CN109088155A - 一种提升分集天线性能的天线系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种提升分集天线性能的天线系统，其包括左侧金属框、右侧金属框以及上端金属框，左侧金属框的上部设置有第一开口且被该开口分隔成左上分支和左下分支，左下分支的上端设置有第一接地点，上端金属框从左到右依次设置有第二接地点、第一隔离地点、第二隔离地点以及第三接地点，右侧金属框的上部设置有第二开口且被该开口分隔成右上分支和右下分支，右下分支的上端设置有第四接地点，距离上端金属框下边缘1～2mm处设置有一与上端金属框平行的耦合金属条，耦合金属条的右端距离右上分支为1～2mm，耦合金属条的右端设置有馈电点，上端金属框上距离右侧金属框20～25mm位置处通过一SP4T开关接地形成开关地点。本发明切换谐振频段的天线辐射效率高。

Description

一种提升分集天线性能的天线系统
【技术领域】
本发明属于通讯技术领域，特别是涉及一种提升分集天线性能的天线系统。
【背景技术】
耦合馈电是从二十世纪八十年代兴起的一种非接触式馈电方式，主要分为口径耦合馈电和临近耦合馈电等两种方式。耦合馈电具有方便调节输入阻抗，扩展天线带宽等特点，在目前天线朝着小型化和宽带化发展的趋势下，耦合馈电正逐渐成为流行的馈电方式。
在全金属边框手机的天线系统中，通常会将金属边框切断使其一部分作为天线辐射体，提高天线性能。现有技术中天线的馈电点直接连接金属框，再通过地点开关进行切换，实现低频和中频的谐振切换，这种方式切换谐振频段的天线辐射效率会降低很多。
【发明内容】
本发明的主要目的在于提供一种提升分集天线性能的天线系统，切换谐振频段的天线辐射效率高。
本发明通过如下技术方案实现上述目的：一种提升分集天线性能的天线系统，其包括连接成一体的左侧金属框、右侧金属框以及上端金属框，所述左侧金属框的上部设置有第一开口且被该开口分隔成左上分支和左下分支，所述左下分支的上端设置有第一接地点，所述上端金属框从左到右依次设置有第二接地点、第一隔离地点、第二隔离地点以及第三接地点，所述右侧金属框的上部设置有第二开口且被该开口分隔成右上分支和右下分支，所述右下分支的上端设置有第四接地点，距离所述上端金属框下边缘1～2mm处设置有一与所述上端金属框平行的耦合金属条，所述耦合金属条的右端距离所述右上分支为1～2mm，所述耦合金属条的右端设置有馈电点，所述上端金属框上距离所述右侧金属框20～25mm位置处通过一SP4T开关接地形成开关地点。
进一步的，所述上端金属框的右部分、所述右侧金属框2的上部、以及所述耦合金属条形成一分集天线。
进一步的，所述上端金属框的左部分与所述左侧金属框的上部形成一三合一天线。
进一步的，所述耦合金属条的长度为15～25mm。
进一步的，所述开关地点距离所述第三接地点为8～10mm。
进一步的，所述第三接地点构成所述分集天线的接地点。
进一步的，所述第二接地点构成所述三合一天线的接地点。
进一步的，所述第一开口的宽度为2～4mm，距离所述上端金属框外侧8～10mm。
进一步的，所述第二开口的宽度为2～4mm，距离所述上端金属框外侧8～10mm。
进一步的，所述第一开口和所述第二开口中填充有塑胶。
与现有技术相比，本发明一种提升分集天线性能的天线系统的有益效果在于：在分集天线中设置了耦合金属条，将馈电点连接在耦合金属条上，通过调整耦合金属条的长度尺寸、以及到周边金属框的距离，使天线初始谐振位置在900MHz或2300M～2690MHz，然后再通过开关地点处串联不同的电容和电感值，进行低频(824～894MHz)和中频(1710M～2300MHz)谐振的切换，共同实现天线在824～960MHz@1710M～2690MHz整个频段的覆盖。
【附图说明】
图1为本发明实施例的结构示意图；
图中数字表示：
100提升分集天线性能的天线系统；1左侧金属框；2右侧金属框；3上端金属框；4第一开口；5左上分支；6左下分支；7第一接地点；8第二接地点；9第一隔离地点；10第二隔离地点；11第三接地点；12第二开口；13右上分支；14右下分支；15第四接地点；16耦合金属条；17馈电点；18SP4T开关；19分集天线；20三合一天线。
【具体实施方式】
实施例：
请参照图1，本实施例为提升分集天线性能的天线系统100，其包括连接成一体的左侧金属框1、右侧金属框2以及上端金属框3，左侧金属框1的上部设置有第一开口4且被该开口分隔成左上分支5和左下分支6，左下分支6靠近第一开口4的一端设置有第一接地点7，上端金属框3从左到右依次设置有第二接地点8、第一隔离地点9、第二隔离地点10以及第三接地点11，右侧金属框2的上部设置有第二开口12且被该开口分隔成右上分支13和右下分支14，右下分支14靠近第二开口12的一端设置有第四接地点15，距离上端金属框3下边缘1～2mm处设置有一与上端金属框3平行的耦合金属条16，耦合金属条16的右端距离右上分支13为1～2mm，耦合金属条16的右端设置有馈电点17，上端金属框3上距离右侧金属框220～25mm位置处通过一SP4T开关18接地形成开关地点。
本实施例中，上端金属框3的右部分、右侧金属框2的上部、以及耦合金属条16形成一分集天线19。上端金属框3的左部分与左侧金属框1的上部形成一三合一天线20。
