CN110011036A - 多天线系统及移动终端 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种多天线系统及移动终端，该多天线系统包括：主板和分别与主板电性连接的至少两个天线模组，每个天线模组与主板之间均设有一个馈点端口和至少两个接地端口，每个馈点端口与天线模组之间均设有阻抗匹配单元，每相邻阻抗匹配单元之间设有中和线，中和线上设有滤波单元，滤波单元用于降低相邻天线模组之间的耦合，以提高天线模组的隔离度。本发明通过中和线和滤波单元的设计，以采用调节电容或电感值的方式，使得滤波单元在对应两个天线模组特定频段内分别等效为所需电感或电容值，以达到减弱两个天线模组之间的耦合效果，进而有效的提高了天线模组的隔离度，防止了天线模组之间由于互相影响导致的性能下降。

Description

多天线系统及移动终端

技术领域

本发明涉及天线技术领域，特别涉及一种多天线系统及移动终端。

背景技术

随着移动通信事业的发展，以及人们对高速率数据传输的需求日益增大。越来越多的无线通讯新技术应用到了移动通信当中，比如CA(Carrier Aggregation，载波聚合)的应用、4x4MIMO(Multiple-Input Multiple-Output，多输入多输出技术)的应用、5G通信的应用，等等。随着这些新技术的应用，越来越多的天线需要集成到智能设备当中，例如手机、平板等，越来越多的相近频段天线需要集成到手机当中，这就对天线系统的设计提出了越来越高的要求。

当前手机和平板的造型大都采用金属中框+玻璃背盖或者金属背盖的的方式。天线为了寻求最好空间往往都集中布局在手机周身的金属框上。但是由于天线的增多，甚至是相近频段的天线增多，导致天线之间互相的负面影响增加，天线隔离度恶化，性能下降。传统减小相近频段天线之间互相影响的方法通常是加大天线之间的物理距离，以改善空间耦合和天线的隔离度，但当采用增大物理距离的方式进行实施，容易导致手机或平板设备的形状过大，降低了用户体验。

发明内容

基于此，本发明的目的在于提供一种采用降低天线之间耦合的方式以降低天线隔离度的多天线系统及移动终端。

一种多天线系统，包括：主板和分别与所述主板电性连接的至少两个天线模组，每个所述天线模组与所述主板之间均设有一个馈点端口和至少两个接地端口，每个所述馈点端口与所述天线模组之间均设有阻抗匹配单元，所述阻抗匹配单元用于调节对应所述天线模组的输入阻抗，每相邻所述阻抗匹配单元之间设有中和线，所述中和线上设有滤波单元，所述滤波单元用于降低相邻所述天线模组之间的耦合，以提高所述天线模组(在特定频段)的隔离度。

上述多天线系统，通过所述阻抗匹配单元的设计，有效的方便了调节所述天线模组与对应所述馈点端口之间的匹配系数，保障了所述天线模组与所述主板之间的信号传输功率，通过所述中和线和所述滤波单元的设计，采用调节电容或电感值的方式，以达到减弱两个所述天线模组之间的耦合效果，进而有效的提高了所述天线模组的隔离度，防止了所述天线模组之间由于互相影响导致的性能下降。

