发明内容
有鉴于此,本发明的目的是提供一种印制天线和终端设备,以实现在无需外接电感电容器件进行匹配的条件下,天线的带宽满足当前LTE全频段的要求,尤其将天线的低频带宽展宽。进一步的,提高天线的高频频段的效率。
第一方面,一种印制天线,其特征在于,所述印制天线包括:印制电路板和天线图形,信号馈入点,其中,所述天线图形印制在所述印制电路板正面,所述天线图形包括:第一天线图形,第二天线图形,第三天线图形;所述信号馈入点与所述第二天线图形连接;所述第一天线图形沿着所述印制电路板的边沿布线的一边的一端与所述第二天线图形连接;所述第二天线图形平行于所述印制电路板的边沿竖直布线,所述第二天线图形与所述第一天线图形形成非闭合矩形形状;所述第三天线图形包括第一部分和第二部分,所述第三天线图形的第一部分的一端与所述第一天线图形连接,所述第三天线图形的第二部分的一端与所述第二天线图形连接,所述第一部分与所述第二部平行排列于所述非闭合矩形内。
在第一方面的第一种可能的实现方式中,所述印制天线还包括:焊接器件;所述第一部分的一端与所述第一天线图形连接,具体为:所述第一部分的一端与所述第一天线图形通过所述焊接器件连接;和/或,所述第二部分的一端与所述第二天线图形连接,具体为:所述第二部分的一端与所述第二天线图形通过所述焊接器件连接。
结合第一方面或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,所述第三天线图形第一部分包括至少两个部件,所述至少两个部件通过焊接器件连接;和/或,所述第三天线图形第二部分包括至少两个部件,所述至少两个部件通过焊接器件连接。
结合第一方面或上述任一种可能的实现方式,在第三种可能的实现方式中,所述第三天线图形所述第一部分包括宽度、长度、形状或数量,所述第一部分的宽度、长度、形状或数量可设置为固定值;和/或,所述第三天线图形所述第二部分包括宽度、长度、形状或数量,所述第二部分的宽度、长度、形状或数量可设置为固定值。
在第一方面第四种可能的实现方式中,所述第一天线图形包括所述第一天线图形的宽度和长度,所述第一天线图形的宽度和长度可设置为固定值。
在第一方面第五种可能的实现方式中,所述第二天线图形包括所述第二天线图形的宽度和长度,所述第二天线图形的宽度和长度可设置为固定值。结合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,在第一方面第六种可能的实现方式中,所述焊接器件,包括以下至少一种:电容、电感或电阻。
第二方面,一种终端设备,其特征在于,所述终端设备包括:至少一个结合第一方面和上述任一种可能的实现方式的印制天线,和通讯模块;所述通讯模块,用于通过所述印制天线接入无线网络。
在第一种可能的实现方式中,所述终端设备包括至少两个印制天线,其中,第一印制天线为终端设备的主天线,第二印制天线为终端设备的副天线;所述第二印制天线,为所述终端设备的分集天线,与所述第一印制天线一起实现信号的分集接收。
结合第二方面或第二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,所述终端设备具体为数据卡、无线网卡、调制解调器、手机、带上网功能的便携电脑,或者可进行无线通讯的设备。
通过上述技术方案,实现了在无需增加匹配电路条件下,印制天线的带宽满足当前LTE全频段的要求,尤其将天线的低频带宽展宽,解决了高频频段太宽的问题,同时提高天线的在全频段情况下的效率。进一步的,印制天线印制在印制电路板上,无需或使用较少匹配器件,有效节约成本。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明的一部分实施例,而不是全部实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都应属于本发明保护的范围。
目前,在无线通讯技术中,采用印制天线进行通信,然而由于需要增加匹配电路实现高频和低频双谐振,导致天线的尺寸无法减小,进一步的,印制天线低频带宽无法满足LTE通信要求,天线效率低下。本发明实施例提供了一种印制天线可以满足当前LTE全频段的要求,尤其将天线的低频带宽展宽,解决了高频频段太宽的问题,同时提高天线在全频段情况下的效率。进一步的,印制天线印制在印制电路板上,无需或使用较少匹配器件,有效节约成本。
图2为本发明实施例的印制天线的结构示意图,如图2所示,印制天线包括:印制电路板201和天线图形,信号馈入点202,其中,所述天线图形印制在所述印制电路板201正面。
所述天线图形包括:第一天线图形203,第二天线图形204,第三天线图形205。
