CN105305031A - 一种天线及其制造方法、含天线装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种天线，所述天线包括与信号馈点和地馈点连接的公共区域、第一分支区域、第二分支区域及第三分支区域；其中，所述第一分支区域为从所述公共区域的左下方部分区域处向左延伸所形成的区域；所述第二分支区域为从所述公共区域的左上方部分区域处水平向左延伸所形成的区域；所述第三分支区域为从所述第二分支区域的末端向右下方延伸形成的区域；所述第三分支区域与所述第二分支区域之间形成有第一缝隙；所述第三分支区域的部分区域与所述第一分支区域的部分区域相对应。本发明还公开了一种天线的制造方法及含天线装置。

Description

一种天线及其制造方法、含天线装置

技术领域

本发明涉及天线技术，尤其涉及一种天线及其制造方法、含天线装置。

背景技术

天线是通讯系统中不可缺少的组件，天线的性能直接关系到接收和发射信号的质量，因此，对天线性能的研究十分重要。衡量一个移动终端射频辐射性能的好坏，即移动终端中天线的射频辐射性能的好坏，不能单单依靠在理想的微波暗室的环境中测试得出的空中下载(OTA，Over－the－Air)数值，更多的要考虑实际应用场景。所以，近年来越来越多的通讯运营商，在测试天线性能时，增加了移动终端在人体的头和手的模型下测试天线性能的方式，其中，模仿人体的所述头和手的模型满足CTIA规范的要求。

但是，当天线靠近人体这类高介电常数的导体时，天线的谐振频率会发生偏移，且有一部分能量会被人体吸收，如此，导致天线性能急剧下降。因此，如何提升移动终端在靠近高介电常数的导体时自身中天线的性能，成为亟需解决的一个问题。

发明内容

为解决现有存在的技术问题，本发明实施例提供一种天线及其制造方法、含天线装置，能提升天线在靠近高介电常数的导体时的射频辐射性能。

本发明的技术方案是这样实现的：

本发明实施例提供了一种天线，所述天线包括与信号馈点和地馈点连接的公共区域、第一分支区域、第二分支区域及第三分支区域；其中，

所述第一分支区域为从所述公共区域的左下方部分区域处向左延伸所形成的区域；

所述第二分支区域为从所述公共区域的左上方部分区域处水平向左延伸所形成的区域；

所述第三分支区域为从所述第二分支区域的末端向右下方延伸形成的区域；所述第三分支区域与所述第二分支区域之间形成有第一缝隙；

所述第三分支区域的部分区域与所述第一分支区域的部分区域相对应。

上述方案中，所述天线还包括与所述公共区域连接的走线区域；其中，

所述走线区域为从所述公共区域的右上方部分区域处向所述信号馈点和地馈点处延伸所形成的区域；所述走线区域与所述公共区域之间形成有第二缝隙。

上述方案中，所述天线还包括寄生区域；其中，

所述寄生区域为与所述走线区域形成有缝隙宽度为0.5-1.2mm的区域。

上述方案中，所述第一缝隙的宽度为0.3mm-2mm。

上述方案中，所述第二缝隙的宽度为0.5mm-2mm。

上述方案中，所述第三分支区域的部分区域与所述第一分支区域的部分区域相对应处的间距为0.1mm-3mm。

上述方案中，所述第三分支区域的部分区域与所述第一分支区域的部分区域相对应，包括：

所述第三分支区域的末端与所述第一分支区域的末端相对应，且形成的间距为0.1mm-3mm。

本发明实施例还提供了一种含天线装置，所述装置包括以上所述的任一天线。

本发明实施例还提供了一种天线的制造方法，所述天线包括公共区域、第一分支区域、第二分支区域及第三分支区域；所述方法包括：

形成与信号馈点和地馈点连接的公共区域；

在从所述公共区域的左下方部分区域处向左延伸所形成的区域中形成所述第一分支区域；

在从所述公共区域的左上方部分区域处水平向左延伸所形成的区域中形成所述第二分支区域；

在从所述第二分支区域的末端向右下方延伸形成的区域中形成所述第三分支区域，使所述第三分支区域与所述第二分支区域之间形成第一缝隙，并使所述第三分支区域的部分区域与所述第一分支区域的部分区域相对应。

