CN105337050A - 天线结构、通信装置以及电子设备 - Google Patents

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Abstract

本申请实施例提供一种天线结构、通信装置和电子设备，该天线结构包括用于进行第一网络通信的第一天线和第二天线，其中，该天线结构还包括：第三天线，其位于所述第一天线和所述第二天线之间，用于进行第二网络通信，并且，所述第三天线连接所述第二网络的通信模块。在用于进行第一网络通信的第一天线和第二天线之间，设置用于进行第二网络通信的第三天线，由此，既能够降低该第一天线和第二天线之间的相关性，也能够进行第二网络通信。

Description

天线结构、通信装置以及电子设备
技术领域
本申请涉及通信技术领域，尤其涉及一种天线结构、通信装置以及电子设备。
背景技术
作为下一代无线通信技术，长期演进技术(LongTermEvolution，LTE)可提供更快的数据速率，更优良的多媒体服务。在LTE技术中，(MultipleInputMultipleOutput，MIMO)技术是其中的关键技术之一。在MIMO技术中，需要使用两个以上工作在相同频率的天线来接收和发送信号，由此，不仅可以提高数据输送率，还可以改善网络覆盖率。
在使用MIMO技术的移动通信终端中，常使用工作在相同频率的主天线和副天线来接收和发送蜂窝(Cellular)移动通信信号，并且，该主天线和副天线可以被设置于移动通信终端电路基板的顶部和底部。为了使移动通信终端获得良好的通信性能，主天线和副天线之间需要有良好的隔离，并且在二者之间要有低的互相关性，通常可以使用包络相关系数(EnvelopeCorrelationCoefficient，ECC)来表征主天线和副天线之间的互相关性。根据使用标准，当天线工作在1GHz以上的频段时，要求ECC＜0.5，当天线工作在1GHz以上的频段时，要求ECC＜0.4。
在现有技术中，为了达到上述使用标准的要求，可以在主天线和副天线之间设置金属短截线(MetalStub)，以降低主天线和副天线之间的包络相关系数。
应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本申请的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本申请的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。
发明内容
本申请的发明人发现，一方面，现有技术中主天线和副天线之间的金属短截线只是起到降低主天线和副天线之间ECC的作用，该金属短截线占用了基板面积，功能却比较单一，不符合移动终端小型化的趋势；另一方面，移动终端中使用MIMO技术的无线保真(Wireless-Fidelity，WI-FI)模块等也可能需要配置多天线结构以满足更高的通信要求。
本申请实施例提供一种天线结构、通信装置以及电子设备，将主天线和副天线之间的金属短截线作为天线来使用，由此，该金属短截线既能降低主天线和副天线之间ECC，也能用于接收和发送无线信号，提高了该金属短截线的使用效率。
根据本申请实施例的第一方面，提供一种天线结构，该天线结构包括用于进行第一网络通信的第一天线和第二天线，其中，该天线结构还包括：第三天线，其位于所述第一天线和所述第二天线之间，用于进行第二网络通信，并且，所述第三天线连接所述第二网络的通信模块。
根据本申请实施例的第二方面，其中，所述第一网络为蜂窝网络，所述第二网络为全球定位系统(GPS)网络、无线保真(WIFI)网络和/或蓝牙(Bluetooth)网络。
根据本申请实施例的第三方面，其中，所述第三天线与所述第一天线和/或所述第二天线平行或垂直。
根据本申请实施例的第四方面，其中，所述第三天线具有接地端子。
根据本申请实施例的第五方面，其中，所述第三天线的数量是2个以上。
根据本申请实施例的第六方面，提供一种通信装置，该通信装置包括如上述实施例第一-第五方面中任一方面所述的天线结构、所述第一网络的通信模块、以及所述第二网络的通信模块，其中，所述第一天线和所述第二天线分别与所述第一网络的通信模块电连接，所述第三天线与所述第二网络的通信模块电连接。
根据本申请实施例的第七方面，其中，所述第一网络的通信模块为蜂窝网络的通信模块；所述第二网络的通信模块为全球定位系统(GPS)网络的通信模块、无线保真(WI-FI)网络的通信模块和/或蓝牙(Bluetooth)网络的通信模块。
