CN109037946A - 天线及电子设备 - Google Patents

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Abstract

本公开提供一种天线及电子设备，其中电子设备包括金属壳体以设置于所述金属壳体内的天线，所述金属壳体被隔断为第一金属壳体和第二金属壳体，所述天线包括接地单元以及馈电结构，所述馈电结构与所述第二金属壳体耦合后能够与所述接地单元形成低频谐振。本公开通过将馈电结构与金属壳体耦合，使得馈电结构与金属壳体耦合后可与接地单元等效形成不同的谐振回路，可扩展天线的带宽、增强天线辐射效率。

Description

天线及电子设备
技术领域
本公开涉及通信器件领域，尤其涉及一种天线及电子设备。
背景技术
金属手机，一般指手机外壳为金属的手机。一直以来，金属材料在消费电子产品上的应用被认为是增加质感、提升产品档次的方式之一，采用金属材料的产品往往定位更高端。
若一个手机能具备完整的金属外壳(包括背板和侧壁)时，将增加卖点、受到市场的追捧，因此全金属手机一直是各手机厂商追求的目标。
发明内容
本公开提供一种天线及电子设备，以解决相关技术中的不足。
根据本公开实施例的第一方面，提供一种天线。该天线设置于设备的金属壳体内，所述天线包括接地单元以及馈电结构，所述馈电结构与所述金属壳体耦合后能够与所述接地单元形成低频谐振。
可选的，所述馈电结构通过走线枝节与所述金属壳体耦合，所述走线枝节包括与所述金属壳体耦合的耦合部，及与所述耦合部连接的连接部，所述耦合部的宽度大于所述连接部的宽度。
可选的，所述连接部朝向所述金属壳体设置，所述耦合部靠近所述接地单元的接地点设置。
可选的，所述走线枝节为L型走线枝节或T型走线枝节。
可选的，所述金属壳体被隔断为第一金属壳体和第二金属壳体，所述馈电结构与所述第二金属壳体耦合；所述第二金属壳体的宽度小于所述第一金属壳体的宽度，所述接地单元的接地点靠近所述第二金属壳体。
可选的，还包括用于天线调谐的调谐开关，所述调谐开关与所述金属壳体接地连接。
根据本公开实施例的第二方面，提供一种电子设备。该电子设备包括金属壳体以设置于所述金属壳体内的天线，所述金属壳体被隔断为第一金属壳体和第二金属壳体，所述第二金属壳体的宽度小于所述第一金属壳体的宽度；所述天线包括接地单元以及馈电结构，所述接地单元的接地点靠近所述第二金属壳体，所述馈电结构与所述第二金属壳体耦合后能够与所述接地单元形成低频谐振。
可选的，所述馈电结构通过走线枝节与所述金属壳体耦合，所述走线枝节包括与所述金属壳体耦合的耦合部，及与所述耦合部连接的连接部，所述连接部朝向所述金属壳体设置，所述耦合部的宽度大于所述连接部的宽度。
可选的，所述走线枝节为L型走线枝节或T型走线枝节。
可选的，所述天线还包括用于天线调谐的调谐开关，所述调谐开关与所述第二金属壳体接地连接。
本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
本公开通过将馈电结构与金属壳体耦合，使得馈电结构与金属壳体耦合后可与接地单元等效形成不同的谐振回路，可扩展天线的带宽、增强天线辐射效率。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
图1是本公开一示例性实施例示出的一种电子设备的示意图。
图2是本公开一示例性实施例示出的一种倒F天线的示意图。
图3是本公开另一示例性实施例示出的一种电子设备的示意图。
图4是本公开一示例性实施例示出的一种倒F天线在两种参数状态下的效率示意图。
图5是本公开一示例性实施例示出的一种天线的示意图。
图6是本公开另一示例性实施例示出的一种天线的示意图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
在本公开使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本公开。在本公开和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
