本發(fā)明涉及無線通訊領域,尤其涉及一種天線系統(tǒng)及應用該系統(tǒng)的電子設備。
背景技術:
目前,金屬材料手機已經成為各大品牌手機的主流機型,配合金屬材料的天線設計孕育而生,三段式金屬殼手機設計是為許多廠家向往的理想模型,然而,配合三段式金屬殼手機的天線受手持的影響較大,手持手機會極大的降低天線的性能,并影響手機的正常使用。
現(xiàn)有技術中,三段式金屬殼手機常采用設置上下雙天線的方式來解決手持對天線性能的影響,但是,該種方式中下天線的性能仍然受手持的影響大,上天線設置環(huán)境復雜,各大手機器件的堆疊會嚴重影響上天線的性能,要實現(xiàn)上天線覆蓋全頻段設計難度大,容易造成SAR(特殊吸收率)超標。
因此,有必要提供一種新的天線系統(tǒng)及應用該系統(tǒng)的電子設備解決上述問題。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種調試難度低、降低手持影響、減少切換開關的使用及有利于中高頻效果的天線系統(tǒng)及應用該系統(tǒng)的電子設備。
本發(fā)明提供一種天線系統(tǒng),所述天線系統(tǒng)包括金屬背殼和系統(tǒng)地單元,所述金屬背殼覆設所述系統(tǒng)地單元且二者之間電連接,所述天線系統(tǒng)還包括上天線模塊和下天線模塊,所述系統(tǒng)地單元位于所述上天線模塊與所述下天線模塊之間,所述上天線模塊包括主低頻天線、三合一小天線、設于所述系統(tǒng)地單元的動態(tài)可調開關和第一接地點,所述動態(tài)可調開關用于動態(tài)調整所述上天線模塊的諧振頻率,所述主低頻天線和所述三合一小天線分別包括設于所述系統(tǒng)地單元的低頻饋電點和三合一小天線饋電點,所述主低頻天線、所述三合一小天線、動態(tài)可調開關及所述第一接地點均與所述金屬背殼電連接,所述下天線模塊包括第一中高頻天線、第二中高頻天線及設于所述系統(tǒng)地單元的第二接地點,所述第一中高頻天線和所述第二中高頻天線分別包括設于所述系統(tǒng)地單元的第一中高頻饋電點和第二中高頻饋電點,所述第一中高頻天線、所述第二中高頻天線及所述第二接地點均與所述金屬背殼電連接。
優(yōu)選的,所述動態(tài)可調開關為動態(tài)可調電容。
優(yōu)選的,所述金屬背殼包括第一金屬部、第二金屬部及夾設于所述第一金屬部與所述第二金屬部之間的第三金屬部,所述主低頻天線、所述三合一小天線、所述動態(tài)可調開關及所述第一接地點均與所述第一金屬部電連接,所述第一中高頻天線、所述第二中高頻天線及所述第二接地點均與所述第二金屬部電連接。
優(yōu)選的,所述第二接地點包括第二中心接地點和第二側部接地點,所述第二中心接地點和所述第二側部接地點的數(shù)量均為兩個,兩個所述第二中心接地點關于所述系統(tǒng)地單元的中軸線對稱設置,兩個所述側部接地點分別相對設于所述第一中高頻天線和所述第二中高頻天線的一側。
優(yōu)選的,所述系統(tǒng)地單元包括連接點,所述系統(tǒng)地單元通過所述連接點與所述第三金屬部電連接。
優(yōu)選的,所述連接點包括頂部連接點、底部連接點及側部連接點,三者圍繞所述系統(tǒng)地單元設置,所述頂部連接點與所述底部連接點設置于所述系統(tǒng)地單元的相對兩端,所述側部連接點位于所述頂部連接點與所述底部連接點之間,且設置于所述系統(tǒng)地單元的另外相對兩端。
優(yōu)選的,所述頂部連接點的數(shù)量與所述底部連接點的數(shù)量均為四個,所述側部連接點的數(shù)量為三個。
本發(fā)明還提供一種電子設備,所述電子設備包括所述的天線系統(tǒng)。
