CN110797661B - 终端天线及终端 - Google Patents

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Abstract

本申请提供一种终端天线及终端，该终端天线包括：至少两个分布式电路；其中，对于每个分布式电路，所述分布式电路的一端与天线开关的输出端连接，所述分布式电路的另一端与参考地连接；所述天线开关的输入端与所述天线主体连接。通过设置至少一个天线开关及至少两个分布式电路，实现了终端天线在覆盖更多频段的基础上，可以有效减小终端天线的损耗。

Description

终端天线及终端
技术领域
本申请涉及天线技术领域，尤其涉及一种终端天线及终端。
背景技术
天线是移动终端通信必需的重要组成部分，它是移动终端和基站通信时发射和接收电磁波的一个重要无线设备。在移动终端发射时，天线负责将电信号转化为电磁波辐射出去，同时又能及时地将接收到的电磁波转化为电信号，传输至移动终端内部的电路板PCB。
随着全面屏手机的普及，天线净空越来越小，天线环境越来越差，天线调谐器件被广泛应用于增加天线带宽上，有时一个天线可能需要两个甚至更多的调谐器件，调谐器件本身具有寄生电容，插入损耗等不利因素，此外调谐器件配合集总器件，如电容电感等实现不同的状态切换，集总器件本身也有器件损耗、寄生参数、非线性等，从而导致天线损耗较大。
因此，如何有效减小天线损耗成为亟需解决的技术问题。
发明内容
本申请提供一种终端天线及终端，以解决现有技术天线损耗大低频辐射性能低等缺陷。
本申请第一个方面提供一种终端天线，包括：
至少两个分布式电路；
其中，对于每个分布式电路，所述分布式电路的一端与天线开关的输出端连接，所述分布式电路的另一端与参考地连接；
所述天线开关的输入端与所述天线主体连接。
根据如上所述的终端天线，可选地，所述终端天线还包括所述天线主体及所述天线开关。
根据如上所述的终端天线，可选地，所述分布式电路为分布式电感或分布式电容。
根据如上所述的终端天线，可选地，对于所述天线开关的每个输出端，当所述天线开关的输入端与该输出端处于闭合状态时，该输出端所连接的分布式电路对应一种工作状态，每种工作状态对应至少一个频段。
根据如上所述的终端天线，可选地，所述终端天线包括第一缝隙、以及形成所述第一缝隙的耦合分支和馈电分支，所述馈电分支与馈电系统的馈电点连接。
根据如上所述的终端天线，可选地，所述天线开关的输入端与所述馈电点的距离为3-15毫米。
根据如上所述的终端天线，可选地，所述天线开关及所述分布式电路设置于所述馈电点的靠近所述耦合分支的一侧；或者，
所述天线开关及所述分布式电路设置于所述馈电点的远离所述耦合分支的一侧。
根据如上所述的终端天线，可选地，所述耦合分支位于靠近终端的边缘位置处。
根据如上所述的终端天线，可选地，所述耦合分支的横向部分与竖向部分的长度和为15-30毫米；
所述馈电分支的横向部分的长度为40-60毫米。
本申请的另一个方面提供一种终端，包括：
上述第一方面提供的终端天线。
本申请提供的终端天线及终端，通过设置至少一个天线开关及至少两个分布式电路，实现了终端天线在覆盖更多频段的基础上，可以有效减小终端天线的损耗。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请一实施例提供的终端天线的结构示意图；
图2为本申请一实施例提供的天线开关与分布式电路的结构示意图；
图3为本申请一实施例提供的终端天线不同状态的天线驻波图；
图4为本申请一实施例提供的天线开关与馈电点的位置关系示意图；
图5为本申请一实施例提供的分布式调谐电路与集总式调谐电路对应的天线无源性能示意图；
图6为本申请一实施例提供的耦合分支的结构示意图；
图7为本申请一实施例提供的馈电分支的结构示意图；
图8为本申请一实施例提供的终端的结构示意图。
