专利名称：天线装置及移动终端的制作方法
技术领域：
本发明涉及移动通信领域，特别是指一种天线装置及移动终端。
背景技术：
随着移动通信技术的发展，移动终端的价格要做到平民化是推广未来通信技术的一个必然趋势，移动终端要兼顾结构尺寸空间最小化、功能最大化、成本最优化，在目前移动终端提供给天线的空间日趋紧张的情况下，如何做到天线空间最小化，保证天线最优性价比是需要解决的技术问题。不管是目前的2G和3G移动终端，以及未来的4G移动终端，内置FM (FrequencyModulation,调频)发射和接收天线、GPS (Global Positioning System,全球定位系统)天线和BT (Bluetooth,蓝牙)/WIFI (wireless fidelity,无线宽带)天线逐渐成为移动终端的基本配置，现有技术中在单独设计上述多个天线时，一般占用的空间比较大，并且不同天线之间的隔离度较差，提高了移动终端的成本，不利于结构和工业设计。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种天线装置及移动终端，能够在一个天线装置上实现多个天线的功能，缩小天线尺寸和面积，改善天线辐射效率，从而降低移动终端的成本。为解决上述技术问题，本发明的实施例提供技术方案如下:一方面，提供一种天线装置，包括:天线结构，所述天线结构包括一调频FM馈电脚和一 FM馈地脚,所述FM馈地脚通过FM选频电路接地；`与所述天线结构相连接的处理电路，所述处理电路包括分别与所述FM馈电脚相连接的第一信号处理电路和第二信号处理电路，所述第一信号处理电路用于接收和发射FM信号。进一步地，所述第一信号处理电路包括:与所述FM馈电脚相连接的FM信号分离电路；与所述FM信号分离电路相连接的低噪声放大器LNA电路和开关电路；与所述LNA电路和开关电路相连接的FM处理芯片。进一步地，所述第二信号处理电路包括:与所述FM馈电脚相连接的全球定位系统GPS信号分离电路；与所述GPS信号分离电路相连接的GPS处理电路。进一步地，所述第二信号处理电路包括:与所述FM馈电脚相连接的GPS信号分离电路；与所述GPS信号分离电路相连接的双工器电路；分别与所述双工器电路相连接的GPS处理电路和无线宽带WIFI处理电路。
进一步地，所述第二信号处理电路包括:与所述FM馈电脚相连接的GPS信号分离电路；与所述GPS信号分离电路相连接的双工器电路；分别与所述双工器电路相连接的GPS处理电路和蓝牙BT处理电路。进一步地，所述第二信号处理电路包括:与所述FM馈电脚相连接的GPS信号分离电路；与所述GPS信号分离电路相连接的双工器电路；分别与所述双工器电路相连接的GPS处理电路和WIFI/BT开关电路；分别与所述WIFI/BT开关电路相连接的WIFI处理电路和BT处理电路。进一步地，所述FM信号分离电路和所述GPS信号分离电路均通过天线馈电脚接触片与所述FM天线馈电脚相连接。进一步地,所述天线结构包括:第一天线单元和第二天线单元，所述第一天线单元与所述FM馈电脚和馈地脚相连接，天线工作在WIFI和BT频段；所述第二天线单元与所述FM馈电脚和馈地脚相连接,工作在GPS频段。进一步地,所述天线结构的面积不超过5mmX20mm,所述天线结构的高度不超过4mm ο 本发明实施例还提供了一种移动终端，包括上述的天线装置。本发明的实施例具有以下有益效果:上述方案中，天线装置包括天线结构和处理电路，处理电路包括有用以接收和发射FM信号的第一信号处理电路，使得本发明的天线装置具有FM天线接收功能和FM天线发射功能，另外天线装置的处理电路还包括第二信号处理电路，可以实现对GPS信号、BT信号和/或WIFI信号的接收和处理，使得本发明的天线装置可以实现多个天线的功能，并且不影响相互之间的工作，大大的节约了天线成本和空间，降低移动终端的成本。
图1为本发明实施例的天线装置的结构示意图；图2为本发明实施例的天线结构的结构示意图；图3为本发明实施例一的处理电路的结构示意图；图4为本发明实施例二的处理电路的结构示意图；图5为本发明实施例三的处理电路的结构示意图；图6为本发明实施例四的处理电路的结构示意图。
