天线系统及具有该天线系统的通信终端的制作方法

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种天线系统及具有该天线系统的通信终端。

背景技术：

随着用户对通信终端外观的要求不断提高，越来越多金属外观的通信终端出现在市场上，但绝大多数通信终端的金属背盖为三段式，极少数通信终端的金属背盖是不开槽或不开缝的。然而三段式的由于极高的普遍率渐渐失去了其外观价值，而且三段式的金属背盖给用户较强的割裂感；而不开槽或不开缝的金属背盖通信终端的天线性能又受到了极大限制，纵观市场，目前这种外观的通信终端其天线性能都不够理想。

技术实现要素：

鉴于以上内容，有必要提供一种天线系统及具有该天线系统的通信终端，通过简单的馈电结构设计、较小的金属走线面积和新颖的天线引向辐射单元，能够大大降低结构实现的难度，提高天线的辐射性能，也可以灵活地调整天线谐振频率，同时能够调整天线方向性。

一种天线系统，包括设置在通信终端上的全金属背盖，所述天线系统还包括：耦合馈电单元、辐射单元、多态孔径调谐单元和地反射单元，

其中，所述耦合馈电单元与所述辐射单元耦接；

所述辐射单元用于辐射或接收射频信号，所述辐射单元与所述通信终端的左金属边框相连接，以实现接地；

所述多态孔径调谐单元用于多频道天线的调谐，所述多态孔径调谐单元的一端与所述辐射单元物理接触，另一端接地；

所述地反射单元用于使所述天线系统接地。

根据本发明的一个优选实施例，所述多态孔径调谐单元的一端通过所述耦合馈电单元的匹配电路与所述辐射单元物理接触。

根据本发明的一个优选实施例，所述多态孔径调谐单元的另一端通过电容或者电感接地。

根据本发明的一个优选实施例，所述耦合馈电单元的下边缘与所述金属背盖的下端边缘之间的距离小于1毫米，所述耦合馈电单元的上边缘与金属背盖的下端边缘之间的距离大于4毫米。

根据本发明的一个优选实施例，所述辐射单元的长度为35至43毫米，宽度为1至2毫米。

根据本发明的一个优选实施例，所述天线系统还包括天线馈点，所述天线馈点设置在所述耦合馈电单元的上方。

根据本发明的一个优选实施例，所述天线馈点电连接至馈源，所述馈源设置在所述耦合馈电单元的左侧边缘处。

根据本发明的一个优选实施例，所述天线系统的谐振频率通过所述耦合馈电单元中的匹配电路及所述多态孔径调谐单元中的孔径调谐电路进行调节。

根据本发明的一个优选实施例，所述孔径调谐电路为具有多个状态的切换开关。

一种通信终端，包括如所述的天线系统。

由以上技术方案可以看出，本发明所提出的全金属背盖的天线系统，通过简单的馈电结构设计和多态调谐电路设计对天线进行调谐，天线的辐射性能优良，天线使用面积小，既满足外观极致和谐振易于调谐的需求，也能大大降低结构实现的困难。另外可以极大的降低用户手握通信终端时人手对信号的损耗。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明通信终端的金属背盖较佳实施例的背面示意图。

图2是本发明天线系统的俯视图。

图3是本发明天线系统的侧视图。

图4是本发明天线系统的尺寸示意图。

图5是本发明耦合馈电单元的匹配电路较佳实施例的结构示意图。

图6是本发明单刀多掷开关较佳实施例的结构示意图。

图7是本发明对天线馈点进行馈电时的回波损耗示意图。

图8是本发明通信终端的结构示意图。

主要元件符号说明

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅仅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做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。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

参考图1所示，为本发明提供的通信终端的金属背盖的示意图。

所述通信终端200的金属背盖1为全金属背盖，金属背盖1可以为无开缝结构。金属背盖1的边缘处设有从所述通信终端200的背面延伸至左侧面的左金属边框20，以及从所述通信终端200的背面延伸至右侧面的右金属边框21。其中，左金属边框20与金属背盖1的左端相连，右金属边框21与金属背盖1的右端相连。

可以理解的是，本实施例中的全金属背盖除了上述说明的金属背盖1、左金属边框20和右金属边框21相连构成的全金属背盖结构，也可以只包括金属背盖1，具体此处不做限定。

在一些实施例中，金属背盖1与左金属边框20以及右金属边框21可以为一体式结构。

在一些实施例中，金属背盖1与左金属边框20以及右金属边框21除了上述说明的一体式结构，在实际应用中，也可以是组合拼接结构，只要满足全金属背盖1为全金属材质即可，具体此处不做限定。

