CN107681261A - 天线装置及无线通信设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及天线装置及无线通信设备，天线装置包括第一天线单元、第二天线单元、隔离单元、以及电路基板；第一天线单元包括基体和缠绕设于基体的表面上的第一辐射部；电路基板包括第一导电板和第二导电板，第一导电板的一端与第一辐射部相连，第二导电板接地；第二天线单元包括设于电路基板的表面上的第二辐射部，第二辐射部的一部分与第二导电板平行相邻；以及隔离单元设于第一天线单元与第二天线单元之间、并与第二导电板相连，以隔离第一天线单元与第二天线单元的至少一部分。隔离单元削弱两个天线单元之间的干扰，优化了天线装置的信号接收能力。由此在获取较佳信号的同时天线单元之间可缩小彼此之间的间隔，节省了天线装置占用的空间。

Description

天线装置及无线通信设备

技术领域

本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种天线装置及无线通信设备。

背景技术

天线装置是无线通信设备中的重要元件，随着无线通信设备多功能化和小型化的发展，其对天线装置的小型化要求也逐渐提高。为实现设备的多功能，天线装置往往需要同时支持多种信号，例如定位信号、4G信号、蓝牙信号、Wi-Fi信号等等，因此同一天线装置可能包括多个分别支持不同频带的天线单元。然而，随着设备的不断小型化，设备内部留个天线装置的空间越来越狭小，因此各个天线单元的配置往往极为接近，容易互相干扰，影响了设备的功能效果。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对天线装置中多个天线单元之间容易相互干扰的问题，提供天线装置及无线通信设备。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供了一种天线装置，包括第一天线单元、第二天线单元、隔离单元、以及电路基板；

所述第一天线单元包括基体和缠绕设于所述基体的表面上的第一辐射部；

所述电路基板包括第一导电板和第二导电板，所述第一导电板的一端与所述第一辐射部相连，所述第二导电板接地；

所述第二天线单元包括设于所述电路基板的表面上的第二辐射部，所述第二辐射部的一部分与所述第二导电板平行相邻；以及

所述隔离单元设于所述第一天线单元与所述第二天线单元之间、并与所述第二导电板相连，以隔离所述第一天线单元与所述第二天线单元的至少一部分。

优选地，所述隔离单元包括至少一个条状导体。

优选地，所述隔离单元为T字形、直条形、末端弯折的T字形或蜿蜒形。

优选地，所述隔离单元的至少一部分与所述电路基板平行和/或所述隔离单元的至少一部分与所述电路基板垂直。

优选地，所述天线装置还包括匹配单元，所述匹配单元连接于所述隔离单元与所述第二导电板之间。

优选地，所述匹配单元包括电感元件和电容元件中的至少一种。

优选地，所述第一天线单元还包括缠绕设于所述基体的表面上的耦合部，所述耦合部与所述第一辐射部间隔开，且所述耦合部与所述第二导电板相连。

优选地，所述第二辐射部包括至少一个条状导体。

优选地，所述天线装置还包括第三天线单元，所述第三天线单元包括与所述第二辐射部间隔开并相互平行的第三辐射部。

本发明还提供了一种无线通信设备，包括第一信号处理模块、第二信号处理模块、以及以上任一项所述的天线装置；所述天线装置的第一天线单元与所述第一信号处理模块相连，所述天线装置的第二天线单元与所述第二信号处理模块。

实施本发明具有以下有益效果：本发明的无线通信设备中，同一天线装置中设有两个天线单元，实现了同时支持两种无线信号，且两个天线单元不是相互独立，而是通过电路基板关联设置，因此节省了空间。另，天线装置的隔离单元可以隔离第一天线单元和第二天线单元，削弱两个天线单元之间的干扰，优化了天线装置的信号接收能力。另，因采用了隔离单元，在获取较佳信号的同时天线单元之间可以相应缩小彼此之间的间隔，有效节省了天线装置占用的空间；同时，也还可以在相同的空间内设置更多的天线单元，顺应了无线通信设备小型化和多功能化的发展。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明第一实施例的无线通信设备的框图；

图2是图1中的天线装置的局部示意图；

图3是图1中的天线装置的局部示意图；

图4是本发明第二实施例的天线装置的局部示意图；

图5是本发明第三实施例的天线装置的局部示意图；

图6是本发明第四实施例的天线装置的局部示意图；

图7是本发明第五实施例的天线装置的局部示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参见图1，依据本发明第一实施例的无线通信设备1包括天线装置10、第一信号处理模块20、以及第二信号处理模块30。其中，天线装置10包括第一天线单元11、第二天线单元12、隔离单元13、以及电路基板14(图1中未示出)；天线装置10的第一天线单元11与第一信号处理模块20相连，天线装置10的第二天线单元12与第二信号处理模块30相连，隔离单元13设于第一天线单元11与第二天线单元12之间的空间内，以隔离第一天线单元11与第二天线单元12的至少一部分。