本公开提供一种可扩展天线带宽的天线及电子设备。本公开所述电子设备可以是移动通信终端(如手机)、PDA(Personal Digital Assistant，掌上电脑)、移动电脑、平板电脑等设备。为对本公开进一步说明，提供以下实施例。
图1是本公开一示例性实施例示出的一种电子设备的示意图，图2是本公开一示例性实施例示出的一种倒F天线的示意图。如图1所示，该电子设备1以手机为例，具有金属壳体。该电子设备1包括金属壳体以设置于该金属壳体内的天线2，该天线2的馈电结构26可通过走线枝节与金属壳体耦合馈电，与天线2的接地点241形成不同的谐振回路，从而扩展天线的带宽。所述天线2可以是GPS天线、FM耳机孔天线、Wifi/BT天线、分集天线和主天线等。下面以主天线为例，该主天线采用倒F天线。
如图2所示，该倒F天线2可以是IFA天线或者PIFA天线，该倒F天线2包括辐射单元21、基板单元22、接地单元25及馈电单元24，该馈电单元24作为天线2的本体结构可与接地单元25形成一个低频谐振。此外，该天线2还包括与馈电单元24连接的馈电结构26，该馈电结构26与上述金属壳体耦合后能够与接地单元25形成低频谐振。结合图1和图2所示，在本公开的实施例中，天线2设置在主板13上，位于净空区14内；电子设备1的金属壳体被天线隔断槽15(用于填充天线隔断条)隔断为第一金属壳体12和第二金属壳体13，第二金属壳体13的宽度小于第一金属壳体12的宽度。该第二金属壳体13可以是电子设备1的下端位置的壳体，当然也可以是电子设备1顶端的壳体。接地单元25的接地点241靠近第二金属壳体13设置以便于形成谐振。馈电结构26包括T型走线枝节，并通过该T型走线枝节与第二金属壳体13耦合。该T型走线枝节包括两部分，一部分为与第二金属壳体13耦合的耦合部262，另一部分为连接耦合部262和馈电结构25的连接部261；其中，连接部261朝向第二金属壳体13设置，耦合部262靠近接地点241设置，且该耦合部262的宽度大于连接部261的宽度。具有一定宽度的耦合部262可以实现与第二金属壳体13的位置形成不同位置的馈电，这些不同位置的馈电与接地点241可等效于形成了不同的谐振回路，使得该T型走线枝节将天线2的电流电场分布于一个较宽的范围之内，从而可以扩展天线的带宽、增强天线辐射效率。另外，该天线2还包括用于天线调谐的调谐开关23，调谐开关23可与金属壳体接地连接。该调谐开关23通过振荡电路的频率与天线的电磁波发生谐振，从而可以调谐天线2的在中高频段工作，进一步扩展天线2的带宽。
图3是本公开另一示例性实施例示出的一种电子设备的示意图。如图3所示，本公开的技术方案中与上述实施例中的不同之处在于馈电结构26的走线枝节为L型走线枝节。该L型走线枝节同样包括两部分，一部分为与第二金属壳体13耦合的耦合部262，另一部分为连接耦合部262和馈电结构25的连接部261；其中，连接部261朝向第二金属壳体13设置，耦合部262靠近接地点241设置，且该耦合部262的宽度大于连接部261的宽度。该电子设备的其余结构与上述实施例相同，可以达到扩展天线的带宽、增强天线辐射效率的效果。
图4是本公开一示例性实施例示出的一种倒F天线在两种参数状态下的效率示意图。如图4所示，以频率为横坐标、效率百分比为纵坐标，图中曲线代表传统单馈点天线在电容参数为0.5pF与本公开倒F天线在电容参数为1.1pF条件下测试的效率带宽。在低频状态(频率在1GHz以下)，电容参数为0.5pF参数条件下单馈点的天线的频率百分比范围大约在18％至35％，电容参数为1.1pF参数条件下该本公开倒F天线的频率百分比范围大约在8％至30％；在中高频状态(频率在1GHz以上)下，电容参数为0.5pF参数条件下单馈点的天线的频率百分比范围大约在8％至43％，电容参数为1.1pF参数条件下本公开该倒F天线的频率百分比范围大约在23％至51％。本公开倒F天线的电容参数可从0.5pF增大至1.1pF，由以上可知，本公开在增强天线带宽的同时也增强了天线的辐射效率。
由上述可知，本公开通过将馈电结构与金属壳体耦合，使得馈电结构与金属壳体耦合后可与接地单元等效形成不同的谐振回路，可扩展天线的带宽、增强天线辐射效率。
