CN112514162B - 天线及终端 - Google Patents

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Abstract

本申请提供一种天线及终端，其中天线包括：印刷电路板PCB、第一天线和第二天线；第一天线包括：第一馈电部和至少一个枝节；第一馈电部设置在矩形区域的第一对角线的第一侧；第一天线的至少一个枝节从第一馈电部沿第一方向延伸；第一方向与矩形区域的长边方向之间呈第一角度；第二天线包括：第二馈电部和至少一个枝节；第二馈电部设置在矩形区域的第一对角线的第二侧；第二天线的至少一个枝节从第二馈电部沿第二方向延伸；第二方向与矩形区域的长边方向之间呈第二角度；第一角度和第二角度不同。本申请提供的天线能够在满足双频天线较小尺寸的同时减少两个频段的天线之间的相互干扰。

Description

天线及终端
技术领域
本申请涉及通信技术领域，尤其涉及一种天线及终端。
背景技术
随着通信技术的不断发展，越来越多的设备、装置投入到通信网络的构建之中。负责通信装置之间互联无线信号电磁波的发射与接收的天线，越来越受到重视。天线的外观尺寸被设计的越来越薄，越来越小的同时，人们对具有多频段电磁波处理能力的天线的需求也变得越来越大。
现有技术中的光网络终端(optical network termination，ONT)中的天线既需要能够接收或发送2.4G频段的电磁波，也需要接收或发送5G频段的电磁波。因此，ONT天线通常为双频天线，该双频天线包括连接在一起的2.4G天线和5G天线，2.4G天线和5G天线采用单馈电点方案，共用一个线缆和巴伦。即，双频天线可通过其2.4G天线接收或发送2.4G频段的电磁波，也可以通过其5G天线接收或发送5G频段的电磁波，且2.4G天线和5G天线使用相同的路径接收或发送电磁波。
采用现有技术的双频天线为了实现更小的天线尺寸，需要将2.4G天线和5G天线以“背靠背”的方式设置在一起。但是这样过于强调双频天线尺寸的减少，使得双频天线中2.4G天线和5G天线之间由于距离较近，进而造成其中之一的天线工作时被另一天线所干扰。因此，如何在双频天线满足较小尺寸的同时减少两个频段的天线之间的相互干扰，是目前亟待解决的技术问题。
发明内容
本申请提供一种天线及终端，以在双频天线满足较小尺寸的同时减少两个频段的天线之间的相互干扰。
本申请第一方面提供一种天线，包括：印刷电路板PCB、第一天线和第二天线；
所述第一天线部分或整体印刷在所述PCB的第一表面一矩形区域内，用于响应第一频段的电磁波；所述第二天线整体印刷在所述矩形区域内，用于响应第二频段的电磁波；
所述第一天线包括：第一馈电部和至少一个枝节；
所述第一馈电部设置在所述矩形区域的第一对角线的第一侧，用于所述第一频段的电磁波与有线信号的相互转换；所述第一天线的至少一个枝节从所述第一馈电部沿第一方向延伸；所述第一方向与所述矩形区域的长边方向之间呈第一角度；
所述第二天线包括：第二馈电部和至少一个枝节；
所述第二馈电部设置在所述矩形区域的第一对角线的第二侧，用于所述第二频段的电磁波与有线信号的相互转换；所述第二天线的至少一个枝节从所述第二馈电部沿第二方向延伸；所述第二方向与所述矩形区域的长边方向之间呈第二角度；所述第一角度和所述第二角度不同。
因此，本实施例提供的天线，由于在第一天线和第二天线沿不同方向延伸并且设置在同一矩形区域的对角线两侧的结构，这种结构能够充分利用矩形区域的空间，使得向不同角度延伸的两个天线能够尽可能靠近。同时，第一天线和第二天线之间存在一定的角度还能够形成极化差异，减少第一天线和第二天线之间的相互干扰。综上，本申请提供的天线能够在满足双频天线较小尺寸的同时减少两个频段的天线之间的相互干扰。
在本申请第一方面一实施例中，
所述第一天线具体包括：第一枝节和第二枝节；所述第一枝节和所述第二枝节的等效长度均为所述第一频段的电磁波波长的1/4；
所述第一枝节的第一部分从所述第一馈电部沿第一方向延伸出；所述第一枝节的第二部分从所述第一枝节的第一部分末端延伸出，并沿所述第一侧的长边设置；
所述第二枝节的第一部分从所述第一馈电部沿所述第一方向的相反方向延伸出；所述第二枝节的第二部分沿所述第二枝节的第一部分末端延伸出，并沿所述第一侧的宽边设置；
所述第二天线具体包括：第三枝节和第四枝节；所述第三枝节和所述第四枝节的等效长度均为所述第二频段的电磁波波长的1/4；
所述第三枝节的第一部分从所述第二馈电部沿第二方向延伸出；所述第三枝节的第二部分从所述第三枝节的第一部分末端延伸出，并沿所述第二侧的长边或宽边设置；
所述第四枝节的第一部分从所述第二馈电部沿所述第二方向的相反方向延伸出，并沿所述第二侧的长边设置。
在本申请第一方面一实施例中，所述天线的枝节的等效长度指：弯折前的所述枝节以等效长度能够响应的电磁波波长，与弯折后的所述枝节以真实长度能够响应的电磁波波长相同；其中，所述真实长度为电磁波波长的1/4。
