐。

一种实施例，第二调谐器件可以包括电容，当第二调谐开关4经由电容连接至系统地，第一调谐开关3通过0欧姆电阻连接至系统地时，天线的第一频段得以调谐。这是由于，电容属于调谐器件，通过电容的调谐作用，可以调谐第一频段的带宽。

例如，当电容的电容值设定为0.8pF时，第一频段通过该电容被移出带外。此时，天线仅覆盖第二频段和第三频段，第二频段为1710MHz-2170MHz，所述第三频段为2300MHz-2690MHz，且此时第二频段和第三频段的性能更佳。

另一种实施例，第一调谐器件还可以包括可调电感，当第二调谐开关4经由可调电感连接于系统地时，通过切换可调电感的电感值，即可调谐第一频段。

例如，当可调电感的电感值设定为27nH时，第一频段调整至791MHz-894MHz；当可调电感的电感值设定为12nH时，第一频段调整至880MHz-960MHz。

本发明中，为了进一步实现天线的频段的调谐，较佳地，第一调谐开关3包括第二调谐器件，当第一调谐开关3经由第二调谐器件连接至系统地时，天线的频段同样可以得到调谐。在图3所示的实施例中，第一调谐开关3可以用来调谐第三频段。

一种实施例，第二调谐器件包括可调电容，当可调电容的电容值调至2.7pF，可调电感的电感值为27nH时，第三频段调整至2300MHz-2400MHz；当可调电感的电感值分别调至27nH，可调电容的电容值调至1pF时，第三频段调整至2500MHz-2690MHz。由此可知，第三频段被调谐。

根据以上的描述，表1示出了第一调谐开关3和第二调谐开关4分别处于不同状态时，天线所覆盖的频段。

表1

以上仅对第一频段和第三频段的调谐做了说明，但是，本领域技术人员应当理解，通过改变第一调谐开关3和第二调谐开关4的设置位置，也可以对第二频段进行调谐。

请参见图3和图4，图3示出了state1-state6状态下，天线的回波损耗示意图；图4示出了state1-state3状态下，天线的效率的示意图。

本发明的第二方面提供了一种移动终端，该移动终端包括上述任一实施例中的天线。

移动终端可以为手机、电脑、ipod或POS机等，本发明对此不作限定。

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，其特征在于，包括金属外壳、电路板以及至少一个天线单元，所述电路板上设置馈电点，

所述天线单元包括辐射体以及至少一个第一调谐开关，所述辐射体与所述馈电点连接，

所述金属外壳包括依次排布的第一部分、中间部分以及第二部分，所述第一部分与所述中间部分之间、所述中间部分与所述第二部分之间均留有缝隙，所述辐射体形成于所述第一部分，所述中间部分为系统地，

所述第一调谐开关通过0欧姆电阻连接于所述系统地和所述辐射体之间，所述辐射体通过所述馈电点和所述第一调谐开关分成至少三个辐射部分，以使所述天线至少覆盖第一频段、第二频段以及第三频段。

2.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述第一频段为699MHz-746MHz，所述第二频段为1710MHz-2170MHz，所述第三频段为2300MHz-2690MHz。

3.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述天线单元还包括第二调谐开关，所述第二调谐开关分别与各所述辐射体以及所述系统地连接，

所述第二调谐开关具有接通断开两种状态，所述第二调谐开关包括多个第一调谐器件，

当所述第一调谐开关以0欧姆电阻接地，所述第二调谐开关处于断开状态时，所述天线能够覆盖原有频段；

当所述第一调谐开关以0欧姆电阻接地，所述第二调谐开关经由各所述第一调谐器件连接至所述系统地时，所述天线的频段被调谐。

4.根据权利要求3所述的天线，其特征在于，各所述辐射部分中的一者为第一辐射部分，所述第二调谐开关连接于所述第一辐射部分与所述系统地之间，

所述第二调谐器件包括电容，当所述第二调谐开关经由所述电容连接至所述系统地，所述第一调谐开关通过0欧姆电阻连接至所述系统地时，所述第一频段被调谐。

5.根据权利要求4所述的天线，其特征在于，当所述电容的电容值为0.8pF时，所述天线仅覆盖所述第二频段和所述第三频段，所述第二频段为1710MHz-2170MHz，所述第三频段为2300MHz-2690MHz。

6.根据权利要求4所述的天线，其特征在于，所述第一调谐器件还包括可调电感，

所述第二调谐开关经由所述可调电感连接于所述系统地，所述第一调谐开关通过0欧姆电阻连接至所述系统地，以调谐所述第一频段。

7.根据权利要求6所述的天线，其特征在于，当所述可调电感的电感值为27nH时，所述第一频段调整至791MHz-894MHz；

当所述可调电感的电感值为12nH时，所述第一频段调整至880MHz-960MHz。

8.根据权利要求6所述的天线，其特征在于，所述第一调谐开关包括第二调谐器件，

所述第一调谐开关经由所述第二调谐器件连接至所述系统地，以调谐所述第三频段。

9.根据权利要求8所述的天线，其特征在于，所述第二调谐器件包括可调电容，

当所述可调电容的电容值调至2.7pF，所述可调电感的电感值为27nH时，所述第三频段调谐至2300MHz-2400MHz；

当所述可调电感的电感值分别调至27nH，所述可调电容的电容值调至1pF时，所述第三频段调谐至2500MHz-2690MHz。

10.一种移动终端，包括天线，其特征在于，所述天线为权利要求1-9任一项所述的天线。