具体实施例方式为使本发明的实施例要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。本发明的实施例针对现有技术中在单独设计多个天线时，一般占用的空间比较大，并且不同天线之间的隔离度较差，提高了移动终端的成本，不利于结构和工业设计的问题，提供一种天线装置及移动终端，能够在一个天线装置上实现多个天线的功能，缩小天线尺寸和面积，改善天线辐射效率，从而降低移动终端的成本。图1为本发明实施例的天线装置的结构示意图，如图1所示，本实施例的天线装置包括:天线结构10,天线结构包括一调频FM馈电脚和一 FM馈地脚,FM馈地脚通过FM选频电路接地；与天线结构10相连接的处理电路11，处理电路11包括与FM馈电脚相连接的第一信号处理电路111和第二信号处理电路112，第一信号处理电路111用于接收和发射FM信号。其中，第二信号处理电路112可以实现对GPS信号、BT信号和/或WIFI信号的接收和处理。本发明的天线装置包括天线结构和处理电路，处理电路包括有用以接收和发射FM信号的第一信号处理电路，使得本发明的天线装置具有FM天线接收功能和FM天线发射功能，另外天线装置的处理电路还包括第二信号处理电路，可以实现对GPS信号、BT信号和/或WIFI信号的接收和处理，使得本发明的天线装置可以实现多个天线的功能，并且不影响相互之间的工作,大大的节约了天线成本和空间，降低移动终端的成本。下面结合具体的实施例对本发明提供的天线装置进行进一步介绍:实施例一:如图1所示，本实施例的天线装置包括:天线结构10,天线结构包括一调频FM馈电脚和一 FM馈地脚,FM馈地脚通过FM选频电路接地；·与天线结构10相连接的处理电路11，处理电路11包括与FM馈电脚相连接的第一信号处理电路111和第二信号处理电路112，第一信号处理电路111用于接收和发射FM信号。其中，第二信号处理电路112可以实现对GPS信号的接收和处理。如图2所示为本发明的天线结构的结构示意图，天线结构10包括第一天线单元101和第二天线单元102,第一天线单元101与FM馈电脚相连接,再通过FM选频电路接地，天线工作在WIFI和BT频段；第二天线单元102与FM馈电脚相连接，再通过FM选频电路接地，天线工作在GPS频段。该天线装置优选采用FPC (Flexible Printed Circuit board,柔性印刷电路板)材料进行设计，这样可以易于结构设计和量产装配，当然采用其他工艺或者其他材料也可以实现；天线结构10米用新型的PIFA(Planar Inverted F-shaped Antenna,平面倒F型天线)类型天线进行设计，主要是在FM馈地脚增加了一个FM选频电路。由于考虑到GPS天线实际使用情况的效果问题，优选地把该天线结构设计在移动终端顶部，有利改善该天线结构实际使用的GPS天线的上半球效率，从而改善该天线装置的实际使用效果。如图2所示，该天线结构具有一个馈电脚和一个馈地脚，在走线设计上采用不同频率的天线走线互相耦合的方式，而且采用馈地脚增加FM选频电路的设计方式，在实现GPS天线小型化的同时，通过这个FM选频电路还使得这个常规的PIFA天线具备了 FM天线的功能，具有FM信号的良好接收和发射功能。而且这种天线结构还具有改善天线辐射效率和缩小天线尺寸和面积等优点，如普通PIFA类型的GPS天线，天线工作频率为1575.42MHz，正常的走线长度至少需要50mm左右的走线长度，而本实施例采用新型的PIFA天线类型进行设计，采用不同频率的天线走线互相耦合方式，GPS天线长度可以缩短到30mm，尺寸缩小了 40%，达到了小型化天线的目的。本实施例实现将具有FM功能和GPS功能的天线设计成一个天线结构，如图2所示,该天线结构的面积不大于5_X 20mm,不需要天线净空区,大大降低了天线设计走线面积和生产成本，为工业设计和结构设计提供了充分的发挥空间，而且具有更好的天线辐射效率和性能。在对天线走线的具体设计中需要注意不同频率天线走线间的相互耦合间距和走线长短情况，以及天线馈电脚和馈地脚间距和长度情况，因为不同频率天线走线间的相互耦合间距和走线长短情况会影响天线的工作频率、带宽和谐振深度，从而影响天线的辐射效率。同时天线高度越高越有利天线的辐射性能，从而提高天线辐射效率，优选地，本实施例的天线的高度为4.0mm,天线走线的布局以及尺寸如图2所示。天线结构的设计具体可以根据实际移动终端环境进行优化调整，结合天线匹配电路的优化设计，从而达到多个天线都能具有较好的天线性能的目的。其中，天线结构10的馈地脚和相应的FM选频电路还起到FM信号的抑制作用，使得FM信号可以通过这个天线结构发射或者接收，而不直接到地。如图3所示为本实施例的处理电路的结构示意图，本实施例的处理电路位于PCB (印刷电路板)上，PCB主板长度为110mm，PCB主板宽度为55mm，PCB主板厚度为1.0mm。如图3所示，第一信号处理电路111包括:与FM馈电脚相连接的FM信号分离电路1111 ;与FM信号分离电路 1111相连接的LNA(低噪声放大器)电路和开关电路1112 ;与LNA电路和开关电路1112相连接的FM处理芯片1113。第二信号处理电路112包括:与FM馈电脚相连接的GPS信号分离电路1121 ;与GPS信号分离电路1121相连接的GPS处理电路 1122。对于FM接收信号，天线结构的馈地脚通过FM选频电路与移动终端内设置的PCB主板的地处于隔离状态，天线结构的馈电脚通过天线馈电脚接触片和FM信号分离电路1111相通，然后通过LNA电路和开关电路1112和FM处理芯片1113相通，并与GPS信号分离电路1121隔离，此时天线装置工作在FM天线接收状态。对于FM发射信号，FM发射信号通过FM处理芯片1113的电路信号调制后，经过LNA电路和开关电路1112到FM信号分离电路1111，最后通过天线结构发射出去，此时天线装置工作在FM天线发射状态。对于GPS信号，天线结构的馈地脚通过天线地脚接触片和FM选频电路与移动终端内设置的PCB主板的地相通，天线结构的馈电脚通过天线馈电脚接触片和GPS信号分离电路1121、GPS处理电路1122相通，并与FM信号分离电路1111隔离，GPS信号此时经由GPS信号分离电路1121进入到GPS处理电路1122，天线装置工作在GPS天线状态。在上述说明中移动终端内设置的多功能天线装置的天线结构可以是单极子天线、PIFA、环形天线等一切形式的天线，其工艺可以是铁片、FPC、陶瓷、PCB天线、LDS(激光直接成型)等一切形式的工艺。该天线装置优选内置在移动终端内，也适用于外置天线等一切形式的天线类型。本实施例的天线装置为GPS和FM 二合一天线装置，不但具有内置FM天线接收功能，无需外接耳机就可以轻松享受FM接收功能的便利；而且还具有内置FM天线发射功能，可以利用FM的发射功能与朋友一起分享移动终端内的各种音频信息，也能达到利用FM发射功能实现GPS导航语音信息的车载应用，节省安装车载导航的成本，实现了二合一的天线设计，而且达到天线间不相互影响工作的要求，大大节约的设备天线成本和空间，极大地增加了产品卖点和提升产品市场竞争力，非常适合在带FM收音机功能的移动终端或者智能家电等终端设备上推广使用。实施例二:如图1所示，本实施例的天线装置包括:天线结构10,天线结构包括一调频FM馈电脚和一 FM馈地脚,FM馈地脚通过FM选频电路接地；与天线结构10相连接的处理电路11，处理电路11包括与FM馈电脚相连接的第一信号处理电路111和第二信号处理电路112，第一信号处理电路111用于接收和发射FM信号。其中，第二信号处理电路112可以实现对GPS信号和WIFI信号的接收和处理。
如图2所示为本发明的天线结构的结构示意图，天线结构10包括第一天线单元101和第二天线单元102,第一天线单元101与FM馈电脚相连接,再通过FM选频电路接地，天线工作在WIFI和BT频段；第二天线单元102与FM馈电脚相连接，再通过FM选频电路接地，天线工作在GPS频段。该天线装置优选采用FPC材料进行设计，这样可以易于结构设计和量产装配，当然采用其他工艺或者其他材料也可以实现；天线结构10采用新型的PIFA类型天线进行设计，主要是在FM馈地脚增加了一个FM选频电路。由于考虑到GPS天线和WIFI天线实际使用情况的效果问题，优选地把该天线结构设计在移动终端顶部，有利改善该天线结构实际使用的GPS天线和WIFI天线的上半球效率，从而改善该天线装置的实际使用效果。如图2所示，该天线结构具有一个馈电脚和一个馈地脚，在走线设计上采用不同频率的天线走线互相耦合的方式，而且采用馈地脚增加FM选频电路的设计方式，在实现GPS天线和WIFI天线小型化的同时，通过这个FM选频电路还使得这个常规的PIFA天线具备了 FM天线的功能，具有FM信号的良好接收和发射功能。而且这种天线结构还具有改善天线辐射效率和缩小天线尺寸和面积等优点，如普通PIFA类型的GPS天线，天线工作频率为1575.42MHz,正常的走线长度至少需要50mm左右的走线长度，同时普通的PIFA类型的WIFI天线工作频率设计在2400MHz-2485MHz，正常的走线长度至少需要20mm左右的走线长度；而本实施例采用新型的PIFA天线类型进行设计，采用不同频率的天线走线互相耦合方式，GPS天线长度可以缩短到30mm，尺寸缩小了 40 %，WIFI天线长度可以缩短到15mm左右，尺寸缩小了 25%，达到了小型化天线的目的。