CN107369901A - 一种天线装置以及通信电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种天线装置以及通信电子设备，所述天线装置包括：在第一方向上相对设置的低频部分以及天线地；位于所述低频部分与所述天线地之间的中高频部分；所述中高频部分沿第二方向延伸，所述第二方向垂直于所述第一方向；所述中高频部分与所述低频部分以及所述天线地具有间隙，与所述低频部分之间具有寄生电容，且所述中高频部分通过馈点与所述天线地连接；所述中高频部分、所述低频部分以及所述天线地位于同一平面。所述天线装置中，所述中高频部分与所述低频部分具有寄生电容，能量集中在二者之间的二者之间的寄生电容，避免了在所述第二方向上两端的能量辐射，可以降低天线装置两端上的净空区的尺寸，降低了安装面积。

Description

一种天线装置以及通信电子设备

技术领域

本发明涉及通信电子设备技术领域，更具体的说，涉及一种天线装置以及通信电子设备。

背景技术

随着科学技术的不断发展，越来越多的具有通信电子设备广泛的应用于人们的日常生活以及工作当中，为人们的日常生活以及工作带来了巨大的便利，成为当今人们不可或缺的重要工具。

电子设备实现通信功能的主要部件是天线装置。由于通信电子设备的功能越来越多，小型化以及轻薄化发展，使得电路板中用于设置电线的空间也越来越小。现有的天线装置中，为了避免天线装置受到通信电子设备中其他金属部件的干扰，需要要求天线装置两端具有较大的净空区，导致天线装置需要较大的安装面积。

发明内容

为了解决上述问题，本发明技术方案提供了一种天线装置以及通信电子设备，降低了天线装置两端净空区的尺寸要求，降低了天线装置的安装面积。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种天线装置，用于通信电子设备，所述天线装置包括：

在第一方向上相对设置的低频部分以及天线地；

位于所述低频部分与所述天线地之间的中高频部分；所述中高频部分沿第二方向延伸，所述第二方向垂直于所述第一方向；所述中高频部分与所述低频部分以及所述天线地具有间隙，与所述低频部分之间具有寄生电容，且所述中高频部分通过馈点与所述天线地连接；

所述中高频部分、所述低频部分以及所述天线地位于同一平面。

优选的，在上述通信电子设备中，所述中高频部分包括：中频分支以及高频分支；

所述中频分支的第一端与所述高频分支的第一端均与所述馈点连接，所述中频分支的第二端与所述高频分支的第二端相对设置，且具有第一间隙。

优选的，在上述通信电子设备中，所述中频分支与所述高频分支围成一长方形；所述长方形的长边平行于所述第二方向；所述第一间隙位于所述长方形靠近所述低频部分的长边；

所述长方形中，靠近所述天线地的长边、一条短边以及靠近所述低频部分的长边中与该短边连接的部分为所述中频分支；

所述长方形中，另一条短边以及靠近所述低频部分的长边中与该短边连接的部分为所述高频部分。

优选的，在上述通信电子设备中，所述通信电子设备具有主地金属层，所述天线装置与所述主地金属层位于同一平面。

优选的，在上述通信电子设备中，所述天线地与所述主地金属层连接。

优选的，在上述通信电子设备中，所述天线地与所述主地金属层为一体结构，或是分别制作的独立结构。

优选的，在上述通信电子设备中，所述主地金属层的一边具有凹槽，所述天线装置位于所述凹槽内；

所述天线地位于所述凹槽底部，所述低频部分位于所述凹槽口部；

所述低频部分一端与所述主地金属层连接，另一端与所述主地金属层具有第二间隙。

优选的，在上述通信电子设备中，所述通信电子设备具有金属环，所述金属环具有开口；

所述金属环包括所述低频部分以及所述天线地。

优选的，在上述通信电子设备中，所述低频部分的长度为55mm-65mm，包括端点值；其宽度为0.6mm-1mm，包括端点值。

本发明还提供了一种通信电子设备，所述通信电子设备包括：上述任一项所述的天线装置。

通过上述描述可知，本发明技术方案提供的天线装置以及通信电子设备具有如下优点：

所述天线装置中，所述中高频部分与所述低频部分具有间隙，使得二者之间具有寄生电容，这样，使得二者之间的能量集中在二者之间的二者之间的寄生电容中，从而避免了所述天线装置在所述第二方向上两端的能量辐射，进而可以降低天线装置在所述第二方向两端上的净空区的尺寸，降低了天线装置的安装面积。而采用所述天线装置的通信电子设备可以采用较小的安装面积安装所述天线装置，便于小型化涉及。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种天线装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供另一种天线装置的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种通信电子设备的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

参考图1，图1为本发明实施例提供的一种天线装置的结构示意图，该天线装置可以为LTE(Long Term Evolution，长期演进)天线。所述天线装置用于通信电子设备，所述通信电子设备可以为手机、平板电脑以及智能穿戴设备等具有通信功能的电子设备。

