CN105576352B - 一种天线及终端 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种天线及终端，所述天线包括：接地电极；馈电源；第一辐射带，所述第一辐射带长度方向的两端分别连接于所述接地电极和所述馈电源；第一辐射臂，所述第一辐射臂与所述第一辐射带相互靠近且保持间距，以形成第一电容；第一连接部，连接于所述第一辐射带和所述第一辐射臂之间。进而可以所述天线的电感阻抗和电容阻抗相匹配，使得所述天线的性能提高、多频段覆盖、且结构简单、占用空间小。

Description

一种天线及终端

技术领域

发明涉及天线领域，尤其涉及一种天线及终端。

背景技术

目前越来越多的天线应用于智能手表中，由于智能手表安装空间有限，所以多数智能手表的天线为单频段天线，但是显然单频段天线已经不能满足智能手表功能多样化的要求；而另一种情况是智能手表采用多天线，以达到多频段覆盖的目的，但是此种存在天线占用更大的空间体积，并且在手表的较小的安装空间中多个天线之间的隔离度也难于提高，后续电路相对复杂，故目前天线无法满足多频段覆盖，同时结构简单，占用空间小的要求。

发明内容

发明的目的在于提供一种结构简单、多频段覆盖的天线及终端。

为了解决上述技术问题，发明提供了一种天线，其中，所述天线包括：接地电极；

馈电源；

第一辐射带，所述第一辐射带长度方向的两端分别连接于所述接地电极和所述馈电源；

第一辐射臂，所述第一辐射臂与所述第一辐射带相互靠近且保持间距，以形成第一电容；

第一连接部，连接于所述第一辐射带和所述第一辐射臂之间。

其中，所述天线还包括：第二辐射带，所述第二辐射带的一端连接于所述接地电极，另一端连接于所述第一辐射带远离所述馈电源的一端；

第二辐射臂，所述第二辐射臂与所述第二辐射带相互靠近且保持间距，以形成第二电容；

第二连接部，连接于所述第二辐射带和所述第二辐射臂之间；

其中，所述第一辐射臂与所述第二辐射臂之间存在间距。

其中，所述天线还包括：

第三辐射带，所述第三辐射带的一端连接于所述接地电极，另一端连接于所述第二辐射带远离所述第一辐射带的一端；

第三辐射臂，所述第三辐射臂与所述第三辐射带相互靠近且保持间距，以形成第三电容；

第三连接部，连接于所述第三辐射臂和所述第三辐射带之间。

其中，所述第一辐射带呈蜿蜒延伸。

其中，所述第一辐射臂呈直线延伸。

本发明还提供一种终端，其中，所述终端包括壳体、天线、接地电极和馈电源，所述天线、接地电极和馈电源均固定于所述壳体内，所述壳体内侧包括第一安装面，所述天线包括：

接地电极，固定于所述壳体内；

馈电源，固定于所述壳体内；

第一辐射带，呈蜿蜒延伸，所述第一辐射带长度方向的两端分别连接于所述接地电极和所述馈电源；

第一辐射臂，呈直线延伸，所述第一辐射臂与所述第一辐射带相互靠近且保持间距，以形成第一电容；

第一连接部，连接于所述第一辐射部和所述第二辐射部之间；其中，所述第一辐射带与所述第一辐射臂均固定于所述第一安装面上。

其中，所述壳体内侧还包括垂直于所述第一安装面的第二安装面，所述天线还包括第二辐射带，所述第二辐射带的一端连接于所述接地部，另一端连接于所述第一辐射带远离所述馈电源的一端；

第二辐射臂，所述第二辐射臂与所述第二辐射带相互靠近且保持间距，以形成第二电容；

第二连接部，连接于所述第二辐射带和所述第二辐射臂之间；

其中，所述第二辐射臂和所述第二辐射带均固定于所述第二安装面，所述第一辐射臂与所述第二辐射臂之间存在间距。

其中，所述壳体还包括相对所述第一安装面设置的第三安装面，以及相对所述第二安装面的第四安装面，所述第一安装面、第二安装面、第三安装面和第四安装面依次围合呈矩形，所述天线还包括：

