CN113451762A - 天线系统及其电子装置 - Google Patents

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Abstract

一种天线系统，包括：第一天线，为5G高增益天线，通过垂直极化与水平极化合成具有指向性的圆极化天线，用于发送与接收5G信号；第二天线，为4G全频带天线，用于发送与接收4G信号；调节单元，电连接于所述第一天线与所述第二天线之间，用于调整所述第一天线与所述第二天线的频宽，实现4G与5G高增益并存。

Description

天线系统及其电子装置
技术领域
本发明涉及天线领域，尤其涉及天线系统及其电子装置。
背景技术
随着通信技术的快速发展，第四代移动通信技术(The 4th Generation MobileCommunication Technology，4G)已经逐渐难以满足用户的需求，尤其是用户对更高网络速率、更低网络延迟的需求。随之，第五代移动通信技术(The 5th Generation MobileCommunication Technology，5G)逐渐兴起。5G移动通信技术(NR)采用更高的频段与更高的调制方式来获得更大的传输速率。但是如何实现4G与5G高增益并存成为关键。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种天线系统，实现4G与5G高增益并存，还有必要提供一种确定辐射场型的方法。
本发明一实施方式提供的一种天线系统，其特征在于，包括：
第一天线，为5G高增益天线，通过垂直极化与水平极化合成具有指向性的圆极化天线，用于发送与接收5G信号；
第二天线，为4G全频带天线，用于发送与接收4G信号；
调节单元，电连接于所述第一天线与所述第二天线之间，用于调整所述第一天线与第二天线的频宽。
优选地，所述第一天线包括：
第一辐射体，包含第一水平极化端及第一垂直极化端；
第二辐射体，包含第二水平极化端及第二垂直极化端；
第一微带线，连接于所述第一垂直极化端与所述第二垂直极化端；
第二微带线，连接于所述第一水平极化端与所述第二水平极化端；
第三微带线，连接于所述第一微带线与所述第二微带线之间；
第一馈入点，位于所述第三微带线上。
优选地，所述第一天线还包括：
反射板，所述第一辐射体、所述第二辐射体、所述第一微带线、所述第二微带线、所述第三微带线及所述第一馈入点均设置于所述反射板上。
优选地，所述第一微带线与所述第二微带线耦合产生共振频率及天线场型，所述反射板增强所述天线场型的增益与指向性。
优选地，所述第二天线包括：
第三辐射体，呈长条形；
第四辐射体，呈长条形，与所述第三辐射体相互对称；
第四微带线，一端连接于所述第三辐射体，另一端悬空；
第五微带线，一端连接于所述第四辐射体，另一端悬空；
第二馈入点，位于所述第四微带线与所述第五微带线之间。
优选地，所述调节单元包括：
第一调整单元，电连接于所述第一馈入点，用于调整所述第一天线的阻抗以实现阻抗匹配；
第二调整单元，电连接于所述第二馈入点，用于调整所述第二天线的阻抗以实现阻抗匹配；
双工器，电连接于所述第一调整单元及所述第二调整单元，用于合成所述第一天线及第二天线接收到的信号；
第三调整单元，电连接于所述双工器，用于调整第一天线及第二天线的阻抗以实现阻抗匹配。
优选地，所述第一调整单元包括：
第一电容，一端电连接于所述第一馈入点，另一端接地；
第一电感，一端电连接于所述第一电容的一端，另一端电连接于所述双工器；
第二电容，一端电连接于所述第一电感的另一端，另一端接地。
优选地，所述第二调整单元包括：
第三电容，一端电连接于所述第二馈入点，另一端接地；
第二电感，一端电连接于所述第三电容的一端，另一端电连接于所述双工器；
第四电容，一端电连接于所述第二电感的另一端，另一端接地。
优选地，所述第三调整单元包括：
第五电容，一端电连接于所述双工器，另一端接地；
第三电感，一端电连接于所述第五电容的一端；
第六电容，一端电连接于所述第三电感的另一端，另一端接地。
有鉴于此，有必要提供一种电子装置，包含上述任一天线系统。
相对于现有技术，本发明实施方式提供的天线系统及其电子装置，第一天线，为5G高增益天线，通过垂直极化与水平极化合成具有指向性的圆极化天线，第二天线为4G全频带天线，通过调节单元调节所述第一天线与所述第二天线的频宽，实现4G与5G高增益并存。
附图说明
图1为本发明天线系统一实施方式的模块示意图。
图2为本发明天线系统另一实施方式的电路示意图。
主要元件符号说明
天线系统 10、10a
第一天线 100、100a
第二天线 101、101a
