CN106299610B - 一种电子设备的天线装置及电子设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种电子设备的天线装置及电子设备，该天线包括：第一导体、第二导体、第三导体及第四导体；其中，第一导体与第二导体之间绝缘；第三导体固定在第二导体上并与第二导体绝缘；第四导体分别与第一导体及第二导体耦合连接；第一导***于第四导体两侧的位置分别通过通高频隔低频的第一退耦器件与馈电点连接；第一导体的两端分别通过通低频隔高频的第二退耦器件与第三导体连接。在上述实施例中，无需对天线装置内的第一导体区进行切断或开槽来配设第一天线，无需占用第二天线与第三天线的净空区域，无需增加额外的退耦电路来实现第二天线与第三天线的隔离，也无需额外增加巴伦实现单端信号到差分信号的转换。

Description

一种电子设备的天线装置及电子设备
技术领域
本发明涉及到天线技术领域，尤其涉及到一种电子设备的天线装置及电子设备。
背景技术
为了满足人们日益增长的生活需要，手机等终端电子设备通常有LTE(长期演进)、WIFI(无线保真)、GPS(全球定位***)、蓝牙等多***共存。随着手机支付的日益兴起，NFC(近距离无线通讯技术)也越来越多地被集成进来。这就造成多***共存时的天线实现难题。
大多数旗舰金属手机，上下两端已经被用于其它通信***的天线。NFC天线又无法像塑料后壳手机那样，放置在电池之上。如果对金属后壳进行割缝进行辐射，势必会极大地影响手机外观效果。
NFC依托金属边框调谐，NFC天线需要与MIMO、GPS、WIFI共用发射单元，多天线之间的隔离处理因此成为较大的难题。
发明内容
本发明提供了一种电子设备的天线装置及电子设备，用以解决多天线之间的隔离处理问题，提高电子设备的通讯效果。
本发明提供了一种电子设备的天线装置，该天线装置包括：第一导体、第二导体、第三导体及第四导体；其中，
所述第一导体与所述第二导体之间具有净空区；
所述第三导体固定在所述第二导体上并与所述第二导体绝缘；
所述第四导体跨过所述净空区，且所述第四导体的一端固定在所述第一导体上与所述第一导体耦合连接，另一端固定在所述第二导体上且与所述第二导体耦合连接；
所述第一导体上位于所述第一导体与所述第四导体连接处的两侧分别通过通高频隔低频的第一退耦器件与一个设置在电子设备的PCB板上的馈电点连接；
所述第一导体的两端分别通过通低频隔高频的第二退耦器件与所述第三导体连接，且所述两个第二退耦器件分列在所述第四导体竖两侧。
在上述实施例中，无需对天线装置内的第一导体区进行切断或开槽来配设第一天线，无需占用第二天线与第三天线的净空区域，无需增加额外的退耦电路来实现第二天线与第三天线的隔离，也无需额外增加巴伦实现单端信号到差分信号的转换，同时，该天线装置还可以实现电子设备前后壳的读写功能。
其中的第四导体为工字型，且所述第四导体的两个平行的部分中的一个固定在所述第一导体上并与所述第一导体耦合连接，另一个固定在所述第二导体上并与所述第二导体耦合连接；所述第四导体的竖直部分跨过所述净空区。通过设置的第四导体使得天线之间信号隔离，同时，通过设置的第四导体增强了第一导体与第二导体之间的连接强度。
在具体设置时，为了实现第四导体与第一导体及第二导体之间的耦合，所述第四导体与所述第一导体之间设置有绝缘层且所述第四导体和所述第一导体之间形成电容耦合；所述第四导体与所述第二导体之间设置有绝缘层且所述第四导体和所述第二导体之间形成电容耦合。
其中，所述天线装置包括第一天线、第二天线及第三天线；其中，所述第一导体、第三导体以及连接在第一导体及第三导体之间的第一退耦器件组成第一天线，所述第一天线为NFC天线；
所述第一导体及第四导体上位于该第四导体的竖直部分一侧的结构形成所述第二天线的辐射单元；
所述第一导体及第四导体上位于该第四导体的竖直部分的另一侧的结构形成所述第三天线的辐射单元。
优选的，所述第二导体接地。
在一个优选的实施方案中，所述第一退耦器件为电容；所述第二退耦器件为电感。通过电容实现通高频隔离低频，通过电感实现通低频隔离高频。
在具体设置时，所述第一导体及所述第二导体通过导线与所述第二退耦器件连接，且其中的一个导线上设置有馈电点接口。通过馈电点接口实现与馈线的连接。
具体的，所述第一导体为所述电子设备的金属外壳的一部分，所述第二导体为所述电子设备的金属外壳的另一部分。即采用金属外壳作为天线的一部分，提高通信效果。
在具体设置时，所述第四导体为铜片或铜膜。
本发明还提供了一种电子设备，该电子设备包括上述任一项所述的天线装置。
在具体设置时，所述所述第三导体设置在所述电子设备的PCB板或者显示屏上。方便第三导体的设置。
附图说明
图1为本发明一实施例提供的电子设备的天线结构的结构框图；
图2为本发明另一实施例提供的电子设备的天线结构的结构框图；
图3为本发明实施例提供的电子设备的第一天线结构的结构框图。
附图标记：
1-PCB板 2-第一退耦器件a 3-第二退耦器件a
4-第二退耦器件b 5-第一馈电点 6-第二馈电点
7-净空区 8-第一退耦器件b 9-馈电点接口
101-第一导体 102-第二导体 103-第三导体
104-第四导体
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施例进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
如图1所示，图1示出了本发明实施例提供的天线装置的一种实施例结构。
本发明实施例提供了一种电子设备的天线装置，该天线装置包括：第一导体101、第二导体102、第三导体103及第四导体104；其中，
第一导体101与第二导体102之间具有净空区7；
第三导体103固定在第二导体102上并与第二导体102绝缘；
第四导体104跨过净空区7，且第四导体104的一端固定在第一导体101上与第一导体101耦合连接，另一端固定在第二导体102上且与第二导体102耦合连接；
第一导体101上位于第一导体101与第四导体104连接处的两侧分别通过通高频隔低频的第一退耦器件与一个设置在电子设备的PCB板1上的馈电点连接；
第一导体101的两端分别通过通低频隔高频的第二退耦器件与第三导体103连接，且两个第二退耦器件分列在第四导体104竖两侧。
在上述结构中，如图3所示，第一导体101、第三导体103以及连接在第一导体101及第三导体103之间的第一退耦器件组成第一天线的辐射单元；其中的两个第一退耦器件分别为第一退耦器件a2和第一退耦器件b8，且第一退耦器件a2和第一退耦器件b8分列在第四导体104的两侧；此外，其中的一个导线上设置有馈电点接口9，通过馈电点接口9实现与馈线的连接。通过第一导体101、第三导体103以及两者之间的导线组成第一辐射单元、通过馈电点接口9连接馈线，通过第二导体102接地从而组成第一天线。
在具体设置时，第三导体103为一段金属导线、或为一段柔性线路板、或为一段印刷电路。所述第一导体101为所述电子设备的金属外壳的一部分，所述第二导体102为所述电子设备的金属外壳的另一部分。即采用金属外壳作为天线的一部分，提高通信效果。
此外，第一导体101及第四导体104上位于该第四导体104的竖直部分一侧的结构形成第二天线的辐射单元，第二天线的第一导体101通过第二退耦器件a3与第一馈电点5连接，其中，该第二退耦器件a3为通高频隔低频的退耦器件。第一导体101及第四导体104上位于该第四导体104的竖直部分的另一侧的结构形成第三天线的辐射单元，其中，第三天线的第一导体101通过第二退耦器件b4与第二馈电点6连接，其中，该第二退耦器件b4为通高频隔低频的退耦器件。
此外，第二导体102接地，作为第二天线及第三天线的接地点。
在具体使用时，第一天线为NFC天线，该天线的辐射单元同低频电流。第二天线及第三天线为MIMO、GPS、WIFI天线中的任一种，且第二天线及第三天线均通高频电流。当第一天线在使用时，由于第一天线上的第一退耦器件a2及第一退耦器件b8为通低频隔离高频的退耦器件，因此，NFC的低频电流可以在第一天线的辐射单元上流通，且由于第二天线及第三天线的馈线上分别设置了第二退耦器件a3和第二退耦器件b4，且第二退耦器件a3和第二退耦器件b4均为通高频隔低频的退耦器件，因此，在低频电流流经到第二退耦器件a3及第二退耦器件b4上时，低频电流被隔断，即第一天线上的电流不会流入到第二天线的馈电点(第一馈电点5)及第三天线的馈电点(第二馈电点6)，此外，由于第一导体101、第二导体102与第四导体104之间采用电耦合的连接方式，即第一导体101和第二导体102相当于电容的一个极板，第四导体104相当于电容的另一个极板，而电容自身具有通高频隔低频的效果，因此，低频电流不会传导到第四导体104上。即在第一天线使用时，第一天线与第二天线及第三天线的隔离。使所述第一天线与所述第二天线、所述第三天线共用所述第一导体101区而不互相干扰。
在一个具体的实施例中，该第一退耦器件为电感，第二退耦器件为电容，即如图2所示，第一退耦器件a2及第一退耦器件b8分别为电感L1及电感L2，第二退耦器件a3及第二退耦器件b4分别为电容C1及电容C2。
在本实施例中，由于第二天线与第一天线的隔离及第三天线与第一天线的隔离原理相同，下面以第二天线与第一天线的隔离进行举例说明。
如图1所示，该第二天线的辐射单元为第一导体101及第四导体104，在具体使用时，第一馈电点5通过馈线与第一导体101连接，由于第一馈电与第一导体101之间的第二退耦器件a3允许高频电流通过，高频电流传导到第一导体101上，且由于第一导体101与第四导体104之间的耦合，使得高频电流能够传递到第四导体104上进行辐射。此外，在高频电流在第一导体101上传输时，由于第一导体101与第二导体102之间设置的第一退耦器件a2为通低频隔高频的退耦器件，因此，第一导体101上的高频电流不会流入到第一天线的馈电点，即实现了第一天线与第二天线的隔离。
