一种匹配电路以及天线组件和移动通信设备的制作方法

1.本实用新型属于通讯技术领域，尤其是涉及一种匹配电路以及天线组件和移动通信设备。


背景技术：

2.具有金属边框的移动通信设备中的天线，通常是利用金属边框与fpc或者lds天线组合，辅助π型或者双l型匹配电路来产生相应的波形。
3.而此种结构的天线通常只能产生一个或两个频段，对于多频段的需求无法实现。此外，受通信移动设备自身结构的限制，可用于放置天线的空间越来越少，无法在原有的fpc或者lds走线上额外增加走线以增加天线频段，如此，便使得现有的天线无法满足多频段天线的需求，同时现有的天线带宽较窄、效率较低，辐射强度也较差。
4.因此，如何实现天线的多频段需求，且使得天线带宽宽、效率高、辐射强度强是本领域技术人员亟需解决的问题。


技术实现要素：

5.本实用新型要解决的技术问题是：如何实现天线的多频段需求，且使得天线带宽宽、效率高、辐射强度强。
6.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
7.一种匹配电路，用于对一天线组件进行调谐，所述匹配电路包括：主电容、第一lc电路、第二lc电路和主电感；所述主电容和所述第一lc电路与所述第二lc电路顺次串联，并通过所述第二lc电路接地；且所述主电容和所述第一lc电路与所述主电感顺次串联，并通过所述主电感与所述天线组件的芯片相连。
8.优选地，本实用新型的匹配电路，所述主电容包括串联连接的第一电容和第二电容，所述第一电容和所述第二电容的取值为0.3～2pf。
9.优选地，本实用新型的匹配电路，所述第一lc电路包括并联连接的第三电容和第一电感，所述第三电容的取值为0.3～2pf，所述第一电感的取值为2nh～6nh。
10.优选地，本实用新型的匹配电路，所述第二lc电路包括并联连接的第四电容和第二电感，所述第四电容的取值为0.1～1pf，所述第二电感的取值为2～5nh。
11.优选地，本实用新型的匹配电路，所述主电感的取值范围为0.5～3nh。
12.一种天线组件，所述天线组件包括天线主体和芯片，所述天线主体包括分别设置于所述天线主体两端的馈电点和地点，所述馈电点用于与上述的匹配电路中的主电容电性连接，所述芯片用于与上述的匹配电路中的主电感电性连接。
13.优选地，本实用新型的天线组件，所述天线主体的长度为12～20mm，厚度为0.5～3mm。
14.一种移动通信设备，所述移动通信设备包括如上述的匹配电路。
15.优选地，本实用新型的通信设备，所述移动通信设备还包括如上述的天线组件。
16.优选地，本实用新型的通信设备，所述移动通信设备具有金属边框，所述金属边框至少部分为所述天线组件的天线主体。
17.本实用新型的有益效果是：通过匹配电路中的双lc电路，能够对天线的频段范围进行精确的调谐，如此便可以在不加fpc或者lds天线辅助的情况下，仅利用匹配电路就可以产生三个很宽的波形分别覆盖gps(1575mhz频率)、bt和2.4g wifi(2400～2500mhz频率)及5g wifi(5200～5800mhz频率)。
附图说明
18.下面结合附图和实施例对本申请的技术方案进一步说明。
19.图1是本申请实施例的匹配电路与天线组件的连接示意图；
20.图2是本申请实施例的带有匹配电路的天线组件的无源回波损耗波形图；
21.图3是本申请实施例的带有匹配电路的天线组件的无源回波损耗数据表格。
22.图中的附图标记为：
23.1 第一电容
24.2 第二电容
25.3 第一子电容
26.4 第二子电容
27.5 第一电感
28.6 主电感
29.7 第四电容
30.8 第二电感
31.10 顶边
32.20 侧边
33.a 信号馈点
34.b 金属边框
35.c 地馈点。
具体实施方式
36.需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
37.在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
38.在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相
连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
39.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请的技术方案。
40.实施例
41.本实施例提供一种匹配电路，用于对一天线组件进行调谐，所述匹配电路包括：主电容、第一lc电路、第二lc电路和主电感6；所述主电容和所述第一lc电路与所述第二lc电路顺次串联，并通过所述第二lc电路接地；且所述主电容和所述第一lc电路与所述主电感顺次串联，并通过所述主电感与所述天线组件的芯片相连。如图1所示，具体的主电容可以是单独的一个较大电容，也可以为多个电容串联。由于单个电容的值通常较大，为获取一个较小的电容值，需要将电容串联，进而在进行调谐匹配的时候，可以调节一个或多个电容值来实现电路的微调，即更精准。
42.优选地，本实施例的匹配电路，所述主电容包括串联连接的第一电容1和第二电容2，所述第一电容1和所述第二电容2的取值为0.3～2pf。本实施例中采用两个0.8pf电容(第一电容1、第二电容2)，可以形成一个gps频率范围的无源波形(如图3所示的1575mhz频率)，这两个小电容可以通过不同的值组合来调节gps波形的频率偏移。经过实际调试，第一电容1、第二电容2电容值在0.3pf～2pf之间效果最好，电容越大，gps天线谐振越偏低频。
43.优选地，本实施例的匹配电路，所述第一lc电路包括并联连接的第三电容和第一电感5，所述第三电容的取值为0.3～2pf，所述第一电感5的取值为2nh～6nh，第一电感5一端连接到手机主板地。第三电容可以是单独的一个较大电容，也可以为多个电容串联。第一lc电路可以产生bt和2.4g wifi的频段(如图3所示的2400～2500mhz频率)。具体的，本实施例中第三电容由第一子电容3、第二子电容4组成，第一子电容3、第二子电容4的电容值在0.3pf～2pf之间最优，电容电感值越大，2.4g wifi天线谐振越偏低频。具体的，本实施例中第一电感5为4.7nh，第一子电容3、第二子电容4分别为0.8pf和0.7pf电容。
44.优选地，本实施例的匹配电路，所述第二lc电路包括并联连接的第四电容和第二电感，所述第四电容的取值为0.1～1pf，所述第二电感的取值为2～5nh。第四电容和第二电感的组合可以控制5g频率波形(如图3所示的5200～5800mhz频率)，电容电感值越大，5g wifi天线谐振越偏低频。具体的，本实施例中第四电容7为0.3pf电容，一端接到手机主板地，第二电感8为1.5nh电感，第三电感8末端连接手机功率放大器(pa)芯片。
45.优选地，本实施例的匹配电路，所述主电感6的取值范围为0.5～3nh。可以控制gps及2.4gwifi谐振频率的高低。
46.本实施例所述的电容电感及lc电路，可以被其他等效元件或元件组合替代，比如本实施例中以第一电容1和第二电容2串联组成主电容；本实施例中第三电容由第一子电容3、第二子电容4组成。
47.本实施例提供一种天线组件，所述天线组件包括天线主体和芯片，所述天线主体包括分别设置于所述天线主体两端的馈电点和地点，所述馈电点用于与上述的匹配电路中的主电容电性连接，所述芯片用于与上述的匹配电路中的主电感6电性连接。
48.优选地，本实施例的天线组件，所述天线主体的长度为12～20mm，厚度为0.5～
3mm。利用金属边框做天线，需要前期模拟评估好金属边框的厚度、长短等，这些因素会影响天线谐振的长短，从而也会影响lc匹配电路的阻值。lc匹配电路适用的四合一天线金属边框长度为12～20mm，厚度为0.5～3mm，此尺寸范围内效果最优。本实施例中的四合一天线金属边框采用长度为17mm，厚度为1.2mm。
49.本实施例提供一种移动通信设备，所述移动通信设备包括上述的匹配电路。具体的，本实施例中采用手机作为移动通信设备。
50.优选地，本实施例的通信设备，所述移动通信设备还包括上述的天线组件。
51.本实施例中，利用金属边框和双lc匹配电路，如图2、3所示，具体可以产生三个频率范围的波形，且都能单独调整对应的频率谐振，可以很好的满足四合一的性能需求。通过使用多个匹配组合的双lc电路后，如图2天线无源回波损耗可以看出，gps天线(1575mhz)的回损在
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15db以下，bt、2.4g wifi天线(2400～2500mhz)和5g wifi天线(5200～5800mhz)的带宽都在
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5db以下，带宽很宽，很好的覆盖了本实施例的匹配电路以及带有该匹配电路的天线组件和移动通信设备所使用的频率范围；同时从效率图标中可以看出四合一天线的效率都达到了
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4～
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5db，而常规调试方法效率只有
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5～
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6db，整体效率提高1db左右。通过匹配电路中的双lc电路，能够对天线的频段范围进行精确的调谐，如此便可以在不加fpc或者lds天线辅助的情况下，仅利用匹配电路就可以产生三个很宽的波形分别覆盖gps(1575mhz频率)、bt和2.4g wifi(2400～2500mhz频率)及5g wifi(5200～5800mhz频率)。节省了内置天线的成本，没有污染，组装简单，天线一致性稳定，天线带宽宽，效率高，辐射强等优点。
52.以上述依据本申请的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项申请技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项申请的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。