CN111613893A - 多频缝隙天线、终端设备及天线设计方法 - Google Patents

多频缝隙天线、终端设备及天线设计方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111613893A
CN111613893A CN202010525777.5A CN202010525777A CN111613893A CN 111613893 A CN111613893 A CN 111613893A CN 202010525777 A CN202010525777 A CN 202010525777A CN 111613893 A CN111613893 A CN 111613893A
Authority
CN
China
Prior art keywords
antenna
frequency
slot
slot antenna
capacitor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202010525777.5A
Other languages
English (en)
Inventor
赵安平
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Anhui Huami Information Technology Co Ltd
Original Assignee
Anhui Huami Information Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Anhui Huami Information Technology Co Ltd filed Critical Anhui Huami Information Technology Co Ltd
Priority to CN202010525777.5A priority Critical patent/CN111613893A/zh
Publication of CN111613893A publication Critical patent/CN111613893A/zh
Priority to PCT/CN2021/095552 priority patent/WO2021249170A1/zh
Priority to US17/950,691 priority patent/US20230008815A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/44—Details of, or arrangements associated with, antennas using equipment having another main function to serve additionally as an antenna, e.g. means for giving an antenna an aesthetic aspect
    • G—PHYSICS
    • G04—HOROLOGY
    • G04R—RADIO-CONTROLLED TIME-PIECES
    • G04R60/00—Constructional details
    • G04R60/06—Antennas attached to or integrated in clock or watch bodies
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12—Supports; Mounting means
    • H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/27—Adaptation for use in or on movable bodies
    • H01Q1/273—Adaptation for carrying or wearing by persons or animals
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/36—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/50—Structural association of antennas with earthing switches, lead-in devices or lightning protectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q13/00—Waveguide horns or mouths; Slot antennas; Leaky-waveguide antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
    • H01Q13/10—Resonant slot antennas
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q5/00—Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
    • H01Q5/10—Resonant antennas
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q5/00—Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
    • H01Q5/30—Arrangements for providing operation on different wavebands
    • H01Q5/307—Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way
    • H01Q5/314—Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way using frequency dependent circuits or components, e.g. trap circuits or capacitors
    • H01Q5/321—Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way using frequency dependent circuits or components, e.g. trap circuits or capacitors within a radiating element or between connected radiating elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q5/00—Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
    • H01Q5/50—Feeding or matching arrangements for broad-band or multi-band operation

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Support Of Aerials (AREA)
  • Waveguide Aerials (AREA)

Abstract

本公开涉及电子设备技术领域，具体提供了一种多频缝隙天线、终端设备及天线设计方法。天线应用于终端设备，终端设备包括金属壳体，天线包括：开设于金属壳体上的缝隙，在长度方向上，缝隙具有相对的第一端和第二端；馈电端子，横跨设于缝隙，且位于第一端和第二端之间；以及第一电容，设于缝隙，第一电容的两极分别对应连接于缝隙宽度方向的两侧；天线的工作频率包括多阶谐振频率，在长度方向上，第一电容位于多阶谐振频率的电压值均不为零的位置处。本公开的天线可提高缝隙天线的有效电长度，并且根据第一电容的位置的电容值可对缝隙天线的不同谐振频率进行调节，使得调节后的谐振频率落在所需要的频率范围内。

