CN113497347A - 一种天线及终端 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种天线及终端，天线包括：与接地板上设置的馈源连接的第一辐射体，其中，第一辐射体用于中高频信号的收发，第一辐射体还用于激励接地板，从而使得接地板作为低频辐射体，在某些实施过程中，第一辐射体激励接地板使得接地板用于低频信号的收发，无需单独设置用于低频信号收发的辐射体，缩小了天线的尺寸，并且，第一辐射体还用于中高频信号的收发，进一步减小中高频的天线的走线面积，缩小天线尺寸，降低了在有限空间的终端上设置天线的难度。

Description

一种天线及终端

技术领域

本发明实施例涉及但不限于通信技术领域，具体而言，涉及但不限于一种天线及终端。

背景技术

随着5G(5th-Generation，第五代移动通信技术)的出现，终端上需要支持的制式和频段越来越多，因此，终端上设置的天线也越来越多。而终端上，可利用的空间有限，因此，天线的设置难度较大。

发明内容

本发明实施例提供的终端及天线，主要解决的技术问题是现有终端上，可利用的空间有限，天线设置难度大的问题。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种天线，包括：与接地板上设置的馈源连接的第一辐射体，所述第一辐射体用于中高频信号的收发，所述第一辐射体还用于激励所述接地板从而将所述接地板作为低频辐射体。

可选的，所述天线还包括：第一匹配网络，所述第一辐射体通过所述第一匹配网络与所述接地板上的馈源连接。

可选的，所述天线还包括：与所述第一辐射体耦合的第二辐射体，所述第二辐射体的辐射频段包括中高频频段。

可选的，所述第二辐射体设置在所述第一辐射体附近，以使所述第一辐射体和所述第二辐射体在传输的信号为中高频信号时耦合。

可选的，所述第二辐射体立体围绕所述第一辐射体设置。

可选的，所述第一辐射体中，至少部分设置在所述第二辐射体上各端点的垂线以及所述第二辐射体本身围成的区域中；或，所述第二辐射体中，至少部分设置在所述第一辐射体上各端点的垂线以及所述第一辐射体本身围成的区域中。

可选的，所述第二辐射体呈“凹”形，所述第一辐射体设置在所述第二辐射体内。

可选的，所述第一辐射体和所述第二辐射体均呈“L”形，所述第一辐射体和所述第二辐射体设置在同一平面并呈“门”形。

可选的，所述第一辐射体和所述第二辐射体设置在不同平面，且所述第一辐射体的正投影与所述第二辐射体至少部分重叠。

本发明实施例还提供一种终端，终端包括上述任一项所述的天线。

上述技术方案中的一个技术方案具有如下有益效果：

根据本发明实施例提供的天线及终端，天线包括：与接地板上设置的馈源连接的第一辐射，其中，第一辐射体用于中高频信号的收发，第一辐射体还用于激励接地板，从而使得接地板作为低频辐射体，在某些实施过程中，第一辐射体激励接地板使得接地板用于低频信号的收发，无需单独设置用于低频信号收发的辐射体，缩小了天线的尺寸，并且，第一辐射体还用于中高频信号的收发，进一步减小中高频的天线的走线面积，缩小天线尺寸，降低了在有限空间的终端上设置天线的难度。

本发明实施例中任一技术方案其他特征和相应的有益效果在说明书的后面部分进行阐述说明，且应当理解，至少部分有益效果从本发明实施例中的记载变的显而易见。

附图说明

图1为本发明实施例一的天线的结构示意图；

图2为本发明实施例一的包括第一匹配网络的天线结构示意图；

图3为本发明实施例一的第一匹配网络、N选一开关的连接示意图；

图4为本发明实施例一的天线的又一结构示意图；

图5为本发明实施例一的第一辐射体和第二辐射体的一种设置位置示意图；

图6-1为本发明实施例一的“L”形第一辐射体和第二辐射体的一种设置位置示意图；

图6-2为本发明实施例一的“L”形第一辐射体和第二辐射体的另一种设置位置示意图；

图6-3为本发明实施例一的第一辐射体和第二辐射体的又一种设置位置示意图；

图7为本发明实施例一的包括第二匹配网络的天线结构示意图；

图8为本发明实施例二的天线结构示意图；

图9-1为本发明实施例二提供的天线示例中的天线的走线示意图；

图9-2为本发明实施例二提供的天线示例中的天线的电路结构图。

具体实施方式

为了使本发明实施例的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面通过具体实施方式结合附图对本发明实施例作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例一：

