CN109449574B - 一种天线系统及终端 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种天线系统及终端，涉及终端技术领域。该天线系统，包括：馈源，馈源的一端接地；谐振匹配电路，谐振匹配电路的一端与馈源的另一端连接；第一谐振臂，谐振匹配电路的另一端通过导电连接线与第一谐振臂连接，且第一谐振臂设置有馈地点；第二谐振臂，第二谐振臂与导电连接线连接，且第二谐振臂和第一谐振臂除通过导电连接线连接外，其他部位不相交；其中，通过馈源和谐振匹配电路，第一谐振臂形成第一频段的天线辐射体；通过馈源和谐振匹配电路，第二谐振臂形成第二频段的天线辐射体；第二频段中的最低频率点高于第一频段中的最高频率点。上述方案，在天线系统中同时实现两个频段的整合，降低了天线系统的生产成本。

Description

一种天线系统及终端
技术领域
本发明涉及终端技术领域，特别涉及一种天线系统及终端。
背景技术
随着通信技术的不断发展，无线传输速率也逐步提高，进一步对天线提出了更高的要求。在WIFI传输方面，WIFI 5G基本成为终端的标配，但是WIFI 5G由于其功率频率很高且频带很宽(5-6GHz)，同时在终端上要和GPS、WIFI 2.4G天线整合，其谐振设计难度很大，在金属外形下要实现GPS、WIIF 2.4G、WIFI5G天线共型(共用一个辐射体)设计则更难。
金属外形移动终端GPS/WIFI天线常用倒F型天线，在匹配的作用下能实现GPS、WIFI 2.4G双频段天线，但WIFI 5G频段的辐射往往不能很好实现，其辐射效率不高，大约-6dB，且带宽窄。
金属外形下LOOP天线设计GPS/WIFI天线：通常要使用串联谐振匹配实现GPS、WIFI2.4G双频天线，由于串联谐振较为敏感，通常不能实现同时调整WIFI 5G频段阻抗的效果。
金属外形下，WIFI 5G天线独立设计，这样占用更多的空间，不利于移动终端多天线布局且增加成本。
发明内容
本发明实施例提供一种天线系统及终端，以解决现有的天线方案，不能有效的实现WIFI 5G频段的整合，无法降低天线系统的生产成本的问题。
为了解决上述技术问题，本发明实施例提供一种天线系统，包括：
馈源，所述馈源的一端接地；
谐振匹配电路，所述谐振匹配电路的一端与所述馈源的另一端连接；
第一谐振臂，所述谐振匹配电路的另一端通过导电连接线与所述第一谐振臂连接，且所述第一谐振臂设置有馈地点；
第二谐振臂，所述第二谐振臂与所述导电连接线连接，且所述第二谐振臂和所述第一谐振臂除通过导电连接线连接外，其他部位不相交；
其中，通过所述馈源和所述谐振匹配电路，所述第一谐振臂形成第一频段的天线辐射体；通过所述馈源和所述谐振匹配电路，所述第二谐振臂形成第二频段的天线辐射体；
所述第二频段中的最低频率点高于所述第一频段中的最高频率点。
本发明实施例还提供一种终端，包括上述的天线系统。
本发明的有益效果是：
上述方案，通过在天线系统中增加第二谐振臂，以此可以实现第二频段的阻抗调整，在天线系统中同时实现两个频段的整合，降低了天线系统的生产成本。
附图说明
图1表示本发明实施例的天线系统的结构示意图。
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，下面将结合附图及具体实施例对本发明进行详细描述。
本发明针对现有的天线方案，不能有效的实现WIFI 5G频段的整合，无法降低天线系统的生产成本的问题，提供一种天线系统及终端。
如图1所示，本发明实施例的天线系统，包括：
馈源10，所述馈源10的一端接地；
谐振匹配电路20，所述谐振匹配电路20的一端与所述馈源10的另一端连接；
第一谐振臂30，所述谐振匹配电路20的另一端通过导电连接线40与所述第一谐振臂30连接，且所述第一谐振臂30设置有馈地点；
第二谐振臂50，所述第二谐振臂50与所述导电连接线40连接，且所述第二谐振臂50和所述第一谐振臂30除通过导电连接线40连接外，其他部位不相交；
其中，通过所述馈源10和所述谐振匹配电路20，所述第一谐振臂30形成第一频段的天线辐射体；通过所述馈源10和所述谐振匹配电路20，所述第二谐振臂50形成第二频段的天线辐射体。