进一步地，所述滤波单元包括电容和电感。

进一步地，所述滤波单元包括第一电容、与所述第一电容并联的第一电感，以及分别与所述第一电容、所述第一电感相串联的第二电感。

进一步地，所述滤波单元包括第一电容、与所述第一电容并联的第一电感，以及分别与所述第一电容、所述第一电感相串联的第二电容。

进一步地，每个所述天线模组上所述接地端口的数量为两个，且两个所述接地端口分别为一个直接下地端口和一个加载下地端口。

进一步地，所述多天线系统还包括一中框，所述天线模组设于所述中框的侧壁上，所述中框的侧壁上还设有天线缝隙，所述天线模组的数量为两个，且对应设于所述天线缝隙的两侧。

进一步地，所述多天线系统中设有两个或两个以上邻近或者重叠频段的所述天线模组。

进一步地，相邻所述天线模组之间的距离大于或等于0.5mm。

一种移动终端，包括：背板、触控组件、显示组件和上述多天线系统，所述背板与所述多天线系统中的中框相装配固定。

附图说明

图1为本发明第一实施例提供的多天线系统的结构示意图；

图2为本发明第二实施例提供的多天线系统的结构示意图；

图3为图2中滤波单元的结构示意图1；

图4为图2中滤波单元的结构示意图2；

图5为未加中和线和滤波单元时天线1和天线2的工作参数图像；

图6为增加有中和线和滤波单元后天线1和天线2的工作参数图像；

图7为增加有中和线和滤波单元后天线(没有M1、M2、M3、M4时)的工作参数对比图像；

图8为本发明第三实施例提供的多天线系统的结构示意图；

图9为本发明第四实施例提供的信号加载单元的结构示意图；

天线模组	10	天线缝隙	11
				馈点端口	12	直接下地端口	13
中框	14	主板	15
				第一电容	C1	第二电容	C2
第三电容	C3	第一电感	E1
				第二电感	E2	加载下地端口	16
阻抗匹配单元	M1,M2	信号加载单元	M3,M4
				滤波单元	M5

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请参阅图1，本发明第一实施例提供一种多天线系统，包括：主板15和分别与所述主板15电性连接的至少两个天线模组10，每个所述天线模组10与所述主板15之间均设有一个馈点端口12和至少两个接地端口，每个所述馈点端口12与所述天线模组之间均设有阻抗匹配单元(M1，M2)，所述阻抗匹配单元(M1，M2)用于调节对应所述天线模组10的输入阻抗，每相邻所述阻抗匹配单元(M1，M2)之间设有中和线，所述中和线上设有滤波单元M5，所述滤波单元M5用于降低相邻所述天线模组10之间的耦合，以提高所述天线模组10的隔离度，以使明显改善两个所述天线模组10邻近或者重叠频段的隔离度，减小了天线互相之间的负面影响。

上述多天线系统，通过所述阻抗匹配单元(M1，M2)的设计，有效的方便了调节所述天线模组10与对应所述馈点端口12之间的匹配系数，保障了所述天线模组10与所述主板15之间的信号传输功率，通过所述中和线和所述滤波单元M5的设计，采用调节电容或电感值的方式，以达到减弱两个所述天线模组10之间的耦合效果，进而有效的提高了所述天线模组10的隔离度，防止了所述天线模组10之间由于互相影响导致的性能下降。

请参阅图2至图4，本发明第二实施例提供一种多天线系统，包括：中框14、设于所述中框14的内的主板15和分别与所述主板15电性连接的至少两个天线模组10，所述中框14采用金属框架结构制成，所述中框14用于与玻璃背盖或金属背盖相装配以形成手机或平板设备的壳体，进而对所述主板15进行承载固定，且方便了用户的抓取和携带，具体的，本实施例中，所述天线模组10设于所述中框14的侧壁上，每个所述天线模组10与所述主板15之间均设有一个馈点端口12和至少两个接地端口，所述馈点端口12用于保障所述天线模组10与所述主板15之间的信号传输，所述馈点端口12与所述天线模组10之间设有阻抗匹配单元(M1，M2)，所述阻抗匹配单元(M1，M2)用于调节对应所述天线模组10的输入阻抗，通过所述阻抗匹配单元(M1，M2)的设计，有效的方便了调节所述天线模组10与对应所述馈点端口12之间的匹配，保障了所述天线模组10与所述主板15之间的信号传输功率。