與相關技術相比,本發(fā)明提供的天線系統(tǒng)具有如下有益效果:
一、所述天線系統(tǒng)包括金屬背殼、系統(tǒng)地單元、上天線模塊及下天線模塊,所述系統(tǒng)地單元位于所述上天線模塊與所述下天線模塊之間,所述上天線模塊包括主低頻天線、三合一小天線、設于所述系統(tǒng)地單元的動態(tài)可調開關與第一接地點,所述動態(tài)可調開關用于動態(tài)調整所述上天線模塊的諧振頻率,既能使上天線模塊頻段覆蓋范圍增大,還能防止SAR(特殊吸收率)超標。
二、所述下天線模塊包括第一中高頻天線、第二中高頻天線及設于所述系統(tǒng)地單元的第二接地點,所述第一中高頻天線與所述第二中高頻天線之間的互相切換可以極大的降低手持對天線信號的影響。
三、所述系統(tǒng)地單元包括連接點,所述系統(tǒng)地單元通過所述連接點與所述金屬背殼電連接,所述連接點的設置,能夠消除雜波,從而改善所述天線系統(tǒng)的性能。
四、所述天線系統(tǒng)把多頻的天線分成幾個頻段的組合天線,有利于天線帶寬的提升,降低調試難度,且減少了切換開關的使用,對提高中高頻效果有很大的幫助。
【附圖說明】
圖1為本發(fā)明提供的天線系統(tǒng)的結構示意圖;
圖2為本發(fā)明提供的天線系統(tǒng)的結構原理圖;
圖3為圖2所示的天線系統(tǒng)的一種角度的側視圖;
圖4為圖2所示的天線系統(tǒng)的另一種角度的側視圖;
圖5為圖1所示的天線系統(tǒng)的主低頻天線、第一中高頻天線及第二中高頻天線對應的頻率—分貝曲線圖;
圖6為圖1所示的天線系統(tǒng)的上天線模塊的頻率動態(tài)可調匹配工作原理圖;
圖7為圖1所示的天線系統(tǒng)的第一中高頻天線實測頻率—分貝曲線圖;
圖8為圖1所示的天線系統(tǒng)的第二中高頻天線實測頻率—分貝曲線圖;
圖9為圖1所示的天線系統(tǒng)的第一中高頻天線頻率—增益曲線圖;
圖10為圖1所示的天線系統(tǒng)的第一中高頻天線頻率—效率曲線圖;
圖11為圖1所示的天線系統(tǒng)的第二中高頻天線頻率—增益曲線圖;
圖12為圖1所示的天線系統(tǒng)的第二中高頻天線頻率—效率曲線圖。
【具體實施方式】
下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖,對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部份實施例,而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例,本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明保護的范圍。
請結合參閱圖1與圖2,圖1為本發(fā)明提供的天線系統(tǒng)的結構示意圖。圖2為本發(fā)明提供的天線系統(tǒng)的結構原理圖。所述天線系統(tǒng)1包括金屬背殼11、系統(tǒng)地單元13、上天線模塊15及下天線模塊17,所述系統(tǒng)地單元13位于所述上天線模塊15與所述下天線模塊17之間,所述金屬背殼11覆設于所述系統(tǒng)地單元13且兩者之間電連接。
所述金屬背殼11包括第一金屬部111、第二金屬部113及第三金屬部115,所述第三金屬部115夾設于所述第一金屬部111與所述第二金屬部113之間。
所述系統(tǒng)地單元13包括主體部130和設置于主體部130上的連接點131,所述連接點131包括頂部連接點1311、底部連接點1313及側部連接點1315,且三者圍繞所述系統(tǒng)地單元13設置,并與所述第三金屬部115電連接。
