CN105789828A - 天线及移动终端 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种天线及移动终端。本发明的天线可包括至少两个天线单元、至少两个相位调节电路和信号源；其中，每个相位调节电路包括开关和至少两个相位调节通路；开关的第一端与一个天线单元连接；开关的第二端与至少两个相位调节通路中任一相位调节通路的第一端连接；每个相位调节通路的第二端与信号源连接；每个相位调节电路的不同相位调节通路对应的相位不同。本发明可提高数据传输速率。

Description

天线及移动终端

技术领域

本发明涉及天线技术，尤其涉及一种天线及移动终端。

背景技术

随着通信技术和设备的发展，基于无线通信技术的业务也越来越多，这使得无线通信技术在人们生活中的角色越来越重要。同时，人们对无线通信技术的数据传输速率的要求也越来越高。

天线作为无线通信网络中传输数据的核心器件，其信号的强度可直接影响数据传输速率。因而，提高天线的信号强度，便可提高数据传输速率。目前的移动终端中，大多配置双天线结构即天线中包括两个天线单元，为保证数据传输速率通常可以是从双天线中选择信号强度较高的一个天线单元进行信号传输。

然而，地域、电磁环境等的限制使得信号弱场区客观存在，因此通过一个天线单元进行信号传输，其数据传输速率有限，难以得到有效提高。

发明内容

本发明提供一种天线及移动终端，以提高天线辐射强度，提高数据传输速率。

本发明提供一种天线，包括至少两个天线单元、至少两个相位调节电路和信号源；其中，每个相位调节电路包括：开关和至少两个相位调节通路；开关的第一端与一个天线单元连接；开关的第二端与至少两个相位调节通路中任一相位调节通路的第一端连接；

每个相位调节通路的第二端与信号源连接；每个相位调节电路的不同相位调节通路对应的相位不同。

本发明还提供一种移动终端，包括：天线和射频处理单元，其中，天线与射频处理单元连接；天线为上述任一所述的天线。

本发明提供的天线及移动终端，其中天线可包括至少两个天线单元、至少两个相位调节电路和信号源；其中，每个相位调节电路包括开关和至少两个相位调节通路；开关的第一端与一个天线单元连接，开关的第二端与至少两个相位调节电路中任一相位调节通路的第一端连接，每个相位调节通路的第二端与信号源连接，该每个相位调节的不同相位调节通路对应的相位不同。该天线可通过每个天线单元连接的相位调节电路中的不同相位调节通路实现不同相位的调节，将该所有天线单元连接的相位调节电路中的相位调节通路均调节至同一相位对应的相位调节通路，可实现对天线极化方向的调节，提高天线在预设极化方向上的辐射强度，提高天线增益提高数据传输速率。

附图说明

图1为本发明提供的一种天线的结构示意图；

图2为本发明提供的另一个天线的结构示意图；

图3为本发明提供的另一个天线所在的移动终端的结构示意图；

图4为本发明提供的又一种天线的结构示意图；

图5为本发明的图4所示的天线的一种极化示意图；

图6为本发明的图4所示的天线的另一种极化示意图；

图7为单天线的一种极化示意图；

图8为本发明的图4所示的天线和单天线的极化对比示意图；

图9本发明提供的移动终端的结构示意图。

具体实施方式

本发明提供一种天线。图1为本发明提供的一种天线的结构示意图。如图1所示，天线包括：至少两个天线单元101、至少两个相位调节电路102和信号源103。该天线可应用于移动终端，如智能手机、平板电脑等中。其中每个天线单元101对应设置有一个相位调节电路102，相位调节电路的一端与其对应的天线单元101连接，另一端与信号源103连接。