所述信号馈入点202与第二天线图形204连接。
所述第一天线图形203沿着所述印制电路板201的边沿布线的一边的一端与所述第二天线图形204连接。
所述第二天线图形204平行于所述印制电路板201的边沿竖直布线,所述第二天线图形204与所述第一天线图形203形成非闭合矩形形状。
所述第三天线图形205包括第一部分2051和第二部分2052,所述第三天线图形205的第一部分2051的一端与所述第一天线图形203连接,所述第三天线图形205的第二部分2052的一端与所述第二天线图形204连接,所述第一部分2051与所述第二部2052平行排列于所述非闭合矩形内。
在本发明实施例中,所述第一天线图形203的一条边沿着印制电路板201的边沿布线,所述第一天线图形203的其他边围绕印制电路板201的金属地布线,所述信号馈入点202与所述第二天线图形204连接,设置在靠近印制电路板201的边沿处,所述第一天线图形203与印制电路板201的金属地电磁耦合,产生天线辐射带宽的低频频段,具体低频频段可以为698MHz~960MHz。所述第一天线图形203的长度可以设置,所述第一天线图形203与印制电路板201的隙缝宽度也可以设置。
所述第二天线图形204平行于所述印制电路板201的边沿竖直布线,所述第一天线图形203沿着所述印制电路板201的边沿布线的一边的一端与所述第二天线图形204连接,所述第二天线图形204与所述第一天线图形203形成非闭合矩形形状。所述第二天线图形204通过辐射,产生天线辐射带宽的高频频段,具体高频频段可以为2GHz~3GHz。所述第二天线图形204的长度可以设置,所述第二天线图形204与印制电路板201的隙缝宽度也可以设置。
所述第三天线图形205包括第一部分2051和第二部分2052,所述第一部分2051的一端与所述第一天线图形203连接,所述第二部分2052的一端与第二天线图形204连接,所述第一部分2051与所述第二部2052平行排列于所述非闭合矩形内。所述第三天线图形205交错平行排列的第一部分2051和第二部分2052通过自身辐射和第一部分2051和第二部分2052之间的相互耦合,产生天线辐射带宽的高频频道,具体高频频段可以为1.71GHz~2.17GHz。所述第三天线图形205第一部分2051的宽度、长度、形状或数量可以设置为固定值,所述第三天线图形205第二部分2052的宽度、长度、形状或数量也可以设置为固定值。
在本发明另一实施例中,印制天线还包括焊接器件,所述焊接器件可以包括以下至少一种:电感、电容或电阻等。所述第三天线图形205的第一部分2051的一端与所述第一天线图形203通过所述焊接器件连接,和/或所述第三天线图形205的第二部分2052的一端与所述第二天线图形204通过所述焊接器件连接。
在本发明另一实施例中,所述第三天线图形205包括第一部分2051和第二部分2052:所述第三天线图形205第一部分2051包括至少两个部件,所述至少两个部件通过焊接器件连接。通过增加焊接器件可以调整第三天线图形205第一部分2051的长度,和/或,所述第三天线图形205第二部分2052包括至少两个部件,所述至少两个部件通过焊接器件连接。通过增加焊接器件调整第三天线图形205第二部分2052长度。
图3为本发明实施例测得的印制天线的史密斯圆图,史密斯(smith)圆图是反射系数(以符号Γ表示)的极坐标图,反射系数可以定义为单端口散射参数,即S11。图3中,纵左边是反射系数(S11),横坐标是频率。从图3测得的结果可以看出,基于本发明实施例的印制天线测得的天线的低频频段和高频频段散射曲线收敛,而且都接近smith圆图的圆心,从而说明本发明实施例的印制天线无需增加匹配电路,可以达到阻抗匹配,反射系数接近1的效果。
表1为本发明实施例实测天线效率,从表1中可以看出,基于本发明实施例测得的天线分别在低频频段和高频频段的效率。
表1
表1中,测量天线低频频段(698MHz~950MHz)的效率高于35%,高频频段(1.71GHz~2.7GHz)的效率高于45%。
本发明提高带宽的印制天线实施例中,设计了一种印制天线,第一天线图形与第二天线图形连接形成非闭合矩形形状,第三天线图形的平行排列于所述非闭合矩形内,并分别与第一天线图形和第二天线图形连接。所述印制天线可以满足LTE通信低频带宽的要求(低至700MHz),而且印制天线在全频段情况下的效率得到有效提高。更进一步的,所述印制天线无需或使用较少匹配器件,可以实现覆盖LTE全频频段,从而有利于印制天线集成到终端产品中,满足产品小型化的要求,有效节约成本。
