CN112909509B - 天线和电子设备 - Google Patents
天线和电子设备 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112909509B CN112909509B CN202110073919.3A CN202110073919A CN112909509B CN 112909509 B CN112909509 B CN 112909509B CN 202110073919 A CN202110073919 A CN 202110073919A CN 112909509 B CN112909509 B CN 112909509B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- frequency band
- preset frequency
- matching circuit
- inductor
- 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.)
- Active
Links
Classifications
-
- 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
- H01Q1/12—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
- H01Q1/48—Earthing means; Earth screens; Counterpoises
-
- 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
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
- Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
- Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks
Landscapes
- Details Of Aerials (AREA)
Abstract
本申请公开了一种天线和电子设备,属于通信技术领域。所述天线包括天线辐射体、馈源、滤波电路和馈源匹配电路;所述天线辐射体包括第一端、第二端以及位于所述第一端和所述第二端之间的馈电点;所述滤波电路与所述天线辐射体的第一端连接,所述滤波电路用于调节所述天线辐射体的天线谐振模态;所述馈源通过所述馈源匹配电路与所述馈电点连接,所述馈源匹配电路用于使流经所述馈源匹配电路的多个预设频段的信号的阻抗值达到预设阻抗范围。在本申请实施例中,通过使多个预设频段的信号共馈,可以在有限空间布局天线的情况下实现多频段覆盖,减少天线数量,缩减天线布局所占用的空间。
Description
技术领域
本申请属于通信技术领域,具体涉及一种天线和电子设备。
背景技术
当前,移动终端采用的频段越来越多,特别是5G时代的到来,增加了新的sub 6G的频段,需要的天线数量相对于4G移动终端而言也增加了许多,然而,天线的设计空间由于移动终端的全面屏设计却进一步被压缩,如何有效布局天线成为了天线设计的技术难点。
发明内容
本申请实施例的目的是提供一种天线和电子设备,能够解决现有技术中由于移动终端采用的频段增多而需要额外增加天线数量、天线布局困难的问题。
为了解决上述技术问题,本申请是这样实现的:
第一方面,本申请实施例提供了一种天线,该天线包括:天线辐射体、馈源、滤波电路和馈源匹配电路;
所述天线辐射体包括第一端、第二端以及位于所述第一端和所述第二端之间的馈电点;
所述滤波电路与所述天线辐射体的第一端连接,所述滤波电路用于调节所述天线辐射体的天线谐振模态;
所述馈源通过所述馈源匹配电路与所述馈电点连接,所述馈源匹配电路用于使流经所述馈源匹配电路的多个预设频段的信号的阻抗值达到预设阻抗范围。
可选的,所述滤波电路包括第一电容、第一电感和第二电感,所述第一电容的第一端和所述第一电感的第一端均与所述天线辐射体的第一端连接,所述第一电容的第二端和所述第一电感的第二端均与所述第二电感的第一端连接,所述第二电感的第二端接地。
可选的,所述馈源匹配电路包括第一级匹配电路,所述第一级匹配电路包括第二电容和第三电感,所述第二电容的第一端和所述第三电感的第一端均与所述馈电点连接,所述第二电容的第二端和所述第三电感的第二端均接地,所述第一级匹配电路用于调节第一预设频段、第二预设频段和第四预设频段的信号的阻抗值。
可选的,所述馈源匹配电路还包括第二级匹配电路,所述第二级匹配电路包括第三电容和第四电感,所述第三电容的第一端接地,所述第三电容的第二端与所述第四电感的第一端连接,所述第四电感的第二端与所述馈电点连接,所述第二级匹配电路用于调节第三预设频段和所述第四预设频段的信号的阻抗值。
可选的,所述馈源匹配电路还包括第三级匹配电路,所述第三级匹配电路包括第四电容和第五电感,所述第四电容的第一端和所述第五电感的第一端均与所述馈电点连接,所述第四电容的第二端和所述第五电感的第二端均与所述馈源连接,所述第三级匹配电路用于调节所述第一预设频段、所述第二预设频段、所述第三预设频段和第四预设频段的信号的阻抗值,所述馈源匹配电路通过所述第一级匹配电路、所述第二级匹配电路和所述第三级匹配电路的逐级调节,使流经所述馈源匹配电路的所述第一预设频段、所述第二预设频段、所述第三预设频段和第四预设频段的信号的阻抗值达到预设阻抗范围。
