一种天线系统及电子设备的制作方法

本发明实施例涉及电子产品技术领域，尤其涉及一种天线系统及电子设备端。

背景技术

近年来，无线通信对更快的数据传输速率和更大的传输容量的要求越来越迫切，频谱资源需求骤然增加，导致频谱资源供需矛盾进一步扩大。如何充分高效地提高无线频谱资源的利用率己成为无线通信技术发展的核心。

多输入多输出(multipleinputmultipleoutput，简称mimo)技术是指在发送端和接收端分别使用多个发射天线和接收天线，采用空时处理技术进行信号处理，能在不增添带宽的情况下成倍地提高通信系统的容量和频谱利用率，使得系统能在有限的频带下更高速率地传输数据。同时可以利用mimo技术的空间复用增益和空间分集增益增强信道的准确性，降低误码率。因此mimo技术被视为无线通信未来发展的焦点技术，成为研究的热点。

而在手机等电子设备天线的设计中，由于追求整机轻薄便携、美观时尚、高速率的趋势，使得天线设计的挑战越来越大，促使电子设备天线向小型化、多频段、宽带化发展。在有限的空间内设计多副天线，天线彼此的耦合随着天线个数的增长或者天线单元距离的靠近而剧烈加强，使得天线之间的隔离度严重恶化，进而使天线单元的天线性能受到严重影响，限制了mimo技术在电子设备普遍应用。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种天线系统及电子设备，以解决现有技术中在有限的空间内设计多副天线时导致天线性能下降的问题。

为了解决上述技术问题，本发明是这样实现的：

第一方面，本发明实施例提供了一种天线系统，至少包括：第一天线单元、第二天线单元以及导电体；

所述第一天线单元包括：第一辐射体和第一馈源；其中，所述第一辐射体包括第一连接端和第一自由端；所述第一馈源的第一端与所述第一连接端连接，所述第一馈源的第二端接地；

所述第二天线单元包括：第二辐射体和第二馈源；其中，所述第二辐射体包括第二连接端和第二自由端，所述第二馈源的第一端与所述第二连接端连接，所述第二馈源的第二端接地；

所述第一辐射体与所述第二辐射体之间通过所述导电体连接。

第二方面，本发明实施例还提供了一种电子设备，包括如上所述的天线系统。

这样，本发明的上述方案中，将第一天线单元的第一辐射体与第二天线单元的第二辐射体之间通过一个导电体连接。这样，第一天线单元的电流和第二天线单元的电流分别会有一部分流经该导电体，并且由于第一天线单元流经该导电体的电流方向，与第二天线单元流经该导电体的电流方向相反，可以中和抵消一部分电流，避免天线单元距离的靠近导致天线单元之间的耦合加强，降低天线的隔离度，从而提升第一天线单元与第二天线单元之间的隔离度，进而提高天线单元的天线性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1表示本发明实施例的天线系统的示意图之一；

图2表示本发明实施例的天线系统的示意图之二；

图3表示本发明实施例的天线系统的示意图之三；

图4表示本发明实施例的天线系统的示意图之四；

图5表示本发明实施例的天线系统的示意图之五；

图6表示本发明实施例的天线系统的示意图之六。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。虽然附图中显示了本发明的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。

参见图1，本发明实施例提供了一种天线系统，包括：至少两个天线单元以及至少一个导电体1。

其中，每一个所述天线单元均包括：辐射体和馈源(包括无线收发机，射频前端电路以及天线的匹配电路)；所述辐射体具有连接端和自由端；所述馈源的第一端与所述辐射体的连接端连接，所述馈源的第二端接地。

具体的，至少两个天线单元至少包括：第一天线单元2和第二天线单元3。

第一天线单元2包括：第一辐射体22和第一馈源21；其中，所述第一辐射体22包括第一连接端221和第一自由端222；所述第一馈源21的第一端与所述第一连接端221连接，所述第一馈源21的第二端接地。

第二天线单元3包括：第二辐射体32和第二馈源31；其中，所述第二辐射体32包括第二连接端321和第二自由端322，所述第二馈源31的第一端与所述第二连接端321连接，所述第二馈源31的第二端接地。

所述至少两个天线单元中的第一天线单元2的第一辐射体22与第二天线单元3的第二辐射体32之间通过所述导电体1连接。

具体的，该天线结构应用于电子设备时，每一天线单元的馈源的第二端与系统地4连接，其中，系统地4可以是电子设备的壳体。当然，还可以在电子设备中另外引入接地点，并将每一天线单元的馈源与所述接地点连接。其中，导电体1可以为金属条带。

