CN111816986B - 一种终端lds天线系统及移动终端 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种终端LDS天线系统及移动终端,包括天线馈源、单刀双掷开关、第一馈电连接点和第二馈电连接点;所述LDS天线单元包括金属外框、设置于所述金属外框内的金属中框以及LDS金属图案层,所述LDS金属图案层的边部与所述金中框相接,且所述金属外框的底部设置枝节结构;所述第一馈电连接点设置于所述LDS金属图案层,第二馈电连接点设置于所述金属中框;所述单刀双掷开关的动触点连接至天线馈源,所述单刀双掷开关的一个静触点连接至第一馈电连接点,所述单刀双掷开关的另一个静触点连接至第二馈电连接点。

Description

一种终端LDS天线系统及移动终端
技术领域
本申请属于无线通信技术领域,尤其是涉及一种终端LDS天线系统及移动终端。
背景技术
随着今年工信部正式向中国电信、中国移动、中国联通和中国广电发放5G商用牌照,中国正式进入了5G时代。而对于5GFR1(Sub-6GHz频段)的频率资源,其中中国移动获得2515MHz-2675MHz、4800MHz-4900MHz频段的5G试验频率资源;中国联通获得3500MHz-3600MHz共100MHz带宽的5G试验频率资源;中国电信获得3400MHz-3500MHz共100MHz带宽的5G试验频率资源,其频率范围分别对应N41、N78和N79这三个频段。
公开号CN107331979A中公开了一种天线电路及移动终端,描述了一种可用于覆盖2G/3G/4G频段的天线结构,其中通过增加天线开关切换不同开关通道,有效的改善中高频的谐振模态的带宽,提高了天线的性能。
但上述专利申请所描述的方案中,无法覆盖Sub-6GHz频段,而随着5G网络的普及,且在当下布局非常紧凑的终端里,需要增加额外的空间实现Sub-6GHz频段的天线,同时会带来器件成本的增加。
发明内容
本发明要解决的技术问题是:为解决现有技术中终端覆盖2G/3G/4G频段的天线结构需要增加额外的空间实现Sub-6GHz频段,增加成本的问题。
为解决上述技术问题,本发明提供一种终端LDS天线系统及移动终端,本发明的技术方案能够不增加额外天线开关器件和天线空间的前提下,实现单个天线同时满足2/3/4G频段和国内Sub-6GHz频段的完整覆盖,有利于现有移动终端紧凑的堆叠布局优化,同时节省天线成本,也不牺牲原2/3/4G天线性能。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
本发明第一方面提供一种终端LDS天线系统,包括:LDS天线单元和可重构馈电单元,所述可重构馈电单元包括天线馈源、单刀双掷开关、第一馈电连接点和第二馈电连接点;
所述LDS天线单元包括金属外框、设置于所述金属外框内的金属中框以及LDS金属图案层,所述LDS金属图案层的边部与所述金中框相接,且所述金属外框的底部设置枝节结构;
所述第一馈电连接点设置于所述LDS金属图案层,第二馈电连接点设置于所述金属中框;
所述单刀双掷开关的动触点连接至天线馈源,所述单刀双掷开关的一个静触点连接至第一馈电连接点,所述单刀双掷开关的另一个静触点连接至第二馈电连接点。
进一步地,所述金属中框底部设置缝隙,形成第一辐射部和第二辐射部,所述LDS金属图案层的边部与第二辐射部贴合。
进一步地,所述枝节结构设置于第二辐射部,且所述枝节结构的形状为矩形。
进一步地,当所述单刀双掷开关切换至第一馈电连接点时,所述LDS金属图案层与金属中框耦合,实现LDS天线工作在1710MHz-2690MHz频段。
进一步地,当所述单刀双掷开关切换至第二馈电连接点时,所述金属中框与所述枝节结构寄生耦合,实现LDS天线工作在3400MHz-3600MHz和4800MHz-4900MHz频段。
进一步地,所述金属中框与金属外框配合形成环形天线,形成所述环形天线的金属中框的长度使LDS天线工作在4800MHz-4900MHz频段。
进一步地,形成所述环形天线的金属中框的长度为7mm。
进一步地,所述第二辐射部远离缝隙的一端连接系统地,所述第二辐射部的长度为30mm,以实现LDS天线工作在1710MHz-2690MHz频段。
本发明第二方面提供一种移动终端,包括本发明第一方面所述的LDS天线系统。
进一步地,所述移动终端包括手机、平板电脑、个人数字助理和车载电脑中的至少一项。
