RU2785945C1 - Антенный узел и мобильный терминал - Google Patents

Abstract

Использование: настоящая заявка относится к области технологий мобильных терминалов и, в частности, к антенному узлу и мобильному терминалу. Сущность: антенный узел включает в себя по меньшей мере первую антенну и вторую антенну. Первая антенна включает в себя первую точку питания и соединенный с ней первый излучатель. Вторая антенна включает в себя вторую точку питания и соединенный с ней второй излучатель. Между первым излучателем и вторым излучателем выполнен зазор. Конец второго излучателя вблизи зазора снабжен первым заземляющим проводом, совместно используемым первой антенной и второй антенной. Конец второго излучателя вдали от зазора снабжен вторым заземляющим проводом. Антенный узел дополнительно включает в себя заземление. Первый заземляющий провод и второй заземляющий провод по отдельности соединены с заземлением. Из вышеприведенного описания можно понять, что есть только зазор между концами излучателей первой антенны и второй антенны. Однако, поскольку токи, возбуждаемые первой антенной и второй антенной, являются ортогонально дополненными, перекрестные помехи не возникают между токами заземления первой антенны и второй антенны, тем самым улучшая развязку между первой и второй антеннами. Технический результат: обеспечивается улучшение развязки между первой и второй антеннами, повышается производительность первой антенны и второй антенны во время осуществления связи. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 8 ил.

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

[0001] Настоящая заявка относится к области технологий мобильных терминалов и, в частности, к антенному узлу и мобильному терминалу.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0002] С быстрым развитием технологии мобильных терминалов, мобильное терминальное устройство, такое как мобильный телефон или планшетный компьютер, обычно имеет множество возможностей беспроводной связи, таких как сотовая связь, беспроводная связь (Wireless-Fidelity, WiFi для краткости) и связь Bluetooth. Следовательно, для мобильного терминального устройства необходимо сконфигурировать множество антенн или антенну с множеством резонансных частот, чтобы охватить множество рабочих полос частот для беспроводной связи. Однако на данном этапе, в соответствии с тенденцией проектирования простого и тонкого мобильного терминального устройства, полезное пространство, которое может использовать антенна, все более ограничивается, и условия эксплуатации антенны ухудшаются, что приводит к плохой развязке между антеннами и ухудшает производительность антенн.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0003] Настоящая заявка предоставляет антенный узел и мобильный терминал, чтобы улучшить развязку между антеннами и производительность антенн.

[0004] Согласно первому аспекту предоставляется антенный узел, и антенный узел применяется для осуществления связи мобильного терминала. В конкретном варианте исполнения антенного узла антенный узел включает в себя по меньшей мере две антенны, например, антенный узел включает в себя первую антенну и вторую антенну. Первая антенна является связанной рамочной антенной, а вторая антенна является рамочной антенной. В варианте исполнения первой антенны первая антенна включает в себя первую точку питания и первый излучатель, соединенный с первой точкой питания. Соответственно, в варианте исполнения второй антенны вторая антенна включает в себя вторую точку питания и второй излучатель, соединенный со второй точкой питания. Кроме того, когда первая антенна и вторая антенна расположены в мобильном терминале, существует конкретное взаимное расположение между излучателями первой антенны и второй антенны. В частности, между первым излучателем и вторым излучателем расположен зазор. Кроме того, конец второго излучателя вблизи зазора снабжен первым заземляющим проводом, совместно используемым первой антенной и второй антенной. Конец второго излучателя вдали от зазора снабжен вторым заземляющим проводом. Антенный узел дополнительно включает в себя заземление. Первый заземляющий провод и второй заземляющий провод по отдельности соединены с заземлением. Во время осуществления связи ток первого излучателя подводится к заземлению через первый заземляющий провод, а ток второго излучателя подводится к заземлению через первый заземляющий провод и второй заземляющий провод. Кроме того, когда антенны используются, первая антенна и вторая антенна дополнительно возбуждают токи на заземлении, и токи, возбуждаемые первой антенной и второй антенной на заземлении, являются ортогонально дополненными. Из вышеприведенного описания можно понять, что в варианте исполнения первой антенны и второй антенны имеется только зазор между концами излучателей первой антенны и второй антенны. Однако, поскольку токи, возбуждаемые первой антенной и второй антенной на заземлении, являются ортогонально дополненными, перекрестные помехи не возникают в токах между первой и второй антеннами, тем самым улучшая развязку между первой и второй антеннами и гарантируя производительность первой антенны и второй антенны во время осуществления связи.

[0005] В конкретном варианте исполнения первого излучателя путь тока первого излучателя больше 1/8 длины волны, соответствующей рабочей полосе частот первой антенны, и меньше 1/2 длины волны, соответствующей рабочей полосе частот первой антенны. Более конкретно, длина первого излучателя составляет 1/4 длины волны, соответствующей рабочей полосе частот первой антенны.

[0006] В конкретном варианте исполнения второго излучателя длина пути тока от точки соединения между первым заземляющим проводом и вторым излучателем до конца второго излучателя вблизи зазора больше 1/8 длины волны, соответствующей рабочей полосе частот первой антенны, и меньше 1/2 длины волны, соответствующей рабочей полосе частот первой антенны.

[0007] Кроме того, длина пути тока от точки соединения между первым заземляющим проводом и вторым излучателем до точки соединения между вторым заземляющим проводом и вторым излучателем больше 1/4 длины волны, соответствующей рабочей полосе частот второй антенны, и меньше длины волны, соответствующей рабочей полосе частот второй антенны.

