CN111541051B - 天线及通信设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种天线及通信设备。所述天线包括第一辐射体、依次间隔的N个第二辐射体、及N个开关单元，所述第一辐射体具有馈电点，所述第一辐射体与相邻的第二辐射体之间通过一个开关单元相连，相邻的两个第二辐射体之间通过一个开关单元相连，每个开关单元均用于接收一个子控制信号，且在所述子控制信号的控制下导通或者断开，以形成N+1个工作天线，其中，所述工作天线包括第一辐射体，或者包括第一辐射体以及通过开关单元与所述第一辐射体电连接的至少一个第二辐射体，所述工作天线通过所述馈电点收发射频信号，并工作在预设频段，每个工作天线工作的预设频段不同，其中，N≥1且N为正整数。本申请的天线所工作的频段较多，通信效果较好。

Description

天线及通信设备

技术领域

本申请涉及通信技术领域，尤其涉及一种天线及通信设备。

背景技术

通信设备中通常设置有天线，以实现该通信设备与其他设备之间的数据交互。常见的通信设备有手机、用户终端设备(Customer Premises Equipment，CPE)等。为了实现较好的通信效果，所述通信设备通常需要工作在较多的频段，然而，传统的传统的通信设备可工作的频段较少，通信效果较差。

发明内容

为了解决传统技术中的通信设备可工作的频段少，通信效果差的问题，本申请提供了一种天线及包括所述天线的通信设备。

第一方面，本申请实施例提供一种天线，所述天线包括第一辐射体、依次间隔的N个第二辐射体、及N个开关单元，所述第一辐射体具有馈电点，所述第一辐射体与相邻的第二辐射体之间通过一个开关单元相连，相邻的两个第二辐射体之间通过一个开关单元相连，每个开关单元均用于接收一个子控制信号，且在所述子控制信号的控制下导通或者断开，以形成N+1个工作天线，其中，所述工作天线包括第一辐射体，或者包括第一辐射体以及通过开关单元与所述第一辐射体电连接的至少一个第二辐射体，所述工作天线通过所述馈电点收发射频信号，并工作在预设频段，每个工作天线工作的预设频段不同，其中，N≥1且N为正整数。

第二方面本申请实施例还提供了一种通信设备，其特征在于，所述通信设备包括如第一方面所述的天线。

本实施方式提供的天线可通过设置N个开关单元将第一辐射体及N个第二辐射体相连，通过控制所述N个开关单元的导通或者断开状态，即可形成不同的工作天线。因此，本实施方式提供的天线可工作在较多的频段。从而可以提升所述天线所应用的通信设备的通信效果。此外，本实施方式提供的天线通过N个开关单元将第一辐射体及N个第二辐射体相连，通过控制所述N个开关单元的导通或者断开状态，即可形成不同的工作天线，可使得所述工作天线与所工作的预设频段更匹配，可提升工作在预设频段时的工作效率。此外，本实施方式提供的天线的结构较为简单，成本较低。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请一些实施方式，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。

图1为本申请一实施方式提供的用户终端设备的应用环境示意图。

图2为本申请一实施方式提供的用户终端设备的立体示意图。

图3为本申请一实施方式提供的用户终端设备去掉壳体之后的示意图。

图4为本申请一实施方式提供的用户终端设备的电路框图。

图5为本申请另一实施方式提供的用户终端设备去掉壳体之后的示意图。

图6为本申请另一实施方式提供的用户终端设备的电路框图。

图7为本申请一实施方式提供的天线的示意图。

图8为图7中所示的天线的放大图。

图9为本申请另一实施方式提供的天线的示意图。

图10为本申请另一实施方式提供的天线的示意图。

图11为本申请又一实施方式提供的天线的示意图。

图12为本申请一实施方式中天线中第一电路板及第二电路板的连接示意图。

图13为本申请又一实施方式提供的天线的示意图。

图14为本申请又一实施方式提供的天线的示意图。

图15为本申请又一实施方式提供的天线的示意图。

图16为本申请一实施方式中天线中第一电路板及第二电路板的连接示意图。

图17为本申请一实施方式提供的通信设备的示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本文中提及“实施例”或“实施方式”意味着，结合实施例或实施方式描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

请参阅图1，图1为本申请一实施方式提供的用户终端设备的应用环境示意图。所述用户终端设备1(Customer Premises Equipment，CPE)也称为用户驻地设备，是具有通信功能的通信设备。所述用户终端设备1与基站3进行通信，接收基站3发出的第一网络信号，并将第一网络信号转换为第二网络信号。所述第二网络信号可供平板电脑、智能手机、笔记本电脑等终端设备5使用。其中，所述第一网络信号可以为但不限于为第五代移动通信技术(5th generation mobile networks，5G)信号，所述第二网络信号可以为但不仅限于为无线保真技术(Wireless Fidelity，WiFi)信号。CPE可大量应用于农村、城镇、医院、工厂、小区等未铺设有线网络的场合，CPE可接入的第一网络信号可以为无线网络信号，能够节省铺设有线网络的费用。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

