CN104170163B - 一种天线 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种天线，属于通信技术领域。该天线包括：印刷电路板、第一天线馈电结构、第一天线加载结构和第一滤波器，所述第一天线馈电结构具有接地脚和馈入脚，所述接地脚和所述馈入脚分别与所述印刷电路板相连，所述第一天线加载结构和所述第一天线馈电结构中的部分结构形成耦合结构；所述第一天线加载结构和所述第一滤波器相连，所述第一滤波器和所述印刷电路板相连，所述第一滤波器用于截止低频电流。通过滤波器截止低频电流，实现对天线加载结构的选择性滤波，扩展了天线的工作带宽。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种天线。
背景技术
随着通信技术的发展，终端设备通过内置天线发送和接收信号，实现实时通信。LTE(Long Term Evolution，长期演进)的发展对天线的带宽要求越来越高，完全覆盖2G、3G、4G所有频段，给天线设计带来了极大挑战。
现有的终端设备广泛采用单极子、IFA、PIFA形式的内置式天线，这些内置式天线和PCB共同组成辐射器，用于接收和发送信号，优化了天线的性能。
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：
现有技术中，单极子、IFA、PIFA形式的内置式天线可以提升天线的性能，但是无法进一步展宽天线的带宽，无法满足实际使用需求。
发明内容
为了解决展宽天线带宽的问题，本发明实施例提供了一种天线。所述技术方案如下：
第一方面，一种天线，所述天线包括：
印刷电路板、第一天线馈电结构、第一天线加载结构和第一滤波器，
所述第一天线馈电结构具有接地脚和馈入脚，所述接地脚和所述馈入脚分别与所述印刷电路板相连，所述第一天线加载结构和所述第一天线馈电结构中的部分结构形成耦合结构；
所述第一天线加载结构和所述第一滤波器相连，所述第一滤波器和所述印刷电路板相连，所述第一滤波器用于截止低频电流。
结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实施方式中，所述第一天线馈电结构用于实现低频信号的1/4波长的辐射或高频信号1/2波长的辐射。
结合第一方面或者第一方面的第一种可能的实施方式，在第一方面的第二种可能的实施方式中，所述印刷电路板为四边形，所述四边形包括横向边和竖向边。
结合第一方面的第二种可能的实施方式，在第一方面的第三中可能的实施方式中，所述接地脚和所述馈入脚分别与所述印刷电路板相连包括：
所述接地脚和所述馈入脚分别与所述印刷电路板的横向边相连。
结合第一方面的第二种可能的实施方式或者第一方面的第三种可能的实施方式，在第一方面的第四种可能的实施方式中，所述第一滤波器和所述印刷电路板相连包括：
所述第一滤波器与所述印刷电路板的竖向边相连。
结合第一方面的第二种可能的实施方式或者第一方面的第四种可能的实施方式，在第一方面的第五种可能的实施方式中，所述第一天线馈电结构为L型结构，所述L型结构包括：
相对所述印刷电路板的横向边设置的短走线和相对所述印刷电路板的竖向边设置的长走线。
结合第一方面的第二种可能的实施方式至第一方面的第五种可能的实施方式中的任一实施方式，在第一方面的第六种可能的实施方式中，所述第一天线加载结构相对所述印刷电路板的竖向边设置。
结合第一方面的第五种可能的实施方式或者第一方面的第六种可能的实施方式，在第一方面的第七种可能的实施方式中，所述第一天线加载结构和所述第一天线馈电结构中的部分结构形成耦合结构包括：
所述第一天线加载结构和所述第一天线馈电结构的长走线形成耦合结构。
结合第一方面的第七种可能的实施方式，在第一方面的第八种可能的实施方式中，所述印刷电路板、所述短走线和所述耦合结构形成等效环天线，所述等效环天线用于高频信号的辐射。
结合第一方面至第一方面的第八种可能的实施方式中的任一实施方式，在第一方面的第九种可能的实施方式中，所述天线还包括：
第二天线馈电结构、中和线、第二天线加载结构和第二滤波器，
所述第二天线馈电结构具有第二馈入脚，所述第二馈入脚与所述印刷电路板相连；
所述第一天线馈电结构和所述第二天线馈电结构通过所述中和线相连，所述第一天线馈电结构和所述第二天线馈电结构共用接地脚；
所述第二天线加载结构和所述第二滤波器相连，所述第二滤波器和所述印刷电路板相连。
结合第一方面的第九种可能的实施方式，在第一方面的第十种可能的实施方式中，所述第一滤波器和第二滤波器为低频带阻滤波器。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