终端上可用的空间有限，而随着5G(5th-Generation，第五代移动通信技术)的出现，终端上需要支持的制式和频段越来越多，因此，终端上设置的天线也越来越多，增大了在终端上设置天线的难度；同时，根据传统的谐振原理来看，低频天线的走线长度比中高频天线是走线长、空间大，对于需要支持低频的终端而言，其天线设置难度更大。为了解决在终端上设置天线难度大的问题，本发明实施例提供一种天线，请参见图1，图1为本发明实施例提供的天线的结构示意图，天线10包括：与接地板101上设置的馈源连接的第一辐射体102，其中，第一辐射体102用于中高频信号的收发，第一辐射体102还用于激励接地板101从而将接地板101作为低频辐射体。也就是说，本发明实施例中提供的天线10可以用于中高频信号和低频信号的收发，对于天线10向外辐射低频和中高频信号，其发送方式为：第一辐射体102从馈源处接收中高频信号，从而将中高频信号辐射出去；第一辐射体102也可以激励与其连接的接地板101产生低频，从而通过接地板101将低频信号辐射出去；对于天线10从外部接收低频和中高频信号，其原理与向外辐射低频和中高频信号一致，此处不再赘述。这样，将接地板101作为低频信号收发的辐射体，无需单独设置用于辐射低频信号的辐射体，降低了天线10的尺寸，并且，激励接地板101作为低频辐射体的激励体为用于中高频信号收发的辐射体，实现了激励体和辐射体的复用，进一步降低了天线10的尺寸。

本发明实施例中，第一辐射体102为中高频辐射体，以进一步降低天线10尺寸。

本发明实施例中，为了更好的支持各频段的收发，提高信号收发质量，参见图2所示，天线10还包括：第一匹配网络103，第一辐射体102通过第一匹配网络103与馈源连接，也就是说，第一匹配网络103可以设置在馈源与第一辐射体102之间，第一匹配网络103的一端与馈源连接，另一端与第一辐射体102连接。本发明实施例中，为了使天线10工作在对应的频段，第一匹配网络103可以包括至少两个子匹配网络，根据需要的频段从中选择一个子匹配网络连接，从而使得天线10工作在对应的频段。其中，可以通过N选一开关来选择连接的子匹配网络，N选一开关可以设置在馈源与第一匹配网络103之间，也可以设置在第一匹配网络103与第一辐射体102之间，其中，N大于等于子匹配网络的个数，N选一开关的各不动端分别与一个子匹配网络连接，动端与馈源或第一辐射体102连接，若N大于子匹配网络的个数，则未与子匹配网路连接的不动端作为保留端。例如，参见图3所示，N选一开关104设置在第一匹配网络103和第一辐射体102之间，第一匹配网络103的各子匹配网络的一端分别与馈源连接，另一端分别与N选一开关104的不动端连接，N选一开关104的动端与第一辐射体102连接，这样，通过N选一开关104将其中一个子匹配网络与第一辐射体102连接，从而使得天线10工作在对应的频段。

本发明实施例中，第一匹配网络103可以设置在接地板上，也可以设置在其他电路板上。

本发明实施例中，参见图4所示，天线10还可以包括第二辐射体105，其中，第二辐射体105与第一辐射体102耦合，并且，第二辐射体105的辐射频段包括中高频频段，也即，第二辐射体105可以用于中高频信号的收发。这样，在接收中高频信号时，第一辐射体102和第二辐射体105耦合，从而可以拓宽中高频信号的收发带宽；例如，假设第一辐射体102收发中高频信号时，第一辐射体102与第二辐射体105耦合，从而拓宽了中高频信号的收发频段；同理，第二辐射体105收发中高频信号时，第一辐射体102与第二辐射体105耦合，从而拓宽中高频信号的收发频段。