优选的，相邻所述阻抗匹配单元(M1，M2)之间设有中和线，可以理解的，在其它优选的实施例中，当所述天线模组10的数量为三个或三个以上时，不相邻的所述天线模组10中的所述阻抗匹配模块也可以采用所述中和线的方式进行连接，具体的，本实施例中，所述中和线上设有滤波单元M5，所述滤波单元M5用于降低相邻所述天线模组10之间的耦合，以提高所述天线模组10的隔离度，以使明显改善两个所述天线模组10邻近或者重叠频段的隔离度，减小了天线互相之间的负面影响。

具体的，本实施例中，每个所述天线模组10上所述馈点端口12的数量为两个，所述接地端口的数量为两个，且两个所述接地端口为直接下地端口13和加载下地端口16，本实施例中，所述信号加载单元(M3，M4)包括至少一个加载器件，所述加载器件为电容或电感(或者电容与电感的组合)，具体的，所述信号加载单元(M3，M4)中包括多个电容，其中该多个电容采用串联的方式进行电性连接，优选的，在其它实施例中，该多个电容均可以为电感件，也可以为电容和电感并联或串联的组合。且本实施例中，所述信号加载单元(M3，M4)还可以通过仅设置该多个电容的方式进行信号加载的调节，以达到调节所述天线模组10与对应所述加载下地端口16之间信号加载参数的效果，优选的，本实施例中，当天线需求频段减少，加载下地端口16可以取消。

优选的，本实施例中，通过所述阻抗匹配单元(M1，M2)的设计，以使能有效的对对应所述天线模组10的输入阻抗进行调节，使得所述天线模组10与所述主板15之间的信号传输的功率最大化，防止了所述天线模组10与所述馈点端口12之间的馈线上出现反射波现象，进而有效的保障了所述多天线系统的性能。

具体的，本实施例中，所述滤波单元M5包括电容和电感，具体的所述滤波单元M5包括第一电容C1、与所述第一电容C1并联的第一电感E1，以及分别与所述第一电容C1、所述第一电感E1相串联的第二电感E2，优选的，本实施例中的所述第一电容C1还可以对应设置为电感，所述第一电感E1和所述第二电感E2均也可以设置为电容，即在本实施例中，所述滤波单元M5还可以为包括第一电容C1、与所述第一电容C1并联的第一电感E1，以及分别与所述第一电容C1、所述第一电感E1相串联的第二电容C2，本实施例中，通过所述滤波单元M5的设计，采用调节电容或电感值的方式，以达到抵消两个所述天线模组10之间的耦合效果，进而有效的提高了所述天线模组10的隔离度，防止了所述天线模组10之间由于互相影响导致的性能下降，所述中框14的侧壁上设有天线缝隙11，所述天线模组10的数量为两个，且对应设于所述天线缝隙11的两侧，优选的，在其它实施例中，所述天线缝隙11的数量可以为多个，且所有所述天线模组10均可设于所述天线缝隙11的同一侧。

此外，本实施例中，所述多天线系统中设有两个或两个以上邻近或者重叠频段的所述天线模组10，所述天线模组10为LTE B39天线、B41MIMO天线、GPS天线或WIFI天线，且相邻所述天线模组10之间的距离大于或等于0.5mm。

优选的，本实施例中，所述多天线系统中仅设有两个所述天线模组10，分别为天线1和天线2，请参阅图5至图7，增加有所述中和线和所述滤波单元M5之后天线1和天线2中的参数明显改善，未加所述中和线和所述滤波单元M5时，天线1和天线2在天线工作频段内很差，增加所述中和线和所述滤波单元M5之后轨迹线S21在两个所需工作频段范围内产生了明显改善，如图6所示。

本实施例中，通过所述阻抗匹配单元(M1，M2)的设计，有效的方便了调节所述天线模组10与对应所述馈点端口12之间的匹配，保障了所述天线模组10与所述主板15之间的信号传输功率，通过所述中和线和所述滤波单元M5的设计，采用调节电容或电感值的方式，以达到减弱两个所述天线模组10之间的耦合效果，进而有效的提高了所述天线模组10的隔离度，防止了所述天线模组10之间由于互相影响导致的性能下降。

