本發(fā)明涉及一種天線，尤其涉及一種運用在通訊電子產(chǎn)品領(lǐng)域的天線系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著移動通訊技術(shù)的發(fā)展，手機(jī)、pad、筆記本電腦等逐漸成為生活中不可或缺的電子產(chǎn)品，并且該類電子產(chǎn)品都更新為增加天線系統(tǒng)使其具有通訊功能的電子通訊產(chǎn)品。但消費者不再僅滿足于其應(yīng)用功能，對所述電子通訊產(chǎn)品的外觀要求也不斷提高。金屬外殼的所述電子通訊產(chǎn)品具有良好的質(zhì)感，且結(jié)實耐用，因此受到不少消費者的歡迎。

由于電磁波不能穿透金屬，不利于所述天線系統(tǒng)輻射，在設(shè)計所述金屬外殼電子通訊產(chǎn)品時，通常須將所述天線系統(tǒng)外置、或者使所述天線系統(tǒng)不被金屬所包圍，比如在所述金屬外殼電子通訊產(chǎn)品的金屬后蓋上開縫，以利于所述天線系統(tǒng)的輻射。但這種設(shè)計的所述天線系統(tǒng)的頻段窄，效率低，且開縫設(shè)計限制了所述金屬外殼電子通訊產(chǎn)品的外觀美感。另外，相關(guān)技術(shù)的天線系統(tǒng)通常包括系統(tǒng)地單元，系統(tǒng)地單元上的饋點直接與金屬框連接，且金屬框還進(jìn)一步與導(dǎo)電片連接，這樣將導(dǎo)致導(dǎo)電片與金屬框之間的連接穩(wěn)定性不好，而且導(dǎo)電片與金屬框直接接觸時需要占用電子產(chǎn)品內(nèi)部較大的空間。此外，相關(guān)技術(shù)的天線系統(tǒng)為單一的天線結(jié)構(gòu)，輻射頻段范圍受限，從而限制了所述天線系統(tǒng)的性能。

因此，有必要提供一種新的天線系統(tǒng)解決上述問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題是提供一種頻段寬、效率高、外觀美感度好且容易實現(xiàn)且連接穩(wěn)定性好的天線系統(tǒng)。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種天線系統(tǒng)，包括系統(tǒng)地單元和環(huán)繞所述系統(tǒng)地單元延伸設(shè)置的充當(dāng)天線輻射體的金屬框，所述金屬框與所述系統(tǒng)地單元之間間隔設(shè)置形成凈空區(qū)，其特征在于，所述天線系統(tǒng)還包括相互間隔設(shè)置于所述系統(tǒng)地單元上的第一接地端、第二接地端、第三接地端、第一信號饋點、第二信號饋點和第一地饋點；所述第一接地端、第二接地端和所述第三接地端電連接所述金屬框；

所述天線系統(tǒng)還包括第一導(dǎo)電片和第二導(dǎo)電片，所述第一導(dǎo)電片與所述第一信號饋點電連接且與所述金屬框間隔設(shè)置形成耦合，使所述第一信號饋點、所述第一接地端、所述第二接地端、所述第一導(dǎo)電片以及所述金屬框構(gòu)成第一天線；

所述第二導(dǎo)電片分別與所述第二信號饋點及所述第一地饋點電連接且與所述金屬框間隔設(shè)置形成耦合，以使所述第二信號饋點、第一地饋點、所述第三接地端、所述第二導(dǎo)電片以及所述金屬框構(gòu)成第二天線。

優(yōu)選的，所述天線系統(tǒng)還包括串聯(lián)于所述第一接地端與所述系統(tǒng)地單元之間和/或串聯(lián)于所述第二接地端與所述系統(tǒng)地單元之間的用于調(diào)諧所述第一天線的諧振頻率的至少一個第一匹配單元，所述第一接地端和/或所述第二接地端通過所述第一匹配單元接地。

