CN115241642B - 一种多频宽带自解耦终端天线及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种多频宽带自解耦终端天线及电子设备,能够在不增大空间占用的前提下,在多频宽带范围内改善终端天线之间的隔离度,提高对应终端设备的通信性能。多频宽带自解耦终端天线包括:辐射体,馈电端口以及接地端口。辐射体的一端与外界天线相对设置,且设置有馈电端口。辐射体的另一端为开放端。接地端口位于馈电端口与开放端之间。馈电端口至开放端的长度满足:第一解耦频率的电磁波由馈电端口传输至开放端,再被开放端反射至馈电端口时,相位改变π的奇数倍。馈电端口至接地端口的长度满足:第二解耦频率的电磁波由馈电端口传输至接地点,再被接地点反射至馈电端口时,在传输路径上的相位变化量与接地点的反射相位差之和为π的奇数倍。
Description
技术领域
本申请实施例涉及天线领域,尤其涉及一种多频宽带自解耦终端天线及电子设备。
背景技术
随着通信技术的发展,终端设备中的天线数量也越来越多。由于终端设备中设置天线的空间有限,因此天线数量的增多会使各天线之间的变小,导致各天线之间的隔离度变差。
可以通过在天线间设置解耦结构或解耦器件来改善各天线之间的隔离度。然而,终端设备中各器件的布局非常紧凑,通常难以留出足够的空间设置解耦结构或解耦器件。此外,现有的解耦方案一般解耦带宽较窄,而终端设备中的终端天线需要覆盖多个频段,需要进行宽带解耦。
因此,如何在不增大占用空间的前提下,在多频宽带范围内改善天线之间的隔离度,成为亟待解决的问题。
发明内容
本申请提供了一种多频宽带自解耦终端天线及电子设备,能够在不增大空间占用的前提下,在多频宽带范围内改善终端天线之间的隔离度,有利于提高对应终端设备的通信性能。
为了达到上述目的,本申请实施例采用如下技术方案:
第一方面,提供一种多频宽带自解耦终端天线,多频宽带自解耦终端天线的解耦频率包括第一解耦频率和第二解耦频率,第一解耦频率和第二解耦频率不相等。多频宽带自解耦终端天线包括:辐射体,馈电端口以及接地端口。辐射体的一端与外界天线相对设置,且设置有馈电端口。辐射体的另一端为开放端。接地端口设置于辐射体上,且位于馈电端口与开放端之间。馈电端口与馈电点连接,接地端口与接地点连接。馈电端口至开放端的长度满足:第一解耦频率的电磁波由馈电端口传输至开放端,再被开放端反射至馈电端口时,相位改变π的奇数倍。馈电端口至接地端口的长度满足:第二解耦频率的电磁波由馈电端口传输至接地点,再被接地点反射至馈电端口时,在传输路径上的相位变化量与接地点的反射相位差之和为π的奇数倍。
基于该方案,外界天线中第一解耦频率的电磁波耦合至本申请实施例提供的多频宽带自解耦终端天线中时,会分为两条传输路径,分别称作第一耦合路径和第二耦合路径。第一耦合路径为电磁波通过馈电端口传输至馈电点。第二耦合路径为电磁波先由馈电端口传输至开放端,再被开放端反射至馈电端口。当第一耦合路径中的电磁波传输至馈电端口时的相位,与第二耦合路径中的电磁波传输至馈电端口时的相位相差π的奇数倍时,两条路径上电磁波的能量会相互抵消,从而减小外界天线对自身的干扰,改善自身与外界天线的隔离度。外界天线中第二解耦频率的电磁波耦合至本申请实施例提供的多频宽带自解耦终端天线中时,也会分为两条传输路径,称作第三耦合路径和第四耦合路径。第三耦合路径为电磁波通过馈电端口传输至馈电点,第四耦合路径为电磁波先由馈电端口通过接地端口传输至接地点,再被接地点反射至馈电端口。当第三耦合路径中的电磁波传输至馈电端口时的相位,与第四耦合路径中的电磁波传输至馈电端口时的相位相差π的奇数倍时,两条路径上电磁波的能量会相互抵消,从而减小外界天线对自身的干扰,改善自身与外界天线的隔离度。
在一种可能的设计中,辐射体设置于介质基底上。馈电端口至开放端的长度L满足:
其中,i为大于或等于1的整数,n为第一解耦频率的电磁波在介质基底中的波长。基于该方案,可以较为精确地确定辐射体的总长度,以使第一解耦频率的电磁波由馈电端口传输至开放端,再被开放端反射至馈电端口时,相位改变π的奇数倍。
在一种可能的设计中,辐射体设置于介质基底上。馈电端口至接地端口的长度K满足:
其中,j为大于或等于1的整数,φ为接地点的反射相位差,m为第二解耦频率的电磁波在介质基底中的波长。基于该方案,可以较为精确地确定辐射体的馈电端口至接地端口的长度,以使第二解耦频率的电磁波由馈电端口传输至接地点,再被接地点反射至馈电端口时,相位改变π的奇数倍。
在一种可能的设计中,辐射体设置于介质基底上。馈电端口至开放端的长度为第一波长的四分之三。第一波长为第一解耦频率的电磁波在介质基底中的波长。馈电端口至接地端口的长度为第二波长的二分之一。第二波长为第二解耦频率的电磁波在介质基底中的波长。基于该方案,可以使多频宽带自解耦终端天线的尺寸较小的同时,改善自身与外界天线之间的隔离度。
在一种可能的设计中,接地端口与接地点直接连接时,接地点的反射相位差为π。接地端口与接地点通过电容连接时,接地点的反射相位差小于π。接地端口与接地点通过电感连接时,接地点的反射相位差大于π。基于该方案,可以在不影响所确定的接地端口至馈电端口的长度精确性的前提下,通过接地端口与接地点之间是否串联器件以及串联的器件类型便捷地对天线匹配和解耦频率进行调谐。
在一种可能的设计中,辐射体呈弯折状。辐射体弯折处的两端平行。多频宽带自解耦终端天线工作时,辐射体弯折处两端的电流平行且同向。基于该方案,可以增加多频宽带自解耦终端天线的工作带宽。
在一种可能的设计中,馈电点和接地点均设置于印制电路板上。馈电端口与馈电点通过铜箔或金属弹片连接。接地端口与接地点通过铜箔或金属弹片连接。基于该方案,可以使多频宽带自解耦终端天线的馈电或接地较为稳定。
第二方面,提供一种多频宽带自解耦终端天线,包括第一天线和第二天线。第一天线为如第一方面任一项的多频宽带自解耦终端天线。第一天线的解耦频率包括第三解耦频率和第四解耦频率。第二天线为如第一方面任一项的多频宽带自解耦终端天线,第二天线的解耦频率包括第五解耦频率和第六解耦频率。第三解耦频率,第四解耦频率,第五解耦频率以及第六解耦频率均不相等。第一天线的辐射体的一端与第二天线的辐射体的一端相对设置。基于该方案,可以增加多频宽带自解耦终端天线的解耦带宽,提高多频宽带自解耦终端天线的隔离度。