本实施例的无线通信设备1中，天线装置10的隔离单元13可以隔离第一天线单元11和第二天线单元12，削弱两个天线单元之间的干扰，优化了天线装置10的信号接收能力。且，因采用了隔离单元13，在获取较佳信号的同时天线单元之间可以相应缩小彼此之间的间隔，有效节省了天线装置10占用的空间；同时，也还可以在相同的空间内设置更多的天线单元，顺应了无线通信设备1小型化和多功能化的发展需求。

具体地，无线通信设备1为具有无线通信功能的各种电子设备，例如移动电话(包括智能手机)、平板型PC、智能手表等。第一信号处理模块20或第二信号处理模块30可以处理定位信号、4G信号、蓝牙信号、Wi-Fi信号、FM信号中的一种，本领域的普通技术人员可选用合适的现有技术来实现信号处理。

参见图2和图3，第一天线单元11包括基体111和缠绕设于基体111的表面上的第一辐射部112。基体111可由磁性电介质制成，磁性电介质包括磁性材料，例如氧化铁、氧化铬、钴、铁素体等。基体111为立体形状结构，表面可具有多个面，例如基体111可以是长方体，表面具有六个面：上表面、下表面、四个侧表面。实际应用中，本领域的普通技术人员可根据需要的谐振频率和带宽，选择基体111的立体形状、介电常数和磁导率。

第一辐射部112为导电条带，例如可以是铜条带、钢条带、SUS条带，也可以是实施了镀敷处理的上述金属条带。导电条带的厚度尽可能薄，例如为1mm以下，优选0.4mm以下。第一辐射部112的宽度的选择与基体111的尺寸、第一辐射部112在基体111上的图案形貌有关，本领域的普通技术人员可使用现有的任意适合的技术选择合适第一辐射部112。

第一辐射部112以缠绕的方式紧密贴覆于基体111的表面上，例如可连续缠绕多圈，缠绕过程中，相邻的第一辐射部112之间形成辐射间隙，第一辐射部112的长度和宽度、结合辐射间隙的数量和宽度依据所需要的谐振频率而有所不同。

在本实施例的一具体实施方式中，第一天线单元11还包括缠绕设于基体111的表面上的耦合部(图中未示出)，耦合部与第一辐射部112间隔开。耦合部设于辐射间隙之中，并与紧邻的第一辐射部112保持一定的距离，以确保耦合部耦合流入第一辐射部112中的电流可加大天线的频带宽度。耦合部也可以为采用与第一辐射部112相同的导电条带材料制成。耦合部的长度和宽度依据所需的谐振频率和带宽设置。

电路基板14可以是PCB板，在本实施例的具体实施方式中，电路基板14可以与第一天线单元11间隔开并相互平行，且两者之间至少有一部分重叠，即第一天线单元11位于电路基板14的上方并覆盖一部分电路基板14。电路基板14包括第一导电板141和第二导电板142，第一导电板141的一端与第一辐射部112相连，第二导电板142接地；若第一天线单元11包括耦合部，则耦合部与第二导电板142相连。第一导电板141和第二导电板142均为金属导电板，贴覆于电路基板14的表面上，可采用现有的常规导电材料制备导电板。

第二天线单元12包括设于电路基板14的表面上的第二辐射部121，在一具体实施方式中，第二辐射部121包括至少一个条状导体，可采用与第一辐射部112相同的材料制成第二辐射部121。第二辐射部121的一部分(例如图中的延伸部分122，以边界线123划分)与第二导电板142平行相邻，具有该延伸部分122的第二辐射部121与第二导电板142相邻并保持间隔距离，从而产生耦合作用，起到单极天线的作用。

本发明的天线装置10的第二天线单元12设于电路基板14上，节省了空间；且第一天线单元11与第二天线单元12彼此通过电路基板14关联，相比于两个独立的天线装置，本发明的天线装置10在实现了支持两种信号的同时节省了空间。

隔离单元13设于第一天线单元11与第二天线单元12之间、并与第二导电板142相连，以隔离第一天线单元11与第二天线单元12的至少一部分。隔离单元13包括至少一个条状导体，例如，图2和3中的隔离单元13包括一个条状导体。在一具体实施方式中，电路基板14与第一天线单元11间隔开且相互平行，隔离单元13位于电路基板14与第一天线单元11之间的空间内、并分别与电路基板14和第一天线单元11间隔开且彼此相互平行。隔离单元13削弱了第一天线单元11和第二天线单元12之间的干扰，从而可以改善第一天线单元11和第二天线单元12之间的隔离度，以提高天线精度。

隔离单元13还可包括多个条状导体，例如，隔离单元13可以为T字形、末端弯折的T字形或蜿蜒形等，但不仅限于此。参见图4，在本发明的第二实施例中，隔离单元13a为T字形。改变隔离单元13a的形貌，可相应地改变隔离单元13a的线长(可称之为共振长度)，从而相应调节隔离单元13a与第一天线单元11和第二天线单元12的共振，以吸收接地的第二导电板142上的表面电流，实现隔离。除此之外，本实施例的天线装置10与第一实施例中的天线装置10的结构相同或近似，可引用上述关于相同或近似的技术特征的阐述，此处不再赘述。

