CN103094672A

CN103094672A - 天线

Info

Publication number: CN103094672A
Application number: CN2011103352282A
Authority: CN
Inventors: 潘君睿; 杨胜雄; 蔡文杰
Original assignee: Hongfujin Precision Industry Shenzhen Co Ltd; Hon Hai Precision Industry Co Ltd
Current assignee: Nanning Fulian Fugui Precision Industrial Co Ltd
Priority date: 2011-10-28
Filing date: 2011-10-28
Publication date: 2013-05-08
Anticipated expiration: 2031-10-28
Also published as: CN103094672B

Abstract

一种天线，设置于基板上，包括辐射体及两个耦合馈入部。辐射体长度等于辐射体所辐射出电磁波信号的波长的二分之一，两个耦合馈入部的每个耦合馈入部均包括相互连接的馈入部与耦合部，两个耦合馈入部的馈入部分别通过相连接的耦合部将电磁波信号馈入至辐射体以达到多输入输出天线的效应，每个耦合部与辐射体之间设有间隙以改善多输入输出天线的隔离度。本发明中的天线既能达到多输入输出天线的效应，又具有面积小、隔离度好的优点。

Description

天线

技术领域

本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种天线。

背景技术

随着电子技术的发展，电子设备的趋势是轻薄短小，相应地，天线作为必要元件，其设计的趋势也是越来越小巧。为了保证通信质量，提高频谱利用率，大多采用多输入输出天线。

然而，当前的多输入输出天线都是设计两支以上天线，这样就会占用较大面积，故，如何仅利用一支天线来达成多输入输出天线的效应成为当今天线设计领域一大课题。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种天线，既能达到多输入输出天线的效应，又具有面积小、隔离度好的优点。

本发明实施方式中的天线设置于基板上，包括辐射体及两个耦合馈入部。其中所述辐射体的长度等于所述辐射体所辐射出电磁波信号的波长的二分之一。所述两个耦合馈入部的每个耦合馈入部均包括相互连接的馈入部与耦合部，所述两个耦合馈入部的馈入部分别通过相连接的耦合部将电磁波信号馈入至所述辐射体以达到多输入输出天线的效应，每个耦合部与所述辐射体之间设有间隙以改善所述多输入输出天线的隔离度。

优选地，所述辐射体呈轴对称，所述两个耦合馈入部与所述辐射体同轴对称。

优选地，每个耦合馈入部还包括匹配部，电性连接于所述馈入部与所述耦合部之间，用于所述馈入部与所述耦合部之间的阻抗匹配。

优选地，所述基板包括相对设置的第一表面与第二表面，所述两个耦合馈入部设置于所述第一表面，所述辐射体设置于所述第二表面。

优选地，所述辐射体在所述第一表面的投影与每个耦合部部分重叠，所述辐射体与每个耦合部之间因所述基板的隔断而产生所述间隙。

优选地，所述辐射体包括呈“L”形的第一辐射部、呈“L”形的第二辐射部以及呈长条形的第三辐射部，所述第一辐射部、所述第三辐射部以及所述第二辐射部依次相连共同形成具缺口的矩形。

优选地，所述每个耦合馈入部的耦合部均包括均呈长条形的第一耦合单元、第二耦合单元及第三耦合单元，其中所述第一耦合单元与所述第三耦合单元分别位于所述第二耦合单元的两侧且相互平行，所述第一耦合单元与所述第二耦合单元垂直相连共同形成“L”形，所述第二耦合单元与所述第三耦合单元垂直相连共同形成“T”形，所述第一耦合单元与所述第三辐射部在所述第一表面的投影部分重叠，二者之间因所述基板的隔断而产生所述间隙。

优选地，所述每个耦合馈入部的耦合部均包括均呈长条形的第一耦合单元、第二耦合单元及第三耦合单元，其中所述第一耦合单元与所述第三耦合单元分别垂直连接于所述第二耦合单元的两端且背离辐射体方向同向延伸，所述第一耦合单元略短于所述第三耦合单元，所述第一耦合单元及所述第三耦合单元与所述第三辐射部在所述第一表面的投影部分重叠，所述第一耦合单元及所述第三耦合单元与所述第三辐射部之间因所述基板的隔断而产生所述间隙。

优选地，所述每个耦合馈入部的耦合部均包括均呈长条形的第一耦合单元与第二耦合单元，所述第一耦合单元与所述第二耦合单元垂直相连共同形成“T”形，且所述第一耦合单元与所述第三辐射部在所述第一表面的投影部分重叠，二者之间因所述基板的隔断而产生所述间隙。

优选地，所述每个耦合馈入部的耦合部均包括均呈长条形的第一耦合单元与第二耦合单元，所述第一耦合单元与所述第二耦合单元垂直相连共同形成“L”形，且所述第一耦合单元与所述第三辐射部在所述第一表面的投影部分重叠，二者之间因所述基板的隔断而产生所述间隙。

