CN113839173B - 天线装置、壳体以及电子设备 - Google Patents

天线装置、壳体以及电子设备 Download PDF

Info

Publication number
CN113839173B
CN113839173B CN202111050436.8A CN202111050436A CN113839173B CN 113839173 B CN113839173 B CN 113839173B CN 202111050436 A CN202111050436 A CN 202111050436A CN 113839173 B CN113839173 B CN 113839173B
Authority
CN
China
Prior art keywords
radiator
antenna
feed
coupling
dielectric substrate
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
Application number
CN202111050436.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113839173A (zh
Inventor
雍征东
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guangdong Oppo Mobile Telecommunications Corp Ltd
Original Assignee
Guangdong Oppo Mobile Telecommunications Corp Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guangdong Oppo Mobile Telecommunications Corp Ltd filed Critical Guangdong Oppo Mobile Telecommunications Corp Ltd
Priority to CN202111050436.8A priority Critical patent/CN113839173B/zh
Publication of CN113839173A publication Critical patent/CN113839173A/zh
Priority to PCT/CN2022/112715 priority patent/WO2023035874A1/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113839173B publication Critical patent/CN113839173B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12Supports; Mounting means
    • H01Q1/22Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/36Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith
    • H01Q1/38Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith formed by a conductive layer on an insulating support
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/50Structural association of antennas with earthing switches, lead-in devices or lightning protectors

Landscapes

  • Support Of Aerials (AREA)

Abstract

本申请涉及一种天线装置、壳体以及电子设备,天线装置包括介质基板、天线辐射体、馈电组以及天线馈源,天线辐射体包括设置于介质基板同一侧的耦合辐射体以及辐射体组,辐射体组包括第一辐射体和第二辐射体,第一辐射体和第二辐射体均与耦合辐射体间隔,馈电组与辐射体组电性连接,并包括第一馈电件与第二馈电件,第一馈电件与第一辐射体电性连接,第二馈电件与第二辐射体电性连接,天线馈源与第一馈电件、第二馈电件电性连接,并被配置为向第一辐射体以及第二辐射体输入差分激励电流,使辐射体组与耦合辐射体耦合辐射指定极化方向的信号。通过差分馈电的方式激励起耦合辐射体以辐射指定极化方向的信号,从而实现天线装置的宽频覆盖。