如图1所示，所述天线装置包括：在第一方向Y上相对设置的低频部分11以及天线地12；位于所述低频部分11与所述天线地12之间的中高频部分13；所述中高频部分沿第二方向X延伸，所述第二方向X垂直于所述第一方向Y；所述中高频部分13与所述低频部分11以及所述天线地12具有间隙，与所述低频部分11之间具有寄生电容，且所述中高频部分13通过馈点14与所述天线地12连接；所述中高频部分13、所述低频部分11以及所述天线地12位于同一平面。具体的，所述中高频部分13与所述低频部分11之间具有间隙K1，与所述天线地12之间具有间隙K2。

所述中高频部分13的延伸方向为第二方向X，所述低频部分11的延伸方向为所述第二方向X，且所述低频部分11为直线结构。这样，所述低频部分11与所述中高频部分13具有长的相对部分，即二者之间形成较大的寄生电容，进而使得天线能量主要集中在该集成电容，从而使得天线装置两端的能量较小，减小了两端的净空区在第二方向上的长度。

如图1所示，所述中高频部分13包括：中频分支131以及高频分支132；所述中频分支131的第一端与所述高频分支132的第一端均与所述馈点14连接，所述中频分支131的第二端与所述高频分132支的第二端相对设置，且具有第一间隙K3。

具体的，所述中频分支131与所述高频分支132围成一长方形。所述长方形的长边平行于所述第二方向X。所述第一间隙K3位于所述长方形靠近所述低频部分11的长边，所述第一间隙K3在该长边上的具***置可以根据天线装置的具体参数设置，在本申请实施例中不做具体限定。

所述长方形中，靠近所述天线地11的长边A、一条短边B以及靠近所述低频部分11的长边中与该短边B连接的部分C为所述中频分支131。如图所示，所述短边B为该长方形中的左边的短边。

高频分支132的线宽范围可以设置为0.5mm，中频分支131中，对应长边A的线宽为0.5mm，对应短边B以及另一长边的部分C的宽度为1.5mm-2mm，包括端点值。

所述长方形中，另一条短D边以及靠近所述低频部分11的长边中与该短边D连接的部分E为所述高频部分132。如图1所示，所述短边D为该长方形中的右边的短边。

当所述通信电子设备具有主地金属层时，所述天线装置的结构还可以如图2所示。

参考图2，图2为本发明实施例提供另一种天线装置的结构示意图，所述通信电子设备具有主地金属层21，所述天线装置与所述主地金属层位于同一平面。所述天线地12与所述主地金属层21连接。具体的，所述天线地12与所述主地金属层21为一体结构，或是分别制作的独立结构。其中，所述主地金属层21的尺寸可以为190mm*300mm。

如图2所示，所述主地金属层21的一边具有凹槽22，所述天线装置位于所述凹槽22内；所述天线地12位于所述凹槽22底部，所述低频部分11位于所述凹槽22口部；所述低频部分11一端与所述主地金属层21连接，另一端与所述主地金属层21具有第二间隙K4，在图2中，所述低频部分11的左端与所述主地金属层21连接，右端与所述主地金属层21之间具有所述第二间隙K4。其中，第二间隙K4的宽度可以为1.5mm。

本发明实施例中，所述低频部分11可以为铜线、金线或是引线；所述中高频部分13可以为铜线、金线或是引线；所述天线地12可以为铜线、金线或是引线。所述主地金属层21可以为铜层。

低频部分11以及天线地12均与主地金属层21连接，中高频部分13通过馈电14和天线地12连接，形成回路。其中，由于低频部分11为直线结构，一端与金属主地21连接，另一端与其具有间隙K4，使得低频部分11对于中高频信号相当于一个电感，对于中高频信号，通过该电感作用使得低频部分11和中高频部分13相当于绝缘，故低频部分11和中高频部分13之间具有较大的集成电容，用于存储中高频信号的能量，降低两端净空区长度。且通过设置低频部分11一端与金属主地21连接，增加电感，另一端与其具有间隙K4，增加电容，有助于调整低频部分11的谐振频率。

在其他实施方式中，所述通信电子设备具有金属环，如当所述通信电子设备为手机时，该金属环可以为包围手机外壳的金属环。该金属环具有开口。这样，可以设置所述金属环包括所述低频部分11以及所述天线地12，这样无需单独设置天线装置中的低频部分11以及天线地12。

可选的，在本发明实施例中，所述低频部分11的长度为55mm-65mm，包括端点值；其宽度为0.6mm-1mm，包括端点值。这样，既可以保证低频部分具有较大的电感，又可以使得其与中高频部分13形成较大的寄生电容，最大程度的降低两端净空区域。

本发明实施例所述天线装置比传统的全频段天线装置缩小30％的安装面积，传统的全频段天线尺寸一般为75mm*12mm，本发明实施例所述天线装置的尺寸设置三个分支(低频部分11、中频分支131以及高频分支132)，中高频部分12(包括中频分支131以及高频分支132)通过耦合馈入的方式与天线地12连接，可以使得天线的尺寸为55mm*8mm，大大降低天线装置的尺寸。

在所述天线装置中，中高频部分13可以用于支持中频段以及高频段的通信，低频部分11可以用于支持低频段的通信。具在中高频部分13中，通过中频分支131支持中频段通信，通过高频分支132支持高频段通信，其中，高频段的范围是2100MHz-2700MHz，包括端点值；中频段的范围是1500MHz-1900MHz，包括端点值；低频段的范围是700MHz-1500MHz，包括端点值。

如上述，本发明实施例中，所述天线地线12以及低频部分11左端均直接与通信电子设备的主地金属层21直接接触连接，天线地线12的右端直接与主地金属层21连接，而低频部分11右端与主地金属层21只需要设计一个较小宽度间隙K4即可。通过低频部分11与中高频部分13之间的寄生电容设计使得天线装置左右两端无需净空区，可以节省天线装置20％的空间。因此，天线装置两端可以全为金属构件，这样，无需占用额外的天线空间，大大缩小安装需要的面积，便于集成其他金属部件或是便于电子设备的小型化。

当所述天线装置集成于通信电子设备的金属环***时，在保证65mm*8mm的净空区域时，可以直接将天线装置的天线地12以及中高频部分12作为通信电子设备的金属环，降低***结构以及制作成本。

本发明实施例所述天线装置结构简单，制作成本较低，其制作成本与普通的WIFI天线成本相当，低于现有LTE天线成本月40％。当其直接集成在通信电子设备的金属环中时，无需额外的调试，进一步降低了成本。

综上所述可知，本发明实施例所述天线装置中，通过耦合馈入的方式，设置三个分支，分别支持低频段、中频段以及高频段。能量集中于低频部分11与中高频部分13之间的寄生电容，两端为非电流热点，减少了两端净空区域，节省天线装置的安装面积，面积是传统LTE天线面积的70％，减小了30％的空间，且可以用于金属环天线***，直接将天线装置集成在通信电子设备的金属环中。

基于上述实施例，本发明实施例还提供了一种通信电子设备，所述通信电子设备如图3所示，图3为本发明实施例提供的一种通信电子设备的结构示意图，图3所示通信电子设备30包括上述实施例所述的天线装置31。

其中，所述通信电子设备30可以为手机、智能手表、平板电脑以及智能手环等具有通信功能的电子设备。所述天线装置31设置在所述通信电子设备内部，此时，所述天线装置31不可视，如图3所示以虚线方框示意所述天线装置31。所述通信电子设备30至少具有一个天线模块，当所述通信电子设备30具有多个天线模块时，至少一个天线模块为上述实施例所述的天线装置31。

当所述天线装置31复用金属环时，该金属环设置在所述通信电子设备30的外壳外部，包围所述外壳。

所述通信电子设备30采用上述实施例所述的天线装置，天线装置的两端无需预留净空区，只需要较小的安装空间安装所述天线装置，便于通信电子设备30的小型化以及集成其他金属部件。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的通信电子设备而言，由于其与实施例公开的天线装置相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见天线装置相关部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种天线装置，用于通信电子设备，其特征在于，所述天线装置包括：

在第一方向上相对设置的低频部分以及天线地；

位于所述低频部分与所述天线地之间的中高频部分；所述中高频部分沿第二方向延伸，所述第二方向垂直于所述第一方向；所述中高频部分与所述低频部分以及所述天线地具有间隙，与所述低频部分之间具有寄生电容，且所述中高频部分通过馈点与所述天线地连接；

所述中高频部分、所述低频部分以及所述天线地位于同一平面。

2.根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于，所述中高频部分包括：中频分支以及高频分支；

所述中频分支的第一端与所述高频分支的第一端均与所述馈点连接，所述中频分支的第二端与所述高频分支的第二端相对设置，且具有第一间隙。

3.根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于，所述中频分支与所述高频分支围成一长方形；所述长方形的长边平行于所述第二方向；所述第一间隙位于所述长方形靠近所述低频部分的长边；

所述长方形中，靠近所述天线地的长边、一条短边以及靠近所述低频部分的长边中与该短边连接的部分为所述中频分支；

所述长方形中，另一条短边以及靠近所述低频部分的长边中与该短边连接的部分为所述高频部分。

4.根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于，所述通信电子设备具有主地金属层，所述天线装置与所述主地金属层位于同一平面。

5.根据权利要求4所述的天线装置，其特征在于，所述天线地与所述主地金属层连接。

6.根据权利要求4所述的天线装置，其特征在于，所述天线地与所述主地金属层为一体结构，或是分别制作的独立结构。

7.根据权利要求4所述的天线装置，其特征在于，所述主地金属层的一边具有凹槽，所述天线装置位于所述凹槽内；

所述天线地位于所述凹槽底部，所述低频部分位于所述凹槽口部；

所述低频部分一端与所述主地金属层连接，另一端与所述主地金属层具有第二间隙。

8.根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于，所述通信电子设备具有金属环，所述金属环具有开口；

所述金属环包括所述低频部分以及所述天线地。

9.根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于，所述低频部分的长度为55mm-65mm，包括端点值；其宽度为0.6mm-1mm，包括端点值。

10.一种通信电子设备，其特征在于，所述通信电子设备包括：如权利要求1-9任一项所述的天线装置。