天线系统及移动终端的制作方法

本发明涉及通讯技术领域，尤其涉及一种天线系统及移动终端。

背景技术：

随着通讯技术的发展，移动终端如手机常常设置有两个天线单元，如wifi5g、wifi2.4g，两个天线单元一般位于手机沿宽度方向的两端，射频源设置于两个天线单元之间，显然，这种结构增加了各天线单元与射频源之间的距离，增加了信号传输中的能量损耗；且这种天线结构，两个天线单元的隔离度比较低，可能造成二者相互影响。

技术实现要素：

本发明提供了一种天线系统及移动终端，能够解决上述问题。

本发明的第一方面提供了一种天线系统，包括：

电路板，包括射频源和连接地，所述射频源包括相邻的第一边与第二边；

第一天线单元，设置于所述第一边的外侧，且包括多个相互连接的第一条形段，所述第一天线单元具有第一馈电点和第一馈地点；

第二天线单元，设置于所述第二边的外侧，且包括多个相互连接的第二条形段，所述第二天线单元具有第二馈电点和第二馈地点；

至少一个所述第一条形段与至少一个所述第二条形段垂直设置，所述第一馈电点、所述第二馈电点均与所述射频源连接，所述第一馈地点和所述第二馈地点均与所述连接地连接，以形成第一天线和第二天线。

优选地，所述第一天线单元包括相互连接的第一子单元和第二子单元，所述第一子单元和所述第二子单元均包括有所述第一条形段；所述第二天线单元包括相互连接的第三子单元和第四子单元，所述第三子单元与所述第四子单元均包括有所述第二条形段，所述第一子单元的第一条形段与所述第三子单元的第二条形段垂直设置；所述第二子单元的第一条形段与所述第四子单元的第二条形段垂直设置。

优选地，所述第一子单元与所述第三子单元位于同一平面，且该平面与所述第二子单元所在的平面、所述第四子单元所在的平面均垂直。

优选地，所述第一馈地点与所述第一馈电点均设置于所述第一子单元远离所述第二子单元的一侧；所述第二馈地点与所述第二馈电点均设置于所述第三子单元远离所述第四子单元的一侧。

优选地，所述第一天线的辐射路径为自所述第一馈电点经所述第一子单元至所述第二子单元，且所述第一天线的工作频率为2.4～2.484ghz和5.15～5.875ghz。

优选地，所述第二天线的辐射路径为自所述第二馈电点经所述第三子单元至所述第四子单元，且所述第二天线的工作频率为2.4～2.484ghz和5.15～5.875ghz。

优选地，所述第一子单元与所述第三子单元的结构相同；所述第二子单元与所述第四子单元的结构相同。

优选地，所述电路板上还设有隔离槽，沿所述电路板的厚度方向，所述隔离槽的投影位于所述第一天线单元的投影与所述第二天线单元的投影之间。

优选地，还包括连接线，所述第一馈地点通过所述连接线与所述第二馈地点连接。

本发明的第二方面提供了一种移动终端，包括如上任一项所述的天线系统。

本发明提供的技术方案可以达到以下有益效果：

本发明所提供的天线系统，将两个天线单元设置于射频源相邻的两条边的外侧，能够缩短两个天线单元与射频源之间的距离，减少信号传输过程中的能量损耗；且将两个天线单元垂直设置，能够尽可能减小相邻的两个天线单元的耦合，保证二者的隔离度，进而提高天线的性能。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本发明。

附图说明

图1为本发明所提供的天线系统的一种具体实施例的结构示意图；

图2为本发明所提供的天线系统的一种具体实施例的正视图；

图3为本发明所提供的天线系统中，第一天线单元、第二天线单元以及连接线的结构示意图；

图4为本发明所提供的天线系统的回波损耗以及隔离度图；

图5为本发明所提供的天线系统的辐射效率图；

图6为本发明所提供的天线系统的包络相关系数图；

图7为本发明所提供的天线系统各对比例的回波损耗以及隔离度的对比图。

附图标记：

10-电路板；

11-隔离槽；

12-第一净空区；

13-第二净空区；

20-第一天线单元；

21-第一子单元；

22-第二子单元；

23-第一馈地点；

24-第一馈电点；

30-第二天线单元；

31-第三子单元；

32-第四子单元；

33-第二馈地点；

34-第二馈电点；

40-连接线。

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

具体实施方式

下面通过具体的实施例并结合附图对本发明做进一步的详细描述。

本发明实施例提供了一种天线系统，如图1-3所示，包括电路板10、第一天线单元20和第二天线单元30，电路板10包括射频源和连接地，射频源包括相邻的第一边与第二边；第一天线单元20设置于第一边的外侧，且第一天线单元20包括多个相互连接的第一条形段，第一天线单元20具有第一馈电点24和第一馈地点23；第二天线单元30设置于第二边的外侧，且第二天线单元30包括多个相互连接的第二条形段，第二天线单元30具有第二馈电点34和第二馈地点33。可以理解地，射频源可以为长方形结构，或者近似长方形结构，第一天线单元20和第二天线单元30设置于射频源相邻的两边，以使第一天线单元20和第二天线单元30距离射频源较近；值得注意的是，射频源也可以为其它结构，如圆形结构，此时相邻的第一边和第二边为射频源的圆周，不论射频源为什么结构，第一天线单元20与第二天线单元30均设置于射频源的附近，以缩短两个天线单元与射频源的连接线路。

具体地，至少一个第一条形段与至少一个第二条形段垂直设置，即，可以各第一条形段与各第二条形段均垂直，也可以仅其中一部分第一条形段与第二条形段垂直设置，且第一馈电点24、第二馈电点34均与射频源连接，第一馈地点23和第二馈地点33均与连接地连接，以形成第一天线和第二天线。

上述天线系统，将两个天线单元(即第一天线单元20和第二天线单元30)设置于射频源相邻的两条边的外侧，能够缩短两个天线单元与射频源之间的距离，减少信号传输过程中的能量损耗；且将两个天线单元中的至少部分垂直设置，能够尽可能减小相邻的两个天线单元的耦合，保证两个天线单元的隔离度，进而提高第一天线和第二天线的性能。

上述第一天线单元20和第二天线单元30可以为柔性电路板，也可以直接通过lds(laser-direct-structuring，激光直接成型技术)工艺将成型。

一般地，第一天线单元20与第二天线单元30之间留有间隔，该间隔可以与第一条形段或者第二条形段的延伸方向平行，以更好地隔离第一天线单元20与第二天线单元30，防止二者的耦合。

如图3所示，第一天线单元20包括相互连接的第一子单元21和第二子单元22，第一子单元21和第二子单元22均包括有第一条形段；第二天线单元30包括相互连接的第三子单元31和第四子单元32，第三子单元31与第四子单元32均包括有第二条形段，第一子单元21的第一条形段与第三子单元31的第二条形段垂直设置；第二子单元22的第一条形段与第四子单元32的第二条形段垂直设置，采用这种方式，使两个天线单元能够实现更好地耦合，从而增加两个天线单元的隔离度。

其中，第一子单元21和第二子单元22可以各自包括一个第一条形段，也可以各自包括两个、三个或者更多个第一条形段。同理，第三子单元31和第四子单元32可以各自包括一个第二条形段，也可以各自包括两个、三个或者更多个第二条形段。需要说明的是，第一子单元21的第一条形段的个数与第二子单元22的第一条形段的个数可以相等，也可以不相等；第三子单元31的第二条形段和第四子单元32的第二条形段的个数可以相等，也可以不相等；且第一条形段和第二条形段的结构可以相同，也可以不同。

本申请提供的一种实施例中，如图3所示，第一子单元21包括三个顺次连接的第一条形段，使第一子单元21形成s型结构，第二子单元22包括一个第一条形段，第二子单元22的第一条形段连接于第一子单元21最外侧的一个第一条形段，即四个第一条形段顺次连接。第三子单元31包括三个顺次连接的第二条形段，使第三子单元31形成s型结构，第四子单元32包括一个第二条形段，第四子单元32的第二条形段连接于第三子单元31最外侧的一个第二条形段，即四个第二条形段顺次连接。具体地，任意一条第一条形段与任意一条第二条形段均相互垂直，以进一步减小第一天线单元20与第二天线单元30之间的耦合。

一般地，第一子单元21、第二子单元22、第三子单元31以及第四子单元32各自为平面结构，以便于天线系统的布置。

进一步地，第一子单元21与第三子单元31位于同一平面，且该平面与第二子单元22所在的平面、第四子单元32所在的平面均垂直，通过上述结构，能够更好地减小第一天线单元20和第二天线单元30之间的耦合，从而提高天线系统的性能。

在任意一条第一条形段与任意一条第二条形段均相互垂直时，第二子单元22所在的平面和第四子单元32所在的平面可以相互垂直。

为了便于加工以及天线系统的布置，第一子单元21与第三子单元31的结构相同；第二子单元22与第四子单元32的结构相同，第一天线单元20和第二天线单元30的长度l1均为10mm，第一天线单元20和第二天线单元30的宽度w1均为5mm；第一天线单元20和第二天线单元30的高度均为3mm。其中，第一天线单元20的长度指沿第一条形段的延伸方向的尺寸，宽度指垂直于第一条形段的延伸方向的方向的尺寸；第二天线单元30的长度指沿第二条形段的延伸方向的尺寸，宽度指垂直于第二条形段的延伸方向的方向的尺寸；厚度均指沿电路板10的厚度方向的尺寸，如图2所示。

为了进一步缩短各天线单元与射频源以及连接地之间的连接线路，第一馈地点23与第一馈电点24均设置于第一子单元21远离第二子单元22的一侧，即第一馈电点24、第一馈地点23均设置于第一天线单元20靠近射频源的一侧；第二馈地点33与第二馈电点34均设置于第三子单元31远离第四子单元32的一侧，如图1、2所示。