Description

天线装置、壳体以及电子设备
技术领域
本申请涉及移动通信设备技术领域,尤其涉及一种天线装置、壳体以及电子设备。
背景技术
随着科技的发展进步,通信技术得到了飞速发展和长足的进步,而随着通信技术的提升,智能电子产品的普及提升到了一个前所未有的高度,越来越多的天线装置成为人们生活中不可或缺的一部分,如智能手机、智能手表以及智能平板等。
目前天线装置的种类各式各样,天线装置可收发不同频段的信号,然而由于目前天线装置结构的限制,导致天线的频带较窄。
发明内容
本申请实施例提供一种天线装置、壳体以及电子设备。
第一方面,本申请实施例提供一种天线装置,包括介质基板、天线辐射体、馈电组以及天线馈源,天线辐射体包括设置于介质基板同一侧的耦合辐射体以及辐射体组,辐射体组包括第一辐射体和第二辐射体,第一辐射体和第二辐射体均与耦合辐射体间隔,馈电组与辐射体组电性连接,并包括第一馈电件与第二馈电件,第一馈电件穿设于介质基板并与第一辐射体电性连接,第二馈电件穿设于介质基板并与第二辐射体电性连接,天线馈源与第一馈电件、第二馈电件电性连接,并被配置为向第一辐射体以及第二辐射体输入差分激励电流,使辐射体组与耦合辐射体耦合辐射指定极化方向的信号。
第二方面,本申请实施例提供一种壳体,包括壳体本体以及上述的天线装置,天线装置设置于壳体本体。
第三方面,本申请实施例还提供一种电子设备,包括显示屏以及上述的天线装置。
本申请实施例提供的天线装置、壳体以及电子设备,通过将天线辐射体中的耦合辐射体以及辐射体组设置在介质基板的同一侧,提升两者的谐振频率的频宽,并将辐射体组中的第一辐射体和第二辐射体关于耦合辐射体间隔,第一辐射体和第二辐射体通过一定的耦合间隙,通过差分馈电的方式激励起耦合辐射体,以与耦合辐射体耦合辐射指定极化方向的信号,从而实现天线装置的宽频覆盖。
附图说明
为了更清楚地说明申请的技术方案,下面将对实施方式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申请的一些实施方式,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是本申请实施例提供的一种天线装置的结构示意图。
图2是图1所示天线装置的爆炸结构示意图。
图3是图1所示天线装置的从俯视方向的结构示意图。
图4是本申请实施例提供的另一种天线装置的剖面示意图。
图5是图2所示天线装置中的耦合辐射体以及辐射体组的结构示意图。
图6是如图1所示的天线装置的回波损耗曲线。
图7是如图1所示的天线装置在AC1模式时的辐射效率以及天线装置的总效率曲线图。
图8是如图1所示的天线装置在AC1模式时在27GHz频点对应的电流模式。
图9是如图1所示的天线装置在AC1模式时在40GHz频点对应的电流模式。
图10是如图1所示的天线装置在AC2模式时在27GHz频点对应的电流模式。
图11是如图1所示的天线装置在AC2模式时在40GHz频点对应的电流模式。
图12是如图1所示的天线装置在AC1模式时在24.5GHz频点上对应的辐射增益方向图。
图13是如图1所示的天线装置在AC1模式时在27GHz频点上对应的辐射增益方向图。
图14是如图1所示的天线装置在AC1模式时在40GHz频点上对应的辐射增益方向图。
图15是如图1所示的天线装置在AC1模式时在43GHz频点上对应的辐射增益方向图。
图16是本申请实施例提供的一种壳体的结构示意图。
图17是本申请实施例提供的一种电子装置的结构示意图。
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,所描述的实施例仅仅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。
作为在本实施例中使用的“天线装置”包括,但不限于被设置成经由有线线路连接(如经由公共交换电话网络(PSTN)、数字用户线路(DSL)、数字电缆、直接电缆连接,以及/或另一数据连接/网络)和/或经由(例如,针对蜂窝网络、无线局域网(WLAN)、诸如DVB-H网络的数字电视网络、卫星网络、AM-FM广播发送器,以及/或另一通信终端的)无线接口接收/发送通信信号的装置。被设置成通过无线接口通信的通信终端可以被称为“无线通信终端”、“无线终端”、“电子装置”以及/或“天线装置”。天线装置的示例包括,但不限于卫星或蜂窝电话;可以组合蜂窝无线电电话与数据处理、传真以及数据通信能力的个人通信系统(PCS)终端;可以包括无线电电话、寻呼机、因特网/内联网接入、Web浏览器、记事簿、日历以及/或全球定位系统(GPS)接收器的PDA;以及常规膝上型和/或掌上型接收器、游戏机或包括无线电电话收发器的其它电子装置。
随着通信技术的发展,目前天线装置的种类各式各样,天线装置可收发不同频段的信号,为了使天线装置具有较大的频宽,目前常规设计是,将天线装置中的耦合辐射体与辐射体分别设置在沿竖直方向彼此间隔的两个介质板上,以使耦合辐射体与辐射体在竖直方向相间隔并形成耦合,但是发明人发现,采用这样的常规设计很难进一步提升天线装置的频宽,无法满足天线装置的宽频覆盖。
有鉴于此,因此,发明人进一步投入研究,其研究至少包括了:天线装置中的耦合辐射体与辐射体之间的位置关系、尺寸关系以及馈电的形式对天线频宽的影响。经过大量的研究和分析后,发明人提出了本申请实施例所提供的天线装置。
