CN108336481B - 一种天线系统及移动终端 - Google Patents

一种天线系统及移动终端 Download PDF

Info

Publication number
CN108336481B
CN108336481B CN201810006688.2A CN201810006688A CN108336481B CN 108336481 B CN108336481 B CN 108336481B CN 201810006688 A CN201810006688 A CN 201810006688A CN 108336481 B CN108336481 B CN 108336481B
Authority
CN
China
Prior art keywords
antenna
radio frequency
frequency switch
branch
radiation part
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201810006688.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108336481A (zh
Inventor
韩莉
姜华
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
AAC Technologies Pte Ltd
Original Assignee
AAC Technologies Pte Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by AAC Technologies Pte Ltd filed Critical AAC Technologies Pte Ltd
Priority to CN201810006688.2A priority Critical patent/CN108336481B/zh
Publication of CN108336481A publication Critical patent/CN108336481A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108336481B publication Critical patent/CN108336481B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/36—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12—Supports; Mounting means
    • H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/24—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set
    • H01Q1/241—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM
    • H01Q1/242—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for hand-held use
    • H01Q1/243—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for hand-held use with built-in antennas
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/48—Earthing means; Earth screens; Counterpoises
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/50—Structural association of antennas with earthing switches, lead-in devices or lightning protectors

Abstract

本发明涉及通信领域，公开了一种天线系统及移动终端。该天线系统包括第一天线辐射部、第二天线辐射部和设有第一射频开关、第二射频开关、第一匹配电路、第二匹配电路、馈电点、第一接地点和第二接地点的电路板；馈电点与第一天线辐射部电连接以使第一天线辐射部实现馈电，第一射频开关一端电连接至第一接地点，另一端通过接入第一匹配电路连接至第一天线辐射部以使第一天线辐射部实现接地；第二射频开关一端电连接至第二接地点，另一端通过接入第二匹配电路连接至第二天线辐射部以使第二天线辐射部实现接地，第二天线辐射部与第一天线辐射部间隔设置以实现电磁耦合。本发明提供的天线系统及移动终端，兼具频带宽、高性能的同时兼具低实现成本。