根据本申请实施例的第八方面，提供一种电子设备，该电子设备包括如上述实施例第六至第七方面中任一方面所述的通信装置。
根据本申请实施例的第九方面，其中，所述电子设备还包括壳体，所述第三天线设置于所述壳体的内表面或外表面，或嵌入所述壳体中。
根据本申请实施例的第十方面，其中，所述壳体由非金属材料制成，所述第三天线由金属材料制成。
本申请的有益效果在于：在用于进行第一网络通信的第一天线和第二天线之间，设置用于进行第二网络通信的第三天线，由此，既能够降低该第一天线和第二天线之间的相关性，也能够进行第二网络通信。
参照后文的说明和附图，详细公开了本申请的特定实施方式，指明了本申请的原理可以被采用的方式。应该理解，本申请的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本申请的实施方式包括许多改变、修改和等同。
针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。
应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。
附图说明
所包括的附图用来提供对本申请实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本申请的实施方式，并与文字描述一起来阐释本申请的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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。在附图中：
图1是本申请实施例1的天线结构的组成示意图；
图2是不具有第三天线的情况下第一端子和第二端子之间的S参数随信号频率变化示意图；
图3是不具有第三天线的情况下第一天线和第二天线的效率随信号频率变化示意图；
图4是不具有第三天线的情况下第一天线和第二天线之间的ECC随信号频率变化示意图；
图5是具有第三天线的情况下第一端子和第二端子之间的S参数随信号频率变化示意图；
图6是具有第三天线的情况下第一天线和第二天线的效率随信号频率变化示意图；
图7是具有第三天线的情况下第一天线和第二天线之间的ECC随信号频率变化示意图；
图8是使用本实施例2的通信装置的电子设备的壳体示意图；
图9是本申请实施例3的电子设备的系统构成的示意框图。
具体实施方式
参照附图，通过下面的说明书，本申请的前述以及其它特征将变得明显。在说明书和附图中，具体公开了本申请的特定实施方式，其表明了其中可以采用本申请的原则的部分实施方式，应了解的是，本申请不限于所描述的实施方式，相反，本申请包括落入所附权利要求的范围内的全部修改、变型以及等同物。
实施例1
本申请实施例1提供一种天线结构，图1是本申请实施例1的天线结构的组成示意图。如图1所示，天线结构100包括第一天线101、第二天线102和第三天线103。
其中，第一天线101和第二天线102用于进行第一网络通信；第三天线103位于第一天线101和第二天线102之间，用于进行第二网络通信，并且，该第三天线连接该第二网络的通信模块。
在本申请实施例中，该第一网络和该第二网络可以是不同的网络，例如，该第一网络可以是蜂窝网络，而该第二网络可以是全球定位系统(GPS)网络、无线保真(WIFI)网络和/或蓝牙(Bluetooth)网络；或者，该第一网络可以是全球定位系统(GPS)网络、无线保真(WI-FI)网络和/或蓝牙(Bluetooth)网络，而该第二网络可以是蜂窝网络。当然，本申请实施例不限于此，第一网络和第二网络还可以是其它类型的通信网络。
一般地，蜂窝网络的信号频率可以是704-960MHz，1710-2170MHz或2500-2690MHz，全球定位系统(GlobalPositionSystem,GPS)网络的信号频率可以是1575MHz，2.4GHz无线保真(WI-FI)网络的信号频率可以是2400-2484MHz，蓝牙(Bluetooth)网络的信号频率可以是2400-2484MHz。
在本申请实施例中，第一天线101和第二天线102可以分别是配置本申请实施例的天线结构的电子设备的主天线和副天线，其具体的结构和通信方式与现有技术相同，在此不再赘述。