图5是本公开一示例性实施例示出的一种天线的示意图。如图5所示，本公开提供的天线5包括辐射单元51、基板单元52、接地单元55及馈电结构54。该天线5可设置于设备的电子设备的金属壳体内，其中馈电结构54与金属壳体耦合，在与接地单元55形成低频谐振时，可扩展天线的带宽、增强天线辐射效率。在图5所示的实施例中，馈电结构54通过走线枝节56与金属壳体耦合，该走线枝节为T型。在本实施例中，所述走线枝节56包括与金属壳体耦合的耦合部562，及与该耦合部562连接的连接部561；连接部561朝向金属壳体设置，耦合部562靠近接地单元55的接地点设置。所述耦合部562的宽度大于连接部561的宽度，这样可以实现耦合部562与金属壳体的位置形成不同位置的馈电，这些不同位置的馈电与接地单元55的接地点可等效于形成了不同的谐振回路，使得该走线枝节56将天线5的电流电场分布于一个较宽的范围之内，从而可以扩展天线的带宽、增强天线辐射效率。其中，所述金属壳体被隔断为第一金属壳体和第二金属壳体，走线枝节56与所述第一金属壳体耦合，该第一金属壳体可以是电子设备的下端位置的壳体，当然也可以是电子设备顶端的壳体。另外，该天线5还包括用于天线调谐的调谐开关53，调谐开关23可与金属壳体接地连接。该调谐开关53通过振荡电路的频率与天线的电磁波发生谐振，从而可以调谐天线5的在中高频段工作，进一步扩展天线5的带宽。
作为上述实施例的一个变形实施例，所述走线枝节也可以是L型，如图6所示。本实施例中的天线5其他结构与上述实施例相同，不再赘述。
以上所述仅为本公开的较佳实施例而已，并不用以限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种天线，其特征在于，设置于设备的金属壳体内，所述天线包括接地单元以及馈电结构，所述馈电结构与所述金属壳体耦合后能够与所述接地单元形成低频谐振。
2.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述馈电结构通过走线枝节与所述金属壳体耦合，所述走线枝节包括与所述金属壳体耦合的耦合部，及与所述耦合部连接的连接部，所述耦合部的宽度大于所述连接部的宽度。
3.根据权利要求2所述的天线，其特征在于，所述连接部朝向所述金属壳体设置，所述耦合部靠近所述接地单元的接地点设置。
4.根据权利要求2所述的天线，其特征在于，所述走线枝节为L型走线枝节或T型走线枝节。
5.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述金属壳体被隔断为第一金属壳体和第二金属壳体，所述馈电结构与所述第二金属壳体耦合；所述第二金属壳体的宽度小于所述第一金属壳体的宽度，所述接地单元的接地点靠近所述第二金属壳体。
6.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，还包括用于天线调谐的调谐开关，所述调谐开关与所述金属壳体接地连接。
7.一种电子设备，其特征在于，包括金属壳体以设置于所述金属壳体内的天线，所述金属壳体被隔断为第一金属壳体和第二金属壳体，所述第二金属壳体的宽度小于所述第一金属壳体的宽度；所述天线包括接地单元以及馈电结构，所述接地单元的接地点靠近所述第二金属壳体，所述馈电结构与所述第二金属壳体耦合后能够与所述接地单元形成低频谐振。
8.根据权利要求7所述的电子设备，其特征在于，所述馈电结构通过走线枝节与所述金属壳体耦合，所述走线枝节包括与所述金属壳体耦合的耦合部，及与所述耦合部连接的连接部，所述连接部朝向所述金属壳体设置，所述耦合部的宽度大于所述连接部的宽度。
9.根据权利要求8所述的电子设备，其特征在于，所述走线枝节为L型走线枝节或T型走线枝节。
10.根据权利要求9所述的电子设备，其特征在于，所述天线还包括用于天线调谐的调谐开关，所述调谐开关与所述第二金属壳体接地连接。
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