CN104466357A - 一种天线装置及终端 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种天线装置及终端，天线装置的天线本体包括天线辐射本体、设置于天线辐射本体上的第一馈电部和第一接地部，且第一馈电部和第一接地部在天线辐射本体的同一侧分离设置，二者之间的间隙形成用于调整低频带宽的凹槽；也即本发明通过在天线本体的馈电部和接地部之间设置具有一定宽度的凹槽，进而可通过调整该凹槽的宽度调整天线低频的带宽，通过增加天线低频的带宽减小终端的天线靠近用户身体部分（例如手或头部）时的能量损耗，进而保证天线的接收和辐射能力，提高用户体验的满意度。

Description

一种天线装置及终端

技术领域

本发明涉及通信领域，具体涉及一种天线装置及终端。 

背景技术

手机等通信终端的发射功率在GSM、CDMA20001x、WCDMA等协议中，被设计得越来越复杂，它的重要性已不言而喻，那手机发射功率是大些好哪，还是小些好哪？事实上单纯的说大些好或者小些好，都实在不是一个明智的回答，因为在设计手机功率时，要考虑以下两个方面： 

1、在能保证正常通信情况下，手机发射功率越小越好； 

手机发射功率越小,手机的耗电量就越小,待机时间、通话时间越长；手机发射功率越小，对同***别的手机的干扰越小，这不仅给同***别的手机创造了好的无线环境，同时对于CDMA20001x,WCDMA来说，这就意味着小区容量越大；手机发射功率越小，对别的无线设备干扰越小,这就给别的无线设备创造了好的无线环境。 

2、在有些情况下，为了能保证通信质量，手机发射功率希望能被调整的大些，再大些； 

手机在小区的远端时,为了保证手机信号经过长距离传输到达基站后,手机信号仍能被正确解调,也就是手机发射功率要足够大，以克服信号经过长距离传输的衰减；手机被建筑物或其它遮挡，在无线阴影区内，手机发射功率也要足够大，以克服手机信号必须经过多次的反射、折射及长距离传输的衰减。手机在干扰比较大的情况下，如邻信道、同信道干扰，阻塞等等，手机发射功率也要足够大，以克服噪声的干扰。 

综上所述，手机发射功率存在着两面性，一方面在能保证正常通信情况下，手机发射功率越小越好；另一方面，在有些情况下，为了能保证通信质量，手机发射功率必须要大一些，甚至要再大一些。这两方面看似矛盾，实为统一， 准确表述为：手机必须发出足够大的功率，以保证通信质量，在保证通信质量的前提下，手机发射功率越小越好。换言之，手机发射功率最好根据实际情况能够被控制，该大则大，该小则小。传统的移动终端的天线往往在自由空间的状态下具有良好的OTA性能。但是当用户实际使用的时候，手或者头就会靠近终端，靠近天线，使得天线的辐射场发生变化，有一部分能能量被吸收掉，一部分能量偏离了既定的辐射频段，导致手机的接收和辐射能力下降，降低了用户体验的满意度。 

发明内容

本发明要解决的主要技术问题是，提供一种天线装置及终端，解决现有终端的天线装置与用户的身体部分靠近时接收和辐射能力下降，导致用户体验满意度低的问题。 

为解决上述技术问题，本发明提供一种天线装置，包括天线本体，所述天线本体包括天线辐射本体、设置于所述天线辐射本体上的第一馈电部和第一接地部；所述第一馈电部和所述第一接地部在所述天线辐射本体的同一侧分离设置，二者之间的间隙形成用于调整低频带宽的凹槽。 

在本发明的一种实施例中，所述天线辐射本体包括第一辐射支臂和第二辐射支臂；所述第一辐射支臂和所述第二辐射支臂的一端并联后作为一个整体分别与所述第一馈电部和第一接地部连接；另一端分别沿着同一方向延伸。 

在本发明的一种实施例中，所述第一辐射支臂和所述第二辐射支臂的另一端分别沿着同一方向延伸后，所述第一辐射支臂和所述第二辐射支臂组合构成倒G型。 

在本发明的一种实施例中，所述第一辐射支臂的走线长度大于所述第二辐射支臂的走线长度。 

在本发明的一种实施例中，所述天线装置还包括主板，设置于所述主板上的射频电路模块，以及分离设置于所述主板上的第二馈电部和第二接地部，所述第一馈电部和所述第一接地部分别与所述第二馈电部和所述第二接地部连 接，所述第二馈电部与所述射频电路模块连接。 

