CN201975511U - 终端天线 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了终端天线，该终端天线包括：天线和匹配电路，匹配电路为至少两组，天线与至少两组的匹配电路连接，其中，每组匹配电路用于使天线工作在预定的频率范围。通过本实用新型解决了现有技术中通过加大PCB的尺寸或者是牺牲某些次要频段进行天线设计所带来的问题，进而实现了无须加大PCB的尺寸和牺牲某些频段的天线效率的效果。

Description

终端天线
技术领域
本实用新型涉及通信领域，具体而言，涉及一种移动终端天线。
背景技术
在无线宽带需求不断增加，以及移动通信技术不断进步的情况下，由于长期演进(Long-Term Evolution，简称为LTE)的传输能力已远超过3G，因此，LTE必将在未来具有广阔的应用前景。但是在LTE发展初期，LTE网络覆盖面并不是很广，并且LTE类终端还必须依赖于现有的3G和2G通讯网络，否则LTE类终端的使用范围会很小，用户体验也将会很差。因此，在LTE发展初期，LTE类的终端产品很多都要兼容2G和3G的工作模式，使得全球模的终端越来越受运营商和消费者欢迎。但是，LTE一共有40个频段，其中5个频段是800MHz以下的，最低的频率达到698MHz。如果要兼容现有的2G和3G制式，天线必须在低频端的工作频段达到698MHz～960MHz，即，一共262MHz的带宽，而且LTE是支持多输入多输出(Multiple Input Multiple Output，简称为MIMO)接收，并且天线的带宽，以及效率是和物理尺寸成正比的，所以要实现天线的性能，天线的物理尺寸需要很大，终端的尺寸也会很大。因此，如何设计出一种带宽很宽，同时物理尺寸很小的天线，已经成为LTE类终端产品开发的一个难题。
现有技术中，设计天线都是根据产品的工作频段设计出一个谐振在工作频段上的天线，图1是现有技术中天线设计的方案示意图，如图1所示，天线一般包括单极天线monopole、平面倒F型天线(Planer Inverted F-shaped Antenna，简称为PIFA)或倒F型天线(InvertedF-shaped Antenna，简称为IFA)等类型的天线。当带宽无法满足LTE多频终端的要求时，解决的措施一般都有加大PCB的尺寸，或者是牺牲某些次要频段的天线效率，来提升主要频段的天线效率。上面的解决措施同时会导致一系列不同的问题，例如，加大PCB的尺寸，将会造成产品的ID变大，如果前期ID已经被客户锁定，那么ID的改动将会很困难；而如果采用牺牲某些频段的天线效率的方式，结果将会使产品在实际使用的时候用户体验很差，影响产品的市场竞争力。
实用新型内容
本实用新型的主要目的在于提供一种终端天线，以至少解决上述问题。
根据本实用新型的一个方面，提供了一种终端天线，包括：天线和匹配电路，所述匹配电路为至少两组，所述天线与所述至少两组的匹配电路连接，其中，每组匹配电路用于使所述天线工作在预定的频率范围。
优选地，所述天线和所述至少两组匹配电路通过开关连接，所述开关用于切换匹配电路。
优选地，所述开关位于所述至少两组的匹配电路和所述天线的馈点之间。
优选地，所述匹配电路为两组，其中一组使所述天线工作在746MHz-787MHz，另一组使所述天线工作在824MHz-960MHz和1710MHz-2170MHz。
优选地，所述匹配电路为三组，第一组使所述天线工作在746MHz-787MHz，第二组使所述天线工作在824MHz-894MHz，第三组使所述天线工作在925MHz-960MHz和1710MHz-2170MHz。
优选地，所述天线包括主天线和副天线，其中，所述主天线和所述副天线分别设置在支架上。
优选地，所述天线的类型为以下至少之一：单极天线Monopole、倒F型天线IFA、平面倒F型天线PIFA。
通过本实用新型，解决了现有技术中通过加大PCB的尺寸或者是牺牲某些次要频段进行天线设计所带来的问题，进而实现了无须加大PCB的尺寸和牺牲某些频段的天线效率的效果。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
图1是是现有技术中天线设计的方案示意图；
图2是根据本实用新型优选实施例采用两组匹配电路的天线设计方案示意图一；
图3是根据本实用新型优选实施例采用两组匹配电路的天线设计方案示意图二。
具体实施方式
下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。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。
在本实用新型实施例中，提供了一种终端天线，包括：天线和匹配电路，其中，匹配电路为至少两组，天线与至少两组的匹配电路连接，其中，每组匹配电路用于使天线工作在预定的频率范围。
通过该天线，增加了匹配电路的数量，相比于现有技术从而无须加大PCB的尺寸和牺牲某些频段的天线效率。
优选的，天线和至少两组匹配电路通过开关连接，开关用于切换匹配电路。需要说明的是，连接天线和至少两组匹配电路的不需要必须为开关，也可以是其他的实施方式，只要能够达到切换匹配电路的目的即可。
优选的，如果使用开关，那么，该开关较优的可以位于至少两组的匹配电路和天线的馈点之间。
优选的，匹配电路为两组，其中一组使天线工作在746MHz～787MHz，另一组使天线工作在824MHz～960MHz和1710MHz～2170MHz。
优选的，匹配电路为三组，第一组使天线工作在746MHz～787MHz，第二组使天线工作在824MHz～894MHz，第三组使天线工作在925MHz～960MHz和1710MHz～2170MHz。
通过本实用新型实施例，解决了现有技术中存在的相关问题，实现了LTE多模终端天线的性能、同时终端产品的尺寸很小。而且在无须加大PCB的尺寸和牺牲某些频段的天线效率的情况下，增强了产品的市场竞争力。
以下以支持LTE的多频终端天线为例进行说明。
