CN219267889U - 圆极化天线及智能终端 - Google Patents
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Abstract
本申请适用于天线技术领域,提供了一种圆极化天线及智能终端,所述圆极化天线包括环形的辐射体和第一馈电端子,所述辐射体上开设有第一断点,所述第一断点处串接第一电容或第一电感;第一馈电端子的一端与所述辐射体电连接,第一馈电端子的另一端与主板的第一馈电模块电连接。当辐射体上的第一断点处串接电容或电感时,辐射体上激发出的相互垂直的第一模式和第二模式的谐振频率都将改变,使第一模式的谐振相位和第二模式的谐振相位的差值达到90°,从而实现圆极化,提高了卫星定位性能。
Description
技术领域
本申请属于天线技术领域,尤其涉及一种圆极化天线及智能终端。
背景技术
随着智能终端(例如,手机、可穿戴设备、电脑等)的发展,卫星定位已经成为其主要的功能之一,为了实现卫星定位和轨迹记录的目的,卫星定位天线是必不可少的。为了增强卫星到地面的传输效率(例如增强穿透能力和覆盖面积等),卫星向地面的发射天线采用圆极化的形式,同样,为了增强定位天线的接收能力,终端设备的接收天线也应当采用与发射天线相同的圆极化天线。
然而,相关技术中,智能终端受限于体积或工业设计,难以实现圆极化天线,而是普遍采用线极化天线,这就导致智能终端的卫星定位性能较差。
实用新型内容
本申请实施例提供了一种圆极化天线及智能终端,可以解决终端设备使用线极化天线导致卫星定位性能差的问题。
第一方面,本申请实施例提供了一种圆极化天线,包括:
环形的辐射体,所述辐射体上开设有第一断点,所述第一断点处串接第一电容或第一电感;以及
第一馈电端子,其一端与所述辐射体电连接,另一端与主板的第一馈电模块电连接。
在第一方面的一种可能的实现方式中,所述第一馈电端子与所述辐射体中心点的连线为第一连线,所述第一断点与所述辐射体中心点的连线为第二连线,所述辐射体的逆时针环绕方向为第一方向,沿所述第一方向上,所述第一连线至所述第二连线形成第一夹角α;
在第一方面的一种可能的实现方式中,
在第一方面的一种可能的实现方式中,所述辐射体上还开设有第二断点,所述第二断点处串接第二电容或第二电感。
在第一方面的一种可能的实现方式中,所述第一馈电端子与所述辐射体中心点的连线为第一连线,所述第二断点与所述辐射体中心点的连线为第三连线,所述辐射体的逆时针环绕方向为第一方向,沿所述第一方向上,所述第一连线至所述第三连线形成第二夹角β;
在第一方面的一种可能的实现方式中,
在第一方面的一种可能的实现方式中,所述圆极化天线还包括第一滤波器,所述第一滤波器用于过滤除第二通信频段信号之外的其他通信频段的信号,所述第二通信频段信号为所述第一馈电端子、所述辐射体和所述第二电容形成的圆极化天线的工作频段的信号,或,第二通信频段信号为所述第一馈电端子、所述辐射体和所述第二电感形成的圆极化天线的工作频段的信号。
在第一方面的一种可能的实现方式中,所述第一滤波器与所述第一电容并联,或者,所述第一滤波器与所述第一电感并联。
在第一方面的一种可能的实现方式中,所述圆极化天线还包括第二滤波器,所述第二滤波器用于过滤除第一通信频段信号以外的其他通信频段的信号,所述第一通信频段的信号为所述第一馈电端子、所述辐射体和所述第一电容形成的圆极化天线的工作频段的信号,或者,第一通信频段的信号为所述第一馈电端子、所述辐射体和所述第一电感形成的圆极化天线的工作频段的信号。
在第一方面的一种可能的实现方式中,所述第二滤波器与所述第二电容并联,或者,所述第二滤波器与所述第一电感并联。
在第一方面的一种可能的实现方式中,所述圆极化天线还包括第二馈电端子,所述第二馈电端子的一端与所述辐射体电连接,所述第二馈电端子的另一端与所述主板上的第二馈电模块电连接。
在第一方面的一种可能的实现方式中,所述圆极化天线还包括第二馈电端子,所述第二馈电端子的一端与所述辐射体电连接,所述第二馈电端子的另一端与所述主板上的第二馈电模块电连接。
第二方面,本申请实施例提供了一种智能终端,包括第一方面中任一项所述的圆极化天线。
本申请实施例与现有技术相比存在的有益效果是:
本申请实施例提供的圆极化天线包括环形的辐射体和第一馈电端子,其中,辐射体上开设有第一断点,第一断点处串接第一电容或第一电感,第一馈电端子的一端与辐射体电连接,第一馈电端子的另一端与主板的第一馈电模块电连接。
当辐射体上的第一断点处串接电容时,辐射体的等效分布电感因电容的抵消效应而使电感值变小,辐射体第一模式的谐振频率和第二模式的谐振频率都增大,辐射体第一模式的谐振电流和辐射体第二模式的谐振电流相互垂直。当第一断点的位置位于第一模式的电流弱区同时位于第二模式的电流强区,对于第一模式而言,串联的电容对辐射体原有的电流分布改变较小,辐射体第一模式的谐振频率的增大幅度较小。对于第二模式而言,串联的电容对辐射体原有的电流分布改变较大,辐射体第二模式的谐振频率的增大幅度较大,通过调整第一断点的位置和/或电容的电容值,使第一模式的谐振相位和第二模式的谐振相位的差值达到90°,此时辐射体形成圆极化天线。
