CN105706303B - 一种天线装置及设备 - Google Patents

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Abstract

一种天线装置(100)及设备，包括天线辐射体(101)、至少一个天线走线开槽(102)、馈点(103)和至少一个第一突出金属条(104)；天线辐射体(101)上设置有至少一个天线走线开槽(102)；至少一个天线走线开槽(102)沿天线辐射体(101)的顶边(101A)向底边(101B)延伸；天线辐射体(101)上还设置有馈点(103)，馈点(103)设置在天线辐射体(101)底边(101B)的一端且与天线辐射体(101)一侧边(101C)临近；至少一个第一突出金属条(104)插设在天线走线开槽(102)内且与天线辐射体(101)隔离。上述天线装置及设备满足了天线尺寸较小时，能覆盖大带宽的问题。

Description

一种天线装置及设备
技术领域
本发明实施例涉及通信技术，尤其涉及一种天线装置及设备。
背景技术
随着通信技术的发展，各种无线终端产品应用越来越普及。大众在享受无线通信设备带来的各种便利之时，也日益对终端的便携性要求越来越高，即终端尺寸越来越小，而天线作为终端产品重要的一环，尺寸的小型化也是必然趋势，并且要求需要支持全球市场的多个频段，同时长期演进多输入多输出(Long Term Evolution Multi-input Multi-output，简称：LTE MIMO)技术的应用，要求在单个终端内实现集成多天线。因此，如何实现小型化、大宽带天线成为业界挑战。
在现有印制电路板(Printed Circuit Board，简称：PCB)天线技术中，当尺寸较小时，带宽较窄无法满足覆盖大带宽的要求。
发明内容
本发明实施例提供一种天线装置及设备，以解决小型化天线能够覆盖大带宽的问题。
第一方面，本发明实施例提供一种天线装置，包括：天线辐射体、至少一个天线走线开槽、馈点和至少一个第一突出金属条；
所述天线辐射体上设置有所述至少一个天线走线开槽；
所述至少一个天线走线开槽沿所述天线辐射体的顶边向底边延伸；
所述天线辐射体上还设置有所述馈点，所述馈点设置在所述天线辐射体底边的一端且与所述天线辐射体一侧边临近；
所述至少一个第一突出金属条插设在所述天线走线开槽内且与所述天线辐射体隔离。
在第一方面的第一种可能的实现方式中，还包括：至少一个第二突出金属条；
所述至少一个第二突出金属条设置在所述天线辐射体远离所述馈点的另一侧边处；
所述至少一个第二突出金属条与所述天线辐射体隔离；
所述至少一个第二突出金属条一端指向所述天线辐射体另一侧边；
第二方面，本发明实施例提供一种设备，包括：印制电路板PCB、天线装置；
所述PCB临近边缘的位置上设置有所述天线装置，所述天线装置的周围设置有PCB金属层，所述PCB金属层在所述PCB上；
其中，所述天线装置包括：天线辐射体、至少一个天线走线开槽、馈点和至少一个第一突出金属条；
所述天线辐射体上设置有所述至少一个天线走线开槽；
所述至少一个天线走线开槽沿所述天线辐射体的顶边向底边延伸；
所述天线辐射体上还设置有所述馈点，所述馈点设置在所述天线辐射体底边的一端且与所述天线辐射体一侧边临近；
所述天线辐射体一侧边临近所述PCB的边缘；
所述馈点连接所述天线辐射体和所述PCB金属层；
所述至少一个第一突出金属条插设在所述天线走线开槽内且与所述天线辐射体隔离；
所述至少一个第一突出金属条的一端与所述PCB金属层连接。
在第二方面的第一种可能的实现方式中，所述天线装置还包括：至少一个第二突出金属条；
所述至少一个第二突出金属条设置在所述天线辐射体远离所述馈点的另一侧边处；
所述至少一个第二突出金属条与所述天线辐射体隔离；
所述至少一个第二突出金属条一端指向所述天线辐射体；
所述至少一个第二突出金属条另一端与所述PCB金属层连接。
结合第二方面或第二方面的第一种可能的实现方式，在第二方面的第二种可能的实现方式中，在与所述天线走线开槽的开口相对的位置上，设置有至少一个PCB开槽，所述至少一个PCB开槽设置在PCB金属层上。
