CN110854533A - 天线模组和终端 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例公开了一种天线模组和终端,属于天线领域。天线模组包括第一馈电部、第二馈电部、去耦混合网络、第一天线和第二天线:去耦混合网络包括第一输入端口和第二输入端口,以及第一输出端口和第二输出端口;第一馈电部与第一输入端口相连,第二馈电部与第二输入端口相连;第一天线与第一输出端口相连;第二天线与第二输出端口相连且与第一天线间隔设置;当激励信号由第一馈电部发出时,第一输入端口为信号输入端口、第二输入端口为隔离端口、第一输出端口为直通端口且第二输出端口为耦合端口;当激励信号由第二馈电部发出时,第二输入端口为信号输入端口、第一输入端口为隔离端口、第二输出端口为直通端口且第一输出端口为耦合端口。
Description
技术领域
本申请实施例涉及天线技术领域,特别涉及一种天线模组和终端。
背景技术
随着第五代移动通信技术(5th-Generation,5G)的发展,多年来的通讯技术发展从量变达到了质变,由于5G采用毫米波技术,传输距离短,遇到障碍物会阻断连接,对手机材质要求高,因此,终端的天线设计也随之发生改变。
对于终端的天线设计而言,相关技术中,采用增加天线模组数量的方式满足基于毫米波技术的终端通信要求,目前天线模组可以应用于大部分Sub-6GHz频段和毫米波频段。
然而,基于Sub-6GHz的天线模组存在着互耦较强的问题,因此,相关技术中增加终端内天线模组数量的方法会降低天线模组之间的隔离度。
发明内容
本申请实施例提供了一种天线模组和终端。所述技术方案如下:
一方面,本申请实施例提供了一种天线模组,所述天线模组包括第一馈电部、第二馈电部、去耦混合网络、第一天线和第二天线:
所述去耦混合网络包括输入侧的第一输入端口和第二输入端口,以及输出侧的第一输出端口和第二输出端口,所述去耦混合网络用于提高所述第一天线和所述第二天线之间的隔离度;
所述第一馈电部与所述第一输入端口相连,所述第二馈电部与所述第二输入端口相连;
所述第一天线与所述第一输出端口相连,所述第一天线为倒F天线,所述第一天线用于收发射频信号;
所述第二天线与所述第二输出端口相连且与所述第一天线间隔设置,所述第二天线为采用末端耦合馈电方式的倒F天线,所述第二天线用于耦合感应所述射频信号;
当激励信号由所述第一馈电部发出时,所述第一输入端口为信号输入端口、所述第二输入端口为隔离端口、所述第一输出端口为直通端口且所述第二输出端口为耦合端口;
当所述激励信号由所述第二馈电部发出时,所述第二输入端口为信号输入端口、所述第一输入端口为隔离端口、所述第二输出端口为直通端口且所述第一输出端口为耦合端口。
另一方面,本申请实施例提供一种终端,所述终端包括如上述方面所述的天线模组。
本申请实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括:
本申请实施例提供的天线模组设计中,第一馈电部和第二馈电部与去耦混合网络的输入侧相连,第一天线和第二天线与去耦混合网络的输出侧相连,其中,去耦混合网络的输入侧包括第一输入端口和第二输入端口,输出侧包括第一输出端口和第二输出端口。当激励信号由第一馈电部发出时,第一输入端口为信号输入端口,第二输入端口为隔离端口,第一输出端口为直通端口且第二输出端口为耦合端口,此时,基于末端耦合馈电方式的第二天线与第二输出端口相连。当激励信号由第二馈电部发出时,第二输入端口为信号输入端口,第一输入端口为隔离端口,第二输出端口为直通端口且第一输出端口为耦合端口,此时,基于末端耦合馈电方式的第二天线与第一输出端口相连;通过本申请实施例提供的天线模组设计方案,使得终端通过去耦混合网络降低了馈电部之间的耦合度,继而提高了第一天线和第二天线之间的隔离度,从而保证了各支天线的辐射效率。
