CN220382313U - 天线结构及智能终端 - Google Patents
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Abstract
本申请公开一种天线结构及智能终端,该天线结构包括:天线馈地点;第一天线主体,至少工作于一第一频段;第二天线主体,至少工作于一第二频段,第二天线主体具有接地端;切换开关,切换开关具有至少一个第一通道,第一通道的一端连接第二天线主体的接地端,第一通道的另一端连接天线馈地点;在第一通道导通时,第二天线主体工作于第二频段,在第一通道断开时,第二天线主体与第一天线主体耦合设置,并工作于第三频段。本申请能够提高天线结构总体覆盖的频段带宽。
Description
技术领域
本申请涉及天线技术领域,特别涉及一种天线结构及智能终端。
背景技术
5G时代的来临让用户有高传输、高速率和低延时的体验,同时带来的是天线数量上成倍的增加。在构思及实现本申请过程中,发明人发现至少存在如下问题:
由于天线数量的增加且覆盖的频段较宽,然而由于空间限制,使得天线独立工作无法覆盖所需频段。
前面的叙述在于提供一般的背景信息,并不一定构成现有技术。
申请内容
本申请的主要目的是提出一种天线结构及智能终端,旨在解决提高天线结构总体覆盖的频段带宽。
为实现上述目的,本申请提出一种天线结构,所述天线结构包括第一天线主体、第二天线主体和切换开关;
所述切换开关包括第一通道,所述第一通道的一端连接所述第二天线主体的接地端,所述第一通道的另一端连接馈地点;
在所述第一通道导通时,所述第二天线主体工作于所述第二频段,在所述第一通道断开时,所述第二天线主体与所述第一天线主体耦合设置,以工作于第三频段。
可选地,第一天线主体工作于第一频段。
可选地,所述天线结构还包括:
天线馈电点;
滤波电路,所述滤波电路串联设置于所述第二天线主体的馈电端与所述天线馈电点之间。
可选地,所述天线结构还包括:
支架,所述第一天线主体和/或所述第二天线主体设置于所述支架上。
可选地,包括以下至少一项:
壳体,所述第二天线主体设置于所述壳体上;
电路板,所述第二天线主体设置于所述电路板上。
可选地,包括以下至少一项:
金属边框,所述第一天线主体与所述金属边框为一体结构;
所述第一天线主体形成于所述金属边框上
柔性电路板,固定于所述金属边框,所述第一天线主体设置于所述柔性电路板。
可选地,包括以下至少一项:
壳体,所述第一天线主体与所述壳体为一体结构;
所述天线结构还包括固定于所述壳体上的柔性电路板,所述第一天线主体设置于所述柔性电路板。
可选地,所述天线结构还包括接地板,所述接地板与所述天线馈地点电连接。
可选地,所述第一天线主体的工作频段为LB&&N40/N41频段;和/或,所述第二天线主体的工作频段为N77/78/79频段。
可选地,所述第一天线主体的工作频段为MHB频段;和/或,所述第二天线主体的工作频段为N77/78/79频段。
可选地,所述切换开关还包括至少一个第二通道,所述第二通道的一端连接所述第一天线主体的接地端,所述第二通道的另一端连接所述馈地点。
可选地,所述天线结构还包括:
电路板,所述切换开关设置于所述电路板上。
可选地,在所述第一通道断开时,所述第二天线主体与所述第一天线主体耦合设置,以使所述第二天线主体作为所述第一天线主体的寄生天线,并工作于第三频段。
本申请还提出一种智能终端,所述智能终端包括如上所述的天线结构。
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简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅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的前提下,还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为实现本申请各个实施例的一种移动终端的硬件结构示意图;
图2为本申请实施例提供的一种通信网络系统架构图;
图3是本申请实施例提供的天线结构第一实施的结构示意图;
图4是本申请实施例提供的天线结构第二实施的结构示意图;
图5是本申请实施例提供的天线结构第三实施的结构示意图;
图6是本申请天线结构中切换开关通/断时的效率对比图。
附图标号说明:
标号 | 名称 | 标号 | 名称 |
10a | 天线馈地点 | 60 | 金属边框 |
10b | 天线馈电点 | 70 | 电路板 |
20 | 第一天线本体 | 80 | 接地板 |
30 | 第二天线本体 | Ant2Feed | 第二天线本体的馈电端 |
40 | 切换开关 | Ant1Feed | 第一天线本体的馈电端 |
