一种用于手持设备的紧凑型天线系统的制作方法

1.本实用新型涉及天线系统领域，具体来说，涉及一种用于手持设备的紧凑型天线系统。


背景技术：

2.诸如手机和物联网的电子设备通常带有无线通信能力。为了满足用户对轻便设备的需求，厂商不断地致力于使用紧凑结构来实现无线通信系统中的天线组件。然而当代的通信技术是个复杂系统，终端产品除了要支持多频多制式的蜂窝通信，还要具备gps定位、wifi/蓝牙本地互连(wlan)等功能，导致紧凑结构中的天线因为互扰问题而牺牲性能。因此，提升天线的隔离度，消除互扰的影响就成了很有价值的的技术挑战。
3.现有主流技术为了实现两天线之间的高隔离，往往占用较大体积，或者将两个天线在产品结构中的布局尽量拉远，通过增大体积和距离来解决，而这样的做法经常是增加了产品的设计难度和成本。
4.专利号cn205081215u公开了一种手持设备及导航天线模块，其包括一电路板；一b3波段天线，装设在该电路板上；以及一l与s波段天线，水平间隔于该b3波段天线地装设在该电路板上，该天线模块宽度尺寸较小，适用于手持设备。但该专利将两个天线系统分别装在电路板两侧，但没有针对两个天线系统相互之间的干扰问题进行进一步优化，在缩小两者距离的情况下会对信号与性能产生一定的影响。
5.针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。


技术实现要素：

6.针对相关技术中的问题，本实用新型提出一种用于手持设备的紧凑型天线系统，以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。
7.为此，本实用新型采用的具体技术方案如下：
8.一种用于手持设备的紧凑型天线系统，包括介质基板，介质基板一侧顶部开设有方形槽，方形槽内部设置有第一天线，介质基板另一侧顶部开设有u形槽，u形槽内部设置有第二天线；
9.其中，第一天线包括设置在方形槽内顶部的耦合寄生枝节，耦合寄生枝节远离第二天线的一侧设置有耦合馈电枝节。
10.进一步的，为了避免耦合寄生枝节与耦合馈电枝节的直接接触，并通过耦合寄生枝节对耦合馈电枝节进行包围形成电容耦合缝隙，使得耦合馈电枝节的末端通过电容耦合的方式将射频能量传递给耦合寄生枝节，并且增强与第二天线之间的隔离效果，耦合寄生枝节与耦合馈电枝节呈半包围结构，耦合寄生枝节与耦合馈电枝节之间形成电容耦合缝隙。
11.进一步的，为了使得耦合馈电枝节与介质基板之间形成电连接，耦合馈电枝节为l形结构，且耦合馈电枝节的底部与介质基板之间设置有第一射频电路。
12.进一步的，为了防止第一天线与介质基板直接接触，保护整体电路的正常运行，电容耦合缝隙与方形槽内部均设置有绝缘介质。
13.进一步的，为了使得第二天线与介质基板形成电连接，第二天线底部与介质基板之间设置有第二射频电路。
14.本实用新型的有益效果为：
15.1、通过设置两套天线组件，每套天线都支持宽频覆盖，可以支持两路收发器的连接需求去实现现今大多数产品的通信功能；并且因为两套天线采用的方案在工作机理上有明显差异，使得两者在近距离布局下仍具有很好的隔离效果从而避免互扰问题，从而非常适合在物联网等紧凑型产品上应用。
16.2、通过允许两天线组件的相邻布局，且完全集中到了介质基板的同一侧，占用空间较小，从而有利于产品的小型化设计。
附图说明
17.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1是根据本实用新型实施例的一种用于手持设备的紧凑型天线系统的结构示意图；
19.图2是根据本实用新型实施例的一种用于手持设备的紧凑型天线系统中第一天线结构示意图；
20.图3是根据本实用新型实施例的一种用于手持设备的紧凑型天线系统中第二天线结构示意图；
21.图4是根据本实用新型实施例的一种用于手持设备的紧凑型天线系统中第一天线与第二天线端口驻波比性能曲线图；
22.图5是根据本实用新型实施例的一种用于手持设备的紧凑型天线系统应用在无线终端产品上实现lte主分集天线系统的电路框图；
23.图6是根据本实用新型实施例的一种用于手持设备的紧凑型天线系统应用在无线终端产品上实现lte主分集天线系统的结构尺寸图；
24.图7是根据本实用新型实施例的一种用于手持设备的紧凑型天线系统应用在无线终端产品上实现lte主分集天线系统的双天线的性能水平曲线图；
25.图8是根据本实用新型实施例的一种用于手持设备的紧凑型天线系统应用在无线终端产品上实现lte与gps&wifi的双天线系统的电路框图；
26.图9是根据本实用新型实施例的一种用于手持设备的紧凑型天线系统无线终端产品上实现lte与gps&wifi的双天线系统的结构尺寸图。
27.图中：
28.1、介质基板；2、方形槽；3、第一天线；301、耦合寄生枝节；302、耦合馈电枝节；4、u形槽；5、第二天线；6、电容耦合缝隙；7、第一射频电路；8、绝缘介质；9、第二射频电路。
具体实施方式
29.为进一步说明各实施例，本实用新型提供有附图，这些附图为本实用新型揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理，配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本实用新型的优点，图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。
30.根据本实用新型的实施例，提供了一种用于手持设备的紧凑型天线系统。
31.现结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明，如图1
‑
9所示，根据本实用新型实施例的用于手持设备的紧凑型天线系统，包括介质基板1，介质基板1一侧顶部开设有方形槽2，方形槽2内部设置有第一天线3，介质基板1另一侧顶部开设有u形槽4，u形槽4内部设置有第二天线5；
32.其中，第一天线3包括设置在方形槽2内顶部的耦合寄生枝节301，耦合寄生枝节301远离第二天线5的一侧设置有耦合馈电枝节302。
33.借助于上述技术方案，通过设置两套天线组件，每套天线都支持宽频覆盖，可以支持两路收发器的连接需求去实现现今大多数产品的通信功能；并且因为两套天线采用的方案在工作机理上有明显差异，使得两者在近距离布局下仍具有很好的隔离效果从而避免互扰问题，从而非常适合在物联网等紧凑型产品上应用。通过允许两天线组件的相邻布局，且完全集中到了介质基板1的同一侧，占用空间较小，从而有利于产品的小型化设计。
34.在一个实施例中，对于上述耦合寄生枝节301来说，耦合寄生枝节301与耦合馈电枝节302呈半包围结构，耦合寄生枝节301与耦合馈电枝节302之间形成电容耦合缝隙6，从而避免耦合寄生枝节301与耦合馈电枝节302的直接接触，并通过耦合寄生枝节301对耦合馈电枝节302进行包围形成电容耦合缝隙6，使得耦合馈电枝节302的末端通过电容耦合的方式将射频能量传递给耦合寄生枝节301，并且增强与第二天线5之间的隔离效果。
35.在一个实施例中，对于上述耦合馈电枝节302来说，耦合馈电枝节302为l形结构，且耦合馈电枝节302的底部与介质基板1之间设置有第一射频电路7，从而使得耦合馈电枝节302与介质基板1之间形成电连接。
36.在一个实施例中，对于上述电容耦合缝隙6来说，电容耦合缝隙6与方形槽2内部均设置有绝缘介质8，从而防止第一天线3与介质基板1直接接触，保护整体电路的正常运行。
37.在一个实施例中，对于上述第二天线5来说，第二天线5底部与介质基板1之间设置有第二射频电路9，从而使得第二天线5与介质基板1形成电连接。
38.为了方便理解本实用新型的上述技术方案，以下就本实用新型在实际过程中的工作原理或者操作方式进行详细说明。
39.在实际应用时，本天线系统装配在小型手持设备中，其中耦合馈电枝节302的源点与无线通信系统的射频电路连接，耦合馈电枝节302的末端通过电容耦合的方式将射频能量传递给耦合寄生枝节301，耦合寄生枝节301的末端与介质基板1连接。
40.两个天线的辐射机理不同，两天线的高频辐射体分置介质基板1两侧，相距最远并且中间有第一天线3的耦合寄生枝节301和第二天线5周边的介质基板1地面做隔断，所以有相当好的隔离性能；两天线的低频辐射体，第一天线3主要依靠耦合寄生枝节301，第二天线5主要利用的介质基板1上边沿的地面，隔离效果也有保障。
41.此外，图2与图3中的lb代表low band，hb代表high band，体现的是天线工作在不
同频段时所对应的主要辐射体，即主要贡献性能的部分，图4为第一天线3与第二天线5的端口驻波比性能图示。
42.图5、图6及图7，为本天线系统在无线终端产品上实现lte主分集天线系统的电路框图、结构尺寸图及性能水平曲线图。
43.图8与图9，为本天线系统无线终端产品上实现lte与gps&wifi的双天线系统的电路框图与结构尺寸图。
44.综上所述，借助于本实用新型的上述技术方案，通过设置两套天线组件，每套天线都支持宽频覆盖，可以支持两路收发器的连接需求去实现现今大多数产品的通信功能；并且因为两套天线采用的方案在工作机理上有明显差异，使得两者在近距离布局下仍具有很好的隔离效果从而避免互扰问题，从而非常适合在物联网等紧凑型产品上应用。通过允许两天线组件的相邻布局，且完全集中到了介质基板1的同一侧，占用空间较小，从而有利于产品的小型化设计。
45.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
46.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。