優(yōu)選的，所述天線系統(tǒng)還包括串聯(lián)于所述第三接地端與所述系統(tǒng)地單元之間的用于調(diào)諧所述第二天線的諧振頻率的第二匹配單元，所述第三接地端通過所述第二匹配單元接地。

優(yōu)選的，所述第一匹配單元和所述第二匹配單元均包括貼片電容、電感或電阻。

優(yōu)選的，所述天線系統(tǒng)還包括設(shè)置于所述系統(tǒng)地單元上并電連接于所述金屬框的第四接地端和第五接地端；所述第四接地端與所述第五接地端位于所述第二接地端與所述第三接地端之間。

優(yōu)選的，所述天線系統(tǒng)還包括充當(dāng)輔助地單元的背殼，以及設(shè)置于所述系統(tǒng)地單元的靠近所述背殼一側(cè)的第二地饋點和第三地饋點；所述第二地饋點和第三地饋點分別與所述背殼電連接。

優(yōu)選的，所述天線系統(tǒng)還包括位于所述系統(tǒng)地單元的遠(yuǎn)離所述背殼一側(cè)的中框，以及設(shè)置于所述系統(tǒng)地單元的遠(yuǎn)離所述背殼一側(cè)的第四地饋點、第五地饋點和第六地饋點；所述第四地饋點、第五地饋點和第六地饋點分別與所述中框電連接。

優(yōu)選的，所述金屬框包括主體以及自所述主體延伸且彼此間隔設(shè)置的第一突出部、第二突出部和第三突出部；所述第一接地端位于所述第一突出部和所述系統(tǒng)地單元之間，所述第二接地端位于所述第二突出部與所述系統(tǒng)地單元之間，且所述第三接地端位于所述第三突出部和所述系統(tǒng)地單元之間。

優(yōu)選的，所述第一導(dǎo)電片為fpc；所述第一導(dǎo)電片包括呈u型的第一導(dǎo)電部、呈u型的第二導(dǎo)電部及第三導(dǎo)電部；所述第一導(dǎo)電部搭設(shè)于所述突出部和所述第二突出部上且與所述第一突出部和所述第二突出部絕緣設(shè)置；所述第一導(dǎo)電部的開口端朝向所述第二導(dǎo)電部設(shè)置并與所述第二導(dǎo)電部連接；所述第二導(dǎo)電部的開口端朝向所述金屬框設(shè)置；所述第三導(dǎo)電部由所述第二導(dǎo)電部向所述第一導(dǎo)電部的開口端延伸；所述第一信號饋點電連接于所述第二導(dǎo)電部。

優(yōu)選的，所述第二導(dǎo)電片為fpc，所述第二導(dǎo)電片包括平行于所述金屬框的第一導(dǎo)電臂和由所述第一導(dǎo)電臂向遠(yuǎn)離所述金屬框延伸的第二導(dǎo)電臂；所述第一導(dǎo)電臂搭設(shè)于所述第三突出部上并與所述第三突出部絕緣設(shè)置，所述第二信號饋點和所述第一地饋點電連接于所述第二導(dǎo)電臂。

相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的天線系統(tǒng)充分利用了金屬金屬框結(jié)構(gòu)，通過導(dǎo)電片與所述金屬框形成耦合而實現(xiàn)所述天線系統(tǒng)的帶寬覆蓋，從而使得所述天線系統(tǒng)全頻段覆蓋，有效的利用所述金屬框輻射而實現(xiàn)輻射效率高；另外，所述導(dǎo)電片與所述金屬框間隔不連接，以耦合形式實現(xiàn)輻射，有利于結(jié)構(gòu)上的可實現(xiàn)性和連接穩(wěn)定性，提高所述天線系統(tǒng)的輻射性能。