[0008] В конкретном варианте исполнения первой антенны и второй антенны первая и вторая антенны имеют по меньшей мере одну рабочую полосу частот. Однако в конкретном варианте исполнения первая антенна и вторая антенна имеют по меньшей мере одну идентичную рабочую полосу частот.

[0009] В конкретном варианте исполнения первой антенны первая антенна имеет по меньшей мере две рабочие полосы частот. В этом случае в варианте исполнения первого заземляющего провода первый заземляющий провод снабжен частотно-избирательной схемой для фильтрации по меньшей мере двух рабочих полос частот. Токи, соответствующие разным рабочим полосам частот, по отдельности заземляются через выполненную частотно-избирательную схему.

[0010] В конкретном варианте исполнения частотно-избирательной схемы, когда первая антенна имеет по меньшей мере две рабочие полосы частот, первый заземляющий провод включает в себя первый провод и по меньшей мере два вторых провода, соединенных параллельно с первым проводом. Каждый второй провод заземлен. Частотно-избирательная схема включает в себя LC-цепь, соответствующую каждой рабочей полосе частот первой антенны и второй антенны. Первая катушка индуктивности каждой LC-цепи расположена на первом проводе, и первый конденсатор каждой LC-цепи находится во взаимно однозначном соответствии с каждым вторым проводом. LC-цепь образована выполненной первой катушкой индуктивности и выполненным первым конденсатором для фильтрации разных токов.

[0011] В конкретном реализуемом решении, если первая антенна и вторая антенна, соответственно, имеют множество рабочих полос частот (более двух), то частотно-избирательная схема фильтрует рабочие полосы частот в порядке убывания размеров рабочих полос частот и затем заземляется.

[0012] Когда первая антенна и вторая антенна имеют множество рабочих полос частот (более двух), то соответствующая частотно-избирательная схема снабжена множеством LC-цепей для фильтрации токов, соответствующих разным рабочим полосам частот. Кроме того, в конкретном варианте исполнения ток, соответствующий рабочей полосе частот, отфильтрованной LC-цепью, постепенно уменьшается в направлении от второго излучателя.

[0013] В конкретном варианте исполнения антенного узла, помимо первой антенны и второй антенны, антенный узел может дополнительно включать в себя третью антенну, и рабочая полоса частот третьей антенны ниже рабочих полос частот первой антенны и второй антенны. Третья антенна включает в себя третью точку питания, а третья точка питания электрически соединена со вторым излучателем через первый заземляющий провод. Первый заземляющий провод снабжен первой согласующей схемой для пропускания нижних частот и отделения верхних частот. Это дополнительно улучшает эффективность связи антенного узла.

[0014] В конкретном варианте исполнения вышеупомянутой согласующей схемы первая согласующая схема для пропускания нижних частот и отделения верхних частот включает в себя вторую катушку индуктивности. Несомненно, согласующая схема может дополнительно включать в себя множество вторых катушек индуктивности, соединенных параллельно, и третья точка питания может быть соединена со вторым излучателем через одну из вторых катушек индуктивности, выбранных посредством использования избирательного переключателя.

[0015] Когда третья точка питания соединена со вторым излучателем, третья точка питания конкретно соединена со вторым излучателем через первый провод в первом заземляющем проводе.

[0016] Кроме того, в конкретном варианте исполнения третьей антенны вторая точка питания соединена со вторым излучателем через второй фидер, а второй фидер снабжен второй согласующей схемой для пропускания верхних частот и отделения нижних частот. Расположение второй согласующей схемы для пропускания верхних частот и отделения нижних частот предотвращает протекание тока третьей антенны в первую точку питания и вторую точку питания и улучшает развязку между тремя антеннами.

[0017] В конкретном варианте исполнения второй согласующей схемы вторая согласующая схема для пропускания верхних частот и отделения нижних частот включает в себя второй конденсатор.

[0018] В конкретном варианте исполнения первой антенны и второй антенны токи, возбуждаемые первой антенной и второй антенной на заземлении, являются ортогонально дополненными, тем самым улучшая развязку между антеннами.

[0019] В конкретном варианте исполнения первой и второй антенн первая антенна является антенной, которая может возбуждать продольный ток на заземлении, а вторая антенна является антенной, которая может возбуждать поперечный ток на заземлении. Следовательно, первая антенна и вторая антенна могут генерировать ортогонально дополненные токи, улучшая развязку между первой антенной и второй антенной.

[0020] В варианте исполнения второго излучателя второй излучатель снабжен точкой разводки для разделения направления тока. В точке разводки часть тока течет в первом направлении, и часть тока течет во втором направлении. Первое направление противоположно второму направлению.

[0021] В конкретном реализуемом решении первая антенна является антенной LB/MB/HB (НЧ/СЧ/ВЧ), вторая антенна является антенной WiFi, а третья антенна является антенной GPS.

[0022] Согласно второму аспекту предоставляется мобильный терминал. Мобильный терминал включает в себя металлическую рамку и антенный узел согласно любому из вышеупомянутых решений.

[0023] Металлическая рамка включает в себя, по меньшей мере, первый металлический участок и второй металлический участок, и между первым металлическим участком и вторым металлическим участком расположен зазор. Первый металлический участок включает в себя первый излучатель, а второй металлический участок включает в себя второй излучатель.

