CN112531356B - 天线结构及移动终端 - Google Patents

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Abstract

本公开是关于一种天线结构及移动终端。所述天线结构包括：第一天线和第二天线；第一天线用于辐射第一频段的信号；第二天线用于辐射第二频段的信号，第二频段的频率高于第一频段的频率；第二天线层叠设置在第一天线的上方。本公开实施例提供的技术方案中，通过将第二天线层叠设置在第一天线上，使得天线的空间利用率得到提升，降低天线的成本，实现天线的高度集成化，进一步使天线的布局更加灵活。另外，移动终端的其他硬件的利用空间得到增加，便于进行整个移动终端系统的性能优化。

Description

天线结构及移动终端
技术领域
本公开实施例涉及天线技术领域，特别涉及一种天线结构及移动终端。
背景技术
随着通信技术的发展，5G(第五代移动通信技术)通信时代即将来临。
为了满足5G通信的需求，同时兼容4G/3G/2G等频段，移动终端中天线的数量需要增加。但是，用户对于移动终端更加轻薄化的要求并没有改变，这就导致移动终端的内部空间有限，给天线设计带来困难。
目前，移动终端中天线的空间利用率较低。
发明内容
本公开实施例提供了一种天线结构及移动终端，可用于解决相关技术中移动终端中天线的空间利用率较低的技术问题。所述技术方案如下：
根据本公开实施例的第一方面，提供了一种天线结构，所述天线结构包括：第一天线和第二天线；
所述第一天线用于辐射第一频段的信号；
所述第二天线用于辐射第二频段的信号，所述第二频段的频率高于所述第一频段的频率；
所述第二天线层叠设置在所述第一天线的上方。
可选地，所述第二天线的面积小于所述第一天线的面积。
可选地，所述第二天线在所述第一天线所在平面上的投影，位于所述第一天线的边缘区域。
可选地，所述第二天线和所述第一天线之间设置有第一支撑结构。
可选地，所述天线结构还包括第三天线，所述第三天线用于辐射第三频段的信号，所述第三频段的频率高于所述第二频段的频率；
所述第三天线层叠设置在所述第二天线的上方。
可选地，所述第三天线的面积小于所述第二天线的面积。
可选地，所述第三天线在所述第二天线所在平面上的投影，位于所述第二天线的边缘区域。
可选地，所述第三天线和所述第二天线之间设置有第二支撑结构。
可选地，所述天线结构还包括第三天线，所述第三天线用于辐射第三频段的信号，所述第三频段的频率高于所述第一频段的频率；
所述第三天线层叠设置在所述第一天线的上方，且所述第三天线和所述第二天线设置在所述第一天线上方的不同位置。
根据本公开实施例的第二方面，提供了一种移动终端，所述移动终端包括如第一方面所述的天线结构。
本公开实施例提供的技术方案中可以包括以下有益效果：
通过将第二天线层叠设置在第一天线上，使得天线的空间利用率得到提升，降低天线的成本，实现天线的高度集成化，进一步使天线的布局更加灵活。另外，移动终端的其他硬件的利用空间得到增加，便于进行整个移动终端系统的性能优化。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
图1是本公开一示例性实施例提供的一种天线结构的示意图；
图2是本公开另一示例性实施例提供的一种天线结构的示意图；
图3示例性示出了第二天线与第三天线处于不同层级时，天线结构的平面示意图；
图4是本公开再一示例性实施例提供的一种天线结构的示意图；
图5示例性示出了第二天线与第三天线处于同一层级时，天线结构的平面示意图；
图6是本公开一示例性实施例提供的一种移动终端的示意图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
图1是本公开一示例性实施例提供的一种天线结构的示意图。如图1所示，该天线结构10可以包括：第一天线11和第二天线12。
第一天线11用于辐射第一频段的信号，第二天线12用于辐射第二频段的信号。在本公开实施例中，第一频段和第二频段是两个不同的频段，其中，第二频段的频率高于第一频段的频率。例如，第一频段的频率范围为[a，b]，第二频段的频率范围为[c，d]，第二频段的频率高于第一频段的频率，是指c大于b，上述a、b、c、d均为频率值，单位可以是赫兹(Hz)。
