CN103915675A - 天线装置 - Google Patents

Abstract

本发明适用于射频天线领域，提供一种天线装置，包括功率分配器，所述功率分配器包括至少两个功率输出支路，其中所述至少两个功率输出支路中至少有两个功率输出支路传输高频信号，所述至少两个功率输出支路中至少有一个功率输出支路传输低频信号，所述功率输出支路的馈点处均连接有满足高低频信号传输要求的辐射天线。本发明技术方案将需要发射的高频信号通过功率分配器至少分配到两路辐射天线中发射，从而出现了多个SAR热点，这样就可以使得总热点变大、变均匀，从而达到降低人体SAR值的目的。

Description

天线装置

技术领域

本发明属于射频天线领域，尤其涉及一种天线装置。

背景技术

移动终端天线技术中有一关键指标SAR值（Specific Absorption Rate、电磁辐射比吸收率），所谓SAR值，即以任意6分钟记时平均，每公斤人体组织吸收的电磁辐射能量（瓦），间接反映了移动终端天线辐射对人体的影响。随着通信技术的发展，越来越多的运营商对无线性能的衡量标准从单纯要求人头SAR（即人的头部软组织吸收电磁辐射的比率），开始转向既要求人头SAR值又要求人体SAR值（即整个人体组织吸收电磁辐射的比率）。为了降低人体SAR值，可以使用的技术方案是：通过在设备的电路板上开槽，利用接地面曲流技术达到曲流降频效果，从而降低天线辐射，但是根据实际工程要求，包括布线和布局的限制，无法实现在电路板上任意开槽，这种技术在电路板布局资源有限的移动终端上很难应用；或者，使用光子带隙结构（EBG）的材料的天线，但是，光子带隙结构材料需要周期性结构，尺寸较大，无法应用在移动终端设备上，而且成本也很高。因此目前，在移动终端设备上，还并未出现一种能够同时降低人头SAR值和人体SAR值的解决方案。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提供一种天线装置，旨在解决现有的移动终端的天线无法进一步降低人体SAR值的技术问题。

第一方面，所述天线装置包括功率分配器，所述功率分配器至包括少两个功率输出支路，其中所述至少两个功率输出支路中至少有两个功率输出支路传输高频信号，所述至少两个功率输出支路中至少有一个功率输出支路传输低频信号，所述功率输出支路的馈点处均连接有满足高低频信号传输要求的辐射天线。

在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述功率分配器按照高频信号功率值大小均匀分配输出高频信号，或者按预定比例分配输出高频信号。

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，所述所有功率输出支路中只有一支路输出低频信号。

结合第一方面或第一方面的第一种可能的实现方式或第一方面的第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述功率分配器仅包括两个功率输出支路，其中一支路输出高频信号，另一支路同时输出高频信号和低频信号。

结合第一方面的第三种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，所述单独输出高频信号的功率输出支路上还设有用于减少对另一功率输出支路中低频信号干扰的隔离电路。

结合第一方面的第四种可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，所述隔离电路包括串接在功率输出支路的隔离电容以及连接在所述隔离电容与地之间的隔离电感。

结合第一方面或第一方面的第一种可能的实现方式或第一方面的第二种可能的实现方式或第一方面的第三种可能的实现方式或第一方面的第四种可能实现的方式或第一方面的第五种可能实现的方式，在第六种可能实现的方式中，所述功率输出支路相邻馈点之间的距离大于一阈值。

由于天线SAR值主要是由高频信号决定，现有的移动终端天线，无论将馈电放在电路板的哪一侧，由于只有一路辐射天线，因此高频信号会过于集中，必然会出现SAR热点集中的问题，使得无法降低人体SAR值，而在上述方案中，将移动终端需要发射的高频信号通过功率分配器至少分配到两路辐射天线中发射，从而出现了多个SAR热点，这样就可以使得总热点变大、变均匀，从而达到降低人体SAR值的目的，另一方面，由于本是发明技术方案采用了多路辐射天线，也可以降低人体对天线信号的影响，亦即降低了人体对通话质量的影响。