第三辐射带，所述第三辐射带的一端连接于所述接地部，另一端连接于所述第二辐射带远离所述第一辐射带的一端；

第三辐射臂，所述第三辐射臂与所述第三辐射带相互靠近且保持间距，以形成第三电容；

第三连接部，所述第三连接部呈折弯状，所述第三连接部一端连接于所述第三辐射臂靠近所述接地电极的一端，另一端连接于所述第一辐射带靠近所述馈电源的一端；

其中，所述第三辐射臂和所述第三辐射带均固定于所述第三安装面，所述第三连接部固定于所述第四安装面。

其中，所述第一辐射带呈蜿蜒延伸。

其中，所述第一辐射臂呈直线延伸。

发明提供的天线及终端，通过所述第一辐射带连接于所述接地部和所述馈电部，所述第一辐射带可以产生谐振频率，并且所述第一辐射带构成电感结构，所述第一辐射臂与所述第一辐射带相互靠近且保持间距，以形成第一电容，同时所述第一辐射臂也可以产生谐振频率，进而可以所述天线的电感阻抗和电容阻抗相匹配，使得所述天线的性能提高、多频段覆盖、且结构简单、占用空间小。

附图说明

为了更清楚地说明发明的技术方案，下面将对实施方式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发明的一些实施方式，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是发明提供的较优实施例的天线的示意图；

图2是图1的天线应用于终端的示意图；

图3是图1的天线的频率响应图

图4是发明提供的另一实施例的天线的示意图；

图5是图4的天线的频率响应图；

图6是发明提供的另一实施例的天线的示意图

图7是图6的天线的频率响应图。

具体实施方式

下面将结合发明实施方式中的附图，对发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。

请参阅图1、图2和图3，发明提供一种天线100，所述天线100包括：接地电极1，所述接地电极1设有接地点110，所述接地点110用以输出接地信号；馈电源(未图示)，所述馈电源设有馈电点120，所述馈电源的馈电点120用以输出馈电信号；第一辐射带130，呈蜿蜒延伸，所述第一辐射带130长度方向的两端分别连接于所述接地点110和所述馈电点120；所述第一辐射臂140与所述第一辐射带130相互靠近且保持间距，以形成第一电容150；第一连接部160，连接于所述第一辐射带130和所述第一辐射臂140之间。

可以理解的是，对于天线而言，决定天线谐振频率的因素包括电容值和电感值，因而本发明通过所述第一辐射带130连接于所述接地点110和所述馈电点120，所述第一辐射带130可以产生谐振频率，并且所述第一辐射带130构成电感，利用所述第一辐射臂140与所述第一辐射带130相互靠近且保持间距，以形成第一电容150，所述第一电容150可以产生谐振频率，同时所述第一辐射臂140也可以产生谐振频率，进而所述天线100的电感阻抗和电容阻抗相匹配，使得所述天线100的性能提高、多频段覆盖、且结构简单、占用空间小。本发明提供的天线100可以应用于终端，以实现终端的通讯功能。特别说明的是，该终端可以是智能手表，手机，平板电脑等设备，尤其是类似于智能手表在天线安装空间上有局限性，并且需要多功能通讯的终端。以智能手表为例，如图2所示，所述天线100可以是设置于智能手表的壳体内，如图所示本发明提供一种终端400，该终端400为智能手表，该终端包括表盘410，利用第一辐射带130和第一辐射臂140环绕于表盘410周侧，同时接地电极1可以是与表盘410相层叠，所述接地点110设置于接地电极1的周缘，以实现天线100的安装，且该天线100并不占用智能手表的内部使用空间，而且可以实现多频段覆盖，完全满足智能手表的多功能要求。

