CN111987432B - 天线结构和电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种天线结构和电子设备,属于通信技术领域。其中,天线结构包括:第一天线和第二天线,第一天线包括第一辐射体、第二辐射体、第一端口以及第二端口,第二天线包括第三辐射体和第三端口;第一辐射体与第三辐射体之间具有第一间隙,第二辐射体与第三辐射体之间具有第二间隙;第一端口连接于第一辐射体的靠近第一间隙的第一端,第一辐射体的第二端接地,第二端口连接于第二辐射体的靠近第二间隙的第一端,第二辐射体的第二端接地,第三端口连接于第三辐射体的中间区域,第一辐射体和第二辐射体分别位于于第一对称轴的相对两侧。本申请实施例能够减小天线结构的占用空间。
Description
技术领域
本申请属于通信技术领域,具体涉及一种天线结构和电子设备。
背景技术
随着通信技术的发展,可以在电子设备上设置多个天线,以提升电子设备在信号传输中的数据吞吐量和通信距离等,例如:多输入多输出(Multi-Input Multi-Output,MIMO)技术。但是,在多天线通信***中,需要增加天线之间的隔离度,以减小天线间的相互干扰,这将会降低通信***的数据吞吐量,进而使传输速率变慢。
在相关技术中,为了提高天线间的隔离度,往往通过增加天线之间的间隔距离实现,这样,便增大了电子设备上用于安装天线的安装空间,使得电子设备的体积增大。
发明内容
本申请实施例的目的是提供一种天线结构和电子设备,能够解决多天线通信***造成电子设备的体积增大的问题。
为了解决上述技术问题,本申请是这样实现的:
第一方面,本申请实施例提供了一种天线结构,包括:第一天线和第二天线,所述第一天线包括第一辐射体、第二辐射体、第一端口以及第二端口,所述第二天线包括第三辐射体和第三端口;
所述第一辐射体与所述第三辐射体之间具有第一间隙,所述第二辐射体与所述第三辐射体之间具有第二间隙;
所述第一端口连接于所述第一辐射体的靠近所述第一间隙的第一端,所述第一辐射体的第二端接地,所述第二端口连接于所述第二辐射体的靠近所述第二间隙的第一端,所述第二辐射体的第二端接地,且经所述第一端口传输的馈电信号与经所述第二端口传输的馈电信号反相,所述第三端口连接于所述第三辐射体的中间区域,所述第一辐射体和所述第二辐射体分布分别位于第一对称轴的相对两侧,所述第一对称轴与所述中间区域相交。
第二方面,本申请实施例提供了一种电子设备,所述电子设备包括:第一方面所述的天线结构。
在本申请实施例中,使两两相邻的辐射体之间具有间隙,第三辐射体沿第一对称轴对称,且第一辐射体和第二辐射体分布于该第一对称轴的相对两侧,且经所述第一端口传输的馈电信号与经所述第二端口传输的馈电信号反相。第一端口和第二端口分别连接于第一辐射体和第二辐射体分别靠近第三辐射体的一端,另外,第三端口连接于第三辐射体的中间区域内且靠近一个侧边的部位,从而使第三辐射体内的电流从第三端口连接的一侧流向相对的另一侧,这样,通过馈电激励的方式,可以使第一辐射体和第二辐射体内的馈电电流分别与第三辐射体内的馈电电流处于正交极化状态。即能够实现两个极化正交的电流模式的馈电激励,以在满足第一天线的端口和第二天线的端口之间的隔离度的情况下,能够缩小第一天线和第二天线的辐射体的间隔距离,从而减小了第一天线和第二天线的占用空间,从而能够减小电子设备上用于安装天线的空间,达到减小电子设备的体积的效果。
附图说明
图1是本申请实施例提供的一种天线结构的示意图;
图2是本申请实施例提供的一种天线结构中的馈电电路图之一;
图3是本申请实施例提供的一种天线结构中的馈电电路图之二;
图4是本申请实施例提供的一种天线结构中电流方向的示意图;
图5是本申请实施例提供的一种天线结构的隔离度的示意图;
图6是本申请实施例提供的另一种天线结构的示意图;
图7是本申请实施例提供的另一种天线结构中的馈电电路图;
图8是本申请实施例提供的另一种天线结构的辐射效率的示意图;
图9a是本申请实施例提供的一种电子设备的示意图;
