一種終端設備及其頻率可重構的內置天線的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及無線通信中的天線技術領域,尤其涉及一種終端設備及其頻率可重構的內置天線。
【背景技術】
[0002]移動終端已經成為目前生活工作中不可缺少的通訊工具,移動終端的發展趨勢,越來越向著超薄化、小型化和智能化的方向發展;目前移動終端雖然隨著屏幕增大導致整機尺寸相應增大,但移動終端的天線實際可用的面積并未增大,且使用環境越來越差;另一方面,移動終端朝著超薄化發展,這就更影響了其天線的性能。隨著近幾年LTE(Long TermEvolut1n,長期演進)技術的發展,移動終端的天線要求支持更多的頻段,這是2G/3G時代未面臨過的挑戰。而LTE是必須支持分集的制式,這也導致了隨著LTE功能增加到移動終端中時,移動終端上也需要設置一個或更多的接收分集天線。而移動終端整機堆疊中可留給天線的地方都是有限的,如果一款整機要支持主天線、I?2個分集天線,還有GPS (Global Posit1ning System,全球定位系統)天線、WIFI (Wireless-Fidelity,無線保真)/BT(bluetooth,藍牙)天線、甚至是NFC(Near Field Communicat1n,近距離無線通訊)天線等多種類型的天線,過多的天線導致布局時沒有足夠的地方能布設的下,那么天線性能也就無從談起。因此,如何在有限的天線布設環境下設計出多頻帶天線成為終端天線設計領域的一大難點。
【發明內容】
[0003]本發明要解決的技術問題是,提供一種終端設備及其頻率可重構的內置天線,在有限的天線布設環境下不改變天線物理尺寸來實現多頻帶天線功能。
[0004]本發明采用的技術方案是,所述頻率可重構的內置天線,位于終端設備中,所述天線包括:電子開關、以及互不接觸的直連枝節和耦合枝節;
[0005]所述直連枝節與終端設備電路板的天線饋電點相連;
[0006]由電子開關將所述耦合枝節與終端設備電路板的接地點連接起來,通過控制電子開關的導通與斷開以使所述天線在不同頻帶下工作。
[0007]進一步的,所述天線,還包括:天線支架;
[0008]所述直連枝節和稱合枝節布設于所述天線支架上。
[0009]進一步的,所述通過控制電子開關的導通與斷開以使所述天線在不同頻帶下工作,包括:
[0010]當控制電子開關斷開時,所述天線以單極子天線的工作模式對應的頻帶工作;當控制電子開關導通時,所述天線以單極子天線加寄生的工作模式對應的頻帶工作。
[0011]進一步的,所述天線以單極子天線的工作模式對應的頻帶工作,包括:
[0012]所述直連枝節以單極子天線方式工作,所述耦合枝節作為懸浮金屬對所述直連枝節的諧振頻率產生影響。
[0013]進一步的,所述由電子開關將所述耦合枝節與終端設備電路板的接地點連接起來,通過控制電子開關的導通與斷開以使所述天線在不同頻帶下工作,包括:
[0014]將所述耦合枝節的不同部位點分別通過電子開關連接到終端設備電路板的接地點處,通過控制各電子開關形成不同的導通與斷開組合,以使所述天線在不同頻帶下工作。
[0015]進一步的,當所述耦合枝節為兩個以上時,所述由電子開關將所述耦合枝節與終端設備電路板的接地點連接起來,通過控制電子開關的導通與斷開以使所述天線在不同頻帶下工作,包括:
[0016]每個耦合枝節也通過對應的電子開關與終端設備電路板的接地點連接起來,通過控制各電子開關形成不同的導通與斷開組合,以使所述天線在不同頻帶下工作。
[0017]進一步的,所述直連枝節和耦合枝節采用柔性電路板材料、LDS (Laser-Direct-structuring,激光直接成型)材料或者鋼片制成。
[0018]進一步的,所述直連枝節和耦合枝節為平面結構或者立體結構。
[0019]進一步的,所述天線支架的介電常數范圍為4.3?4.5。
[0020]本發明還提供一種終端設備,包括上述頻率可重構的內置天線。
[0021]采用上述技術方案,本發明至少具有下列優點:
[0022]本發明所述終端設備及其頻率可重構的內置天線,采用同一物理尺寸的天線即不改變天線的物理尺寸,通過控制電子開關的通斷來控制是否對天線的耦合枝節進行電連接,從而使得整個天線諧振在不同頻率處。這種方式對天線頻率重構的效果明顯,且結構簡單,極大的節省了天線的布局空間。