可选地，上述第一频段是非5G频段，该非5G频段是2G(第二代移动通信技术)、3G(第三代移动通信技术)和4G(第四代移动通信技术)无线电波的频率范围。其中，4G频段的频率范围包括如下3种1880～1900MHz、2320～2370MHz以及2575～2635MHz，2G频段和3G频段的频率相较于4G频段的频率更低。
可选地，上述第二频段是5G频段中的sub-6G频段(6GHz以下频段，也称为FR1频段)，该5G频段是5G无线电波的频率范围，sub-6G频段的频率范围为450MHz～6000MHz。与上述非5G频段相比，5G频段所覆盖的频率范围更广，即5G频段高于非5G频段。该sub-6GHz频段是sub-6G天线的接收或发送无线电波的频率范围。当然，在一些其它示例中，上述第二频段也可以是5G频段中的毫米波频段，毫米波频段是毫米波的频率范围，毫米波频段的频率范围为24.25GHz～52.6GHz，毫米波频段也称为FR2频段。
其中，第二天线12层叠设置在第一天线11的上方。可选地，第一天线11与第二天线12的形状均呈平板形，厚度为0.3～0.6mm。需要说明的一点是，第一天线11与第二天线12的厚度可以相同，也可以不同，本公开实施例对此不作限定。
可选地，第二天线12的面积小于第一天线11的面积，也就是说，第二天线12层叠在第一天线11上方时，需要保证第二天线12不能完全遮挡第一天线11，以保证第一天线11信号的正常接收或发送。
可选地，第二天线12在第一天线11所在平面上的投影，位于第一天线11的边缘区域。该边缘区域是第一天线11中，与天线边界的距离小于一定阈值的区域。可选地，该阈值根据第一天线11的平面尺寸来确定，例如，当第一天线11的平面尺寸为50*10mm，则距离第一天线11的边界小于2mm的区域为边缘区域；再例如，当第一天线11的平面尺寸为100*20mm，则距离第一天线11的边界小于4mm的区域为边缘区域。可选地，第二天线12设置在第一天线11的拐角位置或者边缘位置，本公开实施例对此不作限定。例如，当第一天线11为长方形或者近似长方形时，第二天线12在第一天线11所在平面上的投影区域，可以位于第一天线11的任意一个角落的邻近位置，也可以位于第一天线11的任意一条边的邻近位置。
可选地，如图1所示，第二天线12和第一天线11之间设置有第一支撑结构21。第一支撑结构21用于使得第二天线12和第一天线11之间存在一定的间隙，避免两个天线的信号产生干扰，从而保证信号的正常接收或发送。第一支撑结构21具有不导电的特性。可选地，第一支撑结构21的制作材料可以是橡胶、玻璃、金刚石或者不导电金属，等等，本公开实施例对此不作限定。以不导电金属为例，用普通涂装、电泳涂装、静电喷涂、流化床涂装、火焰喷涂等方法可以在金属表面获得高分子绝缘涂层；用氧化、钝化、磷化等方法在金属表面获得无机非金属绝缘层。
另外，第一支撑结构21的形状可以呈圆柱形或长方体形，等等，本公开实施例对此不作限定。除此之外，在本公开实施例中，第一支撑结构21的数量或者尺寸与第一天线11、第二天线12的尺寸形状有关，这都可以结合实际情况进行设计，本公开实施例对此不作限定。
综上所述，本公开实施例提供的技术方案中，通过将第二天线层叠设置在第一天线上，使得天线的空间利用率得到提升，降低天线的成本，实现天线的高度集成化，进一步使天线的布局更加灵活。另外，移动终端的其他硬件的利用空间得到增加，便于进行整个移动终端系统的性能优化。
图2是本公开另一示例性实施例提供的一种天线结构的示意图。如图2所示，该天线结构10包括第一天线11、第二天线12和第三天线13。
第一天线11用于辐射第一频段的信号。第二天线12用于辐射第二频段的信号。第三天线13用于第三频段的信号。其中，第二频段的频率高于第一频段的频率，第三频段的频率高于第二频段的频率。例如，第一频段的频率范围为[a，b]，第二频段的频率范围为[c，d]，第三频段的频率范围为[e，f]。第二频段的频率高于第一频段的频率，是指c大于b；第三频段的频率高于第二频段的频率，是指e大于d。上述a、b、c、d、e、f均为频率值，单位可以是赫兹(Hz)。
可选地，上述第一频段是非5G频段，如2G、3G和4G频段，第二频段是5G频段中的sub-6G频段，第三频段是5G频段中的毫米波频段，该毫米波频段是毫米波的频率范围，该毫米波是波长为1～10mm的无线电波。有关非5G频段、sub-6G频段和毫米波频段的介绍说明可参见上文实施例，此处不再赘述。