本发明的有益效果是:本发明的技术方案能够不增加额外天线开关器件和天线空间的前提下,实现单个天线同时满足2/3/4G频段和国内Sub-6GHz频段的完整覆盖,有利于现有移动终端紧凑的堆叠布局优化,同时节省天线成本,也不牺牲原2/3/4G天线性能。
本实施例的天线系统在中高频段切换的时候,N78/N79频段无明显频偏,能较好的满足NSA EN-DC的需求。
附图说明
下面结合附图和实施例对本申请的技术方案进一步说明。
图1是本申请实施例的天线单元结构示意图;
图2是本申请实施例的可重构馈电单元电路原理图;
图3是本申请实施例1710-2690MHz频段的总辐射效率结果图;
图4是本申请实施例3400MHz-3600MHz和4800MHz-4900MHz频段的总辐射效率结果图。
图中的附图标记为:1-金属外框,2-金属中框,3-LDS金属图案层,4-枝节结构,5-缝隙,6-第一辐射部,7-第二辐射部,8-金属段。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请的技术方案。
本发明实施例所述的终端可以以各种形式来实施,例如,本发明中描述的终端可以包括诸如手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、个人数字助理(Personal DigitalAssistant,PDA)、便捷式媒体播放器(Portable Media Player,PMP)、导航装置、可穿戴设备、智能手环、计步器等移动终端,以及诸如数字TV、台式计算机等固定终端。
实施例1
本实施例提供一种终端LDS天线系统,如图1和图2所示,包括:LDS天线单元和可重构馈电单元,所述可重构馈电单元包括天线馈源AF、单刀双掷开关SPDT、第一馈电连接点Port1和第二馈电连接点Port2。
所述LDS天线单元包括金属外框1、设置于所述金属外框内的金属中框2以及LDS金属图案层3,所述LDS金属图案层3的边部与所述金属中框2相接,且所述金属外框1的底部设置枝节结构4;
所述第一馈电连接点Port1设置于所述LDS金属图案层3,第二馈电连接点Port2设置于所述金属中框2;
所述单刀双掷开关SPDT的动触点S1连接至天线馈源AF,所述单刀双掷开关SPDT的一个静触点S2连接至第一馈电连接点Port1,所述单刀双掷开关SPDT的另一个静触点S3连接至第二馈电连接点Port2。
如图2所示,当天线馈源AF通过单刀双掷开关SPDT切换到第一馈电连接点Port 1,馈电到LDS金属图案层3,LDS金属图案层3与金属中框耦合,实现LDS天线工作在1710MHz-2690MHz频段的方案。如图3所示,为1710MHz-2690MHz频段的总辐射效率结果图,从图中可以看出,此频段的反射损耗和效率满足设计要求。
当天线馈源AF通过单刀双掷开关SPDT切换到第二馈电连接点Port 2,馈电到金属中框2,所述金属中框2与枝节结构4寄生耦合,实现LDS(Laser-Direct-structuring,激光直接成型)天线工作在3400MHz-3600MHz和4800MHz-4900MHz频段的方案。如图4所示,为3400MHz-3600MHz和4800MHz-4900MHz频段的总辐射效率结果图,从图中可以看出,此频段的反射损耗和效率满足设计要求。
可选的是,如图1所示,所述金属中框2底部设置缝隙5,形成第一辐射部6和第二辐射部7,所述LDS金属图案层3的边部与第二辐射部7贴合。
本实施例的缝隙5内填充有非导电材料,以保证移动终端的结构强度及外观质感,而且缝隙5的宽度一般不少于0.5mm。
可选的是,如图1所示,所述金属中框与金属外框配合形成环形天线,形成所述环形天线的金属中框的长度使LDS天线工作在4800MHz-4900MHz频段。
本实施例,选取第一辐射部6上设定长度的金属段8,用以与金属外框1配合,形成环形天线。其中,金属段8靠近缝隙5的一端设置第一搭接点,远离缝隙的一端设置第二搭接点,金属段8通过第一搭接点和第二搭接点分别与金属外框1相接,形成环形天线。
可选的是,本实施例设置的金属中框2形成环形天线的长度为7mm。
本实施例设置的长度用以实现LDS天线工作在4800MHz-4900MHz频段。通过金属外框1上的枝节结构4,调整谐振频率,实现LDS天线工作在3400MHz-3600MHz频段。