附图说明
图1示出了本申请一个示例性实施例示出的天线模组设置在不同终端的场景示意图;
图2示出了本申请一个示例性实施例示出的天线模组的结构示意图;
图3示出了本申请另一个示例性实施例示出的天线模组的结构示意图;
图4示出了本申请一个示例性实施例示出的天线模组的电路示意图;
图5示出了本申请一个示例性实施例示出的去耦混合网路的结构示意图;
图6示出了第一天线和第二天线与接地点的距离示意图;
图7示出了第一天线和第二天线之间的S参数的仿真结果对比图;
图8示出了第一天线和第二天线的系统效率的仿真结果对比图;
图9示出了天线模组的包络相关系数的仿真结果对比图;
图10示出了本申请一个示例性实施例示出的终端的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
在本文中提及的“多个”是指两个或两个以上。“和/或”,描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
请参考图1,其示出了本申请一个示例性实施例示出的天线模组设置在不同终端的场景示意图。如图1所示,其中包含了若干个终端100和天线模组110。
本申请各个实施例提供的天线模组110适用于基于多入多出(Multiple-InputMultiple-Output,MIMO)天线技术设计的终端100,可选的,该终端100可以是手机、平板电脑、电子书阅读器、智能眼镜、智能手表、MP3播放器(Moving Picture Experts GroupAudio Layer III,动态影像专家压缩标准音频层面3)、MP4(Moving Picture ExpertsGroup Audio Layer IV,动态影像专家压缩标准音频层面4)播放器、笔记本电脑、膝上型便携计算机和台式计算机等等。
其中,MIMO天线技术是指在终端100的发射端和接收端分别使用多个发射天线和接收天线进行空间分集的技术。随着终端100内各个组件的不断升级,天线形式也在不断发生着变化。相关技术中,终端100内置天线的天线形式包括单极(monopole)天线形式、平面倒F天线形式和倒F天线形式等等。基于倒F天线的广泛应用,在一种可能的实施方式中,本申请中天线模组110所包括的第一天线和第二天线为倒F天线,且第二天线采用末端耦合馈电的倒F天线形式,即第二天线为一种末端耦合馈天线。
相应的,随着终端100内各个组件的不断升级,给各支天线的距离设置也造成了压力,如手机内摄像头的数量不断增加,摄像组件在手机内所占用的面积越来越大,使得天线之间的距离越来越近,各支天线在较近的距离下会产生较高的耦合度。此外,随着5G的发展,相关技术中的天线可以工作在Sub-6GHz的频段中,然而,基于Sub-6GHz的天线存在着互耦较强的问题。
为了解决上述问题,本申请提供了一种解决方案,可以实现在终端采用MIMO天线传输信号时,降低各个发送信号的天线各自对应馈电端口之间的耦合度,继而提高天线的辐射效率。
如图2所示,其示出了本申请一个示例性实施例示出的天线模组的结构示意图,本实施例以该天线模组应用于图1所示的场景来举例说明。
在本申请实施例中,对于一个完整的天线模组200而言,至少包括提供信号源的馈电端、收发辐射信号的天线端、以及用于改善天线端耦合情况的去耦组件。
在一种可能的实施方式中,馈电端由第一馈电部210和第二馈电部220组成,天线端由第一天线240和第二天线250组成,去耦组件为如图2所示的去耦混合网络230,因此,该天线模组200包括第一馈电部210、第二馈电部220、去耦混合网络230、第一天线240和第二天线250。
如图2所示,去耦混合网络230包括输入侧的第一输入端口231和第二输入端口232,以及输出侧的第一输出端口233和第二输出端口234。
