CN107895838A - 一种天线系统及移动终端 - Google Patents

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黄奂衢
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Abstract

本发明提供一种天线系统及移动终端，使用功分器，在不同的空间中分成覆盖中高频的第一天线和第二天线两个支路，在第一天线和第二天线之间设置覆盖低频的第三天线，从而可拓展天线系统辐射方向图，减少无线信号覆盖的盲区，提升在不同使用位置与场景的无线通信质量，还可有效提升覆盖中高频的第一天线和第二天线之间的隔离度与降低封包相关系数，并使天线效率提高，且因两天线物理位置不同，故可减低被用户手持时一次握覆住天线而使无线性能大幅下降的机率，进而提升无线通信性能与用户的无线体验。

Description

一种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
随着科技的发展进步，通信技术得到了飞速发展和长足的进步，而随着通信技术的提高，智能电子产品的普及提高到了一个前所未有的高度，越来越多的智能终端或移动终端成为人们生活中不可或缺的一部分，如智能手机、智能电视和电脑等。
随着移动终端逐渐成为人们生活中不可或缺的一部分，移动终端的性能需要得到相应的提高，对于移动终端基本的通信功能尤其如此，而天线作为无线通信的关键器件，其性能的好坏直接影响到通信的质量和用户体验。然而传统的移动终端中，由于整机尺寸、天线工作频率、天线布局、天线型式、天线附近结构、环境、相关材质等影响因素，造成天线的辐射方向图往往在某些方向较强，而其它方向的则较弱，如此，就存在某些方向的无线通信效果较差的风险，甚至形成无线通信盲区，造成天线效率较低，进而影响用户无线体验。
发明内容
本发明实施例提供一种天线系统及移动终端，以解决现有的移动终端中天线的辐射方向单一，因而造成天线效率较低的问题。
第一方面，本发明实施例提供了一种天线系统，应用于移动终端，所述天线系统包括第一功分器、频率选择单元、第一天线、第二天线和第三天线，所述第一天线、所述第二天线和所述第三天线位于所述移动终端的一端，所述第一天线与所述第一功分器的第一收发端连接，所述第二天线与所述第一功分器的第二收发端连接，所述第一功分器的第三收发端与所述频率选择单元的第一收发端连接，所述第三天线与所述频率选择单元的第二收发端连接，所述第一天线及所述第二天线覆盖中高频频段，所述第三天线覆盖低频频段。
第二方面，本发明实施例还提供一种移动终端，所述移动终端包括上述的天线系统。
本发明实施例提供的天线系统及移动终端，所述天线系统包括第一功分器、频率选择单元、第一天线、第二天线和第三天线，所述第一天线、所述第二天线和所述第三天线位于所述移动终端的一端，所述第一天线与所述第一功分器的第一收发端连接，所述第二天线与所述第一功分器的第二收发端连接，所述第一功分器的第三收发端与所述频率选择单元的第一收发端连接，所述第三天线与所述频率选择单元的第二收发端连接，所述第一天线及所述第二天线覆盖中高频频段，所述第三天线覆盖低频频段。这样，使用功分器，在不同的空间中分成覆盖中高频的第一天线和第二天线两个支路，在第一天线和第二天线之间设置覆盖低频的第三天线，从而可拓展天线系统辐射方向图，减少无线信号覆盖的盲区，提升在不同使用位置与场景的无线通信质量，还可以有效提升覆盖中高频的第一天线和第二天线之间的隔离度与降低封包相关系数ECC(Envelope Correlation Coefficient)，并使天线效率提高且因两天线物理位置不同，故可减低被用户手持时一次握覆住天线而使无线性能大幅下降的机率，进而提升无线通信性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的移动终端的立体图；
图2为图1中所示移动终端的天线系统的结构示意图；
图3为本发明另一实施例提供的移动终端的天线系统的结构示意图；
图4为本发明又一实施例提供的移动终端的天线系统的结构示意图。
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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，图1为本发明实施例提供的移动终端的立体图。如图1，本发明实施例的移动终端100包括显示屏11、中框12及后壳13，所述中框12承载所述显示屏11及所述后壳13，并与所述显示屏11及所述后壳13共同围成一收容腔，所述移动终端的主板及其他元件收容于所述收容腔内。所述移动终端100还包括一显示区101及围绕显示区101的周边区102，显示区101用于实现所述移动终端100的显示功能及触控功能等。
请同时参阅图2，图2为图1中所示移动终端的天线系统的结构示意图。如图2中所示，所述移动终端100包括天线系统14及公共地端15，所述天线系统14与所述公共地端15连接。其中，所述公共地端15可以是所述移动终端100的主板、所述中框12或者所述后壳13等形成的公共的接地端。