当辐射体上的第一断点处串接电感时,辐射体的等效分布电感的电感值将变大,辐射体第一模式的谐振频率和第二模式的谐振频率都减小,辐射体第一模式的谐振电流和辐射体第二模式的谐振电流相互垂直。当第一断点的位置位于第一模式的电流弱区同时位于第二模式的电流强区,对于第一模式而言,串联的电感对辐射体原有的电流分布改变较小,辐射体第一模式的谐振频率的减小幅度较小。对于第二模式而言,串联的电感对辐射体原有的电流分布改变较大,辐射体第二模式的谐振频率的减小幅度较大,通过调整第一断点的位置和/或电感的电感值,使第一模式的谐振相位和第二模式的谐振相位的差值达到90°,此时辐射体形成圆极化天线。
由此可知,当辐射体上的第一断点处串接电容或电感时,辐射体上激发出的相互垂直的第一模式和第二模式的谐振频率都将改变,使第一模式的谐振相位和第二模式的谐振相位的差值达到90°,从而实现圆极化。
由此,本申请实施例提供的圆极化天线只需要使用一个环形的辐射体,减少了辐射体的数量,降低了圆极化天线的占用空间,有助于智能终端小型化的设计,同时提高终端设备的卫星定位性能。
可以理解的是,上述第二方面的有益效果可以参见上述第一方面中的相关描述,在此不再赘述。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请一实施例提供的完整圆环形的辐射体在第一模式和第二模式下的谐振频率示意图;
图2是本申请一实施例提供的圆极化天线的立体结构示意图;
图3是本申请一实施例提供的圆极化天线的结构示意图;
图4是本申请另一实施例提供的圆极化天线的结构示意图;
图5是本申请另一实施例提供的圆极化天线的结构示意图;
图6是本申请另一实施例提供的圆极化天线的结构示意图;
图7是本申请另一实施例提供的圆极化天线的结构示意图;
图8是本申请另一实施例提供的圆极化天线的结构示意图;
图9是本申请另一实施例提供的圆极化天线的结构示意图;
图10是本申请另一实施例提供的圆极化天线的结构示意图;
图11是本申请另一实施例提供的圆极化天线的结构示意图;
图12是本申请另一实施例提供的圆极化天线的结构示意图;
图13是本申请另一实施例提供的圆极化天线的结构示意图。
图中:100、辐射体;101、电流强区;102、电流弱区;200、第一馈电端子;300、第一断点;400、主板;500、第二断点;600、第二馈电端子。
具体实施方式
以下描述中,为了说明而不是为了限定,提出了诸如特定***结构、技术之类的具体细节,以便透彻理解本申请实施例。然而,本领域的技术人员应当清楚,在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中,省略对众所周知的***、装置、电路以及方法的详细说明,以免不必要的细节妨碍本申请的描述。
应当理解,当在本申请说明书和所附权利要求书中使用时,术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在,但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
还应当理解,在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合,并且包括这些组合。
如在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的那样,术语“如果”可以依据上下文被解释为“当…时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地,短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。
另外,在本申请说明书和所附权利要求书的描述中,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本申请说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此,在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例,而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”,除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”,除非是以其他方式另外特别强调。
如图1所示,当辐射体100上没有断点,即辐射体100为一个完整的圆环时,辐射体100第一模式的谐振电流(如图1中的A)和辐射体100第二模式(如图1中的B)的谐振电流相互垂直、振幅相同、且相位相同(即谐振频率相同),此时辐射体100相当于一个线极化的天线。