具體的,所述頂部連接點1311與所述底部連接點1313的數(shù)量均為4個,所述側部連接點1315的數(shù)量為3個,4個所述頂部連接點1311與4個所述底部連接點1313分別均勻分布于所述PCB連接地13的相對兩端,3個所述側部連接點1315設于所述頂部連接點1311與所述底部連接點1313之間,其中1個所述側部連接點1315與另外2個所述側部連接點1315分別分布與所述系統(tǒng)地單元13的另外相對兩端。
請參閱圖3,圖3為圖2所示的天線系統(tǒng)的一種角度的側視圖。所述上天線模塊15包括主低頻天線151、三合一小天線153、動態(tài)可調開關155及第一接地點157,所述主低頻天線151包括低頻饋電點1511,所述三合一小天線153包括三合一小天線饋電點1531,所述低頻饋電點1511、所述三合一小天線饋電點1531、所述動態(tài)可調開關155及所述第一接地點157均設于所述系統(tǒng)地單元13,所述主低頻天線151、所述三合一小天線153及所述動態(tài)可調開關155均與所述第一金屬部111電連接,所述動態(tài)可調開關155用于調整所述上天線模塊15的諧振頻率,以擴大所述上天線模塊15的頻段覆蓋范圍增大,并防止SAR(特殊吸收率)超標,本實施例中所述動態(tài)可調開關155為動態(tài)可調電容。
請參閱圖4,圖4為圖2所示的天線系統(tǒng)的另一種角度的側視圖。所述下天線模塊17包括第一中高頻天線171、第二中高頻天線173及第二接地點175,所述第一中高頻天線171包括第一中高頻饋電點1711,所述第二中高頻天線173包括第二中高頻饋電點1731,所述第一中高頻饋電點1711、所述第二中高頻饋電點1731及所述第二接地點175均設于所述系統(tǒng)地單元13,所述第一中高頻天線171、所述第二中高頻天線173及所述第二接地點175均與所述第二金屬部113電連接。
具體的,所述第二接地點175包括第二中心接地點1751和第二側部接地點1753,且二者的數(shù)量均為2個,2個所述第二中心接地點1751關于所述系統(tǒng)地單元13的中心軸對稱設置,且均與所述第二金屬部113電連接,2個所述第二側部接地點1753分別相對分布所述第一中高頻天線171和所述第二中高頻天線173的一側,且均與所述第二金屬部113電連接。
請參閱圖5,圖5為圖1所示的天線系統(tǒng)的主低頻天線、第一中高頻天線及第二中高頻天線對應的頻段—分貝曲線圖。其中①為所述主低頻天線151的頻段分布曲線,其頻段范圍為698-960HZ。②為所述第一中高頻天線171的頻段分布曲線,其頻段范圍為1710-2170HZ。③為所述第二中高頻天線173的頻段分布曲線,其頻段范圍為2300-2690HZ。由此可見,所述天線系統(tǒng)1把多頻的天線成分分成了幾個頻段的組合天線,這有利于天線帶寬的提升,降低調試難度,且減少了切換開關(圖未示)的使用,對提高中高頻效果有很大的幫助。
請參閱圖6,圖6為圖1所示的天線系統(tǒng)的上天線模塊的頻率動態(tài)可調匹配工作原理圖。f1、f2、f3均為所述主低頻天線151的諧振頻率,由此可見,動態(tài)可調匹配主要針對所述主低頻天線151低頻帶寬較窄的特點,可以根據(jù)需要,在一定范圍內,將所述上天線模塊15的諧振頻率從f2切換到f1或f3,從而達到增加帶寬的目的。
請結合參閱圖7與圖8,圖7為圖1所示的天線系統(tǒng)的第一中高頻天線實測頻率—分貝曲線圖。圖8為圖1所示的天線系統(tǒng)的第二中高頻天線實測頻率—分貝曲線圖。F1為未手持手機時,所述第一中高頻天線的頻率—分貝曲線,L1為左手持手機時,所述第一中高頻天線的頻率—分貝曲線,R1為右手持手機時,所述第一中高頻天線的頻率—分貝曲線,F(xiàn)2為未手持手機時,所述第二中高頻天線的頻率—分貝曲線,L2為左手持手機時,所述第二中高頻天線的頻率—分貝曲線,R2為右手持手機時,所述第二中高頻天線的頻率—分貝曲線,根據(jù)上述曲線對比,可以看出,通過所述第一中高頻天線171與所述第二中高頻天線173之間的切換,天線效率頭手衰減小于2.5DB
請結合參閱圖9與圖10,圖9為圖1所示的天線系統(tǒng)的第一中高頻天線頻率—增益曲線圖。圖10為圖1所示的天線系統(tǒng)的第一中高頻天線頻率—效率曲線圖。A1點的坐標為(1.71,-2.8875),B1點的坐標為(2.17,-2.4476),C1點的坐標為(2.3,-2.6964),D1點的坐標為(2.69,-3.0555);A2點的坐標為(1.71,-3.8299),B2點的坐標為(2.17,-3.9174),C2點的坐標為(2.3,-3.5834),D2點的坐標為(2.69,-3.173);由圖可知,當手持影響所述第二中高頻天線173,并切換至所述第一中高頻天線171時,所述第一中高頻天線171頻率的增益與效率良好。
請結合參閱圖11與圖12,圖11為圖1所示的天線系統(tǒng)的第二中高頻天線頻率—增益曲線圖。圖12為圖1所示天線系統(tǒng)的第二中高頻天線頻率—效率曲線圖。A3點的坐標為(1.71,-2.2752),B3點的坐標為(2.17,-2.3234),C3點的坐標為(2.3,-2.582),D3點的坐標為(2.69,-3.5752);A4點的坐標為(1.71,-4.6891),B4點的坐標為(2.17,-4.1604),C4點的坐標為(2.3,-3.7596),D4點的坐標為(2.69,-2.6964);由圖可知,當手持影響所述第一中高頻天線171,并切換至所述第二中高頻天線173時,所述第二中高頻天線173頻率的增益與效率良好。
與相關技術相比,本發(fā)明提供的天線系統(tǒng)1具有如下有益效果:
一、所述天線系統(tǒng)1包括金屬背殼11、系統(tǒng)地單元13、上天線模塊15及下天線模塊17,所述系統(tǒng)地單元13位于所述上天線模塊15與所述下天線模塊17之間,所述上天線模塊15包括主低頻天線151、三合一小天線153、設于所述系統(tǒng)地單元13的動態(tài)可調開關155與第一接地點157,所述動態(tài)可調開關155用于動態(tài)調整所述上天線模塊15的諧振頻率,既能使上天線模塊15頻段覆蓋范圍增大,還能防止SAR(特殊吸收率)超標。
二、所述下天線模塊17包括第一中高頻天線171、第二中高頻天線173及設于所述系統(tǒng)地單元13的第二接地點175,所述第一中高頻天線171與所述第二中高頻天線173之間的互相切換可以極大的降低手持對天線信號的影響。
三、所述系統(tǒng)地單元13包括連接點131,所述系統(tǒng)地單元13通過所述連接點131與所述金屬背殼11電連接,所述連接點131的設置,能夠消除雜波,從而改善所述天線系統(tǒng)1的性能。
四、所述天線系統(tǒng)1把多頻的天線分成幾個頻段的組合天線,有利于天線帶寬的提升,降低調試難度,且減少了切換開關的使用,對提高中高頻效果有很大的幫助。
以上所述的僅是本發(fā)明的實施方式,在此應當指出,對于本領域的普通技術人員來說,在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造構思的前提下,還可以做出改進,但這些均屬于本發(fā)明的保護范圍。