请参阅图8，本发明第三实施例提供一种多天线系统，该第三实施例与第二实施例的结构大抵相同，其区别在于，本实施例中，所述天线模组10中所述馈点端口12的数量为两个，每个所述馈点端口12与对应所述天线模组之间均设有一个阻抗匹配模块(M1或M2)，通过所述阻抗匹配单元(M1，M2)的设计，有效的方便了调节所述天线模组10与对应所述馈点端口12之间的匹配，保障了所述天线模组10与所述主板15之间的信号传输功率，通过所述中和线和所述滤波单元M5的设计，采用调节电容或电感值的方式，以达到减弱两个所述天线模组10之间的耦合效果，进而有效的提高了所述天线模组10的隔离度，防止了所述天线模组10之间由于互相影响导致的性能下降。

本实施例还提供一种移动终端，包括：背板、触控组件、显示组件和上述多天线系统，所述背板与所述多天线系统中的中框14相装配固定，该移动终端中的所述多天线系统用于通过所述阻抗匹配单元(M1，M2)的设计，有效的方便了调节所述天线模组10与对应所述馈点端口12之间的匹配系数，保障了所述天线模组10与所述主板15之间的信号传输功率，通过所述中和线和所述滤波单元M5的设计，采用调节电容或电感值的方式，以达到减弱两个所述天线模组10之间的耦合效果，进而有效的提高了所述天线模组10的隔离度，防止了所述天线模组10之间由于互相影响导致的性能下降。

请参阅图9，为本发明第四实施例提供的信号加载单元的结构示意图，其中，所述信号加载单元为单独的电容设计、单独的电感设计、电容与电感的串联设计、电容与电感的并联设计、电容与电感并联后与一电容或电感串联的设计。

上述实施例描述了本发明的技术原理，这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其他具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种多天线系统，其特征在于，包括：主板和分别与所述主板电性连接的至少两个天线模组，每个所述天线模组与所述主板之间均设有一个馈点端口和至少两个接地端口，每个所述馈点端口与所述天线模组之间均设有阻抗匹配单元，所述阻抗匹配单元用于调节对应所述天线模组的输入阻抗，每相邻所述阻抗匹配单元之间设有中和线，所述中和线上设有滤波单元，所述滤波单元用于降低相邻所述天线模组之间的耦合，以提高所述天线模组的隔离度。

2.根据权利要求1所述的多天线系统，其特征在于，所述滤波单元包括电容和电感。

3.根据权利要求2所述的多天线系统，其特征在于，所述滤波单元包括第一电容、与所述第一电容并联的第一电感，以及分别与所述第一电容、所述第一电感相串联的第二电感。

4.根据权利要求2所述的多天线系统，其特征在于，所述滤波单元包括第一电容、与所述第一电容并联的第一电感，以及分别与所述第一电容、所述第一电感相串联的第二电容。

5.根据权利要求1所述的多天线系统，其特征在于，每个所述天线模组上所述接地端口的数量为两个，且两个所述接地端口分别为一个直接下地端口和一个加载下地端口。

6.根据权利要求1所述的多天线系统，其特征在于，所述多天线系统还包括一中框，所述天线模组设于所述中框的侧壁上，所述中框的侧壁上还设有天线缝隙，所述天线模组的数量为两个，且对应设于所述天线缝隙的两侧。

7.根据权利要求1所述的多天线系统，其特征在于，所述多天线系统中设有两个或两个以上邻近或者重叠频段的所述天线模组。

8.根据权利要求1所述的多天线系统，其特征在于，相邻所述天线模组之间的距离大于或等于0.5mm。

9.一种移动终端，其特征在于，包括：背板、触控组件、显示组件和权利要求1至8任意一项所述多天线系统，所述背板与所述多天线系统中的中框相装配固定。