CN107275807A - 一种集成毫米波天线与导航天线的通信终端结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种集成毫米波天线与导航天线的通信终端结构，其包括天线支架、位于所述天线支架上的天线模块，所述天线模块包括导航天线、围绕所述导航天线设置的且为所述导航天线的耦合单元的若干毫米波阵列天线，所述毫米波阵列天线并联在一起且在并联线路上设置有第一馈电点，所述导航天线上引出设置有与所述第一馈电点连通的第二馈电点。本发明结合毫米波阵列天线与导航天线，并将毫米波阵列天线作为导航天线的耦合单元，通过调整毫米波阵列天线中组阵单元的个数与组阵形式，改变毫米波天线辐射方向图，从而实现将导航天线的方向图引导到通信终端的顶部，使得导航天线可以更加高效、更加准确的工作，提高导航天线的性能。

Description

一种集成毫米波天线与导航天线的通信终端结构

技术领域

本发明属于通信技术领域，特别是涉及一种集成毫米波天线与导航天线的通信终端结构。

背景技术

波长为1~10毫米的电磁波称毫米波，它位于微波与远红外波相交叠的波长范围，因而兼有两种波谱的特点，为下一代通信的主要频段。毫米波阵列天线是通过等幅同相等方式实现的平面或者立体的天线阵列。导航天线是手机通信终端上用于GPS、北斗、格洛纳斯等定位系统通信用的天线。目前还没有毫米波终端上市，毫米波主要的研究方向还是在基站或是单体天线的研究上，通信终端例如手机上的研究还停留在毫米波组阵阶段，主要是研究阵子和组阵的形式。

目前主流的手机通信终端等都是采用单独的GPS天线或者GPS+WIFI天线二合一来做导航天线使用，无法满足有高精准度位置要求的场合。

因此，有必要提供一种新的集成毫米波天线与导航天线的通信终端结构来解决上述问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种集成毫米波天线与导航天线的通信终端结构，结合毫米波阵列天线与导航天线，并将毫米波阵列天线作为导航天线的耦合单元，使得导航天线更高效、更精准。

本发明通过如下技术方案实现上述目的：一种集成毫米波天线与导航天线的通信终端结构，其包括天线支架、位于所述天线支架上的天线模块，所述天线模块包括导航天线、围绕所述导航天线设置的且为所述导航天线的耦合单元的若干毫米波阵列天线，所述毫米波阵列天线并联在一起且在并联线路上设置有第一馈电点，所述导航天线上引出设置有与所述第一馈电点连通的第二馈电点。

进一步的，所述毫米波阵列天线的数量至少为两个且对称设置在所述天线支架的角区域。

进一步的，所述毫米波阵列天线的数量为2~4个。

进一步的，每一个所述毫米波天线阵列包括若干呈一排分布的组阵单元，所述组阵单元通过导体串联成一个分支，每个所述分支上均设置有一个导通开关。

进一步的，所述组阵单元为倒置的L型开槽、方形开槽中的一种。

与现有技术相比，本发明一种集成毫米波天线与导航天线的通信终端结构的有益效果在于：结合毫米波阵列天线与导航天线，并将毫米波阵列天线作为导航天线的耦合单元，通过调整毫米波阵列天线中组阵单元的个数与组阵形式，改变毫米波天线辐射方向图，从而实现将导航天线的方向图引导到通信终端的顶部，使得导航天线可以更加高效、更加准确的工作，提高导航天线的性能。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图；

图2为本发明实施例的设计思路示意图；

图中数字表示：

1天线支架；2毫米波阵列天线，21组阵单元，22导通开关；3导航天线；4第一馈电点；5第二馈电点。

具体实施方式

实施例：

请参照图1，本实施例为集成毫米波天线与导航天线的通信终端结构，其包括天线支架1、位于天线支架1上的天线模块，所述天线模块包括导航天线3、围绕导航天线3设置的且为导航天线3的耦合单元的若干毫米波阵列天线2，毫米波阵列天线2包括若干呈一排分布的组阵单元21。本实施例中，毫米波阵列天线2的数量为四个分别设置在天线支架1的四个角区域且对称分布，且每一个毫米波天线阵列2中的组阵单元21通过导体串联成一个分支，所述分支之间通过导体并联在一起，每个所述分支上均设置有一个导通开关22。所有毫米波阵列天线2在并联主干线路上设置有第一馈电点4，导航天线4上引出设置有与第一馈电点4连通的第二馈电点5。在其他实施例中，毫米波阵列天线2的数量可以为两个。导航天线3设置在天线支架1的中部。