本发明实施例提供了一种天线，该天线包括：印刷电路板、第一天线馈电结构、第一天线加载结构和第一滤波器，所述第一天线馈电结构具有接地脚和馈入脚，所述接地脚和所述馈入脚分别与所述印刷电路板相连，所述第一天线加载结构和所述第一天线馈电结构中的部分结构形成耦合结构；所述第一天线加载结构和所述第一滤波器相连，所述第一滤波器和所述印刷电路板相连，所述第一滤波器用于截止低频电流。通过滤波器截止低频电流，实现对天线加载结构的选择性滤波，扩展了天线的工作带宽。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例一中提供的一种天线结构图；
图2是本发明实施例二中提供的一种天线结构图。
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。
图1是本发明实施例一中提供的一种天线结构图，参见图1，该天线至少包括：
印刷电路板11、第一天线馈电结构12，第一天线加载结构13和第一滤波器14，
所述第一天线馈电结构12具有接地脚121和馈入脚122，所述接地脚121和所述馈入脚122分别与所述印刷电路板11相连，所述第一天线加载结构13的电流和所述第一天线馈电结构12中的部分结构形成耦合结构；
所述第一天线加载结构13和所述第一滤波器14相连，所述第一滤波器14和所述印刷电路板11相连，所述第一滤波器14用于截止低频电流。
其中，该印刷电路板11，用于连接该天线所需的电子元器件。
该第一天线馈电结构12，用于传输高频电流和低频电流，以实现低频和高频的工作模式。该接地脚121用于实现该第一天线馈电结构12的接地。该馈入脚122用于将该第一天线馈电结构12与该印刷电路板11相连，实现电路的连接，形成完整回路。
由于该第一天线馈电结构12加载的高频带宽不能满足实际需求，采用该第一加载结构13进行高频带宽的扩展。该第一天线馈电结构12和该第一天线加载结构13通过耦合，一方面，高频电流耦合扩展高频带宽，另一方面，低频电流耦合削弱低频带宽。
为了降低该第一天线馈电结构12和该第一天线加载结构13耦合时，对低频带宽的削弱，通过该第一滤波器14对该第一天线加载结构13选择性滤波，截止低频电流。则在该第一天线馈电结构12和该第一天线加载结构13耦合时，即可以实现对高频带宽的扩展，也不影响低频带宽。
本发明实施例提供了一种天线，该天线包括：印刷电路板、第一天线馈电结构、第一天线加载结构和第一滤波器，所述第一天线馈电结构具有接地脚和馈入脚，所述接地脚和所述馈入脚分别与所述印刷电路板相连，所述第一天线加载结构和所述第一天线馈电结构中的部分结构形成耦合结构；所述第一天线加载结构和所述第一滤波器相连，所述第一滤波器和所述印刷电路板相连，所述第一滤波器用于截止低频电流。通过滤波器截止低频电流，实现对天线加载结构的选择性滤波，扩展了天线的工作带宽。
图2是本发明实施例二中提供的一种天线结构图，参见图2，该天线与多输入多输出模式对应，该天线包括：
印刷电路板11、第一天线馈电结构12，第一天线加载结构13和第一滤波器14，
所述第一天线馈电结构12具有接地脚121和馈入脚122，所述接地脚121和所述馈入脚122分别与所述印刷电路板11相连，所述所述第一天线加载结构13和第一天线馈电结构12中的部分结构形成耦合结构；
所述第一天线加载结构13和所述第一滤波器14相连，所述第一滤波器14和所述印刷电路板11相连，所述第一滤波器14用于截止低频电流。
其中，该第一天线加载结构13的形状为条形，材料可以为铜材料，也可以为其他金属的合金材料。
所述第一天线馈电结12构用于实现低频信号的1/4波长的辐射或高频信号1/2波长的辐射。
所述印刷电路板11为四边形，所述四边形包括横向边和竖向边。
所述接地脚121和所述馈入脚122分别与所述印刷电路板11相连包括：
所述接地脚121和所述馈入脚122分别与所述印刷电路板的横向边相连。
所述第一滤波器14和所述印刷电路板11相连包括：
所述第一滤波器14与所述印刷电路板的竖向边相连。
所述第一天线馈电结构12为L型结构，所述L型结构包括：
相对所述印刷电路板11的横向边设置的短走线和相对所述印刷电路板11的竖向边设置的长走线。
所述第一天线加载13结构相对所述印刷电路板11的竖向边设置。
所述第一天线加载结构13和所述第一天线馈电结构12中的部分结构形成耦合结构包括：
所述第一天线加载结构13和所述第一天线馈电结构12的长走线形成耦合结构。
所述印刷电路板11、所述短走线和所述耦合结构形成等效环天线，所述等效环天线用于高频信号的辐射。
其中，该L型的第一天线馈电结构12的两条边相互垂直，分别与该印刷电路板11的横向边和竖向边平行，该L型的第一天线馈电结构12中与该印刷电路板11横向边平行的边为短走线，该短走线通过馈入脚121和馈入脚122与该印刷电路板11的横向边相连，L型的该第一天线馈电结构12中与该印刷电路板11竖向边平行的边为长走线。该L型的第一天线馈电结构12可以为铜材料，也可以为其他金属的合金材料。
所述天线还可以包括：
第二天线馈电结构15、中和线16、第二天线加载结构17和第二滤波器18，
所述第二天线馈电结构15具有第二馈入脚151，所述第二馈入脚151与所述印刷电路板11相连；
所述第一天线馈电结构12和所述第二天线馈电结构15通过所述中和线16相连，所述第一天线馈电结构12和所述第二天线馈电结构15共用所述接地脚121；
