CN104901012A - 天线及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种天线，该天线包括：接地板；天线主体，该天线主体与接地板耦合、用于辐射信号；改变电流分布的调节装置，该调节装置与接地板耦合；天线主体设置于第一位置，调节装置设置于第二位置，第二位置与第一位置不同，调节装置用于增加接地板上的横向电流分布，以使得天线在上半球的辐射效果增强，从而提高天线的通信性能。本发明还公开了电子设备。

Description

天线及电子设备

技术领域

本发明属于通信技术领域，尤其涉及天线及电子设备。

背景技术

随着无线通信技术的不断发展，电子设备的功能越来越多样。现在，电子设备中通常设置有多种天线，如无线通信天线、GPS(全球定位系统)天线和wifi(无线保真)天线。

用户对电子设备的通信性能的要求也越来越高。而电子设备中天线的性能是影响电子设备通信性能的最大因素。因此，如何提高电子设备中天线的性能，是本领域技术人员亟待解决的问题。尤其是电子设备中的GPS天线，目前电子设备中的GPS天线通常采用极化天线，而GPS天线本身接收的电磁波为圆极化信号，当采用极化天线接收圆极化信号时，会损失一半能量，导致GPS天线的性能较差。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种天线，该天线在上半球具有较好的辐射效果。本发明还公开一种电子设备。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明公开一种天线，所述天线包括：

接地板；

天线主体，所述天线主体与所述接地板耦合、用于辐射信号；

改变电流分布的调节装置，所述调节装置与所述接地板耦合；

所述天线主体设置于第一位置，所述调节装置设置于第二位置，所述第二位置与所述第一位置不同，所述调节装置用于增加所述接地板上的横向电流分布，以使得所述天线在上半球的辐射效果增强。

可选的，上述天线中，所述接地板具有第一平面；所述天线主体和所述调节装置位于所述接地板的第一平面，所述天线主体和所述调节装置在第一方向上保持第一距离，所述天线主体和所述调节装置在第二方向上保持第二距离，其中，所述第一方向和所述第二方向相互垂直。

可选的，上述天线中，所述天线主体包括辐射体、馈电单元和短接单元；所述辐射体呈板状结构；所述馈电单元和所述短接单元位于所述辐射体的同一侧，所述馈电单元的一端与所述辐射体电连接、另一端与电子设备中的收发机电连接，所述短接单元的一端与所述辐射体电连接、另一端与所述接地板电连接。

可选的，上述天线中，所述天线主体包括辐射体，所述辐射体呈环状结构；所述辐射体的第一端设置第一连接点，所述辐射体的第二端设置第二连接点，所述第一连接点与电子设备中的收发机电连接，所述第二连接点与所述接地板电连接。

可选的，上述天线中，所述调节装置为寄生贴片。

可选的，上述天线中，所述寄生贴片为矩形寄生贴片。

本发明还公开一种电子设备，所述电子设备包括壳体，所述电子设备还包括接地板、天线和调节装置；

所述接地板位于所述壳体内部；

所述天线位于所述壳体内部的第一位置，所述天线与所述接地板耦合、用于辐射信号；

所述调节装置位于所述壳体内部的第二位置，所述调节装置与所述接地板耦合、能够增加所述接地板上的横向电流分布，以使得所述天线在上半球的辐射效果增强，其中，所述第一位置与所述第二位置不同。

可选的，上述电子设备中，所述接地板具有第一平面；所述天线和所述调节装置位于所述接地板的第一平面，所述天线和所述调节装置在第一方向上保持第一距离，所述天线和所述调节装置在第二方向上保持第二距离，其中，所述第一方向和所述第二方向相互垂直。

可选的，上述电子设备中，所述天线与所述壳体的顶部的距离小于所述调节装置与所述壳体的顶部的距离。

可选的，上述电子设备中，所述调节装置为寄生贴片。

由此可见，本发明的有益效果为：

本发明公开的天线具有接地板，以及分别与接地板耦合的天线主体和调节装置，其中天线主体和调节装置分别设置于不同位置，该调节装置能够增强接地板上的横向电流分布，从而增强天线在上半球的辐射效果，以此提高天线的通信性能。

