CN102171888B - 一种无线终端的平面天线及无线终端 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种无线终端的平面天线及无线终端，属于通信领域。所述无线终端的平面天线包括：第一辐射体、第二辐射体，所述第一辐射体包括馈电点，所述第二辐射体包括接地点；所述第一辐射体和第二辐射体位于同一平面且所述第一辐射体与第二辐射体之间具有耦合缝隙，所述第一辐射体的馈电点与所述终端的印制电路板的信号端电连接，所述第二辐射体的接地点与所述印制电路板的接地端电连接。所述无线终端包括：所述平面天线。本发明能够减小天线的体积以及提高天线的带宽。

Description

一种无线终端的平面天线及无线终端
技术领域
本发明涉及通信领域，特别涉及一种无线终端的平面天线及无线终端。
背景技术
随着移动通讯技术的迅猛发展，无线终端产品的功能越来越多样而且复杂，对无线终端天线的带宽和体积要求也越来越苛刻和严格。
目前现有技术提供如下两种天线，包括：
第一种天线为PIFA(Planar Inverted F Antenna，平面倒F型天线)，其中，PIFA天线包括一个支架和金属导线，且金属导线布置在支架上。如果想提升PIFA天线的带宽，则需要加高或加长支架，以在支架上布置更长的金属导线。
第二种天线为单极子平面天线，其中，单极子平面天线包括一个单极子和PCB(PrintedCircuitBoard，印制电路板)板，单极子为长方形的金属片，且单极子印制在PCB板上以减少单极子天线的体积。
在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：
在上述第一种天线中，由于在支架上的布置天线，所以如果PIFA天线的带宽较大，则PIFA天线将占用较大的体积；
在上述第二种天线中，现有的单极子平面天线的带宽较低。
发明内容
为了减少天线的体积以及提高天线的带宽，本发明提供了一种无线终端的平面天线及无线终端。所述技术方案如下：
一种无线终端的平面天线，所述平面天线包括：
第一辐射体、第二辐射体，所述第一辐射体包括馈电点，所述第二辐射体包括接地点；
所述第一辐射体和第二辐射体位于同一平面且所述第一辐射体与第二辐射体之间具有耦合缝隙，所述第一辐射体的馈电点与所述终端的印制电路板的信号端电连接，所述第二辐射体的接地点与所述印制电路板的接地端电连接。
一种无线终端，所述无线终端包括：所述平面天线。
在本发明中，平面天线包括第一辐射体和第二辐射体，第一辐射体和第二辐射位于同一平面上，从而减少天线的体积；第一辐射体的馈电点直接与终端的PCB板的信号端电连接，使得第一辐射体可以产生高频的电磁波，第二辐射体的接地点直接与PCB板的接地端电连接，且第一辐射体和第二辐射体之间具有耦合缝隙，使得当第一辐射体辐射电磁波时，第二辐射体产生并辐射低频电磁波，从而提高了天线产生电磁波的频率的范围，提高了天线的带宽。
附图说明
图1是本发明实施例1提供的第一种平面天线示意图；
图2是本发明实施例1提供的第二种平面天线示意图；
图3是本发明实施例1提供的第三种平面天线示意图；
图4是本发明实施例1提供的第四种平面天线示意图；
图5是本发明实施例2提供的一种无线终端示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
实施例1
如图1-4所示，本发明实施例提供了一种无线终端的平面天线，包括：
第一辐射体1和第二辐射体2，第一辐射体1包括馈电点11，第二辐射体2包括接地点21；
第一辐射体1和第二辐射体2位于同一平面且第一辐射体1与第二辐射体2之间具有耦合缝隙4，第一辐射体1的馈电点11与终端的PCB板3的信号端电连接，第二辐射体2的接地点21与PCB板3的接地端电连接。
其中，第一辐射体1和第二辐射体2可以都印制在PCB板3上，第一辐射体1和第二辐射体2都为金属片。
其中，PCB板3将交变的射频电流信号从信号端输出给第一辐射体1，射频电流信号在第一辐射体1内流动，且当射频电流信号流向第一辐射体1的边缘时，第一辐射体1将射频电流信号转换为电磁波并向外辐射出去。由于第一辐射体1直接与PCB板3的信号端电连接，因此第一辐射体1辐射的电磁波为高频的电磁波。
其中，第一辐射体1和第二辐射体2之间具有耦合缝隙，且第二辐射体2的接地点21与PCB板3的接地端电连接，所以当第一辐射体1辐射电磁波时，第一辐射体1与第二辐射体2之间会产生耦合作用使得第二辐射体2产生交变的电流信号，产生的电流信号在第二辐射体2内流动，当产生的电流信号流向第二辐射体2的边缘时，第二辐射体2再将产生的电流信号转换为电磁波并向外辐射出去。由于第二辐射体2通过耦合作用产生电流信号，再将产生的电流信号转换为电磁波辐射出去，因此第二辐射体2辐射的电磁波为低频的电磁波。
