CN113690619B - 一种天线及终端 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种天线及终端，包括天线体、馈电线及天线调谐模块。天线体包括第一天线体和第二天线体，第一天线体包括第一馈电端，第二天线体包括连接第一馈电端的第二馈电端，馈电线连接第一馈电端和/或第二馈电端，第二天线体的长于第一天线体，较短的第一天线体为中频谐振，较长的第二天线体为低频和高频谐振。天线调谐模块用于对第二天线体的谐振频率进行调谐，以使天线体在馈电线的馈电激发下，与天线调谐模块相配合产生覆盖MIMO全频段带宽的工作频段。可见，单个天线设计便可实现MIMO全频段带宽需求，使得天线成本较低、调谐方式灵活简单、天线效率有所提高，适用于高屏占比的智能终端，从而提升了用户对智能终端的体验效果。

Description

一种天线及终端

技术领域

本发明涉及智能终端领域，特别是涉及一种天线及终端。

背景技术

在智能终端中，一般为天线留有的空间越多，天线的性能越好。但是，像智能手机这类终端，越来越追求高屏占比(屏占比大于90％，屏占比表示手机屏幕与手机前面板的面积比值)，导致屏幕挤占了天线较多的空间，十分影响天线的性能，使得单个天线无法满足MIMO(Multi Input Multi Output，多输入多输出)全频段带宽需求(600MHz～2700MHz)，通常需要多个天线共同配合才能满足MIMO全频段端在所述终端带宽需求，但在这种方式下，天线成本较高、调谐(将终端的频率调节到所需的频率)方式较困难、天线效率较低，影响用户对智能终端的体验效果。

因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是本领域的技术人员目前需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种天线及终端，单个天线设计便可实现MIMO全频段带宽需求，使得天线成本较低、调谐方式灵活简单、天线效率有所提高，适用于高屏占比的智能终端，从而提升了用户对智能终端的体验效果。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种天线，包括：

天线体，所述天线体包括第一天线体和第二天线体；所述第二天线体的长度大于所述第一天线体的长度，所述第一天线体包括第一馈电端，所述第二天线体包括连接所述第一馈电端的第二馈电端；

馈电线，所述馈电线连接所述第一馈电端；和/或，所述馈电线连接所述第二馈电端；以及，

与所述第二天线体连接的天线调谐模块，用于对所述第二天线体的谐振频率进行调谐；

其中，所述天线体用于在所述馈电线的馈电激发下，与所述天线调谐模块相配合产生覆盖MIMO全频段带宽的工作频段。

优选地，所述天线调谐模块包括调试件、连接件、天线开关及多个调谐件；其中：

所述调试件的第一端在天线调试时接入所述第二天线体，所述调试件的第二端接地，所述连接件的第一端在天线工作时接入所述第二天线体，所述连接件的第二端与所述天线开关的动端连接，所述天线开关的多个不动端与所述多个调谐件的第一端一一连接，所述多个调谐件的第二端均接地；其中，多个调谐件与多个频段状态一一对应；

所述天线调谐模块具体用于在天线调试时，通过调整所述调试件的参数值来将所述天线体调谐至目标频段状态，并基于所述调试件调整后的参数值，确定所述目标频段状态对应的目标调谐件的参数值；在天线使用时，若当前需求所述目标频段状态，则通过所述天线开关将所述连接件与所述目标调谐件连接；其中，所述目标频段状态为任一所述频段状态。

优选地，所述连接件为0欧姆电阻或防静电元件。

优选地，所述调谐件为电容、电感、0欧姆电阻中一个或多个的组合。

优选地，所述调谐件的个数为四个，则所述天线开关为SP4T射频调谐开关。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种终端，包括上述任一种天线。

优选地，所述终端包括具有角部的壳体，所述天线紧邻于所述角部的内侧壁设置。

优选地，所述天线体的任一位置处与所述壳体间的距离相等。

优选地，所述天线体上设有连接所述馈电线的第一连接端和连接所述天线调谐模块的第二连接端，所述第一连接端和所述第二连接端在所述终端的短边中轴线的同一侧，且所述第一连接端和所述第二连接端之间间隔预设距离。

