CN103811867A

CN103811867A - 一种天线及终端

Info

Publication number: CN103811867A
Application number: CN201410064872.4A
Authority: CN
Inventors: 林辉
Original assignee: Lenovo Beijing Ltd
Current assignee: Lenovo Beijing Ltd
Priority date: 2014-02-25
Filing date: 2014-02-25
Publication date: 2014-05-21

Abstract

本发明涉及通信技术领域，公开了一种天线及终端，以解决现有技术中在降低SAR值时，导致天线输出功率降低的技术问题，该天线包括：天线主体；馈源，所述馈源与所述天线主体耦合馈电，所述馈源与所述天线主体的接地端之间形成信号的收发回路。

Description

一种天线及终端

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种天线及终端。

背景技术

随着全球信息化技术的发展，终端已经完全渗入人们的生活。其中，手机已经成为大多数人所采用的快捷沟通方式；数据卡也成为商务人士不可或缺的工具之一。这些终端的使用，在给人们的生活带来便捷的同时，也带来了一些隐患。当人们使用这些终端时，这些终端都会向基站发送无线电波，而这些无线电波会对人体产生辐射，故而，在终端设计中，降低终端工作时对人体的辐射，是一个至关重要的方面。

SAR（Specific Absorbtion Ratio：电磁波吸收比值）是测量人体在使用终端时，所吸收的射频能量的数量单位，也就是用于表征终端对人体的辐射度。而终端的另一个被人们所关注的性能则为TRP（Total Radiated Power：总辐射功率），TRP反映的是天线远场的辐射性能。

在现有技术中，为了降低SAR值，存在如下两种方案：

（1）在终端中采用SAR值较低的PIFA（Planar Inverted F Antenna：平面倒F）天线，然后将天线放置在终端底部，如果在设计后期发现SAR值超标的话，那么降低天线的输出功率也就是TRP值来降低SAR值；

（2）在移动终端的表面涂上吸波材料或者防辐射层等，用以防止辐射。

本申请发明人发现现有技术中至少存在如下问题：

（1）由于在现有技术一中，采用的是通过降低TRP值也就是降低天线输出功率的技术方案来达到降低SAR值的技术效果，故而存在着影响天线输出功率、故而影响终端信号发送的技术问题；

（2）由于在现有技术二中，采用的是通过吸波材料或防辐射层来吸收辐射从而降低SAR值，而吸波材料和防辐射层在吸收辐射时，也会吸收有用信号，故而存在着降低天线输出功率、影响终端信号发送的技术问题。

发明内容

本发明实施例提供一种天线及终端，以解决现有技术中在降低SAR值时，导致天线输出功率降低的技术问题。

第一方面，本发明实施例提供一种天线，包括:天线主体；馈源，所述馈源与所述天线主体耦合馈电，所述馈源与所述天线主体的接地端之间形成信号的收发回路。

结合第一方面，在第一种可能的实现方式中，所述馈源包含第一子枝节，所述第一子枝节与所述天线主体之间的夹角小于预设角度值。

结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述第一子枝节与所述天线主体平行。

结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述第一子枝节与所述天线主体之间的距离大于等于第一阈值且小于等于第二阈值。

结合第一方面，在第四种可能的实现方式，所述天线主体具体为：所述天线主体具体为：IFA天线、LOOP天线、单极天线、微带天线或PIFA天线中的任意一种天线。

结合第一方面或第一方面的第一至四种可能的实现方式中的任意一种可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，所述馈源和所述接地端之间的距离与所述天线的电磁波吸收比值SAR的最高值呈反比关系。

第二方面，本发明实施例提供一种终端，包括：壳体；电路板，设置于所述壳体表面或者内部；本发明任一实施例所介绍的天线，设置于所述电路板；处理器，连接于所述天线，用于对所述天线的收发信号进行处理。

本发明有益效果如下：

由于在本发明实施例中提供了一种天线，该天线包括天线主体和馈源，而馈源与天线主体耦合馈电，进而能够分散馈电点的电流，从而降低了SAR值，也即达到了在降低SAR值时，不影响天线输出功率的技术效果。

附图说明

图1为本发明实施例第一方面的天线的结构图；

图2为本发明实施例第一方面的天线中馈源的第一子枝节与天线主体之间的夹角示意图；

图3为本发明实施例第二方面的终端的结构图。

具体实施方式

针对现有技术中存在的在降低SAR值时，导致天线输出功率降低的技术问题，本发明实施例这里提出一种天线，包括：天线主体；馈源，所述馈源与所述天线主体耦合馈电，所述馈源与所述天线主体的接地端之间形成信号的收发回路，由于馈源与天线主体耦合馈电，进而能够分散馈电点的电流，从而降低了SAR值，也即达到了在降低SAR值时，不影响天线输出功率的技术效果。