辐射体100在第一模式的谐振电流如图1中的A所示,图1中的A只是示出了谐振电流由上向下,同时谐振电流也可以由下向上。图1中的A中箭头的密集程度代表电流的大小,箭头密集的区域为电流强区101,电流强区101之外的区域为电流弱区102,其中,每个电流弱区102中均包含一个电流零点。由此可知,辐射体100在第一模式下,包括两个电流强区101和两个电流弱区102。
辐射体100在第二模式的谐振电流如图1中的B所示,图1中的B只是示出了谐振电流由坐向右,同时谐振电流也可以右下向左。图1中的B中箭头的密集程度代表电流的大小,箭头密集的区域为电流强区101,电流强区101之外的区域为电流弱区102,其中,每个电流弱区102中均包含一个电流零点。由此可知,辐射体100在第二模式下,包括两个电流强区101和两个电流弱区102。
如图2所示,圆极化天线包括环形的辐射体100和第一馈电端子200,其中,辐射体100上开设有第一断点300,第一断点300处串接第一电容C1或第一电感L1,第一馈电端子200的一端与辐射体100电连接,第一馈电端子200的另一端与主板400的第一馈电模块电连接。
具体的,辐射体100平行设置于主板400的上方,辐射体100和主板400之间具有一定的间隔,辐射体100与主板400之间的距离可以根据实际需求进行设定,例如,辐射体100和主板400之间的距离可以设定为2-5mm。主板400为智能终端的主PCB(Printed CircuitBoard,印制电路板),主板400上集成有处理器和相应的馈电模块等。辐射体100与主板400通过第一馈电端子200电性相连,从而形成天线结构。将第一馈电端子200与辐射体100的连接点称作为馈点,馈点设置于辐射体100第一模式的谐振电流和第二模式的谐振电流相近的位置。优选的,将馈点设置于辐射体100第一模式和第二模式的谐振电流或电场相等的位置。第一断点300的长度可以根据实际需求进行设定,例如,将第一断点300的长度设置为3-5mm,第一电容C1或第一电感L1可以设置在主板400上,也可以将第一电容C1和第一传感器设置在第一断点300处。
在一些实施例中,辐射体100可以由包括金属、合金等导电材料制作而成。
如图3所示,当辐射体100上的第一断点300处串接第一电容C1时,辐射体100的等效分布电感因电容的抵消效应而使电感值变小,辐射体100第一模式的谐振频率和第二模式的谐振频率都增大,其中,辐射体100第一模式的谐振电流和辐射体100第二模式的谐振电流相互垂直。当第一断点300的位置位于第一模式的电流弱区102同时位于第二模式的电流强区101,对于第一模式而言,串联的第一电容C1对辐射体100原有的电流分布改变较小,辐射体100第一模式的谐振频率的增大幅度较小。对于第二模式而言,串联的第一电容C1对辐射体100原有的电流分布改变较大,辐射体100第二模式的谐振频率的增大幅度较大,通过调整第一断点300的位置和/或第一电容C1的电容值,使第一模式的谐振相位和第二模式的谐振相位的差值达到90°,此时辐射体100形成圆极化天线。
如图4所示,当第一断点300处串接第一电容C1时,第一馈电端子200与辐射体100中心点的连线为第一连线,第一断点300与辐射体100中心点的连线为第二连线,面向辐射体100的上表面沿逆时针环绕方向为第一方向,第一连线至第二连线形成第一夹角α,其中,或者,/>
具体的,第一馈电端子200与辐射体100中心点的连线为第一连线,即馈点(第一馈电端子200与辐射体100的接触点)与辐射体100中心点的连线为第一连线。由于第一断点300的长度很小,因此可以将第一断点300与辐射体100中心点的连线为作为第二连线,优选的,可以将第一断点300的中心点和辐射体100中心点的连线为作为第二连线。
当时,第一断点300位于辐射体100第一模式的电流弱区102和第二模式的电流强区101的交汇区域,即第一电容C1串接在辐射体100第一模式的电流弱区102和第二模式的电流强区101的交汇区域。辐射体100第一模式的谐振频率较小幅度的增大,辐射体100第二模式的谐振频率较大幅度的增大,最终使第一模式的谐振相位和第二模式的谐振相位的差值达到90°,形成圆极化天线。
当时,第一断点300位于辐射体100第一模式的电流强区101和第二模式的电流弱区102的交汇区域,即第一电容C1串接在辐射体100第一模式的电流强区101和第二模式的电流弱区102的交汇区域。辐射体100第一模式的谐振频率较大幅度的增大,辐射体100第二模式的谐振频率较小幅度的增大,最终使第一模式的谐振相位和第二模式的谐振相位的差值达到90°,形成圆极化天线。