所述天线系统14包括第一天线141、第二天线142、第三天线143、第一功分器144、频率选择单元145及信号收发器146。所述第一天线141、所述第二天线142和所述第三天线143位于所述移动终端100的一端，并位于所述移动终端100的顶端，所述第三天线143位于所述第一天线141与所述第二天线142之间。
本实施方式中，是以所述第一天线141、所述第二天线142和所述第三天线143位于所述移动终端100的顶端，即所述天线系统14位于所述移动终端100的顶端为例进行说明的，但并不局限于此，在其他实施方式中，所述天线系统14也可以是位于所述移动终端100的底端或者侧边，或者在所述移动终端100的顶端、底端以及侧边等分别设置一个天线系统14，并不以此为限。
其中，所述第一天线141、所述第二天线142和所述第三天线143位于所述移动终端100的一端，可以是指所述第一天线141、所述第二天线142和所述第三天线143的谐振臂位于所述移动终端100的一端；所述第三天线143位于所述第一天线141与所述第二天线142之间，可以是指所述第三天线143的谐振臂位于所述第一天线141的谐振臂和所述第二天线142的谐振臂之间。所述第一天线141、所述第二天线142和所述第三天线143的谐振臂，可以是由所述中框12或者所述后壳13上的一部分形成，也可以是单独设置的。
所述第一天线141与所述第一功分器144的第一收发端连接，所述第二天线142与所述第一功分器144的第二收发端连接，所述第三天线143与所述频率选择单元145的第一收发端连接，所述第一功分器144的第三收发端与所述频率选择单元145的第二收发端连接，并通过所述频率选择单元145与所述信号收发器146连接，所述频率选择单元145的第三收发端与所述信号收发器146的信号收发端连接。
这样，通过功分器将传统的单个天线在不同的空间分成中高频的第一天线和第二天线，使得单个天线的功率降低，形成双热点或多热点，使得无线功率分布较为均匀，从而使得SAR(Specific Absorption Rate)或HAC(Hearing Aid Compatibility)值降低，使得终端产品通过相应的测试，通过多热点的设置还可以拓展移动终端的天线的辐射方向图，减少无线信号覆盖的盲区，提升在不同使用位置与场景的无线通信质量，再者，第一天线和第二天线分布于不同位置，可减少两只天线同时被用户手握等情况而导致性能下降的概率与程度，进而提高用户无线体验。
所述天线系统14还包括第一射频匹配电路147、第二射频匹配电路148和第三射频匹配电路149。所述第一射频匹配电路147连接于所述第一功分器144的第一收发端与所述第一天线141之间，所述第二射频匹配电路148连接于所述第一功分器144的第二收发端与所述第二天线142之间，所述第三射频匹配电路149连接于所述频率选择单元145的第二收发端与所述第三天线143之间。
其中，所述频率选择单元145包括合路器或者滤波器，所述合路器或者滤波器的第一收发端为所述频率选择单元145的第一收发端，所述合路器或者滤波器的第二收发端为所述频率选择单元145的第二收发端，所述合路器或者滤波器的第三收发端为所述频率选择单元145的第三收发端。
所述第一天线141和所述第二天线142覆盖中高频频段，所述第三天线143覆盖低频频段。
这样，通过设置频率选择单元，即设置合路器或滤波器，单独设置一支低频的第三天线，可以有效解决了功分器带宽瓶颈的限制，以利于天线工程师进行功分器的运用与天线的设计，且进一步将第三天线设置于第一天线和第二天线之间，可以提高中高频的第一天线和第二天线之间的隔离度与降低封包相关系数ECC(Envelope CorrelationCoefficient)，而减低第一天线和第二天线之间互相干扰的情况，确保第一天线和第二天线彼此之间的独立性，并且可以进一步帮助拓展第一天线和第二天线的方向图，进而提升无线通信性能和用户体验。此外，将低频天线独立设置于功分器之外，可避免功分器的两端口，即第一收发端与第二收发端，为了减少彼此间的带内的阻抗失配而造成不必要的反射损耗与第三收发端的回波非预期失真，亦即此将低频独立设置于功分器之外的设计，有助于天线布局与整机堆叠的设计，使得整体无线性能，及用户的无线体验，与产品尺寸更优及更有竞争力。
请同时参阅图3，图3为本发明另一实施例提供的移动终端的天线系统的结构示意图。如图3中所示，图3中所示的天线系统24与图2中所示的天线系统14之间的区别在于：所述天线系统24还包括第二功分器2410、第四天线2411和第四射频匹配电路2412。
所述天线系统24的第三天线243与所述第二功分器2410的第一收发端连接，并通过所述第二功分器2410与所述天线系统24的频率选择单元245连接，进一步的，所述天线系统24的第三射频匹配电路249连接于所述第二功分器2410的第一收发端与所述第三天线243之间。
所述第四天线2411与所述第二功分器2410的第二收发端连接，所述第四射频匹配电路2412连接于所述第四天线2411与所述第二功分器2410的第二收发端之间，所述第二功分器2410的第三收发端与所述频率选择单元245的第二收发端连接。
所述第四天线2411位于移动终端的侧边，也就是说，所述第四天线2411的谐振臂位于移动终端的侧边，所述天线系统24的第二天线242位于所述第三天线243与所述第四天线2411之间。所述第四天线2411覆盖低频频段。