下面将结合各个附图对本发明实施例技术方案的主要实现原理、具体实施方式及其对应能够达到的有益效果进行详细地阐述。

本文中的终端，可以是无线终端也可以是有线终端，无线终端可以是指向用户提供语音和/或数据连通性的设备，具有无线连接功能的手持式设备、或连接到无线调制解调器的其他处理设备。无线终端可以经无线接入网（例如，RAN，Radio Access Network）与一个或多个核心网进行通信，无线终端可以是移动终端，如移动电话（或称为“蜂窝”电话）和具有移动终端的计算机，例如，可以是便携式、袖珍式、手持式、计算机内置的或者车载的移动装置，它们与无线接入网交换语言和/或数据。例如，个人通信业务（PCS，PersonalCommunication Service）电话、无绳电话、会话发起协议（SIP）话机、无线本地环路（WLL，Wireless Local Loop）站、个人数字助理（PDA，Personal DigitalAssistant）等设备。无线终端也可以称为系统、订户单元（Subscriber Unit）、订户站（Subscriber Station），移动站（Mobile Station）、移动台（Mobile）、远程站（Remote Station）、接入点（Access Point）、远程终端（Remote Terminal）、接入终端（Access Terminal）、用户终端（User Terminal）、用户代理（User Agent）、用户设备（User Device）、或用户装备（User Equipment）。

第一方面，本发明实施例提供一种天线，请参考图1，具体包括：

天线主体10；

馈源11，所述馈源11与所述天线主体10耦合馈电，所述馈源11与所述天线主体10的接地端10a之间形成信号的收发回路。馈源11用于发送或者接收信号，耦合馈电指的是指在通信等领域内的不接触但有一定的小的距离的两个电路元件或电路网络之间通过耦合的方式进行电能量的传导。使得其中的一个元件不与电能量传导系统有直接接触的情况下获得能量。

在具体实施过程中，天线主体10可以为多种类型的天线，下面列举其中的两种进行介绍，当然，在具体实施过程中，不限于以下两种情况。

第一种，所述天线主体10具体为：IFA天线。

IFA天线指的是倒F天线，是在ILA天线的基础上，多加一个接地馈点形成的天线，IFA具有体积小的优点。

第二种，所述天线主体10具体为：LOOP天线。

LOOP天线指的是将一根金属导线绕成一定形状，如圆形、方形、三角形等，以导体两端作为输出端的结构，绕制多圈（例如：螺旋状或重叠绕制）的称为多圈环天线。

根据LOOP天线的周长L相对与波长λ的大小，LOOP天线可分为电大环（L≥λ）、中等环（λ/4≤L≤λ）和电小环（L<λ/4）三类。电小环天线是实际中应用最多的，如收音机中的天线、便携式电台接受天线、无线电导航定位天线、场强计的探头天线等。电大环天线主要用作定向阵列天线的单元。

LOOP天线的终端负载阻抗可以为零，也可以等于环的特性阻抗，其上的电流分布和平行传输线类似。电小环上的电流近似按等幅同相分布。电大环上电流为驻波分布。当端接负载的阻抗等于环的特性阻抗时，环上的电流为行波分布。

依据电磁辐射的二重性原理，电小环和垂直于环面放置的小电偶极天线的辐射场除将电和磁的量互换外都是类似的，即在环面的平面上方向图是圆，环轴所在平面上方向图是8字形,沿环轴方向的辐射为零。

环可以是空心的或磁芯的；单匝的或多匝的。辐射场与环的面积、匝数和环上的电流成正比，与工作波长的平方和距离成反比；与环的形状关系不大。

第三种，所述天线主体10具体为：单极天线。

单极天线指的是竖直的具有四分之一波长的天线，该天线安装在一个接地平面上，它可以是实际地面，也可以是诸如搭载工具车体等人造接地面上。单极天线的馈电是在下端点使用同轴电缆进行的，馈线的接地导体与平台相连接。

在自由空间中，四分之一波长单极天线在垂直平面上的辐射方向图与半波偶极天线在垂直平面中的方向图形状相似，但没有地下辐射。在水平面上，垂直单极天线是全向性的。

四分之一波长单极天线根部的输入阻抗为偶极天线阻抗的一半。辐射功率也为偶极天线的一半。

在某些移动和便携设备上，四分之一的波长还是太大了，在这种情况下可以用增加天线的电感来增加天线的电气长度，这种做法在天线的根部和中部都可以进行，或者也可以将整个天线做成线圈状。

第四种，所述天线主体10具体为：微带天线。

微带天线（microstrip antenna）指的是在一个薄介质基片上，一面附上金属薄层作为接地板，另一面用光刻腐蚀方法制成一定形状的金属贴片，利用微带线或同轴探针对贴片馈电构成的天线。微带天线分2种：①贴片形状是一细长带条，则为微带振子天线。②贴片是一个面积单元时，则为微带天线。如果把接地板刻出缝隙，而在介质基片的另一面印制出微带线时，缝隙馈电，则构成微带缝隙天线。

