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CN111816984A - 一种多频终端模块化天线系统 - Google Patents

一种多频终端模块化天线系统 Download PDF

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Abstract

本申请涉及一种多频终端模块化天线系统，包括：一个全频天线，为可拆卸的模块结构，安装在终端设备上；若干单频天线，均为可拆卸的模块结构，安装在终端设备上；包括以下应用场景：当用户处在运动状态时，将全频天线安装在终端设备上，使用全频天线保证终端设备的网络连接；当用户去往新的区域时，先将全频天线安装在终端设备上，使用全频天线，通过全频天线获得驻网信息并在终端上显示，再将网络信息对应的单频天线安装在终端设备上，切换为单频天线进行网络连接；当用户处于日常区域时，直接将对应的单频天线安装在终端设备上，使用单频天线进行网络连接。本发明让用户得到更佳的使用体验，同时减小了设计难度，大大降低了研发成本。

Description

一种多频终端模块化天线系统
技术领域
本申请属于技术领域，尤其是涉及一种多频终端模块化天线方案及其系统。
背景技术
随着5G网络的商用，终端天线的多频覆盖日益艰难，是目前终端天线研究的热点问题。现有技术方案主要通过以下方式来实现天线的多频覆盖：1、增加辐射体的馈电点，通过馈电点的变换来调整辐射体的谐振模式，实现多频覆盖；2、设计多组匹配网络，通过匹配网络的切换来调整天线谐振频点，达到工作带宽的拓展；3、在结构堆叠结构给天线预留更多的净空，通过天线环境的改善来提高天线的性能。
专利“多模天线、终端、多模天线的通信方法及装置及处理器”，申请号：CN201911143154.5，公开了一种多模天线、终端、多模天线的通信方法及装置及处理器。通过在天线上设置有多个馈电点，多个馈电点中每个馈电点对应的天线阵子的工作频段不同；从而解决了相关技术中所提供的通信天线设计方式会过多的占用终端空间，导致终端净空间较小，而且无法在多个馈电点之间进行动态切换的技术问题。专利“一种用于全金属外壳的多频终端天线”，公开号：CN107369892A，提供一种用于全金属外壳的多频终端天线，包括装设在系统电路板背面的金属外壳，设置在系统电路板正面的馈电网络和缝隙；所述金属外壳位于系统电路板背面且其上分别开设有双端开口型缝隙和单端开口型缝隙，馈电网络中与馈电端口相匹配的馈电分支分别横跨上述两个缝隙，激励缝隙形成多个频点谐振。专利“终端天线”，公开号：CN201975511U，公开了一种终端天线，通过匹配电路的切换实现了天线频率范围的增加。
市场的发展对终端产品提出了越来越高的要求。随着功能模块的日益增多，留给天线的空间环境越来越小，因此给天线预留更多的净空已不现实。通过多个馈点和多组匹配的方案也越来越难满足增加覆盖频段的需求，结果通常是以降低天线性能为代价。而实现方案则需要在天线末端增加开关进行切换，给系统带来了额外的插损。除此以外，这些方案也大大增加了天线设计的难度和工作量，增加了项目成本。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为解决现有技术中难以在保证性能的前提下解决了多频覆盖的问题，从而提供一种模块化天线的方案。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种多频终端模块化天线系统，包括：
一个全频天线，为可拆卸的模块结构，安装在终端设备上；
若干单频天线，均为可拆卸的模块结构，安装在终端设备上；
包括以下应用场景：
当用户处在运动状态时，将全频天线安装在终端设备上，使用全频天线保证终端设备的网络连接；
当用户去往新的区域时，先将全频天线安装在终端设备上，使用全频天线，通过全频天线获得驻网信息并在终端上显示，再将驻网信息对应的单频天线安装在终端设备上，切换为单频天线进行网络连接；
当用户处于日常区域时，直接将对应的单频天线安装在终端设备上，使用单频天线进行网络连接。
优选地，本发明的多频终端模块化天线系统，所述终端设备上具有插槽，所述插槽内设有用于连接所述全频天线或所述单频天线的触点，所述全频天线或所述单频天线能够插入所述插槽内与所述终端设备的触点接通。
优选地，本发明的多频终端模块化天线系统，所述终端设备和所述全频天线或所述单频天线磁吸连接。
优选地，本发明的多频终端模块化天线系统，终端设备内设置磁铁，在所述全频天线或所述单频天线内设置磁铁或铁块，终端设备上具有用于和所述全频天线或所述单频天线连接的触点，将所述全频天线或所述单频天线的触点和设备上的触点连接后，将天线靠近终端设备，使两者吸附固定。
本发明的有益效果是：具有可拆卸结构的模块化天线，全频天线仅用于网络覆盖，性能的要求远远低于传统的方案，用户可以根据需要对合适的单频天线模块进行安装，让用户得到更佳的使用体验，同时减小了设计难度，大大降低了研发成本。
附图说明
下面结合附图和实施例对本申请的技术方案进一步说明。
图1是本申请实施例的终端设备和天线结构示意图；
图2是本申请实施例的多频终端模块化天线系统逻辑关系示意图；
图3是本申请实施例的全频天线结构示意图；
图4是本申请实施例的单频天线B8结构示意图；
图5是本申请实施例的单频天线B41结构示意图；
图6是本申请实施例的单频天线N79结构示意图；
图7是本申请实施例的全频天线CST仿真结果图表；
图8是本申请实施例的单频天线B8 CST仿真结果图表；
图9是本申请实施例的单频天线B41 CST仿真结果图表；
图10是本申请实施例的单频天线N79 CST仿真结果图表。
图中的附图标记为：
插槽1；触点11。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请的技术方案。
实施例
本实施例提供一种多频终端模块化天线系统，如图1所示，包括：
一个全频天线，为可拆卸的模块结构，安装在终端设备上；
若干单频天线，均为可拆卸的模块结构，安装在终端设备上；
包括以下应用场景：
当用户处在运动状态时，将全频天线安装在终端设备上，使用全频天线保证终端设备的网络连接；
当用户去往新的区域时，先将全频天线安装在终端设备上，使用全频天线，通过全频天线获得驻网信息并在终端上显示，再将驻网信息对应的单频天线安装在终端设备上，切换为单频天线进行网络连接；
当用户处于日常区域时，直接将对应的单频天线安装在终端设备上，使用单频天线进行网络连接。
如图1所示，为本实施例多频终端模块化天线系统结构示意图，图中模块化天线为可拆卸结构设计。设计若干备用天线模块，包括一个全频天线(保证连接，但性能较弱)，若干单频天线(根据产品定义决定单频天线频段数量)。用户可以根据需要对天线模块进行拆卸和安装。在日常生活中，用户通常在一个的有限的范围内进行活动，而有限的范围内的网络由固定的基站进行覆盖。从而决定用户终端的工作频段在某一时间段是固定不变的。图2所示为模块化天线系统方案示意图，终端用户可能存在以下应用场景：1、当用户处在运动状态时，可以使用全频天线，该天线可以保证终端设备的网络连接；2、当用户去往新的区域时，可以使用全频天线，通过终端显示的网络信息，选择单频天线进行切换，由于单频天线的优异性能，可以极大地提升终端用户的使用体验；3、当用户处于日常区域时，由于之前已知该区域的网络状态，可以直接换上相应的单频天线。具体的，本实施例中，如图3-6所示，以全频天线和单频天线B8、B41、N79为例。
如图7-10所示，以全频天线和单频天线B8、B41、N79为例，绘制CST仿真结果图表。可见相同的电磁环境下，单频天线的性能会远远高于全频天线，天线设计的难度也大大降低。而本发明中的全频天线仅用于网络覆盖，性能的要求远远低于传统的方案。本方案可以让用户得到更佳的使用体验，同时减小了设计难度，大大降低了研发成本。需要注意的是，本发明天线模块的结构设计需要特别关注，以便用户拆卸和安装。除此以外，本发明仅提出了单天线的设计方案，作为一种设计思路，本发明在多天线的设计中也能得到很好的应用。
优选地，本实施例的多频终端模块化天线系统，所述终端设备上具有插槽1，所述插槽1内设有用于连接所述全频天线或所述单频天线的触点11，所述全频天线或所述单频天线能够插入所述插槽1内与所述终端设备的触点11接通。本优选实施例的多频终端模块化天线系统，天线模块的拆装方便。
优选地，本实施例的多频终端模块化天线系统，所述终端设备和所述全频天线或所述单频天线磁吸连接。具体的，终端设备内设置磁铁，在所述全频天线或所述单频天线内设置磁铁或铁块，终端设备上具有用于和天线连接的触点，将天线的触点和设备上的触点连接后，将天线靠近终端设备，使两者吸附固定。本优选实施例的多频终端模块化天线系统，天线模块的拆装方便。
以上述依据本申请的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项申请技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项申请的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (4)

