CN210351234U - 一种应用于智能终端的无线设备 - Google Patents

Abstract

一种应用于智能终端的无线设备，包括：介质基板，介质基板上设置有至少一个窗口；至少一组辐射组件，辐射组件设置在介质基板的窗口内靠近窗口底部的位置，辐射组件呈椭圆环状，辐射组件靠近窗口顶部的位置设置有间隙；至少一个第一馈电单元，第一馈电单元设置在介质基板窗口外并位于窗口与辐射组件距离最近一侧，第一馈电单元一端与介质基板连接，第一馈电单元另一端延伸至辐射组件中部椭圆空间内；和至少一个第二馈电单元，第二馈电单元设置在介质基板窗口相反于第一馈电单元的另一侧，第二馈电单元一端与介质基板连接，第二馈电单元另一端延伸至辐射组件的间隙内。

Description

一种应用于智能终端的无线设备

技术领域

本实用新型涉及天线领域，具体涉及一种应用于智能终端的无线设备。

背景技术

智能手机已经成为现在人们生活，工作，甚至是学习不可以缺少的设备。由于智能手机的便携性，功能的多样性，智能手机也就没有任何设备可以代替。智能手机是一个无线设备，天线是智能手机中必须的设备之一，无论发展到什么程度，天线是不可能从手机中被取消的。智能手机经过几年的发展，已经从最初的由非金属外壳发展为现在流行的金属外壳，对于电磁波而言，金属外壳和非金属外壳的影响是明显的。非金属手机外壳并不会对手机天线辐射的电磁波产生太大的影响，或者说对天线的辐射性能不会产生太大的影响。但是手机的金属外壳则不同，理想的导体对电磁波来说是屏蔽体，可以完全阻碍电磁波向前传播。而金属导体的特性是最接近理想导体的，于是当手机用金属做外壳时，一个完全封闭的手机外壳可以将智能手机天线辐射的电磁波完全封闭在手机内部，无法与外界实现通信。

同时金属外壳的手机会给消费者更好的触觉感受和视觉体验，可以较好地赢得消费者的青睐。但是目前市场上的很多手机的背部机壳都是中断的，一般都是分为三段，最上端和最下端两部分比较小，中间的部分最大。这种结构都是为了满足天线设计的要求。如果能做到金属背壳不断开，一体成型，就会提升产品多方面价值。外观更美，金属感更强悍，成本更低，生产良率更高，产品更有竞争力。

缝隙天线是利用电磁场中的互易原理，开口缝隙周围流动的电流辐射出的场，可以等效于开口缝隙上的等效磁流辐射出的场，微带缝隙天线利用开在金属地板上的缝隙，由另外一侧的微带线对其进行馈电向外辐射。以金属手机为列：全金属外壳智能终端的天线设计大致有两种思路；一种是利用金属机身外壳作为辐射电磁波的主要部件，另一种是利用金属外壳上的缝隙进行电磁辐射。利用外壳辐射的天线最大的缺点是手机在使用的时候，握手机的人手会对天线的性能带来不利影响。因为人的手有一定的导电性，比较而言，利用金属外壳上的缝隙辐射电磁波时，使用者的身体对辐射性能的影响较小。而且手机壳不可能没有缝隙，例如相机镜头孔，指纹识别孔等，这些孔都可以经过一定的设计用来作为电磁波的辐射窗口。

然而平面缝隙天线高频部分的方向图不稳定，主要原因是天线的高次模引起的主瓣分裂，导致天线的方向图恶化。然而，在诸多实际应用环境中，如高精度定位系统，便携式设备和认知无线电等系统中时，又需要天线能在整个频段内都保持稳定的方向性，如稳定的边射增益以及全向性。由于平面天线容易在高频部分出现的方向图恶化是由天线本身的辐射机理造成的，因此，如何稳定超宽带平面天线边射增益和提高方向图稳定性成为急需要解决的问题。

