本發(fā)明涉及消費(fèi)電子領(lǐng)域，尤其涉及一種用于便攜式電子設(shè)備的天線系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
：隨著便攜式電子設(shè)備朝著輕薄化發(fā)展，傳統(tǒng)的天線結(jié)構(gòu)已經(jīng)不能適應(yīng)消費(fèi)者對(duì)便攜式電子設(shè)備輕、薄的極致追求。為適應(yīng)便攜式電子設(shè)備的輕薄化發(fā)展，出現(xiàn)了全金屬背殼的便攜式電子設(shè)備，金屬框天線結(jié)構(gòu)也應(yīng)運(yùn)而生。但是相關(guān)技術(shù)的金屬框天線結(jié)構(gòu)需要在金屬邊框上開縫，金屬框天線通過斷縫或開口向外輻射或者接收電磁能量。而金屬框上的斷縫或開口會(huì)影響全金屬背殼的整體一致性，因此無(wú)斷縫的金屬框天線結(jié)構(gòu)成為如今的研究熱點(diǎn)。無(wú)斷縫的金屬框天線結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)以loop天線為基本架構(gòu)，但loop天線要求尺寸較大，是有斷縫天線結(jié)構(gòu)尺寸的2倍，且當(dāng)需要實(shí)現(xiàn)多個(gè)頻段的覆蓋時(shí)，需要利用金屬環(huán)上的多個(gè)不同部分作為輻射體。因此，有必要提供一種新的天線系統(tǒng)解決上述問題。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題是提供一種無(wú)斷縫、尺寸小、頻率覆蓋廣的天線系統(tǒng)。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種天線系統(tǒng)，包括閉合的金屬環(huán)以及設(shè)于所述金屬環(huán)所圍區(qū)域內(nèi)的電路板；所述電路板的外邊緣與所述金屬環(huán)之間設(shè)有間隙，所述電路板包括饋電部分和接地部分，所述金屬環(huán)上設(shè)有至少兩個(gè)與所述接地部分短接的第一接地點(diǎn)，所述金屬環(huán)位于兩個(gè)所述第一接地點(diǎn)之間的部分為所述天線系統(tǒng)的輻射體，所述輻射體上設(shè)有與所述饋電部分電連接的第一饋電點(diǎn)、與所述第一饋電點(diǎn)間隔設(shè)置并分別與所述饋電部分和所述接地部分電連接的第二饋電點(diǎn)，以及與所述接地部分電連接的第二接地點(diǎn)；所述天線系統(tǒng)還包括用于控制所述第一饋電點(diǎn)與所述第二饋電點(diǎn)中有且僅有一個(gè)與所述饋電部分接通的匹配電路。優(yōu)選的，所述匹配電路包括用于控制所述第一饋電點(diǎn)與所述饋電部分連接或斷開的第一開關(guān)、以及用于控制所述第二饋電點(diǎn)與所述接地部分連接或斷開的第二開關(guān)；所述第一開關(guān)串聯(lián)于所述第一饋電點(diǎn)與所述饋電部分之間，所述第二開關(guān)電連接于所述第二饋電點(diǎn)與所述接地部分之間；所述第一開關(guān)與所述第二開關(guān)同時(shí)接通或者斷開。優(yōu)選的，所述匹配電路還包括用于控制所述第二接地點(diǎn)與所述接地部分連接或斷開的第三開關(guān)，所述第三開關(guān)電連接于所述第二接地點(diǎn)與所述接地部分之間。優(yōu)選的，在所述第一開關(guān)與所述第二開關(guān)均斷開且所述第三開關(guān)接通時(shí)，所述天線系統(tǒng)的工作頻段范圍為700-960mhz和2300-2690mhz。優(yōu)選的，在所述第一開關(guān)與所述第二開關(guān)均接通且所述第三開關(guān)斷開時(shí)，所述天線系統(tǒng)的工作頻段范圍為1710-2170mhz。優(yōu)選的，在所述第一開關(guān)、所述第二開關(guān)與所述第三開關(guān)均斷開時(shí)，所述天線系統(tǒng)的工作頻段范圍為3.3-3.6ghz。優(yōu)選的，所述第一開關(guān)、所述第二開關(guān)以及所述第三開關(guān)均為射頻開關(guān)。優(yōu)選的，所述金屬環(huán)包括相對(duì)設(shè)置的較長(zhǎng)側(cè)邊以及與兩所述較長(zhǎng)側(cè)邊相連且相對(duì)設(shè)置的較短側(cè)邊，兩所述第一接地點(diǎn)分別設(shè)于兩所述較長(zhǎng)側(cè)邊上。優(yōu)選的，所述金屬環(huán)還包括連接兩所述較長(zhǎng)側(cè)邊的加強(qiáng)筋。優(yōu)選的，所述金屬環(huán)由非晶合金制成。