上述方案中，所述方法还包括：

在从所述公共区域的右上方部分区域处向所述信号馈点和地馈点处延伸形成所述走线区域，使所述走线区域与所述公共区域之间形成第二缝隙。

上述方案中，所述方法还包括：

在与所述走线区域具有缝隙宽度为0.5-1.2mm的区域处形成寄生区域。

上述方案中，所述第一缝隙的宽度为0.3mm-2mm。

上述方案中，所述第二缝隙的宽度为0.5mm-2mm。

上述方案中，所述第三分支区域的部分区域与所述第一分支区域的部分区域相对应处的间距为0.1mm-3mm。

上述方案中，所述使所述第三分支区域的部分区域与所述第一分支区域的部分区域相对应，包括：

使所述第三分支区域的末端与所述第一分支区域的末端相对应，且形成的间距为0.1mm-3mm。

本发明实施例所提供的天线及其制造方法、含天线装置，能够尽量避仿真手模型触碰到包含有所述天线的移动终端中天线所处的壳体处，因为，本发明实施例将低频的走线靠近天线的底部区域的中间位置，如图1中所述第三分支区域A区域的末端、及第三分支区域A和第二分支区域E之间的第一缝隙处于天线的底部区域的中间位置；而且，所述第三分支区域A区域的末端处于包含有所述天线的移动终端的底部，即仿真手模型接触不到的位置，如此，在仿真手模型测试所述天线性能时，能够使包含有所述天线的移动终端中所述天线所处的底部的中间区域距离仿真手模型较远，从而降低仿真手模型对天线的影响。

附图说明

图1为本发明实施例天线的组成结构示意图；

图2为本发明实施例天线的测试性能示意图；

图3为本发明实施例天线的回波损耗图；

图4为本发明实施例天线所处移动终端在左手模型下、和天线所处移动终端在自由空间下的回波损耗对比图；

图5为本发明实施例天线所处移动终端在右手模型下、和天线所处移动终端在自由空间下的回波损耗对比图；

图6为本发明实施例含天线装置的组成结构示意图；

图7为本发明实施例天线的制造方法的流程示意图。

具体实施方式

为了能够更加详尽地了解本发明的特点与技术内容，下面结合附图对本发明的实现进行详细阐述，所附附图仅供参考说明之用，并非用来限定本发明。

传统提升天线在靠近高介电常数的导体时性能的方法通常是提升所述天线在自由空间状态下的性能，因为，天线在自由空间状态下的性能较强时，即使被高介电常数的导体吸收一定的能量，天线在靠近高介电常数的导体时剩余的辐射也会较强。但是，所述天线在自由空间的辐射受限于天线的空间、环境及板端的限值，所以并不能无限制的提高；因此，为提高天线在靠近高介电常数的导体时的射频辐射性能，本发明实施例提供了下述方案，能够通过调整天线走线的方向，避让仿真手模型触碰包含有所述天线的移动终端中的天线敏感位置，且能够兼顾所述天线的频偏，从而保证天线在自由空间、靠近高介电常数的导体，例如靠近仿真头和手模型的状态下均具有良好性能。下述通过具体实施例对本发明做进一步详细说明。

实施例一

图1为本发明实施例天线的组成结构示意图；如图1所示，所述天线包括与信号馈点和地馈点连接的公共区域C、第一分支区域B、第二分支区域E及第三分支区域A；其中，

所述第一分支区域B为从所述公共区域C的左下方部分区域处向左延伸所形成的区域；

所述第二分支区域E为从所述公共区域C的左上方部分区域处水平向左延伸所形成的区域；

所述第三分支区域A为从所述第二分支区域E的末端向右下方延伸形成的区域；所述第三分支区域A与所述第二分支区域E之间形成有第一缝隙；

所述第三分支区域A的部分区域与所述第一分支区域B的部分区域相对应。

上述实施例中，所述天线还包括与所述公共区域连接的走线区域D；其中，

所述走线区域D为从所述公共区域C的右上方部分区域处向所述信号馈点和地馈点处延伸所形成的区域；所述走线区域与所述公共区域之间形成有第二缝隙。

上述实施例中，所述天线还包括寄生区域F，其中，所述寄生区域F为与所述走线区域D形成有缝隙宽度为0.5-1.2mm的区域。

这里，所述寄生区域F位于所述走线区域D的右侧，且与所述走线区域D存在有一条宽度为0.5-1.2mm的缝隙；所述寄生区域F能够拓展某一频段的带宽，也就是说，当主辐射体(例如，包括所述公共区域C、第一分支区域B、第二分支区域E、第三分支区域A以及所述走线区域D的天线)形成的波段无法满足需求时，由于所述寄生区域能够与所述主辐射体产生耦合效应，因此，调整所述寄生区域F的长度，能够拓展包含有所述寄生区域的天线的带宽。