实用新型内容

为了有效解决上述问题，本实用新型提供一种应用于智能终端的无线设备。

本实用新型的技术方案如下：

一种应用于智能终端的无线设备，包括：

介质基板，所述介质基板上设置有至少一个窗口；

至少一组辐射组件，所述辐射组件设置在所述介质基板的窗口内靠近窗口底部的位置，所述辐射组件呈椭圆环状，所述辐射组件靠近所述窗口顶部的位置设置有间隙；

至少一个第一馈电单元，所述第一馈电单元设置在所述介质基板窗口外并位于所述窗口与所述辐射组件距离最近一侧，所述第一馈电单元一端与所述介质基板连接，所述第一馈电单元另一端延伸至所述辐射组件中部椭圆空间内；

和至少一个第二馈电单元，所述第二馈电单元设置在所述介质基板窗口相反于所述第一馈电单元的另一侧，所述第二馈电单元一端与所述介质基板连接，所述第二馈电单元另一端延伸至所述辐射组件的间隙内。

进一步的，所述辐射组件由两片对称设置的辐射贴片组成，所述辐射贴片为呈半椭圆环状的金属贴片，两片所述辐射贴片组成一个不完整的椭圆形状，两片所述辐射贴片之间共同界定一近似呈椭圆形的空间，两片所述辐射贴片靠近所述窗口顶部的位置设具有间隙。

进一步的，所述第一馈电单元为L形结构馈电，所述L形结构馈电一端与介质基板连接，所述L形结构馈电另一端延伸至所所述辐射组件中部椭圆空间内。

进一步的，所述第二馈电单元为U形结构馈电，所述U形结构馈电一端与所述介质基板连接，所述第二馈电单元的U形结构位于所述间隙之间。

本实用新型的无线设备可设置在智能终端内，例如手机的背壳中，一般手机背壳上具有LED发光灯窗口、指纹识别窗口以及相机镜头窗口，通过对手机全金属背壳的部分功能窗口进行馈电，利用这些窗口辐射电磁波，并且将有效辐射的频点调整为手机的各个工作频点。这些缝隙馈电构成缝隙天线，承担部分或者全部手机的天线功能。提高当前手机单极子天线的性能，MIMO天线之间的隔离度，从而提高整机的性能。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型局部放大结构示意图；

图3为本实用新型缝隙天线的S参数仿真结果图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细描述。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本实用新型，并不用于限定本实用新型，实施例中记载的前、后、上、下、左、右、顶、底均以附图为准，仅用于明确位置关系，并不用于限定。

相反，本实用新型涵盖任何由权利要求定义的在本实用新型的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。进一步，为了使公众对本实用新型有更好的了解，在下文对本实用新型的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。

【实施例一】如图1-2所示，一种应用于智能终端的无线设备，包括：

介质基板1，所述介质基板1上设置有至少一个窗口4；

至少一组辐射组件5，所述辐射组件5设置在所述介质基板1的窗口4内靠近窗口4底部的位置，所述辐射组件5呈椭圆环状，所述辐射组件5靠近所述窗口4顶部的位置设置有间隙；

至少一个第一馈电单元2，所述第一馈电单元2设置在所述介质基板1窗口4外并位于所述窗口4与所述辐射组件5距离最近一侧，所述第一馈电单元2一端与所述介质基板1连接，所述第一馈电单元2另一端延伸至所述辐射组件5中部椭圆空间内；

和至少一个第二馈电单元3，所述第二馈电单元3设置在所述介质基板1窗口4相反于所述第一馈电单元2的另一侧，所述第二馈电单元3一端与所述介质基板1连接，所述第二馈电单元3另一端延伸至所述辐射组件5的间隙内。

如图1-2所示，所述辐射组件5由两片对称设置的辐射贴片51组成，所述辐射贴片51为呈半椭圆环状的金属贴片，两片所述辐射贴片51组成一个不完整的椭圆形状，两片所述辐射贴片51之间共同界定一近似呈椭圆形的空间，两片所述辐射贴片51靠近所述窗口4顶部的位置设具有间隙，用于容纳所述第二馈电单元3。通过调节辐射贴片51的大小以及其到窗口4边缘的距离，可以改变天线在高频部分的辐射增益。

所述第一馈电单元2为L形结构馈电，所述第一馈电单元2设置在所述介质基板1窗口4外并位于所述窗口4与所述辐射组件5距离最近一侧，所述L形结构馈电一端与介质基板1连接，所述L形结构馈电另一端延伸至所所述辐射组件5中部椭圆空间内。