本实施方式中，是以所述第二天线242位于所述第三天线243与所述第四天线2411之间为例进行说明的，但并不局限于此，在其他实施方式，第四天线2411还可以是位于移动终端的另一边，也就是说，还可以是移动终端的第一天线241位于所述第三天线243与所述第四天线2411之间，并不以此为限。
此外，请同时参阅图4，图4为本发明又一实施例提供的移动终端的天线系统的结构示意图。图4中所示的移动终端的天线系统包括图2中所示的天线系统14和图3中所示的天线系统24，也就是说，图4中所示的移动终端的天线系统是由天线系统14和天线系统24组成的，并且天线系统14和天线系统24可以分别位于移动终端的两端，以此来提高移动终端通信性能。
本发明实施例中，上述移动终端可以任何例如：手机、平板电脑(Tablet PersonalComputer)、膝上型电脑(Laptop Computer)、个人数字助理(personal digitalassistant，简称PDA)、移动上网装置(Mobile Internet Device，MID)或可穿戴式设备(Wearable Device)等具至少有通信、GPS及无线连接功能的移动终端。
本发明实施例提供的天线系统及移动终端，所述天线系统包括第一功分器、频率选择单元、第一天线、第二天线和第三天线，所述第一天线、所述第二天线和所述第三天线位于所述移动终端的一端，所述第一天线与所述第一功分器的第一收发端连接，所述第二天线与所述第一功分器的第二收发端连接，所述第一功分器的第三收发端与所述频率选择单元的第一收发端连接，所述第三天线与所述频率选择单元的第二收发端连接，所述第一天线及所述第二天线覆盖中高频频段，所述第三天线覆盖低频频段。这样，使用功分器，在不同的空间中分成覆盖中高频的第一天线和第二天线两个支路，在第一天线和第二天线之间设置覆盖低频的第三天线，从而可以以拓展天线系统辐射方向图，减少无线信号覆盖的盲区，提升在不同使用位置与场景的无线通信质量，还可以有效提升覆盖中高频的第一天线和第二天线之间的隔离度与降低封包相关系数ECC(Envelope CorrelationCoefficient)，并使天线效率因而提高。且因两天线物理位置不同，故可减低被用户手持时一次握覆住天线而使无线性能大幅下降的机率，进而进一步帮助拓展第一天线和第二天线的方向图，进而提升无线通信性能。此外，将低频天线独立设置于功分器之外，可避免功分器的两端口，即第一收发端与第二收发端，为了减少彼此间的带内的阻抗失配而造成不必要的反射损耗与第三收发端的回波非预期失真，亦即此将低频独立设置于功分器之外的设计，有助于天线布局与整机堆叠的设计，使得整体无线性能，及用户的无线体验，与产品尺寸更优及更有竞争力。
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以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种天线系统，应用于移动终端，其特征在于，所述天线系统包括第一功分器、频率选择单元、第一天线、第二天线和第三天线，所述第一天线、所述第二天线和所述第三天线位于所述移动终端的一端，所述第一天线与所述第一功分器的第一收发端连接，所述第二天线与所述第一功分器的第二收发端连接，所述第一功分器的第三收发端与所述频率选择单元的第一收发端连接，所述第三天线与所述频率选择单元的第二收发端连接，所述第一天线及所述第二天线覆盖中高频频段，所述第三天线覆盖低频频段。
2.如权利要求1所述的天线系统，其特征在于，所述天线系统包括第一射频匹配电路，所述第一射频匹配电路连接于所述第一功分器的第一收发端与所述第一天线之间。
3.如权利要求1所述的天线系统，其特征在于，所述天线系统包括第二射频匹配电路，所述第二射频匹配电路连接于所述第一功分器的第二收发端与所述第二天线之间。
4.如权利要求1所述的天线系统，其特征在于，所述第三天线位于所述第一天线与所述第二天线之间。
5.如权利要求1所述的天线系统，其特征在于，所述天线系统还包括第二功分器和第四天线，所述第三天线与所述第二功分器的第一收发端连接，所述第四天线与所述第二功分器的第二收发端连接，所述第四天线覆盖低频频段，所述第二功分器的第三收发端与所述频率选择单元的第二收发端连接。
6.如权利要求5所述的天线系统，其特征在于，所述天线系统包括第三射频匹配电路，所述第三射频匹配电路连接于所述第二功分器的第一收发端与所述第三天线之间。
7.如权利要求5所述的天线系统，其特征在于，所述第一天线或者所述第二天线位于所述第三天线与所述第四天线之间，所述第四天线位于所述移动终端的侧边。
8.如权利要求5所述的天线系统，其特征在于，所述天线系统包括第四射频匹配电路，所述第四射频匹配电路连接于所述第二功分器的第二收发端与所述第四天线之间。
9.如权利要求1所述的天线系统，其特征在于，所述频率选择单元包括合路器或者滤波器。
10.一种移动终端，其特征在于，所述移动终端包括如权利要求1-9中任一项所述的天线系统。
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