專利名稱：一種帶有寄生天線的寬頻手機天線及手機的制作方法
技術領域：
本發明涉及移動終端領域，尤其涉及的是一帶有寄生天線的寬頻手機天線及手機。
背景技術：
目前,移動網絡已經從3G開始向LTE (Long Term Evolution,長期演進)方向發展，同時傳統的2G和3G仍未退出使用，因此要求現有的LTE手機能夠同時覆蓋2G/3G/4G 多個頻段，對應的要求手機天線帶寬非常寬，但由于手機主板尺寸有限，使得手機天線的可用空間也受到限制，傳統手機天線無法滿足根據需要調整覆蓋到不同的頻段，尤其難以實現低頻超帶寬覆蓋。如圖1所示，傳統手機射頻前端的天線部分包含主天線及其匹配電路， 通過主天線開關控制主天線在不同頻段之間的切換，所述主天線開關的邏輯一般由射頻硬件工程師和射頻軟件工程師一起設定。
為了使手機天線能夠覆蓋更寬的頻率范圍，相關研究者提出在傳統手機天線基礎上引入寄生天線的技術，但在實驗中發現即使實現了頻段覆蓋的要求，卻很難滿足天線性能要求，特別是在覆蓋 700M (LTE Bandl2、B17 等) 960MHz (GSM900,WCDMA Band8)的低頻超帶寬時，天線性能難以達到要求。
因此，現有技術還有待于改進和發展。發明內容
本發明要解決的技術問題在于，針對現有技術的上述缺陷，提供一帶有可變寄生天線的寬頻手機天線及手機，解決了現有手機無法滿足低頻超帶寬覆蓋的技術問題。
本發明解決技術問題所采用的技術方案如下一種帶寄生天線的寬頻手機天線，包括主天線及其匹配電路，以及與所述主天線及其匹配電路連接的第一天線開關，所述第一天線開關還與手機基帶芯片和手機主板連接，用于進行所述主天線的頻段切換，其中，還包括一寄生天線、至少兩個第二匹配電路，以及與所述寄生天線、及所述第二匹配電路連接的第二天線開關，所述第二天線開關還與手機基帶芯片連接；其中，所述寄生天線設置在所述主天線的一側，用于通過其與所述主天線的耦合改變主天線的諧振頻率；所述第二天線開關由手機基帶芯片控制，與所述第一天線開關工作在相同頻段，用于使所述寄生天線在所述第二匹配電路之間切換；所述第一天線開關為主天線開關，所述第二天線開關為寄生天線開關。
所述的帶寄生天線的寬頻手機天線，其中，所述第二匹配電路的一端接地。
所述的帶寄生天線的寬頻手機天線，其中，所述第二天線開關的擲數大于等于所述第二匹配電路的數量。
所述的帶寄生天線的寬頻手機天線，其中，所述寄生天線設置在主天線支架上，與主天線共用支架。
所述的帶寄生天線的寬頻手機天線，其中，所述寄生天線以印刷的方式設置在手機主PCB板上。
所述的帶寄生天線的寬頻手機天線，其中，所述寄生天線可為FPC天線、金屬沖壓天線、或激光直接成型天線。
所述的帶寄生天線的寬頻手機天線，其中，所述第二天線開關設置在手機主板的射頻電路上。
所述的帶寄生天線的寬頻手機天線，其中，包含兩個所述第二匹配電路。
一種寬頻手機，其中，采用所述的帶寄生天線的寬頻手機天線。
本發明所提供的一帶有寄生天線的寬頻手機天線及手機，在不改變原有手機主天線的基礎上，增設了一寄生天線，通過寄生天線開關使所述寄生天線與不同的匹配電路相連以使其具有不同的負載特性，在此基礎上利用所述寄生天線與主天線的耦合改變影響所述主天線諧振頻率，使主天線能夠工作在不同狀態，通過本發明使手機天線覆蓋不同工作頻段，拓展了手機天線的工作帶寬；同時，還使手機天線的性得到了明顯改善；并且其設計簡單，實現成本較低，非常適合在整合了 LTE、3G、2G的寬頻手機中推廣應用。
圖1是一種傳統手機天線的示意圖。
圖2是本發明一種帶寄生天線的寬頻手機天線的實施例的結構示意圖。
圖3是本發明一種帶寄生天線的寬頻手機天線的實施例的具體連接示意圖。
圖4是本發明實施例的一種帶寄生天線的寬頻手機天線的性能指標圖。