因此，本实施例提供的天线，能够在第一天线和第二天线为偶极子天线时，通过偶极子天线两个枝节的进一步弯折减少天线的尺寸，而由于天线的枝节进行了弯折因此需要对枝节的长度和宽度进行相应的更改，使得弯折后的枝节能够以等效长度响应的电磁波波长，与真实长度为电磁波波长的1/4的枝节响应的电磁波波长相同，从而进一步减少了天线的尺寸。
在本申请第一方面一实施例中，所述第二方向与所述矩形区域的长边方向平行；或者，所述第二方向与所述矩形区域的长边方向垂直。
在本申请第一方面一实施例中，
所述第一枝节的第二部分沿所述第一侧的长边弯折设置，所述第一枝节的第二部分包括至少一个弯折部；
所述第二枝节的第二部分沿所述第一侧的宽边弯折设置，所述第二枝节的第二部分包括至少一个弯折部；
所述第三枝节的第二部分沿所述第二侧的长边或宽边弯折设置，所述第三枝节的第二部分包括至少一个弯折部；
所述第四枝节的第二部分沿所述第二侧的长边弯折设置，所述第四枝节的第二部分包括至少一个弯折部。
因此，本实施例提供的天线，能够在前述实施例的基础上，进一步地将第一天线和第二天线的枝节进行多次弯折，每个枝节都包括了至少一个弯折部，从而进一步地减少了天线的尺寸。
在本申请第一方面一实施例中，所述第一天线部分印刷在所述矩形区域内；
其中，所述第一天线的第一部分印刷在所述矩形区域内，所述第一天线的第二部分为连接所述第一天线的第一部分的钢片，所述第一天线的第二部分所在平面与所述第一表面平行。
因此，本实施例提供的天线，由于将部分天线印刷在PCB上而部分天线伸出PCB的形式，因此能够进一步减少天线对于PCB面积的占用。天线占用的PCB上矩形区域面积相比进一步减少。同时，本实施例提供的天线还能够充分利用终端设备内的空间，当终端设备内的PCB与终端设备的壳体之间存在间隙，则本实施例的天线中第一天线的第二部分以钢片的形式设置在PCB与壳体之间的缝隙之中，还进一步地提高了终端设备内部的空间利用效率。
在本申请第一方面一实施例中，所述第一天线部分印刷在所述矩形区域内；
其中，所述第一天线的第一部分印刷在所述矩形区域内，所述第一部分包括所述第一天线的至少一个枝节从所述第一馈电部沿第一方向延伸的端点；
所述第一天线的第二部分为连接所述第一天线的第一部分的钢片，所述钢片所在平面与所述第一表面垂直。
因此，本实施例提供的天线，同样能够使得第一天线和第二天线之间存在一定的角度还能够形成极化差异，减少第一天线和第二天线之间的相互干扰，保证第一天线和第二天线之间具有较高的隔离度。以在满足双频天线较小尺寸的同时减少两个频段的天线之间的相互干扰。并且，本实施例由于将第一天线垂直设置在PCB1的上方，能够充分利用终端设备的壳体中PCB的第一表面上方的空间，也进一步地提高了终端设备的空间利用效率。
在本申请第一方面一实施例中，所述第一馈电部包括第一巴伦，用于将所述第一天线的第一枝节和第二枝节连接第一馈线；其中，所述第一馈线为第一电缆和第二电缆组成的同轴电缆，所述第一馈线垂直于所述第一方向，并向所述第一馈电部的远离所述第一对角线的方向延伸设置；
所述第一巴伦的第一端为所述第一天线的参考地点，所述第一巴伦的第一端连接所述第一枝节和所述第一电缆；所述第一巴伦的第二端为所述第一天线的馈电点，所述第一巴伦的第二端连接所述第二枝节和所述第二电缆；
所述第二馈电部包括第二巴伦，用于将所述第二天线的第三枝节和第四枝节连接第二馈线；其中，所述第二馈线为所述第三电缆和所述第四电缆组成的同轴电缆，所述第二馈线垂直于所述第二方向，并向所述第二馈电部的远离所述第一对角线的方向延伸设置；
所述第二巴伦的第一端为所述第二天线的参考地点，所述第二巴伦的第一端连接所述第三枝节和所述第三电缆；所述第二巴伦的第二端为所述第二天线的馈电点，所述第二巴伦的第二端连接所述第四枝节和所述第四电缆。
因此，本实施例中提供的天线，通过第一天线和第二天线正交的巴伦摆放策略，以及相互远离的馈线走线方式，能够有效地减少第一天线和第二天线之间相互的影响与线缆的相互遮挡，在满足天线较小尺寸的同时进一步提高了两个天线之间的隔离度，弱化了相互影响。
本申请第二方面提供一种终端，该终端包括了前述第一方面任一实施例中所述的天线，所述天线设置在所述终端的印刷电路板PCB上。
综上，本申请提供一种天线及终端，其中天线包括：印刷电路板PCB、第一天线和第二天线；第一天线包括：第一馈电部和至少一个枝节；第一馈电部设置在矩形区域的第一对角线的第一侧；第一天线的至少一个枝节从第一馈电部沿第一方向延伸；第一方向与矩形区域的长边方向之间呈第一角度；第二天线包括：第二馈电部和至少一个枝节；第二馈电部设置在矩形区域的第一对角线的第二侧；第二天线的至少一个枝节从第二馈电部沿第二方向延伸；第二方向与矩形区域的长边方向之间呈第二角度；第一角度和第二角度不同。本申请提供的天线由于在第一天线和第二天线沿不同方向延伸并且设置在同一矩形区域的对角线两侧的结构，这种结构能够充分利用矩形区域的空间，使得向不同角度延伸的两个天线能够尽可能靠近。同时，第一天线和第二天线之间存在一定的角度还能够形成极化差异，减少第一天线和第二天线之间的相互干扰，保证第一天线和第二天线之间具有较高的隔离度。因此，本申请提供的天线及终端能够在满足双频天线较小尺寸的同时减少两个频段的天线之间的相互干扰。
