CN111490360A

CN111490360A - 一种终端天线和终端

Info

Publication number: CN111490360A
Application number: CN201910087622.5A
Authority: CN
Inventors: 周闯柱; 王小明; 姜文; 崔阳强; 刘波
Original assignee: ZTE Corp
Current assignee: ZTE Corp
Priority date: 2019-01-29
Filing date: 2019-01-29
Publication date: 2020-08-04
Anticipated expiration: 2039-01-29
Also published as: CN111490360B

Abstract

本发明实施例提供的一种终端天线和终端，该终端天线包括N个天线，各天线对称设置于终端的两个第二介质基板上，所述两个第二介质基板分别设置于第一介质基板的相对两个侧边上并与所述第一介质基板相互垂直；各天线组分别基于所述第一介质基板在横纵方向上的中轴线轴对称；所述各天线中，设置于同一所述第二介质基板上的天线之间设置有去耦单元；天线一端连接馈电点，另一端连接设置于所述终端的第一介质基板底部的地板。从而通过多个天线的设置，保证了天线强度，天线之间设置的去耦单元又保证了天线之间的隔离度，提升了天线的使用体验。

Description

一种终端天线和终端

技术领域

本发明实施例涉及但不限于通信领域，具体而言，涉及但不限于一种终端天线和终端。

背景技术

目前，手持终端朝着小型化，可穿戴的方向发展，使留给天线设计本来就不充足的空间变得更加紧张。同时，在MIMOMultiple-Input Multiple-Output，多输入多输出天线阵列中，由于使用空间的受限，随着天线单元个数的增加，天线单元间距更加接近。过近的单元间距使得天线之间激发强烈的表面波耦合和空间感应耦合，从而恶化MIMO阵列的频带、效率等性能。因此，如何采取合理有效的去耦措施保障天线阵列的综合性能，是非常必要的。相关技术中的天线带设计，要么天线隔离度差，要么天线强度弱，无法满足日益增长的通信需求。

发明内容

本发明实施例提供的终端天线和终端，主要解决的技术问题是相关技术中终端天线排布难以保证较好的强度和隔离度的问题。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种终端天线，包括N个天线组，各天线组包括至少两种不同的天线，各天线组对称设置于终端的两个第二介质基板上，所述两个第二介质基板分别设置于第一介质基板的相对两个侧边上并与所述第一介质基板相互垂直；各天线组分别基于所述第一介质基板在横纵方向上的中轴线轴对称；所述各天线组中，设置于同一所述第二介质基板上的天线之间设置有去耦单元；天线一端连接馈电点，另一端连接设置于所述终端的第一介质基板底部的地板。

本发明实施例还提供一种终端，所述终端包括终端本体和如权利要求1-9任一项所述的终端天线，所述终端本体至少包括所述第一介质基板、第二介质基板、馈电点和地板。

本发明的有益效果是：

根据本发明实施例提供的终端天线和终端，该终端天线包括N个天线组，各天线组包括至少两种不同的天线，各天线组对称设置于终端的两个第二介质基板上，两个第二介质基板分别设置于第一介质基板的相对两个侧边上并与第一介质基板相互垂直；各天线组分别基于第一介质基板在横纵方向上的中轴线轴对称；各天线组中，设置于同一第二介质基板上的天线之间设置有去耦单元；天线一端连接馈电点，另一端连接设置于终端的第一介质基板底部的地板。从而通过多种类型的天线，保证了天线强度，天线之间设置的去耦单元又保证了天线之间的隔离度，提升了天线的使用体验。

本发明其他特征和相应的有益效果在说明书的后面部分进行阐述说明，且应当理解，至少部分有益效果从本发明说明书中的记载变的显而易见。

附图说明

图1为本发明实施例一中的终端天线组成结构示意图；

图2为本发明实施例二中的天线设置示意图；

图3为本发明实施例二中第一天线单元组成结构示意图；

图4为本发明实施例二中第二天线单元组成结构示意图；

图5为本发明实施例二中地板结构示意图；

图6为本发明实施例二中第二去耦单元结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面通过具体实施方式结合附图对本发明实施例作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例一：

本实施例提供了一种终端天线，请参考图1，该终端天线包括N个天线组，各天线组包括至少两种不同的天线，各天线组5对称设置于终端的两个第二介质基板2上，两个第二介质基板2分别设置于第一介质基板1的相对两个侧边上并与第一介质基板1相互垂直；各天线组5分别基于第一介质基板1在横纵方向上的中轴线轴对称；各天线组5中，设置于同一第二介质基板2上的天线之间设置有去耦单元；天线一端连接馈电点4，另一端连接设置于终端的第一介质基板1底部的地板3。