在本实施例中，第三天线设置在第一天线和第二天线之间，第一天线和第二天线可以平行设置，但是本申请实施例并不限于此，该第一天线和第二天线也可以不平行，二者的延长线之间可以具有一定的夹角。
如图1所示，第一天线101和第二天线102平行地设置在电子设备的两个相对端，第三天线103设置于第一天线101和第二天线102之间，且垂直于第一天线101和第二天线102。由此，通过设置该第三天线103，不仅能够降低第一天线101和第二天线102之间的ECC，还能够作为第二网络的天线发挥第二网络通信的功能。
在图1的示例中，第三天线103垂直于第一天线101和第二天线102，且设置于所述电子设备的与所述两个相对端垂直的一端上，但本实施例并不以此作为限制，随着第一天线101和第二天线102在所述电子设备上的设置位置的改变，该第三天线103也可以设置于该电子设备的其它部位和/或与该第一天线101和第二天线102保持其它夹角，只要保证其位于第一天线101和第二天线102之间即可。并且，即便该第一天线101和第二天线102在该电子设备上的设置位置不改变，例如仍然是平行的设置于该电子设备的两个相对端，该第三天线103也可以设置为与该第一天线101和第二天线102呈其它的夹角而不是垂直。
在本申请实施例中，第三天线103可以是位于第一天线101和第二天线102之间的短截线(stub)；并且，该第三天线103可以连接该第二网络的通信模块，例如，该第三天线可以连接至全球定位系统(GPS)网络的通信模块、无线保真(WI-FI)网络的通信模和蓝牙(Bluetooth)网络的通信模块这三个模块中的任一个，或者该第三天线可以同时连接至上述三个中的至少两个。在本实施例中，该第三天线可以由导电材料制成，例如，该导电材料可以是金属。
在本实施例中，第二网络所发送和接收的信号频率决定了该第三天线所需要满足的工作频率；并且，在本实施例中，第三天线103的形状参数也可以被调整，从而设定其工作频率，以使该第三天线进行第二网络通信。关于调整形状参数以设定天线的工作频率的具体方式，可以参考现有技术，本申请实施例不再赘述。
在本申请实施例中，如图1所示，第一天线101可以具有第一端子(图未示)，第二天线102可以具有第二端子1021，第三天线103可以具有第三端子1031，该第三端子1031连接至该第二网络的通信模块的信号接收/发送端子，以实现第二网络的通信的功能。当然，本申请实施例并不限于此，也可以不设置第三端子，而是直接将天线图形与第二通信模块的信号接收/发送端子连接。
在本申请实施例中，如图1所示，第三天线103还可以具有接地端子1032，由此，可以为第三天线提供接地路径。
在本实施例中，如图1所示，第三天线的数量可以是1个，但是本实施例并不限于此，该第三天线的数量可以是2个以上，由此，该2个以上的第三天线能够与更多数量的该第二网络的通信模块连接，并且可以进一步降低第一天线和第二天线之间的ECC或者使低ECC对应的带宽增加。
图2-图4分别示出了不具有第三天线的情况下，第一端子和第二端子之间的S参数随信号频率变化示意图，第一天线和第二天线的效率随信号频率变化示意图，以及第一天线和第二天线之间的ECC随信号频率变化示意图；图5-图7分别示出了具有第三天线的情况下，第一端子、第二端子和第三端子之间的S参数随信号频率变化示意图，第一天线、第二天线和第三天线的效率随信号频率变化示意图，以及第一天线和第二天线之间的ECC随信号频率变化示意图。
将图7与图4比较可以看出，在具有第三天线的情况下，在大于0.7GHz的频段中，第一天线和第二天线之间的ECC被显著降低；如图5与图2中虚线处的标记所示，在频率为0.8GHz时，图5的参数“S2,1”比图2的参数“S2,1”降低了约6dB，也就是说，在具有第三天线的情况下，第一天线和第二天线之间的偶合程度降低，而偶合程度与ECC成线性关系；将图6与图3比较可以看出，在具有第三天线的情况下，第一天线的效率并没有衰减。
根据本申请的实施例，在用于进行第一网络通信的第一天线和第二天线之间，设置用于进行第二网络通信的第三天线，能够降低该第一天线和第二天线之间的相关性，也能够进行第二网络通信，由此，提高了第三天线的使用效率，也提高了第一天线和第二天线的性能。
实施例2
实施例2提供一种通信装置。该通信装置包括实施例1所述的天线结构100。该通信装置可以包括第一天线101，第二天线102，第三天线103，第一网络的通信模块、以及第二网络的通信模块。其中，第一天线101和第二天线102可以分别与第一网络的通信模块电连接，第三天线103可以与第二网络的通信模块电连接。