本发明实施例中，第二辐射体105可以是中高频辐射体，即仅支持中高频频段；或者，第二辐射体105也可以是全频段辐射体，即既支持中高频频段，又支持低频段。

本发明实施例中，为了使第一辐射体102和第二辐射体105耦合，第二辐射体105设置在第一辐射体102附近，以使第一辐射体102和第二辐射体105在传输的信号为中高频信号时耦合，也就是说，第一辐射体102和第二辐射体105之间的距离小于等于耦合距离，其中，耦合距离为第一辐射体102和第二辐射体105之间的距离小于等于该距离时，第一辐射体102和第二辐射体105在中高频频段耦合。

本发明实施例中，第一辐射体102和第二辐射体105可以设置在同一平面，或者，也可以设置在不同平面。第一辐射体102和第二辐射体的形状可以根据实际需要灵活设置，例如，可以设置成直线形，或者，为了降低走线面积，可以设置为“凹”形、“L”形、“二级阶梯”形。

在第一辐射体102和第二辐射体105设置在不同平面时，为了提高二者的耦合程度，降低二者所占空间，第一辐射体102的正投影与第二辐射体至少部分重叠。也就是说，第一辐射体102上，至少部分设置在第二辐射体105正上方或正下方。为了进一步提高耦合程度、降低二者所占空间，最大程度拓宽中高频信号的带宽，第一辐射体102的正投影和第二辐射体105全部重叠，也就是说，第一辐射体102全部设置在第二辐射体105正上方或正下方。或者，在第一辐射体102和第二辐射体设置在不同平面时，第二辐射体可以立体围绕第一辐射体102设置。

在第一辐射体102和第二辐射体105设置在同一平面时，第一辐射体102和第二辐射体105的设置位置可以根据实际需要灵活设置。其中，为了提高耦合度，降低天线面积，第一辐射体可以包围第二辐射体的至少一部分(即，第二辐射体中，至少部分设置在第一辐射体上各端点的垂线以及第一辐射体本身围成的区域中)，或者，第二辐射体可以包围第一辐射体的至少一部分(即，第一辐射体中，至少部分设置在第二辐射体上各端点的垂线以及第二辐射体本身围成的区域中)。例如，参见图5所示，第二辐射体105呈“凹”形，第一辐射体102设置在所述第二辐射体105内(即第一辐射体102设置在，第二辐射体105上两个端点的垂线以及第二辐射体105本身围成的区域中)，以将第一辐射体102围绕，这样，可以提高第一辐射体102和第二辐射体105的耦合度，提高中高频信号收发时的带宽，并且，降低天线10的面积，降低天线10的尺寸。例如，参见图6-1所示，第一辐射体102和第二辐射体105均呈“L”形，第一辐射体102和第二辐射体105设置在同一平面并呈“门”形，为了提高耦合度，第一辐射体102包围第二辐射体105的一部分，也就是说，第二辐射体105中的部分，处于第一辐射体102上两个端点的垂线以及第一辐射体102本身围成的范围内；又例如，参见图6-2所示，第一辐射体102和第二辐射体105呈“L”形，第一辐射体102和第二辐射体105设置在同一平面并呈形成“门”形，第二辐射体105包围第一辐射体102的一部分(也就是说，第一辐射体102中的部分，处于第二辐射体105上两个端点的垂线以及第二辐射体105本身围成的范围内)。又例如，参见图6-3所示，第一辐射体102呈“L”形，第二辐射体呈“二级阶梯”形，为了提高耦合度，第二辐射体105包围第一辐射体102的一部分(也就是说，第一辐射体102中的部分，处于第二辐射体105上两个端点的垂线以及第二辐射体本身围成的范围内)。

本发明实施例中，为了提高第二辐射体105的信号接收质量，参见图7所示，天线10还包括：与第二辐射体105连接的第二匹配网络106。需要说明的是，第二匹配网络106也可以包括多个子匹配网络，然后通过多选一开关与第二辐射体连接，从而根据需要收发的频段选择对应的子匹配网络与第二辐射体105连接。

本发明实施例中，第二辐射体105可以不与馈源连接，仅用于在第一辐射体102收发中高频信号时，与第一辐射体102耦合以拓宽中高频信号的收发带宽。或者，第二辐射体105也可以与馈源连接。其中，第一辐射体102和第二辐射体105可以连接同一馈源，或者，为了提高隔离度，第一辐射体102和第二辐射体105连接的馈源不同。其中，馈源、第二辐射体105、第二匹配网络106三者之间的连接方式可以是：第二辐射体105的一端与馈源连接，另一端与第二匹配网络106连接；或者是，第二匹配网络106的一端与馈源连接，另一端与第二匹配网络106连接。

本发明实施例中所述的天线10可以应用于各种终端，例如，可以应用于支持4低频或更多低频的天线的终端，包括但不限于支持5G的SA(Standalone，独立组网)模式下低频4x4 MIMO(Multiple-Input Multiple-Output，多输入多输出)的终端，支持NSA(Non-Standalone，5G非独立组网)模式下低频4G(the 4Generation mobile communicationtechnology，第四代通讯技术)和5G同时收发的终端，支持4G和5G下中高频4X4 MIMO的终端等。

本发明实施例提供的天线，包括：与接地板上设置的馈源连接的第一辐射体，其中，第一辐射体用于中高频信号的收发，第一辐射体还用于激励接地板，从而使得接地板作为低频辐射体，在某些实施过程中，第一辐射体激励接地板使得接地板用于低频信号的收发，无需单独设置用于低频信号收发的辐射体，缩小了天线的尺寸，并且，第一辐射体还用于中高频信号的收发，进一步减小中高频的天线的走线面积，缩小天线尺寸，降低了在有限空间的终端上设置天线的难度。

实施例二：

为了更好的理解，本发明实施例结合更加具体的示例进行说明。参见图8所示，图8为本发明实施例提供的天线10的结构示意图，其中，天线10包括：接地板101、第一辐射体102、第二辐射体106。接地板101上设置有第一匹配网络103、第二匹配网络104和馈源。

第一辐射体102通过第一匹配网络103与接地板101上的馈源连接，第二辐射体105通过第二匹配网络106与接地板101上的馈源连接，需要说明的是，第一辐射体102和第二辐射体105连接的馈源不同。

需要说明的是，第一辐射体102为中高频辐射体，第二辐射体105为中高频辐射体。

本发明实施例中，通过第一辐射体102辐射中高频信号(即通过第一辐射体102收发中高频信号)，通过第一辐射体102和第一匹配网络103激励接地板101，从而使接地板101辐射低频信号(即通过第一辐射体102和第一匹配网络103激励接地板101，使接地板101收发低频信号)。这样，通过接地板101来完成低频信号的收发，无需额外设置低频辐射体，从而降低了天线10的尺寸，并且，激励接地板101作为低频辐射体的激励体为用于中高频信号收发的辐射体，实现了激励体和辐射体的复用，进一步降低了天线10的尺寸。

本发明实施例中，第一辐射体102呈“凹”形，第二辐射体105呈“凹”形，第一辐射体102设置在第二辐射体105内，从而使得第一辐射体102和第二辐射体105耦合，并且，这种设置方式中，第一辐射体102和第二辐射体105的耦合程度更高，拓展的带宽更宽。这样，在第一辐射体102收发中高频信号时，与其耦合的第二辐射体105的存在可以拓宽中高频信号的收发带宽；当然，在第二辐射体105收发中高频信号时，与其耦合的第一辐射体102的存在可以拓展中高频信号的收发带宽。

为了更好的理解，这里以一个示例进行说明：

参见图9-1和图9-2所示，图9-1为天线10的走线示意图，图9-2为天线的电路结构图，天线10包括第一辐射体102、接地板101、第二辐射体105，接地板101上设置有第一匹配网络103、第二匹配网络106和馈源。第一辐射体102通过第一匹配网络103与接地板101上的馈源连接，第二辐射体105通过第二匹配网络106与接地板101上的馈源连接，第一辐射体102和第二辐射体105连接的馈源不同。第一辐射体102呈“凹”形，第二辐射体105呈“凹”形，第一辐射体102设置在第二辐射体105内。第一辐射体102和第二辐射体105均为中高频辐射体。

第一匹配网络103包括电容1031，电阻1033，接地点1032，接地板101上的馈源与电容1031的一端、电阻1033的一端连接，电阻1033的另一端与接地点1032连接，电容1031的另一端与第一辐射体102连接，电容1031、电阻1033的值可以根据实际需要灵活设置，例如，电容1031为1pF(皮法)，电阻1033为12纳欧姆。第二匹配网络106包括电阻1061、电阻1062、电容1063和接地点1064，其中，第二辐射体105与电阻1061的一端连接，电阻1061的另一端与电阻1062的一端、电容1063的一端连接，电容1063的另一端与接地点1064连接，电阻1062的另一端与接地板101上设置的馈源连接。其中，电阻1061、电阻1062、电容1063的值可以根据需要灵活设置，例如，电阻1061的阻值为3纳欧姆，电阻1062的阻值为1纳欧姆，电容1063为0.7pF。需要说明的是，第一辐射体102和第二辐射体105连接的馈源不同。

本发明实施例提供的天线，包括：与接地板上设置的馈源连接的第一辐射体，其中，第一辐射体用于中高频信号的收发，第一辐射体还用于激励接地板，从而使得接地板作为低频辐射体，在某些实施过程中，第一辐射体激励接地板使得接地板用于低频信号的收发，无需单独设置用于低频信号收发的辐射体，缩小了天线的尺寸，并且，第一辐射体还用于中高频信号的收发，进一步减小中高频的天线的走线面积，缩小天线尺寸，降低了在有限空间的终端上设置天线的难度。

实施例三：

本发明实施例提供一种终端，该终端包括但不限于移动终端、固定终端等。其中，移动终端包括但不限于智能手机、平板电脑、智能手环、智能手表等。

本发明实施例提供的终端，包括如上述实施例一或实施例二中任一实施例所述的天线。

本发明实施例提供的终端，包括一种天线，该天线包括：与接地板上设置的馈源连接的第一辐射体，其中，第一辐射体用于中高频信号的收发，第一辐射体还用于激励接地板，从而使得接地板作为低频辐射体，在某些实施过程中，第一辐射体激励接地板使得接地板用于低频信号的收发，无需单独设置用于低频信号收发的辐射体，缩小了天线的尺寸，并且，第一辐射体还用于中高频信号的收发，进一步减小中高频的天线的走线面积，缩小天线尺寸，降低了在有限空间的终端上设置天线的难度。

以上内容是结合具体的实施方式对本发明实施例所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明的实施例所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种天线，包括：与接地板上设置的馈源连接的第一辐射体，所述第一辐射体用于中高频信号的收发，所述第一辐射体还用于激励所述接地板从而将所述接地板作为低频辐射体。

2.如权利要求1所述的天线，其特征在于，所述天线还包括：第一匹配网络，所述第一辐射体通过所述第一匹配网络与所述接地板上的馈源连接。

3.如权利要求1或2所述的天线，其特征在于，所述天线还包括：与所述第一辐射体耦合的第二辐射体，所述第二辐射体的辐射频段包括中高频频段。

4.如权利要求3所述的天线，其特征在于，所述第二辐射体设置在所述第一辐射体附近，以使所述第一辐射体和所述第二辐射体在传输的信号为中高频信号时耦合。

5.如权利要求4所述的天线，其特征在于，所述第二辐射体立体围绕所述第一辐射体设置。

6.如权利要求4所述的天线，其特征在于，所述第一辐射体中，至少部分设置在所述第二辐射体上各端点的垂线以及所述第二辐射体本身围成的区域中；或，所述第二辐射体中，至少部分设置在所述第一辐射体上各端点的垂线以及所述第一辐射体本身围成的区域中。

7.如权利要求6所述的天线，其特征在于，所述第二辐射体呈“凹”形，所述第一辐射体设置在所述第二辐射体内。

8.如权利要求6所述的天线，其特征在于，所述第一辐射体和所述第二辐射体均呈“L”形，所述第一辐射体和所述第二辐射体设置在同一平面并呈“门”形。

9.如权利要求4所述的天线，其特征在于，所述第一辐射体和所述第二辐射体设置在不同平面，且所述第一辐射体的正投影与所述第二辐射体至少部分重叠。

10.一种终端，所述终端包括如权利要求1-9任一项所述的天线。

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