CN115275575A - 一种天线组件及电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种天线组件及电子设备，天线组件中位于电子设备同一侧的两支低频天线，其接地端靠近设置，自由端相互远离，这样的天线组件结构大大降低了LB天线间的ECC，从而改善了信道容量，提升了数据传输速度。

Description

一种天线组件及电子设备

技术领域

本申请涉及但不限于通信技术，尤指一种天线组件及电子设备。

背景技术

随着人们对通信需求的日益提高和科学技术的快速发展，5G通信技术得到了空前的重视与发展。在高速率数据传输的需求下，多输入多输出(MIMO，Multiple InputMultiple Output)技术越来越受到人们重视，MIMO无线通信技术已成为通信领域研究的重要课题。其核心思想是在传统通信系统的基础之上，在发射端使用多个天线，同时使用多个天线接收信号，充分利用无线信道的多径传播，依靠增加的空间自由度来提高信号的传输速率，接收质量和频谱利用率，且在带宽一定的情况下，可以成倍增加传输速率。

一般，频率越低包络相关系数(ECC，Envelope Correlation Coefficient)越大，因此，如何降低低频频段(LB)天线间的ECC是一个亟需解决的问题。

发明内容

本申请提供一种天线组件及电子设备，能够降低LB天线间的ECC，改善信道容量，提升数据传输速度。

本申请实施例提供一种天线组件，其特征在于，应用于电子设备，包括：用于支持第一频段的第一低频天线和用于支持第二频段的第二低频天线，所述第一低频天线的部分或全部与所述第二低频天线的部分或全部位于所述电子设备的同一侧；其中，

所述第一低频天线包括第一辐射体和第一信号源，所述第一辐射体具有第一接地端和第一自由端，所述第一接地端接地，所述第一信号源电连接至所述第一接地端和所述第一自由端之间；

所述第二低频天线包括第二辐射体和第二信号源，所述第二辐射体具有第二接地端和第二自由端，所述第二接地端接地，所述第二信号源电连接至所述第二接地端和所述第二自由端之间；

所述第一接地端为所述第一辐射体靠近所述第二辐射体的一端，所述第二接地端为所述第二辐射体靠近所述第一辐射体的一端，所述第一自由端为所述第一辐射体远离所述第二辐射体的一端，所述第二自由端为所述第二辐射体远离所述第一辐射体的一端。

本申请实施例提供的天线组件，位于电子设备同一侧的两支低频天线，其接地端靠近设置，自由端相互远离，这样的天线组件结构大大降低了LB天线间的ECC，从而改善了信道容量，提升了数据传输速度。

本申请实施例还提供一种电子设备，包括上述任一项所述的天线组件。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本申请技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案，并不构成对本申请技术方案的限制。

图1为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图；

图2为图1提供的一种电子设备的结构分解示意图；

图3为本申请实施例中天线组件的第一实施例的组成结构示意图；

图4为本申请实施例中天线组件的第二实施例的组成结构示意图；

图5为本申请实施例中天线组件的第三实施例的组成结构示意图；

图6为本申请第三实施例中天线组件的第一低频天线与第二低频天线的频率响应曲线示意图；

图7为本申请第三实施例中天线组件的第一低频天线与第二低频天线间的ECC曲线示意图；

图8为本申请实施例中天线组件的第四实施例的组成结构示意图；

图9为本申请实施例中天线组件的第五实施例的组成结构示意图；

图10为本申请实施例中天线组件的第六实施例的组成结构示意图；

图11为本申请实施例中天线组件的第七实施例的组成结构示意图；

图12为本申请第六实施例中天线组件的四支低频天线的频率响应曲线示意图；

图13为本申请第六实施例中天线组件的四支低频天线间的ECC曲线示意图。

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明白，下文中将结合附图对本申请的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本申请的公开内容更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。

可以理解，本申请所使用的术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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”的特征可以明示或隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个、三个等，除非另有明确具体的限定。