第一辐射体 1001
第二辐射体 1002
第一微带线 1003
第二微带线 1004
第三微带线 1005
第一馈入点 1006
反射板 1007
第三辐射体 1011
第四辐射体 1012
第四微带线 1013
第五微带线 1014
第二馈入点 1015
第一电容-第六电容 C1-C6
第一电感-第三电感 L1-L3
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
参见图1所示，图1为本发明天线系统一实施方式的结构示意图。
在本实施方式中，天线系统10应用于电子装置，包括第一天线100、第二天线101、调节单元102。调节单元102电连接于第一天线100与第二天线101之间。
在本实施方式中，第一天线100为5G高增益天线，通过垂直极化与水平极化合成具有指向性的圆极化天线，用于发送与接收5G信号。第二天线101为4G全频天线，用于发送与接收4G信号。调节单元102调整第一天线100及第二天线101的阻抗匹配，降低反射损耗，并调整第一天线100与第二天线101的频宽，使得第一天线100与第二天线101的频宽落在相对应的频带。在本发明的其他实施方式中，天线系统10还可包含第三天线、第四天线等多个天线，在此对天线个数不做限定。
参见图2所示，图2为本发明天线系统另一实施方式的结构示意图。
在本实施方式中，天线系统10a应用于电子装置，包括第一天线100a、第二天线101a及调节单元102a。调节单元102a电连接于第一天线100a与第二天线101a之间。
在本实施方式中，第一天线100a为5G高增益天线，通过垂直极化与水平极化合成具有指向性的圆极化天线，用于发送与接收5G信号。第一天线100a包含第一辐射体1001、第二辐射体1002、第一微带线1003、第二微带线1004、第三微带线1005以及第一馈入点1006。第一辐射体1001包含第一水平极化端H1及第一垂直极化端E1。第二辐射体1002包含第二水平极化端H2及第二垂直极化端E2。第一微带线1003连接于第一垂直极化端E1与第二垂直极化端E2。第二微带线1004连接于第一水平极化端H1与第二水平极化端H2。第三微带线1005连接于第一微带线1003与第二微带线1004之间。第一馈入点1006，位于第三微带线1005上。
在本实施方式中，第一天线100a还包括反射板1007，其中，第一辐射体1001、第二辐射体1002、第一微带线1003、第二微带线1004、第三微带线1005以及第一馈入点1006均设置于反射板1007上。第一微带线1003与第二微带线1004耦合产生共振频率及天线场型，反射板1007增强所述天线场型的增益与指向性。
请参阅表格1，为第一天线100a及第二天线101a在不同频率的效率及峰值增益。由表格1可知，频率大于3300MHz时，第一天线100a及第二天线101a的峰值增益达到10dB以上。
表格1
Figure BDA0002429236460000051
在本实施方式中，第二天线101a包括第三辐射体1011、第四辐射体1012、第四微带线1013、第五微带线1014以及第二馈入点1015。其中，第三辐射体1011，呈长条形。第四辐射体1012，呈长条形，与第三辐射体1011相互对称。第四微带线1013，一端连接于第三辐射体1011，另一端悬空。第五微带线1014，一端连接于第四辐射体1014，另一端悬空。第二馈入点1015，位于第四微带线1013与第五微带线1014之间。
在本实施方式中，调节单元102a包括第一调整单元1021、第二调整单元1022、双工器1023以及第三调整单元1024。第一调整单元1021，电连接于第一天线100a的第一馈入点1006，用于调整第一天线100a的阻抗以实现阻抗匹配。具体地，第一天线100a通过第一调节单元1021实现50欧姆的阻抗匹配。第二调整单元101a，电连接于第二天线101a的第二馈入点1015，用于调整第二天线101a的阻抗以实现阻抗匹配。具体地，第一天线100a通过第一调节单元1021实现50欧姆的阻抗匹配。双工器1023，电连接于第一调整单元1021及第二调整单元1022，用于合成第一天线100a及第二天线101a接收到的信号。第三调整单元1024，电连接于双工器1023，用于调整第一天线100a及第二天线101a的阻抗以实现阻抗匹配。当第一天线100a及第二天线101a接收到的信号经过双工器1023合成一路信号时，由于损耗或者其他因素的干扰，会造成阻抗不匹配，通过第三调整单元1024再次调整，以最终实现50欧姆阻抗匹配。
在本实施方式中，第一调整单元1021包括第一电容C1，一端电连接于第一馈入点1006，另一端接地；第一电感L1，一端电连接于第一电容C1的一端，另一端电连接于双工器1023；第二电容C2，一端电连接于第一电感L1的另一端，另一端接地。
在本实施方式中，第二调整单元1022包括第三电容C3，一端电连接于第二馈入点1015，另一端接地；第二电感L2，一端电连接于第三电容C3的一端，另一端电连接于双工器1023；第四电容C4，一端电连接于第二电感L2的另一端，另一端接地。
在本实施方式中，第三调整单元1024包括第五电容C5，一端电连接于双工器1023，另一端接地；第三电感L3，一端电连接于第五电容C5的一端；第六电容C6，电连接于所述第三电感的另一端，另一端接地。
相对于现有技术，本发明实施方式提供的天线系统及其电子装置，第一天线，为5G高增益天线，通过垂直极化与水平极化合成具有指向性的圆极化天线，第二天线为为4G全频带天线，通过调节单元调节所述第一天线与所述第二天线的频宽，实现4G与5G高增益并存。
本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上的实施方式仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围之内，对以上实施方式所作的适当改变和变化都落在本发明要求保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种天线系统，其特征在于，包括：
第一天线，为5G高增益天线，通过垂直极化与水平极化合成具有指向性的圆极化天线，用于发送与接收5G信号；
第二天线，为4G全频带天线，用于发送与接收4G信号；
调节单元，电连接于所述第一天线与所述第二天线之间，用于调整所述第一天线与所述第二天线的频宽。
2.如权利要求1所述的天线系统，其特征在于，所述第一天线包括：
第一辐射体，包含第一水平极化端及第一垂直极化端；
第二辐射体，包含第二水平极化端及第二垂直极化端；
第一微带线，连接于所述第一垂直极化端与所述第二垂直极化端；
第二微带线，连接于所述第一水平极化端与所述第二水平极化端；
第三微带线，连接于所述第一微带线与所述第二微带线之间；
第一馈入点，位于所述第三微带线上。
3.如权利要求2所述的天线系统，其特征在于，所述第一天线还包括：
反射板，所述第一辐射体、所述第二辐射体、所述第一微带线、所述第二微带线、所述第三微带线及所述第一馈入点均设置于所述反射板上。
4.如权利要求3所述的天线系统，其特征在于，所述第一微带线与所述第二微带线耦合产生共振频率及天线场型，所述反射板增强所述天线场型的增益与指向性。
5.如权利要求2所述的天线系统，其特征在于，所述第二天线包括：
第三辐射体，呈长条形；
第四辐射体，呈长条形，与所述第三辐射体相互对称；
第四微带线，一端连接于所述第三辐射体，另一端悬空；
第五微带线，一端连接于所述第四辐射体，另一端悬空；
第二馈入点，位于所述第四微带线与所述第五微带线之间。
6.如权利要求5所述的天线系统，其特征在于，所述调节单元包括：
第一调整单元，电连接于所述第一馈入点，用于调整所述第一天线的阻抗以实现阻抗匹配；
第二调整单元，电连接于所述第二馈入点，用于调整所述第二天线的阻抗以实现阻抗匹配；
双工器，电连接于所述第一调整单元及所述第二调整单元，用于合成所述第一天线及第二天线接收到的信号；
第三调整单元，电连接于所述双工器，用于调整第一天线100a及第二天线101a的阻抗以实现阻抗匹配。
7.如权利要求6所述的天线系统，其特征在于，所述第一调整单元包括：
第一电容，一端电连接于所述第一馈入点，另一端接地；
第一电感，一端电连接于所述第一电容的一端，另一端电连接于所述双工器；
第二电容，一端电连接于所述第一电感的另一端，另一端接地。
8.如权利要求6所述的天线系统，其特征在于，所述第二调整单元包括：
第三电容，一端电连接于所述第二馈入点，另一端接地；
第二电感，一端电连接于所述第三电容的一端，另一端电连接于所述双工器；
第四电容，一端电连接于所述第二电感的另一端，另一端接地。
9.如权利要求4所述的天线系统，其特征在于，所述第三调整单元包括：
第五电容，一端电连接于所述双工器，另一端接地；
第三电感，一端电连接于所述第五电容的一端；
第六电容，一端电连接于所述第三电感的另一端，另一端接地。
10.一种电子装置，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的天线系统。
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