通过上述附图，已示出本申请明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本公开构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本申请的概念。
其中，附图标记分别表示为：
10 终端天线
11 天线主体
111 第一缝隙
112 耦合分支
1121 耦合分支的第一部分
1122 耦合分支的第二部分
113 馈电分支
1131 馈电分支的第三部分
1132 馈电分支的第四部分
12 天线开关
121 输入端
122 第一输出端
123 第二输出端
124 第三输出端
13 分布式电路
131 第一分布式电路
132 第二分布式电路
133 第三分布式电路
14 净空区
15 馈电点
16 终端金属机身
30 终端
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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例，都属于本申请保护的范围。
首先对本申请所涉及的名词进行解释：
天线开关：天线开关就是切换天线工作状态的开关，开关的切换是cpu控制的。天线开关切换的是频段以及接收、发射状态。一般天线开关用在手机上，由于天线开关是天线和手机内部电路的之间的，所以会影响手机的信号，如果它开路，手机肯定没有信号(在离基站很近的地方，手机至少也会信号很差)。
分布式电感：是指潜在电感，比如导线、电阻、电容等内部的材料等均有电感特性，利用其电感特性形成的电感即为分布式电感。
分布式电容：例如两根平行的直导线，就可以形成电容，我们可以把导线直径和长度看做电容平行板的面积，两导线的距离看成电容两极板的距离，这两根导线所形成的电容不是我们人为加上的，是两电线在布线的过程中形成的，这就是所谓的分布电容。
本申请实施例提供的终端天线适用于手机、平板电脑等终端。
此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，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。在以下各实施例的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。
下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。下面将结合附图，对本发明的实施例进行描述。
本申请实施例一提供一种终端天线，用于终端，具体为移动终端，比如手机、平板电脑等。
如图1所示，为本实施例提供的终端天线的结构示意图，该终端天线10包括：至少两个分布式电路13。
其中，对于每个分布式电路，所述分布式电路的一端与天线开关12的输出端连接，所述分布式电路13的另一端与参考地连接，所述天线开关的输入端与天线主体连接。
需要说明的是，本申请实施例中天线开关的“输入端”和“输出端”只是为了区分说明，并非对天线开关实际输入输出的限制，在实际应用中，当输入端与输出端闭合工作时，既可以是从输入端流向输出端，也可以是从输出端流向输入端。
可选地，该终端天线还可以包括上述天线主体11及天线开关12。
可选地，该终端天线可以包括一个或多个天线开关12。
其中，对于每个天线开关12，其输入端与所述天线主体连接。
具体的，天线主体可以为移动终端的金属边框，也可以为LDS(Laser-Direct-structuring，激光直接成型)走线、FPC(Flexible Printed Circuit，柔性电路板)等不同形态。本实施例不做限定。
