CN107645055B - 一种天线***及移动终端 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种天线***及移动终端,在移动终端的金属壳体上分隔出谐振臂,天线***包括谐振臂,及设置于谐振臂与接地端之间的第一调谐电路、第二调谐电路、第一馈源电路及第二馈源电路,通过在金属壳体上设置狭缝分隔形成谐振臂,在谐振臂上设置馈源电路及与馈源电路连接的调谐电路,并在谐振臂的末端设置另一调谐电路,在谐振臂的馈源端及谐振臂末端利用调谐电路的开关组合实现辐射模式的切换,可以在小净空环境下使单只天线实现中高频段带宽的覆盖,满足移动终端中天线效率和频段的带宽需求。
Description
技术领域
本发明涉及天线技术领域,尤其涉及一种天线***及移动终端。
背景技术
随着科技的发展进步,通信技术得到了飞速发展和长足的进步,而随着通信技术的提高,智能电子产品的普及提高到了一个前所未有的高度,越来越多的智能终端或移动终端成为人们生活中不可或缺的一部分,如智能手机、智能电视和电脑等。
在移动终端普及的同时,用户对移动终端所具备的功能种类和性能要求越来越高,如音频功能、拍照功能、摄像功能和快充充电功能等都已经成为智能终端或移动终端的必备功能。
随着移动终端的功能越来越完善的同时,移动终端的外观及质感也成了用户追求的方面,而金属外壳的移动终端,由于出色的金属质感得到了越来越多用户的青睐。但是在移动终端外壳金属质感需求的增强,以及天线谐振臂的净空区域越来越小的要求下,天线的Q值升高,且带宽变窄,使得一支天线难以实现多频段的宽带频段覆盖,尤其是1710M-2690M的中频及高频的宽频带覆盖,较难满足移动终端中天线效率和频段的带宽需求。
发明内容
本发明实施例提供一种天线***及移动终端,以解决现有的移动终端中,在满足移动终端壳体的金属质感及天线谐振臂的小净空区域的要求下,一支天线难以实现多频段的宽带频段覆盖,较难满足移动终端中天线效率和频段的带宽需求的问题。
本发明实施例提供了一种天线***,应用于具有金属壳体的移动终端,所述金属壳体上设有缝隙,并通过所述缝隙在所述金属壳体上分隔形成有谐振臂,所述天线***包括所述谐振臂、第一馈源电路、第二馈源电路、第一调谐电路及第二调谐电路,所述第一馈源电路与所述第二馈源电路连接于所述谐振臂的第一连接点与接地端之间,所述第一连接点位于所述谐振臂的中间位置,所述第一调谐电路与所述第一馈源电路并联,所述第二调谐电路连接于所述谐振臂的末端与接地端之间,当所述天线***处于中频辐射模式时,所述第一调谐电路及所述第一馈源电路均断路,所述第二馈源电路及所述第二调谐电路均导通,当所述天线***处于高频辐射模式下,所述第一馈源电路、所述第一调谐电路及所述第二调谐电路均导通,所述第二馈源电路断路。
本发明实施例还提供一种移动终端,所述移动终端包括天线***及金属壳体,所述金属壳体上设有缝隙,并通过所述缝隙在所述金属壳体上分隔形成有谐振臂,所述天线***包括所述谐振臂、第一馈源电路、第二馈源电路、第一调谐电路及第二调谐电路,所述第一馈源电路与所述第二馈源电路连接于所述谐振臂的第一连接点与接地端之间,所述第一连接点位于所述谐振臂的中间位置,所述第一调谐电路与所述第一馈源电路并联,所述第二调谐电路连接于所述谐振臂的末端与接地端之间,当所述天线***处于中频辐射模式时,所述第一调谐电路及所述第一馈源电路均断路,所述第二馈源电路及所述第二调谐电路均导通,当所述天线***处于高频辐射模式下,所述第一馈源电路、所述第一调谐电路及所述第二调谐电路均导通,所述第二馈源电路断路。