该至少两个天线单元101可按照等间距排列，可保证天线在极化方向的辐射强度的最大化。该至少两个天线单元101可以是根据移动终端的其他器件的堆叠、天线区域的净空以及电磁环境，按照等间距呈直线型或是矩形的形式排列，形成天线阵列。其中，优选的，至少两个天线单元101中相邻天线单元的间距为一个波长或二分之一波长；波长为每个天线单元对应频率对应的波长。需要说明的是，至少两个天线单元101中相邻天线单元的间距也可以为其他尺寸值，只是至少两个天线单元101中相邻天线单元的间距为一个波长或二分之一波长，可保证天线的辐射强度最大化，天线的增益最佳。

为保证天线极化性能，该至少两个天线单元101中天线单元的个数可以为2的指数倍。为保证每个天线单元101支持对应的频段，该每个天线单元101的长度可以为半个波长，该波长为每个天线单元101对应频段的最低频率对应的波长。

其中，每个相位调节电路101可包括：开关104和至少两个相位调节通路105。开关104的第一端与与其对应的天线单元101连接；开关104的第二端与至少两个相位调节通路105中任一相位调节通路的第一端连接。

需要说明的是，虽然附图1中仅以两个相位调节通路105进行说明，但本发明提供的天线中相位调节电路101并不仅限于图1所示的两个相位调节通路105外，还可包括其他的多个相位调节电路，并发明并不以此作为限制。

每个相位调节通路105的第二端与信号源103连接；每个相位调节电路102的不同相位调节通路105对应的相位不同。

具体地，每个相位调节通路105可以为微带线或带状线。

若开关104的第二端与一个相位调节通路105的第一端连接，则开关104的第一端连接的天线单元101与该一个相位调节通路105的第一端间的信号传输通路为导通状态。

若开关104的第二端与该一个相位调节通路105的第一端断开，则开关104的第一端连接的天线单元101与该一个相位调节通路105的第一端间的信号传输通路为断开状态。

信号源103获取的待发送信号经每个相位调节通路105传输，继而实现该每个相位调节通路对应的相位调节。

每个相位调节电路102的不同相位调节通路105对应的相位不同，也就是说，同一信号经该每个相位调节电路102中的不同相位调节通路105可实现不同的相位调节。举例来说，若该每个相位调节电路102包括两个相位调节通路105，则该两个相位调节通路105对应的相位差可以根据预设的天线极化方向需覆盖的角度确定，例如可以为180°。

在信号发射过程中，信号源103可以与移动终端的射频处理单元连接，以获取待发送信号。因而，信号源103也可称为信号源。每个相位调节电路102的任一相位调节通路105对该待发送信号进行相位调节后传输至与其连接的天线单元101，继而通过每个天线单元101进行发送。在信号接收过程中，该每个天线单元101还可将接收到的无线信号传输至与其连接的相位调节电路102中的相位调节通路105，由该相位调节通路105对该无线信号间进行相位调节后通过信号源103传输至为射频处理单元。每个天线单元101的待发送信号的相位以及每个天线单元101所接收信号的相位可决定每个天线单元的极化方向，而该每个天线单元101的待发送信号的相位可以是通过与该每个天线单元101连接的相位调节电路102中的相位调节通路105调节，因此，每个相位调节电路102中的相位调节通路105可通过对信号的相位进行调节，实现对天线单元101的极化方向的调节。

本发明提供的天线，可包括至少两个天线单元、至少两个相位调节电路和信号源；其中，每个相位调节电路包括开关和至少两个相位调节通路；开关的第一端与一个天线单元连接，开关的第二端与至少两个相位调节电路中任一相位调节通路的第一端连接，每个相位调节通路的第二端与信号源连接，该每个相位调节的不同相位调节通路对应的相位不同。该天线可通过每个天线单元连接的相位调节电路中的不同相位调节通路实现不同相位的调节，通过调节上述至少两个天线单元中信号的相位，则可实现对天线极化方向的调节，提高天线在预设极化方向上的辐射强度，提高天线增益，提高天线的收发效果，降低误码率，从而提高数据传输速率。