在一种可能的设计中,第一天线的辐射体中馈电端口所在的一端与第二天线的辐射体中馈电端口所在的一端相对设置。或第一天线的辐射体中的开放端与第二天线的辐射体中馈电端口所在的一端相对设置。或第一天线的辐射体中的开放端与第二天线的辐射体中馈电端口所在的一端相对设置,且第一天线的辐射体中馈电端口所在的一端与第二天线的辐射体中的开放端相对设置。基于该方案,有利于减小多频宽带自解耦终端天线的尺寸。
应当理解的是,上述第二方面提供的技术方案,其技术特征均可对应到第一方面及其可能的设计中提供的多频宽带自解耦终端天线,因此能够达到的有益效果类似,此处不再赘述。
第三方面,提供一种电子设备,电子设备包括如第一方面任一项的多频宽带自解耦终端天线和/或第二方面任一项的多频宽带自解耦终端天线。
应当理解的是,上述第三方面提供的技术方案,其技术特征均可对应到第一方面及其可能的设计中提供的多频宽带自解耦终端天线,因此能够达到的有益效果类似,此处不再赘述。
附图说明
图1为一种终端天线的示意图;
图2为一种终端天线的S11参数和隔离度示意图;
图3为本申请实施例提供的一种终端设备的结构示意图;
图4为本申请实施例提供的一种多频宽带自解耦终端天线的示意图;
图5为本申请实施例提供的一种电磁波耦合路径的示意图;
图6为本申请实施例提供的又一种电磁波耦合路径的示意图;
图7为本申请实施例提供的一种多频宽带自解耦终端天线的S11参数及隔离度的示意图;
图8为本申请实施例提供的一种多频宽带自解耦终端天线工作时的工作电流示意图;
图9为本申请实施例提供的又一种多频宽带自解耦终端天线的示意图;
图10为本申请实施例提供的又一种多频宽带自解耦终端天线的工作电流示意图;
图11为本申请实施例提供的又一种多频宽带自解耦终端天线的S11参数及隔离度的示意图;
图12为本申请实施例提供的一种多频宽带自解耦终端天线的示意图;
图13为本申请实施例提供的又一种多频宽带自解耦终端天线的示意图;
图14为本申请实施例提供的又一种多频宽带自解耦终端天线的示意图;
图15为本申请实施例提供的一种多频宽带自解耦终端天线的S11参数及隔离度的示意图;
图16为本申请实施例提供的一种终端设备的示意图;
图17为本申请实施例提供的一种多频宽带自解耦终端天线与印制电路板的连接关系示意图。
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,以下首先对本申请的应用背景予以介绍。
终端设备的通信性能不仅与该终端设备中的天线数量有关,还会受到该终端设备中天线布局的影响。若终端设备中的天线分布过于密集,会导致天线之间的隔离度较差,也即天线发射或接收信号时受到其它天线的干扰较严重,从而导致终端设备的通信性能降低。
示例性地,请参考图1,为一种终端天线的示意图。如图1所示,该终端天线称作天线a。天线a为长条形。
在本申请实施例中,可以将天线与馈电点连接的端口称作馈电端口,将天线与接地点连接的端口称作接地端口。另外,天线的一端既未设置馈电端口,又未设置接地端口时,可以将该端称作开放端。
图1中,天线a的一端设置有馈电端口,另一端设置有接地端口。天线a的接地端口所在的一端与外界天线相对。其中,外界天线可以称作天线b。
示例性地,天线b的一端设置馈电端口,另一端为开放端,称作开放端1。如上所述,开放端1与天线a的接地端口所在的一端相对。
终端设备中的天线a如图1所示设置时,与外界天线,即天线b之间的隔离度较差。该结论可以通过仿真实验得到佐证,下面具体说明。
请参阅图2,为一种终端天线的S11参数和隔离度示意图。如图2所示,曲线1为天线a的S11参数曲线,曲线2为天线a和天线b的隔离度曲线。天线a和天线b的谐振频率均在3.6GHz左右。在天线a和天线b的工作频段附近,天线a和天线b的隔离度为-7dB左右。因此,天线a和天线b之间的隔离度较差。
为了解决上述问题,本申请实施例提供了一种多频宽带自解耦终端天线及电子设备,能够在不增大空间占用的前提下,在多频带宽范围内改善终端天线之间的隔离度,提高对应终端设备的通信性能。
需要说明的是,本申请实施例中的多频宽带自解耦终端天线可以为FPC(FlexiblePrinted Circuit,柔性电路板)天线,PCB(Printed Circuit Board,印制电路板)天线,MDA(Metalframe Diecasting for Anodicoxidation,阳极氧化的压铸成型工艺)等。
本申请实施例提供的多频宽带自解耦终端天线可以应用于终端设备。在本申请实施例中,终端设备可以是指手机,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 或者其它操作系统的便携式终端。
作为一种示例,请参考图3,为本申请实施例提供的一种终端设备300的结构示意图。
如图3所示,该终端设备300可以包括处理器301,通信模块302以及显示屏303等。
其中,处理器301可以包括一个或多个处理单元,例如:处理器301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301中。
控制器可以是终端设备300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301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301中的存储器为高速缓冲存储器。该存储器可以保存处理器301刚用过或循环使用的指令或数据。如果处理器301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301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301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301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311等。
