CN112803158A - 一种电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供一种电子设备,涉及显示技术领域,用于提供具有高隔离度的双天线结构。该天线结构包括天线本体、第一馈电电路以及第二馈电电路。天线本体包括环形辐射体、第一枝节、第二枝节以及第三枝节。环形辐射体上具有缺口。第一枝节位于缺口内。第二枝节和第三枝节分别位于第一枝节的两侧。第二枝节和第三枝节分别与环形辐射体上形成缺口的两端相耦接。第一馈电电路包括第一激励端、设置于环形辐射体上的第一馈电点。第一枝节的两端分别与第一馈电点和第一激励端相耦接。第二馈电电路包括信号转换电路、第二激励端、设置于第二枝节上的第二馈电点以及设置于第三枝节上的第三馈电点。
Description
技术领域
本申请涉及显示技术领域,尤其涉及一种电子设备。
背景技术
随着通信技术和电子设备的发展,尤其是第五代移动通信技术(5G)时代的来临,电子设备需要支持更多的天线和频段,以达到5G需要的高传输速率。例如,在电子设备上采用多输入多输出(multiple input multiple output,MIMO)技术,通过空间分集增益可以有效提高信道的可靠性,降低信道误码率,最后达到提高数据速率的目的。
然而,MIMO天线结构中,天线的个数与天线占据的空间成正比。因此,具有较多天线个数的MIMO天线结构,例如4X4 MIMO天线结构应用于空间十分有限的电子设备中时,很难在紧凑的空间内实现天线的高隔离度。
发明内容
本申请实施例提供一种电子设备,用于提供具有高隔离度的双天线结构。
为达到上述目的,本申请采用如下技术方案:
本申请实施例的一方面,提供一种电子设备。该电子设备包括天线结构。该天线结构包括天线本体、第一馈电电路以及第二馈电电路。其中,天线本体包括环形辐射体、第一枝节、第二枝节以及第三枝节。环形辐射体上具有缺口。第二枝节和第三枝节分别位于第一枝节的两侧;第二枝节和第三枝节分别与环形辐射体上形成缺口的两端相耦接。第一馈电电路包括第一激励端、设置于环形辐射体上的第一馈电点。第一枝节的两端分别与第一馈电点和第一激励端相耦接。第二馈电电路包括信号转换电路、第二激励端、设置于第二枝节上的第二馈电点以及设置于第三枝节上的第三馈电点。信号转换电路与第二激励端、第二馈电点以及的第三馈电点耦接,信号转换电路用于将第二激励端提供的信号转换成第一激励信号和第二激励信号,第一激励信号和第二激励信号等幅反相,并将第一激励信号传输至第二馈电点,以及将第二激励信号传输至第三馈电点。
综上所述,上述天线结构的第一馈电电路的第一激励端可以向天线本体中的环形辐射体馈电后,可以使得天线本体工作在对称激励模式下。此外,第二馈电电路的第二激励源的信号经过信号转换电路后,可以分别向天线本体中的第二枝节和第三枝节提供等幅反相的第一激励信号和第二激励信号,该第一激励信号和第二激励信号可以使得天线本体工作在反对称激励模式下。这样一来,上述天线本体可以作为双天线可以同时工作在两种激励模式下,因此能够传输更多的数据。由上述可知,对称激励模式下天线本体上的电流及其辐射的无线电波,与反对称激励模式下天线本体上的电流及其辐射的的无线电波正交,因此天线本体作为双天线传输信号时,可以使得天线本体分别在对称激励模式和反对称激励模式下进行工作时,且具有较高的隔离度。
可选的,环形辐射体包括第一金属部、第二金属部以及第三金属部。第一馈电点位于第一金属部上。第二金属部与第一金属部的第一端和第二枝节相耦接。第三金属部为L型,且与第一金属部的第二端和第三枝节相耦接。其中,缺口位于第二金属部和第三金属部之间。在此情况下,第二金属部、第一金属部以及第三金属部可以依次直接相连接形成一体的平面环形结构,作为上述环形辐射体。该环形辐射体的结构简单,容易制作。可选的,第二金属部和第三金属部关于第一枝节对称设置。第二枝节和第三枝节关于第一枝节对称设置。这样一来,可以使得天线结构为左、右对称结构,从而能够提高双天线的隔离度。
可选的,第一金属部为条型。第二金属部、第三金属部为L型。这样一来,第二金属部、第一金属部以及第三金属部可以依次直接相连接形成具有缺口的环形结构。
可选的,天线本体在第一馈电电路的馈电作用下,工作在对称激励模式。在第二馈电电路的馈电作用下,工作在反对称激励模式。其中,对称激励模式下,天线本体上的电流与反对称激励模式下,天线本体上的电流正交;对称激励模式下,天线本体辐射的无线电波与反对称激励模式下,天线本体辐射的无线电波正交。因此天线本体作为双天线传输信号时,可以使得天线本体分别在对称激励模式和反对称激励模式下进行工作时,且具有较高的隔离度。
可选的,信号转换电路为巴伦芯片。巴伦芯片包括输入端、第一输出端和第二输出端。巴伦芯片的输入端与第二激励端相耦接,巴伦芯片的第一输出端与第二馈电点相耦接,巴伦芯片的第二输出端与第三馈电点相耦接。巴伦芯片具有较小的封装尺寸,这样一来,在天线结构中利用封装尺寸小的巴伦芯片即可以将第二激励端提供的单端信号转换成等幅反相的两个信号,无需单独制作用于实现上述信号转换的电路结构。从而可以减小上述天线结构的尺寸。
可选的,第二馈电电路还包括第二匹配电路,用于调节天线本体在反对称激励模式下的谐振频率和带宽。该第二匹配电路包括第一电容、第二电容以及第一电感。其中,第一电容的第一端与巴伦芯片的第一输出端耦接,第二端与第二馈电点耦接。第二电容的第一端与巴伦芯片的第二输出端耦接,第二端与第三馈电点耦接。第二电容和第一电容分别位于第二激励端的两侧。第一电容和第二电容关于第一枝节对称设置。第一电感的第一端与第二馈电点耦接,第二端与第三馈电点耦接。在此情况下,可以通过设置第一电容、第二电容以及第一电感的大小,可以对天线本体在反对称激励模式下的工作频带进行调节。
可选的,基板上设置有参考地。上述第二匹配电路还包括第三电容、第四电容。其中,第三电容的第一端与巴伦芯片的第一输出端耦接,第二端与参考地耦接。第四电容的第一端与巴伦芯片的第二输出端耦接,第二端与参考地耦接。其中,第三电容和第四电容关于第一枝节对称设置。这样一来,可以通过对第三电容和第四电容的电容值的大小进行调节,以优化反对称激励模式下,天线本体的工作频带内谐振频率的位置。可选的,第一馈电电路还还包括第一匹配电路,用于调节天线本体在对称激励模式下的谐振频率和带宽。上述第一匹配电路包括第五电容。第五电容的第一端与第一枝节耦接,第二端与第一激励端耦接。在此情况下,通过设置第五电容的大小,可以将第一激励端输出信号的带宽调整至天线本体的工作频带内。
可选的,天线结构还包括基板,基板上设置有参考地。第一匹配电路还包括第六电容和第七电容。第六电容的第一端与第二枝节耦接,第二端与参考地耦接。第七电容的第一端与第三枝节耦接,第二端与参考地耦接。其中,第六电容、第七电容关于第一枝节对称设置。在此情况下,第二枝节可以通过第六电容与基板上的参考地耦接。第三枝节可以通过第七电容与基板上的参考地耦接,从而使得天线本体通过第一匹配电路能够与基板上的参考地耦接。此外,上述第六电容、第七电容还可以对对称激励模式下,的天线本体的谐振频率起调节作用,电容越小,上述谐振频率越高。
可选的,天线本体在对称激励模式或者在反对称激励模式下的工作频率可以覆盖700MHz~960MHz的低频频率范围、1710MHz~2690MHz的中高频频率范围、3300MHz~4200MHz的N77频段的频率范围,或者4400MHz~5000MHz的N79频段的频率范围。在上述任意一个频率范围内,对称激励模式包括0.5倍波长的谐振、1.5倍波长的谐振中的至少一个。反对称激励模式包括1倍波长的谐振。可选的,天线结构还包括基板。基板包括相对设置的顶面和底面,第一激励端设置于基板的顶面;第二激励端和信号转换电路设置于基板的底面。这样一来,可以避免将各个电路结构和端口均设置于基板的同一表面,导致布线结构复杂,布线空间拥挤的问题出现。
本申请实施例的第二方面,提供一种电子设备。该电子设备包括天线结构。该天线结构包括天线本体、第一馈电电路以及第二馈电电路。其中,天线本体包括第一辐射体、第二辐射体、第一枝节、第二枝节以及第三枝节。第一辐射体与第二辐射体之间具有间隙。第一枝节与第一辐射体耦接;第二枝节与第二辐射体相耦接;第三枝节位于第一枝节和第三枝节之间。第一馈电电路,包括第一激励端、设置于第一枝节上的第一馈电点、设置于第二枝节上的第四馈电点;第三枝节与第一馈电点、第四馈电点以及第一激励端耦接。第二馈电电路,包括信号转换电路、第二激励端、设置于第一辐射体上的第二馈电点以及设置于第二辐射体上的第三馈电点。信号转换电路与第二激励端、第二馈电点以及的第三馈电点耦接,信号转换电路用于将第二激励端提供的信号转换成第一激励信号和第二激励信号,第一激励信号和第二激励信号等幅反相,并将第一激励信号传输至第二馈电点,以及将第二激励信号传输至第三馈电点。上述天线结构具有与前述实施例提供的天线结构相同的技术效果,此处不再赘述。
可选的,第三枝节包括第一金属部、第二金属部。第一金属部的第一端与第一馈电点耦接,第二端与第四馈电点耦接。第二金属部与第一金属部垂直,且第一端与第一金属部耦接,第二端与第一激励端耦接。其中,第一枝节和第二枝节关于第二金属部对称设置。第一辐射体和第二辐射体关于第二金属部对称设置。这样一来,天线结构可以为左、右对称结构,从而可以提高双天线的隔离度。
可选的,信号转换电路为巴伦芯片。巴伦芯片包括输入端、第一输出端和第二输出端。巴伦芯片的输入端与第二激励端相耦接,巴伦芯片的第一输出端与第二馈电点相耦接,巴伦芯片的第二输出端与第三馈电点相耦接。该巴伦芯片的技术效果同上所述,此处不再赘述。