可选的，每个相位调节电路102的不同相位调节通路105的信号传输线的长度不同。

每个相位调节通路105的信号传输线指的是：每个相位调节通路105的第一端与每个相位调节通路105的第二端间的信号传输线。

每个相位调节通路105的每半波长信号传输长度可改变180°的相位。该波长为每个天线单元101对应频段的最低频率对应的波长。

该每个相位调节电路102可通过对开关104与不同的相位调节通路105间的连接进行切换，实现不同相位调节。

可选的，该每个相位调节电路102的不同相位调节通路105至信号源103的信号传输线的长度相同。

每个相位调节通路105至信号源103的信号传输线指的是：每个相位调节通路105的第二端至信号源103的信号传输线。

具体地，每个相位调节电路102的不同相位调节通路105至信号源103的信号传输线的长度相等，可使得该不同相位调节通路105接收到的信号源103传输的信号相位相同，可使得传输至同一相位的信号由不同相位调节通路105传输至信号源103后相位保持相同。

可替代地，该每个相位调节通路105至信号源103的信号传输线的长度为波长的整数倍；其中，每个相位调节通路105至信号源103的信号传输线为：每个相位调节通路105的第二端至信号源103的信号传输线；波长为该每个天线单元101对应频率对应的波长。

具体地，该每个相位调节通路105至信号源103的信号传输线的长度为波长的整数倍，可使得由信号源103传输至该不同相位调节通路105的信号的相位未发生变化，且，该不同相位调节通路105接收到的信号源103传输的信号相位相同。

可选的，本发明还提供一种天线。图2为本发明提供的另一个天线的结构示意图。如图2所示，该每个天线单元101的部分天线分支为天线所在的移动终端的金属边框的一部分。为避免该移动终端的金属边框的其余部分对每个天线单元101的信号辐射的吸收，该移动终端的金属边框上还具有至少两个断缝201。

图3为本发明提供的另一个天线所在的移动终端的结构示意图。如图3所示，该移动终端300的边框可以为金属边框。该金属边框上天线区域部分具有两个断缝301，该两个断缝301将该金属边框上天线区域部分划分为第一部分302、第二部分303和第三部分304。每个天线单元101的部分天线分支可以为图3中移动终端的金属边框中第二部分303的一部分。

可选的，不同天线单元101的结构相同。

不同天线单元101的结构相同，也就是说，每个天线单元101采用相同的结构，可保证每个天线单元具有相同的极化方式，和相同的辐射方向。

该每个天线单元101的结构为如下任一种：环形(Loop)天线、平面倒F(PlanarInverted-FAntenna，简称PIFA)天线、倒F(Inverted-FAntenna，简称IFA)和单极天线(MonopoleAntenna，简称MA)天线等。

为保证天线的辐射强度，天线可位于移动终端中远离金属器件的区域，即非金属区域，从而降低金属器件对该天线的天线单元的所辐射信号的吸收。为保证移动终端内的处理芯片对天线极化方向的准确判断，该天线还需与该移动终端内的同频干扰源进行隔离，如对该同频干扰源进行屏蔽。为减小人体对该天线的天线单元的所辐射信号的吸收及干扰，即减小人体效应，该天线可位于移动终端的B面，如B面的左上方。该移动终端的B面可以为该移动终端的外壳。

本发明还提供一种天线。图4为本发明提供的又一种天线的结构示意图。如图4所示，天线可包括四个天线单元401、四个相位调节电路402和一个信号源403。

该四个天线单元401按照等间隔排列。每个天线单元401的长度可以为半个波长，该波长为每个天线单元401对应频段的最低频率对应的波长。每个天线单元401均为LooP天线，且该每个天线单元401的部分天线分支为天线所在的移动终端的金属边框的一部分。

每个相位调节电路402可包括开关404和两个相位调节通路405。不同相位调节通路405的信号传输线的长度不同；每个相位调节通路405的信号传输线指的是：每个相位调节通路405的第一端与每个相位调节通路405的第二端间的信号传输线。也就是说，不同的相位调节通路405通过不同长度的信号传输线实现不同的相位调节。

