CN117559123A - 一种天线和电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种天线和电子设备；所述天线包括：介质基板、辐射单元和馈电单元；所述辐射单元和所述馈电单元设置于所述介质基板上，所述辐射单元与所述馈电单元连接；所述辐射单元包括馈入臂、第一辐射臂和第二辐射臂，所述第一辐射臂和第二辐射臂均与所述馈入臂的一端连接；所述第一辐射臂的长度小于第二辐射臂的长度，所述第一辐射臂与所述第二辐射臂呈同一直线方向布置。本申请实施例中天线的通用性高，且降低了天线的制造成本和组装难度。

Description

一种天线和电子设备

技术领域

本申请涉及天线领域，尤其涉及一种天线和电子设备。

背景技术

现有的电子设备存在两种不同的材质的外壳，如塑料和金属。两种外壳分别会形成塑料环境与金属环境，在不同的环境下的天线，因为天线环境的介质不同而导致天线设计的困难，现有的天线设计会设计出塑料环境专用天线和金属环境专用天线。两种不同的天线无法通用，且两种天线的材料不同，会增加天线的制造成本，两种天线的结构不同也会增加天线的组装难度。

因此，设计一种能够通用的天线，以及降低天线的制造成本和组装难度是一直追求的目标。

发明内容

本申请实施例提供了一种天线和电子设备。

根据本申请的第一方面，提供了一种天线，该天线包括：介质基板、辐射单元和馈电单元；所述辐射单元和所述馈电单元设置于所述介质基板上，所述辐射单元与所述馈电单元连接；所述辐射单元包括馈入臂、第一辐射臂和第二辐射臂，所述第一辐射臂和第二辐射臂均与所述馈入臂的一端连接；所述第一辐射臂的长度小于第二辐射臂的长度，所述第一辐射臂与所述第二辐射臂呈同一直线方向布置。

在一可实施方式中，所述馈入臂的另一端与所述馈电单元连接。

在一可实施方式中，所述馈入臂与所述第一辐射臂和第二辐射臂位于同一平面内，且所述馈入臂垂直于所述第一辐射臂和第二辐射臂。

在一可实施方式中，所述介质基板为印制电路板。

在一可实施方式中，所述第一辐射臂包括第一凹部，所述第一辐射臂的一端与所述馈入臂连接，所述第一凹部设置于所述第一辐射臂与所述馈入臂的连接处。

在一可实施方式中，所述第一辐射臂的另一端上设置有第一凸部，所述第一凸部上设置有辐射缝隙。

在一可实施方式中，所述第一辐射臂用于调节所述天线的低频辐射特性，所述第二辐射臂用于调节所述天线的高频辐射特性。

在一可实施方式中，所述馈入臂的长度与所述天线的共振频率相关。根据本申请的第二方面，提供了一种电子设备，该电子设备包括：本申请的第一方面提供的天线。

在一可实施方式中，响应于所述电子设备对应的天线环境为金属环境，所述电子设备包括：天线凹槽；所述天线设置于所述天线凹槽上，所述天线凹槽包括第一端和第二端；所述第一端至馈入臂的第一距离与所述第二端至馈入臂的第二距离之比，与第一辐射臂的长度与第二辐射臂的长度之比相同。

本申请实施例的天线，包括：介质基板、辐射单元和馈电单元；所述辐射单元和所述馈电单元设置于所述介质基板上，所述辐射单元与所述馈电单元连接；所述辐射单元包括馈入臂、第一辐射臂和第二辐射臂，所述第一辐射臂和第二辐射臂均与所述馈入臂的一端连接；所述第一辐射臂的长度小于第二辐射臂的长度，所述第一辐射臂与所述第二辐射臂呈同一直线方向布置。本申请实施例中天线的通用性高，且降低了天线的制造成本和组装难度。

需要理解的是，本申请的教导并不需要实现上面所述的全部有益效果，而是特定的技术方案可以实现特定的技术效果，并且本申请的其他实施方式还能够实现上面未提到的有益效果。

附图说明

通过参考附图阅读下文的详细描述，本申请示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本申请的若干实施方式，其中：

在附图中，相同或对应的标号表示相同或对应的部分。

图1示出了本申请实施例天线的组成结构示意图一；

图2示出了本申请实施例天线的组成结构示意图二；

图3示出了本申请实施例天线的组成结构示意图三；

图4示出了本申请实施例天线的一种应用场景图。

附图标记：1、介质基板；2、辐射单元；3、馈电单元；4、天线凹槽；21、馈入臂；22、第一辐射臂；23、第二辐射臂；221、第一凹部；222、第一凸部；223、辐射缝隙；41、第一端；42、第二端。

具体实施方式

为使本申请的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而非全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在以下的描述中，涉及到“一些实施例”，其描述了所有可能实施例的子集，但是可以理解，“一些实施例”可以是所有可能实施例的相同子集或不同子集，并且可以在不冲突的情况下相互结合。

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。本文中所使用的术语只是为了描述本申请实施例的目的，不是旨在限制本申请。