优选地，所述终端为长度范围为147mm～180mm、宽度范围为60mm～90mm、厚度范围为5mm～15mm的智能手机。

本发明提供了一种天线，包括天线体、馈电线及天线调谐模块。天线体包括第一天线体和第二天线体，第一天线体包括第一馈电端，第二天线体包括连接第一馈电端的第二馈电端，馈电线连接第一馈电端和/或第二馈电端，第二天线体的长度大于第一天线体的长度，天线体的长短决定天线频率，具体是较短的第一天线体为中频谐振，较长的第二天线体为低频和高频谐振。天线调谐模块用于对第二天线体的谐振频率进行调谐，即调谐低频和高频，以使天线体在馈电线的馈电激发下，与天线调谐模块相配合产生覆盖MIMO全频段带宽的工作频段。可见，本申请的单个天线设计便可实现MIMO全频段带宽需求，使得天线成本较低、调谐方式灵活简单、天线效率有所提高，适用于高屏占比的智能终端，从而提升了用户对智能终端的体验效果。

本发明还提供了一种终端，与上述天线具有相同的有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种天线的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种天线调谐模块的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种天线仿真性能图；

图4为本发明实施例提供的一种天线在终端背视图的位置示意图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种天线及终端，单个天线设计便可实现MIMO全频段带宽需求，使得天线成本较低、调谐方式灵活简单、天线效率有所提高，适用于高屏占比的智能终端，从而提升了用户对智能终端的体验效果。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参照图1，图1为本发明实施例提供的一种天线的结构示意图。

该天线包括：

天线体1，天线体1包括第一天线体11和第二天线体12；第二天线体12的长度大于第一天线体11的长度，第一天线体11包括第一馈电端，第二天线体12包括连接第一馈电端的第二馈电端；

馈电线2，馈电线2连接第一馈电端；和/或，馈电线2连接第二馈电端；以及，

与第二天线体12连接的天线调谐模块3，用于对第二天线体12的谐振频率进行调谐；

其中，天线体1用于在馈电线2的馈电激发下，与天线调谐模块3相配合产生覆盖MIMO全频段带宽的工作频段。

具体地，本申请的天线包括天线体1、馈电线2及天线调谐模块3，其工作原理为：

本申请的天线体1包括第一天线体11和第二天线体12；其中，第二天线体12的长度大于第一天线体11的长度，且第一天线体11包括第一馈电端，第二天线体12包括第二馈电端，第一馈电端与第二馈电端连接。第一馈电端与第二馈电端可位于天线体1的不同位置，第一馈电端与第二馈电端也可位于天线体1的同一位置(即第一馈电端与第二馈电端为同一馈电端，第一天线体11和第二天线体12通过同一馈电端连接)。若第一馈电端与第二馈电端位于天线体1的不同位置，则馈电线2可与第一馈电端连接，或者，馈电线2也可与第二馈电端连接；若第一馈电端与第二馈电端位于天线体1的同一位置，则馈电线2与第一馈电端和第二馈电端连接。需要说明的是，天线体1的长短决定天线频率，具体是较短的第一天线体11为中频谐振，较长的第二天线体12为低频和高频谐振(低频频段的频率范围700～960MHz；中高频频段的频率范围1700～2700MHz)。

天线调谐模块3与第二天线体12连接，天线调谐模块3用于对第二天线体12的谐振频率进行调谐，即调谐低频和高频，目的是使天线体1在馈电线2的馈电激发下，与天线调谐模块3相配合产生覆盖MIMO全频段600MHz～2700MHz带宽的工作频段。

在天线的应用上，天线设于终端(如智能手机，具体是5G智能手机)内部使用。若终端作为发送设备，则终端可通过馈电线2向天线体1传送射频能量，并由天线体1发射出去；若终端作为接收设备，则终端可通过天线体1接收外部传送过来的射频能量，并由馈电线2传输至终端内部处理。

可见，本申请的单个天线设计便可实现MIMO全频段带宽需求，使得天线成本较低、调谐方式灵活简单、天线效率有所提高，适用于高屏占比的智能终端，从而提升了用户对智能终端的体验效果。

在上述实施例的基础上：

请参照图2，图2为本发明实施例提供的一种天线调谐模块的结构示意图。

作为一种可选的实施例，天线调谐模块3包括调试件21、连接件22、天线开关23及多个调谐件24；其中：

调试件21的第一端在天线调试时接入第二天线体12，调试件21的第二端接地，连接件22的第一端在天线工作时接入第二天线体12，连接件22的第二端与天线开关23的动端连接，天线开关23的多个不动端与多个调谐件24的第一端一一连接，多个调谐件24的第二端均接地；其中，多个调谐件24与多个频段状态一一对应；