附圖說明

圖1為本發(fā)明天線系統(tǒng)背面視角的立體結(jié)構(gòu)分解示意圖；

圖2為圖1中a處的局部放大示意圖；

圖3為本發(fā)明天線系統(tǒng)正面視角的立體結(jié)構(gòu)分解示意圖；

圖4為本發(fā)明天線系統(tǒng)的gps/wifi天線的無源回波損耗曲線圖；

圖5為本發(fā)明天線系統(tǒng)的gps/wifi天線效率曲線圖；

圖6為本發(fā)明天線系統(tǒng)的div天線的無源回波損耗曲線圖；

圖7為本發(fā)明天線系統(tǒng)的div天線效率曲線圖；

圖8為本發(fā)明天線系統(tǒng)的gps/wifi天線與div天線的隔離度的曲線圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合附圖和實施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

請同時參閱圖1-3，其中，圖1為本發(fā)明天線系統(tǒng)背面視角的立體結(jié)構(gòu)分解示意圖；圖2為圖1中a處的局部放大示意圖；圖3為本發(fā)明天線系統(tǒng)正面視角的立體結(jié)構(gòu)分解示意圖。本發(fā)明提供的天線系統(tǒng)100包括系統(tǒng)地單元1、環(huán)繞所述系統(tǒng)地單元1延伸設(shè)置的充當(dāng)天線輻射體的金屬框2、第一導(dǎo)電片3、第二導(dǎo)電片4、背殼5、中框6、第一匹配單元7和第二匹配單元8。所述金屬框2與所述系統(tǒng)地單元1之間間隙設(shè)置以形成縫隙，該縫隙作為天線系統(tǒng)的凈空區(qū)9。

如圖1-2所示，所述天線系統(tǒng)包括設(shè)置于系統(tǒng)地單元1的背面上的且相互間隔設(shè)置的第一信號饋點11、第二信號饋點12、第一地饋點13、第二地饋點14和第三地饋點15。所述背殼5蓋設(shè)于所述系統(tǒng)地單元1的背面一側(cè)，充當(dāng)輔助地單元，所述第二地饋點14和第三地饋點15與所述背殼5電連接，用于防止雜波生成而影響通訊信號。

如圖3所示，所述天線系統(tǒng)還包括設(shè)置該系統(tǒng)地單元1的正面的且相互間隔設(shè)置第四地饋點16、第五地饋點17和第六地饋點18。所述中框6位于所述系統(tǒng)地單元1的正面一側(cè)，所述第四地饋點16、所述第五地饋點17和所述第六地饋點18分別與所述中框6電連接，用于防止雜波生成而影響通訊信號。

需要說明的是，本實施方式中，所謂背面，即指所述系統(tǒng)地單元1靠近所述背殼5的一面，所謂正面即為所述系統(tǒng)地單元1遠(yuǎn)離所述背殼5的一面。

進(jìn)一步如圖1-2所示，所述金屬框2包括主體2a、從所述主體部2a延伸的第一突出部2b、第二突出部2c，以及第三突出部2d，且所述主體2a還具有第一端部2e和第二端部2f。第一信號饋點11鄰近第一端部2e設(shè)置，而第二信號饋點12和第一地饋點13鄰近第二端部2f設(shè)置。

所述天線系統(tǒng)還包括依次相互間隔設(shè)置于所述系統(tǒng)地單元1并通過連接于所述金屬框2實現(xiàn)接地的第一接地端21、第二接地端22、第三接地端23、第四接地端24及第五接地端25。即，所述第一接地端21、第二接地端22、第三接地端23、第四接地端24和第五接地端25用于實現(xiàn)金屬框2的接地。其中，第二接地端22位于第一接地端21和第四接地端24之間；第五接地端25鄰近第四接地端24設(shè)置，并位于第四接地端24和第三接地端23之間。另外，該第一接地端21還設(shè)置于第一突出部2b與系統(tǒng)地單元1之間，第二接地端22設(shè)置于第二突出部2c與系統(tǒng)地單元1之間，而第三接地端23則設(shè)置于第三突出部2d與系統(tǒng)地單元1之間。