所述第二天线加载结构17和所述第二滤波器18相连，所述第二滤波器18和所述印刷电路板11相连。
所述第一滤波器14和第二滤波器18为低频带阻滤波器。
其中，该第一天线馈电结构12和该第二天线馈电结构15可以为异边平行布线、同边平行(但不相连)布线、同边平行且不共地布线或同边共地布线(通过中和线16相连)，优选地，该第一天线馈电结构12和该第二天线馈电结构15为同边共地(通过中和线16相连)。通过同边共地布线，形成的谐振结构可以有效解决多输入多输出模式下天线的低频隔离度问题。
其中，该中和线16使该第一天线馈电结构12和该第二天线馈电结构15共地，以达到高隔离度的多输入多输出天线设计。
其中，该第一天线加载结构13和该第二天线加载结构17会导致该天线低频性能恶化，该第一滤波器14和该第二滤波器18为低频带阻滤波器时，截止低频电流，使该第一天线加载结构13和该第二天线加载结构17对于低频影响大幅度降低，以实现天线工作频率的扩展。
通过该印刷电路板11、该第一天线馈电结构12、该第一天线加载结构13、该第一滤波器14、该第二天线馈电结构15、该中和线16、该第二天线加载结构17和该第二滤波器18构成的多输入多输出模式的天线，该多输入多输出模式的天线具有多模辐射功能，首先，通过L型的该第一天线馈电结构12形成低频的1/4波长的辐射模式和高频的1/2波长的辐射模式；其次，通过该印刷电路板11、所述短走线和所述耦合结构形成等效环天线，实现更高频率信号加载的辐射模式，从而实现天线工作频率的扩展。
本发明实施例提供了一种天线，该天线包括：印刷电路板、第一天线馈电结构、第一天线加载结构和第一滤波器，所述第一天线馈电结构具有接地脚和馈入脚，所述接地脚和所述馈入脚分别与所述印刷电路板相连，所述第一天线加载结构和所述第一天线馈电结构中的部分结构形成耦合结构；所述第一天线加载结构和所述第一滤波器相连，所述第一滤波器和所述印刷电路板相连，所述第一滤波器用于截止低频电流。通过滤波器截止低频电流，实现对天线加载结构的选择性滤波，扩展了天线的工作带宽，L型的第一天线馈电结构和第二天线馈电结构通过同边共地布线，有效解决了低频隔离度问题。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
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)
1.一种天线，其特征在于，所述天线包括：
印刷电路板、第一天线馈电结构、第一天线加载结构和第一滤波器，
所述第一天线馈电结构具有接地脚和馈入脚，所述接地脚和所述馈入脚分别与所述印刷电路板相连，所述第一天线加载结构和所述第一天线馈电结构中的部分结构形成耦合结构；
所述第一天线加载结构和所述第一滤波器相连，所述第一滤波器和所述印刷电路板相连，所述第一滤波器用于截止低频电流；
所述天线还包括：
第二天线馈电结构、中和线、第二天线加载结构和第二滤波器，
所述第二天线馈电结构具有第二馈入脚，所述第二馈入脚与所述印刷电路板相连；
所述第一天线馈电结构和所述第二天线馈电结构通过所述中和线相连，所述第一天线馈电结构和所述第二天线馈电结构共用接地脚；
所述第二天线加载结构和所述第二滤波器相连，所述第二滤波器和所述印刷电路板相连。
2.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述第一天线馈电结构用于实现低频信号的1/4波长的辐射或高频信号1/2波长的辐射。
3.根据权利要求1-2任一项所述的天线，其特征在于，所述印刷电路板为四边形，所述四边形包括横向边和竖向边。
4.根据权利要求3所述的天线，其特征在于，所述接地脚和所述馈入脚分别与所述印刷电路板相连包括：
所述接地脚和所述馈入脚分别与所述印刷电路板的横向边相连。
5.根据权利要求3所述的天线，其特征在于，所述第一滤波器和所述印刷电路板相连包括：
所述第一滤波器与所述印刷电路板的竖向边相连。
6.根据权利要求3所述的天线，其特征在于，所述第一天线馈电结构为L型结构，所述L型结构包括：
相对所述印刷电路板的横向边设置的短走线和相对所述印刷电路板的竖向边设置的长走线。
7.根据权利要求3所述的天线，其特征在于，所述第一天线加载结构相对所述印刷电路板的竖向边设置。
8.根据权利要求6所述的天线，其特征在于，所述第一天线加载结构和所述第一天线馈电结构中的部分结构形成耦合结构包括：
所述第一天线加载结构和所述第一天线馈电结构的长走线形成耦合结构。
9.根据权利要求8所述的天线，其特征在于，所述印刷电路板、所述短走线和所述耦合结构形成等效环天线，所述等效环天线用于高频信号的辐射。
10.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述第一滤波器和第二滤波器为低频带阻滤波器。
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