CN109888461A - 一种天线结构及通信终端 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种天线结构及通信终端，该天线结构包括：第一天线辐射体、第二天线辐射体、匹配网络、调谐电路、电感和信号源；第一天线辐射体的第二端和第二天线辐射体的第二端之间通过缝隙耦合；匹配网络的第一端与馈电点连接，匹配网络的第二端与信号源的第一端连接；调谐电路的第一端与第一天线辐射体的第一接入点连接，调谐电路的第二端与第二天线辐射体的第二接入点连接，调谐电路的第三端接地；电感的第一端接地，且在馈电点设于第一天线辐射体的情况下，电感的第二端与第二接入点连接，在馈电点设于第二天线辐射体的情况下，电感的第二端与第一接入点连接；信号源的第二端接地。本发明实施例可以提高天线中频或者高频的效率。

Description

一种天线结构及通信终端
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种天线结构及通信终端。
背景技术
随着通信技术的迅速发展，通信终端已经成为人们生活中必不可少的一种工具，并且为用户生活的各个方面带来了极大的便捷。通信终端上都需要设置天线，并且随着通信终端的快速更新换代，对天线的设计也提出了更多的要求，例如位置、尺寸变化等等。
但是现有技术中，天线的中频或者高频的效率较低。
发明内容
本发明实施例提供一种天线结构及通信终端，以解决通信终端的天线的中频或者高频的效率较低的问题。
为了解决上述技术问题，本发明是这样实现的：
第一方面，本发明实施例提供了一种天线结构，包括：第一天线辐射体、第二天线辐射体、匹配网络、调谐电路、电感和信号源；
所述第一天线辐射体的第二端和所述第二天线辐射体的第二端之间通过缝隙耦合，所述第一天线辐射体的第一端接地，所述第二天线辐射体的第一端接地；
所述匹配网络的第一端与馈电点连接，所述匹配网络的第二端与所述信号源的第一端连接，其中，所述馈电点设于所述第一天线辐射体或者所述第二天线辐射体；
所述调谐电路的第一端与所述第一天线辐射体的第一接入点连接，所述调谐电路的第二端与所述第二天线辐射体的第二接入点连接，所述调谐电路的第三端接地，所述第一接入点与所述第一天线辐射体的第二端之间的长度小于所述第一接入点与所述第一天线辐射体的第一端之间的长度，所述第二接入点与所述第二天线辐射体的第二端之间的长度小于所述第二接入点与所述第二天线辐射体的第一端之间的长度；
所述电感的第一端接地，且在所述馈电点设于所述第一天线辐射体的情况下，所述电感的第二端与所述第二接入点连接，在所述馈电点设于所述第二天线辐射体的情况下，所述电感的第二端与所述第一接入点连接；
所述信号源的第二端接地。
第二方面，本发明实施例还提供一种通信终端，包括上述天线结构。
本发明实施例的一种天线结构，包括：第一天线辐射体、第二天线辐射体、匹配网络、调谐电路、电感和信号源；所述第一天线辐射体的第二端和所述第二天线辐射体的第二端之间通过缝隙耦合，所述第一天线辐射体的第一端接地，所述第二天线辐射体的第一端接地；所述匹配网络的第一端与馈电点连接，所述匹配网络的第二端与所述信号源的第一端连接，其中，所述馈电点设于所述第一天线辐射体或者所述第二天线辐射体；所述调谐电路的第一端与所述第一天线辐射体的第一接入点连接，所述调谐电路的第二端与所述第二天线辐射体的第二接入点连接，所述调谐电路的第三端接地，所述第一接入点与所述第一天线辐射体的第二端之间的长度小于所述第一接入点与所述第一天线辐射体的第一端之间的长度，所述第二接入点与所述第二天线辐射体的第二端之间的长度小于所述第二接入点与所述第二天线辐射体的第一端之间的长度；所述电感的第一端接地，且在所述馈电点设于所述第一天线辐射体的情况下，所述电感的第二端与所述第二接入点连接，在所述馈电点设于所述第二天线辐射体的情况下，所述电感的第二端与所述第一接入点连接；所述信号源的第二端接地。本发明实施例可以提高天线中频或者高频的效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的天线结构的结构示意图之一；
