CN104953290A - 无线通讯设备及其天线装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种天线装置，包括天线地，还包括：共用部，与所述天线地连接；第一辐射体，通过所述共用部与所述天线地连接形成第一天线；所述第一天线上具有第一馈电端口；第二辐射体，通过所述共用部与所述天线地连接形成第二天线，所述第二天线上具有第二馈电端口；以及第三辐射体，与所述天线地连接形成第三天线；所述第三辐射体上具有第三馈电端口；所述第三天线设置于所述第一辐射体与所述天线地之间或者所述第二辐射体与所述天线地之间。上述天线装置能够在不增加天线装置的空间尺寸的前提下实现多频带且信号传输效率较高。本发明还涉及一种无线通讯设备。

Description

无线通讯设备及其天线装置

技术领域

本发明涉及无线通讯技术领域，特别是涉及一种无线通讯设备及其天线装置。

背景技术

由于不同的无线通讯供应商会采用不同的信号传输频带，要保证无线通讯设备能够便利且清晰地接收无线信号，其天线装置需要能够实现多频带工作。传统的天线装置通过增加天线尺寸或者添加多个寄生谐振来实现多频带，并使用双工器、合路器等器件将无线装置的端口分离。这种方法会使得天线装置的空间尺寸增大从而不利于在体积日益小型化的无线通讯设备中使用；并且其会增加传输路径上的损耗，使得信号的传输效率较低。

发明内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种在不增加天线装置的空间尺寸的前提下实现多频带且信号传输效率较高的天线装置。

一种天线装置，包括天线地，还包括：共用部，与所述天线地连接；第一辐射体，通过所述共用部与所述天线地连接形成第一天线；所述第一天线上具有第一馈电端口；第二辐射体，通过所述共用部与所述天线地连接形成第二天线，所述第二天线上具有第二馈电端口；以及第三辐射体，与所述天线地连接形成第三天线；所述第三辐射体上具有第三馈电端口；所述第三天线设置于所述第一辐射体与所述天线地之间或者所述第二辐射体与所述天线地之间。

在其中一个实施例中，所述第一辐射体包括第一F天线结构；所述第一F天线结构为横向且开口朝所述天线地设置。

在其中一个实施例中，所述第一辐射体还包括寄生天线结构；所述寄生天线结构一端与所述天线地连接，另一端与所述第一F天线结构耦合连接。

在其中一个实施例中，所述寄生天线结构为“T”型结构。

在其中一个实施例中，所述第二辐射体包括第二F天线结构；所述第二F天线结构为横向且开口朝所述天线地设置。

在其中一个实施例中，所述第三辐射体设置于所述第二辐射体和所述天线地之间；所述天线装置还包括第四辐射体；所述第四辐射体与所述天线地连接形成第四天线，所述第四天线上具有第四馈电端口；所述第四辐射体设置于所述第一辐射体和所述天线地之间。

在其中一个实施例中，所述第三辐射体和第四辐射体均为呈“L”型结构且开口朝所述天线地设置。

在其中一个实施例中，还包括：第一匹配单元，连接于所述第一馈电端口，用于谐调所述第一天线；第二匹配单元，连接于所述第二馈电端口，用于谐调所述第二天线；以及第三匹配单元，连接于所述第三馈电端口，用于谐调所述第三天线。

一种无线通讯设备，包括天线电路系统，还包括如前述任一实施例中所述的天线装置，所述无线电路系统与所述天线装置的第一馈电端口、第二馈电端口以及第三馈电端口连接。

在其中一个实施例中，所述第一辐射体和所述第二辐射体由所述无线通讯设备中的导电结构形成。

上述无线通讯设备及其天线装置，通过共享共用部来实现第一天线和第二天线并且将第三辐射体设置于第一辐射体与天线地之间或者第二辐射体与天线地之间，天线位置布局合理使得整个天线装置结构紧凑，在实现多频带的同时不会增加天线装置的空间尺寸。同时，天线装置设置上具有多个馈电端口，减少了馈电端口之间的相互影响，无需通过双工器等器件将馈电端口分离，降低了传输路径上的损耗，提高了信号的传输效率。

