CN108539381A - 天线系统及移动终端 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种天线系统，所述天线系统包括模式开关，位于所述第一角区的第一天线，位于所述第二角区的第二天线，位于所述第三角区的第三天线和位于所述第四角区的第四天线；所述第三天线包括沿下侧短边延伸的第一支节和沿第二长边延伸的第二支节，所述第二支节的长度大于所述第一支节的长度；在所述模式开关控制下，所述天线系统工作于以下任一种工作模式：SISO模式和MIMO模式。该天线系统可以降低多工作模式下的天线系统的低频相关性。本发明还提供一种移动终端。

Description

天线系统及移动终端
【技术领域】
本发明涉及通信技术领域，特别地涉及一种天线系统及移动终端。
【背景技术】
移动终端例如手机、平板电脑等均设置有天线，以便能够接收和发射电磁波信号，实现无线通讯。
多输入多输出(Multi-input Multi-output，简称MIMO)是一种多天线无线通信系统，相对于普通的单输入单输出系统(Single-Input Single-Output，简称SISO)，MIMO能利用发射端的多个天线各自独立发送信号，同时在接收端用多个天线接收并恢复原信息。由于MIMO可以在不需要增加带宽或总发送功率耗损的情况下大幅地增加通信系统的数据吞吐量及发送距离，使得此技术于近几年受到许多瞩目。
在兼容SISO和MIMO的多工作模式的天线系统中，各个天线之间的低频相关性较高，因而会影响MIMO系统的性能。
【发明内容】
为了解决上述问题，本发明提供了一种天线系统及移动终端，所述天线系统应用于移动终端中，所述移动终端包括相对设置的上侧短边和下侧短边，相对设置且连接所述上侧短边和所述下侧短边的第一长边和第二长边，邻接所述下侧短边和所述第一长边的第一角区，与所述第一角区成对角、邻接所述上侧短边和所述第二长边的第二角区，邻接所述下侧短边和所述第二长边的第三角区，与所述第三角区成对角、邻接所述上侧短边和所述第一长边的第四角区，所述天线系统包括模式开关，位于所述第一角区的第一天线，位于所述第二角区的第二天线，位于所述第三角区的第三天线和位于所述第四角区的第四天线；所述第三天线包括沿下侧短边延伸的第一支节和沿第二长边延伸的第二支节，所述第二支节的长度大于所述第一支节的长度；在所述模式开关控制下，所述天线系统工作于以下任一种工作模式：
SISO模式，所述第一天线为主天线，所述第二天线为分集天线，当主天线性能恶化时，切换至分集天线；MIMO模式，所述第二天线和所述第三天线构成低频MIMO天线组，所述第一天线、所述第二天线、所述第三天线和所述第四天线构成高频MIMO天线组。
作为一种改进，所述天线系统还包括控制模块，所述模式开关为受控于控制模块的射频开关。
作为一种改进，所述第二天线沿所述上侧短边和/或所述第二长边延伸。
作为一种改进，所述第一天线为沿所述第一长边和所述下侧短边延伸的L形结构，所述第一天线沿所述第一长边延伸的长度小于所述第一天线沿所述下侧短边延伸的长度。
作为一种改进，所述模式开关包括与所述第一天线连接的第一子开关、与所述第二天线连接的第二子开关和与所述第三天线连接的第三子开关。
本发明还提供一种移动终端，所述移动终端包括上述技术方案中的天线系统。
本发明的有益效果是：本发明的天线系统及移动终端通过对天线系统的合理布局和单天线方案的优化，可有效降低低频天线的相关性，提升MIMO系统的性能。
【附图说明】
图1为本发明实施例中的天线系统的结构示意图；
图2为本发明实施例中的第一天线的回波损耗示意图；
图3为本发明实施例中的第二天线的回波损耗示意图；
图4为本发明实施例中的第三天线的回波损耗示意图；
图5为本发明实施例中的第四天线的回波损耗示意图；
图6为本发明实施例中的两个天线组合的低频相关性的对比示意图。
【具体实施方式】
下面通过具体实施方式结合附图1至附图6对本发明作进一步详细说明，以便能够更好地理解本发明的方案以及其各方面的优点。在以下的实施例中，提供以下具体实施方式的目的是便于对本申请公开内容更清楚透彻的理解，而不是对本发明的限制。其中上、下、左、右等指示方位的字词仅是针对所示结构在对应附图中位置而言。
本发明实施例提供一种天线系统，该天线系统应用于移动终端中，如图1所示，移动终端包括相对设置的上侧短边11和下侧短边12，相对设置且连接上侧短边11和下侧短边12的第一长边13和第二长边14，邻接下侧短边12和第一长边13的第一角区A，与第一角区A相对、邻接上侧短边11和第二长边14的第二角区B，邻接下侧短边12和第二长边14的第三角区C，与第三角区C相对、邻接上侧短边11和第一长边13的第四角区D，天线系统包括模式开关，位于第一角区A的第一天线101，位于第二角区B的第二天线102，位于第三角区C的第三天线103和位于第四角区D的第四天线104。
在模式开关控制下，天线系统工作于以下任一种工作模式：
SISO模式，第一天线101为主天线，第二天线102为分集天线，当主天线性能恶化时，切换至分集天线；MIMO模式，第二天线102和第三天线103构成低频MIMO天线组，第一天线101、第二天线102、第三天线103和第四天线104构成高频MIMO天线组。