图2是本发明实施例提供的天线结构的结构示意图之二；
图3是本发明实施例提供的天线结构的结构示意图之三；
图4是本发明实施例提供的天线结构的结构示意图之四。
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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，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。
参见图1和图2，图1和图2均为本发明实施例提供的天线结构的结构示意图，如图1和图2所示，包括第一天线辐射体1、第二天线辐射体2、匹配网络3、调谐电路4、电感5和信号源6；所述第一天线辐射体1的第二端和所述第二天线辐射体2的第二端之间通过缝隙耦合，所述第一天线辐射体1的第一端接地，所述第二天线辐射体2的第一端接地；所述匹配网络3的第一端与馈电点连接，所述匹配网络3的第二端与所述信号源6的第一端连接，其中，所述馈电点设于所述第一天线辐射体1或者所述第二天线辐射体2；所述调谐电路4的第一端与所述第一天线辐射体1的第一接入点连接，所述调谐电路4的第二端与所述第二天线辐射体2的第二接入点连接，所述调谐电路4的第三端接地，所述第一接入点与所述第一天线辐射体1的第二端之间的长度小于所述第一接入点与所述第一天线辐射体1的第一端之间的长度，所述第二接入点与所述第二天线辐射体2的第二端之间的长度小于所述第二接入点与所述第二天线辐射体2的第一端之间的长度；所述电感5的第一端接地，且在所述馈电点设于所述第一天线辐射体1的情况下，所述电感5的第二端与所述第二接入点连接，在所述馈电点设于所述第二天线辐射体2的情况下，所述电感5的第二端与所述第一接入点连接；所述信号源6的第二端接地。
本实施例中，图1为所述馈电点设于所述第一天线辐射体1的情况，此时所述电感5的第二端与所述第二接入点连接。图2为所述馈电点设于所述第二天线辐射体2的情况，此时所述电感5的第二端与所述第一接入点连接。
本实施例中，当馈电点设置在第一天线辐射体1上时，上述第一天线辐射体1可以是天线谐振臂，上述第二天线辐射体2可以是天线耦合臂。当馈电点设置在第二天线辐射体2上时，上述第二天线辐射体2可以是天线谐振臂，上述第一天线辐射体1可以是天线耦合臂。
本实施例中，上述匹配网络3可以由单个电容组成，或者也可以由多个电容并联组成，或者由电容和电感的串联组成，或者由电容和电感的并联组成等等形式。上述调谐电路4可以包括调谐元件和天线调谐开关，并且调谐元件和天线调谐开关的数量可以根据具体的情况进行设置，对此本实施例不作限定。
本实施例中，所述第一接入点与所述第一天线辐射体1的第二端之间的长度小于所述第一接入点与所述第一天线辐射体1的第一端之间的长度，所述第二接入点与所述第二天线辐射体2的第二端之间的长度小于所述第二接入点与所述第二天线辐射体2的第一端之间的长度，将调谐电路4靠近缝隙进行设置。调谐电路4可以设置多个开关来对不同的天线辐射体进行调谐，这样可以实现中频、高频天线结构分离，提高中频或高频效率。上述第一天线辐射体1和第二天线辐射体2在适当尺寸范围下，经过调谐电路4中的开关调谐作用可以实现1.71GHz至2.69GHz频带良好辐射。
可选的，所述调谐电路4包括第一调谐元件41、第二调谐元件42、第三调谐元件43、第四调谐元件44、第一开关、第二开关、第三开关和第四开关；
所述第一调谐元件41的第一端与所述第一接入点连接，所述第一调谐元件41的第二端与所述第一开关的第一触点连接；
所述第二调谐元件42的第一端与所述第一接入点连接，所述第二调谐元件42的第二端与所述第二开关的第一触点连接；
所述第三调谐元件43的第一端与所述第二接入点连接，所述第三调谐元件43的第二端与所述第三开关的第一触点连接；