在本发明的一种实施例中，所述第二馈电部和所述第二接地部设置于所述主板的两侧的中间区域。 

在本发明的一种实施例中，所述天线装置还包括匹配电路模块，所述第二馈电部通过所述匹配电路模块与所述射频电路模块连接。 

在本发明的一种实施例中，所述凹槽的宽度大于等于0.5mm,小于等于35mm。 

为了解决上述问题，本发明还提供了一种终端，包括如上所述的天线装置，所述天线装置设置于所述终端内。 

在本发明的一种实施例中，所述天线辐射本体两侧分别距离所述终端两侧的距离大于5mm。 

本发明的有益效果是： 

本发明提供的天线装置及终端的天线本体包括天线辐射本体、设置于天线辐射本体上的第一馈电部和第一接地部，且第一馈电部和第一接地部在天线辐射本体的同一侧分离设置，二者之间的间隙形成用于调整低频带宽的凹槽；也即本发明通过在天线本体的馈电部和接地部之间设置具有一定宽度的凹槽，进而可通过调整该凹槽的宽度调整天线低频的带宽，通过增加天线低频的带宽减小终端的天线靠近用户身体部分（例如手或头部）时的能量损耗，进而保证天线的接收和辐射能力，提高用户体验的满意度。 

附图说明

图1为本发明实施例二中天线装置的结构示意图； 

图2为本发明实施例二中天线本体的结构示意图； 

图3为图2所示天线的驻波比示意图； 

图4为图2所示天线的水平面方向示意图。 

具体实施方式

本发明为解决现有终端的天线装置与用户的身体部分靠近时接收和辐射能力下降的问题，将设置于天线辐射本体上的接地部和馈电部分离设置，使二者之间的间隙形成用于增加低频带宽的凹槽，进而增强某一个方向上的辐射强度；同时增加低频带宽后，当天线靠近人体部位时，天线在频带内仍具有良好的性能，可减少天线能量的损耗，因此可保证天线的接收和辐射能力，提高用户体验的满意度。下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。 

实施例一： 

本实施例中的天线装置可以应用于任何需要天线的通信终端，例如可应用于手机、IPAD等移动通讯终端，当然也可应用于其他需要天线的固定终端。本实施例中的天线装置包括天线本体、主板、射频模块，天线本体包括天线辐射本体和设置于天线辐射本体上的第一馈电部（即信号馈点）和第一接地部（即接地馈点）；在主板上对应设置有分别与第一馈电部和第一接地部连接的第二馈电部和第二接地部，天线辐射本体则分别通过第一馈电部和第一接地部与主板连接。本实施例中，为了尽量降低天线装置靠近人体时的能量损耗，优选将第二馈电部和第二接地部设置在主板两侧的中间区域，此处的中间区域包括稍微偏离主板两侧中心的区域，例如，自主板一侧其三分之一处的宽度，也属于主板两侧的中间区域。 

在本实施例中,天线本体的第一馈电部和第一接地部在天线辐射本体的同一侧分离设置，二者之间的间隙形成用于调整低频带宽的凹槽;通过调整凹槽的宽度,可以增加天线低频的带宽,进而增强某一个方向上的辐射强度。当天线靠近人体部位时，例如人手握住终端时，会改变天线的辐射场，吸收一部分辐射能量，同时也会使天线的谐振发生偏移；增加低频带宽后，手握住终端时，天线在频带内仍具有良好的性能，可减少天线能量的损耗，因此可保证天线的接收和辐射能力，提高用户体验的满意度。在本实施例中，该凹槽的宽度可以根据第一馈电部和第一接地部在主板上的位置和附着天线的几何结构决定；优选大于等于0.5mm,小于等于35mm；若凹槽的宽度小于0.5mm,其对天线的辐射场形 没有影响；反之，如果凹槽的宽度太宽，面积太大则会影响天线高频部分的辐射场。凹槽宽度的具体取值根据具体的应用场景可选择设置为0.5mm、2mm、5mm、10mm、15mm、20mm、25mm、30mm或35mm等等。 

