一種手機及其天線的制作方法
【專利摘要】本實用新型適用于移動終端領(lǐng)域，本實用新型提供一種手機及其天線，包括：第一天線輻射體、第二天線輻射體、第一開關(guān)單元、第二開關(guān)單元、第一饋電單元、第二饋電單元、整機金屬地以及控制芯片；控制芯片的輸出端連接第一開關(guān)單元的控制端和第二開關(guān)單元控制端，控制芯片控制第一開關(guān)單元導通時使第一饋電單元中的一個或多個饋電端、第一天線輻射體以及整機金屬地形成信號回路，控制芯片控制第二開關(guān)單元導通時使第二饋電單元中的一個或多個饋電端、第二天線輻射體、第一天線輻射體以及整機金屬地形成信號回路；本實用新型提供的天線整體結(jié)構(gòu)簡單，便于生產(chǎn)制造，同時實現(xiàn)了天線的體積和尺寸的小型化。
【專利說明】一種手機及其天線

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型屬于移動終端領(lǐng)域，尤其涉及一種手機及其天線。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著4G時代的到來，LTE (Long Term Evolution,長期演進）已經(jīng)不是一個概念而 是一個潮流，由于4G帶寬的增大，對于移動終端(如手機)的天線的要求相對于3G也是有了 明顯的提高。目前，4G天線的實現(xiàn)一般采用在3G的基礎(chǔ)上增大天線凈空區(qū)的方式，其中包 括直接增大天線凈空區(qū)或采用金屬邊框等方式變相增大凈空區(qū)，而天線凈空區(qū)的增大會使 天線的體積和尺寸增大，這樣勢必造成移動終端的整機尺寸和形狀發(fā)生改變，使移動終端 無法實現(xiàn)小型化和輕薄化。 實用新型內(nèi)容
[0003] 本實用新型的目的在于提供一種天線，以解決現(xiàn)有技術(shù)中為增大頻率覆蓋范圍通 過采用金屬邊框等方式變相增大凈空區(qū)而導致天線的體積和尺寸無法小型化的缺陷。
[0004] 本實用新型是這樣實現(xiàn)的，一種天線，其包括：第一天線輻射體、第二天線輻射體、 第一開關(guān)單元、第二開關(guān)單元、第一饋電單元、第二饋電單元、整機金屬地以及控制芯片；
[0005] 所述第一天線輻射體與所述第二天線輻射體之間通過空間耦合傳輸信號，所述第 一天線福射體連接所述整機金屬地，所述第一天線福射體通過所述第一開關(guān)單元連接所述 第一饋電單元中的一個或多個饋電端；
[0006] 所述第二天線輻射體通過所述第二開關(guān)單元連接所述第二饋電單元中的一個或 多個饋電端；
[0007] 所述控制芯片的輸出端連接所述第一開關(guān)單元的控制端和所述第二開關(guān)單元控 制端，所述控制芯片控制所述第一開關(guān)單元導通時使所述第一饋電單元中的一個或多個饋 電端、所述第一天線輻射體以及所述整機金屬地形成信號回路，所述控制芯片控制所述第 二開關(guān)單元導通時使所述第二饋電單元中的一個或多個饋電端、所述第二天線輻射體、所 述第一天線輻射體以及所述整機金屬地形成信號回路；
[0008] 所述控制芯片通過控制所述第一開關(guān)單元或所述第二開關(guān)單元的導通，以調(diào)節(jié)天 線覆蓋的頻率范圍。
[0009] 所述第一天線輻射體與所述第二天線輻射體之間設(shè)有間隙。
[0010] 所述手機內(nèi)置天線還包括第一天線匹配網(wǎng)絡(luò)和第二天線匹配網(wǎng)絡(luò)，所述第一天線 輻射體包括第一支路和第二支路，所述第一支路的一端連接所述第一天線匹配網(wǎng)絡(luò)的輸入 端，所述第一天線匹配網(wǎng)絡(luò)的輸出端連接所述整機金屬地，所述第二支路的一端連接所述 第二天線匹配網(wǎng)絡(luò)的輸入端，所述第二天線匹配網(wǎng)絡(luò)的輸出端連接所述第一開關(guān)單元的輸 入端，所述第一開關(guān)單元的輸出端連接所述第一饋電單元中的第一饋電端，所述控制芯片 控制所述第一開關(guān)單元導通使所述第一饋電端、所述第二天線匹配網(wǎng)絡(luò)、所述第一天線輻 射體以及所述整機金屬地形成信號回路以產(chǎn)生第一天線諧振。 