CN207542404U

CN207542404U - 一种可支持分集、gps和wifi的新型共用天线

Info

Publication number: CN207542404U
Application number: CN201721688000.0U
Authority: CN
Inventors: 李建利; 尹鸿焰
Original assignee: Shenzhen Sunway Communication Co Ltd
Current assignee: Shenzhen Sunway Communication Co Ltd
Priority date: 2017-12-07
Filing date: 2017-12-07
Publication date: 2018-06-26
Anticipated expiration: 2027-12-07

Abstract

本实用新型提供了一种可支持分集、GPS和WIFI共用的新型天线，该天线借助金属边框设计天线，在金属边框的恰当位置通过调谐网络来调谐谐振从而达到覆盖分集790～960，1850～2690MHz、2.4G WIFI 2400～2500MHz的目的；而且本实用新型在接入位置处引入一种电路设计方案，可实现覆盖GPS 1570～1580MHz的频段。与现有技术相比，本实用新型节省了空间和成本，具有结构简单，易于实现的优点。

Description

一种可支持分集、GPS和WIFI的新型共用天线

技术领域

本实用新型涉及天线，具体涉及的是一种可支持分集、GPS和WIFI的新型共用天线。

背景技术

随着无线通信技术的飞速发展以及移动终端的普及，金属背盖智能手机以其出色的质感而深受消费者青睐，目前市场上主流高端机型大多采用的是全金属后盖。对于用户而言，对全金属后盖手机的外观质感、传输速率以及传输质量的要求越来越高，使得全金属后盖手机受到青睐的同时，也对其使用性能的提升提出了更高的要求。天线作为手机进行数据和信号传输的重要部件，其性能好坏，直接影响到用户的使用体验，而全金属后盖手机的设计极大地缩小了天线的空间，导致天线的性能越来越难实现，这对天线的设计大大增加难度。如何在全金属后盖手机上设计天线，成为我们需要解决的问题。

实用新型内容

为此，本实用新型的目的在于提供一种可支持分集、GPS和WIFI的新型共用天线。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的。

一种可支持分集、GPS和WIFI的新型共用天线，包括金属壳体(13)、安装在金属壳体(13)内壁的PCB板(1)和位于金属壳体(13)一端的金属边框(11)，所述金属壳体(13)与所述金属边框(11)之间形成有缝隙，所述PCB板(1)上设置有与所述金属边框(11)连接的电路接入位置(101)、馈电位置(102)和回地位置(103)；所述电路接入位置(101)处设置有一接入电路(1001)，该接入电路(1001)包括有一与所述金属边框(11)连接的第一接入端(10001)以及一与所述PCB板(1)连接的第二接入端(10002)；其中电流信号从馈电位置(102)馈出，进入到金属边框(11)后分为两枝节；一短枝通过回地位置(103)流入到PCB板(1)，产生可覆盖(1850～2690)MHz的谐振频率；另一长枝节通过回地位置(103)回到PCB板(1)，产生可覆盖(790～960)MHz、(2300～2690)MHz和2.4G WIFI(2400～2500)MHz的谐振频率。

优选地，所述金属边框(11)通过第一接入端(10001)连接到接入电路(1001)，在经过接入电路(1001)后通过第二接入端(10002)连接到PCB板(1)，以覆盖GPS(1550～1620)MHz的频段。

优选地，所述接入电路(1001)包括串联的电感(1002)和电容(1003)，所述电感(1002)连接第一接入端(10001)，所述电容(1003)连接第二接入端(10002)，通过调节电感(1002)和电容(1003)的值可覆盖GPS(1550～1620)MHz频段。

优选地，所述接入电路(1001’)包括并联的电感(1002’)和电容(1003’)，且并联后一端连接第一接入端(10001’)，另一端连接第二接入端(10002’)，通过调节电感(1002’)和电容(1003’)的值可覆盖GPS(1550～1620)MHz频段。

