CN105742818A - 一种天线及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种天线及控制方法，所述天线包括：馈电点、接地点、天线辐射体、串联谐振电路、第一电容；所述馈电点通过所述串联谐振电路与所述天线辐射体相连；所述天线辐射体与所述第一电容以及所述接地点相连；所述第一电容与所述接地点相连；其中，当所述串联谐振电路的电路参数为第一预设值时，所述天线工作在第一频段；当所述串联谐振电路的电路参数为第二预设值时，所述天线工作在第二频段；所述第一频段高于所述第二频段；通过调整所述第一电容的电容参数能够调节所述天线在所述第一频段或所述第二频段的频率。

Description

一种天线及控制方法

技术领域

本发明涉及天线技术，尤其涉及一种天线及控制方法。

背景技术

随着无线通信技术的快速发展，手机制式已由2G到3G再到4G，天线频段越来越多，对天线多频的要求越来越高，小体积、多频段天线的需求越来越强。为了拓展天线带宽，提高天线的性能，现有技术中的一些解决方案，通过设计复杂的电路结构来实现天线频率的可调，实现难度较大，实现成本较高，且性能不稳定。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种天线及控制方法。

本发明实施例提供的天线，包括：馈电点、接地点、天线辐射体、串联谐振电路、第一电容；所述馈电点通过所述串联谐振电路与所述天线辐射体相连；所述天线辐射体与所述第一电容以及所述接地点相连；所述第一电容与所述接地点相连；其中，

当所述串联谐振电路的电路参数为第一预设值时，所述天线工作在第一频段；当所述串联谐振电路的电路参数为第二预设值时，所述天线工作在第二频段；所述第一频段高于所述第二频段；

通过调整所述第一电容的电容参数能够调节所述天线在所述第一频段或所述第二频段的频率。

本发明实施例中，所述串联谐振电路包括：第二电容和电感；所述第二电容与所述电感串联；

所述馈电点通过所述串联谐振电路与所述天线辐射体相连，为：所述馈电点与所述电感相连，所述第二电容与所述天线辐射体相连。

本发明实施例中，所述串联谐振电路中的第二电容为可调电容，所述电感的电感值为固定值。

本发明实施例中，所述当所述串联谐振电路的电路参数为第一预设值时，所述天线工作在第一频段；当所述串联谐振电路的电路参数为第二预设值时，所述天线工作在第二频段，为：

当所述串联谐振电路中的第二电容调至第一电容值时，所述天线工作在所述第一频段；

当所述串联谐振电路中的第二电容调至第二电容值时，所述天线工作在所述第二频段。

本发明实施例中，所述第一电容为可调电容。

本发明实施例提供的控制方法，应用于天线，所述天线包括：馈电点、接地点、天线辐射体、串联谐振电路、第一电容；所述馈电点通过所述串联谐振电路与所述天线辐射体相连；所述天线辐射体与所述第一电容以及所述接地点相连；所述第一电容与所述接地点相连；所述控制方法包括：

控制所述串联谐振电路的电路参数为第一预设值，以使所述天线工作在第一频段；控制所述串联谐振电路的电路参数为第二预设值，以使所述天线工作在第二频段；所述第一频段高于所述第二频段；

调整所述第一电容的电容参数，以调节所述天线在所述第一频段或所述第二频段的频率。

本发明实施例中，所述串联谐振电路包括：第二电容和电感；所述第二电容与所述电感串联；

所述控制所述串联谐振电路的电路参数为第一预设值，以使所述天线工作在第一频段；控制所述串联谐振电路的电路参数为第二预设值，以使所述天线工作在第二频段，包括：

将所述串联谐振电路中的第二电容调至第一电容值，以使所述天线工作在所述第一频段；

将所述串联谐振电路中的第二电容调至第二电容值，以使所述天线工作在所述第二频段。

本发明实施例中，所述调整所述第一电容的电容参数，以调节所述天线在所述第一频段或所述第二频段的频率，包括：

当将所述天线在所述第一频段或所述第二频段的频率调高时，将所述第一电容的电容值调小；

当将所述天线在所述第一频段或所述第二频段的频率调低时，将所述第一电容的电容值调大。

本发明实施例的技术方案中，天线包括：馈电点、接地点、天线辐射体、串联谐振电路、第一电容；所述馈电点通过所述串联谐振电路与所述天线辐射体相连；所述天线辐射体与所述第一电容以及所述接地点相连；所述第一电容与所述接地点相连；其中，当所述串联谐振电路的电路参数为第一预设值时，所述天线工作在第一频段；当所述串联谐振电路的电路参数为第二预设值时，所述天线工作在第二频段；所述第一频段高于所述第二频段；通过调整所述第一电容的电容参数能够调节所述天线在所述第一频段或所述第二频段的频率。可见，本发明实施例通过简单的电路结构即可实现天线频率的可调，即能够调节高频带宽也能够调节低频带宽，从而增加了天线的带宽，实现成本低，且性能稳定性较高。