请一并参阅图2、图3及图4，图2为本申请一实施方式提供的用户终端设备的立体示意图；图3为本申请一实施方式提供的用户终端设备去掉壳体之后的示意图；图4为本申请一实施方式提供的用户终端设备的电路框图。所述用户终端设备1包括外壳110，所述外壳110的形状可以但不仅限于为多面柱状筒，或者是圆柱筒。所述外壳110的材料可以为但不仅限于为塑料等绝缘材料。可以理解地，在其他实施方式中，所述用户终端设备1还可以不包括所述外壳110。

所述用户终端设备1包括第一天线120及信号转换器130。所述第一天线120及所述信号转换器130收容于所述外壳110之内。所述第一天线120用于接收第一网络信号，所述信号转换器130用于将所述第一天线120接收的第一网络信号转换为第二网络信号。在一种实施方式中，所述第一天线120可旋转以从不同方向接收第一网络信号。所述信号转换器130将所述第一天线120从不同方向接收到第一网络信号中信号最强的第一网络信号转换成第二网络信号。

所述第一天线120可以为但不仅限于为毫米波信号天线或者太赫兹信号天线。相应地，所述第一网络信号可以为但不仅限于为毫米波信号或者太赫兹信号。目前，在第五代移动通信技术(5th generation wireless systems，5G)中，根据3GPP TS 38.101协议的规定，5G新空口(new radio，NR)主要使用两段频率：FR1频段和FR2频段。其中，FR1频段的频率范围是450MHz～6GHz，又叫sub-6GHz频段；FR2频段的频率范围是24.25GHz～52.6GHz，属于毫米波(mm Wave)频段。3GPP Release 15版本规范了目前5G毫米波频段包括：n257(26.5～29.5GHz),n258(24.25～27.5GHz),n261(27.5～28.35GHz)和n260(37～40GHz)。毫米波或者太赫兹信号具有传输速度快等优点，然，毫米波或者太赫兹信号容易被外界物体遮挡。当第一天线120与基站3之间有物体遮挡时，则所述第一天线120接收到的第一网络信号的信号强度较弱，此时，若将信号强度较弱的第一网络信号转换为第二网络信号，则可能导致得到的第二网络信号的信号强度也较弱。

对于放置在一定位置的用户终端设备1而言，所述第一天线120各个方向的第一网络信号的信号强度不同。本实施方式中提供的用户终端设备1中的所述第一天线120可旋转，当所述第一天线120位于第一网络信号的信号强度最强的方向时，所述第一天线120停留在第一网络信号的信号强度最强的方向上。所述信号转换器130将第一天线120接收的信号最强的第一网络信号转换成第二网络信号。本实施方式中的用户终端设备1中的信号转换器130将信号最强的第一网络信号转换为第二网络信号从而保证了第二网络信号的信号强度，进而保证了利用所述第二网络信号通信时的通信质量。

在一种实施方式中，所述第一天线120可手动被旋转，或者是自动被旋转，只要满足所述第一天线120可被旋转即可。

请一并参阅图3及图5，图5为本申请另一实施方式提供的用户终端设备去掉壳体之后的示意图。所述用户终端设备1还包括第一电路板140、第三电路板150及至少一个传输线350。所述第一电路板140直接或间接固定于所述外壳110。所述第一电路板140也称为大板，所述第一电路板140上设置有导电线路，所述导电线路可以为但不仅限于传输控制信号、电源信号等的线路。所述第三电路板150也称为小板，所述第三电路板150电连接第一天线120，所述第三电路板150与所述第一天线120通常承载于可旋转件170。所述可旋转件170可绕转动轴转动，进而带动所述第一天线120及所述第三电路板150转动。所述至少一个传输线350电连接第一电路板140及第三电路板150，以用于所述第一电路板140及第三电路板150之间的信号传输。所述传输线350可以为但不仅限于为电缆(cable)线。

请一并参阅图5及图6，图6为本申请另一实施方式提供的用户终端设备的电路框图。在本实施方式中，所述用户终端设备1还包括多个第二天线210。所述多个第二天线210用于接收第三网络信号，所述信号转换器130还用于将所述第三网络信号转换成第四网络信号。所述第一天线120相较于所述第二天线210设置于所述用户终端设备1的顶部，所述多个第二天线210沿着所述用户终端设备1的周缘分布。所述用户终端设备1可包括但不仅限于包括8个第二天线210。可选地，两个第二天线210可组成天线组210a，且位于同于天线组210a的两个第二天线210设置在不同的基板上，所述基板可以为电路板，为了方便描述，所述基板命名为第二电路板160。所述第二天线210及所述第一天线120工作的频段不同。在本实施方式中以一个第二电路板160上设置两个第二天线210为例进行示意，在其他实施方式中，一个第二电路板160基板上也可设置多个第二天线210。

由于发射所述第三网络信号的基站3位置的不确定性，因此，所述第三网络信号传输的方向也存在不确定性。所述多个第二天线210的位置固定，不可旋转。本申请中通过将所述第二天线210沿着所述用户终端设备1的周缘分布，可检测到多个方向上的第三网络信号。进而可提高根据采集到的各个第三网络信号的信号强度判断信号最强的第三网络信号时的准确性。

