WO2017000655A1 - 用于移动终端的多频天线及包括该多频天线的电子设备 - Google Patents

用于移动终端的多频天线及包括该多频天线的电子设备 Download PDF

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radiator
branch
mobile terminal
metal floor
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蒋锐
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维沃移动通信有限公司
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q5/00—Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00—Antenna arrays or systems
    • H01Q21/30—Combinations of separate antenna units operating in different wavebands and connected to a common feeder system

Definitions

  • the present disclosure relates to the field of mobile communications, and in particular, to a multi-frequency antenna for a mobile terminal and an electronic device thereof.
  • the antenna needs to have a corresponding antenna branch for realizing dual frequency or multi-frequency, and the space requirement for the trace is high.
  • the space requirement for the trace is high.
  • an embodiment of the present disclosure provides, in one aspect, a multi-frequency antenna for a mobile terminal, the antenna including a metal floor, a first antenna loop, and at least one second antenna loop;
  • the second antenna loop includes a second branch, the second branch connects the preset point on the radiator and the metal floor, the preset point is between the first end and the second end, and the second antenna loop is shared with the first antenna loop Feeding and sharing the radiator between the first end and the preset point;
  • a resonant matching component is provided on the second branch for tuning the operating frequency of the antenna.
  • embodiments of the present disclosure also provide an electronic device including the above antenna.
  • the shared use of the optimal radiator by multiple antenna loops saves hardware space, and solves the problem that multiple frequencies cannot coexist at the same time when the antenna switch is used, and the multi-band compatibility is achieved. Very good radiation effect.
  • FIG. 1 is a schematic structural diagram of a multi-frequency antenna for a mobile terminal according to some embodiments of the present disclosure
  • FIG. 2 is a simulated standing wave diagram of an antenna structure for a multi-frequency antenna of a mobile terminal, in accordance with some embodiments of the present disclosure
  • FIG. 3 is a schematic structural diagram of a multi-frequency antenna for a mobile terminal according to further embodiments of the present disclosure
  • FIG. 4 is a schematic structural diagram of a multi-frequency antenna for a mobile terminal according to some embodiments of the present disclosure
  • FIG. 5 is a schematic structural diagram of an embodiment of an electronic device of the present disclosure.
  • FIG. 1 is a schematic structural diagram of a multi-frequency antenna for a mobile terminal including: a metal floor 110, a first antenna loop 120, and at least one second antenna loop 130 (FIG. 1 in two, according to some embodiments of the present disclosure) For example).
  • the metal floor 110 may be a main ground such as a screen bracket or a PCB board.
  • the first antenna loop 120 includes a feed 121, a radiator 122 and a first branch 123.
  • the feed 121 connects the first end 1221 of the radiator 122 and the metal floor 110.
  • the first branch 123 connects the second end 1222 of the radiator.
  • the metal floor 110; the first end 1221 and the second end 1222 are located at opposite ends of the radiator 122 in the longitudinal direction.
  • the second antenna circuit 130 includes a second branch 131.
  • the second branch 131 is connected to the preset point A on the radiator 122 and the metal floor 110.
  • the preset point A is located between the first end 1221 and the second end 1222.
  • the two antenna loops 130 share the feed 121 with the first antenna loop 120 and share the radiator between the first end 1221 and the preset point A.
  • the position of the preset point A can be flexibly set according to the tuning frequency and the requirements of the hardware environment.
  • a resonant matching element 132 is provided on the second branch 131 for tuning the operating frequency of the antenna.
  • the second antenna loop 130 can be one or more. By different configurations of the resonant matching components on the antenna loop, each antenna loop can support at least one frequency band, so that multi-band coverage can be achieved.
  • 2 is a simulated standing wave diagram of an antenna structure capable of supporting three frequency bands using a first antenna loop and a second antenna loop to achieve coverage of three frequency bands, according to some embodiments of the present disclosure,
  • the frequency bands are GPS, WiFi 2.4G and WiFi 5G.
  • the first antenna loop is used to support the WiFi 2.4G frequency band
  • the second antenna loop is used to support the GPS and WiFi 5G frequency bands, wherein the standing wave of the WiFi 5G utilizes the 3 times frequency of the intrinsic resonance of the second antenna loop.
  • the resonant matching element 132 can be a parallel or series combination of lumped elements; can be an integrated frequency selective device, such as a band pass filter; can be a combination of equivalent inductance and capacitance formed by microstrip lines; A combination of a coupling capacitor formed with a line and a lumped element.
  • the lumped component can be a capacitor or inductor And other components.
  • the antenna structure in this embodiment can be used in a mobile terminal having a metal frame structure with a constant point, and can also be used in a mobile terminal having a non-metallic frame structure.
  • the second end of the radiator and the metal floor may also be connected by a grounding leg (not shown).
  • a grounding leg not shown
  • the embodiments of the present disclosure save the hardware space by sharing the optimal radiator through multiple antenna loops, and solve the problem that multiple frequencies cannot coexist at the same time when the antenna switch is used, and the multi-band compatibility is achieved, which is good. Radiation effect.
  • FIG. 3 is a schematic structural diagram of a multi-frequency antenna for a mobile terminal according to other embodiments of the present disclosure.
  • the antenna 200 is further provided with a lumped element 210, such as a capacitor or an inductor, on the first branch on the basis of the multi-frequency antenna shown in FIG. 1 for dynamically changing the electrical length of the radiator.
  • a lumped element 210 such as a capacitor or an inductor
  • an auxiliary tuning antenna operating frequency can be implemented to meet the requirements of different hardware environments.
  • FIG. 4 is a schematic structural diagram of a multi-frequency antenna for a mobile terminal according to some embodiments of the present disclosure.
  • the antenna is based on the multi-frequency antenna shown in FIG. 1, and a coupling capacitor 310 is formed by adding a trace branch to a portion of the second branch near the radiator.
  • the size of the coupling capacitor 310 can be flexibly set, which can replace the fixed capacitance in the resonant element 132 of FIG. 1, which improves design flexibility.
  • FIG. 5 is a schematic structural diagram of an embodiment of an electronic device of the present disclosure.
  • the electronic device 400 includes any of the antennas of the above embodiments. I will not repeat them here.

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Abstract

本公开文本涉及移动通信领域，提供了一种用于移动终端的多频天线，包括金属地板、第一天线回路和至少一个第二天线回路。本公开文本实施例还提供了一种电子设备。

Description

用于移动终端的多频天线及包括该多频天线的电子设备
相关申请的交叉引用
本申请主张在2015年6月30日在中国提交的中国专利申请No.201510379377.7的优先权，其全部内容通过引用包含于此。
技术领域
本公开文本涉及移动通信领域，尤其涉及一种用于移动终端的多频天线及其电子设备。
背景技术
目前，移动终端越来越小型化，多频化，对天线的设计提出了严峻的挑战。相关技术中的天线实现双频或者多频都需要有相应的天线分支，对走线的空间要求高。随着天线空间的减少，特别是金属边框手机的出现，通常有一支或者多支走线的辐射体需要利用相对辐射较差的空间，并不能保证所有频段都有比较理想的辐射性能。如果利用开关技术，虽然可以利用最好的空间，但是又不能保证同时工作，存在使用限制。
发明内容
为解决相关技术中存在的上述问题，本公开文本实施例一方面提供了一种用于移动终端的多频天线，该天线包括金属地板、第一天线回路和至少一个第二天线回路；
第一天线回路包括馈源、辐射体和第一支路，馈源连接辐射体的第一端和金属地板，第一支路连接辐射体的第二端和金属地板；第一端和第二端位于辐射体在长度方向上相对的两端；
第二天线回路包括第二支路，第二支路连接辐射体上的预设点和金属地板，预设点位于第一端与第二端之间，第二天线回路与第一天线回路共享馈源，并共享第一端与预设点之间的辐射体；
第二支路上设有谐振匹配元件，用于调谐天线的工作频率。
另一方面，本公开文本实施例还提供了一种电子设备，包括上述天线。
在本公开文本实施例中，通过多个天线回路对最优辐射体的共享利用，节省了硬件空间，同时解决了采用天线开关时多频不能同时共存的问题，实现了多频段的兼容，达到很好的辐射效果。
附图说明
为了更清楚地说明本公开文本实施例或相关技术中的技术方案，下面将对实施例或相关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公开文本的一些实施例，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获得其他的附图。
图1为根据本公开文本一些实施例的用于移动终端的多频天线的结构示意图；
图2为根据本公开文本一些实施例的用于移动终端的多频天线的一天线结构的仿真驻波图；
图3为根据本公开文本另一些实施例的用于移动终端的多频天线的结构示意图；
图4为根据本公开文本又一些实施例的用于移动终端的多频天线的结构示意图；以及
图5为本公开文本的电子设备的实施例的结构示意图。
具体实施方式
为使本公开的实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开的实施例的附图，对本公开的实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本公开文本保护的范围。
除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开专利申请说明书以及权 利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也相应地改变。
图1是根据本公开文本一些实施例的用于移动终端的多频天线的结构示意图，该天线100包括：金属地板110、第一天线回路120和至少一个第二天线回路130(图1以两个为例)。
金属地板110可以为屏支架或者PCB板等主地。第一天线回路120包括馈源121、辐射体122和第一支路123，馈源121连接辐射体122的第一端1221和金属地板110，第一支路123连接辐射体的第二端1222和金属地板110；第一端1221和第二端1222位于辐射体122在长度方向上相对的两端。
第二天线回路130包括第二支路131，第二支路131连接辐射体122上的预设点A和金属地板110，预设点A位于第一端1221与第二端1222之间，第二天线回路130与第一天线回路120共享馈源121，并共享第一端1221与预设点A之间的辐射体。预设点A的位置可根据调谐频率和硬件环境的需求来灵活设置。
第二支路131上设有谐振匹配元件132，用于调谐天线的工作频率。
第二天线回路130可为一个或多个，通过对天线回路上各谐振匹配元件的不同配置，每一个天线回路至少可支持一个频段，因此可实现多频段的覆盖。图2是根据本公开文本一些实施例的可支持三个频段的天线结构的仿真驻波图，该天线结构采用一个第一天线回路、一个第二天线回路来实现三个频段的覆盖，这三个频段分别为GPS、WiFi 2.4G和WiFi 5G。第一天线回路用于支持WiFi 2.4G频段，第二天线回路用于支持GPS和WiFi 5G频段，其中WiFi 5G的驻波利用了第二天线回路的本征谐振的3倍频。
谐振匹配元件132可为集总元件的并联或串联组合；可为集成的频率选择器件，例如带通滤波器；可为由微带线形成的等效电感和电容的组合；还可为由微带线形成的耦合电容与集总元件的组合。集总元件可为电容或电感 等元件。
本实施例中的天线结构，可使用在具有不断点的金属边框结构的移动终端中，也可使用在非金属边框结构的移动终端中。
本实施例中，辐射体的第二端与金属地板之间还可通过接地脚(图中未示出)相连。这样，可以省去馈源附近的谐振元件，简化电路设计。
本公开文本实施例，通过多个天线回路对最优辐射体的共享利用，节省了硬件空间，同时解决了采用天线开关时多频不能同时共存的问题，实现了多频段的兼容，达到很好的辐射效果。
图3根据本公开文本另一些实施例的用于移动终端的多频天线的结构示意图。
该天线200在图1所示的多频天线的基础上，在第一支路上还设有集总元件210，例如电容或电感，用于动态改变辐射体的电长度。
本公开文本实施例，可实现辅助调谐天线的工作频率，满足不同硬件环境的需求。
图4是根据本公开文本又一些实施例的用于移动终端的多频天线的结构示意图。
该天线在图1所示的多频天线的基础上，在第二支路上靠近辐射体的部分通过增加走线支路形成有耦合电容310。
本公开文本实施例，通过设置耦合电容310，该耦合电容310的大小可灵活设置，可代替图1中谐振元件132中的固定电容，提高了设计的灵活性。
图5是本公开文本的电子设备的实施例的结构示意图。电子设备400包括上述实施例中任一种天线。此处不再赘述。
以上所述仅为本公开文本的较佳实施例而已，并不用于限定本公开文本，凡在本公开文本的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本公开文本的保护范围之内。