如图5所示,当辐射体100上的第一断点300处串接第一电感L1时,辐射体100的等效分布电感的电感值将变大,辐射体100第一模式的谐振频率和第二模式的谐振频率都减小,辐射体100第一模式的谐振电流和辐射体100第二模式的谐振电流相互垂直。当第一断点300的位置位于第一模式的电流弱区102同时位于第二模式的电流强区101,对于第一模式而言,串联的第一电感L1对辐射体100原有的电流分布改变较小,辐射体100第一模式的谐振频率的减小幅度较小。对于第二模式而言,串联的第一电感L1对辐射体100原有的电流分布改变较大,辐射体100第二模式的谐振频率的减小幅度较大,通过调整第一断点300的位置和/或第一电感L1的电感值,使第一模式的谐振相位和第二模式的谐振相位的差值达到90°,此时辐射体100形成圆极化天线。
如图6所示,当第一断点300处串接第一电感L1时,第一馈电端子200与辐射体100中心点的连线为第一连线,第一断点300与辐射体100中心点的连线为第二连线,面向辐射体100的上表面沿逆时针环绕方向为第一方向,沿第一方向上,第一连线至第二连线形成第一夹角α;其中, 或者,/>
具体的,第一馈电端子200与辐射体100中心点的连线为第一连线,即馈点(第一馈电端子200与辐射体100的接触点)与辐射体100中心点的连线为第一连线。由于第一断点300的长度很小,因此可以将第一断点300与辐射体100中心点的连线为作为第二连线,优选的,可以将第一断点300的中心点和辐射体100中心点的连线为作为第二连线。
当时,第一断点300位于辐射体100第一模式的电流弱区102和第二模式的电流强区101的交汇区域,即第一电感L1串接在辐射体100第一模式的电流弱区102和第二模式的电流强区101的交汇区域,辐射体100第一模式的谐振频率的减小幅度较小,辐射体100第二模式的谐振频率的减小幅度较大,最终使第一模式的谐振相位和第二模式的谐振相位的差值达到90°,形成圆极化天线。
当时,第一断点300位于辐射体100第一模式的电流强区101和第二模式的电流弱区102的交汇区域,即第一电感L1串接在辐射体100第一模式的电流强区101和第二模式的电流弱区102的交汇区域,辐射体100第一模式的谐振频率的减小幅度较大,辐射体100第二模式的谐振频率的减小幅度较小,最终使第一模式的谐振相位和第二模式的谐振相位的差值达到90°,形成圆极化天线。
本申请的一个实施例中,辐射体100上还开设有第二断点500,第二断点500处串接第二电容C2或第二电感L2。
具体的,辐射体100上开设有第一断点300和第二断点500,第一断点300和第二断点500处均可以串接电容或电感,此时的圆极化天线可以有以下三种实现方式。
第一种实现方式:如图7所示,第一断点300处串接第一电容C1、且第二断点500处串接第二电容C2。第一电容C1和第二电容C2可以以辐射体100中心对称设置,也可不以辐射体100中心对称设置。第一断点300和第二断点500均设置于辐射体100第一模式的电流弱区102和第二模式的电流强区101的交汇区域,即第一电容C1和第二电容C2均串接在辐射体100第一模式的电流弱区102和第二模式的电流强区101的交汇区域,优选的,可以将第一断点300和第二断点500均设置在辐射体100第一模式的电流最小处和第二模式的电流最大处,更容易的使第一模式的谐振相位和第二模式的谐振相位的差值达到90°,使辐射体100形成圆极化天线。
第一馈电端子200与辐射体100中心点的连线为第一连线,第一断点300与辐射体100中心点的连线为第二连线,第二断点500与辐射体100中心点的连线为第三连线,面向辐射体100的上表面沿逆时针环绕方向为第一方向,沿第一方向上,第一连线至第二连线形成第一夹角α,其中, 或者,/>第一连线至第三连线形成第二夹角β;其中,/>或者,/>
当且/>时,第一电容C1使辐射体100形成右旋圆极化天线,第二电容C2使辐射体100形成左旋圆极化天线。若第一电容C1牵引辐射体100上的电流旋转形成右旋圆极化的能力强于第二电容C2牵引辐射体100上的电流旋转形成左旋圆极化的能力,则辐射体100最终形成右旋圆极化天线。相反,则辐射体100最终形成左旋圆极化天线。
当且/>时,第一电容C1使辐射体100形成左旋圆极化天线,第二电容C2使辐射体100形成右旋圆极化天线。若第一电容C1牵引辐射体100上的电流旋转形成左旋圆极化的能力强于第二电容C2牵引辐射体100上的电流旋转形成右旋圆极化的能力,则辐射体100最终形成左旋圆极化天线。相反,则辐射体100最终形成右旋圆极化天线。
第二种实现方式,如图8所示,第一断点300处串接第一电感L1、且第二断点500处串接第二电感L2。第一电感L1和第二电感L2可以以辐射体100中心对称设置,也可不以辐射体100中心对称设置。第一断点300和第二断点500均设置于辐射体100第一模式的电流弱区102和第二模式的电流强区101的交汇区域,即第一电感L1和第二电感L2均串接在辐射体100第一模式的电流弱区102和第二模式的电流强区101的交汇区域,优选的,可以将第一断点300和第二断点500均设置在辐射体100第一模式的电流最小处和第二模式的电流最大处,更容易的使第一模式的谐振相位和第二模式的谐振相位的差值达到90°,使辐射体100形成圆极化天线。