附图说明

图1为本发明实施例一的天线的电路结构示意图；

图2为本发明实施例二的天线的电路结构示意图；

图3为本发明实施例三的控制方法的流程示意图；

图4为本发明实施例四的控制方法的流程示意图；

图5为本发明实施例的天线工作在低频频段的S11值的曲线图；

图6为本发明实施例的天线工作在高频频段的S11值的曲线图。

具体实施方式

为了能够更加详尽地了解本发明实施例的特点与技术内容，下面结合附图对本发明实施例的实现进行详细阐述，所附附图仅供参考说明之用，并非用来限定本发明实施例。

本发明实施例提供了一种天线，所述天线包括：馈电点、接地点、天线辐射体、串联谐振电路、第一电容；所述馈电点通过所述串联谐振电路与所述天线辐射体相连；所述天线辐射体与所述第一电容以及所述接地点相连；所述第一电容与所述接地点相连；其中，

当所述串联谐振电路的电路参数为第一预设值时，所述天线工作在第一频段；当所述串联谐振电路的电路参数为第二预设值时，所述天线工作在第二频段；所述第一频段高于所述第二频段；

通过调整所述第一电容的电容参数能够调节所述天线在所述第一频段或所述第二频段的频率。

本发明实施例中，串联谐振电路的两端分别连接馈电点和天线辐射体，这里，馈电点与信号源相连接；通过馈电点将信号馈入串联谐振电路，再馈入天线辐射体，经天线辐射体将信号辐射出去。

本发明实施例中，天线辐射体与三个结构相并联，第一个结构是串联谐振电路，第二个结构是第一电容，第三个结构是接地点。此外，第一电容的两端分别连接天线辐射体和接地点。

通过上述结构至少能够实现以下功能：

串联谐振电路的功能：调节天线工作的频段。具体地，串联谐振电路由电容和电感组成，电容值与电感值共同决定了天线的工作频段。在一种实施方式中，可以将电感值固定，仅通过调节电容值来调节天线工作的频段，这种方式下，串联谐振电路中的电容为可调电容。在另一种实施方式中，可以将电容值固定，仅通过调节电感值来调节天线工作的频率，这种方式下，串联谐振电路中的电感为可调电感。在另一种实施方式中，还可以同时调节电容值和电感值，这种方式下，串联谐振电路中的电容为可调电容，电感为可调电感。

第一电容的功能：调节天线在不同频段下的频率。具体地，当天线工作在第一频段下时，调节第一电容的电容值即可实现调节天线在第一频段的频率。当天线工作在第二频段下时，调节第一电容的电容值即可实现调节天线在第二频段的频率。可见，第一电容为可调电容。

本发明实施例中，第一频段可以是高频频段，第二频段可以是低频频段。这里，高频频段和低频频段一般是指手机制式里的高频频段和低频频段，本发明实施例的技术方案不仅局限在手机天线中，还可以应用在其他终端的天线。

本发明实施例的技术方案，实现了高低频频段的同时，能够分别在高低频频段进行频率的调节，从而增加了天线的带宽，实现成本低，且性能稳定性较高。

下面结合具体天线结构对本发明实施例的技术方案做进一步详细描述。

参照图1，图1为本发明实施例一的天线的电路结构示意图，如图1所示，本示例中的天线包括：馈电点11、接地点12、天线辐射体13、串联谐振电路14、第一电容15；所述馈电点11通过所述串联谐振电路14与所述天线辐射体13相连；所述天线辐射体13与所述第一电容15以及所述接地点12相连；所述第一电容15与所述接地点12相连；其中，

当所述串联谐振电路14的电路参数为第一预设值时，所述天线工作在第一频段；当所述串联谐振电路14的电路参数为第二预设值时，所述天线工作在第二频段；所述第一频段高于所述第二频段；

