CN109149067B - 天线系统及移动终端 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种天线系统，包括非金属壳体，所述非金属壳体包括顶部边缘部、与所述顶部边缘部对应设置的底部边缘部以及连接所述顶部边缘部和所述底部边缘部的第一长边边缘部和第二长边边缘部，所述天线系统还包括设置于所述非金属壳体周缘的七个天线单元。与相关技术相比，本发明提供的一种天线系统，其通过在非金属壳体的周缘设置七个天线单元，从而实现3.3‑3.6GHz4*4MIMO、WIFI_2*2MIMO、GPS以及2、3、4G移动通讯。

Description

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】
在无线通信设备中，总存在一个向空间辐射电磁能量和从空间接收电磁能量的装置，这个装置就是天线。天线的作用是将调制到射频频率的数字信号或模拟信号发射到空间无线信道，或从空间无线信道接收调制在射频频率上的数字或模拟信号。
现有的无线通信设备，对天线工作频段的要求越来越多，这就要求内部天线的设计越来越复杂，但是现有无线通信设备，例如手机等，都朝薄型化发展，使得天线的可使用空间越来越小，难以实现天线覆盖足够多的频段。
因此，有必要提供一种新型的天线系统以解决上述问题。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种天线系统，其结构简单，能够覆盖多个频段。
本发明的技术方案如下：一种天线系统，包括非金属壳体，所述非金属壳体包括顶部边缘部、与所述顶部边缘部对应设置的底部边缘部以及连接所述顶部边缘部和所述底部边缘部的第一长边边缘部和第二长边边缘部，所述天线系统还包括：
第一天线单元，对应所述顶部边缘部设置，覆盖频段为790～960MHz、1710～2690MHz以及3.3～3.6GHz；
第二天线单元，对应所述顶部位置设置且与所述第一天线单元间隔，覆盖频段为1550～1620MHz、2400～2500MHz以及5.15～5.85GHz；
第三天线单元，对应所述底部位置设置，覆盖频段为790～960MHz和1710～2690MHz；
第四天线单元，对应所述第一长边边缘部设置且邻近所述第二天线单元，覆盖频段为3.3～3.6GHz；
第五天线单元，对应所述第一长边边缘部设置且邻近所述第三天线单元，覆盖频段为3.3～3.6GHz；
第六天线单元，对应所述第二长边边缘部设置且邻近所述第一天线单元，覆盖频段为2400～2500MHz和5.15～5.85GHz；以及
第七天线单元，对应所述第二长边边缘部设置且邻近所述第三天线单元，覆盖频段为3.3～3.6GHz。
优选的，所述非金属壳体为塑料壳体。
优选的，所述天线系统还包括对应所述顶部边缘部设置的顶部净空区和对应所述底部边缘部设置的底部净空区，所述顶部净空区的宽度为6.2mm，所述底部净空区的宽度为3.8mm。
优选的，所述第一天线单元、所述第四天线单元、所述第五天线单元以及所述第七天线单元均为3.3-3.6GHz4*4MIMO天线。
优选的，所述第二天线单元和所述第六天线单元均为WIFI-2*2MIMO天线。
优选的，所述第一天线单元和所述第三天线单元为分集和主天线。
本发明还提供了一种移动终端，包括所述的天线系统。
与相关技术相比，本发明提供的一种天线系统，其通过在非金属壳体的周缘设置七个天线单元，从而实现3.3-3.6GHz4*4MI MO、WI F I_2*2MI MO、GPS以及2、3、4G移动通讯。
【附图说明】
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对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的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：
图1为本发明天线系统的第一视角结构示意图；
图2为本发明天线系统的第二视角结构示意图；
图3(a)为本发明天线系统的第一天线单元的回波损耗图；
图3(b)为本发明天线系统的第一天线单元的天线效率图；
图4(a)为本发明天线系统的第二天线单元的回波损耗图；
图4(b)为本发明天线系统的第二天线单元的天线效率图；
图5(a)为本发明天线系统的第三天线单元的回波损耗图；
图5(b)为本发明天线系统的第三天线单元的天线效率图；