可以理解，以下实施例中的“连接”，如果被连接的电路、模块、单元等相互之间具有电信号或数据的传递，则应理解为“电连接”、“通信连接”等。

在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是，术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。同时，在本说明书中使用的术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。

图1为本申请实施例提供的一种电子设备1000的结构示意图。电子设备1000可以为电话、电视、平板电脑、手机、照相机、个人计算机、笔记本电脑、车载设备、耳机、手表、可穿戴设备、基站、车载雷达、客户前置设备(CPE，Customer Premise Equipment)等能够收发电磁波信号的设备。以电子设备1000为手机为例，为了便于描述，以电子设备1000处于第一视角为参照进行定义，电子设备1000的宽度方向定义为X向，电子设备1000的长度方向定义为Y向，电子设备1000的厚度方向定义为Z向。箭头所指示的方向为正向。电子设备1000包括相对设置的第一侧边401和第二侧边402，以及连接于第一侧边401与第二侧边402之间的第三侧边403、第四侧边404。其中，第一侧边401、第三侧边403在X向上，为一对短边，第二侧边402和第四侧边404在Y向上，为一对长边。需要说明的是，图1是以电子设备1000为矩形为例进行说明的，在其他实施方式中，电子设备1000还可以呈梯形、菱形或其他形状等。

图2为图1提供的电子设备的分解示意图，结合图1、图2所示，本申请实施例提供的电子设备1000包括显示屏300及与显示屏300相盖合的壳体500。壳体500包括相互盖合的中框501和后盖502。后盖502位于中框501背离显示屏300的一侧。中框501包括中板及围接于中板周侧的边框。中板上用于安装主板200、电池400等电子元件。显示屏300的边缘、边框及后盖502依次连接。其中，边框与后盖502可一体成型。电子设备1000还包括天线组件600。天线组件600的至少部分设于电子设备1000的主板200上或电连接电子设备1000的主板200。天线组件100用于收发射频信号，以实现电子设备1000的通讯功能。需要说明的是，图2中的天线组件100的设置位置仅仅是一个图示示例，并不用于限定本申请天线组件的设置位置，更不用于限定本申请的保护范围。

一般，低频的主集(PRX)天线与分集(DRX)天线分布在电子设备1000的不同侧边。当加入更多LB天线时，避免不了新增加的LB天线与低频的PRX天线或DRX天线分布在相同的一侧边上，而位于同一侧边的LB天线间的ECC会增大，造成了信道容量差，降低了数据传输速度等问题。

为了降低LB天线间的ECC，结合图1、图2，本申请实施例提供一种天线组件，应用于电子设备1000，如图3所示，至少包括：用于支持第一频段的第一低频天线10和用于支持第二频段的第二低频天线20，第一低频天线10的部分或全部与第二低频天线20的部分或全部位于电子设备1000的同一侧；

第一低频天线10包括第一辐射体100和第一信号源S1，第一辐射体100具有第一接地端1012和第一自由端1011，第一接地端1012接地，第一信号源S1电连接至第一辐射体100的第一接地端1012和第一自由端1011之间；

第二低频天线20包括第二辐射体200和第二信号源S2，第二辐射体200具有第二接地端2012和第二自由端2011，第二接地端2012接地，第二信号源S2电连接至第二辐射体200的第二接地端2012和第二自由端2011之间；

第一接地端1012为第一辐射体100靠近第二辐射体200的一端，第二接地端2012为第二辐射体200靠近第一辐射体100的一端，第一自由端1011为第一辐射体100远离第二辐射体200的一端，第二自由端2011为第二辐射体200远离第一辐射体100的一端。

在一种实施例中，如图3所示，本实施例中，第一低频天线10和第二低频天线20位于电子设备1000的同一侧如图3中的第四侧边404。在一种实施例中，如图4所示，本实施例中，第二低频天线20的部分与第一低频天线10位于电子设备1000的同一侧，即第二低频天线20的部分位于第三侧边403，另一部分与第一低频天线10位于电子设备1000的同一侧如图4中的第四侧边404。需要说明的是，这里仅仅是对两支低频天线的位置关系的一些示例说明，并不用于限定两支低频天线的位置关系，也不用于限定本申请的保护范围。

