CN109616760A - 天线装置以及移动终端设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种天线装置和移动终端设备，天线装置包括支架和布设在所述支架上的天线，其中，所述天线包括激励元、低频分支以及高频分支，激励元主体、低频分支末段和高频分支末段，分开设置在所述支架的内外侧面上，以使得所述低频分支末段能与所述激励元主体相对，以形成第一低频耦合单元，所述低频分支末段能与所述高频分支末段相对，以形成第二低频耦合单元，所述高频分支末段与所述激励元主体相对，以形成第一高频耦合单元；所述第一低频耦合单元和所述第二低频耦合单元对应两个低频频段，所述第一高频耦合单元和所述高频谐振对应两个高频频段，因而解决现有的天线难以实现多低频段和多高频段覆盖的问题。

Description

天线装置以及移动终端设备
技术领域
本发明涉及通信设备领域，特别涉及一种天线装置以及移动终端设备。
背景技术
5G(5th-Generation，第五代移动通信技术)通讯布局的一个重要方向是物联网，窄带物联网(NBIoT，Narrow Band Internet of Things)是物联网无线接入技术中备受关注的一个方向。NB-IoT最大的特点是传输距离达到10km，而且可以带无数终端，一个基站可以带20多万个终端。这意味着，管理一个井盖、停车收费等都变得轻松而且便宜，即使是200万元建立一个基站，方圆10km都可以进行管理。
可穿戴设备在物联网上应用场景广泛，例如飞鸽定位器、宠物随身器、濒危动物保护跟踪器、候鸟研究跟踪器等等。随着物联网建设的深入，针对动物类移动可穿戴产品具有极大的市场前景以及可丰富科学研究手段，实时进行数据跟踪及行为监控。但NB-IoT作为5G的一个发展方向并接入5G核心网络，产品的工作频段也已按5G规划授权，对天线的设计挑战非常大，传统的天线难以实现多低频段和多高频段覆盖。
发明内容
本发明的主要目的是提出一种天线装置和移动终端设备，旨在解决现有的天线难以实现多低频段和多高频段覆盖的问题。
为实现上述目的，本发明提出的天线装置，包括支架和布设在所述支架上的天线，其中，所述天线包括：
激励元，包括馈入点、激励元主体以及连接所述馈入点和所述激励元主体的激励元连接段；
低频分支，包括低频接地点、低频分支末段以及连接所述低频接地点与所述低频分支末段的低频分支连接段；以及，
高频分支，包括高频接地点、高频分支末段以及连接所述高频接地点与所述高频分支末段的高频分支连接段；
其中，所述激励元主体、所述低频分支末段和所述高频分支末段，分开设置在所述支架的内外侧面上，以使得所述低频分支末段能与所述激励元主体相对，以形成第一低频耦合单元，所述低频分支末段能与所述高频分支末段相对，以形成第二低频耦合单元，所述高频分支末段与所述激励元主体相对，以形成第一高频耦合单元。
可选地，所述激励元主体和所述低频分支末段分布在所述支架的内外侧面中同一侧面上，所述高频分支末段分布在所述支架的另一侧面上。
可选地，所述激励元主体与所述低频分支末段邻近的一侧设有多个缝隙；
所述低频分支末段与所述激励元主体邻近的一侧设有多个突出部，所述多个突出部对应伸入至所述多个缝隙，以形成叉指电容。
可选地，所述高频分支末段与所述高频分支连接段分开设在所述支架的内外侧面，且两者之间通过穿过所述支架的连接件导接；和/或，
所述低频分支末段与所述低频分支连接段分开设在所述支架的内外侧面，且两者之间通过穿过所述支架的连接件导接；和/或，
所述激励元主体与所述激励元连接段分开设在所述支架的内外侧面，且两者之间通过穿过所述支架的连接件导接。
可选地，所述支架包括底板、以及自所述底板相邻三侧朝一方向依次延伸的第一侧板、第二侧板和第三侧板；
所述馈入点、所述低频接地点和所述高频接地点设置在所述底板的内侧面上；
所述激励元主体与所述低频分支末段并行设于所述第二侧板的外侧面，以形成所述第一低频耦合单元，所述高频分支末段位于所述第二侧板和所述第三侧板的内侧面，且与所述低频分支末段相对以形成所述第二低频耦合单元，所述高频分支末段还与所述激励元主体相对，以形成第一高频耦合单元；