该实施例中，当第一天线单元2与所述第二天线单元3之间的距离小于预设值时，为了避免第一天线单元2与第二天线单元3之间距离的靠近导致第一天线单元2与第二天线单元3之间的耦合加强，降低天线的隔离度，将第一天线单元2的第一辐射体22与第二天线单元3的第二辐射体32之间通过一个导电体1连接。这样，第一天线单元2的电流和第二天线单元3的电流分别会有一部分流经该导电体1，并且由于第一天线单元2流经该导电体1的电流方向，与第二天线单元3流经该导电体的电流方向相反，可以中和抵消一部分电流，从而提升第一天线单元2与第二天线单元3之间的隔离度，进而提高天线系统的天线性能，如：阻抗带宽、辐射方向图、辐射效率、包络相关系数(envelopecorrelationcoefficient，简称ecc)等，并有利于提升通信质量。

需要说明的是，预设值是指第一天线单元2与第二天线单元3之间产生耦合的距离，这个距离对于工作在不同频段的天线单元或者不同天线类型之间可能不同。

进一步地，为了保证第一天线单元2和第二天线单元3的天线性能，在第一天线单元2和第二天线单元3分别与导电体1进行连接时，导电体1的一端与所述第一辐射体22上的非第一自由端连接，也即导电体1的一端与第一辐射体22上的第一中间部分或者第一连接端221连接，其中，所述第一中间部分位于第一连接端221和第一自由端222之间；导电体1的另一端与第二辐射体32上的非第二自由端连接，也即导电体1的另一端与第二辐射体32上的第二中间部分或者第二连接端321连接；其中，所述第二中间部分位于第二连接端321和所述第二自由端322之间。

具体的，第一天线单元2和第二天线单元3与导电体1之间可以包括以下连接方式：

方式一，导电体1的第一端与第一天线单元2的第一辐射体22的第一连接端221连接；导电体1的第二端与第二天线单元3的第二辐射体32的第二连接端321连接。

方式二，导电体1的第一端与第一天线单元2的第一辐射体22的第一连接端221连接；导电体1的第二端与第二天线单元3的第二辐射体32的第二中间部分连接。

方式三，导电体1的第一端与第一天线单元2的第一辐射体22上的第一中间部分连接；导电体1的第二端与第二天线单元3的第二辐射体32上的第二中间部分连接。

方式四，导电体1的第一端与第一天线单元2的第一辐射体22上的第一中间部分连接；导电体1的第二端与第二天线单元3的第二辐射体32的第二连接端321连接。

具体的，导电体1与第一天线单元2的第一辐射体22和第二天线单元3的第二辐射体32之间的连接位置，可以根据第一天线单元2和第二天线单元3的工作频段分别进行设置。

以下对具有三个天线单元的天线系统进行说明：

方式一：如图2，该三个天线单元包括：第一天线单元2、第二天线单元3和第三天线单元5，且第一天线单元2、第二天线单元3和第三天线单元5依次呈一直线排布。

其中，第一天线单元2包括：第一辐射体22和第一馈源21；其中，所述第一辐射体22包括第一连接端221和第一自由端222；所述第一馈源21的第一端与所述第一连接端221连接，所述第一馈源21的第二端接地。

第二天线单元3包括：第二辐射体32和第二馈源31；其中，所述第二辐射体32包括第二连接端321和第二自由端322，所述第二馈源31的第一端与所述第二连接端321连接，所述第二馈源31的第二端接地。

第三天线单元5包括：第三辐射体52和第三馈源51。第三辐射体52包括第三自由端和第三连接端；所述第三馈源51的第一端与所述第三连接端连接，所述第三馈源51的第二端接地。

其中，将第一天线单元2的第一辐射体22与第二天线单元3的第二辐射体32之间通过第一导电体11连接；将第二天线单元3的第二辐射体32与第三天线单元5的第三辐射体52之间通过第二导电体12连接。

进一步地，为了保证第一天线单元2和第二天线单元3的天线性能，在第一天线单元2和第二天线单元3分别与第一导电体11进行连接时，第一导电体11的一端与所述第一辐射体22上的非第一自由端连接，也即第一导电体11的一端与第一辐射体22上的第一中间部分或者第一连接端221连接；第一导电体11的另一端与第二辐射体32上的非第二自由端连接，也即第一导电体11的另一端与第二辐射体32上的第二中间部分或者第二连接端321连接。

