CN111628292B - 天线*** - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种天线***，包括天线单元和与天线单元对应设置的金属腔体，金属腔体接地，金属腔体设置有与外部连通的开口。通过引入金属腔体，本发明利用体积较小的腔体滤波器结构解决共地电流导致的多频段互耦的问题。

Description

天线***
技术领域
本发明属于天线技术领域，尤其涉及一种天线***。
背景技术
天线广泛应用于手机等移动终端中。天线间的耦合产生原因主要：空间波耦合，表面波耦合和共地电流耦合等。当前提出的众多手机终端MIMO(Multi Input Multi Output，多输入多输出)天线的解耦方案，例如极化解耦，引入EBG(电磁带隙)结构，地板开槽，地板增加解耦枝节等，这些解耦方式存在解耦结构体积过大、结构过于复杂、只能对单频点解耦等不足，无法导入到实际手机中。另外，共地电流导致多频段互耦问题，影响天线性能。
发明内容
本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中天线的共地电流导致多频段互耦的缺陷，提供一种天线***。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
本发明提供一种天线***，包括天线单元和与天线单元对应设置的金属腔体，金属腔体接地，金属腔体设置有与外部连通的开口。
较佳地，金属腔体覆盖的面积大于等于天线单元对应的面积。
较佳地，天线***还包括基板，天线单元设置于基板的一面，金属腔体设置于基板的另一面。
较佳地，天线单元设置于基板的预设布设区，预设布设区靠近基板的一个侧边。
较佳地，预设布设区靠近基板的两个相邻的侧边。
较佳地，基板的两个相邻的侧边相互垂直。
较佳地，金属腔体包括第一金属壁、第二金属壁、第三金属壁；第一金属壁、第二金属壁、第三金属壁两两相接形成一罩状结构，罩状结构与基板包围一腔体空间。
较佳地，预设布设区为矩形，预设布设区包括第一边和第二边，第一边与第二边相邻且互相垂直；第一金属壁与基板垂直连接，第二金属壁与基板垂直连接，第一金属壁与第二金属壁垂直连接；第一金属壁与基板的连接部与第一边相对应，第二金属壁与基板的连接部与第二边相对应；开口朝向基板的外部。
较佳地，第三金属壁为矩形，第三金属壁分别与第一金属壁、第二金属壁垂直连接。
较佳地，第三金属壁与基板之间的距离为3-6毫米。
较佳地，基板设置有地平面，地平面覆盖基板的背面未被金属腔体包围的区域。
较佳地，天线单元的数量为2个，金属腔体的数量为2个。
较佳地，2个天线单元对称设置，2个金属腔体对称设置。
较佳地，天线单元为IFA(倒F天线)天线单元。
较佳地，天线单元对应的频段覆盖sub-6G(一种通信频段)N1/N41频段。
本发明的积极进步效果在于：本发明利用体积较小的腔体滤波器结构解决共地电流导致的多频段互耦的问题。
附图说明
图1为本发明的实施例1的天线***的立体示意图。
图2为本发明的实施例1的天线***的正面的结构示意图。
图3为本发明的实施例1的天线***的主视图。
图4为本发明的实施例1的天线***的S11随频率变化的特征曲线。
图5为本发明的实施例2的天线***的正面的结构示意图。
图6为本发明的实施例2的天线***的立体示意图。
图7为本发明的实施例2的天线***的S21随频率变化的特征曲线。
图8为本发明的实施例2的天线***的ECC特性坐标图。
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
实施例1
本实施例提供一种天线***。该天线***可应用于手机等移动终端中。参照图1、图2、图3，该天线***包括天线单元11和与天线单元11对应设置的金属腔体12，金属腔体12接地，金属腔体12设置有与外部连通的开口121。引入该金属腔体后，基于腔体滤波器原理解决了天线单元的共地电流导致的耦合问题，提高了隔离度。
具体实施时，天线***还包括基板13，天线单元11设置于基板13的正面131，金属腔体12设置于基板13的背面132。基板13采用环氧树脂等绝缘材料制成。
天线单元11设置于基板13的预设布设区133。预设布设区133和金属腔体12对应设置于基板13的同一个角区，即基板13的第一侧边134与基板13的第二侧边135形成的角区。
作为一种可选的实施方式，金属腔体12包括第一金属壁122、第二金属壁(图中未示出)、第三金属壁123；第一金属壁122、第二金属壁、第三金属壁123两两相接形成一罩状结构，罩状结构与基板13包围一腔体空间。