具體實施方式
為使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚、明確，以下參照附圖并舉實施例對本發明進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。
本發明的一種帶寄生天線的寬頻手機天線的實施例，請參見圖2，圖2是本發明一種帶寄生天線的寬頻手機天線的實施例的結構示意圖，所述手機天線包括主天線及其匹配電路101，本實施例中將主天線的匹配電路記為第一匹配電路，以及與所述主天線及其匹配電路連接的第一天線開關103，所述第一天線開關還與手機基帶芯片300和手機主板400 連接，用于進行所述主天線的頻段切換，此外，還包括一寄生天線201和至少兩個第二匹配電路202，以及與所述寄生天線201、所述第二匹配電路202連接的第二天線開關203，所述第二天線開關203還與手機基帶芯片300連接。
其中，所述寄生天線201設置在所述主天線的一側，靠近所述主天線的位置，用于通過其與所述主天線的耦合改變主天線的諧振頻率；所述第二天線開關203用于使所述寄生天線201在所述第二匹配電路202之間切換。所述第一天線開關103為主天線開關，所述第二天線開關203為寄生天線開關。
進一步的，所述第二天線開關102由手機基帶芯片300控制，且與所述第一天線開關103工作在相同頻段。比如通過事先設定的邏輯，主天線開關選擇工作在GSM900頻段，那么所述第二天線開關進行工作頻段的選擇時也必須選擇工作在GSM900頻段；另外，所述第二天線開關的邏輯設定取決于與其連接的第二匹配電路以及整個天線調試的結果。
并且，每個所述第二匹配電路202的一端接地，通過所述第二天線開關使所述寄生天線連接到不同的所述第二匹配電路，以使其具有不同的負載特性，進而使所述寄生天線與所述主天線的耦合發生對應的改變，達到影響所述主天線的諧振頻率，實現對不同頻帶的覆蓋的效果。
較佳的，所述第二開關的擲數需大于等于所述第 二匹配電路的數量。
下面詳細說明本發明所述帶寄生天線的寬頻手機天線在手機中的連接情況，請參見圖3，一般現有手機天線設置在手機主板I端部的有限空間內，其包括天線饋電和對應的匹配電路3 (即所述第一匹配電路)，主板I的射頻電路上對應設置有主天線開關4 (即所述第一天線開關)，有些還包括天線接地2。在此基礎上，本發明增加了寄生天線11分支、寄生天線開關10 (即所述第二天線開關)、兩個所述第二匹配電路，本實施例中即匹配一 8和匹配二 9，以及與所述匹配一和匹配二對應的兩個接地6。本實施例中，所述寄生天線靠近所述主天線設置，且根據設計需要可選用FPC,Metal Stamping (金屬沖壓),或LDS (激光直接成型)做在主天線支架上，與所述主天線共用支架，以便于調試；也可以印刷的方式做在手機主PCB板上，以節約成本。較佳的，所述第二天線開關可設置在手機主板的射頻電路上， 用于使所述寄生天線在所述匹配一 8和匹配二 9之間切換。其中，所述第二匹配電路的數量根據需要還可以增加(比如還可增加匹配三、匹配四等)，以使所述寄生天線具有更多的負載特性，進而使主天線有更多的諧振特性。本實施例從設計考慮，采用兩路所述第二匹配電路最簡單，且能滿足現有的絕大多數手機天線設計的需求。
傳統手機天線由于手機主板尺寸、手機天線可用空間等原因難以實現低頻超帶寬覆蓋，一般帶寬覆蓋從824M 960M (GSM850、GSM900, WCDMA Band V、VIII)已經是極限，再要使帶寬向低頻移至700MHz，則會影響天線的工作性能。本發明通過寄生天線開關10使寄生天線11連接到不同的第二匹配電路(匹配一 8或者匹配二 9)，通過改變寄生天線11的負載特性，進而使其與主天線5的耦合發生變化，以此達到改變主天線的諧振特性的目的。