优选地，所述辐射体包括呈“S”形的第一辐射部、呈“S”形的第二辐射部以及呈“U”形弯折的第三辐射部，所述第一辐射部、所述第三辐射部以及所述第二辐射部依次相连共同形成蜿蜒状。

优选地，所述每个耦合馈入部的耦合部均包括均呈长条形的第一耦合单元、第二耦合单元及第三耦合单元，其中所述第一耦合单元与所述第三耦合单元分别位于所述第二耦合单元的两侧且相互平行，所述第一耦合单元与所述第二耦合单元垂直相连共同形成“L”形，所述第二耦合单元与所述第三耦合单元垂直相连共同形成“T”形，二者之间因所述基板的隔断而产生所述间隙。

优选地，所述两个耦合馈入部与所述辐射体同时设置于所述基板的同一个表面。

优选地，所述每个耦合馈入部的耦合部均包括均呈长条形的第一耦合单元及第二耦合单元，所述第一耦合单元与所述第二耦合单元垂直相连共同形成“L”形。

优选地，所述每个耦合部的第一耦合单元均分别平行于所述第三辐射部，二者之间形成所述间隙。

上述天线通过单支天线利用两个耦合馈入部将电磁波信号以耦合方式馈入至辐射体的设计，达到多输入输出天线的效应。同时，由于上述天线使用的是呈多弯折蜿蜒状的单支天线，所以天线的面积可得到大幅缩小。此外，通过设置呈轴对称且与辐射体之间具有特定间隙的第一耦合馈入部与第二耦合馈入部，并适当设计天线长度，使得其中一个耦合馈入部在特定频率上能够将耦合到的电流集中到天线上，并产生共振和辐射，从而大量减少电流通过近场耦合至另一耦合馈入部，进而达到高隔离度的效果，以提升天线的辐射性能。

附图说明

图1与图2分别为本发明天线第一实施方式的正面及反面示意图。

图3为本发明天线第一实施方式中匹配部所包括匹配电路的类型示意图。

图4为本发明天线第一实施方式的第一表面尺寸示意图。

图5为本发明天线第一实施方式的第二表面尺寸示意图。

图6为本发明天线第一实施方式的回波损耗与隔离度的测试图。

图7与图8分别为本发明天线第二实施方式的正面及反面示意图。

图9为本发明天线第二实施方式的耦合馈入部的尺寸示意图。

图10为本发明天线第二实施方式的回波损耗与隔离度的测试图。

图11与图12分别为本发明天线第三实施方式的正面及反面示意图。

图13为本发明天线第三实施方式的耦合馈入部的尺寸示意图。

图14为本发明天线第三实施方式的回波损耗与隔离度的测试图。

图15与图16分别为本发明天线第四实施方式的正面及反面示意图。

图17为本发明天线第四实施方式的耦合馈入部的尺寸示意图。

图18为本发明天线第四实施方式的回波损耗与隔离度的测试图。

图19与图20分别为本发明天线第五实施方式的正面及反面示意图。

图21为本发明天线第五实施方式的辐射体的尺寸示意图。

图22为本发明天线第五实施方式的回波损耗与隔离度的测试图。

图23与图24分别为本发明天线第六实施方式的正面及反面示意图。

图25为本发明天线第六实施方式的辐射体与耦合馈入部的尺寸示意图。

图26为本发明天线第六实施方式的回波损耗与隔离度的测试图。

主要元件符号说明

基板 10

第一表面 102

第二表面 104

天线 20、120、220、320、420、520

辐射体 22、422、522

第一辐射部 221、4221、5221

第二辐射部 223、4223、5223

第三辐射部 225、4225、5225

第一耦合馈入部 24、124、224、324、524

馈入部 241

匹配部 243

耦合部 245、1245、2245、3245、4245、

5245

第一耦合单元 245a、1245a、2245a、3245a、5245a

第二耦合单元 245b、1245b、2245b、3245b、5245b

第三耦合单元 245c、1245c

第二耦合馈入部 26、126、226、326、526

接地部 28

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

请参阅图1与图2，所示分别为本发明天线20第一实施方式的正面及反面示意图。在本实施方式中，天线20设置于基板10上，基板10为印刷电路板，包括第一表面102(图1所示)以及与第一表面102相对设置的第二表面104(图2所示)。天线20包括辐射体22(图2所示)、第一耦合馈入部24(图1所示)、第二耦合馈入部26(图1所示)以及接地部28(图1与图2同时所示)。