所述第一導(dǎo)電片3與所述第一信號饋點11電連接且與所述金屬框2間隔設(shè)置形成耦合。因此，第一信號饋點11、第一接地端21、第二接地端22、第一導(dǎo)電片3以及金屬框2共同構(gòu)成第一天線。該第一天線在本實施例中具體為gps/wifi天線，實現(xiàn)gps/wifi帶寬覆蓋。其中，金屬框上位于第一端部2e與第四接地端24之間的部分用作該gps/wifi天線的輻射體。通過所述第一導(dǎo)電片3耦合方式的輻射回波損耗小，且效率高，如圖4-5所示。其中，圖4為本發(fā)明天線系統(tǒng)的gps/wifi無源回波損耗曲線圖；圖5為本發(fā)明天線系統(tǒng)的gps/wifi天線效率曲線圖。

所述第二導(dǎo)電片4分別與所述第二信號饋點12及所述第一地饋點13電連接且與所述金屬框2間隔設(shè)置形成耦合。因此，第二信號饋點12、第一地饋點13、第三接地端23、第二導(dǎo)電片4以及金屬框2共同構(gòu)成第二天線。該第二天線在本實施例中具體為div天線(分集天線)，實現(xiàn)div帶寬覆蓋。其中，金屬框上位于第二端部2f與第五接地端25之間的部分用作該div天線的輻射體。通過上述耦合結(jié)構(gòu)形式實現(xiàn)天線輻射，使得其輻射效率高，回波損耗小。如圖6-7所示，其中，圖6為本發(fā)明天線系統(tǒng)的div無源回波損耗曲線圖；圖7為本發(fā)明天線系統(tǒng)的div天線效率曲線圖。

本實施方式中，具體的，所述第一導(dǎo)電片3和所述第二導(dǎo)電片4均為fpc，即各端子與所述fpc上的走線電連接，用于實現(xiàn)所述天線輻射體的信號流通。

具體的，所述第一導(dǎo)電片3包括呈u型的第一導(dǎo)電部31、呈u型的第二導(dǎo)電部32及第三導(dǎo)電部33；所述第一導(dǎo)電部31搭設(shè)于所述第一突出部2b和所述第二突出部2c上，且與所述金屬框2的第一突出部2b和所述第二突出部2c絕緣設(shè)置。所述第一導(dǎo)電部31的開口端朝向所述第二導(dǎo)電部32設(shè)置并與所述第二導(dǎo)電部32連接。所述第二導(dǎo)電部32的開口端朝向所述金屬框2設(shè)置；所述第三導(dǎo)電部33由所述第二導(dǎo)電部32向所述第一導(dǎo)電部31的開口端延伸；所述第一信號饋點11電連接于所述第二導(dǎo)電部32。在本實施例中，例如可在第一突出部2b和所述第二突出部2c與第一導(dǎo)電片3之間設(shè)置絕緣介質(zhì)。

所述第二導(dǎo)電片4包括平行于所述金屬框2的金屬框2的第一導(dǎo)電臂41和由所述第一導(dǎo)電臂41向遠(yuǎn)離所述金屬框2延伸的第二導(dǎo)電臂42，所述第一導(dǎo)電臂41搭設(shè)于所述第三突出部2d上并所述金屬框2的第三突出部2d絕緣設(shè)置，所述第二信號饋點12和所述第一地饋點13電連接于所述第二導(dǎo)電臂42。在本實施例中，例如可在第三突出部2d與第二導(dǎo)電片4之間設(shè)置絕緣介質(zhì)。

進(jìn)一步如圖1-2所示，所述第一接地端21與所述系統(tǒng)地單元1之間和/或所述第二接地端22與所述系統(tǒng)地單元1之間至少串聯(lián)一所述第一匹配單元7，用于調(diào)諧第一天線(gps/wifi天線)的諧振頻率，增加頻寬。所述第一接地端21和/或所述第二接地端22通過所述第一匹配單元7接地。本實施方式中，所述第一接地端21與所述系統(tǒng)地單元1之間和/或所述第二接地端22與所述系統(tǒng)地單元1之間均串聯(lián)一所述第一匹配單元7。