在本申请的实施例中，关于第一天线101，第二天线102和第三天线103的说明可以参考实施例1，此处不再重复说明。
在本申请实施例中，该第一网络的通信模块可以是蜂窝网络的通信模块；该第二网络的通信模块可以是全球定位系统(GPS)网络的通信模块、无线保真(WI-FI)网络的通信模块和/或蓝牙(BlueTooth)网络的通信模块。此外，本申请实施例并不限于此，该第一网络的通信模块和第二网络的通信模块也可以是其它的通信模块。
在本实施例中，第二网络的通信模块可以既连接本实施例的该第三天线，也同时连接其它天线，或者，在具有2个以上的第三天线的情况下，也可以将该2个以上的第三天线同时连接到该第二网络的通信模块，由此，该第二网络的通信模块可以与多个天线连接，以便于使用MIMO技术传输信号。
例如，当该第二网络的通信模块是全球定位系统(GPS)网络的通信模块和无线保真网络(WI-FI)网络的通信模块时，GPS网络的通信模块和WI-FI网络的通信模块可以连接同一个第三天线103，并且，WI-FI网络的通信模块还可以同时连接第三天线之外的其它天线；或者，在具有2个以上的第三天线的情况下，GPS网络的通信模块和WI-FI网络的通信模块可以连接同一个第三天线103，并且，WI-FI网络的通信模块还可以同时连接其它的第三天线，由此，WI-FI网络的通信模块可以连接2个以上的天线，从而使用MIMO技术传输信号。
本申请实施例中，第一天线101，第二天线102，第三天线103，第一网络的通信模块，以及第二网络的通信模块可以设置于使用本通信装置的电子设备的基板表面。
在本实施例中，第三天线103可以不被设置于基板的表面，而是被设置在使用该通信装置的电子设备的壳体上。图8是使用该通信装置的电子设备的壳体示意图，如图8所示，该第三天线可以被设置在壳体801的外表面，同时，在壳体的内表面还可以设置有与该第三天线103电连接的第一接触部，在基板上可以设置有与该第三天线电连接的第二接触部，由此，在基板容纳于该壳体中时，该第一接触部和第二接触部电连接，从而使第三天线与该基板电连接。此外，本实施例并不限于此，第三天线103也可以被设置于壳体801的内表面或被嵌入到壳体中。
在本实施例中，不同的壳体801上可以设置有不同工作频率的第三天线103，由此，通过更换壳体就可以设置不同工作频率的第三天线，增加了使用的便利性和灵活性。
此外，在本实施例中，壳体801可以由非金属材料制成，例如塑料等，但本实施例不限于此，还可以是其它的非金属材料。
根据本申请的实施例，在用于进行第一网络通信的第一天线和第二天线之间，设置用于进行第二网络通信的第三天线，能够降低该第一天线和第二天线之间的相关性，也能够进行第二网络通信，由此，提高了第三天线的使用效率，也提高了第一天线和第二天线的性能；并且，该第二网络的通信模块可以与多个天线连接，由此，该第二网络的通信模块可以使用MIMO技术传输信号，提高了通信质量。
实施例3
本申请实施例3提供一种电子设备，该电子设备包括如实施例2所述的通信装置。
图9是本申请实施例的电子设备1000的系统构成的一示意框图。如图9所示，该电子设备1000可以包括中央处理器1001和存储器1002；存储器1002耦合到中央处理器1001。值得注意的是，该图是示例性的；还可以使用其他类型的结构，来补充或代替该结构，以实现电信功能或其他功能。
如图9所示，该电子设备1000还可以包括：通信装置1003、输入单元1004、音频处理单元1005、图像处理和显示装置1006、电源1007。值得注意的是，电子设备1000也并不是必须要包括图10中所示的所有部件；此外，电子设备1000还可以包括图10中没有示出的部件，可以参考现有技术。
如图9所示，中央处理器1001有时也称为控制器或操作控件，可以包括微处理器或其他处理器装置和/或逻辑装置，该中央处理器1001接收输入并控制电子设备1000的各个部件的操作。
中央处理器1001(有时也称为控制器或操作控件，可以包括微处理器或其他处理器装置和/或逻辑装置)接收输入并控制电子设备1000的各个部分和操作。
输入单元1004向中央处理器1001提供输入。输入单元1004例如为按键输入装置。电源1007用于向电子设备1000提供电力。图像处理和显示装置1006用于进行图像、视频和文字等对象进行处理和显示。