图9b是本申请实施例提供的一种电子设备的剖视图;
图10a是本申请实施例提供的另一种电子设备的示意图;
图10b是本申请实施例提供的另一种电子设备的剖视图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施,且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类,并不限定对象的个数,例如第一对象可以是一个,也可以是多个。此外,说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一,字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
本申请实施例提供的天线结构能够在缩小两个天线之间的间隔距离的同时,还能够提升两个天线之间的隔离度,从而避免互不相关的编码信号相互串扰,且降低两个天线之间的耦合强度,以避免两个天线之间的耦合较强导致的多天线***对外的数据吞吐量降低,造成多天线***的传输速率变慢的缺陷,从而能够提升多天线***的整体天线性能。
其中,上述多天线***可以是射频天线***,例如:2x 2多输入多输出(Multi-Input Multi-Output,MIMO)通信***,其还可以是蓝牙等近距离通信***,在此不作具体限定,且利用本申请实施例提供的天线结构,能够支持对天线间隔离度要求极高的高速双蓝牙天线通信技术。
下面结合附图,通过具体的实施例及其应用场景对本申请实施例提供的天线结构和电子设备进行详细地说明。
请参阅图1和图2,其中,图1是本申请实施例提供的一种天线结构的示意图;图2是本申请实施例提供的一种天线结构中的馈电电路图。如图1所示,天线结构包括第一天线10和第二天线20,其中,第一天线10包括第一辐射体101、第二辐射体102、第一端口103以及第二端口104,第二天线20包括第三辐射体201和第三端口202。
其中,第一辐射体101与第三辐射体201之间具有第一间隙31,第二辐射体102与第三辐射体201之间具有第二间隙32。
第一端口103连接于第一辐射体101的靠近第一间隙31的第一端,第一辐射体101的第二端接地,第二端口104连接于第二辐射体102的靠近第二间隙32的第一端,第二辐射体102的第二端接地,且经第一端口103传输的馈电信号与经第二端口104传输的馈电信号反相,第三端口202连接于第三辐射体201的中间区域,第一辐射体101和第二辐射体102分别位于第一对称轴A的相对两侧,第一对称轴A为第三辐射体201的对称轴,且第一对称轴A与所述中间区域相交。
在具体实施中,上述第一端口103、第二端口104和第三端口202为天线馈电线路与辐射体之间的连接组件,其具体可以是:弹片、导电泡棉、导体线路、电磁耦合等接触或非接触式射频信号连接方式,在此并不穷举。且上述第一端口103、第二端口104和第三端口202可以通过导线与对应的辐射体连接,或者还可以通过接口直接连接于对应的辐射体上。
另外,上述第一辐射体101的靠近第一间隙31的第一端,可以理解为第一辐射体101的相对两端中与第一间隙31的距离较小的一端,例如:如图1所示实施例中第一辐射体101的右端;第二辐射体102的靠近第二间隙32的第一端,可以理解为第二辐射体102的相对两端中与第二间隙32的距离较小的一端,为如图1所示实施例中第二辐射体102的左端。
在应用中,经第一端口103传输的馈电信号与经第二端口104传输的馈电信号反相,且第一端口103和第二端口104分别位于对应辐射体的相互靠近的一端,可以使经第一端口103传输至第一辐射体101内的馈电电流的流向与经第二端口104传输至第二辐射体102内的馈电电流的流向反相,例如:如图4所示,在第一辐射体101内的馈电电流由其第二端流向第一端时,第二辐射体102内的馈电电流由其第一端流向第二端。
另外,第一辐射体101、第二辐射体102和第三辐射体103可以是条状或者片状的导电结构,例如金属薄片等,在将该导电结构装配于电子设备上时,可以由电子设备上的金属边框构成该导电结构,以减小电子设备内用于装配天线的空间。