本实施例实现将具有FM功能、WIFI功能和GPS功能的天线设计成一个天线结构,如图2所示,该天线结构的面积不大于5_X 20mm,不需要天线净空区，大大降低了天线设计走线面积和生产成本，为工业设计和结构设计提供了充分的发挥空间，而且具有更好的天线辐射效率和性能。在对天线走线的具体设计中需要注意不同频率天线走线间的相互耦合间距和走线长短情况，以及天线馈电脚和馈地脚间距和长度情况，因为不同频率天线走线间的相互耦合间距和走线长短情况会影响天线的工作频率、带宽和谐振深度，从而影响天线的辐射效率。同时天线高度越高越有利天线的辐射性能，从而提高天线辐射效率，优选地，本实施例的天线的高度为4.0mm,天线走线的布局以及尺寸如图2所示。天线结构的设计具体可以根据实际移动终端环境进行优化调整，结合天线匹配电路的优化设计，从而达到多个天线都能具有较好的天线性能的目的。其中，天线结构10的馈地脚和相应的FM选频电路还起到FM信号的抑制作用，使得FM信号可以通过这个天线结构发射或者接收，而不直接到地。如图4所示为本实施例的处理电路的结构示意图，本实施例的处理电路位于PCB上，优选地，PCB主板长度为110mm，PCB主板宽度为55mm，PCB主板厚度为1.0mm。如图4所示，第一信号处理电路111包括:与FM馈电脚相连接的FM信号分离电路1111 ^FM信号分离电路1111相连接的LNA电路和开关电路1112 ;与LNA电路和开关电路1112相连接的FM处理芯片1113。第二信号处理电路112包括:与FM馈电脚相连接的GPS信号分离电路1121 ;与GPS信号分离电路1121相连接的双工器电路1123，分别与双工器电路1123相连接的GPS处理电路1122和WIFI处理电路1124。对于FM接收信号，天线结构的馈地脚通过FM选频电路与移动终端内设置的PCB主板的地处于隔离状态，天线结构的馈电脚通过天线馈电脚接触片和FM信号分离电路1111相通，然后通过LNA电路和开关电路1112和FM处理芯片1113相通，并与GPS信号分离电路1121隔离，此时天线装置工作在FM天线接收状态。对于FM发射信号，FM发射信号通过FM处理芯片1113的电路信号调制后，经过LNA电路和开关电路1112到FM信号分离电路1111，最后通过天线结构发射出去，此时天线装置工作在FM天线发射状态。 对于GPS信号，天线结构的馈地脚通过天线地脚接触片和FM选频电路与移动终端内设置的PCB主板的地相通，天线结构的馈电脚通过天线馈电脚接触片和GPS信号分离电路1121、双工器电路1123相通，并与FM信号分离电路1111隔离，GPS信号和WIFI信号此时都进入到GPS信号分离电路1121和双工器电路1123，双工器电路1123此时工作在GPS处理电路1122上，天线装置工作在GPS天线状态。对于WIFI信号,天线结构的馈地脚通过天线地脚接触片和FM选频电路与移动终端内设置的PCB主板的地相通，天线结构的馈电脚通过天线馈电脚接触片和GPS信号分离电路1121、双工器电路1123相通，并与FM信号分离电路1111隔离，GPS信号和WIFI信号此时都进入到GPS信号分离电路1121和双工器电路1123，双工器电路1123此时工作在WIFI处理电路1124上，天线装置工作在WIFI天线状态。在上述说明中移动终端内设置的多功能天线装置的天线结构可以是单极子天线、PIFA、环形天线等一切形式的天线，其工艺可以是铁片、FPC、陶瓷、PCB天线、LDS等一切形式的工艺。该天线装置优选内置在移动终端内，也适用于外置天线等一切形式的天线类型。本实施例的天线装置为GPS、WIFI和FM三合一天线装置，不但具有内置FM天线接收功能，无需外接耳机就可以轻松享受FM接收功能的便利；而且还具有内置FM天线发射功能，可以利用FM的发射功能与朋友一起分享移动终端内的各种音频信息，也能达到利用FM发射功能实现GPS导航语音信息的车载应用，节省安装车载导航的成本，同时该天线装置还具有WIFI天线的功能，实现了三合一的天线设计，而且达到天线间不相互影响工作的要求，大大节约的设备天 线成本和空间，极大地增加了产品卖点和提升产品市场竞争力，非常适合在带FM收音机功能的移动终端或者智能家电等终端设备上推广使用。