可选的,所述第一预设频段为GPS L1频段,所述第二预设频段为N41频段,所述第三预设频段为N78频段,所述第四预设频段为N79频段。
可选的,所述馈源匹配电路包括第四级匹配电路,所述第四级匹配电路包括第五电容、第六电感和第七电感,所述第五电容的第一端和所述第六电感的第一端均与所述馈电点连接,所述第五电容的第二端和所述第六电感的第二端均与所述第七电感的第一端连接,所述第七电感的第二端接地,所述第四级匹配电路用于调节第二预设频段、第四预设频段和第五预设频段的信号的阻抗值。
可选的,所述馈源匹配电路还包括第五级匹配电路,所述第五级匹配电路包括第六电容,所述第六电容的第一端与所述馈电点连接,所述第六电容的第二端接地,所述第五级匹配电路用于调节第三预设频段、所述第四预设频段的信号的阻抗值。
可选的,所述馈源匹配电路还包括第六级匹配电路,所述第六级匹配电路包括第七电容、第八电容和第八电感,所述第七电容的第一端与所述馈电点连接,所述第八电容的第一端和所述第八电感的第一端均与所述第七电容的第二端连接,所述第八电容的第二端和所述第八电感的第二端均与所述馈源连接,所述第六级匹配电路用于调节所述第三预设频段、所述第四预设频段和所述第五预设频段的信号的阻抗值。
可选的,所述馈源匹配电路还包括第七级匹配电路,所述第七级匹配电路包括第九电容和第九电感,所述第九电感的第一端与所述馈源连接,所述第九电感的第二端与所述第九电容的第一端连接,所述第九电容的第二端接地,所述第七级匹配电路用于调节所述第二预设频段的信号的阻抗值,且使所述第三预设频段、所述第四预设频段和所述第五预设频段的信号的阻抗值产生的变化量小于预设值,所述馈源匹配电路通过所述第四级匹配电路、所述第五级匹配电路、所述第六级匹配电路和所述第七级匹配电路的逐级调节,使流经所述馈源匹配电路的所述第二预设频段、所述第三预设频段、所述第四预设频段和第五预设频段的信号的阻抗值达到预设阻抗范围。
可选的,所述第二预设频段为N41频段,所述第三预设频段为N78频段,所述第四预设频段为N79频段,所述第五预设频段为GPS L5频段。
第二方面,本申请实施例提供了一种电子设备,该电子设备包括如第一方面所述的天线。
可选的,所述电子设备还包括金属框,所述天线的天线辐射体由所述金属框的任意侧边开设两个断口形成。
在本申请实施例中,通过使多个预设频段的信号共馈,可以在有限空间布局天线的情况下实现多频段覆盖,减少天线数量,缩减天线布局所占用的空间。
附图说明
图1为本申请实施例提供的一种天线的结构示意图;
图2为本申请实施例提供的馈源匹配电路和滤波电路的结构示意图之一;
图3为本申请实施例提供的天线辐射体的史密斯圆图之一;
图4为本申请实施例提供的天线辐射体的史密斯圆图之二;
图5为本申请实施例提供的天线辐射体的史密斯圆图之三;
图6为本申请实施例提供的回波损耗的示意图之一;
图7为本申请实施例提供的天线辐射体的史密斯圆图之四;
图8为本申请实施例提供的天线效率示意图之一;
图9为本申请实施例提供的馈源匹配电路和滤波电路的结构示意图之二;
图10为本申请实施例提供的天线辐射体的史密斯圆图之五;
图11为本申请实施例提供的回波损耗的示意图之二;
图12为本申请实施例提供的天线辐射体的史密斯圆图之六;
图13为本申请实施例提供的天线效率示意图之二;
图14为本申请实施例提供的多个预设频段的电场分布示意图之一;
图15为本申请实施例提供的多个预设频段的电场分布示意图之二。
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清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施,且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类,并不限定对象的个数,例如第一对象可以是一个,也可以是多个。此外,说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一,字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
下面结合附图,通过具体的实施例及其应用场景对本申请实施例提供的天线和电子设备进行详细地说明。
请参考图1,为本申请实施例提供的一种天线的结构示意图。如图1所示,本申请一方面实施例提供了一种天线,所述天线可以应用于电子设备,所述天线包括天线辐射体1、馈源12、滤波电路7和馈源匹配电路8,其中,天线辐射体1包括第一端、第二端,以及位于所述第一端和所述第二端之间的馈电点,所述馈电点设置于所述天线辐射体上靠近其第二端的位置;滤波电路7的一端与天线辐射体1的第一端连接,另一端接地,滤波电路7用于调节天线辐射体1的天线谐振模态,使得天线辐射体1可以同时兼顾两种天线形式,重构出更多的天线谐振模态;馈源12则通过馈源匹配电路8与天线辐射体1上的所述馈电点连接,馈源匹配电路8用于使流经馈源匹配电路8的多个预设频段的信号的阻抗值达到预设阻抗范围,从而实现多个预设频段的信号的共馈设计,实现多个预设频段的全覆盖,并且可以有效减少天线的数量,缩减了天线布局所占用的空间。
本申请的一些实施例中,所述多个预设频段的信号可以包括四个预设频段的信号,分别为第一预设频段的信号、第二预设频段的信号、第三预设频段的信号和第四预设频段的信号,具体的,第一预设频段为GPS L1频段,第二预设频段为N41频段,第三预设频段为N78频段,第四预设频段为N79频段。下面介绍上述四个预设频段的信号的共馈设计。