图6(a)为本发明天线系统的第四天线单元的回波损耗图；
图6(b)为本发明天线系统的第四天线单元的天线效率图；
图7(a)为本发明天线系统的第五天线单元的回波损耗图；
图7(b)为本发明天线系统的第五天线单元的天线效率图；
图8(a)为本发明天线系统的第六天线单元的回波损耗图；
图8(b)为本发明天线系统的第六天线单元的天线效率图；
图9(a)为本发明天线系统的第七天线单元的回波损耗图；
图9(b)为本发明天线系统的第七天线单元的天线效率图；
图10为本发明天线系统的第一天线单元和第三天线单元构成的分集天线和主天线的天线效率图；
图11为本发明天线系统的第一天线单元、第四天线单元、第五天线单元以及第七天线单元构成的3.3-3.6GHz-4*4MIMO的天线效率图；
图12为本发明天线系统的第二天线单元和第六天线单元构成的WIFI-2*2MIMO的天线效率图。
【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，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明实施例提供了一种天线系统100，可应用于手机等移动通信终端，包括非金属壳体1，所述非金属壳体1包括顶部边缘部10、与所述顶部边缘部10对应设置的底部边缘部11以及连接所述顶部边缘部10和所述底部边缘部11的第一长边边缘部12和第二长边边缘部13。在本发明优选的实施方式中，所述非金属壳体1为塑料壳体，不会对无线电波产生屏蔽效果。
再结合图2所示，所述天线系统100还包括对应所述顶部边缘部10设置的顶部净空区14和对应所述底部边缘部11设置的底部净空区15，所述顶部净空区14的宽度为6.2mm，所述底部净空区15的宽度为3.8mm。所述天线系统100还包括设置于所述非金属壳体1内的电路板16，所述电路板16上设有系统地160，所述净空区14的宽度即指在沿所述非金属壳体1的长度方向上，所述电路板15上系统地160到所述非金属壳体1的底部边缘部11或顶部边缘部10的距离。
所述天线系统100还包括对应所述非金属壳体1的周缘相互间隔设置第一天线单元2、第二天线单元3、第三天线单元4、第四天线单元5、第五天线单元6、第六天线单元7以及第七天线单元8。通过合理选择上述7个天线单元的天线类型和工作频段，从而可以实现所述天线系统100覆盖多个频段，同时，每个天线单元的结构可设计更加简单，降低设计成本。
所述第一天线单元2，对应所述顶部边缘部10设置，具体的，所述第一天线单元2为3.3-3.6GHz4*4MIMO天线，覆盖频段为790～960MHz、1710～2690MHz以及3.3～3.6GHz，在所述第一天线单元2的覆盖频段内的回波损耗和天线效率可参阅图3(a)和(b)所示。
所述第二天线单元3，对应所述顶部位置设置且与所述第一天线单元间隔，具体的，所述第二天线单元3为WIFI-2*2MIMO天线，覆盖频段为1550～1620MHz、2400～2500MHz以及5.15～5.85GHz；在所述第二天线单元3的覆盖频段内的回波损耗和天线效率可参阅图4(a)和(b)所示
所述第三天线单元4，对应所述底部位置设置，具体的，所述第三天线单元4为主天线，覆盖频段为790～960MHz和1710～2690MHz；在所述第三天线单元4的覆盖频段内的回波损耗和天线效率可参阅图5(a)和(b)所示
所述第四天线单元5，对应所述第一长边边缘部设置且邻近所述第二天线单元，具体的，所述第四天线单元5为3.3-3.6GHz4*4MIMO天线，覆盖频段为3.3～3.6GHz；在所述第一天线单元2的覆盖频段内的回波损耗和天线效率可参阅图6(a)和(b)所示。
所述第五天线单元6，对应所述第一长边边缘部设置且邻近所述第三天线单元，具体的，所述第五天线单元6为3.3-3.6GHz4*4MIMO天线，覆盖频段为3.3～3.6GHz；在所述第一天线单元2的覆盖频段内的回波损耗和天线效率可参阅图7(a)和(b)所示。
所述第六天线单元7，对应所述第二长边边缘部设置且邻近所述第一天线单元，具体的，所述第六天线单元7为WIFI-2*2MIMO天线，覆盖频段为2400～2500MHz和5.15～5.85GHz；在所述第一天线单元2的覆盖频段内的回波损耗和天线效率可参阅图8(a)和(b)所示。