辐射体22设置于基板10的第二表面104，包括第一辐射部221、第二辐射部223以及第三辐射部225，用于辐射电磁波信号。在本实施方式中，辐射体22呈轴对称的蜿蜒状，且蜿蜒的长度等于辐射体22所辐射出电磁波信号的波长的二分之一。在本实施方式中，辐射体22的第一辐射部221、第三辐射部225以及第二辐射部223依次相连并共同形成蜿蜒状，其中第一辐射部221与第二辐射部223均呈”L”形，第三辐射部225呈长条形。第一辐射部221与第二辐射部223呈轴对称，且弯折方向相对，第三辐射部225的一端与第一辐射部221的一端垂直相连，第三辐射部225的另一端与第二辐射部223的一端垂直相连，第一辐射部221、第三辐射部225以及第二辐射部223依次相连共同蜿蜒成一侧具缺口的矩形。需要注意的是，辐射体22的蜿蜒形状并不限于上述所构成的形状，只要满足辐射体22的蜿蜒长度等于辐射体22所辐射出电磁波信号波长的二分之一这个条件，辐射体22可以设计成其他的蜿蜒形状，如下文图20所示的本发明的另一实施方式。

第一耦合馈入部24与第二耦合馈入部26结构相同，且二者与辐射体22同轴对称。第一耦合馈入部24包括馈入部241、匹配部243以及耦合部245。耦合部245包括第一耦合单元245a、第二耦合单元245b以及第三耦合单元245c。在本实施方式中，第一耦合馈入部24与第二耦合馈入部26结构相同，且二者与辐射体22同轴对称，故以下仅以第一耦合馈入部24的结构进行详细说明。

馈入部241设置于基板10的第一表面102，用于馈入电磁波信号。

匹配部243设置于基板10的第一表面102，用于馈入部241与耦合部245之间的阻抗匹配。在本实施方式中，匹配部243的一端电性连接于馈入部241，另一端电性连接于耦合部245的第二耦合单元245b，匹配部243可以由各种类型的LC匹配电路组成，例如L型的LC匹配电路、π型的LC匹配电路、T型的LC匹配电路等，具体的电路图由图3所示。

请参阅图3，所示为本发明天线20第一实施方式中匹配部243所包括匹配电路的类型示意图。如图所示，(a)与(c)为L型的LC匹配电路，(b)为π型的LC匹配电路，(d)为T型的LC匹配电路。在本实施方式中，图中的X1～X10可以分别是电感元件或者电容元件，通过计算天线20的阻抗来选择不同类型的LC匹配电路，以达到阻抗匹配的目的，改善天线20的辐射性能。

请继续参阅图1和图2，耦合部245设置于基板10的第一表面102，包括均呈长条形的第一耦合单元245a、第二耦合单元245b及第三耦合单元245c，用于将电流耦合至辐射体22以及改善隔离度。在本实施方式中，第二耦合单元245b平行于辐射体22的对称轴，第一耦合单元245a与第三耦合单元245c分别位于第二耦合单元245b的两侧，其中第一耦合单元245a垂直连接于第二耦合单元245b远离馈入部241的一端且与第二耦合单元245b共同形成“L”形，第三耦合单元245c垂直连接于第二耦合单元245b靠近馈入部241的一端且与第二耦合单元245b共同形成“T”形。在本实施方式中，第一耦合单元245a与辐射体22的第三辐射部225在基板10的第一表面102上的投影部分重叠，二者之间因基板10的隔断而产生间隙，这样可以使耦合部245能够将在特定频率上耦合的电流集中在辐射体22上，并产生共振和辐射，从而减少大量电流耦合至第二耦合馈入部26，进而达到改善隔离度的效果。需要注意的是，耦合部245的形状并不限于上述所构成的形状，只要满足能将电流耦合至辐射体22这个条件，耦合部245可以设计成其它形状，如图7、11、15中本发明的第二、三、四实施方式所示。

本发明实施方式中的设计原理在于单支天线20通过两个耦合馈入部24与26将电磁波信号以耦合方式馈入至辐射体22，达到多输入输出天线的效应。同时，由于天线20的辐射体22呈多弯折蜿蜒状，所以天线20的面积可得到大幅缩小。此外，通过设置呈轴对称且与辐射体22之间具有特定间隙的第一耦合馈入部24与第二耦合馈入部26，并适当设计辐射体22的长度，使得第一耦合馈入部24(或第二耦合馈入部26)在特定频率上能够将耦合到的电流集中到辐射体22上，并产生共振和辐射，从而大量减少电流通过近场耦合至第二耦合馈入部26(或第一耦合馈入部24)，进而达到高隔离度的效果，以提升天线20的辐射性能。需要注意的是，基于上述设计原理，利用多分支路径，本发明还可应用于多频天线的设计。