toon] 所述手機內(nèi)置天線還包括第三天線匹配網(wǎng)絡(luò)，所述第二天線輻射體的一端連接所 述第三天線匹配網(wǎng)絡(luò)的輸入端，所述第三天線匹配網(wǎng)絡(luò)的輸出端連接所述第二開關(guān)單元的 輸入端，所述第二開關(guān)單元的輸出端連接所述第二饋電單元的第二饋電端，所述控制芯片 控制所述第二開關(guān)單元導通使所述第二饋電端、所述第二天線輻射體、第一天線輻射體以 及所述整機金屬地形成回路以產(chǎn)生第二天線諧振。
[0012] 所述第一開關(guān)單元和所述第二開關(guān)單元為單刀單擲開關(guān)或單刀雙擲開關(guān)或單刀 多擲開關(guān)。
[0013] 所述第一天線輻射體和第二天線輻射體分布在支架、PCB板、殼體或觸摸屏等支撐 物表面。
[0014] 所述手機內(nèi)置天線還包括多個天線匹配網(wǎng)絡(luò)，所述天線匹配網(wǎng)絡(luò)分別設(shè)置在所述 第一天線輻射體與整機金屬地之間、所述第一開關(guān)單元與所述第一饋電單元之間以及所述 第二開關(guān)單元與所述第二饋電單元之間。
[0015] 所述手機內(nèi)置天線還包括整機金屬體和電連接件，所述整機金屬體通過所述連接 件與所述整機金屬地連接，所述電連接件的數(shù)量為一個或多個。
[0016] 本實用新型的另一目的還在于提供一種手機，其內(nèi)置有上述的天線。
[0017] 本實用新型提供的一種天線通過控制開關(guān)單元實現(xiàn)不同的饋電端與天線輻射體 上的接地點形成不同的回路，使得天線的帶寬同時覆蓋了如GPS天線頻段與LTE分集天線 頻段，整體結(jié)構(gòu)簡單，便于生產(chǎn)制造，同時實現(xiàn)了天線的體積和尺寸的小型化。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018] 為了更清楚地說明本實用新型實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù) 描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新 型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以 根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0019] 圖1是本實用新型實施例提供的一種天線的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020] 圖2是本實用新型實施例提供的一種天線的具體連接示意圖。

【具體實施方式】
[0021] 為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施 例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋 本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0022] 為了說明本實用新型所述的技術(shù)方案，下面通過具體實施例來進行說明。
[0023] 本實用新型實施例提供的一種天線包括：第一天線輻射體、第二天線輻射體、第一 開關(guān)單元、第二開關(guān)單元、第一饋電單元、第二饋電單元、整機金屬地以及控制芯片。
[0024] 所述第一天線輻射體與所述第二天線輻射體之間通過空間耦合傳輸信號，所述第 一天線福射體連接所述整機金屬地，所述第一天線福射體通過所述第一開關(guān)單元連接所述 第一饋電單元中的一個或多個饋電端。
[0025] 所述第二天線輻射體通過所述第二開關(guān)單元連接所述第二饋電單元中的一個或 多個饋電端。