附图说明
图1为本申请一实施例提供的天线的结构示意图；
图2为本申请一实施例提供的天线的结构示意图；
图3为本申请一实施例提供的天线的结构示意图；
图4为本申请一实施例提供的天线的结构示意图；
图5为本申请一实施例提供的天线的结构示意图；
图6为本申请一实施例提供的天线的结构示意图；
图7为本申请一实施例提供的天线的结构示意图；
图8为本申请一实施例提供的天线的结构示意图；
图9为本申请一实施例提供的天线的S21参数示意图；
图10为本申请一实施例提供的终端的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本申请中的技术方案进行描述。
本申请提供一种天线，尤其指一种双频天线，以实现在双频天线满足较小尺寸的同时，减少双频天线两个频段的天线之间的相互干扰。本申请所提供的天线可应用于任何需要收发双频无线信号的终端设备中，该终端设备又可称为终端，终端设备可以是手机、笔记本电脑、平板电脑、路由器或者光网络终端(optical network termination，ONT)等设备。
下面结合图1和图2，对本实施例提供的天线一种可能的实现方式进行说明。其中，图1为本申请一实施例提供的天线的结构示意图。如图1所示，本实施例提供的天线包括：印刷电路板(printed circuit board，PCB)1、第一天线3和第二天线4。
具体地，第一天线3的部分或整体印刷在PCB1的第一表面一矩形区域2内，用于响应第一频段的电磁波，在图1中第一天线3以整体印刷在矩形区域2内为示例。第一天线3设置在矩形区域2的第一对角线20的第一侧，在图1中第一侧示例为第一对角线20的右上侧。
第一天线3包括：第一馈电部31和至少一个枝节，第一馈电部31用于第一天线3响应第一频段的电磁波时，将第一频段的电磁波与有线信号之间进行相互转换。第一天线3的至少一个枝节从第一天线3的第一馈电部31沿第一方向30延伸，如图1中第一天线3第一馈电部31两侧的部分可理解为分别向第一方向两侧延伸的两个枝节，对于枝节的处理可参照本申请后续实施例，本实施例中对枝节的延伸形态不做具体限定。第一方向30与矩形区域2的长边方向201呈第一角度，如图1中第一方向30与长边方向201之间的夹角为α。需要说明的是，这里于第一天线3沿着第一方向30的方向延伸，包括了沿着第一方向30延伸以及沿着第一方向30的相反方向延伸，因此图1中第一方向30仅为本实施例中的标记，第一方向也可以是图中第一方向30相反的方向。
第二天线4的整体印刷在矩形区域2内，用于响应第二频段的电磁波。第二天线4设置在矩形区域2的第一对角线20的第二侧，即第二天线4与第一天线3分别设置在矩形区域2中第一对角线20的两侧，在图1中第一对角线20的第二侧示例为第一对角线20的左下侧。
第二天线4包括：第二馈电部41和至少一个枝节，第二馈电部41用于第二天线4响应第二频段的电磁波时，将第二频段的电磁波与有线信号之间进行相互转换。第二天线4的至少一个枝节从第二天线4的第二馈电部41沿第二方向40延伸，如图2中第二天线4的第二馈电部41两侧的部分可理解为分别向第二方向两侧延伸的两个枝节，对于枝节处的处理可参照本申请后续实施例，本实施例中对枝节的延伸形态不做具体限定。第二方向40与矩形区域2的长边方向201呈第二角度，如图2中第二方向40与长边方向201之间的夹角为β。同样地，这里第二天线4沿着第二方向40的方向延伸，第二方向可以是图中的第二方向40，也可以是图中第二方向40相反的方向。
特别地，本实施例中的第一角度和第二角度不同，也就是说，第一方向30和第二方向40不同。例如在图1所示的示例中的第一角度α与第二角度β不同，第一天线延伸的第一方向30和第二天线延伸的第二方向40不同。需要说明的是，本申请提供的天线在满足前述结构的基础上，第一角度和第二角度可以是任意角度，而只需第一角度和第二角度不同即可，如图1中仅以第一角度为α和第二角度β作为示例，并不作为对其进行的限定。
因此，本实施例提供的第一天线3和第二天线4分别沿第一方向30和第二方向40延伸，并且第一方向30和第二方向40是不同的方向。由于第一天线3的枝节沿第一方向30延伸，则第一天线3的形式等效为一种沿第一方向30设置的偶极子天线，第二天线4的枝节沿第二方向40延伸，则第二天线4的形式等效为一种沿第二方向40设置的偶极子天线，对于同属于偶极子天线的第一天线3和第二天线4之间呈不同的角度设置，能够实现第一天线3和第二天线4的极化方向不同，形成极化差异。由于在第一天线3和第二天线4沿不同方向延伸并且设置在同一矩形区域的对角线两侧的结构，这种结构能够充分利用矩形区域的空间，使得向不同角度延伸的两个天线能够尽可能靠近。同时，第一天线3和第二天线4之间又存在一定的角度还能够形成极化差异，进而可以减少双频天线的第一天线3和第二天线4之间的相互干扰，保证第一天线3和第二天线4之间具有较高的隔离度。综上，本申请提供的天线能够在满足双频天线较小尺寸的同时减少两个频段的天线之间的相互干扰。