通过调整所述第一电容15的电容参数能够调节所述天线在所述第一频段或所述第二频段的频率。

本示例中，所述第一电容15为可调电容。

本发明实施例中，串联谐振电路14的两端分别连接馈电点11和天线辐射体13，这里，馈电点11与信号源相连接；通过馈电点11将信号馈入串联谐振电路14，再馈入天线辐射体13，经天线辐射体13将信号辐射出去。

本发明实施例中，天线辐射体13与三个结构相并联，第一个结构是串联谐振电路14，第二个结构是第一电容15，第三个结构是接地点12。此外，第一电容15的两端分别连接天线辐射体13和接地点12。

通过上述结构至少能够实现以下功能：

串联谐振电路14的功能：调节天线工作的频段。具体地，串联谐振电路14由电容和电感组成，电容值与电感值共同决定了天线的工作频段。在一种实施方式中，可以将电感值固定，仅通过调节电容值来调节天线工作的频段，这种方式下，串联谐振电路14中的电容为可调电容。在另一种实施方式中，可以将电容值固定，仅通过调节电感值来调节天线工作的频率，这种方式下，串联谐振电路14中的电感为可调电感。在另一种实施方式中，还可以同时调节电容值和电感值，这种方式下，串联谐振电路14中的电容为可调电容，电感为可调电感。

上述方案中，串联谐振电路14中的电感值和电容值这两个参数的集合即为串联谐振电路的电路参数，当串联谐振电路14的电路参数为第一预设值时，所述天线工作在第一频段；当串联谐振电路14的电路参数为第二预设值时，所述天线工作在第二频段；所述第一频段高于所述第二频段。

第一电容15的功能：调节天线在不同频段下的频率。具体地，当天线工作在第一频段下时，调节第一电容15的电容值即可实现调节天线在第一频段的频率。当天线工作在第二频段下时，调节第一电容15的电容值即可实现调节天线在第二频段的频率。可见，第一电容15为可调电容。

本发明实施例中，第一频段可以是高频频段，第二频段可以是低频频段。这里，高频频段和低频频段一般是指手机制式里的高频频段和低频频段，本发明实施例的技术方案不仅局限在手机天线中，还可以应用在其他终端的天线。

本发明实施例的技术方案，实现了高低频频段的同时，能够分别在高低频频段进行频率的调节，从而增加了天线的带宽，实现成本低，且性能稳定性较高。

参照图2，图2为本发明实施例二的天线的电路结构示意图，如图2所示，本示例中的天线包括：馈电点22、接地点22、天线辐射体23、串联谐振电路24、第一电容25；所述馈电点22通过所述串联谐振电路24与所述天线辐射体23相连；所述天线辐射体23与所述第一电容25以及所述接地点22相连；所述第一电容25与所述接地点22相连；其中，

当所述串联谐振电路24的电路参数为第一预设值时，所述天线工作在第一频段；当所述串联谐振电路24的电路参数为第二预设值时，所述天线工作在第二频段；所述第一频段高于所述第二频段；

通过调整所述第一电容25的电容参数能够调节所述天线在所述第一频段或所述第二频段的频率。

本示例中，所述第一电容25为可调电容。

本示例中，所述串联谐振电路24包括：第二电容241和电感242；所述第二电容242与所述电感241串联；

参照图2，所述馈电点22与所述电感241相连，所述第二电容242与所述天线辐射体23相连。

本发明实施例中，串联谐振电路24的两端分别连接馈电点22和天线辐射体23，这里，馈电点22与信号源相连接；通过馈电点22将信号馈入串联谐振电路24，再馈入天线辐射体23，经天线辐射体23将信号辐射出去。

本发明实施例中，天线辐射体23与三个结构相并联，第一个结构是串联谐振电路24，第二个结构是第一电容25，第三个结构是接地点22。此外，第一电容25的两端分别连接天线辐射体23和接地点22。

通过上述结构至少能够实现以下功能：

串联谐振电路24的功能：调节天线工作的频段。具体地，串联谐振电路24由电容和电感组成，电容值与电感值共同决定了天线的工作频段。本示例中，将电感值固定，仅通过调节电容值来调节天线工作的频段，这种方式下，串联谐振电路24中的第二电容242为可调电容。串联谐振电路24中的电感241的电感值为固定值。