作为一种较优实施方式，所述第一辐射带130呈蜿蜒状延伸，所述第一辐射带130包括相对设置的第一接地端131和第一接电端132。本实施方式中，所述第一辐射带130采用为铜材质。所述第一辐射带的宽度为1mm，厚度为0.1mm。所述第一辐射带130的第一接地端131连接于所述接地点110，所述第一辐射带130的第一接电端132连接于所述馈电点120。具体的，所述第一辐射带130在第一端131和第二端132之间设置多个“凵”形弯曲枝节，多个“凵”形弯曲枝节交替反向排列。由于电流从所述第一辐射带130的第二端132向第一端131流过，从而所述第一辐射带130自身形成电感，所述第一辐射带130产生第一低频谐振频率。利用所述第一辐射带130设置呈蜿蜒状延伸一方面增强可以使第一辐射带130在有限安装空间内增长展开长度，进而使得所述第一辐射带130可以在有限的安装空间内产生低频率谐振，以增加所述天线100的带宽；另一方面通过增加或减少所述第一辐射带130的弯曲枝节的数目，以及增大或减小所述第一辐射带130的弯曲枝节的弯曲程度，可以调整所述第一辐射带130的展开长度增加或减少，以调节所述第一辐射带30的电感值，以及调节所述第一辐射带30的谐振频率。在其他实施方式中，所述第一辐射带130的弯曲枝节还可以是半圆弧形弯曲。

本实施方式中，所述第一辐射臂140呈直线延伸，所述第一辐射臂140包括相对设置的第一自由端141和第一固定端142。所述第一辐射臂140长度方向与所述第一辐射带130的长度方向相平行。所述第一自由端141靠近所述第一接地端131；所述第一固定端142靠近所述第一接电端132，通过所述第一连接部160固定于所述第一接电端132。所述第一辐射带130所述第一谐振频率为低频谐振频率，从而增加所述天线100的带宽。所述第一辐射臂140与所述第一辐射带130之间的形成第一电容，从而增加所述天线100的电容值，所述第一电容可以与所述第一辐射带130由于弯曲所形成的电感值进行匹配，从而使得所述天线100的性能提高，并且通过所述第一辐射臂140和所述第一辐射带130之间的距离可调，从而实现所述第一电容150可以调，从而可以匹配所述第一辐射带130的电感。所述第一电容150与所述第一辐射带230所形成电感相匹配，从而所述第一电容150电容值较高，故所述第一电容150产生第一高频谐振频率，从而使得所述天线100的带宽增加。同时，所述第一辐射臂140通过所述第一连接部160接入馈电信号，从而所述第一辐射臂140也可以产生谐振频率，进一步增加所述天线100的多频段覆盖。在其他实施方式中，若所述第一辐射带130的长度方向呈弧形弯曲，则所述第一辐射臂还可以是呈弧形弯曲。

如图3所示，图3为图1所示的天线100的频率-驻波比图(频率响应图)，其中，横坐标表示频率(Frequency，简称Freq)，单位为千兆赫兹(GHz)，纵坐标为驻波比，单位为分贝(dB)。由图2可发现此天线100可实现2GHz-4GHz的频段宽带覆盖。

所述第一连接部160连接于所述第一辐射带130和所述第一辐射臂140之间，所述第一连接部160固定于所述第一辐射带130靠近所述馈电点120的一端。所述第一连接部160经过所述第一辐射带130接收所述馈电点120的馈电，并向所述第一辐射臂140输出馈电，从而使得所述第一辐射臂140可以产生谐振频率。具体的，所述第一连接部160的一端固定连接所述第一辐射带130的第一接电端132，另一端固定连接所述第一辐射臂140的第一固定端142。所述第一连接部160可以呈直线延伸，也可以是呈弯曲状。在其他实施方式中，所述第一连接部160还可以固定于所述第一辐射带130靠近所述接地点110。

一种实施方式，所述接地点110可以是固定连接于金属壳体(未图示)上，所述金属壳体用作共用电极，以实现接地。本实施方式中，提供一个宽度30mm、长度40mm的平面电极作为所述接地电极1的模型。所述接地电极1的周围设置介电常数为2.2的塑料壳体(未图示)，利用塑料壳体支撑所述天线100，所述馈电点120可以电连接电路板(未图示)的微带线上，通过微带线连接设置于电路板上的馈电源的交电信号，实现对所述天线100的馈电输出。所述接地点110、馈电点120、第一辐射带130、第一辐射臂140和第一连接部160可以设置于金属薄片上，并且可以同时安装于一个平面上。所述接地点110、馈电点120、第一辐射带130、第一辐射臂140和第一连接部160可以是一体设置。在其他实施方式中，所述接地电极1的尺寸还可以随所述第一辐射带130和所述第一辐射臂140的调节而改变。