可选的,天线本体在第一馈电电路的馈电作用下,工作在对称激励模式。在第二馈电电路的馈电作用下,工作在反对称激励模式下。其中,对称激励模式下,天线本体上的电流与反对称激励模式下,天线本体上的电流正交。对称激励模式下,天线本体辐射的无线电波与反对称激励模式下,天线本体辐射的无线电波正交。因此天线本体作为双天线传输信号时,可以使得天线本体分别在对称激励模式和反对称激励模式下进行工作时,且具有较高的隔离度。此外,天线本体在对称激励模式或者在反对称激励模式下的工作频率可以覆盖700MHz~960MHz的低频频率范围、1710MHz~2690MHz的中高频频率范围、3300MHz~4200MHz的N77频段的频率范围,或者4400MHz~5000MHz的N79频段的频率范围。
本申请实施例的第三方面,提供一种电子设备,该电子设备包括天线结构,包括天线本体,包括第一辐射体、第二辐射体、第一枝节、第二枝节以及第三枝节。第一辐射体与第二辐射体之间具有间隙;第一枝节与第一辐射体耦接;第二枝节与第二辐射体耦接。第三枝节位于第一枝节和第二枝节之间。第一馈电电路包括第一激励端、设置于第一辐射体上的第一馈电点、设置于第二辐射体上的第四馈电点。第三枝节与第一馈电点、第四馈电点以及第一激励端耦接。第二馈电电路包括信号转换电路、第二激励端、设置于第一辐射体上的第二馈电点以及设置于第二辐射体上的第三馈电点。信号转换电路与第二激励端、第二馈电点以及的第三馈电点耦接,信号转换电路用于将第二激励端提供的信号转换成第一激励信号和第二激励信号,第一激励信号和第二激励信号等幅反相,并将第一激励信号传输至第二馈电点,以及将第二激励信号传输至第三馈电点。上述天线结构具有与前述实施例提供的天线结构相同的技术效果,此处不再赘述。
可选的,第三枝节包括第一金属部和第二金属部。第一金属部的第一端与第一馈电点耦接,第二端与第四馈电点耦接。第二金属部的与第一金属部垂直,且第一端与第一金属部耦接,第二端与第一激励端耦接。其中,第一枝节和第二枝节关于第二金属部对称设置;第一辐射体和第二辐射体关于第二金属部对称设置。这样一来,天线结构可以为左、右对称结构,从而可以提高双天线的隔离度。
可选的,信号转换电路为巴伦芯片。巴伦芯片包括输入端、第一输出端和第二输出端。巴伦芯片的输入端与第二激励端相耦接,巴伦芯片的第一输出端与第二馈电点相耦接,巴伦芯片的第二输出端与第三馈电点相耦接。该巴伦芯片的技术效果同上所述,此处不再赘述。
可选的,天线本体在第一馈电电路的馈电作用下,工作在对称激励模式。在第二馈电电路的馈电作用下,工作在反对称激励模式。其中,对称激励模式下,天线本体上的电流与反对称激励模式下,天线本体上的电流正交;对称激励模式下,天线本体辐射的无线电波与反对称激励模式下,天线本体辐射的无线电波正交。因此天线本体作为双天线传输信号时,可以使得天线本体分别在对称激励模式和反对称激励模式下进行工作时,且具有较高的隔离度。此外,天线本体在对称激励模式或者在反对称激励模式下的工作频率可以覆盖700MHz~960MHz的低频频率范围、1710MHz~2690MHz的中高频频率范围、3300MHz~4200MHz的N77频段的频率范围,或者4400MHz~5000MHz的N79频段的频率范围。
附图说明
图1为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图;
图2为本申请实施例提供的一种天线结构的一种结构示意图;
图3为图2中天线本体的一种结构示意图;
图4a为本申请实施例提供的天线本体上电流分布的一种示意图;
图4b为本申请实施例提供的天线本体上电流分布的另一种示意图;
图4c为本申请实施例提供的天线本体上电流分布的另一种示意图;
图5a为图2中天线本体的一种结构示意图;
图5b为沿图5a所示的E-E对基板进行剖切得到的示意图;
图6为本申请实施例提供的一种天线结构的另一种结构示意图;
图7为本申请实施例提供的一种天线结构的另一种结构示意图;
图8a为图7中第一匹配电路的一种设置方式示意图;
图8b为图8a中第一匹配电路的具体结构示意图;
图9a为本申请实施例提供的一种天线S参数图;
图9b为本申请实施例提供的一种天线效率图;
图10为本申请实施例提供的一种天线结构的另一种结构示意图;
图11a为本申请实施例提供的天线结构中位于基板顶面的结构示意图;
图11b为本申请实施例提供的天线结构中位于基板底面的结构示意图;
图12为本申请实施例提供的基板顶面和底面结构叠加后的一种天线结构示意图;
图13a为本申请实施例提供的天线本体在对称激励模式下的一种电场分布示意图;
图13b为本申请实施例提供的天线本体在对称激励模式下的另一种电场分布示意图;
图14a为本申请实施例提供的天线本体在反对称激励模式下的一种电场分布示意图;
图14b为本申请实施例提供的天线本体在反对称激励模式下的另一种电场分布示意图;
图15为本申请实施例提供的天线本体在对称激励模式下和反对称激励模式下的一种远场方向图;
图16为本申请实施例提供的天线本体在对称激励模式下和反对称激励模式下的另一种远场方向图;
图17a为本申请实施例提供的一种天线结构的另一种结构示意图;
图17b为图17a中第一匹配电路的一种设置方式示意图;
图17c为图17a中第二匹配电路的一种设置方式示意图;
图17d为图17a中第二匹配电路的另一种设置方式示意图;
图18a为本申请实施例提供的天线结构中位于基板顶面的结构示意图;
图18b为本申请实施例提供的天线结构中位于基板底面的结构示意图;
图18c本申请实施例提供的基板顶面和底面结构叠加后的一种天线结构示意图;
图19a为本申请实施例提供的另一种天线S参数图;
图19b为本申请实施例提供的一种天线效率图;
图20a为本申请实施例提供的一种天线结构的另一种结构示意图;
图20b为图20a中第一匹配电路的一种设置方式示意图;
图20c为图20a中第二匹配电路的一种设置方式示意图;
图21a为本申请实施例提供的另一种天线S参数图;
图21b为本申请实施例提供的一种天线效率图。
附图标记:
01-电子设备;10-显示模组;11-中框;111-边框;110-承载板;12-后壳;02-天线结构;20-天线本体;200-环形辐射体;201-第一枝节;202-第二枝节;203-第三枝节;03-基板;31-第一馈电电路;32-第二馈电电路;210-第一金属部;220-第二金属部;230-第三金属部;241-第一辐射体;242-第二辐射体;300-缺口;310-第一匹配电路;320-信号转换电路;321-第二匹配电路;04-射频微带线;05-金属条。
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。
以下,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
此外,本申请中,“上”、“下”、“左”、“右”等方位术语可以包括但不限于相对附图中的部件示意置放的方位来定义的,应当理解到,这些方向性术语可以是相对的概念,它们用于相对于的描述和澄清,其可以根据附图中部件附图所放置的方位的变化而相应地发生变化。
在本申请中,除非另有明确的规定和限定,术语“连接”应做广义理解,例如,“连接”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。此外,术语“耦接”可以是实现信号传输的电性连接的方式。
本申请实施例提供一种电子设备,该电子设备包括例如手机、平板电脑、车载电脑、智能穿戴产品、物联网(internet of things,IOT)等。本申请实施例对上述电子设备的具体形式不做特殊限制。以下为了方便说明,是以电子设备为手机为例进行的说明。如图1所示,电子设备01主要包括显示模组10、中框11以及后壳12。中框11位于显示模组10和后壳12之间。
显示模组10用于显示图像。在本申请的一些实施例中,显示模组10包括液晶显示(liquid crystal display,LCD)模组和背光模组(back light unit,BLU)。或者,在本申请的另一些实施例中,显示模组10可以为有机发光二极管(organic light emitting diode,OLED)显示屏。
中框11包括承载板110和绕承载板110一周的边框111。承载板110朝向后壳12的表面上可以设置印刷电路板(printed circuit board,PCB)、摄像头、电池等电子器件。其中,摄像头和电池图中未示出。后壳12与中框11相连接形成用于容纳上述PCB、摄像头以及电池等电子器件的容纳腔。从而可以防止外界的水汽和尘土侵入该容纳腔内,对上述电子器件的性能造成影响。
显示模组10可以通过如图1所示的柔性电路板(flexible printed circuit,FPC)穿过承载板110后,与设置于承载板110上的PCB电连接。从而可以使得PCB将显示数据传输至显示模组10,以控制显示模组10进行图像显示。
上述电子设备还包括如图2所示的用于通信的天线结构02。该天线结构02包括用于发射电磁波和接收电磁波的天线本体20。当上述电子设备01为如图1所示的手机时,在本申请的一些实施例中,上述天线本体20可以采用激光直接成型技术(laser directstructuring,LDS)在中框11的承载板110朝向后壳12的一侧表面上,采用激光刻出天线本体20的形状后,再采用电镀上金属形成上述天线本体20。
或者,在本申请的另一些实施例中,当中框11的边框111为金属材料时,可以将上述边框111的一部分制作成天线本体20的形状。
如图2所示,上述天线本体20包括平面的环形辐射体200、第一枝节201、第二枝节202以及第三枝节203。该环形辐射体200上具有缺口300。在本申请的一些实施例中,如图3所示,环形辐射体200可以包括第一金属部210、第二金属部220以及第三金属部230。上述缺口300设置于第二金属部220和第三金属部230之间。