优选地，所述金属壳体(13)与所述金属边框(11)之间形成的缝隙填充有非金属介质(12)。

本实用新型借助金属边框设计天线，在金属边框的恰当位置通过调谐网络来调谐谐振从而达到覆盖分集(790～960，1850～2690)MHz、2.4G WIFI(2400～2500)MHz的目的；而且本实用新型在接入位置处引入一种电路设计方案，可实现覆盖GPS(1550～1620)MHz的频段。与现有技术相比，本实用新型节省了空间和成本，具有结构简单，易于实现的优点。

附图说明

图1为本实用新型天线的正面结构示意图；

图2为本实用新型天线的背面结构示意图；

图3为本实用新型天线的接入电路示意图一；

图4为本实用新型天线的接入电路示意图二；

图5为本实用新型天线的接入电路示意图三；

图6为本实用新型天线的实验模拟所得S11效果图；

图7为本实用新型天线的实验模拟测试无源效率Efficiency数据效果图。

图中标识说明：PCB板1、金属边框11、非金属介质12、壳体13、电路接入位置101、馈电位置102、回地位置103、接入电路1001、电感1002、电容1003、第一接入端10001、第二接入端10002。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

对于全金属后盖手机而言，本实用新型提供了一种可支持分集(790-960，1850～2690)MHz、2.4G WIFI(2400～2500)MHz和GPS(1550～1620)MHz的共用天线方案。

分集技术是移动通信的一种抗衰落技术，是一种用相对较低廉的投资就可以大幅度的改进无线链路性能的强有力的接收技术。如果一条无线传播路径中经历了深度衰落，而另一条相对独立的路径中可能仍包含着较强的信号，因此可以在多个信号中选择两个或更多的信号进行合并，这样可以同时提高接收端的瞬时信噪比和平均信噪比，一般可提高20dB到30dB。

针对上述的共用天线方案，本实用新型采用实验模拟并进行验证，其中在实验中，采用的整机尺寸为155mm*75mm*7.5mm。

请参阅图1所示，图1为本实用新型天线的正面结构示意图。本实用新型所述的共用天线包括有PCB板1、金属边框11和金属壳体13。

其中PCB板1位于金属壳体13的内壁，且在线路板1上对应形成有线路，金属边框11位于金属壳体13的一端，且金属边框11与金属壳体13之间不接触，对应形成有一条缝隙。

本实施例中PCB板1使用双层PCB板，PCB基材为FR4(ε＝4.3δ＝0.024)。在PCB板1上靠近金属边框11的一端设置有电路接入位置101、馈电位置102和回地位置103，PCB板1分别通过电路接入位置101、馈电位置102和回地位置103与金属边框11连接。

如图2所示，图2为本实用新型天线的背面结构示意图。其中在金属壳体13与金属边框11之间形成的缝隙中对应填充有非金属介质12，本实施例中非金属介质12包括(但不限于)塑胶、树脂、纤维、玻璃等。

如图3所示，图3为本实用新型天线的接入电路示意图一。本实施例在电路接入位置101处设置有一个接入电路1001，该接入电路1001包括有一个与所述金属边框11连接的第一接入端10001以及一个与所述PCB板1连接的第二接入端10002。

其中接入电路1001包括相互串联的电感1002和电容1003，电感1002连接第一接入端10001，电容1003连接第二接入端10002，通过调节电感1002和电容1003的值可实现GPS(1550～1620)MHz频段的覆盖。

如图4所示，图4为本实用新型天线的接入电路示意图二。本实施例中在电路接入位置101处设置有一个接入电路1001’，该接入电路1001’包括有一个与所述金属边框11连接的第一接入端10001’以及一个与所述PCB板1连接的第二接入端10002’。

接入电路1001’包括并联的调谐网络1002’和电容1003’，且并联后一端连接第一接入端10001’，另一端连接第二接入端10002’，通过调节调谐网络1002’和1003’的值可实现GPS(1550～1620)MHz频段的覆盖。

如图5所示，图5为本实用新型天线的接入电路示意图三。本实施例中在电路接入位置101处设置有一个接入电路1001”，该接入电路1001”包括有一个与所述金属边框11连接的第一接入端10001”以及一个与所述PCB板1连接的第二接入端10002”。