本申请实施例提供一种天线装置,包括介质基板、天线辐射体、馈电组以及天线馈源,天线辐射体包括设置于介质基板同一侧的耦合辐射体以及辐射体组,辐射体组包括第一辐射体和第二辐射体,第一辐射体和第二辐射体均与耦合辐射体间隔,馈电组与辐射体组电性连接,并包括第一馈电件与第二馈电件,第一馈电件穿设于第一辐射体电性连接,第二馈电件穿设于第二辐射体电性连接,天线馈源与第一馈电件、第二馈电件电性连接,并被配置为向第一辐射体以及第二辐射体输入差分激励电流,使辐射体组与耦合辐射体耦合辐射指定极化方向的信号。
通过将天线辐射体中的耦合辐射体以及辐射体组设置在介质基板的同一侧,并将辐射体组中的第一辐射体和第二辐射体关于耦合辐射体间隔,有效地提升两者的谐振频率的频宽,第一辐射体和第二辐射体通过一定的耦合间隙,并通过差分馈电的方式激励起耦合辐射体,以与耦合辐射体耦合辐射指定极化方向的信号,从而实现天线装置的宽频覆盖。
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。
请参阅图1和图2,本申请实施方式提供一种天线装置100,包括介质基板110、天线辐射体120、馈电组130以及天线馈源140。
在本实施例中,天线辐射体120包括设置于介质基板110同一侧的耦合辐射体121以及辐射体组122,通过将两者设置在介质基板110同一侧,有效地提升了两者的谐振频率的频宽。需要说明的是,耦合辐射体121以及辐射体组122可大致沿平行于介质基板110的表面间隔设置,耦合辐射体121与辐射体组122各自沿介质基板110厚度方向的投影可以部分重叠,或者未重叠,也即耦合辐射体121与辐射体组122各自沿介质基板110厚度方向的投影在介质基板110的表面上相互隔开。
在本实施例中,耦合辐射体121以及辐射体组122用于收发5G毫米波,根据3GPPTS38.101协议的规定,5G NR(5G New Radio)主要使用两段频率:分别为FR1频段和FR2频段。FR1频段的频率范围是450MHz~6GHz,又叫sub-6GHz频段;FR2频段的频率范围是24.25GHz~52.6GHz,通常称其为毫米波(mm Wave)。3GPP Release 15版本规范了目前5G毫米波频段,具体为:n257频段(26.5~29.5GHz),n258频段(24.25~27.5GHz),n259频段(40.5~43.5GHz),n261频段(27.5~28.35GHz)和n260频段(37~40GHz)。
在本实施例中,天线装置100收发的频段可以覆盖整个毫米波频段(24~45GHz),相对带宽至少在28%以上,满足了毫米波天线对频宽的需求,以下对其天线装置100的结构改进进行具体阐述。
在本实施例中,介质基板110大致呈矩形平板结构,介质基板110包括相互背离的第一表面111和第二表面112,第一表面111和第二表面112沿介质基板110的厚度方向相背离设置。介质基板110用于安装天线装置100的天线辐射体120以及接地结构。介质基板110可以采用PC(polypropylene,聚丙烯)、PPO(Polyphenylene Oxide,聚苯醚)、PPA(Polyphthalamide,聚邻苯二甲酰胺)或者PPS(Phenylenesulfide,聚苯硫醚)材料制成。此外,介质基板110也可以呈圆形、椭圆形、菱形等形状,具体可以根据实际需求设置。
在本实施例中,介质基板110的介电常数可大于或等于3且小于或等于4,介质基板110的损耗因子大于或等于0.03小于或等于0.05,以满足天线辐射性能和提升增益。当天线辐射体120设置在介质基板110的表面时,根据等效电容电感电路的公式可以得出,天线辐射体120的体积与介质基板110的介电常数通常成反比关系,因此,将介质基板110的介电常数大于或等于3且小于或等于4,可适当地使介质基板110的介电常数处于一个较大的范围内,从而适当地降低天线辐射体120的尺寸。当选用介电常数越大的介质基板110时,天线装置100的谐振频率会向低频偏移,因此,选择介电常数大于或等于3且小于或等于4的介质基板110,使得天线装置100的谐振频率能够覆盖至低频频段。
在本实施例中,耦合辐射体121与辐射体组122设置于第一表面111,两者可以贴合在第一表面111上。在本实施例中,耦合辐射体121大致呈矩形贴片结构,耦合辐射体121包括相垂直的第一侧边1211和第二侧边1212,第一侧边1211和第二侧边1212的尺寸均大于或等于1.55mm且小于或等于1.95mm,例如,第一侧边1211和第二侧边1212的尺寸均大于或等于1.65mm且小于或等于1.85mm。在本实施例中,第一侧边1211和第二侧边1212的尺寸可以大致相等,此外,在一些实施方式中,第一侧边1211和第二侧边1212的尺寸可以根据实际需求进行调整。
请参阅图2和图3,在本实施例中,辐射体组122包括第一辐射体1221和第二辐射体1222,第一辐射体1221和第二辐射体1222均与耦合辐射体121间隔。具体地,第一辐射体1221和第二辐射体1222中的每个与耦合辐射体121相间隔以形成耦合间隙123,耦合间隙123的宽度尺寸可以大于或等于0.05mm且小于或等于0.35mm,例如,耦合间隙123的宽度尺寸大于或等于0.1mm且小于或等于0.3mm。
此外,在一些实施方式中,耦合间隙123的宽度可以根据实际需求进行调整。耦合辐射体121、第一辐射体1221和第二辐射体1222可以通过贴片的形式或者刻蚀的形式等制成,本申请实施例对此不作限制。