微带天线一般应用在1～50GHz频率范围，特殊的天线也可用于几十兆赫。和常用微波天线相比，有如下优点：

（1）体积小，重量轻，低剖面，能与载体(如飞行器)共形；

（2）电性能多样化。不同设计的微带元，其最大辐射方向可以从边射到端射范围内调整；易于得到各种极化；

（3）易集成。能和有源器件、电路集成为统一的组件。

第五种，所述天线主体10具体为：PIFA天线。

PIFA天线是由微带天线演变而来的，指的是平面倒F天线，PIFA天线的操作长度只有四分之一操作波长，而且在其结构中已经包含有接地金属面，可以降低对接地金属面的敏感度。另一方面，PIFA天线制作成本低，并且可以直接与PCB电路板焊接在一起。PIFA天线的金属导体可以使用线状或是片状，若金属导体为片状，则可设计为SMD（Surface Mounted Devices：表面贴装器件）组件来焊接在电路板上达到隐藏天线的目的。为了防止金属片与接地金属面之前产生短路，通常会在金属片与接地金属面之间加入绝缘介质，如果使用介质常数(Dielectric CONstant)较高的绝缘介质则可以缩小PIFA天线的尺寸。

可选的，请参考图2，所述馈源11包含第一子枝节11a，所述第一子枝节11a与所述天线主体10之间的夹角20小于预设角度值。

在具体实施过程中，预设角度值通常为接近0°的角度值，例如：0°、2°、5°、10°等等，通常可以为0°～10°内的任意值，对此本发明实施例不再详细列举并且不作限制。

在这种情况下，能够提高馈源11和天线主体10的耦合长度，进而提高耦合馈电的效果。

可选的，所述第一子枝节11a与所述天线主体10平行，也即第一子枝节11a与天线主体10之间的夹角为0度。

在这种情况下，能够保证在第一子字节11a长度一定的情况下，馈源11和天线主体10之间具有最长的耦合长度。

第一子枝节11a与所述天线主体10之间的距离应大于等于第一阈值且小于等于第二阈值。可选的，所述第一子枝节11a与所述天线主体10之间的距离为：0.5mm～1mm。

通常情况下，在制造天线的时候第一子枝节11a和天线主体10之间的距离会存在制造误差，如果第一子枝节11a与天线主体10之间的距离小于0.5mm话，则可能导同批次所制造的多个天线之间的误差较大，降低产品的一致性；例如：如果规定第一子枝节11a和天线主体10之间的距离为0.2mm，但是制造出来的距离为：0.3mm，则误差为50%；而如果规定第一子枝节11a和天线主体10之间的距离为0.5mm，但是制造出来的距离为：0.6mm，则误差仅为20%；而如果第一子枝节11a和天线主体10之间的距离过大，则会降低天线主体10和馈源11之间的耦合馈电性能，故而如果第一子枝节11a与所述天线主体10之间的距离为：0.5mm～1mm的话，既能够保证制造产品的一致性，同时又能够保证天线主体10和馈源11之间的耦合馈电性能。

可选的，所述馈源11和所述接地端10a之间的距离与所述天线的电磁波吸收比值SAR的最高值呈反比关系。

故而在具体实施过程中，为了保证尽可能的降低天线的SAR，可以将馈源11与接地点10a之间的距离设置的尽量远，例如：馈源11设置于天线主体10左下角、接地点10a设置于天线主体10右上角；又例如：馈源11设置于天线主体10左上角、接地点10a设置于天线主体10右下角等等，本发明实施例不作限制。

第二方面，基于同一发明构思，本发明实施例提供一种终端，请参考图3，包括：

壳体30；

电路板31，设置于所述壳体30表面或者内部；

本发明任一实施例所介绍的天线32，设置于所述电路板31；

处理器33，连接于所述天线32，用于对所述天线32的收发信号进行处理。

由于本发明实施例第二方面所介绍的终端，为设置有本发明实施例第一方面所介绍的天线的终端，故而基于本发明实施例第一方面所介绍的天线，本领域所属技术人员能够了解本发明实施例第二方面介绍的终端的具体结构及变形，故而在此不再详细介绍，凡是设置有本发明实施例第一方面所介绍的天线的终端都属于本发明欲保护的范围。

本发明的一个或多个实施例，至少具有以下有益效果：

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明实施例的精神和范围。这样，倘若本发明实施例的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims

1.一种天线，包括:

天线主体；

馈源，所述馈源与所述天线主体耦合馈电，所述馈源与所述天线主体的接地端之间形成信号的收发回路。

2.如权利要求1所述的天线，其特征在于，所述馈源包含第一子枝节，所述第一子枝节与所述天线主体之间的夹角小于预设角度值。

3.如权利要求2所述的天线，其特征在于，所述第一子枝节与所述天线主体平行。

4.如权利要求2所述的天线，其特征在于，所述第一子枝节与所述天线主体之间的距离大于等于第一阈值且小于等于第二阈值。

5.如权利要求1所述的天线，其特征在于，所述天线主体具体为：IFA天线、LOOP天线、单极天线、微带天线或PIFA天线中的任意一种天线。

6.如权利要求1-5任一所述的天线，其特征在于，所述馈源和所述接地端之间的距离与所述天线的电磁波吸收比值SAR的最高值呈反比关系。

7.一种终端，包括：

壳体；

电路板，设置于所述壳体表面或者内部；

如权利要求1-6任一权项所述的天线，设置于所述电路板；

处理器，连接于所述天线，用于对所述天线的收发信号进行处理。