本实施例中的天线包括：主天线、副天线，需要说明的是，上述两个天线的设计方法原理与现有技术是一样的，即主、副天线均是常用的单极子、IFA或PIFA等天线；两个内置天线支架，需要说明的是每个天线支架与现有的天线支架是一样的，天线可以使用钢片或者FPC的形式固定在支架上；两组或两组以上的匹配电路，每组匹配电路对应一个天线工作频带，多组匹配电路可以使天线实现很宽的频带，需要说明的是现有技术中仅采用一组匹配电路，这样的实施方式使得在天线带宽无法实现的情况下，天线的调试灵活度有限；两个开关，在主、副天线的匹配电路和天线馈点之间引入开关，使用开关进行匹配电路的切换，使天线实现宽频带。
在本实施例中，可以在天线不发生变化的情况下，使用两组或多组匹配电路，每组匹配电路使天线工作于不同的频段，上述匹配电路组合起来可以使天线有很宽的工作频段。从而实现了天线的超宽频带，而且在实现同样的天线性能的条件下，天线尺寸比现有技术下的天线尺寸小很多，增强了产品的市场竞争力。
下面是本实用新型的另一个优选实施例。本优选实施例提供了一种支持LTE的多频终端天线的设计方案，通过使用两组或多组匹配电路，并且在天线匹配电路和天线馈点之间引入开关，进行匹配电路的切换。其中，每组匹配电路使天线工作于不同的频段，组合后可以使天线工作在一个很宽的频带内。下面以支持LTE band13的全球模终端天线为例进行说明。
LTE band13的工作频段是746MHz～787MHz，全球模的其它制式还包括GSM/EVDO/UMTS，其中，EVDO和通用移动通信系统(Universal MobileTelecommunications System，简称为UMTS)支持分集接收，其工作频段是824MHz～960MHz和1710MHz～2170MHz。因此，对于天线设计来说，需要设计两个工作频带为746MHz～960MHz和1710MHz～2170MHz的天线，导致天线设计的难度很大，特别是低频端的带宽很难实现。如果以现有技术去设计该天线，需要的PCB尺寸和天线面积相当的大，对于追求小尺寸的终端产品来说显然是不现实的。
在本实施例中，天线设计方案可以将主、副天线分别做在常规的支架上，天线采用一般的Monopole、IFA或PIFA等类型的天线，天线在高频端和低频端均有一个谐振和一定的带宽，但是低频端的带宽很难满足746MHz～960MHz的要求。也就是难以同时实现两个带宽的性能，即，如果天线要实现LTE700MHz的性能，那么824MHz～960MHz的性能将很难实现；反之，天线如果要实现824MHz～960MHz的性能，那么LTE700MHz的性能将很难实现。
图2是根据本实用新型优选实施例采用两组匹配电路的天线设计方案示意图一，如图2所示，其中匹配电路1使天线工作在746Mz～787MHz，匹配电路2使天线工作在824MHz～960MHz和1710MHz～2170MHz，两组匹配电路通过开关进行切换，需要说明的是对于开关的种类没有特殊要求，开关位于天线匹配电路和天线馈点之间。这样通过开关对两组匹配电路进行切换就可以实现天线工作于746MHz～960MHz和1710MHz～2170MHz的频段内，实现了LTE MIMO天线的超宽带宽，达到了天线的尺寸很小的效果。
图3是根据本实用新型优选实施例采用两组匹配电路的天线设计方案示意图二，如图3所示，其中匹配电路1使天线工作在746Mz～787MHz，匹配电路2使天线工作在824MHz～894MHz，匹配电路3使天线工作在925MHz～960MHz和1710MHz～2170MHz，三组匹配电路通过开关进行切换，同样对于开关种类没有特殊要求，其位于天线匹配电路和天线馈点之间。这样也可以使天线工作于746MHz～960MHz和1710MHz～2170MHz的频段内。
综上所述，通过上述实施例，提供了可同时工作在2G、3G和4G制式下(2G制式主要包括GSM、3G制式主要包括EVDO和UMTS、4G制式主要包括LTE)的终端天线，来达到满足4G制式的MIMO接收性能，以及3G制式的分集接收功能要求，同时满足终端产品的物理尺寸尽可能小的要求。
显然，本领域的技术人员应该明白，上述本实用新型的各种设计及实现方案，是对本实用新型的目的、技术方案和优点进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种终端天线，包括：天线和匹配电路，其特征在于：
所述匹配电路为至少两组，所述天线与所述至少两组的匹配电路连接，其中，每组匹配电路用于使所述天线工作在预定的频率范围。
2.根据权利要求1所述的终端天线，其特征在于，所述天线和所述至少两组匹配电路通过开关连接，所述开关用于切换匹配电路。
3.根据权利要求2所述的终端天线，其特征在于，所述开关位于所述至少两组的匹配电路和所述天线的馈点之间。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的终端天线，其特征在于，所述匹配电路为两组，其中一组使所述天线工作在746MHz-787MHz，另一组使所述天线工作在824MHz-960MHz和1710MHz-2170MHz。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的终端天线，其特征在于，所述匹配电路为三组，第一组使所述天线工作在746MHz-787MHz，第二组使所述天线工作在824MHz-894MHz，第三组使所述天线工作在925MHz-960MHz和1710MHz-2170MHz。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的终端天线，其特征在于，所述天线包括主天线和副天线，其中，所述主天线和所述副天线分别设置在支架上。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的终端天线，其特征在于，所述天线的类型为以下至少之一：单极天线Monopole、倒F型天线IFA、平面倒F型天线PIFA。
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