本发明实施例提供的天线装置及设备，通过在天线辐射体上设置至少一个天线走线开槽，该至少一个天线走线开槽能够延长电流在天线辐射体上的流经路径从而可将天线的低频谐振点往更低频偏移，这样在确定频段的情况下，可以使天线的尺寸减小，达到小型化的目的。馈点设置在天线辐射体底边的一端且与天线辐射体一侧边临近的地方。另外，在天线走线开槽内设置有至少一个第一突出金属条，该至少一个第一突出金属条能够使天线在高频段产生新的谐振点，使天线在高频段的频段变宽从而有效的增加天线带宽，解决了天线尺寸较小时，能覆盖大带宽的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的天线装置的结构示意图；
图2A为本发明实施例提供的天线辐射体与馈点的结构示意图；
图2B为本发明实施例提供的天线辐射体与馈点的另一结构示意图；
图3为本发明另一实施例提供的天线装置的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的天线设备的结构示意图；
图5为本发明另一实施例提供的天线设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1为本发明实施例提供的天线装置100的结构示意图，如图1所示，本实施例的装置100可以包括：天线辐射体101、至少一个天线走线开槽102、馈点103和至少一个的第一突出金属条104。
天线辐射体101上设置有至少一个天线走线开槽102，该至少一个天线走线开槽102沿天线辐射体101的顶边101A向底边101B延伸，天线辐射体101上还设置有馈点103，馈点103设置在天线辐射体101底边101B的一端且与天线辐射体101一侧边101C临近，至少一个的第一突出金属条104，第一突出金属条104插设在对应的天线走线开槽102内且不与天线辐射体101连接隔离。
其中，天线辐射体101的长度和宽度根据实际需求设置，在本实施例中不加以限定。
在天线辐射体101上设置有一个或者多个天线走线开槽102，天线走线开槽102沿天线辐射体101的顶边101A向底边101B延伸。该天线走线开槽102的作用是改变电流在天线辐射体101上流经电流的路径，延长电流的路径从而可将天线的低频谐振点往更低频偏移，这样在确定频段的情况下，可以使天线的尺寸减小，达到小型化的目的。具体的天线走线开槽102的数量、长度或者宽度可以根据实际需求设置，在本实施例中不加以限定。
在天线辐射体101底边101B的一端且与天线辐射体101一侧边101C临近的地方还设置有馈点103。
图2A为本发明实施例提供的天线辐射体101与馈点103的结构示意图。如图2A所示，天线辐射体101上面的边为顶边101A，天线辐射体101下面的边为底边101B，三个天线走线开槽102将天线辐射体101分成4个条状区域，天线辐射体101底边101B被三个天线走线开槽102拆分成不相连的四段。馈点103被设置在天线辐射体101下面的最左端，即天线辐射体101底边101B的最左端，具体的位置如图2A中的103A、103B或者103C所示的地方，这样设置馈点103的目的是可以减小天线工作时对天线周围其他元器件的电磁影响。
图2B为本发明实施例提供的天线辐射体101与馈点103的另一结构示意图。如图2B所示，天线辐射体101上面的边为底边101B，天线辐射体101下面的边为顶边101A，三个天线走线开槽102将天线辐射体101分成4个条状区域，天线辐射体101底边101B被三个天线走线开槽102拆分成不相连的四段。馈点103被设置在天线辐射体101上面的最右端，即底边101B的最右端，具体的位置如图2B中的103A、103B或者103C所示的地方，这样设置馈点103的目的是可以减小天线工作时对天线周围其他元器件的电磁影响。
在天线走线开槽102内，设置有至少一个第一突出金属条104。具体的，第一突出金属条104插设在天线走线开槽102内且与天线辐射体101隔离。该第一突出金属条104可以在天线高频段产生新的谐振点，使天线在高频段的频段变宽从而有效的增加天线的带宽。其中，第一突出金属条104的数量、长度或者宽度可以根据实际需求设置，在本实施例中不加以限定。