本发明公开的电子设备包括设置于壳体内部的接地板、天线和调节装置，其中天线和调节装置分别与接地板耦合，并且天线主体和调节装置分别设置于不同位置，该调节装置能够增强接地板上的横向电流分布，从而增强天线在上半球的辐射效果，以此提高天线的通信性能，相应的也提高了电子设备的通信性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明公开的一种天线的结构示意图；

图2为本发明公开的另一种天线的结构示意图；

图3为本发明公开的另一种天线的结构示意图；

图4为本发明公开的另一种天线的结构示意图；

图5为本发明公开的一种电子设备的结构示意图；

图6为本发明公开的另一种电子设备的结构示意图。

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。

本发明公开一种天线，该天线在上半球具有较好的辐射效果。

参见图1，图1为本发明公开的一种天线的结构示意图。该天线包括接地板100、天线主体200和调节装置300。

其中：

天线主体200与接地板100耦合，天线主体200用于辐射信号。

调节装置300用于改变电流分布，调节装置300与接地板100耦合。

天线主体200设置于第一位置，调节装置300设置于第二位置，并且该第一位置不同于第二位置，调节装置300能够增加接地板上的横向电流分布，以使得天线在上半球的辐射效果增强，从而提高天线的通信性能。

这里需要说明的是，在将天线装配在电子设备中后，在电子设备运行过程中，天线的理想辐射方向通常指向上方空间，接地板上的横向电流分布是指接地板上水平方向的电流分布。

本发明公开的天线包括接地板，以及分别与接地板耦合的天线主体和调节装置，其中天线主体和调节装置分别设置于不同位置，该调节装置能够增强接地板上的横向电流分布，从而增强天线在上半球的辐射效果，以此提高天线的通信性能。

实施中，当天线主体200与调节装置300在横向(天线装配在电子设备后的水平方向)保持一定距离的情况下，调节装置300就可以增加接地板上的横向电流分布。当然，天线主体200和调节装置300之间的位置关系还可以为其他形式。

参见图2，图2为本发明公开的另一种天线的结构示意图。该天线包括接地板100、天线主体200和调节装置300。

其中：

接地板100具有第一平面101。

天线主体200与接地板100耦合，天线主体200用于辐射信号。

调节装置300用于改变电流分布，调节装置300与接地板100耦合。

具体的，天线主体200和调节装置300位于接地板100的第一平面101，天线主体200和调节装置300在第一方向上保持第一距离(以S1表示)，天线主体200和调节装置300在第二方向上保持第二距离(以S2表示)。其中，第一方向和第二方向相互垂直。

这里需要说明的是，在将天线装配在电子设备中后，第一方向与穿过电子设备的顶部的轴线的方向垂直，第二方向与穿过电子设备的顶部的轴线的方向一致。例如，在电子设备竖直放置的情况下，该第一方向为水平方向，第二方向为竖直方向。

本发明图2所示的天线中，天线主体和调节装置在相互垂直的第一方向和第二方向上均保持预定的距离，能够进一步增大接地板上的横向电流分布，从而进一步增强天线在上半球的辐射效果，提高天线的性能。

作为优选实施方式，通过增加天线主体200和调节装置300在第一方向上的距离，能够进一步增加接地板100上的横向电流分布。以图2所示的天线为例，天线主体200靠近接地板100的第一平面101的左侧边设置，调节装置300靠近接地板100的第一平面101的右侧边设置，以此增加天线主体200和调节装置300在第一方向上的距离，从而进一步增加接地板100上的横向电流分布。

另外，当天线主体200与调节装置300在第二方向上保持5毫米至10毫米距离时，能够进一步增加接地板100上的横向电流分布。

本发明上述公开的天线中，天线主体200具有多种形式。下面结合图3和图4进行说明。

在图3所示的天线中，天线主体200包括辐射体201、馈电单元202和短接单元203。其中，辐射体201呈板状结构，馈电单元202和短接单元203位于辐射体201的同一侧，馈电单元202的一端与辐射体201电连接、另一端与电子设备中的收发机电连接，短接单元203的一端与辐射体201电连接、另一端与接地板100电连接。

这里需要说明的是，短接单元203可以为短接线，此时天线主体200为倒F天线。另外，短接单元203也可以为短接金属片，此时天线主体200为皮法(PIFA)天线。

在图4所示的天线中，天线主体200包括辐射体204，该辐射体204呈环状结构，辐射体204的第一端设置第一连接点，辐射体的第二端设置第二连接点，第一连接点与电子设备中的收发机电连接，第二连接点与接地板100电连接。图4中所示的天线主体200为环形(LOOP)天线。