下面以某一具體手機項目為實例，其頻段配置為LTE: Band2/4/5/17 ；WCDMA: Band 1/2/5 ；GSM: GSM850, 900，1800，1900 主天線所占的空間尺寸為50mm*9. 8mm*5mm，用傳統單一的主天線要想實現低頻從 704MHz^960MHz的覆蓋幾乎不可能，采用單一主天線的設計效率請參見圖4。在不改變所述主天線設計的前提下，通過本發明的在主天線的基礎上，增設一頻段和負載可變的寄生天線，且如圖3所示本實施例中所述寄生天線的尺寸為長a=l. 5mm;寬b=35mm,,且與所述主諸天的間距c=3mm，同時增設一 SPDT (單刀雙擲)的寄生天線開關10，以及兩路對應的第二匹配電路(其中，所述兩路第二匹配電路分別是，匹配一為0Ω，即短接電路，匹配二為連接有22nH電感的電路)后，所述手機主天線的效率請參見圖4。其中，所述寄生天線開關10 邏輯配置如表一所示表一
權利要求
1.一種帶寄生天線的寬頻手機天線，包括主天線及其匹配電路，以及與所述主天線及其匹配電路連接的第一天線開關，所述第一天線開關還與手機基帶芯片和手機主板連接， 用于進行所述主天線的頻段切換，其特征在于，還包括一寄生天線、至少兩個第二匹配電路，以及與所述寄生天線、及所述第二匹配電路連接的第二天線開關，所述第二天線開關還與手機基帶芯片連接；其中，所述寄生天線設置在所述主天線的一側，用于通過其與所述主天線的耦合改變主天線的諧振頻率；所述第二天線開關由手機基帶芯片控制，與所述第一天線開關工作在相同頻段，用于使所述寄生天線在所述第二匹配電路之間切換；所述第一天線開關為主天線開關，所述第二天線開關為寄生天線開關。
2.根據權利要求1所述的帶寄生天線的寬頻手機天線，其特征在于，所述第二匹配電路的一端接地。
3.根據權利要求2所述的帶寄生天線的寬頻手機天線，其特征在于，所述第二天線開關的擲數大于等于所述第二匹配電路的數量。
4.根據權利要求2所述的帶寄生天線的寬頻手機天線，其特征在于，所述寄生天線設置在主天線支架上，與主天線共用支架。
5.根據權利要求2所述的帶寄生天線的寬頻手機天線，其特征在于，所述寄生天線以印刷的方式設置在手機主PCB板上。
6.根據權利要求4所述的帶寄生天線的寬頻手機天線，其特征在于，所述寄生天線可為FPC天線、金屬沖壓天線、或激光直接成型天線。
7.根據權利要求1所述的帶寄生天線的寬頻手機天線，其特征在于，所述第二天線開關設置在手機主板的射頻電路上。
8.根據權利要求1所述的帶寄生天線的寬頻手機天線，其特征在于，包含兩個所述第二匹配電路。
9.一種寬頻手機，其特征在于，采用權利要求1-8任一所述的帶寄生天線的寬頻手機天線。
全文摘要
本發明公開了一種帶有寄生天線的寬頻手機天線及手機，所述手機天線包括主天線及其匹配電路，與所述主天線及其匹配電路連接的第一天線開關，所述第一天線開關用于進行所述主天線的頻段切換，還包括一寄生天線、至少兩個第二匹配電路，以及與所述寄生天線、及所述第二匹配電路連接的第二天線開關；所述寄生天線設置在所述主天線的一側，所述第二天線開關由手機基帶芯片控制，用于使所述寄生天線在所述第二匹配電路之間切換。本發明通過改變寄生天線的負載特性，利用其與主天線的耦合達到影響所述主天線諧振頻率，使手機天線滿足不同工作頻段需求的目的，拓展了手機天線的工作帶寬；同時還使手機天線的性得到了明顯改善。
文檔編號H01Q5/01GK103001006SQ201210522150
公開日2013年3月27日 申請日期2012年12月7日 優先權日2012年12月7日
發明者安鑫榮 申請人:Tcl通訊(寧波)有限公司