上述实施例中，所述第一缝隙的宽度为0.3mm-2mm；所述第二缝隙的宽度为0.5mm-2mm。

上述实施例中，所述第三分支区域A的部分区域与所述第一分支区域B的部分区域相对应处的间距为0.1mm-3mm。

上述实施例中，所述第三分支区域A的部分区域与所述第一分支区域B的部分区域相对应，包括：

所述第三分支区域A的末端与所述第一分支区域B的末端相对应，且形成的间距为0.1mm-3mm。

这里，本发明实施例天线包括两个馈点，分别为信号馈点和地馈点；所述天线的辐射体走线，包括高频分支和低频分支，例如所述走线区域D为高频分支，所述第三分支区域A、及所述第二分支区域E和所述公共区域C结合后形成的区域为低频分支，所述低频分支和高频分支的末端靠近，例如所述走线区域D均与所述公共区域C、信号馈点及地馈点靠近，如此，能产生耦合作用；而且，通过调整所述低频分支和所述高频分支的末端的距离即第二缝隙的距离，能够调整谐振的频点；另外，所述本发明实施例天线还包括寄生区域，所述寄生区域能够通过所述地馈点产生，通过调节所述寄生区域的长度，能够拓展包含有所述寄生区域的天线的带宽。

另外，本发明实施例天线的结构设计，能够尽量避让仿真手模型触碰到包含有所述天线的移动终端中天线所处的壳体处，即壳体的左右两边，因为，本发明实施例将低频的走线靠近天线的底部区域的中间位置，如图1中所述第三分支区域A区域的末端、及第三分支区域A和第二分支区域E之间的第一缝隙处于天线的底部区域的中间位置；而且，所述第三分支区域A区域的末端处于包含有所述天线的移动终端的底部，即仿真手模型接触不到的位置，如此，在仿真手模型测试所述天线性能时，能够使包含有所述天线的移动终端中所述天线所处的底部的中间区域距离仿真手模型较远，从而降低仿真手模型对天线的影响。

这里，如图1所示，根据图1对天线每一区域做详细说明；具体地，

所述走线区域D能够产生高频段的谐振，如产生频段为1800MHZ附近的谐振；且所述走线区域D能够分散高频段的电流，降低电磁波吸收比值(SAR)。这里，若仅为提升低频段的仿真手模型下的天线性能，图1所示的走线区域D可省略；

所述第一分支区域B也能够产生高频段的谐振，如产生频段为1710-2170MHZ波段的谐振，且调节所述第一分支区域B的长度能够改变谐振的频点；

所述第二分支区域E和所述公共区域C结合后能够共同产生低频段的谐振，如产生频段为700-900MHZ波段的谐振，且调节所述第二分支区域E末端的长度，能够调节低频段调谐范围；

所述第三分支区域A的长度、及所述第三分支区域A和所述第二分支区域E之间的第一缝隙的长度均既能够影响到高频1700-1900MHZ波段附近的谐振，也能够影响到低频700-900MHZ波段的谐振，因此，所述第三分支区域A的长度、及所述第一缝隙的长度可以根据需要调谐的频率范围的调整而调整；同时，由于所述第三分支区域A的末端和第一分支区域B的末端之间存在较强的耦合效应，因此，所述第三分支区域A的末端和第一分支区域B的末端之间的间隙宽度也能够影响到高频段的1700-2170MHZ波段内的天线谐振；所以，以所述第三分支区域A的末端和第一分支区域B的末端之间的间隙宽度产生需求的耦合效应为目的，所述间隙宽度可以设置在0.1mm-3mm之间。

