CN105048072A - 一种用于小型无线通信设备的天线装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于小型无线通信设备的天线装置，包括第一天线、第二天线和接地件，所述第一天线和第二天线分别背对设置于接地件相对的两侧；所述第一天线包括第一低波段辐射体和第一高波段辐射体，所述第一低波段辐射体的一端和第一高波段辐射体的一端之间设有第一间隙，所述第二天线包括第二低波段辐射体和第二高波段辐射体，所述第二低波段辐射体的一端和第二高波段辐射体的一端之间设有第二间隙。本发明的用于小型无线通信设备的天线装置在两个天线之间形成相互正交的辐射图，从而显著提高两个天线的隔离性能；同时可有效减少两个天线之间的相互干扰。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信设备，特别涉及一种用于小型无线通信设备的天线装置。
背景技术
小型无线通信设备指手机或平板电脑等体积较小的无线通信设备。将两个天线应用于小型无线通信设备中时，两个天线覆盖相同或相邻频段，通常会看到两个天线的性能严重下降，这是由于两个天线之间的隔离性极差(低)造成的。上述问题在低手机频段(700MHz至960MHz)中表现的尤其严峻。好的隔离值可以为天线的各种应用提供可能，例如，可以波速成形为MIMO天线，可以直接提高各个天线的整体性能。因此，提高小型无线通信设备中的两个天线之间的隔离指数(以达到更高的隔离值)，是亟待解决的一个问题。
专利号为201310259264.4的中国专利公开了一种双模/多模手机增加天线间同频隔离度的方法，其特征在于包括如下步骤：(1)首先将手机主PCB各射频模块的地完全立体分割；(2)用感性器件将上述分割后的各射频模块的地、电源、数据线连接起来，使得各射频模块间在基频上相连，在模块工作的高频上完全分离。上述方案可以减小偶极子天线间的传导和耦合，增加隔离度。
上述专利需要将手机主PCB各射频模块完全立体分割，操作繁琐且分割后形成的结构的紧凑型不够，同时，其隔离性能也有待加强。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种结构简单且隔离性能高的用于小型无线通信设备的天线装置。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种用于小型无线通信设备的天线装置，包括第一天线、第二天线和接地件，所述第一天线和第二天线分别背对设置于接地件相对的两侧；
所述第一天线包括第一低波段辐射体和第一高波段辐射体，所述第一低波段辐射体和第一高波段辐射体分别沿长度方向设置于同一直线上，所述第一低波段辐射体的一端和第一高波段辐射体的一端之间设有第一间隙，所述第一低波段辐射体的另一端和第一高波段辐射体的另一端分别与接地件连接；
所述第二天线包括第二低波段辐射体和第二高波段辐射体，所述第二低波段辐射体和第二高波段辐射体分别沿长度方向设置于同一直线上，所述第二低波段辐射体的一端和第二高波段辐射体的一端之间设有第二间隙，所述第二低波段辐射体的另一端和第二高波段辐射体的另一端分别与接地件连接。
进一步的，还包括第一接地部、第二接地部、第一接地块和第二接地块，所述第一接地块和第二接地块分别为两个，两个的所述第一接地块分别设置于第一接地部的两端，所述第一低波段辐射体的另一端和第一高波段辐射体的另一端分别通过所述第一接地块与第一接地部连接，所述第一接地部设置于接地件的一侧；
两个的所述第二接地块分别设置于第二接地部的两端，所述第二低波段辐射体的另一端和第二高波段辐射体的另一端分别通过所述第二接地块与第二接地部连接，所述第二接地部设置于接地件的另一侧。
本发明的有益效果在于：
(1)将第一天线和第二天线背对背设置于接地件相对的两侧，使两个天线均具有一个明确的指向性的方向，从而第一天线和第二天线之间形成相互正交的辐射图以使天线在信号传输和接收过程获得低的相关系数，即当第一天线获得辐射图中的最大峰值是，第二天线获得最小峰值，反之亦然，进而使处于小型无线通信设备内、覆盖相同的带宽和共享相同的接地件的两个天线的隔离性能显著提高；
