CN104412449B - 一种天线及无线终端 - Google Patents

Abstract

本发明涉及通讯技术领域，公开一种天线以及无线终端，天线包括基板、第一辐射体、第二辐射体、馈入点；所述第一辐射体和第二辐射体设置于所述基板的同一面；所述第一辐射体和第二辐射体之间形成第一间隙；所述馈入点位于所述第一间隙内，且分别与所述第一辐射体和第二辐射体点连接。上述天线中，第一辐射体延伸的分布电感电容，与第二辐射体延伸的分布电感电容之比为常数，因此上述天线输入的阻抗、电抗在大带宽内为常数，上述天线具备超宽带特性，为超宽带天线。因此，本发明提供的天线具有超宽带特性，为超宽带天线设计，能够满足具有无线终端的大带宽需求。

Description

一种天线及无线终端

技术领域

本发明涉及通讯技术领域，特别涉及一种天线及无线终端。

背景技术

随着通信技术的发展，各种无线终端产品的应用越来越普及。大众在享受无线终端的无线通信带来的各种便利之时，对无线终端的便携性要求也越来越高，且随着用户出差旅游等活动的频繁，用户对无线终端产品中天线带宽的需求也越来越高，需要天线支持全球市场的多个频段的应用，如从北美到欧洲再到日本等，频段覆盖从700～960MHz，1400～1500MHz，1710～2700MHz。

因此，如何提供一种满足无线终端大带宽需求的天线成为本例与技术人员亟需解决的技术问题之一。

发明内容

本发明提供了一种天线及具有该天线的无线终端，该天线为超宽带天线设计，满足无线终端的大带宽需求。

第一方面，提供一种天线，所述天线包括：基板、第一辐射体、第二辐射体、馈入点；

所述第一辐射体和所述第二辐射体设置于所述基板的同一平面；

所述第一辐射体和所述第二辐射体之间形成第一间隙；

所述馈入点位于所述第一间隙内，且分别与所述第一辐射体和所述第二辐射体电连接。

结合上述第一方面，在第一种可能的实现方式中，所述天线还包括通讯接口；

所述通讯接口设置于所述基板的边缘；

所述通讯接口与所述第一辐射体电连接，且与所述第二辐射体电连接。

结合上述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，所述基板为印刷电路板PCB，所述通讯接口为USB接口；

所述通讯接口与所述第一辐射体电连接，且与所述第二辐射体电连接，具体为：

所述USB接口通过USB数据线与所述第一辐射体电连接，且所述USB接口通过USB数据线与所述第二辐射体电连接。

结合上述第一方面、第一种可能的实现方式、第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述馈入点位于所述第一间隙的一端。

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，所述第一间隙的宽度从所述第一间隙设置所述馈入点的一端向所述第一间隙的另一端逐渐变大。

结合第一方面、第一种可能的实现方式、第二种可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，所述馈入点位于所述第一间隙的中部。

结合第一方面、第一种可能的实现方式、第二种可能的实现方式、第三种可能的实现方式、第四种可能的实现方式、第五种可能的实现方式，在第六种可能的实现方式中，所述天线还包括设置于所述第一间隙内的加载元件，所述加载元件分别与所述第一辐射体和第二辐射体电连接。

结合第一方面的第六种可能的实现方式，在第七种可能的实现方式中，所述加载元件为电容元件或者电感元件。

结合第一方面、第一种可能的实现方式、第二种可能的实现方式、第三种可能的实现方式、第四种可能的实现方式、第五种可能的实现方式、第六种可能的实现方式、第七种可能的实现方式，在第八种可能的实现方式中，所述第二辐射体包括第一子辐射体和第二子辐射体，所述第一子辐射体与所述第二子辐射体之间形成第二间隙。

结合第一方面、第一种可能的实现方式、第二种可能的实现方式、第三种可能的实现方式、第四种可能的实现方式、第五种可能的实现方式、第六种可能的实现方式、第七种可能的实现方式、第八种可能的实现方式，在第九种可能的实现方式中，所述第一辐射体具有至少一个开口朝向所述第一间隙的开槽。

结合第一方面的第三种可能的实现方式，在第十种可能的实现方式中，当所述馈入点设置于所述第一间隙的一端时，所述USB接口通过USB数据线与所述第一辐射体电连接，具体为：

