CN112350053B - 天线结构及具有该天线结构的无线通信装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种天线结构及具有该天线结构的无线通信装置，所述无线通信装置包括第一芯片以及第二芯片，所述天线结构包括基板、设置于所述基板上的第一天线与第二天线、以及切换单元，当所述无线通信装置处于第一工作状态时，所述第一天线与所述第一芯片相连，所述第二天线经所述切换单元切换至接地，当所述无线通信装置处于第二工作状态时，所述第一天线断开与所述第一芯片的连接，所述第二天线经所述切换单元切换至与所述第二芯片相连。

Description

天线结构及具有该天线结构的无线通信装置
技术领域
本发明涉及一种天线结构及具有该天线结构的无线通信装置。
背景技术
随着无线通信技术的进步，移动电话、个人数字助理等电子装置不断朝向功能多样化、轻薄化、以及资料传输更快、更有效率等趋势发展。然而其相对可容纳天线的空间也就越来越小，而且随着无线通信技术的不断发展，天线的频宽需求不断增加。因此，如何在有限的空间内设计出具有较宽频宽的天线(例如，可以支持更快的传输速度的5G天线)仍然是天线设计面临的一项重要课题。
发明内容
针对上述问题，有必要提供一种天线结构及具有该天线结构的无线通信装置。
一种天线结构，应用于无线通信装置，所述无线通信装置包括第一芯片以及第二芯片，所述天线结构包括基板、设置于所述基板上的第一天线与第二天线、以及切换单元，当所述无线通信装置处于第一工作状态时，所述第一天线与所述第一芯片相连，所述第二天线经所述切换单元切换至接地，当所述无线通信装置处于第二工作状态时，所述第一天线断开与所述第一芯片的连接，所述第二天线经所述切换单元切换至与所述第二芯片相连。
一种无线通信装置，包括第一芯片、第二芯片以及与所述第一芯片与第二芯片相连的上述天线结构。
本发明较佳实施例所述的天线结构将所述第一天线与所述第二天线通过切换单元整合在一起，增加天线结构的整个工作频宽，且无需额外增加天线设计空间便可使得所述无线通信装置兼具NFC功能和5G通信功能。
附图说明
图1为本发明较佳实施例的天线结构应用至无线通信装置的示意图。
图2为当无线通信装置处于第一工作状态时，图1所示天线结构的示意图。
图3为当无线通信装置处于第二工作状态时，图1所示天线结构的示意图。
图4为图1所示第一天线的阵列天线的示意图。
主要元件符号说明
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
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，所描述的实施例仅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做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。
需要说明的是，当一个元件被称为“电连接”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“电连接”另一个元件，它可以是接触连接，例如，可以是导线连接的方式，也可以是非接触式连接，例如，可以是非接触式耦合的方式。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
请参阅图1，本发明较佳实施例提供一种天线结构100，其可用于无线通信装置200中，用以发射、接收无线电波以传递、交换无线信号。所述无线通信装置200可以是移动电话、CPE(Customer Premise Equipment，客户终端设备)等通信装置。在本实施例中，以所述无线通信装置200为移动电话为例，加以说明。
在本实施例中，所述无线通信装置200还包括第一芯片201以及第二芯片202。在本较佳实施例中，所述第一芯片201为5G芯片，用于支持所述无线通信装置200工作于第一工作状态。所述第二芯片202为NFC芯片，用于支持所述无线通信装置200工作于第二工作状态。
所述天线结构100包括基板10、设置于所述基板10上的第一天线20与第二天线30、以及切换单元40。当所述无线通信装置200处于第一工作状态时，所述第一天线20与所述第一芯片201相连，所述第二天线30经所述切换单元40切换至接地(如图2所示)。当所述无线通信装置200处于第二工作状态时，所述第一天线20断开与所述第一芯片201的连接，所述第二天线30经所述切换单元40切换至与所述第二芯片202相连(如图3所示)。
在本较佳实施例中，所述第一天线20为5G毫米波天线，所述第二天线30为NFC天线。相应地，所述第一工作状态为5G天线工作状态，例如，使用5G上网；所述第二工作状态为NFC天线工作状态，例如，进行NFC感应或者NFC付费。
请一并参阅图2至图4，在本较佳实施例中，所述第一天线20包括阵列天线21，每一阵列天线21包括设置于所述基板10的辐射体211以及与所述辐射体211相连的馈入端212及接地端213，所述辐射体211经所述馈入端212连接第一芯片201，所述接地端213与所述第二天线30相连。
在本较佳实施例中，每一阵列天线21包括四个大致呈正方形的辐射体211，所述四个辐射体211均匀间隔地排布于所述基板10上。可以理解，所述辐射体211的数量和设置位置可根据实际设计需求进行调整。在本较佳实施例中，每一个辐射体211为MIMO天线。
在本较佳实施例中，每一阵列天线21的尺寸大致为3.5mm×2.5mm×0.2mm。
在本较佳实施例中，所述第二天线30为回路天线，包括第一端31、第二端32以及设置所述第一端31与所述第二端32之间的回路33。所述第二天线30经第一端31沿着所述回路33延伸至所述第二端32，所述第一端31以及所述第二端32与所述第二芯片202相连。所述第一端31位于所述回路33外侧，所述第二端32位于所述回路33内侧。
在本较佳实施例中，所述回路33大致呈矩形，每一所述回路天线30包括四个回路33。
在本较佳实施例中，所述切换单元40包括连接端41、第一切换端42以及第二切换端43，所述连接端41与所述第二端32相连，所述第一切换端42接地，所述第二切换端43与所述第二芯片202相连。
可以理解，所述连接端41也可与所述第一端31相连，所述第二端32直接与所述第二芯片202相连。所述第一切换端42与所述第二芯片202相连，所述第二切换端43接地。
在本较佳实施例中，所述天线结构100还包括匹配单元50，所述匹配单元50包括第一电容C1、第二电容C2、以及第三电容C3，所述第一电容C1连接于所述第二端32与所述第二芯片202之间，所述第二电容C2连接于所述第一端31与所述第二芯片202之间，所述第三电容C3连接于所述第一端31与所述第二端32之间。
可以理解，所述匹配单元50可以还包括电感、电阻等用于对所述第二天线30进行阻抗匹配的电子元件。
本发明较佳实施例所述的天线结构100将所述第一天线20与所述第二天线30通过切换单元40整合在一起，增加天线结构100的整个工作频宽，且无需额外增加天线设计空间便可使得所述无线通信装置200兼具NFC功能和5G通信功能。
以上实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照以上较佳实施方式对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换都不应脱离本发明技术方案的精神和范围。本领域技术人员还可在本发明精神内做其它变化等用在本发明的设计，只要其不偏离本发明的技术效果均可。这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。