(2)通过第一低波段辐射体、第一高波段辐射体、第一间隙、第二低波段辐射体、第二高波段辐射体和第二间隙的设计，大部分区域是由第一间隙和第二间隙辐射出去，从而远离无线通信设备，减少两个天线之间的相互干扰。
附图说明
图1为本发明实施例的用于小型无线通信设备的天线装置的立体图；
图2为本发明实施例的用于小型无线通信设备的天线装置的主视图；
图3为本发明实施例的用于小型无线通信设备的天线装置的相互正交的辐射图。
标号说明：
1、第一天线；11、第一低波段辐射体；12、第一高波段辐射体；13、第一间隙；2、第二天线；21、第二低波段辐射体；22、第二高波段辐射体；23、第二间隙；3、接地件；4、第一接地部；5、第二接地部；6、第一接地块；7、第二接地块。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
本发明最关键的构思在于:将第一天线和第二天线背对背设置，以形成相互正交的辐射图，从而显著提高两个天线的隔离性能。
请参照图1以及图2，一种用于小型无线通信设备的天线装置，包括第一天线1、第二天线2和接地件3，所述第一天线1和第二天线2分别背对设置于接地件3相对的两侧；
所述第一天线1包括第一低波段辐射体11和第一高波段辐射体12，所述第一低波段辐射体11和第一高波段辐射体12分别沿长度方向设置于同一直线上，所述第一低波段辐射体11的一端和第一高波段辐射体12的一端之间设有第一间隙13，所述第一低波段辐射体11的另一端和第一高波段辐射体12的另一端分别与接地件连接；
所述第二天线2包括第二低波段辐射体21和第二高波段辐射体22，所述第二低波段辐射体21和第二高波段辐射体22分别沿长度方向设置于同一直线上，所述第二低波段辐射体21的一端和第二高波段辐射体22的一端之间设有第二间隙23，所述第二低波段辐射体21的另一端和第二高波段辐射体22的另一端分别与接地件连接；。
从上述描述可知，本发明的有益效果在于：
(1)将第一天线和第二天线背对背设置于接地件相对的两侧，使两个天线均具有一个明确的指向性的方向，从而第一天线和第二天线之间形成相互正交的辐射图(如图3所示)以使天线在信号传输和接收过程获得低的相关系数，即当第一天线获得辐射图中的最大峰值是，第二天线获得最小峰值，反之亦然，进而使处于小型无线通信设备内、覆盖相同的带宽和共享相同的接地件的两个天线的隔离性能显著提高；
(2)通过第一低波段辐射体、第一高波段辐射体、第一间隙、第二低波段辐射体、第二高波段辐射体和第二间隙的设计，大部分区域是由第一间隙和第二间隙辐射出去，从而远离无线通信设备，减少两个天线之间的相互干扰。
进一步的，还包括第一接地部4、第二接地部5、第一接地块6和第二接地块7，所述第一接地块6和第二接地块7分别为两个，两个的所述第一接地块6分别设置于第一接地部4的两端，所述第一低波段辐射体11的另一端和第一高波段辐射体12的另一端分别通过所述第一接地块6与第一接地部4连接，所述第一接地部4设置于接地件3的一侧；
两个的所述第二接地块7分别设置于第二接地部5的两端，所述第二低波段辐射体21的另一端和第二高波段辐射体22的另一端分别通过所述第二接地块7与第二接地部5连接，所述第二接地部5设置于接地件3的另一侧。
由上述描述可知，优选的，还包括第一接地部、第二接地部、第一接地块和第二接地块，第一天线通过第一接地部、第一接地块与接地件连接，第二天线通过第二接地部、第二接地块与接地件连接，可以进一步增大两个天线的相对距离，优化获得的相互正交的辐射图，从而增大两个天线之间的隔离度。
进一步的，所述第一低波段辐射体11和第二低波段辐射体21的长度为低波段蜂窝频率对应波长的1/4，所述低波段蜂窝频率的数值为698MHz-960MHz。所述第一高波段辐射体12和第二高波段辐射体22的长度为高波段蜂窝频率对应波长的1/4，所述高波段蜂窝频率的数值为1710MHz-2170MHz或2500MHz-2690MHz。
由上述描述可知，第一低波段辐射体、第二低波段辐射体、第一高波段辐射体和第二高波段辐射体的长度可知根据实际需要进行适当范围的调整。
进一步的，还包括第一低波段馈电端口、第二低波段馈电端口、第一高波段馈电端口和第二高波段馈电端口，所述第一低波段馈电端口设置于第一低波段辐射体11和第一接地部4之间，所述第二低波段馈电端口设置于第二低波段辐射体21和第二接地部5之间，所述第一高波段馈电端口设置于第一高波段辐射体12和第一接地部4之间，所述第二高波段馈电端口设置于第二高波段辐射体22和第二接地部5之间。
由上述描述可知，第一低波段馈电端口和第一高波段馈电端口的位置可以设置于它们与第一接地部之间的任意位置。第二低波段馈电端口和第二高波段馈电端口的位置可以设置于它们与第二接地部之间的任意位置。
进一步的，所述第一低波段辐射体11和第二低波段辐射体21的波段值分别为700MHz-960MHz，所述第一高波段辐射体12和第二高波段辐射体22的波段值分别为1800MHz-2300MHz。
由上述描述可知，第一低波段辐射体和第二低波段辐射体的波段值优选为为700MHz-960MHz，第一高波段辐射体和第二高波段辐射体的波段值优选为1800MHz-2300MHz。
进一步的，所述第一间隙13和第二间隙23的长度分别为1mm-5mm。所述第一接地块6和第二接地块7沿第一接地部4到第一天线1或第二接地部5到第二天线2的方向的长度为3mm-20mm。
由上述描述可知，第一间隙和第二间隙的长度优选为1mm-5mm；第一接地块和第二接地块沿第一接地部到第一天线或第二接地部到第二天线的方向的长度优选为3mm-20mm。一方面可以保证辐射性能，另一方面可以进一步优化相互正交的辐射图，提高两个天线之间的隔离指数，获得更高的隔离性能。
请参照图1、图2和图3，本发明的实施例一为：
本实施例的用于小型无线通信设备的天线装置，包括第一天线1、第二天线2和接地件3，所述第一天线1和第二天线2分别背对设置于接地件3相对的两侧；所述第一天线1包括第一低波段辐射体11和第一高波段辐射体12，所述第一低波段辐射体11和第一高波段辐射体12分别沿长度方向设置于同一直线上，所述第一低波段辐射体11的一端和第一高波段辐射体12的一端之间设有第一间隙13，所述第一低波段辐射体11的另一端和第一高波段辐射体12的另一端分别与接地件连接；所述第二天线2包括第二低波段辐射体21和第二高波段辐射体22，所述第二低波段辐射体21和第二高波段辐射体22分别沿长度方向设置于同一直线上，所述第二低波段辐射体21的一端和第二高波段辐射体22的一端之间设有第二间隙23，所述第二低波段辐射体21的另一端和第二高波段辐射体22的另一端分别与接地件连接；所述第一低波段辐射体11和第二低波段辐射体21分别为工作波段为低波段的辐射体，所述第一高波段辐射体12和第二高波段辐射体22分别为工作波段为高波段的辐射体。还包括第一接地部4、第二接地部5、第一接地块6和第二接地块7，所述第一接地块6和第二接地块7分别为两个，两个的所述第一接地块6分别设置于第一接地部4的两端，所述第一低波段辐射体11的另一端和第一高波段辐射体12的另一端分别通过所述第一接地块6与第一接地部4连接，所述第一接地部4设置于接地件3的一侧；两个的所述第二接地块7分别设置于第二接地部5的两端，所述第二低波段辐射体21的另一端和第二高波段辐射体22的另一端分别通过所述第二接地块7与第二接地部5连接，所述第二接地部5设置于接地件3的另一侧。所述第一低波段辐射体11和第二低波段辐射体21的长度为低波段蜂窝频率对应波长的1/4，所述低波段蜂窝频率的数值为698MHz-960MHz。所述第一高波段辐射体12和第二高波段辐射体22的长度为高波段蜂窝频率对应波长的1/4，所述高波段蜂窝频率的数值为1710MHz-2170MHz或2500MHz-2690MHz。还包括第一低波段馈电端口、第二低波段馈电端口、第一高波段馈电端口和第二高波段馈电端口，所述第一低波段馈电端口设置于第一低波段辐射体11和第一接地部4之间，所述第二低波段馈电端口设置于第二低波段辐射体21和第二接地部5之间，所述第一高波段馈电端口设置于第一高波段辐射体12和第一接地部4之间，所述第二高波段馈电端口设置于第二高波段辐射体22和第二接地部5之间。所述第一低波段辐射体11和第二低波段辐射体21的波段值分别为700MHz-960MHz，所述第一高波段辐射体12和第二高波段辐射体22的波段值分别为1800MHz-2300MHz。所述第一间隙13和第二间隙23的长度分别为1mm-5mm。所述第一接地块6和第二接地块7沿第一接地部4到第一天线1或第二接地部5到第二天线2的方向的长度为3mm-20mm。