1.一种多频终端模块化天线系统，其特征在于，包括：
一个全频天线，为可拆卸的模块结构，安装在终端设备上；
若干单频天线，均为可拆卸的模块结构，安装在终端设备上；
包括以下应用场景：
当用户处在运动状态时，将全频天线安装在终端设备上，使用全频天线保证终端设备的网络连接；
当用户去往新的区域时，先将全频天线安装在终端设备上，使用全频天线，通过全频天线获得驻网信息并在终端上显示，再将驻网信息对应的单频天线安装在终端设备上，切换为单频天线进行网络连接；
当用户处于日常区域时，直接将对应的单频天线安装在终端设备上，使用单频天线进行网络连接。
2.根据权利要求1所述的多频终端模块化天线系统，其特征在于，所述终端设备上具有插槽(1)，所述插槽(1)内设有用于连接所述全频天线或所述单频天线的触点(11)，所述全频天线或所述单频天线能够插入所述插槽(1)内与所述终端设备的触点(11)接通。
3.根据权利要求1或2所述的多频终端模块化天线系统，其特征在于，所述终端设备和所述全频天线或所述单频天线磁吸连接。
4.根据权利要求3所述的多频终端模块化天线系统，其特征在于，终端设备内设置磁铁，在所述全频天线或所述单频天线内设置磁铁或铁块，终端设备上具有用于和所述全频天线或所述单频天线连接的触点，将所述全频天线或所述单频天线的触点和设备上的触点连接后，将天线靠近终端设备，使两者吸附固定。
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