50 | 滤波电路 |
本申请目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。
需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素,此外,本申请不同实施例中具有同样命名的部件、特征、要素可能具有相同含义,也可能具有不同含义,其具体含义需以其在该具体实施例中的解释或者进一步结合该具体实施例中上下文进行确定。
应当理解,尽管在本文可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息,但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如,在不脱离本文范围的情况下,第一信息也可以被称为第二信息,类似地,第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境,如在此所使用的词语"如果"可以被解释成为"在……时"或"当……时"或"响应于确定"。再者,如同在本文中所使用的,单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式,除非上下文中有相反的指示。应当进一步理解,术语“包含”、“包括”表明存在所述的特征、步骤、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组,但不排除一个或多个其他特征、步骤、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组的存在、出现或添加。本申请使用的术语“或”、“和/或”、“包括以下至少一个”等可被解释为包括性的,或意味着任一个或任何组合。例如,“包括以下至少一个:A、B、C”意味着“以下任一个:A;B;C;A和B;A和C;B和C;A和B和C”,再如,“A、B或C”或者“A、B和/或C”意味着“以下任一个:A;B;C;A和B;A和C;B和C;A和B和C”。仅当元件、功能、步骤或操作的组合在某些方式下内在地互相排斥时,才会出现该定义的例外。
应该理解的是,虽然本申请实施例中的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示,但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明,这些步骤的执行并没有严格的顺序限制,其可以以其他的顺序执行。而且,图中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段,这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成,而是可以在不同的时刻执行,其执行顺序也不必然是依次进行,而是可以与其他步骤或者其他步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
取决于语境,如在此所使用的词语“如果”、“若”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地,取决于语境,短语“如果确定”或“如果检测(陈述的条件或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测(陈述的条件或事件)时”或“响应于检测(陈述的条件或事件)”。
应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
在后续的描述中,使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或者“单元”的后缀仅为了有利于本申请的说明,其本身没有特定的意义。因此,“模块”、“部件”或者“单元”可以混合地使用。
智能终端可以以各种形式来实施。例如,本申请中描述的智能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 Digital Assistant,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、计步器等智能终端,以及诸如数字TV、台式计算机等固定终端。
后续描述中将以移动终端为例进行说明,本领域技术人员将理解的是,除了特别用于移动目的的元件之外,根据本申请的实施方式的构造也能够应用于固定类型的终端。
