一种天线装置及移动终端

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种天线装置及移动终端。

背景技术

目前，移动终端对窄边框和曲面屏的要求越来越高，整机天线净空会变得更小，对天线的辐射愈发不利。现有移动终端的天线设计通常是单馈点+单射频通路，或者多馈点+多射频通路。

图1为常规的单馈点+单射频通路的设计示意图，包括：整机壳体C1，布置于整机壳体C1内部的PCB主板C2，天线辐射体C4，以及布置于PCB主板C2上的天线信号馈点C7、天线信号地点C8、天线匹配电路C9和射频前端电路C12。

其中，天线辐射体C4与天线信号馈点C7和天线信号地点C8分别连接，天线信号馈点C7通过天线匹配电路C9连接至射频前端电路C12，天线信号地点C8连接金属地。

该设计方式，由于小净空下单天线效率和带宽差，因此存在性能差和全向性弱的问题，且在手握使用状态下性能衰减严重。

图2为常规的双馈点+双射频通路的设计示意图，包括：整机壳体B1，布置于整机壳体B1内部的PCB主板B2，天线辐射体B3和B4，以及布置于PCB主板B2上的天线信号馈点B6和B7、天线信号地点B5和B8、天线匹配电路B9和B11、射频前端电路B10和B12。

其中，天线辐射体B3、天线信号馈点B6、天线匹配电路B11连接至射频前端电路B10形成一条射频通路，天线辐射体B4、天线信号馈点B7、天线匹配电路B9连接至射频前端电路B12形成另一条射频通路。

该设计方式，存在两套孤立的射频前端和两套天线辐射体，可以理解B3和B4互为MIMO天线，并非一个整体。因此，不仅会增加前端成本，而且会导致整机同频或临近频率的天线增多，进而造成天线隔离度恶化。

发明内容

本发明的目的在于提供一种天线装置及移动终端，以在节省成本的同时提升天线辐射性能和全向性。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种天线装置，所述天线装置包括：第一天线辐射单元，第一天线信号馈点，第一天线信号地点，第二天线辐射单元，第二天线信号馈点，第二天线信号地点，天线匹配电路和射频前端电路；

所述第一天线辐射单元，通过第一天线信号馈点连接至天线匹配电路的第一端，通过第一天线信号地点接地；

所述第二天线辐射单元通过第二天线信号馈点连接至天线匹配电路的第二端，通过第二天线信号地点接地；

所述天线匹配电路的第三端连接至射频前端电路。

可选的，所述第一天线信号馈点和所述第二天线信号馈点相邻布置。

可选的，所述第一天线信号地点布置于第一天线信号馈点的远离第二天线信号馈点的一侧，所述第二天线信号地点布置于第二天线信号馈点的远离第一天线信号馈点的一侧。

可选的，所述第一天线信号馈点和所述第二天线信号馈点之间的间隙小于10mm。

可选的，所述第一天线辐射单元的工作功率为2.4G，所述第二天线辐射单元的工作功率为5G。

可选的，所述天线匹配电路包括：第一电容、第二电容、第三电容、第四电容和第一电感；以及第五电容、第六电容、第七电容、第八电容、第九电容和第二电感；

第一电容和第二电容依次串联于第一天线信号馈点和射频前端电路之间；第一电感的一端连接于第一天线信号馈点和第一电容之间，另一端接地；第三电容的一端连接于第一电容和第二电容之间，另一端接地；第四电容的一端连接于第二电容和射频前端电路之间；

第五电容、第六电容和第七电容依次串联于第二天线信号馈点和射频前端电路之间；第二电感的一端连接于第二天线信号馈点和第五电容之间，另一端接地；第八电容的一端连接于第六电容和第七电容之间，另一端接地；第九电容的一端连接于第七电容和射频前端电路之间。

一种移动终端，包括如以上任一项所述的天线装置。

可选的，所述移动终端还包括壳体和装设于壳体内部的PCB主板，所述天线装置的第一天线信号馈点、第一天线信号地点，第二天线信号馈点、第二天线信号地点，天线匹配电路和射频前端电路设置于所述PCB主板上。

可选的，所述壳体为金属壳体，所述第一天线辐射单元和所述第二天线辐射单元为所述金属壳体的部分。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

不同于常规的天线设计方案，本发明实施例将同一个射频前端电路通过天线匹配电路连接至两个天线辐射单元；一方面，由于两个天线辐射单元连接至同一个射频前端电路，因此不会产生隔离度问题，且因节省了一个射频前端而节省了成本；另一方面，由于两路天线可以产生天线效率和辐射方向性的叠加，因此可以提高系统的辐射性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为常规的单馈点+单射频通路的设计示意图；

图2为双馈点+双射频通路的设计示意图；

图3为本发明实施例提供的天线装置的设计示意图；

图4为本发明实施例提供的天线装置的电路设计原理图；

图5为本发明实施例提供的天线匹配电路的电路放大图；

图6为本发明实施例提供的天线的3D辐射方向对比图。

具体实施方式

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

为此，请参阅图3和图4，本发明实施例提供了一种双模态的天线装置，包括：第一天线辐射单元A3，第一天线信号馈点A6、第一天线信号地点A5，第二天线辐射单元A4，第二天线信号馈点A7、第二天线信号地点A8，天线匹配电路A9和射频前端电路A10；

