CN111082208B - 一种新型组合天线及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型组合天线及电子设备，包括：LTE天线本体、WiFi天线本体，天线本体上设有LTE天线接地单元、LTE天线馈电单元，LTE天线本体的一端为LTE天线中频辐射单元，LTE天线本体的另一端为LTE天线低频辐射单元，WiFi天线本体的一端为WiFi天线2G频率耦合单元，WiFi天线本体的另一端设有WiFi天线馈电单元和WiFi天线接地单元，WiFi天线本体的两端之间为WiFi天线5G频率辐射单元；其中，WiFi天线2G频率耦合单元与LTE天线低频辐射单元部分重叠且间隔设置；LTE天线低频辐射单元位于WiFi天线2G频率耦合单元的一侧设有WiFi天线2G频率控制臂。本发明具有占用空间小、天线间影响小、通用性强的技术特点。

Description

一种新型组合天线及电子设备

技术领域

本发明属于天线技术领域，尤其涉及一种新型组合天线及电子设备。

背景技术

随着通信设备的不断发展，电子设备趋向于小型化、轻薄化、功能多样化，其中，天线技术成为电子设备组成的重要部分之一。

电子设备功能多样化使得天线的种类多样化，而小型化轻薄化又使得天线的安装空间受到限制，再加上电子设备的一些特殊部件会对天线的辐射造成影响，天线设定需要规避这些非净空区域，如此，对于天线本身而言，其设定空间大大限制，目前技术中，如移动通信设备中会利用设备的边缘等区域进行天线的设定，但是通过这种基于电子设备的边缘等结构进行天线设计的解决方案，本质上并没有显著改善天线本身的尺寸，电子设备的天线设定空间仍然严峻。

因此，如何解决有限空间内安装更多的天线并且能够很好的共存是当下需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的技术目的是提供一种新型组合天线及电子设备，具有占用空间小、天线间影响小、通用性强的技术特点。

为解决上述问题，本发明的技术方案为：

一种新型组合天线，包括：LTE天线本体、WiFi天线本体，天线本体上设有LTE天线接地单元、LTE天线馈电单元，LTE天线本体的一端为LTE天线中频辐射单元，LTE天线本体的另一端为LTE天线低频辐射单元，WiFi天线本体的一端为WiFi天线2G频率耦合单元，WiFi天线本体的另一端设有WiFi天线馈电单元和WiFi天线接地单元，WiFi天线本体的两端之间为WiFi天线5G频率辐射单元；其中，

WiFi天线2G频率耦合单元与LTE天线低频辐射单元部分重叠且间隔设置；LTE天线低频辐射单元位于WiFi天线2G频率耦合单元的一侧设有WiFi天线2G频率控制臂，WiFi天线2G频率控制臂的凹槽尺寸决定WiFi天线的2G谐振频率，WiFi天线2G频率耦合单元的重叠尺寸决定WiFi天线2G频率的谐振回波损耗深浅。

根据本发明一实施例，LTE天线低频辐射单元上还设有LTE天线低频控制臂、以及用以LTE天线低频频率切换的LTE天线低频控制开关，其中，LTE天线低频控制臂的凹槽尺寸决定LTE天线的低频频率，LTE天线低频控制开关设于LTE天线低频控制臂与WiFi天线2G频率控制臂之间。

根据本发明一实施例，LTE天线低频控制开关设有可切换的多个连接端口，多个连接端口用于连接不同的电容或电感元件。

根据本发明一实施例，WiFi天线5G频率辐射单元中间还开设有WiFi天线5G频率控制臂，WiFi天线5G频率控制臂的开缝尺寸决定WiFi天线的5G频率。

一种电子设备，包括上述任意一项实施例所述的新型组合天线。

本发明与现有技术相比具有以下的优点和积极效果：

本发明将LTE天线的部分辐射区域作为WiFi天线的一部分，具体通过WiFi天线2G频率耦合单元与LTE天线低频辐射单元部分重叠且间隔设置，进而可实现WiFi天线2G频率的耦合辐射，并且天线设计时可调节LTE天线来控制WiFi天线频率，具体通过开设的WiFi天线2G频率控制臂的凹槽尺寸来控制LTE天线低频辐射单元的WiFi天线的2G谐振频率，通过WiFi天线2G频率耦合单元的重叠尺寸来控制WiFi天线2G频率的谐振回波损耗深浅，如此，在LTE天线的空间尺寸内包含了WiFi天线，减少了两种天线一起的占用空间，并且天线设计时基于LTE天线调整WiFi天线，减小了两者天线间的影响，能够保证两种天线很好的共存；

本发明通过开槽开缝的方式设置LTE天线低频控制臂、LTE天线低频控制臂、LTE天线低频控制开关，可在天线设计时进行LTE天线低频频率、WiFi天线5G频率的控制以及LTE天线低频频率切换，满足在整体天线结构不同情况下天线设计调整的要求，提高了天线的通用性。