需要说明的是，所述第二频段中的最低频率点高于所述第一频段中的最高频率点，例如，上述的第一频段指的是无线保真(WIFI)2.4G，而第二频段指的是WIFI 5G；具体地，该第一谐振臂30为WIFI 2.4G的谐振臂，用于进行WIFI 2.4G的辐射阻抗调整，同时，该第一谐振臂30也可以实现全球定位系统GPS频段的辐射阻抗调整，而第二谐振臂50为WIFI5G的高频谐振臂，用于进行WIFI 5G的辐射阻抗调整；第一谐振臂30和第二谐振臂50通过导电连接线40进行连接，同时用相同的谐振匹配电路20进行两个频段的阻抗匹配，以此可以在WIFI 2.4G的天线系统的基础上，实现WIFI 5G的频段，同时避开了WIFI5G天线阻抗匹配的难点，提升GPS_WIFI天线中WIFI 5G的辐射效率。
进一步需要说明的是，该第一谐振臂30和该第二谐振臂50在显示平面上的正投影不重叠，该显示平面指的是终端的屏幕的显示面所在的平面。
进一步地，所述第一谐振臂30，包括：
第一金属体31；
与所述第一金属体31呈预设角度连接的第二金属体32，通常情况下，该第一金属体31和第二金属体32为终端的金属边框，因此，第一金属体31和第二金属体32为垂直设置，即上述的预设角度为90度；具体地，所述第二谐振臂50的至少部分平行于所述第二金属体32。更进一步地，所述第二谐振臂50平行于所述第二金属体32的部分与所述第二金属体32之间的间隔距离位于1毫米至2毫米之间，因导电连接线40是连接在第二谐振臂50和第二金属体32之间的，所以，导电连接线40的最短长度范围为1毫米至2毫米(即导电连接线40的最短长度大于或等于1毫米，且小于或等于2毫米)。
具体地，所述第二谐振臂50可以采用如下方式进行设置：
方式一、所述第二谐振臂50包括平行于所述第二金属体32的第一部分和平行于所述第一金属体31的第二部分；
方式二、所述第二谐振臂50平行于所述第二金属体32。
需要说明的是，在方式一中，第二谐振臂50存在弯折，而方式二中，第二谐振臂50没有弯折的部分；对于上述两种设置方式，若第二金属体32的长度大于或等于第二谐振臂50的长度，则优选采取方式二进行第二谐振臂50的设置，若第二金属体32的长度小于第二谐振臂50的长度，则采用方式一进行第二谐振臂50的设置。
还需要说明的是，为了保证WIFI 5G的辐射阻抗调整的有效性，本发明实施例，采用如下方式进行第二谐振臂50的设置，具体地，在所述第二谐振臂50上设置有一连接点，所述第二谐振臂50通过所述连接点与所述导电连接线40电连接。
可选地，可以将所述连接点设置于所述第二谐振臂50沿长度方向的中部，也可以将所述连接点设置于所述第二谐振臂50沿长度方向的一端。具体地，如图1所示，所述第二谐振臂50可以只包括AC段，也可以只包括AB段，所述第二谐振臂50也可以同时包括AC段和AB段；需要说明的是，该AC段靠近第一金属体31，当连接点到第一金属体31的距离不足以容纳AC段时，将AC段进行弯折设置，且为了保证第二谐振臂50与第二金属体32之间的间隔，将AC段向背离所述第二金属体32的方向弯折；同理，对于AB段若出现同样的情况，也需要进行同样的设置。
需要说明的是，优选地，将该AC段和AB段的长度设置为7毫米，宽度设置为0.6毫米，以将WIFI 5G辐射阻抗调整到相应的象限，提高了WIFI 5G辐射阻抗匹配的效率。
需要说明的是，通常将该第二谐振臂50设置在终端的印刷电路板(PCB)上，以此实现WIFI 5G辐射阻抗调整的目的，并通过将此第二谐振臂50与第一谐振臂30相邻耦合，则可以实现第二谐振臂50改变WIFI 5G初始辐射阻抗的作用。
具体地，所述谐振匹配电路20包括：第一匹配电路，所述第一匹配电路分别与所述导电连接线40和所述馈源10连接；
具体地，所述第一匹配电路，包括：第一器件21、第二器件22和第三器件23，具体地，第二器件22和第三器件23串联，然后再与第一器件21并联，需要说明的是，该第一器件21、第二器件22和第三器件23均可以为电容器件和电感器件中的任意一种。
该谐振匹配电路20还包括：电容元件24，所述电容元件24的一端分别与所述第一匹配电路和所述馈源10连接，所述电容元件24的另一端接地。
需要说明的是，该电容元件24为5G匹配电容元件；通过在现有的第一匹配电路中增加5G匹配电容元件的方式，来提高WIFI 5G阻抗匹配的效果；需要说明的是，该电容元件24的电容值位于0.2-0.5皮法(pF)之间，优选地，该5G匹配电容元件24的电容值为0.3pF。通过增加此电容元件24，在不影响WIFI2.4G天线性能的情况下，实现WIFI 5G的阻抗匹配，提升了WIFI 5G的天线辐射效率、拓展了辐射带宽，从而达到优化辐射带宽的效果。