在本实施方式中，将同一天线组210a中的多个第二天线210设置于不同的基板上，可使得同一天线组210a中的第二天线210所能接收的第三网络信号的范围较广。换而言之，同一天线组210a中的J个第二天线210设置于不同的基板上，使得所述同一天线组210a中的所述J个第二天线210所接收的第三网络信号的质量差异较大，当所述用户终端设备1中的处理器控制同一个天线组210a中的多个第二天线210之间切换时，第三网络信号的质量变化较大，从而有利于通过选择同一天线组210a中不同的第二天线210快速调整所述天线组210a所接收的第三网络信号的质量，进而有利于所述用户终端设备1工作在第三网络信号最大或者信号强度大于预设阈值的状态。

所述第二天线210可以为但不仅限于为sub-6G天线，相应地，所述第三网络信号可以为但不仅限于为sub-6G天线，所述第四网络信号可以为但不仅限于为WiFi信号。

所述多个第二天线210沿着所述用户终端设备1的周缘分布包括但不限于所述多个第二天线210直接或间接贴附于所述外壳110上；或者，所述第二天线210设置在所述用户终端设备1的外壳110内，且所述第二天线210不与所述外壳110接触。

在一实施方式中，所述第二天线210的数目为M个，所述信号转换器130用于根据所述第二天线210接收的第三网络信号的强度从M个第二天线210中选择N个第二天线210。当被选择的第二天线210的数目为N个时，被选择的N个第二天线210的信号强度的总和大于M个第二天线210中其余任意N个第二天线210接收的第三网络信号的强度的总和。其中，M和N均为正整数，举例而言，M等于但不仅限于为8，N等于但不仅限于为4，当M＝8，N＝4时，J＝2。

请参阅图7，图7为本申请一实施方式提供的天线的示意图。所述天线70可应用于但不仅限于应用于用户终端设备1中。在本实施例中以所述天线70应用于用户终端设备1中为例进行介绍。所述天线70可以为但不仅限于前面介绍的第二天线210。所述天线70包括第一辐射体710、依次间隔的N个第二辐射体720、及N个开关单元730。所述第一辐射体710具有馈电点711，所述第一辐射体710与相邻的第二辐射体720之间通过一个开关单元730相连，相邻的两个第二辐射体720之间通过一个开关单元730相连，每个开关单元730均用于接收一个子控制信号，且在所述子控制信号的控制下导通或者断开，以形成N+1个工作天线。其中，所述工作天线包括第一辐射体710，或者包括第一辐射体710以及通过开关单元730与所述第一辐射体710电连接的至少一个第二辐射体720。所述工作天线通过所述馈电点711收发射频信号，并工作在预设频段，每个工作天线工作的预设频段不同，其中，N≥1且N为正整数。

所述第一辐射体710可以为但不仅限于为导电贴片。所述第二辐射体可以为但不仅限于为导电贴片。所述第一辐射体710及所述第二辐射体710可设置于承载板上，所述承载板可以为但不仅限于为电路板。所述开关单元730包括至少一个开关。所述开关可以为但不仅限于为金属氧化物半导体晶体管类型的开关。需要说明的是，由于馈电点711设置在第一辐射体710上，因此，所述第一辐射体710及N个第二辐射体720形成工作天线时，并非所述第一天线70及N个第二天线210的任意组合都可以形成工作天线，而是所形成的工作天线中必须至少包括第一辐射体710。比如，所述工作天线包括第一辐射体710，或者，所述工作天线包括第一辐射体710以及与所述第一辐射体710电连接的至少一个第二辐射体720。当所述工作天线包括第一辐射体710以及与所述第一辐射体710电连接的至少一个第二辐射体720时，构成所述工作天线的所述至少一个第二辐射体720与所述第一辐射体710之间的路径导通，相应地，连接所述至少一个第二辐射体720与所述第一辐射体710的开关单元730导通。可以理解地，当所述工作天线不包括所有的第二天线210辐射体时，未构成所述工作天线的第二辐射体720与所述第一辐射体710之间的连接路径被断开，相应地，未构成所述工作天线的第二辐射体720与所述第一辐射体710之间的开关单元730断开。

本实施方式提供的天线70可通过设置N个开关单元730将第一辐射体710及N个第二辐射体720相连，通过控制所述N个开关单元730的导通或者断开状态，即可形成不同的工作天线。因此，本实施方式提供的天线70可工作在较多的频段。从而可以提升所述天线70所应用的通信设备10的通信效果。此外，本实施方式提供的天线70通过N个开关单元730将第一辐射体710及N个第二辐射体720相连，通过控制所述N个开关单元730的导通或者断开状态，即可形成不同的工作天线，可使得所述工作天线与所工作的预设频段更匹配，可提升工作在预设频段时的工作效率。此外，本实施方式提供的天线70的结构较为简单，成本较低。

此外，相较于在第一辐射体710及每个第二辐射体720上均设置馈电点711而言，本申请的天线70具有较少的馈电点711，相应地，在传输射频信号时，只需要一个传输线将所述射频信号传输至所述馈电点711即可，由此可见，本实施方式的天线70在传输射频信号至所述馈电点711时所需要的传输线的个数较少。