其中，第二天线12层叠设置在第一天线11的上方，第三天线13层叠设置在第二天线12的上方。可选地，第三天线13的形状呈平板形，厚度为0.3～0.6mm。需要说明的一点是，第一天线11、第二天线12、第三天线13的厚度可以相同，也可以不同，本公开实施例对此不作限定。另外，第二天线12与第三天线13层叠的位置可以相同，也可以不同。例如，第二天线12层叠在第一天线11的左上角，并且第三天线13层叠在第二天线12的右上角；或者，第二天线12层叠在第一天线11的左上角，相似地，第三天线13层叠在第二天线12的左上角，本公开实施例对此不作限定。
可选地，第三天线13的面积小于第二天线12的面积，也就是说，第三天线13层叠在第二天线12上方时，需要保证第三天线13不能完全遮挡第二天线12，以保证第二天线12信号的正常接收或发送。
可选地，第三天线13在第二天线12所在平面上的投影，位于第二天线12的边缘区域。与上述第一天线11的边缘区域相似，该第二天线12的边缘区域是第二天线12中，与天线边界的距离小于一定阈值的区域。可选地，该阈值根据第二天线12的平面尺寸来确定。可选地，第三天线13设置在第二天线12的拐角位置或者边缘位置，本公开实施例对此不作限定。例如，当第二天线12为长方形或者近似长方形时，第三天线13在第二天线12所在平面上的投影区域，可以位于第二天线12的任意一个角落的邻近位置，也可以位于第二天线12的任意一条边的邻近位置。
可选地，如图2所示，第三天线13和第二天线12之间设置有第二支撑结构22。与第一支撑结构21相同，该第二支撑结构22用于使得第三天线13和第二天线12之间存在一定的间隙，避免两个天线的信号产生干扰，从而保证信号的正常接收或发送，并且该第二支撑结构21具有不导电的特性。可选地，该第二支撑结构22的制作材料可以是橡胶、玻璃、金刚石或者不导电金属，等等，本公开实施例对此不作限定。
另外，第二支撑结构22的形状可以呈圆柱形或长方体形，等等，本公开实施例对此不作限定。除此之外，在本公开实施例中，第二支撑结构22的数量或者尺寸与第二天线12、第三天线13的尺寸形状有关。
需要说明的一点是，第二支撑结构22与第一支撑结构21的制作材料、形状或大小可以相同，也可以不同，这都可以结合实际情况进行设计，本公开实施例对此不作限定。
对于上述的层叠方式，第二天线12与第三天线13处于不同的层级，结合参考图3，以第二天线12与第三天线13的层叠位置相同为例，在天线结构10中，第一天线11置于最底层，第二天线12通过第一支撑结构21(图3中未示出)层叠在第一天线11的左上角，第三天线13通过第二支撑结构22(图3中为示出)层叠在第二天线12的左上角。
综上所述，本公开实施例提供的技术方案中，通过将第三天线层叠设置在第二天线的边缘区域，扩大了天线的信号接收或发送范围，降低天线的成本，实现天线的高度集成化。
图4是本公开再一示例性实施例提供的一种天线结构的示意图。如图4所示，该天线结构10包括第一天线11、第二天线12和第三天线13。
第一天线11用于辐射第一频段的信号。第二天线12用于辐射第二频段的信号。第三天线13用于辐射第三频段的信号。其中，第二频段的频率高于第一频段的频率，且第三频段的频率高于第一频段的频率。例如，第一频段的频率范围为[a，b]，第二频段的频率范围为[c，d]，第三频段的频率范围为[e，f]。第二频段的频率高于第一频段的频率，是指c大于b；第三频段的频率高于第一频段的频率，是指e大于b。上述a、b、c、d、e、f均为频率值，单位可以是赫兹(Hz)。
在一种可能的实施方式中，上述第一频段是非5G频段，如2G、3G和4G频段，第二频段是5G频段中的sub-6G频段，第三频段是5G频段中的毫米波频段。在另一种可能的实施方式中，上述第一频段是非5G频段，如2G、3G和4G频段，第二频段是5G频段中的毫米波频段，第三频段是5G频段中的sub-6G频段。
其中，第二天线12层叠设置在第一天线11的上方，第三天线13层叠设置在第一天线11的上方，且第三天线13和第二天线12设置在第一天线11上方的不同位置。例如，第二天线12层叠在第一天线11的左上角，第三天线13层叠在第一天线11的右上角。