所述第四调谐元件44的第一端与所述第二接入点连接，所述第四调谐元件44的第二端与所述第四开关的第一触点连接；
所述第一开关的第二触点、第二开关的第二触点、第三开关的第二触点和第四开关的第二触点均接地。
为了更好的理解上述设置方式，可以参阅图3和图4，图3和图4均为本发明实施例提供的天线结构的结构示意图。
该实施方式中，上述第一开关、第二开关、第三开关和第四开关可以集成设置为一个天线调谐开关45。通过控制不同开关的打开或者闭合可以对不同的天线辐射体进行调谐。
可选的，所述第一天线辐射体1的长度大于所述第二天线辐射体2的长度。
该实施方式中，所述第一天线辐射体1的长度大于或等于第二天线辐射体2的长度。第一天线辐射体1的长度可以为20～30mm，第二天线辐射体2的长度可以为10～20mm。
可选的，在所述第一开关打开，所述第二开关打开，所述第三开关打开，所述第四开关打开的情况下，所述天线结构的谐振频段为1.71GHz～1.92GHz；
在所述第一开关打开，所述第二开关打开，所述第三开关打开，所述第四开关闭合的情况下，所述天线结构的谐振频段为1.88GHz～2.17GHz；
在所述第一开关打开，所述第二开关打开，所述第三开关闭合，所述第四开关打开的情况下，所述天线结构的谐振频段为1.88GHz～2.17GHz；
在所述第一开关闭合，所述第二开关打开，所述第三开关打开，所述第四开关打开的情况下，所述天线结构的谐振频段为2.3GHz～2.69GHz；
在所述第一开关打开，所述第二开关闭合，所述第三开关打开，所述第四开关打开的情况下，所述天线结构的谐振频段为2.3GHz～2.69GHz。
该实施方式中，可实现中频段(1.71GHz至2.17GHz)天线设计或者高频段(2.3GHz至2.69GHz)天线设计。中频段天线设计可以如下：在所述第一开关打开，所述第二开关打开，所述第三开关打开，所述第四开关打开的情况下，所述天线结构的谐振频段为1.71GHz～1.92GHz；在所述第一开关打开，所述第二开关打开，所述第三开关打开，所述第四开关闭合的情况下，所述天线结构的谐振频段为1.88GHz～2.17GHz；在所述第一开关打开，所述第二开关打开，所述第三开关闭合，所述第四开关打开的情况下，所述天线结构的谐振频段为1.88GHz～2.17GHz。
高频段天线设计可以如下：在所述第一开关闭合，所述第二开关打开，所述第三开关打开，所述第四开关打开的情况下，所述天线结构的谐振频段为2.3GHz～2.69GHz；在所述第一开关打开，所述第二开关闭合，所述第三开关打开，所述第四开关打开的情况下，所述天线结构的谐振频段为2.3GHz～2.69GHz。
请再参阅图3，图3中天线结构上分离，频率上也基本分离。中高频辐射使用不同的有效辐射体尺寸，有利于提升辐射效率带宽，第一天线辐射体1的长度可以大于第二天线辐射体2的长度。从天线结构形式上理解，既是天线工作在中频段时，第一天线辐射体1和第二天线辐射体2协同作用，而天线工作在高频段时，第二天线辐射体2调谐起主要作用。
在第一天线辐射体1和第二天线辐射体2靠近缝隙的一端设计天线调谐开关45调谐，可以实现第一天线辐射体1和第二天线辐射体2共用天线调谐开关45，可以有效降低天线开关数量和成本。相比使用单一谐振臂天线设计方式，图3的设计能获得更高的辐射效率带宽。
请再参阅图4，图4中第一天线辐射体1的长度可以大于第二天线辐射体2的长度。天线结构上分离，频率上也基本分离，中高频辐射使用不同的有效辐射体尺寸，(高频调谐主体是第二天线辐射体2，中高频调谐主体是第一天线辐射体1和第二天线辐射体2共同作用)，有利于提升辐射效率带宽。在第一天线辐射体1和第二天线辐射体2靠近缝隙的一端设计天线调谐开关45调谐，可以实现第一天线辐射体1和第二天线辐射体2共用天线调谐开关45，可以有效降低天线开关数量和成本。
可选的，所述第一调谐元件41、所述第二调谐元件42、所述第三调谐元件43和所述第四调谐元件44均为电感。