在本实施例中,第一辐射体1221和第二辐射体1222均大致呈矩形贴片结构,具体地,第一辐射体1221和第二辐射体1222中的每个包括长侧边1224和短侧边1225,长侧边1224可以大致与耦合辐射体121对应的侧边(第一侧边1211或第二侧边1212)保持平行,以使得耦合间隙123的宽度尺寸保持均匀,从而增加天线的辐射特性,满足宽频段需求。在本实施例中,长侧边1224的长度尺寸可以大于或等于0.5mm且小于或等于0.9mm,例如,长侧边1224的长度尺寸大于或等于0.6mm且小于或等于0.8mm。短侧边1225的宽度尺寸大于或等于0.1mm且小于或等于0.5mm,例如,短侧边1225的宽度尺寸大于或等于0.2mm且小于或等于0.4mm。此外,在一些实施方式中,长侧边1224的长度尺寸以及短侧边1225的宽度尺寸可以根据实际需求进行调整。此外,耦合辐射体121、第一辐射体1221和第二辐射体1222的形状可以根据实际需求调整,例如可以设置为圆形、椭圆形等。
当辐射体组122中的第一辐射体1221和第二辐射体1222的尺寸制作的越大,谐振频率向低频偏移,因此,将辐射体组122中的第一辐射体1221和第二辐射体1222尺寸保持在合适的取值范围内时,可以适当地将天线的谐振频率向低频偏移,使得天线装置100的频宽可以覆盖至低频段,同时满足天线装置100覆盖较宽的频段的要求。
在本实施例中,耦合辐射体121远离介质基板110的表面与辐射体组122远离介质基板110的表面可以大致齐平,或者,如图4所示,沿介质基板110厚度方向具有较小的间距差,其间距差小于或等于耦合辐射体121的厚度,以使辐射体组122远离介质基板110的表面位于耦合辐射体121的上表面所在平面与下表面所在平面之间,这样可以尽量减小耦合辐射体121远离介质基板110的表面与辐射体组122远离介质基板110的表面沿介质基板110厚度方向的间隔,从而显著地提升天线装置100谐振频率的频宽。示例性地,第一辐射体1221远离介质基板110的表面可以与耦合辐射体121远离介质基板110的表面大致齐平,第二辐射体1222远离介质基板110的表面可以与耦合辐射体121远离介质基板110的表面齐平。
请参阅图1和图2,在本实施例中,馈电组130与辐射体组122电性连接,并包括第一馈电件131与第二馈电件132,第一馈电件131穿设于介质基板110,并与第一辐射体1221电性连接,第二馈电件132穿设于介质基板110,并与第二辐射体1222电性连接,天线馈源140与第一馈电件131、第二馈电件132电性连接,并被配置为向第一辐射体1221以及第二辐射体1222输入差分激励电流,使辐射体组122与耦合辐射体121耦合辐射指定极化方向的信号。其中,“差分激励电流”是指通过向第一馈电件131以及第二馈电件132的端口同时馈电,以分别馈入电流幅度相等、相位相反的奇模信号,从而实现对第一辐射体1221以及第二辐射体1222的差分馈电。馈电组130的数量与辐射体组122的数量相同,在本实施例中,馈电组130的数量为两个,两个馈电组130分别与两个辐射体组122电性连接,如一一对应地连接。
在一些实施方式中,第一馈电件131和第二馈电件132可以是馈源线、导电过孔、导电柱,或者馈源线/导电柱和/或导电过孔结构,具体可以根据实际需求设置。
在一些实施方式中,耦合辐射体121和/或辐射体组122可以通过LDS(LaserDirect Structuring,激光直接成型)或者LAP(laser Activating Plating,激光化学活化金属镀)工艺形成于介质基板110的表面。LDS工艺的原理是将天线辐射体120320直接镭射在天线支架340上,生产的天线性能稳定高,一致性好,精度高,能够充分利用介质基板110本身的结构来形成天线,而且可以缩小天线装置100的厚度尺寸,这样天线装置100不会占据过多电子设备的厚度方向的空间,符合电子设备薄型发展趋势。LAP工艺的原理是对介质基板110的表面进行特殊镭雕处理,再通过物理化学的方法沉积金属层,以形成辐射体组122,可以满足所需电气性能和可靠性要求。
在本实施例中,辐射体组122的数量为两个,两个辐射体组122中的第一辐射体1221和第二辐射体1222均关于耦合辐射体121呈间隔设置,其中一个辐射体组122与耦合辐射体121耦合辐射第一极化方向的信号,另一个辐射体组122与耦合辐射体121耦合辐射第二极化方向的信号。两个辐射体组122分别记为第一辐射体组1226以及第二辐射体组1227。
需要说明的是,第一辐射体1221和第二辐射体1222均关于耦合辐射体121呈间隔设置是指第一辐射体1221和第二辐射体1222关于耦合辐射体121的所在位置呈间隔设置,耦合辐射体121位于第一辐射体1221和第二辐射之间,第一辐射体1221与第二辐射体1222可关于耦合辐射体121呈对称设置,例如,第一辐射体1221与第二辐射体1222可以关于耦合辐射体121的几何中心呈中心对称设置,这样可以使得第一辐射体1221、第二辐射体1222共同与耦合辐射体121耦合辐射强度较高的第一极化方向的信号。
此外,在一些实施方式中,第一辐射体1221与第二辐射体1222也可以关于耦合辐射体121呈非对称设置。