附图说明

图1是本发明第一实施例提供的天线装置的结构图；

图2是本发明第二实施例提供的天线装置的结构图；

图3是本发明第二实施例中现有天线的结构图；

图4是本发明第三实施例提供的移动终端的结构图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

实施例一：

图1示出了本发明第一实施例提供天线装置的结构，为了便于说明仅示出了与本发明实施例相关的部分。

本实施例提供的天线装置包括功率分配器101，所述功率分配器包括至少两个功率输出支路，其中所述至少两个功率输出支路中至少有两个功率输出支路传输高频信号，所述至少两个功率输出支路中至少有一个功率输出支路传输低频信号，所述功率输出支路的馈点处均连接有满足高低频信号传输要求的辐射天线102。

本实施例中，所述的功率分配器101用于将移动终端需要发射的信号按功率分配，使得出现多个SAR热点，这样就可以使得总热点变大、变均匀，从而达到降低人体SAR值的目的。同时，由于本实施例中每一功率输出支路均连接有辐射天线102，可以进一步提高头手模性能，即降低人体对天线信号的影响。所述功率分配器101可以将功率均匀分配到各个功率输出支路上，亦可按照预定比例分配到各个功率输出支路上。

在具体实现时，所述功率分配器可有多种实现方式，比如可以通过设计传输线实现功率分配，包括微带线功率分配器、带状线功率分配器，甚至可以通过同轴腔、耦合器实现功率分配器，本实施例对功率分配器的具体实现方式不作限定，只要能够实现功率分配均在本发明的保护范围之内。

作为优选的实施方式，由于天线SAR值主要是由高频信号决定，因此，为了降低功率分配器的设计难度，只需考虑分配高频信号，功率分配器将高频信号按功率值大小均分或是按预设比例分配到各个功率输出支路，通过辐射天线发送出去，而低频信号可以通过单独的一路辐射天线，或者直接叠加在上述发送高频信号的一路辐射天线中。在设计辐射天线的时，天线形式不固定，只要满足传输对应高低频信号即可，比如在同时传输高低频信号的功率输出支路中，在设计对应的辐射天线结构时，只要满足能够现实传输高低频信号即可，在只传输高频信号的功率输出支路中，在设计对应的辐射天线的结构时，只要满足能传输高频信号即可。由于天线的样式结构有很多种，比如螺旋天线、微带贴片天线、缝隙天线、陶瓷天线、PIFA天线、MONOPOLE单极天线等等，各路辐射天线可以独立设计，本实施例不做具体限定。

本实施例中，将移动终端需要输出的功率信号通过功率分配器分配到各个辐射天线上，使得SAR热点分散，总热点变大变均匀，信号辐射范围更为广泛，因此人体接收到的辐射信号更小，从而达到降低人体SAR值的目的。

实施例二：

图2示出了本发明第二实施例提供天线装置的结构，为了便于说明仅示出了与本发明实施例相关的部分。

本实施例提供天线装置包括功率分配器201，所述功率分配器201仅包括两个功率输出支路，其中一个功率输出支路传输高频信号，另一个功率输出支路同时传输高频信号和低频信号，每个支路的馈点处对应连接有满足高低频信号传输要求的辐射天线202、203。

在实际设计功率分配器时，由于需要考虑到移动终端电路板上相邻馈点间的距离，为了达到功率分配器隔离效果，所述相邻馈点间的距离需要大于一阈值，同时由于电路板宽度所限，功率分配器的输出支路的数量有限，为了降低功率分配器的设计难度，这里功率分配器只需包括两路功率输出支路，将高频信号按功率值大小均分或是按预设比例分配到两个支路中，通过辐射天线发射出去，再将低频信号通过其中一功率支路加载到对应的辐射天线中，如图2所示的天线装置，辐射天线202可以发送高频信号，辐射天线203可以同时发送高频信号和低频信号。这样实现了高频信号功率分配，使得总热点变大变均匀，降低了人体SAR值。

