CN114614253B - 天线结构及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种天线结构及电子设备，该天线结构包括：介质基板，介质基板上设置有接地部、分别与接地部连接的第一馈地点和第二馈地点；第一天线及第二天线，间隔设置于介质基板上，第一天线的天线接地点与第一馈地点连接，第二天线的天线接地点与第二馈地点连接；散热器，用于给电子设备中的发热器件进行散热，散热器与介质基板间隔设置，并与介质基板的接地部电连接；散热器上设置有窗口。本发明解决了天线结构中距离较近的第一天线与第二天线之间隔离度不够的问题，使得天线结构具有较高的的通信品质。

Description

天线结构及电子设备

技术领域

本发明涉及天线技术领域，特别涉及一种天线结构及电子设备。

背景技术

随着电子设备的迅速发展，电子设备如智能音箱、智能终端等，也越来越朝向轻、薄、短、小的方向发展，如此将使得电子设备的天线结构会受到介质基板体积的限制。如果需要在介质基板同一个介质基板上，多个频段的天线单元，天线单元与天线单元之间的距离将非常近，容易造成天线结构在收发无线信号时相互干扰。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种天线结构及电子设备，旨在解决天线结构中距离较近的第一天线与第二天线之间隔离度不够的问题，使得天线结构具有较高的的通信品质。

为实现上述目的，本发明提出一种天线结构，应用于电子设备中，所述天线结构包括：

介质基板，所述介质基板上设置有接地部、分别与所述接地部连接的第一馈地点和第二馈地点；

第一天线及第二天线，间隔设置于介质基板上，所述第一天线的天线接地点与所述第一馈地点连接，所述第二天线的天线接地点与所述第二馈地点连接；

散热器，用于给所述电子设备中的发热器件进行散热，所述散热器与所述介质基板间隔设置，并与所述介质基板的接地部电连接；所述散热器上设置有窗口。

可选地，所述天线结构还包括导电弹片，所述导电弹片夹设于所述介质基板与所述散热器之间；

所述散热器与所述介质基板的接地部通过所述导电弹片实现电连接。

可选地，所述介质基板的尺寸为60*80mm；

所述第一天线及第二天线的间距范围为55～60mm。

可选地，所述散热器包括第一散热部和第二散热部，所述第一散热部与所述介质基板平行设置；所述第二散热部呈弯折设置。

可选地，所述窗口设置于所述第一散热部。

可选地，所述第二散热部的形状与所述电子设备的壳体适配。

可选地，所述第一天线为蓝牙天线；

和/或，所述第二天线为WIFI天线。

可选地，所述介质基板为PCB板；

和/或，所述散热器为金属散热片。

可选地，所述接地部与所述第一天线和所述第二天线设置于所述介质基板同一侧表面；

所述接地部设置于所述介质基板上除所述第一天线和所述第二天线之外的位置。

本发明还提出一种电子设备，包括如上所述的天线结构。

本发明天线结构通过设置介质基板，并将第一天线及第二天线间隔设置于介质基板上，第一天线的天线接地点与第二天线的天线接地点通过设置于介质基板上的馈地点与接地部连接；本发明还将用于给所述电子设备中的发热器件进行散热的散热器与与介质基板的接地部电连接，并在散热器上设置有窗口，以平衡天线性能和散热，做到了智能家居产品散热不受影响的情况下，增加双天线之间的隔离度。本发明解决了天线结构中距离较近的第一天线与第二天线之间隔离度不够的问题，使得天线结构具有较高的的通信品质。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明天线结构一实施例的结构示意图；

图2为图1中散热器一实施例的结构示意图；

图3为本发明天线结构另一视角的结构示意图；

图4为图1中第一天线的回波损耗曲线图；

图5为图1中第二天线的回波损耗曲线图；

图6为本发明天线结构的隔离度示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				100	介质基板	300	第二天线
110	接地部	400	散热器
				120	第一馈地点	410	第一散热部
130	第二馈地点	420	第二散热部
				140	第一馈电点	430	窗口
150	第二馈电点	500	导电弹片
				200	第一天线

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，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，都属于本发明保护的范围。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

