CN108155478A - 应用于移动终端的天线和移动终端 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种应用于移动终端的天线和移动终端，在PCB板布设有第一天线、第二天线及匹配电路，于第一天线和第二天线之间布设有寄生走线；寄生走线通过多个开关接地，使得寄生走线与接地点之间形成多个可切换接地回路，每个可切换接地回路上连接有等效感容值不同的频段匹配器件；且每个可切换接地回路中应用寄生走线的长度不同。通过在移动终端的两个天线之间增加接地的一根寄生走线，并在寄生走线的接地电路上增加频段匹配器件和开关设计，通过开关的切换选择具有不同等效感容值频段匹配器件的接地通路，基于寄生走线不同长度和频段匹配器件的不同感容值，实现在多个频段的隔离的作用，解决现有天线由于距离较近造成的隔离度差的技术问题。

Description

应用于移动终端的天线和移动终端
技术领域
本发明属于移动终端技术领域，具体地说，是涉及一种应用于移动终端的天线和移动终端。
背景技术
智能通信技术在家电、汽车交通、可穿戴产品及数据采集设备等方面的应用越来越广，同时，消费者对产品的低成本、小型集成化、便携及高度传输等方面的要求也越来越高。相应设备所需的天线数量、对天线增益的高要求和天线设计环境不断恶化的矛盾也愈加明显。
例如目前的数据传输方式中，蓝牙、MIMO（Multiple-Input Multiple-Output多输入输出） WIFI和4G数据连接主、分集形式使用愈加普遍，由于这些传输方式的同频且不兼容性，需要各自的天线实现。
由于产品设计空间的恶化，天线间距离较近造成的隔离度差导致的传输速率下降的现象也非常明显，而随着更多LTE频段如低频分集的使用，宽频天线的隔离度也成为天线辐射增益和传输速率的设计障碍之一。
发明内容
本申请提供了一种应用于移动终端的天线和移动终端，解决现有天线由于距离较近造成的隔离度差的技术问题。
为解决上述技术问题，本申请采用以下技术方案予以实现：
提出一种应用于移动终端的天线，包括PCB板，所述PCB板布设有第一天线及其第一天线匹配电路和第二天线及其第二天线匹配电路，于所述第一天线和所述第二天线之间布设有寄生走线；所述寄生走线通过多个开关接地，使得所述寄生走线与接地点之间形成多个可切换接地回路，每个可切换接地回路上连接有等效感容值不同的频段匹配器件；且每个可切换接地回路中应用寄生走线的长度不同。
进一步的，所述多个开关为单刀多掷开关或多刀多掷开关。
进一步的，所述寄生走线为根据LDS、FPC、PCB或冲压金属体制作成的金属走线或陶瓷多层金属走线。
进一步的，所述等效感容值不同的多个频段匹配器件连接于所述寄生走线和所述多个开关之间，所述多个开关接地；且所述效感容值不同的多个频段匹配器件连接在所述寄生走线的不同位置上。
进一步的，所述等效感容值不同的多个频段匹配器件连接于所述多个开关和接地点之间；所述多个开关分别连接在所述寄生走线的不同位置上。
进一步的，所述寄生走线一端接地。
进一步的，所述第一天线、所述第二天线和所述寄生走线布设于所述PCB板的净空区域。
进一步的，所述寄生走线与其投影区的金属器件或参考地的高度至少保证设定距离。
提出一种移动终端，应用有上述的应用于移动终端的天线。
与现有技术相比，本申请的优点和积极效果是：本申请提出的应用于移动终端的天线和移动终端中，在移动终端的两个天线之间增加接地的一根寄生走线，并在寄生走线的接地回路上增加频段匹配器件和开关设计，通过多个开关的切换选择具有不同等效感容值的频段匹配器件的接地通路，基于寄生走线不同长度和频段匹配器件的不同感容值，实现在多个频段的隔离的作用，解决现有天线由于距离较近造成的隔离度差的技术问题。
结合附图阅读本申请实施方式的详细描述后，本申请的其他特点和优点将变得更加清楚。
附图说明
图1为本申请提出的应用于移动终端的天线的架构图；
图2为本申请提出的应用于移动终端的天线的架构图；
图3为本申请提出的应用于移动终端的天线的架构图；
图4为本申请提出的应用于移动终端的天线的架构图。
具体实施方式
下面结合附图对本申请的具体实施方式作进一步详细地说明。
本申请提出的应用于移动终端的天线，尤其适用于小面积产品设计中，同频天线之间由于距离较近造成的PCB板级信号电流或天线空间电磁辐射的隔离度较差的情况，如图1所示，包括PCB板1，PCB板1布设有第一天线11及其第一天线匹配电路12和第二天线21及其第二天线匹配电路22，于第一天线11和第二天线21之间布设有寄生走线3；寄生走线3通过多个开关4接地，使得寄生走线3与接地点之间形成多个可切换接地回路，每个可切换接地回路上连接有等效感容值不同的频段匹配器件5，且每个可切换接地回路中应用的寄生走线的长度不同，如图1所示，也即，每个开关对应的可切换接地回路都连接在寄生走线的不同位置上。
通过在移动终端的两个天线11和21之间增加接地的一根寄生走线3，并在寄生走线3的接地回路上增加频段匹配器件5和开关4设计，通过多个开关4的切换选择具有不同等效感容值的频段匹配器件5的接地通路，基于寄生走线不同长度和频段匹配器件的不同感容值，实现在多个频段的隔离的作用，解决现有天线由于距离较近造成的隔离度差的技术问题。
这是因为，由公式LC（2Лf）^2=1（其中L和C是寄生走线等效感容值）可知，寄生走线所能隔离的频段f与寄生走线所在电路的等效感容值有关，包括寄生走线的感容值和匹配电路的感容值，改变等效感容值L和/或C即可以改变寄生走线所能隔离的频段，因此，通过不同等效感容值的频段匹配器件5的感容值的切换和不同寄生走线感容值就可以改变寄生走线所能隔离的频段。
这里的寄生走线3为根据LDS（激光直接成型技术）、FPC（柔性电路板）、PCB（印制电路板）或冲压金属体制作成的金属走线或陶瓷多层金属走线。
多个开关4可以多个独立控制的单刀单掷开关，也可以是单刀多掷开关、多刀多掷开关等，均能实现寄生走线不同位置、不同匹配通路、不同接地数量的接地的搭配，形成不同的寄生走线回路形式，实现多频段隔离度的提升设计。
为了提高寄生走线所能起到的提高隔离度频段的带宽，寄生走线优选置于PCB板的净空区域，或者保证寄生走线与其投影区的金属器件或参考地的高度不少于设定距离，也即尽量增大寄生走线与其投影区的金属器件或参考地的高度。
上述频段匹配器件可以是电容、电感等无源调谐匹配器件、可调谐电容等有源匹配器件，或微带线、绕线等附加走线形式的等效匹配器件。
上述，第一天线和第二天线可以是一套多频天线分支，也可以是多套不同频段多频天线分支组成的天线组。
结合上述提出的应用于移动终端的天线，本申请还提出一种移动终端，下面以三个实施例对上述提出的应用于移动终端的天线在移动终端中的应用进行详细说明。
实施例一
如图2所示，移动终端的PCB板上包括参考地部分300和净空区域301，参考地部分300为芯片6、天线及其他相关器件的参考地，净空区域301是为了提高天线的辐射效率所具有的天线净空区，即没有任何金属及参考地的区域。芯片6为具有信号收发及对开关逻辑控制功能芯片和电路的统称，包括主芯片、射频相关电路、滤波及多工器等器件。第一天线11和第二天线21为两个同频天线，分别通过第一天线匹配电路12和第二天线匹配电路22进行相应的阻抗调谐。
寄生走线3的一端连接参考地300，频段匹配器件51和52分别连接在寄生走线3的不同位置上，频段匹配器件551和52通过单刀双掷开关4接地。开关4由芯片6控制。芯片6控制开关4选择性接地，形成并联选择性接地形式。
当两个同频开关工作在频段1时，开关4不选通，此时寄生走线3基于与参考地的接地回路具有在频率1隔离的作用，当两个同频天线工作在频段2时，开关4选通频段匹配器件51所在可切换接地回路，将寄生走线3中断短路接地形成接地回路，由于等效感容值被改变，此时寄生走线3具有在频率2的隔离作用；当两个同频天线工作在频段3时，开关4选通频段匹配器件52所在可切换接地回路，将寄生走线3下段短路接地形成接地回路，由于等效感容值被改变，此时寄生走线3具有在频率3的隔离作用。。
实施例二
如图3所示，移动终端的PCB板上包括参考地部分400和净空区域401，参考地部分400为芯片6、天线及其他相关器件的参考地，净空区域401是为了提高天线的辐射效率所具有的天线净空区，即没有任何金属及参考地的区域。芯片6为具有信号收发及对开关逻辑控制功能芯片和电路的统称，包括主芯片、射频相关电路、滤波及多工器等器件。第一天线11和第二天线21为同频天线，分别通过第一天线匹配电路12和第二天线匹配电路22进行相应的阻抗调谐。
寄生走线3在其本体的不同位置通过单刀双掷开关4将两个不同的频段匹配器件51和52选择性接地。单刀双掷开关4由芯片6控制，选择两个串联不同频段匹配器件的寄生走线接地回路。
当两个同频天线同时工作在频段1时，单刀双掷开关的左侧回路选通，此时寄生走线3末端通过图示左边的频段匹配器件51接地，具有在频段1的隔离作用；当两个同频天线同时工作在频段2时，单刀双掷开关的右侧回路选通，此时寄生走线3中段通过图示右边的频段匹配器件52接地，等效感容值被改变，具有在频段2的隔离作用。
实施例三
如图4所示，移动终端的PCB板上包括参考地部分500和净空区域501，参考地部分500为芯片6、天线及其他相关器件的参考地，净空区域501是为了提高天线的辐射效率所具有的天线净空区，即没有任何金属及参考地的区域。芯片6为具有信号收发及对开关逻辑控制功能芯片和电路的统称，包括主芯片、射频相关电路、滤波及多工器等器件。第一天线11和第二天线21为同频天线，分别通过第一天线匹配电路12和第二天线匹配电路22进行相应的阻抗调谐。
寄生走线3在其本体的不同位置通过两个不同的频段匹配器件51和52由双刀双掷开关4选择性接地。双刀双掷开关4由芯片6控制，选择两个串联不同频段匹配器件的寄生走线接地回路。
当两个同频天线同时工作在频段1时，双刀双掷开关的回路ac选通，此时寄生走线3末端通过开关左回路ac和频段匹配器件51接地，具有在频段1的隔离作用；当两个同频天线同时工作在频段2时，双刀双掷开关的回路ad选通，此时寄生走线3末端通过开关回路ad和频段匹配器件51接地，具有在频段2的隔离作用；当两个同频天线同时工作在频段3时，双刀双掷开关的回路bc选通，此时寄生走线3中段通过开关回路bc和频段匹配器件52接地，具有在频段3的隔离作用；当两个同频天线同时工作在频段4时，双刀双掷开关的回路bd选通，此时寄生走线3中段通过开关回路bd和频段匹配器件52接地，具有在频段4的隔离作用。
上述本申请提出的应用于移动终端的天线和移动终端，在移动终端的两个天线之间增加接地的一根寄生走线，并在寄生走线的接地电路上增加频段匹配器件和开关设计，通过开关的切换选择具有不同等效感容值频段匹配器件的接地通路，基于寄生走线不同长度和频段匹配器件的不同感容值，实现在多个频段的隔离的作用，解决现有天线由于距离较近造成的隔离度差的技术问题。
应该指出的是，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.应用于移动终端的天线，包括PCB板，所述PCB板布设有第一天线及其第一天线匹配电路和第二天线及其第二天线匹配电路，其特征在于，
于所述第一天线和所述第二天线之间布设有寄生走线；所述寄生走线通过多个开关接地，使得所述寄生走线与接地点之间形成多个可切换接地回路，每个可切换接地回路上连接有等效感容值不同的频段匹配器件；且每个可切换接地回路中应用寄生走线的长度不同。
2.根据权利要求1所述的应用于移动终端的天线，其特征在于，所述多个开关为单刀多掷开关或多刀多掷开关。
3.根据权利要求1所述的应用于移动终端的天线，其特征在于，所述寄生走线为根据LDS、FPC、PCB或冲压金属体制作成的金属走线或陶瓷多层金属走线。
4.根据权利要求1所述的应用于移动终端的天线，其特征在于，所述等效感容值不同的多个频段匹配器件连接于所述寄生走线和所述多个开关之间，所述多个开关接地；
且所述效感容值不同的多个频段匹配器件连接在所述寄生走线的不同位置上。
5.根据权利要求1所述的应用于移动终端的天线，其特征在于，所述等效感容值不同的多个频段匹配器件连接于所述多个开关和接地点之间；所述多个开关分别连接在所述寄生走线的不同位置上。
6.根据权利要求1所述的应用于移动终端的天线，其特征在于，所述寄生走线一端接地。
7.根据权利要求1所述的应用于移动终端的天线，其特征在于，所述第一天线、所述第二天线和所述寄生走线布设于所述PCB板的净空区域。
8.根据权利要求1所述的应用于移动终端的走线，其特征在于，所述寄生走线与其投影区的金属器件或参考地的高度至少保证设定距离。
9.移动终端，其特征在于，应用有如权利要求1-8任一项所述的应用于移动终端的天线。
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