CN111509386A - 天线装置及终端设备 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供一种天线装置及终端设备,所述天线装置包括:PCB板、天线部件和开关器件;所述天线部件包括:天线辐射体、馈电点和接地点;所述天线辐射***于终端设备的壳体,所述馈电点位于天线辐射体的边缘,接地点位于天线辐射体的边缘且接地点由所述开关器件控制通断。本申请提供的技术方案具有节省天线空间及灵活实现频率重构的优点。
Description
技术领域
本申请涉及通信技术领域,尤其涉及一种天线装置及终端设备。
背景技术
随着无线通信的不断发展和移动终端设备的高度集成化,天线的小型化、多频段和MIMO多天线技术已经成为移动通信终端天线的主流。考虑到移动终端其几何尺寸受限制,集成众多模块和器件,以及终端设备的设计美观,天线布局的空间越来越有限,实现MIMO多天线***以及多频段覆盖变得越来越难。如何在有限的空间内设计出结构紧凑多频段覆盖的终端天线变得极具挑战。
发明内容
本申请实施例公开了一种天线装置及终端设备,该天线装置能够对终端设备的LOGO复用成天线辐射体,这样节省了天线的设计空间,并且利用开关器件使得该终端能够实现多频段覆盖。
第一方面,提供一种天线装置,所述天线装置包括:PCB板、天线部件和开关器件;
所述天线部件包括:天线辐射体、馈电点和接地点;所述天线辐射***于终端设备的壳体,所述馈电点位于天线辐射体的边缘,接地点位于天线辐射体的边缘且接地点由所述开关器件控制通断。
第二方面,提供一种终端设备,所述终端设备包括如权利要求1-9任意一项所述的天线装置。
第三方面,提供一种终端,包括处理器、存储器、通信接口,上述通信接口可以包括第一方面提供的天线装置。
通过实施本申请实施例,本申请提供的技术方案在终端设备的壳体上复用天线辐射体,通过该天线辐射体、馈电点以及对应的接地点、PCB板实现天线的功能,由于该方案通过终端设备的壳体实现天线辐射体的功能,这样能够节省终端的天线的空间,并且使用开关器件使得该终端能够实现多频段覆盖。
附图说明
以下对本申请实施例用到的附图进行介绍。
图1是本申请实施例提供的一种天线装置的结构示意图;
图2是本申请实施例提供的一种天线装置立体示意图;
图2a为本申请实施例提供的开关器件的引脚示意图;
图3是本申请实施例提供的一种接地点为4、5、6、8,天线工作在2400MHz-2500MHz以及5150MHz-5825MHz频段时天线装置的回波损耗示意图;
图4是本申请实施例提供的一种接地点为5、7、9,天线工作在3300MHz-4200MHz频段时的回波损耗示意图;
图5是本申请实施例提供的一种接地点为仅为6,天线工作在4400MHz-5000MHz z频段时的回波损耗示意图;
图6是本申请实施例提供的一种设备的结构示意图。
具体实施方式
下面结合本申请实施例中的附图对本申请实施例进行描述。
本申请中术语“和/或”,仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本文中字符“/“,表示前后关联对象是一种“或”的关系。
本申请实施例中出现的“多个”是指两个或两个以上。本申请实施例中出现的第一、第二等描述,仅作示意与区分描述对象之用,没有次序之分,也不表示本申请实施例中对设备个数的特别限定,不能构成对本申请实施例的任何限制。本申请实施例中出现的“连接”是指直接连接或者间接连接等各种连接方式,以实现设备间的通信,本申请实施例对此不做任何限定。
本申请实施例中的终端可以指各种形式的UE、接入终端、用户单元、用户站、移动站、MS(英文:mobile station,中文:移动台)、远方站、远程终端、移动设备、用户终端、终端设备(英文:terminal equipment)、无线通信设备、用户代理或用户装置。终端设备还可以是蜂窝电话、无绳电话、SIP(英文:session initiation protocol,中文:会话启动协议)电话、WLL(英文:wireless local loop,中文:无线本地环路)站、PDA(英文:personaldigital assistant,中文:个人数字处理)、具有无线通信功能的手持设备、计算设备或连接到无线调制解调器的其它处理设备、车载设备、可穿戴设备,未来5G网络中的终端设备或者未来演进的PLMN(英文:public land mobile network,中文:公用陆地移动通信网络)中的终端设备等,本申请实施例对此并不限定。
