CN104183918A - 天线装置和具有天线装置的电子设备 - Google Patents

Abstract

提供了一种天线装置和具有天线装置的电子设备，其中所述天线装置能够改善彼此相邻布置的天线之间的隔离。天线装置包括：多个天线；以及印刷电路板，与所述多个天线相连接，印刷电路板包括：多个馈电单元，分别与多个天线相连接；以及多个接地单元，分别与多个天线相连接，其中每个接地单元通过至少一个狭缝与其它接地单元分离。

Description

天线装置和具有天线装置的电子设备

技术领域

本公开涉及一种天线装置和具有天线装置的电子设备。更具体地，本公开涉及一种天线装置和具有天线装置的电子设备，能够改善彼此相邻布置的天线之间的隔离。

背景技术

随着信息、通信和半导体技术的显著进步，便携式终端的使用快速增多，便携式终端成为现代人的必需品。也就是说，现在便携式终端提供用户所需的高级多样化的功能。例如，便携式终端提供多种功能，例如，移动通信功能、短距离无线通信功能、广播接收功能、互联网访问功能等。为此，便携式终端可以设置多个天线。例如，便携式终端可以包括移动通信天线、近距离无线通信天线、广播接收天线等。

天线是用于发送和接收无线信号的器件。当彼此相邻地布置天线时，可能发生互耦现象，导致便携式终端辐射能力的降低。此外，当相邻布置的天线具有相似的操作频带时，可能加大辐射能力的降低。为了减少辐射能力的降低，相关技术领域的便携式终端具有相互分隔大于预定距离的天线。例如，相关技术领域的便携式终端具有位于上端的第一天线和位于下端的第二天线。然而，充分分隔天线的需要与要求便携式终端变得紧凑和轻薄的需要相冲突。此外，目前的便携式终端设置有许多电子部件以便提供多种功能。因此，对便携式终端而言出现了以下问题：难以在天线之间建立足够空间的同时布置天线。因此，需要确保相邻天线之间的隔离。

以上信息作为背景信息提供，仅帮助本公开的理解。对于上述任何内容是否可作为关于本公开的现有技术没有任何判定也没有任何断言。

发明内容

本公开的方面在于解决上述问题和/或缺点，并至少提供下述优点。因此，本公开的方面在于提供一种天线装置和具有天线装置的电子设备，所述天线装置能够确保相邻天线之间的隔离从而改善辐射能力。

根据本公开的方面，提供了一种天线装置。所述天线装置包括：多个天线；以及印刷电路板，与所述多个天线相连接，其中所述印刷电路板包括：多个馈电单元，分别与多个天线相连接；以及多个接地单元，分别与多个天线相连接，其中每个接地单元通过至少一个狭缝(slot)与其它接地单元分离。

根据本公开的另一方面，提供了一种电子设备。所述电子设备包括：多个天线；多个馈电单元，形成在印刷电路板上，分别与多个天线相连接；以及多个接地单元，形成在印刷电路板上，分别与多个天线相连接，其中每个接地单元通过至少一个狭缝与其它接地单元相分离。

根据本公开的另一方面，提供了一种电子设备。所述电子设备包括：多个天线，彼此相邻；多个馈电单元，每个馈电单元与多个天线相连接，形成在印刷电路板上；多个接地单元，每个接地单元与多个天线相连接；以及至少一个电容器，电连接多个接地单元，其中通过利用至少一个狭缝分离印刷电路板的接地单元来形成多个接地单元。

如上所述，根据本公开多种实施例的天线装置和具有天线装置的电子设备能够改善彼此相邻布置的天线之间的隔离。因此，根据本公开的电子设备能够增强辐射能力。

以下详细描述结合附图公开了本公开的多种实施例，通过以下详细描述，本领域技术人员将更清楚本公开的其他方面、优点和突出的特征。

附图说明

根据结合附图的以下描述，将更清楚本公开特定实施例的以上和其他方面、特征和优点，附图中：

图1是示出了根据本公开实施例的具有天线装置的电子设备的外形的视图；

图2是示意性地示出了根据本公开第一实施例的天线装置的印刷电路板的视图；

图3是示意性地示出了根据本公开第二实施例的天线装置的印刷电路板的视图；

图4是示意性地示出了根据本公开第三实施例的天线装置的印刷电路板的视图；

图5A是示出了具有相关技术领域天线装置的电子设备的辐射能力的测量结果的图；

图5B是示出了具有根据本公开第三实施例的天线装置的电子设备的辐射能力的测量结果的图。

贯穿附图，应注意将相同的附图标记用于描述相同或相似的元件、特征和结构。

具体实施方式

以下参照附图的描述用来帮助全面理解由权利要求及其等同物限定的本公开的多种实施例。以下描述包括多种具体细节来帮助理解，但是这些具体细节应视为仅是示例性的。因此，所属领域技术人员会认识到，在不背离本公开范围和精神的前提下可以对本文所述多种实施例进行多种改变和修改。此外，为了清楚和简要目的，可以省略对公知功能和结构的描述。