接入电路1001”包括先串联后并联的电感和电容，且串联后并联一端连接第一接入端10001”，另一端连接第二接入端10002”，通过调节电感和电容的值可实现低频(700-800)MHz、(1550-2690)MHz频段的覆盖。

需要说明的是，本实用新型中的1002、1003为集总元件，如：电感、电容、电阻或可等价为集总元件的结构(如叉指型或“U”型结构等)；上述实施中1002使用电感为例说明，1003使用电容为例说明。其中接入电路1001可拓展为类似1001’、1001”等类似的调谐网络来实现。

图6为本实用新型天线的实验模拟所得S11效果图，实际调试天线回损均满足小于-5dB的设计需求。图7为本实用新型天线的实验模拟测试无源效率Efficiency数据效果图，与图6所示S11相互对应。

综上所述，本实用新型电流信号从馈电位置馈出，进入到金属边框后分为两枝节；一枝(短枝节)通过回地位置流入到PCB板，产生可覆盖(1850～2690)MHz的谐振频率；另一枝(长枝节)通过电路接入位置回到PCB板，产生可覆盖(790～960)MHz、(2300～2690)MHz和2.4G WIFI(2400～2500)MHz的谐振频率；另外，通过调节接入电路中的电感和电容值，可实现GPS(550～1620)MHz频段的覆盖；可通过引入的电路设计还可将频段(700-800)MHz、(1550～2690)MHz全覆盖。本实用新型以全封闭金属后盖为例实施讨论，但此方案也可以适用于非金属手机和非金属手机上。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种可支持分集、GPS和WIFI的新型共用天线，其特征在于，包括金属壳体(13)、安装在金属壳体(13)内壁的PCB板(1)和位于金属壳体(13)一端的金属边框(11)，所述金属壳体(13)与所述金属边框(11)之间形成有缝隙，所述PCB板(1)上设置有与所述金属边框(11)连接的电路接入位置(101)、馈电位置(102)和回地位置(103)；所述电路接入位置(101)处设置有一接入电路(1001)，该接入电路(1001)包括有一与所述金属边框(11)连接的第一接入端(10001)以及一与所述PCB板(1)连接的第二接入端(10002)；其中电流信号从馈电位置(102)馈出，进入到金属边框(11)后分为两枝节；一短枝节通过回地位置(103)流入到PCB板(1)，产生可覆盖1850～2690MHz的谐振频率；另一长枝节通过回地位置(103)回到PCB板(1)，产生可覆盖790～960MHz、2300～2690MHz和2.4G WIFI 2400～2500MHz的谐振频率。

2.如权利要求1所述的可支持分集、GPS和WIFI的新型共用天线，其特征在于，所述金属边框(11)通过第一接入端(10001)连接到接入电路(1001)，在经过接入电路(1001)后通过第二接入端(10002)连接到PCB板(1)，可产生一个可覆盖GPS 1550～1620MHz的谐振频率。

3.如权利要求1所述的可支持分集、GPS和WIFI的新型共用天线，其特征在于，所述接入电路(1001)包括串联的电感(1002)和电容(1003)，所述电感(1002)连接第一接入端(10001)，所述电容(1003)连接第二接入端(10002)，通过调节电感(1002)和电容(1003)的值可覆盖GPS 1550～1620MHz频段。

4.如权利要求1所述的可支持分集、GPS和WIFI的新型共用天线，其特征在于，所述接入电路(1001’)包括并联的电感(1002’)和电容(1003’)，且并联后一端连接第一接入端(10001’)，另一端连接第二接入端(10002’)，通过调节电感(1002’)和电容(1003’)的值可覆盖GPS 1550～1620MHz频段。

5.如权利要求1所述的可支持分集、GPS和WIFI的新型共用天线，其特征在于，所述金属壳体(13)与所述金属边框(11)之间形成的缝隙填充有非金属介质(12)。