CN114079164B - 一种天线和电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种天线和电子设备,涉及电子设备技术领域,能够在保证天线单元之间具有较优隔离度的前提下,缩小包括多个天线单元的天线的体积。该天线包括沿第一方向间隔排列的第一天线单元、第二天线单元;第一天线单元包括第一辐射枝节、第一馈电点和第一接地点,第一辐射枝节包括第一区段和第二区段,第一馈电点用于向第一区段的第一部位馈电;第二天线单元包括第二辐射枝节、第二馈电点和第二接地点,第二辐射枝节包括第三区段和第四区段,第二馈电点用于向第三区段的第二部位馈电;第二区段与第四区段之间具有电容耦合效应。本申请实施例提供的天线应用于电子设备。
Description
本申请要求于2020年08月19日提交国家知识产权局、申请号为202010839220.9、发明名称为“一种天线和电子设备”的中国专利申请的优先权,其全部内容通过引用结合在本申请中。
技术领域
本申请涉及电子设备技术领域,尤其涉及一种天线和电子设备。
背景技术
近年来,随着手机、平板电脑、笔记本、基站、车载终端等电子设备逐渐向功能更优化、体积小型化方向发展,电子设备内天线净空越来越小,布局空间越来越受限。同时又出现了很多新的通信规格,如多输入多输出(multiple-input multiple-out-put,MIMO)天线、双低频天线等等,这些天线包括两个或者两个以上的天线单元,相邻两个天线单元之间需保留一定的间距,以保证天线单元之间的隔离度。但是,为了保证天线单元之间具有较优的隔离度,天线单元之间的间距往往较大,这样,导致天线的体积较大,天线在电子设备内所需的净空较大,由此使得天线不能在内部净空有限的电子设备内进行安装。
发明内容
本申请提供一种天线和电子设备,能够在保证天线单元之间具有较优隔离度的前提下,减小天线单元之间的间距,缩小天线的体积,以使天线能够在内部净空较小的电子设备内进行安装。
为达到上述目的,本申请的实施例采用如下技术方案:
第一方面,本申请一些实施例提供一种天线,该天线包括沿第一方向间隔排列的第一天线单元、第二天线单元。
第一天线单元包括第一辐射枝节、第一馈电点和第一接地点,第一辐射枝节沿自身长度延伸方向的两端分别为第一端和第二端,第一接地点设置于第一辐射枝节上,且第一辐射枝节的位于第一端与第一接地点之间的区段为第一区段,第一辐射枝节的位于第一接地点与第二端之间的区段为第二区段,第二区段位于第一区段的靠近第二天线单元的一侧,第一馈电点用于向第一区段的第一部位馈电,第一部位与第一接地点间隔设置。
第二天线单元包括第二辐射枝节、第二馈电点和第二接地点,第二辐射枝节沿自身长度延伸方向的两端分别为第三端和第四端,第二接地点设置于第二辐射枝节上,且第二辐射枝节的位于第三端与第二接地点之间的区段为第三区段,第二辐射枝节的位于第二接地点与第四端之间的区段为第四区段,第四区段位于第三区段的靠近第一天线单元的一侧,第二馈电点用于向第三区段的第二部位馈电,第二部位与第二接地点间隔设置。
第二区段与第四区段之间具有电容耦合效应。
在本申请实施例提供的天线中,当第一接地点通过接地件直接连接第一参考地、第二接地点通过接地件直接连接第二参考地时,向第一天线单元的第一馈电点馈入第一频段的射频信号,并向第二天线单元的第二馈电点馈入第二频段的射频信号,可以激励起第一辐射枝节和第二辐射枝节产生CM模式的谐振。在此谐振模式下,由于第一辐射枝节的位于第一端与第一接地点之间的区段为第一区段,第一辐射枝节的位于第一接地点与第二端之间的区段为第二区段,且第一馈电点用于向第一区段的第一部位馈电,因此第二区段位于第一接地点的远离第一部位的一侧;又由于第二辐射枝节的位于第三端与第二馈电点之间的区段为第三区段,第二辐射枝节的位于第二馈电点与第四端之间的区段为第四区段,第二馈电点用于向第三区段的第二部位馈电,因此第四区段位于第二接地点的远离第二部位的一侧。在此基础上,由于第二区段位于第一区段的靠近第二天线单元的一侧,第四区段位于第三区段的靠近第一天线单元的一侧,第二区段与第四区段之间具有电容耦合效应,因此假设第一辐射枝节因接收第二辐射枝节所发射的信号而产生的电流为第一电流,第一辐射枝节因第四区段与第二区段的耦合作用下产生的电流为第二电流,第二电流的流向与第一电流的流向相反,第二电流能够中和至少部分第一电流,由此降低了第二辐射枝节对第一辐射枝节的干扰。相应地,假设第二辐射枝节因接收第一辐射枝节所发射的信号而产生的电流为第三电流,第二辐射枝节因第二区段与第四区段的耦合作用下产生的电流为第四电流,第四电流的流向与第三电流的流向相反,第四电流能够中和至少部分第三电流,由此降低了第一辐射枝节对第二辐射枝节的干扰,从而提高了第一辐射枝节与第二辐射枝节之间在CM谐振模式下的隔离度,使得第一辐射枝节与第二辐射枝节之间的距离可以靠得更近,第一天线单元与第二天线单元之间的距离可以靠得更近,以缩小天线的体积,从而使天线能够在内部净空较小的电子设备内进行安装。
可选地,第一天线单元还包括第三辐射枝节,第三辐射枝节位于第二区段的远离第二天线单元的一侧,且第三辐射枝节的一端与第二区段相接。这样,第一天线单元除了在馈入第一频段的射频信号时,能够激励起第一辐射枝节产生CM模式的谐振之外,在第一接地点通过接地件直接连接第一参考地的前提下,若向第一天线单元的第一馈电点馈入高于第一频段的第三频段的射频信号,则可以激励起第一辐射枝节和第三辐射枝节产生DM模式的谐振;若向第一天线单元的第一馈电点馈入高于第三频段的第五频段的射频信号,则可以激励起第三辐射枝节产生CM模式的谐振,以及第一辐射枝节和第三辐射枝节产生CM模式的谐振;若向第一天线单元的第一馈电点馈入高于第三频段的第七频段的射频信号,则可以激励起第一辐射枝节和第三辐射枝节产生DM模式的三倍频谐振。由此能够大幅度增大第一天线单元的带宽。
可选地,第二天线单元还包括第四辐射枝节,第四辐射枝节位于第四区段的远离第一天线单元的一侧,且第四辐射枝节的一端与第四区段相接。这样,第二天线单元除了在馈入第二频段的射频信号时,能够激励起第二辐射枝节产生CM模式的谐振之外,在第二接地点通过接地件直接连接第二参考地的前提下,若向第二天线单元的第二馈电点馈入高于第二频段的第四频段的射频信号,则可以激励起第二辐射枝节和第四辐射枝节产生DM模式的谐振;若向第二天线单元的第二馈电点馈入高于第四频段的第六频段的射频信号,则可以激励起第四辐射枝节产生CM模式的谐振,以及第二辐射枝节和第四辐射枝节产生CM模式的谐振;若向第二天线单元的第二馈电点馈入高于第四频段的第八频段的射频信号,则可以激励起第二辐射枝节和第四辐射枝节产生DM模式的三倍频谐振。由此,能够大幅度增大第二天线单元的带宽。
可选地,第一天线单元还包括第一解耦枝节,第一解耦枝节位于第二区段的靠近第二天线单元的一侧,且第一解耦枝节的一端与第二区段相接;第二天线单元还包括第二解耦枝节,第二解耦枝节位于第四区段的靠近第一天线单元的一侧,且第二解耦枝节的一端与第四区段相接;第一解耦枝节与第二解耦枝节之间具有电容耦合效应。这样,在第一辐射枝节与第三辐射枝节产生的DM谐振模式以及第二辐射枝节与第四辐射枝节产生的DM谐振模式下,通过第一解耦枝节与第二解耦枝节电容耦合,使得第一天线单元因第一解耦枝节与第二解耦枝节的耦合作用下产生的电流与第一天线单元因接收第二天线单元所发射的信号而产生的电流方向相反,能够中和至少部分电流,由此降低了第二天线单元对第一天线单元的干扰。相应地,通过第一解耦枝节与第二解耦枝节电容耦合,使得第二天线单元因第一解耦枝节与第二解耦枝节的耦合作用下产生的电流与第二天线单元因接收第一天线单元所发射的信号而产生的电流方向相反,能够中和至少部分电流,由此降低了第一天线单元对第二天线单元的干扰。由此提高了第一天线单元与第二天线单元之间在第一辐射枝节与第三辐射枝节的DM谐振模式以及第二辐射枝节与第四辐射枝节的DM谐振模式下的隔离度。
可选地,第二区段的与第一解耦枝节相接的部位靠近第二区段的与第三辐射枝节相接的部位设置。这样,第一天线单元因第一解耦枝节与第二解耦枝节的耦合作用能够产生更大的电流,以较大程度地中和第一天线单元因接收第二天线单元所发射的信号而产生的电流,由此进一步降低了第二天线单元对第一天线单元的干扰。
可选地,第四区段的与第二解耦枝节相接的部位靠近第四区段的与第四辐射枝节相接的部位设置。这样,第二天线单元因第一解耦枝节与第二解耦枝节的耦合作用能够产生更大的电流,以较大程度地中和第二天线单元因接收第一天线单元所发射的信号而产生的电流,由此进一步降低了第一天线单元对第二天线单元的干扰。
可选地,第二区段与第四区段之间的间隙宽度小于天线在第一方向上的宽度的1/5倍。这样,第二区段与第四区段之间的间隙宽度较小,第一辐射枝节与第二辐射枝节之间的距离较小,第一天线单元与第二天线单元之间的距离较小,天线的体积较小,从而使天线能够在内部净空较小的电子设备内进行安装。
可选地,第一馈电点与第一部位重合,第二馈电点与第二部位重合。
可选地,第一天线单元还包括第一馈电枝节,第一馈电点位于第一馈电枝节上,第一馈电枝节与第一部位耦合连接。
可选地,第二天线单元还包括第二馈电枝节,第二馈电点位于第二馈电枝节上,第二馈电枝节与第二部位耦合连接。
第二方面,本申请一些实施例提供一种电子设备,该电子设备包括第一射频前端、第二射频前端、第一参考地、第二参考地和天线,天线为如上任一技术方案所述的天线,该天线的第一馈电点与所述第一射频前端电性连接,所述天线的第二馈电点与所述第二射频前端电性连接,所述天线的第一接地点与所述第一参考地电性连接,所述天线的第二接地点与所述第二参考地电性连接。
由于在本申请实施例的电子设备中使用的天线与如上任一技术方案所述的天线相同,因此二者能够解决相同的技术问题,并达到相同的预期效果。