下面结合附图和具体实施例对本申请的技术方案进一步详细阐述。

图1示出了本申请实施例天线的组成结构示意图一。

图2示出了本申请实施例天线的组成结构示意图二。

参考图1和图2，本申请实施例天线包括：介质基板1、辐射单元2和馈电单元3。其中，辐射单元2和馈电单元3设置于介质基板1上，辐射单元2与馈电单元3连接。

在一些实施例中，天线的材质可以为铜，介质基板1可以为印制电路板(PCB，printed circuit board)。辐射单元2可以包括馈入臂21、第一辐射臂22和第二辐射臂23。第一辐射臂22和第二辐射臂23均与馈入臂21的一端连接，第一辐射臂22的长度大于第二辐射臂23的长度，第一辐射臂22与第二辐射臂23呈同一直线方向布置。馈入臂21是天线的一部分，用于接收待辐射信号。在馈电单元3接收无线电信号后，馈入臂21将待辐射信号从无线电信号中提取出来，并将其传递给第一辐射臂22和第二辐射臂23。第一辐射臂22和第二辐射臂23用于将接收到的待辐射信号转换为无线电波，并将无线电波发射出去。第一辐射臂22和第二辐射臂23的形状和大小取决于无线电波使用的频率和波长。馈电单元3用于将信号源(如收音机、无线电接收器等)产生的无线电信号输送至天线的馈入臂21。

在一些实施例中，电子设备对应的天线环境为金属环境，电子设备可以包括：天线凹槽4；天线设置于天线凹槽上，天线凹槽包括第一端41和第二端42；第一端41至馈入臂21的第一距离与第二端42至馈入臂21的第二距离之比，与第一辐射臂22的长度与第二辐射臂23的长度之比相同。

在一些实施例中，电子设备可以包括计算机、手机、电视机、笔记本电脑等。电子设备还可以包括其他由电子技术制造的电子设备，本申请实施例不作限定。天线环境为金属环境下的天线的设计架构为close slot(闭合槽)，天线环境为塑料环境下的天线的设计架构为monopole(单极子)。天线凹槽4是金属环境下笔记本电脑的A cover(笔记本显示屏最上面的A壳)上开的凹槽。天线凹槽4上可以放置PCB天线，利用A cover上的天线凹槽4可以共振出PCB天线的天线频率，因此需要限定天线凹槽4的第一端41至馈入臂21的第一距离和天线凹槽4的第二端42至馈入臂21的第二距离。在塑料环境下，A cover上不存在天线凹槽4，因此无需限定天线的放置位置。

作为示例，天线环境为金属环境下，第一辐射臂22的长度大于第二辐射臂23的长度，第一辐射臂22的长度为15mm，第二辐射臂23的长度为5mm，第一端41至馈入臂21的第一距离为45mm，第二端42至馈入臂21的第二距离为15mm，第一端41至馈入臂21的第一距离与第二端42至馈入臂21的第二距离之比，与第一辐射臂22的长度与第二辐射臂23的长度之比相同，均为3:1。

本申请实施例中天线能够在塑料环境与金属环境中通用，天线的通用性高。安装本申请实施例中的天线的塑料环境的电子设备和金属环境的电子设备无需额外调整出两种不同的结构，降低了天线的组装难度。无需新增天线的材料，仅使用一种天线材料即可制造出在塑料环境与金属环境中通用的天线，减少了天线的制造成本。

作为示例，金属环境和塑料环境下的天线频率f与波长λ对应的天线长度如下表1所示。

表1.金属环境和塑料环境下的天线频率f与波长λ对应的天线长度

图3示出了本申请实施例天线的组成结构示意图三。

参考图3，在一些实施例中，馈入臂21的另一端与馈电单元3连接。第一辐射臂22包括第一凹部221，第一辐射臂22的一端与馈入臂21连接，第一凹部221设置于第一辐射臂22与馈入臂21的连接处。第一辐射臂22的另一端上设置有第一凸部222，第一凸部222上设置有辐射缝隙223。

在一些实施例中，馈入臂21的另一端与馈电单元3焊接连接。第一凹部221、第一凸部222和辐射缝隙223用于调节天线的低频辐射特性。辐射缝隙223是指天线中设置的空洞或通道，辐射缝隙223可以降低辐射的电磁波在天线内部的反射，并将信号向外部传播。辐射缝隙223还可以增加天线的辐射性能，提高其接收信号的能力。馈入臂21的长度与天线的共振频率相关，通过调整馈入臂21的长度可以实现共振频率的匹配。共振频率的匹配是指将馈入臂21的长度调整到一个特定的值，以实现与天线共振频率的最佳匹配。共振频率的匹配方法包括物理测量和理论分析，常用的方法有振幅测量法、电容比测量法、电感比测量法等。

作为示例，在调整天线的馈入臂21长度时，将馈入臂21长度增加，则天线的振幅会增加，从而提高了信号的传输效率。反之，将馈入臂21长度缩短，天线的共振频率会发生变化，从而导致信号传输效率下降。