在一种可能的实施方式中,在天线模组200的馈电端,第一馈电部210与第一输入端口231相连,第二馈电部220与第二输入端口232相连;在天线模组200的天线端,第一天线240与第一输出端口233相连,第二天线250与第二输出端口234相连,且与第一天线240间隔设置。
在上述示意性实施例中已阐述,本申请各个实施例中,第一天线240为倒F天线,第二天线250为采用末端耦合馈电方式的倒F天线。
其中,耦合馈电是一种能量传导方式,指在不接触但有一定的小的距离的两个电路元件或电路网络之间通过耦合的方式进行电能量的传导。因此,在一种可能的实施方式中,终端通过第一天线240收发射频信号,并通过第二天线250耦合感应第一天线240所收发的射频信号。
此外,考虑到目前市场上主流的智能终端设备大多采用金属边框的工艺,而基于金属边框的终端会增加对于天线的调试难度。因此,为了更好地调试终端内置的天线,在本申请各个实施例中,天线模组200还采用金属边框天线设计,利用终端的金属边框作为第一天线240的一部分进行信号的辐射,即第一天线240为一种金属边框倒F天线。基于金属边框天线设计的天线模组200,能够更好地对各支天线进行调试,使得终端内不需要增加较多的匹配电路来协调阻抗。
天线之间的互相干扰与馈电部之间耦合度较高的原因很大程度上与反射波有关。在本申请各个实施例中,天线端与馈电端之间设置有去耦混合网络230,去耦混合网络230能够将各支天线在信号传输过程中产生的反射波进行抵消,从而连接于去耦混合网络230输入侧的各个馈电部之间不产生干扰问题,终端通过去耦混合网络230降低了第一馈电部210和第二馈电部220之间的耦合度,继而提高了第一天线230和第二天线240之间的隔离度。
在一种可能的实施方式中,当激励信号由第一馈电部210发出时,第一输入端口231为信号输入端口、第二输入端口232为隔离端口、第一输出端口233为直通端口且第二输出端口234为耦合端口。
在另一种可能的实施方式中,当激励信号由第二馈电部220发出时,第二输入端口232为信号输入端口、第一输入端口231为隔离端口、第二输出端口234为直通端口且第一输出端口233为耦合端口。
进一步的,无论激励信号由第一馈电部210发出还是第二馈电部220发出,通过去耦混合网络230在终端内的作用,使得第一馈电部210发出的激励信号不会耦合至第二馈电部220,以及第二馈电部220发出的激励信号不会耦合至第一馈电部210。
综上所述,本申请实施例提供的天线模组设计中,第一馈电部和第二馈电部与去耦混合网络的输入侧相连,第一天线和第二天线与去耦混合网络的输出侧相连,其中,去耦混合网络的输入侧包括第一输入端口和第二输入端口,输出侧包括第一输出端口和第二输出端口。当激励信号由第一馈电部发出时,第一输入端口为信号输入端口,第二输入端口为隔离端口,第一输出端口为直通端口且第二输出端口为耦合端口,此时,基于末端耦合馈电方式的第二天线与第二输出端口相连。当激励信号由第二馈电部发出时,第二输入端口为信号输入端口,第一输入端口为隔离端口,第二输出端口为直通端口且第一输出端口为耦合端口,此时,基于末端耦合馈电方式的第二天线与第一输出端口相连;通过本申请实施例提供的天线模组设计方案,使得终端通过去耦混合网络降低了馈电部之间的耦合度,继而提高了第一天线和第二天线之间的隔离度,从而保证了各支天线的辐射效率。
在本申请实施中,为了实现去耦混合网络与馈电端和天线端之间信号的完整传输,在一种可能的实施方式中,在馈电端与去耦混合网络之间设置适用于馈电端的阻抗匹配电路,以及在天线端与去耦混合网络之间设置适用于天线端的阻抗匹配电路。当信号发出端与信号接收端之间达到阻抗匹配状态时,传输线上的信号不会返回至源点,如在第一馈电部与第一输入端口之间的传输线上,激励信号从第一馈电部发出、并发送至第一输入端口,当第一馈电部与第一输入端口之间达到阻抗匹配状态时,激励信号将完整地发送至第一输入端口,即不会存在部分激励信号返回至第一馈电部的情况。