参阅图1以及图2,图1以及图2提供了一种天线装置,该天线装置可以包括:PCB板1、天线部件和开关器件10;
上述天线部件包括:天线辐射体2、馈电点3和接地点;天线辐射体2位于终端设备的壳体,馈电点3位于天线辐射体的边缘,接地点位于天线辐射体的边缘且接地点由所述开关器件控制通断。
本申请提供的技术方案在终端设备的壳体上复用天线辐射体,通过该天线辐射体以及馈电点和对应的接地点、PCB板实现天线的功能,由于该方案通过终端设备的壳体上实现天线辐射体的功能,这样能够节省终端的天线的空间,并且使用开关器件使得该终端能够实现多频段覆盖。
参阅图2,如图2所示,在一种可选的方案中,上述接地点为多个接地点(例如接地点4、5、6、7、8、9),所述多个接地点由所述开关器件控制通断构成具有多个接地点的天线装置。
上述设置多个接地点能够使得开关器件控制不同的接地点导通从而使得天线辐射体实现不同的频段,例如5G频段,n77、n78、n79等等频段。
在一种可选的方案中,如图2所示,上述天线辐射体为环形结构;
其中最大环周长为最低谐振频率所对应的波长,所述馈电点位于所述天线辐射体的边缘,所述多个接地点分别位于天线辐射体四周边缘的不同位置;
所述馈电点用于为所述天线辐射体馈电。
上述环形结构具体可以为如图2所示的方环形结构,当然在实际应用中,也可以为其他形状的环形结构,例如圆环形结构或其他环形LOGO的结构。
在一种可选方案中,上述天线辐射***于所述壳体的LOGO位置,所述天线辐射体为交叉环形结构。
在一种可选的方案中,所述天线辐射体为金属材料或者金属涂层材料;所述壳体的剩余部分的为塑料或碳纤维材料;所述壳体的剩余部分为所述壳体除所述天线辐射体之外的部分。
如图2a所示,在一种可选的方案中,所述开关器件具有与多个接地点对应的多个引脚,多个引脚与所述多个接地点一一连接;具体的,开关器件10的引脚和接地点一一对应,引脚编号分别为4’、5’、6’、7’、8’、9’。
所述开关器件,用于通过控制所述多个引脚的通断实现所述天线器件频段的切换。
在一种可选的方案中,所述天线装置为所述终端设备的MIMO多天线***的主天线或分集天线。
在一种可选的方案中,所述天线器件的频段包括:5G频段的n77频段、n78频段、n79频段、WIFI频段中的一种或多种组合;
所述开关器件,具体用于通过控制所述多个引脚的通断实现所述天线器件在5G频段的n77频段、n 78频段、n 79频段或WIFI频段之间重构。
在一种可选的方案中,所述天线辐射体为,沿中心对称的交叉环形结构。
实施例一
本申请实施例一公开了一种应用在移动终端设备中的频率可重构天线装置,利用移动终端壳体的LOGO作为天线的辐射体,用于收发无线射频信号。在一种具体实施例中,上述的预定覆盖的工作频段为2400MHz-2500MHz和5150MHz-5825MHz或者5G NR的n77/78/79。
参阅图1,图1为本申请中的天线装置的结构示意图。在一种具体实施方式中,天线装置包括PCB板1和天线部件。其中天线部件包括天线辐射体2,馈电点3,接地片4-9,开关器件10。如图2所示,PCB板1通过馈电点3连接的天线辐射体2,馈电点3用于向天线辐射体2进行馈电,接地片4-9用于连接PCB板1和天线辐射体2,并与馈电点3一起形成多路径的回路电流。其中开关器件(如图2a所示)10的引脚和接地点一一对应,引脚编号分别为4’、5’、6’、7’、8’、9’。
需要说明的是,接地点的通断由开关器件控制,从而灵活实现不同通信频段的切换。此外,所述手持移动终端包括但不限于:手机、平板电脑、笔记本电脑、电子书等。在本发明的具体实施例中,所述天线辐射***于该手持移动终端壳体的LOGO处,天线形式为含有多个接地点的LOOP天线,此时,LOGO的材料可以是金属或者涂覆有金属层的材料,壳体其余部分的材料可以是塑料或碳纤维材料。PCB长为150mm,PCB宽为70mm,LOGO天线辐射体的长为25mm,宽为25mm,LOGO所在的壳体离PCB板的高度为4mm。如图1、如图2所示的LOGO以“紫光展锐”的图形LOGO为例,当然在实际应用中,还可以采用其他LOGO或图形商标。
本申请中的天线辐射体呈中心对称图形。天线辐射体是由两个方形的环交叉构成,最大环的周长为100mm,约为最低谐振频率所对应的波长(工作频率为2500MHz时,在空气中该谐振频率对应的波长为120mm,考虑到天线辐射体周围的介质材料和其他器件有降低谐振频率的影响,本实施例中的天线辐射体尺寸有所减小),馈电点位于天线辐射体侧面边缘,各个接地点位于四周侧边缘。此时所述整个天线辐射体的工作方式为LOOP天线,可以在该谐振频率有效地收发电磁波。
在本实施例中,通过开关器件控制不同位置上接地点的通断,能够灵活有效地实现天线工作频率地切换。当开关接通到接地点4、5、6、8时,LOGO结构和这四个接地点构成一个多接地的多环LOOP天线,产生了四个谐振点,经过测试,本发明的天线装置在2400MHz-2500MHz以及5150MHz-5825MHz工作频段内,如图3所示,回波损耗均低于-6dB,效率高于30%,因此能够满足WIFI实际应用中的要求。当开关切换到接通接地点5、7、9时,LOGO结构和这三个接地点构成一个多接地的多环LOOP天线,在3GHz-4GHz附近形成的两个谐振模式靠近,从而实现带宽的拓宽,经过测试,本发明的天线装置在3300MHz-3800MHz或者3300MHz-4200MHz工作频段内,如图4所示,回波损耗均低于-6dB,效率高于30%,因此能够满足NR 5G n77/78频段的实际应用要求。当开关仅接通接地点6时,LOGO结构和这一个接地点构成的多环LOOP天线,形成了两个谐振点,经过测试,本发明的天线装置在4400MHz-5000MHz工作频段内,如图5所示,回波损耗均低于-6dB,效率高于30%,因此能够满足NR 5Gn79频段的实际应用要求。
本申请利用移动终端壳体的LOGO作为天线的辐射体,在不需要增加额外的净空情况下,增加了天线数目,实现工作频率的重构,为MIMO多天线实现方式提供方案。因此本申请所述的天线装置具有广阔的应用前景。
本申请实施例中,由于手持移动终端的壳体本身一般都留有展示该移动终端品牌的LOGO,因此,优选地,采用该品牌的LOGO作为天线辐射体的具体形状。
上述移动终端包括但不限于:智能手机、平板电脑、笔记本电脑、电子书等等具有网络通信功能的设备。
请参见图6,图6是本申请实施例提供的一种设备70,该设备70包括处理器701、存储器702和通信接口703,所述处理器701、存储器702和通信接口703通过总线704相互连接。
存储器702包括但不限于是随机存储记忆体(random access memory,RAM)、只读存储器(read-only memory,ROM)、可擦除可编程只读存储器(erasable programmableread only memory,EPROM)、或便携式只读存储器(compact disc read-only memory,CD-ROM),该存储器702用于相关计算机程序及数据。通信接口703用于接收和发送数据。
处理器701可以是一个或多个中央处理器(central processing unit,CPU),在处理器701是一个CPU的情况下,该CPU可以是单核CPU,也可以是多核CPU。
上述通信接口703可以包括上述天线装置,该天线装置可以包括:PCB板1、天线部件和开关器件;
上述天线部件包括:天线辐射体2、馈电点3和接地点;天线辐射体2位于终端设备的壳体,馈电点3位于天线辐射体的边缘,接地点位于天线辐射体的边缘且接地点由所述开关器件控制通断。
本申请提供的技术方案在设备的壳体上复用天线辐射体,通过该天线辐射体、馈电点以及对应的接地点、PCB板实现天线的功能,由于该方案通过终端设备的壳体上实现天线辐射体的功能,这样能够节省终端的天线的空间,使得该设备能够实现多频段覆盖。
在一种可选的方案中,上述接地点为多个接地点(例如接地点4、5、6、7、8、9),所述多个接地点由所述开关器件控制通断构成具有多个接地点的天线装置。
上述设置多个接地点能够使得开关器件控制不同的接地点导通从而使得天线辐射体实现不同的频段,例如5G频段,n77、n78、n79等等频段。