本实施例中的终端天线，指的是应用于各种移动终端，诸如手机、平板电脑等上的天线模组，可以是终端中所有的天线模组，也可以是终端中的部分天线模组，换言之，终端天线可以是终端中的天线中的一个组成部分，终端上还可以在其他位置设置其他天线模组，本实施例并不对其进行限定。

本实施例中的终端天线，包括N个天线组5，其中，各天线组5中的天线包括至少两种不同的天线，且各个天线组5中包含的天线的数量和类型是一致的。各天线组5中的天线设置方式，呈轴对称，具体的对称方式是，位于同一第二介质基板2上的各天线组5，关于该第二介质基板2的中线轴对称，且两个第二介质基板2上的天线组5之间对称，反映到第一介质基板1上，就是各天线组5分别基于第一介质基板1在横纵方向上的中轴线，呈轴对称。

天线组5中的各天线，其一端连接终端所提供的馈电点4，另一端接地，两端之间的部分就是天线本体。馈电点4可以通过在地板3和第一介质基板1的底部设置通孔，然后接入馈电实现。

在一些实施例中，去耦单元可以包括第一去耦单元6和第二去耦单元32，第一去耦单元6设置于天线组5之间，第二去耦单元32设置于天线组5内的天线之间。本实施例中的去耦单元可以设置于天线组5之间，以及天线组5内部的天线之间；针对不同的场景，比如天线的类型、天线之间的设置间隔等条件，设置不同的去耦单元。

在一些实施例中，第一去耦单元6可以包括中和线和接地片，中和线与接地片电连接，接地片连接位于终端的第一介质基板1底部的地板3。

具体的，中和线设置于第二介质基板2上，并位于两个天线组5之间；接地片连接于中和线的中部，并沿第二介质基板2向地板3延伸并连接。

在一些实施例中，第二去耦单元32包括设置于地板3上的镂空槽，镂空槽位于两个天线之间，镂空槽为工字型。其中，该工字型的镂空槽，其工字的设置方向是沿两个天线之间连线，与连线平行设置，即工字的两横各自靠近相邻的天线，中间的一竖则与天线之间的连线方向一致。

在一些实施例中，天线组5中的至少两种天线均包括耦合馈电单元和辐射单元，耦合馈电单元通过耦合方式向辐射单元馈电。耦合馈电单元即天线中与馈电点4连接的部分，而辐射单元的一端则连接地板3。耦合馈电单元和辐射单元之间不直接连接，通过耦合的方式实现从耦合馈电单元到辐射单元的馈电。

在一些实施例中，耦合馈电单元和辐射单元均印制在第二介质基板2上。天线可以直接通过印制的方式设置在第二介质基板2上，从而可以保证天线的尺寸小，便于大量排布使用，也便于保证天线之间有足够的间隙。

在一些实施例中，各天线组5中，包括两种不同的天线，且两种天线中，耦合馈电单元分别为C型耦合馈电片和L型耦合馈电片，辐射单元放置于C型耦合馈电片和L型耦合馈电片各自形成的开口中。

在一些实施例中，辐射单元包括弯折辐射片，弯折辐射片至少弯折至C型耦合馈电片和L型耦合馈电片各自形成的开口中。

本实施例提供了一种终端天线，该终端天线包括N个天线组，各天线组包括至少两种不同的天线，各天线组对称设置于终端的两个第二介质基板上，两个第二介质基板分别设置于第一介质基板的相对两个侧边上并与第一介质基板相互垂直；各天线组分别基于第一介质基板在横纵方向上的中轴线轴对称；各天线组中，设置于同一第二介质基板上的天线之间设置有去耦单元；天线一端连接馈电点，另一端连接设置于终端的第一介质基板底部的地板。从而通过多种类型的天线，保证了天线强度，天线之间设置的去耦单元又保证了天线之间的隔离度，提升了天线的使用体验。