[0024] В вышеупомянутых технических решениях при размещении первой антенны и второй антенны имеется только зазор между концами излучателей первой антенны и второй антенны. Однако, поскольку токи, возбуждаемые первой антенной и второй антенной на заземлении, являются ортогонально дополненными, перекрестные помехи не возникают в токах между первой и второй антеннами, тем самым улучшая развязку между первой и второй антеннами и гарантируя производительность первой антенны и второй антенны во время осуществления связи.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0025] На Фиг.1 показана принципиальная структурная схема антенного узла согласно одному варианту осуществления настоящей заявки;

[0026] На Фиг.2 показана схематическая диаграмма тока антенного узла согласно одному варианту осуществления настоящей заявки;

[0027] На Фиг.3 показана еще одна принципиальная структурная схема антенного узла согласно одному варианту осуществления настоящей заявки;

[0028] На Фиг.4 показана схематическая диаграмма антенного узла в мобильном терминале согласно одному варианту осуществления настоящей заявки;

[0029] На Фиг.5 показана схематическая диаграмма моделирования стоячей волны для антенного узла согласно одному варианту осуществления настоящей заявки;

[0030] На Фиг.6 показана схематическая диаграмма моделирования эффективности антенного узла согласно одному варианту осуществления настоящей заявки;

[0031] На Фиг.7 показана диаграмма отладки развязки между первой антенной и второй антенной согласно одному варианту осуществления настоящей заявки; и

[0032] На Фиг.8 показана диаграмма отладки развязки между первой антенной и третьей антенной согласно одному варианту осуществления настоящей заявки.

ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

[0033] Чтобы прояснить цели, технические решения и преимущества настоящей заявки, ниже приводится подробное описание настоящей заявки со ссылкой на сопроводительные чертежи.

[0034] Чтобы облегчить понимание антенного узла, представленного в вариантах осуществления настоящей заявки, ниже сначала описываются сценарии применения антенного узла, представленного в вариантах осуществления настоящей заявки. Антенный узел применяется в мобильном терминале, например, в обычном мобильном терминале, таком как мобильный телефон, планшетный компьютер или ноутбук. Однако с разработкой более тонкого мобильного терминала апертура антенны становится меньше, и развязка между антеннами сильно ухудшается, уменьшая эффективность связи мобильного терминала. Следовательно, варианты осуществления настоящей заявки предоставляют антенный узел для улучшения производительности связи мобильного терминала. Далее подробно описывается антенный узел, представленный в вариантах осуществления настоящей заявки, со ссылкой на сопроводительные чертежи и конкретные варианты осуществления.

[0035] На Фиг.1 показана структура антенного узла согласно одному варианту осуществления настоящей заявки. Как видно из Фиг.1, антенный узел, предусмотренный в этом варианте осуществления настоящей заявки, включает в себя первую антенну 10 и вторую антенну 20. В конкретном варианте исполнения первой антенны 10 и второй антенны 20 первая антенна 10 включает в себя первую точку 12 питания и первый излучатель 11, соединенный с первой точкой 12 питания. Когда антенный узел размещен в мобильном терминале, первая точка 12 питания первой антенны 10 располагается на основной плате мобильного терминала. Первый излучатель 11 может быть другой проводящей структурой в мобильном терминале, такой как гибкая схема или печатный металлический слой, расположенный на основной плате, или часть металлического участка на металлической рамке мобильного терминала. Кроме того, когда первая точка 12 питания соединена с первым излучателем 11, первая точка 12 питания напрямую электрически соединена с первым излучателем 11 через первый фидер 13. Первый фидер 13 может также использовать другую структуру, такую как провод, гибкая схема или печатный металлический слой, для электрического соединения первой точки 12 питания и первого излучателя 11.

[0036] В конкретном варианте исполнения первой антенны 10 первая антенна 10 является связанной рамочной антенной, и ток на первом излучателе 11 первой антенны 10 передается на второй излучатель 21 второй антенны 20 через щель и заземляется через первый заземляющий провод 30 на втором излучателе 21 второй антенны 20. В конкретном варианте исполнения первого излучателя 11 длина пути тока первого излучателя 11 соответствует конкретным требованиям длины, и длина первого излучателя 11 больше 1/8 длины волны, соответствующей рабочей полосе частот первой антенны 10, и меньше 1/2 длины волны, соответствующей рабочей полосе частот первой антенны 10. Например, длина пути тока первого излучателя 11 включает в себя длину пути тока в структурах, перечисленных выше, когда первый фидер 13 соединен с первым излучателем 11 через эластичный лист или LDS (прямое лазерное структурирование (laser direct structuring)). Длина пути тока первого излучателя 11 равна L, а длина волны, соответствующая рабочей полосе частот первой антенны 10, равна h. Тогда 1/8 от h < L < 1/2 от h. В конкретном варианте исполнения длина L первого излучателя 11 может составлять 1/4 длины волны, соответствующей рабочей полосе частот первой антенны 10. В качестве альтернативы длина первого излучателя 11 приблизительно равна 1/4 длины волны, соответствующей рабочей полосе частот первой антенны 10. Длина L пути тока первого излучателя 11 относится к длине от точки a соединения между первым излучателем 11 и первым фидером 13 до конца b первого излучателя 11.

[0037] Во время работы первая антенна 10 имеет по меньшей мере одну рабочую полосу частот, как показано на Фиг.2. На Фиг.2 показан случай, в котором первая антенна 10 имеет две рабочие полосы частот, и две рабочие полосы частот соответствуют разным токам. Сплошная стрелка представляет протекание тока, соответствующее одной рабочей полосе частот, а пунктирная стрелка представляет протекание тока, соответствующее другой рабочей полосе частот. Однако независимо от того, какая рабочая полоса частот используется, ток, соответствующий первой антенне 10, вытекает из первой точки 12 питания, течет в первый излучатель 11 через первый фидер 13 и течет на заземление вдоль первого излучателя 11. Толщина стрелки, показанной на Фиг.2 указывает величину тока. На Фиг.2 видно, что в первой антенне 10 ток, протекающий от первой точки 12 питания к первому излучателю 11, постепенно уменьшается. Кроме того, во время работы первая антенна 10 возбуждает ток на заземлении 50, где заземление 50 может быть структурой, такой как печатная плата или средняя рамка в мобильном терминале. По-прежнему обращаясь к Фиг.2, первая антенна 10 может возбуждать продольный ток на заземлении 50, как показано сплошной стрелкой на заземлении 50 на Фиг.2. Направление протекания тока - это направление, указанное стрелкой, показанной на Фиг.2. Конечно, следует понимать, что первая антенна 10, имеющая две рабочие полосы частот, является конкретным примером, и первая антенна 10, представленная в вариантах осуществления настоящей заявки, может иметь другие количества рабочих полос частот, такие как три, четыре и другие различные количества рабочих полос частот.

[0038] По-прежнему обращаясь к на Фиг.1, когда первая антенна 10 заземлена, первая антенна 10 и вторая антенна 20 совместно используют заземляющий провод, чтобы облегчить понимание заземления первой антенны 10 и второй антенны 20. Ниже описывается вторая антенна 20. Как показано на Фиг.1, вторая антенна 20 представляет собой рамочную антенну, которая включает в себя вторую точку 22 питания и второй излучатель 21, соединенный со второй точкой 22 питания, и дополнительно включает в себя два заземляющих провода, расположенных на обоих концах второго излучателя 21. Когда антенный узел расположен в мобильном терминале, вторая точка 22 питания второй антенны 20 располагается на основной плате мобильного терминала. Второй излучатель 21 может быть другой проводящей структурой в мобильном терминале, такой как гибкая схема или печатный металлический слой, расположенный на основной плате, или часть металлического участка на металлической рамке мобильного терминала. Кроме того, когда вторая точка 22 питания соединена со вторым излучателем 21, вторая точка 22 питания напрямую электрически соединена со вторым излучателем 21 через второй фидер 23. Второй фидер 23 может также использовать другую структуру, такую как провод, гибкая схема или печатный металлический слой, для электрического соединения второй точки 22 питания и второго излучателя 21.

[0039] В конкретном варианте исполнения первой антенны 10 и второй антенны 20, как показано на Фиг.1, первая антенна 10 и вторая антенна 20 расположены рядом друг с другом, и есть зазор между первым излучателем 11 первой антенны 10 и вторым излучателем 21 второй антенны 20. По-прежнему обращаясь к Фиг.1, для простоты описания двух заземляющих проводов второй антенны 20 два заземляющих провода названы первым заземляющим проводом 30 и вторым заземляющим проводом 40, соответственно. Первый заземляющий провод 30 представляет собой заземляющий провод, расположенный на конце второго излучателя 21 вблизи зазора, а второй заземляющий провод 40 является заземляющим проводом, размещенным на конце, удаленном от зазора. Второй фидер 23 расположен между первым заземляющим проводом 30 и вторым заземляющим проводом 40. Первый заземляющий провод 30 является заземляющим проводом, совместно используемым первой антенной 10 и второй антенной 20. Во время работы по меньшей мере часть тока на первом излучателе 11 первой антенны 10 передается на второй излучатель 21, а затем заземляется через первый заземляющий провод 30 на втором излучателе 21. По меньшей мере, часть тока второго излучателя 21 также заземляется через первый заземляющий провод 30. Из вышеприведенного описания можно понять, что первая антенна 10 и вторая антенна 20 совместно используют первый заземляющий провод 30 для заземления.

[0040] В конкретном варианте исполнения второго излучателя 21 из вышеприведенного описания можно понять, что участок второго излучателя 21 соединен с первой антенной 10. В конкретном варианте исполнения, как показано на Фиг.1, участок второго излучателя 21, связанный с первой антенной, представляет собой участок от точки c соединения между первым заземляющим проводом 30 и вторым излучателем 21 до конца e второго излучателя 21 вблизи зазора. В конкретном варианте исполнения длина пути тока от точки c соединения между первым заземляющим проводом 30 и вторым излучателем 21 до конца e второго излучателя 21 вблизи зазора больше 1/8 длины волны, соответствующей рабочей полосе частот первой антенны 21 и меньше 1/2 длины волны, соответствующей рабочей полосе частот первой антенны. Конечно, когда первый заземляющий провод 30 соединен со вторым излучателем 21 через вышеупомянутый эластичный лист и LDS, длина эластичного листа и LDS может быть дополнительно включена.

[0041] Кроме того, длина пути тока второго излучателя 21 дополнительно удовлетворяет конкретным требованиям к длине: длина пути тока от точки соединения между первым заземляющим проводом 30 и вторым излучателем 21 до точки соединения между вторым заземляющим проводом 40 и вторым излучателем 21 больше 1/4 длины волны, соответствующей рабочей полосе частот второй антенны 20, и меньше длины волны, соответствующей рабочей полосе частот второй антенны 20. Длина пути тока второго излучателя 21 включает в себя длину пути тока в структурах, перечисленных выше, когда второй фидер 23 соединен со вторым излучателем 21 через эластичный лист или LDS (прямое лазерное структурирование (laser direct structuring)). Длина L1 второго излучателя 21 представляет собой длину пути тока от точки c соединения между вторым излучателем 21 и первым заземляющим проводом 30 до точки соединения d между вторым излучателем 21 и вторым заземляющим проводом 40. Когда длина пути тока между точками c и d на втором излучателе 21 равна L1, а длина волны, соответствующая рабочей полосе частот второй антенны 20, равна h1, то 1/4 от h1 < L1 < 1 от h1. Например, может использоваться 1/2 длины волны, соответствующей рабочей полосе частот второй антенны 20. В качестве альтернативы длина второго излучателя 21 приблизительно равна 1/2 длины волны, соответствующей рабочей полосе частот второй антенны 20.

[0042] Из вышеприведенного описания можно понять, что в варианте исполнения второго излучателя 21 длина пути тока, которая должна быть соблюдена, будет следующей: Длина пути тока секции ce больше 1/8 длины волны, соответствующей рабочей полосе частот первой антенны 21, и меньше 1/2 длины волны, соответствующей рабочей полосе частот первой антенны. Длина пути тока участка cd больше 1/4 длины волны, соответствующей рабочей полосе частот второй антенны 20, и меньше длины волны, соответствующей рабочей полосе частот второй антенны 20.

[0043] Во время работы вторая антенна 20 имеет по меньшей мере одну рабочую полосу частот, и когда каждая первая антенна 10 и вторая антенна 20 имеют по меньшей мере одну рабочую полосу частот, первая антенна 10 и вторая антенна 20 имеют по меньшей мере одну идентичную или аналогичную рабочую полосу частот. Так называемое подобие означает, что рабочая полоса частот первой антенны 10 отличается от рабочей полосы частот второй антенны 20 в заданном допуске.

[0044] По-прежнему обращаясь к Фиг.2, на Фиг.2 показан случай протекания тока, когда вторая антенна 20 имеет рабочую полосу частот. В этом случае первая антенна 10 и вторая антенна 20 имеют идентичную или аналогичную рабочую полосу частот. В токе, показанном на Фиг.2, сплошная стрелка представляет протекание тока, соответствующее рабочей полосе частот. Когда работает вторая антенна 20, показанная на Фиг.2, ток течет из второй точки 22 питания и течет во второй излучатель 21 через второй фидер 23, и течет к двум концам второго излучателя 21 на втором излучателе 21. Токи, текущие к двум концам второго излучателя 21, текут на заземление по первому заземляющему проводу 30 и второму заземляющему проводу 40, соответственно. Кроме того, второй излучатель 21 снабжен точкой разводки f для разделения направления тока. В точке разводки часть тока течет в первом направлении, и часть тока течет во втором направлении. Первое направление противоположно второму направлению. Например, первое направление - это направление, в котором f указывает на e, а второе направление - это направление, в котором f указывает на d. Кроме того, когда работает первая антенна 10, первая антенна 10 заземляется через первый заземляющий провод 30 после работы через вышеупомянутый зазор. В конкретном варианте исполнения заземления 50 заземление 50 может быть структурой, например печатной платой или средней рамкой в мобильном терминале. Кроме того, заземление 50 электрически соединено с первым заземляющим проводом 30 и вторым заземляющим проводом 40 по отдельности. Кроме того, во время работы вторая антенна 20 возбуждает ток на заземлении 50. Как показано на Фиг.2, вторая антенна 20 может возбуждать поперечный ток на заземлении 50, как показано пунктирной стрелкой на заземлении 50 на Фиг.2. Направление потока тока - это направление, указанное стрелкой, показанной на Фиг.2. По току, показанному на Фиг.2 видно, что когда первая антенна 10 и вторая антенна 20 работают, токи, возбуждаемые двумя антеннами на заземлении 50, являются ортогонально дополненными, и между токами заземления нет перекрестных помех, тем самым улучшая развязку антенн. Конечно, следует понимать, что вторая антенна 20, имеющая одну рабочую полосу частот, является конкретным примером, и вторая антенна 20, представленная в вариантах осуществления настоящей заявки, может иметь другие количества рабочих полос частот, например три, четыре и другие различные количества рабочих полос частот.

[0045] Когда первая антенна 10 и вторая антенна 20 имеют идентичную или аналогичную рабочую полосу частот, то можно видеть на Фиг.2, что как первая антенна 10, так и вторая антенна 20 заземляются через первый заземляющий провод 30. В этом случае первая антенна 10 и вторая антенна 20 одновременно возбуждают токи на заземлении. Первая антенна 10 и вторая антенна 20 используются для генерации ортогонально дополненных токов на заземлении 50. Первая антенна 10 возбуждает продольный ток на заземлении 50, а вторая антенна 20 возбуждает поперечный ток на заземлении. В конкретном варианте реализации первая антенна 10 является связанной рамочной антенной, а вторая антенна 20 является рамочной антенной. Для получения информации о конструкции первой антенны 10 и конструкции второй антенны 20 см. предыдущее описание. Из вышеприведенного описания можно понять, что концы первой антенны 10 и второй антенны 20 имеют общий зазор, и расстояние между двумя антеннами относительно невелико. Однако, поскольку токи, возбуждаемые первой антенной 10 и второй антенной 20 на заземлении 50, являются ортогонально дополненными, и перекрестные помехи не возникают в токах двух антенн, между первой антенной 10 и второй антенной 20 не возникает перекрестных помех.

[0046] По-прежнему обращаясь к Фиг.1 и Фиг.2, когда первая антенна 10 имеет по меньшей мере две рабочие полосы частот, чтобы избежать перекрестных помех в этих двух токах во время заземления, в варианте исполнения первого заземляющего провода 30 первый заземляющий провод 30 снабжен частотно-избирательной схемой для фильтрации по меньшей мере двух рабочих полос частот. Токи, соответствующие разным рабочим полосам частот, по отдельности заземляются через частотно-избирательную схему, расположенную на первом заземляющем проводе 30. Первая антенна 10 и вторая антенна 20, показанные на Фиг.2, используются в качестве примера. Первая антенна 10 имеет две рабочие полосы частот, а вторая антенна 20 имеет одну рабочую полосу частот. В варианте исполнения первого заземляющего провода 30 первый заземляющий провод 30 включает в себя первый провод 33 и два вторых провода 34, соединенных параллельно с первым проводом 33. Два вторых провода 34 заземлены. Выполненная частотно-избирательная схема включает в себя: первую катушку 31 индуктивности, расположенную на первом проводе 33 между двумя вторыми проводами 34 и первыми конденсаторами 32, соответственно, расположенными на вторых проводах 34. То есть LC-цепь образована выполненной первой катушкой 31 индуктивности и выполненными первыми конденсаторами 32 для фильтрации токов, соответствующих разным рабочим полосам частот. Как показано на Фиг.2 первая антенна 10 и вторая антенна 20 имеют идентичную или аналогичную рабочую полосу частот, а ток, соответствующий рабочей полосе частот, представляет собой ток, соответствующий сплошной линии на Фиг.2. Ток другой рабочей полосы частот, соответствующей первой антенне 10, представляет собой ток, соответствующий пунктирной линии на Фиг.2, и ток, представленный пунктирной линией, меньше, чем ток, представленный сплошной линией. На Фиг.2 видно, что когда два тока заземлены, ток, представленный сплошной линией, протекает через первый провод 33 и первый конденсатор 32 на одном из вторых проводов 34, а затем течет на заземление. Второй провод 34 - это провод, который находится рядом со вторым излучателем 21 в выполненных вторых проводах 34, то есть провод, по которому ток сначала течет в направлении протекания тока. Когда ток, представленный пунктирной линией, протекает через первый заземляющий провод 30, ток фильтруется первым конденсатором 32 на втором проводе 34 (второй провод 34, через который протекает ток, представленный сплошной линией), а затем ток заземляется через первый конденсатор 32 на другом втором проводе 34.

[0047] Конечно, следует понимать, что вышеупомянутый вариант осуществления описан с использованием примера, в котором первая антенна 10 имеет две рабочие полосы частот, а вторая антенна 20 имеет одну рабочую полосу частот. Каждая из первой антенны 10 и второй антенны 20, представленных в вариантах осуществления настоящей заявки, могут иметь две или более рабочих полос частот. Когда вышеупомянутые рабочие полосу частот различны, соответствующая частотно-избирательная схема включает в себя LC-цепь, соответствующую каждой рабочей полосе частот первой антенны 10 и второй антенны 20. Первая катушка 31 индуктивности каждой LC-цепи расположена на первом проводе 33, и первый конденсатор 32 каждой LC-цепи находится во взаимно однозначном соответствии с каждым вторым проводом 34. Множество LC-цепей выполнено для фильтрации токов, соответствующих разным рабочим полосам частот. Во время конкретной фильтрации частотно-избирательная схема может выполнять последовательную фильтрацию в порядке убывания размеров рабочих полос частот. В конкретном варианте исполнения фильтрация также выполняется с использованием вышеупомянутой LC-цепи. Вторые провода 34, соответствующие неравным рабочим полосам частот, последовательно размещаются на первом проводе 33, и первая катушка 31 индуктивности располагается между любыми двумя вторыми проводами 34. Кроме того, в направлении от второго излучателя 21 значение емкости первого конденсатора 32, расположенного на втором проводе 34, постепенно уменьшается. Таким образом, токи, соответствующие разным рабочим полосам частот, могут быть последовательно заземлены через выполненную частотно-избирательную схему.

[0048] На Фиг.3 показана еще одна принципиальная структурная схема антенного узла согласно одному варианту осуществления настоящей заявки. В структуре, показанной на Фиг.3, помимо первой антенны 10 и второй антенны 20 антенный узел может дополнительно включать в себя третью антенну. В варианте исполнения третьей антенны рабочая полоса частот третьей антенны ниже, чем рабочие полосы частот первой антенны 10 и второй антенны 20.

[0049] Например, рабочие полосы частот первой антенны 10 и второй антенны 20 находятся в диапазоне от 2,4 ГГц до 2,5 ГГц, например 2,4 ГГц и 2,5 ГГц. Рабочая полоса частот третьей антенны составляет 1,575 ГГц или от 700 до 960 МГц. По-прежнему обращаясь к Фиг.3, третья антенна включает в себя третью точку 60 питания и излучатель, соединенный с третьей точкой 60 питания. Третья антенна и вторая антенна 20 совместно используют излучатель, то есть излучатель третьей антенны является вторым излучателем 21, описанным выше. Когда третья точка 60 питания электрически соединена со вторым излучателем 21, как показано на Фиг.3, третья точка 60 питания электрически соединена со вторым излучателем 21 через первый заземляющий провод 30. Из вышеприведенного описания можно понять, что токи первой антенны 10 и второй антенны 20 протекают через первый заземляющий провод 30. Следовательно, когда третья точка 60 питания соединена с первым заземляющим проводом 30, первый заземляющий провод 30 снабжен первой согласующей схемой 61 для пропускания нижних частот и отделения верхних частот.