请参阅图1,其为实现本申请各个实施例的一种移动终端的硬件结构示意图,该移动终端100可以包括:RF(Radio Frequency,射频)单元101、WiFi模块102、音频输出单元103、A/V(音频/视频)输入单元104、传感器105、显示单元106、用户输入单元107、接口单元108、存储器109、处理器110、以及电源111等部件。本领域技术人员可以理解,图1中示出的移动终端结构并不构成对移动终端的限定,移动终端可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件布置。
下面结合图1对移动终端的各个部件进行具体的介绍:
射频单元101可用于收发信息或通话过程中,信号的接收和发送,具体的,将基站的下行信息接收后,给处理器110处理;另外,将上行的数据发送给基站。通常,射频单元101包括但不限于天线、至少一个放大器、收发信机、耦合器、低噪声放大器、双工器等。此外,射频单元101还可以通过无线通信与网络和其他设备通信。上述无线通信可以使用任一通信标准或协议,包括但不限于GSM(Global System of Mobile communication,全球移动通讯系统)、GPRS(General Packet Radio Service,通用分组无线服务)、CDMA2000(CodeDivision Multiple Access 2000,码分多址2000)、WCDMA(Wideband Code DivisionMultiple Access,宽带码分多址)、TD-SCDMA(Time Division-Synchronous CodeDivision Multiple Access,时分同步码分多址)、FDD-LTE(Frequency DivisionDuplexing-Long Term Evolution,频分双工长期演进)、TDD-LTE(Time DivisionDuplexing-Long Term Evolution,分时双工长期演进)和5G等。
WiFi属于短距离无线传输技术,移动终端通过WiFi模块102可以帮助用户收发电子邮件、浏览网页和访问流式媒体等,它为用户提供了无线的宽带互联网访问。虽然图1示出了WiFi模块102,但是可以理解的是,其并不属于移动终端的必须构成,完全可以根据需要在不改变发明的本质的范围内而省略。
音频输出单元103可以在移动终端100处于呼叫信号接收模式、通话模式、记录模式、语音识别模式、广播接收模式等等模式下时,将射频单元101或WiFi模块102接收的或者在存储器109中存储的音频数据转换成音频信号并且输出为声音。而且,音频输出单元103还可以提供与移动终端100执行的特定功能相关的音频输出(例如,呼叫信号接收声音、消息接收声音等等)。音频输出单元103可以包括扬声器、蜂鸣器等等。
A/V输入单元104用于接收音频或视频信号。A/V输入单元104可以包括图形处理器(Graphics Processing Unit,GPU)1041和麦克风1042,图形处理器1041对在视频捕获模式或图像捕获模式中由图像捕获装置(如摄像头)获得的静态图片或视频的图像数据进行处理。处理后的图像帧可以显示在显示单元106上。经图形处理器1041处理后的图像帧可以存储在存储器109(或其它存储介质)中或者经由射频单元101或WiFi模块102进行发送。麦克风1042可以在电话通话模式、记录模式、语音识别模式等等运行模式中经由麦克风1042接收声音(音频数据),并且能够将这样的声音处理为音频数据。处理后的音频(语音)数据可以在电话通话模式的情况下转换为可经由射频单元101发送到移动通信基站的格式输出。麦克风1042可以实施各种类型的噪声消除(或抑制)算法以消除(或抑制)在接收和发送音频信号的过程中产生的噪声或者干扰。
移动终端100还包括至少一种传感器105,比如光传感器、运动传感器以及其他传感器。可选地,光传感器包括环境光传感器及接近传感器,可选地,环境光传感器可根据环境光线的明暗来调节显示面板1061的亮度,接近传感器可在移动终端100移动到耳边时,关闭显示面板1061和/或背光。作为运动传感器的一种,加速计传感器可检测各个方向上(一般为三轴)加速度的大小,静止时可检测出重力的大小及方向,可用于识别手机姿态的应用(比如横竖屏切换、相关游戏、磁力计姿态校准)、振动识别相关功能(比如计步器、敲击)等;至于手机还可配置的指纹传感器、压力传感器、虹膜传感器、分子传感器、陀螺仪、气压计、湿度计、温度计、红外线传感器等其他传感器,在此不再赘述。
显示单元106用于显示由用户输入的信息或提供给用户的信息。显示单元106可包括显示面板1061,可以采用液晶显示器(Liquid Crystal Display,LCD)、有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode,OLED)等形式来配置显示面板1061。