本发明实施例提供的天线***及移动终端,在移动终端的金属壳体上分隔出谐振臂,天线***包括谐振臂,及设置于谐振臂与接地端之间的第一调谐电路、第二调谐电路、第一馈源电路及第二馈源电路,当所述天线***处于中频辐射模式时,所述第一调谐电路及所述第一馈源电路均断路,所述第二馈源电路及所述第二调谐电路均导通,当所述天线***处于高频辐射模式下,所述第一馈源电路、所述第一调谐电路及所述第二调谐电路均导通,所述第二馈源电路断路,这样,通过在金属壳体上设置狭缝分隔形成谐振臂,在谐振臂上设置馈源电路及与馈源电路连接的调谐电路,并在谐振臂的末端设置另一调谐电路,在谐振臂的馈源端及谐振臂末端利用调谐电路的开关组合实现辐射模式的切换,可以在小净空环境下使单只天线实现中高频段带宽的覆盖,满足移动终端中天线效率和频段的带宽需求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对本发明实施例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发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的移动终端的立体图;
图2为图1中所示的移动终端的金属壳体的平面图;
图3为图1中所示移动终端的天线***的结构示意图;
图4本发明另一实施方式中移动终端的天线***的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中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发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
请参阅图1、如2及图3,图1为本发明实施例提供的移动终端的立体图,图2为图1中所示的移动终端的金属壳体的平面图,图3为图1中所示移动终端的天线***的结构示意图。如图1至图3所示,本发明实施例的移动终端100包括显示屏11、中框12及金属壳体13,所述显示屏11及所述金属壳体13与所述中框12嵌套设置,所述中框12承载所述显示屏11及所述金属壳体13,并与所述显示屏11及所述金属壳体13共同围成一收容腔,所述移动终端的主板及其他元件收容于所述收容腔内。所述移动终端100还包括一显示区101及围绕显示区101的周边区102,显示区101用于实现所述移动终端100的显示功能及触控功能等。
本实施方式中,是以金属壳体为移动终端的后壳为例进行说明的,但并不局限于此,在其他实施方式中,金属壳体还可以是移动终端的中框或者其他使用金属结构的部件,并不以此为限。
本实施方式中,是通过设置中框及后金属后壳作为移动终端的外壳,但并不局限于此,在其他实施方式中,也可以是不设置中框,仅通过设置由金属壳体组成的壳体作为移动终端的外壳。
如图2所示,所述金属壳体13上设置有缝隙131,所述缝隙131位于所述金属壳体13的一端,并靠近所述金属壳体13的右侧边缘位置,所述缝隙131将所述金属壳体13分隔形成有谐振臂132及所述金属壳体13的本体133,所述谐振臂132位于所述金属壳体13的一端,并位于所述金属壳体13的大部分右侧边缘位置,所述谐振臂132的一端与所述金属壳体13的本体133连接,另一端为所述谐振臂132的末端,所述谐振臂132的末端与所述本体133相对设置。
本实施方式中,所述谐振臂132呈一大致的L形,但并不局限于此,在其他实施方式中,所述谐振臂132还可以是呈直线形或者其他形状。
本实施方式中,所述缝隙131及所述谐振臂132位于所述金属壳体13的一端,并靠近所述金属壳体13的右侧边缘位置,但并不局限于此,在其他实施方式中,所述缝隙131及所述谐振臂132还可以是靠近所述金属壳体13的左侧边缘位置,或者是靠近所述金属壳体13的顶部或者底部边缘位置等。
如图3所示,所述移动终端100还包括天线***14,所述天线***14包括所述谐振臂132、第一馈源电路141、第二馈源电路142、第一调谐电路143及第二调谐电路144。所述第一馈源电路141与所述第二馈源电路142连接于所述谐振臂132的第一连接点与接地端之间,所述第一馈源电路141与所述第二馈源电路142并联设置,所述第一调谐电路143与所述第一馈源电路141并联设置,所述第一调谐电路143连接于所述谐振臂132的第一连接点与所述接地端之间,所述第二调谐电路144连接于所述谐振臂132的末端与接地端之间。