实施例三:如图1所示，本实施例的天线装置包括:天线结构10,天线结构包括一调频FM馈电脚和一 FM馈地脚,FM馈地脚通过FM选频电路接地；与天线结构10相连接的处理电路11，处理电路11包括与FM馈电脚相连接的第一信号处理电路111和第二信号处理电路112，第一信号处理电路111用于接收和发射FM信号。其中，第二信号处理电路112可以实现对GPS信号和BT信号的接收和处理。如图2所示为本发明的天线结构的结构示意图，天线结构10包括第一天线单元101和第二天线单元102,第一天线单元101与FM馈电脚相连接,再通过FM选频电路接地，天线工作在WIFI和BT频段；第二天线单元102与FM馈电脚相连接，再通过FM选频电路接地，天线工作在GPS频段。该天线装置优选采用FPC材料进行设计，这样可以易于结构设计和量产装配，当然采用其他工艺或者其他材料也可以实现；天线结构10采用新型的PIFA类型天线进行设计，主要是在FM馈地脚增加了一个FM选频电路。由于考虑到GPS天线实际使用情况的效果问题，优选地把该天线结构设计在移动终端顶部，有利改善该天线结构实际使用的GPS天线的上半球效率，从而改善该天线装置的实际使用效果。如图2所示，该天线结构具有一个馈电脚和一个馈地脚，在走线设计上采用不同频率的天线走线互相耦合的方式，而且采用馈地脚增加FM选频电路的设计方式，在实现GPS天线和BT天线小型化的同 时，通过这个FM选频电路还使得这个常规的PIFA天线具备了 FM天线的功能，具有FM信号的良好接收和发射功能。而且这种天线结构还具有改善天线辐射效率和缩小天线尺寸和面积等优点，如普通PIFA类型的GPS天线，天线工作频率为1575.42MHz,正常的走线长度至少需要50mm左右的走线长度，同时普通的PIFA类型的BT天线工作频率设计在2400MHz-2485MHz，正常的走线长度至少需要20mm左右的走线长度；而本实施例采用新型的PIFA天线类型进行设计，采用不同频率的天线走线互相耦合方式，GPS天线长度可以缩短到30mm，尺寸缩小了 40%，BT天线长度可以缩短到15mm左右，尺寸缩小了 25 %，达到了小型化天线的目的。本实施例实现将具有FM功能、BT功能和GPS功能的天线设计成一个天线结构，如图2所示,该天线结构的面积不大于5mmX20mm,不需要天线净空区，大大降低了天线设计走线面积和生产成本，为工业设计和结构设计提供了充分的发挥空间，而且具有更好的天线辐射效率和性能。在对天线走线的具体设计中需要注意不同频率天线走线间的相互耦合间距和走线长短情况，以及天线馈电脚和馈地脚间距和长度情况，因为不同频率天线走线间的相互耦合间距和走线长短情况会影响天线的工作频率、带宽和谐振深度，从而影响天线的辐射效率。同时天线高度越高越有利天线的辐射性能，从而提高天线辐射效率，优选地，本实施例的天线的高度为4.0mm,天线走线的布局以及尺寸如图2所示。天线结构的设计具体可以根据实际移动终端环境进行优化调整，结合天线匹配电路的优化设计，从而达到多个天线都能具有较好的天线性能的目的。其中，天线结构10的馈地脚和相应的FM选频电路还起到FM信号的抑制作用，使得FM信号可以通过这个天线结构发射或者接收，而不直接到地。
如图5所示为本实施例的处理电路的结构示意图，本实施例的处理电路位于PCB上，优选地，PCB主板长度为110mm，PCB主板宽度为55mm，PCB主板厚度为1.0mm。如图5所示，第一信号处理电路111包括:与FM馈电脚相连接的FM信号分离电路1111 ^FM信号分离电路1111相连接的LNA电路和开关电路1112 ;与LNA电路和开关电路1112相连接的FM处理芯片1113。第二信号处理电路112包括:与FM馈电脚相连接的GPS信号分离电路1121 ;与GPS信号分离电路1121相连接的双工器电路1123，分别与双工器电路1123相连接的GPS处理电路1122和BT处理电路1125。对于FM接收信号，天线结构的馈地脚通过FM选频电路与移动终端内设置的PCB主板的地处于隔离状态，天线结构的馈电脚通过天线馈电脚接触片和FM信号分离电路1111相通，然后通过LNA电路和开关电路1112和FM处理芯片1113相通，并与GPS信号分离电路1121隔离，此时天线装置工作在FM天线接收状态。对于FM发射信号，FM发射信号通过FM处理芯片1113的电路信号调制后，经过LNA电路和开关电路1112到FM信号分离电路1111，最后通过天线结构发射出去，此时天线装置工作在FM天线发射状态。对于GPS信号，天线结构的馈地脚通过天线地脚接触片和FM选频电路与移动终端内设置的PCB主板的地相通，天线结构的馈电脚通过天线馈电脚接触片和GPS信号分离电路1121、双工器电路1123相通，并与FM信号分离电路1111隔离，GPS信号和BT信号此时都进入到GPS信号分离电路1121和双工器电路1123，双工器电路1123此时工作在GPS处理电路1122上，天线装置工作在GPS天线状态。对于BT信号，天线结构的馈地脚通过天线地脚接触片和FM选频电路与移动终端内设置的PCB主板的地相通，天线结构的馈电脚通过天线馈电脚接触片和GPS信号分离电路1121、双工器电路1123相通，并与FM信号分离电路1111隔离，GPS信号和BT信号此时都进入到GPS信号分离电路1121和双工器电路1123，双工器电路1123此时工作在BT处理电路1125上，天线装置工作在BT天线状态。在上述说明中移动终端内设置的多功能天线装置的天线结构可以是单极子天线、PIFA、环形天线等一切形式的天线，其工艺可以是铁片、FPC、陶瓷、PCB天线、LDS等一切形式的工艺。该天线装置优选内置在移动终端内，也适用于外置天线等一切形式的天线类型。本实施例的天线装置为GPS、BT和FM三合一天线装置，不但具有内置FM天线接收功能，无需外接耳机就可以轻松享受FM接收功能的便利；而且还具有内置FM天线发射功能，可以利用FM的发射功能与朋友一起分享移动终端内的各种音频信息，也能达到利用FM发射功能实现GPS导航语音信息的车载应用，节省安装车载导航的成本，同时该天线装置还具有BT天线的功能，实现了三合一的天线设计，而且达到天线间不相互影响工作的要求，大大节约的设备天线成本和空间，极大地增加了产品卖点和提升产品市场竞争力，非常适合在带FM收音机功能的移动终端或者智能家电等终端设备上推广使用。实施例四:如图1所示，本实施例的天线装置包括:天线结构10,天线结构包括一调频FM馈电脚和一 FM馈地脚,FM馈地脚通过FM选频电路接地； 与天线结构10相连接的处理电路11，处理电路11包括与FM馈电脚相连接的第一信号处理电路111和第二信号处理电路112，第一信号处理电路111用于接收和发射FM信号。其中，第二信号处理电路112可以实现对GPS信号、WIFI信号和BT信号的接收和处理。如图2所示为本发明的天线结构的结构示意图，天线结构10包括第一天线单元101和第二天线单元102,第一天线单元101与FM馈电脚相连接,再通过FM选频电路接地，天线工作在WIFI和BT频段；第二天线单元102与FM馈电脚相连接，再通过FM选频电路接地，天线工作在GPS频段。该天线装置优选采用FPC材料进行设计，这样可以易于结构设计和量产装配，当然采用其他工艺或者其他材料也可以实现；天线结构10采用新型的PIFA类型天线进行设计，主要是在FM馈地脚增加了一个FM选频电路。由于考虑到GPS天线和WIFI天线实际使用情况的效果问题，优选地把该天线结构设计在移动终端顶部，有利改善该天线结构实际使用的GPS天线和WIFI天线的上半球效率，从而改善该天线装置的实际使用效果。
如图2所示，该天线结构具有一个馈电脚和一个馈地脚，在走线设计上采用不同频率的天线走线互相耦合的方式，而且采用馈地脚增加FM选频电路的设计方式，在实现GPS天线和WIFI天线、BT天线小型化的同时，通过这个FM选频电路还使得这个常规的PIFA天线具备了 FM天线的功能，具有FM信号的良好接收和发射功能。而且这种天线结构还具有改善天线辐射效率和缩小天线尺寸和面积等优点，如普通PIFA类型的GPS天线，天线工作频率为1575.42MHz，正常的走线长度至少需要50mm左右的走线长度，同时普通的PIFA类型的BT天线和WIFI天线工作频率设计在2400MHz-2485MHz，正常的走线长度至少需要20mm左右的走线长度；而本实施例采用新型的PIFA天线类型进行设计，采用不同频率的天线走线互相耦合方式，GPS天线长度可以缩短到30mm，尺寸缩小了 40%，BT天线和WIFI天线长度可以缩短到15mm左右，尺寸缩小了 25%，达到了小型化天线的目的。本实施例实现将具有FM功能、WIFI功能、BT功能和GPS功能的天线设计成一个天线结构,如图2所示,该天线结构的面积不大于5mmX 20mm，不需要天线净空区，大大降低了天线设计走线面积和生产成本，为工业设计和结构设计提供了充分的发挥空间，而且具有更好的天线辐射效率和性能。在对天线走线的具体设计中需要注意不同频率天线走线间的相互耦合间距和走线长短情况，以及天线馈电脚和馈地脚间距和长度情况，因为不同频率天线走线间的相互耦合间距和走线长短情况会影响天线的工作频率、带宽和谐振深度，从而影响天线的辐射效率。同时天线高度越高越有利天线的辐射性能，从而提高天线辐射效率，优选地，本实施例的天线的高度为4.0mm,天线走线的布局以及尺寸如图2所示。天线结构的设计具体可以根据实际移动终端环境进行优化调整，结合天线匹配电路的优化设计，从而达到多个天线都能具有较好的天线性能的目的。其中，天线结构10的馈地脚和相应的FM选频电路还起到FM信号的抑制作用，使得FM信号可以通过这个天线结构发射或者接收，而不直接到地。如图6所示为本实施例的处理电路的结构示意图，本实施例的处理电路位于PCB上，优选地，PCB主板长度为110mm，PCB主板宽度为55mm，PCB主板厚度为1.0mm。如图6所示，第一信号处理电路111包括:与FM馈电脚相连接的FM信号分离电路1111 ^FM信号分离电路1111相连接的LNA电路和开关电路1112 ;与LNA电路和开关电路1112相连接的FM处理芯片1113。第二信号处理电路112包括:与FM馈电脚相连接的GPS信号分离电路1121 ;与GPS信号分离电路1121相连接的双工器电路1123，分别与双工器电路1123相连接的GPS处理电路1122和WIFI/BT开关电路1126，分别与WIFI/BT开关电路1126相连接的WIFI处理电路1124和BT处理电路1125，其中双工器电路1123可以为WIFI/BT双工器电路。对于FM接收信号，天线结构的馈地脚通过FM选频电路与移动终端内设置的PCB主板的地处于隔离状态，天线结构的馈电脚通过天线馈电脚接触片和FM信号分离电路1111相通，然后通过LNA电路和开关电路1112和FM处理芯片1113相通，并与GPS信号分离电路1121隔离，此时天线装置工作在FM天线接收状态。对于FM发射信号，FM发射信号通过FM处理芯片1113的电路信号调制后，经过LNA电路和开关电路1112到FM信号分离电路1111，最后通过天线结构发射出去，此时天线装置工作在FM天线发射状态。对于GPS信号，天线结构的馈地脚通过天线地脚接触片和FM选频电路与移动终端内设置的PCB主板的地相通，天线结构的馈电脚通过天线馈电脚接触片和GPS信号分离电路1121、双工器电路1123相通，并与FM信号分离电路1111隔离，GPS信号、WIFI信号和BT信号此时都进入到GPS信号分离电路1121和双工器电路1123，双工器电路1123此时工作在GPS处理电路1122上，天线装置工作在GPS天线状态。
对于WIFI信号,天线结构的馈地脚通过天线地脚接触片和FM选频电路与移动终端内设置的PCB主板的地相通，天线结构的馈电脚通过天线馈电脚接触片和GPS信号分离电路1121、双工器电路1123相通，并与FM信号分离电路1111隔离，GPS信号、WIFI信号和BT信号此时都进入到GPS信号分离电路1121和双工器电路1123，双工器电路1123此时工作在WIFI处理电路1124和BT处理电路1125上，而且WIFI/BT开关电路1126通过软件控制使WIFI信号与WIFI处理电路1124相通，天线装置工作在WIFI天线状态。对于BT信号，天线结构的馈地脚通过天线地脚接触片和FM选频电路与移动终端内设置的PCB主板的地相通，天线结构的馈电脚通过天线馈电脚接触片和GPS信号分离电路1121、双工器电路1123相通，并与FM信号分离电路1111隔离，GPS信号、WIFI信号和BT信号此时都进入到GPS信号分离电路1121和双工器电路1123，双工器电路1123此时工作在WIFI处理电路1124和BT处理电路1125上，而且WIFI/BT开关电路1126通过软件控制使BT信号与BT处理电路1125相通，天线装置工作在BT天线状态。在上述说明中移动终端内设置的多功能天线装置的天线结构可以是单极子天线、PIFA、环形天线等一切形式的天线，其工艺可以是铁片、FPC、陶瓷、PCB天线、LDS等一切形式的工艺。该天线装置优选内置在移动终端内，也适用于外置天线等一切形式的天线类型。
