CN102394384A - 移动设备、手机及其天线结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种天线结构，包括印刷电路板、射频模块、单极子天线、偶极子天线以及馈电网络。其中，该射频模块设于该印刷电路板上，用于收/发射频信号；该单极子天线用于实现低频段天线谐振；该偶极子天线用于实现高频段天线谐振；该馈电网络将该单极子天线和该偶极子天线与该射频模块连接。此外，本发明还公开了一种移动设备和手机。本发明公开的移动设备、手机及其天线结构可实现双频段工作，可减小高频段天线谐振时印刷电路板上射频电流的幅度，进而改善了辐射方向图特性。

Description

移动设备、手机及其天线结构
技术领域
本发明涉及无线通信技术领域，特别涉及一种移动设备、手机及其天线结构。
背景技术
随着无线通信技术的迅速发展，多数便携电子设备可通过天线进行无线信号传输。
现有便携电子设备中的天线，无论单极子天线或PIFA(planarinverted-F antenna，倒F型内置天线)，都是通过天线激励其便携电子设备中金属结构的射频电流，金属结构通常是指印刷电路板，借助印刷电路板的尺寸完成辐射性能。在高频段，例如蓝牙或WIFI工作的2.4GHz，在印刷电路板将激励出正向和方向电流。
请参阅图1，该天线结构100包括印刷电路板110和单极子天线120，工作时，该印刷电路板110和该单极子天线120上的电流分别如标号112和122所示。
随着无线通信所用频率逐渐往高频发展，便携电子设备的尺寸与这些频率的波长可比拟，易造成天线的辐射方向图裂化，请参阅图2，对应的便携电子设备在实际使用中，需要在特定方向上，偏离特定方向时将会大大影响使用效果，一旦便携电子设备工作在辐射方向图的零点，将会影响信号的发射与接收，造成信号传输不佳，影响用户感受。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明实施例采用的一个技术方案是：提供一种天线结构，包括印刷电路板、射频模块、单极子天线、偶极子天线以及馈电网络。其中，该射频模块设于该印刷电路板上，用于收/发射频信号；该单极子天线用于实现低频段天线谐振；该偶极子天线用于实现高频段天线谐振；该馈电网络将该单极子天线和该偶极子天线与该射频模块连接。
根据本发明一优选实施例，该馈电网络包括：
平衡不平衡转换器(亦称巴伦，Baron)，连接该偶极子天线；
双工器，一端与该射频模块连接，另一端分为两路，一路与该平衡不平衡转换器连接，另一路与该单极子天线连接，实现该低频段天线谐振与该实现高频段天线谐振的组合。
根据本发明一优选实施例，该平衡不平衡转换器包括第一接线端和第二接线端，该偶极子天线包括对称设置的第一天线和第二天线，该第一接线端连接该第一天线，该第二接线端连接该第二天线。
根据本发明一优选实施例，该偶极子天线的馈电通过在该第一天线和该第二天线上施加电压完成，以减小高频段天线谐振时该印刷电路板上射频电流的幅度。
为解决上述技术问题，本发明实施例采用的另一个技术方案是：提供一种手机，包括印刷电路板、射频模块、单极子天线、偶极子天线以及馈电网络。其中，该射频模块设于该印刷电路板上，用于收/发射频信号；该单极子天线用于实现低频段天线谐振；该偶极子天线用于实现高频段天线谐振；该馈电网络将该单极子天线和该偶极子天线与该射频模块连接。
为解决上述技术问题，本发明实施例采用的另一个技术方案是：提供一种移动设备，包括印刷电路板、射频模块、单极子天线、偶极子天线以及馈电网络。其中，该射频模块设于该印刷电路板上，用于收/发射频信号；该单极子天线用于实现低频段天线谐振；该偶极子天线用于实现高频段天线谐振；该馈电网络将该单极子天线和该偶极子天线与该射频模块连接。
本发明实施例的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明公开的移动设备、手机及其天线结构可实现双频段工作，可减小高频段天线谐振时印刷电路板上射频电流的幅度，进而改善了辐射方向图特性。
附图说明
图1是现有技术中一种天线结构的示意图；
图2是现有技术中一种天线结构的方向图
图3是根据本发明一优选实施例的天线结构示意图；
图4是图3中馈电网络的结构示意图；以及
图5是图2中射频电流的示分布示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。
请参阅图3，本发明实施例提供了一种天线结构200。该天线结构200包括印刷电路板210、射频模块220、单极子天线230、偶极子天线240以及馈电网络250。
其中，该射频模块220设于该印刷电路板210上，用于收/发射频信号；该单极子天线230用于实现低频段天线谐振；该偶极子天线240用于实现高频段天线谐振；该馈电网络250将该单极子天线230和该偶极子天线240与该射频模块220连接，实现低频段和高频段的双频段工作模式。
具体而言，请参阅图4，该馈电网络250包括平衡不平衡转换器252和双工器254。该平衡不平衡转换器252的作用是平衡性保持，阻止天线的驱动电流不平衡所致的幅射模式畸变。该双工器254用于进行信号隔离，将偶极子天线240和单极子天线230的驱动电流相互隔离。
其中，该平衡不平衡转换器252连接该偶极子天线240；该双工器254一端与该射频模块220连接，另一端分为两路，一路与该平衡不平衡转换器252连接，另一路与该单极子天线230连接，实现该低频段天线谐振与该实现高频段天线谐振的组合。
在本发明实施例中，该平衡不平衡转换器252包括第一接线端2521和第二接线端2522，该偶极子天线240包括对称设置的第一天线(未标识)和第二天线(未标识)，该第一接线端2521连接该第一天线，该第二接线端2522连接该第二天线。
在本发明实施例中，该偶极子天线240的馈电通过在该第一天线和该第二天线上施加电压完成，与印刷电路板210不直接电气连接，因此偶极子天线240上的电流不会直接流到印刷电路板210上，射频回流基本上由偶极子天线240存在电势差的第一天线和第二天线完成，减小了对印刷电路板210的依赖，在高频段天线谐振时大大减小该印刷电路板210上射频电流的幅度，如图5中标号212和242所示，辐射方向图主要由偶极子天线240的电流决定，方向图易于控制，从而改善了高频段天线方向性的问题，同时印刷电路板210上电流的幅度的减小，也可减小外界环境对该天线结构200的影响。
此外，本发实施例还公开了一种手机，该手机包括上述的天线结构200。当然，本领域技术人员容易想到，还可以将上述的天线结构200应用到其他移动设备中。
综上所述，本领域技术人员容易理解，本发明公开的移动设备、手机及其天线结构200可实现双频段工作，可减小高频段天线谐振时印刷电路板210上射频电流的幅度，进而改善了辐射方向图特性。
以上所述仅为本发明的示例性实施例，并非因此限制本发明的专利保护范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种天线结构，其特征在于，包括：
印刷电路板；
射频模块，设于所述印刷电路板上，用于收/发射频信号；
单极子天线，用于实现低频段天线谐振；
偶极子天线，用于实现高频段天线谐振；
馈电网络，将所述单极子天线和所述偶极子天线与所述射频模块连接。
2.根据权利要求1所述的天线结构，其特征在于，所述馈电网络包括：
平衡不平衡转换器，连接所述偶极子天线；
双工器，一端与所述射频模块连接，另一端分为两路，一路与所述平衡不平衡转换器连接，另一路与所述单极子天线连接，实现所述低频段天线谐振与所述实现高频段天线谐振的组合。
3.根据权利要求2所述的天线结构，其特征在于，所述平衡不平衡转换器包括第一接线端和第二接线端，所述偶极子天线包括对称设置的第一天线和第二天线，所述第一接线端连接所述第一天线，所述第二接线端连接所述第二天线。
4.根据权利要求3所述的天线结构，其特征在于，所述偶极子天线的馈电通过在所述第一天线和所述第二天线上施加电压完成，以减小所述高频段天线谐振时所述印刷电路板上射频电流的幅度。
5.一种手机，其特征在于，包括：
印刷电路板；
射频模块，设于所述印刷电路板上，用于收/发射频信号；
单极子天线，用于实现低频段天线谐振；
偶极子天线，用于实现高频段天线谐振；
馈电网络，将所述单极子天线和所述偶极子天线与所述射频模块连接。
6.根据权利要求5所述的手机，其特征在于，所述馈电网络包括：
平衡不平衡转换器，连接所述偶极子天线；
双工器，一端与所述射频模块连接，另一端分为两路，一路与所述平衡不平衡转换器连接，另一路与所述单极子天线连接，实现所述低频段天线谐振与所述实现高频段天线谐振的组合。
7.根据权利要求6所述的手机，其特征在于，所述平衡不平衡转换器包括第一接线端和第二接线端，所述偶极子天线包括对称设置的第一天线和第二天线，所述第一接线端连接所述第一天线，所述第二接线端连接所述第二天线。
8.一种移动设备，其特征在于，包括以下步骤：
印刷电路板；
射频模块，设于所述印刷电路板上，用于收/发射频信号；
单极子天线，用于实现低频段天线谐振；
偶极子天线，用于实现高频段天线谐振；
馈电网络，将所述单极子天线和所述偶极子天线与所述射频模块连接。
9.根据权利要求8所述的移动设备，其特征在于，所述馈电网络包括：
平衡不平衡转换器，连接所述偶极子天线；
双工器，一端与所述射频模块连接，另一端分为两路，一路与所述平衡不平衡转换器连接，另一路与所述单极子天线连接，实现所述低频段天线谐振与所述实现高频段天线谐振的组合。
10.根据权利要求9所述的移动设备，其特征在于，所述平衡不平衡转换器包括第一接线端和第二接线端，所述偶极子天线包括对称设置的第一天线和第二天线，所述第一接线端连接所述第一天线，所述第二接线端连接所述第二天线。
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