该实施方式中，所述第一调谐元件41、所述第二调谐元件42、所述第三调谐元件43和所述第四调谐元件44均为电感。并且该电感的电感值可以与天线结构的工作频率呈反相关关系。即天线工作频率越低，开关支路器件所需的电感值越大，天线结构的工作频率与所述电感值为反比例关系。在一种实施方式中，所述电感为电感值可调的电感。
可选的，所述匹配网络3为电容。
该实施方式中，所述匹配网络3为电容。
可选的，所述馈电点设置于所述第一天线辐射体1的中部区域，或者设置于所述第二天线辐射体2的中部区域。
该实施方式中，所述馈电点设置于所述第一天线辐射体1的中部区域，或者设置于所述第二天线辐射体2的中部区域，可以使天线结构具有更好的辐射性能。中部区域可以是天线辐射体两端之间长度的中心点，也可以是以天线辐射体两端之间长度的中心为起点，分别向两端延伸一设定长度的辐射段。设定长度可以是一个固定值，也可以是根据天线辐射长度而成一比例关系的值。
可选的，所述第一接入点与所述第一天线辐射体1的第二端之间的长度，与所述第一接入点与所述第一天线辐射体1第一端之间的长度的比值小于1/2；
所述第二接入点与所述第二天线辐射体2的第二端之间的长度，与所述第二接入点与所述第二天线辐射体2第一端之间的长度的比值小于1/2。
该实施方式中，所述第一接入点与所述第一天线辐射体1的第二端之间的长度，与所述第一接入点与所述第一天线辐射体1第一端之间的长度的比值小于1/2；所述第二接入点与所述第二天线辐射体2的第二端之间的长度，与所述第二接入点与所述第二天线辐射体2第一端之间的长度的比值小于1/2。这样，可以在第一天线辐射体1和第二天线辐射体2靠近缝隙的一端设计调谐电路4，调谐电路4可以包括天线调谐开关45，从而进行调谐，可以实现第一天线辐射体1和第二天线辐射体2共用天线调谐开关45，可以有效降低天线开关数量和成本。
可选的，所述缝隙的宽度为1.2～1.5mm。
该实施方式中，所述缝隙的宽度为1.2～1.5mm，并且该缝隙相当于一个耦合电容。
本发明实施例的一种天线结构，包括第一天线辐射体1、第二天线辐射体2、匹配网络3、调谐电路4、电感5和信号源6；所述第一天线辐射体1的第二端和所述第二天线辐射体2的第二端之间通过缝隙耦合，所述第一天线辐射体1的第一端接地，所述第二天线辐射体2的第一端接地；所述匹配网络3的第一端与馈电点连接，所述匹配网络3的第二端与所述信号源6的第一端连接，其中，所述馈电点设于所述第一天线辐射体1或者所述第二天线辐射体2；所述调谐电路4的第一端与所述第一天线辐射体1的第一接入点连接，所述调谐电路4的第二端与所述第二天线辐射体2的第二接入点连接，所述调谐电路4的第三端接地，所述第一接入点与所述第一天线辐射体1的第二端之间的长度小于所述第一接入点与所述第一天线辐射体1的第一端之间的长度，所述第二接入点与所述第二天线辐射体2的第二端之间的长度小于所述第二接入点与所述第二天线辐射体2的第一端之间的长度；所述电感5的第一端接地，且在所述馈电点设于所述第一天线辐射体1的情况下，所述电感5的第二端与所述第二接入点连接，在所述馈电点设于所述第二天线辐射体2的情况下，所述电感5的第二端与所述第一接入点连接；所述信号源6的第二端接地。这样由于调谐电路4的存在，可以提高天线中频或者高频的效率。
本发明实施例还提供一种通信终端，包括上述天线结构。
本实施例中，上述通信终端可以是手机、平板电脑(Tablet Personal Computer)、膝上型电脑(Laptop Computer)、个人数字助理(personal digital assistant，简称PDA)、移动上网装置(Mobile Internet Device，MID)或可穿戴式设备(Wearable Device)等等。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本发明的保护之内。

Claims (10)