这里，由于低频波段主要集中在所述第三分支区域A区域的末端、及第三分支区域A和第二分支区域E之间的第一缝隙中，所以所述第二分支区域E区域的末端、及第三分支区域A和第二分支区域E之间的第一缝隙中的低频电流强度最大，为低频波段辐射的最强区域；当手机靠近仿真手模型时，本发明实施例所述的天线正好能够避开仿真手模型中的手掌和手指的接触区域，如此，能提升天线在靠近高介电常数的导体时的射频辐射性能。另外，以包含有本发明实施例所述天线的移动终端处于CTIA3.2标准的仿真手模型下为例，本发明实施例所述第三分支区域A的末端处于所述移动终端底部，即仿真手模型接触不到的位置，因此，能够提升天线在靠近高介电常数的导体时的射频辐射性能。

图2为本发明实施例天线的测试性能示意图；图3为本发明实施例天线的回波损耗图；其中，图2为根据所述天线的一特定端口的输入、输出信号为基础，测量所述天线的性能的示意图；结合图2和图3可以看出，所述天线的低频并不需要太宽的带宽，整个低频部分的辐射效率在20-45％之间；如此，说明所述天线在仿真手模型条件下测试出的低频性能的提升，不是因为天线带宽的增加而导致所述天线的低频性能提升的。

图4为本发明实施例天线所处移动终端在左手模型下、和天线所处移动终端在自由空间下的回波损耗对比图；图5为本发明实施例天线所处移动终端在右手模型下、和天线所处移动终端在自由空间下的回波损耗对比图；结合图4和图5可以看出，当天线所处移动终端在左手模型下和在右手模型下时，所述天线的端口在低频700MHZ(LTEB17频段)附近处于波谷处，也就是说，通过频偏带来的反射损耗是比较小的，同时因为所述天线低频的天线走线末端集中在天线的底部中间区域，即低频波段主要集中在所述第三分支区域A区域的末端、及第三分支区域A和第二分支区域E之间的第一缝隙中，低频电流较强的位置避开了仿真手模型的接触区域，因此，能减少仿真手模型对天线信号能量的吸收带来的损耗。

表1为本发明实施例天线在自由空间状态下、及手和头模型的状态下全向辐射功率(TRP，TotalRadiatedPower)、全向接收灵敏度(TIS，TotalIsotropicSensitivity)；如表1所示，所述HR表示包含有所述天线的移动终端在右手模型下；所述HL表示包含有所述天线的移动终端在左手模型下；所述BHHL表示包含有所述天线的移动终端在左手左头模型下；所述BHHR表示包含有所述天线的移动终端在右手右头模型下；所述LTEB17为低频704-746MHZ附近的频段；所述W850为824-894MHz的频段。

表1

从表1可以看出，包含有所述天线的移动终端在仿真手模型状态下，所述天线的辐射性能衰减了1dB左右；而包含有所述天线的移动终端在手和头模型状态下，所述天线的辐射性能衰减了4-5dB；而且，在左手左头模型和右手右头模型状态下，所述天线辐射性能均衰减差值为1dB左右，因此，说明包含有所述天线的移动终端在头和手的模型下的衰减较均匀。

本发明实施例还提供了一种含天线装置，如图6所示，所述装置包括以上所述的任一天线1。

上述实施例中，所述装置还包括：信号馈点3、地馈点2、主板6以及设置于所述主板上的射频子装置5和天线匹配电路4；如图6所示，

所述天线1通过信号馈点3和地馈点2与主板6连接；

所述信号馈点3和地馈点2通过所述天线匹配电路4与射频子装置5连接。

具体地，所述天线1通过两个馈点，即信号馈点3和地馈点2连接到主板6上，并且所述主板6上设置有射频子装置5和天线匹配电路4，且所述天线匹配电路4设置于所述射频子装置5和天线1之间，所述天线匹配电路4用于辅助天线1的调谐。

这里，所述信号馈点3和地馈点2位于主板6上，且靠近所述主板6的边缘。

图7为本发明实施例天线的制造方法的流程示意图，所述天线包括图1所示的公共区域C、第一分支区域B、第二分支区域E及第三分支区域A；如图7所示，所述方法包括：

步骤701：形成与信号馈点和地馈点连接的公共区域；

步骤702：在从所述公共区域的左下方部分区域处向左延伸所形成的区域中形成所述第一分支区域；

步骤703：在从所述公共区域的左上方部分区域处水平向左延伸所形成的区域中形成所述第二分支区域；

步骤704：在从所述第二分支区域的末端向右下方延伸形成的区域中形成所述第三分支区域，使所述第三分支区域与所述第二分支区域之间形成第一缝隙，并使所述第三分支区域的部分区域与所述第一分支区域的部分区域相对应。