以下描述和权利要求中使用的术语和词语不限于字面含义，而是仅由发明人用来达到对本公开的清楚和一致理解。因此，本领域技术人员可以理解，以下对本公开多种实施例的描述仅用于说明目的，而不是要限制由权利要求及其等同物限定的本公开。

应该理解，除非文中另外明确指出，否则单数形式的“一个”、“一种”和“该”还旨在包括复数形式。因此，例如，对于“一个组件表面”的引述包括对于一个或多个这种表面的引述。

说明书和附图中公开的本公开的特定实施例是为了解释本公开的技术内容并帮助理解本公开。本公开的特定实施例不是为了限制本公开的范围。此外，本领域技术人员应清楚，在不脱离本公开范围的前提下，除了本文所公开的这些实施例之外，可以基于本公开的技术构思做出其它修改示例。

在进行详细描述之前，应注意，以下将根据本公开实施例的电子设备描述为具有多个天线的终端。应理解，所述终端可以是移动通信终端、智能电话、平板个人计算机(PC)、个人数字助手(PDA)等。

以下所述的本公开的多种实施例可以通过形成狭缝使得每个天线设置有岛类型(island type)的分离接地单元，并将分离接地单元与集总元件(lump element)连接，来改善电子设备中彼此相邻布置的多个天线之间的隔离。下文中，为了便于解释，示例性地将本公开的多种实施例描述为具有两个天线。然而，应注意，并非如此限制本公开，本公开可同样应用于具有三个或更多天线的电子设备。

图1是示出了根据本公开实施例的具有天线装置的电子设备的外形的视图。

参考图1，电子设备100可以包括：触摸屏130，位于前表面；扬声器1，位于触摸屏130的上端；以及多个键2，位于触摸屏130的下端。例如，多个键2可以包括菜单键、主页键、取消键等。可以将多个键2中的每个形成为按钮型物理键或触摸键。同时，电子设备100可以设置有：摄像机3，位于其后表面的上端；以及第一天线10和第二天线20，位于后表面的下端。例如，电子设备100可以设置有彼此相邻布置的第一天线10和第二天线20。例如，可以将第一天线10和第二天线20相邻地布置在电子设备100后表面的下端。然而，本公开不限于上述结构，可以将第一天线10和第二天线20设置在电子设备100上端的左侧或右侧。

第一天线10和第二天线20可以是多输入多输出(MIMO)天线。此外，第一天线10可以是在针对使用第二代、第三代或***(2G/3G/4G)蜂窝技术的移动通信的频带上操作的天线，第二天线20可以是在针对蓝牙通信、全球定位***(GPS)通信、或Wi-Fi通信的连接频带上操作的天线。第一天线10和第二天线20可以在相似频带上操作。

第一天线10和第二天线20可以连接到印刷电路板(未示出)。印刷电路板可以包括：第一馈电单元(未示出)，用于向第一天线10供给功率信号；第二馈电单元(未示出)，用于向第二天线20供给功率信号；第一接地单元(未示出)，与第一天线10相连接；以及第二接地单元(未示出)，与第二天线20相连接。第一接地单元和第二接地单元可以通过狭缝彼此电分离。此外，第一接地单元和第二接地单元可以通过集总元件彼此连接。集总元件可以是电容器、电感器和电阻器中的至少一个。

第一天线10和第二天线20的接地单元可以电分离。因此，电子设备100可以改善第一天线10和第二天线20之间的隔离特性。此外，本公开的实施例可以通过改变第一接地单元和第二接地单元之间的狭缝间隔，或改变将第一接地单元和第二接地单元互连的集总元件的值，来调整第一天线10和第二天线20之间的隔离。因此，相较于其中多个相邻天线使用公共接地单元的相关技术领域的电子设备，电子设备100能够改善辐射特性。

图2是示意性地示出了根据本公开第一实施例的天线装置的印刷电路板的视图。

参考图2，天线装置的印刷电路板30可以包括第一馈电单元11和第二馈电单元21，分别用于向第一天线和第二天线供给馈电信号。如图2所示，第一馈电单元11和第二馈电单元21可以位于印刷电路板30的切丸(pill-cut)区域35。