相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的天線系統(tǒng)通過多點(diǎn)饋電及匹配電路實(shí)現(xiàn)不開縫隙的金屬框天線設(shè)計(jì)，且僅用金屬環(huán)上的同一個(gè)輻射體就能實(shí)現(xiàn)同一個(gè)天線對(duì)低頻、中頻和高頻段的全頻段覆蓋，天線尺寸較小，在不增加天線凈空條件下實(shí)現(xiàn)全頻段覆蓋。附圖說(shuō)明圖1為本發(fā)明一種天線系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1所示的天線系統(tǒng)中匹配電路的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖1所示的天線系統(tǒng)在狀態(tài)1時(shí)的回波損耗圖；圖4為圖1所示的天線系統(tǒng)在狀態(tài)2時(shí)的回波損耗圖；圖5為圖1所示的天線系統(tǒng)在狀態(tài)3時(shí)的回波損耗圖。具體實(shí)施方式下面將結(jié)合附圖和實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。如圖1所示，一種天線系統(tǒng)100包括無(wú)斷縫的金屬環(huán)101、設(shè)于由金屬環(huán)101圍設(shè)形成的區(qū)域內(nèi)的電路板102。金屬環(huán)101包括兩相對(duì)設(shè)置的較長(zhǎng)側(cè)邊101a、與兩較長(zhǎng)側(cè)邊101a相連且相對(duì)設(shè)置的較短側(cè)邊101b以及連接兩較長(zhǎng)側(cè)邊101a的加強(qiáng)筋110。整個(gè)金屬環(huán)101均由非晶合金制成。非晶合金具有比一般金屬都高的強(qiáng)度，而且強(qiáng)度的尺寸效應(yīng)很小。非晶合金的彈性也比一般金屬好，彎曲形變可達(dá)50％以上，硬度和韌性也很高。此外非晶合金沒有晶界的限制，而且由于良好的流動(dòng)性，可以一次成型，便于形成加強(qiáng)筋。電路板102的外邊緣與兩較長(zhǎng)側(cè)邊101a和兩較短側(cè)邊101b之間設(shè)有間隙103，該間隙103為天線系統(tǒng)100的凈空區(qū)，凈空區(qū)有利于降低周邊元器件對(duì)天線系統(tǒng)100的干擾。電路板102包括用于饋電的饋電部分(如圖2中的饋點(diǎn)feed)以及用于接地的接地部分(如圖2接地符號(hào)顯示的部分)。兩較長(zhǎng)側(cè)邊101a上分別設(shè)有第一接地點(diǎn)104，金屬環(huán)101上兩個(gè)第一接地點(diǎn)104之間的部分即為天線系統(tǒng)100的輻射體105。在本實(shí)施例中，該兩個(gè)第一接地點(diǎn)104關(guān)于金屬環(huán)101的平行于該較長(zhǎng)側(cè)邊101a的中心線對(duì)稱設(shè)置。當(dāng)然，在其他實(shí)施例中，兩個(gè)第一接地點(diǎn)104也可以非對(duì)稱設(shè)置。兩個(gè)第一接地點(diǎn)104之間的部分包括自圖1中左側(cè)的較長(zhǎng)側(cè)邊101a上的第一接地點(diǎn)104沿順時(shí)針方向延伸，經(jīng)過位于圖1上方的較短側(cè)邊101b，一直延伸至圖1中右側(cè)的較長(zhǎng)側(cè)邊101a上的第一接地點(diǎn)104。此外，兩較長(zhǎng)側(cè)邊101a上均還設(shè)有若干個(gè)與接地部分短接的接地點(diǎn)106。輻射體105上設(shè)有與饋電部分電連接的第一饋電點(diǎn)107、與第一饋電點(diǎn)107間隔設(shè)置并分別與饋電部分和接地部分電連接且更靠近圖1中右側(cè)的較長(zhǎng)側(cè)邊101a的第二饋電點(diǎn)108以及與接地部分電連接并更靠近圖1中左側(cè)的較長(zhǎng)側(cè)邊101a的第二接地點(diǎn)109。如圖2所示，該天線系統(tǒng)100還包括匹配電路，匹配電路用于控制第一饋電點(diǎn)107與第二饋電點(diǎn)108中有且僅有一個(gè)與饋電部分接通。本發(fā)明中的匹配電路包括用于控制第一饋電點(diǎn)107與饋電部分連接或斷開的第一開關(guān)sw1、用于控制第二饋電點(diǎn)108與接地部分連接或斷開的第二開關(guān)sw2以及用于控制第二接地點(diǎn)109與接地部分連接或斷開的第三開關(guān)sw3。其中，第一開關(guān)sw1串聯(lián)于第一饋電點(diǎn)107與饋電部分的饋點(diǎn)(feed)之間。第二饋電點(diǎn)108有一路直接與饋電部分上的饋點(diǎn)(feed)電連接，第二開關(guān)sw2串聯(lián)于第二饋電點(diǎn)108的旁路與接地部分之間。第三開關(guān)sw3電連接于第二接地點(diǎn)109與接地部分之間。