第二金属部220与第一金属部210的第一端(例如左端)相耦接。第三金属部230与第一金属部210的第二端(例如右端)相耦接。在此情况下,第二金属部220、第一金属部210以及第三金属部230可以依次直接相连接形成一体的平面环形结构,作为上述环形辐射体200。该环形辐射体200的结构简单,容易制作。在本申请的一些实施例中,上述第一金属壁210可以为条型,第二金属部220、第三金属部230可以为L型。
此外,如图2所示,天线本体20中的第一枝节201位于缺口300内,第二枝节202和第三枝节203分别位于第一枝节201的两侧。第二枝节202和第三枝节203分别与环形辐射体200上形成缺口300的两端相耦接。
如图3所示,第一枝节201可以与第一金属部210直接连接,第二枝节202可以与第二金属部220直接连接,第三枝节203可以与第三金属部203直接连接。在此情况下,环形辐射体200、第一枝节201、第二枝节202以及第三枝节203可以为一体结构。
示例的,采用LDS制备天线本体20时,可以通过同一次电镀工艺形成环形辐射体200、第一枝节201、第二枝节202以及第三枝节203。此外,当天线本体20为手机中框11的边框111的一部分时,可以采用压铸工艺、数控(computerized numerical control,CNC)加工工艺制作边框111的同时,完成环形辐射体200、第一枝节201、第二枝节202以及第三枝节203的制作。在此情况下,上述环形辐射体200中的第一金属部210所在的一侧可以作为边框111的外侧,由于第一金属部210上无需开缝,所以可以降低对边框111外形以及整个电子设备外形的要求。
此外,上述天线结构02还包括如图2所示的第一馈电电路31。第一馈电电路31用于向天线本体20中的环形辐射体200提供单端激励信号,可以使得该天线本体20工作在对称激励模式下。
需要说明的是,当上述天线本体20工作在对称激励模式下时,天线本体20上的电流分布如图4a和图4b中的箭头所示,在第一枝节201位于天线本体20的中心位置时,环形辐射体200上的电流流向可以关于环形辐射体200的中心位置,即第一枝节201镜像分布。此时,环形辐射体200的左半部分和右半部分流过的电流大小相同,流向关于第一枝节201呈镜像分布。
在本申请的一些实施例中,该第一馈电电路31包括如图5a所示的第一激励端O1、设置于环形辐射体200上的第一馈电点A1。当环形辐射体200具有如图3所示的第一金属部210时,该第一馈电点A1可以设置于第一金属部210上。
在此情况下,如图5a所示,第一枝节201的两端分别与第一馈电点A1和第一激励端O1相耦接。这样一来,第一激励源O1可以将单端激励信号通过第一枝节201传输至第一金属部210上的第一馈电点A1。环形辐射体200可以在单端激励信号的作用下,工作于对称激励模式下。
上述天线结构02还包括如图5a所示的基板03。该基板03可以为PCB。第一激励端O1可以通过制作于基板03上的射频微带线04与第一枝节201靠近基板03的一端相耦接。示例的,本申请实施例中,制作于基板02上的射频微带线04的特征阻抗可以为50ohm左右。
此外,为了使得天线本体20中的环形辐射体200能够作为双天线进行工作,上述天线结构02还包括如图2所示的第二馈电电路32。第二馈电电路32用于向天线本体20中的第二枝节202和第三枝节203进行馈电,以使得该天线本体20工作在反对称激励模式下。其中,上述对称激励模式与反对称激励模式正交。
需要说明的是,当上述天线本体20工作在反对称激励模式下时,天线本体20上的电流分布如图4c中的箭头所示,环形辐射体200的左半部分和右半部分流过的电流大小相同,流向相同。此外,上述对称激励模式与反对称激励模式正交是指,对称激励模式下天线本体20上的电流及其辐射的无线电波,与反对称激励模式下天线本体20上的电流及其辐射的无线电波正交。从而使得天线本体20可以具有较高的隔离度,以同时工作在对称激励模式和反对称激励模式下。
在本申请的一些实施例中,上述第二馈电电路32可以包括如图5a所示的信号转换电路320、第二激励端O2、设置于第二枝节202上的第二馈电点B1以及设置于第三枝节203上的第三馈电点B2。上述信号转换电路320与第二激励端O2、第二馈电点B1以及的第三馈电点B2耦接。该信号转换电路320用于将第二激励端O2提供的信号转换成第一激励信号和第二激励信号,第一激励信号和第二激励信号等幅反相,并将该第一激励信号传输至第二馈电点B1,以及将第二激励信号传输至第三馈电点B2。
需要说明的是,第一激励信号和第二激励信号为等幅反相是指,第一激励信号和第二激励信号波形的幅值相同,相位相反(相位相差180°)。由上述可知,如图5a所示的天线本体20中,环形辐射体200上的第一馈电点A1用于接收第一激励端O1输出的单端激励信号。第二枝节202上的第二馈电点B1接收信号转换电路320输出的第一激励信号。第三枝节203上的第三馈电点B2接收信号转换电路320输出的第二激励信号。第一激励信号和第二激励信号等幅反相。在此情况下,为了使得第二枝节202上和第三枝节203上分别接收的两路电流信号平衡,以提高天线本体20作为双天线时的隔离度,天线本体20需要满足一定的对称性。
示例的,当环形辐射体200具有如图3所示的第一金属部210时,上述第一馈电点A1可以设置于第一金属部210的中间位置。在此情况下,与第一馈电点A1和第一激励端O1耦接的第一枝节201可以位于缺口300的中心位置。
需要说明的是,第一馈电点A1设置于第一金属部210的中间位置是指,将第一馈电点A1可以设置于第一金属部210的中点位置。或者,还可以是将第一馈电点A1设置于中点位置向左、向右移动第一金属部210的横向长度a1(如图8b所示)的2%的范围内。
基于此,环形辐射体200中,分别位于第一金属部210两侧的第二金属部220和第三金属部230可以关于第一枝节201对称设置。此外,分别位于第一枝节201两侧的第二枝节202和第三枝节203可以关于第一枝节201对称设置,从而可以使得天线本体20为对称结构。
需要说明的是,上述部件关于第一枝节201对称设置是指,在满足双天线隔离度要求的前提下,上述部件在第一枝节201两侧的设置位置对称或近似对称。该设置位置并不限定于关于第一枝节201绝对的对称位置。
在本申请的一些实施例中,在天线结构02还包括如图5a所示的基板03时,上述第二激励端O2以及信号转换电路320可以设置于该基板03上。该基板03可以包括如图5b所示的顶面S1和底面S2。在本申请的一些实施例中,第一激励端口O1、第二激励端O2以及信号转换电路320可以均设置于基板03的顶面S1,或者均设置于基板03的底面S2。
或者,在本申请的另一些实施例中,第一激励端口O1可以设置于基板03的顶面S1,而第二激励端口O2和信号转换电路320可以设置于基板03的底面S2。在此情况下,信号转换电路320可以通过制作与基板03的底面S2上的射频微带线分别与第二馈电点B1以及的第三馈电点B2耦接。这样一来,可以避免将各个电路结构和端口均设置于基板03的同一表面,导致布线结构复杂,布线空间拥挤的问题出现。
在本申请的另一些实施例中,第二激励端口O2和信号转换电路320可以设置于基板03的顶面S1,第一激励端口O1可以设置于基板03的底面S2。以下为了方便说明,均是以第一激励端口O1设置于基板03的顶面S1,第二激励端口O2和信号转换电路320设置于基板03的底面S2为例进行的举例说明。
本申请对第一激励端O1和第二激励端O2输出的信号不做限定,可以相同也可以不同。在本申请的一些实施例中,天线本体20工作在对称激励模式下时,可以作为发射天线(或接收天线),天线本体20工作在反对称激励模式下时,可以作为接收天线(或发射天线)。
或者,在本申请的另一些实施例中,天线本体20工作在对称激励模式下和反对称激励模式下时,可以均作为发射天线或均作为接收天线。天线本体20在对称激励模式或者反对称激励模式下的工作频率可以覆盖低频(例如700MHz~960MHz左右)、中高频(例如1710MHz~2690MHz)、N77频段(3300MHz~4200MHz)或者N79频段(4400MHz~5000MHz)。
此外,天线本体20工作在对称激励模式下和反对称激励模式下的频带可以重叠。示例的,上述天线本体20可以同频Wi-Fi双天线、同频蓝牙双天线。或者,天线本体20工作在对称激励模式下和反对称激励模式下的频带可以不重叠。示例的,上述天线本体20可以Wi-Fi(2.4GHz)与中高频双天线。
综上所述,本申请实施例提供的天线结构02中,第一馈电电路31中的第一激励端O1在向天线本体20中的环形辐射体200馈电后,可以使得天线本体20工作在对称激励模式下。此外,第二馈电电路32中,第二激励源O2的信号经过信号转换电路320后可以分别向天线本体20中的第二枝节202和第三枝节203提供等幅反相的第一激励信号和第二激励信号,该第一激励信号和第二激励信号可以使得天线本体20工作在反对称激励模式下。这样一来,上述天线本体20可以作为双天线可以同时工作在两种激励模式下,因此能够传输更多的数据。由上述可知,对称激励模式下天线本体20上的电流及其辐射的无线电波,与反对称激励模式下天线本体20上的电流及其辐射的无线电波正交,因此天线本体20作为双天线传输信号时,可以使得天线本体20分别在对称激励模式和反对称激励模式下进行工作时,具有较高的隔离度。
此外,在本申请的一些实施例中,上述信号转换电路320可以包括巴伦芯片。该巴伦芯片包括如图6所示的输入端②、第一输出端①、第二输出端③、参考地端④。其中,输入端②可以称为不平衡(unbalance)端口。第一输出端①、第二输出端③可以称为平衡(balance)端口。该巴伦芯片可以将输入端②的不平衡信号进行转换,并分别由第一输出端①和第二输出端③输出的等幅反相的平衡信号。
