專利名稱：一種帶有寄生天線的寬頻手機天線及手機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動終端領(lǐng)域，尤其涉及的是一帶有寄生天線的寬頻手機天線及手機。
背景技術(shù)：
目前,移動網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)從3G開始向LTE (Long Term Evolution,長期演進)方向發(fā)展，同時傳統(tǒng)的2G和3G仍未退出使用，因此要求現(xiàn)有的LTE手機能夠同時覆蓋2G/3G/4G 多個頻段，對應(yīng)的要求手機天線帶寬非常寬，但由于手機主板尺寸有限，使得手機天線的可用空間也受到限制，傳統(tǒng)手機天線無法滿足根據(jù)需要調(diào)整覆蓋到不同的頻段，尤其難以實現(xiàn)低頻超帶寬覆蓋。如圖1所示，傳統(tǒng)手機射頻前端的天線部分包含主天線及其匹配電路， 通過主天線開關(guān)控制主天線在不同頻段之間的切換，所述主天線開關(guān)的邏輯一般由射頻硬件工程師和射頻軟件工程師一起設(shè)定。
為了使手機天線能夠覆蓋更寬的頻率范圍，相關(guān)研究者提出在傳統(tǒng)手機天線基礎(chǔ)上引入寄生天線的技術(shù)，但在實驗中發(fā)現(xiàn)即使實現(xiàn)了頻段覆蓋的要求，卻很難滿足天線性能要求，特別是在覆蓋 700M (LTE Bandl2、B17 等) 960MHz (GSM900,WCDMA Band8)的低頻超帶寬時，天線性能難以達到要求。
因此，現(xiàn)有技術(shù)還有待于改進和發(fā)展。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供一帶有可變寄生天線的寬頻手機天線及手機，解決了現(xiàn)有手機無法滿足低頻超帶寬覆蓋的技術(shù)問題。
本發(fā)明解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下一種帶寄生天線的寬頻手機天線，包括主天線及其匹配電路，以及與所述主天線及其匹配電路連接的第一天線開關(guān)，所述第一天線開關(guān)還與手機基帶芯片和手機主板連接，用于進行所述主天線的頻段切換，其中，還包括一寄生天線、至少兩個第二匹配電路，以及與所述寄生天線、及所述第二匹配電路連接的第二天線開關(guān)，所述第二天線開關(guān)還與手機基帶芯片連接；其中，所述寄生天線設(shè)置在所述主天線的一側(cè)，用于通過其與所述主天線的耦合改變主天線的諧振頻率；所述第二天線開關(guān)由手機基帶芯片控制，與所述第一天線開關(guān)工作在相同頻段，用于使所述寄生天線在所述第二匹配電路之間切換；所述第一天線開關(guān)為主天線開關(guān)，所述第二天線開關(guān)為寄生天線開關(guān)。
所述的帶寄生天線的寬頻手機天線，其中，所述第二匹配電路的一端接地。
所述的帶寄生天線的寬頻手機天線，其中，所述第二天線開關(guān)的擲數(shù)大于等于所述第二匹配電路的數(shù)量。
所述的帶寄生天線的寬頻手機天線，其中，所述寄生天線設(shè)置在主天線支架上，與主天線共用支架。
所述的帶寄生天線的寬頻手機天線，其中，所述寄生天線以印刷的方式設(shè)置在手機主PCB板上。
所述的帶寄生天線的寬頻手機天線，其中，所述寄生天線可為FPC天線、金屬沖壓天線、或激光直接成型天線。
所述的帶寄生天線的寬頻手機天線，其中，所述第二天線開關(guān)設(shè)置在手機主板的射頻電路上。
所述的帶寄生天線的寬頻手機天線，其中，包含兩個所述第二匹配電路。
一種寬頻手機，其中，采用所述的帶寄生天線的寬頻手機天線。
本發(fā)明所提供的一帶有寄生天線的寬頻手機天線及手機，在不改變原有手機主天線的基礎(chǔ)上，增設(shè)了一寄生天線，通過寄生天線開關(guān)使所述寄生天線與不同的匹配電路相連以使其具有不同的負載特性，在此基礎(chǔ)上利用所述寄生天線與主天線的耦合改變影響所述主天線諧振頻率，使主天線能夠工作在不同狀態(tài)，通過本發(fā)明使手機天線覆蓋不同工作頻段，拓展了手機天線的工作帶寬；同時，還使手機天線的性得到了明顯改善；并且其設(shè)計簡單，實現(xiàn)成本較低，非常適合在整合了 LTE、3G、2G的寬頻手機中推廣應(yīng)用。


圖1是一種傳統(tǒng)手機天線的示意圖。
圖2是本發(fā)明一種帶寄生天線的寬頻手機天線的實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本發(fā)明一種帶寄生天線的寬頻手機天線的實施例的具體連接示意圖。