同样的，为了保证第二天线单元3和第三天线单元5的天线性能，在第二天线单元3和第三天线单元5分别与第二导电体12进行连接时，第二导电体12的一端与所述第二辐射体32上的非第二自由端连接，也即第二导电体12的一端与第二辐射体22上的第二中间部分或者第二连接端221连接；第二导电体12的另一端与第三辐射体52上的非第三自由端连接，也即第二导电体12的另一端与第三辐射体52上的第三中间部分或者第三连接端连接，其中第三中间部分位于所述第三自由端和所述第三连接端之间。每一天线单元与导电体之间的具体连接关系如上实施例所述，这里不再赘述。

方式二：如图3，该三个天线单元包括：第一天线单元2、第二天线单元3和第三天线单元5，且第一天线单元2、第二天线单元3和第三天线单元5呈三角形排布。

其中，第一天线单元2包括：第一辐射体22和第一馈源21；其中，所述第一辐射体22包括第一连接端221和第一自由端222；所述第一馈源21的第一端与所述第一连接端221连接，所述第一馈源21的第二端接地。

第二天线单元3包括：第二辐射体32和第二馈源31；其中，所述第二辐射体32包括第二连接端321和第二自由端322，所述第二馈源31的第一端与所述第二连接端321连接，所述第二馈源31的第二端接地。

第三天线单元5包括：第三辐射体52和第三馈源51。第三辐射体包括第三自由端和第三连接端；所述第三馈源51的第一端与所述第三连接端连接，所述第三馈源51的第二端接地。

其中，将第一天线单元2的第一辐射体22与第二天线单元3的第二辐射体32之间通过第一导电体11连接；将第二天线单元3的第二辐射体32与第三天线单元5的第三辐射体52之间通过第二导电体12连接；将第一天线单元2的第一辐射体22与第三天线单元5的第三辐射体52之间通过第三导电体13连接。

进一步地，为了保证第一天线单元2和第二天线单元3的天线性能，在第一天线单元2和第二天线单元3分别与第一导电体11进行连接时，第一导电体11的一端与所述第一辐射体22上的非第一自由端连接，也即第一导电体11的一端与第一辐射体22上的第一中间部分或者第一连接端221连接；第一导电体11的另一端与第二辐射体32上的非第二自由端连接，也即第一导电体11的另一端与第二辐射体32上的第二中间部分或者第二连接端321连接。

同样的，为了保证第二天线单元3和第三天线单元5的天线性能，在第二天线单元3和第三天线单元5分别与第二导电体12进行连接时，第二导电体12的一端与所述第二辐射体32上的非第二自由端连接，也即第二导电体12的一端与第二辐射体22上的第二中间部分或者第二连接端221连接；第二导电体12的另一端与第三辐射体52上的非第三自由端连接，也即第二导电体12的另一端与第三辐射体52上的第三中间部分或者第三连接端连接。

同样的，为了保证第一天线单元2和第三天线单元5的天线性能，在第一天线单元2和第三天线单元5分别与第三导电体13进行连接时，第三导电体13的一端与所述第一辐射体22上的非第一自由端连接，也即第三导电体13的一端与第一辐射体22上的第一中间部分或者第一连接端221连接；第三导电体13的另一端与第三辐射体52上的非第三自由端连接，也即第三导电体13与第三辐射体52上的第三中间部分或者第三连接端连接。每一天线单元与导电体之间的具体连接关系如上实施例所述，这里不再赘述。

如图4，本发明实施例还提供了一种天线系统的示例，该天线系统包括：至少两个天线单元以及至少一个导电体1。

其中，每一个所述天线单元均包括：辐射体和馈源；所述辐射体具有连接端和自由端；所述馈源的第一端与所述辐射体的连接端连接，所述馈源的第二端接地。

具体的，至少两个天线单元至少包括：第一天线单元2和第二天线单元3。

第一天线单元2包括：第一辐射体22和第一馈源21；其中，所述第一辐射体22包括第一连接端221和第一自由端222；所述第一馈源21的第一端与所述第一连接端221连接，所述第一馈源21的第二端接地。

第二天线单元3包括：第二辐射体32和第二馈源31；其中，所述第二辐射体32包括第二连接端321和第二自由端322，所述第二馈源31的第一端与所述第二连接端321连接，所述第二馈源31的第二端接地。

所述至少两个天线单元中的第一天线单元2的第一辐射体22与第二天线单元3的第二辐射体32之间通过所述导电体1连接。

其中，所述第一天线单元2的第一馈源21的第一端与第一辐射体22的第一连接端221之间通过第一开关23连接。

具体的，第一开关23为单刀单掷开关。当第一开关23闭合时，天线系统工作于mimo模式；当第一开关23断开时，天线系统工作于单输入单输出(singleinputsingleoutput，简称siso)模式。

优选地，天线系统包括两个天线单元，分别为第一天线单元2和第二天线单元3，第一天线单元2的第一馈源21的第一端与第一辐射体22的第一连接端221之间通过第一开关23连接。这样，在控制第一开关23闭合时，天线系统工作于mimo模式，连接于第一天线单元2与第二天线单元3之间的导电体1起到提升第一天线单元2和第二天线单元3之间的隔离度的作用；当控制该第一开关23断开时，天线系统工作于siso模式，此时第一天线单元2和第二天线单元3分别与导电体1组成的辐射体会谐振在新的频段，实现频率可重构的目的。

进一步地，如图5，本发明实施例还提供了一种天线系统的示例，该天线系统包括：至少两个天线单元以及至少一个导电体1。

其中，每一个所述天线单元均包括：辐射体和馈源；所述辐射体具有连接端和自由端；所述馈源的第一端与所述辐射体的连接端连接，所述馈源的第二端接地。

具体的，至少两个天线单元至少包括：第一天线单元2和第二天线单元3。

第一天线单元2包括：第一辐射体22和第一馈源21；其中，所述第一辐射体22包括第一连接端221和第一自由端222；所述第一馈源21的第一端与所述第一连接端221连接，所述第一馈源21的第二端接地。

第二天线单元3包括：第二辐射体32和第二馈源31；其中，所述第二辐射体32包括第二连接端321和第二自由端322，所述第二馈源31的第一端与所述第二连接端321连接，所述第二馈源31的第二端接地。

所述至少两个天线单元中的第一天线单元2的第一辐射体22与第二天线单元3的第二辐射体32之间通过一所述导电体1连接。

其中，所述第一天线单元2的第一馈源21的第一端与第一辐射体22的第一连接端221之间通过第一开关23连接。

所述第二天线单元3的第二馈源31的第一端与所述第二辐射体32的第二连接端321之间通过第二开关33连接。

具体的，第一开关23为单刀单掷开关，第二开关33为单刀单掷开关。当第一开关23和第二开关33中的一个闭合，第一开关23和第二开关33中除该闭合的开关外的其他开关断开，例如：第一开关23断开，第二开关33闭合；或者第一开关23闭合，第二开关33断开时，天线系统工作于siso模式；当第一开关23和第二开关33均闭合时，天线系统工作于mimo模式。

其中，该天线系统还包括处理器，所述处理器与所述第一天线单元2和第二天线单元3分别连接；所述处理器用于控制第一开关23和第二开关33的闭合或者断开。

具体的，处理器用于控制所述第一开关23断开时，控制所述第二开关33闭合，或者控制所述第一开关23闭合时，控制所述第二开关33断开，这样天线系统工作于siso模式。

此外，处理器还用于控制所述第一开关23和所述第二开关33均闭合，这样天线系统工作于mimo模式。

优选地，天线系统包括两个天线单元，分别为第一天线单元2和第二天线单元3，第一天线单元2的第一馈源21的第一端与第一辐射体22的第一连接端221之间通过第一开关23连接。所述第二天线单元3的第二馈源31的第一端与所述第二辐射体32的第二连接端321之间通过第二开关33连接。这样，在控制第一开关23和第二开关33闭合时，天线系统工作于mimo模式，连接于第一天线单元2与第二天线单元3之间的导电体1起到提升第一天线单元2和第二天线单元3之间的隔离度的作用；当控制该第一开关23和第二开关33中的一个断开，另一个闭合时，天线系统工作于siso模式，此时第一天线单元2和第二天线单元3分别与导电体1组成的辐射体会谐振在新的频段，实现频率可重构的目的。

此外，还可以分别检测第一天线单元2和第二天线单元3的天线性能(如：阻抗带宽、辐射方向图、辐射效率、ecc等)，当第一天线单元2的天线性能优于第二天线单元3的天线性能时，可以控制第一开关23闭合，以及控制第二开关33断开；当第二天线单元3的天线性能优于第一天线单元2的天线性能时，可以控制第一开关23断开，以及控制第二开关33闭合。这样，在第一天线单元2和第二天线单元3设置于电子设备的底端，且分别位于电子设备宽度方向上两侧位置的情况下，可以有效的平衡左右手持状态的天线性能，进而提升用户的无线通信体验。