Description

多频缝隙天线、终端设备及天线设计方法
技术领域
本公开涉及电子设备技术领域，具体涉及一种多频缝隙天线、终端设备及天线设计方法。
背景技术
随着电子设备的发展，智能可穿戴设备所能实现的功能越来越多。以智能手表为例，其具有运动辅助、卫星定位、无线连接、通话等功能，而这些功能都需要依靠手表内置的天线来实现。
为了追求设备外观的美观和质感，越来越多的智能可穿戴设备采用全金属材质的外壳，同时利用缝隙天线来实现天线功能。缝隙天线是指在金属外壳上开设长条状的缝隙，通过横跨在缝隙上的馈电向外辐射电磁波。而为了满足天线工作频率要求，产生电磁波谐振的缝隙长度一般为第一阶谐振波长的1/2。对于可穿戴设备而言，其体积往往较小，缝隙天线的设计空间受限，难以满足较多频段的天线功能。
发明内容
为解决相关技术中缝隙天线占用空间较大的技术问题，本公开实施方式中提供了一种多频缝隙天线、终端设备及天线设计方法。
第一方面，本公开实施方式提供了一种多频缝隙天线，应用于终端设备，所述终端设备包括金属壳体，所述天线包括：
开设于所述金属壳体上的缝隙，在长度方向上，所述缝隙具有分别位于相对两侧的第一端和第二端；
馈电端子，横跨设于所述缝隙，且位于所述第一端和所述第二端之间；以及
第一电容，设于所述缝隙，所述第一电容的两极分别对应连接于所述缝隙宽度方向的两侧；所述天线的工作频率包括多阶谐振频率，在所述长度方向上，所述第一电容位于所述多阶谐振频率的电压值均不为零的位置处；所述第一电容用于将所述多阶谐振频率的任一阶谐振频率调整至目标谐振频率。
在一些实施方式中，所述馈电端子位于靠近所述第一端或者所述第二端的位置。
在一些实施方式中，所述多阶谐振频率包括第一谐振和第二谐振，所述第一谐振和所述第二谐振表示所述多阶谐振频率中的任意两个谐振频率；
所述第一谐振与其对应的第一原始谐振的频率差值为第一差值，所述第二谐振与其对应的第二原始谐振的频率差值为第二差值；
当所述第一差值大于所述第二差值时，所述第一电容位于所述第一谐振的电压值大于所述第二谐振的电压值的区域位置；
当所述第二差值大于所述第一差值时，所述第一电容位于所述第一谐振的电压值小于所述第二谐振的电压值的区域位置。
第二方面，本公开实施方式提供了一种终端设备，包括金属壳体、以及设于所述金属壳体上的第一缝隙天线和第二缝隙天线，所述第一缝隙天线或所述第二缝隙天线中至少之一为根据第一方面任一实施方式所述的多频缝隙天线。
在一些实施方式中，所述金属壳体包括底壳和边框，所述第一缝隙天线和所述第二缝隙天线设于所述边框上，且所述第一缝隙天线和所述第二缝隙天线的缝隙长度方向平行于所述底壳。
在一些实施方式中，所述第一缝隙天线和所述第二缝隙天线在所述边框上首尾相接设置。
在一些实施方式中，所述第一缝隙天线为全球定位系统GPS L1天线，所述第二缝隙天线为包括全球定位系统GPS L5天线和蓝牙天线的多频缝隙天线。
在一些实施方式中，所述终端设备为智能手表，所述边框的形状为以下之一：圆环形、矩形、圆角矩形或菱形。
第三方面，本公开实施方式提供了一种缝隙天线的设计方法，所述缝隙天线包括开设于金属导体上的第一缝隙，所述方法包括：
获取所述缝隙天线的原始谐振频率；
获取所述原始谐振频率与目标谐振频率的差异；
将第一电容设于所述第一缝隙中，所述第一电容的两极分别对应连接于所述第一缝隙宽度方向的两侧；且在所述第一缝隙的长度方向上，根据所述差异调节所述第一电容的位置；或者，根据所述差异调节所述第一电容的电容值；或者，根据所述差异调节所述第一电容的位置和电容值，以使得所述缝隙天线的工作频率等于所述目标谐振频率。
在一些实施方式中，所述缝隙天线为多频缝隙天线，其所述工作频率包括多阶谐振频率；
根据所述差异调节所述第一电容的位置，以使得所述缝隙天线的工作频率等于所述目标谐振频率，包括：
根据每一阶目标谐振频率与对应的原始谐振频率的差异，调节所述第一电容的位置，以使得所述缝隙天线的每一阶谐振频率等于所述目标谐振频率。
本公开实施方式提供的多频缝隙天线，应用于终端设备，终端设备包括金属壳体，天线包括开设于金属壳体上的缝隙，天线的工作频率包括多阶谐振频率，馈电端子设于缝隙中作为天线激发源，缝隙中还横跨设有第一电容，在长度方向上，第一电容位于多阶谐振频率的电压值均不为零的位置处。通过在电波电压分布不为零的位置设置电容，增加缝隙的有效电长度，即在相同工作频率下，天线所需的缝隙长度更短，减小天线结构占用空间。并且可通过调节第一电容的位置实现对多阶谐振的倍频关系调整，将原始的多阶谐振频率均调整至可利用的工作频率，利用一个天线结构即可实现多个频率的工作要求。而且在对多阶谐振频率进行调整时，通过调节第一电容在第一谐振和第二谐振的电压分布关系的区域位置，即可实现对第一谐振和第二谐振的频率调整。
本公开实施方式提供的多频缝隙天线，馈电端子位于靠近缝隙第一端或者第二端的位置，即馈电设于缝隙靠近其中一个接地端的位置，从而最有效地利用缝隙长度，并且便于对天线的回波损耗进行优化，提高天线性能。另外，当馈电端子位于靠近接地端时，可以使得天线激发出更多阶模式的谐振频率，便于对多频天线进行调整优化，比如对天线的各个模式的输入阻抗进行优化和调节。
本公开实施方式提供的终端设备，包括环形的金属壳体，金属壳体上环形设有第一缝隙天线和第二缝隙天线，两者至少之一为上述多频缝隙天线，从而可以增大缝隙天线的有效电长度，相同工作频率下，大大缩短了缝隙的长度，并且通过电容对多阶谐振的倍频调整，可利用一个天线结构实现多频天线，从而可在体积有限的可穿戴设备上增加更多的天线频率，例如在可穿戴设备上实现双频GPS定位天线、蓝牙、以及多频段的4G和5G天线等，而这在传统尺寸的智能手表上是无法实现的。以智能手表为例，智能手表的第一缝隙天线为GPS L1天线，第二缝隙天线为包括GPS L5和蓝牙天线的多频缝隙天线。利用本公开的缝隙天线，实现GPS L5的蓝牙的多频天线，从而在体积受限的智能手表上设计出原本不可能的双频GPS和蓝牙天线，丰富设备功能，提高用户体验。
本公开实施方式提供的缝隙天线的设计方法，包括获取缝隙天线在没有电容的情况下的原始谐振频率，将第一电容设于缝隙中，通过调整第一电容的位置和/或电容值，使得缝隙天线的工作频率等于目标谐振频率。从而在缝隙长度受限的情况下，可以利用电容实现更低频的天线结构，并且也可以利用电容调节多阶谐振之间的倍频关系，实现多频天线的优化设计。
附图说明
为了更清楚地说明本公开具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本公开的一些实施方式，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是根据本公开一些实施方式中天线结构的示意图。