在本实施方式中，所述N个第二辐射体720依次通过开关单元730串联在一起，且所述N个第二辐射体720通过一个开关单元730与所述第一辐射体710串联。换而言之，所述第一天线70辐射体及所述N个第二天线210辐射体依次通过开关单元730串联。所述第一辐射体710设置于所述N个第二辐射体720的一侧，且所述馈电点711位于所述第一辐射体710背离所述N个第二辐射体720的一端。所述馈电点711的此种设置方式可使得形成的工作天线具有较长的长度，进而使得所述工作天线的工作频段相对较宽。

在本实施方式的示意中，以N＝2为例进行示意。为了方便描述，将这2个第二辐射体720分别命名为第二辐射体720a、及第二辐射体720b，将N个开关单元730分别命名为开关单元730a、及开关单元730b。所述第二辐射体720a的一端通过开关单元730a连接所述第一辐射体710，所述第二辐射体720b的一端通过开关单元730b连接所述第二辐射体720a的另一端。所述开关单元730a接收的子控制信号命名为子控制信号a，所述开关单元730b接收的子控制信号命名为子控制信号b。

当所述子控制信号a控制所述开关单元730a断开时，无论所述子控制信号b控制所述开关单元730b断开与否，所述第一辐射体710形成所述工作天线。为了方便描述，将所述第一辐射体710形成的所述工作天线命名为工作天线a。所述工作天线a工作在预设频段a。

当所述子控制信号a控制所述开关单元730a导通，且所述子控制信号b控制所述开关单元730b断开时，所述第一辐射体710与所述第二辐射体720a形成所述工作天线。为了方便描述，将所述第一辐射体710与所述第二辐射体720a形成的所述工作天线命名为工作天线b。所述工作天线b工作在预设频段b。

当所述子控制信号a控制所述开关单元730a导通，且所述子控制信号b控制所述开关单元730b导通时，所述第一辐射体710、所述第二辐射体720a及所述第二辐射体720b形成所述工作天线。为了方便描述，将所述第一辐射体710、所述第二辐射体720a及所述第二辐射体720b形成的所述工作天线命名为工作天线c。所述工作天线c工作在预设频段c。

举例而言，所述预设频段a为2100MHz～2600MHz，所述预设频段b为1700MHz～1900MHz，所述预设频段c为800MHz～900MHz。此时，所述预设频段a、所述预设频段b、所述预设频段c均属于sub-6GHz频段。由此可见，所述天线70可实现低频段通信和高频段通信。

由上述分析可知，所述天线70中的第一辐射体710及N个第二辐射体720在N个开关单元730的作用下可形成N+1个工作天线，可以使得所述天线70可工作在N+1个频段。需要说明的是，所述N+1个工作天线并不能同时工作，在一个时刻只能有一个工作天线在工作。

请参阅图8，图8为图7中所示的天线的放大图。所述第一辐射体710具有缺口712，以使得对于工作在预设频段的工作天线而言，所述工作天线的尺寸更紧凑。具体地，具有缺口712的所述第一辐射体710相较于不具有所述缺口712的第一辐射体710而言，所述缺口712的设置可改变所述射频信号的电流分布，进而使得具有缺口712的所述第一辐射体710的电长度大于不具有缺口712的第一辐射体710的电长度，因此，具有缺口712的第一辐射体710可工作的频段更宽。相应地，倘若工作在固定的频段，则，具有缺口712的第一辐射体710的尺寸更小，即，使得所述工作天线的尺寸更紧凑。在本实施方式中，所述第一辐射体710包括主体部713及连接于所述主体部713的延伸部714。在一实施方式中，所述延伸部714自所述主体部713的一侧凸出延伸出来，换而言之，所述第一辐射体710为一体结构。在一实施方式中，所述延伸部714与所述主体部713分体设置，且连接在一起。所述延伸部714可直接连接于所述主体部713，也可通过连接件间接连接于所述主体部713。在本实施方式中，所述延伸部714沿着方向D1延伸，所述主体部713在方向D2上的尺寸大于所述第一辐射体710在所述方向D2上的尺寸，其中，方向D2垂直于方向D1。所述缺口712形成在所述主体部713上，以使得所述缺口712容易制备出来。所述缺口712的形状可以为但不仅限于为正方形，长方形等。

在本实施方式中，所述主体部713包括连接部7131、第一子主体部7132、及第二子主体部7133。所述第一子主体部7132及所述第二子主体部7133分别连接于所述连接部7131的同一侧，且所述第一子主体部7132与所述第二子主体部7133间隔设置，以形成所述缺口712。所述延伸部714连接于所述连接部7131的一侧，且所述延伸部714与所述第一子主体部7132连接于所述连接部7131相对的两侧。所述馈电点711设置于所述连接部7131邻近所述第一子主体部7132的一端，以使得经由所述馈电点711馈入射频信号的电流在所述第一辐射体710上分布得较为均匀，进而提升所述工作天线工作的预设频段的带宽。可以理解地，本实施方式中所述第一辐射体710的形状并不构成对所述第一辐射体710形状的限制，在其他实施方式中，所述第一辐射体710的形状也可以为条状等形状。