终端设备300通过GPU,显示屏303,以及应用处理器301等实现显示功能。GPU为图像处理的微处理器,连接显示屏303和应用处理器301。GPU用于执行数学和几何计算,用于图形渲染。处理器301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303用于显示图像,视频流等。
通信模块302可以包括天线x和天线y。
终端设备300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x复用为无线局域网的分集天线。
移动通信模块302A可以提供应用在终端设备300上的包括2G/3G/4G/5G等无线通信的解决方案。移动通信模块302A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302A可以由天线x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302A还可以对经调制解调处理器调制后的信号放大,经天线转为电磁波辐射出去。在一些实施例中,移动通信模块302A的至少部分功能模块可以被设置于处理器301中。在一些实施例中,移动通信模块302A的至少部分功能模块可以与处理器301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306A,受话器306B等)输出声音信号,或通过显示屏303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301,与移动通信模块302A或其他功能模块设置在同一个器件中。
无线通信模块302B可以提供应用在终端设备300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302B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302B经由天线接收电磁波,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301。无线通信模块302B还可以从处理器301接收待发送的信号,对其进行调频,放大,经天线转为电磁波辐射出去。
在一些实施例中,无线通信技术可以包括全球移动通讯系统(global system formobile communications,GSM),通用分组无线服务(general packet radio service,GPRS),码分多址接入(code division multiple access,CDMA),宽带码分多址(widebandcode division multiple access,WCDMA),时分码分多址(time-division code divisionmultiple 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(beidou navigation satellite system,BDS),准天顶卫星系统(quasi-zenithsatellite system,QZSS)和/或星基增强系统(satellite based augmentation systems,SBAS)。
如图3所示,在一些实现方式中,该终端设备300还可以包括外部存储器接口310,内部存储器304,通用串行总线(universal serial bus,USB)接口,充电管理模块312,电源管理模块313,电池314,音频模块306,扬声器306A,受话器306B,麦克风306C,耳机接口306D,传感器模块305,按键309,马达,指示器308,摄像头307,以及用户标识模块(subscriber identification module,SIM)卡接口等。
充电管理模块312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312可以通过USB接口311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312可以通过终端设备300的无线充电线圈接收无线充电输入。充电管理模块312为电池314充电的同时,还可以通过电源管理模块313为终端设备300供电。
电源管理模块313用于连接电池314,充电管理模块312与处理器301。电源管理模块313接收电池314和/或充电管理模块312的输入,为处理器301,内部存储器304,外部存储器,显示屏303,摄像头307,和无线通信模块302B等供电。电源管理模块313还可以用于监测电池314容量,电池314循环次数,电池314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313也可以设置于处理器301中。在另一些实施例中,电源管理模块313和充电管理模块312也可以设置于同一个器件中。
外部存储器接口310可以用于连接外部存储卡,例如Micro SD卡,实现扩展终端设备300的存储能力。外部存储卡通过外部存储器接口310与处理器301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304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301通过运行存储在内部存储器304的指令,从而执行终端设备300的各种功能应用以及数据处理。
内部存储器304还可以存储本申请实施例提供的数据传输方法对应的一个或多个计算机程序。
终端设备300可以通过音频模块306,扬声器306A,受话器306B,麦克风306C,耳机接口306D,以及应用处理器301等实现音频功能。例如音乐播放,录音等。
按键309包括开机键,音量键等。按键309可以是机械按键309。也可以是触摸式按键309。终端设备300可以接收按键309输入,产生与终端设备300的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。