当然,上述第一辐射体101、第二辐射体102和第三辐射体103还可以是设置于电子设备内的金属结构,例如:金属薄片、激光直接成型(Laser Direct Structuring,LDS)走线、柔性电路板(Flexible Printed Circuit,FPC)走线等,在此不作具体限定。
需要说明的是,在实际应用中,上述第一辐射体101、第二辐射体102和第三辐射体103分别可以呈梯形、菱形等结构,在此并不限定该环状结构为如图1和2中所示的矩形。
而且,第一间隙31和第二间隙32分别用于使第一辐射体101的第一端开路设置,使第二辐射体102的第二端开路设置,且使第三辐射体201的两端均开路设置,该间隙的形状并不限定为如图1中所示的矩形,其还可以是波浪形、梯形等。
具体的,该第一间隙31、第二间隙32和第三间隙33内可以填充非导电材料或者空气。
另外,在实际应用中,第一辐射体101的第二端和第二辐射体102的第二端分别接地,可以理解为:第一辐射体101的第二端和第二辐射体102的第二端分别接地,或者其还可以理解为:在预设谐振频率下第一辐射体101的第二端和第二辐射体102的第二端分别接地。例如:第一辐射体101的第二端与电容或者电感等元器件连接,以在第一辐射体101内传输预设谐振频率的电流时,第一辐射体101的第二端相当于接地状态,即第一辐射体101的第二端和第二辐射体102的第二端分别呈对所述天线结构的谐振频率而言的等效接地状态。
另外,通过设置第一间隙31和第二间隙32,能够使第一辐射体101的第一端、第二辐射体102的第一端以及第三辐射体201的相对两端分别开路,以降低第一辐射体101与第三辐射体201之间的传输系数,且降低第二辐射体102与第三辐射体201之间的传输系数,达到提升第一天线10与第二天线20之间的隔离度的效果。
具体的,第一端口103和第二端口104分别对第一辐射体101和第二辐射体102进行差分馈电,且第一端口103连接于第一辐射体101的靠近第三辐射体201的第一端,第二端口104连接于第二辐射体102的靠近第三辐射体201的第一端。这样,可以将两个极化正交的电流模式在同一个低剖面结构上实现馈电激励。
可选的,第三辐射体201包括第一侧边2011和第二侧边2012,第三端口202在第三辐射体201上的第一连接点2021与第二侧边2012的距离大于第一连接点2021与第一侧边2011的距离,且第一连接点2021位于中间区域内。
一种实施方式,第一连接点2021位于第一对称轴A上的部位。
需要说明的是,在实际应用中,第三辐射体201并不一定关于第一对称轴A呈绝对对称的结构,且所述第三端口202连接于第三辐射体201的第一对称轴A上的部位可以理解为:第三端口202与第三辐射体201连接的位置可以在第一对称轴A的附近,即第三端口202连接于第三辐射体201的中间区域内即可,该第一对称轴A与该中间区域相交。具体的,所述中间区域可以是第三辐射体201的部分,且该中间区域内任意点与第一对称轴A的垂直距离小于或者等于预设距离值(例如:0.5mm),则所述第三端口202可以通过位于该中间区域内的连接点与第三辐射体201连接,该连接点可以是焊垫或者连接接口等。
在实际应用中,第三辐射体201并不一定是绝对对称的结构,且第三端口202与第三辐射体201连接的位置可以在第一对称轴A的附近,即第一连接点2021位于第一对称轴A所在的中间区域内,例如:与第一对称轴间附近1毫米的区域。
在一种实施方式中,可以在第三辐射体201上靠近其一个侧边且位于中间区域内的位置设置第一连接点2021,以使第三端口202通过该第一连接点2021与第三辐射体201连接。
在另一种实施方式中,还可以在第三辐射体201的位于中间区域内,且分别靠近第一侧边和第二侧边的位置设置第一连接点2021,以使第三端口202通过任一个第一连接点2021与第三辐射体201连接。