请参阅图9，图9为本申请另一实施方式提供的天线的示意图。在本实施方式中，所述天线70还包括电压解调单元740，所述电压解调单元740用于接收调制信号，并根据所述调制信号的电压幅值产生第一控制信号，所述第一控制信号包括N个子控制信号。

所述调制信号的电压幅值的不同，则所述电压解调单元740产生的第一控制信号不同。所述第一控制信号不同，则所述第一控制信号中的N个子控制信号控制的所述N个开关单元730的断开及导通情况不同，进而形成不同的工作天线。继续以N＝2为例进行说明，当所述电压幅值为第一幅值时，所述第一控制信号中的2个子控制信号用于控制开关单元730a断开，并控制开关单元730b断开；当所述电压辐射为第二幅值时，所述第一控制信号中的2个子控制信号用于控制开关单元730a导通，并控制所述开关单元730b断开；当所述电压幅值为第三幅值时，所述第一控制信号中的2个子控制信号用于控制开关单元730a导通，且控制开关单元730b导通。举例而言，所述第一幅值为3.0V，所述第二幅值为3.1V，所述第三幅值为3.2V。

在本实施方式中，所述调制信号为直流电压信号，所述调制信号的电压幅值不同，则表征对所述N开关单元730进行不同的控制，进而形成不同的工作天线。此时，只需要一个调制信号即可选择出工作天线，所述调制信号可通过一个传输线传输至所述电压解调单元740，因此，传递所述调制信号时，传输线的数目较少。

请参阅图10，图10为本申请另一实施方式提供的天线的示意图。所述天线70还包括链路控制单元750、频率选择单元760、及电压调制单元770。所述链路控制单元750用于产生并传递频段信号，其中，所述频段信号中携带有预设频段的信息。所述频率选择单元760用于根据所述频段信号产生第二控制信号。所述电压调制单元770用于接收所述第二控制信号，并在所述第二控制信号的控制下输出所述调制信号，其中，所述第二控制信号用于调整所述调制信号的电压幅值。

所述链路控制单元750用于产生并传递频段信息，其中，所述频段信号中携带与预设频段的信息。继续以N＝2为例进行介绍，比如，所述频段信号中携带有需要工作在预设频段a、还是工作在预设频段b、还是工作在预设频段c等的信息。所述频率选择单元760根据所述频段信息产生不同的第二控制信号。比如，需要工作在预设频段a时，所述频率选择单元760根据所述频段信息产生第二控制信号a；当需要工作在预设频段b时，所述频率选择单元760根据所述频段信息产生第二控制信号b；当需要工作在预设频段c时，所述频率选择单元760根据所述频段信息产生第二控制信号c。所述电压调制单元770根据所述第二控制信号输出调制信号，当所述第二控制信号不同时，所述调制信号也不同。比如，当所述电压调制信号接收到第二控制信号a时，所述电压调制单元770产生调制信号a，其中，所述调制信号a的电压幅值为第一幅值；当所述电压调制信号接收到第二控制信号b时，所述电压调制单元770产生调制信号b，其中，所述调制信号b的电压幅值为第二幅值；当所述电压调制信号接收到第二控制信号c时，所述电压调制单元770产生调制信号c，其中，所述调制信号c的电压幅值为第三幅值。

可以理解地，所述频率选择单元760及所述电压调制单元770集成为一个芯片；或，所述频率选择单元760封装于一个芯片中，所述电压调制单元770封装于另一个芯片中。当所述频率选择单元760及所述电压调制单元770集成为一个芯片时，可节约所述芯片安装于电路板上的时间。当所述频率选择单元760封装于一个芯片中，所述电压调制单元770封装于另一个芯片中，因此，所述频率选择单元760及所述电压调制单元770封装成的两个芯片的体积相对较小，因此，这两个芯片安装于所述电路板上的位置较为灵活。

请一并参阅图11及图12，图11为本申请又一实施方式提供的天线的示意图；图12为本申请一实施方式中天线中第一电路板及第二电路板的连接示意图。在本实施方式中，所述天线70还包括链路控制单元750、频率选择单元760、及电压调制单元770。所述链路控制单元750用于产生并传递频段信号，其中，所述频段信号中携带有预设频段的信息。所述频率选择单元760用于根据所述频段信号产生第二控制信号。所述电压调制单元770用于接收所述第二控制信号，并在所述第二控制信号的控制下输出所述调制信号，其中，所述第二控制信号用于调整所述调制信号的电压幅值。所述链路控制单元750、所述频率选择单元760、及所述电压调制单元770请参阅前面描述，在此不再赘述。此外，所述天线70还包括射频单元780、第一传输线791、分离单元810。所述射频单元780用于产生所述射频信号。所述射频信号及所述调制信号被合成为合成信号，并经由所述第一传输线791传输至所述分离单元810。所述分离单元810用于将所述合成信号中的所述调制信号及所述射频信号分离出来，并将所述调制信号输出至所述电压解调单元740，且将所述射频信号输出至所述馈电点711。