在一种可选的实施方式中，预设布设区133为矩形，预设布设区133包括第一边1331和第二边1332，第一边1331与第二边1332相邻且互相垂直；第一金属壁122与基板13垂直连接，第二金属壁与基板13垂直连接，第一金属壁122与第二金属壁垂直连接；第一金属壁122与基板13的连接部与第一边1331相对应，第二金属壁与基板13的连接部与第二边1332相对应；开口朝向基板13的外部。作为一种可选的实施方式，第三金属壁123为平面，并且第三金属壁123分别与第一金属壁122、第二金属壁垂直连接，也即，第三金属壁123与基板13平行。第三金属壁123为矩形，其尺寸与预设布设区133的尺寸相匹配。金属腔体12覆盖的面积大于等于天线单元11对应的面积，从而形成较佳的腔体滤波器的作用。
作为一种可选的实施方式，第三金属壁123与基板13之间的距离H为4毫米。在其他可选的实施方式中，第三金属壁与基板之间的距离的较佳范围为3-6毫米，其中，尤其以4-5毫米为佳。
在本实施例中，第一金属壁122的长度W为16毫米。在其他可选的实施方式中，第一金属壁的长度可以根据实际需求合理设置。
在本实施例中，基板13的长度L3为136毫米，基板13的宽度L4为68.8毫米。
在另一种可选的实施方式中，预设布设区靠近基板的一个侧边。在其他可选的实施方式中，预设布设区的位置可以根据具体需要合理设置，金属腔体设置于基板的另一面与预设布设区的位置对应的位置。
在本实施例中，该天线单元11为IFA天线单元。该天线单元11对应的频段覆盖sub-6G N1/N41频段。天线单元11采用微带线，附着于基板的表面。
图4示出了该天线***的S11(输入反射系数)随频率变化的特征曲线，其中，第一曲线L1为仿真结果，第二曲线L2为实测结果。
作为一种较佳的实施例，基板13设置有地平面，地平面为一层金属层，地平面覆盖基板13的背面未被金属腔体12包围的区域，地平面接地。第一金属壁122和第二金属壁与地平面连接从而接地。
实施例2
在实施例1的天线***的基础上，本实施例提供一种天线***。参照图5、图6，该天线***为二单元MIMO(多进多出)天线***，其中包括2个天线单元11，并对应设置有2个金属腔体12。
作为一种可选的实施方式，2个天线单元11对称设置，2个金属腔体12对称设置。
根据该天线***在不同频率金属腔体12电流分布状况的分析，在1.9GHz以及2.6GHz频段，受激励天线背后金属地上的电流基本上集中在金属腔体12上。所以，金属腔体的引入，解决了天线单元11的共地电流导致的耦合问题，提高了隔离度。
图7示出了该天线***的S21(反向传输系数)随频率变化的特征曲线，其中，第一区域P1对应N1频段，第二区域P2对应N41频段。因为金属腔体结构利用腔体滤波器原理解决了共地电流导致的耦合产生，相邻天线间N1/N41频段的隔离度都在15dB(分贝)以上，具有较佳的隔离度。
图8示出了该天线***的天线间的ECC(包络相关系数)特性，可见，ECC小于0.3，符合工程设计要求。
在另一种可选的实施方式中，2个天线单元不对称，2个金属腔体分别与2个天线单元对应设置。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种天线***，其特征在于，包括天线单元和与所述天线单元对应设置的金属腔体，所述金属腔体接地，所述金属腔体设置有与外部连通的开口；
所述天线***还包括基板，所述天线单元设置于所述基板的一面，所述金属腔体设置于所述基板的另一面；
所述天线单元设置于所述基板的预设布设区，所述预设布设区靠近所述基板的一个侧边；
所述预设布设区靠近所述基板的两个相邻的侧边；
所述基板的两个相邻的所述侧边相互垂直；
所述金属腔体包括第一金属壁、第二金属壁、第三金属壁；所述第一金属壁、所述第二金属壁、所述第三金属壁两两相接形成一罩状结构，所述罩状结构与所述基板包围一腔体空间。
2.如权利要求1所述的天线***，其特征在于，所述预设布设区为矩形，所述预设布设区包括第一边和第二边，所述第一边与所述第二边相邻且互相垂直；所述第一金属壁与所述基板垂直连接，所述第二金属壁与所述基板垂直连接，所述第一金属壁与所述第二金属壁垂直连接；所述第一金属壁与所述基板的连接部与所述第一边相对应，所述第二金属壁与所述基板的连接部与所述第二边相对应；所述开口朝向所述基板的外部。
3.如权利要求2所述的天线***，其特征在于，所述第三金属壁为矩形，所述第三金属壁分别与所述第一金属壁、所述第二金属壁垂直连接。
4.如权利要求3所述的天线***，其特征在于，所述第三金属壁与所述基板之间的距离为3-6毫米。
5.如权利要求3所述的天线***，其特征在于，所述基板设置有地平面，所述地平面覆盖所述基板的背面未被所述金属腔体包围的区域。
6.如权利要求1-5中任意一项所述的天线***，其特征在于，所述天线单元的数量为2个，所述金属腔体的数量为2个。
7.如权利要求6所述的天线***，其特征在于，2个所述天线单元对称设置，2个所述金属腔体对称设置。
8.如权利要求1-5中任意一项所述的天线***，其特征在于，所述天线单元为IFA天线单元。
9.如权利要求8所述的天线***，其特征在于，所述天线单元对应的频段覆盖sub-6GN1/N41频段。
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