图2是图1中天线结构工作谐振的电流和电压分布曲线图。
图3是第一电容分别位于A点和B点时天线的回波损耗曲线。
图4是不同电容值的第一电容分别位于A点处，天线的回波损耗曲线。
图5是根据本公开一个具体实施方式中天线结构的示意图。
图6是缝隙天线中跨接电容前后的回波损耗曲线。
图7是本公开实施方式中天线结构的效率曲线。
图8是根据本公开一个具体实施方式中智能手表的示意图。
图9是现有技术中智能手表的天线结构的结构示意图。
图10是缝隙天线的前三阶谐振的回波损耗曲线。
图11是缝隙天线的前三阶谐振的电流和电压分布曲线。
图12是电容跨接在A点时前三阶谐振的回波损耗曲线。
图13是电容跨接在B点时前三阶谐振的回波损耗曲线。
图14是电容跨接在C点时前三阶谐振的回波损耗曲线
图15是电容值固定的电容分别位于A、B、C点时天线的回波损耗曲线。
图16是图8中智能手表的天线结构的一个结构示例图。
图17是天线在没有跨接电容和跨接电容后的回波损耗曲线。
图18是天线之间的隔离度变化曲线。
图19是智能手表的天线结构的另一个结构示例图。
图20是智能手表的天线结构的又一个结构示例图。
图21是智能手表的天线结构的又一个结构示例图。
图22是智能手表的天线结构的又一个结构示例图。
图23是智能手表的天线结构的再一个结构示例图
具体实施方式
下面将结合附图对本公开的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本公开一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本公开中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本公开保护的范围。此外，下面所描述的本公开不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
缝隙天线是指在导体面上开设缝隙形成的天线，典型的缝隙形状为长条形，跨接在缝隙上的馈电作为天线的激发源。缝隙天线的工作原理类似于偶极子天线，一般缝隙的长度为天线的第一阶谐振频率波长的1/2，也即缝隙天线的缝隙长度L与天线工作频率波长λ之间具有如下关系：
Figure BDA0002533739800000061
式(1)中，C为光速，f为第一阶谐振频率。通过式(1)可以看到，缝隙的长度L与天线的工作频率f成反比，也即天线的工作频率越低，所需要的缝隙长度越长。
以GPS卫星定位天线的L1波段为例，其工作中心频率为1.575GHz，其在自由空间中的1/2波长大约为95mm，虽然可以通过在缝隙中填充注塑材料减小一定的波长，但是近百毫米的缝隙长度，依旧是大部分可穿戴设备难以接受的。
另外也要注意到，可穿戴设备为了实现与移动终端的连接，还必须具有一个蓝牙天线，甚至部分设备还具有4G LTE或5G等通信天线。因此，众多的天线使得可穿戴设备的天线设计更加困难，因此如何提高缝隙天线的有效电长度，减小缝隙的开孔长度，是一个亟待解决的技术问题。
第一方面中，为了解决上述技术问题，本公开实施方式提供了一种天线结构。该天线结构可适用于终端设备，终端设备可以是任何具有缝隙天线结构的设备，例如智能手机、智能手表、智能手环等。本公开实施方式的天线结构，旨在提高缝隙天线的有效电长度，从而减小缝隙的长度，因此在体积较小的终端设备上具有更优的效果，例如可穿戴设备等。但是，本公开的天线结构同样适用于其他任何具有缝隙天线的设备，也可以起到同样的效果，本公开对此不作限制。
在一些实施方式中，本公开的天线结构包括，开设于终端设备的金属壳体上的缝隙，在长度方向上，缝隙具有相对的第一端和第二端。馈电端子跨接与缝隙中，且位于第一端和第二端之间。第一电容同样跨设与缝隙，即第一电容的两极分别对应连接在缝隙宽度方向的两侧。在缝隙的长度方向上，第一电容位于天线结构的工作频率电波的电压值不为零的位置处。
本公开天线结构的核心发明构思在于：通过在缝隙天线中增加电容，从而在相同缝隙长度下，可以增加天线缝隙的有效电长度，降低天线的工作频率；也即，在实现同样工作频率的情况下，本公开的天线结构即可减小缝隙的长度。
为便于理解，在此首先对本公开方案进行定性的说明。缝隙天线谐振的产生本质上与谐振电路类似，在缝隙天线中跨接电容，相当于增加了谐振电路的电容值，从而相应降低了缝隙天线的谐振频率。谐振频率的降低，即等同于增加了缝隙天线的有效电长度，也即在相同谐振频率下，本公开的天线结构的缝隙长度可以更小。
下面结合图1所示的一个实施方式，对本公开天线结构是如何提高缝隙的有效长度的进行进一步的说明。为便于理解，在本实施方式中，天线结构以单频天线为例，即可利用频率仅为天线的第一阶谐振频率。
如图1所示，在本实施方式中，天线结构包括开设于金属壳体100上的缝隙200，缝隙的左右两个接地端分别为第一端201和第二端202。馈电端子300跨接于缝隙200中，作为天线的激发源。
在不设置第一电容400时，馈电端子300即可与缝隙200形成普通的缝隙天线。图2中示出了该缝隙天线的第一阶谐振频率的电压分布和电流分布示意图。由于缝隙200的长度L为第一阶谐振频率的1/2波长，所以缝隙天线的第一阶谐振的电流在缝隙200的两端达到最大，在缝隙200的中间位置电流值为零。电压分布则与电流分布相反，即电压在缝隙200的两端为零，而在缝隙200的中间位置电压达到最大。
根据电容的工作原理可知，当施加在电容两极的电压差值越大时，电容产生的效果越强。据此可知，若将第一电容400设于第一阶谐振的电压值为0的位置，将不会产生降频的效果。并且，第一电容400的位置应当满足：第一电容400的位置的电压值越强，天线向低频偏移的程度越大，也即天线的有效电长度越高。
继续参见图2，A点为缝隙200的中点，B点为缝隙200的四分点。可以看到，A点位置第一阶谐振电压值最高，B点电压值较A点低。下面示例中，将第一电容400分别设于A点和B点位置，来探究图1实施方式中的天线结构的有效电长度的变化。
图3中示出了第一电容400分别位于A点和B点时，天线的S参数(回波损耗)的变化曲线。通过图3可以看出，当在不同位置A点和B点施加相同的电容(0.6pF)时，在A点处的频率偏移效果比在B点处的偏移效果更好。由此也可印证上述规律，即：在电容值相同的情况下，第一电容400设置位置处的电压值越强，天线向低频偏移的程度越大，也即天线的有效电长度越高。
在此基础上，还可以进一步探究不同电容值对于天线性能的影响。图4中示出了不同电容值的第一电容400分别在A点处时，天线的S参数(回波损耗)的变化曲线。通过图4结果可以看到，第一电容400在同一位置(A点)的情况下，所施加的电容值越大，第一谐振频率向低频偏移的效果也越强。据此可知，在缝隙天线设计时，在缝隙长度不足的情况下，也可以施加大电容来提高缝隙天线的有效电长度。但是，需要注意的是，所施加的电容值的大小与天线的效率成反比，所以应当尽可能使用小的电容值，以保证天线性能。