第一馈电端子200与辐射体100中心点的连线为第一连线,第一断点300与辐射体100中心点的连线为第二连线,第二断点500与辐射体100中心点的连线为第三连线,面向辐射体100的上表面沿逆时针环绕方向为第一方向,沿第一方向上,第一连线至第二连线形成第一夹角α,其中, 或者,/>第一连线至第三连线形成第二夹角β;其中,/>或者,/>
当且/>时,第一电感L1使辐射体100形成左旋圆极化天线,第二电感L2使辐射体100形成右旋圆极化天线。若第一电感L1牵引辐射体100上的电流旋转形成左旋圆极化的能力强于第二电感L2牵引辐射体100上的电流旋转形成右旋圆极化的能力,则辐射体100最终形成左旋圆极化天线。相反,则辐射体100最终形成右旋圆极化天线。
当且/>时,第一电感L1使辐射体100形成右旋圆极化天线,第二电感L2使辐射体100形成左旋圆极化天线。若第一电感L1牵引辐射体100上的电流旋转形成右旋圆极化的能力强于第二电感L2牵引辐射体100上的电流旋转形成左旋圆极化的能力,则辐射体100最终形成右旋圆极化天线。相反,则辐射体100最终形成左旋圆极化天线。
第三种实现方式,如图9所示,第一断点300处串接第一电感L1、且第二断点500处串接第二电容C2。第一断点300和第二断点500分别设置于辐射体100第一模式的电流弱区102和第二模式的电流强区101的交汇区域,即第一电感L1和第二电容C2分别串接在辐射体100第一模式的电流弱区102和第二模式的电流强区101的交汇区域,优选的,可以将第一断点300和第二断点500分别设置在辐射体100第一模式的电流最小处和第二模式的电流最大处,更容易的使第一模式的谐振相位和第二模式的谐振相位的差值达到90°,使辐射体100形成圆极化天线。
第一馈电端子200与辐射体100中心点的连线为第一连线,第一断点300与辐射体100中心点的连线为第二连线,第二断点500与辐射体100中心点的连线为第三连线,面向辐射体100的上表面沿逆时针环绕方向为第一方向,沿第一方向上,第一连线至第二连线形成第一夹角α,其中, 或者,/>第一连线至第三连线形成第二夹角β;其中,/>或者,/>
当且/>时,第一电感L1使辐射体100形成左旋圆极化天线,第二电容C2使辐射体100形成右旋圆极化天线。若第一电感L1牵引辐射体100上的电流旋转形成左旋圆极化的能力强于第二电容C2牵引辐射体100上的电流旋转形成右旋圆极化的能力,则辐射体100最终形成左旋圆极化天线。相反,则辐射体100最终形成右旋圆极化天线。
当且/>时,第一电感L1使辐射体100形成右旋圆极化天线,第二电容C2使辐射体100形成左旋圆极化天线。若第一电感L1牵引辐射体100上的电流旋转形成右旋圆极化的能力强于第二电容C2牵引辐射体100上的电流旋转形成左旋圆极化的能力,则辐射体100最终形成右旋圆极化天线。相反,则辐射体100最终形成左旋圆极化天线。
本申请的一个实施例中,辐射体100上还开设有至少一个第三断点,第三断点处串接第三电容或第三电感。
具体的,辐射体100上包括第一断点300、第二断点500和至少一个第三断点,其中,第一断点300处可以串接第一电容C1或第一电感L1,第二断点500处可以串接第二电容C2或第二电感L2,每个第三断点处可以串接第三电容和第三电感。通过调整第一断点300、第二断点500和第三断点在辐射体100上的位置,和/或,调整串接在断点处电容的电容值和电感的电感值,可以使第一模式的谐振相位和第二模式的谐振相位的差值达到90°,使辐射体100形成圆极化天线,具体设计原理请参见上述辐射体100上设置第一断点300和第二断点500的描述,在此不再赘述。
如图10所示,圆极化天线还包括第一滤波器RC1,第一滤波器RC1用于过滤除第二通信频段信号之外的其他通信频段的信号,第二通信频段信号为第一馈电端子200、辐射体100和第二电容C2形成的圆极化天线的工作频段的信号,或者,第二通信频段信号为第一馈电端子200、辐射体100和第二电感L2形成的圆极化天线的工作频段的信号。
具体的,第一滤波器RC1用于过滤除第二通信频段信号之外的其他通信频段的信号,此时,第二通信频段信号为第一馈电端子200、辐射体100和第二电容C2形成的圆极化天线的工作频段的信号,或者,第二通信频段信号为第一馈电端子200、辐射体100和第二电感L2形成的圆极化天线的工作频段的信号。
此时,第一通信频段信号指的是第一馈电端子200、辐射体100、第一电容C1和第二电容C2形成的圆极化天线的工作频段的信号,或者,第一通信频段信号指的是第一馈电端子200、辐射体100、第一电容C1和第二电感L2形成的圆极化天线的工作频段的信号,或者,第一通信频段信号指的是第一馈电端子200、辐射体100、第一电感L1和第二电容C2形成的圆极化天线的工作频段的信号,或者,第一通信频段信号指的是第一馈电端子200、辐射体100、第一电感L1和第二电感L2形成的圆极化天线的工作频段的信号。