实施例二

本实施例提供了一种终端天线，请参考图1-4，提供了一种适用于移动手持终端的8x8MIMO天线，可应用于手机等终端。为实现上述目的，本实施例采用两种耦合结构馈电方式的loop天线单元镜像对称形成8*8MIMO阵列，其印制在终端第二介质基板上的耦合天线部分作为主要辐射体，通过使用两种不同去耦措施，进而达到提高天线隔离度效果，天线的整体结构图如图1。第一介质基板1，其尺寸可为124mm×74mm×0.8mm，而位于第一介质基板1侧边的第二介质基板2，分别设置于第一介质基板1的两个长边，第二介质基板2的长边与第一介质基板1的长边相连，且二者成垂直关系，尺寸为124mm×6mm×0.8mm；第一介质基板1下表面的金属地板3的尺寸为124mm×74mm，该金属地板3，设置有8个圆孔31，圆孔31的半径为1.5mm，分别排布于金属地板3长边的两侧，供射频连接头连接馈电使用；馈电点4设置有8个，馈电点4的几何中心分别与圆孔31的几何中心一一对应，经半径为0.6mm的同轴内芯与第一介质基板1上表面的馈线7连接，馈线7尺寸为8mm×1.5mm；第二介质基板2上的天线5包括第一天线单元51和第二天线单元52两种结构形式，第一去耦单元6印制在第二介质基板2上，“工”字型地板缝隙，即第二去耦单元32刻蚀在金属地板3上。

为了减小天线在第一介质基板1上占用的空间，将辐射天线设置在第二介质基板2上，同时使用不同的单元结构的天线单元，提高天线单元的匹配带宽以及单元之间的隔离度，天线单元在3.42GHz处具有一致谐振性，在自反射系数Sii<-6dB的条件下可覆盖3.28GHz-3.63GHz，绝对带宽可达到350MHz，天线单元的匹配性能良好。

如图2，为一种适用于移动手持终端的8x8MIMO天线的侧面第二介质基板2、天线单元5及去耦单元6的结构图，所述天线单元5包括第一天线单元51和第二天线单元52两种结构形式，在同一第二介质基板2的两个第二天线单元52的倒“S”型弯折辐射片部分连接有去耦单元6。该去耦单元6由中和线61和接地片62组成，中和线61为22.4mm×0.1mm的矩形金属贴片，接地片62为1mm×0.8mm的矩形金属贴片，且中和线61通过短截线62与位于第一介质基板1下表面的金属地板3相连，该第一去耦单元6可以有效地抑制相邻端口之间的耦合；所述中和线61，为印制在第二介质基板2上的金属条带。

如图3，为第一天线单元51的结构图，所述第一天线单元51，由印制在第二介质基板2上的“C”型耦合馈电片511，印制在第二介质基板2上倒“S”型弯折辐射片512和接地片513组成；所述“C”型耦合馈电片511，由尺寸为2.5mm×0.6mm、4mm×0.5mm、3.5mm×0.8mm的三块矩形金属贴片拼接而成，该金属贴片下部与介质基板上表面的馈线7相连，以耦合的方式对倒“S”型弯折辐射片512进行馈电；所述倒“S”型弯折辐射片512，由尺寸为4.0mm×0.8mm、0.8mm×0.5mm、7.8mm×0.4mm、1.2mm×0.5mm、3.5mm×0.4mm的五片矩形金属贴片拼接而成，其末端部分通过“C”型耦合馈电片511的开口处，向其内部延伸，其始端部分通过印制在第二介质基板2上的接地片513与位于第一介质基板1下表面的金属地板3相连；所述接地片513为矩形金属贴片，尺寸为1.0mm×0.8mm。该天线单元结构紧凑，尺寸较小，适用于移动终端天线设计中。

如图4，为第二天线单元52的结构图，所述第二天线单元52，由印制在第二介质基板2上的“L”型耦合馈电片521，印制在第二介质基板2上倒“S”型弯折辐射片522和接地片523组成；所述“L”型耦合馈电片521，由尺寸为4.1mm×1.0mm、2.5mm×1.2mm的两块矩形金属贴片拼接而成，该金属贴片下部与介质基板上表面的馈线7相连，以耦合馈电的方式对倒“S”型弯折辐射片522进行馈电；所述倒“S”型弯折辐射片522，由尺寸为4.5mm×1.2mm、1.65mm×0.5mm、8.8mm×0.65mm、1.6mm×0.95mm、4.3mm×0.65mm的五块矩形金属贴片拼接而成，其末端沿着与介质基板水平的方向，向“L”型耦合馈电片521的直角处延伸，其始端通过印制在第二介质基板2上的接地片523与位于第一介质基板1下表面的金属地板3相连；所述接地片523为矩形金属贴片，尺寸为1.0mm×0.8mm。该天线单元结构紧凑，尺寸较小，也适用于移动终端天线设计中。