在本发明上述公开的各个天线中，调节装置300可以采用寄生贴片，并且该寄生贴片接地，通过在接地板100上增加接地的寄生贴片，可以增加接地板100的横向电流分布。优选的，调节装置300可以采用矩形寄生贴片。矩形寄生贴片指的是：剖面为矩形的寄生贴片。

本发明还公开一种电子设备，该电子设备中的天线在上半球具有更好的辐射效果。

参见图5，图5为本发明公开的一种电子设备的结构示意图。该电子设备包括壳体400、接地板500、天线600和调节装置700。

其中：

接地板500位于壳体400的内部。壳体400中的背板以401标示。

天线600位于壳体400内部的第一位置，天线600与接地板500耦合，天线600用于辐射信号。

调节装置700位于壳体400内部的第二位置，调节装置700与接地板500耦合、能够增加接地板500上的横向电流分布，以使得天线600在上半球的辐射效果增强。其中，第一位置与第二位置不同。

本发明公开的电子设备包括设置于壳体内部的接地板、天线和调节装置，其中天线和调节装置分别与接地板耦合，并且天线主体和调节装置分别设置于不同位置，该调节装置能够增强接地板上的横向电流分布，从而增强天线在上半球的辐射效果，以此提高天线的通信性能，相应的也提高了电子设备的通信性能。

实施中，当天线600与调节装置700在横向(电子设备竖直放置时的水平方向)保持一定距离的情况下，调节装置700就可以增加接地板上的横向电流分布。当然，天线600和调节装置700之间的位置关系还可以为其他形式。

参见图6，图6为本发明公开的另一种电子设备的结构示意图。该电子设备包括壳体400、接地板500、天线600和调节装置700。

其中：

接地板500位于壳体400的内部。接地板500具有第一平面501。

天线600位于接地板500的第一平面501，调节装置700也位于接地板500的第一平面501，并且天线600和调节装置700在第一方向上保持第一距离(以S3表示)，天线600和调节装置700在第二方向上保持第二距离(以S4表示)，其中，第一方向和第二方向相互垂直。另外，天线600和调节装置700均与接地板500耦合。调节装置700能够增加接地板500上的横向电流分布。

这里需要说明的是，第一方向与穿过电子设备的顶部的轴线的方向垂直，第二方向与穿过电子设备的顶部的轴线的方向一致。例如，在电子设备竖直放置的情况下，该第一方向为水平方向，第二方向为竖直方向。

本发明图6所示的电子设备中，天线和调节装置在相互垂直的第一方向和第二方向上均保持预定的距离，能够进一步增大接地板上的横向电流分布，从而进一步增强天线在上半球的辐射效果，提高天线的性能，相应的提高了电子设备的通信性能。

这里需要说明的是：接地板500可以为电子设备中的主板，也可以在电子设备中另外设置一个金属板作为接地板500。

作为优选实施方式，通过增加天线600和调节装置700在第一方向上的距离，能够进一步增加接地板500上的横向电流分布。以图6所示的电子设备为例，天线600靠近壳体400中的第一侧面402设置，调节装置700靠近壳体400的第二侧面403设置，以此增加天线600和调节装置700在第一方向上的距离，从而进一步增加接地板500上的横向电流分布。

另外，当天线600与调节装置700在第二方向上保持5毫米至10毫米距离时，能够进一步增加接地板500上的横向电流分布。

作为一种优选实施方式，天线600采用以下方式装配在电子设备的壳体400中：天线600与壳体400的顶部的距离小于调节装置700与壳体的顶部的距离。

也就是说，在电子设备处于竖直状态时，天线600的位置高于调节装置700的位置，这样能够进一步改善天线上半球的辐射场型。以手机为例，可以将天线600设置于背板的左上角(以手机的背板面对用户而言)，将调节装置700设置于天线600右下方的位置，或者将天线600设置于背板的右上角(以手机的背板面对用户而言)，将调节装置700设置于天线600左下方的位置。