所述低频分支连接段布设在所述底板和所述第一侧板的外侧面；
所述高频分支连接段布设在所述底板和所述第三侧板的外侧面上，所述高频分支连接段和所述高频分支末段分布在所述第三侧板上的部分，通过穿过所述支架的连接件相互连接。
可选地，所述低频分支连接段包括：
低频分支第一连接段，布设在所述底板的外侧面上，一端与所述低频接地点连接，且先朝向所述第二侧板延伸，后朝所述第一侧板延伸至所述底板与所述第一侧板的连接处；以及，
低频分支第二连接段，布设在所述第一侧板的外侧面上，一端与所述低频分支第一连接段连接，且先朝向所述第一侧板远离所述底板的一侧端延伸，而后沿着所述第一侧板远离所述底板的一侧端缘延伸。
可选地，所述低频分支连接段包括：
高频分支第一连接段，布设在所述底板的外侧面上，一端与所述高频接地点连接，且先朝向所述第二侧板延伸，后朝所述第三侧板延伸至所述底板与所述第三侧板的连接处；以及，
高频分支第二连接段，布设在所述第三侧板的外侧面上，一端与所述高频分支第一连接段连接，且先朝向所述第三侧板远离所述底板的一侧端延伸，而后沿着所述第三侧板远离所述底板的一侧端缘延伸与所述中间连接段相对。
本发明还提供一种移动终端设备，包括天线装置，所述天线装置包括支架和布设在所述支架上的天线，其中，所述天线包括：
激励元，包括馈入点、激励元主体以及连接所述馈入点和所述激励元主体的激励元连接段；
低频分支，包括低频接地点、低频分支末段以及连接所述低频接地点与所述低频分支末段的低频分支连接段；以及，
高频分支，包括高频接地点、高频分支末段以及连接所述高频接地点与所述高频分支末段的高频分支连接段；
其中，所述激励元主体、所述低频分支末段和所述高频分支末段，分开设置在所述支架的内外侧面上，以使得所述低频分支末段能与所述激励元主体相对，以形成第一低频耦合单元，所述低频分支末段能与所述高频分支末段相对，以形成第二低频耦合单元，所述高频分支末段与所述激励元主体相对，以形成第一高频耦合单元。
可选地，所述移动终端设备为可穿戴设备。
可选地，所述可穿戴设备为定位器、跟踪器或者智能终端设备。
本发明的技术方案中，激励元主体、低频分支末段和高频分支末段，分开设置在支架的内外侧面上，以使得所述低频分支末段能与所述激励元主体相对，以形成第一低频耦合单元，所述低频分支末段能与所述高频分支末段相对，以形成第二低频耦合单元，所述高频分支末段与所述激励元主体相对，以形成第一高频耦合单元，所述激励元自身可以产生高频振动信号，所述第一低频耦合单元和所述第二低频耦合单元对应两个低频频段，所述第一高频耦合单元和所述高频谐振对应两个高频频段，因而解决现有的天线难以实现多低频段和多高频段覆盖的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明提供的移动终端设备的一实施例的示意图；
图2为本发明提供的天线装置的一视角的立体示意图；
图3为图2中的天线装置的另一视角的立体示意图；
图4为图2中的天线装置的又一视角的立体示意图。
附图标号说明：
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示) 下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B 同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
本发明提出一种移动终端设备，该移动终端设备为带有天线装置的产品，在本发明的一实施中，请参阅图1，该移动终端设备为可穿戴设备100，具体地，所述穿戴设备100可以为定位器、跟踪器、智能手表、智能手环或无线耳机等等，所述可穿戴设备100包括电路板101和天线装置102(包括天线和支架)，所述天线装置102设于所述电路板101的一端部，所述电路板101在设置所述天线装置102一端设有净空区103，净空区103上多个弹片(未图示)，弹片用于与天线接触馈入信号，电路板101上还设置有多个功能性和结构性器件以及器件之间的FPC(Flexible Printed Circuit Board，柔性电路板)连接线，可穿戴设备还包括供电的电池(未图示)，所述电池放置于电路板101上。