接地部28设置于基板10的第一表面102与第二表面104。

请同时参阅图4和图5，图4为本发明天线20第一实施方式的第一表面102尺寸示意图，图5为本发明天线20第一实施方式的第二表面104尺寸示意图。

在本实施方式中，基板10的长度、宽度及厚度分别为57毫米、25毫米及1毫米，接地部28在第一表面102与第二表面104上的长度、宽度均分别为48毫米、25毫米。辐射体22的第一辐射部221的“L”形两部分的长度分别为10.2毫米、7毫米，其宽度为1毫米。第二辐射部223的长度与宽度与第一辐射部221相同，第三辐射部225的长度与宽度分别为25毫米、1毫米。第一耦合馈入部24的第一耦合单元245a的长度与宽度分别为5.5毫米、1毫米，第二耦合单元245b的长度与宽度分别为2毫米、1毫米，第三耦合单元245c的长度与宽度分别为4毫米、1毫米。第二耦合馈入部26的各部分尺寸与第一耦合馈入部24的各部分尺寸相同，且第一耦合馈入部24之第二馈入部241与第二耦合馈入部26的馈入部的间距为14毫米。

请参阅图6，所示为本发明天线20第一实施方式的回波损耗(Return loss)与隔离度(Isolation)的测试图。如图所示，曲线a、b分别为第一耦合馈入部24与第二耦合馈入部26的回波损耗的测试图，曲线c为隔离度的测试图，因天线20结构对称，故曲线a、b基本相同，采用图1与图2中的这种设计方式可以使得天线20覆盖到长期演进(Long Term Evolution，LTE)标准下的2.3GHz～2.4GHz频段并达成多输入输出天线的效应，且在这个频段下的回波损耗的衰减幅度均小于-10dB，符合行业标准，同时在这个频段下具有较好的隔离度，从而极大地提高了天线20的辐射性能。

请参阅图7与图8，所示分别为本发明天线120第二实施方式的正面及反面示意图。在本实施方式中，天线120与图1和图2所示的天线20大致相同，其差别仅在于：将图1中第一耦合馈入部24及第二耦合馈入部26改变为图7中第一耦合馈入部124及第二耦合馈入部126。

天线120包括辐射体22、第一耦合馈入部124、第二耦合馈入部126以及接地部28。由于天线120的辐射体22以及接地部28与图1中天线20的设置(形状、尺寸、位置等)相同，故在此不再赘述。

在本实施方式中，天线120的第一耦合馈入部124与第二耦合馈入部126结构相同，且二者与辐射体22同轴对称。天线120的第一耦合馈入部124设置于基板10的第一表面102，包括馈入部241、匹配部243以及耦合部1245。其中馈入部241及匹配部243与图1所示的天线20的馈入部241与匹配部243相同，故不再赘述。耦合部1245包括第一耦合单元1245a、第二耦合单元1245b及第三耦合单元1245c，用于将电流耦合至辐射体22以及改善隔离度。在本实施方式中，第一耦合单元1245a、第二耦合单元1245b及第三耦合单元1245c均呈长条形，其中第一耦合单元1245a与第三耦合单元1245c分别垂直连接于第二耦合单元1245b的两端且背离辐射体22方向同向延伸，第一耦合单元1245a略短于第三耦合单元1245c。在本实施方式中，第二耦合单元1245b位于辐射体22所形成的矩形在第一表面102的投影的内侧且平行于辐射体22的第三辐射部225，第一耦合单元1245a及第三耦合单元1245c与辐射体22的第三辐射部225在基板10的第一表面102上的投影部分重叠，辐射体22分别与第一耦合单元1245a及第三耦合单元1245c之间因基板10的隔断而产生间隙，这样可以使耦合部1245能够将在特定频率上耦合的电流集中在辐射体22上，并产生共振和辐射，从而减少大量电流耦合至第二耦合馈入部126，进而达到改善隔离度的效果。需要注意的是，天线120的第一耦合馈入部124的耦合部1245的形状并不限于上述所构成的形状，只要满足能将电流耦合至辐射体22这个条件，耦合部1245可以设计成其它形状，如本发明的其它实施方式所示。在本实施方式中，由于第二耦合馈入部126与第一耦合馈入部124结构相同，且二者与辐射体22同轴对称，故对于第二耦合馈入部126在此不再赘述。

请参阅图9，为本发明天线120第二实施方式的耦合馈入部124与126的尺寸示意图。

在本实施方式中，天线120的第一耦合馈入部124的耦合部1245的第一耦合单元1245a的长度与宽度分别为4毫米、1毫米，第二耦合单元1245b的长度与宽度分别为3毫米、1毫米，第三耦合单元1245c的长度与宽度分别为5毫米、1毫米。第二耦合馈入部126的各部分尺寸与第一耦合馈入部124的各部分尺寸相同，且第一耦合馈入部124的第三耦合单元1245c与第二耦合馈入部126的第三耦合单元的间距为14毫米。