通过上述示例，可以看到，在保证天线效率最大化(或者第一电容400的电容值一定)的情况下，第一电容400的位置越靠近工作谐振的电压值最大的位置，缝隙天线的有效电长度越大。例如在图1所示的实施方式中，第一电容400设置在中点位置时，天线向低频偏移的效果最好。
仍以图1实施方式为例，根据上述，在进行天线结构设计时，就可以考虑两个思路：
1)在缝隙200长度一定的情况下，可以通过调整第一电容400在缝隙中的位置，使得天线结构的工作频率向低频漂移，从而在不改变缝隙200长度的情况下，将天线结构的频率降低至目标频率。而且当电容的位置固定后，所用第一电容的容值越大，天线结构的频率降低的效果越强，在下文中会对原理进行详述。
2)始终将第一电容400设于缝隙200的中点处，可以通过调整缝隙200的长度L，使得天线结构的频率等于目标频率。此时，缝隙200的长度即为该目标频率下的最短缝隙长度，从而减小天线的占用空间。
下面结合一个具体的可穿戴设备示例，来进一步说明本公开天线结构的设计思路。
可穿戴设备以全金属外壳的智能手环为例，智能手环主要用于生理参数监测和运动辅助，为实现与手机的连接，手环中必须包括一个蓝牙天线，为了实现运动轨迹检测，手环中一般还包括一个卫星定位天线。本实施方式中，以智能手环包括蓝牙天线(2.4GHz)和GPS卫星定位天线(1.575GHz)为例进行说明。
如图5所示，图5中示出了智能手环的金属壳体10，金属壳体10包括水平设置的底壳以及垂直于底壳且环绕底壳边缘一周设置的边框，在本公开实施方式中，缝隙天线设置在边框上。对于手环而言，其下方表面需要设置心率窗，而两个宽度边用于连接金属腕带，金属腕带会对天线形成屏蔽，因此手环的蓝牙天线11和卫星定位天线12仅能在金属外壳10的两个长边上设置。以常规手环为例，金属壳体10的长度约为58mm，宽度约为20mm。
在对蓝牙天线和卫星定位天线进行设计时，由于手环长度尺寸为58mm。考虑到结构强度和内部器件摆放，所能开设缝隙的最大长度L＝50mm。通过前述可知，卫星定位天线(1.575GHz)第一阶谐振频率的1/2波长约为95mm。虽然通过在缝隙中填充纳米注塑材料(介电常数为3.0)可以增加缝隙的有效长度，但是依然不能满足卫星定位天线的工作频率要求。
图6中示出了在缝隙中跨接电容前后的手环天线的回波损耗曲线图。可以看到，在没有在缝隙中施加电容的情况下，天线的谐振频率在2.16GHz，这显然不能满足GPS天线的需求。但是当在缝隙的中部施加了一个0.9pF的电容后，天线的谐振频率下移到GPS卫星定位天线的1.575GHz，满足卫星定位天线的设计需求。从上述两个频率可以算出，当0.9pF的电容被使用时，缝隙的长度等价于被延长了37％左右，大大增加了缝隙的有效长度。
图7中示出了该GPS卫星定位天线12的效率曲线，在GPS的工作频率上天线的效率大于20％，可以满足对GPS卫星定位天线性能的要求。从上面的结果中可以看出，通过在全金属手环的金属壳体10上开有缝隙并在该缝隙中施加电容，可以使得本实施方式的全金属手环的GPS卫星定位天线设计成为可能。此外，仿真结果表明，在手环被戴在手臂的情况下，GPS卫星定位天线的辐射效率仍然优于12％，这也就是说本案提出的天线结构在实际使用时也具有良好的天线性能。
上述针对卫星定位天线12的设计进行了详细说明，而蓝牙天线11同样也可以采用上述天线结构来减小缝隙长度。当然，由于蓝牙天线11的工作频率较高，所以蓝牙天线11的缝隙长度远小于卫星定位天线12，因此，蓝牙天线也可以不采用上述的天线结构，直接在手环壳体的侧边空间同样可以设计出来。本公开对此不作限制。
通过上述可知，本公开实施方式的天线结构，大大提高了缝隙天线的有效电长度，减小天线结构的缝隙长度，使得在体积较小的全金属终端设备中，多天线的设计成为可能，丰富设备性能。
在对本公开实施方式中的天线结构的原理理解之后，可以在此发明构思的基础上，进一步来实现多频天线的设计。
基于缝隙天线的原理可知，当通过馈电端子为缝隙天线馈电后，该缝隙天线内可产生多阶的谐振频率，多阶谐振频率之间具有倍频的关系。对于单频天线来说，其可利用的往往只是多阶谐振中的第一阶谐振模式(基模)。而本公开所述的“多频天线”是指，对于同一个天线结构，可同时利用其多个谐振频率。例如对于同一个缝隙天线，其第一阶谐振频率若为1.176GHz，第二阶谐振频率若为2.4GHz，则该缝隙天线即可同时作为GPS卫星定位的L5天线和蓝牙天线，大大简化设备的天线结构。
但是，根据前述可知，缝隙天线的多阶谐振之间具有倍频的关系，而大多数情况下，无法直接利用多阶谐振频率。例如缝隙天线的倍频关系为奇数倍时，假设第一阶谐振频率为1.176GHz，第二阶谐振频率则达到了3.5GHz，已经超过了可用频段。
基于此，本公开实施方式在前述原理的基础上，进一步利用在缝隙天线中跨接电容，实现多频天线的设计，这将使得原本无法在较小体积设备上实现的天线结构成为可能。
首先，值得说明的是，缝隙天线是由缝隙两端的接地点和缝隙中间的馈电端子组成的，理论上馈电端子位于两个接地点之间的任何位置均可以实现天线功能，但是相关技术中馈电端子一般设置于靠近其中一个接地点的位置。这是因为，当馈电端子位于靠近一侧接地点的位置时，可以最有效地利用缝隙长度，并且便于对天线的回波损耗进行优化，提高天线性能。
本案发明人对此进一步研究之后发现，馈电端子在缝隙中的位置还会影响天线的多阶谐振，这是因为，对于天线的多阶谐振频率，馈电端子位置处的电流分布均不为零。若馈电端子位于缝隙天线的中部，则只能激发出奇数倍的谐振频率。而若馈电端子位于靠近一侧接地端的位置，则可以激发出更多阶的谐振频率，并且保证前几阶倍频的谐振频率均存在，便于对多频天线前两阶或者前三阶谐振频率进行调整优化。因此，在本公开下述的实施方式中，天线结构仍以图1所示，馈电端子300设于靠近缝隙200第一端201或者第二端202的位置处。
为便于直观的理解本公开方案，下面结合一个具体的实施方式对本公开方案进行说明。在本实施方式中，终端设备以全金属壳体的智能手表为例。
