CN206340672U - 一种电子产品及其天线系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电子产品及其天线系统，后者包括介质基板，和设置于所述介质基板背面的接地板，所述接地板与所述介质基板的尺寸和形状一致；所述接地板的一端开设有第一净空区域，其两侧分别开设有第二净空区域，所述第二净空区域为四个，每两个所述第二净空区域为一组，其中一组所述第二净空区域位于所述接地板的一侧，另一组位于所述接地板的另一侧；所述介质基板的正面设置有天线单元组件，所述天线单元组件的数量为四个，各所述天线单元组件的位置与各所述第二净空区域的位置一一对应。合理的空间布局便于后期的检修和维护，成本较低、便于批量的生产加工，有效的降低了制造成本。

Description

一种电子产品及其天线系统

技术领域

本实用新型涉及电子产品附件设计技术领域，具体涉及一种天线系统。本实用新型还涉及一种包括该天线系统的电子产品。

背景技术

在2106中国移动全球合作伙伴大会上，中国移动公布了最新的5G(第五代移动通信标准)商用时间表。同时，中国移动明年将启动外场实验，2018年开始投入商用，由此适用于5G标准的天线技术成为行业研究热点。其中，5G涉及六大关键技术：高频段传输、多天线传输、同时同频全双工、D2D(Device-to-Device Communication，即两个对等的用户节点之间直接进行通信的一种通信方式)、密集网络、新型网络架构。但是由于通讯领域2G/3G/4G的尚未退出历史舞台，因此在设计移动终端5G天线时需要考虑到兼容2G/3G/4G天线，这就意味着给5G天线的空间极其有限，同时各天线单元组件间的ECC(耦合程度)必须满足小于0.5的标准。

因此，提供一种天线系统，以期为5G天线提供足够的空间，并未传统的2G/3G/4G天线留出预留空间，在满足各个天线单元组件之间的ECC标准的同时，提高兼容性，保证整体结构简单、成本低廉、易于调试，就成为本领域技术人员亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的提供一种天线系统，以期为5G天线提供足够的空间，并未传统的2G/3G/4G天线留出预留空间，在满足各个天线单元组件之间的ECC标准的同时，提高兼容性，保证整体结构简单、成本低廉、易于调试。本实用新型的另一目的是提供一种包括该天线系统的电子产品。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种天线系统，用于电子产品，包括介质基板，和设置于所述介质基板背面的接地板，所述接地板与所述介质基板的尺寸和形状一致；

所述接地板的一端开设有第一净空区域和预留区域，其两侧分别开设有第二净空区域，所述第二净空区域为四个，每两个所述第二净空区域为一组，其中一组所述第二净空区域位于所述接地板的一侧，另一组位于所述接地板的另一侧；

所述介质基板的正面设置有天线单元组件，所述天线单元组件的数量为四个，各所述天线单元组件的位置与各所述第二净空区域的位置一一对应，所述预留区域的位置与所述第一净空区域相对应；所述天线单元组件包括弯折单极子和馈电微带线，所述弯折单极子、所述stub和所述馈电微带线呈折弯结构。

优选地，所述介质基板为矩形结构，其板面长度为140mm、板面宽度为70mm、厚度为0.8mm；所述介质基板的材质为FR4。

优选地，所述第一净空区域的长度为60mm、宽度为10mm；各所述第二净空区域均位于所述接地板的边缘，其长度为16mm、宽度为3mm。

优选地，相同侧所述天线单元间距离为17mm。

优选地，所述弯折单极子的长度为35mm,宽度为0.5mm；所述馈电微带线的长度为5mm，其特性阻抗为50欧姆。

本实用新型还提供一种电子产品，包括壳体和设置于所述壳体内的天线系统，所述天线系统为如上所述的天线系统。

具体地，所述电子产品为手机。

本实用新型所提供的天线系统，用于电子产品，包括介质基板，和设置于所述介质基板背面的接地板，所述接地板与所述介质基板的尺寸和形状一致；所述接地板的一端开设有第一净空区域，其两侧分别开设有第二净空区域，所述第二净空区域为四个，每两个所述第二净空区域为一组，其中一组所述第二净空区域位于所述接地板的一侧，另一组位于所述接地板的另一侧；所述介质基板的正面设置有天线单元组件，所述天线单元组件的数量为四个，各所述天线单元组件的位置与各所述第二净空区域的位置一一对应；所述天线单元组件包括弯折单极子和馈电微带线，所述弯折单极子、所述stub和所述馈电微带线呈折弯结构。