第三天线与第一天线的隔离与第二天线与第一天线的隔离相同，在此不再详细赘述。
在具体设置时，所述第四导体104与所述第一导体101之间设置有绝缘层且第四导体104和第一导体101之间形成电容耦合；所述第四导体104与所述第二导体102之间设置有绝缘层且第四导体104和所述第二导体102之间形成电容耦合。从而实现第一导体101、第二导体102分别与第四导体104的耦合，此外，第四导体104位于由第一导体101、净空区7及第三导体103组成的终端金属外壳与PCB板1之间，且紧靠金属外壳内部放置，并与金属外壳绝缘。例如第四导体104可以是铜片或铜膜，也可以是其他金属材质膜，贴在金属外壳上，但与金属外壳之间必须设有绝缘材料。
在第二天线与第三天线的隔离时，由于电流在金属导体上流经时，沿金属导体的边沿流通，因此，在本实施例中，第四导体104为工字型，且第四导体104的两个平行的部分中的一个固定在第一导体101上并与第一导体101耦合连接，另一个固定在第二导体102上并与第二导体102耦合连接；第四导体104的竖直部分跨过净空区7。即如图2所示，第二天线的高频电流分布在第四导体104上靠近第二天线的第一馈电点5的一侧；第三天线的高频电流分布在第四导体104上靠近第三天线的第二馈电点6的一侧。由于第二天线及第三天线的高频电流分别分布在第四导体104的不同的边沿，两者之间不会出现交汇，因此，实现了第二天线及第三天线的隔离。
在采用上述结构时，无需对天线装置内的第一导体101区进行切断或开槽来配设第一天线，无需占用第二天线与第三天线的净空区7域，无需增加额外的退耦电路来实现第二天线与第三天线的隔离，也无需额外增加巴伦实现单端信号到差分信号的转换，同时，该天线装置还可以实现电子设备前后壳的读写功能。
本发明还提供了一种电子设备，该电子设备包括上述任一项的天线装置。其中，电子设备为手机、智能手表、平板电脑、笔记本电脑中的一种或多种。并且上述电子设备采用了上述实施例中的天线。在采用上述结构时，无需对天线装置内的第一导体101区进行切断或开槽来配设第一天线，无需占用第二天线与第三天线的净空区7域，无需增加额外的退耦电路来实现第二天线与第三天线的隔离，也无需额外增加巴伦实现单端信号到差分信号的转换，同时，该天线装置还可以实现电子设备前后壳的读写功能。
在具体设置时，第三导体103设置在电子设备的PCB板1或者显示屏上。方便第三导体103的设置。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种电子设备的天线装置，其特征在于，包括：第一导体、第二导体、第三导体及第四导体；其中，
所述第一导体与所述第二导体之间具有净空区；
所述第三导体固定在所述第二导体上并与所述第二导体绝缘；
所述第四导体为工字型，所述第四导体的竖直部分跨过所述净空区；所述第四导体的两个平行部分中的一个固定在所述第一导体上并与所述第一导体之间设置有绝缘层，且所述第四导体和所述第一导体之间形成电容耦合；另一个固定在所述第二导体上并与所述第二导体之间设置有绝缘层，且所述第四导体和所述第二导体之间形成电容耦合；
所述第一导体上位于所述第一导体与所述第四导体连接处的两侧分别通过通高频隔低频的第一退耦器件与一个设置在电子设备的PCB板上的馈电点连接；
所述第一导体的两端分别通过通低频隔高频的第二退耦器件与所述第三导体连接，且所述两个第二退耦器件分列在所述第四导体竖两侧。
2.如权利要求1所述的电子设备的天线装置，其特征在于，包括第一天线、第二天线及第三天线；其中，所述第一导体、第三导体以及连接在第一导体及第三导体之间的第一退耦器件组成第一天线，所述第一天线为NFC天线；
所述第一导体及第四导体上位于该第四导体的竖直部分一侧的结构形成所述第二天线的辐射单元；
所述第一导体及第四导体上位于该第四导体的竖直部分的另一侧的结构形成所述第三天线的辐射单元。
3.如权利要求1所述的电子设备的天线装置，其特征在于，所述第二导体接地。
4.如权利要求1所述的电子设备的天线装置，其特征在于，所述第一退耦器件为电容；所述第二退耦器件为电感。
5.如权利要求1所述的电子设备的天线装置，其特征在于，所述第一导体及所述第三导体通过导线与所述第二退耦器件连接，且其中的一个导线上设置有馈电点接口。
6.如权利要求1～5任一项所述的电子设备的天线装置，其特征在于，所述第一导体为所述电子设备的金属外壳的一部分，所述第二导体为所述电子设备的金属外壳的另一部分。
7.如权利要求6所述的电子设备的天线装置，其特征在于，所述第四导体为铜片或铜膜。
8.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1～7任一项所述的天线装置。
9.如权利要求8所述的电子设备，其特征在于，所述第三导体设置在所述电子设备的PCB板或者显示屏上。
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