所述射频信号的频率通常较高，通常为高频信号，比如，3MHz～X00GHz的信号，其中，X为正整数。而某些场景下，高频信号也可指3MHz～30MHz。所述调制信号通常为直流信号，所述调制信号与所述射频信号之间的差异较大，因此，所述调制信号及所述射频信号可以被合成为合成信号，且所述合成信号可较为方便得被分离成射频信号及调制信号。

所述第一传输线791可以为但不仅限于为电缆(cable)线。在一实施方式中，所述调制信号及所述射频信号可均来自于同一电路板，也可来自于不同的电路板。在本实施方式中，以所述调制信号及所述射频信号均来自于第一电路板140，经由所述分离单元810分离出来的调制信号及射频信号被传输至第二电路板160。在一实施方式中，所述分离单元810也可设置于第二电路板160上。

相较于传统技术中传输所述调制信号及所述射频信号均需要一个传输线而言，本实施方式中的天线70在传输调制信号及射频信号时，将所述调制信号及所述射频信号合成为合成信号并经由第一传输线791传输即可，且通过分离单元810将所述合成信号中的调制信号及射频信号进行分离。由此可见，本申请的天线70可完成调制信号及射频信号的传输，且相较于传统技术而言，减小了传输线的数量。

在本实施方式中，所述链路控制单元750、所述频率选择单元760、及所述电压调制单元770承载于第一电路板140，所述第一电路板140上设置有第一接口141，所述分离单元810、所述电压解调单元740、所述第一辐射体710、所述第二辐射体720及所述开关单元730承载于第二电路板160，所述第二电路板160上设置有第二接口161，所述第一传输线791扣合于所述第一接口141及所述第二接口161。

请参阅图13，图13为本申请又一实施方式提供的天线的示意图。在本实施方式中，所述天线70还包括隔离单元820，所述隔离单元820包括第一子隔离单元821、及第二子隔离单元822。所述第一子隔离单元821电连接于所述第一传输线791与所述射频单元780之间，所述第一子隔离单元821用于通过所述射频信号且隔离所述调制信号。所述第二子隔离单元822的一端电连接电连接所述电压调制单元770，所述第二子隔离单元822的另一端电连接所述第一传输线791与所述第一子隔离单元821的连接点，所述第二子隔离单元822用于通过所述调制信号且隔离所述射频信号。

在一实施方式中，所述第一子隔离单元821及所述第二子隔离单元822的输出端均电连接所述第一接口141，并通过所述第一接口141电连接所述第一传输线791。

所述隔离单元820用于隔离所述射频单元780产生的所述射频信号对所述电压调制单元770的影响，以避免所述射频信号传输至所述电压调制单元770；所述隔离单元820还用于隔离所述电压调制单元770产生的调制信号对所述射频信号的影响，以避免所述调制信号传输至所述射频单元780；以保证所述调制信号及所述射频信号被合成为合成信号。具体地，所述第一子隔离单元821的一端电连接于所述射频单元780的输出端，所述第一子隔离单元821的另一端电连接于所述第一传输线791的一端，所述第一子隔离单元821用于通过所述射频信号且隔离所述调制信号。所述第二子隔离单元822的一端电连接于所述电压调制单元770的输出端，所述第二子隔离单元822的另一端电连接所述第一传输线791与所述第一子隔离单元821的连接点，所述第二子隔离单元822用于通过所述调制信号且隔离所述射频信号。

在一实施方式中，所述第一子隔离单元821包括电容，所述电容具有通过交流信号而隔离直流信号的能力，因此，所述第一子隔离单元821可将所述射频单元780产生的射频信号输出至所述第一传输线791，而将所述电压调制单元770产生的调制信号隔离，以避免所述调制信号进入到所述射频单元780。所述第二子隔离单元822包括电感，而所述电感具有通过直流信号而隔离交流信号的能力，因此，所述第二子隔离单元822可将所述电压调制单元770产生的调制信号输出至所述第一传输线791，而将所述射频单元780产生的射频信号隔离，以避免所述射频信号进入到所述电压调制单元770。

此外，在一实施方式中，所述第一子隔离单元821还用于滤除所述射频信号中的杂波，所述第二子隔离单元822还用于滤除所述调制信号中的杂波。

请参阅一并单元图12及图14，图14为本申请又一实施方式提供的天线的示意图。在本实施方式中，所述分离单元810还包括第一子分离单元811及第二子分离单元812。所述第一子分离单元811用于接收所述合成信号，并将所述合成信号中的所述射频信号分离出来，所述第二子分离单元812用于接收所述合成信号，并将所述合成信号中的所述调制信号分离出来。

在一实施方式中，所述第一子分离单元811及所述第二子分离单元812均电连接所述第二接口161，并通过所述第二接口161电连接至所述第一传输线791，以接收所述合成信号。