天线调谐模块3具体用于在天线调试时，通过调整调试件21的参数值来将天线体1调谐至目标频段状态，并基于调试件21调整后的参数值，确定目标频段状态对应的目标调谐件的参数值；在天线使用时，若当前需求目标频段状态，则通过天线开关23将连接件22与目标调谐件连接；其中，目标频段状态为任一频段状态。

具体地，本申请的天线调谐模块3包括调试件21、连接件22、天线开关23及多个调谐件24。需要注意的是，调试件21在天线前期调试时使用，连接件22、天线开关23及多个调谐件24在天线后期正式工作时使用。

在天线前期调试时，天线调谐模块3的具体工作原理为：通过调整调试件21的参数值来将天线体1调谐至目标频段状态，并基于调试件21调整后的参数值，确定目标频段状态对应的目标调谐件的参数值，即目标调谐件的参数值应等于调试件21在目标频段状态下对应的调整后的参数值。

在天线后期正式工作时，天线调谐模块3的具体工作原理为：若当前需求的频段状态为目标频段状态，则通过天线开关23将连接件22与目标调谐件连接，从而实现将天线体1调谐至目标频段状态。需要说明的是，天线调谐模块3不必额外设置控制天线开关23的器件，天线开关23可与终端内原有的控制器连接，控制器用于在连接外部网络时，与外部网络通讯确定当前需求的频段状态，并控制天线开关23将连接件22与当前需求的频段状态对应的调谐件24连接。

作为一种可选的实施例，连接件22为0欧姆电阻或防静电元件。

具体地，本申请的连接件22可选用0欧姆电阻，0欧姆电阻的第一端作为连接件22的第一端，0欧姆电阻的第二端作为连接件22的第二端，0欧姆电阻相当于导线。

连接件22也可选用防静电元件，如大于68nH的电感，同样地，防静电元件的第一端作为连接件22的第一端，防静电元件的第二端作为连接件22的第二端，或者选用其它提升电路性能的元件，本申请在此不做特别的限定。

需要说明的是，连接件22具体为贴片元件，当贴片元件未贴上时，相当于断路，用于前期调试。

作为一种可选的实施例，调谐件24为电容、电感、0欧姆电阻中一个或多个的组合。

具体地，本申请在确定调谐件24的参数值之后，可通过电容、电感、0欧姆电阻中一个或多个的组合来满足调谐件24到达其所需的参数值。

比如，在确定某一调谐件24(称为目标调谐件)的参数值为10mF之后，可直接选用一个10mF的电容作为目标调谐件，则10mF的电容的第一端作为目标调谐件的第一端，10mF的电容的第二端作为目标调谐件的第二端(其它情况原理相同，本申请在此不一一列举)。

作为一种可选的实施例，调谐件24的个数为四个，则天线开关23为SP4T射频调谐开关。

具体地，本申请的调谐件24的个数为四个，分别称为调谐件A(对应频段状态A)、调谐件B(对应频段状态B)、调谐件C(对应频段状态C)、调谐件D(对应频段状态D)，则天线开关23为SP4T(单刀四掷)射频调谐开关。如图3所示，横轴为频率/GHz，纵轴为幅值/db，图3中包含了四条线，每条线对应一种频段状态。

以调谐件A为例，对天线调谐模块3的工作原理进行说明：

在天线前期调试时，通过调整调试件21的参数值来将天线体1调谐至频段状态A，并基于调试件21调整后的参数值确定调谐件A的参数值，即调谐件A的参数值应等于调试件21在频段状态A下对应的调整后的参数值。

在天线后期正式工作时，若当前需求的频段状态为频段状态A，则通过天线开关23将连接件22与调谐件A连接，从而实现将天线体1调谐至频段状态A。

需要说明的是，调谐件B、C、D与调谐件A的参数确定及工作原理相同，本申请在此不再赘述。

本申请还提供了一种终端，包括上述任一种天线。

请参照图4，图4为本发明实施例提供的一种天线在终端背视图的位置示意图。

作为一种可选的实施例，终端包括具有角部的壳体4，天线紧邻于角部的内侧壁设置。

具体地，本申请的终端包括具有角部的壳体4，终端内的天线紧邻于终端壳体4的角部内侧壁设置，使得天线占用的空间较小，性能较好。如图4所示，终端为智能手机，从终端背面看，天线紧邻于终端壳体4的右上角内侧壁设置，当然也可以紧邻于终端壳体4的左上角内侧壁设置，本申请在此不做特别的限定。