该天线系统为覆盖3.4GHz-3.6GHz频段的4×4MIMO(四接受、四发射)5G天线系统。介质基板的背面设置有接地板，该接地板的尺寸和形状与介质基板相一致，该结构显著增强了介质基板的强度，同时在接地板上开设有一个第一净空区域和四个第二净空区域，在介质基板的正面设置有四个天线单元组件和预留区域，四个天线单元组件的位置分别与四个第二净空区域的对应位置相匹配，所述预留区域的位置与所述第一净空区域相对应，该种设计有效的保证了天线发送和接收信号的稳定性，防止接地板对信号的影响，上述结构设计合理，能够充分利用空间，为5G天线提供了有效的空间，同时为传统的2G/3G/4G天线留出预留空间，在满足各个天线单元组件之间的ECC标准的同时，提高了兼容性；合理的空间布局便于后期的检修和维护，同时天线单元组件包括弯折单极子和馈电微带线，成本较低、便于批量的生产加工，有效的降低了制造成本。

在一种优选的实施方式中，本实用新型所提供的天线系统，所述介质基板为矩形结构，其板面长度为140mm、板面宽度为70mm、厚度为0.8mm；所述介质基板的材质为FR4。上述介质基板的结构较为简单，同时上述尺寸能够适用于大多数电子产品的安装使用要求，介质基板的材质选择为FR4(环氧玻璃纤维布板)该材质性能较为优良，且价格较为低廉，在满足使用要求的前提下显著降低了生产成本。

在一种优选的实施方式中，本实用新型所提供的天线系统，所述第一净空区域的长度为60mm、宽度为10mm；各所述第二净空区域均位于所述接地板的边缘，其长度为16mm、宽度为3mm。上述结构中，第一净空区域和第二净空区域在满足设计要求的前提下选择最优尺寸，一方面保证了整个天线系统的整体使用要求，另一方面使得接地板为介质基板提高良好的强度支持。

在一种优选的实施方式中，本实用新型所提供的天线系统，相同侧所述天线单元间距离为17mm。该结构的设计一方面保证了天线单元组件的检修时的空间需求，另一方面有效的保证了相邻天线单元组件之间的ECC值满足标准值，该行业中ECC小于0.5。

在一种优选的实施方式中，本实用新型所提供的天线系统，所述弯折单极子的长度为35mm,宽度为0.5mm；所述馈电微带线的长度为5mm，其特性阻抗为50欧姆。在该结构中，上述两部件的选择不仅满足设计和使用的需求，同时为尺寸最优设计，有效的节省了空间。

附图说明

图1为本实用新型所提供的天线系统一种具体实施方式的正面结构示意图；

图2为本实用新型所提供的天线系统一种具体实施方式的背面结构示意图；

图3为本实用新型所提供的天线单元组件结构示意图；

图4为基于本实用新型提供的天线结构各天线单元组件仿真参数图；

图5为基于本实用新型提供的天线结构各天线单元组件效率图；

图6为基于本实用新型提供的天线结构各天线单元组件天线ECC参数图。

附图标记说明：

1-介质基板

2-天线单元组件 201-弯折单极子 202-馈电微带线

21-第一天线单元组件 22-第二天线单元组件

23-第三天线单元组件 24-第四天线单元组件

3-第一净空区域

4-第二净空区域

5-接地板

6-预留区域

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

请参考图1和图2，图1图1为本实用新型所提供的天线系统一种具体实施方式的正面结构示意图；图2为本实用新型所提供的天线系统一种具体实施方式的背面结构示意图。

在一种具体实施方式中，本实用新型所提供的天线系统，用于电子产品，包括介质基板1，和设置于所述介质基板1背面的接地板5，所述接地板5与所述介质基板1的尺寸和形状一致；所述接地板5的一端开设有第一净空区域3，其两侧分别开设有第二净空区域4，所述第二净空区域4为四个，每两个所述第二净空区域4为一组，其中一组所述第二净空区域4位于所述接地板5的一侧，另一组位于所述接地板5的另一侧；所述介质基板1的正面设置有天线单元组件2和预留区域6，所述天线单元组件2的数量为四个，分别为第一天线单元组件21、第二天线单元组件22、第三天线单元组件23和第四天线单元组件24，各所述天线单元组件2的位置与各所述第二净空区域4的位置一一对应，第一净空区域与预留区域6的位置相对应；所述天线单元组件2包括弯折单极子201和馈电微带线202，所述弯折单极子201、所述stub和所述馈电微带线202呈折弯结构。

该天线系统为覆盖3.4GHz-3.6GHz频段的4×4MIMO(四接受、四发射)5G天线系统。介质基板1的背面设置有接地板5，该接地板5的尺寸和形状与介质基板1相一致，该结构显著增强了介质基板1的强度，同时在接地板5上开设有一个第一净空区域3和四个第二净空区域4，在介质基板1的正面设置有四个天线单元组件2和预留区域6，四个天线单元组件2的位置分别与四个第二净空区域4的对应位置相匹配，该种设计有效的保证了天线发送和接收信号的稳定性，防止接地板5对信号的影响，上述结构设计合理，能够充分利用空间，为5G天线提供了有效的空间，合理的空间布局便于后期的检修和维护；并且，在与第一净空区域相对应的位置还设有能够放置传统2G/3G/4G的预留区域6，从而提高了兼容性；同时天线单元组件2包括弯折单极子201和馈电微带线202，成本较低、便于批量的生产加工，有效的降低了制造成本。