开关404的第一端与每个天线单元401连接；开关404的第二端与每个相位调节电路402的任一个相位调节通路405的第一端连接。每个相位调节通路405的第二端与信号源403连接。

该每个相位调节通路405至信号源403的信号传输线的长度为波长的整数倍；其中，每个相位调节通路405至信号源403的信号传输线为：每个相位调节通路405第二端至信号源403的信号传输线；波长为该每个天线单元401对应频率对应的波长。

图5为本发明的图4所示的天线的一种极化示意图。本发明的天线可实现如图5中的天线波瓣501。由图5可知，该天线波瓣501具有明确的极化方向，且在该极化方向上具有较强的辐射强度。

图6为本发明的图4所示的天线的另一种极化示意图。由图6可知，将图4中天线404切换至另一个相位调节通路405，可实现天线极化方向的改变，获得图6中的天线波瓣601的极化方向，从而可实现天线波瓣的全向覆盖，该天线波瓣在各极化方向上均具有较强的辐射强度。

图7为单天线的一种极化示意图。单天线即具有一个天线单元的天线，可形成图7所示的天线波瓣701，该天线波瓣701也称全向天线波瓣，即在每个方向均具有辐射，且各方向上的辐射强度相同。图8为本发明图4所示的天线和单天线的极化对比示意图。根据该图8可知，本发明的天线在预设极化方向上的辐射强度大于单天线在各方向上的辐射强度。图8中的阴影部分801即为本发明的天线相比于单天线在该预设极化方向上所增强的辐射强度。因而，本发明的天线可提高预设极化方向上的辐射强度，提高天线的性能。

本发明还提供一种移动终端。图9为本发明提供的移动终端的结构示意图。如图9所示，该移动终端900可包括天线901和射频处理单元902。其中，天线901与射频处理单元902连接；天线901为上述任一所述的天线。

天线901，可用于将接收到的无线信号传输给射频处理单元902，或者将射频处理单元902的发射信号转换为电磁波，发送出去。射频处理单元902，用于对天线901接收到的无线信号进行选频、放大、下变频以及阻抗匹配调谐处理。

本发明提供的移动终端，可具有上述任一所述的天线，由于该天线可通过相位调节电路对天线单元的待发送信号的相位进行调节，实现对天线单元的极化方向的调节，以加强地域、电磁环境等的限制带来的信号弱场区的辐射强度，通过提高天线辐射强度，提高天线增益，提高数据传输速率。

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 (9)

1.一种天线，其特征在于，包括：至少两个天线单元、至少两个相位调节电路和信号源；

其中，每个相位调节电路包括：开关和至少两个相位调节通路；所述开关的第一端与一个天线单元连接；所述开关的第二端与所述至少两个相位调节通路中任一相位调节通路的第一端连接；

所述每个相位调节通路的第二端与所述信号源连接；所述每个相位调节电路的不同相位调节通路对应的相位不同。

2.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述每个相位调节电路的不同相位调节通路的信号传输线的长度不同。

3.根据权利要求2所述的天线，其特征在于，

所述每个相位调节电路的不同相位调节通路至所述信号源的信号传输线的长度相同。

4.根据权利要求2所述的天线，其特征在于，

所述每个相位调节通路至所述信号源的信号传输线的长度为波长的整数倍；其中，所述波长为所述每个天线单元对应频率对应的波长。

5.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述至少两个天线单元按照等间距排列；所述至少两个天线单元中相邻天线单元的间距为一个波长或二分之一波长；所述波长为所述每个天线单元对应频率对应的波长。

6.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述每个天线单元的部分天线分支为所述天线所在的移动终端的金属边框的一部分。

7.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，不同天线单元的结构均相同。

8.根据权利要求7所述的天线，其特征在于，所述每个天线单元的结构为如下任一种：环形天线、平面倒F天线、倒F天线和单极天线。

9.一种移动终端，其特征在于，包括：天线和射频处理单元，其中，所述天线与所述射频处理单元连接；所述天线为上述权利要求1-8中任一项所述的天线。