CN107658561A - 一种天线装置及终端设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种天线装置及终端设备，以降低天线单元之间的耦合电流，改善天线单元的阻抗匹配，拓展天线单元带宽。天线装置包括介质基板、介质层、突出地结构、金属连接部，第一天线单元和第二天线单元，其中：所述介质基板的第一侧表面具有地板部和净空区；所述突出地结构位于所述净空区且与所述地板部之间通过所述金属连接部电连接；所述介质层覆盖所述介质基板的地板部、净空区和突出地结构；所述第一天线单元和所述第二天线单元设置于所述介质层远离所述介质基板的一侧，所述第一天线单元和所述第二天线单元在所述介质基板上的正投影位于所述突出地结构两侧且由所述净空区延伸至所述地板部。
Description
技术领域
本发明涉及通信设备技术领域，特别是涉及一种天线装置及终端设备。
背景技术
随着无线通信技术的迅猛发展，消费者对无线通信质量的要求越来越高，高速无线数据连接成为移动通信的发展趋势，而MIMO(Mitiple ImputMitiple Output，多输入多输出)天线技术作为LET(Long Term Evolution，长期演进)项目的关键技术，是提高数据传输速率、增强无线连接可靠性的重要手段。智能终端的数据传输方式主要是靠无线接入的方式，因此MIMO天线技术在智能终端中被广泛使用，MIMO天线装置的设计直接决定着智能终端的通信性能。
MIMO天线装置通常包括多个用于收发信号的天线单元，通常，天线单元存在耦合作用。目前，随着终端设备内部空间的减小，天线单元之间具有较强的耦合，从而导致天线装置的辐射效率降低，以至于影响到终端设备的正常通信功能。
发明内容
本发明实施例提供一种天线装置及终端设备，以降低天线单元之间的耦合电流，改善天线单元的阻抗匹配，拓展天线单元带宽。
本发明实施例提供了一种天线装置，包括：介质基板、介质层、突出地结构、金属连接部，第一天线单元和第二天线单元，其中：
所述介质基板的第一侧表面具有地板部和净空区；
所述突出地结构位于所述净空区且与所述地板部之间通过所述金属连接部电连接；
所述介质层覆盖所述介质基板的地板部、净空区和突出地结构；
所述第一天线单元和所述第二天线单元设置于所述介质层远离所述介质基板的一侧，所述第一天线单元和所述第二天线单元在所述介质基板上的正投影位于所述突出地结构两侧且由所述净空区延伸至所述地板部。
优选的，所述第一天线单元包括间隔设置的第一短路枝节和第一馈电枝节，其中，所述第一短路枝节连接所述地板部，所述第一馈电枝节包括第一馈电端口，所述第一馈电端口连接第一馈电匹配电路；所述第二天线单元包括间隔设置的第二短路枝节和第二馈电枝节，其中，所述第二短路枝节连接所述地板部，所述第二馈电枝节包括第二馈电端口，所述第二馈电端口连接第二馈电匹配电路。
较佳的，所述第一天线单元和所述第二天线单元的工作频段相同。
较佳的，所述第一天线单元和所述第二天线单元结构相同，且所述第一天线单元的第一馈电枝节与所述第二天线单元的第二馈电枝节相背设置。
可选的，所述第一天线单元和所述第二天线单元之间的间隔为6mm～18mm。
更优的，所述净空区包括相对地板部对称设置的两个净空区，且在每个净空区的对应位置设置有突出地结构、金属连接部以及两个天线单元。
优选的，设置于所述两个净空区的各个天线单元的工作频段均相同。
较佳的，所述介质基板设置有容置电子元器件的容置孔，且所述容置孔与所述突出地结构相对设置。
优选的，天线装置还包括围绕所述介质基板周侧设置且固定于所述介质基板周侧的金属框，所述金属框开设有至少一个开窗。
在本发明技术方案中，通过在相邻的第一天线单元和第二天线单元之间设置突出地结构，并且突出地结构通过金属连接部与地板部相连，因此在第一天线单元和第二天线单元工作的过程中，可在突出地结构上形成电流涡旋，从而降低天线单元之间的耦合电流，在天线单元工作的多个频带内提高了天线单元之间的隔离度，同时由于天线单元与突出地结构之间通过介质层隔离，使天线单元与突出地结构之间存在容性耦合，从而使天线单元的阻抗匹配得到改善，拓展了天线单元的带宽。
本发明实施例还提供一种终端设备，包括如前任一技术方案所述的天线装置。
在本发明实施例中，终端设备包括前述技术方案的天线装置，通过在相邻的第一天线单元和第二天线单元之间设置突出地结构，突出地结构通过金属连接部与地板部相连，因此在第一天线单元和第二天线单元工作的过程中，可在突出地结构上形成电流涡旋，从而降低天线单元之间的耦合电流，在天线单元工作的多个频带内提高了天线单元之间的隔离度，同时由于天线单元与突出地结构之间通过介质层隔离，使天线单元与突出地结构之间存在容性耦合，从而使天线单元的阻抗匹配得到改善，有效的拓展了天线单元的带宽，并且在保证终端设备整体外观要求的前提下，提高了天线单元的射频效率。