其中，第一馈地点23、第一馈电点24、第二馈地点33与第二馈电点34与电路板10的连接可以通过导电片或者弹脚连接，一般地，电路板10与第一子单元21、第三子单元31均相对设置，且电路板10上设置有与第一子单元21相对的第一净空区12，和与第三子单元31相对的第二净空区13，可以理解地，沿电路板10的厚度方向，第一子单元21的投影与第一净空区12的投影至少部分重叠，第三子单元31的投影与第二净空区13的投影至少部分重叠，如图2所示。

为了进一步隔离第一天线单元20与第二天线单元30，电路板10上还设有隔离槽11，沿电路板10的厚度方向，隔离槽11的投影位于第一天线单元20的投影与第二天线单元30的投影之间。本申请的一个实施例中，隔离槽11为条形槽，其长度方向与第一条形段的延伸方向平行，隔离槽11的长度l2为9mm，宽度w2为1mm，当然，隔离槽11的长度l2、w2也可以为其它值，如图2所示。

此外，天线系统还包括连接线40，第一馈地点23通过连接线40与第二馈地点33连接，以通过中和的方式进一步实现第一天线单元20和第二天线单元30的解耦。

值得说明的是，天线系统可以仅设置第一天线单元20、第二天线单元30以及隔离槽11，也可以仅设置第一天线单元20、第二天线单元30以及连接线40。本申请的一种优选实施例中，天线系统同时设置第一天线单元20、第二天线单元30、隔离槽11和连接线40，以通过三种方式同时改善第一天线单元20和第二天线单元30的隔离度，进而提高天线系统的性能。

上述第一天线单元20形成第一天线，其工作频率为2.4～2.484ghz和5.15～5.875ghz，包括wifi2.4天线gps天线，其中，wifi2.4天线的辐射路径为自第一馈电点24经第一子单元21至第二子单元22，即wifi2.4的主辐射体为整个第一天线单元20，其工作频率为2.4～2.484ghz；gps天线的辐射路径为自第一馈电点24经第一子单元21至第一子单元21与第二子单元22的连接处，即gps天线的主辐射体为第一子单元21，其工作频率为5.15～5.875ghz。

第二天线单元30形成了第二天线，其工作频率为2.4～2.484ghz和5.15～5.875ghz，包括wifi2.4天线gps天线。其中，wifi2.4天线的辐射路径为自第二馈电点34经第三子单元31至第四子单元32，即wifi2.4天线的主辐射体为整个第二天线单元30，其工作频率为2.4～2.484ghz；gps天线的辐射路径为自第二馈电点34经第三子单元31至第三子单元31与第四子单元32的连接处，即gps天线的主辐射体为第三子单元31，其工作频率为5.15～5.875ghz。

上述天线系统的回波损耗以及隔离度图如图4所示，天线系统的辐射效率图如图5所示，包络相关系数图如图6所示，以及各种天线系统的回波损耗何隔离度对比图如图7所示。其中，由图4可见，第一天线单元20和第二天线单元30的隔离度均小于-10db。在图5中，ant1代表第一天线单元20，ant2代表第二天线单元30，低频的wifi2.4的增益高于-3db，高频的gps的增益高于-3.5db，二者均保持了不错的辐射性能。图6中显示出包络相关系数小于0.5，显然，天线系统的mimo(multiple-inputmultiple-output，多输入多输出)性能较好。在图7中，s1,2_on曲线为仅第一天线单元20和第二天线单元30采用垂直设置时，天线系统的回波损耗及隔离度曲线；s1,2_nl曲线为仅第一天线单元20和第二天线单元30采用连接线40连接时，天线系统的回波损耗及隔离度曲线；s1,2_col曲线为第一天线单元20和第二天线单元30采用平行设置(即第一条形段与第二条形段平行设置)时，天线系统的回波损耗及隔离度曲线；s1,2_nl&slot曲线为第一天线单元20和第二天线单元30垂直设置，且二者采用连接线40连接、同时电路板10上设置有隔离槽11时，天线系统的回波损耗及隔离度曲线，通过对比，明显得到同时采用第一天线单元20和第二天线单元30垂直设置、二者通过连接线40连接、电路板10上设置有隔离槽11三种方案的组合，第一天线单元20和第二天线单元30的回波损耗及隔离度性能最好。

本申请的另一方面还提供改了一种移动终端，如手机，包括天线系统，该移动终端还包括壳体，该壳体一般为非金属壳体，以防止屏蔽天线系统的信号。壳体通常呈长方体结构，第一天线单元20和第二天线单元30设置于长方体的一个角位处，射频源也设置于该角位处，以进一步缩短第一天线单元20、第二天线单元30与射频源的连接线路，减小信号传输的损耗，提高天线系统的性能，同时这种设置方式还有利用移动终端内其它部件的设置。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。