因此,第二通信频段信号只能够通过第一馈电端子200、辐射体100和第二电容C2形成的圆极化天线,或者,第二通信频段信号只能够通过第一馈电端子200、辐射体100和第二电感L2形成的圆极化天线。
第一通信频段信号只能通过第一馈电端子200、辐射体100、第一电容C1和第二电容C2形成的圆极化天线,或者,第一通信频段信号只能通过第一馈电端子200、辐射体100、第一电容C1和第二电感L2形成的圆极化天线,或者,第一通信频段信号只能通过第一馈电端子200、辐射体100、第一电感L1和第二电容C2形成的圆极化天线,或者,第一通信频段信号只能通过第一馈电端子200、辐射体100、第一电感L1和第二电感L2形成的圆极化天线。
由此可知,第一通信频段信号和第二通信频段信号互不干扰,通过调整第一断点300处第一电容C1的电容值或第一电感L1的电感值,和/或,调整第二断点500处第二电容C2的电容值或第二电感L2的电感值,可以调整第一通信频段信号和第二通信频段信号的圆极化特性,最终使辐射体100形成双频圆极化天线。
示例性的,第一滤波器RC1与第一电容C1并联(如图10所示),或者,第一滤波器RC1与第一电感L1并联(图中并未示出)。第一滤波器RC1可以选用带通滤波器。
如图11所示,圆极化天线还包括第二滤波器RC2,第二滤波器RC2用于过滤除第一通信频段信号以外的其他通信频段的信号,第一通信频段信号为第一馈电端子200、辐射体100和第一电容C1形成的圆极化天线的工作频段的信号,或者,第一通信频段信号为第一馈电端子200、辐射体100和第一电感L1形成的圆极化天线的工作频段的信号。
具体的,第二滤波器RC2用于过滤除第一通信频段信号以外的其他通信频段的信号,此时,第一通信频段的信号指的是第一馈电端子200、辐射体100和第一电容C1形成的圆极化天线的工作频段的信号,或者,第一通信频段的信号指的是第一馈电端子200、辐射体100和第一电感L1形成的圆极化天线的工作频段的信号。
第一滤波器RC1用于过滤除第二通信频段信号之外的其他通信频段的信号,此时,第二通信频段信号指的是第一馈电端子200、辐射体100和第二电容C2形成的圆极化天线的工作频段的信号,或者,第二通信频段信号指的是第一馈电端子200、辐射体100和第二电感L2形成的圆极化天线的工作频段的信号。
因此,第一通信频段信号只能够通过由第一馈电端子200、辐射体100和第一电容C1形成的圆极化天线,或者,第一通信频段信号只能够通过由第一馈电端子200、辐射体100和第一电感L1形成的圆极化天线。第二通信频段信号只能够通过由第一馈电端子200、辐射体100和第二电容C2形成的圆极化天线,或者,第二通信频段信号只能够通过由第一馈电端子200、辐射体100和第二电感L2形成的圆极化天线。
由此可知,第一通信频段的信号和第二通信频段的信号互不干扰,通过调整第一断点300处第一电容C1的电容值或第一电感L1的电感值,和/或,调整第二断点500处第二电容C2的电容值或第二电感L2的电感值,可以调整第一通信频段信号和第二通信频段信号的圆极化特性,最终使辐射体100形成双频圆极化天线。
示例性的,第二滤波器RC2与第二电容C2并联(如图11所示),或者,第二滤波器RC2与第一电感L1并联(图中并未示出)。第二滤波器RC2可以选用带通滤波器。
本申请的一个实施例中,圆极化天线还包括第三滤波器,第三滤波器用于过滤除第三通信频段信号之外的其他通信频段的信号,第一滤波器用于过滤除第二通信频段信号之外的其他通信频段的信号,第二滤波器用于过滤除第一通信频段信号以外的其他通信频段的信号。
此时,第一通信频段信号指的是第一馈电端子200、辐射体100、第一电感L1和第三电容形成的圆极化天线的工作频段的信号,或者,第一通信频段信号指的是第一馈电端子200、辐射体100、第一电感L1和第三电感形成的圆极化天线的工作频段的信号,或者,第一通信频段信号指的是第一馈电端子200、辐射体100、第一电容C1和第三电容形成的圆极化天线的工作频段的信号,或者,第一通信频段信号指的是第一馈电端子200、辐射体100、第一电容C1和第三电感形成的圆极化天线的工作频段的信号。
第二通信频段信号指的是第一馈电端子200、辐射体100、第二电感L2和第三电容形成的圆极化天线的工作频段的信号,或者,第二通信频段信号指的是第一馈电端子200、辐射体100、第二电感L2和第三电感形成的圆极化天线的工作频段的信号,或者,第二通信频段信号指的是第一馈电端子200、辐射体100、第二电容C2和第三电容形成的圆极化天线的工作频段的信号,或者,第二通信频段信号指的是第一馈电端子200、辐射体100、第二电容C2和第三电感形成的圆极化天线的工作频段的信号。