示意性的,如图3所示,其示出了本申请另一个示例性实施例示出的天线模组的结构示意图,本实施例以该天线模组应用于图1所示的场景来举例说明。
如图3所示的天线模组300中,在图2的基础上,天线模组300还包括有第一馈电端匹配电路310和第二馈电端匹配电路320,以及第一天线端匹配电路330和第二天线端匹配电路340。
在一种可能的实施方式中,第一馈电端匹配电路310位于第一馈电部210与第一输入端口231之间,其中,第一馈电部210与第一馈电端匹配电路310的输入端相连,第一馈电端匹配电路310的输出端与第一输入端口231相连;第二馈电端匹配电路320位于第二馈电部220与第二输入端口232之间,其中,第二馈电部220与第二馈电端匹配电路320的输入端相连,第二馈电端匹配电路320的输出端与第二输入端口232相连。
在一种可能的实施方式中,第一天线端匹配电路330位于第一天线240与第一输出端口233之间,第一输出端口233与第一天线端匹配电路330的输入端相连,第一天线端匹配电路330的输出端与第一天线240相连;第二天线端匹配电路340位于第二天线250与第二输出端口234之间,其中,第二输出端口234与第二天线端匹配电路340的输入端相连,第二天线端匹配电路340的输出端与第二天线250相连。
可选的,各个匹配电路用于实现连接的两个器件之间的阻抗匹配。比如,对于第一馈电端匹配电路310来说,该第一馈电端匹配电路310可用于维持第一馈电部210与第一输入端口231之间的阻抗匹配状态;对于第二馈电端匹配电路320来说,该第二馈电端匹配电路320用于维持第二馈电部220与第二输入端口232之间的阻抗匹配状态;对于第一天线端匹配电路330来说,该第一天线端匹配电路330用于维持第一天线240与第一输出端口233之间的阻抗匹配状态;对于第二天线端匹配电路340来说,该第二天线端匹配电路340用于维持第二天线250与第二输出端口234之间的阻抗匹配状态。
综上所述,本申请实施例提供的天线模组设计中,第一馈电端匹配电路实现了第一馈电部与第一输入端口之间的阻抗匹配,第二馈电端匹配电路实现了第二馈电部与第二输入端口之间的阻抗匹配,第一天线端匹配电路实现了第一输出端口与第一天线之间的阻抗匹配,第二天线端匹配电路实现了第二输出端口与第二天线之间的阻抗匹配;本申请实施例中,通过在天线模组中增加匹配电路,维持了去耦混合网络与馈电端和天线端之间的阻抗匹配状态,进而提升了去耦混合网络的性能。
在一种可能实现的方式中,上述各个匹配电路由电容器件和电感器件中的至少一种组件组成。示意性的,如图4所示,其示出了本申请一个示例性实施例示出的天线模组的电路示意图,本实施例以该天线模组应用于图1所示的场景来举例说明,并以激励信号由第一馈电部发出为例进行示例性的说明。
在一个示意性的例子中,如图4所示,在天线模组400中,在馈电端一侧,第一馈电端匹配电路310包括第一电容311和第一电感312,第二馈电端匹配电路320包括第二电容321和第二电感322。
其中,第一电容311、第二电容321、第三电容331和第四电容341的一端均接地。为了方便阐述如图4所示的天线模型的电路示意图,在一种可能的实施方式中,第一电容311的一端与第一接地点313相连,第二电容321的一端与第二接地点323相连,第三电容331的一端与第三接地点332相连,第四电容341的一端与第四接地点343相连。在第一馈电端匹配电路310中,第一电容311的一端与第一接地点313相连,第一电容311的另一端分别与第一馈电部210和第一电感312的一端相连,第一电感312的另一端与信号输入端口231相连。
在第二馈电端匹配电路320中,第二电容321的一端与第二接地点323相连,第二电容321的另一端分别与第二馈电部220和第二电感322的一端相连,第二电感322的另一端与隔离端口232相连。