进一步作为优选的实施方式，所述辐射天线202对应的功率输出支路上还设有隔离电路204，可以降低高频信号对辐射天线203上低频信号的影响。作为一种可选实现方式，图2所示的隔离电路204包括一串接在辐射天线202对应的功率输出支路的隔离电容以及接地的隔离电感。

下面通过具体试验例来验证本实施例提供的天线装置的人体SAR值降低效果。

对照例：一款移动终端采用如图3所示的现有的单根天线，所述的单根天线可以发送同时发送高低频信号，在1710MHz和1750MHz的频点、天线发射效率为50%的条件下，测试天线离人体10mm的距离时人体SAR值。

试验例：采用如对照例同款的移动终端，将其中的天线结构改成如2所示的天线装置，同样在1710MHz和1750MHz的频点、天线发射效率为50%的条件下，测试天线离人体10mm的距离时人体SAR值。

具体测试结果如下表：

从上述结果可看出，采用本实施例的天线装置与现有天线相比，在1710MHz频点下，人体SAR值降低了40%，在1750MHz频点下，人体SAR值降低了21%，达到了很好的降低人体SAR值的效果。

本实施例在实施例一的基础上，为了降低功率分配器的设计难度，所述降低功率分配器只采用了两路功率输出支路，每一功率输出支路连接有辐射天线，其中一路辐射天线可以发送高频信号，另一路可以同时发送高低频信号，这样功率分配器实现简单，而且从上述测试结果看出，本实施例提供的天线装置，也可以很好降低人体SAR值。

实施例三：

图4示出了本发明第三实施例提供功移动终端的结构，为了便于说明仅示出了与本发明实施例相关的部分。

所述移动终端包主板401，所述主板401上设有射频芯片402，所述射频芯片402连接有功率分配器403，所述功率分配器403的各个功率输出支路的馈点处连接有辐射天线404。其中，所述射频芯片402将需要输出的功率信号发送至功率分配器403，所述功率分配器403按照功率分配要求将高频信号通过各个功率输出支路分配到各个辐射天线发送出去。

由于需要输出的功率信号通过功率分配器403分配到各个辐射天线上，使得SAR热点分散，总热点变大变均匀，信号辐射范围更为广泛，因此人体接收到的辐射信号更小，从而达到降低人体SAR值的目的。特别的，考虑到主板401的实际宽度，以及降低功率分配器403的设计难度，优选的，可以将所述功率分配器403设计为两个功率输出支路，其中一功率输出支路传输高频信号，另一功率输出支路传输高低频信号，在对应设计辐射天线即可，而且经过实例验证，仅采用两路功率输出支路的天线装置也可以很好降低人体SAR值，达到运营商要求。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种天线装置，其特征在于，所述天线装置包括功率分配器，所述功率分配器包括至少两个功率输出支路，其中所述至少两个功率输出支路中至少有两个功率输出支路传输高频信号，所述至少两个功率输出支路中至少有一个功率输出支路传输低频信号，所述功率输出支路的馈点处均连接有满足高低频信号传输要求的辐射天线。

2.如权利要求1所述天线装置，其特征在于，所述功率分配器按照高频信号功率值大小均匀分配输出高频信号，或者按预定比例分配输出高频信号。

3.如权利要求2所述天线装置，其特征在于，所述所有功率输出支路中只有一支路输出低频信号。

4.如权利要求1-3任一项所述天线装置，其特征在于，所述功率分配器仅包括两个功率输出支路，其中一支路输出高频信号，另一支路同时输出高频信号和低频信号。

5.如权利要求4所述天线装置，其特征在于，所述输出高频信号的功率输出支路上还设有用于减少对另一功率输出支路中低频信号干扰的隔离电路。

6.如权利要求5所述天线装置，其特征在于，所述隔离电路包括串接在功率输出支路的隔离电容以及连接在所述隔离电容与地之间的隔离电感。

7.如权利要求1-6任一项所述天线装置，其特征在于，所述功率输出支路相邻馈点之间的距离大于一阈值。