本发明提出一种天线结构，应用于电子设备中。

为了解决上述问题，本发明提出一种天线结构，参照图1至图3，在本发明一实施例中，该天线结构包括：

介质基板100，所述介质基板100上设置有接地部110、分别与所述接地部110连接的第一馈地点120和第二馈地点130；

第一天线200及第二天线300，间隔设置于介质基板100上，所述第一天线200的天线接地点与所述第一馈地点120连接，所述第二天线300的天线接地点与所述第二馈地点130连接；

散热器400，用于给所述电子设备中的发热器件进行散热，所述散热器400与所述介质基板100间隔设置，并与所述介质基板100的接地部110电连接；所述散热器400上设置有窗口430。

本实施例中，所述第一天线200为蓝牙天线，所述第二天线300为WIFI天线。所述介质基板100为PCB板，介质基板100可以是印刷电路板PCB(Printed Circuit Board)来实现，以下简称PCB板，第一天线200和第二天线300可以是贴片形式，也可以是经光刻刻蚀的镀层，例如第一天线200和第二天线300可以通过印制电路布线工艺的方式形成在介质基板100上，具体而言，可以通过覆铜和刻蚀的方式在介质基板100上形成天线辐射本体的布板。或者，将成型的天线辐射本体200的电路走线贴设于所述介质基板100上，或者通过其他工艺压合至介质基板100上。天线辐射本体可以采用金属铜箔来实现，也可以采用其他金属材质或者非金属导电材质的材料来制得。其中，介质基板100的厚度、尺寸及形状可以根据实际应用产品及应用环境等进行设置，以满足不同的应用需求。在一具体实施例中，介质基板100可以采用8层板，厚度8mm为的基板作为基底来实现，介质基板100的形状可以圆形，例如类椭圆形，也可以为方形，例如为长方形或者正方形。

接地部110与第一天线200和第二天线300设置于介质基板100的同一侧表面，接地部110可以是贴片形式设置于介质基板100上，也可以是经光刻刻蚀的镀层，例如可以通过印制电路布线工艺的方式形成在介质基板100上。具体而言，可以通过覆铜和刻蚀的方式在介质基板100上形成接地部110的电路走线。或者，将成型的接地部110的电路走线贴设于介质基板100上，或者通过其他工艺压合至介质基板100上。接地部110可以采用金属铜箔来实现，也可以采用其他金属材质或者非金属导电材质的材料来制得。在一具体实施例中，所述接地部110设置于所述介质基板100上除所述第一天线200和所述第二天线300之外的位置。第一天线200和第二天线300分别设置于介质基板100相邻的两个角上，例如长度方向的两个角上。

在一些实施例中，介质基板100上还设置有连接第一天线200和第二天线300的馈电接入点的馈电点，分别为第一馈电点140和第二馈电点150，第一馈电点140和第二馈电点150分别用于接入馈电网络，馈电网络可以采用微带线等来实现，馈电网路可以形成有多个馈电支路，各个馈电支路可以通过印制电路布线工艺的方式形成在介质基板100上，具体而言，可以通过覆铜和刻蚀的方式在介质基板100上形成馈电支路的电路走线。或者，成型的馈电支路的电路走线贴设于所述介质基板100上，或者通过其他工艺压合至介质基板100上。在馈电网络设置于介质基板100上时，可以位于介质基板100的另一侧表面(与第一天线200和第二天线300相对设置的一侧表面)，此时馈电网络与第一天线200和第二天线300之间相对设置，并通过金属化过孔与依次与第一天线200和第二天线300电连接。或者馈电网络设置于其他电路板上，馈电网络与第一天线200和第二天线300之间通过导电体实现电连接。

所述散热器400为金属散热片，也即散热器400可以采用金属散热片的形式来实现，散热片可选采用铜，或者铜制合金，铝或者铝制合金来实现，散热器400可以给电子设备中的发热器件，例如功率器件，如整流桥、电容、电感、变压器等功率器件进行散热，还可以给电机等部件进行散热。根据电子设备的不同，电子设备中的发热器件也就不同，散热器400的尺寸、安装位置等可以进行适应性调整，此处不作限制。散热器400同时还可以给天线结构进行散热，以提高天线结构的工作性能。