【附圖說明】
[0023]圖1為本發明第一實施例的頻率可重構的內置天線組成結構示意圖;
[0024]圖2為本發明第二實施例的頻率可重構的內置天線組成結構示意圖;
[0025]圖3為本發明第三實施例的頻率可重構的內置天線組成結構示意圖;
[0026]圖4為本發明第五實施例的頻率可重構天線的三維結構示意圖;
[0027]圖5為本發明第五實施例的頻率可重構天線的天線圖案放大圖。
【具體實施方式】
[0028]為更進一步闡述本發明為達成預定目的所采取的技術手段及功效,以下結合附圖及較佳實施例,對本發明進行詳細說明如后。
[0029]本發明第一實施例,一種頻率可重構的內置天線,位于終端設備中,如圖1所示,該天線包括以下組成部分:電子開關100、以及互不接觸的直連枝節200和耦合枝節300 ;
[0030]直連枝節200與終端設備電路板400的天線饋電點相連;
[0031]由電子開關100將耦合枝節300與終端設備電路板400的接地點連接起來,通過控制電子開關100的導通與斷開以使該天線在不同頻帶下工作。
[0032]在本實施例中,直連枝節200和耦合枝節300可以同時位于終端設備電路板400一端專門為天線圖案所開辟的區域中,具體的,通過印制電路的方式直接制作在終端設備的電路板400上。另外,直連枝節200和耦合枝節300也可以布設于天線支架上,那么優選的,該天線,還包括:天線支架,該天線支架的介電常數范圍為4.3?4.5,優選值為4.4。直連枝節200和耦合枝節300采用柔性電路板材料、LDS材料或者鋼片制成。直連枝節200和耦合枝節300為平面結構或者立體結構。
[0033]具體的,通過控制電子開關100的導通與斷開以使所述天線在不同頻帶下工作,包括:
[0034]當控制電子開關100斷開時,所述天線以單極子天線的工作模式對應的頻帶工作;此時,由直連枝節200實現的單極子天線的工作模式,I禹合枝節300由于未進行電連接,只能作為一個類似于引向器的懸浮金屬,該懸浮金屬對旁邊的單極子天線基本無效率上的影響,但會對單極子天線的諧振頻率產生影響,使單極子天線的諧振頻率偏低。由于單極子天線的電長度為所需諧振頻率對應的波長的四分之一,若單極子諧振頻率偏低,需要提高單極子天線的諧振頻率才能達到所需的諧振頻率,這就要降低單極子天線的電長度,因此其實際物理尺寸也可以相應的縮短,故該耦合枝節300的引入可以很好的起到天線小型化的作用,減小天線尺寸。
[0035]當控制電子開關導通時,所述天線以單極子天線加寄生的工作模式對應的頻帶工作;此時,由直連枝節200實現的單極子天線的工作模式,由于I禹合枝節300也進行了電連接,其起到對單極子天線的稱合饋電作用。
[0036]因此,本實施例實際上針對的是只有一個電子開關100,對應一個耦合枝節300與終端設備電路板的接地點連接的情況。
[0037]本發明第二實施例,一種頻率可重構的內置天線,位于終端設備中,本實施例的所述天線與第一實施例的天線結構大致相同,區別僅在于,在耦合枝節300上不只具有一個與終端設備電路板的接地點相連的結點,而是多個。
[0038]具體的,如圖2所示,在本實施例中,由電子開關100將所述耦合枝節300與終端設備電路板的接地點連接起來,通過控制電子開關100的導通與斷開以使所述天線在不同頻帶下工作,包括:
[0039]將耦合枝節300的不同部位點分別通過電子開關100連接到終端設備電路板的接地點處,通過控制各電子開關100形成不同的導通與斷開組合,以使所述天線在不同頻帶下工作。
[0040]由于耦合枝節300與直連枝節200作為天線圖案,是多種多樣的,且本實施例對耦合枝節300與直連枝節200的相對位置關系也不做限定,只要滿足以下條件即可:當控制所有電子開關100斷開時,所述天線能夠基于直連枝節200以單極子天線的工作模式對應的頻帶工作,所述耦合枝節作為懸浮金屬對所述直連枝節的諧振頻率產生影響;當控制各電子開關100形成不同的導通與斷開組合,此時至少有一個電子開關100導通,所述天線能夠基于直連枝節200和耦合枝節300以單極子天線加寄生的工作模式對應的頻帶工作。其實,所有電子開關100斷開也是不同的導通與斷開組合情況之一,此時天線的工作頻率也必然不同于其他的導通與斷開組合所對應的工作頻率。