所述第二馈电单元3为U形结构馈电，所述第二馈电单元3设置在所述介质基板1窗口4相反于所述第一馈电单元2的另一侧，所述U形结构馈电一端与所述介质基板1连接，所述第二馈电单元3的U形结构位于所述间隙5之间。

在本实施例中，所述第一馈电单元2和第二馈电单元3实现共用一个辐射组件5，即两个天线公用一个辐射组件5，两个天线的极化方式都是线极化，并且两个正交放置，所以天线单元之间的耦合变得很小，实现了天线单元之间高端口隔离度。

两个天线的地板上端为具有凹陷的弧形结构，可以通过简单调节凹槽的深度和宽度来快捷地实现天线在整个UWB通带内的良好匹配。

如图3所示，为本实用新型缝隙天线的S参数仿真结果图，从仿真结果来看，天线在0.7-2.7GHz，都可以实现-15dB以下的隔离度，在实际中具有较高的价值。

本实用新型的无线设备可设置在智能终端内，例如手机的背壳中，一般手机背壳上具有LED发光灯窗口、指纹识别窗口以及相机镜头窗口，通过对手机全金属背壳的部分功能窗口进行馈电，利用这些窗口辐射电磁波，并且将有效辐射的频点调整为手机的各个工作频点。这些缝隙馈电构成缝隙天线，承担部分或者全部手机的天线功能。提高当前手机单极子天线的性能，MIMO天线之间的隔离度，从而提高整机的性能

本实用新型采用椭圆环形的辐射贴片51有助于实现平面天线的稳定方向图。本实用新型利用摄像头区域和指纹识别区域的下表面层进行天线设计，并且天线工作在低于0.8-6G的多个频点上，尤其是通信的0.8-0.9GHz和WLAN的2.4GHz工作频点，都有良好的辐射效果。而且该无线设备所应用的制作工艺简单。

Claims (4)

1.一种应用于智能终端的无线设备，其特征在于，包括：

介质基板(1)，所述介质基板(1)上设置有至少一个窗口(4)；

至少一组辐射组件(5)，所述辐射组件(5)设置在所述介质基板(1)的窗口(4)内靠近窗口(4)底部的位置，所述辐射组件(5)呈椭圆环状，所述辐射组件(5)靠近所述窗口(4)顶部的位置设置有间隙；

至少一个第一馈电单元(2)，所述第一馈电单元(2)设置在所述介质基板(1)窗口(4)外并位于所述窗口(4)与所述辐射组件(5)距离最近一侧，所述第一馈电单元(2)一端与所述介质基板(1)连接，所述第一馈电单元(2)另一端延伸至所述辐射组件(5)中部椭圆空间内；

和至少一个第二馈电单元(3)，所述第二馈电单元(3)设置在所述介质基板(1)窗口(4)相反于所述第一馈电单元(2)的另一侧，所述第二馈电单元(3)一端与所述介质基板(1)连接，所述第二馈电单元(3)另一端延伸至所述辐射组件(5)的间隙内。

2.根据权利要求1所述的应用于智能终端的无线设备，其特征在于，所述辐射组件(5)由两片对称设置的辐射贴片(51)组成，所述辐射贴片(51)为呈半椭圆环状的金属贴片，两片所述辐射贴片(51)组成一个不完整的椭圆形状，两片所述辐射贴片(51)之间共同界定一近似呈椭圆形的空间，两片所述辐射贴片(51)靠近所述窗口(4)顶部的位置设具有间隙。

3.根据权利要求1所述的应用于智能终端的无线设备，其特征在于，所述第一馈电单元(2)为L形结构馈电，所述L形结构馈电一端与介质基板(1)连接，所述L形结构馈电另一端延伸至所所述辐射组件(5)中部椭圆空间内。

4.根据权利要求2所述的应用于智能终端的无线设备，其特征在于，所述第二馈电单元(3)为U形结构馈电，所述U形结构馈电一端与所述介质基板(1)连接，所述第二馈电单元(3)的U形结构位于所述辐射组件(5)的间隙之间。

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