CN212751155U - 天线和电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种天线和电子设备，属于通信设备技术领域。所述天线包括：天线谐振臂、馈源、第一谐振电路和第二谐振电路；天线谐振臂包括接地端、悬空端、以及位于接地端和悬空端之间的馈电点；第一谐振电路包括第一电容和第一电感，第一电容的第一端与馈电点电连接，第一电容的第二端通过第一电感接地；第二谐振电路包括第二电容和第二电感，第一电容的第二端通过第二电容与馈源电连接；第二电容的第一端通过第二电感接地；其中，第二电容的第一端为第二电容与馈源电连接的一端，第一谐振电路和第二谐振电路用于对第一频段范围进行天线阻抗调谐。本申请提供的一种天线和电子设备，可以解决电子设备中的天线存在的带宽不足的问题。

Description

天线和电子设备

技术领域

本申请涉及通信设备技术领域，尤其涉及一种天线和电子设备。

背景技术

现有技术中，由于电子设备中天线的设计空间越来越小，天线通常仅能采用单馈电点对天线的工作频段进行调谐。而天线单馈电点上仅支持一个较小范围的频段范围，例如，天线单馈电点通常只能满足B5频段或B8频段。由于天线带宽不足，从而引起了射频天线系统载波聚合(Carrier Aggregation，CA)性能低，下载速率受限等问题。可见，现有技术中，电子设备中的天线存在带宽不足的问题。

实用新型内容

本申请实施例提供的一种天线和电子设备，以解决电子设备中的天线存在的带宽不足的问题。

为了解决上述技术问题，本申请是这样实现的：

第一方面，本申请实施例提供了一种天线，包括：天线谐振臂、馈源、第一谐振电路和第二谐振电路；

所述天线谐振臂包括接地端、悬空端、以及位于所述接地端和所述悬空端之间的馈电点；

所述第一谐振电路包括第一电容和第一电感，所述第一电容的第一端与所述馈电点电连接，所述第一电容的第二端通过所述第一电感接地；

所述第二谐振电路包括第二电容和第二电感，所述第一电容的第二端通过所述第二电容与所述馈源电连接；

所述第二电容的第一端通过所述第二电感接地；

其中，所述第二电容的第一端为所述第二电容与所述馈源电连接的一端；

所述第一谐振电路和第二谐振电路用于对第一频段范围进行天线阻抗调谐。

第二方面，本申请实施例提供了一种电子设备，包括上述第一方面所述的天线。

本申请实施例中，通过在馈源与馈电点之间设置第一谐振电路和第二谐振电路，这样，在第一谐振电路和第二谐振电路的作用下，在第一频段范围内将产生两次谐振，从而增大了在第一频段范围内频段辐射的效率带宽，进而有效的缓解了现有技术中，电子设备中的天线存在的带宽不足的问题。

附图说明

图1是本申请实施例提供的一种天线的结构示意图；

图2是本申请实施例提供的一种天线适用的匹配网络的结构示意图；

图3是本申请实施例提供的一种天线设置一级谐振电路时的波形图；

图4是本申请实施例提供的一种天线设置两级谐振电路时的波形图。

具体实施方式

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，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施，且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类，并不限定对象的个数，例如第一对象可以是一个，也可以是多个。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

下面结合附图，通过具体的实施例及其应用场景对本申请实施例提供的天线和电子设备进行详细地说明。

请参见图1-2，本申请实施例提供了一种天线，包括：天线谐振臂100、馈源200、第一谐振电路和第二谐振电路；

所述天线谐振臂100包括接地端悬空端A、接地端B以及位于所述悬空端A和所述接地端B之间的馈电点D；

所述第一谐振电路的第一端与所述馈电点D电连接，所述第一谐振电路的第二端通过所述第二谐振电路与所述馈源200电连接；

其中，所述第一谐振电路和第二谐振电路用于对第一频段范围进行天线阻抗调谐。

请进一步参见图1-2，为了便于后文对本申请中天线的结构进行清楚的说明，本实施例中，将图1中馈源200与馈电点D之间的电路结构标记为匹配网络300，同时，将匹配网络300与馈源200的连接点标记为C，请参见图1为馈电点D与连接点C之间的结构示意图。

上述第一频段范围可以根据实际需要进行设置，例如，在一可选实施例中，所述第一频段范围可以同时包括B5和B8，或者，所述第一频段范围为B28，其中，B5:824MHz-894MHz，B8:880MHz-960MHz，B28:703MHz-803MHz。