请参阅图3,在本实施例中,耦合辐射体121具有大致垂直的第一对称线X和第二对称线Y,第一辐射体组1226中的第一辐射体1221和第二辐射体1222关于第一对称线X呈对称设置,第二辐射体组1227中的第一辐射体1221和第二辐射体1222关于第二对称线Y呈对称设置。这样可以使得第一极化方向的信号与第二极化方向的信号形成正交极化,以使得天线装置100能够分别辐射具备不同的极化特性的信号,相同频率可以分别使用垂直和水平极化发射而互不干扰,从而使得整个天线装置100能够覆盖较宽的频段(24~45GHz),相对带宽至少在28%以上。
请参阅图1和图2,在本实施例中,天线装置100包括接地件150,接地件150设置于第二表面112,辐射体组122通过接地件150接地。接地件150可以为设于第二表面112的金属地板151。通过将接地件150和天线辐射体120分别设置在介质基板110的相对两侧,以在接地件150和天线辐射体120之间形成净空,净空的间距大于等于介质基板110的厚度。通过增大介质基板110的厚度,可以增加接地件150与天线辐射体120之间的净空,从而提升天线装置100的效率和增益。
在一些实施方式中,天线辐射体120可以与第一表面111间隔设置,接地件150可以与第二表面112间隔设置,净空间距等于介质基板110的厚度、天线辐射体120与第一表面111之间的间距以及接地件150与第二表面112之间的间距之和,从而进一步地增加接地件150与天线辐射体120之间的净空。示例性地,第一馈电件131以及第二馈电件132可以作为支撑结构,将第一馈电件131的支撑端可以凸出于第一表面111,以及第二馈电件132的支撑端可以凸出于第一表面111,天线辐射体120可以同时支撑在第一馈电件131的支撑端以及第二馈电件132的支撑端上,以使得天线辐射体120与第一表面111保持间隔。此外,在一些实施方式中,第一馈电件131以及第二馈电件132可以设置为可伸缩式结构,以调整天线辐射体120与第一表面111之间的间距,从而调整天线辐射体120与接地件150的净空间距。
请参阅图2,在本实施例中,天线馈源140设置于介质基板110远离天线辐射体120的一侧,具体地,天线馈源140设置于介质基板110远离第一表面111的一侧,天线馈源140可以设置在第二表面112或与第二表面112间隔。
在一些实施方式中,第一馈电件131为设于介质基板110的第一导电过孔1111,第二馈电件132为为设于介质基板110的第二导电过孔1112,第一导电过孔1111与第一辐射体1221电性连接,第二导电过孔1112与第二辐射体1222电性连接。通过设置导电过孔,可以使得天线馈源140能够直接通过对应的导电过孔直接与对应的辐射体电性连接,减短了第一馈电件131和第二馈电件132的接线长度,并降低接线的难度。
此外,也可以不用设置导电过孔,可以直接将第一馈电件131、第二馈电件132与介质基板110一体成型,例如金属和塑胶一体成型结构。
在本实施例中,金属地板151具有长度尺寸和宽度尺寸,宽度尺寸可以大于或等于3.3mm且小于或等于3.7mm,例如,宽度尺寸大于或等于3.4mm且小于或等于3.6mm。长度尺寸可以大于或等于4.3mm且小于或等于4.7mm,例如,长度尺寸大于或等于4.4mm且小于或等于4.6mm。此外,在一些实施方式中,长度尺寸和宽度尺寸可以根据实际需求进行调整。介质基板110的长度尺寸可以大于或等于金属地板151的长度尺寸,介质基板110的宽度尺寸可以大于或等于金属地板151的宽度尺寸。
通过将天线辐射体120中的耦合辐射体121以及辐射体组122设置在介质基板110的同一侧,并将辐射体组122中的第一辐射体1221和第二辐射体1222关于耦合辐射体121间隔,提升两者的谐振频率的频宽,第一辐射体1221和第二辐射体1222通过一定的耦合间隙123,通过差分馈电的方式激励起耦合辐射体121,以与耦合辐射体121耦合辐射指定极化方向的信号,从而实现天线装置100的宽频覆盖。
基于上述天线装置100的结构,以及耦合辐射体121以及辐射体组122尺寸数值、位置关系,可实现天线装置100的宽频覆盖,天线装置100能够覆盖24~45GHz频段,将其相对带宽至少提升至28%,满足了整个5G毫米波频段的需求,实现了双极化宽频毫米波天线的制作。如图5所示,将其中第一馈电件131a和第二馈电件132a作为第一极化的差分馈电端口对,将其中第一馈电件131b和第二馈电件132b作为第二极化的差分馈电端口对。AC1模式为通过第一极化差分馈电端口对(第一馈电件131a和第二馈电件132a)输入第一激励差分电流,AC2模式为通过第二极化差分馈电端口对(第一馈电件131b和第二馈电件132b)输入第二激励差分电流,两个辐射体组122分别与耦合辐射体121耦合辐射,以形成正交极化,天线装置100可以达到的如下的性能:
如图6所示,图6为天线装置100的回波损耗曲线,其中,图6中的S1,1与S2,2重合,S1,2与S2,1重合,从图中可以看出,天线装置100的回波损耗在24~45GHz频段之间的各个频点的回波损耗绝对值较大,说明天线装置100的反向能量较小,产生的干扰也较小。
如图7所示,图7为天线装置100的辐射和系统总效率曲线,从图7中最上方的曲线可以看出,第一极化的差分馈电端口对第一辐射体1221和第二辐射体1222进行馈电时,即AC1模式,第一辐射体1221和第二辐射体1222与耦合辐射体121耦合辐射的效率很高(接近百分之百),从图7中最下方的曲线可以看出,天线装置100在24~45GHz频段之间的各个频点的总辐射效率都比较高,说明天线装置100的辐射效率和系统总效率都得到了较大提升。