其中，在本实施例中，第一辐射体1产生高频的电磁波，第二辐射体2产生低频的电磁波，所以本实施例提供的平面天线的带宽较宽。
在本发明的一个实施例提供的平面天线中，第一辐射体1和第二辐射体2都为金属片，因此，可以直接将第一辐射体1和第二辐射体2印制在PCB板3上，如此可以减少该平面天线占用的体积。
其中，第一辐射体1可以为长方形结构，馈电点可以位于第一辐射体1的一条长边上的中间位置，从而使得PCB板3输出的电流信号可以在第一辐射体1上均匀地分布。
进一步地，如图1所示，第二辐射体2也为长方形结构，接点21位于第二辐射体2的一条短边上，第二辐射体2与第一辐射体1之间具有耦合缝隙4。
其中，第二辐射体2的一条长边与第一辐射体1的一条短边之间具有耦合缝隙4。
其中，当第一辐射体1向外辐射电磁波时，第二辐射体2产生交变的电流信号，当产生的电流信号流向第二辐射体2的边缘时，第二辐射体产生低频的电磁波并向外辐射出去。
进一步地，如图2所示，第二辐射体2包括第一部分22和第二部分23，第一部分22和第二部分23都为长方形结构，接地点21位于第一部分22的第一端221的短边上，第一部分22的一条长边与第一辐射体1的一条短边之间具有耦合缝隙41，第一部分22的第二端222与第二部分23的第一端231相连，第一部分22与第二部分23相互垂直，且第二部分23与第一辐射体1的不与馈点11相连的长边之间存在耦合缝隙42。
其中，当第一辐射体1向外辐射电磁波时，第二辐射体2产生交变的电流信号，当产生的电流信号流向第二辐射体2的边缘时，第二辐射体2产生电磁波并向外辐射出去。另外，第二辐射体2在第一部分22和第二部分23相连处存在转折部分，当第二辐射体2内的电流信号流到转折部分时，电流信号产生90度转向，使得转折部分产生频率较大的电磁波并向外辐射出去。
进一步地，如图3和4所示，第二辐射体2还包括第三部分24和第四部分25；
第三部分24为三角形结构，第四部分25为长方形结构，第二部分23的第二端232和第四部分25的第一端251都与第三部分24的同一条边相连，第二部分23和第四部分25相互平行且第二部分23和第四部分25之间具有缝隙43。
其中，如图3和4所示，第三部分24可以为直角三角形，且第二部分23的第二端232和第四部分25的第一端251都与第三部分24的同一条直角边相连。进一步地，第二部分23的第二端232和第四部分25的第一端251可都与该条直角边垂直。
其中，如图3所示，第三部分24的一个顶角靠近第二部分23的第二端232，使得第三部分24的斜边向下倾斜；或者，如图4所示，第三部分24的一个顶角靠近第四部分25的第一端251，使得第三部分24的斜边向上倾斜。
其中，当第一辐射体1向外辐射电磁波时，第二辐射体2产生交变的电流信号，当产生的电流信号流向第二辐射体2的边缘时，第二辐射体2产生低频的电磁波并向外辐射出去。
其中，第二辐射体2在第一部分22和第二部分23相连处存在转折部分，当第二辐射体2内的电流信号流到转折部分时，电流信号产生90度转向，使得转折部分产生频率较大的电磁波并向外辐射出去；另外，当电流信号流到第三部分24时，电流信号在第三部分24产生180度转向，从而使得第三部分24产生频率较大的电磁波并向外辐射，以及使得第二部分23内的电流流向和第四部分25内的电流流向相反，促使第二部分23和第四部分25产生能量辐射，提高平面天线的带宽。
其中，第二部分23和第四部分25之间有缝隙可以增加第二辐射体2的长度，从而使得第二辐射体2能够产生频率范围较宽的电磁波，从而进一步地提高平面天线的带宽。
其中，能量利用效率是衡量每种频率的电磁波的参数，如表1所示，利用本实施例的平面天线产生每种低频的电磁波时测量得到每种低频电磁波对应的能量使用效率，以及如表2所示，利用本实施例的平面天线产生每种高频的电磁波时测量得到每种高频电磁波对应的能量使用效率；在表1中，平面天线产生每种低频电磁波的能量使用效率都超过预设的门限值30％，以及在表2中平面天线产生每种高频电磁波的能量使用效率都超过预设的门限值，使得平面天线产生的电磁波能够覆盖LTE(Long Term Evolution，长期演进)网络所需整个频段的电磁波。
表1
  电磁波的频率   能量使用效率
  698兆HZ   34％
  724兆HZ   49％
  749兆HZ   64％
  774兆HZ   73％
  799兆HZ   58％
  824兆HZ   68％
  849兆HZ   57％