在上述示意性的例子中,如图4所示,在天线模组400中,在天线端一侧,第一天线端匹配电路330包括第三电容331,第二天线端匹配电路340包括第四电容341和第三电感342。
在第一天线端匹配电路330中,第三电容331的一端与第三接地点332相连,第三电容331的另一端分别与第一天线240和直通端口233相连。
在第二天线端匹配电路340中,第四电容341的一端与第四接地点343相连,第四电容341的另一端分别与第二天线250和第三电感342的一端相连,第三电感342的另一端与耦合端口234相连。
可选的,各个电容可以共用至少一个接地点,或者,各个电容连接于上述不同的接地点。
从如图4所示的示意性的例子中,可以发现,各个匹配电路的设计可以相同,也可以不同。在一种可能的实施方式中,根据信号发送端与信号接收端的初始阻抗进行匹配电路的设计,如第一馈电部210的输出端的初始阻抗为K1,信号输入端口231的初始阻抗为K2,则第一馈电端匹配电路310根据K1和K2进行设计,使得第一馈电部210与信号输入端口231之间达到阻抗匹配状态。
在本申请中,去耦混合网络230是实现天线之间高度隔离的关键器件,去耦混合网络230可以是分布式器件,此时去耦混合网络230称为分支线混合网络,通常做成微带线或带状线的形式;去耦混合网络230也可以是集总器件,例如通过电感电容电路搭建。
可选的,本申请各个实施例中,以去耦混合网络230为分支线混合网络为例进行说明,即以图4所示的定向耦合器为例进行说明,且该定向耦合器的直通臂和耦合臂的输出之间有90°相位差。
示意性的,如图5所示,其示出了一种定向耦合器的网络结构图。该定向耦合器的网络结构是分支线混合网络结构,由微带线或带状线组成。以带状线为例,在一种可能的实施方式中,带状线的初始阻抗与宽度有关。如图5所示,存在宽度d1和宽度d2,设置宽度d1的带状线的初始阻抗为Z0、宽度d2的带状线的初始阻抗为其中,为归一化特性阻抗。
对于广泛定义的定向耦合器而言,两个输出端口的信号幅度可以相等也可以不等。一种应用特别广泛的耦合器是3dB定向耦合器,这种耦合器的两个输出端口输出信号的幅度是相等的,且某一输入端所输入的信号并不会影响到另一输入端。可选的,在本申请实施中,基于降低馈电端各个馈电部之间耦合度的目的,图5所示的一种定向耦合器为上述3dB定向耦合器。
图5中,第一输入端口231一侧的带状线为该定向耦合器的输入臂,第二输入端口232一侧的带状线为该定向耦合器的隔离臂,第一输出端口233一侧的带状线为该定向耦合器的直通臂,第二输出端口234一侧的带状线为该定向耦合器的耦合臂。其中,隔离臂是指无信号输出的一端,直通臂和耦合臂是有信号输出的一端,且基于3dB定向耦合器的特性,直通臂和耦合臂一端的信号等幅输出。
相应的,如图4所示,在一种可能的实施方式中,当激励信号从第一输入端口231输入时,第一输出端口233和第二输出端口234等幅输出,而第二输入端口232无输出;当激励信号从第二输入端口232输入时,第一输出端口233和第二输出端口234等幅输出,而第一输入端口231无输出。
在一个示意性的例子中,假设去耦混合网络230的四个端口的初始阻抗都为50Ω(即Z0为50Ω)。基于该初始阻抗,当第一馈电部210与第一输入端口231之间达到阻抗匹配状态时,第一电容311的大小为2.65pF,第一电感312的大小为0.5nH;当第二馈电部220与第二输入端口232之间达到阻抗匹配状态时,第二电容321的大小为2pF,第二电感322的大小为0.8nH;当第一输出端口233与第一天线240之间达到阻抗匹配状态时,第三电容331的大小为0.8pF;当第二输出端口234与第二天线250之间达到阻抗匹配状态时,第四电容341的大小为0.4pF,第三电感342的大小为3nH。