所述第一子分离单元811包括电容，所述电容具有通过交流信号而隔离直流信号的能力，因此，所述合成信号中的所述射频信号可通过所述第一子分离单元811，而所述合成信号中的调制信号不可通过所述第一子分离单元811，由此，所述第一子分离单元811将所述射频信号分离出来。所述第一子分离单元811的输出端电连接馈电点711，以将分离出来的射频信输出至所述馈电点711。所述第二子分离单元812包括电感，所述电感具有通过直流信号而隔离交流信号的能力，因此，所述合成信号中的所述调制信号可通过所述第二子隔离单元822，而所述合成信号中的射频信号不可通过所述第二子隔离单元822，由此，所述第二分离子单元将所述调制信号分离出来。所述第二子分离单元812的输出端电连接所述电压解调单元740，以将分离出来的调制信号输出至所述电压解调单元740。

请参阅一并参阅图15及图16，图15为本申请又一实施方式提供的天线的示意图；图16为本申请一实施方式中天线中第一电路板及第二电路板的连接示意图。所述天线70还包括链路控制单元750、频率选择单元760、及电压调制单元770。所述链路控制单元750用于产生并传递频段信号，其中，所述频段信号中携带有预设频段的信息。所述频率选择单元760用于根据所述频段信号产生第二控制信号。所述电压调制单元770用于接收所述第二控制信号，并在所述第二控制信号的控制下输出所述调制信号，其中，所述第二控制信号用于调整所述调制信号的电压幅值。所述链路控制单元750、所述频率选择单元760、及所述电压调制单元770请参阅前面的描述，在此不再赘述。所述天线70还包括射频单元780、第一传输线791、及第二传输线792，所述射频单元780用于产生所述射频信号，所述射频信号经由所述第一传输线791传输至所述馈电点711，所述第二传输线792用于将所述调制信号传输至所述电压解调单元740。

所述第二传输线792可以为但不仅限于为电缆线。在本实施方式中，所述天线70包括第一传输线791及第二传输线792，所述射频单元780产生的所述射频信号经由所述第一传输线791传输至所述馈电点711，所述电压调制单元770产生的所述调制信号经由所述第二传输线792传输至所述电压解调单元740，因此，所述天线70无需隔离单元820及分离单元810，简化了所述天线70的电路。

在一实施方中，所述天线70包括第一连接器830及第二连接器840，所述第一传输线791的一端及所述第二传输线792的一端通过所述第一连接器830连接所述第一电路板140上的第一接口141。所述第一传输线791的另一端及所述第二传输线792的另一端通过所述所述第二连接器840连接所述第二电路板160上的第二接口161。

在本实施方式中，相较于第一传输线791的一端及第二传输线792的一端电连接至所述第一电路板140均采用单独的连接器，以及所述第一传输线791的另一端及所述第二传输线792的另一端电连接至所述第二电路板160均采用单独的连接器而言，本实施方式中的天线70通过将所述第一传输线791的一端及所述第二传输线792的一端采用共同的第一连接器830连接至所述第一电路板140的第一接口141，将所述第一传输线791的另一端及所述第二传输线792的另一端采用共同的第二连接器840连接至所述第二电路板160的第二接口161可减少连接器的数目，且可以节约将所述第一传输线791及所述第二传输线792连接到第一电路板140及所述第二电路板160上的时间。

可以理解地，在其他实施方式中，第一传输线791的一端及第二传输线792的一端电连接至所述第一电路板140均采用单独的连接器，以及所述第一传输线791的另一端及所述第二传输线792的另一端电连接至所述第二电路板160均采用单独的连接器。

结合前面任意实施方提供的天线70，在一实施方式中，所述电压调制单元770还用于输出供电电压，以给各个开关单元730供电。当所述电压调制单元770给各个开关单元730供电的完成之后，所述天线70中的其他单元开始工作。举例而言，当所述电压调制单元770输出的供电电压给各个开关单元730供电完成之后，所述链路控制单元750产生并传递频段信号，所述频率选择单元760根据所述频段信号会产生第二控制信号，所述电压解调单元740接收所述第二控制信号，并在所述第二控制信号的控制下输出所述调制信号，所述电压解调单元740接收所述调制信号，并感测到所述调制信号的电压幅值，根据所调制信号的电压幅值产生第一控制信号，以对所述开关单元730进行控制。

当所工作的预设频段需要发生变化时，所述第一控制信号控制所述N个开关单元730由当前的状态，根据所述需要工作的预设频段进行切换，以使得形成的工作天线满足工作在预设频段的要求。

请参阅图17，图17为本申请一实施方式提供的通信设备的示意图。所述通信设备10包括前面任意实施方式所述的天线70。所述通信设备10可以为手机、掌上电脑、以及前面所述的用户终端设备1等。

在本实施方式中，所述通信设备10还包括配置单元11，相应地，所述天线70还包括射频前端模块850。所述配置单元11也称为通信控制模块，用于产生配置信号，所述配置信号用于配置所述射频前端模块850中的工作参数。所述工作参数可以为从所述通信设备10中多个通信通道中选择哪个通信通道的信息。所述射频前端模块850作为所述天线70的一部分模块，用于在所述配置信号的配置下配合前面介绍的所述的天线70的各个部件的工作。

