CN106972255A - 天线及移动终端 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种天线及移动终端，天线具有相连接的第一馈电点和第二馈电点，天线包括金属边框、PCB板、第一分支开关、第二分支开关和总开关，金属边框上具有第一断缝和第二断缝，金属边框上位于第一断缝与第二断缝之间的部分形成辐射体，第一馈电点和第二馈电点均与辐射体连接，第一馈电点与PCB板之间形成第一电连接路径，第二馈电点与PCB板之间形成第二电连接路径，第一分支开关串联于第一电连接路径上，第二分支开关串联于第二电连接路径上，总开关串联于第一分支开关与PCB板、第二分支开关与PCB板之间，第一分支开关、第二分支开关和总开关用于控制第一电连接路径和第二电连接路径的通断。该天线的性能更优。

Description

天线及移动终端
技术领域
本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种天线及移动终端。
背景技术
随着无线通信需求的不断提升，天线的性能已经成为人们日益关注的焦点，其中，用户在使用移动终端时，手持对天线性能的影响也是天线性能中需要格外关注的一点。
为了控制手持对天线性能所产生的负面影响，传统技术中普遍采用双天线方案实现。具体地，在移动终端上设置上天线和下天线，当用户手持移动终端时，仅下天线容易受到手持的影响，上天线的性能则几乎不受影响。
然而，采用上述方式时，上天线的设置位置处还存在其他器件，这些器件会对上天线的性能产生负面影响。因此，传统技术中的天线仍然存在性能偏差的问题。
发明内容
本发明提供了一种天线及移动终端，该天线的性能更优。
本发明的第一方面提供了一种天线，所述天线具有相连接的第一馈电点和第二馈电点，所述天线包括金属边框、PCB板、第一分支开关、第二分支开关和总开关，所述金属边框上具有相邻设置的第一断缝和第二断缝，所述金属边框上位于所述第一断缝与所述第二断缝之间的部分形成辐射体，所述第一馈电点和所述第二馈电点均与所述辐射体连接，
所述第一馈电点与所述PCB板之间形成第一电连接路径，所述第二馈电点与所述PCB板之间形成第二电连接路径，所述第一分支开关串联于所述第一电连接路径上，所述第二分支开关串联于所述第二电连接路径上，所述总开关串联于所述第一分支开关与所述PCB板、所述第二分支开关与所述PCB板之间，所述第一分支开关、所述第二分支开关和所述总开关用于控制所述第一电连接路径和所述第二电连接路径的通断，以切换所述第一馈电点和所述第二馈电点的工作状态。
优选地，所述总开关仅设置为一个，所述总开关同时与所述第一分支开关、所述第二分支开关串联。
优选地，所述第一分支开关、所述第二分支开关和所述总开关中的至少一者为单刀双掷开关。
优选地，所述第一馈电点和所述第二馈电点沿着平行于所述金属边框的底部的方向间隔分布。
优选地，所述天线为对称结构，所述天线的对称线为所述第一馈电点和所述第二馈电点之间连线的中线。
优选地，所述金属边框的侧部开设第三断缝和第四断缝，所述第三断缝和所述第四断缝相对布置，所述第一断缝和所述第二断缝均位于所述第三断缝和所述第四断缝之间。
优选地，所述第三断缝和所述第四断缝中的至少一者开设于所述金属边框与所述PCB板相接的位置处。
优选地，所述天线的低频频段为790～960MHz，所述天线的中高频频段为1710～2690MHz。
本发明的第二方面提供了一种移动终端，其包括上述任一项所述的天线。
本发明提供的技术方案可以达到以下有益效果：
本发明所提供的天线设置了第一分支开关、第二分支开关和总开关，同时该天线具有第一馈电点和第二馈电点，通过控制第一分支开关、第二分支开关和总开关的状态，就可以实现仅由第一馈电点或第二馈电点作为信号输出端。当移动终端遇到手持影响的问题时，就可以控制天线的信号输出端远离人手，以此降低手持对电线性能的影响，以使天线的性能更优。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本发明。
附图说明
图1为本发明实施例所提供的移动终端的部分结构示意图；
图2为本发明实施例所提供的天线的结构示意图；
图3为本发明实施例所提供的天线的频段示意图；
图4为本发明实施例所提供的天线中，各开关的切换示意图；
图5为本发明实施例所提供的天线的天线效率示意图。
附图标记：
10-第一馈电点；
11-第二馈电点；
12-净空区；
20-PCB板；
21-金属边框；
211-第一断缝；
212-第二断缝；
213-第三断缝；
214-第四断缝；
22-第一分支开关；
23-第二分支开关；
24-总开关；
25-第一连接结构；
26-第二连接结构；
27-第三连接结构。
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
具体实施方式
下面通过具体的实施例并结合附图对本发明做进一步的详细描述。
如图1-3所示，本发明实施例提供了一种天线，该天线可以应用于移动终端中，该天线具有相连接的第一馈电点10和第二馈电点11，此天线具体可以包括PCB板20(PrintedCircuit Board，印制电路板)、金属边框21、第一分支开关22、第二分支开关23和总开关24。PCB板20能够为天线提供能量，以使天线实现自身的辐射功能。金属边框21具体可以是移动终端的中框，其与PCB板20之间具有用于设置天线的净空区12，且金属边框21上具有相邻设置的第一断缝211和第二断缝212，两者可以隔绝能量的输出，进而保证天线的辐射性能。第一断缝211和第二断缝212均可以开设在金属边框21的底部。金属边框21上位于第一断缝211与第二断缝212之间的部分形成辐射体，第一馈电点10和第二馈电点11均与该辐射体连接。
上述第一馈电点10与PCB板20之间形成第一电连接路径，第二馈电点11与PCB板20之间形成第二电连接路径，第一电连接路径和第二电连接路径构成整个天线中可以单独进行信号的收发工作的辐射路径。第一分支开关22串联于第一电连接路径上，第二分支开关23串联于第二电连接路径上，总开关24串联于第一分支开关22与PCB板20、第二分支开关23与PCB板20之间。如此设置后，第一分支开关22、第二分支开关23和总开关24就可以控制第一电连接路径和第二电连接路径的通断，以切换第一馈电点10和第二馈电点11的工作状态。
具体地，当总开关24处于连通第一电连接路径、第一分支开关22处于导通状态时，第一电连接路径处于导通状态，此时第一馈电点10工作；对应地，当总开关24处于连通第二电连接路径、第二分支开关23处于导通状态时，第二电连接路径处于导通状态，此时第二馈电点11工作。据此，可以控制第一分支开关22、第二分支开关23和总开关24，使得整个天线处于第一馈电点10工作、第二馈电点11不工作，或者第一馈电点10不工作、第二馈电点11工作，或者第一馈电点10和第二馈电点11均工作，或者第一馈电点10和第二馈电点11均不工作的状态。
采用上述结构后，就可以控制第一分支开关22、第二分支开关23和总开关24的状态，实现仅由第一馈电点10或第二馈电点11作为信号输出端。当移动终端遇到手持影响的问题时，就可以控制天线的信号输出端远离人手，也就是选择距离人手更远的那个馈电点工作，以此降低手持对电线性能的影响，以使天线的性能更优。
另外，上述天线采用第一分支开关22、第二分支开关23和总开关24同时控制第一电连接路径和第二电连接路径的状态，不仅可以提高切换电连接路径时的可靠性，还能够有效缩短电连接路径的长度，使得天线的频率更好地满足要求。
具体实施例中，上述总开关24的数量可以灵活选择，通常可将该总开关24的数量设置为一个，该总开关24能够同时与第一分支开关22、第二分支开关23串联。此处所说的“总开关24能够同时与第一分支开关22、第二分支开关23串联”指的是，连接时总开关24与第一分支开关22、第二分支开关23之间具有连接总线，该连接总线的一端与总开关24连接，另一端分出两个分支，分别连接第一分支开关22和第二分支开关23，并不是说总开关24必须具有同时连通第一分支开关22和第二分支开关23的状态。此结构仅通过一个总开关24就可以实现前述的技术效果，因此可以减少天线的零部件数量，进而减小天线占用的空间。
参考图4，优选地，第一分支开关22、第二分支开关23和总开关24中的至少一者为单刀双掷开关。当三者均设置为单刀双掷开关时，总开关24的两个工作状态分别是：与第一分支开关22连通、与第二分支开关23连通，第一分支开关22的两个工作状态分别是：连通第一电连接路径、切断第一电连接路径，第二分支开关23的两个工作状态分别是：连通第二电连接路径、切断第二电连接路径。
具体设计时，第一馈电点10和第二馈电点11的位置可以通过测量得到，一种优选实施例中，可以使第一馈电点10和第二馈电点11沿着平行于金属边框21的底部的方向间隔分布。此举可以在测量第一馈电点10和第二馈电点11的合理位置之后进行，通过对第一馈电点10和第二馈电点11经过测量后的位置做出微调，使得两者的位置关系满足前述要求，这样设置可以适当改善第一馈电点10和第二馈电点11的辐射性能，进而提升整个天线的性能。
进一步地，本发明实施例提供的天线可以是对称结构，且天线的对称线为第一馈电点10和第二馈电点11之间的连线的中线。首先，这一结构可以简化天线的结构，使得天线的加工工艺趋于简单化；其次，天线设置为对称结构后，第一馈电点10工作时天线的频段等参数与第二馈电点11工作时天线的频段等参数趋于相同，使得无论第一馈电点10工作，还是第二馈电点11工作，整个天线的性能基本一致，从而更大程度地改善天线的性能。
一种实施例中，金属边框21的侧部可以开设第三断缝213和第四断缝214，该第三断缝213和第四断缝214相对布置，而第一断缝211和第二断缝212则均位于第三断缝213和第四断缝214之间。即，沿着金属边框21的延伸方向，第三断缝213、第一断缝211、第二断缝212第四断缝214依次分布。此实施例中，天线的辐射部分与PCB板20的***地之间形成间隔，该间隔也就是第三断缝213和第四断缝214，两者能够隔绝能量的输出，使得天线的辐射部分具有更高的辐射性能，整个天线的信号强度更高。
优选地，第三断缝213和第四断缝214中的至少一者开设于金属边框21与PCB板20相接的位置处。金属边框21与PCB板20相接的位置指的是，金属边框21上与PCB板20的距离位于数值较小的范围内时所对应的位置，如此设置可以使第三断缝213和第四断缝214更加靠近PCB板20，以此保证金属边框21的辐射部分的尺寸，进一步加强天线的辐射性能。
需要说明的是，上述的第一断缝211、第二断缝、212第三断缝213第四断缝214的尺寸可以根据实际需求灵活选择，本申请对此不作限定。另外，第一馈电点10可通过第一连接结构25与第二馈电点11连接，第一馈电点10可通过第二连接结构26与金属边框21的辐射体连接，第二馈电点11可通过第三连接结构27与金属边框21的辐射体连接，第一连接结构25、第二连接结构26和第三连接结构27均可采用FPC(Flexible Printed Circuit，柔性电路板)、LDS(Laser Direct Structuring，激光直接成型技术)成型结构或者弹片等结构。
通过上述各实施例所采用方案之间的任意组合，可以得到天线的不同频段范围。例如，如图2所示，该天线大致形成d、e、f所指的辐射部分。其中：d所指的部分是第一馈电点10至第一断缝211的部分、第二馈电点11至第二断缝212的部分，由于天线可采用对称结构，因此第一馈电点10至第一断缝211的部分与第二馈电点11至第二断缝212的部分的频段范围基本相同；e所指的部分是第一馈电点10与第二馈电点11的连接部分；f所指的部分是自第一馈电点10、金属边框21的辐射体的一部分至第二馈电点11的部分。这些辐射部分的频段范围分别如图3中d、e、f所指的频段范围。优选地，该天线的低频频段为698～960MHz，中高频频段为1710～2690MHz。需要说明的是，天线的工作频段具有相对集中的频段范围，将这些频段范围中频率较低的部分称为低频频段，频段较高的部分称为高频频段。
如图5所示，本发明实施例提供的天线具有较优的天线效率。其中，图5中的a指代自由空间(freespace)的天线效率曲线，b指代右头+右手(BHHR)的天线效率曲线，c指代左头+左手(BHHL)的天线效率曲线。
基于上述结构，本申请实施例还提供一种移动终端，该移动终端包括上述任一实施例所述的天线。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种天线，其特征在于，所述天线具有相连接的第一馈电点和第二馈电点，所述天线包括金属边框、PCB板、第一分支开关、第二分支开关和总开关，所述金属边框上具有相邻设置的第一断缝和第二断缝，所述金属边框上位于所述第一断缝与所述第二断缝之间的部分形成辐射体，所述第一馈电点和所述第二馈电点均与所述辐射体连接，
所述第一馈电点与所述PCB板之间形成第一电连接路径，所述第二馈电点与所述PCB板之间形成第二电连接路径，所述第一分支开关串联于所述第一电连接路径上，所述第二分支开关串联于所述第二电连接路径上，所述总开关串联于所述第一分支开关与所述PCB板、所述第二分支开关与所述PCB板之间，所述第一分支开关、所述第二分支开关和所述总开关用于控制所述第一电连接路径和所述第二电连接路径的通断，以切换所述第一馈电点和所述第二馈电点的工作状态。
2.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述总开关仅设置为一个，所述总开关同时与所述第一分支开关、所述第二分支开关串联。
3.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述第一分支开关、所述第二分支开关和所述总开关中的至少一者为单刀双掷开关。
4.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述第一馈电点和所述第二馈电点沿着平行于所述金属边框的底部的方向间隔分布。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的天线，其特征在于，所述天线为对称结构，所述天线的对称线为所述第一馈电点和所述第二馈电点之间连线的中线。
6.根据权利要求1-4中任一项所述的天线，其特征在于，所述金属边框的侧部开设第三断缝和第四断缝，所述第三断缝和所述第四断缝相对布置，所述第一断缝和所述第二断缝均位于所述第三断缝和所述第四断缝之间。
7.根据权利要求6所述的天线，其特征在于，所述第三断缝和所述第四断缝中的至少一者开设于所述金属边框与所述PCB板相接的位置处。
8.根据权利要求1-4中任一项所述的天线，其特征在于，所述天线的低频频段为790～960MHz，所述天线的中高频频段为1710～2690MHz。
9.一种移动终端，其特征在于，包括权利要求1-8中任一项所述的天线。
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