请参考图2,为本申请实施例提供的馈源匹配电路和滤波电路的结构示意图之一。本申请实施例中,设天线辐射体1的第一端A,第二端C,位于第一端A和第二端C之间的馈电点B;在一种具体实施方式中,AC长度为32.9mm,BC的长度为7.8mm。
如图2所示,滤波电路7具体可以包括第一电容C1、第一电感L1和第二电感L2,其中,第一电容C1的第一端和第一电感L1的第一端均与天线辐射体的第一端A连接,第一电容C1的第二端和第一电感L1的第二端均与第二电感L2的第一端连接,第二电感L2的第二端接地。通过设置滤波电路7,可以使多个预设频段的初始史密斯阻抗分布在合适的位置,从而通过馈源匹配电路8的阻抗匹配调谐,实现多个预设频段的共馈设计。
请参考图3至图5,图3为本申请实施例提供的天线辐射体的史密斯圆图之一,图4为本申请实施例提供的天线辐射体的史密斯圆图之二,图5为本申请实施例提供的天线辐射体的史密斯圆图之三。其中,图3具体为天线辐射体1的第一端开路(即不加载滤波电路7),同时馈源匹配电路8匹配0欧姆直通的状态下的天线史密斯(smith)圆图,图4具体为天线辐射体1的第一端短路,同时馈源匹配电路匹配0欧姆直通的状态下的天线史密斯圆图,图5为天线辐射体1的第一端加载滤波电路7,同时馈源匹配电路匹配0欧姆直通的状态下的天线史密斯圆图;图3对应的天线形式为T形天线,图4对应的天线形式为IFA(Inverted F-shaped Antenna)天线,从图3和图4的初始史密斯阻抗可以看出,对于单一支节(仅天线辐射体1)而言,无论采用哪种天线形式(T形天线或IFA天线),多个预设频段的史密斯位置都比较发散,很难匹配出多个预设频段能够共馈,而从图5可以看到,在天线辐射体1的第一端加载了滤波电路7之后,可以同时兼顾上述两种天线形式,重构出更多的天线谐振模态,从而使得多个预设频段能够实现共馈设计。
本申请实施例中的滤波电路中各元器件的属性(如大小、型号等)可以由所述多个预设频段决定,本申请实施例中不做具体限定。但为了便于理解上述滤波电路7的功能的实现过程,在此以一具体实施例进行说明。在本具体实施例中,第一电容C1的大小为1pF,第一电感L1的大小为10nH,第二电感L2的大小为6.3nH,由此组成的滤波电路7对于第一预设频段呈大电感,近似于开路状态(此时的天线形式近似于T形天线),可以构造出AB支节的1/4波长模式,而对于第二预设频段呈大电容小电感,近似于短路状态(此时的天线形式近似于IFA天线),对第三预设频段等效3~4nH的电感,可以调整初始史密斯阻抗位置,对第四预设频段等效5~6nH的电感,近似于开路状态,第一电容C1和第一电感L1可以控制第一预设频段的史密斯阻抗位置以及天线长度,而第二电感L2可以控制第二预设频段/第三预设频段的史密斯阻抗位置以及天线长度。从图5可以看出,通过加载滤波电路7,使得上述多个预设频段的初始史密斯阻抗都分布在合适的位置上,诸如第一预设频段与第二预设频段的史密斯阻抗更加靠拢,均分布在第三象限,第三预设频段分布在第一象限,第四预设频段分布在第二象限,这样的史密斯阻抗分布便于馈源匹配电路8的阻抗匹配调谐。
请继续参考图2,在本申请的一些实施例中,为了实现上述四个预设频段的史密斯阻抗匹配调谐,馈源匹配电路8可以包括第一级匹配电路,所述第一级匹配电路包括第二电容C2和第三电感L3,其中,第二电容C2的第一端和第三电感L3的第一端均与所述馈电点B连接,第二电容C2的第二端和第三电感L3的第二端均接地,所述第一级匹配电路用于调节第一预设频段、第二预设频段和第四预设频段的信号的阻抗值。在一具体实施方式中,第三电感L3的大小为1.2nH,第二电容C2的大小为1.5pF,由此组成的第一级匹配电路主要调节第一预设频段到史密斯圆图中的第四象限,调节第二预设频段到史密斯圆图的第一、四象限,调节第四预设频段的史密斯阻抗更靠近史密斯圆图中的50欧姆位置。
进一步的,馈源匹配电路8还包括第二级匹配电路,所述第二级匹配电路包括第三电容C3和第四电感L4,第三电容C3的第一端接地,第三电容C3的第二端与第四电感L4的第一端连接,第四电感L4的第二端与所述馈电点B连接,所述第二级匹配电路用于调节第三预设频段和所述第四预设频段的信号的阻抗值。在一具体实施方式中,第三电容C3的大小为0.3pF,第四电感L4的大小为2.8nH,由此组成的第二级匹配电路主要调节第三预设频段和第四预设频段的史密斯阻抗,将第三预设频段的史密斯阻抗调节至第一、二象限,将第四预设频段的史密斯阻抗调节至50欧姆位置附近的第二、三象限。
更进一步的,馈源匹配电路8还包括第三级匹配电路,所述第三级匹配电路包括第四电容C4和第五电感L5,第四电容C4的第一端和第五电感L5的第一端均与所述馈电点B连接,第四电容C4的第二端和第五电感L5的第二端均与馈源12连接,所述第三级匹配电路用于调节所述第一预设频段、所述第二预设频段、所述第三预设频段和第四预设频段的信号的阻抗值,所述馈源匹配电路通过所述第一级匹配电路、所述第二级匹配电路和所述第三级匹配电路的逐级调节,使流经所述馈源匹配电路的所述第一预设频段、所述第二预设频段、所述第三预设频段和第四预设频段的信号的阻抗值达到预设阻抗范围。在一具体实施方式中,第四电容C4的大小为2.4pF,第五电感L5的大小为1.1nH,由此组成的第二级匹配电路对第一预设频段等效为1.5nH左右的电感,对第二预设频段等效为4nH左右的电感,对第三预设频段等效为0.5pF左右的电容,对于第四预设频段等效为1.5pF左右的电容,最终将第一预设频段、第二预设频段、第三预设频段和第四预设频段的史密斯阻抗调谐到50欧姆位置附近,实现上述四个预设频段的全覆盖。也就是说,通过第一级匹配电路、第二级匹配电路和第三级匹配电路的逐级调节作用,最终使得上述四个预设频段的信号在经过馈源匹配电路8后,上述四个预设频段的信号的阻抗值达到预设阻抗范围(即50欧姆位置附近),最终实现上述四个预设频段的信号共用馈源12。