圖4是本發(fā)明實施例的一種帶寄生天線的寬頻手機天線的性能指標圖。
具體實施方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚、明確，以下參照附圖并舉實施例對本發(fā)明進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
本發(fā)明的一種帶寄生天線的寬頻手機天線的實施例，請參見圖2，圖2是本發(fā)明一種帶寄生天線的寬頻手機天線的實施例的結(jié)構(gòu)示意圖，所述手機天線包括主天線及其匹配電路101，本實施例中將主天線的匹配電路記為第一匹配電路，以及與所述主天線及其匹配電路連接的第一天線開關(guān)103，所述第一天線開關(guān)還與手機基帶芯片300和手機主板400 連接，用于進行所述主天線的頻段切換，此外，還包括一寄生天線201和至少兩個第二匹配電路202，以及與所述寄生天線201、所述第二匹配電路202連接的第二天線開關(guān)203，所述第二天線開關(guān)203還與手機基帶芯片300連接。
其中，所述寄生天線201設(shè)置在所述主天線的一側(cè)，靠近所述主天線的位置，用于通過其與所述主天線的耦合改變主天線的諧振頻率；所述第二天線開關(guān)203用于使所述寄生天線201在所述第二匹配電路202之間切換。所述第一天線開關(guān)103為主天線開關(guān)，所述第二天線開關(guān)203為寄生天線開關(guān)。
進一步的，所述第二天線開關(guān)102由手機基帶芯片300控制，且與所述第一天線開關(guān)103工作在相同頻段。比如通過事先設(shè)定的邏輯，主天線開關(guān)選擇工作在GSM900頻段，那么所述第二天線開關(guān)進行工作頻段的選擇時也必須選擇工作在GSM900頻段；另外，所述第二天線開關(guān)的邏輯設(shè)定取決于與其連接的第二匹配電路以及整個天線調(diào)試的結(jié)果。
并且，每個所述第二匹配電路202的一端接地，通過所述第二天線開關(guān)使所述寄生天線連接到不同的所述第二匹配電路，以使其具有不同的負載特性，進而使所述寄生天線與所述主天線的耦合發(fā)生對應(yīng)的改變，達到影響所述主天線的諧振頻率，實現(xiàn)對不同頻帶的覆蓋的效果。
較佳的，所述第二開關(guān)的擲數(shù)需大于等于所述第 二匹配電路的數(shù)量。
下面詳細說明本發(fā)明所述帶寄生天線的寬頻手機天線在手機中的連接情況，請參見圖3，一般現(xiàn)有手機天線設(shè)置在手機主板I端部的有限空間內(nèi)，其包括天線饋電和對應(yīng)的匹配電路3 (即所述第一匹配電路)，主板I的射頻電路上對應(yīng)設(shè)置有主天線開關(guān)4 (即所述第一天線開關(guān))，有些還包括天線接地2。在此基礎(chǔ)上，本發(fā)明增加了寄生天線11分支、寄生天線開關(guān)10 (即所述第二天線開關(guān))、兩個所述第二匹配電路，本實施例中即匹配一 8和匹配二 9，以及與所述匹配一和匹配二對應(yīng)的兩個接地6。本實施例中，所述寄生天線靠近所述主天線設(shè)置，且根據(jù)設(shè)計需要可選用FPC,Metal Stamping (金屬沖壓),或LDS (激光直接成型)做在主天線支架上，與所述主天線共用支架，以便于調(diào)試；也可以印刷的方式做在手機主PCB板上，以節(jié)約成本。較佳的，所述第二天線開關(guān)可設(shè)置在手機主板的射頻電路上， 用于使所述寄生天線在所述匹配一 8和匹配二 9之間切換。其中，所述第二匹配電路的數(shù)量根據(jù)需要還可以增加(比如還可增加匹配三、匹配四等)，以使所述寄生天線具有更多的負載特性，進而使主天線有更多的諧振特性。本實施例從設(shè)計考慮，采用兩路所述第二匹配電路最簡單，且能滿足現(xiàn)有的絕大多數(shù)手機天線設(shè)計的需求。
傳統(tǒng)手機天線由于手機主板尺寸、手機天線可用空間等原因難以實現(xiàn)低頻超帶寬覆蓋，一般帶寬覆蓋從824M 960M (GSM850、GSM900, WCDMA Band V、VIII)已經(jīng)是極限，再要使帶寬向低頻移至700MHz，則會影響天線的工作性能。本發(fā)明通過寄生天線開關(guān)10使寄生天線11連接到不同的第二匹配電路(匹配一 8或者匹配二 9)，通過改變寄生天線11的負載特性，進而使其與主天線5的耦合發(fā)生變化，以此達到改變主天線的諧振特性的目的。