请参阅图10，所示为本发明天线120第二实施方式的回波损耗(Return loss)与隔离度(Isolation)的测试图。如图所示，曲线a、b分别为第一耦合馈入部124与第二耦合馈入部126的回波损耗的测试图，曲线c为隔离度的测试图，因天线120结构对称，故曲线a、b基本相同，采用图7与图8中这种设计方式可以使得天线120可以覆盖到长期演进(Long Term Evolution，LTE)标准下的2.3GHz～2.4GHz频段并达成多输入输出天线的效应，且在这个频段下的回波损耗的衰减幅度均小于-10dB，符合行业标准，同时在这个频段下具有较好的隔离度，从而极大地提高了天线120的辐射性能。

请参阅图11与图12，所示分别为本发明天线220第三实施方式的正面及反面示意图。在本实施方式中，天线220与图1和图2所示的天线20大致相同，差别仅在于：将图1中第一耦合馈入部24及第二耦合馈入部26改变为图11中第一耦合馈入部224及第二耦合馈入部226。

天线220包括辐射体22、第一耦合馈入部224、第二耦合馈入部226以及接地部28。由于天线220的辐射体22以及接地部28与图1中天线20的设置(形状、尺寸、位置等)相同，故在此不再赘述。

在本实施方式中，天线220的第一耦合馈入部224与第二耦合馈入部226结构相同，且二者与辐射体22同轴对称。天线220的第一耦合馈入部224设置于基板10的第一表面102，包括馈入部241、匹配部243以及耦合部2245。其中馈入部241及匹配部243与图1所示的天线20的馈入部241与匹配部243相同，故不再赘述。耦合部2245包括均呈长条形的第一耦合单元2245a与第二耦合单元2245b，用于将电流耦合至辐射体22以及改善隔离度。在本实施方式中，第二耦合单元2245b的一端与第一耦合单元2245a的中部垂直相连，第二耦合单元2245b的另一端与匹配部243电性相连。第一耦合单元2245a与第二耦合单元2245b形成“T”形。在本实施方式中，第一耦合单元2245a与辐射体22的第三辐射部225在基板10的第一表面102上的投影部分重叠，二者之间因基板10的隔断而产生间隙，这样可以使耦合部2245能够将在特定频率上耦合的电流集中在辐射体22上，并产生共振和辐射，从而减少大量电流耦合至第二耦合馈入部226，进而达到改善隔离度的效果。需要注意的是，天线220的第一耦合馈入部224的耦合部2245的形状并不限于上述形状，只要满足能将电流耦合至辐射体22这个条件，耦合部2245可以设计成其它形状，如本发明的其它实施方式所示。在本实施方式中，由于第二耦合馈入部226与第一耦合馈入部224结构相同，且二者与辐射体22同轴对称，故对于第二耦合馈入部226在此不再赘述。

请参阅图13，为本发明天线220第三实施方式的耦合馈入部224与226的尺寸示意图。

在本实施方式中，天线220的第一耦合馈入部224的耦合部2245的第一耦合单元2245a的长度与宽度分别为6毫米、1毫米，第二耦合单元2245b的长度与宽度分别为2毫米、1毫米，第二耦合单元2245b的一端与第一耦合单元2245a的垂直连接处距离第一耦合单元2245a的两端均为2.5毫米。第二耦合馈入部226的各部分尺寸与第一耦合馈入部224的各部分尺寸相同，且第一耦合馈入部224的第二耦合单元2245a与第二耦合馈入部226的第二耦合单元的间距为14毫米。

请参阅图14，所示本发明天线220第三实施方式的回波损耗(Return loss)与隔离度(Isolation)的测试图。如图所示，曲线a、b分别为第一耦合馈入部224与第二耦合馈入部226的回波损耗的测试图，曲线c为隔离度的测试图，因天线220结构对称，故曲线a、b基本相同，采用图11与图12中这种设计方式可以使得天线220可以覆盖到长期演进(Long Term Evolution，LTE)标准下的2.3GHz～2.4GHz频段并达成多输入输出天线的效应，且在这个频段下的回波损耗的衰减幅度均小于-10dB，符合行业标准，同时在这个频段下具有较好的隔离度，从而极大地提高了天线220的辐射性能。

请参阅图15与图16，所示分别为本发明天线320第四实施方式的正面及反面示意图。在本实施方式中，天线320与图1和图2所示的天线20大致相同，差别仅在于：将图1中第一耦合馈入部24及第二耦合馈入部26改变为图15中天线320的第一耦合馈入部324及第二耦合馈入部326。

天线320包括辐射体22、第一耦合馈入部324、第二耦合馈入部326以及接地部28。由于天线320的辐射体22以及接地部28与图1中天线20的设置(形状、尺寸、位置等)相同，故在此不再赘述。