例如:在第三辐射体201为如图1所示矩形的情况下,第三端口202在第三辐射体201的位于第一对称轴A上且分别靠近矩形的相对两侧的位置处设置第一连接点2021,则第三端口202可以选择连接于其中任一个第一连接点2021。
当然,第三辐射体201还可以是梯形、菱形甚至6变形等结构,则可以相应的调整第一连接点2021在第三辐射体201上的位置,以使第三辐射体201内的电流模式能够与第一辐射体101和第二辐射体201内的电流模式分别呈正交极化状态。
可选的,第一辐射体101的靠近第一间隙31的一端设置有沿第一方向间隔设置的至少两个第二连接点1031(例如:如图3中所示的第一辐射体101上设置有3个第二连接点1031),第一端口103与至少两个第二连接点1031中的一个连接;
和/或,
第二辐射体102的靠近第二间隙32的一端设置有沿第二方向间隔设置至少两个第三连接点1041(例如:如图3中所示的第二辐射体102上设置有3个第三连接点1041),第二端口104与至少两个第三连接点1041中的一个连接;
其中,所述第一方向与第一辐射体101的朝向第一间隙31的侧边平行,所述第二方向与第二辐射体102的朝向第二间隙32的侧边平行。
在具体实施中,可以通过使第一端口103与不同位置的第二连接点1031连接,以实现小幅度的调节第一辐射体101内的电流的传输方向;通过使第二端口104与不同位置的第三连接点1041连接,以实现小幅度的调节第二辐射体102内的电流的传输方向。有利于对第一辐射体101和/或第二端口104内的电流的传输方向的调节,提升天线结构的灵活性。
本实施方式,能够在满足第一天线10和第二天线20之间的隔离度的同时,时第一天线10和第二天线20的辐射体穿插设置,能够缩小第一天线10和第二天线20之间的间隔距离,进而能够减小电子设备的体积。
当然,在实际应用中,可以根据实际需求,确定所需的电流方向,并基于该电流方向确定第二连接点1031和第三连接点1041在对应辐射体上的位置,并将第二连接点1031和第三连接点1041中的至少一个固定设置于在对应辐射体上确定的位置处。
这样,可以减少不必要的连接点的设置。
作为一种可选的实施方式,第一辐射体101和第二辐射体102,可以沿第一对称轴A呈对称结构,例如:如图1中所示的对称结构。
当然,在具体实施中,第一辐射体101和第二辐射体102呈电气对称结构即可,其并不限定为如图1中所示结构,且第一辐射体、第二辐射体102以及第三辐射体201可以是立体结构,例如:呈圆弧状的金属条、具有弯折部位的金属框等。
本实施方式中,通过使第一辐射体101和第二辐射体102沿第一对称轴A呈对称结构,能够提升特征电流模式的极化正交性能。
在一种可选的实施方式中,如图2所示,第一天线10上的第一端口103和第二端口104用于与第一天线馈电端41连接,第二天线20上的第三端口202用于与第二天线馈电端42连接,且经第一端口103传输至第一辐射体101的电信号与经第二端口104传输至第二辐射体102的电信号的相位角相差180度(即反相)。
同时,第三端口202连接于第三辐射体201的中间区域内且靠近第三辐射体201的侧边的部位,这样,可以使经第三端口202输至第三辐射体201的电信号由第三端口202所在的一侧向相对的另一侧传输,以实现与第一辐射体101和第二辐射体102上传输的电流分别正交,且该正交的电流模式在辐射极化上也相互正交。
为了实现:经第一端口103和第二端口104的差分馈电,可以采用以下任一种方式:
方式一
如图2所示,所述天线结构还包括:功分器40、第一移相元件50和第二移相元件60;
所述第一端口103经所述第一移相元件50与所述功分器40的第一端连接,所述第二端口104经所述第二移相元件60与所述功分器40的第二端连接,所述功分器40的第三端用于与第一天线馈电端41连接;
经所述第一移相元件50处理后的电信号和经所述第二移相元件50处理后的电信号之间的相位角相差180度。
其中,功分器40用于将第一天线馈电端41的馈电信号等分为两个振幅相等,且相位相同的子信号,其中一个子信号经第一移相元件50和第一端口103传输至第一辐射体101上,另一个子信号经第二移相元件60和第二端口104传输至第二辐射体102上。