附图说明

图1为本发明的一种新型组合天线的结构示意图；

图2为本发明的一种新型组合天线的LTE天线回波损耗图；

图3为本发明的一种新型组合天线的LTE天线效率图；

图4为本发明的一种新型组合天线的WiFi天线回波损耗图

图5为本发明的一种新型组合天线的WiFi天线效率图。

附图标记说明：

1-LTE天线本体；11-LTE天线接地单元；12-LTE天线馈电单元；13-LTE天线中频辐射单元；14-LTE天线低频辐射单元；15-WiFi天线2G频率控制臂；16-LTE天线低频控制臂；17-LTE天线低频控制开关；2-WiFi天线本体；21-WiFi天线2G频率耦合单元；22-WiFi天线接地单元；23-WiFi天线馈电单元；24-WiFi天线5G频率辐射单元。

具体实施方式

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，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。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获得其他的附图，并获得其他的实施方式。

为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。

以下结合附图和具体实施例对本发明提出的一种新型组合天线及电子设备作进一步详细说明。

参看图1，本申请提供了一种新型组合天线，包括：LTE天线本体1、WiFi天线本体2，天线本体上设有LTE天线接地单元11、LTE天线馈电单元12，LTE天线本体1的一端为LTE天线中频辐射单元13，LTE天线本体1的另一端为LTE天线低频辐射单元14，WiFi天线本体2的一端为WiFi天线2G频率耦合单元21，WiFi天线本体2的另一端设有WiFi天线馈电单元23和WiFi天线接地单元22，WiFi天线本体2的两端之间为WiFi天线5G频率辐射单元24；其中，

WiFi天线2G频率耦合单元21与LTE天线低频辐射单元14部分重叠且间隔设置；LTE天线低频辐射单元14位于WiFi天线2G频率耦合单元21的一侧设有WiFi天线2G频率控制臂15，WiFi天线2G频率控制臂15的凹槽尺寸决定WiFi天线的2G谐振频率，WiFi天线2G频率耦合单元21的重叠尺寸决定WiFi天线2G频率的谐振回波损耗深浅。

现对本实施例进行详细说明：

本实施例的新型组合天线可设置于移动终端中，如手机、平板电脑、智能手表、智能电视等等，可实现LTE天线和WiFi天线的功能。

参看图1，本实施例的新型组合天线包括LTE天线部分和WiFi天线部分，LTE天线部分基于LTE天线本体1进行中低频的天线辐射，WiFi天线部分基于LTE天线本体1和WiFi天线本体2进行2G、5G频率的天线辐射。

其中，参看图1，LTE天线本体1的一端为LTE天线中频辐射单元13，LTE天线本体1的另一端为LTE天线低频辐射单元14，LTE天线本体1上设有LTE天线接地单元11、LTE天线馈电单元12、WiFi天线2G频率控制臂15、LTE天线低频控制臂16、LTE天线低频控制开关17；WiFi天线本体2的一端为WiFi天线2G频率耦合单元21，WiFi天线本体2的另一端设有WiFi天线馈电单元23和WiFi天线接地单元22，WiFi天线本体2的两端之间为WiFi天线5G频率辐射单元24，WiFi天线5G频率辐射单元24中间还开设有WiFi天线5G频率控制臂。LTE天线低频控制臂16、WiFi天线2G频率控制臂15、WiFi天线5G频率控制臂均为在天线本体上开槽或开缝。

具体地，如图1中所示，其中，图1中LTE天线中频辐射单元13的一端为前、LTE天线低频辐射单元14的一端为后，以此对本实施例的天线结构进行具体说明：本实施例的LTE天线本体1和WiFi天线本体2的形状尺寸包括但不限于如图1中所示的形状尺寸，如图1中的形状尺寸为实际中一种电子设备对应的天线形状尺寸；本实施例在LTE低频辐射单元的后部下方设置有WiFi天线2G频率控制臂15，LTE低频辐射单元前部下方设置有LTE天线低频控制臂16，LTE天线低频控制臂16与WiFi天线2G频率控制臂15之间设置有LTE天线低频控制开关17；LTE低频辐射单元与LTE天线中频辐射单元13相连，之间下部设置有LTE天线馈电单元12和LTE天线接地单元11，LTE低频辐射单元末端的正上方设置WiFi天线2G频率耦合单元21，LTE低频辐射单元和WiFi天线2G频率耦合单元21保持一定耦合距离，WiFi天线本体2的末端下方设置有WiFi天线馈电单元23和WiFi天线接地单元22，LTE低频辐射单元和WiFi天线馈电单元23及WiFi天线接地单元22不相连，WiFi天线馈电单元23及WiFi天线接地单元22与WiFi天线2G频率耦合单元21之前形成WiFi天线5G频率辐射单元24，中间开设有具有“O”型的WiFi天线5G频率控制臂。