在本实施例中，天线辐射本体包括第一辐射支臂和第二辐射支臂；第一辐射支臂和第二辐射支臂的一端并联后作为一个整体分别与第一馈电部和第一接地部连接；另一端分别沿着同一方向延伸，且在延伸对应的长度以及经对应的弯折后，形成对应类型的天线。例如，在本实施例中，第一辐射支臂和第二辐射支臂经延伸、弯折后可组合构成倒G型天线；此时，第一辐射支臂的走线长度可大于第二辐射支臂的走线长度，第一辐射支臂的另一端延伸一定的长度后，向回弯折在延伸一定的长度，构成倒U型；第二辐射支臂的另一端沿着相同方向延伸一定的距离，与第一辐射支臂构成倒G型天线。 

在本实施例中，第一辐射支臂和第二辐射支臂的走线长度可根据具体的应用场景具体选择设置，本实施例中的第一辐射支臂的走线长度大于第二辐射支臂的走线长度。例如，本实施例中，第二辐射支臂可用于产生较高频段的谐振，第一辐射支臂可用于产生次高频段和低频段的谐振，对应的，具体可设置第二辐射支臂的走线长度为第一预设频段中心点的四分之一波长，此时的第一预设频段则可为高频段，例如可设置其为1710MHZ至2700MHZ这一频段。第一辐射支臂的走线长度可设为第二预设频段中心点的四分之一波长；此时的第二预设频段可为次高频段和低频段，例如可设置其为824MHZ至960MHZ这一频段。 

本实施例中，为了更好的调节各波段的阻抗，还可为天线设置匹配电路，天线本体的第一馈电部通过匹配电路与辐射模块连接；通过匹配电路调节各波段的阻抗，可是波段有更好的匹配输出，达到最佳辐射。 

实施例二： 

本发明的提供的天线装置可以适用于各种通信终端，例如手机、IPAD等各种移动通信终端。具体设置在各终端的内部。为了进一步较小终端的天线靠近人体部位时对天线的影响，本实施例中的天线装置的天线本体设置在终端内部 时，天线辐射体的两侧尽量与终端的两侧留有一定的距离，本实施例中优选设置天线辐射本体两侧分别距离终端两侧的距离大于5mm。下面为了更好的理解本发明，结合附图以一种具体的天线为例，对本发明做进一步的说明。 

请参见图1所示，本实施例中的天线装置包括天线本体2、匹配电路3、射频模块4以及主板1构成，天线本体2通过馈电部5和接地部6连接到主板1上，匹配电路3则设置在馈电部5与射频模块4之间，用于辅助天线本体2的调谐。 

本实施例中，天线本体2的馈电部5和接地部6在于主板连接后，位于主板1中间偏右的位置，大约在右边起三分一的板宽处。请参见图2所示，天线本体2还包括第一辐射支臂9、第二辐射支臂10；第一辐射支臂9和第二辐射支臂10的一端通过公共部分8并联作为一个整体与馈电部5和接地部6连接，第一辐射支臂9的另一端从公共部分8引出沿着左侧水平延伸，然后到设定的长度后朝上往回弯折；第二辐射支臂10的另一端则从公共部分8也沿着左侧方向延伸一定的长度，与第一辐射支臂9构成倒G型。第二辐射支臂10用于产生较高频段的谐振，第一辐射支臂9用于产生次高频段和低频段的谐振。公共部分8的***部分围合成馈电部5和接地部6之间的凹槽7；凹槽7的位置在天线辐射本体的边缘位置，其具体形状以及宽度可根据具体应用场景选择设置。 

本实施例中，设置第二辐射支臂8与第三辐射支臂7之间的间隙约1mm；设图2所示天线主要调谐的频段为低频段824MHZ-960MHE，高频段为1710MHZ-2700MHZ；此时请参见图3所示的天线驻波比示意图，以及请参见表一所述的天线的辐射效率表格： 

表一 

Frequency	Efficiency	Frequency	Efficiency
				820000000	40%	1890000000	55%
840000000	46%	1950000000	52%
				860000000	49%	2010000000	46%
880000000	56%	2070000000	39%
				900000000	60%	2130000000	36%
920000000	64%	2170000000	33%
				940000000	65%	2500000000	54%
960000000	63%	2560000000	55%
				1710000000	35%	2620000000	50%
1770000000	42%	2680000000	40%
				1830000000	52%	2700000000	35%

其中，Frequency一栏表示频段，Efficeny一栏表示在各频段下的效率，可知，此时该天线在高频段有很好的带宽，并且效率都在33%以上（请参见表一中的efficeny一栏）。 

另外，一般的天线低频段的辐射H面常常是方向性比较均匀；而本实施例图2所示天线水平面方向图如图4所示，根据图4可知，该天线低频段在H面的270-360度之间有最大辐射，当人正常右手握住终端时，270-360度这部分球面正好是靠近脸部向前的方向，这个方向辐射增强，有利于降低整体3D辐射的损耗，相当于这样就可以提升整体终端的RSCP值，增强信号的接收能力。提升用户体验效果。 

RSCP（Received Signal Code Power）接收信号码功率，也是衡量手机接收信号强弱的指标，在同样的基站辐射强度下，手机显示的RSCP值越好，表示接收信号能力越强，那么提升手机在弱信号场景下的接收能力就可以提升用户的实际使用感受。同时RSCP指标也是目前有一些移动运营商考察终端射频性能 的重要参考技术指标。我们可以用最简单的方法查看手机的在手持状态下的RSCP值来看看与自由空间状态的衰减值。一般来说对于WCDMA***，其指标为： 

好(Good):RSCP≥-85dBm 

一般(Fair):-95dBm≤RSCP<-85dBm 

差(Poor):RSCP<-95dBm 

所以CPICH RSCP要求大于-95dBm，否则视为弱信号覆盖。 

本实施例将图2所示的天线应用于手机终端，且在微波暗室中，模拟用户实际场景，首先模拟基站的发射功率打到-40dB,然后通过综测仪读取手机反馈的接收值，即RSCP值。首先测试终端在自由状态下H面0度，90度，180度，270度，四个角度的RSCP值，然后测试180度状态下，两种手握方式下分别读取综测仪的RSCP值。两种手握方式接***时用户使用的方式。所以该测试方式完全能反映出实际使用过程中的终端的天线辐射状态。表格二是本实施例图2所示的天线实际测试值，主要测试信道为WCDMA BAND5 4436信道。 

表二 

一般判断准则为自由空间状态的RSCP值为-70dB,手持状态RSCP值-75dB为良好状态。由上述表格可以看出，本实施例天线在自由空间状态和手握状态都大于判定标准2dB，也即天线的接收和辐射能力更好，更能提高用户体验的满意度。 

以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。 

Claims (10)

1.一种天线装置，包括天线本体，其特征在于,所述天线本体包括天线辐射本体、设置于所述天线辐射本体上的第一馈电部和第一接地部；所述第一馈电部和所述第一接地部在所述天线辐射本体的同一侧分离设置，二者之间的间隙形成用于调整低频带宽的凹槽。

2.如权利要求1所述的天线装置，其特征在于，所述天线辐射本体包括第一辐射支臂和第二辐射支臂；所述第一辐射支臂和所述第二辐射支臂的一端并联后作为一个整体分别与所述第一馈电部和第一接地部连接；另一端分别沿着同一方向延伸。

3.如权利要求1所述的天线装置，其特征在于，所述第一辐射支臂和所述第二辐射支臂的另一端分别沿着同一方向延伸后，所述第一辐射支臂和所述第二辐射支臂组合构成倒G型。

4.如权利要求3所述的天线装置，其特征在于，所述第一辐射支臂的走线长度大于所述第二辐射支臂的走线长度。

5.如权利要求5所述的天线装置，其特征在于，所述天线装置还包括主板，设置于所述主板上的射频电路模块，以及分离设置于所述主板上的第二馈电部和第二接地部，所述第一馈电部和所述第一接地部分别与所述第二馈电部和所述第二接地部连接，所述第二馈电部与所述射频电路模块连接。

6.如权利要求5所述的天线装置，其特征在于，所述第二馈电部和所述第二接地部设置于所述主板的两侧的中间区域。

7.如权利要求6所述的天线装置，其特征在于，所述天线装置还包括匹配电路模块，所述第二馈电部通过所述匹配电路模块与所述射频电路模块连接。

8.如权利要求1-7任一项所述的天线装置，其特征在于，所述凹槽的宽度大于等于0.5mm,小于等于35mm。

9.一种终端，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的天线装置，所述天线装置设置于所述终端内。

10.如权利要求9所述的天线装置，其特征在于，所述天线辐射本体两侧分别距离所述终端两侧的距离大于5mm。