作为示例，天线环境为金属环境下，第一辐射臂22的长度大于第二辐射臂23的长度，第一辐射臂22的长度为15mm，第二辐射臂23的长度为4.6mm，第一凸部222的长度为5.2mm，天线凹槽4的长度为62mm，第一端41至馈入臂21的第一距离为45.1mm，第二端42至馈入臂21的第二距离为15.4mm，第一辐射臂22用于调节天线的低频辐射特性，其中低频可以包括2.5Ghz，第二辐射臂23用于调节天线的高频辐射特性，其中高频可以包括5Ghz和6Ghz。

本申请实施例中天线能够在塑料环境与金属环境中通用，天线的通用性高。安装本申请实施例中的天线的塑料环境的电子设备和金属环境的电子设备无需额外调整出两种不同的结构，降低了天线的组装难度。无需新增天线的材料，仅使用一种天线材料即可制造出在塑料环境与金属环境中通用的天线，减少了天线的制造成本。

图4示出了本申请实施例天线的一种应用场景图。

本申请实施例提供的天线的一种应用场景。应用于在天线环境为金属环境和塑料环境下通用天线的设计方法。以金属环境为例，天线的第一辐射臂22的长度大于第二辐射臂23的长度，第一辐射臂22的长度为15mm，第二辐射臂23的长度为5mm，第一端41至馈入臂21的第一距离为45mm，第二端42至馈入臂21的第二距离为15mm，第一端41至馈入臂21的第一距离与第二端42至馈入臂21的第二距离之比，与第一辐射臂22的长度与第二辐射臂23的长度之比相同，均为3:1。

这种通用天线的架构必须符合以下条件：

一、天线的馈入臂21至天线凹槽4的第一端41的第一距离为45mm，天线的馈入臂21至天线凹槽4的第二端42的第二距离为15mm；

二、第一辐射臂22在15mm弯折，第二辐射臂23在5mm弯折以形成馈入臂21。

本申请实施例中天线能够在塑料环境与金属环境中通用，天线的通用性高。安装本申请实施例中的天线的塑料环境的电子设备和金属环境的电子设备无需额外调整出两种不同的结构，降低了天线的组装难度。无需新增天线的材料，仅使用一种天线材料即可制造出在塑料环境与金属环境中通用的天线，减少了天线的制造成本。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，如：多个单元或组件可以结合，或可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的各组成部分相互之间的耦合、或直接耦合、或通信连接可以是通过一些接口，设备或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性的、机械的或其它形式的。

上述作为分离部件说明的单元可以是、或也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是、或也可以不是物理单元；既可以位于一个地方，也可以分布到多个网络单元上；可以根据实际的需要选择其中的部分或全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各实施例中的各功能单元可以全部集成在一个处理单元中，也可以是各单元分别单独作为一个单元，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中；上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

此外，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”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

以上，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种天线，其特征在于，包括：介质基板(1)、辐射单元(2)和馈电单元(3)；

所述辐射单元(2)和所述馈电单元(3)设置于所述介质基板(1)上，所述辐射单元(2)与所述馈电单元(3)连接；

所述辐射单元(2)包括馈入臂(21)、第一辐射臂(22)和第二辐射臂(23)，所述第一辐射臂(22)和第二辐射臂(23)均与所述馈入臂(21)的一端连接；

所述第一辐射臂(22)的长度大于第二辐射臂(23)的长度，所述第一辐射臂(22)与所述第二辐射臂(23)呈同一直线方向布置。

2.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述馈入臂(21)的另一端与所述馈电单元(3)连接。

3.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述馈入臂(21)与所述第一辐射臂(22)和第二辐射臂(23)位于同一平面内，且所述馈入臂(21)垂直于所述第一辐射臂(22)和第二辐射臂(23)。

4.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述介质基板(1)为印制电路板。

5.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述第一辐射臂(22)包括第一凹部(221)，所述第一辐射臂(22)的一端与所述馈入臂(21)连接，所述第一凹部(221)设置于所述第一辐射臂(22)与所述馈入臂(21)的连接处。

6.根据权利要求5所述的天线，其特征在于，所述第一辐射臂(22)的另一端上设置有第一凸部(222)，所述第一凸部(222)上设置有辐射缝隙(223)。

7.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述第一辐射臂(22)用于调节所述天线的低频辐射特性，所述第二辐射臂(23)用于调节所述天线的高频辐射特性。

8.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述馈入臂(21)的长度与所述天线的共振频率相关。

9.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1至8任意一项所述的天线。

10.根据权利要求9所述的电子设备，其特征在于，响应于所述电子设备对应的天线环境为金属环境，所述电子设备包括：天线凹槽(4)；

所述天线设置于所述天线凹槽上，所述天线凹槽包括第一端(41)和第二端(42)；所述第一端(41)至馈入臂(21)的第一距离与所述第二端(42)至馈入臂(21)的第二距离之比，与第一辐射臂(22)的长度与第二辐射臂(23)的长度之比相同。