作为一种可选的实施例，天线体1的任一位置处与壳体4间的距离相等。

具体地，本申请的天线体1的任一位置处与终端壳体4间的距离相等，允许存在一定误差。

作为一种可选的实施例，天线体1上设有连接馈电线2的第一连接端和连接天线调谐模块3的第二连接端，第一连接端和第二连接端在终端的短边中轴线的同一侧，且第一连接端和第二连接端之间间隔预设距离。

具体地，本申请的天线体1上设有连接馈电线2的第一连接端和连接天线调谐模块3的第二连接端。第一连接端和第二连接端在终端短边的中轴线的同一侧，如图4所示，第一连接端和第二连接端位于终端背视图中线靠右侧顶部。而且，第一连接端和第二连接端之间间隔预设距离(如10～15mm)。作为一种可选的实施例，终端为长度范围为147mm～180mm、宽度范围为60mm～90mm、厚度范围为5mm～15mm的智能手机。

具体地，天线所在的终端为5G智能手机(包含5G智能手机构成所需的所有电子器件)，可适用于长度范围为147mm～180mm、宽度范围为60mm～90mm、厚度范围为5mm～15mm的智能手机(如长度为150mm、宽度为70mm、厚度为8.5mm的智能手机)。

综上，在高屏占比的智能终端上，利用本申请设计的天线，调谐方式灵活简单，不需增加过多的匹配，只需很小的天线净空，利用一个SP4T射频调谐开关便可实现MIMO全频段600MHz～2700MHz带宽需求，且能保证天线效率在20％以上，提升了用户5G性能的体验。

本申请的终端中关于天线的其余介绍请参考上述天线的实施例，本申请在此不再赘述。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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、物品或者设备不仅包括那些要素，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、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种天线，其特征在于，包括：

天线体，所述天线体包括第一天线体和第二天线体；所述第二天线体的长度大于所述第一天线体的长度，所述第一天线体包括第一馈电端，所述第二天线体包括连接所述第一馈电端的第二馈电端；

馈电线，所述馈电线连接所述第一馈电端；和/或，所述馈电线连接所述第二馈电端；以及，

与所述第二天线体连接的天线调谐模块，用于对所述第二天线体的谐振频率进行调谐；

其中，所述天线体用于在所述馈电线的馈电激发下，与所述天线调谐模块相配合产生覆盖MIMO全频段带宽的工作频段；

所述天线调谐模块包括调试件、连接件、天线开关及多个调谐件；其中：

所述调试件的第一端在天线调试时接入所述第二天线体，所述调试件的第二端接地，所述连接件的第一端在天线工作时接入所述第二天线体，所述连接件的第二端与所述天线开关的动端连接，所述天线开关的多个不动端与所述多个调谐件的第一端一一连接，所述多个调谐件的第二端均接地；其中，多个调谐件与多个频段状态一一对应；

所述天线调谐模块具体用于在天线调试时，通过调整所述调试件的参数值来将所述天线体调谐至目标频段状态，并基于所述调试件调整后的参数值，确定所述目标频段状态对应的目标调谐件的参数值；在天线使用时，若当前需求所述目标频段状态，则通过所述天线开关将所述连接件与所述目标调谐件连接；其中，所述目标频段状态为任一所述频段状态。

2.如权利要求1所述的天线，其特征在于，所述连接件为0欧姆电阻或防静电元件。

3.如权利要求1所述的天线，其特征在于，所述调谐件为电容、电感、0欧姆电阻中一个或多个的组合。

4.如权利要求1所述的天线，其特征在于，所述调谐件的个数为四个，则所述天线开关为SP4T射频调谐开关。

5.一种终端，其特征在于，包括如权利要求1-4任一项所述的天线。

6.如权利要求5所述的终端，其特征在于，所述终端包括具有角部的壳体，所述天线紧邻于所述角部的内侧壁设置。

7.如权利要求6所述的终端，其特征在于，所述天线体的任一位置处与所述壳体间的距离相等。

8.如权利要求6所述的终端，其特征在于，所述天线体上设有连接所述馈电线的第一连接端和连接所述天线调谐模块的第二连接端，所述第一连接端和所述第二连接的短边中轴线的同一侧，且所述第一连接端和所述第二连接端之间间隔预设距离。

9.如权利要求5所述的终端，其特征在于，所述终端为长度范围为147mm～180mm、宽度范围为60mm～90mm、厚度范围为5mm～15mm的智能手机。