[0026] 所述控制芯片的輸出端連接所述第一開關(guān)單元的控制端和所述第二開關(guān)單元控 制端，所述控制芯片控制所述第一開關(guān)單元導通時使所述第一饋電單元中的一個或多個饋 電端、所述第一天線輻射體以及所述整機金屬地形成信號回路，所述控制芯片控制所述第 二開關(guān)單元導通時使所述第二饋電單元中的一個或多個饋電端、所述第二天線輻射體、所 述第一天線輻射體以及所述整機金屬地形成信號回路。
[0027] 所述控制芯片通過控制所述第一開關(guān)單元或所述第二開關(guān)單元的導通，以調(diào)節(jié)天 線覆蓋的頻率范圍。
[0028] 其中，所述饋電端用于提供信號，所述整機金屬地作為天線輻射的一個臂，接收饋 電端提供的信號。
[0029] 其中，所述控制芯片控制所述第一開關(guān)單元或所述第二開關(guān)單元導通時，所述第 一天線輻射體或所述第二天線輻射體可以與一個饋電端連接或同時與多個饋電端連接，可 以根據(jù)所需要得到的天線諧振進行選擇。
[0030] 其中，所述第一天線輻射體和所述第二天線輻射體可以通過空間耦合的方式互相 傳遞信號。
[0031] 具體的，所述第一天線輻射體與所述第二天線輻射體之間設(shè)有間隙。
[0032] 進一步的，所述天線還包括天線匹配電路，所述天線匹配電路可以設(shè)有多個，其位 置可以設(shè)在天線與饋電端之間以及天線與整機金屬地之間的任意連接位置。
[0033] 進一步的，所述第一開關(guān)單元和所述第二開關(guān)單元為單刀單擲開關(guān)或單刀雙擲開 關(guān)或單刀多擲開關(guān)。
[0034] 進一步的，所述第一天線輻射體和第二天線輻射體分布在支架、PCB板、殼體或觸 摸屏表面。
[0035] 下面以具體的例子說明本實用新型實施例，采用一個天線輻射體連接一個饋電端 來舉例說明，其中，第一天線福射體通過第一開關(guān)單元連接第一饋電端，第二天線福射體通 過第二開關(guān)單元連接第二饋電端。
[0036] 具體的，請參閱圖1和圖2,所述天線還包括第一天線匹配網(wǎng)絡(luò)222和第二天線匹 配網(wǎng)絡(luò)223,所述第一天線輻射體包括第一支路41和第二支路42,所述第一支路41的一端 連接所述第一天線匹配網(wǎng)絡(luò)222的輸入端，所述第一天線匹配網(wǎng)絡(luò)222的輸出端通過接地 點221連接所述整機金屬地11，所述第二支路42的一端連接所述第二天線匹配網(wǎng)絡(luò)223的 輸入端，所述第二天線匹配網(wǎng)絡(luò)223的輸出端連接所述第一開關(guān)單元S1的輸入端，所述第 一開關(guān)單元S1的輸出端連接所述第一饋電單元中的第一饋電端E1，所述控制芯片10控制 所述第一開關(guān)單元導通使所述第一饋電端E1、所述第二天線匹配網(wǎng)絡(luò)223、所述第一天線 輻射體31以及所述整機金屬地11形成信號回路以產(chǎn)生LTE天線諧振。
[0037] 所述天線還包括第三天線匹配網(wǎng)絡(luò)224,所述第二天線輻射體32的一端連接所述 第三天線匹配網(wǎng)絡(luò)224的輸入端，所述第三天線匹配網(wǎng)絡(luò)224的輸出端連接所述第二開關(guān) 單元S2的輸入端，所述第二開關(guān)單元S2的輸出端連接所述第二饋電單元的第二饋電端E2， 所述控制芯片10控制所述第二開關(guān)單元S2導通使所述第二饋電端E2、所述第二天線輻射 體32、第一天線輻射體31以及所述整機金屬地形成回路以產(chǎn)生GPS天線諧振。
[0038] 所述天線還包括整機金屬體12和電連接件51，所述整機金屬體12通過所述連接 件51與所述整機金屬地連接，所述電連接件的數(shù)量為一個。
[0039] 在本實施例中，第一開關(guān)單元為單刀單擲開關(guān)S1，第二開關(guān)單元為單刀單擲開關(guān) S2〇