隔离单元13相对电路基板14的方位设置有多种，例如，上述实施例中的隔离单元13与电路基板14相互平行，但是不仅限于此，隔离单元13的至少一部分与电路基板14平行和/或隔离单元13的至少一部分与电路基板14垂直。参见图5，在本发明的第三实施例中，隔离单元13b包括多个蜿蜒的T字形导体，从而有利于调节隔离单元13b与第一天线单元11和第二天线单元12之间的共振，蜿蜒结构在相同的面积内增加了隔离单元13b的线长(即共振长度)，因此在满足共振的情况下，可以缩小隔离单元13b的面积，进一步节省空间。隔离单元13b通过弯折后，一部分与电路基板14平行，另一部分与电路基板14垂直，有效利用了空间。除此之外，本实施例的天线装置10与第一实施例中的天线装置10的结构相同或近似，可引用上述关于相同或近似的技术特征的阐述，此处不再赘述。

参见图6，与第二实施例相比，依据本发明第四实施例的天线装置10还包括匹配单元131，匹配单元131连接于隔离单元13a与第二导电板142之间。匹配单元131包括电感元件和电容元件中的至少一种，例如匹配单元131可以是一个电感，连接于隔离单元13a与第二导体之间；也可以是一个连接于隔离单元13a与第二导体之间电容；也可以是并联的电感和电容。基于前述可知，可通过调节隔离单元13a与第一天线单元11和第二天线单元12的共振，以吸收接地的第二导电板142上的表面电流，从而实现较佳的隔离效果。此处，隔离单元13a通过匹配电路与接地的第二导体相连，因此匹配电路131将与隔离单元13a一并形成共振电路。缩短了隔离单元13a的共振长度，使得在满足共振的条件下减少隔离单元13a的面积，进一步节省了空间。除此之外，本实施例的天线装置10与第二实施例中的天线装置10的结构相同或近似，可引用上述关于相同或近似的技术特征的阐述，此处不再赘述。

参见图7，与第一实施例相比，依据本发明第五实施例的天线装置还包括第三天线单元，第三天线单元包括与第二辐射部121间隔开并相互平行的第三辐射部151。第三辐射部151与对应的信号处理模块相连，从而实现该天线装置同时支持三种信号。因第二辐射部121和第三辐射部151均设于电路基板上，两者之间的干扰基本可忽略，而隔离单元则可同时隔离第一天线单元与第三天线单元之间的干扰，由此只要采用一个隔离单元即可实现多个天线单元之间的干扰隔离，进一步减少了天线装置占用的空间。

从以上可以看出，本发明的天线装置中，电路基板上可以设置多个天线单元，例如第四或第五天线单元，而电路基板上的天线单元之间的辐射部分的干扰基板可以忽略，只需要考虑第一天线单元与电路基板上各天线单元的干扰即可，由此只需要一个隔离单元即可隔离多个天线单元之间的干扰问题，减少了天线装置的空间。

可以理解的，以上实施例仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，可以对上述技术特点进行自由组合，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；因此，凡跟本发明权利要求范围所做的等同变换与修饰，均应属于本发明权利要求的涵盖范围。

Claims (10)

1.一种天线装置，其特征在于，包括第一天线单元、第二天线单元、隔离单元、以及电路基板；

所述第一天线单元包括基体和缠绕设于所述基体的表面上的第一辐射部；

所述电路基板包括第一导电板和第二导电板，所述第一导电板的一端与所述第一辐射部相连，所述第二导电板接地；

所述第二天线单元包括设于所述电路基板的表面上的第二辐射部，所述第二辐射部的一部分与所述第二导电板平行相邻；以及

所述隔离单元设于所述第一天线单元与所述第二天线单元之间、并与所述第二导电板相连，以隔离所述第一天线单元与所述第二天线单元的至少一部分。

2.根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于，所述隔离单元包括至少一个条状导体。

3.根据权利要求2所述的天线装置，其特征在于，所述隔离单元为T字形、直条形、末端弯折的T字形或蜿蜒形。

4.根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于，所述隔离单元的至少一部分与所述电路基板平行和/或所述隔离单元的至少一部分与所述电路基板垂直。

5.根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于，所述天线装置还包括匹配单元，所述匹配单元连接于所述隔离单元与所述第二导电板之间。

6.根据权利要求5所述的天线装置，其特征在于，所述匹配单元包括电感元件和电容元件中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于，所述第一天线单元还包括缠绕设于所述基体的表面上的耦合部，所述耦合部与所述第一辐射部间隔开，且所述耦合部与所述第二导电板相连。

8.根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于，所述第二辐射部包括至少一个条状导体。

9.根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于，所述天线装置还包括第三天线单元，所述第三天线单元包括与所述第二辐射部间隔开并相互平行的第三辐射部。

10.一种无线通信设备，其特征在于，包括第一信号处理模块、第二信号处理模块、以及权利要求1-9任一项所述的天线装置；所述天线装置的第一天线单元与所述第一信号处理模块相连，所述天线装置的第二天线单元与所述第二信号处理模块。