可选地,第一接地点与第一参考地之间串接有第一切换电路,该第一切换电路用于切换改变天线的第一天线单元的电长度;第二接地点与第二参考地之间串接有第二切换电路,第二切换电路用于切换改变天线的第二天线单元的电长度。这样,可以使得第一天线单元和第二天线单元在不同的工作频段之间进行切换,从而增大第一天线单元和第二天线单元的应用范围。
可选地,第一切换电路包括第一切换开关和多个第一调谐元件。多个是指两个或者三个以上的数量。第一调谐元件用于调谐第一天线单元的电长度。第一调谐元件可以为电容元件、电感元件或者并联或者串联的电容元件或电感元件。其中,并联或者串联的电容元件或电感元件是指第一调谐元件可以为多个串联或并联设置的电容元件,多个串联或者并联的电感元件,或者可以为电容元件以及电感元件通过串联或者并联的方式连接在一起。多个第一调谐元件可以为电容元件、电感元件或者并联或者串联的电容元件或电感元件中的不同类型的结构,也可以为电容元件、电感元件或者并联或者串联的电容元件或电感元件中的同种类型但规格大小不同的结构。第一接地点与第一切换开关的一端电性连接,第一切换开关的另一端可切换地与各个第一调谐元件的一端电性连接,多个第一调谐元件的另一端与第一参考地电性连接。此结构简单,容易实现。
可选地,第一切换电路包括第一切换开关、第一接地件和至少一个第一调谐元件。至少一个是指一个或者两个以上的数量。第一调谐元件用于调谐第一天线单元的电长度。第一调谐元件可以为电容元件、电感元件或者并联或者串联的电容元件或电感元件。其中,并联或者串联的电容元件或电感元件是指第一调谐元件可以为多个串联或并联设置的电容元件,多个串联或者并联的电感元件,或者可以为电容元件以及电感元件通过串联或者并联的方式连接在一起。多个第一调谐元件可以为电容元件、电感元件或者并联或者串联的电容元件或电感元件中的不同类型的结构,也可以为电容元件、电感元件或者并联或者串联的电容元件或电感元件中的同种类型但规格大小不同的结构,在此不做具体限定。第一接地件用于实现第一接地点与第一参考地之间的直接连接,第一接地件可以为接地弹片或者接地导线。第一接地点与第一切换开关的一端电性连接,第一切换开关的另一端可切换地与第一接地件的一端或者各个第一调谐元件的一端电性连接,第一接地件的另一端和所述至少一个第一调谐元件的另一端均与第一参考地电性连接。此结构简单,容易实现。
可选地,第一参考地与第二参考地为同一参考地;电子设备还包括第三切换电路,第一接地点和第二接地点均通过第三切换电路与参考地电性连接,第三切换电路用于同时切换改变天线的第一天线单元和第二天线单元的电长度。这样,电子设备包括的零部件较少,便于电子设备的小型化设计。
附图说明
图1为本申请一些实施例提供的电子设备的立体图;
图2a为图1所示电子设备的内部结构框图;
图2b为图2a所示电子设备内天线的一种现有正面结构示意图;
图2c为图2b所示天线的背面结构示意图;
图2d和图2e为图2a所示电子设备内天线的另外两种现有结构示意图;
图3为本申请一些实施例提供的天线的结构示意图;
图4为图3所示天线中第一天线单元的结构示意图;
图5为图3所示天线中第二天线单元的结构示意图;
图6为本申请又一些实施例提供的天线的结构示意图;
图7为图6所示天线中第一天线单元的结构示意图;
图8为图6所示天线中第二天线单元的结构示意图;
图9为本申请又一些实施例提供的天线的结构示意图;
图10是图9所示天线在第一接地点和第二接地点分别通过接地件直接连接第一参考地和第二参考地时,第一天线单元和第二天线单元的回波损耗系数曲线以及第一天线单元与第二天线单元之间的隔离度曲线图;
图11为图9所示天线中第一天线单元在谐振点A1处的电流分布图;
图12为图9所示天线中第一天线单元在谐振点B1处的电流分布图;
图13为图9所示天线中第一天线单元在谐振点C1以及相位1处的电流分布图;
图14为图9所示天线中第一天线单元在谐振点C1以及相位2处的电流分布图;
图15为图9所示天线中第一天线单元在谐振点D1处的电流分布图;
图16a为图9所示天线中第一天线单元在谐振点A1处的方向图;
图16b为图9所示天线中第二天线单元在谐振点A2处的方向图;
图17a为图9所示天线中第一天线单元在谐振点B1处的方向图;
图17b为图9所示天线中第二天线单元在谐振点B2处的方向图;
图18a为图9所示天线中第一天线单元在谐振点C1处的方向图;
图18b为图9所示天线中第二天线单元在谐振点C2处的方向图;
图19为图9所示天线在第一接地点通过第一调谐元件连接第一参考地,第二接地点通过第二调谐元件连接第二参考地时的一种结构示意图;
图20是图19所示天线中,第一天线单元和第二天线单元的输入回波损耗系数曲线以及第一天线单元与第二天线单元之间的隔离度曲线图;
图21为图19所示天线中第一天线单元在谐振点E1处的电流分布图;
图22为图19所示天线中第一天线单元在谐振点F1以及相位1处的电流分布图;
图23为图19所示天线中第一天线单元在谐振点F1以及相位2处的电流分布图;
图24为图19所示天线中第一天线单元在谐振点G1处的电流分布图;
图25a为图19所示天线中第一天线单元在谐振点E1处的方向图;
图25b为图19所示天线中第二天线单元在谐振点E2处的方向图;
图26a为图19所示天线中第一天线单元在谐振点F1处的方向图;
图26b为图19所示天线中第二天线单元在谐振点F2处的方向图;
图27a为图19所示天线中第一天线单元在谐振点G1处的方向图;
图27b为图19所示天线中第二天线单元在谐振点G2处的方向图;
图28为图9所示天线在第一接地点通过第一调谐元件连接第一参考地,第二接地点通过第二调谐元件连接第二参考地时的另一种结构示意图;
图29是图28所示天线中,第一天线单元和第二天线单元的输入回波损耗系数曲线以及第一天线单元与第二天线单元之间的隔离度曲线图;
图30为图9所示天线中第一天线单元和第二天线单元在直接接地,通过0.3pF电容接地,以及通过3nH电感接地时的效率曲线图;
图31为图9所示天线在第一接地点通过第一切换电路连接第一参考地,第二接地点通过第二切换电路连接第二参考地时的一种结构示意图;
图32为图9所示天线在第一接地点通过第一切换电路连接第一参考地,第二接地点通过第二切换电路连接第二参考地时的另一种结构示意图;
图33为图9所示天线在第一接地点通过第一切换电路连接第一参考地,第二接地点通过第二切换电路连接第二参考地时的另一种结构示意图;
图34为图9所示天线在第一馈电枝节仅与第一辐射枝节耦合馈电,第二馈电枝节仅与第二辐射枝节耦合馈电时的结构示意图;
图35为图34所示天线中,在第一接地点和第二接地点直接连接参考地时,第一天线单元和第二天线单元的输入回波损耗系数曲线以及第一天线单元与第二天线单元之间的隔离度曲线图;
图36为图34所示天线中,在第一接地点和第二接地点通过0.3pF电容连接参考地时,第一天线单元和第二天线单元的输入回波损耗系数曲线以及第一天线单元与第二天线单元之间的隔离度曲线图;
图37为图34所示天线中,在第一接地点和第二接地点通过3nH电感连接参考地时,第一天线单元和第二天线单元的输入回波损耗系数曲线以及第一天线单元与第二天线单元之间的隔离度曲线图;
图38为图9所示天线在第一馈电点与第一部位重合,第二馈电点与第二部位重合时的结构示意图;
图39为图38所示天线中,在第一接地点和第二接地点直接连接参考地时,第一天线单元和第二天线单元的输入回波损耗系数曲线以及第一天线单元与第二天线单元之间的隔离度曲线图;
图40为图38所示天线中,在第一接地点和第二接地点通过0.3pF电容连接参考地时,第一天线单元和第二天线单元的输入回波损耗系数曲线以及第一天线单元与第二天线单元之间的隔离度曲线图;
图41为图38所示天线中,在第一接地点和第二接地点通过3nH电感连接参考地时,第一天线单元和第二天线单元的输入回波损耗系数曲线以及第一天线单元与第二天线单元之间的隔离度曲线图;
图42为图9所示天线未设置第一解耦枝节和第二解耦枝节时的结构示意图;
图43为图42所示天线中,在第一接地点和第二接地点直接连接参考地时,第一天线单元和第二天线单元的输入回波损耗系数曲线以及第一天线单元与第二天线单元之间的隔离度曲线图;
图44-图48为本申请又一些实施例提供的5个天线中第一天线单元的结构示意图;
图49-图54为本申请又一些实施例提供的6个天线中第一天线单元的结构示意图。
附图标记:
1-电子设备;11-壳体;12-天线;121-第一天线单元;1211-第一辐射枝节;1211a-第一区段;1211b-第二区段;1212-第一馈电枝节;1213-第三辐射枝节;1214-第一解耦枝节;122-第二天线单元;1221-第二辐射枝节;1221a-第三区段;1221b-第四区段;1222-第二馈电枝节;1223-第四辐射枝节;1224-第二解耦枝节;13-第一射频前端;14-第二射频前端;15-第一参考地;16-第二参考地;17-第一调谐元件;18-第二调谐元件;19-第一切换电路;191-切换开关;192-调谐元件;193-第一接地件;20-第二切换电路;21-第三切换电路。
具体实施方式
在本申请实施例中,术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”、“第三”、“第四”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
在本申请实施例中,需要说明的是,术语“电性连接”应做广义理解,例如,可以是通过直接连接的方式实现电流导通,也可以是通过电容耦合的方式实现电能量传导。术语“耦合连接”是指通过电容耦合的方式实现电能量传导,术语“相接”是指相互接触以实现电能量传导。