图8中示出了一种全金属外壳的智能手表，全金属外壳是指手表的边框和底壳为一体式连接的金属，金属的外壳会对天线辐射形成屏蔽。为了实现全金属外壳的天线结构，在手表的金属外壳中开设有一圈环形的缝隙804，即将金属外壳分成了独立的金属中框801和金属面框802，金属中框801和金属面框802之间的环形缝隙804即作为天线结构的缝隙，通过纳米填充材料实现密封成型。智能手表的多个天线，可在缝隙804的位置依次首尾相接进行设置，即，多个缝隙天线分别利用不同弧长的缝隙来实现其天线结构，由此可知，智能手表可用于形成天线的最大空间，即为平行于底壳的缝隙804的整个圆周弧长空间，多个天线的缝隙开孔在缝隙804位置首尾相接设置。需要说明的是，本公开所述的“首尾相接”是指当存在多个天线时，多个天线在缝隙804圆周方向上依次设置，在实际实施中，可根据天线性能来具体设置天线开孔的长度，可以利用缝隙804的整个圆周，也可以只利用缝隙804的部分圆周弧长，本领域技术人员对此应当理解。金属面框802指设置手表屏幕803外周的环形金属框。
智能手表一般包括蓝牙天线和GPS卫星定位天线，蓝牙天线的中心工作频率为2.44GHz，GPS卫星定位天线的民用频段包括L1频段和L5频段，L1中心频率为1.575GHz，L5中心频率为1.176GHz。通过计算可知，蓝牙天线的在自由空间的1/2波长约为60mm，GPS卫星定位天线的L1波在自由空间的1/2波长约为95mm。而对于典型的智能手表来说，其外壳的直径不会超过50mm，在通过在缝隙填充介质材料的情况下，可以利用整个圆周空间恰好将蓝牙天线和GPS的L1天线做出来。
如图9所示，相关技术中，手表的天线结构可参照图中所示，在整个环形缝隙中，利用两个接地点地1、地2将缝隙划分为左侧的蓝牙天线和右侧的GPS L1天线。即，“地1—馈1—地2”圆弧段作为蓝牙天线，“地2—馈2—地1”圆弧段作为GPS L1天线。
可以看到，相关技术中，手表的外壳空间仅能实现蓝牙天线和GPS L1天线，没有空间来实现双频GPS天线。GPS卫星定位天线民用频段包括L1和L5，由于L1频段的卫星覆盖率较大，所以通常采用L1作为基础的GPS工作频段，单频GPS天线即为仅支持L1频段的天线。而双频GPS是指同时支持L1和L5频段，L1频段作为基础频段，而L5作为辅助L1的频段使用，从而可以消除电离层的误差，大大提高定位精度。
通过前述计算可知，若想在图8所示中的智能手表上同时设计出蓝牙天线、GPS L1天线和GPS L5天线，则需要将手表的直径增加80％以上，这对于手表而言显然是不可能的。
正是基于上述的问题，本公开实施方式中通过前述的发明构思，可以在不增加手表尺寸(甚至更小的手表尺寸)上同时设计出蓝牙天线和双频GPS天线。
本公开实施方式的主要发明构思在于：利用在缝隙天线中跨接电容，来调节多阶谐振的频率，使得同一个缝隙天线的第一阶谐振频率和第二阶谐振频率均为可用的频率。例如利用同一个缝隙天线实现GPS L5和蓝牙天线。下面对本公开实施方式的原理进行说明。
首先，定义一个缝隙长度为L的参考天线，参考天线为普通缝隙天线，其结构可参见图1所示，但是缝隙中不跨接电容。由于本实施方式中，馈电端子靠近一侧接地点，因此该参考天线产生的谐振频率为如下规律：天线的缝隙长度为天线的第一阶谐振频率f0的1/2波长；而且该缝隙天线的第二阶和第三阶谐振的工作频率分别大约为2f0和3f0。也即，天线的谐振有倍频的特性。图10中示出了参考天线的前三阶谐振的回波损耗曲线。图11中示出了参考天线的前三阶谐振的电流和电压分布曲线。
参照图11所示的电压电流分布可知，在相同的缝隙长度位置，电流最小处的电压最大，反之亦然。基于前述的发明构思，为了对参考天线的原始谐振进行调节，将在缝隙内部跨接电容。为了更好地理解缝隙天线的谐振频率是如何根据电容的位置进行调节的，分别将电容设置在图11所示的A点、B点和C点。A点为参考天线的第一阶谐振频率的电流值为零(也即电压值最大)的位置；C点为参考天线的第二阶谐振靠近右侧的电流零点(也即电压最大)的位置；B点为AC的中点位置。
图12至图14示出了分别将不同电容值的电容分别设于A、B、C三点时天线的回波损耗曲线。从图12可以看出，当电容被设置在A点时，天线的第一阶谐振和第三阶谐振随着不同的电容值有非常明显的向低频偏移，但是第二阶谐振向低频偏移的变化却不明显。
结合图11可以看到，在A点处，天线的第一阶和第三阶谐振的电压值最大，而第二阶谐振的电压值为零。根据前述的电容对于谐振频率的影响规律可知，电压值越大电容的效果越强，相应的谐振频率向低频偏移的效果也就越明显，也就解释了图11结果的原理。比如第三阶谐振频率从没有电容的4.28GHz变化为3.20GHz(电容值0.3pF)和2.76GHz(电容值0.6pF)，而第二阶谐振频率随着电容值变化所产生的频率变化不大，始终约为2.86GHz。
对比图13和图14结果，当电容被设于B点时，天线的第一阶谐振和第二阶谐振向低频偏移比例差异不大，但是当电容被设于C点时，天线的第一阶谐振向低频偏移的幅度明显小于第二阶谐振的偏移幅度。此结果同样可以利用电容两端施加的电压差异来解释：如图11所示，当电容在C点时，电容对天线的第二阶谐振的影响大于对第一阶谐振的影响。同理，通过图11中B点的电压值，可以解释图13中的结果，也即电容对第一阶谐振和第二阶谐振的调节程度或比例是差不多相同的。
为了更好的理解图12至14的结果，图15中示出了当电容值不变(0.3pF)且电容分别位于A、B、C点的时，第一阶谐振和第二阶谐振的回波损耗曲线。从图15结果可以看出，第二阶谐振的频率向低频偏移有如下的规律：当电容位于A点时频率偏移的比例最小，当电容在B点时频率的偏移比例次之，当电容在C点时频率偏移比例最大。这是因为电容的位置从A到C的变化过程中，天线的第二谐振的电压值一直是增加的。
值得说明的是，通过图12至图14的结果可知，电容的电容值大小也会影响天线向低频偏移的结果比例，但是电容的电容值越大对天线的效率影响也越大，因此应当选择尽可能小的电容，以保证天线效率。
上述对于电容位置对多阶谐振的频率调节规律的探究，即可作为本公开对具有倍频关系的第一和第二阶谐振，调节到非倍频关系的两个目标谐振的指导。
具体来说，以图8、图9所示的智能手表为例，在原有的天线结构中设计双频GPS卫星定位天线的思路是：通过在原有的蓝牙天线中跨接电容，并且利用上述规律合理调整电容的位置，从而使得天线的第一阶谐振频率约为GPS L5天线的1.176GHz，而第二阶谐振频率约为蓝牙天线的2.4GHz，结合原有的GPS L1天线，即可在体积受限的手表壳体空间上设计出双频GPS卫星定位天线。
在一个示例中，本公开实施方式中智能手表的天线设计如图16所示。在本示例中，位于左侧较短的弧长即为GPS L1天线，即“地1—馈1—电容1—地2”形成的缝隙天线作为GPS L1天线，其中心谐振频率为1.575GHz。而位于右侧较长的弧长即为GPS L5和蓝牙天线，即“地2—馈2—电容2—地1”形成的缝隙天线作为GPS L5和蓝牙天线，其第一阶谐振频率为1.176GHz，第二阶谐振频率为2.4GHz。