所述第七天线单元8，对应所述第二长边边缘部设置且邻近所述第三天线单元，具体的，所述第七天线单元8为3.3-3.6GHz4*4MIMO天线，覆盖频段为3.3～3.6GHz。在所述第一天线单元2的覆盖频段内的回波损耗和天线效率可参阅图9(a)和(b)所示。
可以看出，本发明提供的所述天线系统10，其具体包括的：
所述第一天线单元2、所述第四天线单元5、所述第五天线单元6以及所述第七天线单元8均为3.3-3.6GHz4*4MIMO天线，都覆盖3.5G(3.3～3.6GHz)频段，各天线单元的平均天线效率如下表1所示，具体参阅图11所示。
表1
频率(MHz) 3300～3600
第七天线单元 32％
第五天线单元 30％
第四天线单元 23％
第一天线单元 34％
所述第二天线单元3和所述第六天线单元7均为WIFI-2*2MIMO天线，都覆盖WIFI2.4G(2.4～2.5GHz)和WIFI 5G(5.15～5.85GHz)频段，同时，所述第二天线单元3包含GPS频段，各天线单元的平均天线效率如下表2所示，具体参阅图12所示。
表2
频率(MHz) 第二天线单元 第六天线单元
1550～1620 39％
2400～2500 31％ 19％
5150～5850 23％ 32％
所述第一天线单元2和所述第三天线单元4都覆盖(790～960MHz，1710～2690MHz)频段，其中，所述第一天线单元2为分集天线，所述第三天线单元4为主天线，通过设置所述第二天线单元2和所述第三天线单元4即可实现2、3、4G移动通讯，各天线单元的平均天线效率如下表3所示，具体参阅图10所示。
表3
频率(MHz) 第三天线单元 第一天线单元
790～960 26％ 14％
1710～2170 34％ 27％
2300～2690 38％ 25％
3300～3600 34％
综上可见，本发明提供的所述天线系统100通过分别独立设置7个天线单元，使得每个天线单元覆盖的频段少，从而降低每个天线单元的设计难度和成本，但是，通过综合多个天线单元，只要根据需要而设计多个天线单元的工作频段和数量即可实现所述天线系统覆盖多个频段。
本发明还提供了一种移动终端(未图示)，包括所述的天线系统100。
与相关技术相比，本发明提供的一种天线系统，其通过在非金属壳体的周缘设置七个天线单元，从而实现3.3-3.6GHz4*4MI MO、WIF I_2*2MIMO、GPS以及2、3、4G移动通讯。
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 (3)

1.一种天线系统，包括非金属壳体，所述非金属壳体包括顶部边缘部、与所述顶部边缘部对应设置的底部边缘部以及连接所述顶部边缘部和所述底部边缘部的第一长边边缘部和第二长边边缘部，其特征在于，所述天线系统还包括：
第一天线单元，对应所述顶部边缘部设置；
第二天线单元，对应所述顶部边缘部设置且与所述第一天线单元间隔，覆盖频段为1550~1620MHz、2400~2500MHz以及5.15~5.85GHz；
第三天线单元，对应所述底部边缘部设置，覆盖频段为790~960MHz和1710~2690MHz；
所述第一天线单元为分集天线，所述第三天线单元为主天线；
第四天线单元，对应所述第一长边边缘部设置且邻近所述第二天线单元，覆盖频段为3.3~3.6GHz；
第五天线单元，对应所述第一长边边缘部设置且邻近所述第三天线单元，覆盖频段为3.3~3.6GHz；
第六天线单元，对应所述第二长边边缘部设置且邻近所述第一天线单元，覆盖频段为2400~2500MHz和5.15~5.85GHz；以及
第七天线单元，对应所述第二长边边缘部设置且邻近所述第三天线单元，覆盖频段为3.3~3.6GHz；
所述第一天线单元、所述第四天线单元、所述第五天线单元以及所述第七天线单元均为3.3-3.6GHz-4×4MIMO天线；
所述第二天线单元和所述第六天线单元均为WIFI-2×2MIMO天线；
所述第四天线单元和所述第六天线单元的位置对称，所述第五天线单元和所述第七天线单元的位置对称；
所述天线系统还包括对应所述顶部边缘部设置的顶部净空区和对应所述底部边缘部设置的底部净空区，所述顶部净空区的宽度为6.2mm，所述底部净空区的宽度为3.8mm。
2.根据权利要求1所述的天线系统，其特征在于，所述非金属壳体为塑料壳体。
3.一种移动终端，其特征在于，包括如权利要求1或2所述的天线系统。
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