在此情况下,如图6所示,上述巴伦芯片的输入端②与第二激励端O2相耦接,巴伦芯片的第一输出端①与第二枝节202上的第二馈电点B1相耦接,巴伦芯片的第二输出端③与第三枝节203上的第三馈电点B2相耦接。
巴伦芯片具有较小的封装尺寸,例如图6中巴伦芯片横向(沿X方向)的长度可以为1mm左右,纵向(沿Y方向)的长度可以为0.5mm左右。该巴伦芯片的厚度(垂直于X、Y方向所在的平面)最大可以为0.5mm左右。这样一来,在天线结构02中利用封装尺寸小的巴伦芯片即可以将第二激励端O2提供的单端信号转换成等幅反相的两个信号,无需单独制作用于实现上述信号转换的电路结构。从而可以减小上述天线结构02的尺寸。
此外,巴伦芯片的输入阻抗可以在50ohm左右,输出阻抗可以在100ohm左右,因此损耗较小。并且,巴伦芯片的第一输出端①和第二输出端③上分别输出的第一激励信号和第二激励信号的幅值差异可以在1~2dB范围内,相位差异在180±15°左右。因此,第一输出端①和第二输出端③具有良好的平衡度,能够使得第一激励信号和第二激励信号满足等幅反相的要求,从而有效激发天线本体20在反对称激励模式下进行工作。
在此情况下,当上述天线结构02中的信号转换电路320采用结构尺寸较小的巴伦芯片时,可以使得天线结构02的结构尺寸更加的紧凑,从而可以在部件空间有限的电子设备01中,实现具有高隔离度的双天线结构。
在此基础上,为了根据需要调节天线本体20在对称激励模式下的谐振频率、带宽,本申请实施例提供的天线结构02中的第一馈电电路31还包括如图7所示的第一匹配电路310。从而可以通过对第一匹配电路310的内部结构进行设置,达到对天线本体20在对称激励模式下的谐振频率、带宽进行调节的目的。
如图8a所示,位于环形辐射体200上第一馈电点A1可以通过第一枝节201、第一匹配电路310与基板03上的射频微带线04的一端相耦接。该射频微带线04的第二端与第一激励端O1相耦接。这样一来,第一激励端O1输出的单端激励信号通过射频微带线04、第一匹配电路310、第一枝节201后传输至第一馈电点A1,以激励天线本体20在对称激励模式下进行工作。此外,上述基板03上设置有参考地,如图8a所示,天线结构02还可以通过第一匹配电路310与基板03上的参考地相耦接。
在本申请的一些实施例中,上述第一匹配电路310包括如图8b所示的第三电感L3、第四电感L4、第五电容C5。其中,第三电感L3第一端与第一枝节201耦接,第二端与基板03上的参考地耦接。第四电感L4的第一端与第一枝节201耦接,第二端与基板03上的参考地耦接。第五电容C5位于第三电感L3和第四电感L4之间,且第五电容C5的第一端与第一枝节201耦接,第二端通过基板03上的射频微带线与第一激励端O1耦接。
需要说明的是,本申请实施例的附图中,第三电感L3、第四电感L4、第五电容C5以及以下的电容或电感中的任意一个元件,如图8b所示可以采用一组上、下对应的黑色矩形表示。任意一个元件的第一端为上方的黑色矩形,第二端为下方的黑色矩形。
在此情况下,通过设置第三电感L3、第四电感L4、第五电容C5的大小,可以将第一激励端O1输出信号的带宽调整至,天线本体20的工作频带,例如9a所示的点①的频率1700GHz到点②的频率-2700MHz之间,即(1700-2700MHz)内。其中,图9a中的虚线为天线本体20在对称激励模式下进行工作时获得的S11曲线,由S11可以看出,在对称激励模式下天线本体20在1.8GHz附近和2.6GHz附近的负向数值较大,可以作为天线本体20的谐振频率。
此外,如图9b中的虚线为天线本体20在对称激励模式下天线效率图,可以看出天线本体20在对称激励模式下在1.8GHz附近和2.6GHz天线效率较高,接近0dB。
此外,为了使得上述天线本体20工作在对称激励模式下时,能够提高环形辐射体200上的电流流向关于第一枝节201镜像的程度,以提高双天线的隔离度。上述第一匹配电路310可以为对称结构。在此情况下,上述第五电容C5可以设置于第一枝节201的中心线所在的位置,上述第三电感L3和第四电感L4可以关于第五电容C5对称设置。在本申请的一些实施例中,上述第三电感L3和第四电感L4的电感值可以相同。
或者,在本申请的另一些实施例中,在第三电感L3或第四电感L4与第一枝节201的中心线位置很近时,可以只设置第三电感L3或第四电感L4。
示例的,为了在对称激励模式下,使得天线本体20的工作频率为中高频(1700-2700MHz)时,上述第三电感L3的电感值、第四电感L4的电感值,以及第五电容C5的电容值如表1所示。
表1
电容 | 器件参数 | 电感 | 器件参数 |
C5 | 0.8pF | L3、L4 | 13nH |
C6、C7 | 0.8pF |
在此基础上,上述第一匹配电路还310包括如8b所示的第六电容C6和第七电容C7。第六电容C6的第一端与第二枝节202耦接,第二端与基板03上的参考地耦接。第七电容C7第一端与第三枝节203耦接,第二端与基板03上的参考地耦接。此外,第六电容C6和第七电容C7对对称激励模式下的天线本体20的谐振频率起调节作用,电容越小,上述谐振频率越高。即通过对第六电容C6和第七电容C7的电容值的大小进行调节,可以调整对称激励模式下,天线本体20的谐振频率在其工作频带,例如(1700-2700MHz)内的位置。例如图9a所示,天线本体20在对称激励模式下的谐振频率在1.8GHz附近、和2.6GHz附近。
此外,由上述可知,第二枝节202可以通过第六电容C6与基板03上的参考地耦接。第三枝节203可以通过第七电容C7与基板03上的参考地耦接,从而使得天线本体20通过第一匹配电路310能够与基板03上的参考地耦接。
同上所述,为了使得第一匹配电路310为对称结构,第六电容C6、第七电容C7可以关于第一枝节201对称设置。并且,上述第六电容C6和第七电容C7的电容值如表1所示可以相等。
需要说明的是,上述是对第一匹配电路310结构的一种举例说明,本申请对第一匹配电路310的其他设置方式不做限定,只要能够通过第一匹配电路310,达到对天线本体20在对称激励模式下的谐振频率、带宽进行调节的目的即可。
由上述可知,如图8b所示,第一匹配电路310中的元器件,例如第六电容C6的一部分位于基板03上,另一部分位于第二枝节202上。因此,上述位于第二枝节202上的第二馈电点B1与该第二枝节202靠近基板03的一端之间可以具有1mm左右的距离,从而能够使得第一枝节201上可以具有足够的的空间用于制作第六电容C6的一部分。在此情况下,该第二馈电点B1可以设置于第二枝节202的中心位置。或者第二馈电点B1可以设置于第二枝节202靠近第二金属部220(如图3所示)的一端。第三枝节203上的第三馈电点B2的设置方式同上所述,此处不再赘述。
此外,为了根据需要调节天线本体20在对称激励模式下的谐振频率、带宽,还可以对天线结构02中各个金属部以及枝节的尺寸进行设置。例如,为了使得天线本体20的工作频率在(1700-2700MHz)的范围内,在本申请的一些实施例中,如图8b所示,环形辐射体200中条型第一金属部210的横向(沿X方向)长度a1可以为60mm。环形辐射体200中L型的第二金属部220、第三金属部230的纵向(沿Y方向)长度a2可以为6mm,横向宽度a3可以为7mm。
其中,X方向和Y方向所在的平面与基板03的表面平行。
此外,第一金属部210和第二金属部220(或第三金属部230)之间的间隙的纵向长度a5可以为2mm。第一金属部210的纵向长度a4、第二金属部220或第三金属部230的纵向长度a6可以为2mm。第二金属部220或第三金属部230到基板03之间的纵向间距a7可以为4mm。第一枝节201横向长度a8可以为2mm。此外,第一枝节201与第二枝节202(或第三枝节203)之间的横向间距a9可以为2mm。
需要说明的是,上述仅仅是对天线本体20的工作频率在(1700-2700MHz)的范围内时,天线结构02中各个部件尺寸的一种举例说明。在其他实施方式中,根据制作公差和设计要求,上述尺寸可以在20%左右的范围内上、下浮动。
由上述可知,通过调节环形辐射体200的尺寸,以及第一匹配电路310中第三电感L3、第四电感L4、第五电容C5、第六电容C6和第七电容C7的大小可以确定出天线本体20在对称激励模式下的工作频带,例如工作频带为1700-2700MHz。此外,如图9a中的曲线S11可知,在对称激励模式下,天线本体20在频率较低的1.8GHz附近和频率较高的2.6GHz附近的负向数值较大,可以作为天线本体20的谐振频率。因此,在对称激励模式下,工作频带为1700-2700MHz的天线本体20可以具有两种谐振模式,分别为对称激励模式下的第一谐振模式和对称激励模式下的第二谐振模式。
对称激励模式下的第一谐振模式为,工作频带为1700-2700MHz的天线本体20在谐振频率较低,例如1.8GHz附近时的谐振模式。该第一谐振模式下,天线本体20中环形辐射体200上的电流流向如图4a所示,可以看出对称激励模式下的第一谐振模式中具有一个电流反向位置(采用黑点表示)。该电流反向位置位于环形辐射体200的中心位置。在此情况下,上述对称激励模式下的第一谐振模式为该环形辐射体200的0.5倍波长模式。
由上述可知,此谐振模式下,环形辐射体200的谐振频率,例如1.8GHz,可以通过调节环形辐射体200的尺寸,以及第一匹配电路获得。
此外,对称激励模式下的第二谐振模式为,工作频带为1700-2700MHz的天线本体20在谐振频率较高,例如2.6GHz附近时的谐振模式。该第二谐振模式下,天线本体20中环形辐射体200上的电流流向如图4b所示,可以看出对称激励模式下的第二谐振模式中具有三个电流反向位置(采用黑点表示)。在此情况下,上述对称激励模式下的第二谐振模式为该环形辐射体200的1.5倍波长模式。
由上述可知,此谐振模式下,环形辐射体200的谐振频率,例如2.5GHz,可以通过调节环形辐射体200的尺寸,以及第一匹配电路获得。
由图4a和图4b可知,在对称激励模式下,无论环形辐射体200工作在第一谐振模式还是第二谐振模式,环形辐射体200上的电流流向均关于第一枝节201镜像设置。
此外,为了根据需要调节天线本体20在反对称激励模式下的谐振频率、带宽,本申请实施例提供的天线结构02中的第二馈电电路32还包括如图10所示的第二匹配电路321。从而可以通过第二匹配电路321,对天线本体20在反对称激励模式下的谐振频率、带宽进行调节。
如图11a所示,位于第二枝节202上的第二馈电点B1可以通过第二配电电路321、基板03上的射频微带线与巴伦芯片的第一输出端①相耦接。位于第三枝节203上的第三馈电点B2可以通过第二配电电路321、基板03上的射频微带线与巴伦芯片的第二输出端③相耦接。这样一来,第二激励端O2输出的信号经过巴伦芯片的转换后,生成等幅反相的第一激励信号和第二激励信号。其中,第一激励信号经过巴伦芯片的第一输出端①、基板03上的射频微带线以及第二配电电路321传输至第二枝节202上的第二馈电点B1上。第二激励信号经过巴伦芯片的第二输出端③、基板03上的射频微带线以及第二配电电路321传输至第二枝节202上的第三馈电点B2上,以激励天线本体20在反对称激励模式下进行工作。
此外,上述基板03上设置有参考地,如图11a所示,天线结构02还可以通过第二匹配电路321与基板03上的参考地相耦接。
在本申请的一些实施例中,上述第二匹配电路321包括如图11b所示的第一电容C1、第二电容C2以及第一电感L1。其中,第一电容C1第一端与巴伦芯片的第一输出端①耦接,第二端在连接位置(图11b中左侧的白色虚线圈)与图10中第二枝节202上的第二馈电点B1耦接。
在本申请的一些实施例中,第一电容C1的第二端可以通过弹片与第二枝节202上的第二馈电点B1耦接。或者,当第一匹配电路310和第二匹配电路321分别设置于基板03的顶面S1和底面S2,且第一电容C1和第一枝节201均设置于基板03上时,可以通过在基板03上制作过孔将第一电容C1的第二端与第二枝节202上的第二馈电点B1耦接。
此外,第二电容C2的第一端与巴伦芯片的第二输出端③耦接,第二端与图10中第三枝节203上的第三馈电点B2耦接。上述第一电感L1第一端与图10中第二枝节202上的第二馈电点B1耦接,第二端与图10中第三枝节203上的第三馈电点B2耦接,耦接方式同上所述,此处不再赘述。
在此情况下,可以通过设置第一电容C1、第二电容C2以及第一电感L1的大小,可以对天线本体20在反对称激励模式下的工作频带进行调节,例如,将该工作平带调节至如图9a所示的1700-2700MHz之间。
其中,图9a中的实线为天线本体20在反对称激励模式下,进行工作时获得的S22,由S22可以看出,在反对称激励模式下天线本体20在1.8GHz附近和2.4GHz附近的负向数值较大,可以作为天线本体20的谐振频率。
此外,如图9b中的实线为天线本体20在反对称激励模式下天线效率图,可以看出天线本体20在对称激励模式下在1.8GHz附近和2.4GHz天线效率较高,接近0dB。
此外,为了使得上述天线本体20工作在对称激励模式下时,能够提高环形辐射体200上的电流流向关于第一枝节201镜像的程度,以提高双天线的隔离度。上述第一匹配电路310可以为对称结构。如图11b所示,第二电容C2和第一电容C1分别位于第二激励端O2的两侧。并且,为了使得第二匹配电路321具有对称性,以提高双天线的隔离度,第二电容C2和第一电容C1可以关于第一枝节201对称设置。上述第二电容C2和第一电容C1的电容值如表2所示可以相同。
示例的,为了在反对称激励模式下,使得天线本体20的工作频率为(1700-2700MHz)时,上述第二电容C2和第一电容C1的电容值,以及第一电感L1的电感值如表2所示。
表2
电容 | 器件参数 | 电感 | 器件参数 |
C1、C2 | 1.5pF | L1 | 1.2nH |
C3、C4 | 断开 | L2 | 断开 |
此外,上述11b所示,为了对第二激励端O2输出的信号进行优化,上述第二匹配电路321还包括第二电感L2。该第二电感L2的第一端与第一电容C1的第一端耦接,第二端与第二电容C2的第一端耦接。这样一来,可以根据需要对第二电感L2的大小进行调节,从而实现对第二激励端O2输出的信号进行匹配优化的目的。在一些实施例中,可以无需设置第二电感L2,此时第二电感L2如表2所示处于断开的状态。
在本申请的一些实施例中,为了上述第二匹配电路321还包括第三电容C3和第四电容C4。该第三电容C3的第一端与巴伦芯片的第一输出端①耦接,第二端与基板03上的参考地耦接。第四电容C4第一端与巴伦芯片的第二输出端③耦接,第二端与基板03参考地耦接。这样一来,可以通过对第三电容C3和第四电容C4的电容值的大小进行调节,以优化反对称激励模式下,天线本体20的谐振频率在工作频带,例如(1700-2700MHz)内的位置。例如图9a所示,天线本体20在反对称激励模式下的谐振频率在1.8GHz附近和2.4GHz附近。同上所述,为了使得第二匹配电路321为对称结构,第三电容C3和第四电容C4可以关于第一枝节201对称设置。并且,上述第三电容C3和第四电容C4的电容值可以相等。
此外,第二枝节202可以通过第一电容C1、第三电容C3与基板03上的参考地耦接。第三枝节203可以通过第二电容C2与基板03上的参考地耦接,从而使得天线结构02可以通过第二匹配电路321与基板03上的参考地耦接。
在本申请的一些实施例中,当第一匹配电路310如图8b所示设置有第六电容C6和第七电容C7时,可以在第二匹配电路321中不设置上述第三电容C3和第四电容C4。此时,如图表2所示,第三电容C3和第四电容C4处于断开的状态。
或者,在本申请的另一些实施例中,当不在第一匹配电路310中设置上述第六电容C6和第七电容C7时,可以在第二匹配电路321中设置第三电容C3和第四电容C4。此时,第一电容C1和第三电容C3的串联电容值可以与预设的第六电容C6的电容值相同。同理,第二电容C2和第四电容C4的串联电容值可以与预设的第七电容C7的电容值相同。
在此情况下,当不在第一匹配电路310中设置上述第六电容C6和第七电容C7时,在对称激励下的第一谐振模式和第二谐振模式中,可以调节第一电容C1和第三电容C3的串联电容值,以及第二电容C2和第四电容C4的串联电容值,以达到对环形辐射体200的谐振频率进行调节的目的。
需要说明的是,上述是对第二匹配电路321结构的一种举例说明,本申请对第二匹配电路321的其他设置方式不做限定,只要能够通过第二匹配电路321,达到对天线本体20在反对称激励模式下的谐振频率、带宽进行调节的目的即可。
同理可得,通过调节环形辐射体200的尺寸,以及第二匹配电路321中第一电感L1的大小可以确定出天线本体20在反对称激励模式下的工作频带,例如工作频带为1700-2700MHz。此外,如图9a中的曲线S22可知,在对称激励模式下,天线本体20在频率较低的1.8GHz附近和频率较高的2.4GHz附近的负向数值较大,可以作为天线本体20的谐振频率。因此,在反对称激励模式下,工作频带为1700-2700MHz的天线本体20可以具有两种谐振模式,分别为反对称激励模式下第一谐振模式和反对称激励模式下第二谐振模式。
反对称激励模式下的第一谐振模式为,工作频带为1700-2700MHz的天线本体20在谐振频率较低,例如1.8GHz附近时的谐振模式。反对称激励模式下的第二谐振模式为,工作频带为1700-2700MHz的天线本体20在谐振频率较高,例如2.4GHz附近时的谐振模式。
反对称激励模式下的上述任意一种谐振模式下,如图4c所示,天线本体20中环形辐射体200上的电流分布中具有两个电流反向位置(采用黑点表示)。在此情况下,上述反对称激励模式下的第一谐振模式为该环形辐射体200的1倍波长模式。此外,反对称激励模式下的第二谐振模式也为该环形辐射体200的1倍波长模式。
由上述可知,此谐振模式下,环形辐射体200的谐振频率,例如1.8GHz或2.4GHz,可以通过调节第一电容C1和第三电容C3,以及第二电容C2和第四电容C4的大小获得。
由上述可知,上述第一激励端O1和第一匹配电路310可以设置于基板03的顶面S1,第二激励端O2、巴伦芯片以及第二匹配电路321可以设置于基板03的底面S2。此外,天线本体20可以通过第一匹配电路310与基板03上的参考地耦接,天线本体20还可以通过第二匹配电路321与基板03上的参考地耦接。
在此情况下,在本申请的一些实施例中,上述基板03中可以包括四层电路结构层,分别为顶部用于制作第一匹配电路310的电路结构层、底部用于制作第二匹配电路321的电路结构层,以及位于中的两层参考地层。或者,在本申请的另一些实施例中,上述两层参考地层还可以共用。基于此,该基板03的相对介电常数可以为4.3。
其中,当天线本体20的尺寸采用上述设置方式时,如图12所示,该基板03中的参考底层的横向(沿X方向)长度a11可以为48mm左右,纵向(沿Y方向)长度a10可以为110mm左右。其中,如图12为天线结构02同时与图8b所示的第一匹配电路310和图11b所示的第二匹配电路321耦接后的结构示意图。
综上所述,由于对称激励模式下天线本体20上的电流及其辐射的无线电波,与反对称激励模式下天线本体20上的电流及其辐射的无线电波正交,因此天线本体20作为双天线传输信号时,可以使得天线本体20分别在对称激励模式和反对称激励模式下进行工作时,具有较高的隔离度。例如,由图9a所示中的曲线S21可知,虽然天线本体20中的双天线共用环形辐射体200(即天线本体20为共体双天线),但是该天线本体20同时工作在对称激励模式和反对称激励模式下时,天线的隔离度可以达到20dB。