此外，在本实施例中，所述天线装置102的天线为NB-IOT通信天线，所述穿戴式终端100还包括其它功能性天线如GPS(Global Positioning System，全球定位系统)天线和WIFI(WIreless-FIdelity，无线宽带)天线，这两类天线放置于与所述天线装置102相对的电路板101的另一端，以避免天线之间的相互影响。
本发明的主要改进点在于所述天线装置，图2至图4为本发明提供的天线装置的一实施例，以下结合图2至图4具体介绍所述天线装置。
请参阅图2至图4，所述天线装置102包括支架1和布设在所述支架1上的天线，所述天线包括激励元2、低频分支3和高频分支4，其中，所述低频分支3包括馈入点21、激励元主体22以及连接所述馈入点21和所述激励元主体22的激励元连接段23，所述低频分支3包括低频接地点31、低频分支末段32以及连接所述低频接地点31与所述低频分支末段32的低频分支连接段33，所述高频分支4包括高频接地点41、高频分支末段42以及连接所述高频接地点41与所述高频分支末段42的高频分支连接段43。所述激励元主体22、所述低频分支末段32和所述高频分支末段42，分开设置在所述支架1 的内外侧面上，以使得所述低频分支末段32能与所述激励元主体22相对，以形成第一低频耦合单元，所述低频分支末段32能与所述高频分支末段42 相对，以形成第二低频耦合单元，所述高频分支末段42与所述激励元主体22 相对，以形成第一高频耦合单元。
需要注意的是：所述激励元主体22、所述低频分支末段32和所述高频分支末段42，分开设置在所述支架1的内外侧面上，具体如何设置不做限制：可以是所述激励元主体22与所述低频分支末段32在一个侧面(外侧面或内侧面)，所述高频分支末段42分布在另一侧面(内侧面或外侧面)，也可以是，所述激励元主体22与所述高频分支末段42在一个侧面(外侧面或内侧面)，所述低频分支末段32分布在另一侧面(内侧面或外侧面)，还可以是，所述低频分支末段32与所述高频分支末段42在一个侧面(外侧面或内侧面)，所述激励元主体22分布在另一侧面(内侧面或外侧面)。
在本发明中，激励元主体22、低频分支末段32和高频分支末段42，分开设置在支架1的内外侧面上，以使得所述低频分支末段32能与所述激励元主体22相对，以形成第一低频耦合单元(对应第一低频谐振)，所述低频分支末段32能与所述高频分支末段42相对，以形成第二低频耦合单元(第二低频谐振)，所述高频分支末段42与所述激励元主体22相对，以形成第一高频耦合单元(对应第一高频谐振)，所述激励元2自身可以产生高频振动信号(对应第二高频谐振)，所述第一低频耦合单元和所述第二低频耦合单元对应两个低频频段，所述第一高频耦合单元和所述高频谐振对应两个高频频段，因而解决现有的天线难以实现多低频段和多高频段覆盖的问题。
进一步地，在本发明的实施例中，所述激励元主体22与所述低频分支末段32邻近的一侧设有多个缝隙221，所述低频分支末段32与所述激励元主体 22邻近的一侧设有多个突出部321，所述多个突出部321对应伸入至所述多个缝隙221，以形成叉指电容，通过在所述激励元主体22与所述低频分支末段32之间设置叉指电容，可以调整所述低频分支末段32与所述激励元主体 22之间的第一低频谐振，而可以形成带宽更宽的第一低频谐振。