Description

一种天线系统及移动终端
技术领域
本发明涉及通信领域，特别涉及一种天线系统及移动终端。
背景技术
随着通信技术的迅猛发展，5G网络作为第五代移动通信网络，其最高理论传输速度可达每秒数十Gb，这比4G网络的传输速度快数百倍，也就是说整部超高画质电影可在1秒之内下载完成。
但本发明的发明人发现，由于目前5G还没有普及，因此现有的手机等移动终端中的天线系统仅能工作在2G、3G、4G频段上，如果想要达到支持5G频段就需要重新制备更换针对5G频段的天线系统，现有的天线系统无法回收重复利用，这无疑会增加成本。
发明内容
本发明实施方式的目的在于提供一种天线系统，在现有支持2G、3G、4G频段天线系统的基础上只需切换3个状态就可实现5G频段的覆盖，兼具频带宽、高性能的同时也兼具了低实现成本。
为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种天线系统，包括第一天线辐射部、第二天线辐射部和设有第一射频开关、第二射频开关、第一匹配电路、第二匹配电路、馈电点、第一接地点和第二接地点的电路板；
所述馈电点与所述第一天线辐射部电连接以使所述第一天线辐射部实现馈电，所述第一射频开关一端电连接至第一接地点，另一端通过接入所述第一匹配电路连接至所述第一天线辐射部以使所述第一天线辐射部实现接地；
所述第二射频开关一端电连接至第二接地点，另一端通过接入所述第二匹配电路连接至所述第二天线辐射部以使所述第二天线辐射部实现接地，所述第二天线辐射部与所述第一天线辐射部间隔设置以实现电磁耦合；
所述第一射频开关和所述第二射频开关分别具有多个工作状态，切换所述第一射频开关和所述第二射频开关的状态，所述天线系统覆盖的频率范围为824MHz-960MHz、1710MHz-2690MHz、3300-3600MHz和4500MHz-5000MHz。
本发明的实施方式还提供了一种移动终端。该移动终端包括本发明任意实施方式提供的天线系统。
本发明实施方式相对于现有技术而言，天线系统通过调整两个射频开关的状态，能够实现上述3种状态，通过上述3种状态就能够使天线系统实现5G频段的覆盖，即在现有支持2G、3G、4G频段的基础上，不需要其他改进，就可以实现5G频段，兼具了高频带宽、高性能的优点，并且复杂度远远低于增加天线个数实现5G频段等方式。
另外，所述第一匹配电路包含第一开路分支和第一短路分支；所述第二匹配电路包含第一电感分支、第二电感分支和第二开路分支；其中，所述第一电感分支包含串联的第一电感，所述第二电感分支包含串联的第二电。
另外，所述天线系统共有3个工作状态：当所述天线系统工作于第一工作状态时，所述第一射频开关接入所述第一短路分支，所述第二射频开关接入第二开路分支时，所述第一天线辐射部的工作频段覆盖2300MHz-2690MHz和4500MHz-5000MHz，所述第二天线辐射部的工作频段覆盖1710MHz-2170MHz和3300MHz-3600MHz；当所述天线系统工作于第二工作状态时，所述第一射频开关接入所述第一开路分支，所述第二射频开关接入所述第一电感分支时，所述第二天线辐射部的工作频段覆盖880MHz-960MHz；当所述天线系统工作于第三工作状态时，所述第一射频开关接入所述第一开路分支，所述第二射频开关接入所述第二电感分支时，所述第二天线辐射部的工作频段覆盖824MHz-894MHz。
另外，所述第一辐射部和所述第二辐射部由柔性电路板或激光直接成型技术制成。
另外，所述天线系统还包括非金属支架，所述第一辐射部和所述第二辐射部设置于所述非金属支架上。
附图说明
图1是本发明第一实施方式的天线系统的结构示意图；
图2是本发明第一实施方式的天线系统中第一天线辐射部、第二天线辐射部的工作频段的辐射区域示意图；
图3是本发明第一实施方式的天线系统的另一结构示意图；
图4是本发明第一实施方式的天线系统的反射系数图；
图5是本发明第一实施方式的天线系统的效率图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本发明而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本发明所要求保护的技术方案。
本发明的第一实施方式涉及一种天线系统。如图1所示，该天线系统包括电路板10、第一天线辐射部20和第二天线辐射部30，以及设置在电路板10上的馈电点601、第一接地点401、第二接地点501、第一射频开关402、第二射频开关502、第一匹配电路403和第二匹配电路503。
具体的，第一天线辐射部20包括馈电部60，该馈电部60与馈电点601电连接实现信号传输；第一天线辐射部20还包括第一接地部40，该第一接地部40通过第一射频开关402电连接至第一接地点401以实现接地。需要说明的是，第一射频开关402的周围设有第一匹配电路403，第一射频开关402通过第一匹配电路403与第一接地部40连接。
第二天线辐射部30与第一天线辐射部20间隔设置以实现电磁耦合。该第二天线辐射部30包括第二接地部50，该第二接地部50通过第二射频开关502电连接至第二接地点501以实现接地。需要说明的是，第二射频开关502的周围设有第二匹配电路503，第二射频开关502通过第二匹配电路503与第二接地部50连接。
在本实施方式中，第一天线辐射部20和第二天线辐射部30可以采用柔性电路板或者激光直接成型技术制成。且天线系统还包括用于承接第一天线辐射部20和第二天线辐射部30的非金属支架。在本实施方式中，非金属支架为扬声器箱，第一天线辐射部20和第二天线辐射部30均设置在扬声器箱的表面上。