参照图4至图6，图4为图1中第一天线的回波损耗曲线图，图5为图1中第二天线的回波损耗曲线图；图6为本发明天线结构的隔离度示意图。在智能家居产品中，多频段天线已经成为业界的主流，通常设置有第一天线200，如蓝牙天线的频段为(2402Mhz-2480Mhz)，第二天线300，如WIFI天线的WLAN频段为(2412Mhz-2484Mhz&4920Mhz-5865Mhz)，而蓝牙和WLAN在智能家居产品中又是不可缺少的频段，则必然在2402Mhz-2480Mhz的频率内造成干扰，如果涉及到WLAN MINO天线时，比如N*N(N>2)时，更加需要关注隔离度的参数，一般定义为隔离度小于-15db是标准的参数。如果大于-15db，在实际使用中明显体验感不强。针对蓝牙天线和WIFI天线的位置，通过理论计算得到天线需要的长度为1/4波长大约为30mm，为了得到较好的天线隔离度，首先第一天线200和第二天线300这两个天线的距离应该大于1/2波长，这样才能当两个天线波峰叠加的时候不至于有太大影响，这意味着两个天线之间的距离应该大于60mm。然而，在实际应用中，PCB板105大小约为60*80mm，也即在如此狭小的板长限制下，天线隔离度不会太高，具体表现为大于-15dB，导致两个天线的隔离不能满足实际应用的需求。

为此，本实施例将介质基板100和散热片进行电连接，可以增加第一天线200和第二天线300的电流路径长度，从而能够有效地延展第一天线200和第二天线300的等效电流路径，从而能够激发第一天线200和第二天线300的谐振模式。本实施例还同时在散热片处做开窗处理，该开窗可以改善由于第一天线200到第二天线300的距离减小，在第一天线200与第二天线300中某些频段因为耦合强使得天线的隔离度变差的问题。具体而言，散热片处开设窗口430，可以约束电流路径，也即可以改变电流的分布路径，从而在第一天线200及第二天线300的间距小于或者等于60mm的情况下，具体可以为设置间距范围为55～60mm，也能减小第一天线200与第二天线300之间的互耦，该窗口430有利于减小介质基板100的尺寸，实现提高第一天线200与第二天线300的隔离度的同时，进一步缩小天线结构的体积。如此，本实施例通过窗口430来降低该第一天线200与第二天线300之间电流的相互影响，使得该第二天线300和第二天线300的阻抗匹配更好，使得隔离度会有极大的提升，相较于未进行隔离处理的天线结构，本发明的隔离度提升大约5Db，同时天线的驻波也可以得到最优解。

本发明天线结构通过设置介质基板100，并将第一天线200及第二天线300间隔设置于介质基板100上，第一天线200的天线接地点与第二天线300的天线接地点通过设置于介质基板100上的馈地点与接地部110连接；本发明还将用于给所述电子设备中的发热器件进行散热的散热器400与与介质基板100的接地部110电连接，并在散热器400上设置有窗口430，以平衡天线性能和散热，做到了智能家居产品散热不受影响的情况下，增加双天线之间的隔离度。本发明解决了天线结构中距离较近的第一天线200与第二天线300之间隔离度不够的问题，使得天线结构具有较高的的通信品质。

参照图1至图3，在一实施例中，所述天线结构还包括导电弹片500，所述导电弹片500夹设于所述介质基板100与所述散热器400之间；

所述散热器400与所述介质基板100的接地部110通过所述导电弹片500实现电连接。

本实施例中，导电弹片500可以是铜片等具有延展性的金属片，导电弹片500的一端连接介质基板100，导电弹片500的另一端连接散热器400，导电弹片500可以通过焊锡、导电胶等分别与介质基板100及散热器400固定连接。导电弹片500的数量可以是一个，也可以是多个，从而通过导电弹片500来实现介质基板100及散热器400之间的电连接。导电弹片500可以实现天线结构的接地部110与散热器400之间的电连接，同时可以增大介质基板100及散热器400之间的缓冲作用，有利于防止在搬运、跌落的过程中，损坏天线结构。与此同时，导电弹片500还可以将天线结构产生的热量传导至散热器400，有利于介质基板100的热量由导电弹片500向散热器400传导，增大了天线结构的散热能力。本发明在介质基板100及散热器400之间增加一个导电弹片500，可以解决介质基板100上第一天线200和第二天线300隔离度不够的问题。