在本实施方式中，天线320的第一耦合馈入部324与第二耦合馈入部326结构相同，且二者与辐射体22同轴对称。天线320的第一耦合馈入部324设置于基板10的第一表面102，包括馈入部241、匹配部243以及耦合部3245。其中馈入部241及匹配部243与图1所示的天线20的馈入部241与匹配部243相同，故不再赘述。耦合部3245包括均呈长条形的第一耦合单元3245a与第二耦合单元3245b，用于将电流耦合至辐射体22以及改善隔离度。在本实施方式中，第二耦合单元3245b的一端与第一耦合单元3245a垂直相连，第二耦合单元3245b的另一端与匹配部243电性相连。第一耦合单元3245a与第二耦合单元3245b共同形成“L”形。在本实施方式中，第一耦合单元3245a与辐射体22的第三辐射部225在基板10的第一表面102上的投影部分重叠，二者之间因基板10的隔断而产生间隙，这样可以使耦合部3245能够将在特定频率上耦合的电流集中在辐射体22上，并产生共振和辐射，从而减少大量电流耦合至第二耦合馈入部326，进而达到改善隔离度的效果。需要注意的是，天线320的第一耦合馈入部324的耦合部3245的形状并不限于上述形状，只要满足能将电流耦合至辐射体22这个条件，耦合部3245可以设计成其它形状，如本发明的其它实施方式所示。在本实施方式中，由于第二耦合馈入部326与第一耦合馈入部324结构相同，且二者与辐射体22同轴对称，故对于第二耦合馈入部326在此不再赘述。

请参阅图17，为本发明天线320第四实施方式的耦合馈入部324与326的尺寸示意图。

在本实施方式中，天线320的第一耦合馈入部324的耦合部3245的第一耦合单元3245a的长度与宽度分别为4毫米、1毫米，第二耦合单元3245b的长度与宽度分别为3毫米、1毫米。第二耦合馈入部326的各部分尺寸与第一耦合馈入部324的各部分尺寸相同，且第一耦合馈入部324的第二耦合单元3245b与第二耦合馈入部326的第二耦合单元的间距为14毫米。

请参阅图18，所示为本发明天线320第四实施方式的回波损耗(Return loss)与隔离度(Isolation)的测试图。如图所示，曲线a、b分别为第一耦合馈入部324与第二耦合馈入部326的回波损耗的测试图，曲线c为隔离度的测试图，因天线320结构对称，故曲线a、b基本相同，采用这种设计方式可以使得天线320可以覆盖到长期演进(Long Term Evolution，LTE)标准下的2.3GHz～2.4GHz频段并达成多输入输出天线的效应，且在这个频段下的回波损耗的衰减幅度均小于-10dB，符合行业标准，同时在这个频段下具有较好的隔离度，从而极大地提高了天线320的辐射性能。

请参阅图19与图20，所示分别为本发明天线420第五实施方式的正面及反面示意图在本实施方式中，天线420与图1和图2所示的天线20大致相同，差别仅在于：将图2中辐射体22的蜿蜒形状改变为图20中天线420的辐射体422。

天线420包括辐射体422、第一耦合馈入部24、第二耦合馈入部26以及接地部28。由于天线420的第一耦合馈入部24、第二耦合馈入部26以及接地部28与图1中天线20的设置(形状、尺寸、位置等)相同，故在此不再赘述。

在本实施方式中，天线420的辐射体422设置于基板10的第二表面104，包括第一辐射部4221、第二辐射部4223以及第三辐射部4225。第一辐射部4221、第三辐射部4225以及第二辐射部4223依次相连并共同形成蜿蜒状，其中第一辐射部4221与第二辐射部4223均大致呈“S”形蜿蜒，第三辐射部4225的中部具倒“U”形弯折。第一辐射部4221与第二辐射部4223呈轴对称，且弯折方向相对，第三辐射部4225的一端与第一辐射部4221的一端垂直相连，第三辐射部4225的另一端与第二辐射部4223的一端垂直相连。需要注意的是，天线420的辐射体422的蜿蜒形状并不限于上述形状，只要满足辐射体422的蜿蜒长度等于辐射体422所辐射出电磁波信号波长的二分之一这个条件，天线420的辐射体422可以设计成其他的蜿蜒形状，如本发明的其它实施方式所示。

请参阅图21，为本发明天线420第五实施方式的辐射体422的尺寸示意图。

在本实施方式中，天线420的辐射体422的第一辐射部4221的长度与宽度分别大约为9+3+7.7+3+7.7+3＝33.4毫米、1毫米，第二辐射部4223的尺寸与第一辐射部4221相同，第三辐射部4225的长度与宽度分别为10.5+5+4+5+10.5＝35毫米、1毫米。

请参阅图22，所示为本发明天线420第五实施方式的回波损耗(Return loss)与隔离度(Isolation)的测试图。如图所示，曲线a、b分别为第一耦合馈入部24与第二耦合馈入部26的回波损耗的测试图，曲线c为隔离度的测试图，因天线420结构对称，故曲线a、b基本相同，采用图19与图20中这种设计方式可以使得天线420可以覆盖到长期演进(Long Term Evolution，LTE)标准下的2.3GHz～2.4GHz频段并达成多输入输出天线的效应，且在这个频段下的回波损耗的衰减幅度均小于-10dB，符合行业标准，同时在这个频段下具有较好的隔离度，从而极大地提高了天线420的辐射性能。

请参阅图23与图24，所示分别为本发明天线520第六实施方式的正面及反面示意图。在本实施方式中，天线520与图15和图16所示的天线320大致相同，其仅是将图16中辐射体22从基板10的第二表面104移至第一表面102成为辐射体522，同时适应性的改变了辐射体522与本实施方式中第一耦合馈入部524及第二耦合馈入部526的位置关系。

在本实施方式中，天线520包括辐射体522、第一耦合馈入部524、第二耦合馈入部526以及接地部28。其中，天线520的辐射体522、第一耦合馈入部524、第二耦合馈入部526以及接地部28的蜿蜒形状分别与图15与图16中天线320的辐射体22、第一耦合馈入部324、第二耦合馈入部326相同，故在此不再对其形状进行赘述。

在本实施方式中，天线520的辐射体522设置于基板10的第一表面102，包括第一辐射部5221、第二辐射部5223以及第三辐射部5225，用于辐射电磁波信号。

在本实施方式中，天线520的第一耦合馈入部524与第二耦合馈入部526结构相同，且二者与辐射体522同轴对称。天线520的第一耦合馈入部524设置于基板10的第一表面102，包括馈入部241、匹配部243以及耦合部5245。其中馈入部241及匹配部243与图1所示的天线20的馈入部241与匹配部243相同，故不再赘述。耦合部5245包括第一耦合单元5245a与第二耦合单元5245b，用于将电流耦合至辐射体522以及改善隔离度。在本实施方式中，第一耦合单元5245a位于辐射体522的外侧且与辐射体522的第三辐射部5225间隔一定距离(如0.5毫米)平行，这样可以使耦合部5245能够将在特定频率上耦合的电流集中在辐射体522上，并产生共振和辐射，从而减少大量电流耦合至第二耦合馈入部526，进而达到改善隔离度的效果。电流通过第一耦合单元5245a与第三辐射部5225之间的边缘进行耦合，这样可以使得在特定频率上耦合的电流能够集中在辐射体522上，并产生共振和辐射，从而减少电流耦合至第二耦合馈入部526，进而达到改善隔离度的效果。在本实施方式中，由于天线520的第一耦合馈入部524与第二耦合馈入部526结构相同，且二者与辐射体522同轴对称，故对于第二耦合馈入部526在此不再赘述。

请参阅图25，为本发明天线520第六实施方式的辐射体522与耦合馈入部524、526的尺寸示意图。

在本实施方式中，天线520的辐射体522的第一辐射部5221的长度与宽度分别为5+10.1＝15.1毫米、1毫米，第二辐射部5223的长度与宽度分别为15.1毫米、1毫米，第三辐射部5225的长度与宽度分别为4+14+4＝18毫米、1毫米。天线520的第一耦合馈入部524的耦合部5245的第一耦合单元5245a的长度与宽度分别为4毫米、1毫米，第二耦合单元5245b的长度与宽度分别为3毫米、1毫米。第二耦合馈入部526的各部分尺寸与第一耦合馈入部524的各部分尺寸相同，且第一耦合馈入部524的第二耦合单元5245b与第二耦合馈入部526的第二耦合单元的间距为14毫米。

请参阅图26，所示为本发明天线520第六实施方式的回波损耗(Return loss)与隔离度(Isolation)的测试图。如图所示，曲线a、b分别为第一耦合馈入部524与第二耦合馈入部526的回波损耗的测试图，曲线c为隔离度的测试图，因天线20结构对称，故曲线a、b基本相同，采用图23与图24中这种设计方式可以使得天线520可以覆盖到长期演进(Long Term Evolution，LTE)标准下的2.3GHz～2.4GHz频段并达成多输入输出天线的效应，且在这个频段下的回波损耗的衰减幅度均小于-10dB，符合行业标准，同时在这个频段下具有较好的隔离度，从而极大地提高了天线520的辐射性能。

本发明通过设置辐射体22、422、522的蜿蜒长度等于所辐射出电磁波信号的波长的二分之一，以及设置呈轴对称且与辐射体22、422、522之间存在特定间隙的第一耦合馈入部24、124、224、324、524与第二耦合馈入部26、126、226、326、526，即单支天线利用两个耦合馈入部将电磁波信号以耦合方式馈入至辐射体的设计方式，既能达到多输入输出天线的效应，又具有面积小、隔离度好的优点。

Claims

1.一种天线，设置于基板上，其特征在于，所述天线包括：

辐射体，长度等于所述辐射体所辐射出电磁波信号的波长的二分之一；及

两个耦合馈入部，每个耦合馈入部均包括相互连接的馈入部与耦合部，所述两个耦合馈入部的馈入部分别通过相连接的耦合部将电磁波信号馈入至所述辐射体以达到多输入输出天线的效应，每个耦合部与所述辐射体之间设有间隙以改善所述多输入输出天线的隔离度。

2.如权利要求1所述的天线，其特征在于，所述辐射体呈轴对称，所述两个耦合馈入部与所述辐射体同轴对称。

3.如权利要求2所述的天线，其特征在于，每个耦合馈入部还包括匹配部，电性连接于所述馈入部与所述耦合部之间，用于所述馈入部与所述耦合部之间的阻抗匹配。

4.如权利要求3所述的天线，其特征在于，所述基板包括相对设置的第一表面与第二表面，所述两个耦合馈入部设置于所述第一表面，所述辐射体设置于所述第二表面。

5.如权利要求4所述的天线，其特征在于，所述辐射体在所述第一表面的投影与每个耦合部部分重叠，所述辐射体与每个耦合部之间因所述基板的隔断而产生所述间隙。

6.如权利要求5所述的天线，其特征在于，所述辐射体包括呈“L”形的第一辐射部、呈“L”形的第二辐射部以及呈长条形的第三辐射部，所述第一辐射部、所述第三辐射部以及所述第二辐射部依次相连共同形成具缺口的矩形。

7.如权利要求6所述的天线，其特征在于，所述每个耦合馈入部的耦合部均包括均呈长条形的第一耦合单元、第二耦合单元及第三耦合单元，其中所述第一耦合单元与所述第三耦合单元分别位于所述第二耦合单元的两侧且相互平行，所述第一耦合单元与所述第二耦合单元垂直相连共同形成“L”形，所述第二耦合单元与所述第三耦合单元垂直相连共同形成“T”形，所述第一耦合单元与所述第三辐射部在所述第一表面的投影部分重叠，二者之间因所述基板的隔断而产生所述间隙。

8.如权利要求6所述的天线，其特征在于，所述每个耦合馈入部的耦合部均包括均呈长条形的第一耦合单元、第二耦合单元及第三耦合单元，其中所述第一耦合单元与所述第三耦合单元分别垂直连接于所述第二耦合单元的两端且背离辐射体方向同向延伸，所述第一耦合单元略短于所述第三耦合单元，所述第一耦合单元及所述第三耦合单元与所述第三辐射部在所述第一表面的投影部分重叠，所述第一耦合单元及所述第三耦合单元与所述第三辐射部之间因所述基板的隔断而产生所述间隙。

9.如权利要求6所述的天线，其特征在于，所述每个耦合馈入部的耦合部均包括均呈长条形的第一耦合单元与第二耦合单元，所述第一耦合单元与所述第二耦合单元垂直相连共同形成“T”形，且所述第一耦合单元与所述第三辐射部在所述第一表面的投影部分重叠，二者之间因所述基板的隔断而产生所述间隙。

10.如权利要求6所述的天线，其特征在于，所述每个耦合馈入部的耦合部均包括均呈长条形的第一耦合单元与第二耦合单元，所述第一耦合单元与所述第二耦合单元垂直相连共同形成“L”形，且所述第一耦合单元与所述第三辐射部在所述第一表面的投影部分重叠，二者之间因所述基板的隔断而产生所述间隙。

11.如权利要求5所述的天线，其特征在于，所述辐射体包括呈“S”形的第一辐射部、呈“S”形的第二辐射部以及呈“U”形弯折的第三辐射部，所述第一辐射部、所述第三辐射部以及所述第二辐射部依次相连共同形成蜿蜒状。

12.如权利要求11所述的天线，其特征在于，所述每个耦合馈入部的耦合部均包括均呈长条形的第一耦合单元、第二耦合单元及第三耦合单元，其中所述第一耦合单元与所述第三耦合单元分别位于所述第二耦合单元的两侧且相互平行，所述第一耦合单元与所述第二耦合单元垂直相连共同形成“L”形，所述第二耦合单元与所述第三耦合单元垂直相连共同形成“T”形，二者之间因所述基板的隔断而产生所述间隙。

13.如权利要求3所述的天线，其特征在于，所述两个耦合馈入部与所述辐射体同时设置于所述基板的同一个表面。

14.如权利要求13所述的天线，其特征在于，所述辐射体包括呈“L”形的第一辐射部、呈“L”形的第二辐射部以及呈长条形的第三辐射部，所述第一辐射部、所述第三辐射部以及所述第二辐射部依次相连共同形成具缺口的矩形。

15.如权利要求14所述的天线，其特征在于，所述每个耦合馈入部的耦合部均包括均呈长条形的第一耦合单元及第二耦合单元，所述第一耦合单元与所述第二耦合单元垂直相连共同形成“L”形。

16.如权利要求15所述的天线，其特征在于，所述每个耦合部的第一耦合单元均分别平行于所述第三辐射部，二者之间形成所述间隙。