Claims (10)

  1. 一种用于移动终端的多频天线，所述天线包括金属地板、第一天线回路和至少一个第二天线回路；
    所述第一天线回路包括馈源、辐射体和第一支路，所述馈源连接所述辐射体的第一端和所述金属地板，所述第一支路连接所述辐射体的第二端和所述金属地板；所述第一端和第二端位于所述辐射体在长度方向上相对的两端；
    所述第二天线回路包括第二支路，所述第二支路连接所述辐射体上的预设点和所述金属地板，所述预设点位于所述第一端与所述第二端之间，所述第二天线回路与第一天线回路共享馈源，并共享所述第一端与所述预设点之间的辐射体；
    所述第二支路上设有谐振匹配元件，用于调谐所述天线的工作频率。
  2. 如权利要求1所述的天线，其中，所述第一支路上设有集总元件，用于辅助调谐所述天线的工作频率。
  3. 如权利要求1所述的天线，其中，所述第二支路上靠近辐射体的部分通过增加走线支路形成有耦合电容。
  4. 如权利要求1所述的天线，其中，所述辐射体的第二端与金属地板之间还通过接地脚相连。
  5. 如权利要求1-4任一项所述的天线，其中，所述谐振匹配元件为集总元件的并联或串联组合。
  6. 如权利要求1-4任一项所述的天线，其中，所述谐振匹配元件为集成的频率选择器件。
  7. 如权利要求1-4任一项所述的天线，其中，所述谐振匹配元件为由微 带线形成的等效电感和电容的组合。
  8. 如权利要求1-4任一项所述的天线，其中，所述谐振匹配元件为由微带线形成的耦合电容与集总元件的组合。
  9. 一种电子设备，包括如权利要求1-8任一项所述的天线。
  10. 如权利要求9所述的电子设备，其中所述电子设备是移动终端。
PCT/CN2016/080938 2015-06-30 2016-05-04 用于移动终端的多频天线及包括该多频天线的电子设备 WO2017000655A1 (zh)

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