在一种示例性实例中，第一辐射体100的第一接地端1012与第二辐射体的200的第二接地端2012可以共地，如图5所示，第一接地端1012和第二接地端2012合并共地。

在一种示例性实例中，第一信号源S1可以电连接至第一辐射体100的第一接地端1012和第一自由端1011之间的任意位置，比如：可以是靠近第一自由端1011的容性高阻抗馈源，也可以是靠近第一接地端1012的低阻抗馈源，还可以是第一接地端1012和第一自由端1011之间的任意位置。

在一种示例性实例中，第二信号源S2可以电连接至第二辐射体200的第二接地端2012和第二自由端2011之间的任意位置，比如：可以是靠近第二自由端2011的容性高阻抗馈源，也可以是靠近第二接地端2012的低阻抗馈源，还可以是第二接地端2012和第二自由端2011之间的任意位置。

在一种示例性实例中，第一频段和第二频段可以相同，也可以不同。在一种实施例中，第一频段可以为4G低频频段或5G低频频段；第二频段可以为4G低频频段或5G低频频段。

图6为本申请第三实施例中天线组件的第一低频天线与第二低频天线的频率响应曲线示意图，如图6所示，横坐标表示频率(单位GHz)，纵坐标表示回波损耗特性(单位为dB)，本实施例中，以第一频段和第二频段均为N28频段为例，曲线61为第一低频天线10的反射系数曲线，曲线62为第二低频天线20的反射系数曲线，曲线63为第一低频天线10与第二低频天线20之间的隔离度曲线。从图6可以看出，第一低频天线10和第二低频天线20之间的隔离度小于-13dB，也就是说，本申请实施例提供的天线组件的第一低频天线10与第二低频天线20空间相关性优异。如图7所示，横坐标表示频率(单位GHz)，纵坐标表示ECC，曲线72为本申请第三实施例中天线组件的第一低频天线与第二低频天线间的ECC曲线示意，曲线71为相关技术中的两支低频天线间的ECC，相关技术中，N28频段对应的两低频天线间的ECC大于0.7，与相关技术相比，本申请实施例提供的天线组件中，整个LB频段对应的第一低频天线10与第二低频天线20间的ECC都小于0.2，远远优于相关技术，LB天线间的ECC改善了350％以上。也就是说，通过本申请实施例提供的天线组件，大大降低了LB天线间的ECC，从而改善了信道容量，提升了数据传输速度。

本申请实施例提供的天线组件，位于电子设备同一侧的两支低频天线，其接地端靠近设置，自由端相互远离，这样的天线组件结构大大降低了LB天线间的ECC，从而改善了信道容量，提升了数据传输速度。

对于低频天线，由于其频率低波长长，需要在电子设备内占用大量辐射空间，在电子设备如手机逐渐向轻薄化发展的趋势下，难以在电子设备内设计多个低频天线，因此，通常会采用双低频天线设计，而双低频天线无法覆盖人体不同手持场景，而且，在非独立组网(NSA，Non-StandAlone)场景下进行低频+低频态的双连接(EN-DC，EUTRA-NR DualConnection)组合时，对于LTE和NR，分别都只有一根天线性能满足要求，也就相当于LTE和NR分别退化为单天线设计，这必然会导致NSA下的接收性能降低。因此，如图8所示，本申请实施例提供给的天线组件还可以包括：用于支持第三频段的第三低频天线30和用于支持第四频段的第四低频天线40，第三低频天线30的部分或全部与第四低频天线20的部分或全部位于电子设备1000的另一同一侧；

第三低频天线30包括第三辐射体300和第三信号源S3，第三辐射体300具有第三接地端3012和第三自由端3011，第三接地端3012接地，第三信号源S3电连接至第三辐射体300的第三接地端3012和第三自由端3011之间；

第四低频天线40包括第四辐射体400和第四信号源S4，第四辐射体400具有第四接地端4012和第四自由端4011，第四接地端4012接地，第四信号源S4电连接至第四辐射体400的第四接地端4012和第四自由端4011之间；