可选地，在上述实施例中，第一天线3印刷在PCB1的部分，可采用与在PCB1上印制电路线相同的材质与工艺印刷在PCB1的矩形区域2内，材质可以是PCB常用的金属导体材质，如：铜。
而需要说明的是，PCB1的整个矩形区域2内应剔除原有的PCB1的覆铜层以及其他的导体材质，保证矩形区域2内除了印制的第一天线3和第二天线4的其他部分都是绝缘的，以保持天线与PCB1覆铜层边沿相同的净空条件。
可选地，上述实施例中的PCB1可以是前述终端设备中任一现有的PCB，或者是前述终端设备中专门设置的用于实现本实施例中天线的PCB。
优选地，如果上述实施例中的PCB1为矩形，则矩形区域2应位于矩形PCB1的任一角，即，矩形区域2的一顶点应与矩形PCB1的一顶点重合。这样的设置使得矩形区域2对PCB1的位置占用较为集中，只占用矩形PCB1一个角，而PCB1除矩形区域2之外的区域依然可用于实现PCB1其他原有的功能。
可选地，上述实施例中的第一天线3和第二天线4的馈电部都应连接有线线缆，以在馈电部将天线的至少一个枝节响应的无线电磁波信号转换为有线信号后通过有线线缆传输，或者馈电部将有线线缆传输的有线信号转换为无线电磁波信号后通过至少一个枝节发送。
优选地，在如图1所示的实施例中，第一天线3延伸的第一方向30与长边方向201之间的夹角的第一角度α为120°至150°之间，即第一天线3以一种倾斜的方式放置。同样地，由于天线向第一方向的两端延伸，若第一方向的定义与如图1恰好相反，则第一角度α的角度为30°至60°之间，即，第一方向的选取并不会影响天线本身的结构与功能。而第二天线4延伸的第二方向40与长边方向201之间的夹角β为90度或者180度，即第二天线4以平行于矩形区域长边方向或者垂直于长边方向201的方式放置。
上述第二天线的另一种摆放方式如图2的实施例所示，；图2为本申请一实施例提供的天线的结构示意图。除了第二天线4的第二方向40与图1中所述的第二方向40不同，其他均相同，不再赘述。
由于在如图1和图2的设置的基础上，第一天线3在第一对角线20的第一侧倾斜放置而第二天线4在第二对角线20的第二侧平行或垂直放置。故第一天线3所能够设置的长度可以大于第二天线4所能够设置的长度。因此，对于双频天线在设计时，可以将双频天线中用于响应较长波长电磁波的天线设置为本实施例中的第一天线3；而将双频天线中用于响应较短波长电磁波的天线设置为本实施例中的第二天线4。
进一步优选地，本实施例中针对ONT设备具有的，响应2.4G波长电磁波的天线和响应5G波长电磁波的天线。则在ONT设置中，将2.4G天线设置为本实施例中的第一天线；将5G天线设置为本实施例中的第二天线。
可选地，上述实施例中的第一天线3和第二天线4均为偶极子天线。则第一天线3的两个枝节长度相同，并沿着第一方向和第一方向的相反方向延伸，两个枝节长度均为第一频段电磁波波长的四分之一；第二天线4的两个枝节长度相同，并分别沿着第二方向和第二方向的相反方向延伸，两个枝节长度均为第二频段电磁波波长的四分之一。
而特别地，当第一天线3的至少一个枝节大于第二天线4的至少一个枝节的长度时，可以将枝节较长的第一天线3倾斜设置在对角线的一侧，并将枝节较短的第二天线4水平或垂直设置在对角线的另一侧。由于第一天线3的枝节较长，因此第一天线3的至少一个枝节可以沿矩形区域2的两边延伸出，形成第一天线3的枝节“双臂环抱”第二天线4的效果，即采用环抱内嵌套的空间紧耦合方式，将第一天线3的至少一个枝节绕矩形区域2的侧边呈“L”型或者迂回走线的布局，使得第一天线3和第二天线4的结构更加紧凑。
下面结合图3和图4对本实施例的天线进行进一步说明。
图3为本申请一实施例提供的天线的结构示意图。如图3所示实施例提供的天线，在如图1所示天线基础上，第一天线具体包括：第一枝节和第二枝节，其中，第一天线的第一枝节至少包括第一部分321和第二部分322，第一天线的第二枝节至少包括第一部分331和第二部分332。第二天线具体包括：第三枝节和第四枝节，其中，第二天线的第三枝节至少包括第一部分421和第二部分422，第二天线的第四枝节至少包括第一部分431和第二部分432。
如图3所示，第一枝节的第一部分321从第一馈电部31沿第一方向伸出(如图中所示的a-b)，第一枝节的第二部分322从第一部分321的末端b伸出，并沿着第一侧的长边21设置(如图中所示的b-c)。对于偶极子天线的第一枝节需要响应第一频段的电磁波，因此第一枝节的真实长度需要是第一频段的电磁波波长的1/4。此处第一枝节的第一部分321和第二部分322延伸的角度不同，而第一枝节的整体a-c的部分需要响应第一频段的电磁波，所以需要对第一枝节的长度和宽度进行调整，使得弯折后的第一枝节以真实长度能够响应第一频段电磁波波长的1/4。