进一步地，请参阅图4和图5，提供另一实施方式，与较优实施方式大致相同，不同的是，所述天线200还包括：第二辐射带230，所述第二辐射带230的一端连接于所述接地点110，另一端连接于所述第一辐射带130远离所述馈电点120的一端；第二辐射臂240，所述第二辐射臂240与所述第二辐射带230相互靠近且保持间距，以形成第二电容250；第二连接部260，连接于所述第二辐射带230和所述第二辐射臂240之间；其中，所述第一辐射臂140与所述第二辐射臂240之间存在间距。

本实施方式中，所述第二辐射带230固定于所述第一辐射带130和所述接地点110之间，从而所述第二辐射带230增加所述接地点110和所述馈电部23之间的辐射体长度。具体的，所述第二辐射带230衔接于所述第一辐射带130，所述第二辐射带230与所述第一辐射带130构成第一延长辐射带230a。所述第一延长辐射带230相对所述第一辐射带130长度增加，从而可以降低所述第一谐振频率的频率，所述第一延长辐射带230a产生第二低频谐振频率，所述第二低频谐振频率的谐振频率低于所述第一低频谐振频率。更为具体的，所述第二辐射带230与所述第一辐射带130的相同设置，所述第二辐射带230与所述第一辐射带130可以分别安装于两个呈夹角的平面内，所述第一延长辐射带230呈折弯状。在其他实施方式中，所述第二辐射带230还可以一端固定于所述第一辐射带130远离所述接地点110，另一端固定连接所述馈电点120，所述第一辐射带130和所述第二辐射带230也可以安装于同一平面内。

本实施方式中，所述第二辐射臂240与所述第一辐射臂140相同设置。由于所述第一延长辐射带230a相对所述第一辐射带130长度增长，从所述天线100的电感值增加，从而通过所述第二辐射带230和所述第二辐射臂240之间的形成所述第二电容250，以增加所述天线100的电容值，进而使得所述天线100的电容阻抗和电感阻抗相匹配，进而提高所述天线100的性能。由于所述天线100的电容增加，从而所述第一电容150和所述第二电容250可以产生第二高频谐振频率，所述第二高频谐振频率高于所述第一高频谐振频率，进而所述第二天线100的带宽进一步增加。同时，由于所述第一辐射臂140和所述第二辐射臂240之间存在间距，从而所述第一辐射臂140和所述第二辐射臂240之间也可以产生谐振频率，并且所述第一辐射臂140和所述第二辐射臂240也可以产生谐振频率，从而进一步地增加所述天线100的多频段覆盖。

如图5所示，图5为图4所示的天线200的频率-驻波比图(频率响应图)，其中，横坐标表示频率(Frequency，简称Freq)，单位为千兆赫兹(GHz)，纵坐标为驻波比，单位为分贝(dB)。由图4可发现此天线200经过调试后可实现在GPS\BT\wifi\wimax相关频段的覆盖。

本实施方式中，所述第二连接部260连接于所述第二辐射带230和所述第二辐射臂240之间，所述第二连接部260固定于所述第二辐射带230靠近所述馈电点120的一端。所述第二连接部260经过所述第二辐射带230接收所述馈电点120的馈电，并向所述第二辐射臂240输出馈电，从而使得所述第二辐射臂240可以产生谐振频率。所述第二连接部260可以呈直线延伸，也可以是呈弯曲状。在其他实施方式中，所述第二连接部260还可以固定于所述第二辐射带230靠近所述接地点110。

进一步地，请参阅图6和图7，提供另一实施方式，与上述实施方式大致相同，不同的是，所述天线300还包括第三辐射带330，所述第三辐射带330的一端连接于所述接地点110，另一端连接于所述第二辐射带230远离所述第一辐射带130的一端；第三辐射臂340，所述第三辐射臂340与所述第三辐射带330相互靠近且保持间距，以形成第三电容350；第三连接部360，连接于所述第三辐射臂340和所述第三辐射带330之间。