需要理解的是，所述介质基板1为矩形结构，其板面长度为140mm、板面宽度为70mm、厚度为0.8mm；所述介质基板1的材质为FR4。上述介质基板1的结构较为简单，同时上述尺寸能够适用于大多数电子产品的安装使用要求，介质基板1的材质选择为FR4(环氧玻璃纤维布板)该材质性能较为优良，且价格较为低廉，在满足使用要求的前提下显著降低了生产成本。当然上述介质基板1的尺寸在满足设计和使用需求的前提下可以进行调整，可以增大也可以减小，形状也不仅仅拘泥于矩形一种形式，还可以为其它形状。

进一步地，所述第一净空区域3的长度为60mm、宽度为10mm；各所述第二净空区域4均位于所述接地板5的边缘，其长度为16mm、宽度为3mm。上述结构中，第一净空区域3和第二净空区域4在满足设计要求的前提下选择最优尺寸，一方面保证了整个天线系统的整体使用要求，另一方面使得接地板5为介质基板1提高良好的强度支持。当然上述第一净空区域3和第二净空区域4的尺寸都可以进行调整，但是上述尺寸的调整必须满足设计和使用的要求，从而更好的满足实际生产的需要。

具体地，相同侧所述天线单元间距离为17mm。该结构的设计一方面保证了天线单元组件2的检修时的空间需求，另一方面有效的保证了相邻天线单元组件2之间的ECC值满足标准值，该行业中ECC小于0.5。当然上述天线单元组件2间的距离在满足空间需求的前提下可进行增加，来满足不同的使用需求。

请参考图3，图3为本实用新型所提供的天线单元组件结构示意图。所述弯折单极子201的长度为35mm,宽度为0.5mm；所述馈电微带线202的长度为5mm，其特性阻抗为50欧姆。在该结构中，上述两部件的选择不仅满足设计和使用的需求，同时为尺寸最优设计，有效的节省了空间。

基于上述具体实施方式对该天线系统在频段3.4-3.6GHz范围时进行仿真测试，请参考图4-图6，图4为基于本实用新型提供的天线结构各天线单元组件仿真参数图；图5为基于本实用新型提供的天线结构各天线单元组件效率图；图6为基于本实用新型提供的天线结构各天线单元组件天线ECC参数图。

图4中的各线型分别表示各天线单元组件的仿真参数S，具体地，表示第一天线单元组件21的仿真参数、表示第二天线单元组件22的仿真参数、第三天线单元组件23的仿真参数、第四天线单元组件24的仿真参数。图5中，表示第一天线单元组件21的效率、表示第二天线单元组件22的效率、第三天线单元组件23的效率、第四天线单元组件24的效率。图6中，表示第一天线单元组件21与第二天线单元组件之间的ECC，表示第三天线单元组件23与第四天线单元组件24之间的ECC。

各天线单元组件参数仿真值小于-10dB，远满足行业标准要求小于-6dB；各天线单元组件的效率都在50％以上，远超一般需求；各相邻天线单元组件间的ECC值小于0.2，满足行业标准小于0.5。

除了上述天线系统，本实用新型还提供一种包括该天线系统的电子产品，该电子产品具体可以为手机、PAD等设备，该电子产品的其他各部分结构请参考现有技术。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

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”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (7)

1.一种天线系统，用于电子产品，其特征在于，包括介质基板，和设置于所述介质基板背面的接地板，所述接地板与所述介质基板的尺寸和形状一致；

所述接地板的一端开设有第一净空区域，其两侧分别开设有第二净空区域，所述第二净空区域为四个，每两个所述第二净空区域为一组，其中一组所述第二净空区域位于所述接地板的一侧，另一组位于所述接地板的另一侧；

所述介质基板的正面设置有天线单元组件和预留区域，所述天线单元组件的数量为四个，各所述天线单元组件的位置与各所述第二净空区域的位置一一对应，所述预留区域的位置与所述第一净空区域相对应；所述天线单元组件包括弯折单极子和馈电微带线，所述弯折单极子和所述馈电微带线呈折弯结构。

2.根据权利要求1所述的天线系统，其特征在于，所述介质基板为矩形结构，其板面长度为140mm、板面宽度为70mm、厚度为0.8mm；所述介质基板的材质为FR4。

3.根据权利要求1所述的天线系统，其特征在于，所述第一净空区域的长度为60mm、宽度为10mm；各所述第二净空区域均位于所述接地板的边缘，其长度为16mm、宽度为3mm。

4.根据权利要求1所述的天线系统，其特征在于，相同侧所述天线单元间距离为17mm。

5.根据权利要求1所述的天线系统，其特征在于，所述弯折单极子的长度为35mm,宽度为0.5mm；所述馈电微带线的长度为5mm，其特性阻抗为50欧姆。

6.一种电子产品，包括壳体和设置于所述壳体内的天线系统，其特征在于，所述天线系统为如权利要求1-5任一项所述的天线系统。

7.根据权利要求6所述的电子产品，其特征在于，所述电子产品为手机。