用户输入单元107可用于接收输入的数字或字符信息,以及产生与移动终端的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。可选地,用户输入单元107可包括触控面板1071以及其他输入设备1072。触控面板1071,也称为触摸屏,可收集用户在其上或附近的触摸操作(比如用户使用手指、触笔等任何适合的物体或附件在触控面板1071上或在触控面板1071附近的操作),并根据预先设定的程式驱动相应的连接装置。触控面板1071可包括触摸检测装置和触摸控制器两个部分。可选地,触摸检测装置检测用户的触摸方位,并检测触摸操作带来的信号,将信号传送给触摸控制器;触摸控制器从触摸检测装置上接收触摸信息,并将它转换成触点坐标,再送给处理器110,并能接收处理器110发来的命令并加以执行。此外,可以采用电阻式、电容式、红外线以及表面声波等多种类型实现触控面板1071。除了触控面板1071,用户输入单元107还可以包括其他输入设备1072。可选地,其他输入设备1072可以包括但不限于物理键盘、功能键(比如音量控制按键、开关按键等)、轨迹球、鼠标、操作杆等中的一种或多种,具体此处不做限定。
可选地,触控面板1071可覆盖显示面板1061,当触控面板1071检测到在其上或附近的触摸操作后,传送给处理器110以确定触摸事件的类型,随后处理器110根据触摸事件的类型在显示面板1061上提供相应的视觉输出。虽然在图1中,触控面板1071与显示面板1061是作为两个独立的部件来实现移动终端的输入和输出功能,但是在某些实施例中,可以将触控面板1071与显示面板1061集成而实现移动终端的输入和输出功能,具体此处不做限定。
接口单元108用作至少一个外部装置与移动终端100连接可以通过的接口。例如,外部装置可以包括有线或无线头戴式耳机端口、外部电源(或电池充电器)端口、有线或无线数据端口、存储卡端口、用于连接具有识别模块的装置的端口、音频输入/输出(I/O)端口、视频I/O端口、耳机端口等等。接口单元108可以用于接收来自外部装置的输入(例如,数据信息、电力等等)并且将接收到的输入传输到移动终端100内的一个或多个元件或者可以用于在移动终端100和外部装置之间传输数据。
存储器109可用于存储软件程序以及各种数据。存储器109可主要包括存储程序区和存储数据区,可选地,存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等;存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外,存储器109可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非易失性存储器,例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
处理器110是移动终端的控制中心,利用各种接口和线路连接整个移动终端的各个部分,通过运行或执行存储在存储器109内的软件程序和/或模块,以及调用存储在存储器109内的数据,执行移动终端的各种功能和处理数据,从而对移动终端进行整体监控。处理器110可包括一个或多个处理单元;优选的,处理器110可集成应用处理器和调制解调处理器,可选地,应用处理器主要处理操作系统、用户界面和应用程序等,调制解调处理器主要处理无线通信。可以理解的是,上述调制解调处理器也可以不集成到处理器110中。
移动终端100还可以包括给各个部件供电的电源111(比如电池),优选的,电源111可以通过电源管理系统与处理器110逻辑相连,从而通过电源管理系统实现管理充电、放电、以及功耗管理等功能。
尽管图1未示出,移动终端100还可以包括蓝牙模块等,在此不再赘述。
为了便于理解本申请实施例,下面对本申请的移动终端所基于的通信网络系统进行描述。
请参阅图2,图2为本申请实施例提供的一种通信网络系统架构图,该通信网络系统为通用移动通信技术的LTE系统,该LTE系统包括依次通讯连接的UE(User Equipment,用户设备)201,E-UTRAN(Evolved UMTS Terrestrial Radio Access Network,演进式UMTS陆地无线接入网)202,EPC(Evolved Packet Core,演进式分组核心网)203和运营商的IP业务204。
可选地,UE201可以是上述终端100,此处不再赘述。
E-UTRAN202包括eNodeB2021和其它eNodeB2022等。可选地,eNodeB2021可以通过回程(backhaul)(例如X2接口)与其它eNodeB2022连接,eNodeB2021连接到EPC203,eNodeB2021可以提供UE201到EPC203的接入。
EPC203可以包括MME(Mobility Management Entity,移动性管理实体)2031,HSS(Home Subscriber Server,归属用户服务器)2032,其它MME2033,SGW(Serving Gate Way,服务网关)2034,PGW(PDN Gate Way,分组数据网络网关)2035和PCRF(Policy andCharging Rules Function,政策和资费功能实体)2036等。可选地,MME2031是处理UE201和EPC203之间信令的控制节点,提供承载和连接管理。HSS2032用于提供一些寄存器来管理诸如归属位置寄存器(图中未示)之类的功能,并且保存有一些有关服务特征、数据速率等用户专用的信息。所有用户数据都可以通过SGW2034进行发送,PGW2035可以提供UE 201的IP地址分配以及其它功能,PCRF2036是业务数据流和IP承载资源的策略与计费控制策略决策点,它为策略与计费执行功能单元(图中未示)选择及提供可用的策略和计费控制决策。
IP业务204可以包括因特网、内联网、IMS(IP Multimedia Subsystem,IP多媒体子系统)或其它IP业务等。
虽然上述以LTE系统为例进行了介绍,但本领域技术人员应当知晓,本申请不仅仅适用于LTE系统,也可以适用于其他无线通信系统,例如GSM、CDMA2000、WCDMA、TD-SCDMA、5G以及未来新的网络系统(如6G)等,此处不做限定。
基于上述移动终端硬件结构以及通信网络系统,提出本申请各个实施例。
第一实施例
参照图3,图3是根据第一实施例示出的天线结构的结构示意图,本申请实施例的天线结构可应用于智能终端(如手机)。该天线结构包括:
第一天线主体20、第二天线主体30、切换开关40和天线馈地点10a,所述切换开关40包括第一通道,所述第一通道的一端连接所述第二天线主体20的接地端,所述第一通道的另一端连接馈地点10a。
在所述第一通道导通时,所述第二天线主体30工作于所述第二频段,在所述第一通道断开时,所述第二天线主体30与所述第一天线主体20耦合设置,以工作于第三频段。
可选地,第一天线主体20,至少工作于一第一频段;第二天线主体30,至少工作于一第二频段,所述第二天线主体30具有接地端。
在本实施例中,天线结构可以应用于智能终端中,根据智能终端需要实现的功能的应用需求不同,天线主体的数量也不同,本实施例天线主体的数量可选为两个或者两个以上。可选地,本实施例可以将第一天线主体20和/或第二天线主体30设置智能终端的边框上,也可以将第一天线主体20和第二天线主体30设置在智能终端的壳体上,本实施例可选将第一天线主体20和/或第二天线主体30设置在电路板70上,第一天线主体20和/或第二天线主体30也可以设置在其他载体上,此处不作限制。
可选地,第一天线主体20和第二天线主体30分别工作在不同的频段,两者可以同时工作,也可以分时工作,或者根据实际应用的需求,选择第一天线主体20和第二天线主体30中的对应一者工作。
参照图3,可选地,所述第一天线主体20的工作频段为LB&&N40/N41频段;和/或,所述第二天线主体30的工作频段为N77/78/79频段。可选地,LB频段对应的工作频率范围为600-960MHz,N40频段对应的工作频率2300-2400MHz,N41频段对应的工作频率范围在2500-2700MHz。N77/78/79频段对应的工作在频率范围3300-5000MHz。
可选地,天线结构还可以设置有电路板70,切换开关40可以设置在电路板70上,电路板70可以为印制电路板7020(Printed circuit boards,简称电路板70),该电路板70可以采用FR-4材质,电路板7020可选采用环氧树脂加上填充剂以及玻璃纤维所形成的复合材料,在天线结构应用于智能终端时,电路板70可以为智能终端的主板。主板上还设置有射频电路,第一天线主体20和第二天线主体30还设置有馈电端Ant2Feed,对应的电路板70上还设置有天线馈电点10b,第一天线主体10和第二天线主体30通过馈电端和馈地端与电路板70上的射频电路电连接,实现射频信号的辐射与接收。在第一天线主体20和第二天线主体30设置于电路板70以外的载体上时,可以通过设置于电路板70上的弹片等电连接件电连接到电路板70上。
可选地,第一天线主体20和第二天线主体30之间在物理位置设置为间隔开,可选地,在第一天线主体20和第二天线主体30之间可以设置有缝隙,该第一天线主体20与第二天线主体30由缝隙隔离开,或者通过其他绝缘材料隔开,在第一通道导通时,第二天线主体30工作于第二频段,并将自馈电点接入的射频信号经辐射至外部终端,或者将接收到的射频信号输出至馈电点,实现射频信号的辐射与接收。在第一通道断开时,在该第一天线主体20可以通过缝隙进行电场耦合实现寄生作用,或者通过其他绝缘体进行电场耦合实现寄生作用,使得第一天线主体20可以作为一个寄生元件,实现与第二天线主体30之间的耦合,并作为第二天线主体30的一个辐射臂,能够工作于第三频段。
可选地,切换开关40可选采用多通道切换开关40来实现,切换开关40中的一部分通道可以连接第一天线主体20的天线馈电点10b,即一个开关通道可以连接第一天线主体20的一个天线馈电点10b,在对应的开关通道导通时,可以切换第一天线主体20的一个工作频率,使其覆盖天线工作的所有频段。
可选地,切换开关40可以采用集成射频开关芯片来实现。切换开关40可以在天线结构应用于智能终端时,与智能终端中的处理器连接,通过处理器控制切换开关40。可选地,切换开关40可作为馈并位开关,可以切换第一天线主体20的频率,使其覆盖天线工作的所有频段。所述切换开关40还包括至少一个第二通道,所述第二通道的一端连接所述第一天线主体的接地端,所述第二通道的另一端连接所述馈地点。切换开关40在导通对应的射频通路时,可以选择对应的通道连接的天线频段进行射频信号的发射或者接收。
本实施例以第一天线主体20可以工作于4个工作频段为例进行说明,可选地,切换开关40具有4个开关通道,即包括1个第一通道和3个第二通道,每个开关通道可以输出一个工作频段的射频信号。3个第二通道分别记为通道1、通道2和通道3,第一通道记为通道4,开关通道1或者2或者3导通,切换ANT1的频率,使其覆盖天线工作的所有频段。通道4断开将耦合寄生产生波形覆盖N40。例如:通道1导通,通道4断开,切换ANT1覆盖N8&&N41;通道2导通,通道4导通,切换ANT1覆盖N5;通道3导通,同时通道4断开,切换ANT1覆盖N28&&N40。
本实施例可选应用于5G智能终端,在5G智能终端中,大多采用MIMO天线技术,天线数量较多且覆盖的频段较宽,天线的频段较多,空间限制,成本控制等因素,使得天线独立工作无法覆盖所需频段。可选地,天线结构需要覆盖LB&&N41/40频段,通过开关切换可以覆盖低频所有频段,但是N40和N41两者之间频段差异在250MHz以上,匹配调整能覆盖N41或者N40之一,不能在目前的环境和条件下,用一个开关覆盖到所有频段。金属边框60产生的模态可以很好的覆盖LB&&N40。若直接通过匹配强拉的方式,覆盖整改所需频段LB&&N40/N41,N41或者N40性能不佳。
因此,本实施例可选设置切换开关40的其中一个通道与第二天线主体30连接,本实施例以第一天线主体20的工作频段为LB&&N40/N41频段,第二天线主体30的工作频段为N77/78/79频段为例进行说明,在与第二天线主体30连接的通道导通时,第二天线主体30工作在其对应频段。该通道断开时,第二天线主体30不工作,即不会接收或者发送其对应频率的射频信号,此时第二天线主体30与第一天线主体20耦合设置,第二天线主体30可以作为第一天线主体20的一个寄生,调试天线的N40频段,从而耦合寄生产生波形覆盖N40。本实施例通过复用天线辐射枝节的方式,多产生一个辐射模态,增加调试组合,以拓展第一天线主体20的带宽,使得第一天线主体20能够产生一个N40/41模态,从而提高天线结构总体覆盖的频段带宽。
第二实施例
基于上述实施例中的任一方案,天线结构还包括:滤波电路50,所述滤波电路50串联设置于所述第二天线主体30的馈电端Ant2Feed与所述天线馈电点10b之间。
在本实施例中,在切换开关40用于控制第二天线主体30与接地端之间的第一通道导通时,第二天线主体30工作于第二频段,例如可以工作于N77/78/79频段。在第一通道断开时,第二天线主体30经连接于天线馈电点10b的滤波电路50下地,此时第二天线主体30作为第一天线主体20的一个寄生元件,在第一通道断开时,第二天线主体30耦合寄生到第一天线主体20,使得第二天线主体30作为第一天线主体20的一个辐射臂,工作于第三频段,完成调试出天线结构的N40频段。
可选地,所述滤波电路50可选为电容等滤波器来实现,所述电容设置于所述电路板70串联设置于所述第二天线主体30的接地端与所述天线馈地点10a之间。滤波器的数量可以为一个,也可以为至少两个,滤波器用于射频信号进行滤波处理,在滤波器设置为至少两个时,各滤波器输出的射频信号的频段可以设置得不同,滤波器可以保留特定频段内的信号,滤除干扰不需要的信号。可选地,滤波电路50也可以采用电感来实现,电感值越大,相当于第二天线主体30与电路板70的系统地之间的走线长度越长,选择电感值的大小,以提高天线之间的隔离度。
第三实施例
基于上述任一实施例中的任一方案,天线结构还包括:支架(图未示出),所述第一天线主体20和/或所述第二天线主体30设置于所述支架上。
本实施例中,支架可选为用于设置天线的天线支架,在天线结构应用于智能终端时,天线支架设置于智能终端壳体的内侧,电路板70设置于智能终端壳体的内部,天线支架位于壳体和电路板70之间。天线支架与壳体之间可以具有缝隙,也可以不具有缝隙。可选地,天线支架采用绝缘材料制作。可选地,支架还可以为电路板70的支撑支架,或者为设置于电路板70上的功能器件的保护支架,此处不作限制。第一天线主体20和/或所述第二天线主体30的天线电路和馈电端的可以采用喷涂工艺、印刷工艺、3D打印工艺中的一种或者多种组合的方式设置于支架上,以形成第一天线主体20和/或第二天线主体30。
可选地,第二天线主体30可选为LDS天线,LDS天线设置于智能终端壳体后盖与电路板70之间的塑料支架上,LDS天线通过电路板70上的弹片等导电连接件连接到电路板70上地或者信号处。
可选地,所述天线结构还包括以下至少一项:壳体,所述第二天线主体30设置于所述壳体上;电路板70,所述第二天线主体30设置于所述电路板70上。
本实施例中,壳体可以为塑料壳体,也可以为金属壳体,塑料壳体包括壳本体与天线固定部,用于固定壳体,智能终端的边框、电路板70等固定于壳本体。可选地,第二天线主体30可选设置在壳体的后盖上,电路板70与第二天线主体30之间可以通过弹片、FPC等来实现电连接,也可以利用螺钉等方式进行电连接。可选地,可以在电路板70上开设固定孔,在壳体上设置螺柱,螺钉贯穿固定孔将电路板70锁附于壳体,实现电路板70的固定连接,螺钉可以与设置在壳体上的天线抵接,从而实现电连接。
可选地,壳体可以包括前壳和后壳,后壳可以为非导电壳体,第二天线主体30设置在柔性电路板70上,再将柔性电路版固定于后壳。可选地,后壳可以为金属壳体,采用LDS工艺直接在后壳上形成,使得第二天线主体30与壳体设计为一体结构。
在本实施例中,切换开关40可以覆盖低频所有频段,但是N40和N41两者之间频段差异在250MHz以上,匹配调整能覆盖N41或者N40之一,不能在目前的环境和条件下,用一个开关覆盖到所有频段。本申请两天线复用LDS辐射枝节,借用开关一路给到第二天线主体30Ant2(LDS天线材质),若切换开关40的第一通道导通,第二天线主体30工作在N77/78/79频段,若切换开关40的第一通道断路,第二天线主体30Ant2的馈电端处的滤波电路50下地,第二天线主体30作为第一天线主体20的一个寄生,调试天线的N40频段。
可选地,第二天线主体30还可以采用LDS工艺制作形成在电路板70上,在本实施例中,所述第一天线主体20的工作频段为MHB频段;和/或,所述第二天线主体30的工作频段为N77/78/79频段。可选地,MHB频段对应的工作频率范围为B32,1452-1496,1710-2700MHz。
可选地,所述天线结构还包括以下至少一项:金属边框60,所述第一天线主体20与所述金属边框60为一体结构;所述第一天线主体20形成于所述金属边框60上。
可选地,所述天线结构还包括边框及固定于所述边框的柔性电路板70,所述天线主体设置于所述柔性电路板70。
本实施例中,金属边框60可以作为移动终端的外观面,例如移动终端的侧边框以及部分或者全部的后壳。缝隙可以用于调谐,根据缝隙的宽度的变化来进行调谐。缝隙可以用于区分不同的天线,可选地,在三合一天线、WIFI MIMO天线、Sub6G MIMO天线等均采用金属边框60来实现时,缝隙的数量可以设置为至少两个,用于区分三合一天线、WIFI MIMO天线、MIMO天线等。可选的,所述缝隙填充有隔离材料,可以采用纳米注塑技术,使得隔离并区分不同天线。
参照图4,可选地,三合一天线可以为WIFI、GPS及蓝牙的组合天线,可以用于进行定位导航和无线通讯。第一天线主体20可以直接采用智能终端的金属边框60来实现,也可以采用FPC(柔性电路板70)天线固定于智能终端的边框来实现,也可以采用LDS(激光镭雕成型)工艺成型直接在金属边框60制作得来,使得第一天线主体2010与金属边框60300设计为一体结构。在采用FPC天线与金属边框60的连接时,可以将FPC天线采用粘胶等方式锁附于金属边框60,也可以将天线FPC通过电焊钢片锁附于金属边框60。可以理解的是,在智能终端中,由于空间限制,两个天线主体可能无法同时设计在金属边框60处,且金属边框60处天线的性能通常优于支架设计的天线,为此,本实施例可选为第一天线主体20设置于金属边框60,第二天线主体30设置于支架。当然,第一天线主体20也可以不设置于金属边框60,而是采用LDS天线的形式来实现。
可选地,所述第一天线主体20与所述壳体为一体结构,所述第一天线主体20设置于所述柔性电路板70。
本实施例中,壳体可以包括前壳和后壳,第一天线主体20设置在柔性电路板70上,再将柔性电路版固定于后壳。或者后壳为金属壳体,采用LDS工艺直接在后壳上形成,使得第一天线主体20与壳体设计为一体结构。
可选地,所述天线结构还包括接地板80,所述接地板80与所述天线馈地点10a电连接。
本实施例中,接地板80可以设置于电路板70与智能终端的显示屏之间,接地板80作为智能终端的主地,天线结构可以采用下地隔离筋与接地板80直接连接,也可以通过接地连接件、滤波电路50及电路板70的系统地的方式间接的与接地板80连接。
本申请还提出一种智能终端,所述智能终端包括如上任一实施例所述天线结构。
该天线结构的详细结构可参照上述实施例,此处不再赘述;可以理解的是,由于在本申请智能终端中使用了上述天线结构,因此,本申请智能终端的实施例包括上述天线结构全部实施例的全部技术方案,且所达到的技术效果也完全相同,在此不再赘述。
智能终端还包括终端显示屏、终端主板、壳体及边框,壳体与显示屏、边框围合形成智能终端的容置腔,电路板20及电池板等容置于容置腔内,边框用于支撑并固定嵌入壳体内的终端显示屏。本实施例的天线结构可以设置于壳体上,也可以设置于边框上,或者部分设置于壳体,部分设置于边框上,本申请适手机、手表,手环,pad和笔记本等具有金属边框300的智能终端,当然也不局限于金属边框300,也适用于采用FPC或者LDS工艺在金属壳体上形成天线主体,只要利用类似的接地处理方式即可。
在本申请中,对于相同或相似的术语概念、技术方案和/或应用场景描述,一般只在第一次出现时进行详细描述,后面再重复出现时,为了简洁,一般未再重复阐述,在理解本申请技术方案等内容时,对于在后未详细描述的相同或相似的术语概念、技术方案和/或应用场景描述等,可以参考其之前的相关详细描述。
在本申请中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述或记载的部分,可以参见其它实施例的相关描述。
本申请技术方案的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本申请记载的范围。
以上仅为本申请的优选实施例,并非因此限制本申请的专利范围,凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本申请的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种天线结构,其特征在于,包括第一天线主体、第二天线主体和切换开关;
所述切换开关包括第一通道,所述第一通道的一端连接所述第二天线主体的接地端,所述第一通道的另一端连接馈地点;
在所述第一通道导通时,所述第二天线主体工作于第二频段,在所述第一通道断开时,所述第二天线主体与所述第一天线主体耦合设置,以工作于第三频段。
2.如权利要求1所述的天线结构,其特征在于,所述天线结构还包括滤波电路,所述滤波电路串联设置于所述第二天线主体的馈电端与天线馈电点之间。
3.如权利要求1所述的天线结构,其特征在于,所述天线结构包括以下至少一项:
支架,所述第一天线主体和/或所述第二天线主体设置于所述支架上;
壳体,所述第二天线主体设置于所述壳体上;
电路板,所述第二天线主体设置于所述电路板上。
4.如权利要求1所述的天线结构,其特征在于,所述天线结构包括以下至少一项:
金属边框,所述第一天线主体与所述金属边框为一体结构;
所述第一天线主体形成于所述金属边框上;
柔性电路板,固定于所述金属边框,所述第一天线主体设置于所述柔性电路板上。
5.如权利要求1所述的天线结构,其特征在于,所述天线结构包括以下至少一项:
壳体,所述第一天线主体与所述壳体为一体结构;
所述天线结构还包括固定于所述壳体上的柔性电路板,所述第一天线主体设置于所述柔性电路板。
6.如权利要求1所述的天线结构,其特征在于,所述切换开关还包括至少一个第二通道,所述第二通道的一端连接所述第一天线主体的接地端,所述第二通道的另一端连接所述馈地点。
7.如权利要求1所述的天线结构,其特征在于,所述天线结构还包括:
电路板,所述切换开关设置于所述电路板上。
8.如权利要求1所述的天线结构,其特征在于,在所述第一通道断开时,所述第二天线主体与所述第一天线主体耦合设置,以使所述第二天线主体作为所述第一天线主体的寄生元件,并工作于第三频段。
9.如权利要求1至8中任一项所述的天线结构,其特征在于,所述天线结构还包括接地板,所述接地板与所述天线馈地点电连接。
10.一种智能终端,其特征在于,所述智能终端包括如权利要求1至9中任一项所述的天线结构。
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