第三接地端3012为第三辐射体300靠近第四辐射体400的一端，第四接地端4012为第四辐射体400靠近第三辐射体300的一端，第三自由端3011为第三辐射体300远离第四辐射体400的一端，第四自由端4011为第四辐射体400远离第三辐射体300的一端。

在一种实施例中，如图8所示，本实施例中，第一低频天线10和第二低频天线20位于电子设备1000的同一侧如图3中的第四侧边404，第三低频天线30和第四低频天线40位于电子设备1000的同一侧如图8中的第二侧边402。也就是说，本实施例中，第一低频天线10和第二低频天线20，与第三低频天线30和第四低频天线40设置在电子设备1000的不同侧边。

在一种实施例中，如图9所示，本实施例中，第二低频天线20的部分与第一低频天线10位于电子设备1000的同一侧，即第二低频天线20的部分位于第三侧边403，另一部分与第一低频天线10位于电子设备1000的同一侧如图9中的第四侧边404；第四低频天线40的部分与第三低频天线30位于电子设备1000的同一侧，即第四低频天线40的部分位于第三侧边403，另一部分与第三低频天线30位于电子设备1000的同一侧如图9中的第二侧边402。也就是说，本实施例中，第一低频天线10和第二低频天线20，与第三低频天线30和第四低频天线40，有部分位于电子设备1000的同一侧边。需要说明的是，这里仅仅是对四支低频天线的位置关系的一些示例说明，并不用于限定两支低频天线的位置关系，也不用于限定本申请的保护范围。

在一种示例性实例中，第三辐射体300的第三接地端3012与第四辐射体的400的第四接地端4012可以共地，如图10所示，第三接地端3012和第四接地端4012合并共地。在一种实施例中，如图11所示，第一低频天线10和第二低频天线20这组天线，与第三低频天线30和第四低频天线40这组天线在电子设备两侧的位置可以上下错开。

在一种示例性实例中，第三信号源S3可以电连接至第三辐射体300的第三接地端3012和第三自由端3011之间的任意位置，比如：可以是靠近第三自由端3011的容性高阻抗馈源，也可以是靠近第三接地端3012的低阻抗馈源，还可以是第三接地端3012和第三自由端3011之间的任意位置。

在一种示例性实例中，第四信号源S4可以电连接至第四辐射体400的第四接地端4012和第四自由端4011之间的任意位置，比如：可以是靠近第四自由端4011的容性高阻抗馈源，也可以是靠近第四接地端4012的低阻抗馈源，还可以是第四接地端4012和第四自由端4011之间的任意位置。

在一种示例性实例中，第一频段、第二频段、第三频段和第四频段可以相同，也可以不同，还可以部分相同部分不同。在一种实施例中，各个频段可以为4G低频频段或5G低频频段。在一种实施例中，第一频段、第二频段、第三频段和第四频段为N28频段或N71频段。

图12为本申请第六实施例中天线组件的四支低频天线的频率响应曲线示意图，如图12所示，横坐标表示频率(单位GHz)，纵坐标表示回波损耗特性(单位为dB)，本实施例中，以第一频段、第二频段、第三频段和第四频段均为N28频段为例，曲线121～曲线123为第一低频天线10、第二低频天线20、第三低频天线30和第四低频天线40的反射系数曲线，四条曲线基本重合，虚线所示曲线表示四支低频天线之间的隔离度曲线，从图12可以看出，四支低频天线之间的隔离度均小于-13dB，也就是说，本申请实施例提供的天线组件的四支低频天线空间相关性优异。如图13所示，横坐标表示频率(单位GHz)，纵坐标表示ECC，在图10所示的第六实施例中，两组低频天线是对称的，从图13可见，本申请实施例提供的天线组件中的四支低频天线间的ECC在整个低频全频段都小于0.5。图13中的ANT1对应图10中的第一低频天线10，图13中的ANT2对应图10中的第三低频天线30，图13中的ANT3对应图10中的第二低频天线20，图13中的ANT4对应图10中的第四低频天线40。