指示器308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。SIM卡可以通过插入SIM卡接口,或从SIM卡接口拔出,实现和终端设备300的接触和分离。终端设备300可以支持1个或N个SIM卡接口,N为大于1的正整数。SIM卡接口可以支持Nano SIM卡,Micro SIM卡,SIM卡等。同一个SIM卡接口可以同时插入多张卡。所述多张卡的类型可以相同,也可以不同。SIM卡接口也可以兼容不同类型的SIM卡。SIM卡接口也可以兼容外部存储卡。终端设备300通过SIM卡和网络交互,实现通话以及数据通信等功能。在一些实施例中,终端设备300采用eSIM,即:嵌入式SIM卡。eSIM卡可以嵌在终端设备300中,不能和终端设备300分离。
终端设备300中的传感器模块305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300的具体限定。在另一些实施例中,终端设备300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。
以上对本申请实施例提供的多频宽带自解耦终端天线所应用的终端设备进行了说明。下面对本申请实施例提供的多频宽带自解耦终端天线进行具体介绍。
本申请实施例提供的多频宽带自解耦终端天线具有至少两个解耦频率,分别称作第一解耦频率和第二解耦频率。其中,第一解耦频率可以为3.3GHz,第二解耦频率可以为3.8GHz。应当理解,这里只是示例性说明,第一解耦频率和第二解耦频率也可以为其它数值,在此不做具体限定。
另外,本申请实施例对上述两个解耦频率的先后顺序不做限定。
在本申请实施例中,多频宽带自解耦终端天线的解耦频率是指,多频宽带自解耦终端天线工作在解耦频率所在的频段时,与外界天线之间具有较好的隔离度。其中,较好的隔离度具体可以为,与外界天线之间的隔离度的绝对值大于12dB。
请参考图4,为本申请实施例提供的一种多频宽带自解耦终端天线的示意图。如图4所示,该多频宽带自解耦终端天线401包括辐射体405,馈电端口402以及接地端口403。辐射体405的一端设置上述馈电端口402,另一端为开放端。接地端口403设置于上述馈电端口402与上述开放端之间。设置有馈电端口402的一端与外界天线404相对。接地端口403与接地点连接,馈电端口402与馈电点连接。馈电端口402至开放端的长度满足,第一解耦频率的电磁波由馈电端口402传输至开放端,再被开放端反射至馈电端口402时,相位改变π的奇数倍。馈电端口402至接地端口403的长度满足,第二解耦频率的电磁波由馈电端口402传输至接地点,再被接地点反射至馈电端口402时,在传输路径上的相位变化量与接地点的反射相位差之和为π的奇数倍。
在一些实施例中,馈电端口402与馈电点之间还可设置匹配网络(图4中未示出),用于对多频宽带自解耦终端天线的阻抗进行匹配,匹配网络可以是电容、电感或者多个电容与电感的组合。
在另一些实施例中,接地端口403与接地点之间也可以设置调谐元件406,用于对天线匹配和解耦频率进行调谐。其中,调谐元件406可以为电容或者电感。
外界天线404中第一解耦频率的电磁波耦合至本申请实施例提供的多频宽带自解耦终端天线401中时,会分为两条耦合路径,分别称作第一耦合路径和第二耦合路径。请参考图5,为本申请实施例提供的一种电磁波耦合路径的示意图。如图5所示,第一耦合路径为电磁波通过馈电端口402传输至馈电点。第二耦合路径为,电磁波先由馈电端口402传输至开放端,再被开放端反射至馈电端口402。
可以理解,当第一耦合路径中的电磁波传输至馈电端口时的相位,与第二耦合路径中的电磁波传输至馈电端口时的相位相差π的奇数倍时,两条路径上电磁波的能量会相互抵消。
第一解耦频率的电磁波为外界天线耦合至本申请实施例提供的多频宽带自解耦终端天线中的电磁波,该电磁波的能量相互抵消,即多频宽带自解耦终端天线消除了外界天线对自身的干扰,改善了外界天线与自身之间的隔离度。
本申请实施例提供的多频宽带自解耦终端天线,馈电端口至开放端的长度满足一定的条件时,可以使得第一解耦频率的电磁波由馈电端口传输至开放端,再被反射至馈电端口时,相位改变π的奇数倍。
示例性地,上述馈电端口至开放端的长度所满足的条件可以为,馈电端口至开放端的长度为1/4,第一奇数以及第一波长的乘积。其中,第一奇数为大于1的奇数。第一波长是指第一解耦频率的电磁波在介质基底中的波长。介质基底可以为设置辐射体的支架。
也就是说,若定义第一波长为n,i为大于或等于1的整数。上述馈电端口至开放端的长度所满足的条件可以为,馈电端口至开放端的长度L满足以下公式(1)。
第一奇数即为公式(1)中的2i+1。
下面通过随机取两个i的值,验证馈电端口至开放端的长度L满足上述公式(1)时,第一解耦频率的电磁波由馈电端口传输至开放端,再被反射至馈电端口时,相位改变π的奇数倍。
需要说明,第一解耦频率的电磁波在介质基底中传输第一波长的长度时,相位会变化一个周期,即2π。另外,电磁波被辐射体的开放端反射前后,相位不会改变,即辐射体的开放端的反射相位差为零。
在一些实施例中,令i为1,则L=3n/4。第一解耦频率的电磁波由馈电端口传输至开放端时,所经过的距离为3n/4,相位变化为3π/2。电磁波被开放端反射前后相位不会变化。电磁波被开放端反射后,由开放端传输至馈电端口,相位变化为3π/2。因此,第一解耦频率的电磁波由馈电端口传输至开放端,再被反射至馈电端口时,相位变化为3π,即π的奇数倍。
在另一些实施例中,令i=3,则L=7n/4。第一解耦频率的电磁波由馈电端口传输至开放端时,所经过的距离为7n/4,相位变化为7π/2。电磁波被开放端反射前后相位不会变化。电磁波被开放端反射后,由开放端传输至馈电端口,相位变化为7π/2。因此,第一解耦频率的电磁波由馈电端口传输至开放端,再被反射至馈电端口时,相位变化为7π,即π的奇数倍。
可以发现,第一解耦频率的电磁波由馈电端口传输至开放端时,所经过的距离为(2i+1)n/4,相位变化为(2i+1)π/2。电磁波被开放端反射前后相位不会变化。电磁波被开放端反射后,由开放端传输至馈电端口,相位变化为(2i+1)π/2。因此,第一解耦频率的电磁波由馈电端口传输至开放端,再被反射至馈电端口时,相位变化为(2i+1)π,即π的奇数倍。