参照图1至图3，在一实施例中，所述散热器400包括第一散热部410和第二散热部420，所述第一散热部410与所述介质基板100平行设置；所述第二散热部420呈弯折设置。

本实施例中，第一散热部410可以对天线结构及设置于介质基板100上的电路元件进行散热，所述窗口430设置于所述第一散热部410，其位置可以靠近第二天线300结构设置，以约束电流路径，也即可以改变电流的分布路径，从而减小第一天线200与第二天线300之间的互耦，提高第一天线200与第二天线300的隔离度，同时进一步缩小天线结构的体积。

参照图1至图3，在一实施例中，所述第二散热部420的形状与所述电子设备的壳体适配。

本实施例中，电子设备的壳体可以设置为圆弧形壳体，适配地，第二散热部420的形状也可以设置为圆弧形，第二散热部420可以为电子设备中的发热器件，例如功率器件，如整流桥、电容、电感、变压器等功率器件进行散热，还可以给电机等部件进行散热。第一散热部410和第二散热部420可以采用钣金来实现，通过冲压、切割等工艺，在钣金上形成第一散热部410和第二散热部420，第一散热部410和第二散热部420由型材一体冲压成型，制造简单，可以有效降低成本。在第一散热部410上，可以通过切割、冲压等工艺镂空形成窗口430，窗口430的数量可以为一个，也可以为多个，具体可以根据实际应用时，隔离度需求进行设置。

本发明还提出一种电子设备，包括控制终端及如上所述的天线结构；

该天线结构天线结构的详细结构可参照上述实施例，此处不再赘述；可以理解的是，由于在本发明电子设备中使用了上述天线结构天线结构，因此，本发明电子设备的实施例包括上述天线结构天线结构全部实施例的全部技术方案，且所达到的技术效果也完全相同，在此不再赘述。本实施例中，电子设备可以为智能音箱、智能终端等设置有天线结构的电子设备。

以上所述仅为本发明的可选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种天线结构，应用于电子设备中，其特征在于，所述天线结构包括：

介质基板，所述介质基板上设置有接地部、分别与所述接地部连接的第一馈地点和第二馈地点；

第一天线及第二天线，间隔设置于介质基板上，所述第一天线的天线接地点与所述第一馈地点连接，所述第二天线的天线接地点与所述第二馈地点连接；

散热器，用于给所述电子设备中的发热器件进行散热，所述散热器与所述介质基板间隔设置，并与所述介质基板的接地部电连接；所述散热器上设置有窗口。

2.如权利要求1所述的天线结构，其特征在于，所述天线结构还包括导电弹片，所述导电弹片夹设于所述介质基板与所述散热器之间；

所述散热器与所述介质基板的接地部通过所述导电弹片实现电连接。

3.如权利要求1所述的天线结构，其特征在于，所述介质基板的尺寸为60*80mm；

所述第一天线及第二天线的间距范围为55～60mm。

4.如权利要求1所述的天线结构，其特征在于，所述散热器包括第一散热部和第二散热部，所述第一散热部与所述介质基板平行设置；所述第二散热部呈弯折设置。

5.如权利要求4所述的天线结构，其特征在于，所述窗口设置于所述第一散热部。

6.如权利要求4所述的天线结构，其特征在于，所述第二散热部的形状与所述电子设备的壳体适配。

7.如权利要求1至6任意一项所述的天线结构，其特征在于，所述第一天线为蓝牙天线；

和/或，所述第二天线为WIFI天线。

8.如权利要求1至6任意一项所述的天线结构，其特征在于，所述介质基板为PCB板；

和/或，所述散热器为金属散热片。

9.如权利要求1至6任意一项所述的天线结构，其特征在于，所述接地部与所述第一天线和所述第二天线设置于所述介质基板同一侧表面；

所述接地部设置于所述介质基板上除所述第一天线和所述第二天线之外的位置。

10.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1至9任意一项所述的天线结构。