由前述可知，在本发明中，通过将所述激励元主体22、低频分支末段32 和高频分支末段42分开设置所述支架1的内外不同侧面上，因此，所述激励元2、所述低频分支3和所述高频分支4其中之一有可能在所述支架1的内外侧面进行转接设置，当需要内外侧面转接设置时，如何实现在内外侧面的激励元2、低频分支3或高频分支4在内外侧面部分连接，可以是，所述高频分支末段42与所述高频分支连接段43分开设在所述支架1的内外侧面，且两者之间通过穿过所述支架1的连接件导接；和/或，所述低频分支末段32与所述低频分支连接段33分开设在所述支架1的内外侧面，且两者之间通过穿过所述支架1的连接件导接；和/或，所述激励元主体22与所述激励元连接段 23分开设在所述支架1的内外侧面，且两者之间通过穿过所述支架1的连接件导接。通过连接件实现激励元2、低频分支3和高频分支4在内外侧面进行转接，结构简单且易于实现，所述连接件可以是螺接件，也可以是在所述支架1上开孔，所述连接件为设于所述开孔的内侧壁的金属层等等。在本实施例中，所述高频分支末段42与所述高频分支连接段43分开设在所述支架1 的内外侧面，且两者之间通过穿过所述支架1的连接件导接，后续更详细的介绍。
所述支架1作为所述天线的载体，所述激励元2、所述低频分支3和所述高频分支4分布在所述支架1上，所述支架1的具体形状不做限制，可以是方形(一部分)也可以是曲状或其他形状等等，在本实施例中，所述支架1 具体包括底板10、以及自所述底板10相邻三侧朝一方向依次延伸的第一侧板 11、第二侧板12和第三侧板13，所述馈入点21、所述低频接地点31和所述高频接地点41设置在所述底板10的内侧面上，以通过弹片与所述移动终端设备100的电路板电连接。所述激励元主体22与所述低频分支末段32并行设于所述第二侧板12的外侧面，以形成所述第一低频耦合单元，所述高频分支末段42位于所述第二侧板12和所述第三侧板13的内侧面，且与所述低频分支末段32相对以形成所述第二低频耦合单元，所述高频分支末段42还与所述激励元主体22相对，以形成第一高频耦合单元，所述低频分支连接段33 布设在所述底板10和所述第一侧板11的外侧面，所述高频分支连接段43布设在所述底板10和所述第三侧板13的外侧面上，所述高频分支连接段43和所述高频分支末段42分布在所述第三侧板13上的部分，通过穿过所述支架1 的连接件相互连接。
所述低频分支连接段33分布在所述底板10和所述第一侧板11的外侧面，因而具有足够的空间布局所述低频分支连接段33，进而可以调整整个所述低频分支3的长度和宽度，以方便调节所述低频分支3的谐振频率(第一低频谐振的频率和第二低频谐振的频率)，同样地，所述高频分支连接段43分布在所述底板10和所述第三侧板13的外侧面，因而具有足够的空间布局所述高频分支连接段43，进而可以调整整个所述高频分支4的长度和宽度，以方便调节所述高频分支4的谐振频率(第一高频谐振的频率)。
具体地，在本发明的实施例中，所述低频分支连接段33包括低频分支第一连接段331和低频分支第二连接段332，所述低频分支第一连接段331布设在所述底板10的外侧面上，一端与所述低频接地点31连接，且先朝向所述第二侧板12延伸，后朝所述第一侧板11延伸至所述底板10与所述第一侧板11的连接处，所述低频分支第一连接段331呈L型，以使得所述低频分支第一连接段331具有足够的长度。所述低频分支第二连接段332布设在所述第一侧板11的外侧面上，一端与所述低频分支第一连接段331连接，且先朝向所述第一侧板11远离所述底板10的一侧端延伸，而后沿着所述第一侧板11 远离所述底板10的一侧端缘延伸至所述低频分支末段32连接，所述低频分支第二连接段332呈L型，以使得所述低频分支第二连接段332具有足够的长度。
具体地，在本实施例中，所述低频分支连接段33包括高频分支第一连接段431和高频分支第二连接段432，所述高频分支第一连接段431布设在所述底板10的外侧面上，一端与所述高频接地点41连接，且先朝向所述第二侧板12延伸，后朝所述第三侧板13延伸至所述底板10与所述第三侧板13的连接处，所述高频分支第一连接段431呈L型，以使得所述高频分支第一连接段431具有足够的长度。所述高频分支第二连接段432布设在所述第三侧板13的外侧面上，一端与所述高频分支第一连接段431连接，且先朝向所述第三侧板13远离所述底板10的一侧端延伸，而后沿着所述第三侧板13远离所述底板10的一侧端缘延伸，所述高频分支第二连接段432呈L型，以使得所述高频分支第二连接段432具有足够的长度。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种天线装置，其特征在于，包括支架和布设在所述支架上的天线，其中，所述天线包括：