第三通信频段信号指的是第一馈电端子200、辐射体100、第一电感L1和第二电感L2形成的圆极化天线的工作频段的信号,或者,第三通信频段信号指的是第一馈电端子200、辐射体100、第一电感L1和第二电容C2形成的圆极化天线的工作频段的信号,或者,第三通信频段信号指的是第一馈电端子200、辐射体100、第一电容C1和第二电感L2形成的圆极化天线的工作频段的信号,或者,第三通信频段信号指的是第一馈电端子200、辐射体100、第一电容C1和第二电容C2形成的圆极化天线的工作频段的信号。
因此,第一通信频段信只能通过第一馈电端子200、辐射体100、第一电感L1和第三电容形成的圆极化天线,或者,第一通信频段信号只能通过第一馈电端子200、辐射体100、第一电感L1和第三电感形成的圆极化天线,或者,第一通信频段信号只能通过第一馈电端子200、辐射体100、第一电容C1和第三电容形成的圆极化天线,或者,第一通信频段信号只能通过第一馈电端子200、辐射体100、第一电容C1和第三电感形成的圆极化天线。
第二通信频段信号只能通过第一馈电端子200、辐射体100、第二电感L2和第三电容形成的圆极化天线,或者,第二通信频段信号只能通过第一馈电端子200、辐射体100、第二电感L2和第三电感形成的圆极化天线,或者,第二通信频段信号只能通过第一馈电端子200、辐射体100、第二电容C2和第三电容形成的圆极化天线,或者,第二通信频段信号只能通过第一馈电端子200、辐射体100、第二电容C2和第三电感形成的圆极化天线。
第三通信频段信号只能通过第一馈电端子200、辐射体100、第一电感L1和第二电感L2形成的圆极化天线,或者,第三通信频段信号只能通过第一馈电端子200、辐射体100、第一电感L1和第二电容C2形成的圆极化天线,或者,第三通信频段信号只能通过第一馈电端子200、辐射体100、第一电容C1和第二电感L2形成的圆极化天线,或者,第三通信频段信号只能通过第一馈电端子200、辐射体100、第一电容C1和第二电容C2形成的圆极化天线。
由此可知,第一通信频段信号、第二通信频段信号和第三通信频段信号互不干扰,通过调整第一断点300处第一电容C1的电容值或第一电感L1的电感值,和/或,调整第二断点500处第二电容C2的电容值或第二电感L2的电感值,和/或,调整第三断点处第三电容的电容值或第三电感的电感值,可以调整第一通信频段信号、第二通信频段信号和第三通信频段信号的圆极化特性,最终使辐射体100形成三频圆极化天线。
示例性的,第三滤波器与第三电容并联,或者,第三滤波器与第三电感并联。
同理,可以在辐射体100上设置三个以上的断点,并且每个断点处串接电容或电感,每个断点处串接一个滤波器,则可以使辐射体100形成多频圆极化天线,其原理与上述描述相同,在此不再赘述。
在本申请的另一个实施例中,圆极化天线还包括第三滤波器;此时,第一滤波器只允许第二通信频段信号和第三通信频段信号通过;第二滤波器只允许第一通信频段信号和第三通信频段信号通过;第三滤波器只允许第一通信频段信号和第二通信频段信号通过。所述第一通信频段信号为第一馈电端子200、辐射体100和第一电感L1形成的圆极化天线的工作频段的信号;或者,第一通信频段信号为第一馈电端子200、辐射体100和第一电容C1形成的圆极化天线的工作频段的信号。所述第二通信频段信号为第一馈电端子200、辐射体100和第二电感L2形成的圆极化天线的工作频段的信号;或者,第二通信频段信号为第一馈电端子200、辐射体100和第二电容C2形成的圆极化天线的工作频段的信号。所述第三通信频段信号为第一馈电端子200、辐射体100和第三电感L3形成的圆极化天线的工作频段的信号;或者,第三通信频段信号为第一馈电端子200、辐射体100和第三电容C3形成的圆极化天线的工作频段的信号。
由此可知,第一通信频段信号、第二通信频段信号和第三通信频段信号互不干扰,通过调整第一断点300处第一电容C1的电容值或第一电感L1的电感值,和/或,调整第二断点500处第二电容C2的电容值或第二电感L2的电感值,和/或,调整第三断点处第三电容的电容值或第三电感的电感值,可以调整第一通信频段信号、第二通信频段信号和第三通信频段信号的圆极化特性,最终使辐射体100形成三频圆极化天线。
示例性的,第三滤波器与第三电容并联,或者,第三滤波器与第三电感并联。
另外,可通过在辐射体的三个断点中的每个断点串接并联设置的多个滤波器,所述多个滤波器允许多个频段的信号通过,从而实现三频圆极化天线。
同理,可以在辐射体100上设置三个以上的断点,并且每个断点处串接电容或电感,每个断点处串接至少一个滤波器,则可以使辐射体100形成多频圆极化天线,其原理与上述描述相同,在此不再赘述。
如图12所示,圆极化天线还包括第二馈电端子600,第二馈电端子600的一端与辐射体100电连接,第二馈电端子600的另一端与主板400上的第二馈电模块电连接。