请参考图6至图8,图6为本申请实施例提供的回波损耗的示意图之一,图7为本申请实施例提供的天线辐射体的史密斯圆图之四,图8为本申请实施例提供的天线效率示意图之一。如图6至图8所示,最终天线的回波损耗S11较高,史密斯阻抗匹配良好,并且天线的效率保持在较高水平。
根据上述实施例中的天线,仅采用单一辐射体,不用额外的寄生单元,便可以实现GPS L1频段、N41频段、N78频段、N79频段的全覆盖,天线占用的空间小,布局上更方便灵活。
本申请的另一些实施例中,所述多个预设频段的信号可以包括四个预设频段的信号,分别为第二预设频段的信号、第三预设频段的信号、第四预设频段的信号和第五预设频段的信号。
请参考图9,为本申请实施例提供的馈源匹配电路和滤波电路的结构示意图之二。如图9所示,在本申请的另一些实施例中,设天线辐射体1的第一端D,第二端F,位于第一端D和第二端F之间的馈电点E;在一种具体实施方式中,DF长度为37.9mm,EF的长度为7.8mm。
如图9所示,滤波电路7具体可以包括第一电容C1、第一电感L1和第二电感L2,其中,第一电容C1的第一端和第一电感L1的第一端均与天线辐射体的第一端D连接,第一电容C1的第二端和第一电感L1的第二端均与第二电感L2的第一端连接,第二电感L2的第二端接地。通过设置滤波电路7,可以使多个预设频段的初始史密斯阻抗分布在合适的位置,从而通过馈源匹配电路8的阻抗匹配调谐,实现多个预设频段的共馈设计。
请参考图10,为本申请实施例提供的天线辐射体的史密斯圆图之五。图10具体为天线辐射体1的第一端加载滤波电路7,同时馈源匹配电路8匹配0欧姆直通的状态下的天线史密斯圆图,从图10可以看到,在天线辐射体1的第一端加载了滤波电路7之后,可以同时兼顾两种天线形式,重构出更多的天线谐振模态,从而使得多个预设频段能够实现共馈设计。
本申请实施例中的滤波电路中各元器件的属性(如大小、型号等)可以由所述多个预设频段决定,本申请实施例中不做具体限定。但为了便于理解上述滤波电路7的功能的实现过程,在此以一具体实施例进行说明。在本具体实施例中,第一电容C1的大小为1.2pF,第一电感L1的大小为18nH,第二电感L2的大小为4.1nH,由此组成的滤波电路7对于第五预设频段呈小电容,近似于开路状态(此时的天线形式近似于T形天线),可以构造出DE支节的1/4波长模式,而对于第二预设频段呈大电容小电感,近似于短路状态(此时的天线形式近似于IFA天线),对第三预设频段等效2~3nH的电感,可以微调其初始史密斯阻抗位置,对第四预设频段等效3~4nH的电感,同样的,第一电容C1和第一电感L1可以控制第五预设频段的史密斯阻抗位置以及天线长度,而第二电感L2可以控制第二预设频段/第三预设频段的史密斯阻抗位置以及天线长度。从图10可以看出,通过加载滤波电路7,使得上述多个预设频段的初始史密斯阻抗都分布在合适的位置上,诸如第一预设频段与第二预设频段的史密斯阻抗更加靠拢,均分布在第三象限,第三预设频段分布在第一象限,第四预设频段分布在第二象限,这样的史密斯阻抗分布便于馈源匹配电路8的阻抗匹配调谐。
请继续参考图9,为了实现上述四个预设频段的史密斯阻抗匹配调谐,馈源匹配电路8可以包括第四级匹配电路,所述第四级匹配电路包括第五电容C5、第六电感L6和第七电感L7,第五电容C5的第一端和第六电感L6的第一端均与所述馈电点E连接,第五电容C5的第二端和第六电感L6的第二端均与第七电感L7的第一端连接,第七电感L7的第二端接地,所述第四级匹配电路用于调节第二预设频段、第四预设频段和第五预设频段的信号的阻抗值。在一具体实施方式中,第五电容C5的大小为1.5pF,第六电感L6的大小为1nH,第七电感L7的大小为1.1nH,由此组成的第四级匹配电路主要调节第五预设频段到史密斯圆图中的第一象限,调节第二预设频段到史密斯圆图的第三、四象限,调节第四预设频段的史密斯阻抗到史密斯圆图的第一、二象限位置。
进一步的,馈源匹配电路8还包括第五级匹配电路,所述第五级匹配电路包括第六电容C6,第六电容C6的第一端与所述馈电点E连接,第六电容C6的第二端接地,所述第五级匹配电路用于调节第三预设频段、所述第四预设频段的信号的阻抗值。在一具体实施方式中,第六电容C6的大小为0.3pF,第六电容C6为预留天线匹配位,由此组成的第五级匹配电路主要是进一步优化第三预设频段/第四预设频段的史密斯阻抗,将第三预设频段的史密斯阻抗调节至第一、二象限,将第四预设频段的史密斯阻抗调节至50欧姆位置附近的第一象限。
更进一步的,馈源匹配电路8还包括第六级匹配电路,所述第六级匹配电路包括第七电容C7、第八电容C8和第八电感L8,第七电容C7的第一端与所述馈电点E连接,第八电容C8的第一端和第八电感L8的第一端均与第七电容C7的第二端连接,第八电容C8的第二端和第八电感L8的第二端均与馈源12连接,第六级匹配电路用于调节所述第三预设频段、所述第四预设频段和所述第五预设频段的信号的阻抗值。在一具体实施方式中,第七电容C7的大小为1.8pF,第八电容C8的大小为2.7pF,第八电感L8的大小为1nH,由此组成的第六级匹配电路对第五预设频段等效为2pF左右的电容,对第二预设频段等效为1~2.5nH左右的电感,对第三预设频段等效为0.5pF左右的电容,对于第四预设频段等效为0.8pF左右的电容,由此可以将第五预设频段、第三预设频段、第四预设频段三个频段调到史密斯圆图的50欧姆位置附近。
再进一步的,馈源匹配电路8还包括第七级匹配电路,所述第七级匹配电路包括第九电容C9和第九电感L9,第九电感L9的第一端与馈源12连接,第九电感L9的第二端与第九电容C9的第一端连接,第九电容C9的第二端接地,所述第七级匹配电路用于调节所述第二预设频段的信号的阻抗值,且使所述第三预设频段、所述第四预设频段和所述第五预设频段的信号的阻抗值产生的变化量小于预设值,所述馈源匹配电路通过所述第四级匹配电路、所述第五级匹配电路、所述第六级匹配电路和所述第七级匹配电路的逐级调节,使流经所述馈源匹配电路的所述第二预设频段、所述第三预设频段、所述第四预设频段和第五预设频段的信号的阻抗值达到预设阻抗范围。在一具体实施方式中,第九电容C9的大小为0.3pF,第九电感L9的大小为15nH,由此组成的第七级匹配电路主要用于优化第二预设频段的史密斯阻抗,对第二预设频段等效为1.5~3.3nH的电感,将第二预设频段调节至史密斯圆图的50欧姆附近,同时对第三预设频段、第四预设频段和第五预设频段的史密斯阻抗的影响不大(即所述第三预设频段、所述第四预设频段和所述第五预设频段的信号的阻抗值产生的变化量小于预设值),最终将第二预设频段、第三预设频段、第四预设频段和第五预设频段的史密斯阻抗调谐到50欧姆位置附近,实现上述四个预设频段的全覆盖。也就是说,通过第四级匹配电路、所述第五级匹配电路、所述第六级匹配电路和所述第七级匹配电路的逐级调节作用,最终使得上述四个预设频段的信号在经过馈源匹配电路8后,上述四个预设频段的信号的阻抗值达到预设阻抗范围(即50欧姆位置附近),最终实现上述四个预设频段的信号共用馈源12。
请参考图11至图13,图11为本申请实施例提供的回波损耗的示意图之二,图12为本申请实施例提供的天线辐射体的史密斯圆图之六,图13为本申请实施例提供的天线效率示意图之二。如图11至图13所示,最终天线的回波损耗S11较高,史密斯阻抗匹配良好,并且天线的效率保持在较高水平。
请参考图14和图15,图14为本申请实施例提供的多个预设频段的电场分布示意图之一,图15为本申请实施例提供的多个预设频段的电场分布示意图之二。如图14和图15所示,其中,GPS L5是由天线辐射体1的DE支节的T形天线1/4波长模式产生,N79为天线辐射体1的EF支节的IFA天线1/4波长模式产生,N78为天线辐射体1的DF整个支节的IFA3/4波长模式产生,N41则是由天线辐射体1的DE支节的loop天线模式主导产生。
根据上述实施例中的天线,仅采用单一辐射体,不用额外的寄生单元,便可以实现GPS L5频段、N41频段、N78频段、N79频段的全覆盖,天线占用的空间小,布局上更方便灵活。
需要说明的是,根据本申请实施例中的滤波电路7的谐振特性,可以通过适当调整第一电容C1和第一电感L1的值实现对LTE B32频段呈近似开路的状态,再加上馈源匹配电路8的匹配阻抗调谐优化,同样可以实现LTE B32与sub 6G(N41/N78/N79)的共馈设计。可以知道,本申请并不局限于GPS(L1/L5)与sub 6G(N41/N78/N79)的共馈设计,类似的GPS(L1/L5)与WiFi 2.4/5.8这种有一定频率间隔的天线都可以采用这种设计。
本申请第二方面实施例还提供了一种电子设备,所述电子设备包括如上述实施例中所述的天线。本申请实施例中的电子设备同样能够达到上述实施例的天线的技术效果,为避免重复,在此不再赘述。
在本申请的一些实施例中,所述电子设备还包括金属框,所述天线的天线辐射体由所述金属框的任意侧边开设两个断口形成。其中,所述金属框可以为电子设备的金属边框或金属中框。如图1所示,所述金属框原本为封闭图案,通过在该金属框的任意位置开设第一断口6和第二断口9,得到两段金属段,使得第一断口6和第二断口9之间的较短的金属段形成为天线辐射体1,通常,第一断口6和第二断口9开设在金属框的任意侧边,例如长边。
在本申请的另一些实施例中,所述电子设备还包括金属地块4,金属框余下的金属段3的靠近第一断口6的一端通过第二金属连筋位11与金属地块4连接实现接地,金属段3的靠近第二断口9的一端通过第一金属连筋位10与金属地块4连接实现接地;可选的,第一断口6和第二断口9的宽度相等(即金属段3的端部与第一天线辐射体1的对应端部之间的距离);可选的,第一金属连筋位10和第二金属连筋位11的纵向长度(也即在天线辐射体1的长度方向上的长度)至少大于3mm,以保证良好接地以及金属段3与金属地块4之间的牢固连接。位于天线辐射体1和金属地块4之间的区域形成为天线净空区5,天线净空区5的宽度(即天线辐射体1和金属地块4之间的直线距离)可以设置为1mm左右,以提升天线的性能。
需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。此外,需要指出的是,本申请实施方式中的方法和装置的范围不限按示出或讨论的顺序来执行功能,还可包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序来执行功能,例如,可以按不同于所描述的次序来执行所描述的方法,并且还可以添加、省去、或组合各种步骤。另外,参照某些示例所描述的特征可在其他示例中被组合。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中,包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机,计算机,服务器,空调器,或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述的方法。
上面结合附图对本申请的实施例进行了描述,但是本申请并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,而不是限制性的,本领域的普通技术人员在本申请的启示下,在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下,还可做出很多形式,均属于本申请的保护之内。
Claims (3)
1.一种天线,其特征在于,包括天线辐射体、馈源、滤波电路和馈源匹配电路;
所述天线辐射体包括第一端、第二端以及位于所述第一端和所述第二端之间的馈电点;
所述滤波电路与所述天线辐射体的第一端连接,所述滤波电路用于调节所述天线辐射体的天线谐振模态;
所述馈源通过所述馈源匹配电路与所述馈电点连接,所述馈源匹配电路用于使流经所述馈源匹配电路的多个预设频段的信号的阻抗值达到预设阻抗范围;
所述馈源匹配电路包括第一级匹配电路,所述第一级匹配电路包括第二电容和第三电感,所述第二电容的第一端和所述第三电感的第一端均与所述馈电点连接,所述第二电容的第二端和所述第三电感的第二端均接地,所述第一级匹配电路用于调节第一预设频段、第二预设频段和第四预设频段的信号的阻抗值;
所述馈源匹配电路还包括第二级匹配电路,所述第二级匹配电路包括第三电容和第四电感,所述第三电容的第一端接地,所述第三电容的第二端与所述第四电感的第一端连接,所述第四电感的第二端与所述馈电点连接,所述第二级匹配电路用于调节第三预设频段和所述第四预设频段的信号的阻抗值;
所述馈源匹配电路还包括第三级匹配电路,所述第三级匹配电路包括第四电容和第五电感,所述第四电容的第一端和所述第五电感的第一端均与所述馈电点连接,所述第四电容的第二端和所述第五电感的第二端均与所述馈源连接,所述第三级匹配电路用于调节所述第一预设频段、所述第二预设频段、所述第三预设频段和第四预设频段的信号的阻抗值,所述馈源匹配电路通过所述第一级匹配电路、所述第二级匹配电路和所述第三级匹配电路的逐级调节,使流经所述馈源匹配电路的所述第一预设频段、所述第二预设频段、所述第三预设频段和第四预设频段的信号的阻抗值达到预设阻抗范围;
其中,所述第一预设频段为GPS L1频段,所述第二预设频段为N41频段,所述第三预设频段为N78频段,所述第四预设频段为N79频段;
或者,
所述馈源匹配电路包括第四级匹配电路,所述第四级匹配电路包括第五电容、第六电感和第七电感,所述第五电容的第一端和所述第六电感的第一端均与所述馈电点连接,所述第五电容的第二端和所述第六电感的第二端均与所述第七电感的第一端连接,所述第七电感的第二端接地,所述第四级匹配电路用于调节第二预设频段、第四预设频段和第五预设频段的信号的阻抗值;
所述馈源匹配电路还包括第五级匹配电路,所述第五级匹配电路包括第六电容,所述第六电容的第一端与所述馈电点连接,所述第六电容的第二端接地,所述第五级匹配电路用于调节第三预设频段、所述第四预设频段的信号的阻抗值;
所述馈源匹配电路还包括第六级匹配电路,所述第六级匹配电路包括第七电容、第八电容和第八电感,所述第七电容的第一端与所述馈电点连接,所述第八电容的第一端和所述第八电感的第一端均与所述第七电容的第二端连接,所述第八电容的第二端和所述第八电感的第二端均与所述馈源连接,所述第六级匹配电路用于调节所述第三预设频段、所述第四预设频段和所述第五预设频段的信号的阻抗值;
所述馈源匹配电路还包括第七级匹配电路,所述第七级匹配电路包括第九电容和第九电感,所述第九电感的第一端与所述馈源连接,所述第九电感的第二端与所述第九电容的第一端连接,所述第九电容的第二端接地,所述第七级匹配电路用于调节所述第二预设频段的信号的阻抗值,且使所述第三预设频段、所述第四预设频段和所述第五预设频段的信号的阻抗值产生的变化量小于预设值,所述馈源匹配电路通过所述第四级匹配电路、所述第五级匹配电路、所述第六级匹配电路和所述第七级匹配电路的逐级调节,使流经所述馈源匹配电路的所述第二预设频段、所述第三预设频段、所述第四预设频段和第五预设频段的信号的阻抗值达到预设阻抗范围;
其中,所述第二预设频段为N41频段,所述第三预设频段为N78频段,所述第四预设频段为N79频段,所述第五预设频段为GPS L5频段。
2.根据权利要求1所述的天线,其特征在于,所述滤波电路包括第一电容、第一电感和第二电感,所述第一电容的第一端和所述第一电感的第一端均与所述天线辐射体的第一端连接,所述第一电容的第二端和所述第一电感的第二端均与所述第二电感的第一端连接,所述第二电感的第二端接地。
3.一种电子设备,其特征在于,包括如权利要求1-2任一项所述的天线,所述电子设备还包括金属框,所述天线的天线辐射体由所述金属框的任意侧边开设两个断口形成。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110073919.3A CN112909509B (zh) | 2021-01-20 | 2021-01-20 | 天线和电子设备 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110073919.3A CN112909509B (zh) | 2021-01-20 | 2021-01-20 | 天线和电子设备 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN112909509A CN112909509A (zh) | 2021-06-04 |
CN112909509B true CN112909509B (zh) | 2023-08-22 |
Family
ID=76116487
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202110073919.3A Active CN112909509B (zh) | 2021-01-20 | 2021-01-20 | 天线和电子设备 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN112909509B (zh) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115498399A (zh) * | 2021-06-18 | 2022-12-20 | Oppo广东移动通信有限公司 | 天线组件、电子设备和可穿戴设备 |
CN113922052A (zh) * | 2021-09-22 | 2022-01-11 | 联想(北京)有限公司 | 一种电子设备 |
Citations (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012191596A (ja) * | 2011-02-23 | 2012-10-04 | Murata Mfg Co Ltd | インピーダンス変換デバイス、アンテナ装置および通信端末装置 |
WO2018076797A1 (zh) * | 2016-10-31 | 2018-05-03 | 维沃移动通信有限公司 | 天线结构及移动终端 |
CN109167188A (zh) * | 2018-08-12 | 2019-01-08 | 瑞声精密制造科技(常州)有限公司 | 天线模组及移动终端 |
CN109546310A (zh) * | 2018-12-12 | 2019-03-29 | 维沃移动通信有限公司 | 一种天线结构及通信终端 |
CN109546311A (zh) * | 2018-12-12 | 2019-03-29 | 维沃移动通信有限公司 | 一种天线结构及通信终端 |
WO2019071848A1 (zh) * | 2017-10-09 | 2019-04-18 | 华为技术有限公司 | 天线装置及移动终端 |
CN109659693A (zh) * | 2018-12-12 | 2019-04-19 | 维沃移动通信有限公司 | 一种天线结构及通信终端 |
CN110600881A (zh) * | 2019-09-25 | 2019-12-20 | 南昌黑鲨科技有限公司 | 天线装置及移动终端 |
CN110718761A (zh) * | 2018-07-11 | 2020-01-21 | 华为技术有限公司 | 天线装置及移动终端 |
CN111416210A (zh) * | 2020-03-31 | 2020-07-14 | 维沃移动通信有限公司 | 一种天线调频结构及电子设备 |
CN111628298A (zh) * | 2019-02-27 | 2020-09-04 | 华为技术有限公司 | 共体天线及电子设备 |
CN111834745A (zh) * | 2020-07-29 | 2020-10-27 | Oppo广东移动通信有限公司 | 一种天线装置及电子设备 |
CN112086753A (zh) * | 2020-09-30 | 2020-12-15 | Oppo广东移动通信有限公司 | 天线组件和电子设备 |
CN112086752A (zh) * | 2020-09-30 | 2020-12-15 | Oppo广东移动通信有限公司 | 天线组件和电子设备 |
-
2021
- 2021-01-20 CN CN202110073919.3A patent/CN112909509B/zh active Active
Patent Citations (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012191596A (ja) * | 2011-02-23 | 2012-10-04 | Murata Mfg Co Ltd | インピーダンス変換デバイス、アンテナ装置および通信端末装置 |
WO2018076797A1 (zh) * | 2016-10-31 | 2018-05-03 | 维沃移动通信有限公司 | 天线结构及移动终端 |
WO2019071848A1 (zh) * | 2017-10-09 | 2019-04-18 | 华为技术有限公司 | 天线装置及移动终端 |
CN110718761A (zh) * | 2018-07-11 | 2020-01-21 | 华为技术有限公司 | 天线装置及移动终端 |
CN109167188A (zh) * | 2018-08-12 | 2019-01-08 | 瑞声精密制造科技(常州)有限公司 | 天线模组及移动终端 |
CN109659693A (zh) * | 2018-12-12 | 2019-04-19 | 维沃移动通信有限公司 | 一种天线结构及通信终端 |
CN109546311A (zh) * | 2018-12-12 | 2019-03-29 | 维沃移动通信有限公司 | 一种天线结构及通信终端 |
CN109546310A (zh) * | 2018-12-12 | 2019-03-29 | 维沃移动通信有限公司 | 一种天线结构及通信终端 |
CN111628298A (zh) * | 2019-02-27 | 2020-09-04 | 华为技术有限公司 | 共体天线及电子设备 |
CN110600881A (zh) * | 2019-09-25 | 2019-12-20 | 南昌黑鲨科技有限公司 | 天线装置及移动终端 |
CN111416210A (zh) * | 2020-03-31 | 2020-07-14 | 维沃移动通信有限公司 | 一种天线调频结构及电子设备 |
CN111834745A (zh) * | 2020-07-29 | 2020-10-27 | Oppo广东移动通信有限公司 | 一种天线装置及电子设备 |
CN112086753A (zh) * | 2020-09-30 | 2020-12-15 | Oppo广东移动通信有限公司 | 天线组件和电子设备 |
CN112086752A (zh) * | 2020-09-30 | 2020-12-15 | Oppo广东移动通信有限公司 | 天线组件和电子设备 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Inverted-F antenna-based on-frame GPS/WLAN antenna for the metal-casing tablet computer;Chih-Yu Tsai;2016 10th European Conference on Antennas and Propagation (EuCAP);全文 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN112909509A (zh) | 2021-06-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6759991B2 (en) | Antenna arrangement | |
CN112909509B (zh) | 天线和电子设备 | |
CN100391049C (zh) | 天线装置 | |
CN110085994B (zh) | 一种可调天线及终端 | |
KR101150683B1 (ko) | 안테나 장치 및 그 동작 방법 | |
CN111052501B (zh) | 天线装置和移动终端 | |
CN109638455A (zh) | 天线结构及通信终端 | |
EP2301108B1 (en) | An antenna arrangement | |
CN111416210A (zh) | 一种天线调频结构及电子设备 | |
CN112002994A (zh) | 天线结构及电子设备 | |
KR101983632B1 (ko) | 통신 모듈 | |
CN105552490A (zh) | 高耦合度变压器、电子电路及电子设备 | |
CN111416578B (zh) | 基于低Q输出网络的宽带集成Doherty功率放大器 | |
CN105390810B (zh) | 一种收发多频段无线信号的天线和终端 | |
CN107645346B (zh) | 天线及天线调试方法 | |
CN207925662U (zh) | 天线和便携式电信设备 | |
CN210576421U (zh) | 基于金属边框的mimo天线结构及移动设备 | |
CN116131778A (zh) | 一种宽带分布式功率放大器和集成电路 | |
CN115333492A (zh) | 砷化镓功率放大器的匹配电路结构及射频功率放大器 | |
Hardman et al. | A Wideband Automotive $4\times 4$-MIMO 5G Antenna System with Single-Stage Decoupling Circuit for a Double Shark Fin Cover | |
CN114069227B (zh) | 多频段天线 | |
CN113097688B (zh) | 一种电子设备 | |
CN115117597B (zh) | 天线结构及终端设备 | |
CN117239411A (zh) | 天线系统和移动终端 | |
You et al. | Metal integrated LTE antennas for full vision display smartphones |
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 | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |