CN115149263B - 天线系统和电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种天线单元和电子设备,该天线系统结构紧凑,且在低净空环境下有较宽频段的高隔离。所述天线系统包括介质板、地板、四个缝隙天线单元、四个交指滤波器和四根同轴线,每个缝隙天线单元均包括沿第一方向间隔排列、从而在二者之间形成缝隙的两个矩形的金属贴片,四个缝隙天线单元呈2×2矩阵状相互间隔地排列,从而形成有沿第一方向延伸的第一间隙和第二间隙以及沿第二方向延伸的第三间隙,其中两个交指滤波器沿第一方向排列在第一间隙中且分别与两组相邻的金属贴片对应,另外两个交指滤波器沿第一方向排列在第一间隙中分别与另两组相邻的金属贴片对应,四个同轴线的外芯均连接至地板,四个同轴线的内芯分别一一对应地连接至四个缝隙天线单元。
Description
技术领域
本申请涉及天线领域,具体涉及一种天线系统和电子设备。
背景技术
在5G时代,随着通信理论和技术的发展,人们对更高数据速率和吞吐量需求快速增长,这对低净空环境下的终端天线设计提出了挑战。
天线作为移动终端用于接收和发送信号的关键部件,在设计过程中为保证其较好的工作性能,应该预留出一块远离金属元件以及电池、马达、摄像头等零部件干扰的区域,即净空区域。随着终端制造商改变工业设计和不断增加新功能,天线的可用空间不断缩小,在低净空环境下,天线的带宽、效率等性能明显变差,天线设计难度提升。随着移动通信制式的不断更新,手机天线设计不仅要满足传统的2G、3G、4G通信频段,还要包括GPS、WLAN、BLUETOOTH、RFID以及NFC等无线通信频段。随着引入了5G的N41、N77、N78、N79频段,5G手机可能需要支持低至600MHz到高达6GHz的频率范围,所以5G终端天线需要尽可能覆盖较宽的工作频段。此外,为了支持高速率和海量设备通信并发,必须要采用更复杂的信道编码和更高阶数的MIMO(多输入多输出)系统,这需要在终端设备中安装更多的天线。天线数目的激增,结合实际应用场景中天线有限的物理空间,由于空间辐射波以及地板表面波会在天线端口产生感应电流,各端口之间会存在电磁耦合现象。端口之间的相互影响会降低数据传输的独立性,降低系统的信道容量。并且,端口间的电磁耦合也会影响天线辐射效率,严重影响天线的工作性能。所以,终端天线应当设计为在低净空环境下有较宽频段的高隔离多天线系统。
发明内容
有鉴于此,本申请提出一种天线单元和电子设备,该天线系统结构紧凑,且在低净空环境下有较宽频段的高隔离。
第一方面,本申请提出一种天线系统,包括:
介质板,具有相对设置的第一表面和第二表面;
地板,设置于所述第一表面;
四个缝隙天线单元,设置于所述第二表面,每个所述缝隙天线单元均包括沿第一方向间隔排列、从而在二者之间形成缝隙的两个金属贴片,所述金属贴片为矩形、并具有沿所述第一方向延伸的长度以及沿垂直于所述第一方向的第二方向延伸的宽度,所述四个缝隙天线单元呈2×2矩阵状相互间隔地排列,从而在其中两个所述缝隙天线单元之间形成沿所述第一方向延伸的第一间隙,在另外两个所述缝隙天线单元之间形成沿所述第一方向延伸的第二间隙,在所述其中两个缝隙天线单元构成的缝隙天线单元对与所述另外两个缝隙天线单元构成的缝隙天线单元对之间形成沿所述第二方向延伸的第三间隙,每个所述缝隙天线单元的所述两个金属贴片包括远离所述第三缝隙的第一金属贴片和靠近所述第三缝隙的第二金属贴片,所述第一金属贴片的第一部位与所述地板连接,所述第二金属贴片的第二部位与所述地板连接;
四个交指滤波器,其中两个所述交指滤波器沿所述第一方向排列在所述第一间隙中、且分别与相邻两个所述第一金属贴片和相邻两个所述第二金属贴片对应,另外两个所述交指滤波器沿所述第一方向排列在所述第一间隙中、且分别与相邻两个所述第一金属贴片和相邻两个所述第二金属贴片对应;以及
四个同轴线,所述四个同轴线的外芯均连接至所述地板,所述四个同轴线的内芯分别一一对应地连接至所述四个缝隙天线单元的所述第二金属贴片的第三部位。
结合第一方面,在一种可选的实现方式中,所述第一金属贴片具有沿所述第一方向相对设置的第一宽度侧边和第二宽度侧边,其中,所述第一宽度侧边比所述第二宽度侧边更加远离所述第三间隙;
所述第一部位位于所述第一宽度侧边上。
结合第一方面,在一种可选的实现方式中,所述第二金属贴片具有沿所述第一方向相对设置的第三宽度侧边和第四宽度侧边,其中,所述第三宽度侧边比所述第四宽度侧边更加远离所述第三间隙;
所述第二部位和所述第三部位均位于所述第四宽度侧边的内侧,而且在所述第一方向上,所述第三部位比所述第二部位更加远离所述第三间隙;
所述第二部位与所述第四宽度侧边在所述第一方向上的距离<所述第二部位与所述第三宽度侧边在所述第一方向上的距离。
结合第一方面,在一种可选的实现方式中,在所述第一方向上,所述第二部位与所述第三宽度侧边的距离为6.4mm,所述第三部位与所述第四宽度侧边的距离为1.1mm。
结合第一方面,在一种可选的实现方式中,所述第一金属贴片和所述第二金属贴片的宽度均为2mm,所述第一金属贴片的长度为8.1mm,所述第二金属贴片的长度为8.6mm,所述缝隙沿所述第一方向的尺寸为0.5mm。
结合第一方面,在一种可选的实现方式中,所述第一间隙和所述第二间隙沿所述第二方向的尺寸均为1.4mm,所述第三间隙沿所述第一方向的尺寸为1.8mm。
结合第一方面,在一种可选的实现方式中,所述天线系统相对于过所述第一间隙的且沿所述第一方向延伸的第一虚拟轴线对称,所述天线系统相对于过所述第三间隙且沿所述第二方向延伸的第二虚拟轴线对称。
结合第一方面,在一种可选的实现方式中,所述地板印制在所述第一表面,所述金属印制在所述第二表面。
第二方面,本申请提出一种电子设备,包括:
边框,以及
由所述边框限定的腔体;
还包括如第一方面所述的天线系统;
所述边框包括沿所述第一方向延伸的第一框边,所述第一框边被配置为所述介质板,所述金属贴片印制在所述第一框边的外表面并暴露于环境,所述同轴线收容于所述腔体中。
结合第二方面,在一种可选的实现方式中,所述电子设备为移动终端。
本申请提供的天线系统结构简单而紧凑,可充分利用电子设备的空间,并且在低净空环境下有较宽频段的高隔离,并达到符合工程应用的总效率,可覆盖5GN79频段,能用于5G终端设备,具有较大的推广及使用价值。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对实施例的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅涉及本申请的一些实施例,而非对本申请的限制。
图1是本申请实施例中天线系统的立体图示意图。
图2是本申请实施例中天线系统的侧视示意图。
图3是对比例中天线系统的立体图示意图。
图4是对比例中天线系统的侧视示意图。
图5是本申请实施例中天线系统的在不同频段的S参数曲线图。
图6是本申请实施例中天线系统的在不同频段的总效率曲线图。
图7是本申请实施例中天线系统的ECC。
图8是本申请实施例中天线系统四个缝隙天线单元的两个谐振模式的矢量电流分布图。
图9是本申请实施例中的天线系统与图3和图4对比例中天线系统的S参数对比图,其中,“去耦前”对应对比例,“去耦后”对应本申请实施例。
图10是本申请实施例中天线系统在两个谐振点的E面和H面的增益方向图。
图11是本申请实施例中的天线系统与图3和图4对比例中天线系统的总效率对比图,其中,“去耦前”对应对比例,“去耦后”对应本申请实施例。
图12是本申请实施例中天线系统与图3和图4对比例中天线系统的电流分布对比图,其中,“去耦前”对应对比例,“去耦后”对应本申请实施例。
图13是本申请实施例中天线系统的原理示意图。
图14是本申请实施例提供的电子设备的局部示意图。
附图标记说明:
F1-第一方向,F2-第二方向,L1-第一虚拟轴线,L2-第二虚拟轴线;
H1-第一间隙,H2-第二间隙,H3-第三间隙;
1-介质板,1a-第一表面,1b-第二表面;
2-地板;
3-缝隙天线单元,301-第一金属贴片,302-第二金属贴片,303-缝隙;
301a-第一宽度侧边,301b-第二宽度侧边,301a-第一部位;
302a-第三宽度侧边,302b-第四宽度侧边,302c-第二部位,302d-第三部位;
4-交指滤波器;
5-同轴线;
6-边框,601-上框边,602-下框边;
7-腔体。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例的附图,对本申请实施例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申请的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于所描述的本申请的实施例,本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例,都属于本申请保护的范围。可以理解,在不冲突的情况下,本文所描述的各个实施例的一些技术手段可相互替换或结合。
在本申请说明书和权利要求书的描述中,若存在术语“第一”、“第二”等,仅用于区分所描述的对象,不具有任何顺序或技术含义。由此,限定有“第一”、“第二”等的对象可以明示或者隐含地包括一个或者多个该对象。
在本申请说明书的描述中,参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此,在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例,而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”,除非是以其他方式另外特别强调。
在本申请实施例的方案中,提供的天线系统具有低耦合、高隔离、高效率特点,可以广泛应用于移动终端边框等低净空环境。为了便于读者更好地理解本申请实施例的方案,下面先对天线的相关术语和概念进行介绍。
(1)隔离度
隔离度是指天线之间相互干扰的程度,指一个天线发射信号,耦合到另一个天线上的信号与该发射天线信号的比值。对于一个两端口的天线,通常用S参数的S21来表示。通常S21小于-15dB,就认为隔离度较好了。
(2)去耦
去耦,又称解耦,是指消除天线系统中各天线单元之间存在的耦合,或者说提高多天线系统中各天线单元之间的隔离度。
(3)效率
天线效率是用来衡量天线将高频电流或导波能量转换为无线电波能量的有效程度。
(4)ECC
对于MIMO天线系统来说,天线性能的实现依赖于信号的多路传输,而为了获得较好的多路传输特性就必须保证天线信号之间的相关性处在较低的水平,天线包络相关系数(Envelope Correlation Coefficient,ECC)是反映天线之间空间相关性的量化指标,通常小于0.5代表天线间有较低的相关性,小于0.3被认为非常好。
下面结合图1、图2、图5至图14描述根据本申请实施例的天线系统,该天线系统包括介质板1、地板2、四个缝隙天线单元3、四个交指滤波器4和四个同轴线5。其中:
介质板1可以是印刷电路板(PCB,Printed Circuit Board),也可以是其他材质,介质板1具有沿其厚度方向相对设置的第一表面1a和第二表面1b。
地板2设置于介质板1的第一表面1a,为金属材质。在一些实施中,地板2可以采用印刷工艺印制在介质板1的第一表面1a。
请参见图2并结合图1所示,四个缝隙天线单元3均设置于介质板1的第二表面1b。为方便描述,在此将图1和图2中左上侧的缝隙天线单元3称为第一缝隙天线单元3,左下侧的缝隙天线单元3称为第二缝隙天线单元3,右上侧的缝隙天线单元3称为第三缝隙天线单元3,右下侧的缝隙天线单元3称为第四缝隙天线单元3。每个缝隙天线单元3均包括两个金属贴片,这两个金属贴片沿第一方向F1间隔排列、从而在二者之间形成有缝隙303。前述金属贴片为矩形、并具有沿第一方向F1延伸的长度以及沿第二方向F2延伸的宽度,其中,第二方向F2与第一方向F1垂直。而且,这四个缝隙天线单元3呈2×2的矩阵状相互间隔地排列,从而在第一缝隙天线单元3与第二缝隙天线单元3之间形成沿第一方向F1延伸的第一间隙H1,在第三缝隙天线单元3与第四缝隙天线单元3之间形成沿第一方向F1延伸的第二间隙H2,在左天线单元对与右天线单元对之间形成沿第二方向F2延伸的第三间隙H3,其中,左天线单元对是第一缝隙天线单元3和第二缝隙天线单元3构成的天线单元对,右天线单元对是第三缝隙天线单元3和第四缝隙天线单元3构成的天线单元对。前述第一间隙H1、第二间隙H2和第三间隙H3构成“十”字型结构。每个缝隙天线单元3中的两个金属贴片分别为第一金属贴片301和第二金属贴片302,其中,第一金属贴片301比第二金属贴片302更加远离第三缝隙303,或者说,第二金属贴片302比第一金属贴片301更加靠近第三缝隙303。第一金属贴片301的第一部位301a通过金属过孔与另一侧的地板2连接,第二金属贴片302的第二部位302c也通过金属过孔与另一侧的地板2连接。
请再参见图2并结合图1所示,各个缝隙天线单元3的第一金属贴片301均具有沿第一方向F1相对设置的第一宽度侧边301a和第二宽度侧边301b,其中,第一宽度侧边301a比第二宽度侧边301b更加远离所述第三间隙H3;各个缝隙天线单元3的第二金属贴片302均具有沿第二方向F2相对设置的第三宽度侧边302a和第四宽度侧边302b,其中,第三宽度侧边302a比第四宽度侧边302b更加远离所述第三间隙H3。
请再参见图2并结合图1所示,四个交指滤波器4也设置在介质板1的第二表面1b。为方便描述,在此将图1和图2中的四个交指滤波器4自左而右依次称为第一交指滤波器4、第二交指滤波器4、第三交指滤波器4和第四交指滤波器4。其中,第一交指滤波器4和第二交指滤波器4沿第一方向F1排列在第一间隙H1中,而且第一交指滤波器4与相邻两个第一金属贴片301对应,第二交指滤波器4与相邻两个第二金属贴片302对应。第三交指滤波器4和第四交指滤波器4沿第一方向F1排列在第二间隙H2中,而且第三交指滤波器4与相邻两个第二金属贴片302对应,第四交指滤波器4与相邻两个第一金属贴片301对应。换言之,第一交指滤波器4设置在第一缝隙303线圈单元的第一金属贴片301与第二缝隙303线圈单元的第一金属贴片301之间的第一间隙H1中,第二交指滤波器4设置在第一缝隙303线圈单元的第二金属贴片302与第二缝隙303线圈单元的第二金属贴片302之间的第一间隙H1中,第三交指滤波器4设置在第三缝隙303线圈单元的第二金属贴片302与第四缝隙303线圈单元的第二金属贴片302之间的第二间隙H2中,第四交指滤波器4设置在第三缝隙303线圈单元的第一金属贴片301与第四缝隙303线圈单元的第一金属贴片301之间的第二间隙H2中。
请参见图1并结合图2所示,四个同轴线5分别对应上述四个缝隙天线单元3,以分别为这四个缝隙天线单元3馈电。具体而言,图1中左上侧的同轴线5,其外芯连接至地板2,内芯连接至第一缝隙天线单元3的第二金属贴片302的第三部位302d,以用于对第一缝隙天线单元3馈电;左下侧的同轴线5,其外芯也连接至地板2,而内芯连接至第二缝隙天线单元3的第二金属贴片302的第三部位302d,以用于对第二缝隙天线单元3馈电;右上侧的同轴线5,其外芯仍然连接至地板2,而内芯连接至第三缝隙天线单元3的第二金属贴片302的第三部位302d,以用于对第三缝隙天线单元3馈电;右下侧的同轴线5,其外芯同样连接至地板2,而内芯连接至第四缝隙天线单元3的第二金属贴片302的第三部位302d,以用于对第四缝隙天线单元3馈电。
在本实施例中,四个同轴线5分别连接到各个缝隙天线单元3的第二金属贴片302而非第一金属贴片301,使得这四个同轴线5的分布更为集中,从而提升了该天线系统的结构紧凑程度,缩减了该天线系统的占用空间,这有助于将其安装在小型化的电子设备特别是移动终端中。并且,四个同轴线5集中分布后,还有助于将连接在这四个同轴线5另一端的射频信号源在电子设备内更集成地设计。
可以理解,图1中将四个同轴线5集中紧凑地排布后,还会导致四个缝隙天线单元3的馈电点(对应上述第三部位302d)相距较近,如图2所示,这在一定程度上增加了相邻天线单元之间的耦合程度和去耦难度。幸运的是,发明人发现通过下述手段可以显著地提升图1和图2中任意两个天线单元之间的隔离度,获得良好的去耦效果:
首先,在第一缝隙天线单元3与第二缝隙天线单元3之间的第一间隙H1中设置上述第一交指滤波器4和第二交指滤波器4,由此可以减小第一缝隙天线单元3与第二缝隙天线单元3件的耦合,提升二者间的隔离度;在第三缝隙天线单元3与第四缝隙天线单元3之间的第二间隙H2中设置上述第三交指滤波器4和第四交指滤波器4,由此可以减小第三缝隙天线单元3与第四缝隙天线单元3件的耦合,提升二者间的隔离度。交指滤波器4在天线单元的工作频段处于阻带,利用交指滤波器4的阻带滤波特性减小了耦合电流,提高了两天线单元间的隔离度,实现去耦合的效果。
再者,发明人发现将各天线单元的第二金属贴片302的接地部位也即上述第二部位302c设置在该第二金属贴片302第四宽度侧边302b的内侧,并将各天线单元的第二金属贴片302的馈电部位或称馈电点即上述的第三部位302d也设置在该第二金属贴片302第四宽度侧边302b的内侧,而且第三部位302d比第二部位302c在第一方向F1上更加远离第三间隙H3和第四宽度侧边302b,同时将第二部位302c与第四宽度侧边302b在第一方向F1上的距离设计为<第二部位302c与第三宽度侧边302a在第一方向F1上的距离(即第二金属贴片302的第四宽度侧边302b比第三宽度侧边302a更加靠近第二部位302c和第三部位302d,或者说第二部位302c和第三部位302d设于第四侧边附近),可以减小第一缝隙天线单元3与第三缝隙天线单元3之间的耦合以及第二缝隙天线单元3与第四缝隙天线单元3之间的耦合。
上已述及,为了提升该天线系统的紧凑程度、缩减天线系统整体占用空间,四个缝隙天线单元3的馈电点(即上述第三部位302d)应当尽量靠拢,这使得各个馈电点非常靠近第二金属贴片302的第四宽度侧边302b。而在本实施例中,各线圈单元第二金属贴片302的接地部位(即上述第二部位302c)恰好设置在馈电点远离第四宽度侧边302b的那一侧,具有充足的配置空间。
请再参见图2并结合图1,在本实施例中,第一金属贴片301的上述第一部位301a(即第一金属贴片301的接地部位)位于其第一宽度侧边301a上,由此可以获得理想的谐振频率,并有助于减小第一金属贴片301的尺寸。
在本实施例中,第二部位302c与第四宽度侧边302b沿第一方向F1的距离具体为2.2mm,第三部位302d与第四宽度侧边302b沿第一方向F1的距离具体为1.1mm。第一金属贴片301的宽度均为2mm,第二金属贴片302的宽度也为2mm,第一金属贴片301的长度为8.1mm,第二金属贴片302的长度为8.6mm,缝隙303沿第一方向F1的尺寸(宽度尺寸)为0.5mm。第一间隙H1沿第二方向F2的尺寸(宽度尺寸)均为1.4mm,第二间隙H2沿第二方向F2的尺寸也为1.4mm,第三间隙H3沿第一方向F1的尺寸(宽度尺寸)为1.8mm。该天线系统除去同轴线5以外的部分,剖面厚度仅有1.2mm,整体尺寸仅为36.2mm×5.4mm×1.2mm。显然,本领域技术人员也可以根据需要适当调整天线系统的具体尺寸。
进一步地,在本实施例中,天线系统不仅相对于过第一间隙H1的且沿第一方向F1延伸的第一虚拟轴线L1对称,还相对于过第三间隙H3且沿第二方向F2延伸的第二虚拟轴线L2对称。
请参见图5,图5为本实施例中天线系统的S参数,四个缝隙天线单元3完全相同。从该图可以看出,各回波损耗小于-6dB的频带为4.4-5GHz,完全覆盖5GN79频段,四个天线单元之间隔离度均大于15dB。
再参见图6,图6展示了本实施例中天线系统的总效率。从该图可以看出,该天线系统总效率在20%-45%之间,符合工程实际需求。
再参见图7,该图7展示了本实施例中天线系统的包络相关系数(EnvelopeCorrelation Coefficient,ECC)。从该图可以看出,该天线系统的ECC在低频和中频有较好的性能。
请再参见图8,图8展示了本实施例中天线系统的四个缝隙天线单元3在两个谐振模式下的矢量电流分布,其中,右上侧的第三缝隙天线单元3被激励。从该图可以看到,低频谐振点为磁振子模式的电流分布,主要通过断开的缝隙303辐射,而高频谐振点是loop模式,通过引入磁振子模式和loop模式实现较宽的工作频带。
作为对比,图3和图4将第二金属贴片302的接地部位即上述第二部位302c设置在第四宽度侧边302b,并且没有配置交指滤波器4。图3和图4对比例中的四天线系统与本实施例的四天线系统,工作带宽均为4.4-5GHz。图9本实施例的天线系统与图3和图4中对比例的天线系统在S参数方面的对比图。从图9可以看出,对比例中的天线系统,其第一缝隙天线单元3与第二缝隙天线单元3之间的耦合在-5dB左右,且第一缝隙天线单元3与第三缝隙天线单元3之间存在一定耦合,第一缝隙天线单元3与第四缝隙天线单元3、第二缝隙天线单元3与第三缝隙天线单元3之间隔离度最小为13dB。而对于本实施例的天线系统,第一缝隙天线单元3与第二缝隙天线单元3之间的隔离度提高至15dB,第一缝隙天线单元3与第三缝隙303天线之间的隔离度由13dB提升至15dB,第一缝隙天线单元3与第四缝隙303天线之间的隔离度由13dB提升至20dB,最终,所有端口之间隔离度都提升至15dB以上,实现较好的去耦合效果。发明人认为这是因为,图3和图4中第二金属贴片302的接地点设置在第四宽度侧边302b时,第二金属贴片302的第四宽度侧边302b与地板2之间处于短路状态,有电流从第四宽度侧边302b流向(第三间隙H3处的)地板2,给在第一方向F1上与之相邻的那个缝隙天线单元3的接地处带来耦合电流;而本实施例将第二金属贴片302的接地点转移到馈电点与缝隙303之间,第二金属贴片302的第四宽度侧边302b与地板2由短路变为开路,不再有电流流向在第一方向F1上相邻的两个缝隙天线单元3之间的地板2(即第三间隙H3处的地板2),所以第一缝隙天线单元3与第三缝隙天线单元3、第二缝隙天线单元3与第四缝隙天线单元3之间的耦合降低。
请再参见图12,图12为本实施例中四天线系统与图3和图4对比例中四天线系统的电流分布对比,二者均激励右上侧的第三缝隙天线单元3,可以明显看到,本实施例中其余三个缝隙天线单元3的电流弱于对比例中其余三个天线单元的电流。
请在参见图11,图11为本实施例四天线系统与对比例中四天线系统的总效率对比,从该图可以看出,相比于图3和图4的对比例,本实施例的总效率明显提高。
图10是图本实施例天线系统在两个谐振点的E面和H面的增益方向图。
此外,请参见图14,本实施例还提供了一种移动终端,该移动终端可以是手机、平板电路或智能穿戴设备等。该移动终端包括边框6以及由该边框6限定的腔体7,腔体7用于提供各种元器件例如存储器、处理器、射频器件的安装空间。该移动终端配置有两个上述结构的天线系统。
具体而言,该移动终端的边框6具有相对设置的上框边601和下框边602,其中上侧的一个天线系统的主体部分设置在上框边601,另一个下侧的天线系统的主体部分设置在下框边602,而且上框边601和下框边602分别作为这两个天线系统的介质板1,两个天线系统的金属贴片印制在对应框边(上框边601或下框边602)的外表面并暴露于环境中,上框边601的长度方向与上侧天线系统的第一方向F1对应(即,上侧天线系统中矩形金属贴片的长度与上框边601的长度同向延伸),下框边602的长度方向与下侧天线系统的第一方向F1对应。两个天线系统的同轴线5均收容于前述腔体7中。
在另一些实施例中,移动终端上也可以仅配置一个或者配置更多数量的上述天线系统。
Claims (10)
1.一种天线系统,其特征在于,包括:
介质板,具有相对设置的第一表面和第二表面;
地板,设置于所述第一表面;
四个缝隙天线单元,设置于所述第二表面,每个所述缝隙天线单元均包括沿第一方向间隔排列、从而在二者之间形成缝隙的两个金属贴片,所述金属贴片为矩形、并具有沿所述第一方向延伸的长度以及沿垂直于所述第一方向的第二方向延伸的宽度,所述四个缝隙天线单元呈2×2矩阵状相互间隔地排列,从而在其中两个所述缝隙天线单元之间形成沿所述第一方向延伸的第一间隙,在另外两个所述缝隙天线单元之间形成沿所述第一方向延伸的第二间隙,在所述其中两个缝隙天线单元构成的缝隙天线单元对与所述另外两个缝隙天线单元构成的缝隙天线单元对之间形成沿所述第二方向延伸的第三间隙,每个所述缝隙天线单元的所述两个金属贴片包括远离所述第三缝隙的第一金属贴片和靠近所述第三缝隙的第二金属贴片,所述第一金属贴片的第一部位与所述地板连接,所述第二金属贴片的第二部位与所述地板连接;
四个交指滤波器,其中两个所述交指滤波器沿所述第一方向排列在所述第一间隙中、且分别与相邻两个所述第一金属贴片和相邻两个所述第二金属贴片对应,另外两个所述交指滤波器沿所述第一方向排列在所述第一间隙中、且分别与相邻两个所述第一金属贴片和相邻两个所述第二金属贴片对应;以及
四个同轴线,所述四个同轴线的外芯均连接至所述地板,所述四个同轴线的内芯分别一一对应地连接至所述四个缝隙天线单元的所述第二金属贴片的第三部位。
2.根据权利要求1所述的天线系统,其特征在于,所述第一金属贴片具有沿所述第一方向相对设置的第一宽度侧边和第二宽度侧边,其中,所述第一宽度侧边比所述第二宽度侧边更加远离所述第三间隙;
所述第一部位位于所述第一宽度侧边上。
3.根据权利要求1所述的天线系统,其特征在于,所述第二金属贴片具有沿所述第一方向相对设置的第三宽度侧边和第四宽度侧边,其中,所述第三宽度侧边比所述第四宽度侧边更加远离所述第三间隙;
所述第二部位和所述第三部位均位于所述第四宽度侧边的内侧,而且在所述第一方向上,所述第三部位比所述第二部位更加远离所述第三间隙;
所述第二部位与所述第四宽度侧边在所述第一方向上的距离小于所述第二部位与所述第三宽度侧边在所述第一方向上的距离。
4.根据权利要求3所述的天线系统,其特征在于,在所述第一方向上,所述第二部位与所述第三宽度侧边的距离为6.4mm,所述第三部位与所述第四宽度侧边的距离为1.1mm。
5.根据权利要求1所述的天线系统,其特征在于,所述第一金属贴片和所述第二金属贴片的宽度均为2mm,所述第一金属贴片的长度为8.1mm,所述第二金属贴片的长度为8.6mm,所述缝隙沿所述第一方向的尺寸为0.5mm。
6.根据权利要求5所述的天线系统,其特征在于,所述第一间隙和所述第二间隙沿所述第二方向的尺寸均为1.4mm,所述第三间隙沿所述第一方向的尺寸为1.8mm。
7.根据权利要求1所述的天线系统,其特征在于,所述天线系统相对于过所述第一间隙的且沿所述第一方向延伸的第一虚拟轴线对称,所述天线系统相对于过所述第三间隙且沿所述第二方向延伸的第二虚拟轴线对称。
8.根据权利要求1所述的天线系统,其特征在于,所述地板印制在所述第一表面,所述金属贴片印制在所述第二表面。
9.一种电子设备,包括:
边框,以及
由所述边框限定的腔体;
其特征在于,还包括如权利要求1至8任一项所述的天线系统;
所述边框包括沿所述第一方向延伸的第一框边,所述第一框边被配置为所述介质板,所述金属贴片印制在所述第一框边的外表面并暴露于环境,所述同轴线收容于所述腔体中。
10.根据权利要求9所述的电子设备,其特征在于,所述电子设备为移动终端。
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