第一馈电单元11和第二馈电单元21可以分别与第一通信模块110和第二通信模块210相连接。这里，第一通信模块110可以是用于执行移动通信服务的移动通信模块，第二通信模块210可以是蓝牙通信模块、无线LAN通信模块、GPS模块等中的至少一个。然而，本公开不限于此。

印刷电路板30形成为具有多个狭缝51、52和53。多个狭缝51、52、53可以将印刷电路板30的接地单元分为多个子接地单元31、32和34以及主接地单元33。这样，第一子接地单元31可以与第一天线10相连接，第二子接地单元32可以与第二天线20相连接。第一子接地单元31和第二子接地单元32可以电分离。因此，本公开的第一实施例可以通过电分离第一子接地单元31和第二子接地单元32来改善第一天线和第二天线之间的隔离。

由多个狭缝51、52和53分离的接地单元31、32、33和34可以通过多个集总元件40(即，集总元件41、42、43和44)电连接。例如，第一子接地单元31可以通过第一集总元件41连接到第三子接地单元34，通过第二集总元件42连接到主接地单元33。此外，第二子接地单元32可以通过第三集总元件43连接到主接地单元33，通过第四集总元件44连接到第三子接地单元34。例如，集总元件41、42、43和44可以是电容器。然而，本公开不限于此，集总元件可以是电感器、电阻器等。

如上所述，由于通过集总元件在接地单元31、32、33和34之间进行的电连接，本公开的第一实施例可以防止由第一天线和第二天线的接地面积减少而引起的辐射能力的降低。同时，本公开的第一实施例可以调整集总元件41、42、43和44的值，以最优化辐射能力以及第一天线和第二天线之间的隔离。

尽管如图2所示的印刷电路板30包括第一通信模块110和第二通信模块210，然而这仅是为了说明目的。该印刷电路板还可以包括多种电子部件以便操作电子设备100，例如，应用处理器、摄像机模块、存储器、音频处理器等。

图3是示意性地示出了根据本公开第二实施例的天线装置的印刷电路板的视图。

参考图3，印刷电路板可以包括第一基底30a和第二基底30b。第一基底30a可以是主基底，具有主接地单元33a并设置有第一通信单元110a和第二通信单元210a。第二基底30b可以是辅助基底，通过例如同轴缆线60等连接器与第一基底30a相连接，并与第一天线和第二天线相连接。本公开的第二实施例中，可以通过在第二基地30b内形成狭缝51a，将第二基底30b的接地单元分离为两个部分，分离的接地单元31a、32a可以通过集总元件41a彼此相连。同时，由于本公开第二实施例的组成和其他元件类似于第一实施例，所以将不再对此进行赘述。

图4是示意性地示出了根据本公开第三实施例的天线装置的印刷电路板的视图。

参考图4，本公开的第三实施例类似于第二实施例。然而，第二基底30b还可以包括第二狭缝52b和第三狭缝53b。当第二基底30b的接地单元与电子设备100的另一接地单元相连接时，可以形成第二狭缝52b和第三狭缝53b。换言之，当并非仅通过第一狭缝51b将第一接地单元31b和第二接地单元32b完全电分离时，可以形成第二狭缝52b和第三狭缝53b。例如，当第一接地单元31b的一侧和第二接地单元32b的一侧分别连接到电子设备100的其它接地单元时，即使第一狭缝51b形成在第二基地30b处，第一接地单元31b和第二接地单元32b也可能通过电子设备100的所述其它接地单元电连接。

因此，本公开的第三实施例中，可以附加地形成第二狭缝52b，以将第一接地单元31b与电子设备100的所述其它接地单元电分离，并且还可以形成第三狭缝53b以将第二接地单元32b与电子设备100的所述其它接地单元相分离。因此，第一接地单元31b和第二接地单元32b可以彼此完全电分离。换言之，第二基底30b的接地单元可以分为四个接地单元31b、32b、34a和34b。在这种情况下，第一接地单元31b和第二接地单元32b可以通过第一集总元件41b连接，第一接地单元31b和第三接地单元34b可以通过第二集总元件42b连接，第二接地单元32b和第四接地单元34b可以通过第三集总元件43b连接。换言之，第二基底30b可以包括三个集总元件41b、42b和43b。这里，第一到第三集总元件41b、42b和43b可以由电容器形成，可以具有通过实验而优化的值。例如，第一到第三电容器41b到43b可以分别具有1.2pF、6.0pF和7.0pF的电容值。然而，这些值仅作为示例，不限制本公开。

图5A是示出了具有相关技术领域天线装置的电子设备的辐射能力的测量结果的图；图5B是示出了具有根据本公开第三实施例的天线装置的电子设备的辐射能力的测量结果的图。

表格1是参考图5A和5B，相关技术领域的天线装置之间的隔离和根据本公开实施例的天线装置之间的隔离的对照。

表格1

参考表格1，当本公开的天线装置的隔离与相关技术领域的天线装置的隔离进行比较时，注意到，本公开的天线装置的隔离在880MHz频率处降低大约0.7dB(＝-14.8-(-14.08))，在960MHz频率处提升大约2.2dB(＝-11.35-(-13.53))，在1850MHz频率处降低大约8.4dB(＝-14.14-(-5.735))，在1710MHz频率处降低大约11.1dB(＝-17.44-(-5.632))，在1990MHz频率处降低大约7.2dB(＝-15.50-(-8.209))。简言之，应注意，相较于相关技术领域的天线装置的隔离，根据本公开的天线装置的隔离值在大约1.7GHz到2GHz的频带处降低大约7到11dB，意味着在大约1.7GHz到2GHz的频带处改善了第一天线和第二天线之间的隔离。同时，隔离值(S21)之间的差别在频带880MHz到960MHz之间不大。这是由于相关技术的天线装置在频带880MHz和960MHz处具有足够的隔离值，约-14dB。

此外，当将如5A和5B所示的隔离值S11和S21进行相互比较时，应注意，它们彼此类似。因此，应注意，即使在第一天线和第二天线具有通过狭缝分离的共用接地单元时，这种分离不严重影响天线装置的辐射能力。

因此，根据本公开实施例的天线装置，可以改善两个天线之间的隔离，从而改善辐射能力。

因此，结合附图描述了根据本公开的天线装置和具有天线装置的电子设备的实施例。这样，当使用一些特定术语时，通常意义上将它们用于解释和帮助理解本公开的技术内容，所述特定术语不是为了将本公开限制为所公开的实施例。换言之，本领域技术人员应理解，可以在不脱离本公开范围的前提下，基于本公开的技术构思实施多种实施例。

尽管参考本公开的多种实施例示出并描述了本公开，然而本领域技术人员应理解，可以在不脱离由所附权利要求及其等同物限定的本公开的精神和范围的前提下，进行形式和细节上的多种改变。

Claims (15)

1.一种天线装置，包括：

多个天线；以及

印刷电路板，与所述多个天线相连接，

其中所述印刷电路板包括：多个馈电单元，分别与所述多个天线相连接；以及多个接地单元，分别与所述多个天线相连接，以及

其中每个接地单元通过至少一个狭缝与其它接地单元分离。

2.根据权利要求1所述的天线装置，还包括至少一个集总元件，电连接所述多个接地单元。

3.根据权利要求2所述的天线装置，其中所述至少一个集总元件包括电容器、电阻器和电感器中的至少一个。

4.根据权利要求1所述的天线装置，其中所述多个天线是多输入多输出MIMO天线。

5.根据权利要求1所述的天线装置，其中所述多个天线包括从用于蜂窝通信的移动通信天线、蓝牙天线、无线局域网LAN天线和全球定位***GPS天线中选择的至少两个天线。

6.根据权利要求1所述的天线装置，其中所述至少一个狭缝分离印刷电路板的所述多个接地单元，使得所述多个天线中的每个设置有完全电分离的接地单元。

7.根据权利要求1所述的天线装置，其中所述多个馈电单元位于印刷电路板的切丸区域。

8.根据权利要求1所述的天线装置，其中所述多个天线彼此相邻。

9.一种电子设备，包括：

多个天线；

多个馈电单元，形成在印刷电路板上，分别与所述多个天线相连接；以及

多个接地单元，形成在印刷电路板上，分别与所述多个天线相连接，

其中每个接地单元通过至少一个狭缝与其它接地单元相分离。

10.根据权利要求9所述的电子设备，其中所述印刷电路板还包括至少一个集总元件，电连接所述多个接地单元。

11.根据权利要求10所述的电子设备，其中所述至少一个集总元件包括电容器、电阻器和电感器中的至少一个。

12.根据权利要求9所述的电子设备，其中所述多个天线是多输入多输出MIMO天线。

13.根据权利要求9所述的电子设备，其中所述多个馈电单元位于印刷电路板的切丸区域。

14.根据权利要求9所述的电子设备，其中所述至少一个狭缝分离印刷电路板的所述多个接地单元，使得所述多个天线中的每个设置有完全电分离的接地单元。

15.根据权利要求9所述的电子设备，其中所述多个天线彼此相邻。