本实施例的天线装置为GPS、BT、WIFI和FM四合一天线装置，不但具有内置FM天线接收功能，无需外接耳机就可以轻松享受FM接收功能的便利；而且还具有内置FM天线发射功能，可以利用FM的发射功能与朋友一起分享移动终端内的各种音频信息，也能达到利用FM发射功能实现GPS导航语音信息的车载应用，节省安装车载导航的成本，同时该天线装置还具有BT天线和WIFI天线的功能，实现了四合一的天线设计，而且达到天线间不相互影响工作的要求，大大节约的设备天线成本和空间，极大地增加了产品卖点和提升产品市场竞争力，非常适合在带FM收音机功能的移动终端或者智能家电等终端设备上推广使用。
本发明还提供了一种移动终端，包括上述的天线装置，该移动终端可以为2G、
2.5G、2.75G、3G、3.5G或者4G等一切形式的移动终端或者智能家电。以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明 的保护范围。
权利要求
1.一种天线装置，其特征在于，包括: 天线结构，所述天线结构包括一调频FM馈电脚和一 FM馈地脚,所述FM馈地脚通过FM选频电路接地； 与所述天线结构相连接的处理电路，所述处理电路包括分别与所述FM馈电脚相连接的第一信号处理电路和第二信号处理电路，所述第一信号处理电路用于接收和发射FM信号。
2.根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于，所述第一信号处理电路包括: 与所述FM馈电脚相连接的FM信号分离电路； 与所述FM信号分离电路相连接的低噪声放大器LNA电路和开关电路； 与所述LNA电路和开关电路相连接的FM处理芯片。
3.根据权利要求2所述的天线装置，其特征在于，所述第二信号处理电路包括: 与所述FM馈电脚相连接的全球定位系统GPS信号分离电路； 与所述GPS信号分离电路相连接的GPS处理电路。
4.根据权利要求2所述的天线装置，其特征在于，所述第二信号处理电路包括: 与所述FM馈电脚相连接的GPS信号分离电路； 与所述GPS信号分离电路相连接的双工器电路； 分别与所述双工 器电路相连接的GPS处理电路和无线宽带WIFI处理电路。
5.根据权利要求2所述的天线装置，其特征在于，所述第二信号处理电路包括: 与所述FM馈电脚相连接的GPS信号分离电路； 与所述GPS信号分离电路相连接的双工器电路； 分别与所述双工器电路相连接的GPS处理电路和蓝牙BT处理电路。
6.根据权利要求2所述的天线装置，其特征在于，所述第二信号处理电路包括: 与所述FM馈电脚相连接的GPS信号分离电路； 与所述GPS信号分离电路相连接的双工器电路； 分别与所述双工器电路相连接的GPS处理电路和WIFI/BT开关电路； 分别与所述WIFI/BT开关电路相连接的WIFI处理电路和BT处理电路。
7.根据权利要求3所述的天线装置，其特征在于，所述FM信号分离电路和所述GPS信号分离电路均通过天线馈电脚接触片与所述FM天线馈电脚相连接。
8.根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于，所述天线结构包括: 第一天线单元和第二天线单元，所述第一天线单元与所述FM馈电脚和馈地脚相连接，天线工作在WIFI和BT频段；所述第二天线单元与所述FM馈电脚和馈地脚相连接,工作在GPS频段。
9.根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于，所述天线结构的面积不超过5mmX 20mm,所述天线结构的高度不超过4mm。
10.一种移动终端，其特征在于，包括如权利要求1-9中任一项所述的天线装置。
全文摘要
本发明提供一种天线装置及移动终端，属于移动通信领域。其中，该天线装置包括天线结构，所述天线结构包括一调频FM馈电脚和一FM馈地脚，所述FM馈地脚通过FM选频电路接地；与所述天线结构相连接的处理电路，所述处理电路包括分别与所述FM馈电脚相连接的第一信号处理电路和第二信号处理电路，所述第一信号处理电路用于接收和发射FM信号。本发明实施例的天线装置结构简单，能够实现多个天线的功能，并能够缩小天线尺寸和面积，改善天线辐射效率，从而降低移动终端的成本。
文档编号H01Q5/01GK103247856SQ20121002495
公开日2013年8月14日 申请日期2012年2月3日 优先权日2012年2月3日
发明者黄龙海, 林金强, 杨万丽, 张龙 申请人:联想移动通信科技有限公司