附图说明

图1为一实施例中的天线装置的平面结构示意图；

图2为图1所示实施例中的天线装置中第一馈电端口的频率响应图；

图3为图1所示实施例中的天线装置中第二馈电端口的频率响应图；

图4为图1所示实施例中的天线装置中第三馈电端口的频率响应图；

图5为图1所示实施例中的天线装置中第四馈电端口的频率响应图；

图6为一实施例中的天线装置中的共用部进行弯折后的结构示意图。

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。

一种天线装置，可以用于无线通讯设备中的无线通讯过程。在本实施例中，天线装置包括天线地、共用部、第一辐射体、第二辐射体以及第三辐射体。其中，共用部与天线地连接。第一辐射体与共用部连接并通过共用部与天线地连接形成第一天线。其中，第一天线具有第一馈电端口，第一天线能够覆盖第一频段。第二辐射体与共用部连接并通过共用部与天线地连接形成第二天线。第二天线具有第二馈电端口，第二天线能够覆盖第二频段。第一天线和第二天线共享共用部，能够减小天线装置的空间尺寸，使得其能够适用于日益小型化发展的无线通讯设备中。第三辐射体与天线地连接形成第三天线。第三天线具有第三馈电端口，第三天线能够覆盖第三频段。第三辐射体设置于第一辐射体与天线地之间或者第二辐射体与天线地之间。通过对天线结构进行合理的布局，使得天线装置的结构紧凑，进一步减小了天线装置的空间尺寸。

上述天线装置，通过共享共用部来实现第一天线和第二天线并且将第三辐射体设置于第一辐射体与天线地之间或者第二辐射体与天线地之间，天线位置布局合理使得整个天线装置结构紧凑，在实现多频带的同时不会增加天线装置的空间尺寸。同时，天线装置设置上具有多个馈电端口，减少了馈电端口之间的相互影响，无需通过双工器等器件将馈电端口分离，降低了传输路径上的损耗，提高了信号的传输效率。

图1为一实施例中的天线装置的平面示意图。在本实施例中，天线装置包括天线地110、共用部120、第一辐射体130、第二辐射体140以及第三辐射体150，还包括第四辐射体160。

共用部120与天线地110连接。在本实施例中，共用部120为一竖条。

第一辐射体130与共用部120连接，并通过共用部120与天线地110连接形成第一天线。在本实施例中，第一辐射体130包括第一F天线结构132和寄生天线结构134。寄生天线结构134一端与天线地110连接，另一端则与第一F天线结构132耦合连接。在本案中所提及的耦合均意味着非直接电气连接。寄生天线结构132设置于第一F天线结构132和天线地110之间。具体地，第一F天线132为横向且开口向天线地110设置。第一F天线结构132的开口侧上形成有用于与寄生天线结构132耦合的耦合部1322。寄生天线结构134为“T”型结构。寄生天线结构134和第一F天线结构132通过耦合部1322耦合形成环路天线，即第一天线为环路天线。通过第一F天线结构132和寄生天线结构134形成第一天线，其能够覆盖手机蜂窝通信的低频分集频段和高频分集频段。第一天线上具有第一馈电端口10。图2是在第一馈电端口10上测试得到的第一天线的频率响应图。频率响应图的横坐标为频率，单位为GHz，纵坐标为回波损耗，单位为dB。从图2中可以看出，第一天线基本覆盖蜂窝通信低频分级频段700～800MHz和高频分集频段1805MHz～2700MHz。

第二辐射体140与共用部120连接，并通过共用部120与天线地110连接形成第二天线。在本实施例中，第二辐射体140包括第二F天线结构。第二F天线结构为横向且开口向天线地110设置。第二天线上具有第二馈电端口20。图3是在第一馈电端口20上测试得到的第二天线的频率响应图，从图3中可以看出，第二天线工作在GPS接收频段，即其覆盖了GPS通信频段。

第三辐射体150与天线地110连接形成第三天线。在本实施例中，第三辐射体150为“L”型结构，且开口朝天线地110设置，从而使得包括第三辐射体150与天线地110的第三天线为开槽天线。第三辐射体150设置于第二辐射体150和天线地110之间，从而可以充分利用二者之间的空闲空间来合理布置天线结构，使得整个天线装置的结构紧凑，有利于减小天线装置的空间尺寸。第三天线上设置有第三馈电端口30。图4是在第三馈电端口30上测试得到的第三天线的频率响应图。从图3中可以看出，第三天线覆盖了WIFI的2400MHz～2500MHz频段。

第四辐射体160与天线地110连接形成第四天线。在本实施例中，第四辐射体160为“L”型结构，且开口朝天线地110设置，从而使得包括第四辐射体160与天线地110的第四天线为开槽天线。第四辐射体160设置于第一辐射体130和天线地110之间，从而使得整个天线该装置结构紧凑，有利于减小天线装置的尺寸。第四天线上设置有第四馈电端口40。图5是在第四馈电端口40上测试得到的第四天线的频率响应图。从图5中可以看出，第四天线覆盖了WIFI的5000MHz～6000MHz频段。上述天线装置能够覆盖常用的多个无线通讯频段，实现了多频带工作。

在实际应用过程中，共用部120、第一辐射体130、第二辐射体140、第三辐射体150以及第四辐射体160均可以根据实际空间需要进行适应性的弯折。图6为一具体实施例中天线装置的共用部120进行弯折后的结构示意图，其包括第一横条610以及弯折部620。弯折部620能够配合无线通信设备的内部结构进行安装，以节省无线通讯设备的体积。图6仅代表一个示例，可以理解，天线装置中的共用部120、第一辐射体130、第二辐射体140、第三辐射体150以及第四辐射体160还可以根据需要进行其他形状的弯折，并不限于本示例。

在另一实施例中，天线装置还包括与各个馈电端口连接的匹配单元。具体地，天线装置还包括第一匹配单元、第二匹配单元、第三匹配单元以及第四匹配单元。

第一匹配单元连接于第一馈电端口10，用于谐调第一天线的谐振频率以及带宽，以提高天线性能。第二匹配单元则连接于第二馈电端口20，用于谐调第二电线的谐振频率以及带宽。第三匹配单元则连接于第三馈电端口30，用于谐调第三电线的谐振频率以及带宽。第四匹配单元则连接于第四馈电端口40，用于谐调第四电线的谐振频率以及带宽。通过第一匹配单元、第二匹配单元、第三匹配单元以及第四匹配单元的谐调作用可以提高各天线的性能。

本发明还提供了一种无线通讯设备，包括无线电路系统以及前述实施例中的天线装置。无线电路系统与天线装置中的第一馈电端口、第二馈电端口以及第三馈电端口连接，来实现对各频段信号的隔离传输，从而无需再使用双工器等器件来将端口分离，减小了信号传输路径上的损耗，提高了信号的传输效率。并且，由于天线装置覆盖了常用的多个无线通讯频段，因此可以确保无线通讯设备能够使用不同的无线通讯供应商所提供的网络进行信号传输，有利于无线通讯过程的进行。

在本实施例中，第一辐射体和第二辐射体可以由无线通讯设备中的导电结构如金属外壳形成，从而进一步减小了天线设备的空间尺寸，有利于实现无线通讯设备的小型化发展。无线通讯设备可以为手机、腕表设备、耳机设备或者其他可佩带设备，无线通讯设备还可以为电视机、机顶盒、数码相机等其他电子设备。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种天线装置，包括天线地，其特征在于，还包括：

共用部，与所述天线地连接；

第一辐射体，通过所述共用部与所述天线地连接形成第一天线；所述第一天线上具有第一馈电端口；

第二辐射体，通过所述共用部与所述天线地连接形成第二天线，所述第二天线上具有第二馈电端口；以及

第三辐射体，与所述天线地连接形成第三天线；所述第三辐射体上具有第三馈电端口；所述第三天线设置于所述第一辐射体与所述天线地之间或者所述第二辐射体与所述天线地之间。

2.根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于，所述第一辐射体包括第一F天线结构；所述第一F天线结构为横向且开口朝所述天线地设置。

3.根据权利要求2所述的天线装置，其特征在于，所述第一辐射体还包括寄生天线结构；所述寄生天线结构一端与所述天线地连接，另一端与所述第一F天线结构耦合连接。

4.根据权利要求3所述的天线装置，其特征在于，所述寄生天线结构为“T”型结构。

5.根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于，所述第二辐射体包括第二F天线结构；所述第二F天线结构为横向且开口朝所述天线地设置。

6.根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于，所述第三辐射体设置于所述第二辐射体和所述天线地之间；

所述天线装置还包括第四辐射体；所述第四辐射体与所述天线地连接形成第四天线，所述第四天线上具有第四馈电端口；所述第四辐射体设置于所述第一辐射体和所述天线地之间。

7.根据权利要求6所述的天线装置，其特征在于，所述第三辐射体和第四辐射体均为呈“L”型结构且开口朝所述天线地设置。

8.根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于，还包括：

第一匹配单元，连接于所述第一馈电端口，用于谐调所述第一天线；

第二匹配单元，连接于所述第二馈电端口，用于谐调所述第二天线；以及

第三匹配单元，连接于所述第三馈电端口，用于谐调所述第三天线。

9.一种无线通讯设备，包括天线电路系统，其特征在于，还包括如权利要求1～8任一所述的天线装置，所述无线电路系统与所述天线装置的第一馈电端口、第二馈电端口以及第三馈电端口连接。

10.根据权利要求9所述的无线通讯设备，其特征在于，所述第一辐射体和所述第二辐射体由所述无线通讯设备中的导电结构形成。