值得说明的是，在本示例中，对于GPS L1天线，同样在缝隙中跨接有电容1，从而减小了GPS L1天线的缝隙长度，并且电容1的位置优选为天线谐振电压值最大的位置，其原理参见前述即可，不再赘述。
而对于GPS L5和蓝牙天线，其缝隙中跨接电容2的作用不仅仅是利用电容2来增加缝隙有效长度，还需要合理调节电容2的位置，使得具有倍频关系的第一阶谐振和第二阶谐振的频率均为可用的目标频率。下面结合图17对如何调节电容2的位置进行说明。
图17示出了手表天线在没有跨接电容和跨接电容1、2时的天线回波损耗曲线。从图17结果可以看出，在没有跨接任何电容时，特别是左侧较短弧长的天线的第一阶谐振频率为2.1GHz(见虚线S11)，而右侧较长弧长的天线的第一阶谐振和第二阶谐振频率分别为1.408GHz和2.821GHz(见虚线S22)。显然，两个不同弧长产生的缝隙天线的谐振都远比其目标谐振频率大，通过施加电容1(0.65pF)和电容2(0.68pF)，即可以把该天线调节到GPS L1(见实线S11)、GPS L5和蓝牙BT(见实线S22)天线的谐振频率上。
对于左侧弧长较短的天线，利用电容1对其调谐的目标只有一个工作频率为1.575GHz的GPS L1天线，因此结合前述原理可知，电容1的位置可优选为该天线第一阶谐振的电流零点或电压最大的位置，也即缝隙长度的中点位置。
而对于电容2位置的调节，通过上述原理指导，在天线设计时可以参照以下规律：计算天线的第一阶谐振的原始频率与目标频率的第一差值，计算第二阶谐振的原始频率与目标频率的第二差值，比较第一差值和第二差值。若是第一差值大于第二差值，则表示第一阶谐振的调频幅度较大，电容位置应当位于第一阶谐振电压值大于第二阶谐振的区域位置。若相反，第二超值大于第一差值，则表示第二阶谐振的调频幅度较大，电容位置应当位于第二阶谐振电压值大于第一阶谐振的区域位置。比如在本示例中，第二阶谐振的调频幅度较大，可将电容2在BC之间的位置进行调节。
图18示出了上述智能手表天线结构之间的隔离度(S21)变化曲线。从图18可以看出，两个缝隙天线之间的隔离度优于-14.5dB。如此好的隔离度说明两个天线可以进行相对独立的调试和优化，也即当某一个缝隙天线中使用的电容变化时，对另外一个缝隙天线的谐振产生的影响可以忽略不计。由此，本公开的天线结构能够独立调节和优化两个缝隙天线，此外，在公开的实施方式中，通过电容1和电容2的使用，等价于把手表的直径减少53％左右，使得手表尺寸上设计双频GPS卫星定位天线成为可能。
上述示例仅用于对本公开天线结构及其设计方法进行解释和说明，并不用于限制本公开，在上述示例的基础上，本公开智能手表的天线结构还可以有其他可替代的实施方式。
在一个替代示例中，如图19所示，馈电端子的位置也可以根据设计需求进行位置调整，例如本示例相对于图16示例，将两个馈电端子馈1、馈2设于靠近的位置，同样可以实现上述方案，天线的形成没有差异，本领域技术人员可以根据需求进行设置。
在另一个替代示例中，如图20所示，可以看到GPS L1天线中并未设置电容，通过上述可知，由于GPS L1天线仅为单频天线，电容的作用主要为增加缝隙的有效电长度，因此，在手表尺寸允许的情况下，GPS L1天线可以采用普通的缝隙天线，无需跨设电容。
在另一个替代示例中，如图21所示，可以看到GPS L1天线中跨接有电容1，而GPSL5和蓝牙天线缝隙中并未跨接电容。这是考虑到GPS L5天线的工作频率1.176GHz与蓝牙天线的工作频率2.4GHz较为接近倍频关系，因此在某些特殊尺寸的缝隙天线、或者对天线精度要求不高的天线中，可以在不跨接电容的情况下，利用天线的前两阶谐振实现GPS L5和蓝牙功能。值得特别说明的是，在本示例中，若在GPS L1天线中不跨接电容1，则GPS L1天线的缝隙长度已经占据手表大部分空间，不会再有空间设置缝隙长度更长的GPS L5天线，因此相关技术中的全金属手表中，在不采用本公开天线结构的情况下，依旧无法在全金属手表中设计出双频GPS天线。
在又一个替代示例中，如图22所示，其与图16示例的区别在于，两个缝隙天线利用同一个馈电点进行辐射，其整体构思与图16示例相同，仅仅在于减少馈电点的数量，优化内部电路结构。
在另一个替代示例中，如图23所示，与图16示例的区别在于，在手表尺寸允许的情况下，可通过增加接地点的数量，使得两个缝隙天线具有更好的隔离度。也即，“地3—馈1—电容1—地2”形成缝隙天线作为GPS L1天线，而“地4—馈2—电容2—地1”形成的缝隙天线作为GPS L5和蓝牙天线。
上述对本公开实施方式中的手表天线结构进行了说明，在上述公开的基础上，本领域技术人员应当同样可以理解以下几点：
1)本公开的天线结构不局限于智能手表，还可以是其他任何适于实施的全金属壳体的终端设备，例如手机、手环等，对此不再枚举。
2)本公开的天线结构也不局限于上述的天线类型，其可适用于任何类型的缝隙天线，例如4G LTE天线、5G天线等，本公开对此不作限制。
3)多频天线结构也不仅仅局限于上述的GPS L5和蓝牙天线，其他任何具有高低频关系的天线，理论上均可以采用本公开的天线结构进行调节。例如，还可以将GPS L1和蓝牙天线设计在同一个缝隙天线中；又例如，还可以将GPS L1和GPS L5天线设计在同一个缝隙天线中；再利用，还可以将4G或5G天线的低频段和高频段设计在同一个缝隙天线中；等。本公开对此不作限制。
4)对于天线结构的谐振频率的利用，也不局限于前两阶谐振频率，还可以是任何适于调节的可利用谐振频率，例如前三阶谐振、任意两阶或三阶谐振等，本公开对此不作限制。
5)本公开未详述之处，例如对缝隙天线的缝隙进行填充介质材料，一方面可以提高缝隙有效长度，一方面可以对缝隙进行密封；等。本领域技术人员可以根据具体的实施进行设置，对此不再赘述。
另外，值得说明的是，本公开天线结构除了上述效果之外，还可以通过调整电容的位置，实现对谐振频率带宽的提高。这也是本公开发明构思之一，本公开在此进行简单说明。
如图12所示，当电容被跨接在A点时，由于A点处第二阶谐振的电压值为零，因此第二阶谐振并未明显变化。而参见图12，可以看到在电容值为0.6pF时，第三阶谐振降频到与第二阶谐振十分接近的频率，通过调整电容值，即可将第三阶谐振降频到与第二阶谐振相同的频率，此时相当于加宽了第二阶谐振频率的带宽，大大提高了第二阶谐振频率的天线效率。由此可见，本公开的天线结构还可以通过调整电容的位置，实现对谐振频率带宽的提高。
上述对本公开实施方式的天线结构的结构及原理进行详细的说明。第二方面中，本公开实施方式还提供了一种对上述天线结构进行设计的方法，包括：将第一电容设于第一缝隙中，第一电容的两极分别对应连接于第一缝隙宽度方向的两侧；且在第一缝隙的长度方向上，第一电容位于缝隙天线的工作频率电波的电压值最大的位置处；获取缝隙天线的第一原始谐振频率；获取第一原始谐振频率与目标谐振频率的差异；根据差异调节第一缝隙的长度，以使得缝隙天线的工作频率等于目标谐振频率。