具体地，当天线系统处于SISO工作模式时，移动终端可以工作在普通状态和手持状态。当移动终端处于普通状态时，位于移动终端下侧短边12的第一天线工作；当移动终端处于手持状态时，第一天线由于受到手的影响而性能恶化，此时第一天线将停止工作，切换至第二天线工作。
当天线系统处于MIMO工作模式时，第二天线和第三天线共同构成低频MIMO；第一天线、第二天线、第三天线和第四天线共同构成高频MIMO。
如图1所示，第一天线101主要分布于所述下侧短边12，为沿所述第一长边和所述下侧短边延伸的L形结构，第一天线101沿第一长边13延伸的长度小于第一天线沿下侧短边12延伸的长度。
第二天线102呈沿上侧短边11延伸的条状结构，在其他的实施方式中，根据天线长度的需要，第二天线也可延伸至第二长边14。
第三天线103包括沿第二长边14延伸的第一支节1031和沿下侧短边12延伸的第二支节1032，第二支节1032的长度小于第一支节1031的长度，即第三天线103主要分布在第二长边。
这样，下侧短边12设置有第一天线101和第三天线103，且下侧短边12的大部分区域用于设置第一天线101，这样可以增加第一天线的天线口径，保证处于SISO模式时的第一天线的天线性能和载波聚合能力。
此外，本发明实施例还具有以下有益效果：通过模式开关切换第三天线低频高频，分别保证高、低频模式天线效率；通过减小第三天线口径，降低了MIMO低频模式下第二天线和第三天线的包络相关系数(enve lope correlation coefficient，简称ECC)；通过将第三天线主要布置在Y方向上，缩小在X方向的尺寸，进一步降低了低频天线的相关性；通过将第二天线和第三天线靠着同一侧长边放置，更有利于进一步降低低频相关性。
如图2所示的是第一天线的回波损耗示意图，如图3所示的是第二天线的回波损耗示意图，如图4所示的是第三天线的回波损耗示意图，如图5所示的是第四天线的回波损耗示意图。
为了观测第三天线的设计对于降低低频相关性的作用，设置了两组实验。第一组实验中，第一天线和第二天线同时工作，第二组实验中，第二天线和第三天线同时工作，测试每组实验中两个天线的低频相关性。需要说明的是，以上两组实验中，两个天线具有相同的位置关系。具体的，每组实验的两个天线都分别位于呈对角的两个角区内。如图6所示，位于上方的曲线为第一天线和第二天线同时工作时的低频相关性系数，位于下方的曲线为第二天线和第三天线同时工作时的低频相关性系数。可见，由于第三天线的针对性设计，第二天线和第三天线在低频的相关性是要优于第一天线和第二天线的相关性，因此具有更好的MIMO性能。
在本发明实施例中，天线系统还包括控制模块20，模式开关为受控于控制模块20的射频开关。
如图1所示，模式开关包括与第一天线101连接的第一子开关201、与第二天线102连接的第二子开关202和与第三天线103连接的第三子开关203。
本发明还提供一种移动终端，移动终端包括上述技术方案中的天线系统。因此，该移动终端包含多工作模式的天线系统，且天线系统的低频相关性较低。
与现有技术相比，本发明的天线系统及移动终端通过对天线系统的合理布局和单天线方案的优化，可有效降低低频天线的相关性，提升MIMO系统的性能。
以上所述的仅是本发明的实施方式，在此应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出改进，但这些均属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种天线系统，所述天线系统应用于移动终端中，所述移动终端包括相对设置的上侧短边和下侧短边，相对设置且连接所述上侧短边和所述下侧短边的第一长边和第二长边，邻接所述下侧短边和所述第一长边的第一角区，与所述第一角区成对角、邻接所述上侧短边和所述第二长边的第二角区，邻接所述下侧短边和所述第二长边的第三角区，与所述第三角区成对角、邻接所述上侧短边和所述第一长边的第四角区，其特征在于，所述天线系统包括模式开关，位于所述第一角区的第一天线，位于所述第二角区的第二天线，位于所述第三角区的第三天线和位于所述第四角区的第四天线；所述第三天线包括沿下侧短边延伸的第一支节和沿第二长边延伸的第二支节，所述第二支节的长度大于所述第一支节的长度；在所述模式开关控制下，所述天线系统工作于以下任一种工作模式：
SISO模式，所述第一天线为主天线，所述第二天线为分集天线，当主天线性能恶化时，切换至分集天线；
MIMO模式，所述第二天线和所述第三天线构成低频MIMO天线组，所述第一天线、所述第二天线、所述第三天线和所述第四天线构成高频MIMO天线组。
2.根据权利要求1所述的天线系统，其特征在于，所述天线系统还包括控制模块，所述模式开关为受控于控制模块的射频开关。
3.根据权利要求1所述的天线系统，其特征在于，所述第二天线沿所述上侧短边和/或所述第二长边延伸。
4.根据权利要求3所述的天线系统，其特征在于，所述第一天线为沿所述第一长边和所述下侧短边延伸的L形结构，所述第一天线沿所述第一长边延伸的长度小于所述第一天线沿所述下侧短边延伸的长度。
5.根据权利要求1所述的天线系统，其特征在于，所述模式开关包括与所述第一天线连接的第一子开关、与所述第二天线连接的第二子开关和与所述第三天线连接的第三子开关。
6.一种移动终端，其特征在于，所述移动终端包括权利要求1至5中任一项所述的天线系统。
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