本实施方式中，所述第三辐射带330衔接于所述第一延长辐射带230a，所述第三辐射带330与所述第一延长辐射带230a构成第二延长辐射带330a，所述第二延长辐射带330a相比所述第一延长辐射带230a长度有所增加，从而所述第二延长辐射带330a产生第三低频谐振频率，所述第三低频谐振频率低于所述第二低频谐振频率，并且所述天线100的电感值增加。所述第三辐射带330与所述第二辐射带230的结构相同设置。所述第三辐射带330与所述第二辐射带230可以分别安装于两个呈夹角的平面内，所述第三辐射带330所在平面可以平行于所述第一辐射带130的所在平面。从而所述第一辐射带130与所述第三辐射带230之间可以形成电容，进而可以产生谐振频率。在其他实施方式中，所述第三辐射带330还可以是连接于所述第一辐射带130和所述第二辐射带230之间，或者所述第三辐射带330连接于所述第一辐射带130和所述馈电点120之间。

本实施方式中，所述第三辐射臂340与所述第二辐射臂240结构相同设置。由于所述第二延长辐射带330a相比所述第一延长辐射带230a长度增长，从而所述天线100的电感值增加，从而利用所述第三辐射带330和所述第三辐射臂340之间的形成所述第三电容350，以增加所述天线100的电容值，进而使得所述天线100的电容阻抗和电感阻抗相匹配，进而提高所述天线100的性能。由于所述天线100的电容增加，从而所述第一电容150、第二电容250和所述第三电容350可以产生第三高频谐振频率，所述第三高频谐振频率的谐振频率高于第二高频谐振频率的谐振频率，进而所述第二天线100的带宽进一步增加。同时，所述第三辐射臂340与所述第二辐射臂240之间存在间距，从而所述第三辐射臂340和所述第二辐射臂240之间也可以产生谐振频率，并且所述第一辐射臂140、所述第二辐射臂240和第三辐射臂340均可以产生谐振频率，从而进一步地增加所述天线100的多频段覆盖。

如图7所示，图7为图6所示的天线300的频率-驻波比图(频率响应图)，其中，横坐标表示频率(Frequency，简称Freq)，单位为千兆赫兹(GHz)，纵坐标为驻波比，单位为分贝(dB)。由图6可获知，此天线300覆盖的频段，在GSM(780～980)、GPS、LTE(2.1GHz附近)、BT、wifi 2G、wifi 5G、wimax等通信频段，完全满足多功能智能手表对于多频段的需求。

本实施方式中，所述第三连接部360呈折弯状，所述第三连接部360一端连接于所述第三辐射臂340靠近所述接地点110的一端，另一端连接于所述第一辐射带130靠近所述馈电点120的一端。从而所述第三连接部360与所述第一辐射带130、第二辐射带230和所述第三辐射带330形成环状，从而使得所述天线100占用空间较小，结构简单。所述第三辐射臂340通过所述第三连接部360连接于所述第一辐射臂140。从而使得所述天线100的电容值和电感值可调，进而而增加所述天线100的性能。在其他实施方式中，所述第三连接部360还可以是一端固定于所述第三辐射带330，另一端固定于所述第三辐射臂340。

本发明还提供一种终端(未图示)，所述终端包括所述天线300，所述终端400还包括壳体(未图示)、接地电极(未图示)和馈电源(未图示)。所述天线300、接地电极和馈电源均固定于所述壳体内，所述壳体内侧设置依次围合呈矩形第一安装面(未图示)、第二安装面(未图示)、第三安装面(未图示)和第四安装面(未图示)。所述第一辐射带130和所述第一辐射臂140固定于所述第一安装面，所述第二辐射带230和所述第二辐射臂240固定于所述第二安装面，所述第三辐射带330和所述第三辐射臂340固定于所述第三安装面，所述第三连接部360固定于所述第四安装面。可以理解的是，所述终端可以是智能手表，所述壳体是智能手表的外壳，所述终端还可以包括固定于所述壳体内的表盘(未图示)，所述表盘呈矩形，所述第一安装面、第二安装面、第三安装面和所述第四安装面围合于所述表盘周侧，进而所述天线300充分利用所述终端的内部空间，节省所述终端400内侧的使用空间，从而提高所述终端的使用性能。