如图8和图9所示,图8和图9分别为AC1模式时在27GHz和40GHz频点对应的电流分布图,如图10和图11所示,图10和图11分别为AC2模式时在27GHz和40GHz频点对应的电流分布图,其中,各个图中箭头表示电流的流向。从各图中可以看出,在AC1模式和AC2模式下,天线装置100在27GHz和40GHz频点各对应的电流分布均较为均匀,能够激励形成电流密度较大的激励电流,提升整个天线装置100的辐射效率。
图12、图13、图14以及图15为天线装置100在AC1模式时分别在24.5GHz、27GHz、40GHz和43.5GHz四个特征频点上所对应的辐射增益方向图。从图12中可以看出,天线装置100在24.5GHz频点的实际增益为3.557dBi,从图13中可以看出,在27GHz频点的实际增益为4.773dBi,从图14中可以看出,在40GHz频点的实际增益为7.739dBi,从图12中可以看出,在43.5GHz频点的实际增益为7.243dBi,说明天线装置100在24.5GHz、27GHz、40GHz和43.5GHz四个特征频点上都具有较高的辐射增益,证明天线装置100在24~45GHz具有良好的辐射性能,满足整个频段的辐射要求。
显然,本申请实施例中的天线装置100实现了宽频覆盖,天线装置100能够覆盖24~45GHz频段,将其相对带宽至少提升至28%,满足了整个5G毫米波频段的需求。
请参阅图16,基于上述的天线装置100,本申请实施例还提供一种壳体200,壳体200可以应用于电子设备,例如,壳体200可以作为电子设备的保护壳,也可以作为电子设备的外壳。下文以保护壳为例对壳体200进行说明。当壳体200作为保护壳时,其用于作为电子设备的外套件,保护电子设备免于撞击、刮擦等损伤。该电子设备可以为但不限于为:便携式通信装置(如手机等)、平板电脑、个人数字助理等等。
壳体200包括天线装置100以及壳体本体210,天线装置100设置于壳体本体210,本实施例的天线装置100的配置、参数等可以与上述实施例任一种天线装置100的配置、参数大致相同。天线装置100可以直接嵌入壳体本体210内,也可以设置在壳体本体210的表面,本申请不作限制。壳体本体210包括本体211和侧壁212。天线装置100设置于本体211,侧壁212连接于本体211的侧边,侧壁212围设于本体211,以使本体211与侧壁212共同形成收容空间213。收容空间213用于收容电子设备。
在另一些实施例中,壳体200可以作为电子设备的外壳,其与电子设备的显示屏共同形成电子设备的外观面,并用于容纳、保护电子设备的内部电子元件。
请参阅图17,本申请实施例还提供一种电子设备400,电子设备400可以为但不限于为手机、平板电脑、智能手表等电子装置。本实施方式的电子设备400以手机为例进行说明。
电子设备400包括壳体410以及设置于壳体410上的显示屏420和天线装置100。
本实施例中,显示屏420通常包括显示面板,也可包括用于响应对显示面板进行触控操作的电路等。显示面板可以为一个液晶显示面板(Liquid Crystal Display,LCD),在一些实施例中,显示面板可以同时为触摸显示屏。
具体在本申请实施方式中,壳体410包括后壳412以及中框411,后壳412与显示屏420分别设置于中框403的相对两侧。
在本实施例中,天线装置100可以为以上实施例提供的天线装置100中的任一个,或者可以具备以上天线装置100的任意一个或多个特征的结合,相关的特征可以参考前述实施例,本实施例不再赘述。天线装置100集成于壳体410中或设置于壳体410内,其中“集成”可以是独立的天线装置100直接附着在壳体410上,或者可以是激光直接成型,或者可以是辐射体嵌入壳体410内,或者直接利用壳体本身的结构成型,例如,天线装置100可以设置在中框411上,也可以设置在后壳412上,还可以设置在电子设备400的主板上,或者设置于其他电子器件上并被收容在壳体410内,本说明书对此不作限制。
需要说明的是,在本申请说明书中,当一个组件被认为是“设置于”另一个组件,它可以是连接于或者直接设置在另一个组件上,或者可能同时存在居中组件(也即二者间接连接);当一个组件被认为是“连接”另一个组件,它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件,也即,两个组件之间可以是间接连接。
在本申请的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“里”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请而简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位,以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”或“其他的实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
在本说明书中,描述的具体特征或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不驱使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (13)

1.一种天线装置,其特征在于,包括:
介质基板,所述介质基板包括相互背离的第一表面和第二表面;
天线辐射体,包括设置于所述第一表面的耦合辐射体以及辐射体组,所述辐射体组包括第一辐射体和第二辐射体,所述第一辐射体和所述第二辐射体均与所述耦合辐射体间隔;
馈电组,与所述辐射体组电性连接,并包括第一馈电件与第二馈电件,所述第一馈电件和所述第二馈电件均为伸缩式结构,所述第一馈电件穿设于所述介质基板并与所述第一辐射体电性连接,所述第一馈电件的一端凸出于所述第一表面;所述第二馈电件穿设于所述介质基板并与所述第二辐射体电性连接,所述第二馈电件的一端凸出于所述第一表面;所述第一馈电件和所述第二馈电件共同支撑所述天线辐射体以使所述天线辐射体与所述第一表面间隔;
接地件,设置于所述第二表面,所述辐射体组通过所述接地件接地,所述接地件和所述天线辐射体之间形成净空;以及
天线馈源,与所述第一馈电件、所述第二馈电件电性连接,并被配置为向所述第一辐射体以及所述第二辐射体输入差分激励电流,使所述辐射体组与所述耦合辐射体耦合辐射指定极化方向的信号。
2.根据权利要求1所述的天线装置,其特征在于,所述辐射体组的数量为两个,两个所述辐射体组中的第一辐射体和第二辐射体均与所述耦合辐射体呈间隔设置,所述馈电组的数量为两个,两个所述馈电组分别与两个所述辐射体组电性连接,其中一个所述辐射体组与所述耦合辐射体耦合辐射第一极化方向的信号,另一个所述辐射体组与所述耦合辐射体耦合辐射第二极化方向的信号。
3.根据权利要求2所述的天线装置,其特征在于,所述第一辐射体与所述第二辐射体关于所述耦合辐射体呈对称设置。
4.根据权利要求3所述的天线装置,其特征在于,所述耦合辐射体具有相垂直的第一对称线和第二对称线,其中一个所述辐射体组中的第一辐射体和第二辐射体关于所述第一对称线呈对称设置,另一个所述辐射体组中的第一辐射体和第二辐射体关于所述第二对称线呈对称设置。
5.根据权利要求2或3所述的天线装置,其特征在于,所述第一辐射体和第二辐射体中的每个与所述耦合辐射体相间隔以形成耦合间隙,其中,所述耦合间隙的宽度尺寸大于或等于0.1mm且小于或等于0.3mm。
6.根据权利要求1所述的天线装置,其特征在于,所述天线馈源设置于所述介质基板远离所述天线辐射体的一侧,所述第一馈电件为设于所述介质基板的第一导电过孔,所述第二馈电件为设于所述介质基板的第二导电过孔,所述第一导电过孔与所述第一辐射体电性连接,所述第二导电过孔与所述第二辐射体电性连接。
7.根据权利要求1所述的天线装置,其特征在于,所述接地件为设于所述第二表面的金属地板,所述金属地板具有长度尺寸和宽度尺寸,其中,所述宽度尺寸大于或等于3.4mm且小于或等于3.6mm,所述长度尺寸大于或等于4.4mm且小于或等于4.6mm。
8.根据权利要求1所述的天线装置,其特征在于,所述介质基板的介电常数大于或等于3且小于或等于4,所述介质基板的损耗因子大于或等于0.03小于或等于0.05。
9.根据权利要求1所述的天线装置,其特征在于,所述耦合辐射体包括相垂直的第一侧边和第二侧边,所述第一侧边和所述第二侧边的尺寸均大于或等于1.65mm且小于或等于1.85mm。
10.根据权利要求1~4及6~8中任一项所述的天线装置,其特征在于,所述第一辐射体和所述第二辐射体中的每个包括长侧边和短侧边,所述长侧边的长度尺寸大于或等于0.6mm且小于或等于0.8mm,所述短侧边的宽度尺寸大于或等于0.2mm且小于或等于0.4mm。
11.一种壳体,其特征在于,所述壳体包括壳体本体以及如权利要求1~10中任一项所述的天线装置,所述天线装置设置于所述壳体本体。
12.一种电子设备,其特征在于,包括显示屏以及如权利要求1~10中任一项所述的天线装置。
13.根据权利要求12所述的电子设备,其特征在于,所述电子设备还包括壳体,所述显示屏连接于所述壳体,所述天线装置集成于所述壳体。
CN202111050436.8A 2021-09-08 2021-09-08 天线装置、壳体以及电子设备 Active CN113839173B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111050436.8A CN113839173B (zh) 2021-09-08 2021-09-08 天线装置、壳体以及电子设备
PCT/CN2022/112715 WO2023035874A1 (zh) 2021-09-08 2022-08-16 天线装置、壳体以及电子设备