需要说明的是，本申请各实施例中所述的等效长度，是指天线的枝节在弯折前能够响应电磁波波长的1/4的长度作为等效长度，通过调整长度和宽度后，弯折后的枝节是真实长度，真实长度不等于等效长度。而该真实长度的枝节，与等效长度是电磁波波长的1/4的枝节作用相同，所响应的电磁波的波长相同。即，第一枝节的长度a-c虽然不是第一频段的电磁波波长的1/4、不是等效长度，但是第一枝节还是能够通过弯折后的真实长度的枝节代替等效长度(电磁波波长的1/4)的枝节，用以响应第一频段的电磁波。进一步地，若第一枝节的第一部分321和第二部分322加起来的长度(如图中所示的a-c)不足第一频段电磁波波长的1/4，则需要对第一枝节的第二部分322进行弯折设置，即如图3中所示的第一枝节的第二部分322沿第一侧的长边21弯折设置，第一枝节的第二部分322包括至少一个弯折部，这至少一个弯折部将第一枝节的第二部分322分成了图3中的b-c，c-d，d-e和e-f四个部分，弯折的原则与目的是为了实现天线更小尺寸的基础上，将第一枝节的第二部分与第二天线保持足够的距离防止相互干扰。
第二枝节的第一部分331从第一馈电部31沿第一方向的相反方向伸出(如图中所示的h-i)，第二枝节的第二部分332从第一部分331的末端i伸出，并沿着第一侧的宽边22设置(如图中的i-j)。对于偶极子天线的第二枝节需要响应第一频段的电磁波，同第一枝节相同的原理，第二枝节的第一部分331和第二部分332延伸的角度不同，因此第二枝节的长度和宽度需要进行调整，使得弯折前的第二枝节以等效长度能够响应第一频段电磁波波长的1/4。进一步地，若第二枝节的第一部分331和第二部分332加起来的长度(如图中的h-j)不足第一频段电磁波波长的1/4，则需要对第二枝节的第二部分332进行弯折设置，即如图3中所示的第二枝节的第二部分332沿第一侧的宽边22弯折设置，第二枝节的第二部分332包括至少一个弯折部，这至少一个弯折部将第二枝节的第二部分332分成了图3中的i-j和j-k两个部分，弯折的原则与目的同样是为了实现天线更小尺寸的基础上，将第二枝节的第二部分332与第二天线保持足够的距离防止相互干扰。
第三枝节的第一部分431从第二馈电部41沿第二方向伸出(如图中所示的l-m)，第三枝节的第二部分432从第一部分431的末端m伸出，并沿着第二侧的宽边24设置(如图中的m-n)。同样对于偶极子天线的第三枝节需要响应第二频段的电磁波，但是第三枝节的第一部分431和第二部分432延伸的角度不同，因此第三枝节的长度和宽度需要进行调整，使得弯折前的第三枝节以等效长度能够响应第二频段电磁波波长的1/4。进一步地，若第三枝节的第一部分431加上第二部分432的长度不足第二频段电磁波波长的1/4，则需要对第三枝节的第二部分432进行弯折设置，即如图3中第三枝节的第二部分432沿第二侧的宽边24弯折设置，第三枝节的第二部分432包括至少一个弯折部，这至少一个弯折部将第三枝节的第二部分432分成了图3中的m-n和n-o两个部分，弯折的原则与目的同样是为了实现天线更小尺寸的基础上，将第三枝节的第二部分与第一天线保持足够的距离防止相互干扰。
第四枝节的第一部分421从第二馈电部42沿第二方向的相反方向伸出(如图中所示的p-q)，第四枝节的第二部分422从第一部分421的末端q伸出，并沿着第二侧的长边23设置(如图中的q-r)。同样对于偶极子天线的第四枝节需要响应第二频段的电磁波，但是第四枝节的第一部分421和第二部分422延伸的角度不同，因此第四枝节的长度和宽度需要进行调整，使得弯折前的第四枝节以等效长度能够响应第二频段电磁波波长的1/4。进一步地，若第四枝节的第一部分421加上第二部分422的长度不足第二频段电磁波波长的1/4，则需要对第四枝节的第二部分422进行弯折设置，即如图3中第四枝节的第二部分422沿第二侧的长边23弯折设置，第四枝节的第二部分422包括至少一个弯折部，这至少一个弯折部将第四枝节的第二部分422分成了图3中的q-r和r-s两个部分，弯折的原则与目的同样是为了实现天线更小尺寸的基础上，将第四枝节的第二部分与第一天线保持足够的距离防止相互干扰。
图4为本申请一实施例提供的天线的结构示意图。如图4所示实施例提供的天线中的第一天线与图3中相同，不再赘述。不同之处在于第二天线所延伸的第二方向在图3中是与矩形区域的长边方向平行，而在图4的实施例中第二天线所延伸的第二方向是与矩形区域的长边方向垂直。
则如图4所示，第三枝节的第一部分431从第二馈电部41沿第二方向伸出(如图中所示的g可理解为伸出部分)，第三枝节的第二部分432从第一部分431的末端g伸出，并沿着第二侧的长边23设置(如图中的g-t)。同样对于偶极子天线的第三枝节需要响应第二频段的电磁波，但是第三枝节的第一部分431和第二部分432延伸的角度不同，因此第三枝节的长度和宽度需要进行调整，使得弯折前的第三枝节以等效长度能够响应第二频段电磁波波长的1/4。进一步地，若第三枝节的第一部分431加上第二部分432的长度不足第二频段电磁波波长的1/4，则需要对第三枝节的第二部分432进行弯折设置，即如图3中第三枝节的第二部分432沿第二侧的长边23弯折设置，第三枝节的第二部分432包括至少一个弯折部，这至少一个弯折部将第三枝节的第二部分432分成了图3中的g-t，t-u和u-v三个部分，弯折的原则与目的同样是为了实现天线更小尺寸的基础上，将第三枝节的第二部分与第一天线保持足够的距离防止相互干扰。
第四枝节的第一部分421从第二馈电部42沿第二方向的相反方向伸出(如图中所示的w-x)，第四枝节的第二部分422从第一部分421的末端x伸出，并沿着第二侧的长边23设置(如图中的x-y)。同样对于偶极子天线的第四枝节需要响应第二频段的电磁波，但是第四枝节的第一部分421和第二部分422延伸的角度不同，因此第四枝节的长度和宽度需要进行调整，使得弯折前的第四枝节以等效长度能够响应第二频段电磁波波长的1/4。进一步地，若第四枝节的第一部分421加上第二部分422的长度不足第二频段电磁波波长的1/4，则需要对第四枝节的第二部分422进行弯折设置，即如图3中第四枝节的第二部分422沿第二侧的长边23弯折设置，第四枝节的第二部分422包括至少一个弯折部，这至少一个弯折部将第四枝节的第二部分422分成了图3中的x-y和y-z两个部分，弯折的原则与目的同样是为了实现天线更小尺寸的基础上，将第四枝节的第二部分与第一天线保持足够的距离防止相互干扰。
更为具体地，本申请还基于上述实施例给出一种如图4所示的天线具体的尺寸示意。具体地，对于第一天线，a-b部分的长和宽分别为：3.7mm，1.3mm；b-c部分的长宽为：8.5mm，0.8mm；c-d部分的长和宽分别为：2.4mm，2mm；d-e部分的长和宽分别为：7mm，2mm；e-f部分的长和宽分别为：5mm，2mm；h-i部分的长和宽分别为：5mm，1.3mm；i-j部分的长和宽分别为：12mm，1.4mm；j-k部分的长和宽分别为：9mm，1.8mm。对于第二天线：g-t部分的长和宽分别为：4.6mm，1.9mm；t-u部分的长和宽分别为：5.8mm，0.5mm；u-v部分的长和宽分别为：1.6mm，0.5mm；w-x部分的长和宽分别为：4.2mm，1.1mm；x-y部分的长和宽分别为：6.6mm，3.6mm；y-z部分的长和宽分别为：6mm，1.2mm。需要说明的是，这里每一部分的长是指每一部分延伸方向的长度，例如a-b部分的长是指枝节从a延伸到b的长度，相应的，每一部分的宽就是该枝节从a延伸到b时两侧的宽度。可以理解的是，本申请前述第一天线的真实长度就是这里的第一天线每部分的长之和，第二天线的真实长度就是这里的第二天线每部分的长之和。基于上述第一天线和第二天线的枝节的长度和宽度的设置，能够使得第一天线和第二天线容纳在长为26mm、宽为19mm的矩形区域内，从而极大地减少了天线的尺寸，从而减少了印刷在PCB上的天线对PCB空间的占用。
本实施例提供的天线的枝节的长度和宽度仅为一具体实现的示例，并不作为绝对数值的限定，而是可进行一定精度范围如±1mm内的调整以实现更佳的天线隔离度。需要说明的是，本实施例提供的天线的长度与宽度为第一天线响应2.4GHz电磁波以及第二天线响应5GHz电磁波时得到的较佳示例，如果第一天线和第二天线分别响应其他频段的电磁波时、或者天线的材质发生变化、又或者使用不同类型的PCB时，天线的枝节的长度和宽度也就还需要进行相应的调整。调整方式可根据仿真软件或者工程测试中得到的最佳天线的长度和宽度为准，本申请仅强调两个天线之间的相对位置关系，对其枝节的延伸长度和宽度并不具体限定。
进一步地，如图1-图4的实施例中提供的天线中，第一天线的整体和第二天线的整体均印刷在PCB上，以PCB的一部分形式形成第一天线和第二天线。而在此基础上，第一天线可以只有部分印刷在PCB上，而其他部分通过钢片与印刷在PCB上的部分连接，两部分形成的第一天线的形状与前述实施例中的第一天线相同或者不同。下面结合图5-图7对本实施例中的天线进行说明。
图5为本申请一实施例提供的天线的结构示意图。如图5所示，本实施例中的第一天线3的第一部分301印刷在PCB1的矩形区域2内，第一天线3的第二部分302为连接第一部分301的钢片，并且第一天线3的第二部分302所在的平面与PCB的第一表面平行。如图5所示的第一天线3的第一部分301和第二部分302连接起来的整体与图1-图4中任一项的第一天线3整体的形状相同，并且第一天线3的第一部分301和第二部分302在一个平面上。第一天线的第一部分301和第二部分302的厚度可相同或不同，可根据实际使用情况以及两部分的材料进行调整。而如图5中所示的第二天线4仅为示意，此处的第二天线4可采用如图1-图4中任一项中的第二天线4，实现方式及原理相同，不再赘述。
特别地，由于本实施例中的天线采用将部分天线印刷在PCB上而部分天线伸出PCB的形式，因此能够进一步减少天线对于PCB1面积的占用。例如在图5中所示的矩形区域2的面积与图1-图4中的矩形区域面积相比进一步减少。同时，本实施例提供的天线还能够充分利用终端设备5内的空间，当终端设备内的PCB1与终端设备的壳体5之间存在间隙，则本实施例的天线中第一天线3的第二部分302以钢片的形式设置在PCB1与壳体5之间的缝隙之中，还进一步地提高了终端设备内部的空间利用效率。