本申请提供一种电子设备,该电子设备包括但不限于手机、笔记本电脑、掌上电脑、台式电脑、基站、便捷式媒体播放器(portable media player,PMP)、导航装置、可穿戴设备、智能手环、计步器、数字电视。在以下的各实施例中,是以如图1所示,电子设备1为手机的示例进行介绍,这不能认为是对本申请构成的特殊限定。
在此基础上,电子设备1包括壳体11。壳体11的材料包括但不限于塑胶、陶瓷、玻璃和金属。壳体11用于对电子设备1的内部电路起到防水防尘保护。在一些实施例中,电子设备1为手机、掌上电脑或者数字电视,壳体11为背壳。在另一些实施例中,电子设备1为基站或者PMP,壳体11为封闭的壳体整体。
图2a为图1所示电子设备的内部结构框图。如图2a所示,电子设备1还包括天线12、第一射频前端13、第二射频前端14、第一参考地15和第二参考地16。
天线12设置于壳体11内或者设置于电子设备1的边框上。当天线12设置于壳体11内时,天线12的形式可以为柔性主板(Flexible Printed Circuit,FPC)的天线形式、印制电路板(printed circuit board,PCB)的天线形式、激光直接成型(laser-direct-structuring,LDS)的天线形式或者微带天线(microstrip disk antenna,MDA)的天线形式,在此不做具体限定。天线12包括第一天线单元121和第二天线单元122。第一天线单元121和第二天线单元122均用于向外界辐射射频信号或者接收外界的射频信号,使得电子设备1能够通过第一天线单元121和第二天线单元122实现与外界的两路信号的通信。
第一射频前端13设置于壳体11内。第一射频前端13可以集成在电子设备内的主板上,也可以独立于主板之外,在此不作具体限定。第一射频前端13与第一天线单元121电性连接,第一射频前端13用于向第一天线单元121馈入射频信号或者接收第一天线单元121接收到的外界的射频信号。一些实施例中,第一射频前端13包括发射通路以及接收通路。发射通路包括功率放大器、滤波器等器件,通过功率放大器、滤波器等器件将信号进行功率放大、滤波等处理后传输至第一天线单元121,并经第一天线单元121传输至外界;接收通路包括低噪声放大器、滤波器等器件,通过低噪声放大器、滤波器等器件将第一天线单元121接收到的外界信号进行低噪声放大、滤波等处理后传输至射频芯片,从而通过第一射频前端13和第一天线单元121实现电子设备1与外界的一路信号的通信。
第二射频前端14设置于壳体11内。第二射频前端14可以集成在电子设备内的主板上,也可以独立于主板之外,在此不作具体限定。第二射频前端14与第二天线单元122连接,第二射频前端14用于向第二天线单元122馈入射频信号或者接收第二天线单元122接收到的外界的射频信号。一些实施例中,第二射频前端14包括发射通路以及接收通路。发射通路包括功率放大器、滤波器等器件,通过功率放大器、滤波器等器件将信号进行功率放大、滤波等处理后传输至第二天线单元122,并经第二天线单元122传输至外界;接收通路包括低噪声放大器、滤波器等器件,通过低噪声放大器、滤波器等器件将第二天线单元122接收到的外界信号进行低噪声放大、滤波等处理后传输至射频芯片,从而通过第二射频前端14和第二天线单元122实现电子设备1与外界的另一路信号的通信。
第一参考地15与第一天线单元121电性连接,第二参考地16与第二天线单元122电性连接。第一参考地15和第二参考地16可以设置于壳体11内,当壳体11为金属壳体时,第一参考地15和第二参考地16也可以为壳体11,在此不做具体限定。当第一参考地15和第二参考地16设置于壳体11内时,第一参考地15和第二参考地16可以为电子设备内主板的金属参考地层,也可以为电子设备内的中框,在此不做具体限定。第一参考地15和第二参考地16可以为同一参考地,也可以为不同参考地,在此不做具体限定。
一般情况下,第一天线单元121与第二天线单元122之间需保留一定的间距,以保证天线单元之间的隔离度。但是,为了保证天线单元之间具有较优的隔离度,天线单元之间的间距往往较大,这样,导致天线的体积较大,天线在电子设备内所需的净空较大,由此使得天线不能在内部净空有限的电子设备内进行安装。
为了避免上述问题,目前业内的空间复用的多天线方案,大部分是利用极化的正交特性,在同一空间里布局两个同频的天线单元。这种方案下两个天线单元的隔离度一般都很高。但是为了产生正交的极化模式,通常需要在馈电端进行差分馈电,或是把天线单元布局在不同的平面内。
请参阅图2b和图2c,图2b为图2a所示电子设备内天线的一种现有正面结构示意图,图2c为图2b所示天线的背面结构示意图。在本实施例中,通过在印制电路板01的正面布局缝隙天线(也即是第一天线单元121),在印制电路板01的背面布局单极天线(也即是第二天线单元122),形成两个相互正交的天线模式,提升同频天线单元之间的隔离度。
请参阅图2d和图2e,图2d和图2e为图2a所示电子设备内天线的另外两种现有结构示意图。在本实施例中,通过设置两个馈电点,馈电点1是共模馈电,馈电点2是差分馈电,产生两个相互正交的天线模式,提升两个天线之间的隔离度。
由于图2b和图2c所示的天线方案,需要利用不同面的天线单元走线空间,因此在手机等架构下很难实现。图2d和图2e所示的天线方案中,差分馈电实现形式复杂,在手机等架构上实现难度大。
为了避免上述问题,请参阅图3,图3为本申请一些实施例提供的天线的结构示意图。在本实施例中,第一天线单元121、第二天线单元122沿第一方向(也即是图3中的方向X)间隔排列。
图4为图3所示天线中第一天线单元121的结构示意图。如图4所示,第一天线单元121包括第一辐射枝节1211、第一馈电点A和第一接地点B。第一辐射枝节1211沿自身长度延伸方向的两端分别为第一端a1和第二端g1。第一接地点B设置于第一辐射枝节1211上,且第一辐射枝节1211的位于第一端a1与第一接地点B之间的区段为第一区段1211a,第一辐射枝节1211的位于第一接地点B与第二端g1之间的区段为第二区段1211b。第二区段1211b位于第一区段1211a的靠近第二天线单元122的一侧。第一馈电点A用于向第一区段1211a的第一部位h1馈电,第一部位h1与第一接地点B间隔设置。
第一区段1211a的长度延伸方向可以为直线方向,也可以为平面折线方向,还可以为三维折线方向,图4仅给出了第一区段1211a的长度延伸方向为a1-b1-c1-d1-e1的三维折线方向的示例,并不能认为是对第一区段1211a的长度延伸方向构成的特殊限制。图4所示的第一天线单元中,a1-b1段向远离第二天线单元122的方向延伸,b1-c1-d1段上任意位置与第二天线单元122之间在第一方向上的距离相等,d1-e1段向靠近第二天线单元122的方向延伸。这样,第一区段1211a呈开口朝向第二天线单元122的U型结构,此结构能够在保证第一区段1211a的电长度的同时,减小第一区段1211a在第一方向上的占用宽度,从而减小第一天线单元121在电子设备内所需的净空。
第二区段1211b的长度延伸方向可以为直线方向,也可以为平面折线方向,还可以为三维折线方向,图4仅给出了第二区段1211b的长度延伸方向为e1-f1-g1的与第一方向垂直的平面折线方向的示例,并不能认为是对第二区段1211b的长度延伸方向构成的特殊限制。图4所示的第一天线单元121中,e1-f1-g1段上任意位置与第二天线单元122之间在第一方向上的距离相等,也即是e1-f1-g1的延伸路径与垂直于第一方向的平面平行。这样,能够减小第二区段1211b在第一方向上的占用宽度,从而减小第一天线单元121在电子设备内所需的净空。
第一馈电点A用于与第一射频前端13电性连接,使得第一射频前端13产生的信号能够通过第一馈电点A传输至第一区段1211a的第一部位h1,然后由第一部位h1传输至第一辐射枝节1211,最后由第一辐射枝节1211传输至外界。或者,将第一辐射枝节1211接收到的外界的信号通过第一部位h1传输至第一馈电点A,并进一步由第一馈电点A传输至第一射频前端13。需要说明的是,本申请的第一馈电点A并非为实际存在的点,第一射频前端13与第一天线单元121连接的位置即为本申请实施例所述的第一馈电点A。
第一部位h1可以为第一区段1211a上的任意位置。比如,针对图4所示第一天线单元中第一区段1211a,第一部位h1可以为a1-b1段上的某个位置,也可以为b1-c1-d1段上的某个位置,还可以为d1-e1段上的某个位置,还可以为a1-b1段与b1-c1-d1段的交点位置,还可以为b1-c1-d1段与d1-e1段的交点位置。图4仅给出了第一部位h1为d1-e1段的靠近d1端的一个位置的示例,并不能认为是对本申请构成的特殊限定。
第一馈电点A可以与第一部位h1重合,也即是,第一射频前端13直接与第一部位h1电性连接。第一馈电点A也可以设置于馈电枝节上,并通过馈电枝节与第一部位h1直接连接或者耦合连接。图4仅给出了第一馈电点A设置于第一馈电枝节1212上,并通过第一馈电枝节1212与第一部位h1耦合连接的示例,并不能认为是对本申请构成的特殊限定。
第一接地点B用于与第一参考地15电性连接。可选地,第一接地点B可以通过接地弹片或者接地导线等接地件直接连接第一参考地15,也即是,第一接地点B与接地件的一端电性连接,接地件的另一端与第一参考地15电性连接。需要说明的是,本申请的第一接地点B并非为实际存在的点,第一参考地15与第一部分连接的位置即为第一接地点B。
图5为图3所示天线中第二天线单元的结构示意图。如图5所示,第二天线单元122包括第二辐射枝节1221、第二馈电点C和第二接地点D。第二辐射枝节1221沿自身长度延伸方向的两端分别为第三端a2和第四端g2。第二接地点D设置于第二辐射枝节1221上,且第二辐射枝节1221的位于第三端a2与第二接地点D之间的区段为第三区段1221a,第二辐射枝节1221的位于第二接地点D与第四端g2之间的区段为第四区段1221b。第四区段1221b位于第三区段1221a的靠近第一天线单元121的一侧。第二馈电点C用于向第三区段1221a的第二部位h2馈电,第二部位h2与第二接地点D间隔设置。