如图5，为金属地板的结构图，设置有4个“工”字型缝隙32，分别排布于金属地板3长边两侧的圆孔31之间，且同侧的两个“工”字型缝隙32之间设置有圆孔31。

如图6，为第二去耦单元，即“工”字型缝隙32结构图，该结构由一个尺寸为20mm×0.8mm水平矩形缝隙321与两个尺寸为4.5mm×0.6mm的垂直矩形缝隙322三块矩形缝隙拼接而成；该“工”字型缝隙32刻蚀在金属地板3上，可以有效地抑制相邻馈电端口之间的地板表面波耦合，将感应的电磁能量束缚在缝隙结构周围，从而保障相邻单元之间的端口独立。

本实施例所涉及的各种结构的尺寸，均是一种实施方式，而并非在实际实施过程中必然会采取这样的尺寸结构，本领域技术人员在面对不同的终端尺寸、不同的信号强度需求可以设置相应的尺寸，这里不再赘述。

本实施例还提供了一种终端，该终端包括终端本体和上述各实施例中的终端天线，终端本体至少包括第一介质基板、第二介质基板、馈电点和地板。

可见，本领域的技术人员应该明白，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、***、装置中的功能模块/单元可以被实施为软件可以用计算装置可执行的计算机程序代码来实现、固件、硬件及其适当的组合。在硬件实施方式中，在以上描述中提及的功能模块/单元之间的划分不一定对应于物理组件的划分；例如，一个物理组件可以具有多个功能，或者一个功能或步骤可以由若干物理组件合作执行。某些物理组件或所有物理组件可以被实施为由处理器，如中央处理器、数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。

此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、计算机程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。所以，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上内容是结合具体的实施方式对本发明实施例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

1.一种终端天线，包括N个天线组，各天线组包括至少两种不同的天线，各天线组对称设置于终端的两个第二介质基板上，所述两个第二介质基板分别设置于第一介质基板的相对两个侧边上并与所述第一介质基板相互垂直；各天线组分别基于所述第一介质基板在横纵方向上的中轴线轴对称；所述各天线组中，设置于同一所述第二介质基板上的天线之间设置有去耦单元；天线一端连接馈电点，另一端连接设置于所述终端的第一介质基板底部的地板。

2.如权利要求1所述的终端天线，其特征在于，所述去耦单元包括第一去耦单元和第二去耦单元，所述第一去耦单元设置于天线组之间，所述第二去耦单元设置于天线组内的天线之间。

3.如权利要求2所述的终端天线，其特征在于，所述第一去耦单元包括中和线和接地片，所述中和线与所述接地片电连接，所述接地片连接所述位于所述终端的第一介质基板底部的地板。

4.如权利要求3所述的终端天线，其特征在于，所述中和线设置于所述第二介质基板上，并位于两个天线组之间；所述接地片连接于所述中和线的中部，并沿所述第二介质基板向所述地板延伸并连接。

5.如权利要求2所述的终端天线，其特征在于，所述第二去耦单元包括设置于所述地板上的镂空槽，所述镂空槽位于两个天线之间，所述镂空槽为工字型。

6.如权利要求1-5任一项所述的终端天线，其特征在于，所述天线组中的至少两种天线均包括耦合馈电单元和辐射单元，所述耦合馈电单元通过耦合方式向所述辐射单元馈电。

7.如权利要求6所述的终端天线，其特征在于，所述耦合馈电单元和所述辐射单元均印制在所述第二介质基板上。

8.如权利要求6所述的终端天线，其特征在于，各所述天线组中，包括两种不同的天线，且所述两种天线中，所述耦合馈电单元分别为C型耦合馈电片和L型耦合馈电片，所述辐射单元放置于所述C型耦合馈电片和L型耦合馈电片各自形成的开口中。

9.如权利要求8所述的终端天线，其特征在于，所述辐射单元包括弯折辐射片，所述弯折辐射片至少弯折至所述C型耦合馈电片和L型耦合馈电片各自形成的开口中。

10.一种终端，其特征在于，所述终端包括终端本体和如权利要求1-9任一项所述的终端天线，所述终端本体至少包括所述第一介质基板、第二介质基板、馈电点和地板。