外界天线中第二解耦频率的电磁波耦合至本申请实施例提供的多频宽带自解耦终端天线中时,也会分为两条耦合路径,称作第三耦合路径和第四耦合路径。请参考图6,为本申请实施例提供的又一种电磁波耦合路径的示意图。如图6所示,第三耦合路径为,电磁波通过馈电端口402传输至馈电点,第四耦合路径为,电磁波先由馈电端口402通过接地端口403传输至接地点,再被接地点反射至馈电端口402。
如上所述,当第三耦合路径中的电磁波传输至馈电端口时的相位,与第四耦合路径中的电磁波传输至馈电端口时的相位相差π的奇数倍时,两条路径上电磁波的能量会相互抵消。
第二解耦频率的电磁波为外界天线耦合至本申请实施例提供的多频宽带自解耦终端天线中的电磁波,该电磁波的能量相互抵消,即多频宽带自解耦终端天线消除了外界天线对自身的干扰,改善了外界天线与自身之间的隔离度。
本申请实施例提供的多频宽带自解耦终端天线,馈电端口至接地端口的长度满足一定的条件时,可以使得第二解耦频率的电磁波由馈电端口传输至开放端,再被反射至馈电端口时,在传输路径上的相位变化量与接地点的反射相位差之和为π的奇数倍。
示例性地,上述馈电端口至接地端口的长度所满足的条件可以为,馈电端口至接地端口的长度为1/4,第二奇数以及第二波长的乘积,减去1/(4π)与接地点的反射相位差的乘积。其中,第二奇数为大于1的奇数。第二波长是指第二解耦频率的电磁波在介质基底中的波长。可以理解,上述馈电端口至开放端的长度大于馈电端口至接地端口的长度。
需要说明的是,在接地端口403与接地点直接连接时,接地点的反射相位差为π。在接地端口403与接地点之间设置有调谐元件406,且该调谐元件406为电容时,接地点的反射相位差小于π。在接地端口403与接地点之间设置有调谐元件406,且该调谐元件406为电感时,接地点的反射相位差大于π。
若定义第二波长为m,j为大于或等于1的整数,接地点的反射相位差为φ。上述馈电端口至接地端口的长度所满足的条件可以为,馈电端口至接地端口的长度K满足以下公式(2)。
第二奇数即为公式(2)中的2j+1。
下面通过随机取两个j和φ的值,验证馈电端口至接地端口的长度L满足上述公式(2)时,第二解耦频率的电磁波由馈电端口传输至接地点,再被反射至馈电端口时,相位改变π的奇数倍。
需要说明,第二解耦频率的电磁波在介质基底中传输第二波长的长度时,相位会变化一个周期,即2π。
在一些实施例中,接地端口与接地点直接连接,j=1,φ=π。则K=m/2。第二解耦频率的电磁波由馈电端口传输至接地端口时,所经过的距离为m/2,相位变化为π。电磁波通过接地端口传输至接地点,再被接地点反射至接地端口时,相位会再变化π。电磁波由接地端口传输至馈电端口,相位会再变化π。因此,第二解耦频率的电磁波由馈电端口传输至接地点,再被反射至馈电端口时,相位总变化为3π,即π的奇数倍。
在一些实施例中,接地端口与接地点之间的调谐元件为电容,φ为π/2。令j为1,则K=5m/8。第二解耦频率的电磁波由馈电端口传输至接地端口时,所经过的距离为5m/8,相位变化为5π/4。电磁波通过接地端口传输至接地点,再被接地点反射至接地端口时,相位会再变化π/2。电磁波由接地端口传输至馈电端口,相位会再变化5π/4。因此,第二解耦频率的电磁波由馈电端口传输至接地点,再被反射至馈电端口时,相位总变化为5π,即π的奇数倍。
在另一些实施例中,接地端口与接地点之间的调谐元件为电感,φ为3π/2。令i=3,则K=11m/8。第一解耦频率的电磁波由馈电端口传输至开放端时,所经过的距离为11m/8,相位变化为11π/4。电磁波通过接地端口传输至接地点,再被接地点反射至接地端口时,相位会再变化3π/2。电磁波由接地端口传输至馈电端口,相位会再变化11π/4。因此,第二解耦频率的电磁波由馈电端口传输至接地点,再被反射至馈电端口时,相位总变化为7π,即π的奇数倍。
可以发现,第二解耦频率的电磁波由馈电端口传输至接地端口时,所经过的距离为(2j+1)m/4-φm/4π,相位变化为(2j+1)π/2-φ/2。磁波通过接地端口传输至接地点,再被接地点反射至接地端口时,相位会再变化φ。电磁波由接地端口传输至馈电端口,相位会再变化(2j+1)π/2-φ/2。因此,第二解耦频率的电磁波由馈电端口传输至接地点,再被反射至馈电端口时,相位总变化为(2j+1)π,即π的奇数倍。
基于以上图5和图6的相关说明可以看出,本申请实施例提供的多频宽带自解耦终端天线,未使用任何额外的解耦器件或解耦元件。而是通过使馈电端口至开放端的长度满足第一解耦频率的电磁波由馈电端口传输至开放端,再被反射至馈电端口时,相位改变π的奇数倍,从而使外界天线耦合至自身的第一解耦频率的电磁波能够互相抵消。另外,使馈电端口至接地端口的长度满足第二解耦频率的电磁波由馈电端口传输至接地点,接地点引入反射相位差,再被接地点反射至馈电端口时,相位改变π的奇数倍,从而使外界天线耦合至自身的第二解耦频率的电磁波能够互相抵消。因此,本申请实施例提供的多频宽带自解耦终端天线能够在不增大空间占用的前提下,在多频宽带范围内改善与外界天线之间的隔离度,提高对应终端设备的通信性能。换句话说,本申请实施例提供的多频宽带自解耦终端天线能够实现至少双频自解耦,即在不增加其它解耦元件或解耦器件的前提下至少在两个频率实现解耦。
下面通过仿真验证上述结论。下述仿真中,第一解耦频率为3.2GHz,第二解耦频率为3.7GHz。馈电端口至开放端的长度为第一波长的四分之三。第一波长为3.2GHz的电磁波在介质基底中的波长。馈电端口至接地端口的长度为第二波长的二分之一。第二波长为3.7GHz的电磁波在介质基底中的波长。介质基底为环氧玻璃布层压板,又称作FR-4,该介质基底的相对介电常数为4.4。多频宽带自解耦终端天线的净空为4mm,对应终端设备的地板尺寸为160mm*80mm。
电磁学中,电磁波的频率f,介质基底的相对介电常数ε,电磁波在介质基底中的波长λ之间的关系满足如下公式(3)。
根据公式(3)可知,3.2GHz的电磁波在相对介电常数为4.4的介质基底中的波长为44.7mm。3.7GHz的电磁波在相对介电常数为4.4的介质基底中的波长为38.7mm。取公式(1)中的i=1,公式(2)中j=1,φ=π。则馈电端口至开放端的长度为33.5mm,馈电端口至接地端口的长度为19.3mm。
也就是说,下述仿真中,多频宽带自解耦终端天线的馈电端口至开放端的长度为33.5mm,约为第一解耦频率处的四分之三波长。馈电端口至接地端口的长度为19.3mm,约为第二解耦频率处的二分之一波长。另外,设置馈电端口的一端可以与外界天线相对。
请参考图7,为本申请实施例提供的一种多频宽带自解耦终端天线的S11参数及隔离度的示意图。如图7所示,曲线1为本申请实施例提供的多频宽带自解耦终端天线的S11参数曲线,曲线2为该多频宽带自解耦终端天线与外界天线之间的隔离度曲线。本申请实施例提供的多频宽带自解耦终端天线的谐振频率在3.5GHz左右。在3.2GHz处,多频宽带自解耦终端天线与外界天线的隔离度为-15dB。在3.7GHz处,多频宽带自解耦终端天线与外接天线的隔离度为-17dB。
也就是说,多频宽带自解耦终端天线在第一解耦频率和第二解耦频率处实现了两个自解耦零点。另外,在其谐振频率所在的频段,如3GHz-4GHz,多频宽带自解耦终端天线与外界天线的隔离度绝对值均大于12dB,解耦频带较宽。
因此,本申请实施例提供的多频宽带自解耦终端天线能够在不增大空间占用的前提下,在多频宽带范围内改善与外界天线之间的隔离度,并实现双频自解耦功能,从而提高对应终端设备的通信性能。
上述图7中,多频宽带自解耦终端天线的工作带宽是比较窄的。例如,小于-6dB的频率范围为3.4GHz至3.6GHz。也就是说,多频宽带自解耦终端天线只能在3.4GHz至3.6GHz的频带范围内正常工作。
上述多频宽带自解耦终端天线的工作带宽较窄的原因之一在于,上述多频宽带自解耦终端天线在工作时,辐射体中的工作电流是反向的。请参考图8,为本申请实施例提供的一种多频宽带自解耦终端天线工作时的工作电流示意图。如图8所示,多频宽带自解耦终端天线在工作时,一部分电流从馈电端口402所在的一端流向开放端,一部分电流从开放端流向馈电端口402所在的一端。两部分电流反向,导致多频宽带自解耦终端天线的工作带宽较窄。
为了提高多频宽带自解耦终端天线的工作带宽,本申请实施例又提供了一种多频宽带自解耦终端天线。该多频宽带自解耦终端天线与图4所示的多频宽带自解耦终端天线相比,区别仅在于辐射体的形状不同,下面进行具体说明。
请参考图9,为本申请实施例提供的又一种多频宽带自解耦终端天线的示意图。如图9所示,该多频宽带自解耦终端天线901包括辐射体905,馈电端口902以及接地端口903。辐射体905的一端设置上述馈电端口902,另一端为开放端。接地端口903设置于上述馈电端口902与上述开放端之间。设置有馈电端口902的一端与外界天线904相对。接地端口903与接地点连接,馈电端口902与馈电点连接。馈电端口902至开放端的长度满足,第一解耦频率的电磁波由馈电端口902传输至开放端,再被反射至馈电端口902时,相位改变π的奇数倍。馈电端口902至接地端口903的长度满足,第二解耦频率的电磁波由馈电端口902传输至接地点,再被接地点反射至馈电端口902时,在传输路径上的相位变化量与接地点的反射相位差之和为π的奇数倍。辐射体905呈弯折状,弯折处的两端平行。
在一些实施例中,馈电端口902与馈电点之间还可设置匹配网络(图9中未示出),用于对多频宽带自解耦终端天线的阻抗进行匹配,匹配网络可以是电容、电感或者多个电容与电感的组合。
在另一些实施例中,接地端口903与接地点之间也可以设置调谐元件906,用于对天线匹配和解耦频率进行调谐。其中,调谐元件906可以为电容或者电感。
请参考图10,为本申请实施例提供的又一种多频宽带自解耦终端天线的工作电流示意图。如图10所示,上述图9所示的多频宽带自解耦终端天线901工作时,辐射体905弯折处两端的工作电流是同向的。因此,图9所示的多频宽带自解耦终端天线具有更宽的工作带宽。
上述结论可以通过仿真得到验证。下述仿真中,第一解耦频率为3.3GHz,第二解耦频率为3.9GHz。馈电端口至开放端的长度为3.2GHz的电磁波在介质基底中的波长。馈电端口至接地端口的长度为3.7GHz的电磁波在介质基底中的波长。介质基底为FR-4,相对介电常数为4.4。多频宽带自解耦终端天线的净空为4mm,对应终端设备的地板尺寸为160mm*80mm。多频宽带自解耦终端天线设置有馈电端口的一端与外界天线相对。
根据公式(3)可知,3.3GHz的电磁波在相对介电常数为4.4的介质基底中的波长为43.3mm。3.9GHz的电磁波在相对介电常数为4.4的介质基底中的波长为36.7mm。取公式(1)中的i=1,公式(2)中j=1,φ=π。则馈电端口至开放端的长度为32.5mm,馈电端口至接地端口的长度为18.4mm。
请参考图11,为本申请实施例提供的又一种多频宽带自解耦终端天线的S11参数及隔离度的示意图。如图11所示,曲线1为多频宽带自解耦终端天线的S11参数曲线,曲线2为多频宽带自解耦终端天线与外界天线的隔离度曲线。该多频宽带自解耦终端天线的谐振频率在4GHz左右。在3.3GHz处,多频宽带自解耦终端天线与外界天线的隔离度为-32dB。在3.9GHz处,多频宽带自解耦终端天线与外接天线的隔离度为-17dB。
也就是说,多频宽带自解耦终端天线在第一解耦频率和第二解耦频率处实现了两个自解耦零点。并且在其谐振频率所在的频段,如3GHz-4GHz,多频宽带自解耦终端天线与外界天线的隔离度绝对值均大于12dB,解耦频带较宽。
另外,多频宽带自解耦终端天线在3GHz至4GHz的范围内,S参数均小于-6dB。也就是说,多频宽带自解耦终端天线能够在3GHz至4GHz的宽带范围内正常工作,工作带宽较宽。
因此,本申请实施例提供的多频宽带自解耦终端天线能够在不增大空间占用的前提下,在多频宽带范围内改善与外界天线之间的隔离度,实现双频自解耦功能,提高多频宽带自解耦终端天线自身的工作带宽,从而提高对应终端设备的通信性能。
结合以上说明可以看出,本申请实施例体提供的多频宽带自解耦终端天线,其解耦特性与外界无关。
在一些实施例中,外界天线也可以为上述图9所示的多频宽带自解耦终端天线。如此,两个不同尺寸的多频宽带自解耦终端天线可以组成四频解耦组合终端天线。该四频解耦组合终端天线具有4个自解耦零点,解耦带宽非常宽。
在本申请例中,可以将上述四解耦组合终端天线也称作多频宽带自解耦终端天线。