此外,当天线本体20在对称激励模式下的第一谐振模式的情况下,当天线本体20中环形辐射体200上的电流分布如图4a所示时,该环形辐射体200附近的电场分布如图13a所示。
当天线本体20在对称激励模式下的第二谐振模式的情况下,当天线本体20中环形辐射体200上的电流分布如图4b所示时,该环形辐射体200附近的电场分布如图13b所示。所以对称激励模式下,如图4a或图4b所示,环形辐射体200左半部分的电流与右半部分的电流流向相向,大小相等。同时,对称激励模式下,如图13a或图13b所示,环形辐射体200附近的电场分布左右镜像对称。
当天线本体20在反对称激励模式下的第一谐振模式的情况下,当天线本体20中环形辐射体200上的电流分布如图4c所示时,该环形辐射体200附近的电场分布如图14a所示,当天线本体20在反对称激励模式下的第二谐振模式的情况下,当天线本体20中环形辐射体200上的电流分布如图4c所示时,该环形辐射体200上的电场分布如图14b所示所以反对称激励模式下,如图4c所示,环形辐射体200左半部分的电流与右半部分的电流流向相同,大小相等。同时,反对称激励模式下,如图14a或图14b所示,环形辐射体200附近的电场分布左右反对称。
此外,对称激励模式下天线本体20的远场方向图和反对称激励模式下天线本体20的电场方向图具有互补且正交的特性。例如,当谐振频率为1.8GHz时,图15中的(a)为对称激励模式下天线本体20的远场方向图,图15中的(b)为对称激励模式下天线本体20的远场方向图。可以看出,在对称激励模式下天线本体20的远场强度最小值方向,为反对称激励模式下天线本体20的远场强度最大的方向。
又例如,当谐振频率为2.5GHz时,图16中的(a)为对称激励模式下天线本体20的远场方向图,图16中的(b)为对称激励模式下天线本体20的远场方向图。可以看出,在对称激励模式下天线本体20的远场强度最小值方向,为反对称激励模式下天线本体20的远场强度最大的方向。并且,对称馈电模式的远场模式与反对称馈电模式的远场模式具有正交性。这样一来,虽然天线本体20中的双天线公用环形辐射体200,但是该双天线的包络相关系数(envelope correlation coefficient,ECC)可以小于0.06。
本申请实施例提供另一种电子设备,该电子设备包括的天线结构02如图17a所示,包括天线本体20、第一馈电电路31以及第二馈电电路32。
其中,天线本体20包括第一辐射体241、第二辐射体242、第一枝节201、第二枝节202以及第三枝节203。其中,第一辐射体241与第二辐射体242之间具有间隙H。第一枝节201与第一辐射体241耦接。第二枝节202与第二辐射体242相耦接。第三枝节203位于第一枝节201和第三枝节203之间。
此外,第一馈电电路31包括如图17b所示的第一激励端O1、设置于第一枝节201上的第一馈电点A1、设置于第二枝节202上的第四馈电点A2。上述第三枝节203与第一馈电点A1、第四馈电点A2以及第一激励端O1耦接。
在本申请的一些实施例中,如图17b所示,上述第三枝节203可以包括第一金属部210和第二金属部220。该第一金属部210的第一端与第一馈电点A1耦接,第二端与第四馈电点A2耦接。第二金属部220与第一金属部210垂直,且第一端与第一金属部210耦接,第二端与上述第一激励端O1耦接。
在此情况下,第一激励端O1提供的单端激励信号可以通过第三枝节203分别传输至第一枝节201上的第一馈电点A1,以及第二枝节202上的第四馈电点A2。从而可以使得第一辐射体241和第二辐射体242工作在上述对称激励模式下。
此外,第二馈电电路32包括如图17c所示的信号转换电路320、第二激励端O2、设置于第一辐射体241上的第二馈电点B1以及设置于第二辐射体242上的第三馈电点B2。上述信号转换电路320与第二激励端O2、第二馈电点B1以及第三馈电点B2耦接。其中,第二馈电点B1可以位于第一辐射体241靠近第二辐射体242的一端,从而避免将第二馈电点B1设置于第一辐射体241其他位置对天线本体20频率造成影响。同理,第三馈电点B2可以位于第二辐射体242靠近第一辐射体241的一端。
该信号转换电路320用于将第二激励端提供O2的信号转换成第一激励信号和第二激励信号,第一激励信号和第二激励信号等幅反相,并将上述第一激励信号传输至第一辐射体241上的第二馈电点B1,以及将第二激励信号传输至第二辐射体242上的第三馈电点B2。从而可以使得第一辐射体241和第二辐射体242工作在上述反对称激励模式下。这样一来,上述天线本体20作为双天线可以同时工作在两种激励模式下,因此能够传输更多的数据。
在本申请的一些实施例中,上述信号转换电路320可以为如图17d所示的巴伦芯片。该巴伦芯片的输入端②与第二激励端O2相耦接。巴伦芯片的第一输出端①与第一辐射体241上的第二馈电点B1相耦接。巴伦芯片的第二输出端③与第二辐射体242上的第三馈电点B2相耦接。
由上述可知,对称激励模式下天线本体20上的电流及其辐射的无线电波,与反对称激励模式下天线本体20上的电流及其辐射的无线电波正交,因此天线本体20作为双天线传输信号时,可以使得天线本体20分别在对称激励模式和反对称激励模式下进行工作时,具有较高的隔离度。
基于此,在第三枝节203包括第一金属部210和第二金属部220的情况下,为了使得天线本体20具有对称性,以提高天线本体20的隔离度如图17b所示,第一枝节201和第二枝节202关于第二金属部220对称设置。此外,第一辐射体241和第二辐射体242关于第二金属部220对称设置。
上述天线本体20在对称激励模式或者反对称激励模式下的工作频率可以覆盖低频(例如700MHz~960MHz左右)、中高频(例如1710MHz~2690MHz)、N77频段(3300MHz~4200MHz)或者N79频段(4400MHz~5000MHz)。
在此基础上,为了根据需要调节天线本体20在对称激励模式下的谐振频率、带宽。例如,可以将天线本体20的工作频带调整至1700-2700MHz的范围之内,并将天线本体20的谐振频率调整至如图19a中的曲线S11所示,在1.8GHz附近、和2.4GHz附近。其中,如图19b中的实线为天线本体20在对称激励模式下天线效率图,可以看出天线本体20在对称激励模式下在1.8GHz附近和2.4GHz天线效率较高,更接近0dB。
基于此,上述第一馈电电路31还包括如图18a所示第一匹配电路310。其中,图17b中的黑色矩形表示该第一匹配电路310。在本申请的一些实施例中,第一匹配电路310可以包括电容C1、电容C2、电容C2’、电感L1、电感L1’、电感L2以及电感L2’。上述各个电子元器件的数值大小如表3所示。
表3
电容 | 器件参数 | 电感 | 器件参数 |
C1、C1’ | 0.8pF | L1、L1’ | 断开 |
C2、C2’ | 18pF | L2,L2’ | 10nH |
其中,电容C1可以展宽天线本体20的带宽。此外,电容C1还可以用于将第一激励端O1的单端激励信号传输至第三枝节203。在本申请的一些实施例中,根据带宽的设置要求,可以增加电感L1和电感L1。其中,为了使得第一匹配电路310具有对称性,电感L1和电感L1’可以关于电容C1对称设置,且电感L1和电感L1’的电感值可以相同。或者,在另一些实施例中,可以不设置上述电感L1和电感L1。
为了将天线结构02与基板03上的参考地耦接,可以通过设置上述电感L2和电感L2’。其中,为了使得第一匹配电路310具有对称性,电感L2和电感L2’可以关于第三枝节203中竖直的第二金属部220对称,且电感L2和电感L2’的电感值可以相同。
由上述可知,如图18a所示,第一匹配电路310中的元器件,例如电感L2的一部分位于基板03上,另一部分位于第一枝节201上。因此,上述位于第一枝节201上的第一馈电点A1(如图17b所示)与该第一枝节201靠近基板03的一端之间可以具有1mm左右的距离,从而能够使得第一枝节201上可以具有足够的的空间用于制作电感L2的一部分。此外,为了避免第一馈电点A1距离第一辐射体241太近,而影响天线本体20的谐振带宽。第一馈电点A1与第一辐射体241之间可以具有0.8mm左右的距离。在此情况下,该第一馈电点A1可以设置于第一枝节201的中心位置。同理,第四馈电点A2可以设置于第二枝节202的中心位置。
此外,第三枝节203与第一枝节201和第二枝节202之间通过电容值较大的电容,例如电容C2和电容C2’分别耦接。或者还可以将第三枝节203直接第一枝节201和第二枝节202相接触。
需要说明的是,上述是对第一匹配电路310结构的一种举例说明,本申请对第一匹配电路310的其他设置方式不做限定,只要能够通过第一匹配电路310,达到对天线本体20在对称激励模式下的谐振频率、带宽进行调节的目的即可。
为了根据需要调节天线本体20在反对称激励模式下的谐振频率、带宽。例如,可以将天线本体20的工作频带调整至1700-2700MHz的范围之内,并将天线本体20的谐振频率调整至如图19a中的曲线S22所示,在1.8GHz附近、和2.4GHz附近。其中,如图19b中的虚线为天线本体20在反对称激励模式下天线效率图,可以看出天线本体20在对称激励模式下在1.8GHz附近和2.4GHz天线效率较高,更接近0dB。
基于此,上述第二馈电电路32还包括如图18b所示第二匹配电路321。其中,图17c中的黑色矩形表示该第二匹配电路321。上述第二匹配电路321可以包括电容C3、电容C4、电感L3、电感L3’、电感L4以及电感L4’,上述各个电子元器件的值如表4所示。
表4
电容 | 器件参数 | 电感 | 器件参数 |
C3 | 0.3pF | L3、L3’ | 1.5nH |