通过导通开关22实现改变毫米波阵列天线2的个数和形式，从而实现天线辐射方向图可调功能。组阵单元21为倒置的L型开槽、方形开槽中的一种。导通开关22可采用电子开关、可变电容等实现。通过导通开关22实现改变毫米波天线阵列22的个数和形式，从而实现天线辐射方向图可调功能。毫米波天线阵列2对称设置在天线支架1的角区域位置，使得介质损耗更低；同时通过设置L型或方条形的组阵单元21使得辐射方向图均匀，提高天线辐射效率。

一般而言，由于天线之间的互耦效应，会使天线之间的收发性能得到恶化，天线本体为金属体，当两个天线距离很近的时候（一般在对应辐射频率波长的范围内），其中一个天线的辐射电磁波会直接被另外一个天线吸收而不能很好的辐射到空间中，这样，作为吸收电磁波的天线实际上充当了吸收材料的身份，大大降低了辐射天线的发射功率和辐射效率，同理，当另外一个天线作为辐射天线发射电磁波时，对应的也会有大部分电磁波被另外天线接收，造成辐射性能恶化，正是基于这样的原因，终端中不同的天线我们希望能够尽量远离彼此，保证各个天线不会相互影响恶化。但是实际而言，终端手机的整机尺寸有限，现有的终端已经包含三个到四个独立的天线分布在手机的边缘位置，在此基础上，如果增加毫米波阵列天线，很难将各个天线远离并全部分布在终端上。在此基础上，本实施例选择工作频段比较大的导航天线3（GPS 1.575GHz）和毫米波阵列天线2进行组合放置，这样做的好处是极大的节约了空间，不需要很多额外的空间单独放置毫米波阵列天线，同时，由于毫米波阵列的工作频段很高，不会和GPS天线形成同频互耦和串扰，这样，能够为两个天线邻近拜访提供了可能性，不仅如此，还能进一步利用天线之间的耦合效果，达到改变GPS天线方向图的目的。

请参照图2，毫米波阵列天线2改变导航天线3的方向图的原理说明如下：图2中的弯折部分一种典型的终端使用的GPS天线形式——弯折形式的单极子天线，并且弯折向下，根据单极天线的辐射远离，这种弯折形式的天线的辐射方向图是向下的，如图2中下方的波瓣图所示。又由于GPS天线放置位置为手机的右上方，所以此时GPS方向图实际上是指向终端，并不是指向高空，此时不能最好的接收空间中的定位信息，影响定位精度。如果在天线的上方区域增加金属耦合枝节，此耦合枝节靠近GPS天线本体，能够将GPS本体上的电流耦合到金属耦合枝节（即图2中的耦合单元），此时就能够改变整体天线方向图，如图2中上方的波瓣图所示，让整体的GPS天线的方向图指向天空不指向手机。因此，GPS中的耦合枝节很有必要，但是耦合枝节比较占用空间，本实施例就是将毫米波阵列天线2作为导航天线3的耦合单元，节约了单独的耦合枝节；并通过改变毫米波阵列天线2的阵列数量和阵列形式能够更加方便的实现对导航天线3方向图的调整。

本实施例集成毫米波天线与导航天线的通信终端结构的有益效果在于：结合毫米波阵列天线与导航天线，并将毫米波阵列天线作为导航天线的耦合单元，通过调整毫米波阵列天线中组阵单元的个数与组阵形式，改变毫米波天线辐射方向图，从而实现将导航天线的方向图引导到通信终端的顶部，使得导航天线可以更加高效、更加准确的工作，提高导航天线的性能。

以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种集成毫米波天线与导航天线的通信终端结构，其特征在于：其包括天线支架、位于所述天线支架上的天线模块，所述天线模块包括导航天线、围绕所述导航天线设置的且为所述导航天线的耦合单元的若干毫米波阵列天线，所述毫米波阵列天线并联在一起且在并联线路上设置有第一馈电点，所述导航天线上引出设置有与所述第一馈电点连通的第二馈电点。

2.如权利要求1所述的集成毫米波天线与导航天线的通信终端结构，其特征在于：所述毫米波阵列天线的数量至少为两个且对称设置在所述天线支架的角区域。

3.如权利要求1或2所述的集成毫米波天线与导航天线的通信终端结构，其特征在于：所述毫米波阵列天线的数量为2~4个。

4.如权利要求3所述的集成毫米波天线与导航天线的通信终端结构，其特征在于：每一个所述毫米波天线阵列包括若干呈一排分布的组阵单元，所述组阵单元通过导体串联成一个分支，每个所述分支上均设置有一个导通开关。

5.如权利要求4所述的集成毫米波天线与导航天线的通信终端结构，其特征在于：所述组阵单元为倒置的L型开槽、方形开槽中的一种。