具体来说，在对天线结构设计时，始终将第一电容设于缝隙的中点处，可以通过调整缝隙的长度，使得天线结构的频率等于目标频率。此时，缝隙的长度即为该目标频率下的最短缝隙长度，从而减小天线的占用空间。此设计方法适用于有尽可能减小缝隙天线的开孔长度的需求场景下，也使得在较小体积的设备上实现无法实现的天线结构。
第三方面，本公开实施方式提供了一种对上述天线结构进行设计的方法，包括：获取缝隙天线的第二原始谐振频率；获取第二原始谐振频率与目标谐振频率的差异；将第二电容设于第二缝隙中，第二电容的两极分别对应连接于第二缝隙宽度方向的两侧；且在第二缝隙的长度方向上，根据差异调节所述第二电容的位置，以使得缝隙天线的工作频率等于目标谐振频率。
具体来说，在对天线结构设计时，在缝隙长度一定的情况下，可以通过调整第一电容在缝隙中的位置，使得天线结构的工作频率向低频漂移，从而在不改变缝隙长度的情况下，将天线结构的频率降低至目标频率。此设计方法适用于缝隙长度有限的情况下，从而提高缝隙有效电长度，实现原本在此长度下无法实现的天线结构。
并且本设计方法适用于对于多频天线的设计，在缝隙天线的工作频率包括多阶谐振频率时，根据差异调节第二电容的位置，以使得缝隙天线的工作频率等于目标谐振频率，包括：根据每一阶目标谐振频率与第二原始谐振频率的差异，调节第二电容的位置，以使得缝隙天线的每一阶谐振频率等于目标谐振频率。对于第二电容位置的调节，参见前述即可，在此无需赘述。
第四方面，本公开还提供了一种可穿戴设备，可穿戴设备包括上述任一实施方式中的天线结构。可穿戴设备可以是任何适于实施的设备类型，例如智能手机、智能手表、智能手环等。由于本公开实施方式的天线结构在于减小金属壳体的缝隙长度，因此对于体积较小的设备具有更优的效果。例如在一个优选的示例中，可穿戴设备为智能手表或智能手环，从而提高天线结构的缝隙有效长度，使得原本在全金属壳体的手表或手环上无法设计的天线成为可能。
显然，上述实施方式仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本公开创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种多频缝隙天线，其特征在于，应用于终端设备，所述终端设备包括金属壳体，所述天线包括：
开设于所述金属壳体上的缝隙，在缝隙长度方向上，所述缝隙具有分别位于相对两侧的第一端和第二端；
馈电端子，横跨设于所述缝隙，且位于所述第一端和所述第二端之间；以及
第一电容，设于所述缝隙，所述第一电容的两极分别对应连接于所述缝隙宽度方向的两侧；
其中，所述天线的工作频率包括多阶谐振频率，在所述缝隙长度方向上，所述第一电容位于所述多阶谐振频率的电压值均不为零的位置处；所述第一电容用于将所述多阶谐振频率的任一阶谐振频率调整至目标谐振频率。
2.根据权利要求1所述的多频缝隙天线，其特征在于，
所述馈电端子位于靠近所述第一端或者所述第二端的位置。
3.根据权利要求1所述的多频缝隙天线，其特征在于，
所述多阶谐振频率包括第一谐振和第二谐振，所述第一谐振和所述第二谐振表示所述多阶谐振频率中的任意两个谐振频率；
所述第一谐振与其对应的第一原始谐振的频率差值为第一差值，所述第二谐振与其对应的第二原始谐振的频率差值为第二差值；
当所述第一差值大于所述第二差值时，所述第一电容位于所述第一谐振的电压值大于所述第二谐振的电压值的区域位置；
当所述第二差值大于所述第一差值时，所述第一电容位于所述第一谐振的电压值小于所述第二谐振的电压值的区域位置。
4.一种终端设备，其特征在于，
包括金属壳体、以及设于所述金属壳体上的第一缝隙天线和第二缝隙天线，所述第一缝隙天线或所述第二缝隙天线中至少之一为根据权利要求1至3任一项所述的多频缝隙天线。
5.根据权利要求4所述的终端设备，其特征在于，
所述金属壳体包括底壳和边框，所述第一缝隙天线和所述第二缝隙天线设于所述边框上，且所述第一缝隙天线和所述第二缝隙天线的缝隙长度方向平行于所述底壳。
6.根据权利要求5所述的终端设备，其特征在于，
所述第一缝隙天线和所述第二缝隙天线在所述边框上首尾相接设置。
7.根据权利要求6所述的终端设备，其特征在于，
所述第一缝隙天线为全球定位系统GPS L1天线，所述第二缝隙天线为包括全球定位系统GPS L5天线和蓝牙天线的多频缝隙天线。
8.根据权利要求7所述的终端设备，其特征在于，所述终端设备为智能手表，所述边框的形状为以下之一：
圆环形、矩形、圆角矩形或菱形。
9.一种缝隙天线的设计方法，其特征在于，所述缝隙天线包括开设于金属导体上的第一缝隙，所述方法包括：
获取所述缝隙天线的原始谐振频率；
获取所述原始谐振频率与目标谐振频率的差异；
将第一电容设于所述第一缝隙中，所述第一电容的两极分别对应连接于所述第一缝隙宽度方向的两侧；且在所述第一缝隙的长度方向上，根据所述差异调节所述第一电容的位置；或者，根据所述差异调节所述第一电容的电容值；或者，根据所述差异调节所述第一电容的位置和电容值，以使得所述缝隙天线的工作频率等于所述目标谐振频率。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述缝隙天线为多频缝隙天线，其所述工作频率包括多阶谐振频率；
根据所述差异调节所述第一电容的位置，以使得所述缝隙天线的工作频率等于所述目标谐振频率，包括：
根据每一阶目标谐振频率与对应的原始谐振频率的差异，调节所述第一电容的位置，以使得所述缝隙天线的每一阶谐振频率等于所述目标谐振频率。
CN202010525777.5A 2020-06-10 2020-06-10 多频缝隙天线、终端设备及天线设计方法 Pending CN111613893A (zh)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010525777.5A CN111613893A (zh) 2020-06-10 2020-06-10 多频缝隙天线、终端设备及天线设计方法
PCT/CN2021/095552 WO2021249170A1 (zh) 2020-06-10 2021-05-24 多频缝隙天线、终端设备及天线谐振频率调整方法
US17/950,691 US20230008815A1 (en) 2020-06-10 2022-09-22 Multi-Frequency Slot Antennas, Terminal Devices And Methods For Adjusting Resonance Frequencies Of Antennas