发明提供的天线及终端，通过所述第一辐射带连接于所述接地部和所述馈电部，所述第一辐射带可以产生谐振频率，并且所述第一辐射带构成电感，所述第一辐射臂与所述第一辐射带相互靠近且保持间距，以形成第一电容，同时所述第一辐射臂也可以产生谐振频率，进而可以所述天线的电感阻抗和电容阻抗相匹配，使得所述天线的性能提高、多频段覆盖、且简单、占用空间小。

以上所述是发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种天线，其特征在于，所述天线包括：

接地电极；

馈电源；

第一辐射带，所述第一辐射带长度方向的两端分别连接于所述接地电极和所述馈电源；

第一辐射臂，所述第一辐射臂与所述第一辐射带相互靠近且保持间距，以形成第一电容；

第一连接部，连接于所述第一辐射带和所述第一辐射臂之间；所述天线还包括：第二辐射带，所述第二辐射带的一端连接于所述接地电极，另一端连接于所述第一辐射带远离所述馈电源的一端；

第二辐射臂，所述第二辐射臂与所述第二辐射带相互靠近且保持间距，以形成第二电容；

第二连接部，连接于所述第二辐射带和所述第二辐射臂之间；

其中，所述第一辐射臂与所述第二辐射臂之间存在间距。

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：

第三辐射带，所述第三辐射带的一端连接于所述接地电极，另一端连接于所述第二辐射带远离所述第一辐射带的一端；

第三辐射臂，所述第三辐射臂与所述第三辐射带相互靠近且保持间距，以形成第三电容；

第三连接部，连接于所述第三辐射臂和所述第三辐射带之间。

3.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述第一辐射带呈蜿蜒延伸。

4.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述第一辐射臂呈直线延伸。

5.一种终端，其特征在于，所述终端包括壳体和天线，所述壳体内侧包括第一安装面，所述天线包括：

接地电极，固定于所述壳体内；

馈电源，固定于所述壳体内；

第一辐射带，呈蜿蜒延伸，所述第一辐射带长度方向的两端分别连接于所述接地电极和所述馈电源；

第一辐射臂，呈直线延伸，所述第一辐射臂与所述第一辐射带相互靠近且保持间距，以形成第一电容；

第一连接部，连接于所述第一辐射带和所述第一辐射臂之间；其中，所述第一辐射带与所述第一辐射臂均固定于所述第一安装面上；

所述壳体内侧还包括垂直于所述第一安装面的第二安装面，所述天线还包括第二辐射带，所述第二辐射带的一端连接于所述接地部，另一端连接于所述第一辐射带远离所述馈电源的一端；

第二辐射臂，所述第二辐射臂与所述第二辐射带相互靠近且保持间距，以形成第二电容；

第二连接部，连接于所述第二辐射带和所述第二辐射臂之间；

其中，所述第二辐射臂和所述第二辐射带均固定于所述第二安装面，所述第一辐射臂与所述第二辐射臂之间存在间距。

6.根据权利要求5所述的终端，其特征在于，所述壳体还包括相对所述第一安装面设置的第三安装面，以及相对所述第二安装面的第四安装面，所述第一安装面、第二安装面、第三安装面和第四安装面依次围合呈矩形，所述天线还包括：

第三辐射带，所述第三辐射带的一端连接于所述接地部，另一端连接于所述第二辐射带远离所述第一辐射带的一端；

第三辐射臂，所述第三辐射臂与所述第三辐射带相互靠近且保持间距，以形成第三电容；

第三连接部，所述第三连接部呈折弯状，所述第三连接部一端连接于所述第三辐射臂靠近所述接地电极的一端，另一端连接于所述第一辐射带靠近所述馈电源的一端；

其中，所述第三辐射臂和所述第三辐射带均固定于所述第三安装面，所述第三连接部固定于所述第四安装面。

7.根据权利要求5所述的终端，其特征在于，所述第一辐射带呈蜿蜒延伸。

8.根据权利要求5所述的终端，其特征在于，所述第一辐射臂呈直线延伸。