C4 | 断开 | L4,L4’ | 3.3nH |
需要说明的是,上述是对第二匹配电路321结构的一种举例说明,本申请对第二匹配电路321的其他设置方式不做限定,只要能够通过第二匹配电路321,达到对天线本体20在反对称激励模式下的谐振频率、带宽进行调节的目的即可。
此外,还可以对天线结构02的尺寸进行调节,以达到对天线本体的谐振频率、带宽进行调节的目的。例如,如图18a所示,第一辐射体241或第二辐射体242横向(沿X方向)的长度m1可以为28mm,纵向(沿Y方向)的长度m2可以为4mm。第三枝节203中横向的第一金属部210(如图17b所示)横向的长度m4可以为20mm。该第一金属部210与基板03上的参考地之间的距离m3可以为3mm。此外,如图18b所示,用于将巴伦芯片的第一输出端①、第二输出端③分别与第一辐射体241上第二馈电点B1和第二辐射IT242上的第三馈电点B2耦接的金属条05的横向(沿X方向)的宽度m5可以为1mm。
需要说明的是,上述仅仅是对天线本体20的工作频率在(1700-2700MHz)的范围内时,天线结构02中各个部件尺寸的一种举例说明。在其他实施方式中,根据制作公差和设计要求,上述尺寸可以在20%左右的范围内上、下浮动。
由上述可知,上述第一激励端O1和第一匹配电路310可以设置于基板03的顶面S1,第二激励端O2、巴伦芯片以及第二匹配电路321可以设置于基板03的底面S2。此外,天线本体20可以通过第一匹配电路310与基板03上的参考地耦接,天线本体20还可以通过第二匹配电路321与基板03上的参考地耦接。
在此情况下,在本申请的一些实施例中,上述基板03中可以包括四层电路结构层,分别为顶部用于制作第一匹配电路310的电路结构层、底部用于制作第二匹配电路321的电路结构层,以及位于中的两层参考地层。或者,在本申请的另一些实施例中,上述两层参考地层还可以共用。基于此,该基板03的相对介电常数可以为4.3。
其中,当天线本体20的尺寸采用上述设置方式时,如图18c所示,该基板03中的参考底层的横向(沿X方向)长度a11可以为48mm左右,纵向(沿Y方向)长度a10可以为110mm左右。其中,天线结构02同时与图18a所示的第一匹配电路310和图18b所示的第二匹配电路321耦接后的结构示意图。
综上所述,由于对称激励模式下天线本体20上的电流及其辐射的无线电波,与反对称激励模式下天线本体20上的电流及其辐射的无线电波正交,因此天线本体20作为双天线传输信号时,可以使得天线本体20分别在对称激励模式和反对称激励模式下进行工作时,具有较高的隔离度。例如,由图19a所示中的曲线S21可知,该天线本体20同时工作在对称激励模式和反对称激励模式下时,天线的隔离度可以达到25dB。此外,ECC可以低于0.01。
本申请实施例提供又一种电子设备。该电子设备的天线结构02,如图20a所示,包括天线本体20、第一馈电电路31以及第二馈电电路32。
其中,上述天线本体20包括第一辐射体241、第二辐射体242、第一枝节201、第二枝节202以及第三枝节203。第一辐射体241与第二辐射体242之间具有间隙H。第一枝节201与第一辐射体241耦接,第二枝节202与第二辐射体242耦接,第三枝节203位于第一枝节201和第二枝节202之间。上述第一枝节201远离第一辐射体214的一端,以及第二枝节202远离第二辐射体242的一端可以与基板03的参考地耦接。
此外,上述第一馈电电路31可以包括如图20b所示的第一激励端O1、设置于第一辐射体241上的第一馈电点A1、设置于第二辐射体242上的第四馈电点A2。第三枝节203与第一馈电点A1、第四馈电点A2以及第一激励端耦接O1。
本申请的一些实施例中,如图20b所示,上述第三枝节203包括第一金属部210和第二金属部220。其中,第一金属部210的第一端与第一馈电点A1耦接,第二端与第四馈电点A2耦接。第二金属部220与第一金属部210垂直,且第二金属部220的第一端与第一金属部210耦接,第二金属部220的第二端与上述第一激励端O1耦接。
这样一来,第一激励端O1可以将单端激励信号通过第二金属部220和第一金属部210分别提供至位于第一辐射体241上的第一馈电点A1,以及位于第二辐射体242上的第四馈电点A2。由上述可知,上述第一枝节201远离第一辐射体214的一端与基板03的参考地耦接。因此,第一馈电点A1可以设置于第一辐射体241中,除了与第一枝节201相耦接的部分以外的位置。同理,第四馈电点A2可以设置于第二辐射体242中,除了与第二枝节202相耦接的部分以外的位置。
此外,上述第二馈电电路32可以包括如图20c所示的信号转换电路320、第二激励端O2、设置于第一辐射体241上的第二馈电点B1以及设置于第二辐射体242上的第三馈电点B2。该信号转换电路320与第二激励端O2、第二馈电点B1以及第三馈电点B2耦接。其中,第二馈电点B1可以位于第一辐射体241靠近第二辐射体242的一端,从而避免将第二馈电点B1设置于第一辐射体241其他位置对天线本体20频率造成影响。同理,第三馈电点B2可以位于第二辐射体242靠近第一辐射体241的一端。
上述信号转换电路320用于将第二激励端O2提供的信号转换成第一激励信号和第二激励信号,第一激励信号和第二激励信号等幅反相,并将第一激励信号传输至第一辐射体241上的第二馈电点B1,以及将第二激励信号传输至第二辐射体242上的第三馈电点B2。这样一来,上述天线本体20作为双天线可以同时工作在两种激励模式下,因此能够传输更多的数据。
在本申请的一些实施例中,上述信号转换电路320可以为如图20c所示的巴伦芯片。该巴伦芯片的输入端②与第二激励端O2相耦接。巴伦芯片的第一输出端①与第一辐射体241上的第二馈电点B1相耦接。巴伦芯片的第二输出端③与第二辐射体242上的第三馈电点B2相耦接。
由上述可知,对称激励模式下天线本体20上的电流及其辐射的无线电波,与反对称激励模式下天线本体20上的电流及其辐射的无线电波正交,因此天线本体20作为双天线传输信号时,可以使得天线本体20分别在对称激励模式和反对称激励模式下进行工作时,具有较高的隔离度。
基于此,在第三枝节203包括第一金属部210和第二金属部220的情况下,为了使得天线本体20具有对称性,以提高天线本体20的隔离度,如图20b所示,第一枝节201和第二枝节202关于第二金属部220对称设置。第一辐射体241和第二辐射体242关于第二金属部220对称设置。
上述天线本体20在对称激励模式或者反对称激励模式下的工作频率可以覆盖低频(例如700MHz~960MHz左右)、中高频(例如1710MHz~2690MHz)、N77频段(3300MHz~4200MHz)或者N79频段(4400MHz~5000MHz)。
在此基础上,为了根据需要调节天线本体20在对称激励模式下、反对称激励模式下的谐振频率、带宽。例如,可以将天线本体20的工作频带调整至2400~2500MHz的范围之内,并将天线本体20的谐振频率调整至如图21a中的曲线S11(在对称激励模式下)和S22(在反对称激励模式下)所示在2.3GHz附近。其中,如图21b中的实线(在对称激励模式下)和虚线(在反对称激励模式下)为天线本体20在对称激励模式下天线效率图,可以看出天线本体20在对称激励模式下在2.3GHz天线效率较高,更接近0dB。
基于此,上述第一馈电电路31可以包括第一匹配电路,该第一匹配电路在图20b中采用黑色矩形表示。在本申请的一些实施例中,该第一匹配电路可以为并联于第一激励端O1和第三枝节203之间的1nH的电感,以及串联于第一激励端O1和第三枝节203之间的1.5pF的电容。
此外,第二馈电电路32可以包括第二匹配电路,该第二匹配电路在图20c中采用黑色矩形表示。在本申请的一些实施例中,上述第二匹配电路可以为串联于巴伦芯片的第一输出端①与第一辐射体241之间的0.8pF的电容,以及串联于巴伦芯片的第二输出端②与第二辐射体242之间的0.8pF的电容。
此外,还可以对天线结构02的尺寸进行调节,以达到对天线本体20的谐振频率、带宽进行调节的目的。例如,如图20b所示,天线本体20中第一辐射体241、第二辐射体242、第一枝节201、第二枝节202形成的结构与基板03之间形成有槽。该槽的横向(沿X方向)的长度n1可以为46mm左右,槽纵向(沿Y方向)开口长度n3为6mm左右。第一辐射体241、第二辐射体242的纵向长度n2为5mm左右,第一辐射体241、第二辐射体242之间的间隙H为1mm左右。第一枝节201和第二枝节202横向长度n4为5mm左右。
需要说明的是,上述仅仅是对天线本体20的工作频率在(2500-2700MHz)的范围内时,天线结构02中各个部件尺寸的一种举例说明。在其他实施方式中,根据制作公差和设计要求,上述尺寸可以在20%左右的范围内上、下浮动。
综上所述,由于对称激励模式下天线本体20上的电流及其辐射的无线电波,与反对称激励模式下天线本体20上的电流及其辐射的无线电波正交,因此天线本体20作为双天线传输信号时,可以使得天线本体20分别在对称激励模式和反对称激励模式下进行工作时,具有较高的隔离度。例如,由图21a所示中的曲线S21可知,该天线本体20同时工作在对称激励模式和反对称激励模式下时,天线的隔离度可以达到22dB。此外,ECC可以低于0.01。
以上所述,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何在本申请揭露的技术范围内的变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (20)
1.一种电子设备,其特征在于,包括天线结构;所述天线结构包括:
天线本体,包括环形辐射体、第一枝节、第二枝节以及第三枝节;所述环形辐射体上具有缺口;所述第二枝节和所述第三枝节分别位于所述第一枝节的两侧;所述第二枝节和所述第三枝节分别与所述环形辐射体上形成所述缺口的两端相耦接;
第一馈电电路,包括第一激励端、设置于所述环形辐射体上的第一馈电点;所述第一枝节的两端分别与所述第一馈电点和所述第一激励端相耦接;
第二馈电电路,包括信号转换电路、第二激励端、设置于所述第二枝节上的第二馈电点以及设置于所述第三枝节上的第三馈电点;
所述信号转换电路与所述第二激励端、所述第二馈电点以及所述的第三馈电点耦接,所述信号转换电路用于将所述第二激励端提供的信号转换成第一激励信号和第二激励信号,所述第一激励信号和所述第二激励信号等幅反相,并将所述第一激励信号传输至所述第二馈电点,以及将所述第二激励信号传输至所述第三馈电点。
2.根据权利要求1所述的电子设备,其特征在于,
所述环形辐射体包括:
第一金属部,所述第一馈电点位于所述第一金属部上;
第二金属部,与所述第一金属部的第一端和所述第二枝节相耦接;
第三金属部,与所述第一金属部的第二端和所述第三枝节相耦接;
其中,所述缺口位于所述第二金属部和所述第三金属部之间。
3.根据权利要求2所述的电子设备,其特征在于,
所述第二金属部和所述第三金属部关于所述第一枝节对称设置;
所述第二枝节和所述第三枝节关于所述第一枝节对称设置。
4.根据权利要求2或3所述的电子设备,其特征在于,所述第一金属部为条型;所述第二金属部、所述第三金属部为L型。
5.根据权利要求1-4任一项所述的电子设备,其特征在于,所述天线本体在所述第一馈电电路的馈电作用下,工作在对称激励模式;在所述第二馈电电路的馈电作用下,工作在反对称激励模式;
其中,所述对称激励模式下,所述天线本体上的电流与所述反对称激励模式下,所述天线本体上的电流正交;所述对称激励模式下,所述天线本体辐射的无线电波与所述反对称激励模式下,所述天线本体辐射的无线电波正交。
6.根据权利要求5所述的电子设备,其特征在于,
所述信号转换电路包括巴伦芯片;所述巴伦芯片包括输入端、第一输出端和第二输出端;
所述输入端与所述第二激励端相耦接,所述第一输出端与所述第二馈电点相耦接,所述第二输出端与所述第三馈电点相耦接。
7.根据权利要求6所述的电子设备,其特征在于,所述第二馈电电路还包括第二匹配电路,用于调节所述天线本体在所述反对称激励模式下的谐振频率和带宽;
所述第二匹配电路包括:
第一电容,第一端与所述巴伦芯片的第一输出端耦接,第二端与所述第二馈电点耦接;
第二电容,第一端与所述巴伦芯片的第二输出端耦接,第二端与所述第三馈电点耦接;所述第二电容和所述第一电容分别位于所述第二激励端的两侧;所述第一电容和所述第二电容关于所述第一枝节对称设置;
第一电感,第一端与所述第二馈电点耦接,第二端与所述第三馈电点耦接。
8.根据权利要求7所述的电子设备,其特征在于,所述天线结构还包括基板,所述基板上设置有参考地;
所述第二匹配电路还包括:
第三电容,第一端与所述巴伦芯片的第一输出端耦接,第二端与所述参考地耦接;
第四电容,第一端与所述巴伦芯片的第二输出端耦接,第二端与所述参考地耦接;其中,所述第三电容和所述第四电容关于所述第一枝节对称设置。
9.根据权利要求5所述的电子设备,其特征在于,所述第一馈电电路还包括第一匹配电路,用于调节所述天线本体在所述对称激励模式下的谐振频率和带宽;
所述第一匹配电路包括:
第五电容,第一端与所述第一枝节耦接,第二端与所述第一激励端耦接。
10.根据权利要求9所述的电子设备,其特征在于,所述天线结构还包括基板,所述基板上设置有参考地;
所述第一匹配电路还包括:
第六电容,第一端与所述第二枝节耦接,第二端与所述参考地耦接;
第七电容,第一端与所述第三枝节耦接,第二端与所述参考地耦接;
其中,所述第六电容、所述第七电容关于所述第一枝节对称设置。
11.根据权利要求5所述的电子设备,其特征在于,所述天线本体在所述对称激励模式或者在所述反对称激励模式下的工作频率可以覆盖700MHz~960MHz的频率范围、1710MHz~2690MHz的频率范围、3300MHz~4200MHz的频率范围,或者4400MHz~5000MHz的频率范围;
在所述700MHz~960MHz的频率范围、所述1710MHz~2690MHz的频率范围、所述3300MHz~4200MHz的频率范围,或者所述4400MHz~5000MHz的频率范围中任意一个频率范围内,所述对称激励模式包括0.5倍波长的谐振、1.5倍波长的谐振中的至少一个;所述反对称激励模式包括1倍波长的谐振。
12.根据权利要求1所述的电子设备,其特征在于,所述天线结构还包括基板;所述基板包括相对设置的顶面和底面;所述第一激励端设置于所述基板的顶面;所述第二激励端和所述信号转换电路设置于所述基板的底面。
13.一种电子设备,其特征在于,包括天线结构;所述天线结构包括:
天线本体,包括第一辐射体、第二辐射体、第一枝节、第二枝节以及第三枝节;所述第一辐射体与所述第二辐射体之间具有间隙;第一枝节与所述第一辐射体耦接;所述第二枝节与所述第二辐射体相耦接;第三枝节位于所述第一枝节和所述第三枝节之间;
第一馈电电路,包括第一激励端、设置于所述第一枝节上的第一馈电点、设置于所述第二枝节上的第四馈电点;所述第三枝节与所述第一馈电点、所述第四馈电点以及所述第一激励端耦接;
第二馈电电路,包括信号转换电路、第二激励端、设置于所述第一辐射体上的第二馈电点以及设置于所述第二辐射体上的第三馈电点;
所述信号转换电路与所述第二激励端、所述第二馈电点以及所述的第三馈电点耦接,所述信号转换电路用于将所述第二激励端提供的信号转换成第一激励信号和第二激励信号,所述第一激励信号和所述第二激励信号等幅反相,并将所述第一激励信号传输至所述第二馈电点,以及将所述第二激励信号传输至所述第三馈电点。
14.根据权利要求13所述的电子设备,其特征在于,
所述第三枝节包括:
第一金属部,第一端与所述第一馈电点耦接,第二端与所述第四馈电点耦接;
第二金属部,与所述第一金属部垂直,且第一端与所述第一金属部耦接,第二端与所述第一激励端耦接;
其中,所述第一枝节和所述第二枝节关于所述第二金属部对称设置;所述第一辐射体和所述第二辐射体关于所述第二金属部对称设置。
15.根据权利要求13或14所述的电子设备,其特征在于,所述信号转换电路包括巴伦芯片;所述巴伦芯片包括输入端、第一输出端和第二输出端;
所述输入端与所述第二激励端相耦接,所述第一输出端与所述第二馈电点相耦接,所述第二输出端与所述第三馈电点相耦接。
16.根据权利要求13所述的电子设备,其特征在于,所述天线本体在所述第一馈电电路的馈电作用下,工作在对称激励模式;在所述第二馈电电路的馈电作用下,工作在反对称激励模式;
其中,所述对称激励模式下,所述天线本体上的电流与所述反对称激励模式下,所述天线本体上的电流正交;所述对称激励模式下,所述天线本体辐射的无线电波与所述反对称激励模式下,所述天线本体辐射的无线电波正交;
所述天线本体在所述对称激励模式或者在所述反对称激励模式下的工作频率可以覆盖700MHz~960MHz的频率范围、1710MHz~2690MHz的频率范围、3300MHz~4200MHz的频率范围,或者4400MHz~5000MHz的频率范围。
17.一种电子设备,其特征在于,包括天线结构;所述天线结构包括:
天线本体,包括第一辐射体、第二辐射体、第一枝节、第二枝节以及第三枝节;所述第一辐射体与所述第二辐射体之间具有间隙;所述第一枝节与所述第一辐射体耦接;所述第二枝节与所述第二辐射体耦接;所述第三枝节位于所述第一枝节和所述第二枝节之间;
第一馈电电路,包括第一激励端、设置于所述第一辐射体上的第一馈电点、设置于所述第二辐射体上的第四馈电点;所述第三枝节与所述第一馈电点、所述第四馈电点以及所述第一激励端耦接;
第二馈电电路,包括信号转换电路、第二激励端、设置于所述第一辐射体上的第二馈电点以及设置于所述第二辐射体上的第三馈电点;
所述信号转换电路与所述第二激励端、所述第二馈电点以及所述的第三馈电点耦接,所述信号转换电路用于将所述第二激励端提供的信号转换成第一激励信号和第二激励信号,所述第一激励信号和所述第二激励信号等幅反相,并将所述第一激励信号传输至所述第二馈电点,以及将所述第二激励信号传输至所述第三馈电点。
18.根据权利要求17所述的电子设备,其特征在于,
所述第三枝节包括:
第一金属部,第一端与所述第一馈电点耦接,第二端与所述第四馈电点耦接;
第二金属部,与所述第一金属部垂直,且第一端与所述第一金属部耦接,第二端与所述第一激励端耦接;
其中,所述第一枝节和所述第二枝节关于所述第二金属部对称设置;所述第一辐射体和所述第二辐射体关于所述第二金属部对称设置。
19.根据权利要求17或18所述的电子设备,其特征在于,所述信号转换电路包括巴伦芯片;所述巴伦芯片包括输入端、第一输出端和第二输出端;
所述输入端与所述第二激励端相耦接,所述第一输出端与所述第二馈电点相耦接,所述第二输出端与所述第三馈电点相耦接。
20.根据权利要求17所述的电子设备,其特征在于,所述天线本体在所述第一馈电电路的馈电作用下,工作在对称激励模式;在所述第二馈电电路的馈电作用下,工作在反对称激励模式;
其中,所述对称激励模式下,所述天线本体上的电流与所述反对称激励模式下,所述天线本体上的电流正交;所述对称激励模式下,所述天线本体辐射的无线电波与所述反对称激励模式下,所述天线本体辐射的无线电波正交;
所述天线本体在所述对称激励模式或者在所述反对称激励模式下的工作频率可以覆盖700MHz~960MHz的频率范围、1710MHz~2690MHz的频率范围、3300MHz~4200MHz的频率范围,或者4400MHz~5000MHz的频率范围。
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