另外,在具体实施中,上述功分器可以是3dB的功分器,以减小功分器对馈电信号产生的损耗。
另外,上述第一移相元件可以是第一射频移相器50,第二移相元件可以是第二射频移相器60。
进一步的,第一射频移相器50的移相角可以是+90度,第二射频移相器60的移相角可以是-90度。或者,第一射频移相器50的移相角可以是-90度,第二射频移相器60的移相角可以是+90度。
当然,上述第一射频移相器50和第二射频移相器60的移相角还可以是除了+90度和-90度之外的其他移相角,仅需确保第一射频移相器50和第二射频移相器60的移相角相差180度即可。
方式二
如图3所示,所述天线结构还包括:功分器40和反相器70;
所述第一端口103和所述第二端口104中的一个(图3以第二端口104与反相器70连接为例),经所述反相器70与所述功分器40的第一端电连接,所述第一端口103和所述第二端口104中的另一个与所述功分器40的第二端电连接,所述功分器40的第三端用于与第一天线馈电端41连接。
在工作中,功分器40用于将第一天线馈电端41的馈电信号等分为两个振幅相等,且相位相同的子信号,其中一个子信号经反相器70和第一端口103传输至第一辐射体101上,另一个子信号经第二端口104传输至第二辐射体102上,或者,其中一个子信号经反相器70和第二端口104传输至第二辐射体102上,另一个子信号经第一端口103传输至第一辐射体101上。
方式三
所述天线结构还包括:功分器,所述第一端口经第一信号传输线与所述功分器的第一端电连接,所述第二端口经第二信号传输线与所述功分器的第二端电连接,所述功分器的第三端与第一天线馈电端连接。
其中,第一信号传输线与第二信号传输线的长度或者阻抗不同,以使经第一信号传输线传输至第一辐射体101的电信号与经第二信号传输线传输至第二辐射体102的电信号的相位角相差180度。
需要说明的是,在实施方式一和实施方式二中,与第一端口103至第一天线馈电端之间的信号传输线与第二端口104至第一天线馈电端之间的信号传输线的长度相等,或者两者之间的长度差造成的相位差为0。
另外,在实际应用中,可以将上述功分器替换为:合路器,或其他具备功率分配功能的射频器件或射频电路,在此并不对第一天线的馈电电路作具体限定。
通过上述任一实施方式中的馈电电路后,可以使第一辐射体101内的电流与第二辐射体102内的电流呈极化正交电流模式。
例如:在某一时刻,环状结构内的电流流向可以如图4所示,其中,第一辐射体101内的电流沿B方向传输,第二辐射体102内的电流沿C方向传输,第三辐射体201内的电流分为两个部分,其中一部分电流沿D方向传输,另一部分电流沿D’方向传输。
需要说明的是,环状结构内的电流流向可以跟随辐射频率进行周期性的变化,其并不限定为如图4所示电流流向。
通过在条状导电结构上实现将两个极化正交的电流模式在环状结构上实现馈电激励,能够使第一天线与第二天线之间的隔离度增大,例如:如图5所示实施例中的X区域内的采样点所示,该X区域内的采样点表示与横坐标所示谐振频率对应的第一天线(具体为第一端口103和第二端口104)和第二天线(具体为第三端口202)之间的传输系数,该传输系数越小,则表示隔离度越大,如图5所示,第一天线和第二天线之间的传输系数大可以达到-140dB,其相较于相关技术中通常为-20dB~-30dB的传输系数小,从而提升了本申请实施例中第一天线与第二天线的隔离度大,从而能够有效地降低第一天线与第二天线之间的相互干扰,能够提升第一天线与第二天线的射频性能。
另外,图5中所示线条Y表示第一天线的反射系数,线条Z表示第二天线的反射系数。