其中,所述第一连接点可以位于所述谐振臂132的中间位置,或者大致位于所述谐振臂132的中间位置。
当所述天线***14处于中频辐射模式时,所述第一调谐电路143及所述第一馈源电路141均处于断路状态,所述第二馈源电路142处于导通状态,所述第二调谐电路144处于第一导通状态,当所述天线***14处于高频辐射模式下,所述第一馈源电路141及所述第一调谐电路143处于导通状态,所述第二调谐电路144处于第二导通状态,所述第二馈源电路142处于断路状态。
具体的,所述第一馈源电路141包括第一馈源1411及与所述第一馈源1411连接的第一馈源匹配电路1412,所述第一馈源匹配电路1412的两端分别连接于所述第一馈源1411及所述第一连接点之间。所述第二馈源电路142包括第二馈源1421及与所述第二馈源1421连接的第二馈源匹配电路1422,所述第二馈源匹配电路1422的两端分别连接于所述第二馈源1421及所述第一连接点之间。
本实施方式中,所述第一馈源1411与所述第二馈源1421为同一馈源,但并不局限于此,在其他实施方式中,所述第一馈源1411与所述第二馈源1421还可以为不同的馈源。
所述第一调谐电路143的一端连接于所述第一馈源匹配电路1412与所述第一连接点之间,且另一端连接接地端。所述第一调谐电路143包括第一调谐匹配电路1431及与所述第一调谐匹配电路1431连接的第一调谐开关1432,所述第一调谐开关1432连接于所述第一调谐匹配电路1431与接地端之间。
所述第二调谐电路144包括第二调谐匹配电路1441及与所述第二调谐匹配电路1441连接的第二调谐开关1442,所述第二调谐开关1442连接于所述第二调谐匹配电路1441与所述谐振臂132的末端之间。
其中,所述第二调谐匹配电路1441中可以包括至少两条支路,并且每条支路中的电容、电感或者电容和电感之间的搭配不同,所述至少两个条路中的部分线路可以直接连接至所述第二连接点,所述第二调谐电路144可以通过所述第二调谐开关1442的闭合或者断开,来切换所述第二调谐电路144的导通状态,比如,所述第二调谐开关1442可以是单刀单掷开关,可以通过闭合或者断开来控制所述第二调谐电路144在至少第一导通状态或者第二导通状态之间进行切换,或者所述第二调谐匹配电路1441中可以包括至少两条支路,并且每条支路中的电容、电感或者电容和电感之间的搭配不同,所述第二调谐电路144还可以通过所述第二调谐开关1442的不同导通状态,来切换所述第二调谐电路144的导通状态,比如,所述第二调谐开关1442可以是单刀双掷开关,可以通过不同导通点之间的导通状态来控制所述第二调谐电路144在至少第一导通状态或者第二导通状态之间进行切换。其中,所述第二调谐开关1442可以是单刀单掷开关,也可以是单刀双掷开关或者其他可以使所述第二调谐电路144实现不同导通状态切换的开关。
其中,第一馈源匹配电路1412、第二馈源匹配电路1422、第一调谐匹配电路1431及第二调谐匹配电路1441,可以是电感、电容或者电感与电容组成的复杂匹配。
本实施方式中,接地端可以是设置于移动终端的主板上的接地端,并且各个调谐开关与各个射频电路也均是可以设置于移动终端的主板上。
进一步的,所述天线***14包括第一开关145,所述第一开关145连接于所述第一馈源匹配电路1412与所述第一连接点之间,并且所述第一开关145还连接于所述第二馈源匹配电路1422与所述第一连接点之间。所述第一开关145包括第一端、第二端及控制端,所述第一端与第一馈源匹配电路1412连接,且所述第一端还与所述第一调谐匹配电路1431连接,所述第二端与所述第二馈源匹配电路1422连接,所述控制端与所述第一连接点连接。