Claims (9)

1.一种天线结构，应用于无线通信装置，所述无线通信装置包括第一芯片以及第二芯片，其特征在于，所述天线结构包括基板、设置于所述基板上的第一天线与第二天线、以及切换单元，所述第一天线的接地端与所述第二天线相连；所述切换单元包括连接端、第一切换端以及第二切换端，所述连接端连接所述第二天线，所述第一切换端接地，所述第二切换端连接所述第二芯片，所述连接端用于在所述第一切换端和所述第二切换端中择一进行连接；
当所述无线通信装置处于第一工作状态时，所述第一天线与所述第一芯片相连，所述连接端与所述第一切换端连接，使得所述第二天线经所述切换单元切换至接地，当所述无线通信装置处于第二工作状态时，所述第一天线断开与所述第一芯片的连接，所述连接端与所述第二切换端连接，使得所述第二天线经所述切换单元切换至与所述第二芯片相连；
其中，所述第一工作状态为5G天线工作状态，所述第二工作状态为NFC天线工作状态。
2.如权利要求1所述的天线结构，其特征在于：所述第一天线包括阵列天线，每一阵列天线包括设置于所述基板的辐射体以及与所述辐射体相连的馈入端及所述接地端，所述辐射体经所述馈入端连接所述第一芯片。
3.如权利要求2所述的天线结构，其特征在于：每一阵列天线包括四个大致呈正方形的辐射体，所述四个辐射体均匀间隔地排布于所述基板上。
4.如权利要求2所述的天线结构，其特征在于：每一阵列天线的尺寸大致为3.5mm×2.5mm×0.2mm。
5.如权利要求1所述的天线结构，其特征在于：所述第二天线为回路天线，包括第一端、第二端以及设置所述第一端与所述第二端之间的回路，所述第二天线经第一端沿着所述回路延伸至所述第二端，所述第一端与第二端与所述第二芯片相连。
6.如权利要求5所述的天线结构，其特征在于：所述回路大致呈矩形，每一所述回路天线包括四个回路。
7.如权利要求5所述的天线结构，其特征在于：所述天线结构还包括匹配单元，所述匹配单元包括第一电容、第二电容，及第三电容，所述第一电容连接于所述第二端与所述第二芯片之间，所述第二电容连接于所述第一端与所述第二芯片之间，所述第三电容连接于所述第一端与所述第二端之间。
8.如权利要求1所述的天线结构，其特征在于：所述第一天线为5G毫米波天线，所述第二天线为NFC天线。
9.一种无线通信装置，包括第一芯片、第二芯片以及与所述第一芯片与第二芯片相连的天线结构，其特征在于：所述天线结构为权利要求1-8中任一项所述的天线结构。
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