在本申请实施例中,使两两相邻的辐射体之间具有间隙,第三辐射体沿第一对称轴对称,且第一辐射体和第二辐射体分布于该第一对称轴的相对两侧,且经所述第一端口传输的馈电信号与经所述第二端口传输的馈电信号反相。第一端口和第二端口分别连接于第一辐射体和第二辐射体分别靠近第三辐射体的一端,另外,第三端口连接于第三辐射体的中间区域内且靠近一个侧边的部位,从而使第三辐射体内的电流从第三端口连接的一侧流向相对的另一侧,这样,通过馈电激励的方式,可以使第一辐射体和第二辐射体内的馈电电流分别与第三辐射体内的馈电电流处于正交极化状态。即能够实现两个极化正交的电流模式的馈电激励,以在满足第一天线的端口和第二天线的端口之间的隔离度的情况下,能够缩小第一天线和第二天线的辐射体的间隔距离,从而减小了第一天线和第二天线的占用空间,从而能够减小电子设备上用于安装天线的空间,达到减小电子设备的体积的效果。
请参阅图6和图7,其中,图6是本申请实施例提供的另一种天线结构的示意图;图7是本申请实施例提供的另一种天线结构中的馈电电路图。本实施方式中的第一辐射体101、第二辐射体102和第三辐射体201之间的相对位置与如图1所示相对位置相同,且本实施方式中的馈电电路与如图1所示馈电电路相同,在此不再赘述,不同之处在于:如图6和图7中所示天线结构中,第一辐射体101和第二辐射体102分别呈对称的直角梯形结构,且第三辐射体201呈等腰梯形结构。
所述第三辐射体201中与所述第一对称轴A垂直的两个相对侧边的长度不相等,第三端口202连接于所述两个相对侧边中较短的一个侧边。
具体的,如图6所示,第三辐射体201的上侧边为第一侧边2011,下侧边分为第二侧边2012,且第一侧边2011的长度大于第二侧边2012的长度的情况下,第三端口202在第三辐射体201上的第一连接点2021与第二侧边2012的距离小于与第一侧边2011的距离。
本实施方式中,通过缩短第一连接点2021所在的第三辐射体201上的侧边的长度,可以进一步约束第三辐射体201内的电流流向,以达到提升第三辐射体201所构成的第二天线20的谐振带宽和辐射效率。
在具体实施中,如图6所示,可以在第三辐射体201上沿第一对称轴的方向设置至少两个第一连接点2021,且一个第一连接点2021靠近第一侧边2011设置,一个第一连接点2021靠近第二侧边2012设置,以使第三端口202能够通过任一个第一连接点2021与第三辐射体201连接。
相应的,在第三端口202通过靠近第一侧边2011的一个第一连接点2021连接,同样可以实现进一步提升第三辐射体201所构成的第二天线20的谐振带宽和辐射效率。
可选的,如图6所示,第一辐射体101包括相对的第三侧边1011和第四侧边1012,在第三侧边1011的长度大于所述第四侧边1012的长度的情况下,所述第一端口103在所述第一辐射体101上的第二连接点1031与所述第四侧边1012的距离大于与所述第三侧边1011的距离。
本实施方式中,通过使第一端口103与靠近第三侧边1011的一个第二连接点1031连接,可以实现进一步提升第一辐射体101和第二辐射体102所构成的第一天线10的谐振带宽和辐射效率。
可选的,如图6所示,第二辐射体102包括相对的第五侧边1021和第六侧边1022,在五侧边1021的长度大于第六侧边1022的长度的情况下,第二端口104在第二辐射体102上的第三连接点1041与第六侧边1022的距离大于与第五侧边1021的距离。
本实施方式中,通过使第二端口103与靠近第五侧边1021的一个第三连接点1041连接,可以实现进一步提升第一辐射体101和第二辐射体102所构成的第一天线10的谐振带宽和辐射效率。
在具体实施中,如图2所示,可以使与第三端口202连接的第一连接点202、与第一端口103连接的第二连接点1031以及与第二端口104连接的第三连接点1041位于辐射体的同一侧。更进一步的,与第一端口103连接的第二连接点1031以及与第二端口104连接的第三连接点1041之间的连线,可以与第一对称轴A垂直。
具体的,如图8所示,输入功率与辐射功率之间的比值曲线图,其中,曲线H为如图1所示天线结构中的第一天线10的输入功率与辐射功率的比值;曲线I为如图1所示天线结构中的第二天线20的输入功率与辐射功率的比值;曲线J为如图6所示天线结构中的第一天线10的输入功率与辐射功率的比值;曲线K为如图6所示天线结构中的第二天线20的输入功率与辐射功率的比值。
其中,输入功率与辐射功率之间的比值越大,则表示该天线的性能越好。有图8可知,如图6所示天线结构中的第一天线10的性能和第二天线20的性能分别相较于如图1所示天线结构中的第一天线10的性能和第二天线20的性能有所提升。
如图7所示,本申请实施例提供的天线结构的馈电电路与如图2所示实施例中的馈电电路相同,且具有相同的工作过程,在此不再赘述。
相应的,本申请实施例提供的天线结构的馈电电路还可以是如图3所示实施例中的天线结构具有相同的馈电电路,或者通过信号传输线路的长度差异实现第一端口103和第二端口104的差分馈电。
本申请实施例还提供一种电子设备,该电子设备包括上述任一实施例提供的天线结构。
该电子设备通过装配本申请实施例提供的天线结构,能够减小电子设备的尺寸,且提升两个天线之间的隔离度,从而能够提升电子设备的通信质量。
另外,在具体实施中,可以利用电子设备的金属边框构成所述天线结构的辐射体。
例如:如图9a和图9b所示,该电子设备可以是具有金属边框90的手机,则所述天线结构中的第一辐射体101、第二辐射体102和第三辐射体201可以由电子设备的金属边框的上侧边构成,且该金属边框的上侧边开设有两条相互间隔的缝隙,以更别构成第一间隙31和第二间隙32,且该金属边框的上侧边上还设置有两个接地端(第一接地端91和第二接地端92),第一间隙31和第二间隙32均位于两个接地端之间,则第一辐射体101为金属边框的位于第一间隙31至第一接地端91之间的部分,第二辐射体102为金属边框的位于第二间隙32至第二接地端92之间的部分,第三辐射体201为金属边框的位于第一间隙31至第二间隙32之间的部分。
其中,第一间隙31和第二间隙32之间可以填充塑料等绝缘材料,以使该间隙两侧的辐射体开路。
需要说明的是,在实际应用中,上述天线结构的辐射体可以设置于金属边框的任一侧边上。
再例如:如图10a和图10b所示,该电子设备可以是具有圆形金属边框1000的佩戴式设备(例如手表、腕带等),则所述天线结构中的第一辐射体101、第二辐射体102和第三辐射体201可以由该圆形金属边框1000的至少部分构成,且该圆形金属边框1000上开设有两条相互间隔的缝隙,以更别构成第一间隙31和第二间隙32,且该圆形金属边框1000上还设置有两个接地端(第一接地端91和第二接地端92),第一间隙31和第二间隙32均位于两个接地端之间,则第一辐射体101为金属边框的位于第一间隙31至第一接地端91之间的部分,第二辐射体102为金属边框的位于第二间隙32至第二接地端92之间的部分,第三辐射体201为金属边框的位于第一间隙31至第二间隙32之间的部分。
其中,第一间隙31和第二间隙32之间可以填充塑料等绝缘材料,以使该间隙两侧的辐射体开路。
本申请实施例中,利用电子设备上本身具有的金属边框构成本申请实施例提供的天线结构中的辐射体,在具有本申请实施例提供的天线结构具有的天线间隔离度强,且占用空间小的同时,还能够避免在电子设备上新增金属辐射体,从而能够进一步减小天线结构的占用空间,进而减小了电子设备的体积。
需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。此外,需要指出的是,本申请实施方式中的方法和装置的范围不限按示出或讨论的顺序来执行功能,还可包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序来执行功能,例如,可以按不同于所描述的次序来执行所描述的方法,并且还可以添加、省去、或组合各种步骤。另外,参照某些示例所描述的特征可在其他示例中被组合。
上面结合附图对本申请的实施例进行了描述,但是本申请并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,而不是限制性的,本领域的普通技术人员在本申请的启示下,在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下,还可做出很多形式,均属于本申请的保护之内。
Claims (12)
1.一种天线结构,其特征在于,包括:第一天线和第二天线,所述第一天线包括第一辐射体、第二辐射体、第一端口以及第二端口,所述第二天线包括第三辐射体和第三端口;
所述第一辐射体与所述第三辐射体之间具有第一间隙,所述第二辐射体与所述第三辐射体之间具有第二间隙;
所述第一端口连接于所述第一辐射体的靠近所述第一间隙的第一端,所述第一辐射体的第二端接地,所述第二端口连接于所述第二辐射体的靠近所述第二间隙的第一端,所述第二辐射体的第二端接地,且经所述第一端口传输的馈电信号与经所述第二端口传输的馈电信号反相,所述第三端口连接于所述第三辐射体的中间区域,所述第一辐射体和所述第二辐射体分别位于第一对称轴的相对两侧,所述第一对称轴与所述中间区域相交。
2.根据权利要求1所述的天线结构,其特征在于,
所述第三辐射体包括第一侧边和第二侧边,所述第三端口在所述第三辐射体上的第一连接点与所述第一侧边的距离大于所述第一连接点与所述第二侧边的距离,且所述第一连接点位于所述中间区域内。
3.根据权利要求2所述的天线结构,其特征在于,所述第一辐射体的靠近所述第一间隙的一端设置有沿第一方向间隔设置的至少两个第二连接点,所述第一端口与所述至少两个第二连接点中的一个连接;
和/或,
所述第二辐射体的靠近所述第二间隙的一端设置有沿第二方向间隔设置至少两个第三连接点,所述第二端口与所述至少两个第三连接点中的一个连接;
其中,所述第一方向与所述第一辐射体的朝向所述第一间隙的侧边平行,所述第二方向与所述第二辐射体的朝向所述第二间隙的侧边平行。
4.根据权利要求1所述的天线结构,其特征在于,所述天线结构还包括:功分器、第一移相元件和第二移相元件;
所述第一端口经所述第一移相元件与所述功分器的第一端连接,所述第二端口经所述第二移相元件与所述功分器的第二端连接,所述功分器的第三端与第一天线馈电端连接;
经所述第一移相元件处理后的电信号和经所述第二移相元件处理后的电信号之间的相位角相差180度。
5.根据权利要求1所述的天线结构,其特征在于,所述天线结构还包括:功分器和反相器;
所述第一端口和所述第二端口中的一个,经所述反相器与所述功分器的第一端电连接,所述第一端口和所述第二端口中的另一个与所述功分器的第二端电连接,所述功分器的第三端用于与第一天线馈电端连接。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的天线结构,其特征在于,所述第一辐射体和所述第二辐射体沿所述第一对称轴对称分布。
7.根据权利要求6所述的天线结构,其特征在于,所述第三辐射体的与所述第一对称轴垂直的两个相对侧边的长度不相等,第三端口连接于所述两个相对侧边中较短的一个侧边。
8.根据权利要求7所述的天线结构,其特征在于,所述第一辐射体包括相对的第三侧边和第四侧边,在所述第三侧边的长度大于所述第四侧边的长度的情况下,所述第一端口在所述第一辐射体上的第二连接点与所述第四侧边的距离大于与所述第三侧边的距离。
9.根据权利要求7所述的天线结构,其特征在于,所述第二辐射体包括相对的第五侧边和第六侧边,在所述五侧边的长度大于所述第六侧边的长度的情况下,所述第二端口在所述第二辐射体上的第三连接点与所述第六侧边的距离大于与所述第五侧边的距离。
10.根据权利要求7所述的天线结构,其特征在于,所述第三辐射体中与所述第一对称轴垂直的两个相对侧边为第一侧边和第二侧边,在所述第一侧边的长度大于所述第二侧边的长度的情况下,所述第三端口在所述第三辐射体上的第一连接点与所述第二侧边的距离小于与所述第一侧边的距离。
11.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括:如权利要求1至10中任一项所述的天线结构。
12.根据权利要求11所述的电子设备,其特征在于,所述天线结构中的第一辐射体、第二辐射体和第三辐射体由所述电子设备的金属边框构成。
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