[0050] По-прежнему обращаясь к Фиг.3, в конкретном варианте исполнения первой согласующей схемы 61 для пропускания нижних частот и отделения верхних частот, как показано на Фиг.3, третья точка 60 питания электрически соединена с первым проводом 33, и первая согласующая схема 61 для пропускания нижних частот и отделения верхних частот расположена на первом проводе 33, а место расположения первой согласующей схемы 61 для пропускания нижних частот и отделения верхних частот находится между третьей точкой 60 питания и ближайшим вторым проводом 34. Когда токи первой антенны 10 и второй антенны 20 заземляются, расположение первой согласующей схемы 61 для пропускания нижних частот и отделения верхних частот может предотвратить протекание токов первой антенны 10 и второй антенны 20 в третью точку 60 питания. Когда ток третьей точки 60 питания протекает через первый провод 33, первый конденсатор 32, расположенный на втором проводе 34, может блокировать ток, соответствующий рабочей полосе нижних частот, вводимой третьей точкой 60 питания, так что входной ток от третьей точки 60 питания может перетекать во второй излучатель 21.

[0051] В конкретном варианте исполнения первой согласующей схемы 61 первая согласующая схема 61 может иметь разные формы, например, включать в себя вторую катушку индуктивности или множество вторых катушек индуктивности, соединенных последовательно, или схему, образованную второй катушкой индуктивности и конденсатором. Кроме того, согласующая схема 61 может дополнительно включать в себя множество вторых катушек индуктивности, соединенных параллельно, и третья точка 60 питания может быть соединена со вторым излучателем 21 через одну из вторых катушек индуктивности, выбранных посредством использования избирательного переключателя, тем самым реализуя функцию выбора частот.

[0052] Из вышеприведенного описания можно понять, что во время работы третья антенна использует второй излучатель 21 второй антенны 20. Чтобы ток третьей антенны не протекал во вторую точку 22 питания, в конкретном варианте исполнения второго фидера 23 вторая точка 22 питания соединена со вторым излучателем 21 через второй фидер 23, и второй фидер 23 снабжен второй согласующей схемой 24 для пропускания верхних частот и отделения нижних частот. В конкретном варианте исполнения вторая согласующая схема 24 для пропускания верхних частот и отделения нижних частот может включать в себя различные электрические компоненты. Например, вторая согласующая схема 24 включает в себя второй конденсатор, или вторая согласующая схема 24 может дополнительно включать в себя множество вторых конденсаторов, соединенных параллельно, и третья точка 60 питания может быть соединена со вторым излучателем 21 через один из вторых конденсаторов, выбранных посредством использования избирательного переключателя, тем самым реализуя функцию выбора частот.

[0053] Расположение второй согласующей схемы 24 для пропускания верхних частот и отделения нижних частот позволяет току, выходящему из второй точки питания 22, подаваться на второй излучатель 21, в то же время предотвращая протекание тока, подаваемого из третьей точки 60 питания во второй излучатель 21, во вторую точку 22 питания, тем самым улучшая развязку между второй антенной 20 и третьей антенной.

[0054] Чтобы облегчить понимание антенного узла, представленного в вариантах осуществления настоящей заявки, антенный узел моделируется с использованием примера, в котором антенный узел включает в себя первую антенну 10, вторую антенну 20 и третью антенну, чтобы описать развязку между тремя антеннами. Излучатели первой антенны 10, второй антенны 20 и третьей антенны используют структуру на металлической рамке мобильного терминала. В частности, как показано на Фиг.4, металлическая рамка включает в себя, по меньшей мере, первый металлический участок 71 и второй металлический участок 72, и между первым металлическим участком 71 и вторым металлическим участком 72 расположен зазор. Первый излучатель 11 включает в себя первый металлический участок 71, а второй излучатель 21 включает в себя второй металлический участок 72. Габаритные размеры мобильного терминала: 75 мм * 155 мм * 7,5 мм; пластические параметры: диэлектрическая проницаемость 3,5 и тангенс угла потерь 0,0037. Первая антенна 10 является антенной LB/MB/HB (НЧ/СЧ/ВЧ), вторая антенна 20 является антенной Wi-Fi, а третья антенна является антенной GPS. Результаты моделирования показаны на Фиг.5 и на Фиг.6. На Фиг.5 показаны результаты моделирования стоячей волны первой антенны 10, второй антенны 20 и третьей антенны. Кривая, на которой расположены точки 7 и 8 маркировки, представляет собой кривую моделирования второй антенны. Кривая, на которой расположены точки 1 и 2 маркировки, представляет собой кривую моделирования первой антенны. Кривая, на которой расположена точка 3 маркировки, представляет собой кривую моделирования третьей антенны. На Фиг.6 показана эффективность каждой антенны. Из Фиг.5 и Фиг.6 видно, что между тремя антеннами есть хорошая развязка и хорошая эффективность связи. Антенна, показанная на Фиг.4 отлажена. Как показано на Фиг.7 и на Фиг.8, развязка между второй антенной 20 и первой антенной может достигать 20 дБ или меньше, а развязка между третьей антенной и первой антенной 10 ниже -16 дБ.

[0055] Кроме того, в одном варианте осуществления настоящей заявки дополнительно предоставлен мобильный терминал. Мобильный терминал включает в себя металлическую рамку и антенный узел в соответствии с любым из вышеупомянутых аспектов. Металлическая рамка включает в себя, по меньшей мере, первый металлический участок 71 и второй металлический участок 72, и между первым металлическим участком 71 и вторым металлическим участком 72 расположен зазор. Первый металлический участок 71 является первым излучателем 11, а второй металлический участок 72 является вторым излучателем 21. В вышеупомянутых технических решениях при выполнении первой антенны 10 и второй антенны 20 имеется только зазор между концами излучателей первой антенны и второй антенны. Однако, поскольку токи, возбуждаемые первой антенной 10 и второй антенной 20 на заземлении, являются ортогонально дополненными, то, когда токи подводятся к заземлению через заземляющий провод, ток, возбуждаемый первой антенной 10 на заземлении, не течет во вторую точку питания, и аналогично, ток, возбуждаемый второй антенной 20 на заземлении, не течет в первую точку питания. Следовательно, перекрестные помехи не возникают в токах между первой антенной 10 и второй антенной 20, тем самым улучшая развязку между первой антенной 10 и второй антенной 20 и гарантируя производительность первой антенны 10 и второй антенны 20 во время осуществления связи.

[0056] Ясно, что специалист в данной области техники может внести различные модификации и изменения в настоящую заявку, не выходя за пределы сущности и объема настоящей заявки. Подразумевается, что настоящая заявка охватывает эти модификации и вариации настоящей заявки при условии, что они попадают в объем формулы изобретения настоящей заявки и их эквивалентных технологий.

Claims (19)

1. Антенный узел, применяемый в мобильном терминале, при этом антенный узел содержит, по меньшей мере, первую антенну и вторую антенну;

первая антенна содержит первую точку питания и первый излучатель, соединенный с первой точкой питания;

вторая антенна содержит вторую точку питания и второй излучатель, соединенный со второй точкой питания, при этом между первым излучателем и вторым излучателем расположен зазор; конец второго излучателя вблизи зазора снабжен первым заземляющим проводом, совместно используемым первой антенной и второй антенной; конец второго излучателя вдали от зазора снабжен вторым заземляющим проводом; и

антенный узел дополнительно содержит заземление, причем первый заземляющий провод и второй заземляющий провод по отдельности соединены с заземлением;

при этом первая антенна и вторая антенна имеют по меньшей мере одну идентичную рабочую полосу частот.

2. Антенный узел по п.1, в котором длина пути тока первого излучателя больше 1/8 длины волны, соответствующей рабочей полосе частот первой антенны, и меньше 1/2 длины волны, соответствующей рабочей полосе частот первой антенны.

3. Антенный узел по п.1, в котором длина пути тока от точки соединения между первым заземляющим проводом и вторым излучателем до конца второго излучателя вблизи зазора больше 1/8 длины волны, соответствующей рабочей полосе частот первой антенны, и меньше 1/2 длины волны, соответствующей рабочей полосе частот первой антенны.

4. Антенный узел по любому одному из пп.1-3, в котором длина пути тока от точки соединения между первым заземляющим проводом и вторым излучателем до точки соединения между вторым заземляющим проводом и вторым излучателем больше 1/4 длины волны, соответствующей рабочей полосе частот второй антенны, и меньше длины волны, соответствующей рабочей полосе частот второй антенны.

5. Антенный узел по любому одному из пп.1-4, в котором первая антенна имеет по меньшей мере две рабочие полосы частот, а первый заземляющий провод снабжен частотно-избирательной схемой для фильтрации этих по меньшей мере двух рабочих полос частот.

6. Антенный узел по п.5, в котором первый заземляющий провод содержит первый провод и по меньшей мере два вторых провода, соединенных параллельно с первым проводом; каждый второй провод заземлен; частотно-избирательная схема содержит LC-цепь, соответствующую каждой рабочей полосе частот первой антенны и второй антенны; первая катушка индуктивности каждой LC-цепи расположена на первом проводе, и первый конденсатор каждой LC-цепи соответствует каждому второму проводу.

7. Антенный узел по любому из пп.1-6, при этом антенный узел дополнительно содержит третью антенну, и рабочая полоса частот третьей антенны ниже рабочей полосы частот первой антенны и второй антенны; и третья антенна содержит третью точку питания, и третья точка питания электрически соединена со вторым излучателем через первый заземляющий провод; первый заземляющий провод снабжен первой согласующей схемой для пропускания нижних частот и отделения верхних частот.

8. Антенный узел по п.7, в котором согласующая схема для пропускания нижних частот и отделения верхних частот содержит вторую катушку индуктивности.

9. Антенный узел по любому одному из пп.1-8, в котором вторая точка питания соединена со вторым излучателем через второй фидер, и второй фидер снабжен второй согласующей схемой для пропускания верхних частот и отделения нижних частот.

10. Антенный узел по п.9, в котором вторая согласующая схема для пропускания верхних частот и отделения нижних частот содержит второй конденсатор.

11. Антенный узел по любому одному из пп.1-10, в котором второй излучатель снабжен точкой разводки для разделения направления тока; в точке разводки часть тока течет в первом направлении, и часть тока течет во втором направлении; первое направление противоположно второму направлению.

12. Антенный узел по любому одному из пп.1-11, в котором токи, возбуждаемые первой антенной и второй антенной на заземлении, являются ортогонально дополненными.

13. Антенный узел по п.12, в котором первая антенна может возбуждать продольный ток на заземлении, а вторая антенна может возбуждать поперечный ток на заземлении.

14. Мобильный терминал, содержащий металлическую рамку и антенный узел по любому одному из пп.1-13, в котором

металлическая рамка содержит, по меньшей мере, первый металлический участок и второй металлический участок, и между первым металлическим участком и вторым металлическим участком расположен зазор; первый излучатель содержит первый металлический участок, а второй излучатель содержит второй металлический участок.

Images