激励元，包括馈入点、激励元主体以及连接所述馈入点和所述激励元主体的激励元连接段；
低频分支，包括低频接地点、低频分支末段以及连接所述低频接地点与所述低频分支末段的低频分支连接段；以及，
高频分支，包括高频接地点、高频分支末段以及连接所述高频接地点与所述高频分支末段的高频分支连接段；
其中，所述激励元主体、所述低频分支末段和所述高频分支末段，分开设置在所述支架的内外侧面上，以使得所述低频分支末段能与所述激励元主体相对，以形成第一低频耦合单元，所述低频分支末段能与所述高频分支末段相对，以形成第二低频耦合单元，所述高频分支末段与所述激励元主体相对，以形成第一高频耦合单元。
2.如权利要求1所述的天线装置，其特征在于，所述激励元主体和所述低频分支末段分布在所述支架的内外侧面中同一侧面上，所述高频分支末段分布在所述支架的另一侧面上。
3.如权利要求2所述的天线装置，其特征在于，所述激励元主体与所述低频分支末段邻近的一侧设有多个缝隙；
所述低频分支末段与所述激励元主体邻近的一侧设有多个突出部，所述多个突出部对应伸入至所述多个缝隙，以形成叉指电容。
4.如权利要求1所述的天线装置，其特征在于，所述高频分支末段与所述高频分支连接段分开设在所述支架的内外侧面，且两者之间通过穿过所述支架的连接件导接；和/或，
所述低频分支末段与所述低频分支连接段分开设在所述支架的内外侧面，且两者之间通过穿过所述支架的连接件导接；和/或，
所述激励元主体与所述激励元连接段分开设在所述支架的内外侧面，且两者之间通过穿过所述支架的连接件导接。
5.如权利要求1所述的天线装置，其特征在于，所述支架包括底板、以及自所述底板相邻三侧朝一方向依次延伸的第一侧板、第二侧板和第三侧板；
所述馈入点、所述低频接地点和所述高频接地点设置在所述底板的内侧面上；
所述激励元主体与所述低频分支末段并行设于所述第二侧板的外侧面，以形成所述第一低频耦合单元，所述高频分支末段位于所述第二侧板和所述第三侧板的内侧面，且与所述低频分支末段相对以形成所述第二低频耦合单元，所述高频分支末段还与所述激励元主体相对，以形成第一高频耦合单元；
所述低频分支连接段布设在所述底板和所述第一侧板的外侧面；
所述高频分支连接段布设在所述底板和所述第三侧板的外侧面上，所述高频分支连接段和所述高频分支末段分布在所述第三侧板上的部分，通过穿过所述支架的连接件相互连接。
6.如权利要求5所述的天线装置，其特征在于，所述低频分支连接段包括：
低频分支第一连接段，布设在所述底板的外侧面上，一端与所述低频接地点连接，且先朝向所述第二侧板延伸，后朝所述第一侧板延伸至所述底板与所述第一侧板的连接处；以及，
低频分支第二连接段，布设在所述第一侧板的外侧面上，一端与所述低频分支第一连接段连接，且先朝向所述第一侧板远离所述底板的一侧端延伸，而后沿着所述第一侧板远离所述底板的一侧端缘延伸。
7.如权利要求5所述的天线装置，其特征在于，所述低频分支连接段包括：
高频分支第一连接段，布设在所述底板的外侧面上，一端与所述高频接地点连接，且先朝向所述第二侧板延伸，后朝所述第三侧板延伸至所述底板与所述第三侧板的连接处；以及，
高频分支第二连接段，布设在所述第三侧板的外侧面上，一端与所述高频分支第一连接段连接，且先朝向所述第三侧板远离所述底板的一侧端延伸，而后沿着所述第三侧板远离所述底板的一侧端缘延伸。
8.一种移动终端设备，其特征在于，包括如权利要求1至7任意一项所述的天线装置。
9.如权利要求8所述的移动终端设备，其特征在于，所述移动终端设备为可穿戴设备。
10.如权利要求9所述的移动终端设备，其特征在于，所述可穿戴设备为定位器、跟踪器、智能手表、智能手环或无线耳机。
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