第三区段1221a的长度延伸方向可以为直线方向,也可以为平面折线方向,还可以为三维折线方向,图5仅给出了第三区段1221a的长度延伸方向为a2-b2-c2-d2-e2的三维折线方向的示例,并不能认为是对第三区段1221a的长度延伸方向构成的特殊限制。图5所示的第二天线单元中,a2-b2段向远离第一天线单元121的方向延伸,b2-c2-d2段上任意位置与第一天线单元121之间在第一方向上的距离相等,d2-e2段向靠近第一天线单元121的方向延伸。这样,第三区段1221a呈开口朝向第一天线单元121的U型结构,此结构能够在保证第三区段1221a的电长度的同时,减小第三区段1221a在第一方向上的占用宽度,从而减小第二天线单元122在电子设备内所需的净空。
第四区段1221b的长度延伸方向可以为直线方向,也可以为平面折线方向,还可以为三维折线方向,图5仅给出了第四区段1221b的长度延伸方向为e2-f2-g2的三维折线方向的示例,并不能认为是对第四区段1221b的长度延伸方向构成的特殊限制。图5所示的第二天线单元中,e2-f2-g2段上任意位置与第一天线单元121之间在第一方向上的距离相等,也即是e2-f2-g2的延伸路径与垂直于第一方向的平面平行。这样,能够减小第四区段1221b在第一方向上的占用宽度,从而减小第二天线单元122在电子设备内所需的净空。
第二馈电点C用于与第二射频前端14电性连接,使得第二射频前端14产生的信号能够通过第二馈电点C传输至第三区段1221a的第二部位h2,然后由第二部位h2传输至第二辐射枝节1221,最后通过第二辐射枝节1221传输至外界。或者,将第二辐射枝节1221接收到的外界的信号通过第二部位h2传输至第二馈电点C,并进一步由第二馈电点C传输至第二射频前端14。需要说明的是,本申请的第二馈电点C并非为实际存在的点,第二射频前端14与第二天线单元122连接的位置即为本申请所说的第二馈电点C。
第二部位h2可以为第三区段1221a上的任意位置。比如,针对图5所示第二天线单元中第三区段1221a,第二部位h2可以为a2-b2段上的某个位置,也可以为b2-c2-d2段上的某个位置,还可以为d2-e2段上的某个位置,还可以为a2-b2段与b2-c2-d2段的交点位置,还可以为b2-c2-d2段与d2-e2段的交点位置。图5仅给出了第二部位h2为d2-e2段的中部位置的示例,并不能认为是对本申请构成的特殊限定。
第二馈电点C可以与第二部位h2重合,也即是,第二射频前端14直接与第二部位h2电性连接。第二馈电点C也可以设置于馈电枝节上,并通过馈电枝节与第二部位h2直接连接或者耦合连接。图5仅给出了第二馈电点C设置于第二馈电枝节1222上,并通过第二馈电枝节1222与第二部位h2耦合连接的示例,并不能认为是对本申请构成的特殊限定。
第二接地点D用于与第二参考地16电性连接。可选地,第二接地点D可以通过接地弹片或者接地导线等接地件直接连接第二参考地16,也即是,第二接地点D与接地件的一端电性连接,接地件的另一端与第二参考地16电性连接。需要说明的是,本申请的第二接地点D并非为实际存在的点,第二参考地16与第二部分连接的位置即为第二接地点D。
如图3所示,第二区段1211b的整体与第四区段1221b的整体平行或者近似平行,或者第二区段1211b的部分与第四区段1221b的整体平行或者近似平行,或者第二区段1211b的整体与第四区段1221b的部分平行或者近似平行,或者第二区段1211b的部分与第四区段1221b的部分平行或者近似平行,第二区段1211b与第四区段1221b之间具有电容耦合效应。
这样,在第一接地点B通过接地件直接连接第一参考地15、第二接地点D通过接地件直接连接第二参考地16时,向第一天线单元121的第一馈电点A馈入第一频段的射频信号,并向第二天线单元122的第二馈电点C馈入第二频段的射频信号,可以激励起第一辐射枝节1211和第二辐射枝节1221产生CM模式的谐振。在此谐振模式下,由于第一辐射枝节1211的位于第一端a1与第一接地点B之间的区段为第一区段1211a,第一辐射枝节1211的位于第一接地点B与第二端g1之间的区段为第二区段1211b,且第一馈电点A用于向第一区段1211a的第一部位h1馈电,因此第二区段1211b位于第一接地点B的远离第一部位h1的一侧;又由于第二辐射枝节1221的位于第三端a2与第二馈电点C之间的区段为第三区段1221a,第二辐射枝节1221的位于第二馈电点C与第四端g2之间的区段为第四区段1221b,第二馈电点C用于向第三区段1221a的第二部位h2馈电,因此第四区段1221b位于第二接地点D的远离第二部位h2的一侧。在此基础上,由于第二区段1211b位于第一区段1211a的靠近第二天线单元122的一侧,第四区段1221b位于第三区段1221a的靠近第一天线单元121的一侧,第二区段1211b与第四区段1221b之间具有电容耦合效应,因此假设第一辐射枝节1211因接收第二辐射枝节1221所发射的信号而产生的电流为第一电流,第一辐射枝节1211因第四区段1221b与第二区段1211b的耦合作用下产生的电流为第二电流,第二电流的流向与第一电流的流向相反,第二电流能够中和至少部分第一电流,由此降低了第二辐射枝节1221对第一辐射枝节1211的干扰。相应地,假设第二辐射枝节1221因接收第一辐射枝节1211所发射的信号而产生的电流为第三电流,第二辐射枝节1221因第二区段1211b与第四区段1221b的耦合作用下产生的电流为第四电流,第四电流的流向与第三电流的流向相反,第四电流能够中和至少部分第三电流,由此降低了第一辐射枝节1211对第二辐射枝节1221的干扰,从而提高了第一辐射枝节1211与第二辐射枝节1221之间在CM谐振模式下的隔离度,使得第一辐射枝节1211与第二辐射枝节1221之间的距离可以靠得更近,第一天线单元121与第二天线单元122之间的距离可以靠得更近,以缩小天线12的体积,从而使天线12能够在内部净空较小的电子设备内进行安装。
在上述实施例中,可选地,第二区段1211b与第四区段1221b之间的间隙宽度小于天线在第一方向上的宽度的1/5倍。这样,第二区段1211b与第四区段1221b之间的间隙宽度较小,第一辐射枝节1211与第二辐射枝节1221之间的距离较小,第一天线单元121与第二天线单元122之间的距离较小,天线12的体积较小,从而使天线12能够在内部净空较小的电子设备内进行安装。
图6为本申请又一些实施例提供的天线的结构示意图。如图6所示,天线包括第一天线单元121和第二天线单元122,第一天线单元121、第二天线单元122沿第一方向(也即是图3中的方向X)间隔排列。
图7为图6所示天线中第一天线单元的结构示意图。图7所示第一天线单元是在图4所示第一天线单元的基础上增加了第三辐射枝节1213。具体地,第一天线单元121还包括第三辐射枝节1213,第三辐射枝节1213位于第二区段1211b的远离第二天线单元122的一侧,且第三辐射枝节1213的一端与第二区段1211b相接。第一馈电点A设置于第一馈电枝节1212上,并通过第一馈电枝节1212与第一部位h1耦合连接,且第一馈电枝节1212还与第三辐射枝节1213的第三部位h3耦合连接,当然,第一馈电枝节1212也可以仅与第一部位h1耦合连接而不与第三辐射枝节1213耦合连接,第一馈电点A还可以仅与第一部位h1重合,在此不作具体限定。
其中,第三辐射枝节1213的长度延伸方向可以为直线方向,也可以为平面折线方向,还可以为三维折线方向,图7仅给出了第三辐射枝节1213的长度延伸方向为i1-j1-k1-l1的三维折线方向的示例,并不能认为是对第三辐射枝节1213的长度延伸方向构成的特殊限制。
这样,第一天线单元121除了在馈入第一频段的射频信号时,能够激励起第一辐射枝节1211产生CM模式的谐振之外,在第一接地点B通过接地件直接连接第一参考地15的前提下,若向第一天线单元121的第一馈电点A馈入高于第一频段的第三频段的射频信号,则可以激励起第一辐射枝节1211和第三辐射枝节1213产生DM模式的谐振;若向第一天线单元121的第一馈电点A馈入高于第三频段的第五频段的射频信号,则可以激励起第三辐射枝节1213产生CM模式的谐振,以及第一辐射枝节1211和第三辐射枝节1213产生CM模式的谐振;若向第一天线单元121的第一馈电点A馈入高于第三频段的第七频段的射频信号,则可以激励起第一辐射枝节1211和第三辐射枝节1213产生DM模式的三倍频谐振。由此能够大幅度增大第一天线单元121的带宽。
图8为图6所示天线中第二天线单元122的结构示意图。图8所示第二天线单元122是在图5所示第二天线单元的基础上增加了第四辐射枝节1223。具体地,第二天线单元122还包括第四辐射枝节1223,第四辐射枝节1223位于第四区段1221b的远离第一天线单元121的一侧,且第四辐射枝节1223的一端与第四区段1221b相接。第二馈电点C设置于第二馈电枝节1222上,并通过第二馈电枝节1222与第二部位h2耦合连接,且第二馈电枝节1222还与第四辐射枝节1223的第四部位h4耦合连接,当然,第二馈电枝节1222也可以仅与第二部位h2耦合连接而不与第四辐射枝节1223耦合连接,第二馈电点C还可以仅与第二部位h2重合,在此不作具体限定。
其中,第四辐射枝节1223的长度延伸方向可以为直线方向,也可以为平面折线方向,还可以为三维折线方向,图8仅给出了第四辐射枝节1223的长度延伸方向为i2-j2-k2-l2的三维折线方向的示例,并不能认为是对第四辐射枝节1223的长度延伸方向构成的特殊限制。
这样,第二天线单元122除了在馈入第二频段的射频信号时,能够激励起第二辐射枝节1221产生CM模式的谐振之外,在第二接地点D通过接地件直接连接第二参考地16的前提下,若向第二天线单元122的第二馈电点C馈入高于第二频段的第四频段的射频信号,则可以激励起第二辐射枝节1221和第四辐射枝节1223产生DM模式的谐振;若向第二天线单元122的第二馈电点C馈入高于第四频段的第六频段的射频信号,则可以激励起第四辐射枝节1223产生CM模式的谐振,以及第二辐射枝节1221和第四辐射枝节1223产生CM模式的谐振;若向第二天线单元122的第二馈电点C馈入高于第四频段的第八频段的射频信号,则可以激励起第二辐射枝节1221和第四辐射枝节1223产生DM模式的三倍频谐振。由此,能够大幅度增大第二天线单元122的带宽。
由于在第一天线单元121因增加第三辐射枝节1213而新增的多个谐振模式中,第一辐射枝节1211和第三辐射枝节1213产生DM模式谐振的频率最低,在第二天线单元122因增加第四辐射枝节1223而新增的多个谐振模式中,第二辐射枝节1221和第四辐射枝节1223产生DM模式谐振的频率最低,因此在第一辐射枝节1211和第三辐射枝节1213的DM谐振模式下,以及第二辐射枝节1221和第四辐射枝节1223的DM谐振模式下,为了保证第一天线单元121与第二天线单元122之间的隔离度,第一天线单元与第二天线单元122之间所需预留的间距最大。由此可知,可以设计新的解耦结构来针对第一辐射枝节1211和第三辐射枝节1213的DM谐振模式下,以及第二辐射枝节1221和第四辐射枝节1223的DM谐振模式下进行解耦,这样,在第一天线单元与第二天线单元122之间的间距缩小,且增加了第三辐射枝节1213和第四辐射枝节1223时,仍能够保证第一天线单元121与第二天线单元122之间在各个谐振模式下的隔离度。
在此基础上,图9为本申请又一些实施例提供的天线的结构示意图。图9所示天线是在图6所示天线的基础上增加了第一解耦枝节1214和第二解耦枝节1224。具体地,第一天线单元121还包括第一解耦枝节1214,第一解耦枝节1214位于第二区段1211b的靠近第二天线单元122的一侧,且第一解耦枝节1214的一端与第二区段1211b相接。第二天线单元122还包括第二解耦枝节1224,第二解耦枝节1224位于第四区段1221b的靠近第一天线单元121的一侧,且第二解耦枝节1224的一端与第四区段1221b相接。第一解耦枝节1214的整体与第二解耦枝节1224的整体平行或者近似平行,或者第一解耦枝节1214的部分与第二解耦枝节1224的整体平行或者近似平行,或者第一解耦枝节1214的整体与第二解耦枝节1224的部分平行或者近似平行,或者第一解耦枝节1214的部分与第二解耦枝节1224的部分平行或者近似平行,第一解耦枝节1214与第二解耦枝节1224之间具有电容耦合效应。
这样,在第一辐射枝节1211与第三辐射枝节1213产生的DM谐振模式以及第二辐射枝节1221与第四辐射枝节1223产生的DM谐振模式下,通过第一解耦枝节1214与第二解耦枝节1224电容耦合,使得第一天线单元121因第一解耦枝节1214与第二解耦枝节1224的耦合作用下产生的电流与第一天线单元121因接收第二天线单元122所发射的信号而产生的电流方向相反,能够中和至少部分电流,由此降低了第二天线单元122对第一天线单元121的干扰。相应地,通过第一解耦枝节1214与第二解耦枝节1224电容耦合,使得第二天线单元122因第一解耦枝节1214与第二解耦枝节1224的耦合作用下产生的电流与第二天线单元122因接收第一天线单元121所发射的信号而产生的电流方向相反,能够中和至少部分电流,由此降低了第一天线单元121对第二天线单元122的干扰。由此提高了第一天线单元121与第二天线单元122之间在第一辐射枝节1211与第三辐射枝节1213的DM谐振模式以及第二辐射枝节1221与第四辐射枝节1223的DM谐振模式下的隔离度。
在一些实施例中,如图9所示,第二区段1211b的与第一解耦枝节1214相接的部位靠近第二区段1211b的与第三辐射枝节1213相接的部位设置。
这样,第一天线单元121因第一解耦枝节1214与第二解耦枝节1224的耦合作用能够产生更多的相反的电流分量,可以较大程度地中和第一天线单元121因接收第二天线单元122所发射的信号而产生的电流,由此进一步降低了第二天线单元122对第一天线单元121的干扰。
在一些实施例中,如图9所示,第四区段1221b的与第二解耦枝节1224相接的部位靠近第四区段1221b的与第四辐射枝节1223相接的部位设置。
这样,第二天线单元122因第一解耦枝节1214与第二解耦枝节1224的耦合作用能够产生更多的相反的电流分量,以较大程度地中和第二天线单元122因接收第一天线单元121所发射的信号而产生的电流,由此进一步降低了第一天线单元121对第二天线单元122的干扰。
可以知道的是,第一天线单元121还可以包括更多的辐射枝节,这些辐射枝节的一端均与第二区段1211b相接,以使第一天线单元121能够产生更多的谐振频段,从而进一步增大第一天线单元121的带宽。同理地,第二天线单元122也可以包括更多的辐射枝节,这些辐射枝节的一端均与第四区段1221b相接,以使第二天线单元122能够产生更多的谐振频段,从而进一步增大第二天线单元122的带宽。在此基础上,第二区段1211b与第四区段1221b之间需设置更多的解耦结构来对更多的谐振进行解耦,以保证第一天线单元121与第二天线单元122之间的隔离度。
请参阅图10,图10为图9所示天线在第一接地点和第二接地点分别通过接地件直接连接第一参考地和第二参考地时,第一天线单元121和第二天线单元122的输入回波损耗系数曲线以及第一天线单元121与第二天线单元122之间的隔离度曲线图。天线的尺寸为30mm×2.5mm×1.8mm。图10的横坐标为频率(单位为GHz),纵坐标为系数(单位为dB)。S11为第一天线单元121的输入回波损耗系数曲线,S22为第二天线单元122的输入回波损耗系数曲线,S12为第一天线单元121与第二天线单元122之间的隔离度曲线。由图10可以看出,第一天线单元121存在四个谐振点,分别为A1、B1、C1、D1四个谐振点。示例的,谐振点A1的频率为2.06GHz。谐振点B1的频率为2.6GHz。谐振点C1的频率为4.7GHz。谐振点D1的频率为5.59GHz。
请参阅图11,图11为图9所示天线12中第一天线单元121在谐振点A1处的电流分布图。由图11可知,第一天线单元121在谐振点A1处的谐振模式为第一辐射枝节1211的CM模式。具体地,第一辐射枝节1211中,位于h1与B之间的部分形成辐射体,位于a1与h1之间的部分为第一馈电点A旁的开路枝节,起到增加辐射体的电长度的作用。在该谐振模式下,第二天线单元122内第二馈电枝节1222接收到的电流较小。由此可知,第一天线单元121与第二天线单元122之间的隔离度较优。具体地,参见图10所示,在谐振点A1处,隔离度S12小于-11dB。
根据以上实施例的描述,达到降低天线12在谐振点A1处的隔离度S12的原因为:请参阅图9,第一天线单元121的第二区段1211b与第二天线单元122的第四区段1221b之间具有电容耦合效应,形成了解耦结构,因此提升了隔离度。
请参阅图12,图12为图9所示天线12中第一天线单元121在谐振点B1处的电流分布图。由图12可知,第一天线单元121在谐振点B1处的谐振模式为第一辐射枝节1211与第三辐射枝节1213形成的整体的DM模式。具体地,第一天线单元121中,a1-h1-B-g1-l1整体作为辐射体,该辐射体的电长度为谐振频段的1/2波长。在该谐振模式下,第二天线单元122内第二馈电枝节1222接收到的电流较小。由此可知,第一天线单元121与第二天线单元122之间的隔离度较优。具体地,参见图10所示,在谐振点B1处,隔离度S12小于-13dB。
根据以上实施例的描述,达到降低天线12在谐振点B1处的隔离度S12的原因有以下两点:
第一点:请参阅图9,第一天线单元121的第二区段1211b与第二天线单元122的第四区段1221b之间具有电容耦合效应,形成了一解耦结构,因此提升了隔离度;
第二点:请继续参阅图9,第一解耦枝节1214与第二解耦枝节1224之间具有电容耦合效应,形成了另一解耦结构,提升了第一天线单元121与第二天线单元122之间的隔离度。
请参阅图13和图14,图13为图9所示天线12中第一天线单元121在谐振点C1以及相位1处的电流分布图,图14为图9所示天线12中第一天线单元121在谐振点C1以及相位2处的电流分布图。由图13和图14可知,第一天线单元121在谐振点C1处的谐振模式为第三辐射枝节1213的CM谐振模式(参见图13),以及第一辐射枝节1211与第三辐射枝节1213形成的整体的CM谐振模式(参见图14)的混合。具体地,第三辐射枝节1213的电长度为谐振频段的1/2波长,第一辐射枝节1211与第三辐射枝节1213形成的整体的电长度为谐振频段的1倍波长。且在谐振点C1处,第二辐射枝节1221的位于g2与D之间的部分形成第一天线单元121的另一条回地路径,相当于并电感的作用,能够起到调谐第一天线单元121的电长度的作用。在该谐振模式下,第二天线单元122内第二馈电枝节1222接收到的电流较小。由此可知,第一天线单元121与第二天线单元122之间的隔离度较优。具体地,参见图10所示,在谐振点C1处,隔离度S12略小于-11dB。
达到降低天线12在谐振点C1处的隔离度S12的原因为:第一天线单元121的第一馈电点A与第二天线单元122的第二馈电点B之间的距离超过谐振频段的1/2波长,距离较大,第一馈电点A馈电时,耦合至第二馈电点B的电流较小。
请参阅图15,图15为图9所示天线12中第一天线单元121在谐振点D1处的电流分布图。由图15可知,第一天线单元121在谐振点D1处的谐振模式为第一辐射枝节1211与第三辐射枝节1213形成的整体的DM模式。具体地,第一天线单元121中,a1-h1-B-g1-l1整体作为辐射体,该辐射体的电长度为谐振频段的3/2波长。采用第一馈电枝节1212耦合馈电,且第一辐射枝节1211和第三辐射枝节1213沿三维折线延伸,使得谐振点向低频移动。在该谐振模式下,第二天线单元122内第二馈电枝节1222接收到的电流较小。由此可知,第一天线单元121与第二天线单元122之间的隔离度较优。
达到降低天线12在谐振点D1处的隔离度S12的原因有以下两个方面:
第一方面:第一天线单元121的第一馈电点A与第二天线单元122的第二馈电点B之间的距离超过谐振频段的1/2波长,距离较大,第一馈电点A馈电时,耦合至第二馈电点B的电流较小。
第二方面:在电场较大点a1与a2之间,存在第二区段1211b与第四区段1221b两个接地部分隔离,从而优化了隔离度。
由图10可以看出,第二天线单元也存在四个谐振点,分别为A2、B2、C2、D2四个谐振点,其中,谐振点A2为第二天线单元中第二辐射枝节的CM模式谐振点,谐振点B2为第二天线单元中第二辐射枝节与第四辐射枝节的DM模式谐振点,谐振点C2为第四辐射枝节的CM谐振模式、第二辐射枝节与第四辐射枝节的CM谐振模式的混合谐振点,谐振点D2为第二辐射枝节与第四辐射枝节的DM模式的三倍频谐振点。谐振点A1的频率与谐振点A2的频率近似相等,谐振点B1的频率与谐振点B2的频率近似相等,谐振点C1的频率与谐振点C2的频率近似相等,谐振点D1的频率与谐振点D2的频率近似相等。根据以上描述,在第二天线单元122工作时,耦合至第一天线单元121的第一馈电枝节1212的电流较小,隔离度较优,天线满足使用要求。第一天线单元121和第二天线单元122可以覆盖到N1频段、N41频段和N79频段。
请参阅图16a和图16b,图16a为图9所示天线中第一天线单元121在谐振点A1处的方向图,图16b为图9所示天线中第二天线单元122在谐振点A2处的方向图。图16a和图16b的横坐标为phi(单位为°),纵坐标为theta(单位为°)。由图16a和图16b可以看出,第一天线单元121的方向图与第二天线单元122的方向图基本互补,且天线包络相关性系数(envelopecorrelation coefficient,ECC)小于0.3。因此,第一天线单元121与第二天线单元122之间的隔离度较高。
请参阅图17a和图17b,图17a为图9所示天线中第一天线单元121在谐振点B1处的方向图,图17b为图9所示天线中第二天线单元122在谐振点B2处的方向图。图17a和图17b的横坐标为phi(单位为°),纵坐标为theta(单位为°)。由图17a和图17b可以看出,第一天线单元121的方向图与第二天线单元122的方向图基本互补,且ECC小于0.3。因此,第一天线单元121与第二天线单元122之间的隔离度较高。
请参阅图18a和图18b,图18a为图9所示天线中第一天线单元121在谐振点C1处的方向图,图18b为图9所示天线中第二天线单元122在谐振点C2处的方向图。图18a和图18b的横坐标为phi(单位为°),纵坐标为theta(单位为°)。由图18a和图18b可以看出,第一天线单元121的方向图与第二天线单元122的方向图基本互补,且ECC小于0.3。因此,第一天线单元121与第二天线单元122之间的隔离度较高。
第一接地点B可以与第一参考地15电性连接。第一接地点B也可以串接第一调谐元件17后再连接到第一参考地15。也即是说,第一调谐元件17串接于第一接地点B与第一参考地15之间。第一接地点B还可以串接第一切换电路19后再连接第一参考地15。也即是说,第一切换电路19串接于第一接地点B与第一参考地15之间。第一切换电路19用于切换改变第一天线单元121的电长度,以使得第一天线单元121在不同的工作频段之间进行切换,从而增大第一天线单元121的应用范围。
同理地,第二接地点D可以与第二参考地16电性连接。第二接地点D也可以串接第二调谐元件18后再连接到第二参考地16。也即是说,第二调谐元件18串接于第二接地点D与第二参考地16之间。第二接地点D还可以串接第二切换电路20后再连接第二参考地16,也即是说,第二切换电路20串接于第二接地点D与第二参考地16之间。第二切换电路20用于切换改变第二天线单元122的电长度,以使得第二天线单元122在不同的工作频段之间进行切换,从而增大第二天线单元122的应用范围。
第一调谐元件17和第二调谐元件18可以为电容元件、电感元件、并联或者串联的电容元件或电感元件。其中,并联或者串联的电容元件或电感元件是指第一调谐元件17和第二调谐元件18可以为多个串联或并联设置的电容元件,多个串联或者并联的电感元件,电容元件以及电感元件通过串联或者并联的方式连接在一起。
请参阅图19,图19为图9所示天线12在第一接地点B通过第一调谐元件17连接第一参考地15,第二接地点D通过第二调谐元件18连接第二参考地16时的一种结构示意图。在本实施例中,第一调谐元件17和第二调谐元件18均为电容元件,示例的,该电容元件的电容值为0.3pF。
请参阅图20,图20是图19所示天线中,第一天线单元121和第二天线单元122的输入回波损耗系数曲线以及第一天线单元121与第二天线单元122之间的隔离度曲线图。图20的横坐标为频率(单位为GHz),纵坐标为系数(单位为dB)。S11为第一天线单元121的输入回波损耗系数曲线,S22为第二天线单元122的输入回波损耗系数曲线,S12为第一天线单元121与第二天线单元122之间的隔离度曲线。由图20可以看出,第一天线单元121存在三个谐振点,分别为E1、F1、G1三个谐振点。示例的,谐振点E1的频率为3.62GHz。谐振点F1的频率为5.09GHz。谐振点G1的频率为5.7GHz。
请参阅图21,图21为图19所示天线12中第一天线单元121在谐振点E1处的电流分布图。由图21可知,第一天线单元121在谐振点E1处的谐振模式为第一辐射枝节1211与第三辐射枝节1213形成的整体的DM模式。具体地,第一天线单元121中,a1-h1-B-g1-l1整体作为辐射体,该辐射体的电长度为谐振频段的1/2波长。在该谐振模式下,第二天线单元122内第二馈电枝节1222接收到的电流较小。由此可知,第一天线单元121与第二天线单元122之间的隔离度较优。具体地,参见图20所示,在谐振点E1处,隔离度S12小于-12dB。
根据以上实施例的描述,达到降低天线12在谐振点E1处的隔离度S12的原因为:请参阅图9,第三辐射枝节1213的复合左/右手(compositeright/lefthanded,CRLH)模式偏高到谐振点E1所处的频段(也即是N77频段),第一解耦枝节1214与第二解耦枝节1224对N77频段来说相当于导通,相当于中和线长度变短,也优化了N77频段的隔离度。
请参阅图22和图23,图22为图19所示天线12中第一天线单元121在谐振点F1以及相位1处的电流分布图,图23为图19所示天线12中第一天线单元121在谐振点F1以及相位2处的电流分布图。由图22和图23可知,第一天线单元121在谐振点F1处的谐振模式为第三辐射枝节1213的CM谐振模式(参见图22),以及第一辐射枝节1211与第三辐射枝节1213形成的整体的CM谐振模式(参见图14)的混合。具体地,第三辐射枝节1213的电长度为谐振频段的1/2波长,第一辐射枝节1211与第三辐射枝节1213形成的整体的电长度为谐振频段的1倍波长。在该谐振模式下,第二天线单元122内第二馈电枝节1222接收到的电流较小。由此可知,第一天线单元121与第二天线单元122之间的隔离度较优。
请参阅图24,图24为图19所示天线12中第一天线单元121在谐振点G1处的电流分布图。由图24可知,第一天线单元121在谐振点G1处的谐振模式为第一辐射枝节1211与第三辐射枝节1213形成的整体的DM模式。具体地,第一天线单元121中,a1-h1-B-g1-l1整体作为辐射体,该辐射体的电长度为谐振频段的3/2波长。采用第一馈电枝节1212耦合馈电,且第一辐射枝节1211和第三辐射枝节1213沿三维折线延伸,使得谐振点向低频移动。在该谐振模式下,第二天线单元122内第二馈电枝节1222接收到的电流较小。由此可知,第一天线单元121与第二天线单元122之间的隔离度较优。
由图20可以看出,第二天线单元也存在四个谐振点,分别为E2、F2、G2三个谐振点,其中,谐振点E2为第二天线单元中第二辐射枝节的CM模式谐振点,谐振点E2为第二天线单元中第二辐射枝节与第四辐射枝节的DM模式谐振点,谐振点F2为第四辐射枝节的CM谐振模式、第二辐射枝节与第四辐射枝节形成的整体的CM谐振模式的混合谐振点,谐振点G2为第二辐射枝节与第四辐射枝节的DM模式的三倍频谐振点。谐振点E1的频率与谐振点E2的频率近似相等,谐振点F1的频率与谐振点F2的频率近似相等,谐振点G1的频率与谐振点G2的频率近似相等。根据以上描述,在第二天线单元122工作时,耦合至第一天线单元121的第一馈电枝节1212的电流较小,隔离度较优,天线满足使用要求。第一天线单元121和第二天线单元122可以覆盖到N77频段和N79频段。
请参阅图25a和图25b,图25a为图19所示天线中第一天线单元121在谐振点E1处的方向图,图25b为图19所示天线中第二天线单元122在谐振点E2处的方向图。图25a和图25b的横坐标为phi(单位为°),纵坐标为theta(单位为°)。由图25a和图25b可以看出,第一天线单元121的方向图与第二天线单元122的方向图基本互补,且天线包络相关性系数(envelope correlation coefficient,ECC)小于0.3。因此,第一天线单元121与第二天线单元122之间的隔离度较高。
请参阅图26a和图26b,图26a为图19所示天线中第一天线单元121在谐振点F1处的方向图,图26b为图19所示天线中第二天线单元122在谐振点F2处的方向图。图26a和图26b的横坐标为phi(单位为°),纵坐标为theta(单位为°)。由图26a和图26b可以看出,第一天线单元121的方向图与第二天线单元122的方向图基本互补,且ECC小于0.3。因此,第一天线单元121与第二天线单元122之间的隔离度较高。
请参阅图27a和图27b,图27a为图19所示天线中第一天线单元121在谐振点G1处的方向图,图27b为图19所示天线中第二天线单元122在谐振点G2处的方向图。图27a和图27b的横坐标为phi(单位为°),纵坐标为theta(单位为°)。由图27a和图27b可以看出,第一天线单元121的方向图与第二天线单元122的方向图基本互补,且ECC小于0.3。因此,第一天线单元121与第二天线单元122之间的隔离度较高。
请参阅图28,图28为图9所示天线12在第一接地点B通过第一调谐元件17连接第一参考地15,第二接地点D通过第二调谐元件18连接第二参考地16时的另一种结构示意图。在本实施例中,第一调谐元件17和第二调谐元件18均为电感元件,示例的,该电感元件的电感值为3nH。
请参阅图29,图29是图28所示天线中,第一天线单元121和第二天线单元122的输入回波损耗系数曲线以及第一天线单元121与第二天线单元122之间的隔离度曲线图。图29的横坐标为频率(单位为GHz),纵坐标为系数(单位为dB)。S11为第一天线单元121的输入回波损耗系数曲线,S22为第二天线单元122的输入回波损耗系数曲线,S12为第一天线单元121与第二天线单元122之间的隔离度曲线。由图20可以看出,第一天线单元121存在四个谐振点,分别为H1、I1、J1、K1四个谐振点。第二天线单元也存在四个谐振点,分别为H2、I2、J2、K2四个谐振点。谐振点H1的频率与谐振点H2的频率近似相等,谐振点I1的频率与谐振点I2的频率近似相等,谐振点J1的频率与谐振点J2的频率近似相等,谐振点K1的频率与谐振点K2的频率近似相等。S12小于-10,隔离度较优,天线满足使用要求。第一天线单元121和第二天线单元122可以覆盖到N3频段和N79频段。
请参阅图30,图30为图9所示天线中第一天线单元121和第二天线单元122在直接接地,通过0.3pF电容接地,以及通过3nH电感接地时的效率曲线图。图30的横坐标为频率(单位为GHz),纵坐标为系数(单位为dB)。e11为第一天线单元121在第一接地点B直接接地时的效率曲线图。e12为第一天线单元121在第一接地点B通过0.3pF电容接地时的效率曲线图。e13为第一天线单元121在第一接地点B通过3nH电感接地时的效率曲线图。e21为第二天线单元122在第二接地点D直接接地时的效率曲线图。e22为第二天线单元122在第二接地点D通过0.3pF电容接地时的效率曲线图。e23为第二天线单元122在第二接地点D通过3nH电感接地时的效率曲线图。由图30可知,第一天线单元121和第二天线单元122在直接接地,通过0.3pF电容接地,以及通过3nH电感接地时,各谐振点处的效率满足使用要求,能够投入市场使用。
请参阅图31,图31为图9所示天线12在第一接地点B通过第一切换电路19连接第一参考地15,第二接地点D通过第二切换电路20连接第二参考地16时的一种结构示意图。在本实施例中,第一切换电路19包括第一切换开关191和多个调谐元件192。多个是指两个或者三个以上的数量。示例地,如图31所示,调谐元件192的数量为四个。调谐元件192用于调谐第一天线单元121的电长度。调谐元件192可以为电容元件、电感元件或者并联或者串联的电容元件或电感元件。多个调谐元件192可以为电容元件、电感元件、并联或者串联的电容元件或电感元件中的不同类型的结构,也可以为电容元件、电感元件、并联或者串联的电容元件或电感元件中的同种类型但规格大小不同的结构,在此不做具体限定。示例地,如图31所示,多个调谐元件192为电容值大小不同的电容元件。第一接地点B与第一切换开关191的一端电性连接,第一切换开关191的另一端可切换地与各个调谐元件192的一端电性连接,多个调谐元件192的另一端与第一参考地15电性连接。可以知道的是,第一接地点B、第一切换开关191、多个调谐元件192和第一参考地15之间的连接关系也可以为:第一参考地15与第一切换开关191的一端电性连接,第一切换开关191的另一端可切换地与各个调谐元件192的一端电性连接,多个调谐元件192的另一端与第一接地点B电性连接。在此不做具体限定。
其中,第一切换开关191可以为各种类型的切换开关。例如,可以为单刀多掷开关、多刀多掷开关等物理开关,也可以为移动行业处理器接口(mobile industry processorinterface,MIPI)、通用型之输入输出接口(general-purpose input/output,GPIO)等可切换接口。图31仅给出了第一切换开关191为单刀多掷开关的示例,并不能认为是对本申请构成的限定。
请参阅图32,图32为图9所示天线12在第一接地点B通过第一切换电路19连接第一参考地15,第二接地点D通过第二切换电路20连接第二参考地16时的另一种结构示意图。在本实施例中,第一切换电路19包括第一切换开关191、第一接地件193和至少一个调谐元件192。至少一个是指一个或者两个以上的数量。示例地,如图32所示,调谐元件192的数量为三个。调谐元件192用于调谐第一天线单元121的电长度。调谐元件192可以为电容元件、电感元件、并联或者串联的电容元件或电感元件。多个调谐元件192可以为电容元件、电感元件、并联或者串联的电容元件或电感元件中的不同类型的结构,也可以为电容元件、电感元件、并联或者串联的电容元件或电感元件中的同种类型但规格大小不同的结构,在此不做具体限定。示例地,如图32所示,调谐元件192的数量为两个,两个调谐元件192分别为0.3pF的电容和3nH的电感。第一接地件193用于实现第一接地点B与第一参考地15之间的直接连接,第一接地件193可以为接地弹片或者接地导线。第一接地点B与第一切换开关191的一端电性连接,第一切换开关191的另一端可切换地与第一接地件193的一端或者各个调谐元件192的一端电性连接,第一接地件193的另一端和所述至少一个调谐元件192的另一端均与第一参考地15电性连接。可以知道的是,第一接地点B、第一切换开关191、第一接地件193、至少一个调谐元件192和第一参考地15之间的连接关系也可以为:第一参考地15与第一切换开关191的一端电性连接,第一切换开关191的另一端可切换地与第一接地件193的一端或者各个调谐元件192的一端电性连接,第一接地件193的另一端和所述至少一个调谐元件192的另一端均与第一接地点B电性连接。在此不做具体限定。通过第一切换开关191可以选择第一天线单元121直接连接到参考地,或者通过0.3pF的电容连接到参考地,或者通过3nH的电感连接到参考地。由此可以达到覆盖N1频段、N3频段、N41频段、N77频段、N79频段的目的。
需要说明的是,以上仅介绍了第一切换电路19的结构,第二切换电路20可以与第一切换电路19的结构相同,因此不做赘述。
请参阅图33,图33为图9所示天线12在第一接地点B通过第一切换电路19连接第一参考地15,第二接地点D通过第二切换电路20连接第二参考地16时的另一种结构示意图。在本实施例中,在第一参考地15与第二参考地16为同一参考地的情况下。电子设备还包括第三切换电路21。第一接地点15和第二接地点16均通过第三切换电路21与参考地电性连接,也即是,第三切换电路21既连接于第一接地点15与参考地之间,又连接于第二接地点16与参考地之间,第三切换电路能够同时切换改变第一天线单元121和第二天线单元122的电长度。其中,第三切换电路21可以与上述任一实施例所述的第一切换电路19的结构相同,在此不做赘述。这样,电子设备包括的零部件较少,便于电子设备的小型化设计。
请参阅图34,图34为图9所示天线12在第一馈电枝节1212仅与第一辐射枝节1211耦合馈电,第二馈电枝节1222仅与第二辐射枝节1221耦合馈电时的结构示意图。天线12的尺寸为38mm×2.5mm×1.8mm,净空条件在1.3mm左右。
请参阅图35,图35为图34所示天线中,在第一接地点B和第二接地点D直接连接参考地时,第一天线单元121和第二天线单元122的输入回波损耗系数曲线以及第一天线单元121与第二天线单元122之间的隔离度曲线图。图35的横坐标为频率(单位为GHz),纵坐标为系数(单位为dB)。S11为第一天线单元121的输入回波损耗系数曲线,S22为第二天线单元122的输入回波损耗系数曲线,S12为第一天线单元121与第二天线单元122之间的隔离度曲线。由图35可以看出,第一天线单元121和第二天线单元122的谐振模式基本与图9所示天线12中第一天线单元121和第二天线单元122的谐振模式近似相同。能够覆盖N1频段、N41频段、N79频段。
请参阅图36,图36为图34所示天线中,在第一接地点B和第二接地点D通过0.3pF电容连接参考地时,第一天线单元121和第二天线单元122的输入回波损耗系数曲线以及第一天线单元121与第二天线单元122之间的隔离度曲线图。图36的横坐标为频率(单位为GHz),纵坐标为系数(单位为dB)。S11为第一天线单元121的输入回波损耗系数曲线,S22为第二天线单元122的输入回波损耗系数曲线,S12为第一天线单元121与第二天线单元122之间的隔离度曲线。由图36可以看出,第一天线单元121和第二天线单元122的谐振模式基本与图9所示天线12中第一天线单元121和第二天线单元122的谐振模式近似相同。能够覆盖N77频段和N79频段。
请参阅图37,图37为图34所示天线中,在第一接地点B和第二接地点D通过3nH电感连接参考地时,第一天线单元121和第二天线单元122的输入回波损耗系数曲线以及第一天线单元121与第二天线单元122之间的隔离度曲线图。图37的横坐标为频率(单位为GHz),纵坐标为系数(单位为dB)。S11为第一天线单元121的输入回波损耗系数曲线,S22为第二天线单元122的输入回波损耗系数曲线,S12为第一天线单元121与第二天线单元122之间的隔离度曲线。由图37可以看出,第一天线单元121和第二天线单元122的谐振模式基本与图9所示天线12中第一天线单元121和第二天线单元122的谐振模式近似相同。能够覆盖N3频段和N79频段。
请参阅图38,图38为图9所示天线12在第一馈电点A与第一部位h1重合,第二馈电点C与第二部位h2重合时的结构示意图。天线12的尺寸为38mm×2.5mm×1.8mm,净空条件在1.3mm左右。
请参阅图39,图39为图38所示天线中,在第一接地点B和第二接地点D直接连接参考地时,第一天线单元121和第二天线单元122的输入回波损耗系数曲线以及第一天线单元121与第二天线单元122之间的隔离度曲线图。图39的横坐标为频率(单位为GHz),纵坐标为系数(单位为dB)。S11为第一天线单元121的输入回波损耗系数曲线,S22为第二天线单元122的输入回波损耗系数曲线,S12为第一天线单元121与第二天线单元122之间的隔离度曲线。由图39可以看出,第一天线单元121和第二天线单元122的谐振模式基本与图9所示天线12中第一天线单元121和第二天线单元122的谐振模式近似相同。能够覆盖N1频段、N41频段、N79频段。
请参阅图40,图40为图38所示天线中,在第一接地点B和第二接地点D通过0.3pF电容连接参考地时,第一天线单元121和第二天线单元122的输入回波损耗系数曲线以及第一天线单元121与第二天线单元122之间的隔离度曲线图。图40的横坐标为频率(单位为GHz),纵坐标为系数(单位为dB)。S11为第一天线单元121的输入回波损耗系数曲线,S22为第二天线单元122的输入回波损耗系数曲线,S12为第一天线单元121与第二天线单元122之间的隔离度曲线。由图40可以看出,第一天线单元121和第二天线单元122的谐振模式基本与图9所示天线12中第一天线单元121和第二天线单元122的谐振模式近似相同。能够覆盖N77频段和N79频段。
请参阅图41,图41为图38所示天线中,在第一接地点B和第二接地点D通过3nH电感连接参考地时,第一天线单元121和第二天线单元122的输入回波损耗系数曲线以及第一天线单元121与第二天线单元122之间的隔离度曲线图。图41的横坐标为频率(单位为GHz),纵坐标为系数(单位为dB)。S11为第一天线单元121的输入回波损耗系数曲线,S22为第二天线单元122的输入回波损耗系数曲线,S12为第一天线单元121与第二天线单元122之间的隔离度曲线。由图41可以看出,第一天线单元121和第二天线单元122的谐振模式基本与图9所示天线12中第一天线单元121和第二天线单元122的谐振模式近似相同。能够覆盖N3频段和N79频段。
请参阅图42,图42为图9所示天线12未设置第一解耦枝节1214和第二解耦枝节1224时的结构示意图。天线12的尺寸较小,为20mm×2.5mm×1.8mm,净空条件在1.3mm左右。
请参阅图43,图43为图42所示天线中,在第一接地点B和第二接地点D直接连接参考地时,第一天线单元121和第二天线单元122的输入回波损耗系数曲线以及第一天线单元121与第二天线单元122之间的隔离度曲线图。图43的横坐标为频率(单位为GHz),纵坐标为系数(单位为dB)。S11为第一天线单元121的输入回波损耗系数曲线,S22为第二天线单元122的输入回波损耗系数曲线,S12为第一天线单元121与第二天线单元122之间的隔离度曲线。由图43可以看出,第一天线单元121和第二天线单元122能够覆盖N41频段、N77频段和N79频段。
由于实际使用的需要,在一些布局空间小的地方或是没有N1/N3需求的项目,可以采用图42所示的小体积天线,以形成覆盖N41频段、N77频段、N79频段的双天线***。
请参阅图44-图48,图44-图48为本申请又一些实施例提供的5个天线12中第一天线单元121的结构示意图。在此5个实施例中,第一辐射枝节1211均沿三维折线延伸。除图44所示第一天线单元121中第三辐射枝节1213沿直线延伸之外,其余4个实施例中,第一天线单元121中第三辐射枝节1213均沿三维折线延伸。第二天线单元122的结构近似与第一天线单元121的结构相同,且第二天线单元122近似与第一天线单元121对称设置,因此在此对第二天线单元121的结构不做赘述。
请参阅图49-图54,图49-图54为本申请又一些实施例提供的6个天线12中第一天线单元121的结构示意图。在此6个实施例中,第一辐射枝节1211均沿平面折线延伸。除图50所示第一天线单元121中第三辐射枝节1213沿平面直线延伸之外,其余5个实施例中,第一天线单元121中第三辐射枝节1213均沿平面折线延伸。第二天线单元122的结构近似与第一天线单元121的结构相同,且第二天线单元122近似与第一天线单元121对称设置,因此在此对第二天线单元121的结构不做赘述。
在本说明书的描述中,具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (12)
1.一种天线,其特征在于,包括沿第一方向间隔排列的第一天线单元、第二天线单元;
所述第一天线单元包括第一辐射枝节、第一馈电点和第一接地点,所述第一辐射枝节沿自身长度延伸方向的两端分别为第一端和第二端,所述第一接地点设置于所述第一辐射枝节上,且所述第一辐射枝节的位于所述第一端与所述第一接地点之间的区段为第一区段,所述第一辐射枝节的位于所述第一接地点与所述第二端之间的区段为第二区段,所述第二区段位于所述第一区段的靠近所述第二天线单元的一侧,所述第一馈电点用于向所述第一区段的第一部位馈电,所述第一部位与所述第一接地点间隔设置;
所述第二天线单元包括第二辐射枝节、第二馈电点和第二接地点,所述第二辐射枝节沿自身长度延伸方向的两端分别为第三端和第四端,所述第二接地点设置于所述第二辐射枝节上,且所述第二辐射枝节的位于所述第三端与所述第二接地点之间的区段为第三区段,所述第二辐射枝节的位于所述第二接地点与所述第四端之间的区段为第四区段,所述第四区段位于所述第三区段的靠近所述第一天线单元的一侧,所述第二馈电点用于向所述第三区段的第二部位馈电,所述第二部位与所述第二接地点间隔设置;
所述第二区段与所述第四区段之间具有电容耦合效应;
所述第一天线单元还包括第一解耦枝节,所述第一解耦枝节位于所述第二区段的靠近所述第二天线单元的一侧,且所述第一解耦枝节的一端与所述第二区段相接;
所述第二天线单元还包括第二解耦枝节,所述第二解耦枝节位于所述第四区段的靠近所述第一天线单元的一侧,且所述第二解耦枝节的一端与所述第四区段相接;
所述第一解耦枝节与所述第二解耦枝节之间具有电容耦合效应。
2.根据权利要求1所述的天线,其特征在于,所述第一天线单元还包括第三辐射枝节,所述第三辐射枝节位于所述第二区段的远离所述第二天线单元的一侧,且所述第三辐射枝节的一端与所述第二区段相接。
3.根据权利要求2所述的天线,其特征在于,所述第二天线单元还包括第四辐射枝节,所述第四辐射枝节位于所述第四区段的远离所述第一天线单元的一侧,且所述第四辐射枝节的一端与所述第四区段相接。
4.根据权利要求2所述的天线,其特征在于,所述第二区段的与所述第一解耦枝节相接的部位靠近所述第二区段的与所述第三辐射枝节相接的部位设置。
5.根据权利要求3所述的天线,其特征在于,所述第四区段的与所述第二解耦枝节相接的部位靠近所述第四区段的与所述第四辐射枝节相接的部位设置。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的天线,其特征在于,所述第二区段与所述第四区段之间的间隙宽度小于所述天线在所述第一方向上的宽度的1/5倍。
7.根据权利要求1~5中任一项所述的天线,其特征在于,所述第一馈电点与所述第一部位重合,所述第二馈电点与所述第二部位重合。
8.根据权利要求1~5中任一项所述的天线,其特征在于,所述第一天线单元还包括第一馈电枝节,所述第一馈电点位于所述第一馈电枝节上,所述第一馈电枝节与所述第一部位耦合连接。
9.根据权利要求1~5中任一项所述的天线,其特征在于,所述第二天线单元还包括第二馈电枝节,所述第二馈电点位于所述第二馈电枝节上,所述第二馈电枝节与所述第二部位耦合连接。
10.一种电子设备,其特征在于,包括:
第一射频前端和第二射频前端;
第一参考地和第二参考地;
天线,所述天线为权利要求1~9中任一项所述的天线,所述天线的第一馈电点与所述第一射频前端电性连接,所述天线的第二馈电点与所述第二射频前端电性连接,所述天线的第一接地点与所述第一参考地电性连接,所述天线的第二接地点与所述第二参考地电性连接。
11.根据权利要求10所述的电子设备,其特征在于,所述第一接地点与所述第一参考地之间串接有第一切换电路,所述第一切换电路用于切换改变所述天线的第一天线单元的电长度;
所述第二接地点与所述第二参考地之间串接有第二切换电路,所述第二切换电路用于切换改变所述天线的第二天线单元的电长度。
12.根据权利要求10所述的电子设备,其特征在于,所述第一参考地与所述第二参考地为同一参考地;
所述电子设备还包括第三切换电路,所述第一接地点和所述第二接地点均通过所述第三切换电路与所述参考地电性连接,所述第三切换电路用于同时切换改变所述天线的第一天线单元和第二天线单元的电长度。
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