上述方案中，串联谐振电路24中的电感值和电容值这两个参数的集合即为串联谐振电路的电路参数，当串联谐振电路24的电路参数为第一预设值时，所述天线工作在第一频段；当串联谐振电路24的电路参数为第二预设值时，所述天线工作在第二频段；所述第一频段高于所述第二频段。

考虑到串联谐振电路24中的第二电容242为可调电容，串联谐振电路24中的电感241的电感值为固定值，这里，当所述串联谐振电路24中的第二电容242调至第一电容值时，所述天线工作在所述第一频段；当所述串联谐振电路中24的第二电容242调至第二电容值时，所述天线工作在所述第二频段。

第一电容25的功能：调节天线在不同频段下的频率。具体地，当天线工作在第一频段下时，调节第一电容25的电容值即可实现调节天线在第一频段的频率。当天线工作在第二频段下时，调节第一电容25的电容值即可实现调节天线在第二频段的频率。可见，第一电容25为可调电容。

本发明实施例中，第一频段可以是高频频段，第二频段可以是低频频段。这里，高频频段和低频频段一般是指手机制式里的高频频段和低频频段，本发明实施例的技术方案不仅局限在手机天线中，还可以应用在其他终端的天线。

本发明实施例的技术方案，实现了高低频频段的同时，能够分别在高低频频段进行频率的调节，从而增加了天线的带宽，实现成本低，且性能稳定性较高。

图3为本发明实施例三的控制方法的流程示意图，本示例中的控制方法应用于天线，所述天线包括：馈电点、接地点、天线辐射体、串联谐振电路、第一电容；所述馈电点通过所述串联谐振电路与所述天线辐射体相连；所述天线辐射体与所述第一电容以及所述接地点相连；所述第一电容与所述接地点相连；如图3所示，所述控制方法包括以下步骤：

步骤301：控制所述串联谐振电路的电路参数为第一预设值，以使所述天线工作在第一频段；控制所述串联谐振电路的电路参数为第二预设值，以使所述天线工作在第二频段；所述第一频段高于所述第二频段。

本发明实施例中，串联谐振电路中电感的目的是和电容一起产生谐振，使天线具有两个谐振频率，从而增加天线的带宽。串联谐振电路中电容的目的是分离高频和低频，电容需要两个状态的取值，第一个状态对应高频，第二个状态对应低频。高频工作时，串联谐振电路中的电容值使得高频最低频率能够通过，低频的最高频率不能通过。串联谐振电路中的电容值的范围为0.75pF-2pF。

步骤302：调整所述第一电容的电容参数，以调节所述天线在所述第一频段或所述第二频段的频率。

本发明实施例中，第一电容的主要功能是调节高低频频段的频率，第一电容的电容值越大，频率越低；反之，第一电容的电容值越小，频率越高。加第一电容的电容值的范围为0.3pF-2pF。

图4为本发明实施例四的控制方法的流程示意图，本示例中的控制方法应用于天线，所述天线包括：馈电点、接地点、天线辐射体、串联谐振电路、第一电容；所述馈电点通过所述串联谐振电路与所述天线辐射体相连；所述天线辐射体与所述第一电容以及所述接地点相连；所述第一电容与所述接地点相连；，所述串联谐振电路包括：第二电容和电感；所述第二电容与所述电感串联；如图4所示，所述控制方法包括以下步骤：

步骤401：将所述串联谐振电路中的第二电容调至第一电容值，以使所述天线工作在所述第一频段；将所述串联谐振电路中的第二电容调至第二电容值，以使所述天线工作在所述第二频段；所述第一频段高于所述第二频段。

本发明实施例中，串联谐振电路中电感的目的是和电容一起产生谐振，使天线具有两个谐振频率，从而增加天线的带宽。串联谐振电路中电容的目的是分离高频和低频，电容需要两个状态的取值，第一个状态对应高频，第二个状态对应低频。高频工作时，串联谐振电路中的电容值使得高频最低频率能够通过，低频的最高频率不能通过。串联谐振电路中的电容值的范围为0.75pF-2pF。

步骤402：调整所述第一电容的电容参数，以调节所述天线在所述第一频段或所述第二频段的频率。

本发明实施例中，第一电容的主要功能是调节高低频频段的频率，第一电容的电容值越大，频率越低；反之，第一电容的电容值越小，频率越高。加第一电容的电容值的范围为0.3pF-2pF。