天线开关可以为现有技术中的天线开关，对于每个天线开关，可以包括一个输入端和至少两个输出端，比如第一输出端和第二输出端，第一输出端和第二输出端各自分别与一个分布式电路的一端连接。天线开关可以受终端处理器控制，使输入端可以与输出端闭合或断开，比如与第一输出端闭合，若第一输出端与第一分布式电路连接，则天线开关处于与第一分布式电路对应的工作状态。而第一分布式电路对应的工作状态可能使终端天线覆盖多个频段。具体每个分布式电路覆盖什么样的频段以及覆盖几个频段可以根据实际需求进行设置，本实施例不做限定。而分布式电路的损耗小，如此，通过天线开关及分布式电路的设置，使得天线在覆盖更多频段的基础上，可以减小损耗。
示例性的，分布式电路具体可以是分布式电容、分布式电感等，可以根据实际需求选择，本实施例不做限定。
示例性的，分布式电感可以是折线或曲线，分布式电容可以是一组平行的短金属线，分布式电感和分布式电容的形状及大小可以根据终端天线的实际需求进行设置，本实施例不做限定。
可选地，分布式电路可以直接布线在PCB板上、FPC上等。
参考地可以为移动终端金属机身，也可以是移动终端PCB板的参考地。本实施例不做限定。
可选地，终端天线还可以包括净空区14及馈电系统，馈电系统包括馈电点15，还可以包括匹配器件，匹配器件可以包括可调谐器件。
可选地，天线主体可以包括第一缝隙111，以及形成第一缝隙的耦合分支112和馈电分支113。馈电分支与馈电点15连接。具体的，馈电分支可以通过金属连接件与馈电点连接，比如金属弹片、螺丝等等，本实施例不做限定。
可选地，天线开关及分布式电路可以如图1所示位于馈电点的左侧，也可以设置于馈电点的右侧，本实施例不做限定。
可选地，终端天线还可以包括可以作为天线地的终端金属机身16。
本实施例提供的终端天线，通过设置至少一个天线开关及至少两个分布式电路，实现了终端天线在覆盖更多频段的基础上，可以有效减小终端天线的损耗。
本申请实施例二对实施例一提供的终端天线做进一步补充说明。
在上述实施例一的基础上，可选地，分布式电路为分布式电感或分布式电容。
具体的，分布式电感可以是折线或曲线，分布式电容可以是一组平行的短金属线，分布式电感和分布式电容的形状及大小可以根据终端天线的实际需求进行设置，本实施例不做限定。
在一些实施例中，可选地，对于天线开关的每个输出端，当该天线开关的输入端与该输出端处于闭合状态时，该输出端所连接的分布式电路对应一种工作状态，每种工作状态对应至少一个频段。
具体的，对于每个天线开关，可以包括输入端和至少两个输出端，比如第一输出端和第二输出端，第一输出端和第二输出端各自分别与一个分布式电路的一端连接。天线开关可以受终端处理器控制，使输入端可以与输出端闭合或断开，比如与第一输出端闭合，若第一输出端与第一分布式电路连接，则天线开关处于与第一分布式电路对应的工作状态。而第一分布式电路对应的工作状态可能使终端天线覆盖多个频段。具体每个分布式电路覆盖什么样的频段以及覆盖几个频段可以根据实际需求进行设置，本实施例不做限定。而分布式电路的损耗小，如此，通过天线开关及分布式电路的设置，使得天线在覆盖更多频段的基础上，可以减小损耗。
示例性的，如图2所示，为本实施例提供的天线开关与分布式电路的结构示意图。该天线开关包括输入端121和三个输出端，三个输出端分别为第一输出端122、第二输出端123和第三输出端124。其中，第一输出端122与第一分布式电路131的一端连接，第一分布式电路的另一端与参考地连接，第二输出端123与第二分布式电路132的一端连接，第二分布式电路的另一端与参考地连接，第三输出端124与第三分布式电路133的一端连接，第三分布式电路的另一端与参考地连接。该天线开关可以包括断开状态和工作状态，断开状态是指输入端121不与任一个输出端闭合。
该天线开关的工作状态可以包括三种，每个输出端对应一种工作状态，输入端可以与任一个输出端闭合，也可以同时与其中任意两个输出端闭合，还可以同时与三个输出端都闭合。天线开关的具体动作受终端的处理器控制，根据实际需求与需要的一个或多个输出端闭合。
具体的，终端的处理器根据终端与基站之间的通信协议，通过软件控制天线开关的输入端与哪个或哪几个输出端闭合。在终端中预先设置有相应的对应关系，可以根据需求查找对应关系，确定需要闭合的输出端，从而选择相应的分布式电路，实现对需要覆盖的频段的覆盖。具体的控制方式可以为现有技术，本实施例不做限定。
示例性的，当输入端121与第一输出端122闭合，则表示该天线开关处于第一分布式电路131对应的工作状态，从而使终端天线覆盖第一分布式电路对应的频段。
示例性的，如图3所示，为本实施例提供的终端天线不同状态的天线驻波图。其中，当天线开关断开时，终端天线实现对移动通信中高频f4-f5频段的覆盖，当天线开关闭合，与任一分布式电路连接时，分别实现对移动通信中低频f1、f2、f3频段的覆盖。或者各分布式电路组合实现对移动通信低频f1、f2、f3频段的覆盖。
在一些实施例中，为了使终端天线能够覆盖更多的频段，也可以设置多个天线开关，每个天线开关至少对应两个分布式电路，每个分布式电路可以根据实际需求设置为对应至少一个频段。
在一些实施例中，可选地，所述终端天线包括第一缝隙、以及形成所述第一缝隙的耦合分支和馈电分支，所述馈电分支与馈电系统的馈电点连接。
在一些实施例中，可选地，所述天线开关的输入端与所述馈电点的距离为3-15毫米。
示例性的，如图4所示，为本实施例提供的天线开关与馈电点的位置关系示意图。其中d表示输入端与所述馈电点的距离。
在一些实施例中，可选地，所述天线开关及所述分布式电路设置于所述馈电点的靠近所述耦合分支的一侧(图4中馈电点的左侧)；或者，所述天线开关及所述分布式电路设置于所述馈电点的远离所述耦合分支的一侧(图4中馈电点的右侧)。
在一些实施例中，如图4所示，若天线开关在馈电点的左侧，则天线开关距离边缘的距离s为10-20毫米。若天线开关在馈电点的右侧，则馈电点距离边缘的距离s为10-20毫米。s比如可以是10毫米、15毫米、20毫米等等，具体可以根据实际需求设置。
在一些实施例中，可选地，所述耦合分支位于靠近终端的边缘位置处。示例性的，如图1所示，耦合分支位于靠近终端的左边缘位置处。
如图5所示，为本实施例提供的分布式调谐电路与集总式调谐电路对应的天线无源性能示意图。其中，分布式调谐电路是指上述采用分布式电路。由图可见，本申请采用分布式调谐电路有效改善了低频天线辐射性能，两种调谐式电路在切换到同一频率时，分布式电路对应的天线效率较高，且天线切换到更低或更高频率时，性能下降较少，如从f2切至f1或从f2切至f3时，分布式电路对应的天线效率下降比集总式电路下降少。
在一些实施例中，可选地，如图6所示，为本实施例提供的耦合分支的结构示意图。如图7所示，为本实施例提供的馈电分支的结构示意图。所述耦合分支可以包括靠近所述第一缝隙的第一部分1121，以及与所述第一部分垂直并伸向内侧的第二部分1122；所述馈电分支包括靠近所述第一缝隙的第三部分1131，以及与所述第三部分垂直并伸向内侧的第四部分1132；
其中，所述耦合分支的第二部分1122与参考地连接，所述馈电分支的第四部分1132与馈电点15连接。具体地，馈电分支的第四部分可以通过金属连接件与馈电点连接，比如弹片、螺丝等等，具体的连接方式为现有技术，在此不再赘述。
在一些实施例中，可选地，所述耦合分支的第一部分的长度L1与第二部分的长度L2的和L1+L2可以为15-30毫米。比如可以是15毫米、17毫米、20毫米、25毫米、28毫米、30毫米等等，具体可以根据实际需求选择。
在一些实施例中，可选地，所述馈电分支的第一部分的长度L3可以为40-60毫米。优选地可以是45毫米，比如还可以是40毫米、42毫米、50毫米、55毫米、60毫米等等。具体可以根据实际需求选择。
本实施例提供的终端天线，通过设置至少一个天线开关及至少两个分布式电路，实现了终端天线在覆盖更多频段的基础上，可以有效减小终端天线的损耗，有效改善了低频天线辐射性能。
本申请实施例三提供一种终端，在该终端中设置有上述任一实施例提供的终端天线。
如图8所示，为本实施例提供的终端的结构示意图。该终端30包括：上述任一实施例提供的终端天线10。