MIMO系统依赖于接收信号之间的独立性来实现空间分集，较低的包络相关系数(ECC，Envelope Correlation Coefficient)反映信号之间的低相关性，ECC越低信道容量越好，数据传输速度越快。本申请实施例提供的包括四支低频天线的天线组件是一种超低ECC四低频天线系统，大大降低了LB天线间的ECC，降低了MIMO天线的ECC，提升了MIMO系统的吞吐率，从而改善了信道容量，提升了数据传输速度。

本申请实施例还提供一种电子设备，至少可以包括本申请任一实施例提供的天线组件。

虽然本申请所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本申请而采用的实施方式，并非用以限定本申请。任何本申请所属领域内的技术人员，在不脱离本申请所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本申请的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (11)

1.一种天线组件，其特征在于，应用于电子设备，包括：用于支持第一频段的第一低频天线和用于支持第二频段的第二低频天线，所述第一低频天线的部分或全部与所述第二低频天线的部分或全部位于所述电子设备的同一侧；其中，

所述第一低频天线包括第一辐射体和第一信号源，所述第一辐射体具有第一接地端和第一自由端，所述第一接地端接地，所述第一信号源电连接至所述第一接地端和所述第一自由端之间；

所述第二低频天线包括第二辐射体和第二信号源，所述第二辐射体具有第二接地端和第二自由端，所述第二接地端接地，所述第二信号源电连接至所述第二接地端和所述第二自由端之间；

所述第一接地端为所述第一辐射体靠近所述第二辐射体的一端，所述第二接地端为所述第二辐射体靠近所述第一辐射体的一端，所述第一自由端为所述第一辐射体远离所述第二辐射体的一端，所述第二自由端为所述第二辐射体远离所述第一辐射体的一端。

2.根据权利要求1所述的天线组件，其中，所述第一接地端与所述第二接地端共地。

3.根据权利要求1所述的天线组件，其中，所述第一频段和所述第二频段相同，或不同。

4.根据权利要求1所述的天线组件，其中，所述第一频段和所述第二频段为4G低频频段或5G低频频段。

5.根据权利要求1所述的天线组件，还包括：用于支持第三频段的第三低频天线和用于支持第四频段的第四低频天线，所述第三低频天线的部分或全部与所述第四低频天线的部分或全部位于所述电子设备的另一侧；

所述第三低频天线包括第三辐射体和第三信号源，所述第三辐射体具有第三接地端和第三自由端，所述第三接地端接地，所述第三信号源电连接至所述第三接地端和所述第三自由端之间；

所述第四低频天线包括第四辐射体和第四信号源，所述第四辐射体具有第四接地端和第四自由端，所述第四接地端接地，所述第四信号源电连接至所述第四接地端和所述第四自由端之间；

所述第三接地端为所述第三辐射体靠近所述第四辐射体的一端，所述第四接地端为所述第四辐射体靠近所述第三辐射体的一端，所述第三自由端为所述第三辐射体远离所述第四辐射体的一端，所述第四自由端为所述第四辐射体远离所述第三辐射体的一端。

6.根据权利要求5所述的天线组件，其中，位于所述同一侧的所述第一低频天线和所述第二低频天线，与位于所述另一侧的所述第三低频天线和所述第四低频天线上下错开设置在所述电子设备的两侧。

7.根据权利要求5或6所述的天线组件，其中，所述第三接地端与所述第四接地端共地。

8.根据权利要求5或6所述的天线组件，其中，所述第一频段、所述第二频段、所述第三频段和所述第四频段相同，或不同，或部分相同部分不同。

9.根据权利要求5或6所述的天线组件，其中，所述第一频段、所述第二频段、所述第三频段和所述第四频段任一或任意组合为4G低频频段或5G低频频段。

10.根据权利要求5所述的天线组件，其中，所述第一频段、所述第二频段、所述第三频段和所述第四频段为N28频段或N71频段。

11.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求1～10任一项所述的天线组件。

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