请参考图12,为该本申请实施例提供的又一种多频宽带自解耦终端天线。如图12所示,该多频宽带自解耦终端天线包括第一天线和第二天线。每个天线各实现两个解耦零点。其中,第一天线的解耦频率包括第三解耦频率和第四解耦频率,第二天线的解耦频率包括第五解耦频率和第六解耦频率,四个解耦频率不限定先后顺序。需要说明的是,为了实现四个解耦零点各不相同,第一天线的尺寸与第二天线的尺寸不相同。
第一天线1201包括第一辐射体1211,第一馈电端口1221以及第一接地端口1231。第一辐射体1211的一端设置上述第一馈电端口1221,另一端为第一开放端。第一接地端口1231设置于上述第一馈电端口1221与上述第一开放端之间。设置有第一馈电端口1221的一端与第二天线1202相对。第一接地端口1231与第一接地点连接,第一馈电端口1221与第一馈电点连接。第一馈电端口1221至第一开放端的长度满足,第三解耦频率的电磁波由第一馈电端口1221传输至第一开放端,再被反射至第一馈电端口1221时,相位改变π的奇数倍。第一馈电端口1221至第一接地端口1231的长度满足,第四解耦频率的电磁波由第一馈电端口1221传输至第一接地点,再被第一接地点反射至第一馈电端口1221时,在传输路径上的相位变化量与第一接地点的反射相位差之和为π的奇数倍。第一辐射体1211呈弯折状,弯折处的两端平行。
在一些实施例中,第一馈电端口1221与第一馈电点之间还可设置第一匹配网络(图12中未示出),用于对多频宽带自解耦终端天线的阻抗进行匹配,第一匹配网络可以是电容、电感或者多个电容与电感的组合。
在另一些实施例中,第一接地端口1231与第一接地点之间也可以设置第一调谐元件1241,用于对天线匹配和解耦频率进行调谐。其中,第一调谐元件1241可以为电容或者电感。
第二天线1202包括第二辐射体1212,第二馈电端口1222以及第二接地端口1232。第二辐射体1212的一端设置上述第二馈电端口1222,另一端为第二开放端。第二接地端口1232设置于上述第二馈电端口1222与上述第二开放端之间。设置有第二馈电端口1222的一端与第一天线1201相对。第二接地端口1232与第二接地点连接,第二馈电端口1222与第二馈电点连接。第二馈电端口1222至第二开放端的长度满足,第五解耦频率的电磁波由第二馈电端口1222传输至第二开放端,再被反射至第二馈电端口1222时,相位改变π的奇数倍。第二馈电端口1222至第二接地端口1232的长度满足,第六解耦频率的电磁波由第二馈电端口1222传输至第二接地点,再被第二接地点反射至第二馈电端口1222时,在传输路径上的相位变化量与第二接地点的反射相位差之和为π的奇数倍。第二辐射体1212呈弯折状,弯折处的两端平行。
在一些实施例中,第二馈电端口1222与第二馈电点之间还可设置第二匹配网络(图12中未示出),用于对多频宽带自解耦终端天线的阻抗进行匹配,第二匹配网络可以是电容、电感或者多个电容与电感的组合。
在另一些实施例中,第二接地端口1232与第二接地点之间也可以设置第二调谐元件1242,用于对天线匹配和解耦频率进行调谐。其中,第二调谐元件1242可以为电容或者电感。
需要说明的是,上述第一天线1201和第二天线1202的技术特征均可对应到上述图4-图11中提供的多频宽带自解耦终端天线中,因此能够达到的有益效果类似,此处不再赘述。
上述图12所示出的多频宽带自解耦终端天线中,第一天线1201的第一馈电端口1221所在的一端可以与第二天线1202的第二馈电端口1222所在的一端相对设置。
在另一些实施例中,第一天线和第二天线也可以具有其它位置关系,下面举例说明。
请参考图13,为本申请实施例提供的又一种多频宽带自解耦终端天线的示意图。如图13所示,该多频宽带自解耦终端天线包括第一天线1301以及第二天线1302。第一天线1301的开放端可以与第二天线1302的馈电端口所在的一端相对设置。
请参考图14,为本申请实施例提供的又一种多频宽带自解耦终端天线的示意图。如图14所示,该多频宽带自解耦终端天线包括第一天线1401以及第二天线1402。第一天线1401的开放端可以与第二天线1402的馈电端口所在的一端相对设置。第一天线1401的馈电端口所在的一端可以与第二天线1402的开放端相对设置。
本申请实施例提供的多频宽带自解耦终端天线,具有四个自解耦零点,解耦带宽非常宽。另外,该多频宽带自解耦终端天线也未引入额外的解耦结构,结构布局非常紧凑,占用空间较小。下面以图14所示的多频宽带自解耦终端天线为例,通过仿真验证上述结论。
下述仿真中,第一天线的第三解耦频率为2.8GHz,第一天线的第四解耦频率为4.3GHz。第二天线的第五解耦频率为3.6GHz,第二天线的第六解耦频率为5.3GHz。介质基底为FR-4,相对介电常数为4.4。第一天线的净空和第二天线的净空均为4mm,对应终端设备的地板尺寸为160mm*80mm。
根据公式(3)可知,2.8GHz的电磁波在相对介电常数为4.4的介质基底中的波长为51.1mm。4.3GHz的电磁波在相对介电常数为4.4的介质基底中的波长为33.3mm,3.6GHz的电磁波在相对介电常数为4.4的介质基底中的波长为39.7mm。5.3GHz的电磁波在相对介电常数为4.4的介质基底中的波长为27mm。取公式(1)中的i=1,公式(2)中j=1,φ=π。则第一天线中,馈电端口至开放端的长度为38.5mm,馈电端口至接地端口的长度为16.7mm。在第二天线中,馈电端口至开放端的长度为29.8mm,馈电端口至接地端口的长度为13.5mm。
请参考图15,为本申请实施例提供的一种多频宽带自解耦终端天线的S11参数及隔离度的示意图。如图15所示,曲线1为第一天线的S11参数曲线,曲线2为第二天线的S11参数曲线,曲线3为第一天线和第二天线的隔离度曲线。第一天线和第二天线的隔离度在2.5GHz至5GHz的范围内具有四个极小值点,即自解耦零点,且在该范围内的隔离度绝对值均大于15dB,解耦带宽非常宽。另外,在3.3GHz至5GHz的范围内,即N77/N78/N79全频段范围内,第一天线和第二天线的S11参数均小于-6dB,即第一天线和第二天线能够在该范围内正常工作,隔离度绝对值均大于20dB,自解耦效果非常好。
因此,本申请实施例提供的多频宽带自解耦终端天线,能够覆盖手机等终端设备所需的N77/N78/N79全频段,且在各个频段均具有较好的隔离度,解耦带宽非常宽,可以使设置有该多频宽带自解耦终端天线的终端设备具备良好的通信性能。