此外，当天线系统工作在siso的模式下，即仅有一个开关闭合的情况下，不工作的收发机及前端射频电路可以选择在待机模式，可以达到省电的目的，有效的提升续航能力。

如图6，本发明实施例还提供了一种天线系统，该天线系统包括：至少两个天线单元以及至少一个导电体1。

其中，每一个所述天线单元均包括：辐射体和馈源；所述辐射体具有连接端和自由端；所述馈源的第一端与所述辐射体的连接端连接，所述馈源的第二端接地。

具体的，至少两个天线单元至少包括：第一天线单元2和第二天线单元3。

第一天线单元2包括：第一辐射体22和第一馈源21；其中，所述第一辐射体22包括第一连接端221和第一自由端222；所述第一馈源21的第一端与所述第一连接端221连接，所述第一馈源21的第二端接地。

第二天线单元3包括：第二辐射体32和第二馈源31；其中，所述第二辐射体32包括第二连接端321和第二自由端322，所述第二馈源31的第一端与所述第二连接端321连接，所述第二馈源31的第二端接地。

所述至少两个天线单元中的第一天线单元2的第一辐射体22与第二天线单元3的第二辐射体32之间通过一所述导电体1连接。

其中，所述导电体1包括：与所述第一天线单元2的第一辐射体22连接的第一连接部、与所述第二天线单元3的第二辐射体32连接的第二连接部以及位于所述第一连接部和所述第二连接部之间的中间部；

其中，所述中间部设有接地点101，并通过所述接地点101接地。

具体的，该天线系统应用于电子设备时，该接地点101可以与系统地4连接，也可以在电子设备中另外引入接地端，并将该接地点101与所述接地端连接。

该实施例中，通过在导电体1的中间部设有接地点101，并通过所述接地点101接地，即在导电体1上加入短路线，可以进一步提升第一天线单元2和第二天线单元3之间的隔离度。此外，由于短路线的引入，第一天线单元2和第二天线单元3会产生新的模态，使其在不同的频段产生谐振。这样，可以选择不同的接地点101的位置，其阻抗不同，以产生不同的谐振频率，使得天线的设计更具灵活性和自由度。

进一步地，还可以在第一天线单元2的第一馈源21的第一端与第一辐射体22的第一连接端221之间通过第一开关23连接。所述第二天线单元3的第二馈源31的第一端与所述第二辐射体32的第二连接端321之间通过第二开关33连接。

这样，在控制第一开关23和第二开关33闭合时，天线系统工作于mimo模式，连接于第一天线单元2与第二天线单元3之间的导电体1起到提升第一天线单元2和第二天线单元3之间的隔离度的作用；当控制该第一开关23和第二开关33中的一个断开，另一个闭合时，天线系统工作于siso模式，此时第一天线单元2和第二天线单元3分别与导电体1组成的辐射体会谐振在新的频段，实现频率可重构的目的。

此外，还可以分别检测第一天线单元2和第二天线单元3的天线性能，当第一天线单元2的天线性能优于第二天线单元3的天线性能时，可以控制第一开关23闭合，以及控制第二开关33断开；当第二天线单元3的天线性能优于第一天线单元2的天线性能时，可以控制第一开关23断开，以及控制第二开关33闭合。这样，在第一天线单元2和第二天线单元3设置于电子设备的底端，且分别位于电子设备宽度方向上两侧位置的情况下，可以有效的平衡左右手持状态的天线性能，进而提升用户的无线通信体验。

本发明实施例还提供了一种电子设备，该电子设备包括如上所述的天线系统。

需要说明的是，本发明实施例的电子设备可以应用以上各个实施例所述的天线系统，这里不再赘述。

本发明实施例的电子设备，通过将第一天线单元的第一辐射体与第二天线单元的第二辐射体之间通过一个导电体连接。这样，第一天线单元的电流和第二天线单元的电流分别会有一部分流经该导电体，并且由于第一天线单元流经该导电体的电流方向，与第二天线单元流经该导电体的电流方向相反，可以中和抵消一部分电流，避免天线单元距离的靠近导致天线单元之间的耦合加强，降低天线的隔离度，从而提升第一天线单元与第二天线单元之间的隔离度，进而提高天线单元的天线性能。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

尽管已描述了本发明实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者电子设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者电子设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者电子设备中还存在另外的相同要素。

以上所述的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人员来说，在不脱离本发明所述的原理前提下还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也在本发明的保护范围内。