上述实施例中，所述方法还包括：

在从所述公共区域的右上方部分区域处向所述信号馈点和地馈点处延伸形成所述走线区域，使所述走线区域与所述公共区域之间形成第二缝隙。

上述实施例中，所述方法还包括：

在与所述走线区域具有缝隙宽度为0.5-1.2mm的区域处形成寄生区域。

上述实施例中，所述第一缝隙的宽度为0.3mm-2mm，优选0.8mm-1mm。

上述实施例中，所述第二缝隙的宽度为0.5mm-2mm。

上述实施例中，所述第三分支区域A的部分区域与所述第一分支区域B的部分区域相对应处的间距为0.1mm-3mm，优选0.5mm-1mm。

上述实施例中，所述使所述第三分支区域A的部分区域与所述第一分支区域B的部分区域相对应，包括：

使所述第三分支区域A的末端与所述第一分支区域B的末端相对应，且形成的间距为0.1mm-3mm，优选0.5mm-1mm。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (15)

1.一种天线，其特征在于，所述天线包括与信号馈点和地馈点连接的公共区域、第一分支区域、第二分支区域及第三分支区域；其中，

所述第一分支区域为从所述公共区域的左下方部分区域处向左延伸所形成的区域；

所述第二分支区域为从所述公共区域的左上方部分区域处水平向左延伸所形成的区域；

所述第三分支区域为从所述第二分支区域的末端向右下方延伸形成的区域；所述第三分支区域与所述第二分支区域之间形成有第一缝隙；

所述第三分支区域的部分区域与所述第一分支区域的部分区域相对应。

2.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述天线还包括与所述公共区域连接的走线区域；其中，

所述走线区域为从所述公共区域的右上方部分区域处向所述信号馈点和地馈点处延伸所形成的区域；所述走线区域与所述公共区域之间形成有第二缝隙。

3.根据权利要求2所述的天线，其特征在于，所述天线还包括寄生区域；其中，

所述寄生区域为与所述走线区域形成有缝隙宽度为0.5-1.2mm的区域。

4.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述第一缝隙的宽度为0.3mm-2mm。

5.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述第二缝隙的宽度为0.5mm-2mm。

6.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述第三分支区域的部分区域与所述第一分支区域的部分区域相对应处的间距为0.1mm-3mm。

7.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述第三分支区域的部分区域与所述第一分支区域的部分区域相对应，包括：

所述第三分支区域的末端与所述第一分支区域的末端相对应，且形成的间距为0.1mm-3mm。

8.一种含天线装置，其特征在于，所述装置包括权利要求1至7任一项所述的天线。

9.一种天线的制造方法，其特征在于，所述天线包括公共区域、第一分支区域、第二分支区域及第三分支区域；所述方法包括：

形成与信号馈点和地馈点连接的公共区域；

在从所述公共区域的左下方部分区域处向左延伸所形成的区域中形成所述第一分支区域；

在从所述公共区域的左上方部分区域处水平向左延伸所形成的区域中形成所述第二分支区域；

在从所述第二分支区域的末端向右下方延伸形成的区域中形成所述第三分支区域，使所述第三分支区域与所述第二分支区域之间形成第一缝隙，并使所述第三分支区域的部分区域与所述第一分支区域的部分区域相对应。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在从所述公共区域的右上方部分区域处向所述信号馈点和地馈点处延伸形成所述走线区域，使所述走线区域与所述公共区域之间形成第二缝隙。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在与所述走线区域具有缝隙宽度为0.5-1.2mm的区域处形成寄生区域。

12.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述第一缝隙的宽度为0.3mm-2mm。

13.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述第二缝隙的宽度为0.5mm-2mm。

14.根据利要求9所述的方法，其特征在于，所述第三分支区域的部分区域与所述第一分支区域的部分区域相对应处的间距为0.1mm-3mm。

15.根据利要求9所述的方法，其特征在于，所述使所述第三分支区域的部分区域与所述第一分支区域的部分区域相对应，包括：

使所述第三分支区域的末端与所述第一分支区域的末端相对应，且形成的间距为0.1mm-3mm。