在该天线作为GPS天线使用时，由于提供GPS服务的卫星分布在用户的上部天空，因此在壳体内部的顶部设置GPS天线能够提升GPS天线的通信性能。

在本发明上述公开的电子设备中，天线600具有多种结构。

例如：天线600包括辐射体、馈电单元和短接单元，其中，辐射体呈板状结构，馈电单元和短接单元位于辐射体的同一侧，馈电单元的一端与辐射体电连接、另一端与电子设备中的收发机电连接，短接单元的一端与辐射体电连接、另一端与接地板500电连接。

例如：天线600包括辐射体，该辐射体呈环状结构，辐射体的第一端设置第一连接点，辐射体的第二端设置第二连接点，第一连接点与电子设备中的收发机电连接，第二连接点与接地板500电连接。

另外，本发明上述公开的电子设备中，调节装置700可以采用寄生贴片，并且该寄生贴片接地，通过在接地板500上增加接地的寄生贴片，可以增加接地板500的横向电流分布。优选的，调节装置500可以采用矩形寄生贴片。

另外，需要说明的是，本发明上述公开的电子设备中，天线600可以仅在电子设备的某种状态下与接地板500耦合。例如：将天线600设置于电子设备的背板上，当用户将背板卸下时，天线600与接地板500和收发机均处于分离状态，当用户安装背板后，天线600与接地板500接触形成耦合关系，同时天线600与收发机形成耦合关系。

类似的，调节装置700可以仅在电子设备的某种状态下与接地板500耦合。例如：将调节装置700设置于电子设备的背板上，当用户将背板卸下时，调节装置700与接地板500处于分离状态，当用户安装背板后，调节装置700与接地板500形成耦合关系。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种天线，所述天线包括：

接地板；

天线主体，所述天线主体与所述接地板耦合、用于辐射信号；

改变电流分布的调节装置，所述调节装置与所述接地板耦合；

所述天线主体设置于第一位置，所述调节装置设置于第二位置，所述第二位置与所述第一位置不同，所述调节装置用于增加所述接地板上的横向电流分布，以使得所述天线在上半球的辐射效果增强。

2.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，

所述接地板具有第一平面；

所述天线主体和所述调节装置位于所述接地板的第一平面，所述天线主体和所述调节装置在第一方向上保持第一距离，所述天线主体和所述调节装置在第二方向上保持第二距离，其中，所述第一方向和所述第二方向相互垂直。

3.根据权利要求1或2所述的天线，其特征在于，所述天线主体包括辐射体、馈电单元和短接单元；

所述辐射体呈板状结构；

所述馈电单元和所述短接单元位于所述辐射体的同一侧，所述馈电单元的一端与所述辐射体电连接、另一端与电子设备中的收发机电连接，所述短接单元的一端与所述辐射体电连接、另一端与所述接地板电连接。

4.根据权利要求1或2所述的天线，其特征在于，所述天线主体包括辐射体，所述辐射体呈环状结构；

所述辐射体的第一端设置第一连接点，所述辐射体的第二端设置第二连接点，所述第一连接点与电子设备中的收发机电连接，所述第二连接点与所述接地板电连接。

5.根据权利要求1或2所述的天线，其特征在于，所述调节装置为寄生贴片。

6.根据权利要求5所述的天线，其特征在于，所述寄生贴片为矩形寄生贴片。

7.一种电子设备，所述电子设备包括壳体，其特征在于，所述电子设备还包括接地板、天线和调节装置；

所述接地板位于所述壳体内部；

所述天线位于所述壳体内部的第一位置，所述天线与所述接地板耦合、用于辐射信号；

所述调节装置位于所述壳体内部的第二位置，所述调节装置与所述接地板耦合、能够增加所述接地板上的横向电流分布，以使得所述天线在上半球的辐射效果增强，其中，所述第一位置与所述第二位置不同。

8.根据权利要求7所述的电子设备，其特征在于，

所述接地板具有第一平面；

所述天线和所述调节装置位于所述接地板的第一平面，所述天线和所述调节装置在第一方向上保持第一距离，所述天线和所述调节装置在第二方向上保持第二距离，其中，所述第一方向和所述第二方向相互垂直。

9.根据权利要求8所述的电子设备，其特征在于，所述天线与所述壳体的顶部的距离小于所述调节装置与所述壳体的顶部的距离。

10.根据权利要求7、8或9所述的电子设备，其特征在于，所述调节装置为寄生贴片。