耦合金属条16为分集天线19与金属框耦合的辐射分支，其长度为15～25mm。
在上端金属框3上通过一SP4T开关18接地构成了分集天线19低频谐振切换开关地点，通过更改到地的电容和电感值来实现低频谐振位置的切换，所述开关地点距离第三接地点11为8～10mm。
第三接地点11构成分集天线19的接地点，第一接地点7、第四接地点15为金属边框的两个接地点。第一隔离地点9、第二隔离地点10为分集天线19和三合一天线20之间的隔离地点，大大增加了两个天线之间的隔离度。
第二接地点8构成三合一天线20的接地点。
第一开口4为三合一天线20中的边框开缝，其宽度为2～4mm，距离上端金属框3外侧8～10mm。
第二开口12为分集天线19中的边框开缝，其宽度为2～4mm，距离上端金属框3外侧8～10mm。
第一开口4和第二开口12中填充有塑胶。
为了增加三合一天线20和分集天线19之间的隔离度，本实施例在两个天线之间设置了第一隔离地点9、第二隔离地点10，减小了两个天线之间的相互干扰，使得天线性能发挥更加稳定和有效。
本实施例在分集天线19中设置了耦合金属条16，将馈电点17连接在耦合金属条16上，通过调整耦合金属条16的长度尺寸、以及到周边金属框的距离，使天线初始谐振位置在900MHz或2300M～2690MHz，然后再通过开关地点处串联不同的电容和电感值，进行低频(824～894MHz)和中频(1710M～2300MHz)谐振的切换，共同实现天线在824～960MHz和1710M～2690MHz整个频段的覆盖；传统的手机天线的馈点采用直接上框方式，谐振频率所需要天线的有效电长度比较短，天线的有效电长度短，就会导致天线的辐射效率低，而本实施例采用耦合馈点方式，所需要天线的有效电长度长，从而提高了天线的辐射效率。
本实施例提升分集天线性能的天线系统100，天线设计在手机的顶部，手机结构为金属边框和塑胶模内注塑成型的整体结构。所述金属边框左右两侧上部设置有两处开缝，其中分集天线位于手机顶部右边，分集天线开缝位置位于右侧边位置；并在分集天线中设置了耦合分支，通过调整耦合分支的大小、形状、以及与金属边框的距离，使得分集天线与金属边框的耦合产生谐振，使初始谐振位置在900MHz或2300M～2690MHz，再通过开关地点处串联不同的电容和电感值来进行低频(824～894MHz)和中频(1710M～2300MHz)谐振的切换，共同实现天线在824～960MHz和1710M～2690MHz整个频段的覆盖。与现有技术相比，本方案采用耦合馈电的方式实现天线电磁波辐射，并且使用最优位置增加开关地点来切换低频和中频的谐振，实现整个频段的覆盖，这种切换状态下频段的谐振，具有非常好的天线辐射效率，比现有的方案效率高。
以上所述的仅是本发明的一些实施方式。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，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种提升分集天线性能的天线系统，其特征在于：其包括连接成一体的左侧金属框、右侧金属框以及上端金属框，所述左侧金属框的上部设置有第一开口且被该开口分隔成左上分支和左下分支，所述左下分支的上端设置有第一接地点，所述上端金属框从左到右依次设置有第二接地点、第一隔离地点、第二隔离地点以及第三接地点，所述右侧金属框的上部设置有第二开口且被该开口分隔成右上分支和右下分支，所述右下分支的上端设置有第四接地点，距离所述上端金属框下边缘1～2mm处设置有一与所述上端金属框平行的耦合金属条，所述耦合金属条的右端距离所述右上分支为1～2mm，所述耦合金属条的右端设置有馈电点，所述上端金属框上距离所述右侧金属框20～25mm位置处通过一SP4T开关接地形成开关地点。
2.如权利要求1所述的提升分集天线性能的天线系统，其特征在于：所述上端金属框的右部分、所述右侧金属框2的上部、以及所述耦合金属条形成一分集天线。
3.如权利要求1所述的提升分集天线性能的天线系统，其特征在于：所述上端金属框的左部分与所述左侧金属框的上部形成一三合一天线。
4.如权利要求1所述的提升分集天线性能的天线系统，其特征在于：所述耦合金属条的长度为15～25mm。
5.如权利要求1所述的提升分集天线性能的天线系统，其特征在于：所述开关地点距离所述第三接地点为8～10mm。
6.如权利要求2所述的提升分集天线性能的天线系统，其特征在于：所述第三接地点构成所述分集天线的接地点。
7.如权利要求3所述的提升分集天线性能的天线系统，其特征在于：所述第二接地点构成所述三合一天线的接地点。
8.如权利要求1所述的提升分集天线性能的天线系统，其特征在于：所述第一开口的宽度为2～4mm，距离所述上端金属框外侧8～10mm。
9.如权利要求1所述的提升分集天线性能的天线系统，其特征在于：所述第二开口的宽度为2～4mm，距离所述上端金属框外侧8～10mm。
10.如权利要求1所述的提升分集天线性能的天线系统，其特征在于：所述第一开口和所述第二开口中填充有塑胶。
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