附图说明
图1为本发明第一实施例天线装置的结构示意图；
图2为本发明第二实施例天线装置的结构示意图；
图3为本发明第三实施例天线装置的结构示意图；
图4为本发明第四实施例天线装置的结构示意图；
图5为本发明第五实施例天线装置的结构示意图；
图6为本发明第六实施例天线装置的结构示意图；
图7为本发明实施例终端设备的结构示意图。
附图标记：
1-第一天线单元；2-第一短路枝节；3-第一馈电枝节；
4-第一馈电匹配电路；5-第二天线单元；6-第二短路枝节；
7-第二馈电枝节；8-第二馈电匹配电路；9-地板部；
10介质基板；11-金属连接部；12-突出地结构；
13-净空区；14-介质层；15-第三天线单元；
16-第四天线单元；17-第一突出地结构；18-第一金属连接部；
19-第一净空区；20-第五天线单元；21-第六天线单元；
22-第二净空区；23-第二突出地结构；24-第二金属连接部；
25-金属框；26-开窗；27-容置孔。
具体实施方式
为降低天线单元之间的耦合电流，改善天线单元的阻抗匹配，拓展天线单元带宽，本发明实施例提供了一种天线装置。为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下举实施例对本发明作进一步详细说明。
如图1和图2所示，本发明实施例提供的天线装置，包括：介质基板10、介质层14(图中未示出)、突出地结构12、金属连接部11，第一天线单元1和第二天线单元5，其中：
介质基板10的第一侧表面具有地板部9和净空区13；
突出地结构12位于净空区13且与地板部9之间通过金属连接部11电连接；
介质层14覆盖介质基板10的地板部9、净空区13和突出地结构12；
第一天线单元1和第二天线单元5设置于介质层14远离介质基板10的一侧，第一天线单元1和第二天线单元5在介质基板10上的正投影位于突出地结构12两侧且由净空区13延伸至地板部9。
在本发明实施例中，地板部9的具体设置类型不限，例如可为覆铜层等；同样，金属连接部11和突出地结构12的具体选材不限，能够实现突出地结构12与地板部9良好的电信号传递即可，例如金属连接部、11突出地结构12与地板部9均为覆铜层。
如图1和图2所示，在本发明优选的实施例中，第一天线单元1包括间隔设置的第一短路枝节2和第一馈电枝节3，其中，第一短路枝节2连接地板部9，第一馈电枝节3包括第一馈电端口，第一馈电端口连接第一馈电匹配电路4；第二天线单元5包括间隔设置的第二短路枝节6和第二馈电枝节7，其中，第二短路枝节6连接地板部9，第二馈电枝节7包括第二馈电端口，第二馈电端口连接第二馈电匹配电路8。
在本发明较佳的实施例中，第一天线单元和第二天线单元的工作频段相同。
在本发明较佳的实施例中，第一天线单元和第二天线单元相对突出地结构对称设置。如图1和图2所示，第一天线单元1和第二天线单元5结构相同，且第一天线单元1与第二天线单元5相对突出地结构对称设置。
在本发明可选的实施例中，第一天线单元和第二天线单元之间的最小间隔为6mm～18mm。如图1和图2所示，在保证第一天线单元和第二天线单元不重叠设置的前提下，第一天线单元和第二天线单元之间的具体间距不限，可根据天线装置的实际尺寸要求进行调整，从而能够有效的降低天线单元之间的耦合电流，提高天线单元的通信性能。
如图3所示，在本发明更优的实施例中，天线装置的净空区包括相对地板部对称设置的两个净空区，且在每个净空区的对应位置设置有突出地结构、金属连接部以及两个天线单元。具体的，包括第一净空区19和第二净空区22，第一突出地结构17和第二突出地结构23，第一金属连接部18和第二金属连接部24，第三天线单元15、第四天线单元16以及第五天线单元20和第六天线单元21，第一净空区19与第二净空区22分别设置于地板部9的两个端侧，第一突出地结构17位于第一净空区19且与地板部9之间通过第一金属连接部18电连接，第二突出地结构23位于第二净空区22且与地板部9之间通过第二金属连接部电24连接，第三天线单元15和第四天线单元16在介质基板上的正投影位于第一突出地结构17两侧且由第一净空区19延伸至地板部9，第五天线单元20和第六天线单元21在介质基板上的正投影位于第二突出地结构23两侧且由第二净空区22延伸至地板部9。优选的，设置于两个净空区的各个天线单元的工作频段均相同。本发明实施例将天线装置的天线单元设计成四天线单元结构，不仅能够使天线单元的阻抗匹配得到改善，拓展了天线单元的带宽，还可以提高天线装置的数据传输能力，使包括该天线装置的终端设备达到更好的用户体验效果。
如图4所示，在本发明较佳的实施例中，介质基板设置有容置电子元器件的容置孔27，且容置孔27与突出地结构12的相对设置。
在本实施例中，容置于容置孔27的电子元器件的具体类型不限，可以为USB接口、扬声器或者摄像头等。当容置电子元器件的容置孔27与突出地结构27相对设置时，电子元器件可以与突出地结构12的背侧表面接触设置，这样能够有效的减小电子元器件在工作过程中对天线单元信号辐射的影响。
如图5和图6所示，在本发明优选的实施例中，天线装置还包括围绕介质基板周侧设置且固定于介质基板10周侧的金属框25，金属框25开设有至少一个开窗26。金属框25与介质基板10的固定方式不限，例如可以为焊接。在天线装置的介质基板10周侧固定金属框25可以增加天线装置的结构强度，为了使天线单元具有良好的通信性能需要在金属框25上开设开窗26，但是开窗26的具体尺寸不限，例如沿开窗26所在金属框边长度方向的尺寸可设置为1.5mm～2mm。
在本发明各实施例中，介质基板的具体厚度不限，技术人员可以根据具体需要进行选择，例如可以为0.6mm～1mm。
在本发明技术方案中，通过在相邻的第一天线单元和第二天线单元之间设置突出地结构，突出地结构通过金属连接部与地板部相连，因此在第一天线单元和第二天线单元工作的过程中，可在突出地结构上形成电流涡旋，从而降低天线单元之间的耦合电流，在天线单元工作的GSM850/900以及GSM1800/1900/UMTS/LTE2300/2500等多个频带内提高了天线单元之间的隔离度，同时由于天线单元与突出地结构之间通过介质层隔离，使天线单元与突出地结构之间存在容性耦合，从而使天线单元的阻抗匹配得到改善，拓展了天线单元的带宽。
如图7所示，本发明实施例还提供一种终端设备27，包括如前任一技术方案的天线装置。
在本发明实施例中，终端设备包括前述技术方案的天线装置，通过在相邻的第一天线单元和第二天线单元之间设置突出地结构，突出地结构通过金属连接部与地板部相连，因此在第一天线单元和第二天线单元工作的过程中，可在突出地结构上形成电流涡旋，从而降低天线单元之间的耦合电流，在天线单元工作的GSM850/900以及GSM1800/1900/UMTS/LTE2300/2500等多个频带内提高了天线单元之间的隔离度，同时由于天线单元与突出地结构之间通过介质层隔离，使天线单元与突出地结构之间存在容性耦合，从而使天线单元的阻抗匹配得到改善，有效的拓展了天线单元的带宽，并且在保证终端设备整体外观要求的前提下，提高了天线单元的射频效率。
终端设备的具体类型不限，例如可以为手机、平板电脑等产品。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种天线装置，其特征在于，包括：介质基板、介质层、突出地结构、金属连接部，第一天线单元和第二天线单元，其中：
所述介质基板的第一侧表面具有地板部和净空区；
所述突出地结构位于所述净空区且与所述地板部之间通过所述金属连接部电连接；
所述介质层覆盖所述介质基板的地板部、净空区和突出地结构；
所述第一天线单元和所述第二天线单元设置于所述介质层远离所述介质基板的一侧，所述第一天线单元和所述第二天线单元在所述介质基板上的正投影位于所述突出地结构两侧且由所述净空区延伸至所述地板部。
2.如权利要求1所述的天线装置，其特征在于，所述第一天线单元包括间隔设置的第一短路枝节和第一馈电枝节，其中，所述第一短路枝节连接所述地板部，所述第一馈电枝节包括第一馈电端口，所述第一馈电端口连接第一馈电匹配电路；所述第二天线单元包括间隔设置的第二短路枝节和第二馈电枝节，其中，所述第二短路枝节连接所述地板部，所述第二馈电枝节包括第二馈电端口，所述第二馈电端口连接第二馈电匹配电路。
3.如权利要求1所述的天线装置，其特征在于，所述第一天线单元和所述第二天线单元的工作频段相同。
4.如权利要求1所述的天线装置，其特征在于，所述第一天线单元和所述第二天线单元相对所述突出地结构对称设置。
5.如权利要求1所述的天线装置，其特征在于，所述第一天线单元和所述第二天线单元之间的最小间隔为6mm～18mm。
6.如权利要求1所述的天线装置，其特征在于，所述净空区包括相对地板部对称设置的两个净空区，且在每个净空区的对应位置设置有突出地结构、金属连接部以及两个天线单元。
7.如权利要求6所述的天线装置，其特征在于，设置于所述两个净空区的各个天线单元的工作频段均相同。
8.如权利要求1所述的天线装置，其特征在于，所述介质基板设置有容置电子元器件的容置孔，且所述容置孔与所述突出地结构相对设置。
9.如权利要求1～8任一项所述的天线装置，其特征在于，还包括围绕所述介质基板周侧设置且固定于所述介质基板周侧的金属框，所述金属框开设有至少一个开窗。
10.一种终端设备，其特征在于，包括如权利要求1～9任一项所述的天线装置。
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