进一步地,本实施例所述枝节结构4设置于第二辐射部7,且所述枝节结构4的形状为矩形。
可选的是,所述第二辐射部7远离缝隙5的一端连接系统地,所述第二辐射部7的长度为30mm,以实现LDS天线工作在1710MHz-2690MHz频段。
本实施例第二辐射部7远离缝隙5的一端设置接地点,第二辐射部7通过接地点与系统地连接。
本实施例对于2G/3G/4G部分,支持中高频频段,频率分别为1710MHz-2170MHz和2300MHz-2690MHz。而考虑到小型化的特点,不支持低频频段,此类拆开频段的多天线的方案在当前很多移动终端中常见。而对于5G部分,支持当前国内三大运营商所支持的所有Sub-6G频段(N41/N78/N79),频率分别为2515MHz-2675MHz、3400MHz-3600MHz和4800MHz-4900MHz。
本发明实施例的天线系统,能够不增加额外天线开关器件和天线空间的前提下,实现单个天线同时满足2/3/4G频段和国内Sub-6GHz频段的完整覆盖,有利于现有移动终端紧凑的堆叠布局优化,同时节省天线成本,也不牺牲原2/3/4G天线性能。
同时,本实施例的天线系统在中高频段切换的时候,N78/N79频段无明显频偏,能较好的满足NSA EN-DC的需求。而且天线系统尺寸较小,同时覆盖2/3/4G中高频段和Sub-6GHz频段。
实施例2:
本实施例提供了一种移动终端,包括本发明实施例1所述的LDS天线系统。
进一步地,本实施例所述移动终端包括手机、平板电脑、个人数字助理和车载电脑中的至少一项。
以上述依据本申请的理想实施例为启示,通过上述的说明内容,相关工作人员完全可以在不偏离本项申请技术思想的范围内,进行多样的变更以及修改。本项申请的技术性范围并不局限于说明书上的内容,必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (9)

1.一种终端LDS天线系统,其特征在于,包括LDS天线单元和可重构馈电单元,所述可重构馈电单元包括天线馈源、单刀双掷开关、第一馈电连接点和第二馈电连接点;
所述LDS天线单元包括金属外框、设置于所述金属外框内的金属中框以及 LDS金属图案层,所述LDS金属图案层的边部与所述金属中框相接,且所述金属外框的底部设置枝节结构;
所述第一馈电连接点设置于所述LDS金属图案层,第二馈电连接点设置于所述金属中框;
所述单刀双掷开关的动触点连接至天线馈源,所述单刀双掷开关的一个静触点连接至第一馈电连接点,所述单刀双掷开关的另一个静触点连接至第二馈电连接点;
所述金属中框底部设置缝隙,形成第一辐射部和第二辐射部,所述LDS金属图案层的边部与第二辐射部贴合;
选取第一辐射部上设定长度的金属段,用以与金属外框配合,形成环形天线,其中,所述金属段靠近所述缝隙的一端设置第一搭接点,远离缝隙的一端设置第二搭接点,金属段通过第一搭接点和第二搭接点分别与金属外框相接,形成环形天线。
2.根据权利要求1所述的终端LDS天线系统,其特征在于,所述枝节结构设置于第二辐射部,且所述枝节结构的形状为矩形。
3.根据权利要求1所述的终端LDS天线系统,其特征在于,当所述单刀双掷开关切换至第一馈电连接点时,所述LDS金属图案层与金属中框耦合,实现LDS天线工作在1710MHz-2690MHz频段。
4.根据权利要求2所述的终端LDS天线系统,其特征在于,当所述单刀双掷开关切换至第二馈电连接点时,所述金属中框与所述枝节结构寄生耦合,实现LDS天线工作在3400MHz-3600MHz和4800MHz-4900MHz频段。
5.根据权利要求4所述的终端LDS天线系统,其特征在于,所述金属中框与金属外框配合形成环形天线,形成所述环形天线的金属中框的长度使LDS天线工作在4800MHz-4900MHz频段。
6.根据权利要求5所述的终端LDS天线系统,其特征在于,形成所述环形天线的金属中框的长度为7mm。
7.根据权利要求4所述的终端LDS天线系统,其特征在于,所述第二辐射部远离缝隙的一端连接系统地,所述第二辐射部的长度为30mm,以实现LDS天线工作在1710MHz-2690MHz频段。
8.一种移动终端,其特征在于,包括权利要求1-7任一项所述的LDS天线系统。
9.根据权利要求8所述的移动终端,其特征在于,所述移动终端包括手机、平板电脑、个人数字助理和车载电脑中的至少一项。
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