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010525777.5A CN111613893A (zh) 2020-06-10 2020-06-10 多频缝隙天线、终端设备及天线设计方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111613893A true CN111613893A (zh) 2020-09-01

Family

ID=72198722

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010525777.5A Pending CN111613893A (zh) 2020-06-10 2020-06-10 多频缝隙天线、终端设备及天线设计方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111613893A (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112072314A (zh) * 2020-09-07 2020-12-11 北京字节跳动网络技术有限公司 多频天线及电子设备
CN112397902A (zh) * 2020-10-23 2021-02-23 Oppo广东移动通信有限公司 一种天线及其阻抗匹配方法、终端
CN112490634A (zh) * 2020-11-25 2021-03-12 安徽华米信息科技有限公司 具有缝隙天线的装置
WO2021249170A1 (zh) * 2020-06-10 2021-12-16 安徽华米信息科技有限公司 多频缝隙天线、终端设备及天线谐振频率调整方法
WO2022111061A1 (zh) * 2020-11-25 2022-06-02 安徽华米信息科技有限公司 具有缝隙天线的装置
WO2023179297A1 (zh) * 2022-03-22 2023-09-28 北京字跳网络技术有限公司 一种固定件、天线系统以及电子设备

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104505575A (zh) * 2014-12-29 2015-04-08 上海安费诺永亿通讯电子有限公司 一种用于全金属结构通信终端设备的可调天线
CN104701618A (zh) * 2013-12-04 2015-06-10 苹果公司 具有混合倒f缝隙天线的电子设备
CN204696231U (zh) * 2015-05-05 2015-10-07 信维创科通信技术（北京）有限公司 一种无缝金属边框天线结构
CN206236790U (zh) * 2016-11-17 2017-06-09 杭州九爱科技有限公司 一种全金属外壳式可穿戴设备
CN107611618A (zh) * 2016-07-11 2018-01-19 上海杰盛康通信工程有限公司 裂缝天线
US20180062264A1 (en) * 2016-08-31 2018-03-01 Apple Inc. Electronic Device Antennas With Harmonic Resonances
CN207124283U (zh) * 2017-07-21 2018-03-20 深圳市景程信息科技有限公司 具有可重构设计结构的双频缝隙天线
US20180090847A1 (en) * 2016-09-23 2018-03-29 Apple Inc. Hybrid electronic device antennas having parasitic resonating elements
CN109004367A (zh) * 2018-07-27 2018-12-14 南昌黑鲨科技有限公司 宽带天线装置及移动终端
CN212257694U (zh) * 2020-06-10 2020-12-29 安徽华米信息科技有限公司 多频缝隙天线和终端设备

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104701618A (zh) * 2013-12-04 2015-06-10 苹果公司 具有混合倒f缝隙天线的电子设备
CN104505575A (zh) * 2014-12-29 2015-04-08 上海安费诺永亿通讯电子有限公司 一种用于全金属结构通信终端设备的可调天线
CN204696231U (zh) * 2015-05-05 2015-10-07 信维创科通信技术（北京）有限公司 一种无缝金属边框天线结构
CN107611618A (zh) * 2016-07-11 2018-01-19 上海杰盛康通信工程有限公司 裂缝天线
US20180062264A1 (en) * 2016-08-31 2018-03-01 Apple Inc. Electronic Device Antennas With Harmonic Resonances
US20180090847A1 (en) * 2016-09-23 2018-03-29 Apple Inc. Hybrid electronic device antennas having parasitic resonating elements
CN206236790U (zh) * 2016-11-17 2017-06-09 杭州九爱科技有限公司 一种全金属外壳式可穿戴设备
CN207124283U (zh) * 2017-07-21 2018-03-20 深圳市景程信息科技有限公司 具有可重构设计结构的双频缝隙天线
CN109004367A (zh) * 2018-07-27 2018-12-14 南昌黑鲨科技有限公司 宽带天线装置及移动终端
CN212257694U (zh) * 2020-06-10 2020-12-29 安徽华米信息科技有限公司 多频缝隙天线和终端设备

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021249170A1 (zh) * 2020-06-10 2021-12-16 安徽华米信息科技有限公司 多频缝隙天线、终端设备及天线谐振频率调整方法
CN112072314A (zh) * 2020-09-07 2020-12-11 北京字节跳动网络技术有限公司 多频天线及电子设备
CN112397902A (zh) * 2020-10-23 2021-02-23 Oppo广东移动通信有限公司 一种天线及其阻抗匹配方法、终端
CN112490634A (zh) * 2020-11-25 2021-03-12 安徽华米信息科技有限公司 具有缝隙天线的装置
WO2022111061A1 (zh) * 2020-11-25 2022-06-02 安徽华米信息科技有限公司 具有缝隙天线的装置
WO2023179297A1 (zh) * 2022-03-22 2023-09-28 北京字跳网络技术有限公司 一种固定件、天线系统以及电子设备

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111613893A (zh) 多频缝隙天线、终端设备及天线设计方法
CN212257694U (zh) 多频缝隙天线和终端设备
US11764472B2 (en) Antenna with multiple coupled regions
CN104795623B (zh) 移动装置及其制造方法
CN204167466U (zh) 一种金属边框多频环路天线
US6664931B1 (en) Multi-frequency slot antenna apparatus
JP6490080B2 (ja) 可変インピーダンス素子の弱結合によりアンテナを調整する技術
US20110032165A1 (en) Antenna with multiple coupled regions
CN113764885B (zh) 一种电子设备
CN112490634A (zh) 具有缝隙天线的装置
WO2016206181A1 (zh) 天线及用户设备
US11283153B2 (en) Antenna for mobile communication device
US20230216196A1 (en) Multi-band antenna and mobile terminal
CN213425185U (zh) 具有缝隙天线的装置
CN107078387B (zh) 一种多频天线及终端设备
CN111628283A (zh) 天线结构及可穿戴设备
CN115863993A (zh) 一种双频天线结构
CN215579061U (zh) 一种天线装置及智能穿戴设备
WO2021249170A1 (zh) 多频缝隙天线、终端设备及天线谐振频率调整方法
Rao et al. Shared-Aperture Design of the Cellular Antenna and Satellite Communication Antenna With Circular Polarization in S-Band for Metal-Bezel Smartphones
CN112531330B (zh) 一种移动终端及移动终端附属设备
WO2022111061A1 (zh) 具有缝隙天线的装置
CN110112521B (zh) 一种小型四模腔体双频宽带滤波器
CN114204236B (zh) 一种大频率比的腔体双频宽带滤波器
CN114156636B (zh) 终端设备及其天线结构

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination