CN105870586A - 双频wi-fi天线以及移动终端 - Google Patents

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Abstract

本发明提供双频WI-FI天线以及移动终端，双频WI-FI天线包括：设置于移动终端主板上的第一单频天线，第一单频天线包括接地部和馈电部，接地部与移动终端主板上的接地线电连接，馈电部与移动终端主板上的射频芯片电连接，其中，所述双频WI-FI天线还包括在馈电部周围铺设的微带线，微带线与移动终端主板上的接地线电连接，微带线与馈电部耦合产生WI-FI第二单频天线的谐振辐射。根据本发明，利用单频WI-FI所需要的空间面积达到双频天线设计的目的，节省了双频WI-FI天线的空间面积，减小净空面积，同时因为耦合产生寄生谐振，对天线周围环境影响的敏感性降低，对整机装配环境一致性要求也降低，有效缩短整机生产时间。

Description

双频WI-FI天线以及移动终端
技术领域
本发明涉及天线技术领域，具体涉及双频WI-FI天线以及移动终端。
背景技术
WI-FI(Wireless Fidelity，无线局域网)在移动终端上的应用越来越广泛，例如，WI-FI手机就是其中一份子。与早前应用于移动终端上的蓝牙技术不同，WI-FI具有更大的覆盖范围和更高的传输速率，因此WI-FI移动终端成为了目前移动通信业界的时尚潮流。
由于WI-FI频段在世界范围内是无需任何电信运营执照的免费频段，因此，WLAN(Wireless Local Area Networks，无线局域网络)无线设备提供了一个世界范围内可以使用的、费用极其低廉且数据带宽极高的无线空中接口。用户可以在WI-FI覆盖区域内快速浏览网页，随时随地接听拨打电话。而其它一些基于WLAN的宽带数据应用，如，流媒体或网络游戏等功能更是值得用户期待。有了WI-FI功能，用户在打长途电话(包括国际长途)、浏览网页、收发电子邮件、音乐下载以及数码照片传递等，再无需担心速度慢和花费高的问题。
在相关的现有WI-FI天线设计中，是通过传统的PIFA(PlanarInverted-F Antenna，平面倒F天线)、monopole(单极子)或IFA(Inverted-Fantenna，倒F天线)等天线类型实现双频(即，2.4GHz和5GHz)全频段覆盖，从而达到比较好的带宽和辐射效率，满足客户的使用需求。
但是，这种双频WI-FI天线设计也存在缺点，其缺点是：这种双频WI-FI天线需要比较大的空间面积以及净空区域，这给整机架构一致性以及PCB(Printed Circuit Board，印制电路板)布局都带来了不可突破的瓶颈。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种双频WI-FI天线以及移动终端，通过在移动终端内部原有的一个WI-FI单频天线周围铺设微带线，耦合产生另一个单频天线的谐振辐射，从而解决上述问题。
根据本发明的一个方面，提供一种双频WI-FI天线，包括：设置于移动终端主板上的第一单频天线，所述第一单频天线包括接地部和馈电部，所述接地部与所述移动终端主板上的接地线电连接，所述馈电部与所述移动终端主板上的射频芯片电连接，其中，所述双频WI-FI天线还包括在所述馈电部周围铺设的微带线，所述微带线与所述移动终端主板上的接地线电连接，所述微带线与所述馈电部耦合产生WI-FI第二单频天线的谐振辐射。
优选地，所述第一单频天线为WI-FI 2.4G单频天线，所述第二单频天线为WI-FI 5G单频天线。
优选地，所述馈电部与所述微带线之间的间隔为1.5mm-2mm。
优选地，所述微带线的长度为第一单频天线工作频率的四分之一波长。
优选地，所述2.4G单频天线为PIFA天线。
优选地，所述移动终端的后壳作为所述双频WI-FI天线的辐射体。
根据本发明的另一方面，提供一种移动终端，包括主板，所述移动终端还包括双频WI-FI天线，所述双频WI-FI天线包括设置于所述主板上的第一单频天线，所述第一单频天线包括接地部和馈电部，所述接地部与所述主板上的接地线电连接，所述馈电部与所述主板上的射频芯片电连接，其中，所述双频WI-FI天线还包括在所述馈电部周围铺设的微带线，所述微带线与所述移动终端主板上的接地线电连接，所述微带线与所述馈电部耦合产生第二单频天线的谐振辐射。
优选地，所述第一单频天线为WI-FI 2.4G单频天线，所述第二单频天线为WI-FI 5G单频天线。
优选地，所述馈电部与所述微带线之间的间隔为1.5mm-2mm。
优选地，所述微带线的长度为第一单频天线工作频率的四分之一波长。
本发明实施例提供的双频WI-FI天线，包括：设置于移动终端主板上的第一单频天线，所述第一单频天线包括接地部和馈电部，所述接地部与所述移动终端主板上的接地线电连接，所述馈电部与所述移动终端主板上的射频芯片电连接，其中，所述双频WI-FI天线还包括在所述馈电部周围铺设的微带线，所述微带线与所述移动终端主板上的接地线电连接，所述微带线与所述馈电部耦合产生WI-FI第二单频天线的谐振辐射。利用单频WI-FI所需要的空间面积达到双频天线设计的目的，大大节省了双频WI-FI天线的空间面积需求，减小净空面积，同时因为是靠耦合产生寄生谐振，对天线周围环境影响的敏感性降低，对整机装配环境一致性要求也降低，有效缩短整机生产时间。
附图说明
通过参照以下附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：
图1是本发明实施例的手机后盖外表面的示意图；
图2是本发明另一实施例的手机内设置印刷电路板的的示意图。
具体实施方式
以下基于实施例对本发明进行描述，但是本发明并不仅仅限于这些实施例。在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。为了避免混淆本发明的实质，公知的方法、过程、流程没有详细叙述。另外附图不一定是按比例绘制的。
术语说明：
微带线：由支在介质基片上的单一导体带构成的微波传输线。
寄生电容：传感器除有极板间电容外，极板与周围体(各种元件甚至人体)也产生电容联系，这种电容称为寄生电容。它不但改变了电容传感器的电容量，而且由于传感器本身电容量很小，寄生电容极不稳定，这也导致传感器特性不稳定，对传感器产生严重干扰。分布在导线之间、线圈与机壳之间以及某些元件之间的分布电容等，这些电容称为寄生电容，他们的数值虽小，但是却是引起干扰的重要原因。
寄生电感：由于频率的不断提高，致使引线寄生电感、寄生电容的影响愈加严重，对器件造成更大的电应力(表现为过电压、过电流毛刺)。
寄生谐振：通过元件寄生作用，在谐振电路中的更多频率上产生谐振现象，称为寄生谐振。
本发明的核心思想是在原有WI-FI的一个单频天线的空间基础上，不需要增加额外的天线空间和净空区域，利用微带线耦合产生寄生谐振的方法实现双频WI-FI(如，2.4G+5G)天线的性能。
下面以手机为例对本发明的技术方案进行解释说明。需要说明的是，本发明中的移动终端不限于手机，也可以为其它设备，如，平板电脑或其它应用于WI-FI天线实现无线通信的设备。
图1是本发明实施例的手机后盖外表面的示意图。100和101在本实施例中的手机WI-FI天线对应的辐射体。通过100和/或101对应手机金属后盖内表面相应位置设置馈电点，可以使100或101成为手机天线的辐射体。辐射体可以位于手机后盖上方，下方，或者中间位置，这里不做限制。
图2是本发明另一实施例的手机内设置印刷电路板的的示意图。其中，20为PCB板，200为PCB的射频芯片，射频芯片和手机天线一起，用于发送和接收电磁波信号。201和202是2.4G单频天线的接地部和馈电部，接地部201和手机主板的接地线(未示)电连接，馈电部202和手机主板的射频芯片200电连接，203是微带线，微带线和手机主板的接地部201电连接。通过微带线203和馈电部202耦合，能够拓展原来WI-FI 2.4G单频天线的谐振频率，实现WI-FI 5G单频天线的工作效果。
在一个可选的例子中，WI-FI 2.4G单频天线为PIFA天线。目前在手机中常使用monopole、LOOP和PIFA天线作为WI-FI天线。PIFA天线由于需要的空间面积比LOOP小，比monopole天线大，性能相对较稳定，传输效率也比较高，所以在不同种类的手机中应用相对较广。
通过调整馈电部202和微带线203之间的间隔宽度可以有效控制天线谐振带宽、辐射效率以及匹配阻抗等天线关键参数，从而达到良好天线辐射效率，提高传输效率的目的。经过实践发现，馈电部202和微带线203之间设置有间隔有利于耦合效果。
在一个优选的实施例中，当上述间隔宽度为1.5mm-2mm(包含1.5mm和2mm)时，耦合效果较佳。
另外，通过调整微带线的长度，可以调整微带线和馈电部202之间的耦合面积和电磁感应大小，从而达到移动带宽的目的，使产生的谐振频率落在5G WI-FI频段范围内(即，5.15GHz-5.875GHz)，并尽可能拓宽谐振频率区间(即，天线带宽)。
在一个优选的实施例中，微带线203长度设定为第一单频天线的工作频率的四分之一波长。
根据本发明实施例，在原有WI-FI 2.4G单频天线容积基础上，不需要额外增加天线容积和净空区域，利用微带线耦合产生寄生谐振的方法实现WI-FI双频(2.4G+5G)天线的性能。并且，通过调节微带线的长度L达到移动带宽的目的，通过调试微带线和馈电部的间距W来优化拓展天线带宽和达到良好匹配，提高传输效率。
另外，本发明实施例实现了双频天线的谐振体和辐射体空间分离，例如WI-FI 5G单频天线的谐振是由微带线产生，而辐射性能通过共用的手机外壳来完成空间辐射，这样在外部环境比较恶劣的情况下，也能保证WI-FI 5G单频天线的良好辐射性能。
根据上述的双频WI-FI天线，提供一种移动终端，包括主板，其中，所述移动终端还包括双频WI-FI天线，所述双频WI-FI天线包括设置于所述主板上的第一单频天线，所述第一单频天线包括接地部和馈电部，所述接地部与所述主板上的接地线电连接，所述馈电部与所述主板上的射频芯片电连接，其中，所述双频WI-FI天线还包括在所述馈电部周围铺设的微带线，所述微带线与所述移动终端主板上的接地线电连接，所述微带线与所述馈电部耦合产生第二单频天线的谐振辐射。
更进一步，所述第一单频天线为WI-FI 2.4G单频天线，所述第二单频天线为WI-FI 5G单频天线。
更进一步，所述馈电部与所述微带线之间的间隔为1.5mm-2mm。
更进一步，所述微带线的长度为第一单频天线的工作频率的四分之一波长。
本发明实施例利用单频WI-FI所需要的空间面积达到双频天线设计的目的，大大节省了双频WI-FI天线的空间面积需求，减小净空面积，通过优化缝隙距离达到天线和PA的良好匹配状态，节省BOM成本；同时因为是靠耦合产生寄生谐振，对天线周围环境影响的敏感性降低，对整机装配环境一致性要求也降低，有效缩短整机生产时间。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员而言，本发明可以有各种改动和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种双频WI-FI天线，包括：设置于移动终端主板上的第一单频天线，所述第一单频天线包括接地部和馈电部，所述接地部与所述移动终端主板上的接地线电连接，所述馈电部与所述移动终端主板上的射频芯片电连接，其中，所述双频WI-FI天线还包括在所述馈电部周围铺设的微带线，所述微带线与所述移动终端主板上的接地线电连接，所述微带线与所述馈电部耦合产生WI-FI第二单频天线的谐振辐射。
2.根据权利要求1所述的双频WI-FI天线，其中，所述第一单频天线为WI-FI 2.4G单频天线，所述第二单频天线为WI-FI 5G单频天线。
3.根据权利要求1所述的双频WI-FI天线，其中，所述馈电部与所述微带线之间的间隔为1.5mm-2mm。
4.根据权利要求1所述的双频WI-FI天线，其中，所述微带线的长度为所述第一单频天线的工作频率的四分之一波长。
5.根据权利要求2所述的双频WI-FI天线，其中，所述2.4G单频天线为平面倒F天线PIFA天线。
6.根据权利要求1至5任一项所述的双频WI-FI天线，其中，所述移动终端的后盖作为所述双频WI-FI天线的辐射体。
7.一种移动终端，包括主板，所述移动终端还包括双频WI-FI天线，所述双频WI-FI天线包括设置于所述主板上的第一单频天线，所述第一单频天线包括接地部和馈电部，所述接地部与所述主板上的接地线电连接，所述馈电部与所述主板上的射频芯片电连接，其中，所述双频WI-FI天线还包括在所述馈电部周围铺设的微带线，所述微带线与所述移动终端主板上的接地线电连接，所述微带线与所述馈电部耦合产生第二单频天线的谐振辐射。
8.根据权利要求7所述的移动终端，其中，所述第一单频天线为WI-FI 2.4G单频天线，所述第二单频天线为WI-FI 5G单频天线。
9.根据权利要求7所述的移动终端，其中，所述馈电部与所述微带线之间的间隔为1.5mm-2mm。
10.根据权利要求7所述的移动终端，其中，所述微带线的长度为所述第一单频天线的工作频率的四分之一波长。
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