可选地，图6为本申请一实施例提供的天线的结构示意图。图6所示的天线在如图5所示的基础上，由于已经将第一天线3的第二部分302伸出了PCB1，则不需要如前述实施例中的方式及原理对于第一天线3的枝节进行较多次数弯折，而只需要通过一次或两次的弯折使得第一天线3的第二部分302以钢片的形式直接在PCB1与壳体5之间的缝隙之中延伸即可。并且本实施例优选地将矩形区域2设置在矩形PCB1的任一角，而PCB1除矩形区域2之外的区域依然可用于实现PCB1其他原有的功能，既减少了天线对于原有PCB面积的占用，还能够提高了PCB1与壳体5之间空闲的空间的利用效率。
图7为本申请一实施例提供的天线的结构示意图。如图7所示的实施例，示出了一种将第一天线3整体以钢片的形式，第一天线3的钢片的两端印刷在PCB1的矩形区域2上以使得第一天线3与PCB1相连接。具体地，如图7所示，第一天线3可采用前述实施例中任一种形式的第一天线，这里以图3所示的第一天线为示例。第一天线的第一部分印刷在PCB1的矩形区域2内，而第一部分包括第一天线的两个直接延伸的端点。第一天线的第二部分为连接第一部分的钢片，该钢片设置在与PCB1的第一表面垂直的平面内，以立体的方式矗立在PCB1的矩形区域2内。这样的设置方式，同样能够使得第一天线和第二天线之间存在一定的角度还能够形成极化差异，减少第一天线和第二天线之间的相互干扰，保证第一天线和第二天线之间具有较高的隔离度。以在满足双频天线较小尺寸的同时减少两个频段的天线之间的相互干扰。并且，本实施例由于将第一天线3垂直设置在PCB1的上方，能够充分利用终端设备的壳体中PCB1的第一表面上方的空间，提高了终端设备的空间利用效率。
图8为本申请一实施例提供的天线的结构示意图。本实施例示出了前述实施例中天线的第一馈电部和第二馈电部的一种可能的实现方式。其中，图1至图7中的第一馈电部和第二馈电部均可采用本实施例所示的形式实现。具体地，如图8所示，第一天线的第一馈电部31包括第一巴伦，用于将第一天线的第一枝节32和第二枝节33连接第一馈线310；其中，第一馈线310为第一电缆3101和第二电缆3102组成的同轴电缆，优选地，第一馈线310垂直于第一方向，并向第一馈电部31的远离第一对角线20的方向延伸设置；第一巴伦的第一端311为第一天线的参考地点，第一巴伦的第一端311连接第一枝节32和第一电缆3101；第一巴伦的第二端312为第一天线的馈电点，第一巴伦的第二端312连接第二枝节33和第二电缆3102；第二馈电部41包括第二巴伦，用于将第二天线的第三枝节42和第四枝节43连接第二馈线410；其中，第二馈线410为第三电缆4101和第四电缆4102组成的同轴电缆，第二馈线410垂直于第二方向，并向第二馈电部41的远离第一对角线20的方向延伸设置；第二巴伦的第一端411为第二天线的参考地点，第二巴伦的第一端411连接第三枝节42和第三线缆4101；第二巴伦的第二端412为第二天线的馈电点；第二巴伦的第二端412连接第四枝节43和第四电缆4102。
因此，本实施例中提供的天线，通过第一天线和第二天线正交的巴伦摆放策略，以及相互远离的馈线走线方式，能够有效地减少第一天线和第二天线之间相互的影响与线缆的相互遮挡，在满足天线较小尺寸的同时进一步提高了两个天线之间的隔离度，弱化了相互影响。本实施例提供的巴伦可采用现有技术中的巴伦的原理，本实施例仅强调其摆放角度及位置，具体实现原理可参照现有巴伦。同时，本实施例中的图8的第二天线仅采用图3所示的一种第二天线作为示例，图4可采用相同结构的巴伦以及线缆的设置方式属于简单的替换，其实现与原理不再赘述。
图9为本申请一实施例提供的天线的S21参数示意图。如图9所示的S21示意图是通过将本实施例中如图3或图4的天线经过仿真或测试能够得到的S21参数。如图9所示，对于偶极子天线，S21参数可表征天线的隔离度，隔离度越大说明两个天线之间的互扰越小。当在仿真或测试时，相应如图9横坐标所示的频率的电磁波时，能够得到相应横坐标的S21参数。而该曲线表明上述实施例中的天线对于1GHz-6GHz的电磁波都能过达到较好的隔离度，满足作为无线通信天线所要求的-15dB的要求，甚至能够达到-20dB至-70dB的隔离度。因此本实施例的天线能够作为无线通信系统中响应2.4GHz电磁波和5GHz电磁波的天线。需要说明的是，这里的S21参数的具体定义以及计算方法可参照现有技术，本申请仅通过使用该S21参数以对天线的隔离度进行衡量。
图10为本申请一实施例提供的终端的结构示意图。如图10所示的本申请提供的终端100又可称作终端设备，终端100可包括如图1-8任一项实施例中的天线1002。该天线1002的PCB1001可以是终端内的任一PCB1001，尤其可以是终端的主板。或者，终端100内空闲空间专门设置的用于设置天线1002的PCB1001。
以上的实施方式、结构示意图或仿真示意图仅为示意性说明本申请的技术方案，其中的尺寸比例、仿真数值并不构成对该技术方案保护范围的限定，任何在上述实施方式的精神和原则之内所做的修改、等同替换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种天线，其特征在于，包括：印刷电路板PCB、第一天线和第二天线；
所述第一天线部分或整体印刷在所述PCB的第一表面一矩形区域内，用于响应第一频段的电磁波；所述第二天线整体印刷在所述矩形区域内，用于响应第二频段的电磁波；
所述第一天线包括：第一馈电部和至少一个枝节；
所述第一馈电部设置在所述矩形区域的第一对角线的第一侧，用于所述第一频段的电磁波与有线信号的相互转换；所述第一天线的至少一个枝节从所述第一馈电部沿第一方向延伸；所述第一方向与所述矩形区域的长边方向之间呈第一角度，其中，所述第一天线的至少一个枝节的等效长度为所述第一频段的电磁波波长的1/4；
所述第二天线包括：第二馈电部和至少一个枝节；
所述第二馈电部设置在所述矩形区域的第一对角线的第二侧，用于所述第二频段的电磁波与有线信号的相互转换；所述第二天线的至少一个枝节从所述第二馈电部沿第二方向延伸；所述第二方向与所述矩形区域的长边方向之间呈第二角度；所述第一角度和所述第二角度不同，其中，所述第二天线的至少一个枝节的等效长度为所述第二频段的电磁波波长的1/4；
所述第一天线具体包括：第一枝节和第二枝节；所述第一枝节的第一部分从所述第一馈电部沿第一方向延伸出；所述第一枝节的第二部分从所述第一枝节的第一部分末端延伸出，并沿所述第一侧的长边设置。
2.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，
所述第二枝节的第一部分从所述第一馈电部沿所述第一方向的相反方向延伸出；所述第二枝节的第二部分沿所述第二枝节的第一部分末端延伸出，并沿所述第一侧的宽边设置；
所述第二天线具体包括：第三枝节和第四枝节；所述第三枝节和所述第四枝节的等效长度均为所述第二频段的电磁波波长的1/4；
所述第三枝节的第一部分从所述第二馈电部沿第二方向延伸出；所述第三枝节的第二部分从所述第三枝节的第一部分末端延伸出，并沿所述第二侧的长边或宽边设置；
所述第四枝节的第一部分从所述第二馈电部沿所述第二方向的相反方向延伸出，并沿所述第二侧的长边设置。
3.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，
所述第二方向与所述矩形区域的长边方向平行；
或者，所述第二方向与所述矩形区域的长边方向垂直。
4.根据权利要求3所述的天线，其特征在于，
所述第一枝节的第二部分沿所述第一侧的长边弯折设置，所述第一枝节的第二部分包括至少一个弯折部；
所述第二枝节的第二部分沿所述第一侧的宽边弯折设置，所述第二枝节的第二部分包括至少一个弯折部；
第三枝节的第二部分沿所述第二侧的长边或宽边弯折设置，所述第三枝节的第二部分包括至少一个弯折部；
所述第四枝节的第二部分沿所述第二侧的长边弯折设置，所述第四枝节的第二部分包括至少一个弯折部。
5.根据权利要求1-4任一项所述的天线，其特征在于，所述第一天线部分印刷在所述矩形区域内；
其中，所述第一天线的第一部分印刷在所述矩形区域内，所述第一天线的第二部分为连接所述第一天线的第一部分的钢片，所述第一天线的第二部分所在平面与所述第一表面平行。
6.根据权利要求1-4任一项所述的天线，其特征在于，所述第一天线部分印刷在所述矩形区域内；
其中，所述第一天线的第一部分印刷在所述矩形区域内，所述第一部分包括所述第一天线的至少一个枝节从所述第一馈电部沿第一方向延伸的端点；
所述第一天线的第二部分为连接所述第一天线的第一部分的钢片，所述钢片所在平面与所述第一表面垂直。
7.根据权利要求2或4所述的天线，其特征在于，
所述第一馈电部包括第一巴伦，用于将所述第一天线的第一枝节和第二枝节连接第一馈线；其中，所述第一馈线为第一电缆和第二电缆组成的同轴电缆，所述第一馈线垂直于所述第一方向，并向所述第一馈电部的远离所述第一对角线的方向延伸设置；
所述第一巴伦的第一端为所述第一天线的参考地点，所述第一巴伦的第一端连接所述第一枝节和所述第一电缆；所述第一巴伦的第二端为所述第一天线的馈电点，所述第一巴伦的第二端连接所述第二枝节和所述第二电缆；
所述第二馈电部包括第二巴伦，用于将所述第二天线的第三枝节和第四枝节连接第二馈线；其中，所述第二馈线为所述第三电缆和所述第四电缆组成的同轴电缆，所述第二馈线垂直于所述第二方向，并向所述第二馈电部的远离所述第一对角线的方向延伸设置；
所述第二巴伦的第一端为所述第二天线的参考地点，所述第二巴伦的第一端连接所述第三枝节和所述第三电缆；所述第二巴伦的第二端为所述第二天线的馈电点，所述第二巴伦的第二端连接所述第四枝节和所述第四电缆。
8.根据权利要求2所述的天线，其特征在于，所述天线的枝节的等效长度指：弯折前的所述枝节以等效长度能够响应的电磁波波长，与弯折后的所述枝节以真实长度能够响应的电磁波波长相同；其中，所述真实长度为电磁波波长的1/4。
9.根据权利要求1、2、4或8所述的天线，其特征在于，所述第一角度为30-60度。
10.一种终端，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的天线，所述天线设置在所述终端的印刷电路板PCB上。
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