图3中的“Antenna1”指的是本发明的第一天线，“Antenna2”指的是本发明的第二天线，由图3可知，第一天线和第二天线形成相互正交的辐射图，从而两个天线之间获得较高的隔离值。
综上所述，本发明提供的用于小型无线通信设备的天线装置在两个天线之间形成相互正交的辐射图，从而显著提高两个天线的隔离性能；同时可有效减少两个天线之间的相互干扰。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (8)
1.一种用于小型无线通信设备的天线装置，其特征在于，包括第一天线、第二天线和接地件，所述第一天线和第二天线分别背对设置于接地件相对的两侧；
所述第一天线包括第一低波段辐射体和第一高波段辐射体，所述第一低波段辐射体和第一高波段辐射体分别沿长度方向设置于同一直线上，所述第一低波段辐射体的一端和第一高波段辐射体的一端之间设有第一间隙，所述第一低波段辐射体的另一端和第一高波段辐射体的另一端分别与接地件连接；
所述第二天线包括第二低波段辐射体和第二高波段辐射体，所述第二低波段辐射体和第二高波段辐射体分别沿长度方向设置于同一直线上，所述第二低波段辐射体的一端和第二高波段辐射体的一端之间设有第二间隙，所述第二低波段辐射体的另一端和第二高波段辐射体的另一端分别与接地件连接。
2.根据权利要求1所述的用于小型无线通信设备的天线装置，其特征在于，还包括第一接地部、第二接地部、第一接地块和第二接地块，所述第一接地块和第二接地块分别为两个，两个的所述第一接地块分别设置于第一接地部的两端，所述第一低波段辐射体的另一端和第一高波段辐射体的另一端分别通过所述第一接地块与第一接地部连接，所述第一接地部设置于接地件的一侧；
两个的所述第二接地块分别设置于第二接地部的两端，所述第二低波段辐射体的另一端和第二高波段辐射体的另一端分别通过所述第二接地块与第二接地部连接，所述第二接地部设置于接地件的另一侧。
3.根据权利要求1所述的用于小型无线通信设备的天线装置，其特征在于，所述第一低波段辐射体和第二低波段辐射体的长度为低波段蜂窝频率对应波长的1/4，所述低波段蜂窝频率的数值为698MHz-960MHz。
4.根据权利要求1所述的用于小型无线通信设备的天线装置，其特征在于，所述第一高波段辐射体和第二高波段辐射体的长度为高波段蜂窝频率对应波长的1/4，所述高波段蜂窝频率的数值为1710MHz-2170MHz或2500MHz-2690MHz。
5.根据权利要求1所述的用于小型无线通信设备的天线装置，其特征在于，还包括第一低波段馈电端口、第二低波段馈电端口、第一高波段馈电端口和第二高波段馈电端口，所述第一低波段馈电端口设置于第一低波段辐射体和第一接地部之间，所述第二低波段馈电端口设置于第二低波段辐射体和第二接地部之间，所述第一高波段馈电端口设置于第一高波段辐射体和第一接地部之间，所述第二高波段馈电端口设置于第二高波段辐射体和第二接地部之间。
6.根据权利要求1所述的用于小型无线通信设备的天线装置，其特征在于，所述第一低波段辐射体和第二低波段辐射体的波段值分别为700MHz-960MHz，所述第一高波段辐射体和第二高波段辐射体的波段值分别为1800MHz-2300MHz。
7.根据权利要求1所述的用于小型无线通信设备的天线装置，其特征在于，所述第一间隙和第二间隙的长度分别为1mm-5mm。
8.根据权利要求1所述的用于小型无线通信设备的天线装置，其特征在于，所述第一接地块和第二接地块沿第一接地部到第一天线或第二接地部到第二天线的方向的长度为3mm-20mm。
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