本发明实施例，通过在天线辐射体上设置至少一个天线走线开槽，该至少一个天线走线开槽能够延长电流在天线辐射体上的流经路径从而可将天线的低频谐振点往更低频偏移，这样在确定频段的情况下，可以使天线的尺寸减小，达到小型化的目的。馈点设置在天线辐射体底边的一端且与天线辐射体一侧边临近的地方。另外，在天线走线开槽内设置有至少一个第一突出金属条，该至少一个第一突出金属条能够使天线在高频段产生新的谐振点，使天线在高频段的频段变宽从而有效的增加天线带宽，解决了天线尺寸较小时，能覆盖大带宽的问题。
图3为本发明另一实施例提供的天线装置200的结构示意图，如图3所示，本实施例的天线装置200在图1所示天线装置100的基础上，进一步地，还可以包括：至少一个第二突出金属条105。该至少一个第二突出金属条105设置在天线辐射体101远离馈点103的另一侧边101D处，该至少一个第二突出金属条105与天线辐射体101隔离，该至少一个第二突出金属条105一端105A指向天线辐射体101另一侧边101D。这样设置至少一个第二突出金属条105的作用是为了延长激发天线谐振的电流在天线辐射体101周围的流经路径，从而可将天线的低频谐振点往更低频偏移，这样在确定频段的情况下，可以使天线的尺寸进一步减小，达到小型化的目的。其中，第二突出金属条105的数量、长度或者宽度以及与天线辐射体101另一侧边101D之间隔离的距离可以根据实际需求设置，在本实施例中不加以限定。
图4为本发明实施例提供的天线设备300的结构示意图，如图4所示，本实施例的天线设备300可以包括：PCB106，PCB106临近边缘的位置上设置有天线装置301，天线装置301的周围设置有PCB金属层109，PCB金属层109在PCB106上。
其中，天线装置301包括：天线辐射体101，至少一个天线走线开槽102、馈点103和至少一个的第一突出金属条104。
天线辐射体101上设置有至少一个天线走线开槽102，至少一个天线走线开槽102沿天线辐射体101的顶边101A向底边101B延伸，天线辐射体101上还设置有馈点103，馈点103设置在天线辐射体101底边101B的一端且与天线辐射体101一侧边101C临近，天线辐射体101一侧边101C临近PCB106的边缘，馈点103连接天线辐射体101和PCB金属层109，至少一个第一突出金属条104插设在天线走线开槽102内且与天线辐射体101隔离，至少一个第一突出金属条104的一端与PCB金属层109连接。
在PCB106临近边缘的位置上设置有一天线装置301，在PCB106上、天线装置的周围设置有PCB金属层109。其中，天线辐射体101的长度和宽度根据实际需求设置，在本实施例中不加以限定。
在天线辐射体101上设置有一个或者多个天线走线开槽102，天线走线开槽102沿天线辐射体101的顶边101A向底边101B延伸。该天线走线开槽102的作用是改变电流在天线辐射体101上流经电流的路径，延长电流的路径从而可将天线的低频谐振点往更低频偏移，这样在确定频段的情况下，可以使天线的尺寸减小，达到小型化的目的。具体的天线走线开槽102的数量、长度或者宽度可以根据实际需求设置，在本实施例中不加以限定。
在天线辐射体101底边101B的一端与天线辐射体101一侧边101C临近的地方还设置有馈点103。该馈点103连接天线辐射体101和PCB金属层109。具体的，馈点103被设置在天线辐射体101下面的最左端，即天线辐射体101底边101B的最左端，如图4所示。这样设置馈点103的目的是可以减小天线工作时对天线周围其他元器件的电磁影响。另外，天线辐射体101一侧边101C临近PCB106的边缘。
在天线走线开槽102内，设置有至少一个第一突出金属条104。具体的，第一突出金属条104插设在天线走线开槽102内且与天线辐射体101隔离，该第一突出金属条104的一端与PCB金属层109连接，该第一突出金属条104可以在天线高频段产生新的谐振点，使天线在高频段的频段变宽从而有效的增加天线带宽。其中，第一突出金属条104的数量、长度或者宽度可以根据实际需求设置，在本实施例中不加以限定。
在上述实施例的基础上，还包括：至少一个第二突出金属条105。该至少一个第二突出金属条105设置在天线辐射体101远离馈点103的另一侧边101D处，该至少一个第二突出金属条105与天线辐射体101隔离，该至少一个第二突出金属条105一端105A指向天线辐射体101另一侧边101D。该至少一个第二突出金属条105的另一端105B与PCB金属层109连接。这样设置至少一个第二突出金属条105的作用是为了延长激发天线谐振的电流在天线辐射体101周围的流经路径，从而可将天线的低频谐振点往更低频偏移，这样在确定频段的情况下，可以使天线的尺寸进一步减小，达到小型化的目的。其中，第二突出金属条105的数量、长度或者宽度以及与天线辐射体101另一侧边101D之间隔离的距离可以根据实际需求设置，在本实施例中不加以限定。
进一步的，在PCB金属层109上、与天线走线开槽102的开口相对的边上，设置有至少一个PCB开槽107。该至少一个PCB开槽107的作用也是为了延长激发天线谐振的电流在天线辐射体101周围的流经路径，从而可将天线的低频谐振点往更低频偏移，这样在确定频段的情况下，可以使天线的尺寸更进一步减小，达到小型化的目的。
本发明实施例，在天线辐射体上设置至少一个天线走线开槽，在天线辐射体底边的一端且与天线辐射体一侧边临近的地方还设置有馈点，该馈点连接天线辐射体和PCB金属层。在天线走线开槽内设置有至少一个第一突出金属条，另外，在天线辐射体远离馈点的另一侧处设置有至少一个第二突出金属条，在PCB金属层上、与天线走线开槽的开口相对的边上，设置有至少一个PCB开槽。通过设置至少一个天线走线开槽、至少一个第二突出金属条以及至少一个PCB开槽的方式，延长激发天线谐振的电流在天线辐射体上和天线辐射体周围的流经路径，从而可将天线的低频谐振点往更低的频段偏移，这样在确定频段的情况下，可以使天线的尺寸减小，达到小型化的目的。更进一步，在至少一个天线走线开槽内设置至少一个第一突出金属条，这样可以在天线高频段产生新的谐振点，使天线在高频段的频段变宽从而有效的增加天线带宽，解决了天线尺寸较小时，能覆盖大带宽的问题。
图5为本发明另一实施例提供的天线设备400的结构示意图，如图5所示，本实施例在USB接口产品上提出一种新型小型化印制天线的方案和结构，来满足该天线在700-960MHz，1400-1600MHz，1710-2700MHz这三个频段内工作。
在USB接口产品上，天线印制在靠近USB头108处的PCB106上，天线的长度(天线辐射体101一侧边101C至第二突出金属条105一端105A)为10mm，PCB106的长度(PCB106顶边106A至PCB106底边106B)为25mm。在天线辐射体101上设置有三个天线走线开槽102，该三个天线走线开槽102沿天线辐射体101的顶边101A向底边101B延伸，即开口方向与USB头108方向相反。这三个天线走线开槽102用于延长天线激发电流的路径，从而可以移动天线的低频谐振点至更低的频段偏移，在不增加天线尺寸的情况下降低天线的低频谐振点，达到天线小型化的目的。
在天线辐射体101底边101B的一端且与天线辐射体101一侧边101C临近的地方还设置有馈点103。该馈点103连接天线辐射体101和PCB金属层109。具体的，馈点103被设置在天线辐射体101下面的最左端，即天线辐射体101底边101B的最左端，如图5所示。这样设置馈点103的目的是可以减小天线工作时对天线周围其他元器件的电磁影响。另外，天线辐射体101一侧边101C临近PCB106的边缘。
在三个天线走线开槽102中的中间天线走线开槽102内，设置有一个第一突出金属条104。具体的，第一突出金属条104插设在中间天线走线开槽102内且与天线辐射体101隔离，该第一突出金属条104的一端与PCB金属层109连接，该第一突出金属条104可以在天线高频段产生新的谐振点，使天线在高频段的频段变宽从而有效的增加天线带宽。
在天线辐射体101远离馈点103的另一侧边101D处，设置有五个第二突出金属条105。具体的，这五个第二突出金属条105与天线辐射体101隔离，并且这五个第二突出金属条105一端105A指向天线辐射体101另一侧边101D、另一端105B与PCB金属层109连接。这五个第二突出金属条105可以延长激发天线谐振的电流在天线辐射体101周围的流经路径，从而可将天线的低频谐振点往更低的频段偏移，这样在确定频段的情况下，可以使天线的尺寸进一步减小，达到小型化的目的。
进一步的，在PCB金属层109上、与天线走线开槽102的开口相对的边上，设置有四个PCB开槽107。这四个PCB开槽107的作用也是为了延长激发天线谐振的电流在天线辐射体101周围的流经路径，从而可将天线的低频谐振点往更低的频段偏移，这样在确定频段的情况下，可以使天线的尺寸更进一步减小，达到小型化的目的。
本发明实施例中，在USB接口产品上，将天线印制在靠近USB处的PCB上，在天线辐射体上设置三个天线走线开槽，在天线辐射体底边的一端且与天线辐射体一侧边临近的地方还设置有馈点，该馈点连接天线辐射体和PCB金属层，在三个天线走线开槽中的中间一个天线走线开槽内设置有一个第一突出金属条，另外，在天线辐射体远离馈点的另一侧处设置有五个第二突出金属条，在PCB金属层上、与天线走线开槽的开口相对的边上，设置有四个PCB开槽。通过设置三个天线走线开槽、五个第二突出金属条以及四个PCB开槽，来延长激发天线谐振的电流在天线辐射体上和天线辐射体周围的流经路径，从而可将天线的低频谐振点往更低的频段偏移，这样在确定频段的情况下，可以使天线的尺寸减小，达到小型化的目的。另外，在三个天线走线开槽中的中间天线走线开槽内，设置一个第一突出金属条，这样可以在天线高频段产生新的谐振点，使天线在高频段的频段变宽从而有效的增加天线带宽，解决了天线尺寸较小时，能覆盖大带宽的问题。通过在USB接口产品上设计天线装置的结构，可以实现在保证终端小尺寸的前提下，终端内置的天线装置多频段、宽频段的工作要求，例如，频段包括：700-960MHz，1400-1600MHz，1710-2700MHz这三个频段的覆盖，有效的解决了小尺寸印制天线能覆盖大带宽问题。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (5)

1.一种天线装置，其特征在于，包括：天线辐射体、至少一个天线走线开槽、馈点和至少一个第一突出金属条；
所述天线辐射体上设置有所述至少一个天线走线开槽；
所述至少一个天线走线开槽沿所述天线辐射体的顶边向底边延伸；
所述天线辐射体上还设置有所述馈点，所述馈点设置在所述天线辐射体底边的一端且与所述天线辐射体一侧边临近；
所述至少一个第一突出金属条插设在所述天线走线开槽内且与所述天线辐射体隔离；
所述天线装置三个侧边的周围设置有PCB金属层；
所述至少一个第一突出金属条的一端与所述PCB金属层连接。
2.根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于，还包括：至少一个第二突出金属条，所述第二突出金属条设置在所述天线辐射体远离所述馈点的侧方位置处；
所述第二突出金属条的延伸方向指向所述天线辐射体，且不与所述天线辐射体连接；
所述至少一个第二突出金属条的一端与所述PCB金属层连接。
3.一种天线设备，其特征在于，包括：印制电路板PCB、天线装置；
所述PCB临近边缘的位置上设置有所述天线装置，所述天线装置三个侧边的周围设置有PCB金属层，所述PCB金属层在所述PCB上；
其中，所述天线装置包括：天线辐射体、至少一个天线走线开槽、馈点和至少一个第一突出金属条；
所述天线辐射体上设置有所述至少一个天线走线开槽；
所述至少一个天线走线开槽沿所述天线辐射体的顶边向底边延伸；
所述天线辐射体上还设置有所述馈点，所述馈点设置在所述天线辐射体底边的一端且与所述天线辐射体一侧边临近；
所述天线辐射体一侧边临近所述PCB的边缘；
所述馈点连接所述天线辐射体和所述PCB金属层；
所述至少一个第一突出金属条插设在所述天线走线开槽内且与所述天线辐射体隔离；
所述至少一个第一突出金属条的一端与所述PCB金属层连接。
4.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，所述天线装置还包括：至少一个第二突出金属条；
所述至少一个第二突出金属条设置在所述天线辐射体远离所述馈点的另一侧边处；
所述至少一个第二突出金属条与所述天线辐射体隔离；
所述至少一个第二突出金属条一端指向所述天线辐射体；
所述至少一个第二突出金属条另一端与所述PCB金属层连接。
5.根据权利要求3或4所述的设备，其特征在于，在与所述天线走线开槽的开口相对的位置上，设置有至少一个PCB开槽，所述至少一个PCB开槽设置在PCB金属层上。
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