所述USB数据线包括PCB走线和与所述第一辐射体同层的金属线；

所述PCB走线的一端与所述USB接口电连接，另一端与所述金属线电连接；

所述金属线与所述第一辐射体电连接，且所述金属线位于所述第一间隙设置所述馈入点的一端的外侧。

结合第一方面的第二种可能的实现方式，在第十一种可能的实现方式中，所述USB接口通过USB数据线与所述第一辐射体电连接，具体为：

所述USB数据线跨接于所述第一间隙，且所述USB数据线与所述第一间隙相对的部位位于所述馈入点的正上方。

第二方面，提供一种无线终端，包括第一方面提供的任意一种天线。

根据第一方面提供的天线以及第二方面提供的无线终端，上述天线中，基板的同一平面上设置有第一辐射体和第二辐射体，且第一辐射体和第二辐射体之间形成第一间隙，并通过第一间隙将第一辐射体和第二辐射体分隔；上述天线通过馈入点向第一辐射体以及第二辐射体馈入电流信号；上述天线中，基板上设置的第一辐射体和第二辐射体中，第一辐射体从其与馈入点连接的一端向外延伸分布电感电容，第二辐射体从其与馈入点连接的一端向外延伸分布电感电容，且第一辐射体延伸的分布电感电容与第二辐射体延伸的分布电感电容之比为常数，因此上述天线输入的阻抗、电抗在大带宽内为常数，由于在天线设计中，只要一种天线的参数中(如：辐射方向图、输入阻抗、极化特性、相位中心等)，其中一个参数或者几个参数在工作频段内保持为常数或者在允许的范围内变化，可以认为该天线是超宽带天线，本发明提供的上述天线的阻抗以及电抗在大带宽内为常数，因此，上述天线具备超宽带特性，为超宽带天线。

因此，本发明提供的天线具有超宽带特性，为超宽带天线设计，能够满足具有无线终端的大带宽需求。

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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种无线终端的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种天线的结构示意图；

图3为本发明另一实施例提供的一种天线的结构图；

图4为本发明另一实施例提供的一种天线的结构图；

图5为本发明另一实施例提供的一种天线的结构图；

图6为本发明另一实施例提供的一种天线的结构图；

图7为本发明另一实施例提供的一种天线的结构图；

图8为本发明另一实施例提供的一种天线的结构图。

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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供了一种天线、以及一种无线终端。如图1所示，图1为本发明实施例提供的一种无线终端的结构示意图，该无线终端具有至少一个上述天线A；由于本发明实施例提供的上述天线满足超宽带天线的设计要求，上述天线为超宽带天线，因此具有上述天线的无线终端满足大带宽需求。下面结合附图对上述天线进行描述。

请参考图2，图2为本发明实施例提供的一种天线的结构图。

本发明该实施例提供的天线A包括：基板1、第一辐射体2、第二辐射体3、馈入点5。

第一辐射体2和第二辐射体3设置于基板1的同一平面，且第一辐射体2和第二辐射体3之间形成第一间隙4。

其中，基板1具体可以为印刷电路板PCB板，当然，基板1还可以为其他板，如塑料板以及玻璃纤维板等，本发明对基板1的材料不作限定。

其中，第一辐射体2和第二辐射体3之间形成第一间隙4，具体为：通过第一间隙4将第一辐射体2和第二辐射体3分隔。

馈入点5设置于第一间隙4内，且分别与第一辐射体2和第二辐射体3电连接。

天线A通过馈入点5向第一辐射体2以及第二辐射体3馈入电流信号。第一辐射体2从与馈入点5电连接的位置向外延伸分布电感和分布电容，第二辐射体3从与馈入点5连接的位置向外延伸分布电感和分布电容。第一辐射体2延伸的分布电感和分布电容，与第二辐射体3延伸的分布电感和分布电容之比为常数。因此，由于第一辐射体2延伸的分布电感和分布电容，与第二辐射体3延伸的分布电感和分布电容之比为常数，使得上述天线输入的阻抗、电抗在大带宽内为常数。

在天线的设计过程中，只要天线的参数中(如：辐射方向图、输入阻抗、极化特性、相位中心等)，其中一个参数或者几个参数在工作频段内保持为常数或者在允许的范围内发生波动，可以认为该天线是超宽带天线。本发明提供的上述天线A的阻抗以及电抗在大带宽内为常数，因此，上述天线A具备超宽带特性，为超宽带天线。

因此，本发明提供的天线A具有超宽带特性，为超宽带天线设计，能够满足具有无线终端的大带宽需求。

如图2所示，在本发明另一实施例中，上述天线A还包括通讯接口6。

其中，通讯接口6具体可以为USB接口。

在本发明另一实施例中，通讯接口6设置于基板1的边缘，通讯接口6设置于基板1的边缘的位置具体可以为：通讯接口6位于第二辐射体3远离第一辐射体2的一侧。

通讯接口6与第一辐射体2电连接，且与第二辐射体3电连接。

在本发明另一实施例中，通讯接口6与第一辐射体2电连接具体可以为：USB接口通过USB数据线与第一辐射体2电连接；通讯接口6与第二辐射体3电连接具体可以为：USB接口通过USB数据线与第二辐射体3电连接。

其中，USB接口通过USB数据线与第一辐射体2电连接，具体为：USB数据线跨接于第一间隙4，且USB数据线与第一间隙4相对的部位位于馈入点5的正上方。

由于天线A使用过程中，馈入点5处为天线A中电流最大处，USB数据线与第一间隙4相对的部位位于馈入点5的正上方，使USB数据线内的信号电流对馈入点5处的电磁影响较小，进而减小USB数据线内的信号电流对天线性能的影响。

本发明一种具体实施例中，USB接口通过USB数据线与第一辐射体2电连接，具体为：USB数据线包括PCB走线8和位于第一辐射体2和第二辐射体3上方的金属线7，USB数据线的金属线7跨接于第一间隙4上，金属线7与第一间隙4相对的部位位于馈入点5的正上方。

本发明通过在所述第一辐射体2和第二辐射体3之间形成第一间隙4；所述馈入点5设置于所述第一间隙4内，且分别与所述第一辐射体2和第二辐射体3电连接。由于第一辐射体2延伸的分布电感和分布电容，与第二辐射体3延伸的分布电感和分布电容之比为常数，使得上述天线A输入的阻抗、电抗在大带宽内为常数，从而，上述天线A具备超宽带特性，为超宽带天线。因此，本发明提供的天线A具有超宽带特性，为超宽带天线设计，能够满足具有无线终端的大带宽需求。

图3为本发明另一实施例提供的一种天线的结构图.

如图3所示，本发明另一实施例中，当天线A具有的馈入点5设置于第一间隙4的一端时，上述USB接口通过USB数据线与第一辐射体2电连接，具体为：

USB数据线包括PCB走线8和与第一辐射体2同层的金属线7。

PCB走线8的一端与USB接口电连接，另一端与金属线7电连接。

金属线7与第一辐射体2电连接，且金属线7位于第一间隙4设置馈入点5的一端的外侧。

金属线7与第一辐射体2同层，即金属线7与第一辐射体2和第二辐射体3位于基板1的同一平面上，在天线A制备过程中可直接与上述第一辐射体2和第二辐射体3通过一次构图工艺形成，进而简化天线A的制备成本。

由于天线A使用过程中，馈入点5处为天线A中电流最大处，金属线7位于第一间隙4设置馈入点5一端的外侧，金属线7内的信号电流对馈入点5处的电磁影响较小，进而减小金属线7内的信号电流对天线A性能的影响。

如图1、图2所示，本发明另一实施例中，天线A的馈入点5位于第一间隙4的一端。

分布电容是由非电容形态形成的一种分布参数，第一辐射体2与第二辐射体3在第一间隙4形成的电容，通过此电容可调节天线A的谐振频率。因此，当馈入点5设置于第一间隙4的一端时，还可以通过调节第一间隙4的宽度来对天线A进行调节，如：

请参考图4，图4为本发明另一实施例提供的一种天线结构图。

如图4所示，本发明另一实施例中，第一间隙4的宽度自设置馈入点5的一端向另一端逐渐变大。

第一间隙4的宽度采用渐变的方式设置，可调节第一辐射体2和第二辐射体3在第一间隙4形成的分布电容，进而通过分布电容对天线A进行匹配，进而调节天线A的带宽。

当然，本发明另一实施例中，上述第一间隙4的宽度还可以自设置馈入点5的一端向另一端逐渐变小，也能对第一辐射体2和第二辐射体3在第一间隙4形成的分布电容进行调节，进而通过分布电容对天线A进行匹配，进而调节天线A的带宽。

图5为本发明另一实施例提供的一种天线的结构图。

如图5所示，本发明另一实施例中，上述天线A的馈入点5还可以设置于第一间隙4的中部。

馈入点5设置在第一间隙4的中部，可调节天线A不同频段的回波损耗s11，从而可针对某些频段进行重点改善。

请参考图6，图6为本发明另一实施例提供的一种天线的结构图。

如图6所示，本发明另一实施例中，天线A还包括设置于第一间隙4内的加载元件9，加载元件9分别与第一辐射体2和第二辐射体3电连接。

在第一间隙4内设置加载元件9，可以改变天线中第一辐射体2和或第二辐射体3中的电流分布，加载元件9的设置能够改善天线的电特性，调节天线A的匹配状态，从而调节天线A匹配的带宽。

上述加载元件9可以为电容元件、或者电感元件。

请参考图7，图7为本发明另一实施例提供的一种天线的结构图。

如图7所示，本发明另一实施例中，天线A的第二辐射体3包括第一子辐射体31和第二子辐射体32，第一子辐射体31与第二子辐射体32之间形成第二间隙33。

第一子辐射体31和第二子辐射体32在第二间隙33处也形成分布电容，以对天线A进行匹配，进而实现对天线A带宽的调节。

请参考图8，图8为本发明另一实施例提供的一种天线的结构图。

如图8所示，本发明另一实施例中，天线A的第一辐射体2具有至少一个开口朝向第一间隙4的开槽，如图8中所示的两个开槽21。

天线A设计中，第一辐射体2内的电流路径越长其谐振频率越低，上述实施例提供的天线A中，第一辐射体2上开槽21的设置延长了第一辐射体2内电流的路径，降低第一辐射体2对应的谐振频率，从而可使天线A的谐振频率往低频偏移。

如图1所示，本发明另一实施例中提供了一种无线终端，该无线终端包括至少一个上述天线A。由于上述各实施例中提供的天线A为超宽带天线，具有上述天线A的无线终端的通信带宽大，满足无线终端的大带宽需求。

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的精神和范围。这样，倘若本发明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 (17)

1.一种天线，其特征在于，所述天线包括：基板、第一辐射体、第二辐射体、馈入点、通讯接口；

所述第一辐射体和所述第二辐射体设置于所述基板的同一平面；

所述第一辐射体和所述第二辐射体之间形成第一间隙；

所述馈入点位于所述第一间隙内，且分别与所述第一辐射体和所述第二辐射体电连接；

所述通讯接口设置于所述基板的边缘；

所述通讯接口与所述第一辐射体电连接，且与所述第二辐射体电连接；

所述基板为印刷电路板PCB，所述通讯接口为USB接口；

所述通讯接口与所述第一辐射体电连接，且与所述第二辐射体电连接，具体为：

所述USB接口通过USB数据线与所述第一辐射体电连接，且所述USB接口通过USB数据线与所述第二辐射体电连接；

当所述馈入点位于所述第一间隙的一端时，所述USB接口通过USB数据线与所述第一辐射体电连接，具体为：

所述USB数据线包括PCB走线和与所述第一辐射体同层的金属线；

所述PCB走线的一端与所述USB接口电连接，另一端与所述金属线电连接；

所述金属线与所述第一辐射体电连接，且所述金属线位于所述第一间隙设置所述馈入点的一端的外侧。

2.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述馈入点位于所述第一间隙的一端。

3.根据权利要求2所述的天线，其特征在于，所述第一间隙的宽度从所述第一间隙设置所述馈入点的一端向所述第一间隙的另一端逐渐变大。

4.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述馈入点位于所述第一间隙的中部。

5.根据权利要求1-4任一项所述的天线，其特征在于，所述天线还包括设置于所述第一间隙内的加载元件，所述加载元件分别与所述第一辐射体和第二辐射体电连接。

6.根据权利要求5所述的天线，其特征在于，所述第一辐射体具有至少一个开口朝向所述第一间隙的开槽。

7.根据权利要求5所述的天线，其特征在于，所述第二辐射体包括第一子辐射体和第二子辐射体，所述第一子辐射体与所述第二子辐射体之间形成第二间隙。

8.根据权利要求7所述的天线，其特征在于，所述第一辐射体具有至少一个开口朝向所述第一间隙的开槽。

9.根据权利要求5所述的天线，其特征在于，所述加载元件为电容元件或者电感元件。

10.根据权利要求9所述的天线，其特征在于，所述第一辐射体具有至少一个开口朝向所述第一间隙的开槽。

11.根据权利要求9所述的天线，其特征在于，所述第二辐射体包括第一子辐射体和第二子辐射体，所述第一子辐射体与所述第二子辐射体之间形成第二间隙。

12.根据权利要求11所述的天线，其特征在于，所述第一辐射体具有至少一个开口朝向所述第一间隙的开槽。

13.根据权利要求1-4任一项所述的天线，其特征在于，所述第二辐射体包括第一子辐射体和第二子辐射体，所述第一子辐射体与所述第二子辐射体之间形成第二间隙。

14.根据权利要求13所述的天线，其特征在于，所述第一辐射体具有至少一个开口朝向所述第一间隙的开槽。

15.根据权利要求1-4任一项所述的天线，其特征在于，所述第一辐射体具有至少一个开口朝向所述第一间隙的开槽。

16.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述USB接口通过USB数据线与所述第一辐射体电连接，具体为：

所述USB数据线跨接于所述第一间隙，且所述USB数据线与所述第一间隙相对的部位位于所述馈入点的正上方。

17.一种无线终端，其特征在于，包括如权利要求1～16任一项所述的天线。