可选的,本申请涉及的耦合度为3dB的去耦混合网络的散射矩阵S可以表达为如下形式:
其中,j表示虚数。
可选的,随着5G通信技术的快速发展,在本申请各个实施例中,第一天线和第二天线的工作频段为5G频段中的Sub-6G频段(6GHz以下频段)。
综上所述,本申请实施例提供的天线模组设计中,示出了各个匹配电路的组成,即上述各个匹配电路由电容器件和电感器件中的至少一种组件组成;且在本申请实施例中,采用基于3dB定向耦合器的去耦混合网络,根据3dB定向耦合器的等幅输出特性,使得馈电端的各个馈电部在发出激励信号时,互不干扰,降低了馈电端的耦合度,进一步提高了各支天线之间的隔离度。
对于倒F形式的天线而言,倒F天线包括一个馈电点和一个接地点。因此,在本申请各个实施例中,第一天线240和第二天线250分别有一个馈电点与接地点。
示意性的,如图6所示,第一天线240包括有第一天线馈电点240a和第一天线接地点240b,相应的,第二天线250包括有第二天线馈电点250a和第二天线接地点250b。其中,第一天线240的第一天线馈电点240a与第一天线接地点240b之间的距离为第一长度,第二天线250的第二天线馈电点250a与第二天线接地点250b之间的距离为第二长度。
在一种可能实现的方式中,不同类型的天线在终端内的设置位置是不同的。对于第一天线240而言,是一种金属边框倒F天线,其位置靠近第一天线接地点240b;对于第二天线250而言,是一种采用末端耦合馈电方式的倒F天线,其位置远离第二天线接地点250b。因此,在本申请各个实施例中,第一天线240与其接地点之间的距离小于第二天线250与其接地点之间的距离,即第一长度小于第二长度。
进一步的,对于设置在不同终端位置处的第一天线240和第二天线250而言,其初始阻抗也是不同的,各个匹配电路的设计是基于端口初始阻抗进行设计的。因此,上述关于匹配电路的介绍说明仅是示例性的,实际的匹配电路需要依据不同端口的初始阻抗进行设计。
对于本申请各个实施例中的天线模组而言,在设计阶段的仿真测试是很有必要的,对于天线模组而言,可以通过测试天线的阻抗匹配、隔离度、系统效率以及包络相关系数的方式对该天线模组进行性能测试。首先对MIMO天线的相关性进行介绍。
MIMO天线的相关性包含信号相关性和包络相关性两种,前者是指接收到其它天线的信号之间的关系,后者指信号间的相似程度。MIMO系统中良好的天线分集能保证高的通信容量,分集的效果取决于天线的相关性。一般为了方便研究,采用包络相关系数来计算天线间的相关性大小。目前最常用的计算方法主要有两种,其中一种为:
其中,S11、S22表示天线的阻抗匹配,S21、S12表示天线间的隔离度,ST 11表示S11的转置结果,ST 21表示S21的转置结果,ηrad表示天线的辐射效率。
从式1中可以看出,ECC的大小主要与天线的阻抗匹配、天线的辐射效率以及天线间的隔离度有关。对于MIMO天线,阻抗匹配和辐射效率不会对ECC造成太大的影响,而隔离度是决定ECC的关键因素。因此,减小天线的耦合,提高天线的隔离度具有重要的作用。
基于第一天线的阻抗匹配(S11)、第二天线的阻抗匹配(S22)和第一天线和第二天线之间的隔离度(S12)这三个S参数,得到如图7所示的仿真结果对比图。
如图7的(a)所示,其示出了在天线模组没有包括匹配电路和去耦混合网络的情况下,各个S参数的第一变化曲线图,其中,在3.6GHz的P点处,天线的隔离度S12是最差的(S12数值越高,代表隔离度越低),仅为-2.8402dB;又如图7的(b)所示,其示出了在天线模组包括匹配电路和去耦混合网络的情况下,各个S参数的第二变化曲线图,不难发现,在3.6GHz的P点处,天线的隔离度S12降低到了-12dB以下,即全频段内天线之间的隔离度均很高。
基于第一天线的系统效率和第二天线的系统效率这两个参数,得到如图8所示的仿真结果对比图。
如图8的(a)所示,其示出了在天线模组没有包括匹配电路和去耦混合网络的情况下,第一天线的系统效率(AC1)和第二天线的系统效率(AC2)的第一变化曲线图,其中,AC1与AC2的最高值低于-2.5dB;又如图8的(b)所示,其示出了在天线模组包括匹配电路和去耦混合网络的情况下,第一天线的系统效率(AC3)和第二天线的系统效率(AC4)的第二变化曲线图,不难发现,AC3与AC4的最高值超过了-1dB,即各支天线的系统效率得到了明显的提升。
此外,基于天线模组的包络相关系数这一参数,得到如图9所示的仿真结果对比图,其中,包络相关系数的数值越小代表天线模组的性能越好。
如图9所示,ECC1为天线模组没有包括匹配电路和去耦混合网络时的包络相关系数,ECC2为天线模组包括匹配电路和去耦混合网络时的包络相关系数。不难发现,包括匹配电路和去耦混合网络的天线模组,其包络相关系数数值较低,即包括匹配电路和去耦混合网络的天线模组的性能优于没有包括匹配电路和去耦混合网络的天线模组的性能。如在3.6GHz的M和N点处,包络相关系数的数值由0.13526降低至0.0001525,示意天线模组的性能得到改善。
请参考图10,其示出了本申请一个示例性实施例示出的一种终端的结构示意图。如图10所示,在终端1000中包含了上述各个实施例示出的天线模组。可选的,该天线模组可以为一个或多个,本申请实施例以终端内包含一个天线模组为例进行示意性的说明。
在天线模组中,第一天线240和第二天线250为倒F型天线,第二天线250采用末端耦合馈电方式,且第一天线240和第二天线250采用口对口的形式,第一天线240和第二天线250间距较小,使得终端内的MIMO天线布局更加紧凑。
第一天线240包括第一天线馈电点240a、第一天线接地点240b和第一辐射臂240c;对应的,第二天线250包括第二天线馈电点250a、第二天线接地点250b和第二辐射臂250c。可选的,天线端包括第一天线240和第二天线250,馈电端包括第一馈电部210和第二馈电部220。天线端到馈电端之间的去耦电路包含三部分。第一部分包括第一天线240到第一输出端口233之间的第一天线端匹配电路330和第二天线250到第二输出端口234之间的第二天线端匹配电路340;第二部分为去耦混合网络230;第三部分包括第一输入端口231到第一馈电部210之间的第一馈电端匹配电路310和第二输入端口232到第二馈电部220之间的第二馈电端匹配电路320。
需要说明的是,在本申请实施例中,对天线模组在终端1000内部的设置位置不作限定,例如在图10中,天线模组设置在终端1000的中间区域,在其它示例性实施例中,天线模组还可以设置在终端1000的顶部区域或其它位置,技术人员可以结合终端1000的整机设计需求,为天线模组选择合适的位置。
综上所述,本申请实施例在终端内设置上述各个实施例示出的天线模组,极大的提高了天线间的隔离度,降低了天线的ECC数值。其中,第一天线端匹配电路和第二天线端匹配电路实现了去耦混合网络的各个输出端口到天线端的阻抗匹配;第一馈电端匹配电路和第二馈电端匹配电路实现了去耦混合网络的各个输入端口到馈电端的阻抗匹配;去耦混合网络是实现天线高隔离度的关键器件,利用第一输入端口与第二输入端口之间的隔离特性,实现馈电端的高隔离度,从而提升天线的辐射效率和天线模组的ECC特性。
应当理解的是,在本文中提及的“和/或”,描述案对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
以上所述仅为本申请的示例性实施例,并不用以限制本申请,凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种天线模组,其特征在于,所述天线模组包括第一馈电部、第二馈电部、去耦混合网络、第一天线和第二天线:
所述去耦混合网络包括输入侧的第一输入端口和第二输入端口,以及输出侧的第一输出端口和第二输出端口,所述去耦混合网络用于提高所述第一天线和所述第二天线之间的隔离度;
所述第一馈电部与所述第一输入端口相连,所述第二馈电部与所述第二输入端口相连;
所述第一天线与所述第一输出端口相连,所述第一天线为倒F天线,所述第一天线用于收发射频信号;
所述第二天线与所述第二输出端口相连且与所述第一天线间隔设置,所述第二天线为采用末端耦合馈电方式的倒F天线,所述第二天线用于耦合感应所述射频信号;
当激励信号由所述第一馈电部发出时,所述第一输入端口为信号输入端口、所述第二输入端口为隔离端口、所述第一输出端口为直通端口且所述第二输出端口为耦合端口;
当所述激励信号由所述第二馈电部发出时,所述第二输入端口为信号输入端口、所述第一输入端口为隔离端口、所述第二输出端口为直通端口且所述第一输出端口为耦合端口。
2.根据权利要求1所述的天线模组,其特征在于,所述天线模组还包括有第一馈电端匹配电路和第二馈电端匹配电路;
所述第一馈电端匹配电路位于所述第一馈电部与所述第一输入端口之间,所述第一馈电端匹配电路用于维持所述第一馈电部与所述第一输入端口之间的阻抗匹配状态;
所述第二馈电端匹配电路位于所述第二馈电部与所述第二输入端口之间,所述第二馈电端匹配电路用于维持所述第二馈电部与所述第二输入端口之间的阻抗匹配状态。
3.根据权利要求2所述的天线模组,其特征在于,所述第一馈电端匹配电路包括第一电容和第一电感,所述第二馈电端匹配电路包括第二电容和第二电感;
所述第一电容的一端接地,所述第一电容的另一端分别与所述第一馈电部和所述第一电感的一端相连,所述第一电感的另一端与所述信号输入端口相连;
所述第二电容的一端接地,所述第二电容的另一端分别与所述第二馈电部和所述第二电感的一端相连,所述第二电感的另一端与所述隔离端口相连。
4.根据权利要求1所述的天线模组,其特征在于,所述天线模组还包括有第一天线端匹配电路和第二天线端匹配电路;
所述第一天线端匹配电路位于所述第一天线与所述第一输出端口之间,所述第一天线端匹配电路用于维持所述第一天线与所述第一输出端口之间的阻抗匹配状态;
所述第二天线端匹配电路位于所述第二天线与所述第二输出端口之间,所述第二天线端匹配电路用于维持所述第二天线与所述第二输出端口之间的阻抗匹配状态。
5.根据权利要求4所述的天线模组,其特征在于,所述第一天线端匹配电路包括第三电容,所述第二天线端匹配电路包括第四电容和第三电感;
所述第三电容的一端接地,所述第三电容的另一端分别与所述第一天线和所述直通端口相连;
所述第四电容的一端接地,所述第四电容的另一端分别与所述第二天线和所述第三电感的一端相连,所述第三电感的另一端与所述耦合端口相连。
6.根据权利要求5所述的天线模组,其特征在于,所述第一天线的馈电点与接地点之间的距离为第一长度,所述第二天线的馈电点与所述接地点之间的距离为第二长度,其中,所述第一长度小于所述第二长度。
7.根据权利要求1所述的天线模组,其特征在于,所述去耦混合网络包括3dB定向耦合器,且所述3dB定向耦合器的直通臂和耦合臂的输出之间有90°相位差。
8.根据权利要求7所述的天线模组,其特征在于,
当所述激励信号从所述第一输入端口输入时,所述第一输出端口和所述第二输出端口等幅输出,而所述第二输入端口无输出;
当所述激励信号从所述第二输入端口输入时,所述第一输出端口和所述第二输出端口等幅输出,而所述第一输入端口无输出。
9.根据权利要求1所述的天线模组,其特征在于,所述第一天线和所述第二天线的工作频段为5G频段中的Sub-6G频段。
10.一种终端,其特征在于,所述终端包括如权利要求1至9任一所述的天线模组。
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