第一天线辐射单元A3，通过第一天线信号馈点A6连接至天线匹配电路A9的第一端，通过第一天线信号地点A5接地；

第二天线辐射单元A4通过第二天线信号馈点A7连接至天线匹配电路A9的第二端，通过第二天线信号地点A8接地；

天线匹配电路A9的第三端连接至射频前端电路A10。

不同于常规的天线设计方案，本发明实施例将同一个射频前端电路A10通过天线匹配电路A9连接至第一天线辐射单元A3和第二天线辐射单元A4；一方面，由于两个天线辐射单元连接至同一个射频前端电路，因此不会产生隔离度问题，且因节省了一个射频前端而节省了成本；另一方面，由于两路天线可以产生天线效率和辐射方向性的叠加，因此可以提高系统的辐射性能。

进一步的，天线装置内部各组成的摆放方式可以根据实际应用环境来调整。示例性的，第一天线信号馈点A6和所述第二天线信号馈点A7相邻布置(小于10mm)，第一天线信号地点A5布置于第一天线信号馈点A6的远离第二天线信号馈点A7的一侧，所述第二天线信号地点A8布置于第二天线信号馈点A7的远离第一天线信号馈点A6的一侧，以确保获得良好的辐射性能。

另外，为了实现双模态，两个天线辐射单元的工作频率可以有所差异，例如：第一天线辐射单元A3的工作功率为2.4G，第二天线辐射单元A4的工作功率为5G。

射频前端电路可以包括射频匹配电路、PA、SAW、LNA、射频芯片等，采用常规设计即可，此处不再赘述。

天线匹配电路用于天线的阻抗调谐，在一种可选的实施方式中，如图4和图5所示，天线匹配电路包括：第一电容R3804、第二电容R3835、第三电容C3835、第四电容C3841和第一电感C3805；以及第五电容R3836、第六电容R3832、第七电容R3831、第八电容C3834、第九电容C3838和第二电感C3840；

第一电容R3804和第二电容R3835依次串联于第一天线信号馈点和射频前端电路之间；第一电感C3805的一端连接于第一天线信号馈点和第一电容R3804之间，另一端接地；第三电容C3835的一端连接于第一电容R3804和第二电容R3835之间，另一端接地；第四电容C3841的一端连接于第二电容R3835和射频前端电路之间；

第五电容R3836、第六电容R3832和第七电容R3831依次串联于第二天线信号馈点和射频前端电路之间；第二电感C3840的一端连接于第二天线信号馈点和第五电容R3836之间，另一端接地；第八电容C3834的一端连接于第六电容R3832和第七电容R3831之间，另一端接地；第九电容C3838的一端连接于第七电容R3831和射频前端电路之间。

上述匹配电路将射频测试座前端信号一分为二，从而可以孤立的对第一天线单元和第二天线单元进行天线调试，其中匹配电路使用的电容和电感元器件，可以调整天线的smith位置，从而优化天线的阻抗使其更适配前端，降低因失配带来的损耗。另外通过匹配电路可以拓宽天线的工作带宽，从而提升天线在带内的辐射效率，具备更好的辐射性能和用户使用体验。

基于上述的天线装置，本发明实施例还提供了一种移动终端，其包括上述天线装置，还包括壳体A1和装设于壳体A1内部的PCB主板A2，天线装置的第一天线信号馈点A6、第一天线信号地点A5，第二天线信号馈点A7、第二天线信号地点A8，天线匹配电路A9和射频前端电路A10均设置于PCB主板A2上。

进一步的，壳体A1具体可以为金属壳体，第一天线辐射单元A3和第二天线辐射单元A4可以为金属壳体A1的部分，具体不作限制。

通过验证，可以得出本发明实施例的天线装置的性能明显优于常规天线装置的性能。下表为本实施例中天线装置与常规天线装置的OTA性能对比。其中TRP为全向辐射功率，代表天线的发射出去的功率，其数值越大，说明天线的发射性能越高；TIS为全向接收灵敏度，代表天线最小可以接收到多小的功率信号，其数值越小，说明天线在弱场下的接收能力越好。另外，WIFI的使用场景存在双手模，即模拟用户使用时双手同时握住手机，该场景的数据具有很高的场测参考价值。从数据可以看到，对比单馈点+单通路方案，由于双手无法同时握住天线，本发明方案有很大的性能优势。对比双馈点+双通路方案，本发明的FS(自由空间)性能也能和其相当，但具有很大的射频前端成本优势。

图6为天线的3D辐射方向图，方向图代表天线在空间辐射的场强；左图为单馈点单天线辐射方向图，右图为本实施例的方向图。通过对比，可以明显的看出左图在R区域的角度辐射能力比较弱，会造成设备在该方向容易断联，右图不仅在R区域的凹陷的坏点有所改善，辐射强度增加了，而且全向性更完善了。

综上，本发明实施例具有以下优点：

1)与传统的单馈点+单射频通路设计方案相比，在不改变谐振频率的前提下，增加了单天线的面积(天线面积与Q值成反比)，减小了天线的Q值(Q＝F/BW，频率一定情况下，Q值越小，天线带宽越宽)，从而提升了辐射效率和带宽；

2)相比mimo方案，可以减少PA等射频前端物料，在提升天线辐射性能的同时降低整机成本；

3)提高天线辐射的全向性，减少场测坏点；手握状态下对比单通路+单馈点方案，天线性能降幅更小，有利于提高实际用户体验。

以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。