本申请实施例提供的多频宽带自解耦终端天线在终端设备中的位置可以有多种。例如,可以设置于终端设备的边框处,也可以设置于终端设备的背板处。
以多频宽带自解耦终端天线设置于终端设备的边框处为例。请参考图16,为本申请实施例提供的一种终端设备的示意图。如图16所示,该终端设备包括多频宽带自解耦终端天线,该多频宽带自解耦终端天线包括第一天线1601以及第二天线1602。多频宽带自解耦终端天线设置于终端设备的边框1603处。其中,与第一天线1601的接地端口连接的接地点,与第一天线1601的馈电端口连接的馈电点均设置于印制电路板1604上的接地点和馈电点连接,均设置于印制电路板1604上。另外,终端设备中还可以包括摄像头1605,电池1606,金属中框1607等,在此不做赘述。
请参考图17,为本申请实施例提供的一种多频宽带自解耦终端天线与印制电路板的连接关系示意图。如图17所示,第一天线1601的馈电端口可以通过铜箔或金属弹片与印制电路板1604上的馈电点连接。第一天线1601的接地端口可以通过铜箔或金属弹片与印制电路板1604上的接地点连接。第二天线1602的馈电端口可以通过铜箔或金属弹片与印制电路板1604上的馈电点连接。第二天线1602的接地端口可以通过铜箔或金属弹片与印制电路板1604上的接地点连接。可以理解,第一天线1601所连接的接地点与第二天线1602所连接的接地点不同,第一天线1601所连接的馈电点与第二天线1602所连接的馈电点不同。
应当理解,上述图16以及图17所示的多频宽带自解耦终端天线在终端设备中的位置仅为一种示例性说明。在另一些实施例中,多频宽带自解耦终端天线也可以设置与终端设备的边框弯折处,终端设备的边框顶部,边框底部等,本申请对此不做具体限定。其中,终端设备的边框顶部是指摄像头所在的一端,终端设备的边框底部是指与边框顶部相对的一端。
在一些实施例中,第一天线的接地点或者馈电点在印制电路板上可能还与电容或电感组成的匹配网络相连。第二天线的接地点或者馈电点在印制电路板上可能还与电容或电感组成的匹配网络相连。
本申请实施例还提供了一种电子设备,该电子设备包括以上实施例任一项所说明的多频宽带自解耦终端天线。
需要说明,电子设备中多频宽带自解耦终端天线的技术特征均可对应到上述实施例中提供的多频宽带自解耦终端天线,因此能够达到的有益效果类似,此处不再赘述。
结合以上实施例可以看出,本申请实施例提供的多频宽带自解耦终端天线及电子设备,能够在不增大空间占用的前提下,在多频宽带范围内改善终端天线之间的隔离度,提高通信性能。
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。
Claims (10)
1.一种多频宽带自解耦终端天线,其特征在于,所述多频宽带自解耦终端天线的解耦频率包括第一解耦频率和第二解耦频率,所述第一解耦频率和所述第二解耦频率不相等;所述多频宽带自解耦终端天线包括:辐射体,馈电端口以及接地端口;
所述辐射体的一端与外界天线相对设置,且设置有所述馈电端口;所述辐射体的另一端为开放端;
所述接地端口设置于所述辐射体上,且位于所述馈电端口与所述开放端之间;
所述馈电端口与馈电点连接,所述接地端口与接地点连接;
所述馈电端口至所述开放端的长度满足:所述第一解耦频率的电磁波由所述馈电端口传输至所述开放端,再被所述开放端反射至所述馈电端口时,相位改变π的奇数倍;
所述馈电端口至所述接地端口的长度满足:所述第二解耦频率的电磁波由所述馈电端口传输至所述接地点,再被所述接地点反射至所述馈电端口时,在传输路径上的相位变化量与所述接地点的反射相位差之和为π的奇数倍。
4.根据权利要求1所述的多频宽带自解耦终端天线,其特征在于,所述辐射体设置于介质基底上;
所述馈电端口至所述开放端的长度为第一波长的四分之三;所述第一波长为所述第一解耦频率的电磁波在所述介质基底中的波长;
所述馈电端口至所述接地端口的长度为第二波长的二分之一;所述第二波长为所述第二解耦频率的电磁波在所述介质基底中的波长。
5.根据权利要求1所述的多频宽带自解耦终端天线,其特征在于,所述接地端口与所述接地点直接连接时,所述接地点的反射相位差为π;
所述接地端口与所述接地点通过电容连接时,所述接地点的反射相位差小于π;
所述接地端口与所述接地点通过电感连接时,所述接地点的反射相位差大于π。
6.根据权利要求1-5任一项所述的多频宽带自解耦终端天线,其特征在于,所述辐射体呈弯折状;
所述辐射体弯折处的两端平行;
所述多频宽带自解耦终端天线工作时,所述辐射体弯折处两端的电流平行且同向。
7.根据权利要求1-5任一项所述的多频宽带自解耦终端天线,其特征在于,所述馈电点和所述接地点均设置于印制电路板上;
所述馈电端口与所述馈电点通过铜箔或金属弹片连接;所述接地端口与所述接地点通过铜箔或金属弹片连接。
8.一种多频宽带自解耦终端天线,其特征在于,包括第一天线和第二天线;所述第一天线为如权利要求1-7任一项所述的多频宽带自解耦终端天线;所述第一天线的解耦频率包括第三解耦频率和第四解耦频率;
所述第二天线为如权利要求1-7任一项所述的多频宽带自解耦终端天线,所述第二天线的解耦频率包括第五解耦频率和第六解耦频率;
所述第三解耦频率,第四解耦频率,第五解耦频率以及第六解耦频率均不相等;
所述第一天线的辐射体的一端与所述第二天线的辐射体的一端相对设置。
9.根据权利要求8所述的多频宽带自解耦终端天线,其特征在于,所述第一天线的辐射体中馈电端口所在的一端与所述第二天线的辐射体中馈电端口所在的一端相对设置;或
所述第一天线的辐射体中的开放端与所述第二天线的辐射体中馈电端口所在的一端相对设置;或
所述第一天线的辐射体中的开放端与所述第二天线的辐射体中馈电端口所在的一端相对设置,且所述第一天线的辐射体中馈电端口所在的一端与所述第二天线的辐射体中的开放端相对设置。
10.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括如权利要求1-7任一项所述的多频宽带自解耦终端天线和/或权利要求8-9任一项所述的多频宽带自解耦终端天线。
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