具体的,当辐射体100上开设有第一断点300和第二断点500、第一断点300处串接第一电容C1或第一电感L1、第二断点500处串接第二电容C2或第二电感L2、第一滤波器RC1与第一电容C1或第一电感L1并联时,辐射体100形成双频圆极化天线。
当圆极化天线包括第一馈电端子200和第二馈电端子600时,与第一馈电端子200连接的主板400上的第一馈电模块可以是GPS模块,此时,第一馈电模块用于接收一个频段的GPS信号,与第二馈电端子600连接的主板400上的第二馈电模块可以是蓝牙模块或WiFi模块,此时第二馈点模块用于接收蓝牙或WiFi信号。因此,圆极化天线可以实现对单频GPS信号和蓝牙或WiFi信号的同时激励与接收。
第二馈电端子600与辐射体100连接点位置的确定方法与上述第一馈电端子200位置确定方法一致,在此不再赘述。
如图13所示,当辐射体100上开设有第一断点300和第二断点500、第一断点300处串接第一电容C1或第一电感L1、第二断点500处串接第二电容C2或第二电感L2、第一滤波器RC1与第一电容C1或第一电感L1并联、第二滤波器RC2与第二电容C2或第二电感L2并联时,辐射体100形成双频圆极化天线。由于天线可以激励或接收的信号的频率呈倍频关系,例如,天线可以激励或接收f0频段的信号,2f0频段的信号和3f0频段的信号。具体地,L5频段的GPS信号的频率大约为1.176GHZ,蓝牙信号或WiFi信号的频率为2.4GHZ,蓝牙信号或WiFi信号的频率约为L5频段的GPS信号的频率的两倍,因此,当圆极化天线可以激励或接收L5频段的GPS信号时,也可以同时接收蓝牙信号或WiFi信号。
当圆极化天线包括第一馈电端子200和第二馈电端子600时,与第一馈电端子200连接的主板400上的第一馈电模块可以是GPS模块,此时,第一馈电模块用于接收GPS信号,与第二馈电端子600连接的主板400上的第二馈电模块可以是蓝牙模块或WiFi模块,此时第二馈点模块用于接收蓝牙或WiFi信号。因此,圆极化天线可以实现对双频GPS信号和蓝牙或WiFi信号的同时激励与接收。
第二馈电端子600与辐射体100连接点位置的确定方法与上述第一馈电端子200位置确定方法一致,在此不再赘述。
本申请还公开了一种智能终端,包括上述所述的圆极化天线,由于上述圆极化天线只使用一个环形的辐射体,降低了天线的占用空间,因此,该智能终端更加有利于实现小型化设计。
本申请的智能终端可以为手机、平板以及智能穿戴设备,智能穿戴设备可以为智能手表、智能手环、智能耳机或智能眼镜等。
以上所述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,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (13)
1.一种圆极化天线,其特征在于,包括:
环形的辐射体,所述辐射体上开设有第一断点,所述第一断点处串接第一电容或第一电感;以及
第一馈电端子,其一端与所述辐射体电连接,另一端与主板的第一馈电模块电连接。
4.根据权利要求2所述的圆极化天线,其特征在于,所述辐射体上还开设有第二断点,所述第二断点处串接第二电容或第二电感。
7.根据权利要求4-6任一项所述的圆极化天线,其特征在于,所述圆极化天线还包括第一滤波器,所述第一滤波器用于过滤除第二通信频段信号之外的其他通信频段的信号,所述第二通信频段信号为所述第一馈电端子、所述辐射体和所述第二电容形成的圆极化天线的工作频段的信号,或,第二通信频段信号为所述第一馈电端子、所述辐射体和所述第二电感形成的圆极化天线的工作频段的信号。
8.根据权利要求7所述的圆极化天线,其特征在于,所述第一滤波器与所述第一电容并联,或者,所述第一滤波器与所述第一电感并联。
9.根据权利要求7所述的圆极化天线,其特征在于,所述圆极化天线还包括第二滤波器,所述第二滤波器用于过滤除第一通信频段信号以外的其他通信频段的信号,所述第一通信频段的信号为所述第一馈电端子、所述辐射体和所述第一电容形成的圆极化天线的工作频段的信号,或者,第一通信频段的信号为所述第一馈电端子、所述辐射体和所述第一电感形成的圆极化天线的工作频段的信号。
10.根据权利要求9所述的圆极化天线,其特征在于,所述第二滤波器与所述第二电容并联,或者,所述第二滤波器与所述第一电感并联。
11.根据权利要求7所述的圆极化天线,其特征在于,所述圆极化天线还包括第二馈电端子,所述第二馈电端子的一端与所述辐射体电连接,所述第二馈电端子的另一端与所述主板上的第二馈电模块电连接。
12.根据权利要求9所述的圆极化天线,其特征在于,所述圆极化天线还包括第二馈电端子,所述第二馈电端子的一端与所述辐射体电连接,所述第二馈电端子的另一端与所述主板上的第二馈电模块电连接。
13.一种智能终端,其特征在于,包括权利要求1-12任一项所述的圆极化天线。
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