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111050436.8A CN113839173B (zh) 2021-09-08 2021-09-08 天线装置、壳体以及电子设备

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113839173A CN113839173A (zh) 2021-12-24
CN113839173B true CN113839173B (zh) 2024-03-15

Family

ID=78958770

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111050436.8A Active CN113839173B (zh) 2021-09-08 2021-09-08 天线装置、壳体以及电子设备

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN113839173B (zh)
WO (1) WO2023035874A1 (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113839173B (zh) * 2021-09-08 2024-03-15 Oppo广东移动通信有限公司 天线装置、壳体以及电子设备
CN114552197B (zh) * 2022-04-01 2024-07-26 维沃移动通信有限公司 天线结构和电子设备
CN115133279B (zh) * 2022-07-27 2024-06-21 内蒙古显鸿科技股份有限公司 小型化可贴片宽频带微带天线
CN115693119B (zh) * 2022-10-28 2023-11-14 荣耀终端有限公司 一种终端天线及电子设备
CN118630493A (zh) * 2023-03-09 2024-09-10 华为技术有限公司 阵列天线、天线模组及电子设备

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009188737A (ja) * 2008-02-06 2009-08-20 Yagi Antenna Co Ltd 平面アンテナ
CN110767997A (zh) * 2019-11-06 2020-02-07 华南理工大学 一种宽带高增益差分馈电多极化天线
CN110828987A (zh) * 2019-10-31 2020-02-21 维沃移动通信有限公司 一种天线单元及电子设备
CN210576433U (zh) * 2019-11-29 2020-05-19 维沃移动通信有限公司 一种天线单元及电子设备

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106785383B (zh) * 2016-11-25 2019-05-07 电子科技大学 一种馈电网络层、天线系统及其产生四种极化方式的方法
CN113839173B (zh) * 2021-09-08 2024-03-15 Oppo广东移动通信有限公司 天线装置、壳体以及电子设备

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009188737A (ja) * 2008-02-06 2009-08-20 Yagi Antenna Co Ltd 平面アンテナ
CN110828987A (zh) * 2019-10-31 2020-02-21 维沃移动通信有限公司 一种天线单元及电子设备
CN110767997A (zh) * 2019-11-06 2020-02-07 华南理工大学 一种宽带高增益差分馈电多极化天线
CN210576433U (zh) * 2019-11-29 2020-05-19 维沃移动通信有限公司 一种天线单元及电子设备

Also Published As

Publication number Publication date
CN113839173A (zh) 2021-12-24
WO2023035874A1 (zh) 2023-03-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113839173B (zh) 天线装置、壳体以及电子设备
WO2021082988A1 (zh) 天线模组及电子设备
CN111710970B (zh) 毫米波天线模组和电子设备
WO2022179324A1 (zh) 天线装置、壳体及电子设备
EP1332533A2 (en) Notch antennas and wireless communicators incorporating same
CN113659305B (zh) 电子设备
KR20080001611A (ko) 안테나 및 휴대형 무선기
CN113889764A (zh) 电介质谐振器天线模块
CN109728413B (zh) 天线结构及终端
US20230344133A1 (en) Antenna assembly and electronic device
CN112397898A (zh) 天线阵列组件及电子设备
CN211350966U (zh) 一种超低剖面双频uwb天线及通信设备
CN114512797A (zh) 天线装置及电子设备
CN112234361B (zh) 壳体组件、天线装置及电子设备
CN117954849A (zh) 天线、天线阵列和电子设备
CN109560387B (zh) 一种用于移动终端的毫米波双极化天线
CN113013595A (zh) 天线装置、壳体及电子设备
CN117673705A (zh) 天线单元及通信设备
CN111403901B (zh) 天线模组及电子设备
CN114665265A (zh) 电子设备
CN112310604B (zh) 电子设备
WO2024001072A1 (zh) 天线模组、天线阵列及电子设备
CN112909521B (zh) 天线装置、芯片和终端
CN115706313A (zh) 天线装置、壳体及电子设备
CN116137385A (zh) 天线、天线阵列和电子设备

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