具体地，当将所述天线在所述第一频段或所述第二频段的频率调高时，将所述第一电容的电容值调小；当将所述天线在所述第一频段或所述第二频段的频率调低时，将所述第一电容的电容值调大。

参照图5，串联谐振电路中的第二电容为C3，电感为L3；第一电容为C4。串联谐振电路中的C3为0.8pF，天线工作在低频频段，曲线21，22，23分别是第一电容C4取值1.8pF，0.8pF，0.3pF对应的天线的S11值，从图中可见天线高频频段1GHz以上S11差。这里，S11值表示回波损耗特性，一般通过网络分析仪来看其损耗的dB值和阻抗特性。S11值表示天线的发射效率的好坏，S11值值越大，表示天线本身反射回来的能量越大，这样天线的效率就越差。

参照图6，串联谐振电路中的C3为1.5pF，天线工作在高频频段。曲线24，25，26分别是第一电容C4取值0.3pF，0.5pF，0.8pF对应的天线的S11值，从图中可见低频频段1GHz以下天线的S11差。

本发明实施例所记载的技术方案之间，在不冲突的情况下，可以任意组合。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种天线，所述天线包括：馈电点、接地点、天线辐射体、串联谐振电路、第一电容；所述馈电点通过所述串联谐振电路与所述天线辐射体相连；所述天线辐射体与所述第一电容以及所述接地点相连；所述第一电容与所述接地点相连；其中，

当所述串联谐振电路的电路参数为第一预设值时，所述天线工作在第一频段；当所述串联谐振电路的电路参数为第二预设值时，所述天线工作在第二频段；所述第一频段高于所述第二频段；

通过调整所述第一电容的电容参数能够调节所述天线在所述第一频段或所述第二频段的频率。

2.根据权利要求1所述的天线，所述串联谐振电路包括：第二电容和电感；所述第二电容与所述电感串联；

所述馈电点通过所述串联谐振电路与所述天线辐射体相连，为：所述馈电点与所述电感相连，所述第二电容与所述天线辐射体相连。

3.根据权利要求2所述的天线，所述串联谐振电路中的第二电容为可调电容，所述电感的电感值为固定值。

4.根据权利要求3所述的天线，所述当所述串联谐振电路的电路参数为第一预设值时，所述天线工作在第一频段；当所述串联谐振电路的电路参数为第二预设值时，所述天线工作在第二频段，为：

当所述串联谐振电路中的第二电容调至第一电容值时，所述天线工作在所述第一频段；

当所述串联谐振电路中的第二电容调至第二电容值时，所述天线工作在所述第二频段。

5.根据权利要求1所述的天线，所述第一电容为可调电容。

6.一种控制方法，应用于天线，所述天线包括：馈电点、接地点、天线辐射体、串联谐振电路、第一电容；所述馈电点通过所述串联谐振电路与所述天线辐射体相连；所述天线辐射体与所述第一电容以及所述接地点相连；所述第一电容与所述接地点相连；所述控制方法包括：

控制所述串联谐振电路的电路参数为第一预设值，以使所述天线工作在第一频段；控制所述串联谐振电路的电路参数为第二预设值，以使所述天线工作在第二频段；所述第一频段高于所述第二频段；

调整所述第一电容的电容参数，以调节所述天线在所述第一频段或所述第二频段的频率。

7.根据权利要求6所述的控制方法，所述串联谐振电路包括：第二电容和电感；所述第二电容与所述电感串联；

所述控制所述串联谐振电路的电路参数为第一预设值，以使所述天线工作在第一频段；控制所述串联谐振电路的电路参数为第二预设值，以使所述天线工作在第二频段，包括：

将所述串联谐振电路中的第二电容调至第一电容值，以使所述天线工作在所述第一频段；

将所述串联谐振电路中的第二电容调至第二电容值，以使所述天线工作在所述第二频段。

8.根据权利要求6所述的控制方法，所述调整所述第一电容的电容参数，以调节所述天线在所述第一频段或所述第二频段的频率，包括：

当将所述天线在所述第一频段或所述第二频段的频率调高时，将所述第一电容的电容值调小；

当将所述天线在所述第一频段或所述第二频段的频率调低时，将所述第一电容的电容值调大。