为了避免金属材料对所述天线系统100的信号造成屏蔽，具体的，所述通信终端200还可以包括：非金属支架3。所述非金属支架3可以包括非金属上支架30和非金属下支架31，以使得天线的信号能够辐射出去，从而提高天线系统100的辐射性能。其中，非金属上支架30的一端可以与左金属边框20的顶端连接，非金属上支架30的另一端与右金属边框21的顶端连接，非金属下支架31与左金属边框20的底端连接，非金属下支架31的另一端与右金属边框21的底端连接。

在一些实施例中，非金属支架3的材质可以为塑料，也可以为其它类型的非金属材质，只要具有一定的结构强度，不影响天线的辐射性能即可，具体此处不做限定。

在上述实施例中，采用全金属背盖的设计理念，由于金属材料容易对天线的信号造成屏蔽，因而采用非金属上支架30和非金属下支架31与全金属背盖1相连，可以使得天线的信号能够通过非金属支架3辐射出去，有效降低天线的信号损耗，从而提高天线系统100的辐射性能。

在实际应用中，本实施例中的全金属背盖1上还可以设有实体功能开孔，如摄像头，左金属边框20、右金属边框21或非金属上支架30、非金属下支架31可以设有实体功能按键对应的开孔，如音量调节键的开孔、电源键的开孔、USB接口的开孔等。

所述金属背盖1、左金属边框20、右金属边框21及非金属上支架30和非金属下支架31组装后可形成一个腔体，所述腔体中设置有用于支撑所述通信终端200的金属结构支撑板(图中未显示)及用于承载各类电子元器件的印刷电路板(Printed Circuit Board，PCB)(图中未显示)等。

上文以及下文中的左侧和右侧皆是以图1所示的金属背盖1的方向为参考方向。

请一并参阅图2至图4所示，为本发明天线系统的天线的结构示意图。

在本实施例中，所述天线系统100包括耦合馈电单元40、辐射单元41、多态孔径调谐单元42和地反射单元43。

所述耦合馈电单元40与所述辐射单元41耦接，形成耦合馈电。

在一些实施例中，所述耦合馈电单元40的下边缘与金属背盖1的下端边缘之间的距离小于1mm，耦合馈电单元40的上边缘与金属背盖1的下端边缘之间的距离大于4mm。

所述辐射单元41用于辐射或接收射频信号，辐射单元41与所述通信终端200的左金属边框20相连接，以实现接地，形成耦合环天线辐射。

在一些实施例中，所述辐射单元41的长度为35至43mm，宽度为1至2mm。

所述多态孔径调谐单元42用于多频道天线的调谐。多态孔径调谐单元42的一端与辐射单元41物理接触，另一端接地。

在一些实施例中，所述多态孔径调谐单元42的一端可通过所述耦合馈电单元40的匹配电路与辐射单元41物理接触。

在一些实施例中，所述多态孔径调谐单元42的另一端可通过电容或者电感接地。所述多态孔径调谐单元42设置在距离天线馈点44的左侧6至10mm处。优选地，所述多态孔径调谐单元42在距离所述天线馈点44的左侧8mm处设置。

所述地反射单元43用于使所述天线系统100接地。地反射单元43设置于所述全金属背盖1上的接地点。具体地，可以将整个全金属背盖1作为所述天线系统100的主地。所述接地点可以通过摄像头接地，或者可以与PCB主板上的地相连实现接地，还可以通过一个或者多个(例如3个)接地点实现接地。所述主地是指参考地，也就是零电位，是其他点电位的参考端，是构成电路信号回路的公共端。