在本实施方式中，所述配置单元11还用于配置所述频段信息，并将所述频段信号输出至所述链路控制单元750。所述配置单元11可通过移动产业处理器接口(MobileIndustry Processor Interface，MIPI)或通用输入输出接口(General-purpose input/output，GPIO)连接所述链路控制单元750。可以理解地，当所述配置单元11通过所述移动产业处理器接口连接所述链路控制单元750时，所述配置单元11与所述移动产业处理器接口之间通过MIPI线连接；当所述配置单元11通过输入输出接口接所述链路控制单元750时，所述配置单元11与所述移动产业处理器接口之间通过GPIO线连接。在本实施方式中，以所述通信设备10包括配置单元11结合到图14中示意的天线中，但是并不应当理解为对本申请提供的通信设备10的限定。

本实施方式中通过所述配置单元11统一配置所述频段信息及所述配置信息，一方面提升了所述通信设备10的集成度，另外一方面可以提高所述天线70被配置成功而能够工作的概率。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型，这些改进和润饰也视为本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种天线，其特征在于，所述天线包括第一辐射体、依次间隔的N个第二辐射体、及N个开关单元，所述第一辐射体具有馈电点，所述第一辐射体与相邻的第二辐射体之间通过一个开关单元相连，相邻的两个第二辐射体之间通过一个开关单元相连，每个开关单元均用于接收一个子控制信号，且在所述子控制信号的控制下导通或者断开，以形成N+1个工作天线，其中，所述工作天线包括第一辐射体，或者包括第一辐射体以及通过开关单元与所述第一辐射体电连接的至少一个第二辐射体，所述工作天线通过所述馈电点收发射频信号，并工作在预设频段，每个工作天线工作的预设频段不同，所述N+1个工作天线不同时工作，以使得天线通过不同的所述工作天线工作在低频段通信和高频段通信，其中，N≥1且N为正整数，所述第一辐射体包含缺口与延伸部，所述延伸部连接所述缺口，以及沿着背离所述缺口的方向延伸并与所述第二辐射体连接，且所述馈电点设置于所述第一辐射体临近所述缺口的位置，自所述馈电点进入所述第一辐射体的射频信号通过所述缺口改变其电流分布并提高所述第一辐射体工作频宽。

2.如权利要求1所述的天线，其特征在于，所述天线还包括电压解调单元，所述电压解调单元用于接收调制信号，并根据所述调制信号的电压幅值产生第一控制信号，所述第一控制信号包括N个子控制信号。

3.如权利要求2所述的天线，其特征在于，所述天线还包括链路控制单元、频率选择单元、及电压调制单元，所述链路控制单元用于产生并传递频段信号，其中，所述频段信号中携带有预设频段的信息，所述频率选择单元用于根据所述频段信号产生第二控制信号，所述电压调制单元用于接收所述第二控制信号，并在所述第二控制信号的控制下输出所述调制信号，其中，所述第二控制信号用于调整所述调制信号的电压幅值。

4.如权利要求3所述的天线，其特征在于，所述频率选择单元及所述电压调制单元集成为一个芯片；或，所述频率选择单元封装于一个芯片中，所述电压调制单元封装于另一个芯片中。

5.如权利要求3所述的天线，其特征在于，所述天线还包括射频单元、第一传输线、分离单元，所述射频单元用于产生所述射频信号，所述射频信号及所述调制信号被合成为合成信号，并经由所述第一传输线传输至所述分离单元，所述分离单元用于将所述合成信号中的所述调制信号及所述射频信号分离出来，并将所述调制信号输出至所述电压解调单元，且将所述射频信号输出至所述馈电点。

6.如权利要求5所述的天线，其特征在于，所述链路控制单元、所述频率选择单元、及所述电压调制单元承载于第一电路板，所述第一电路板上设置有第一接口，所述分离单元、所述电压解调单元、所述第一辐射体、所述第二辐射体及所述开关单元承载于第二电路板，所述第二电路板上设置有第二接口，所述第一传输线扣合于所述第一接口及所述第二接口。

7.如权利要求5所述的天线，其特征在于，所述天线还包括隔离单元，所述隔离单元包括第一子隔离单元、及第二子隔离单元，所述第一子隔离单元电连接于所述第一传输线与所述射频单元之间，所述第一子隔离单元用于通过所述射频信号且隔离所述调制信号，所述第二子隔离单元的一端电连接所述电压调制单元，所述第二子隔离单元的另一端电连接所述第一传输线与所述第一子隔离单元的连接点，所述第二子隔离单元用于通过所述调制信号且隔离所述射频信号。

8.如权利要求5所述的天线，其特征在于，所述分离单元还包括第一子分离单元及第二子分离单元，所述第一子分离单元用于接收所述合成信号，并将所述合成信号中的所述射频信号分离出来，所述第二子分离单元用于接收所述合成信号，并将所述合成信号中的所述调制信号分离出来。

9.如权利要求3所述的天线，其特征在于，所述天线还包括射频单元、第一传输线、及第二传输线，所述射频单元用于产生所述射频信号，所述射频信号经由所述第一传输线传输至所述馈电点，所述第二传输线用于将所述调制信号传输至所述电压解调单元。

10.一种通信设备，其特征在于，所述通信设备包括如权利要求1-9任意一项所述的天线。

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