下面以某一具體手機項目為實例，其頻段配置為LTE: Band2/4/5/17 ；WCDMA: Band 1/2/5 ；GSM: GSM850, 900，1800，1900 主天線所占的空間尺寸為50mm*9. 8mm*5mm，用傳統(tǒng)單一的主天線要想實現(xiàn)低頻從 704MHz^960MHz的覆蓋幾乎不可能，采用單一主天線的設(shè)計效率請參見圖4。在不改變所述主天線設(shè)計的前提下，通過本發(fā)明的在主天線的基礎(chǔ)上，增設(shè)一頻段和負載可變的寄生天線，且如圖3所示本實施例中所述寄生天線的尺寸為長a=l. 5mm;寬b=35mm,,且與所述主諸天的間距c=3mm，同時增設(shè)一 SPDT (單刀雙擲)的寄生天線開關(guān)10，以及兩路對應(yīng)的第二匹配電路(其中，所述兩路第二匹配電路分別是，匹配一為0Ω，即短接電路，匹配二為連接有22nH電感的電路)后，所述手機主天線的效率請參見圖4。其中，所述寄生天線開關(guān)10 邏輯配置如表一所示表一
權(quán)利要求
1.一種帶寄生天線的寬頻手機天線，包括主天線及其匹配電路，以及與所述主天線及其匹配電路連接的第一天線開關(guān)，所述第一天線開關(guān)還與手機基帶芯片和手機主板連接， 用于進行所述主天線的頻段切換，其特征在于，還包括一寄生天線、至少兩個第二匹配電路，以及與所述寄生天線、及所述第二匹配電路連接的第二天線開關(guān)，所述第二天線開關(guān)還與手機基帶芯片連接；其中，所述寄生天線設(shè)置在所述主天線的一側(cè)，用于通過其與所述主天線的耦合改變主天線的諧振頻率；所述第二天線開關(guān)由手機基帶芯片控制，與所述第一天線開關(guān)工作在相同頻段，用于使所述寄生天線在所述第二匹配電路之間切換；所述第一天線開關(guān)為主天線開關(guān)，所述第二天線開關(guān)為寄生天線開關(guān)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶寄生天線的寬頻手機天線，其特征在于，所述第二匹配電路的一端接地。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的帶寄生天線的寬頻手機天線，其特征在于，所述第二天線開關(guān)的擲數(shù)大于等于所述第二匹配電路的數(shù)量。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的帶寄生天線的寬頻手機天線，其特征在于，所述寄生天線設(shè)置在主天線支架上，與主天線共用支架。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的帶寄生天線的寬頻手機天線，其特征在于，所述寄生天線以印刷的方式設(shè)置在手機主PCB板上。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的帶寄生天線的寬頻手機天線，其特征在于，所述寄生天線可為FPC天線、金屬沖壓天線、或激光直接成型天線。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶寄生天線的寬頻手機天線，其特征在于，所述第二天線開關(guān)設(shè)置在手機主板的射頻電路上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶寄生天線的寬頻手機天線，其特征在于，包含兩個所述第二匹配電路。
9.一種寬頻手機，其特征在于，采用權(quán)利要求1-8任一所述的帶寄生天線的寬頻手機天線。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種帶有寄生天線的寬頻手機天線及手機，所述手機天線包括主天線及其匹配電路，與所述主天線及其匹配電路連接的第一天線開關(guān)，所述第一天線開關(guān)用于進行所述主天線的頻段切換，還包括一寄生天線、至少兩個第二匹配電路，以及與所述寄生天線、及所述第二匹配電路連接的第二天線開關(guān)；所述寄生天線設(shè)置在所述主天線的一側(cè)，所述第二天線開關(guān)由手機基帶芯片控制，用于使所述寄生天線在所述第二匹配電路之間切換。本發(fā)明通過改變寄生天線的負載特性，利用其與主天線的耦合達到影響所述主天線諧振頻率，使手機天線滿足不同工作頻段需求的目的，拓展了手機天線的工作帶寬；同時還使手機天線的性得到了明顯改善。
文檔編號H01Q5/01GK103001006SQ201210522150
公開日2013年3月27日 申請日期2012年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月7日
發(fā)明者安鑫榮 申請人:Tcl通訊(寧波)有限公司