CN114865291B - 一种终端天线 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供一种终端天线，涉及天线领域，能够提高终端天线的辐射效率。该终端天线包括：n个辐射体。n个辐射体包括第一辐射体，第二辐射体和第三辐射体。第一辐射体的长度，第二辐射体的长度，第三辐射体的长度成递减的等差数列。第一辐射体，第二辐射体，第三辐射体依次设置形成两个空隙。第一辐射体和第二辐射体通过对应空隙形成的耦合电容，大于第二辐射体与第三辐射体通过对应空隙形成的耦合电容。第一辐射体，第二辐射体，第三辐射体为n个辐射体中任意三个依次分布的辐射体。终端天线的一端与接地点连接，另一端与馈电点连接。与接地点连接的辐射体为n个辐射体中最短的辐射体，与馈电点连接的辐射体为n个辐射体中最长的辐射体。
Description
技术领域
本申请实施例涉及天线领域，尤其涉及一种终端天线。
背景技术
随着通信技术的不断发展，人们对于终端设备的通信性能的需求也不断提高。终端设备中的天线是影响终端设备通信性能的重要因素。其中，终端设备中的天线也可以称作终端天线。示例性地，终端天线的辐射效率越高，对应的终端设备的通信性能也就越好。
因此，如何提高终端天线的辐射效率成为亟待解决的问题。
发明内容
本申请实施例提供一种终端天线，能够提高终端天线的辐射效率。
为了达到上述目的，本申请实施例采用如下技术方案。
提供一种终端天线，包括：n个辐射体。n个辐射体包括第一辐射体，第二辐射体以及第三辐射体。第一辐射体的长度，第二辐射体的长度，第三辐射体的长度构成递减的等差数列。第一辐射体，第二辐射体，第三辐射体依次设置，形成两个空隙。第一辐射体和第二辐射体通过对应的空隙形成的耦合电容，大于第二辐射体与第三辐射体通过对应的空隙形成的耦合电容。第一辐射体，第二辐射体，第三辐射体为n个辐射体中任意三个依次分布的辐射体。终端天线的一端与接地点连接，终端天线的另一端与馈电点连接。其中，与接地点连接的辐射体为n个辐射体中最短的辐射体，与馈电点连接的辐射体为n个辐射体中最长的辐射体。
基于该方案，电流自馈电点流入辐射体后，流经的距离越远，所经过的辐射体的长度越短，所经过的电容的容值也越小，如此，电流在各个辐射体以及电容上的损耗逐渐减小，各个辐射体上的电流分布较为均匀，电流总的损耗功率较小。因此，终端天线的辐射效率也较高。
在一种可能的设计中，终端天线还包括柱状的支架。第一辐射体，第二辐射体以及第三辐射体均为铜箔，且均呈倒L形，依次设置于支架的侧面。基于该方案，有利于减小终端天线的体积，降低终端天线的成本。
在一种可能的设计中，第一辐射体和第二辐射体之间交指耦合。第二辐射体和第三辐射体之间交指耦合。基于该方案，能够提高各辐射体之间的耦合量，有利于提高终端天线的辐射效率。
在一种可能的设计中，第一辐射体和第二辐射体的耦合处，以及第二辐射体和第三辐射体的耦合处均设置有悬浮铜箔。第一辐射体和第二辐射体的耦合处与对应的悬浮铜箔形成耦合电容。第二辐射体和第三辐射体的耦合处与对应的悬浮铜箔形成耦合电容。基于该方案，能够提高各辐射体之间的耦合量，有利于提高终端天线的辐射效率。
在一种可能的设计中，n=3。第一辐射体和第二辐射体之间的总耦合电容为1pF。第二辐射体和第三辐射体之间的总耦合电容为0.45pF。其中，第一辐射体和第二辐射体之间的总耦合电容包括：第一辐射体和第二辐射体之间的耦合电容，以及第一辐射体和第二辐射体的耦合处与对应的悬浮铜箔形成的耦合电容。第二辐射体和第三辐射体之间的总耦合电容包括：第二辐射体和第三辐射体之间的耦合电容，以及第二辐射体和第三辐射体的耦合处与对应的悬浮铜箔形成的耦合电容。基于该方案，将第一辐射体和第二辐射体之间的总耦合电容设置为1pF，将第二辐射体和第三辐射体之间的总耦合电容设置为0.45pF，有利于减小各辐射体之间的耦合处所占用的空间，进而减小终端天线的体积，以便于终端设备设置于手机等终端设备中。
在一种可能的设计中，第一辐射体的长度为10mm。第二辐射体的长度为9mm。第三辐射体的长度为8mm。基于该方案，可以便于将该终端天线设置于手机等终端设备中，以提高对应的终端设备的通信性能。
在一种可能的设计中，第一辐射体的长度为14.7mm。第二辐射体的长度为13.1mm。第三辐射体的长度为10.6mm。基于该方案，可以便于将该终端天线设置于手机等终端设备中，以提高对应的终端设备的通信性能。
在一种可能的设计中，第一辐射体和第二辐射体的耦合处与对应的悬浮铜箔形成的耦合电容的耦合面积为5.6mm×2.9mm。第二辐射体和第三辐射体的耦合处与对应的悬浮铜箔形成的耦合电容的耦合面积为2.9mm×2.9mm。基于该方案，第一辐射体和第二辐射体的耦合处与对应的悬浮铜箔形成的耦合电容，大于第二辐射体和第三辐射体的耦合处与对应的悬浮铜箔形成的耦合电容，有利于提高终端天线的辐射效率。
在一种可能的设计中，第一辐射体，第二辐射体，第三辐射体的厚度均为0.05mm。基于该方案，可以在保证终端天线辐射性能的同时减小辐射体的体积，以便于终端设备设置于手机等终端设备中。
在一种可能的设计中，终端天线的工作频段为2.4GHz。基于该方案，可以提高终端天线在2.4GHz频段的辐射效率。
在一种可能的设计中，终端天线的净空区域宽度为1.5mm。基于该方案，可以减小终端天线受到的外界干扰，提高终端天线的辐射效率。
附图说明
图1为一种终端设备的侧面示意图；
图2为一种三阶零阶模天线的示意图；
图3为一种负磁导率传输线单元结构的等效电路示意图；
图4为本申请实施例提供的一种终端设备的结构示意图；
图5为本申请实施例提供的一种终端天线的示意图；
图6为本申请实施例提供的又一种终端天线的示意图；
图7为本申请实施例提供的一种终端天线的立体结构示意图；
图8为本申请实施例提供的一种终端天线的S11曲线的示意图；
图9为本申请实施例提供的一种终端天线的辐射效率的示意图；
图10为本申请实施例提供的又一种终端天线的辐射效率的示意图；
图11为本申请实施例提供的一种终端天线的S11曲线的示意图；
图12为本申请实施例提供的一种终端天线的辐射效率示意图；
图13为本申请实施例提供的一种终端天线的电流分布示意图；
图14为本申请实施例提供的又一种终端天线的电流分布示意图；
图15为本申请实施例提供的又一种终端天线的电流分布示意图；
图16为本申请实施例提供的一种终端天线的S11曲线的示意图；
图17为本申请实施例提供的一种终端天线的辐射效率示意图；
图18为本申请实施例提供的一种终端天线的S11曲线的示意图；
图19为本申请实施例提供的一种终端天线的辐射效率的示意图；
图20为本申请实施例提供的一种终端天线的电流分布示意图；
图21为本申请实施例提供的又一种终端天线的电流分布示意图；
图22为本申请实施例提供的又一种终端天线的电流分布示意图；
图23为本申请实施例提供的又一种终端天线的示意图；
图24为本申请实施例提供的又一种终端天线的示意图。
具体实施方式
本申请实施例中的“第一”、“第二”和“第三”等是用于区别不同对象，而不是用于限定特定顺序。此外，“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请实施例中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。
为了便于理解本申请实施例，下面先对本申请的应用背景予以介绍。
随着人们对于终端设备的审美需求以及便捷需求的不断提高，终端设备逐渐朝着全金属化，轻薄化，高屏占比的方向发展。
考虑到金属对于电磁信号的屏蔽特性，终端设备全金属化通常是指金属加开窗的设计。其中，金属加开窗是指采用金属后盖，但在外壳上开窗以设置天线的方案。
请参考图1，为一种终端设备的侧面示意图。如图1所示，终端设备可以包括摄像头，按键以及金属后盖。金属后盖的侧边处可以设置开窗。终端天线可以设置于该开窗中。
可以理解，虽然在金属后盖上采用了开窗设计，但由于金属对于电磁信号的屏蔽特性，终端天线接收或发送的信号仍会受到金属后盖的干扰，影响终端天线的通信能力。
以终端天线为零阶模天线为例。零阶模天线是指具有MNG-TL（Mu-NegativeTransmission Line，负磁导率传输线）单元结构的天线。
请参考图2，为一种三阶零阶模天线的示意图。如图2所示，该三阶零阶模天线包括辐射体a，辐射体b，辐射体c，电容d以及电容e。其中辐射体a的一端与馈电点连接，另一端通过电容d与辐射体b连接。辐射体b上远离电容d的一端通过电容e与辐射体c连接。辐射体c上远离电容e的一端与接地点连接。
辐射体a的有效长度，辐射体b的有效长度以及辐射体c的有效长度相等。电容d的电容值和电容e的电容值相等。其中，辐射体的有效长度可以是指接入电路的长度。
其中，负磁导率传输线单元结构可以等效为谐振器。多个负磁导率传输线单元结构周期性地加载即可形成零阶模天线。
作为一种示例，请参考图3，为一种负磁导率传输线单元结构的等效电路示意图。如图3所示，负磁导率传输线单元结构可以等效为等效电感z，等效电容x以及等效电容y所构成的谐振器。
可以理解，图2所示的三阶零阶模天线的等效电路图即由三个上述图3所示的等效电路周期性地加载形成。
图2所示的三阶零阶模天线工作时，其工作电流主要集中在接地点所在的一侧，从而影响该天线的辐射效率。
天线的辐射效率是指天线的辐射功率与天线的有效输入功率的比值。其中，辐射功率是指天线所辐射的信号的功率，有效输入功率是指天线的总输入功率和损耗功率的差值，损耗功率包括端口损耗，热损耗等。
工作电流在辐射体上的分布不均匀时，终端天线的损耗功率会提高，导致有效输入功率减小，因而终端天线的辐射效率会降低。
因此，如何提高终端天线的辐射效率成为亟待解决的问题。
为了解决上述问题，本申请实施例提供了的一种终端天线，具有较好的辐射效率以及带宽，可以使设置该终端天线的终端设备具备良好的通信性能。
作为一种示例，本申请实施例所提供的终端天线可以设置于上述图1所示的终端设备的开窗中。
可以理解，上述只是示例性说明，本申请实施例提供的终端天线也可以设置于上述图1所示的终端设备的其它位置，或设置于其它结构的终端设备中，在此不做具体限定。
在本申请实施例中，终端设备可以是指具有天线的设备，诸如手机，平板电脑，可穿戴设备（如智能手表），车载设备，膝上型计算机（Laptop），台式计算机等。终端设备的示例性实施例包括但不限于搭载IOS®、Android®、Microsoft®或者其它操作系统的便携式终端。
作为一种示例，请参考图4，为本申请实施例提供的一种终端设备400的结构示意图。
如图4所示，该终端设备400可以包括处理器401，通信模块402以及显示屏403等。
其中，处理器401可以包括一个或多个处理单元，例如：处理器401可以包括应用处理器（application processor，AP），调制解调处理器，图形处理器（graphics processingunit，GPU），图像信号处理器（image signal processor，ISP），控制器，存储器，视频流编解码器，数字信号处理器（digital signal processor，DSP），基带处理器，和/或神经网络处理器（neural-network processing unit，NPU）等。其中，不同的处理单元可以是独立的器件，也可以集成在一个或多个处理器401中。
控制器可以是终端设备400的神经中枢和指挥中心。控制器可以根据指令操作码和时序信号，产生操作控制信号，完成取指令和执行指令的控制。
处理器401中还可以设置存储器，用于存储指令和数据。在一些实施例中，处理器401中的存储器为高速缓冲存储器。该存储器可以保存处理器401刚用过或循环使用的指令或数据。如果处理器401需要再次使用该指令或数据，可从所述存储器中直接调用。避免了重复存取，减少了处理器401的等待时间，因而提高了系统的效率。
在一些实施例中，处理器401可以包括一个或多个接口。接口可以包括集成电路（inter-integrated circuit，I2C）接口，集成电路内置音频（inter-integrated circuitsound，I2S）接口，脉冲编码调制（pulse code modulation，PCM）接口，通用异步收发传输器（universal asynchronous receiver/transmitter，UART）接口，移动产业处理器401接口（mobile industry processor interface，MIPI），通用输入输出（general-purposeinput/output，GPIO）接口，用户标识模块（subscriber identity module，SIM）接口，和/或通用串行总线（universal serial bus，USB）接口411等。
终端设备400通过GPU，显示屏403，以及应用处理器401等实现显示功能。GPU为图像处理的微处理器，连接显示屏403和应用处理器401。GPU用于执行数学和几何计算，用于图形渲染。处理器401可包括一个或多个GPU，其执行程序指令以生成或改变显示信息。
显示屏403用于显示图像，视频流等。
通信模块402可以包括天线1，天线2，移动通信模块402A，和/或无线通信模块402B。以通信模块402同时包括天线1，天线2，移动通信模块402A和无线通信模块402B为例。
终端设备400的无线通信功能可以通过天线1，天线2，移动通信模块402A，无线通信模块402B，调制解调处理器以及基带处理器等实现。
天线1和天线2用于发射和接收电磁波信号。终端设备400中的每个天线可用于覆盖单个或多个通信频带。不同的天线还可以复用，以提高天线的利用率。例如：可以将天线1复用为无线局域网的分集天线。在另外一些实施例中，天线可以和调谐开关结合使用。
移动通信模块402A可以提供应用在终端设备400上的包括2G/3G/4G/5G等无线通信的解决方案。移动通信模块402A可以包括至少一个滤波器，开关，功率放大器，低噪声放大器（low noise amplifier，LNA）等。
移动通信模块402A可以由天线1接收电磁波，并对接收的电磁波进行滤波，放大等处理，传送至调制解调处理器进行解调。移动通信模块402A还可以对经调制解调处理器调制后的信号放大，经天线1转为电磁波辐射出去。
在一些实施例中，移动通信模块402A的至少部分功能模块可以被设置于处理器401中。
在一些实施例中，移动通信模块402A的至少部分功能模块可以与处理器401的至少部分模块被设置在同一个器件中。
调制解调处理器可以包括调制器和解调器。其中，调制器用于将待发送的低频基带信号调制成中高频信号。解调器用于将接收的电磁波信号解调为低频基带信号。随后解调器将解调得到的低频基带信号传送至基带处理器处理。低频基带信号经基带处理器处理后，被传递给应用处理器。应用处理器通过音频设备（不限于扬声器406A，受话器406B等）输出声音信号，或通过显示屏403显示图像或视频流。在一些实施例中，调制解调处理器可以是独立的器件。在另一些实施例中，调制解调处理器可以独立于处理器401，与移动通信模块402A或其他功能模块设置在同一个器件中。
无线通信模块402B可以提供应用在终端设备400上的包括无线局域网（wirelesslocal area networks，WLAN）（如无线保真（wireless fidelity，Wi-Fi）网络），蓝牙（bluetooth，BT），全球导航卫星系统（global navigation satellite system，GNSS），调频（frequency modulation，FM），近距离无线通信技术（near field communication，NFC），红外技术（infrared，IR）等无线通信的解决方案。无线通信模块402B可以是集成至少一个通信处理模块的一个或多个器件。无线通信模块402B经由天线2接收电磁波，将电磁波信号调频以及滤波处理，将处理后的信号发送到处理器401。无线通信模块402B还可以从处理器401接收待发送的信号，对其进行调频，放大，经天线2转为电磁波辐射出去。
在一些实施例中，终端设备400的天线1和移动通信模块402A耦合，天线2和无线通信模块402B耦合，使得终端设备400可以通过无线通信技术与网络以及其他设备通信。所述无线通信技术可以包括全球移动通讯系统（global system for mobile communications，GSM），通用分组无线服务（general packet radio service，GPRS），码分多址接入（codedivision multiple access，CDMA），宽带码分多址（wideband code division multipleaccess，WCDMA），时分码分多址（time-division code division multiple access，TD-SCDMA），长期演进（long term evolution，LTE），BT，GNSS，WLAN，NFC，FM，和/或IR技术等。所述GNSS可以包括全球卫星定位系统（global positioning system，GPS），全球导航卫星系统（global navigation satellite system，GLONASS），北斗卫星导航系统（beidounavigation satellite system，BDS），准天顶卫星系统（quasi-zenith satellitesystem，QZSS）和/或星基增强系统（satellite based augmentation systems，SBAS）。
如图4所示，在一些实现方式中，该终端设备400还可以包括外部存储器接口 410，内部存储器404，通用串行总线（universal serial bus，USB）接口411，充电管理模块412，电源管理模块413，电池414，音频模块406，扬声器406A，受话器406B，麦克风406C，耳机接口406D，传感器模块405，按键409，马达，指示器408，摄像头407，以及SIM（subscriberidentification module，用户标识模块）卡接口等。
充电管理模块412用于从充电器接收充电输入。其中，充电器可以是无线充电器，也可以是有线充电器。在一些有线充电的实施例中，充电管理模块412可以通过USB接口411接收有线充电器的充电输入。在一些无线充电的实施例中，充电管理模块412可以通过终端设备400的无线充电线圈接收无线充电输入。充电管理模块412为电池414充电的同时，还可以通过电源管理模块413为终端设备400供电。
电源管理模块413用于连接电池414，充电管理模块412与处理器401。电源管理模块413接收电池414和/或充电管理模块412的输入，为处理器401，内部存储器404，外部存储器，显示屏403，摄像头407，和无线通信模块402B等供电。电源管理模块413还可以用于监测电池414容量，电池414循环次数，电池414健康状态（漏电，阻抗）等参数。在其他一些实施例中，电源管理模块413也可以设置于处理器401中。在另一些实施例中，电源管理模块413和充电管理模块412也可以设置于同一个器件中。
外部存储器接口410可以用于连接外部存储卡，例如Micro SD卡，实现扩展终端设备400的存储能力。外部存储卡通过外部存储器接口410与处理器401通信，实现数据存储功能。例如将音乐，视频流等文件保存在外部存储卡中。
内部存储器404可以用于存储计算机可执行程序代码，所述可执行程序代码包括指令。处理器401通过运行存储在内部存储器404的指令，从而执行终端设备400的各种功能应用以及数据处理。
终端设备400可以通过音频模块406，扬声器406A，受话器406B，麦克风406C，耳机接口406D，以及应用处理器401等实现音频功能。例如音乐播放，录音等。
按键409包括开机键，音量键等。按键409可以是机械按键409。也可以是触摸式按键409。终端设备400可以接收按键409输入，产生与终端设备400的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。
指示器408可以是指示灯，可以用于指示充电状态，电量变化，也可以用于指示消息，未接来电，通知等。
SIM卡接口用于连接SIM卡。
终端设备400中的传感器模块405可以包括触摸传感器、压力传感器、陀螺仪传感器、气压传感器、磁传感器、加速度传感器、距离传感器、接近光传感器、环境光传感器、指纹传感器、温度传感器、骨传导传感器等部件，以实现对于不同信号的感应和/或获取功能。
可以理解的是，本实施例示意的结构并不构成对终端设备400的具体限定。在另一些实施例中，终端设备400可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者拆分某些部件，或者不同的部件布置。图示的部件可以以硬件，软件或软件和硬件的组合实现。
本申请实施例提供的终端天线可以设置于上述图4所示的终端设备中。作为一种示例，本申请实施例提供的终端天线可以为上述天线1或天线2。
下面对本申请实施例提供的终端天线进行具体介绍。
请参考图5，为本申请实施例提供的一种终端天线的示意图。如图5所示，该终端天线包括n个辐射体。n个辐射体分别为A1，A2，A3，…，An。n为大于或等于3的整数。Ai一端的端面与A（i-1）耦合，形成分布式电容C（i-1）。Ai另一端的端面与A（i+1）耦合，形成分布式电容Ci。i为大于或等于2，且小于或等于n-1的整数。A1远离A2的一端与馈电点501连接，An远离A（n-1）的一端与接地点502连接。A1，A2，A3，…，An的长度构成递减的等差数列。C1，C2，…，C（n-1）的电容值依次递减。
其中，上述n可以辐射体可以均为片状的铜箔。
可以理解，图5所示的终端天线中，分布式电容共有n-1个。其中，A1与A2之间形成的分布式电容为C1，A2与A3之前形成的分布式电容为C2，A3与A4之间形成的分布式电容为C3，依次类推，A（n-1）与An之间形成的分布式电容为C（n-1）。
A1，A2，A3，…，An的长度构成递减的等差数列。换句话说，A1，A2，A3，…，An的长度L1，L2，L3，…，Ln满足以下公式（1）。
C1，C2，…，C（n-1）的电容值满足以下公式（2）。
上述图5所提供的终端天线中，C1，C2，…，C（n-1）均为分布式电容。
在一些实施例中，上述C1，C2，…，C（n-1）也可以全部替换为集总电容。也就是说，无需Ai一端的端面与A（i-1）耦合形成分布式电容C（i-1），也无需Ai另一端的端面与A（i+1）耦合形成分布式电容Ci。而是将Ai的一端通过集总电容S（i-1）与A（i-1）连接，将Ai的另一端通过集总电容Si与A（i+1）连接。
同理，S1，S2，…，S（n-1）的电容值满足以下公式（3）。
在另一些实施例中，上述C1,C2,…,C(n-1)也可以部分替换为集总电容，在此不做赘述。
本申请实施例提供的终端天线，越靠近馈电点的位置，辐射体的长度越长，电容的容值也越大。越靠近接地点的位置，辐射体的长度越短，电容的容值也越小。馈电点至接地点之间的辐射体的长度构成递减的等差数列。终端天线工作时，电流从馈电点流入辐射体，之后电流流经的距离越远，所经过的辐射体的长度越短，所经过的电容的容值越小，电流的损耗越大，使得各个辐射体上的电流密度更加均匀，从而减小了损耗功率，提高了终端天线的辐射效率。
在图5所示的终端天线中，辐射体的数量为n个。可以理解的是，在仿真实验以及实际应用中，辐射体的数量，长度，电容的大小都需要是确定的值。因此，下述以n=3为例对本申请实施例提供的终端天线再次进行介绍。
需要说明，n=3仅是图5所示的终端天线的一种示例。在另一些实施例中，n也可以为4，5，6等任意大于3的数值，所对应的终端天线能够实现的效果与n=3时类似，后续不再赘述。
n=3时，图5所示的终端天线的结构可以如图6所示。
请参考图6，为本申请实施例提供的又一种终端天线的示意图。如图6所示，该终端天线包括第一辐射体601，第二辐射体602以及第三辐射体603。第一辐射体601，第二辐射体602以及第三辐射体603均为片状。第一辐射体601一端与馈电点606连接，另一端的端面与第二辐射体602耦合，形成第一电容604。第二辐射体602上远离第一辐射体601的一端的端面与第三辐射体603耦合，形成第二电容605。第三辐射体603上远离第二辐射体602的一端与接地点607连接。
第一辐射体601的长度，第二辐射体602的长度以及第三辐射体603的长度构成递减的等差数列。第一电容604的电容值大于第二电容605的电容值。
换句话说，若第一辐射体601的长度为L1，第二辐射体602的长度为L2，第三辐射体603的长度为L3。则L1，L2以及L3满足以下公式（4）。
作为一种示例，图6所示的终端天线，其立体结构可以如图7所示。请参考图7，为本申请实施例提供的一种终端天线的立体结构示意图。如图7所示，该终端天线的第一辐射体701，第二辐射体702以及第三辐射体703均为倒L形的铜箔，且该终端天线还包括柱状的支架704。各个辐射体设置于柱状的支架704上，且各辐射体的凹面与柱状支架704的侧面贴合。
如图7所示，第一辐射体701一端的端面与第二辐射体702耦合形成分布式电容，称作第一电容705。第二辐射体702远离第一辐射体701的一端的端面与第三辐射体703耦合形成分布式电容，称作第二电容706。第一电容705的容值大于第二电容706的容值。第一辐射体701的长度，第二辐射体702的长度以及第三辐射体703的长度构成递减的等差数列。
第一辐射体701与馈电点707连接，第三辐射体703与接地点708连接。
在一些实施例中，上述辐射体可以为基于FPC（Flexible Printed Circuitboard，柔性印刷电路板），或LDS（Laser Direct Structuring，激光直接成型技术），或MDA（Metalframe Diecasting for Anodicoxidation，阳极氧化的压铸成型工艺）制成的铜箔，钢片，金属边框等。
本申请实施例提供的终端天线具有较高的辐射效率。下面通过仿真实验对该结论进行验证。
需要说明的是，下述仿真实验采用了控制变量的方法。首先在终端天线中第一电容和第二电容相同的情况下，调节各个辐射体的长度，确定终端天线的辐射效率较高时各个辐射体的长度分布。其次在终端天线中各个辐射体的长度相同的情况下，调节各个电容的容值，确定终端天线的辐射效率较高时各个电容的容值分布。
首先，在第一电容和第二电容相同时，馈电点至接地点之间的辐射体的长度构成递减的等差数列时，对应的终端天线的辐射效率较高。
下述仿真实验中包括第一天线，第二天线以及第三天线。
第一天线的结构与图7所示的终端天线的不同之处在于，第一天线中第一电容和第二电容的容值均为0.63pF，除此之外第一天线的结构与上述图7所示的终端天线相同。
另外，第一天线中第一辐射体的长度为10mm，第二辐射体的长度为9mm，第三辐射体的长度为8mm。第一辐射体和第二辐射体的间距为2mm。第二辐射体和第三辐射体的间距为2mm。手机后盖的尺寸为245mm×155mm，终端天线的净空区为1.5mm。各个辐射体的侧立面宽度为4mm。
第二天线的结构与第一天线类似。与第一天线的不同之处在于，第二天线中，第一辐射体的长度，第二辐射体的长度以及第三辐射体的长度均为9mm。
第三天线的结构与第一天线类似。与第一天线的不同之处在于，第三天线中，第一辐射体的长度为8mm，第二辐射体的长度为9mm，第三辐射体的长度为10mm。
可以看出第一天线的辐射体总长度，第二天线的辐射体总长度以及第三天线的辐射体总长度是相等的。并且，第一天线的馈电点至接地点之间，各辐射体的长度构成递减的等差数列；第二天线的馈电点至接地点之间，各辐射体的长度相等；第三天线的馈电点至接地点之间，各辐射体的长度构成递增的等差数列。
请参考图8，为本申请实施例提供的一种终端天线的S11曲线的示意图。其中，终端天线的S11曲线用于表征天线的谐振频率以及回波损耗特性。
根据图8中各个终端天线的S11曲线可以看出，第一天线的谐振频率为2.82GHz，第二天线的谐振频率为2.69GHz，第三天线的谐振频率为2.57GHz。即第一天线的谐振频率大于第二天线的谐振频率，第二天线的谐振频率大于第三天线的谐振频率。
也就是说，在馈电点和接地点之间各个辐射体的长度相同时，如果增大靠近馈电点的辐射体的长度，减小靠近接地点的辐射体的长度，使馈电点至接地点之间辐射体的长度构成递减的等差数列时，终端天线的谐振频率会往高频偏。如果减小靠近馈电点的辐射体的长度，增大靠近接地点的辐射体的长度，使馈电点至接地点之间的辐射体的长度递增时，终端天线的谐振频率会往低频偏。
请参考图9，为本申请实施例提供的一种终端天线的辐射效率的示意图。
根据图9中各个终端天线的辐射效率曲线可以看出，第一天线的辐射效率大于第二天线的辐射效率，第二天线的辐射效率大于第三天线的辐射效率。也就是说，馈电点至接地点之间辐射体的长度构成递减的等差数列时，终端天线的辐射效率最高。
为了进一步说明，分别调整第一天线，第二天线以及第三天线中的第一电容和第二电容，将各个终端天线的峰值辐射效率调整到同一频段内进行比较。调整后，第一天线中的第一电容和第二电容均为0.72pF。第二天线中的第一电容和第二电容均为0.63pF。第三天线中的第一电容和第二电容均为0.5pF。
请参考图10，为本申请实施例提供的又一种终端天线的辐射效率的示意图。
根据图10中各个终端天线的辐射效率曲线可以看出，第一天线的辐射效率大于第二天线的辐射效率，第二天线的辐射效率大于第三天线的辐射效率。也就是说，馈电点至接地点之间辐射体的长度构成递减的等差数列时，终端天线的辐射效率最高。这与根据上述图9所得出的结论相同。
因此，终端天线的馈电点至接地点之间，辐射体的长度构成递减的等差数列时，对应的终端天线的辐射效率最高。
需要说明的是，在终端天线的馈电点至接地点之间，辐射体的长度构成以不同公差递减的等差数列时，对应的终端天线的辐射效率也不同。
下面通过对第一天线，第四天线以及第五天线的仿真验证上述结论。
第一天线即上述图10对应的说明书部分中所限定的第一天线，即第一辐射体的长度为10mm，第二辐射体的长度为9mm，第三辐射体的长度为8mm，第一电容和第二电容均为0.72pF。
第四天线与上述图10对应的说明书部分中的第一天线类似，不同之处在于，第四天线的第一辐射体为11mm，第三辐射体为7mm，即第四天线中的第一辐射体的长度，第二辐射体的长度，第三辐射体的长度构成公差为-2的等差数列。另外第四天线中的第一电容和第二电容均为0.8pF。
第五天线与上述图10对应的说明书部分中的第一天线类似，不同之处在于，第五天线的第一辐射体为12mm，第三辐射体为6mm，即第五天线中的第一辐射体的长度，第二辐射体的长度，第三辐射体的长度构成公差为-3的等差数列。另外第四天线中的第一电容和第二电容均为0.78pF。
请参考图11，为本申请实施例提供的一种终端天线的S11曲线的示意图。如图11所示，第一天线的谐振频率为2.75GHz，第四天线的谐振频率为2.8GHz，第五天线的谐振频率为2.68GHz。
也就是说，随着终端天线中第一辐射体，第二辐射体，第三辐射体之间的公差减小（公差的绝对值增大），终端天线的谐振频率会先往高频偏，后往低频偏。
对应地，终端天线的辐射效率也会先提高后降低。请参考图12，为本申请实施例提供的一种终端天线的辐射效率示意图。如图12所示，第四天线的辐射效率大于第一天线的辐射效率，第一天线的辐射效率大于第五天线的辐射效率。
根据上述图12中各个终端天线的辐射效率可以看出，随着终端天线中第一辐射体的长度，第二辐射体的长度，第三辐射体的长度之间的公差减小（公差的绝对值增大），终端天线的辐射效率峰值会先提高，后降低。
可以理解，在第一辐射体的长度，第二辐射体的长度，第三辐射体的长度之间的公差减小至某一数值时，终端天线的辐射效率会提高至最大值。
将上述终端天线的辐射效率最大时，各个辐射体之间长度的公差称作第一数值。
根据上述图12可以看出，各个辐射体长度的公差从1mm减小至2mm后，对应的终端天线的辐射效率增大了0.3dB左右。各个辐射体长度的公差从2mm减小至3mm后，对应的终端天线的辐射效率减小了0.1dB左右。
也就是说，各个辐射体的长度的公差大于第一数值时，辐射效率增大的速率大于各个辐射体的公差小于第一数值时，辐射效率减小的速率。
因此，若将第一辐射体，第二辐射体，第三辐射体之间的公差小于0时，对应的终端天线的辐射效率设定为P1。将第一辐射体，第二辐射体，第三辐射体之间的公差大于或等于0时，对应的终端天线的辐射效率设定为P2。则P1和P2满足以下公式（5）。
结合上述图8-图12可以看出，在馈电点至接地点之间，辐射体的长度构成递减的等差数列时，对应的终端天线的辐射效率较高。
该结论也可以通过终端天线工作时的电流分布得到佐证。下面对上述图10中对应的第一天线，第二天线以及第三天线进行电流仿真，以验证上述结论。
请参考图13，为本申请实施例提供的一种终端天线的电流分布示意图。具体地，图13为第二天线的电流分布示意图，如上所述，第二天线中第一辐射体1301，第二辐射体1302，第三辐射体1303的长度均为9mm，第一电容1304和第二电容1305均为0.63pF。
如图13所示，第二天线工作时，电流在接地点所在的一侧较为集中。
请参考图14，为本申请实施例提供的又一种终端天线的电流分布示意图。具体地，图14为第三天线的电流分布示意图，如上所述，第三天线中第一辐射体1401的长度为8mm，第二辐射体1402的长度为9mm，第三辐射体1403的长度为10mm，第一电容1404和第二电容1405均为0.5pF。
如图14所示，第三天线工作时，电流在接地点所在的一侧较为集中。
请参考图15，为本申请实施例提供的又一种终端天线的电流分布示意图。具体地，图15为第一天线的电流分布示意图，如上所述，第一天线中第一辐射体1501的长度为10mm，第二辐射体1502的长度为9mm，第三辐射体1503的长度为8mm，第一电容1504和第二电容1505均为0.72pF。
如图15所示，第一天线工作时，电流在辐射体上的分布较为均匀。
电流在辐射体上的分布越不均匀，功率损耗就越大，对应的终端天线的辐射效率就越低。因此，在馈电点至接地点之间，辐射体的长度构成递减的等差数列时，对应的终端天线的辐射效率较高。
下面通过仿真实验说明，各辐射体的长度相同时，馈电点至接地点之间，电容的容值由大到小分布时，对应的终端天线的辐射效率较高。
下述仿真实验中包括第六天线，第七天线以及第八天线。
第六天线的结构与第一天线类似。与第一天线的不同之处在于，第六天线中，第一辐射体的长度，第二辐射体的长度以及第三辐射体的长度均为9mm，第一电容的容值为0.3pF，第二电容的容值为0.9pF。
第七天线的结构与第一天线类似。与第一天线的不同之处在于，第七天线中，第一辐射体的长度，第二辐射体的长度以及第三辐射体的长度均为9mm，第一电容的容值和第二电容的容值均为0.63pF。
第八天线的结构与第一天线类似。与第一天线的不同之处在于，第八天线中，第一辐射体的长度，第二辐射体的长度以及第三辐射体的长度均为9mm，第一电容的容值为1pF，第二电容的容值为0.45pF。
请参考图16，为本申请实施例提供的一种终端天线的S11曲线的示意图。如图16所示，第六天线的谐振频率小于第七天线的谐振频率，第七天线的谐振频率小于第八天线的谐振频率。
也就是说，第一电容的容值和第二电容的容值之差由负数转变为正数的过程中，对应的终端天线的谐振频率会逐渐往高频偏。
请参考图17，为本申请实施例提供的一种终端天线的辐射效率示意图。如图17所示，第六天线的辐射效率小于第七天线的辐射效率，第七天线的辐射效率小于第八天线的辐射效率。
也就是说，第一电容的容值和第二电容的容值之差由负数转变为正数的过程中，对应的终端天线的辐射效率会逐渐提高。
因此，第一电容的容值大于第二电容的容值时，对应的终端天线的辐射效率较大。
第一电容的容值与第二电容的容值之差继续增大时，对应的终端天线的辐射效率会先提高后降低。仿真实验也可以佐证上述结论。下述仿真实验中包括第八天线，第九天线以及第十天线。
如上所述，第八天线的结构与第一天线类似。与第一天线的不同之处在于，第八天线中，第一辐射体的长度，第二辐射体的长度以及第三辐射体的长度均为9mm，第一电容的容值为1pF，第二电容的容值为0.45pF。
第九天线的结构与第一天线类似。与第一天线的不同之处在于，第九天线中，第一辐射体的长度，第二辐射体的长度以及第三辐射体的长度均为9mm，第一电容的容值为1.2pF，第二电容的容值为0.4pF。
第十天线的结构与第一天线类似。与第一天线的不同之处在于，第十天线中，第一辐射体的长度，第二辐射体的长度以及第三辐射体的长度均为9mm，第一电容的容值为1.5pF，第二电容的容值为0.35pF。
请参考图18，为本申请实施例提供的一种终端天线的S11曲线的示意图。如图18所示，第八天线的谐振频率小于第九天线的谐振频率，第九天线的谐振频率小于第十天线的谐振频率。
也就是说，在第一电容的容值大于第二电容的容值时，随着第一电容的容值和第二电容的容值之差的增大，对应的终端天线的谐振频率会往高频偏。
请参考图19，为本申请实施例提供的一种终端天线的辐射效率的示意图。如图19所示，第八天线的辐射效率小于第九天线的辐射效率，第九天线的辐射效率大于第十天线的辐射效率。
也就是说，在第一电容的容值大于第二电容的容值时，随着第一电容的容值和第二电容的容值之差的增大，对应的终端天线的辐射效率会先提高，后降低。
可以理解，在第一电容的容值和第二电容的容值之间的差值增大至某一数值时，终端天线的辐射效率会提高至最大值。
将上述终端天线的辐射效率最大时，第一电容的容值和第二电容的容值之差称作第二数值。
根据上述图19可以看出，第一电容的容值和第二电容的容值之差从0.55pF增大至0.8pF后，对应的终端天线的辐射效率增大了0.02dB左右。各个辐射体长度的公差从0.8pF增大至1.15pF后，对应的终端天线的辐射效率减小了0.01dB左右。
也就是说，第一电容的容值和第二电容的容值之差小于第二数值时，辐射效率增大的速率大于第一电容的容值和第二电容的容值之差大于第二数值时，辐射效率减小的速率。
因此，若将第一电容的容值和第二电容的容值之差大于0时，对应的终端天线的辐射效率设定为P3。将第一电容的容值和第二电容的容值之差小于或等于0时，对应的终端天线的辐射效率设定为P4。则P3和P4满足以下公式（6）。
另外，从上述图19还可以看出，第一电容和第二电容的变化所引起的终端天线辐射效率的变化，小于各个辐射体长度的变化所引起的终端天线辐射效率的变化。
结合上述图16-图19可以看出，在馈电点至接地点之间，各个电容由大到小分布时，对应的终端天线的辐射效率较高。
该结论也可以通过终端天线工作时的电流分布得到佐证。下面对上述图17中对应的第六天线，第七天线以及第八天线进行电流仿真，以验证上述结论。
请参考图20，为本申请实施例提供的一种终端天线的电流分布示意图。具体地，图20为第六天线的电流分布示意图，如上所述，第二天线中第一辐射体2001，第二辐射体2002，第三辐射体2003的长度均为9mm，第一电容2004的容值为0.3pF，第二电容2005的容值为0.9pF。
如图20所示，第六天线工作时，电流在接地点所在的一侧较为集中。
请参考图21，为本申请实施例提供的又一种终端天线的电流分布示意图。具体地，图21为第七天线的电流分布示意图，如上所述，第七天线中第一辐射体2101，第二辐射体2102，第三辐射体2103的长度均为9mm，第一电容2104和第二电容2105均为0.63pF。
如图21所示，第七天线工作时，电流在接地点所在的一侧较为集中。
请参考图22，为本申请实施例提供的又一种终端天线的电流分布示意图。具体地，图22为第八天线的电流分布示意图，如上所述，第八天线中第一辐射体2201，第二辐射体2202，第三辐射体2203的长度均为9mm，第一电容2204的容值为1pF，第二电容2205的容值为0.45pF。
如图22所示，第八天线工作时，电流在辐射体上的分布较为均匀。
电流在辐射体上的分布越不均匀，功率损耗就越大，对应的终端天线的辐射效率就越低。因此，在馈电点至接地点之间，各个电容的容值依次递减时，对应的终端天线的辐射效率较高。
本申请实施例提供的终端天线，在馈电点和接地点之间，各个辐射体的长度依次构成递减的等差数列，各个电容的容值依次递减。结合上述图8-图22的仿真可以看出，本申请实施例提供的天线具有较高的辐射效率。
在一些实施例中，终端天线中各个辐射体的厚度可以为0.05mm，如此，有利于实现终端天线的小型化。
然而，辐射体的厚度较薄时，各辐射体之间形成的分布式电容的容值可能过小，无法达到终端天线中各个电容所需的容值。
在本申请实施例中，各个相邻的辐射体之间可以通过交指耦合的方式形成分布式电容。请参考图23，为本申请实施例提供的又一种终端天线的示意图。如图23所示，该终端天线包括第一辐射体2301，第二辐射体2302以及第三辐射体2303。第一辐射体2301，第二辐射体2302以及第三辐射体2303依次设置于支架2308上。第一辐射体2301的长度，第二辐射体2302的长度，第三辐射体2303的长度构成递减的等差数列。第一辐射体2301与第二辐射体2302交指耦合，形成第一电容2304。第二辐射体2302和第三辐射体2303交指耦合，形成第二电容2305。第一电容2304大于第二电容2305。第三辐射体2303与接地点2306连接，第一辐射体2301与馈电点2307连接。
如图23所示，交指耦合是指辐射体相对的一端均设置有多个凸起，各个凸起交叉相对，形成分布式电容。
可以看出，相对于图7所示的耦合方式，图23所示的耦合方式能够提高相邻辐射体之间的相对面积，从而提高各相邻辐射体之间所形成的的分布式电容的容值。
容易理解，可以通过调节各相邻辐射体之间交指耦合的数量，调整各相邻辐射体之间所形成的的分布式电容的容值，以满足终端天线对于各个电容的容值需求。
另外，还可以在各个相邻辐射体的交指耦合处设置悬浮铜箔，以进一步增加辐射体之间的耦合量。
请参考图24，为本申请实施例提供的又一种终端天线的示意图。如图24所示，该终端天线中第一辐射体2301的长度为14.7mm，第二辐射体2302的长度为12.65mm，第三辐射体2303的长度为10.6mm。第一铜箔2309的长度可以为4.9mm，宽度可以为2.8mm。第二铜箔2310的长度可以为2.8mm，宽度可以为1.9mm。其中，第一铜箔2309为悬浮于第一辐射体2301和第二辐射体2302之间的耦合处的铜箔，第二铜箔2310为悬浮于第二辐射体2302与第三辐射体2303之间的耦合处的铜箔。第一铜箔2309与第一辐射体2301和第二辐射体2302之间的耦合处的垂直距离与第二铜箔2310与第一辐射体2301和第二辐射体2302之间的耦合处的垂直距离相同。
第一铜箔2309可以分别与第一辐射体2301以及第二辐射体2302形成电容，从而增加第一辐射体2301和第二辐射体2302的耦合量。同理，第二铜箔2310可以分别与第二辐射体2302以及第三辐射体2303形成电容，从而增加第二辐射体2302和第三辐射体2303之间的耦合量。
可以理解，第一铜箔2309与第一辐射体2301和第二辐射体2302之间的耦合处相对的面积较大，第二铜箔2310与第二辐射体2302和第三辐射体2303之间的耦合处相对的面积较小，因此第一电容2304的增加量大于第二电容2305的增加量。
在一些实施例中，上述铜箔可以基于FPC或LDS或MDA制成。本申请对此不做具体限定。
结合上述图23-图24可以看出，本申请实施例所提供的的终端天线，各个相邻的辐射体之间可以交指耦合，并在交指耦合处设置悬浮铜箔，以增加各个相邻辐射体之间的耦合量，进而提高终端天线的辐射效率。
另外，需要说明的是，对于上述图5所提供的终端天线来说，当与馈电点连接的辐射体的长度大于其它辐射体时，其辐射效率是大于各个辐射体长度相等的终端天线的。换句话说，对于各个辐射体长度相等的终端天线，增大与馈电点连接的辐射体的长度后，对应的终端天线的辐射效率也会增大。
因此，本申请实施例还提供一种终端天线，该终端天线包括m个辐射体。m个辐射体分别为B1，B2，B3，…，Bm。m为大于或等于3的整数。Bj一端的端面与B（j-1）耦合，形成分布式电容D（j-1）。Bj另一端的端面与B（j+1）耦合，形成分布式电容Dj。j为大于或等于2，且小于或等于m-1的整数。B1远离B2的一端与馈电点连接，Bm远离B（m-1）的一端与接地点连接。B1的长度大于其它辐射体，D1的容值大于其它分布式电容。
如此，电流在终端天线各个辐射体上的分布也较为均匀，可以有效减小电流的损耗，从而提高终端天线的辐射效率。
尽管结合具体特征及其实施例对本申请进行了描述，显而易见的，在不脱离本申请的精神和范围的情况下，可对其进行各种修改和组合。相应地，本说明书和附图仅仅是所附权利要求所界定的本申请的示例性说明，且视为已覆盖本申请范围内的任意和所有修改、变化、组合或等同物。显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包括这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种终端天线，其特征在于，包括：n个辐射体；所述n个辐射体包括第一辐射体，第二辐射体以及第三辐射体；
所述第一辐射体的长度，所述第二辐射体的长度，所述第三辐射体的长度构成递减的等差数列；
所述第一辐射体，所述第二辐射体，所述第三辐射体依次设置，形成两个空隙；
所述第一辐射体和所述第二辐射体通过对应的空隙形成的耦合电容，大于所述第二辐射体与所述第三辐射体通过对应的空隙形成的耦合电容；
所述第一辐射体，所述第二辐射体，所述第三辐射体为所述n个辐射体中任意三个依次分布的辐射体；
所述终端天线的一端与接地点连接，所述终端天线的另一端与馈电点连接；其中，与所述接地点连接的辐射体为所述n个辐射体中最短的辐射体，与所述馈电点连接的辐射体为所述n个辐射体中最长的辐射体；
所述第一辐射体和所述第二辐射体的耦合处，以及所述第二辐射体和所述第三辐射体的耦合处均设置有悬浮铜箔；
所述第一辐射体和所述第二辐射体的耦合处与对应的悬浮铜箔形成耦合电容；
所述第二辐射体和所述第三辐射体的耦合处与对应的悬浮铜箔形成耦合电容。
2.根据权利要求1所述的终端天线，其特征在于，所述终端天线还包括柱状的支架；
所述第一辐射体，第二辐射体以及第三辐射体均为铜箔，且均呈倒L形，依次设置于所述支架的侧面。
3.根据权利要求1所述的终端天线，其特征在于，所述第一辐射体和所述第二辐射体之间交指耦合；所述第二辐射体和所述第三辐射体之间交指耦合。
4.根据权利要求1所述的终端天线，其特征在于，所述n=3；
所述第一辐射体和所述第二辐射体之间的总耦合电容为1pF；所述第二辐射体和所述第三辐射体之间的总耦合电容为0.45pF；
其中，所述第一辐射体和所述第二辐射体之间的总耦合电容包括：所述第一辐射体和所述第二辐射体之间的耦合电容，以及所述第一辐射体和所述第二辐射体的耦合处与对应的悬浮铜箔形成的耦合电容；
所述第二辐射体和所述第三辐射体之间的总耦合电容包括：所述第二辐射体和所述第三辐射体之间的耦合电容，以及所述第二辐射体和所述第三辐射体的耦合处与对应的悬浮铜箔形成的耦合电容。
5.根据权利要求4所述的终端天线，其特征在于，所述第一辐射体的长度为10mm；所述第二辐射体的长度为9mm；所述第三辐射体的长度为8mm。
6.根据权利要求4所述的终端天线，其特征在于，所述第一辐射体的长度为14.7mm；所述第二辐射体的长度为13.1mm；所述第三辐射体的长度为10.6mm。
7.根据权利要求4所述的终端天线，其特征在于，所述第一辐射体和所述第二辐射体的耦合处与对应的悬浮铜箔形成的耦合电容的耦合面积为5.6mm×2.9mm；
所述第二辐射体和所述第三辐射体的耦合处与对应的悬浮铜箔形成的耦合电容的耦合面积为2.9mm×2.9mm。
8.根据权利要求1-3任一项所述的终端天线，其特征在于，所述第一辐射体，所述第二辐射体，所述第三辐射体的厚度均为0.05mm。
9.根据权利要求1-3任一项所述的终端天线，其特征在于，所述终端天线的工作频段为2.4GHz。
10.根据权利要求1-3任一项所述的终端天线，其特征在于，所述终端天线的净空区域宽度为1.5mm。
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