图4为本发明又一实施例的印制天线的结构示意图,如图4所示,印制天线包括:印制电路板401和天线图形,信号馈入点402,其中,所述天线图形印制在所述印制电路板401正面。
所述天线图形包括:第一天线图形403,第二天线图形404,第三天线图形405,焊接器件406。
所述信号馈入点402与第二天线图形404连接。
所述第一天线图形403沿着所述印制电路板401的边沿布线的一边的一端与所述第二天线图形404连接。
所述第二天线图形404平行于所述印制电路板401的边沿竖直布线,所述第二天线图形404与所述第一天线图形403形成非闭合矩形形状。
所述第三天线图形405包括第一部分4051和第二部分4052,所述第三天线图形405的第一部分4051的一端与所述第一天线图形403连接,所述第三天线图形405的第二部分4052的一端与所述第二天线图形404连接,所述第一部分4051与所述第二部4052平行排列于所述非闭合矩形内。
所述焊接器件406可以包括以下至少一种:电感、电容或电阻等。所述第三天线图形405的第一部分4051的一端与所述第一天线图形403通过所述焊接器件406连接,和/或所述第三天线图形405的第二部分4052的一端与所述第二天线图形404通过所述焊接器件406连接。通过焊接器件406连接所述第一天线图形403和第三天线图形405的第一部分4051、所述第二天线图形404和第三天线图形405的第二部分4052,可以调节第一天线图形403与第三天线图形405第一部分4051的连接位置,也可以调节第二天线图形404与第三天线图形405第二部分4052的连接位置,可以调节印制天线的高频谐振点,选择性增强某些谐振频点的辐射功率。
本发明提高带宽的印制天线实施例中,设计了一种印制天线,第一天线图形与第二天线图形连接形成非闭合矩形形状,第三天线图形的平行排列于所述非闭合矩形内,并分别与第一天线图形和第二天线图形连接。所述印制天线可以满足LTE通信低频带宽的要求(低至700MHz),而且印制天线在全频段情况下的效率得到有效提高。所述天线通过焊接器件调节第三天线图形第一部分和第二部分的长度和位置,可以调整高频频率的谐振点,增强某些频点的功率。更进一步的,所述印制天线无需或使用较少匹配器件,可以实现覆盖LTE全频频段,从而有利于印制天线集成到终端产品中,满足产品小型化的要求,有效节约成本。
图5为本发明另一实施例的印制天线的结构示意图,如图5所示,印制天线包括:印制电路板501和天线图形,信号馈入点502,其中,所述天线图形印制在所述印制电路板501正面。
所述天线图形包括:,第一天线图形503,第二天线图形504,第三天线图形505,焊接器件506。
所述信号馈入点502与第二天线图形504连接。
所述第一天线图形503沿着所述印制电路板501的边沿布线的一边的一端与所述第二天线图形504连接。
所述第二天线图形504平行于所述印制电路板501的边沿竖直布线,所述第二天线图形504与所述第一天线图形503形成非闭合矩形形状。
所述第三天线图形505包括第一部分5051和第二部分5052,所述第三天线图形505的第一部分5051的一端与所述第一天线图形503连接,所述第三天线图形505的第二部分5052的一端与所述第二天线图形504连接,所述第一部分5051与所述第二部5052平行排列于所述非闭合矩形内。
所述焊接器件506可以包括以下至少一种:电感、电容或电阻等。所述第三天线图形505的第一部分5051的一端与所述第一天线图形503通过所述焊接器件506连接,和/或所述第三天线图形505的第二部分的一端与所述第二天线图形504通过所述焊接器件506连接。
所述第三天线图形505的第一部分5051包括第一部件50511和第二部件50512,所述第三天线图形505的第一部分5051的第一部件50511和第一部分的第二部件50512可以通过焊接器件506连接;和/或所述第三天线图形505的第二部分5052包括第一部件50521和第二部件50522,所述第三天线图形505的第二部分5052的第一部件50521和第二部分5052的第二部件50522可以通过焊接器件506连接。
可选的,所述第三天线图形505的第一部分5051包括至少两个部件,所述至少两个部件通过焊接器件506连接,从而调整第三天线图形505的第一部分5051的长度。
可选的,所述第三天线图形505的第二部分5052包括至少两个部件,所述至少两个部件通过焊接器件506连接,从而调整第三天线图形505的第二部分5052的长度。
通过焊接器件506连接所述第一天线图形503和第三天线图形505的第一部分5051、所述第二天线图形504和第三天线图形505的第二部分5052、第三天线图形505的第一部分5051的第一部件50511和第二部件50512、第三天线图形505的第二部分5052的第一部件50521和第二部件50522,可以调节印制天线的高频谐振点,选择性增强某些谐振频点的辐射功率。