本实施方式中,所述第一开关145为单刀双掷开关。
当所述天线***14处于中频辐射模式时,所述第一端与所述控制端之间断开,使得所述第一馈源电路141处于断路状态,所述第一调谐开关1432断开,使得所述第一调谐电路143处于断路状态,所述第二端与所述控制端之间导通,所述第二调谐开关1442导通,使得所述第二馈源电路142及所述第二调谐电路144均处于导通状态。此时,所述天线***14可以通过所述第二馈源匹配电路1422及所述第二调谐匹配电路1441中各个电感、电容或者电感与电容不同数值搭配来实现所述天线***14的中频辐射功能。
当所述天线***14处于高频辐射模式下,所述第一端与所述控制端之间导通,使得所述第一馈源电路141处于导通状态,所述第一调谐开关1432导通,使得所述第一调谐电路143处于导通状态,所述第二调谐开关1442导通,使得所述第二调谐电路144处于导通状态,所述第二端与所述控制端断开,使得所述第二馈源电路142处于断路状态。此时,所述天线***14可以通过所述第一馈源匹配电路1412、所述第一调谐匹配电路1431及所述第二调谐匹配电路1441中各个电感、电容或者电感与电容不同数值搭配来实现所述天线***14的高频辐射功能。
本实施方式中,任意一条支路的匹配电路中,开关及其附属匹配电路可以互换位置而产生同样的功能,如所述第一调谐电路143中,还可以是所述第一调谐匹配电路1431位于所述第一调谐开关1432与接地端之间,再者,所述第一调谐匹配电路1431还可以是连接于所述第一端与所述第一连接点之间。
本实施方式中,所述移动终端100可以通过调节所述第一开关145、所述第一调谐开关1432及第二调谐开关1442的导通与断开之间的组合,来调节所述移动终端100的天线***14的频段以及频段带宽的宽度,从而实现移动终端100的天线在满足壳体金属质感的需求,以及天线在小净空环境的要求下,通过单只天线即可实现中高频段带宽的覆盖。
本发明实施例中,上述移动终端可以任何例如:手机、平板电脑(Tablet PersonalComputer)、膝上型电脑(Laptop Computer)、个人数字助理(personal digitalassistant,简称PDA)、移动上网装置(Mobile Internet Device,MID)或可穿戴式设备(Wearable Device)等具至少有通信、GPS及无线连接功能的移动终端。
请参阅图4,图4本发明另一实施方式中移动终端的天线***的结构示意图。如图4中所示,图4所示实施例与图3所示实施例的区别在于:所述天线***24包括第二开关246及第三开关247,所述第二开关246连接于第一馈源匹配电路2412与第一连接点之间,第一调谐匹配电路2431连接于第一馈源匹配电路2412与所述第二开关246之间,所述第三开关247连接于第二馈源匹配电路2422与所述第一连接点之间。
当所述天线***24处于中频辐射模式时,所述第二开关246断开,使得第一馈源电路241处于断路状态,第一调谐开关2432断开,使得第一调谐电路243处于断路状态,所述第三开关247导通,使得第二馈源电路242处于导通状态,第二调谐电路244处于第一导通状态。此时,所述天线***24可以通过第二馈源匹配电路2422及第二调谐匹配电路2441中各个电感、电容或者电感与电容不同数值搭配来实现所述天线***24的中频辐射功能。
当所述天线***24处于高频辐射模式下,所述第二开关246导通,使得所述第一馈源电路241处于导通状态,所述第一调谐开关2432导通,使得所述第一调谐电路243处于导通状态,所述第二调谐电路244处于第二导通状态,所述第三开关247断开,使得所述第二馈源电路242处于断路状态。此时,所述天线***24可以通过第一馈源匹配电路2412、第一调谐匹配电路2431及所述第二调谐匹配电路2441中各个电感、电容或者电感与电容不同数值搭配来实现所述天线***14的高频辐射功能。