需要说明的一点是，关于第一天线11、第二天线12或第三天线13的面积、层叠区域、支撑结构在上文已经做了详细的介绍说明，此处不再赘述。
对于上述的层叠方式，第二天线12与第三天线13处于相同的层级，结合参考图5，以第二天线12与第三天线13的层叠位置不同为例，在天线结构10中，第一天线11置于最底层，第二天线12通过第一支撑结构21(图3中未示出)层叠在第一天线11的左上角，第三天线13通过第二支撑结构22(图3中为示出)层叠在第一天线12的右下角。
综上所述，本公开实施例提供的技术方案中，通过将第三天线层叠设置在第一天线的边缘区域，使得第二天线与第三天线处于同一层级，扩大了信号的接收或发送范围，提升了天线的空间利用率，降低天线的成本，实现天线的高度集成化。
需要说明的一点是，在上述几个实施例中，主要以天线结构包括2个天线或者3个天线的情形为例，对本公开技术方案进行了介绍说明，在实际应用中，如果有需求，天线结构还可以包括4个甚至更多个天线，各个天线可以按照上文实施例提供的技术方案进行层叠设置，位于上方的天线的频率范围大于位于下方的天线的频率范围，且一个天线上方可以叠加一个天线(如图2实施例所示)，也可以叠加多个天线(如图3实施例所示)，但这都在本公开的保护范围之内。
图6是本公开一示例性实施例提供的一种移动终端的示意图。该移动终端包括上文实施例介绍的天线结构10。
可选地，如图6所示，天线结构10位于移动终端60的左上角。其中，天线结构10与馈电电路61、接地电路62相连。馈电电路61用于给天线结构10提供电源，来保证天线结构10的正常工作。接地电路62用于在馈电电路61发生故障时，保护天线结构10不被过大的电流损坏。
在一种可能的实施例中，第一天线11、第二天线12和第三天线13中的至少两项连接不同的馈电电路61，并且第一天线11、第二天线12和第三天线13中的至少两项连接不同的接地电路62。例如，第一天线11与馈电电路A、接地电路A相连；第二天线12与馈电电路B、接地电路B相连；第三天线13与馈电电路C、接地电路C相连。在另一种可能的实施例中，第一天线11、第二天线12或第三天线21连接相同的馈电电路61或接地电路62，例如：第一天线11、第二天线12或第三天线13与相同的馈电电路相连，同时第一天线11、第二天线12或第三天线13与相同的接地电路相连。
可选地，天线结构10在不同移动终端中的放置位置是不同的。例如，天线结构可以放置在移动终端60的左上角、右上角、左下角或者右下角，等等，本公开实施例对此不作限定。
可选地，移动终端60中还包括：屏幕显示器、供电电池、摄像头、距离传感器、压力传感器、中央处理器(Central Processing Unit，CPU)，等等，本公开实施例对此不作限定。
综上所述，本公开实施例提供的技术方案中，通过将第二天线层叠设置在第一天线上，使得天线的空间利用率得到提升，降低天线的成本，实现天线的高度集成化，进一步使天线的布局更加灵活。另外，移动终端的其他硬件的利用空间得到增加，便于进行整个移动终端系统的性能优化。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (3)

1.一种天线结构，其特征在于，所述天线结构包括：第一天线、第二天线和第三天线；
所述第一天线用于辐射第一频段的信号；
所述第二天线用于辐射第二频段的信号，所述第二频段的频率高于所述第一频段的频率；
所述第三天线用于辐射第三频段的信号，所述第三频段的频率高于所述第一频段的频率；
所述第二天线层叠设置在所述第一天线的上方，所述第三天线层叠设置在所述第一天线的上方，且所述第三天线和所述第二天线设置在所述第一天线上方的不同位置；
所述第二天线和所述第一天线之间设置有第一支撑结构，所述第三天线和所述第一天线之间设置有第二支撑结构；
所述第二天线的面积小于所述第一天线的面积，所述第三天线的面积小于所述第一天线的面积，且所述第二天线与所述第三天线之间不存在互相遮挡的区域，所述第二天线与所述第三天线不完全遮挡所述第一天线。
2.根据权利要求1所述的天线结构，其特征在于，所述第二天线在所述第一天线所在平面上的投影，位于所述第一天线的边缘区域。
3.一种移动终端，其特征在于，所述移动终端包括如权利要求1或2所述的天线结构。
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