本发明提高带宽的印制天线实施例中,设计了一种印制天线,第一天线图形的三条边与第二天线图形形成矩形形状,第三天线图形的两个部分交错平行排列,并分别与第一天线图形和第二天线图形连接。所述印制天线可以满足LTE通信低频带宽的要求(低至700MHz),而且印制天线在全频段情况下的效率得到有效提高。所述天线通过焊接器件调节第三天线图形交错平行排列的图形的位置,可以调整高频频率的谐振点,增强某些频点的功率。更进一步的,所述印制天线无需或使用较少匹配器件,可以实现覆盖LTE全频频段,从而有利于印制天线集成到终端产品中,满足产品小型化的要求,有效节约成本。
图6为本发明实施例的一种终端设备的结构示意图,如图6所示,所述终端设备60包括:至少一个印制天线601,和通讯模块602。
所述印制天线601包括印制电路板和天线图形,信号馈入点,其中,所述天线图形印制在所述印制电路板正面,所述天线图形包括:第一天线图形,第二天线图形,第三天线图形;所述信号馈入点与所述第二天线图形连接;所述第一天线图形沿着所述印制电路板的边沿布线的一边的一端与所述第二天线图形连接;所述第二天线图形平行于所述印制电路板的边沿竖直布线,所述第二天线图形与所述第一天线图形形成非闭合矩形形状;所述第三天线图形包括第一部分和第二部分,所述第三天线图形的第一部分的一端与所述第一天线图形连接,所述第三天线图形的第二部分的一端与所述第二天线图形连接,所述第一部分与所述第二部平行排列于所述非闭合矩形内。
所述通讯模块602,用于通过所述印制天线接入无线网络。
图7为本发明另一实施例的一种终端设备的结构示意图,如图7所示,在本发明另一实施例中,所述终端设备包括至少两个印制天线,其中,第一印制天线6011为终端设备60的主天线,第二印制天线6012为终端设备60的副天线;所述第二印制天线6012,为所述终端设备60的分集天线,与所述第一印制天线一起实现信号的分集接收。
所述终端设备60可以包括以下至少一种:数据卡、无线网卡、调制解调器、手机、带上网功能的便携电脑,或者可进行无线通讯的设备。另外,所述印制天线601也可以用于蓝牙(Bluetooth)、WIFI(Wireless Fidelity,无线宽带)、GPS(Navigation Satellite Timing And Ranging Global Position System,导航卫星测时与测距全球定位系统)等功能的实现。
本发明提高带宽的印制天线实施例中,设计了一种印制天线,第一天线图形与第二天线图形连接形成非闭合矩形形状,第三天线图形的平行排列于所述非闭合矩形内,并分别与第一天线图形和第二天线图形连接。所述印制天线可以满足LTE通信低频带宽的要求(低至700MHz),而且印制天线在全频段情况下的效率得到有效提高。所述天线通过焊接器件调节第三天线图形交错平行排列的图形的位置,可以调整高频频率的谐振点,增强某些频点的功率。更进一步的,所述印制天线无需或使用较少匹配器件,可以实现覆盖LTE全频频段,从而有利于印制天线集成到终端产品中,满足产品小型化的要求,有效节约成本。
本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元、算法及方法步骤,能够以计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的服务器和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中,所揭露的服务器和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的服务器实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本发明实施例方案的目的。
另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
本领域普通技术人员可以理解:实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成,前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中,该程序在执行时,执行包括上述方法实施例的步骤;而前述的存储介质包括:ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。