  869兆HZ   52％
  880兆HZ   52％
  894兆HZ   53％
  915兆HZ   47％
  935兆HZ   47％
  960兆HZ   46％
表2
  电磁波的频率   能量使用效率
  1710兆HZ   66％
  1750兆HZ   65％
  1820兆HZ   64％
  1850兆HZ   63％
  1880兆HZ   63％
  1920兆HZ   64％
  1930兆HZ   64％
  1990兆HZ   61％
  2110兆HZ   67％
  2170兆HZ   67％
  2230兆HZ   61％
  2290兆HZ   57％
  2350兆HZ   50％
  2410兆HZ   49％
  2470兆HZ   47％
  2530兆HZ   43％
  2590兆HZ   43％
  2690兆HZ   44％
在本发明实施例中，平面天线包括第一辐射体和第二辐射体，第一辐射体和第二辐射体都为金属片，可以将第一辐射体和第二辐射印制在无线终端的PCB板上，从而减少天线的体积；第一辐射体的馈电点直接与PCB板的信号端电连接，使得第一辐射体可以产生高频的电磁波，第二辐射体的接地点直接与PCB板的接地端电连接，且第一辐射体和第二辐射体之间具有耦合缝隙，使得当第一辐射体辐射电磁波时，第二辐射体产生低频电磁波，从而提高了天线产生电磁波的频率的范围，提高了天线的带宽。
实施例2
如图5所示，本发明实施例提供了一种无线终端，包括：
实施例1提供的平面天线1。
在本发明实施例中，无线终端包括平面天线，平面天线包括第一辐射体和第二辐射体，第一辐射体和第二辐射位于同一平面上，从而减少天线的体积；第一辐射体的馈电点直接与无线终端的PCB板的信号端电连接，使得第一辐射体可以产生高频的电磁波，第二辐射体的接地点直接与PCB板的接地端电连接，且第一辐射体和第二辐射体之间具有耦合缝隙，使得当第一辐射体辐射电磁波时，第二辐射体产生并辐射低频电磁波，从而提高了天线产生电磁波的频率的范围，提高了天线的带宽。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种无线终端的平面天线，其特征在于，所述平面天线包括：
第一辐射体、第二辐射体，所述第一辐射体包括馈电点，所述第二辐射体包括接地点；
所述第一辐射体和第二辐射体位于同一平面且所述第一辐射体与第二辐射体之间具有耦合缝隙，所述第一辐射体的馈电点与所述终端的印制电路板的信号端电连接，所述第二辐射体的接地点与所述印制电路板的接地端电连接；
其中，所述第一辐射体和所述第二辐射体都印制在所述印制电路板上；
所述第二辐射体包括第一部分、第二部分、第三部分和第四部分，所述第一部分和第二部分都为长方形，所述第三部分为三角形，所述第四部分为长方形；
所述接地点位于所述第一部分第一端的短边上，所述第一部分的一条长边与所述第一辐射体的一条短边之间具有耦合缝隙，所述第一部分的第二端与所述第二部分的第一端相连，所述第一部分与第二部分相互垂直，所述第二部分与第一辐射体的不与所述馈电点相连的长边之间具有耦合缝隙；
所述第二部分的第二端和第四部分的第一端都与所述第三部分的同一条边相连，所述第二部分和第四部分相互平行且所述第二部分和第四部分之间具有缝隙。
2.如权利要求1所述的平面天线，其特征在于，所述第一辐射体为长方形结构。
3.如权利要求2所述的平面天线，其特征在于，所述第二辐射体为长方形，所述接地点位于所述第二辐射体的一条短边上，所述第二辐射体与所述第一辐射体之间具有耦合缝隙。
4.如权利要求3所述的平面天线，其特征在于，所述第二辐射体的一条长边与所述第一辐射体的一条短边之间具有耦合缝隙。
5.如权利要求1所述的平面天线，其特征在于，所述第三部分为直角三角形；且所述第二部分的第二端和第四部分的第一端都与所述第三部分的同一条直角边相连。
6.如权利5所述的平面天线，其特征在于，所述第三部分的一个顶角靠近所述第二部分的第二端或所述第三部分的一个顶角靠近所述第四部分的第一端。
7.如权利要求1-6任一项所述的平面天线，其特征在于，所述第一辐射体和第二辐射体均为金属。
8.如权利要求7所述的平面天线，其特征在于，所述第一辐射体和第二辐射体都印制在所述印制电路板上。
9.如权利要求1-6任一项权利要求所述的平面天线，其特征在于，所述馈电点位于所述第一辐射体的一条长边的中间位置。
10.一种无线终端，其特征在于，所述无线终端包括：
如权利要求1-9任一项权利要求所述的平面天线。
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