所述第三接地端23與所述系統(tǒng)地單元1之間串聯(lián)一所述第二匹配單元8，用于調(diào)諧第二天線(div天線)的諧振頻率，增加頻寬。所述第三接地端23通過所述第二匹配單元8接地。

本實施方式中，所述第一匹配單元7為和所述第二匹配單元8均包括貼片電容，當(dāng)然并不限于此。所述第一匹配單元7和所述第二匹配單元8還可為電感或電阻，用于調(diào)節(jié)所述天線系統(tǒng)100的頻段，相配合調(diào)節(jié)，使得本發(fā)明的天線系統(tǒng)100可覆蓋全頻段范圍。

進(jìn)一步如圖1所示，在本實施例中，由于設(shè)置所述第四接地端24和所述第五接地端25，可增加所述gps/wifi天線與所述div天線之間的隔離度，減少相互之間的影響。如圖8所示，為本發(fā)明天線系統(tǒng)的gps/wifi與div隔離度的曲線圖。通過設(shè)置第四接地端24和第五接地端25，使所述gps/wifi天線與分集之間的隔離度最差在-17db左右。

所述凈空區(qū)9用于形成耦合間隙，實現(xiàn)信號輻射。所述凈空區(qū)9的尺寸影響所述天線系統(tǒng)100的頻段范圍，本實施方式中，所述凈空區(qū)9的寬度均為7.5mm。

本發(fā)明的天線系統(tǒng)100，所述第一導(dǎo)電片3與所述第一信號饋點11電連接且與所述金屬框2形成耦合，從而形成gps/wifi天線，其工作頻段為1550-1620mhz，2400-2500mhz，5150-5850mhz。

所述第二導(dǎo)電片4分別與所述第二信號饋點12及所述第一地饋點13電連接且與所述金屬框2形成耦合，從而形成div天線，其工作頻段為1805-2690mhz。

上述結(jié)構(gòu)設(shè)置使得所述天線系統(tǒng)100實現(xiàn)寬頻覆蓋，且兩天線結(jié)構(gòu)相互配合，使得收發(fā)效率更高。

以本發(fā)明天線系統(tǒng)100運用在金屬框的手機(jī)為例作進(jìn)一步說明：所述天線系統(tǒng)100裝配到所述手機(jī)中時，手機(jī)的金屬框即作為所述天線輻射體的所述金屬框2；手機(jī)的pcb電路板即作為所述系統(tǒng)地單元1，手機(jī)背殼即為所述背殼5。各信號饋點、地饋點和各接地線路端連接于所述手機(jī)的金屬框和pcb電路板，實現(xiàn)信號輻射。從而通過所述手機(jī)的金屬框結(jié)構(gòu)即可達(dá)到實現(xiàn)所述天線系統(tǒng)100的頻段覆蓋，且在所述金屬框無需開斷口，手機(jī)的整體美感度不受影響。

當(dāng)然，本發(fā)明天線系統(tǒng)100并非限于用在手機(jī)上，也可以運用在筆記本電腦等電子通訊產(chǎn)品上，其原理都一樣。

相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的天線系統(tǒng)充分利用了金屬框結(jié)構(gòu)，通過導(dǎo)電片與所述金屬框形成耦合而實現(xiàn)所述天線系統(tǒng)的帶寬覆蓋，從而使得所述天線系統(tǒng)頻段覆蓋，有效的利用所述金屬框輻射而實現(xiàn)輻射效率高；另外，所述導(dǎo)電片與所述金屬框間隔不連接，以耦合形式實現(xiàn)輻射，輻射效率高，回波損耗小，有利于結(jié)構(gòu)上的可實現(xiàn)性和連接穩(wěn)定性，提高所述天線系統(tǒng)的輻射性能。

以上所述僅為本發(fā)明的實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運用在其它相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。