1.一种天线结构，其特征在于，包括：第一天线辐射体、第二天线辐射体、匹配网络、调谐电路、电感和信号源；
所述第一天线辐射体的第二端和所述第二天线辐射体的第二端之间通过缝隙耦合，所述第一天线辐射体的第一端接地，所述第二天线辐射体的第一端接地；
所述匹配网络的第一端与馈电点连接，所述匹配网络的第二端与所述信号源的第一端连接，其中，所述馈电点设于所述第一天线辐射体或者所述第二天线辐射体；
所述调谐电路的第一端与所述第一天线辐射体的第一接入点连接，所述调谐电路的第二端与所述第二天线辐射体的第二接入点连接，所述调谐电路的第三端接地，所述第一接入点与所述第一天线辐射体的第二端之间的长度小于所述第一接入点与所述第一天线辐射体的第一端之间的长度，所述第二接入点与所述第二天线辐射体的第二端之间的长度小于所述第二接入点与所述第二天线辐射体的第一端之间的长度；
所述电感的第一端接地，且在所述馈电点设于所述第一天线辐射体的情况下，所述电感的第二端与所述第二接入点连接，在所述馈电点设于所述第二天线辐射体的情况下，所述电感的第二端与所述第一接入点连接；
所述信号源的第二端接地。
2.根据权利要求1所述的天线结构，其特征在于，所述调谐电路包括第一调谐元件、第二调谐元件、第三调谐元件、第四调谐元件、第一开关、第二开关、第三开关和第四开关；
所述第一调谐元件的第一端与所述第一接入点连接，所述第一调谐元件的第二端与所述第一开关的第一触点连接；
所述第二调谐元件的第一端与所述第一接入点连接，所述第二调谐元件的第二端与所述第二开关的第一触点连接；
所述第三调谐元件的第一端与所述第二接入点连接，所述第三调谐元件的第二端与所述第三开关的第一触点连接；
所述第四调谐元件的第一端与所述第二接入点连接，所述第四调谐元件的第二端与所述第四开关的第一触点连接；
所述第一开关的第二触点、第二开关的第二触点、第三开关的第二触点和第四开关的第二触点均接地。
3.根据权利要求2所述的天线结构，其特征在于，所述第一天线辐射体的长度大于或等于所述第二天线辐射体的长度。
4.根据权利要求2所述的天线结构，其特征在于，在所述第一开关打开，所述第二开关打开，所述第三开关打开，所述第四开关打开的情况下，所述天线结构的谐振频段为1.71GHz～1.92GHz；
在所述第一开关打开，所述第二开关打开，所述第三开关打开，所述第四开关闭合的情况下，所述天线结构的谐振频段为1.88GHz～2.17GHz；
在所述第一开关打开，所述第二开关打开，所述第三开关闭合，所述第四开关打开的情况下，所述天线结构的谐振频段为1.88GHz～2.17GHz；
在所述第一开关闭合，所述第二开关打开，所述第三开关打开，所述第四开关打开的情况下，所述天线结构的谐振频段为2.3GHz～2.69GHz；
在所述第一开关打开，所述第二开关闭合，所述第三开关打开，所述第四开关打开的情况下，所述天线结构的谐振频段为2.3GHz～2.69GHz。
5.根据权利要求2所述的天线结构，其特征在于，所述第一调谐元件、所述第二调谐元件、所述第三调谐元件和所述第四调谐元件均为电感。
6.根据权利要求1所述的天线结构，其特征在于，所述匹配网络为电容。
7.根据权利要求1所述的天线结构，其特征在于，所述馈电点设置于所述第一天线辐射体的中部区域，或者设置于所述第二天线辐射体的中部区域。
8.根据权利要求1所述的天线结构，其特征在于，所述第一接入点与所述第一天线辐射体的第二端之间的长度，与所述第一接入点与所述第一天线辐射体第一端之间的长度的比值小于1/2；
所述第二接入点与所述第二天线辐射体的第二端之间的长度，与所述第二接入点与所述第二天线辐射体第一端之间的长度的比值小于1/2。
9.根据权利要求1所述的天线结构，其特征在于，所述缝隙的宽度为1.2～1.5mm。
10.一种通信终端，其特征在于，包括权利要求1至9中任一项所述的天线结构。
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