参看图1，本实施例的LTE低频辐射单元通过LTE天线低频控制开关17，以不同的状态产生低频段谐振信号，LTE天线低频控制开关17设有可切换的多个连接端口，多个连接端口用于连接不同的电容或电感元件。参看图2及图3所示，为本实施例的LTE天线部分的性能测试结果图，当LTE天线低频控制开关17切换到不同连接端口(Tr1-Tr4)时，适配不同电容或者电感元件进行频率的变换，在这种变换过程中也会对WiFi 2G部分造成影响，故优选地本实施例采用100nH电感为最优性能。在天线设计阶段，本实施例的LTE天线低频控制臂16在不影响LTE中频和WiFi天线的情况下对低频频率进行调整，LTE天线中频辐射单元13产生LTE天线中频频率。

参看图1，本实施例的WiFi天线2G频率耦合单元21与LTE低频辐射单元耦合产生WiFi天线2G频率，WiFi天线2G频率控制臂15控制WiFi2G谐振频率且在调整时不影响LTE天线谐振和WiFi 5G谐振，WiFi天线2G频率耦合单元21控制WiFi谐振回波损耗深浅；WiFi天线5G频率控制臂控制WiFi天线5G频率辐射单元24的谐振频率。参看图4和图5所示，为本实施例的WiFi天线部分的性能测试结果图，在天线设计阶段，WiFi天线5G频率控制臂通过开缝长短调节5G WiFi频率，WiFi天线2G频率耦合单元21长短(耦合重叠尺寸)调节影响2G频率谐振深浅。

本实施例将LTE天线的部分辐射区域作为WiFi天线的一部分，具体通过WiFi天线2G频率耦合单元21与LTE天线低频辐射单元14部分重叠且间隔设置，进而可实现WiFi天线2G频率的耦合辐射，并且天线设计时可调节LTE天线来控制WiFi天线频率，具体通过开设的WiFi天线2G频率控制臂15的凹槽尺寸来控制LTE天线低频辐射单元14的WiFi天线的2G谐振频率，通过WiFi天线2G频率耦合单元21的重叠尺寸来控制WiFi天线2G频率的谐振回波损耗深浅，如此，在LTE天线的空间尺寸内包含了WiFi天线，减少了两种天线一起的占用空间，并且天线设计时基于LTE天线调整WiFi天线，减小了两者天线间的影响，能够保证两种天线很好的共存。

本实施例通过开槽开缝的方式设置LTE天线低频控制臂16、LTE天线低频控制臂16、LTE天线低频控制开关17，可在天线设计时进行LTE天线低频频率、WiFi天线5G频率的控制以及LTE天线低频频率切换，满足在整体天线结构不同情况下天线设计调整的要求，提高了天线的通用性。

此外，本申请还提供基于上述实施例的一种电子设备，该电子设备包括如上述实施例中的新型组合天线，该电子设备可以为手机、平板电脑、智能手表、智能电视等等，通过该新型组合天线进行信号通信，减小了电子设备的结构尺寸，达到了尺寸小型化、轻薄化的技术效果。

上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式。即使对本发明作出各种变化，倘若这些变化属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则仍落入在本发明的保护范围之中。

Claims (5)

1.一种新型组合天线，其特征在于，包括：LTE天线本体、WiFi天线本体，所述LTE天线本体上设有LTE天线接地单元、LTE天线馈电单元，所述LTE天线本体的一端为LTE天线中频辐射单元，所述LTE天线本体的另一端为LTE天线低频辐射单元，所述WiFi天线本体的一端为WiFi天线2G频率耦合单元，所述WiFi天线本体的另一端设有WiFi天线馈电单元和WiFi天线接地单元，所述WiFi天线本体的两端之间为WiFi天线5G频率辐射单元；其中，

所述WiFi天线2G频率耦合单元与所述LTE天线低频辐射单元空间上部分重叠且间隔设置；所述LTE天线低频辐射单元位于所述WiFi天线2G频率耦合单元的一侧设有WiFi天线2G频率控制臂，所述WiFi天线2G频率控制臂的凹槽尺寸决定WiFi天线的2G谐振频率，所述WiFi天线2G频率耦合单元的重叠尺寸决定WiFi天线2G频率的谐振回波损耗深浅。

2.根据权利要求1所述的新型组合天线，其特征在于，所述LTE天线低频辐射单元上还设有LTE天线低频控制臂、以及用以LTE天线低频频率切换的LTE天线低频控制开关，其中，所述LTE天线低频控制臂的凹槽尺寸决定LTE天线的低频频率，所述LTE天线低频控制开关设于所述LTE天线低频控制臂与所述WiFi天线2G频率控制臂之间。

3.根据权利要求2所述的新型组合天线，其特征在于，所述LTE天线低频控制开关设有可切换的多个连接端口，多个所述连接端口用于连接不同的电容或电感元件。

4.根据权利要求1所述的新型组合天线，其特征在于，所述WiFi天线5G频率辐射单元中间还开设有WiFi天线5G频率控制臂，所述WiFi天线5G频率控制臂的开缝尺寸决定所述WiFi天线的5G频率。

5.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1-4任意一项所述的新型组合天线。

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