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：

随着手机、平板电脑等通信终端的不断发展，人们对通信终端的外观要求也越来越高。而具有金属背盖的通信终端，由于其具有的质感和耐磨性能受到了广大消费者的喜爱。

但是，全金属壳体会给天线设计带来很大的困难，用非金属材质代替覆盖在天线区域，使得天线可以将能量辐射出去，是目前普遍采用的解决方案。然而，挖掉天线区域的金属不但影响外观，同时影响整机的结构强度，增加了生产工艺的难度。

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，通过将通信终端的位于顶部的金属背盖作为天线辐射主体，并馈入合适的天线馈点，同时实现了双天线的功能，又保证了整机的美观。

一种天线系统，包括金属背盖，所述金属背盖分段隔开为第一金属背盖及第二金属背盖，所述第一金属背盖作为所述天线系统的辐射主体，所述第二金属背盖接地，所述第一金属背盖与所述第二金属背盖之间设置有连接件以电连接所述第一金属背盖与所述第二金属背盖。

根据本发明的一个优选实施例，所述连接件一侧的所述第一金属背盖的区域为第一天线的辐射主体，所述连接件另一侧的所述第一金属背盖的区域为第二天线的辐射主体。

根据本发明的一个优选实施例，所述第二金属背盖的左侧且相对所述第一天线的辐射主体设置有第一耦合天线，所述第一耦合天线上馈入了第一天线馈点以使得所述第一耦合天线与所述第一天线的辐射主体之间形成耦合馈电；

所述第二金属背盖的右侧且相对所述第二天线的辐射主体设置有第二耦合天线，所述第二耦合天线上馈入了第二天线馈点以使得所述第二耦合天线与所述主第二天线的辐射主体之间形成耦合馈电。

根据本发明的一个优选实施例，所述第一天线的辐射主体上还设置有电容或者电感元件，所述第一天线的辐射主体通过所述电容或者电感元件接地。

根据本发明的一个优选实施例，所述第二天线的辐射主体上还设置有有源器件，所述第二天线的辐射主体通过所述有源器件接地。

根据本发明的一个优选实施例，所述第一耦合天线的谐振频率及所述第二耦合天线的谐振频率通过所述有源器件进行调节。

根据本发明的一个优选实施例，所述有源器件为具有多个状态的切换开关或可变电容。

根据本发明的一个优选实施例，所述第一金属背盖呈倒“U”型结构。

根据本发明的一个优选实施例，所述第一金属背盖与所述第二金属背盖之间填充有电介质。

一种通信终端，所述通信终端包括所述的天线系统。

由以上技术方案可以看出，本发明的天线系统不仅实现了双天线的功能，而且将金属背盖分割成为弧线形的结构，比设置为直线型的结构更具美观性和亲和力，第一金属背盖的区域非常小而第二金属背盖占据了整个金属背盖的大部分区域，可以给人更好的整体感。

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是本发明天线系统较佳实施例的平面示意图。

图2是本发明天线系统较佳实施例的立体示意图。

图3是本发明天线系统的天线馈点的分布位置示意图。

图4是对第一天线馈点进行馈电时的回波损耗示意图。

图5a是对第二天线馈点进行馈电时的回波损耗示意图。

图5b是对第二天线馈点进行馈电时的回波损耗的另一示意图。

图6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。

同时参考图1和图2所示，为本发明提供的天线系统100的示意图。

所述天线系统100设置在金属背盖1上，金属背盖1的边缘处设有从通信终端200的背面延伸至侧面的金属边框2。通信终端200除了正面的显示屏幕外，侧面及背面均为金属，提高了整机的金属质感。

在本实施例中，所述金属背盖1分段隔开，金属背盖1分为第一金属背盖11、第二金属背盖12、第三金属背盖13。其中，所述第一金属背盖11呈倒“U”型结构，所述第三金属背盖13呈“U”型结构。

在本实施例中，第一金属背盖11、第二金属背盖12、第三金属背盖13共面设置但彼此之间相互不连接。也就是说，第一金属背盖11与第二金属背盖12之间形成第一缝隙111，第二金属背盖12与第三金属背盖13之间形成第二缝隙112。

在本实施例中，所述第一缝隙111的宽度在0.8mm与3mm之间，优选地，第一缝隙111的宽度为2mm。第二缝隙112的宽度在0.8mm与3mm之间，优选地，第二缝隙112的宽度为2mm。

第一金属背盖11的形状及大小与第三金属背盖13的形状及大小在一些实施例中相同，在另一些实施例中可以不相同。在本实施例中，第一金属背盖11的面积及第三金属背盖13的面积远小于第二金属背盖12的面积。

在上述实施例中，将第一金属背盖11与第三金属背盖13设置为弧线形的结构，比设置为直线型的结构更具美观性和亲和力。此外，第二金属背盖12占据了整个金属背盖1的大部分区域，可以给人更好的整体感。

在本实施例中，所述第一缝隙111和所述第二缝隙112中分别填充有电介质。所述电介质可以由塑胶、玻璃、陶瓷等非导电材料制成。

需要说明的是，本发明上述实施例中的金属背盖1被分段隔开为三段式的金属背盖(第一金属背盖11、第二金属背盖12及第三金属背盖13)，但在其他实施例中，所述金属背盖1还可以被分段隔开为两段式的金属背盖，例如，位于上部的呈倒“U”型的第一金属背盖以及第二金属背盖。即上述实施例中的第二金属背盖12与第三金属背盖13是一体设置的，第二金属背盖12与第三金属背盖13之间没有缝隙。

在本实施例中，第一金属背盖11可以作为天线系统100的辐射主体。具体地，可以将第一金属背盖11的左侧区域配置为第一天线的辐射主体10，将第一金属背盖11的右侧区域配置为第二天线的辐射主体20。其中，在本实施例中，所述第一天线的辐射主体10可以为WBG(Wi-Fi/Bluetooth/GPS)天线的辐射主体，所述第二天线的辐射主体20可以为主天线的辐射主体。

上述提到的主天线的形式主要为倒F天线(Inverted-F Antenna，IFA)、PIFA(Planar Inverted-F Antenna，PIFA)或单极子(Monopole)天线。

在上述实施例中，将第一金属背盖11设置为WBG天线及主天线的共同辐射主体，能够同时满足WBG天线及主天线的通信需求。

请一并参阅图3，在本实施例中，第一金属背盖11上还设置有连接件121。所述连接件121可以是金属弹片。所述连接件121设置在所述第一天线的辐射主体10和所述第二天线的辐射主体20之间。优选地，所述连接件121靠近所述第一天线的辐射主体10设置。

在本实施例中，所述连接件121还连接于所述第二金属背盖12。第二金属背盖12作为天线系统100的主地，可以放置PCB主板、电池(图中未示)等。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。

在一些实施例中，第二金属背盖12可以通过摄像头(图未示)接地，或者可以与PCB主板上的地相连实现接地，还可以通过多个(例如3个)接地点实现接地。

在上述实施例中，通过连接件121将第一金属背盖11与第二金属背盖12电连接，以将天线系统100的辐射主体与主地连接起来，同时可以将第一天线的辐射主体10和第二天线的辐射主体20隔离开来，以避免信号干扰。

请参阅图3所示，为本发明天线系统天线馈点的分布位置示意图。

在本实施例中，所述第一天线的辐射主体10附近还设置有第一耦合天线21。第一耦合天线21与第一天线的辐射主体10之间的距离小于5mm。所述第一耦合天线21上设置有第一天线馈点31。

所述第一天线馈点31可以直接馈入于所述第一耦合天线21的任何位置处。此外，所述第一天线馈点31还可以通过一个连接件(图中未示出)馈入于所述第一耦合天线21的任何位置处。所述连接件可以是弹片或顶针。优选地，所述第一天线馈点31直接馈入于距离所述第一耦合天线21的左侧边缘5mm处。

在本实施例中，所述第一天线馈点31是所述第一耦合天线21上的导电部分的金属点。所述第一天线馈点31作为输入端，可直接电连接至所述PCB上的功率放大器(图中未示)或通过一个匹配电路电连接至所述PCB上的功率放大器。所述匹配电路可以为现有技术的常规匹配电路(例如，并联和串联电路)。

为了增加所述第一天线馈点31的耐磨性和防氧化性，可将所述第一天线馈点31电镀黄金。

在上述实施例中，通过在所述第一耦合天线21上馈入第一天线馈点31实现了所述第一耦合天线21与第一天线的辐射主体10之间的耦合馈电。通过耦合馈电可以使得第一耦合天线21与第一天线的辐射主体10物理上不接触，走线长度更小，第一天线的辐射主体10的辐射效果更好。

在其他实施例中，第一天线的辐射主体10与第二金属背盖12之间还可以设置有电容或者电感元件。优选地，所述电容或者电感元件设置在距离所述连接件左侧7mm处。

在本实施例中，所述第二天线的辐射主体20附近还设置有第二耦合天线22。第二耦合天线22与第二天线的辐射主体20之间的距离小于5mm。

所述第二耦合天线22上设置有第二天线馈点32。所述第二天线馈点32可以直接馈入于所述第二耦合天线22的任何位置处。此外，所述第二天线馈点32还可以通过一个连接件(图中未示出)馈入于所述第二耦合天线22的任何位置处。所述连接件可以是弹片或顶针。优选地，所述第二天线馈点32直接馈入于距离所述第二耦合天线22的右侧边缘10mm处。

在本实施例中，所述第二天线馈点32是所述第二耦合天线22上的导电部分的金属点。所述第二天线馈点32作为输入端，可直接电连接至所述PCB上的功率放大器(图中未示)或通过一个匹配电路电连接至所述PCB上的功率放大器。所述匹配电路可以为现有技术的常规匹配电路(例如，并联和串联电路)。

为了增加所述第二天线馈点32的耐磨性和防氧化性，可将所述第二天线馈点32电镀黄金。

在上述实施例中，通过在所述第二耦合天线22上馈入第二天线馈点32实现了所述第二耦合天线22与第二天线的辐射主体20之间的耦合馈电，通过耦合馈电可以使得第二耦合天线22与第二天线的辐射主体20物理上不接触，走线长度更小，第二天线的辐射主体20的辐射效果更好。

在其他实施例中，第二天线的辐射主体20与第二金属背盖12之间还可以设置有有源器件。优选地，所述有源器件设置在距离所述连接件右侧20mm处。所述有源器件也称为可调器件，例如，可以是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，开关的每一条支路上还可串联不同大小的电容或电感等电子元器件。

在本实施例中，可通过所述有源器件对第二天线的谐振频率进行调节，使得所述第二天线可处于多个谐振状态，满足用户的不同需求。所述第二天线是指将所述第二天线的辐射主体20与所述第二耦合天线22作为一个整体而言的。

另外，为便于更好的理解本发明，可将所述第一天线的辐射主体10与所述第一耦合天线21作为一个整体称之为第一天线。由此可知，所述的通信终端200可以实现双天线(第一天线、第二天线)的功能。

参阅如图4所示，为对第一天线馈点31进行馈电时的回波损耗示意图。

图4中水平方向代表频率(单位为GHz)，竖直方向代表不同频率点的回波损耗。显然，所述天线系统100有1个谐振状态，其中1.575GHz附近的低频对应GPS通信频率，可以满足GPS通信。2.45GHz附近的中频对应Wi-Fi以及Bluetooth通信频率，可以满足Wi-Fi 2.4G以及Bluetooth通信。5.5GHz附近的高频对应Wi-Fi 5G通信频率，可以满足Wi-Fi 5G通信。

参阅如图5a及5b所示，为对第二天线馈点32进行馈电时的回波损耗示意图。

在本实施例中，所述有源器件以单刀双掷开关为例调节所述第二耦合天线的谐振频率。图5a及图5b中水平方向均代表频率(单位为GHz)，竖直方向均代表不同频率点的回波损耗。显然，天线系统100可以有2个谐振状态，其中，图5a是所述单刀双掷开关处于第一种状态时的回波损耗示意图，图5b是所述单刀双掷开关处于第二种状态时的回波损耗示意图。由此可知，单刀双掷开关处于不同的状态时，天线系统100的谐振频率有所不同。本发明所提供的天线系统100至少可工作于700MHz-960MHz频段及1700MHz-2700MHz频段，即涵盖至高、中、低频，具有较宽频宽的优点。

需要说明的是，上述有源器件是以单刀双掷开关为例说明如何调节第二耦合天线22的谐振频率，但调节第二耦合天线22的谐振频率的有源器件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，有源器件还可以存在多种状态，从而满足不同的通信需求。

图6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，所述通信终端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。

所述通信终端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。