進(jìn)一步地，第二開關(guān)sw2所在旁路還串聯(lián)有電容或者電感，通過控制第二開關(guān)sw2使得其所在的旁路導(dǎo)通或者斷開。將第二開關(guān)sw2接在旁路上有利于降低信號(hào)損耗，提高天線性能。且可以理解的，第一開關(guān)sw1也可放在第一饋電點(diǎn)107與接地部分之間的旁路上從而降低信號(hào)損耗。再者，第一開關(guān)sw1和第二開關(guān)sw2同時(shí)接通或者斷開，從而實(shí)現(xiàn)第一饋電點(diǎn)107與第二饋電點(diǎn)108中只有一個(gè)與饋電部分接通(即饋電)。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，第一開關(guān)sw1、第二開關(guān)sw2與第三開關(guān)sw3均為射頻開關(guān)。在一個(gè)實(shí)施例中，該饋電部分和接地部分可分別形成于兩個(gè)獨(dú)立的子電路板上，由此使饋電部分和接地部分單獨(dú)工作而不會(huì)相互影響。然而，在其他實(shí)施例中，可以理解，電路板可以為一個(gè)整體，即將該饋電部分和接地部分集成在同一個(gè)電路板上，以使同一個(gè)電路板既能實(shí)現(xiàn)饋電又能實(shí)現(xiàn)接地。表1狀態(tài)sw1sw2sw3狀態(tài)1offrf2on狀態(tài)2onrf1off狀態(tài)3offrf2off如表1所示，通過控制上述幾個(gè)開關(guān)的通斷可實(shí)現(xiàn)以下幾個(gè)狀態(tài)：狀態(tài)1：第一開關(guān)sw1斷開，第二開關(guān)sw2所在的旁路斷開(表1中的rf2狀態(tài))，第三開關(guān)sw3接通。第一開關(guān)sw1斷開則第一饋電點(diǎn)107與饋電部分?jǐn)嚅_不給輻射體105饋電，第二開關(guān)sw2控制其所在旁路斷開則第二饋電點(diǎn)108與饋電部分直接電連接從而給輻射體105饋電，同時(shí)第三開關(guān)sw3接通，天線系統(tǒng)100工作在700-960mhz、以及2300-2690mhz頻段，該狀態(tài)下天線系統(tǒng)100的回波損耗圖如圖3所示，橫坐標(biāo)為頻率，單位ghz；縱坐標(biāo)為回波損耗，單位為db。狀態(tài)2：第一開關(guān)sw1接通，第二開關(guān)sw2控制其所在旁路接通(表1中的rf1狀態(tài))，第三開關(guān)sw3斷開。第一開關(guān)sw1接通則第一饋電點(diǎn)107與饋電部分電連接給輻射體105饋電，第二開關(guān)sw2控制其所在旁路接通，從而使得電流流向接地部分，第二饋電點(diǎn)108斷開不工作，其信號(hào)會(huì)被抑制，同時(shí)第三開關(guān)sw3斷開，天線系統(tǒng)100此時(shí)工作在1710-2170mhz頻段，該狀態(tài)下天線系統(tǒng)100的回波損耗圖如圖4所示，橫坐標(biāo)為頻率，單位ghz；縱坐標(biāo)為回波損耗，單位為db。狀態(tài)3：第一開關(guān)sw1斷開、第二開關(guān)sw2控制其所在旁路斷開(表1中的rf2狀態(tài))，第三開關(guān)sw3斷開。第一開關(guān)sw1斷開則第一饋電點(diǎn)107不給輻射體105饋電，第二開關(guān)sw2控制其所在旁路斷開則使得第二饋電點(diǎn)108直接與饋電部分上的饋點(diǎn)feed電連接從而給輻射體105饋電，同時(shí)第三開關(guān)sw3斷開，天線系統(tǒng)100此時(shí)工作在3.3-3.6ghz的頻段(即5g頻段)，該狀態(tài)下天線系統(tǒng)100的回波損耗圖如圖5所示，橫坐標(biāo)為頻率，單位ghz；縱坐標(biāo)為回波損耗，單位為db。本發(fā)明通過上述的匹配電路、在同一個(gè)輻射體105即金屬環(huán)101上位于兩個(gè)第一接地點(diǎn)104之間的部分上設(shè)置多個(gè)饋電點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)同一個(gè)天線對(duì)低頻、中頻和高頻的全頻段(2g、3g、4g和5g全頻段)的覆蓋，無(wú)需增加凈空區(qū)域，具有尺寸小的優(yōu)點(diǎn)。且本發(fā)明的天線系統(tǒng)無(wú)需在金屬環(huán)上開設(shè)縫隙或者開口，具有強(qiáng)度高的優(yōu)點(diǎn)。以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說(shuō)明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其它相關(guān)的
技術(shù)領(lǐng)域：
，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。當(dāng)前第1頁(yè)12