在一种可选的方案中,上述天线辐射体为环形结构;
其中最大环周长为最低谐振频率所对应的波长,所述馈电点位于所述天线辐射体的边缘,所述多个接地点分别位于天线辐射体四周边缘的不同位置;
所述馈电点用于为所述天线辐射体馈电。
上述环形结构具体可以为如图2所示的方环形结构,当然在实际应用中,也可以为其他形状的环形结构,例如圆环形结构或其他环形LOGO的结构。
在一种可选方案中,上述天线辐射***于所述壳体的LOGO位置,所述天线辐射体为交叉环形结构。
在一种可选的方案中,所述天线辐射体为金属材料或者金属涂层材料;所述壳体的剩余部分的为塑料或碳纤维材料;所述壳体的剩余部分为所述壳体除所述天线辐射体之外的部分。
如图2a所示,在一种可选的方案中,所述开关器件具有与多个接地点对应的多个引脚,多个引脚与所述多个接地点一一连接;具体的,开关器件10的引脚和接地点一一对应,引脚编号分别为4’、5’、6’、7’、8’、9’。
所述开关器件,用于通过控制所述多个引脚的通断实现所述天线器件频段的切换。
在一种可选的方案中,所述天线装置为所述终端设备的MIMO多天线***的主天线或分集天线。
在一种可选的方案中,所述天线器件的频段包括:5G频段的n77频段、n 78频段、n79频段、WIFI频段中的一种或多种组合;
所述开关器件,具体用于通过控制所述多个引脚的通断实现所述天线器件在5G频段的n77频段、n 78频段、n 79频段或WIFI频段之间重构。
以上对本申请实施例进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本申请的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本申请的限制。
Claims (10)
1.一种天线装置,其特征在于,所述天线装置包括:PCB板、天线部件和开关器件;
所述天线部件包括:天线辐射体、馈电点和接地点;所述天线辐射***于终端设备的壳体,所述馈电点位于天线辐射体的边缘,接地点位于天线辐射体的边缘且接地点由所述开关器件控制通断。
2.根据权利要求1所述的天线装置,其特征在于,所述接地点为多个接地点,所述多个接地点由所述开关器件控制通断构成具有多个接地点的天线装置。
3.根据权利要求2所述的天线装置,其特征在于,所述天线辐射体为环形结构;
其中最大环周长为最低谐振频率所对应的波长,所述馈电点位于所述天线辐射体的边缘,所述多个接地点分别位于天线辐射体四周边缘的不同位置;
所述馈电点用于为所述天线辐射体馈电。
4.根据权利要求1所述的天线装置,其特征在于,所述天线辐射***于所述壳体的LOGO位置,所述天线辐射体为交叉环形结构。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的天线装置,其特征在于,所述天线辐射体为金属材料或者金属涂层材料;所述壳体的剩余部分为塑料或碳纤维材料;所述壳体的剩余部分为所述壳体除所述天线辐射体之外的部分。
6.根据权利要求3所述的天线装置,其特征在于,
所述开关器件具有与多个接地点对应的多个引脚,多个引脚与所述多个接地点一一连接;
所述开关器件,用于通过控制所述多个引脚的通断实现所述天线器件频段的切换。
7.根据权利要求1所述的天线装置,其特征在于,所述天线装置为所述终端设备的MIMO多天线***的主天线或分集天线。
8.根据权利要求6所述的天线装置,其特征在于,所述天线器件的频段包括:5G频段的n77频段、n 78频段、n 79频段、WIFI频段中的一种或任意组合;
所述开关器件,具体用于通过控制所述多个引脚的通断实现所述天线器件在5G频段的n77频段、n 78频段、n 79频段或WIFI频段之间重构。
9.根据权利要求4所述的天线装置,其特征在于,
所述天线辐射体为,沿中心对称的交叉环形结构。
10.一种终端设备,其特征在于,所述终端设备包括如权利要求1-9任意一项所述的天线装置。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20200807 |
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