[0040] 本實用新型實施例的具體工作過程為：當控制芯片控制第一開關(guān)單元S1導通，控 制第二開關(guān)單元S2斷開時，第一天線輻射體31開始工作，通過調(diào)整其相應尺寸，可以覆蓋 不同的頻段，在本實施例中，使第一天線輻射體31覆蓋LTE接收頻段（1805MHz-2690MHz)。 所述饋電端E1發(fā)出的能量信號，經(jīng)過第二開關(guān)單元S1和第二天線匹配網(wǎng)絡(luò)M2后，進入第 一天線輻射體31，再通過第一天線匹配網(wǎng)絡(luò)M1，最后進入整機金屬地221，形成一個天線回 路，因此，通過該回路激發(fā)出1805MHz-2690MHz的諧振，經(jīng)過暗室測試，此天線諧振產(chǎn)生的 空間輻射效率滿足通信要求。
[0041] 當控制芯片控制第一開關(guān)單元S1斷開，控制第二開關(guān)單元S2導通時，第一天 線輻射體31和第二天線輻射體32同時工作，通過調(diào)整第一天線輻射體31和第二天線 輻射體32的相應尺寸，可以覆蓋不同的頻段，在本實施例中，使其覆蓋GPS天線頻段 (1.5GHZ-1. 6GHz)。所述饋電端E2發(fā)出的能量信號，經(jīng)過第三天線匹配網(wǎng)絡(luò)M3,進入第二天 線輻射體32,通過第二天線輻射體32與第一天線輻射體31發(fā)生的空間耦合，該能量信號耦 合到第一天線輻射體31上，再由第一天線輻射體31經(jīng)過第一天線匹配網(wǎng)絡(luò)Ml，最后進入整 機金屬地221，形成一個天線回路，因此，通過該回路激發(fā)出1. 5GHz-l. 6GHz的諧振，產(chǎn)生的 GPS天線諧振經(jīng)過暗室測試，其輻射效率滿足通信要求。
[0042] 具體地，控制芯片是單片機，例如MCS-51系列單片機中的80C51等。具體地，控制 芯片是CPLD，這樣執(zhí)行速度快，控制響應靈敏。具體地，控制芯片是FPGA，這樣系統(tǒng)功耗小， 控制速度快。
[0043] 本實用新型實施例一種手機內(nèi)置天線通過控制開關(guān)單元實現(xiàn)不同的饋電端 與天線輻射體上的接地點形成不同的回路，使得天線的帶寬同時覆蓋了 GPS天線頻段 (1. 5GHz-l. 6GHz)與LTE分集天線頻段（1850MHz-2690MHz)，整體結(jié)構(gòu)簡單，便于生產(chǎn)制造， 實現(xiàn)了天線的體積和尺寸的小型化。
[0044] 本實用新型實施例提供的一種天線使用了開關(guān)單元，極巧妙地利用了 IFA天線有 一個短路點以及monopole天線無短路點的特征，實現(xiàn)了不同的天線頻段，在有限結(jié)構(gòu)空間 內(nèi)，復用同一天線的設(shè)計。
[0045] 本實用新型實施例提供的一種天線能夠在有限的天線環(huán)境中，最大化地實現(xiàn)天 線性能，可在同一天線上，實現(xiàn)頻率相差較遠的多個頻帶的空間復用，可應用在目前3G天 線環(huán)境的手機升級4G的方案中。本方案可滿足GSM、GPS、DCS、PCS、WCDMA、CDMA、EVD0、 TD-SCDMA、TD-LTE、BLUETOOTH、WIMAX2. 5、MT-ADVANCED、WLAN5. 2、WIMAX5. 8 等制式。
[0046] 本實用新型另一種實施例提供一種手機，其內(nèi)置有上述的天線。
[0047] 本實用新型實施例提供的一種手機，采用上述天線，由于上述天線具有體積和尺 寸小型化的優(yōu)點，因此可以在不改變手機整體結(jié)構(gòu)的情況下，拓展了 LTE天線的帶寬，同時 不影響整機外觀。
[0048] 以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實施方式對本實用新型所作的進一步詳細說明，不能 認定本實用新型的具體實施只局限于這些說明。對于本實用新型所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù) 人員來說，在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下做出若干等同替代或明顯變型，而且性能或 用途相同，都應當視為屬于本實用新型由所提交的權(quán)利要求書確定的專利保護范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種天線，其特征在于，包括：第一天線輻射體、第二天線輻射體、第一開關(guān)單元、第 二開關(guān)單元、第一饋電單元、第二饋電單元、整機金屬地以及控制芯片； 所述第一天線輻射體與所述第二天線輻射體之間通過空間耦合傳輸信號，所述第一天 線福射體連接所述整機金屬地，所述第一天線福射體通過所述第一開關(guān)單元連接所述第一 饋電單元中的一個或多個饋電端； 所述第二天線輻射體通過所述第二開關(guān)單元連接所述第二饋電單元中的一個或多個 饋電端； 所述控制芯片的輸出端連接所述第一開關(guān)單元的控制端和所述第二開關(guān)單元控制端， 所述控制芯片控制所述第一開關(guān)單元導通時使所述第一饋電單元中的一個或多個饋電端、 所述第一天線輻射體以及所述整機金屬地形成信號回路，所述控制芯片控制所述第二開關(guān) 單元導通時使所述第二饋電單元中的一個或多個饋電端、所述第二天線輻射體、所述第一 天線輻射體以及所述整機金屬地形成信號回路； 所述控制芯片通過控制所述第一開關(guān)單元或所述第二開關(guān)單元的導通，以調(diào)節(jié)天線覆 蓋的頻率范圍。
2. 如權(quán)利要求1所述的天線，其特征在于，所述第一天線輻射體與所述第二天線輻射 體之間設(shè)有間隙。
3. 如權(quán)利要求2所述的天線，其特征在于，還包括第一天線匹配網(wǎng)絡(luò)和第二天線匹配 網(wǎng)絡(luò)，所述第一天線輻射體包括第一支路和第二支路，所述第一支路的一端連接所述第一 天線匹配網(wǎng)絡(luò)的輸入端，所述第一天線匹配網(wǎng)絡(luò)的輸出端連接所述整機金屬地，所述第二 支路的一端連接所述第二天線匹配網(wǎng)絡(luò)的輸入端，所述第二天線匹配網(wǎng)絡(luò)的輸出端連接所 述第一開關(guān)單元的輸入端，所述第一開關(guān)單元的輸出端連接所述第一饋電單元中的第一饋 電端，所述控制芯片控制所述第一開關(guān)單元導通使所述第一饋電端、所述第二天線匹配網(wǎng) 絡(luò)、所述第一天線輻射體以及所述整機金屬地形成信號回路以產(chǎn)生第一天線諧振。
4. 如權(quán)利要求2所述的天線，其特征在于，還包括第三天線匹配網(wǎng)絡(luò)，所述第二天線輻 射體的一端連接所述第三天線匹配網(wǎng)絡(luò)的輸入端，所述第三天線匹配網(wǎng)絡(luò)的輸出端連接所 述第二開關(guān)單元的輸入端，所述第二開關(guān)單元的輸出端連接所述第二饋電單元的第二饋電 端，所述控制芯片控制所述第二開關(guān)單元導通使所述第二饋電端、所述第二天線輻射體、第 一天線輻射體以及所述整機金屬地形成回路以產(chǎn)生第二天線諧振。
5. 如權(quán)利要求1所述的天線，其特征在于，所述第一開關(guān)單元和所述第二開關(guān)單元為 單刀單擲開關(guān)或單刀雙擲開關(guān)或單刀多擲開關(guān)。
6. 如權(quán)利要求1所述的天線，其特征在于，所述第一天線輻射體和第二天線輻射體分 布在支架、PCB板、殼體或觸摸屏的表面。
7. 如權(quán)利要求1所述的天線，其特征在于，還包括多個天線匹配網(wǎng)絡(luò)，所述天線匹配網(wǎng) 絡(luò)分別設(shè)置在所述第一天線輻射體與整機金屬地之間、所述第一開關(guān)單元與所述第一饋電 單元之間以及所述第二開關(guān)單元與所述第二饋電單元之間。
8. 如權(quán)利要求1所述的天線，其特征在于，還包括整機金屬體和電連接件，所述整機金 屬體通過所述連接件與所述整機金屬地連接，所述電連接件的數(shù)量為一個或多個。
9. 一種手機，其特征在于，所述手機內(nèi)置有如權(quán)利要求1-8任一項所述的天線。
【文檔編號】H04M1/02GK203910977SQ201420176390
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2014年4月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月11日
【發(fā)明者】趙寧, 梁天平 申請人:廣東歐珀移動通信有限公司