其中，该终端天线10包括：至少两个分布式电路13。
其中，对于每个分布式电路，所述分布式电路的一端与天线开关12的输出端连接，所述分布式电路13的另一端与参考地连接；所述天线开关的输入端与所述天线主体连接。
在一些实施例中，可选地，该终端天线还可以包括上述天线主体11及天线开关12。
在一些实施例中，可选地，该终端天线可以包括一个或多个天线开关12。
在一些实施例中，可选地，分布式电路为分布式电感或分布式电容。
在一些实施例中，可选地，对于天线开关的每个输出端，当该天线开关的输入端与该输出端处于闭合状态时，该输出端所连接的分布式电路对应一种工作状态，每种工作状态对应至少一个频段。
在一些实施例中，为了使终端天线能够覆盖更多的频段，也可以设置多个天线开关，每个天线开关至少对应两个分布式电路，每个分布式电路可以根据实际需求设置为对应至少一个频段。
在一些实施例中，可选地，所述终端天线包括第一缝隙、以及形成所述第一缝隙的耦合分支和馈电分支，所述馈电分支与馈电系统的馈电点连接。
在一些实施例中，可选地，所述天线开关的输入端与所述馈电点的距离为3-15毫米。
在一些实施例中，可选地，所述天线开关及所述分布式电路设置于所述馈电点的靠近所述耦合分支的一侧(图4中馈电点的左侧)；或者，所述天线开关及所述分布式电路设置于所述馈电点的远离所述耦合分支的一侧(图4中馈电点的右侧)。
在一些实施例中，如图4所示，若天线开关在馈电点的左侧，则天线开关距离边缘的距离s为10-20毫米。若天线开关在馈电点的右侧，则馈电点距离边缘的距离s为10-20毫米。s比如可以是10毫米、15毫米、20毫米等等，具体可以根据实际需求设置。
在一些实施例中，可选地，所述耦合分支位于靠近终端的边缘位置处。示例性的，如图1所示，耦合分支位于靠近终端的左边缘位置处。
可选地，该终端还可以包括PCB板以及其他相关部件，本实施例不再赘述。
关于本实施例中涉及的终端天线，已在上述实施例中进行了详细说明，在此不再赘述。
根据本实施例的终端，通过设置至少一个天线开关及至少两个分布式电路，实现了终端天线在覆盖更多频段的基础上，可以有效减小终端天线的损耗，有效改善了低频天线辐射性能。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (6)

1.一种终端天线，其特征在于，包括：天线主体、天线开关以及至少两个分布式电路；所述天线主体包括第一缝隙、以及形成所述第一缝隙的耦合分支和馈电分支，所述馈电分支与馈电系统的馈电点连接，所述分布式电路为分布式电感或分布式电容；
其中，所述天线开关的输入端与所述天线主体连接；对于每个分布式电路，所述分布式电路的一端与所述天线开关的输出端连接，所述分布式电路的另一端与参考地连接，对于所述天线开关的每个输出端，当所述天线开关的输入端与该输出端处于闭合状态时，该输出端所连接的分布式电路对应一种第一工作状态，每种第一工作状态对应至少一个第一频段；当所述天线开关的输入端与该输出端处于断开状态时，所述终端天线对应第二工作状态，所述第二工作状态对应第二频段，所述第二频段高于所述第一频段。
2.根据权利要求1所述的终端天线，其特征在于，所述天线开关的输入端与所述馈电点的距离为3-15毫米。
3.根据权利要求1所述的终端天线，其特征在于，所述天线开关及所述分布式电路设置于所述馈电点的靠近所述耦合分支的一侧；或者，
所述天线开关及所述分布式电路设置于所述馈电点的远离所述耦合分支的一侧。
4.根据权利要求1所述的终端天线，其特征在于，所述耦合分支位于靠近终端的边缘位置处。
5.根据权利要求2-4任一项所述的终端天线，其特征在于，所述耦合分支的横向部分与竖向部分的长度和为15-30毫米；
所述馈电分支的横向部分的长度为40-60毫米。
6.一种终端，其特征在于，包括如权利要求1-5任一项所述的终端天线。
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