存储器1002耦合到中央处理器1001。存储器1002可以是固态存储器，例如，只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、SIM卡等。还可以是这样的存储器，其即使在断电时也保存信息，可被选择性地擦除且设有更多数据，该存储器的示例有时被称为EPROM等。存储器1002还可以是某种其它类型的装置。存储器140包括缓冲存储器141(有时被称为缓冲器)。存储器140可以包括应用/功能存储部142，应用/功能存储部142用于存储应用程序和功能程序或用于通过中央处理器1001执行电子设备400的操作的流程。
存储器140还可以包括数据存储部143，该数据存储部143用于存储数据。存储器140的驱动程序存储部144可以包括电子设备的用于通信功能和/或用于执行电子设备的其他功能(如消息传送应用、通讯录应用等)的各种驱动程序。
通信装置1003可以是本申请实施例2所述的通信装置。通信装置1003还可以经由音频处理单元1005耦合到扬声器131，以经由扬声器131提供音频输出。音频处理单元1005可以包括任何合适的缓冲器、解码器、放大器等。
此外，本申请实施例3的电子设备还可以包括基板和壳体，关于基板和壳体的说明，可以参考实施例2中的描述，本申请实施例不再赘述。
以上结合具体的实施方式对本发明进行了描述，但本领域技术人员应该清楚，这些描述都是示例性的，并不是对本发明保护范围的限制。本领域技术人员可以根据本发明的精神和原理对本发明做出各种变型和修改，这些变型和修改也在本发明的范围内。
在此公开了本发明的特定实施方式。本领域的普通技术人员将容易地认识到，本发明在其他环境下具有其他应用。实际上，还存在许多实施方式和实现。所附权利要求绝非为了将本发明的范围限制为上述具体实施方式。另外，任意对于“用于……的装置”的引用都是为了描绘要素和权利要求的装置加功能的阐释，而任意未具体使用“用于……的装置”的引用的要素都不希望被理解为装置加功能的元件，即使该权利要求包括了“装置”的用词。
尽管已经针对特定优选实施方式或多个实施方式示出并描述了本发明，但是显然，本领域技术人员在阅读和理解说明书和附图时可以想到等同的修改例和变型例。尤其是对于由上述要素(部件、组件、装置、组成等)执行的各种功能，除非另外指出，希望用于描述这些要素的术语(包括“装置”的引用)对应于执行所述要素的具体功能的任意要素(即，功能等效)，即使该要素在结构上不同于在本发明的所例示的示例性实施方式或多个实施方式中执行该功能的公开结构。另外，尽管以上已经针对几个例示的实施方式中的仅一个或更多个描述了本发明的具体特征，但是可以根据需要以及从对任意给定或具体应用有利的方面考虑，将这种特征与其他实施方式的一个或更多个其他特征相结合。

Claims (10)

1.一种天线结构，该天线结构包括用于进行第一网络通信的第一天线和第二天线，其中，该天线结构还包括：
第三天线，其位于所述第一天线和所述第二天线之间，用于进行第二网络通信，并且，所述第三天线连接所述第二网络的通信模块。
2.如权利要求1所述的天线结构，其中，
所述第一网络为蜂窝网络，所述第二网络为全球定位系统(GPS)网络、无线保真(WI-FI)网络和/或蓝牙(Bluetooth)网络。
3.如权利要求1所述的天线结构，其中，
所述第三天线与所述第一天线和/或所述第二天线平行或垂直。
4.如权利要求1所述的天线结构，其中，
所述第三天线具有接地端子。
5.如权利要求1所述的天线结构，其中，
所述第三天线的数量是2个以上。
6.一种通信装置，该通信装置包括如权利要求1-5中任一项所述的天线结构、所述第一网络的通信模块、以及所述第二网络的通信模块，其中，所述第一天线和所述第二天线分别与所述第一网络的通信模块电连接，所述第三天线与所述第二网络的通信模块电连接。
7.如权利要求6所述的通信装置，其中，所述第一网络的通信模块为蜂窝网络的通信模块；所述第二网络的通信模块为全球定位系统(GPS)网络的通信模块、无线保真(WI-FI)网络的通信模块和/或蓝牙(Bluetooth)网络的通信模块。
8.一种电子设备，该电子设备包括如权利要求6-7中任一项所述的通信装置。
9.如权利要求8所述的电子设备，其中，所述电子设备还包括壳体，所述第三天线设置于所述壳体的内表面或外表面，或嵌入所述壳体中。
10.如权利要求9所述的电子设备，其中，所述壳体由非金属材料制成，所述第三天线由金属材料制成。
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