本发明实施例提供的天线***及移动终端,在移动终端的金属壳体上分隔出谐振臂,天线***包括谐振臂,及设置于谐振臂与接地端之间的第一调谐电路、第二调谐电路、第一馈源电路及第二馈源电路,当所述天线***处于中频辐射模式时,所述第一调谐电路及所述第一馈源电路均断路,所述第二馈源电路及所述第二调谐电路均导通,当所述天线***处于高频辐射模式下,所述第一馈源电路、所述第一调谐电路及所述第二调谐电路均导通,所述第二馈源电路断路,这样,通过在金属壳体上设置狭缝分隔形成谐振臂,在谐振臂上设置馈源电路及与馈源电路连接的调谐电路,并在谐振臂的末端设置另一调谐电路,在谐振臂的馈源端及谐振臂末端利用调谐电路的开关组合实现辐射模式的切换,可以在小净空环境下使单只天线实现中高频段带宽的覆盖,满足移动终端中天线效率和频段的带宽需求。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种天线***,应用于具有金属壳体的移动终端,其特征在于,所述金属壳体上设有缝隙,并通过所述缝隙在所述金属壳体上分隔形成有谐振臂,所述天线***包括所述谐振臂、第一馈源电路、第二馈源电路、第一调谐电路及第二调谐电路,所述第一馈源电路与所述第二馈源电路连接于所述谐振臂的第一连接点与接地端之间,所述第一连接点位于所述谐振臂的中间位置,所述第一调谐电路与所述第一馈源电路并联,所述第二调谐电路连接于所述谐振臂的末端与接地端之间;
其中,所述第一馈源电路与所述第二馈源电路共用同一馈源或分别使用不同的馈源;
当所述天线***处于中频辐射模式时,所述第一调谐电路及所述第一馈源电路均断路,所述第二馈源电路导通,所述第二调谐电路导通且处于第一导通状态,当所述天线***处于高频辐射模式下,所述第一馈源电路及所述第一调谐电路均导通,所述第二调谐电路导通且处于第二导通状态,所述第二馈源电路断路。
2.如权利要求1所述的天线***,其特征在于,所述第一馈源电路包括第一馈源及与所述第一馈源连接的第一馈源匹配电路,所述第二馈源电路包括第二馈源及与所述第二馈源连接的第二馈源匹配电路,所述第一馈源及所述第二馈源为同一馈源。
3.如权利要求2所述的天线***,其特征在于,所述天线***包括第一开关,所述第一开关包括控制端、第一端及第二端,所述第一端与第一馈源匹配电路连接,所述第二端与所述第二馈源匹配电路连接,所述第一连接点与所述控制端连接。
4.如权利要求3所述的天线***,其特征在于,当所述天线***处于中频辐射模式时,所述第二端与所述控制端之间导通,当所述天线***处于高频辐射模式下,所述第一端与所述控制端之间导通。
5.如权利要求2所述的天线***,其特征在于,所述天线***包括第二开关及第三开关,所述第二开关连接于所述第一馈源匹配电路与所述第一连接点之间,所述第三开关连接于所述第二馈源匹配电路与所述第一连接点之间。
6.如权利要求5所述的天线***,其特征在于,当所述天线***处于中频辐射模式时,所述第二开关断开,所述第三开关闭合,当所述天线处于高频辐射模式时,所述第二开关闭合,所述第三开关断开。
7.如权利要求2所述的天线***,其特征在于,所述第一调谐电路的一端连接于所述第一馈源匹配电路与所述第一连接点之间。
8.如权利要求1所述的天线***,其特征在于,所述第一调谐电路包括第一调谐匹配电路及与所述第一调谐匹配电路连接的第一调谐开关,当所述天线***处于中频辐射模式时,所述第一调谐开关断开,当所述天线***处于高频辐射模式下,所述第一调谐开关导通。
9.如权利要求1所述的天线***,其特征在于,所述谐振臂的一端与所述金属壳体的本体连接,另一端为所述谐振臂的末端,并与所述金属壳体的本体相对设置。
10.一种移动终端,其特征在于,所述移动终端包括如权利要求1-9中任一项所述的天线***。
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