需要说明的是，在本实施方式中第一匹配电路403包含第一开路分支和第一短路分支，第二匹配电路503包含第一电感分支、第二电感分支和第二开路分支。其中，第一电感分支包含串联的第一电感，第二电感分支包含串联的第二电感。
通过切换第一射频开关402和第二射频开关502的状态，可接入匹配电路的不同分支，使得第一天线辐射部20和第二天线辐射部30处于不同的到地状态，从而使其辐射不同的工作频段。
为了便于理解，以下对第一射频开关402和第二射频开关502的具体切换进行说明。
当第一射频开关402接入第一短路分支，第二射频开关502接入第二开路分支时，第一天线辐射部20短路到地，第二天线辐射部30开路到地(即处于悬浮状态)。此时，第一天线辐射部20可以看做一个倒F天线(即IFA天线)，第二天线辐射部30悬浮，并与第一天线辐射部20悬浮耦合。此时，第一天线辐射部20的工作频段能够覆盖2个频段区域，具体是2300MHz-2690MHz和4500MHz-5000MHz，第二天线辐射部30的工作频段覆盖1710MHz-2170MHz和3300MHz-3600MHz。此时，所述天线系统处于第一工作状态。
其中，如图2所示，2300MHz-2690MHz和4500MHz-5000MHz的辐射区域位于第一天线辐射部20的A区域；1710MHz-2170MHz的辐射区域位于第二天线辐射部30的B区域和C区域；3300MHz-3600MHz的辐射区域位于第二天线辐射部30的B区域。
当第一射频开关402接入第一开路分支，第二射频开关502接入第一电感分支或第二电感分支时，第一天线辐射部20开路到地，第二天线辐射部30通过电感到地。此时，第一天线辐射部20可以看做为一个单极天线，第二天线辐射部30为寄生体并与第一天线辐射部20耦合产生低频，而第二射频开关502通过不同的电感到地，可以实现880MHz-960MHz和824MHz-894MHz两个低频段的切换。
具体的，在第一射频开关402接入第一开路分支，第二射频开关502接入第一电感分支时，第二天线辐射部30的工作频段覆盖880MHz-960MHz；在第一射频开关402接入第一开路分支，第二射频开关502接入第二电感分支时，第二天线辐射部30的工作频段覆盖824MHz-894MHz。并且，上述两个频段的辐射区域均位于第二天线辐射部30的区域B。
需要说明的是，第一电感的取值范围可以在3.6nH-4.2nH之间，第二电感的取值范围可以在4.9nH-5.6nH之间，优选第一电感的具体取值为3.9nH，第二电感的具体取值为5.1nH。但是，本领域的技术人员可以理解的是，本实施方式并不限制第一电感和第二电感的值，其可根据天线系统的具体环境调试选择。
在本实施方式中，天线系统中的第一射频开关402和第二射频开关502具体可以是常规的开关型号，此处不做限制。
在本实施方式中，天线系统中的第一天线辐射部20和第二天线辐射部30的走向，第一接地部40和馈电部60在第一天线辐射部20的设置位置，第二接地部50在二天线辐射部30的设置位置具体如图3所示。
需要说明的是，图3中给出的仅为天线系统中第一天线辐射部20和第二天线辐射部30的一种具体走向示意图，在实际应用中，本领域的技术人员，可以根据实际需要进行合理设置，此处不做限制。
为了直观的看到本实施方式中提供的天线系统的反射系数，以下以图3为例进行具体说明。
如图4所示，本实施方式提供的天线系统在第一射频开关402处于短路，第二射频开关502处于断路(图4中“状态1”表示的曲线)、在第一射频开关402处于断路，第二射频开关502与第一电感连通(图4中“状态2”表示的曲线)、在第一射频开关402处于断路，第二射频开关502与第二电感连通(图4中“状态3”表示的曲线)三种状态下，天线系统中的第一天线辐射部20和/或第二天线辐射部30产生的相应谐振的工作频段覆盖范围可以达到图4所示的频段。
另外，为了更加直观的看到本实施方式中提供的天线系统所能达到的效率，以下列举6个频段及这6个频段对应的平均效率，具体如表1和图5所示。
表1
频段(MHz) 平均效率(dB)
824-894 -4.6
880-960 -4.8
1710-2170 -4.3
2300-2690 -3.6
3300-3600 -4.1
4500-5000 -4
通过上述描述不难发现，天线系统通过调整两个射频开关的状态，能够实现上述3种状态，通过上述3种状态就能够使天线系统实现5G频段的覆盖，即在现有支持2G、3G、4G频段的基础上，不需要其他改进，就可以实现5G频段，兼具了高频带宽、高性能的优点，并且复杂度远远低于增加天线个数实现5G频段等方式。
本发明的第二实施方式涉及一种移动终端。该移动终端上可设有如第一实施方式所述的天线系统(如图1所示)，该移动终端可以是手机、平板电脑或笔记本电脑。
以手机为例，该天线可以作为LTE主天线，也可以放置在手机另一端同时作为LTEMIMO天线或分集接收天线。另外，值得一提的是，可在放置天线的另一侧设置其它的天线，如WIFI天线、蓝牙天线等，这种天线排布方式，有利于获得较佳的空间距离，从而获取更高的隔离度。且本实施方式中，天线的净空区边缘还可设有电子器件的摆放区，天线与该摆放区的距离可设置在15毫米以上。该电子器件可以是以下任意一种或其任意组合：USB接头、扬声器、听筒、耳机、摄像头、麦克风。这种设计方式有利于节省空间，提高天线所在区域的空间利用率。
本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (4)