优选地，所述地反射单元43为全金属背盖1的下端，如此可降低实际使用过程中的手损。

在本实施例中，所述天线馈点44可以设置在所述耦合馈电单元40的上方。具体的，所述天线馈点44设置在距离所述金属背盖1的左侧边缘25至30mm处。

在其他实施例中，所述天线馈点44还可以通过一个连接件(图中未示出)馈入于距离所述金属背盖1的左侧边缘25至30mm处。所述连接件可以是弹片或顶针。

在其他实施例中，为了增加所述天线馈点44的耐磨性和防氧化性，可将所述天线馈点44电镀黄金。

在本实施例中，所述天线馈点44是天线的辐射主体上的导电部分的金属点，所述天线馈点44作为输入端，可直接电连接至馈源45。

在本实施例中，所述馈源45设置在所述耦合馈电单元40的左侧边缘处。馈源45可通过串联或者并联的方式耦接到耦合馈电单元40上。

在上述实施例中，所述天线馈点44在所述第一馈源45的激励下，通过所述耦合馈电单元40的物理直馈可形成环天线。

在本实施例中，可通过耦合馈电单元40中的匹配电路及多态孔径调谐单元42中的孔径调谐电路对天线的谐振频率进行调节，使得天线可处于多个谐振状态，满足用户的不同需求。

参阅图5所示，为本发明耦合馈电单元的匹配电路较佳实施例的结构示意图。

在本实施例中，所述馈源45通过一个电容串联至所述耦合馈电单元40中的匹配电路，所述匹配电路的另一端与所述多态孔径调谐单元42中的孔径调谐电路则同时耦接至天线辐射主体。

在本实施例中，所述孔径调谐电路可为具有多个状态切换的开关，也可以是可变电容。所述具有多个状态切换的开关为现有技术的天线开关，包括但不限于，单刀四掷开关，单刀双掷开关等。

参阅图6所示，为本发明单刀多掷开关较佳实施例的结构示意图。

所述孔径调谐电路以单刀三掷开关101为例。所述单刀三掷开关101包括三条支路，其中，第一条支路上串联有电子元器件1011，第二条支路上串联有电子元器件1012。第三条支路上串联有电子元器件1013。所述电子元器件(1011，1012，1013)可以为电容、电感或者电阻器件。在本实施例中，所述电子元器件1011为5pf的电容，所述电子元器件1012为0.5pf的电容，所述电子元器件1013为0.01pf的电容。

在本实施例中，单刀三掷开关101的一端(例如图中所示的C端口)连接天线的辐射主体，单刀三掷开关101的另一端(例如图中所示的D端口)连接所述主地。

在其他实施例中，单刀三掷开关101的一端(例如图中所示的D端口)连接天线的辐射主体，单刀三掷开关101的另一端(例如图中所示的C端口)连接所述主地。

所述单刀三掷开关101在所述通信终端200内部电路的控制下，可使得一条支路断开，另两条支路导通。通过电路的控制，单刀三掷开关101可处于多种不同的工作状态，从而使得天线系统100可以同时工作在低频段及高频段，满足通信终端200对各种网络制式的性能需求。

参阅图7所示，为本发明对天线馈点进行馈电时的回波损耗示意图。

在本实施例中，所述图7中水平方向代表频率，竖直方向代表不同频率点的回波损耗。显然，所述的天线系统100有两个谐振状态，至少可工作于824MHz至960MHz频段以及1700MHz-2700MHz频段，可以满足824至960MHz的通信需求以及1700MHz-2700MHz的通信需求。

由此可知，所述的天线系统100通过耦合馈电单元40耦合馈电辐射单元41激发的谐振能够同时工作在低频段和高频段，通过多态孔径调谐单元42的调谐切换不同的电容值、电感值或者电阻值，多状态组合可覆盖更宽的频段，具有较宽频宽的优点，从而满足不同的通信需求。

需要说明的是，上述单刀三掷开关101是以串联不同的电容为例说明如何调节天线系统100的谐振频率，但调节天线系统100的谐振频率的单刀多掷开关并不限于上述的实施例，可以根据所需的覆盖的频点的需要进行设置，本发明不作限制。在实际调试过程中，单刀多掷开关还可以存在多种状态，从而满足不同的通信需求。

图8是本发明提供的通信终端较佳实施例的结构示意图。

本发明提供的通信终端200包括所述的天线系统100。

尽管未示出，该通信终端200还可以包括其他部件，例如显示屏幕、存储器等，由于与本发明改进无关，故不在此赘述。

该通信终端200可为手机、平板电脑、电子书、电子相框、数码相机等具有无线通信功能(例如，GPRS通信、WIFI通信、蓝牙通信等)的通信终端。需要说明的是，所述通信终端200仅为举例，其他现有的或今后可能出现的电子产品如可适应于本发明，也应包含在本发明的保护范围以内，并以引用方式包含于此。

最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。