优选的，在具体使用时，第一器件21为电感器件，其电感值大约为22纳亨(NH)；第二器件22为电感器件，其电感值大约为4.7NH；第三器件23为电容器件，其电容值大约为0.8PF；电容元件24的电容值大约为0.3pF。
需要说明的是，在高频辐射臂改变辐射阻抗的作用下，通过并联小容值元件(或串联小电感值元件)实现WIFI 5G阻抗匹配，从而达到优化辐射效率带宽的效果。
本发明实施例，通过在WIFI 2.4G天线系统的谐振臂与谐振匹配电路20之间设置WIFI 5G的高频谐振臂，以此进行WIFI 5G频段的阻抗调整，在天线系统中同时实现两个频段的整合，降低了天线系统的生产成本；同时利用谐振匹配电路20进行阻抗的匹配，以此提升了天线系统的辐射性能。
本发明实施例还提供一种终端，包括上述的天线系统。
进一步地，所述第二谐振臂设置在终端的印刷电路板上，所述第一谐振臂为终端的金属边框上的一部分。
需要说明的是，设置有多频段融合的天线系统的终端，因天线系统的生产成本降低了，进而也能降低终端的生产成本，提升了终端的市场竞争力。
以上所述的是本发明的优选实施方式，应当指出对于本技术领域的普通人员来说，在不脱离本发明所述的原理前提下还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也在本发明的保护范围内。

Claims (13)

1.一种天线系统，其特征在于，包括：
馈源，所述馈源的一端接地；
谐振匹配电路，所述谐振匹配电路的一端与所述馈源的另一端连接；
第一谐振臂，所述谐振匹配电路的另一端通过导电连接线与所述第一谐振臂连接，且所述第一谐振臂设置有馈地点；
第二谐振臂，所述第二谐振臂与所述导电连接线连接，且所述第二谐振臂和所述第一谐振臂除通过导电连接线连接外，其他部位不相交；
其中，通过所述馈源和所述谐振匹配电路，所述第一谐振臂形成第一频段的天线辐射体；通过所述馈源和所述谐振匹配电路，所述第二谐振臂形成第二频段的天线辐射体；
所述第二频段中的最低频率点高于所述第一频段中的最高频率点；
所述谐振匹配电路用于对第一频段和第二频段进行阻抗匹配；
其中，所述第一谐振臂，包括：
第一金属体，所述第一金属体接地；
与所述第一金属体呈预设角度连接的第二金属体；
其中，所述第二谐振臂的至少部分平行于所述第二金属体；
所述第二谐振臂包括平行于所述第二金属体的第一部分和平行于所述第一金属体的第二部分；所述第二部分靠近所述第一金属体。
2.根据权利要求1所述的天线系统，其特征在于，所述第一谐振臂和所述第二谐振臂在显示平面上的正投影不重叠。
3.根据权利要求1所述的天线系统，其特征在于，所述第二谐振臂平行于所述第二金属体。
4.根据权利要求1所述的天线系统，其特征在于，所述第二谐振臂平行于所述第二金属体的部分与所述第二金属体之间的间隔距离位于1毫米至2毫米之间。
5.根据权利要求1所述的天线系统，其特征在于，所述第二谐振臂上设置有一连接点，所述第二谐振臂通过所述连接点与所述导电连接线电连接。
6.根据权利要求5所述的天线系统，其特征在于，所述连接点位于所述第二谐振臂沿长度方向的中部。
7.根据权利要求5所述的天线系统，其特征在于，所述连接点位于所述第二谐振臂沿长度方向的一端。
8.根据权利要求7所述的天线系统，其特征在于，所述第二谐振臂的长度为7毫米，宽度为0.6毫米。
9.根据权利要求1所述的天线系统，其特征在于，所述谐振匹配电路，包括：
第一匹配电路，所述第一匹配电路分别与所述导电连接线和所述馈源连接；
电容元件，所述电容元件的一端分别与所述第一匹配电路和所述馈源连接，所述电容元件的另一端接地。
10.根据权利要求9所述的天线系统，其特征在于，所述电容元件的电容值位于0.2-0.5皮法之间。
11.根据权利要求1所述的天线系统，其特征在于，所述第二频段为无线保真WIFI 5G，所述第一频段为WIFI 2.4G。
12.一种终端，其特征在于，包括如权利要求1至11任一项所述的天线系统。
13.根据权利要求12所述的终端，其特征在于，所述第二谐振臂设置在终端的印刷电路板上，所述第一谐振臂为终端的金属边框上的一部分。
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