1.一种天线系统，其特征在于，包括第一天线辐射部、第二天线辐射部和设有第一射频开关、第二射频开关、第一匹配电路、第二匹配电路、馈电点、第一接地点和第二接地点的电路板；
所述馈电点与所述第一天线辐射部电连接以使所述第一天线辐射部实现馈电，所述第一射频开关一端电连接至第一接地点，另一端通过接入所述第一匹配电路连接至所述第一天线辐射部以使所述第一天线辐射部实现接地；
所述第二射频开关一端电连接至第二接地点，另一端通过接入所述第二匹配电路连接至所述第二天线辐射部以使所述第二天线辐射部实现接地，所述第二天线辐射部与所述第一天线辐射部间隔设置以实现电磁耦合；
切换所述第一射频开关和所述第二射频开关的状态，所述天线系统工作于多个工作状态，并覆盖频段824MHz-960MHz、1710MHz-2690MHz、3300-3600MHz和4500MHz-5000MHz；
所述第一匹配电路包含第一开路分支和第一短路分支；
所述第二匹配电路包含第一电感分支、第二电感分支和第二开路分支；
其中，所述第一电感分支包含串联的第一电感，所述第二电感分支包含串联的第二电感；
所述天线系统共有3个工作状态：
当所述天线系统工作于第一工作状态时，所述第一射频开关接入所述第一短路分支，所述第二射频开关接入第二开路分支时，所述第一天线辐射部的工作频段覆盖2300MHz-2690MHz和4500MHz-5000MHz，所述第二天线辐射部的工作频段覆盖1710MHz-2170MHz和3300MHz-3600MHz；
当所述天线系统工作于第二工作状态时，所述第一射频开关接入所述第一开路分支，所述第二射频开关接入所述第一电感分支时，所述第二天线辐射部的工作频段覆盖880MHz-960MHz；
当所述天线系统工作于第三工作状态时，所述第一射频开关接入所述第一开路分支，所述第二射频开关接入所述第二电感分支时，所述第二天线辐射部的工作频段覆盖824MHz-894MHz。
2.根据权利要求1所述的天线系统，其特征在于，所述第一天线辐射部和所述第二天线辐射部由柔性电路板或激光直接成型技术制成。
3.根据权利要求2所述的天线系统，其特征在于，所述天线系统还包括非金属支架，所述第一天线辐射部和所述第二天线辐射部设置于所述非金属支架上。
4.一种移动终端，其特征在于，包括如权利要求1至3任意一项所述的天线系统。
CN201810006688.2A 2018-01-04 2018-01-04 一种天线系统及移动终端 Expired - Fee Related CN108336481B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810006688.2A CN108336481B (zh) 2018-01-04 2018-01-04 一种天线系统及移动终端

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810006688.2A CN108336481B (zh) 2018-01-04 2018-01-04 一种天线系统及移动终端

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108336481A CN108336481A (zh) 2018-07-27
CN108336481B true CN108336481B (zh) 2020-03-20

Family

ID=62924721

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810006688.2A Expired - Fee Related CN108336481B (zh) 2018-01-04 2018-01-04 一种天线系统及移动终端

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108336481B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109273843B (zh) * 2018-09-19 2020-12-25 深圳市泰衡诺科技有限公司 天线及移动终端

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101273492A (zh) * 2005-09-29 2008-09-24 索尼爱立信移动通讯股份有限公司 多频带曲折型单极天线
EP2092598A4 (en) * 2006-11-15 2009-12-16 Pulse Finland Oy INTERNAL MULTI-BAND ANTENNA
CN202004812U (zh) * 2010-12-01 2011-10-05 惠州Tcl移动通信有限公司 一种移动终端的多天线结构
CN104103904A (zh) * 2013-04-15 2014-10-15 广达电脑股份有限公司 可调式多频天线
CN104852146A (zh) * 2014-02-14 2015-08-19 神讯电脑(昆山)有限公司 多频天线模块及其自我调整方法
CN206040969U (zh) * 2016-06-29 2017-03-22 广东欧珀移动通信有限公司 天线装置及终端设备
US9608337B2 (en) * 2012-03-19 2017-03-28 Samsung Electronics Co., Ltd. Built-in antenna for electronic device
CN106887724A (zh) * 2017-03-16 2017-06-23 宇龙计算机通信科技(深圳)有限公司 天线系统及具有该天线系统的通信终端
CN106898865A (zh) * 2017-01-19 2017-06-27 瑞声科技(新加坡)有限公司 天线以及移动终端
CN206401516U (zh) * 2016-12-09 2017-08-11 上海青橙实业有限公司 一种移动终端及其金属后壳

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107528117B (zh) * 2013-12-12 2020-02-14 华为终端有限公司 一种终端

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101273492A (zh) * 2005-09-29 2008-09-24 索尼爱立信移动通讯股份有限公司 多频带曲折型单极天线
EP2092598A4 (en) * 2006-11-15 2009-12-16 Pulse Finland Oy INTERNAL MULTI-BAND ANTENNA
CN202004812U (zh) * 2010-12-01 2011-10-05 惠州Tcl移动通信有限公司 一种移动终端的多天线结构
US9608337B2 (en) * 2012-03-19 2017-03-28 Samsung Electronics Co., Ltd. Built-in antenna for electronic device
CN104103904A (zh) * 2013-04-15 2014-10-15 广达电脑股份有限公司 可调式多频天线
CN104852146A (zh) * 2014-02-14 2015-08-19 神讯电脑(昆山)有限公司 多频天线模块及其自我调整方法
CN206040969U (zh) * 2016-06-29 2017-03-22 广东欧珀移动通信有限公司 天线装置及终端设备
CN206401516U (zh) * 2016-12-09 2017-08-11 上海青橙实业有限公司 一种移动终端及其金属后壳
CN106898865A (zh) * 2017-01-19 2017-06-27 瑞声科技(新加坡)有限公司 天线以及移动终端
CN106887724A (zh) * 2017-03-16 2017-06-23 宇龙计算机通信科技(深圳)有限公司 天线系统及具有该天线系统的通信终端

Also Published As

Publication number Publication date
CN108336481A (zh) 2018-07-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102455333B1 (ko) 안테나 시스템 및 단말 기기
CN103117452B (zh) 一种新型lte终端天线
CN103236583B (zh) 一种增强带宽的新型lte金属框天线
CN204167466U (zh) 一种金属边框多频环路天线
EP2950455B1 (en) Wireless terminal
CN105932408A (zh) 一种高隔离度的金属边框lte调谐天线
WO2006011008A1 (en) A multi-band antenna arrangement
CN203674379U (zh) 一种移动终端金属结构天线
CN203398262U (zh) 一种超宽带的新型lte金属框天线
TW201644095A (zh) 天線結構及應用該天線結構的無線通訊裝置
CN204947084U (zh) 一种金属边框lte手机天线
CN103825108A (zh) 一种适用于多模多频段的手机终端mimo天线结构
Dioum et al. Compact dual-band monopole antenna for LTE mobile phones
CN107834206B (zh) 一种天线及移动终端
CN112713385A (zh) 一种天线结构和终端设备
CN107634338B (zh) 一种双频wifi天线及移动终端
US11342653B2 (en) Antenna structure and wireless communication device using same
CN202817178U (zh) 双频单级天线及其移动终端
CN202513278U (zh) 一种终端天线
CN203367465U (zh) 一种超宽带的新型lte金属框天线
CN108336481B (zh) 一种天线系统及移动终端
CN102969567A (zh) 通讯装置及其增加天线操作频宽的方法
CN203760679U (zh) 一种适用于多模多频段的手机终端mimo天线结构
CN201781061U (zh) 一种内置多频段天线及移动终端
CN108432048B (zh) 一种缝隙天线和终端

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20200320