一种天线系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及天线技术，尤指基于通信终端的金属边框的一种天线系统。
【背景技术】
[0002] 随着通信终端，例如，移动终端如手机、具有二代（2G)、三代（3G)和/或长期演进 (LTE)无线通信功能的智能终端如平板电脑等的广泛应用和迅速发展，通信终端明显呈现 出智能化、小型化、轻薄化、金属化的发展趋势。例如，国内外手机厂商在其推出的高端手机 产品上，纷纷采用金属外壳。
[0003] 金属外壳，增加了通信终端的质感，然而，金属外壳对无线信号有屏蔽作用，影响 了通信终端中的天线系统的性能即天线系统的通信质量。为此，很多通信终端厂商采用基 于通信终端的金属边框的天线系统，即通过金属边框上的开槽处理，将两个开槽之间的一 部分金属边框作为通信终端中的天线系统的一个组成部分如激励单元。本文中，将这种基 于开槽处理的金属边框的天线系统称为开槽的天线系统。开槽的天线系统，由于需要在通 信终端的金属边框上进行开槽处理，增加了金属边框的加工流程的复杂度，从而提升了金 属边框的加工成本；而且，在位于通信终端的两个开槽之间的、作为天线系统的一部分金属 边框被覆盖（例如被使用者的手覆盖）的情况（下文将该情况简称为覆盖情况）下，开槽 的天线系统的性能将降低，从而降低了通信质量。
【发明内容】
[0004] 为了解决上述技术问题，本发明提供了一种天线系统，无需对金属边框进行开槽 处理，能够提高覆盖情况下的通信质量，降低金属边框的加工成本。
[0005] 为了达到本发明目的，本发明公开了一种天线系统，包括：低频耦合单元、高频耦 合单元、激励单元、以及射频激励端口，其中，
[0006] 低频耦合单元和高频耦合单元，分别由通信终端的具有整体结构的金属边框的一 部分构成，其中，低频耦合单元为第一射频接地点和第二射频接地点之间的金属边框，高频 耦合单元为第一射频接地点和第三射频接地点之间的金属边框，第一射频接地点、第二射 频接地点和第三射频接地点均通过通信终端中的印刷电路板PCB的接地面接地；
[0007] 激励单元，位于所述PCB与第一侧面之间的净空区域中，且与第一侧面具有一定 的距离，激励单元与射频激励端口相连，其中，第一侧面为第一射频接地点所在的金属边框 的侧面。
[0008] 所述激励单元在所述第一侧面的内表面上的垂直投影位于所述高频耦合单元上。
[0009] 所述第一射频接地点靠近激励单元的、与所述第一侧面的内表面的中心点较近的 端面。
[0010] 所述第一侧面为所述金属边框中4个侧面中的任意一个侧面。
[0011] 所述第一射频接地点和第二射频接地点，均位于金属边框的第一侧面上、或者分 别位于金属边框的第一侧面和第二侧面上；
[0012] 所述第一射频接地点和第三射频接地点，均位于金属边框的第一侧面上、或者分 别位于金属边框的第一侧面和第三侧面上；
[0013] 所述第二侧面和所述第三侧面为与所述第一侧面相连的所述金属边框的侧面。
[0014] 所述激励单元为单极天线，环形天线、或者单极天线和环形天线的混合形式。
[0015] 所述低频耦合单元为单极天线，环形天线、或者单极天线和环形天线的混合形 式；
[0016] 所述高频耦合单元为单极天线，环形天线、或者单极天线和环形天线的混合形式。
[0017] 该天线系统还包括数量与所述低频耦合单元和高频耦合单元的射频接地点的数 量一致的调谐器件，其中，
[0018] 调谐器件，位于相应的所述低频耦合单元或高频耦合单元的射频接地点与所述 PCB上的接地面之间，用于调整该天线系统的工作频段。
[0019] 所述调谐器件为可变电容或者开关。
[0020] 与现有技术相比，本发明的技术方案包括：低频耦合单元、高频耦合单元、激励单 元、以及射频激励端口，其中，低频耦合单元和高频耦合单元，分别由通信终端的具有整体 结构的金属边框的一部分构成，其中，低频耦合单元为第一射频接地点和第二射频接地点 之间的金属边框，高频耦合单元为第一射频接地点和第三射频接地点之间的金属边框，第 一射频接地点、第二射频接地点和第三射频接地点均通过通信终端中的印刷电路板PCB的 接地面接地；激励单元，位于通信终端中的印刷电路板PCB与第一侧面之间的净空区域中， 且与第一侧面具有一定的距离，激励单元与射频激励端口相连，其中，第一侧面为第一射频 接地点所在的金属边框的侧面。通过本发明技术方案，无需对构成本发明天线系统的金属 边框进行开槽处理，一方面，避免了覆盖情况下开槽的天线系统的性能降低的问题，有效保 证了该情况下本发明天线系统的通信质量，另一方面，降低了金属边框的加工流程的复杂 度，从而降低了金属边框的加工成本。
[0021] 另外，本发明技术方案还包括调谐器件，实现了通过动态调整调谐器件调整天线 系统的工作频段调，使得具有本发明天线系统的通信终端实现了支持国内全部和国外主流 无线网络运营商采用的2G、3G和4G的无线通信网络标准，从而增加了具有本发明天线系统 的通信终端的网络适应性和市场竞争力。
[0022] 另外，通过本发明技术方案，实现了在覆盖情况下本发明天线系统的通信质量不 受影响，因此，无需像开槽的天线系统通过增加净空区域的尺寸的方式减轻覆盖情况下的 通信质量降低的问题，这样，缩小了本发明天线系统所需的净空区域的宽度和高度，也就缩 小了具有本发明天线系统的通信终端的尺寸，满足了更小型化机身的市场需求。
[0023] 本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变 得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利 要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
【附图说明】
[0024] 附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本 申请的实施例一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。
[0025] 图1为本发明实施例的天线系统的俯视图；
[0026] 图2为本发明实施例的天线系统的三维示意图；
[0027] 图3为本发明另一个实施例的天线系统的组成结构示意图；
[0028] 图4为本发明另一个实施例的天线系统的射频端口的反射系数的曲线图。
【具体实施方式】
[0029] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明 的实施例进行详细说明。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 的特征可以相互任意组合。
[0030] 在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中 执行。并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺 序执行所示出或描述的步骤。
[0031] 图1为本发明实施例的天线系统的俯视图，如图1所示，本发明天线系统包括：低 频耦合单元101、高频耦合单元102、激励单元103、以及射频激励端口 104,其中，
[0032] 低频耦合单元101和高频耦合单元102,分别由通信终端的具有整体结构的金属 边框的一部分构成。也就是说，本申请中无需对构成天线系统的金属边框的一部分的两端 进行开槽处理。具体地，
[0033] 低频耦合单元101为第一射频接地点1011和第二射频接地点1012之间的金属边 框，在如图1所示的实施例中，低频耦合单元101的长度约为135毫米；
[0034] 高频耦合单元102为第一射频接地点1011和第三射频接地点1022之间的金属边 框，在如图1所示的实施例中，高频耦合单元102的长度约为70毫米。
[0035] 其中，第一射频接地点1011、第二射频接地点1012和第三射频接地点1022均通过 通信终端中的印刷电路板PCB 105的接地面接地。
[0036] 激励单元103,位于PCB 105与第一侧面之间的净空区域中，且与第一侧面具有一 定的距离，激励单元103与射频激励端口 104相连，其中，第一侧面为第一射频接地点1011 所在的金属边框的侧面。在如图1所示的实施例中，激励单元103的长度约为26毫米。其 中，
[0037] 射频激励端口 104可以为微带线或者射频电缆。通常，射频激励端口 104接地，并 与PCB 105上用于产生通信信号的射频系统相连。由于，射频系统不属于本发明天线系统 的保护范围，因此，图1中未示出射频系统，但示例性地示出了射频激励端口 104通过PCB 105的接地面接地。
[0038] 第一侧面为金属边框中4个侧面中的任意一个侧面。在如图1所示的实施例中， 第一侧面为金属边框的下侧面。
[0039] 低频稱合单元101的第一射频接地点1011和第二射频接地点1012,可以均位于金 属边框的第一侧面上、或者分别位于金属边框的第一侧面和第二侧面上。在如图1所示的 实施例中，第一射频接地点1011和第二射频接地点1012分别位于金属边框的下侧面和左 侧面上。
[0040] 高频耦合单元102的第一射频接地点1011和第三射频接地点1022,可以均位于金 属边框的第一侧面上、或者分别位于金属边框的第一侧面和第三侧面上。在如图1所示的 实施例中，第一射频接地点1011和第三射频接地点1022分别位于金属边框的下侧面和右 侧面上。
[0041] 其中，金属边框的第二侧面和第三侧面为与金属边框的第一侧面相连的金属边框 的侧面。第二侧面和第三侧面可以互换，例如，在