上述第一谐振电路和第二谐振电路可以是常见的匹配电路，例如，可以由电感和电容共同形成的匹配电路。

上述天线谐振臂100的接地端B与天线参考地连接。其中，所述天线所属电子设备的主板或PCB板以及与其相连接的一大片整体的金属，与天线辐射体形成感应电流，作为天线参考地。天线辐射体一般为金属片状，作为辐射电磁波能量的载体。所述悬空端A为图1中所述天线谐振臂100的最左侧，所述接地端B为图1中所述天线谐振臂100的最右侧，即所述天线谐振臂100与天线参考地连接的一端。

上述第一谐振电路的具体结构可以根据实际需要进行设置，例如，在本申请实施例中，该第一谐振电路包括第一电容301和第一电感302，所述第一电容301的第一端与所述馈电点D电连接，所述第一电容301的第二端通过所述第一电感302接地。

其中，上述第一电容301的和第一电感302的具体取值可以根据实际需要进行设置，例如，第一电容301的取值范围可以为0.5pF～1.1pF，第一电感302的取值范围可以为13nH～17nH。在一可选实施例中，所述第一电容301的取值为1pF，所述第一电感302的取值为15nH。由于本申请实施例采用第一电感302和第一电容301串联形成第一谐振电路，其结构简单，便于实现。

可选地，上述第二谐振电路的结构可以根据实际需要进行设置，例如，在一可选实施例中，该第二谐振电路包括第二电容303和第二电感304，所述第一电容301的第二端通过所述第二电容303与所述馈源200电连接；所述第二电容303的第一端通过所述第二电感304接地，其中，所述第二电容303的第一端为所述第二电容303与所述馈源200电连接的一端。

其中，上述第二电容303的和第二电感304的具体取值可以根据实际需要进行设置，例如，第二电容303的取值范围可以为1.8pF～2.2pF，第二电感304的取值范围可以为13nH～17nH。在一可选实施例中，所述第二电容303的取值为2pF，所述第二电感304的取值为15nH。

该实施方式中，通过在馈源200与馈电点D之间设置第一谐振电路和第二谐振电路，这样，在第一谐振电路和第二谐振电路的作用下，在第一频段范围内将产生两次谐振，从而增大了在第一频段范围内频段辐射的效率带宽，从而有效的缓解了现有技术中，电子设备中的天线存在的带宽不足的问题。

请参见图2，所述天线还包括第三电感305，所述第三电感305的第一端与所述馈电点D电连接，所述第三电感305的第二端通过第一开关306接地；

所述第二电感304通过第二开关307接地；

在所述第一开关306闭合，且所述第二开关307断开的情况下，所述第一电容301与所述第三电感305形成第三谐振电路，所述第二电容303与所述第一电感302形成第四谐振电路；

其中，所述第三谐振电路和所述第四谐振电路用于针对第二频段范围进行天线阻抗调谐。

上述第三电感305的的具体取值可以根据实际需要进行设置，例如，第三电感305的取值范围可以为13nH～17nH。在一可选实施例中，所述第三电感305的取值为15nH。

请进一步参见图2，在所述第一开关306闭合，且所述第二开关307断开的情况下，第一电容301与第三电感305并联形成第三谐振电路，第二电容303与第一电感302并联形成四谐振电路，此时，第三谐振电路与第四谐振电路共同形成两级先并L再串联C的阻抗匹配网络，在此情况下，该天线工作频段为824MHz-960MHz(即B5和B8两个频段)，相应地，所述第二频段范围可以为824MHz-960MHz。

而在第一开关306断开，且所述第二开关307闭合的情况下，第一电容301与第一电感302串联形成第一谐振电路，第二电容303与第二电感304串联形成第二谐振电路，此时，第一谐振电路与第二谐振电路共同形成两级先串联C再并联L阻抗匹配网络，在此情况下，该天线工作频段为699MHz-803MHz(即B28频段)，相应地，所述第一频段范围可以为699MHz-803MHz。

可见，在本申请实施例中，仅需通过第一开关306与第二开关307配合工作，即可使天线的工作频段覆盖699MHz-960MHz，即实现低频频段的全覆盖，从而增大了天线在低频频段辐射的效率带宽。

此外，在本申请另一实施例中，所述第一谐振电路与第三谐振电路中的匹配元件可以互换，所述第二谐振电路与第四谐振电路中的匹配元件可以互换。具体地，在该实施方式中，所述第一谐振电路包括第一电容301和第三电感305，所述第二谐振电路包括第二电容303和第一电感302，所述第三谐振电路包括第一电容301和第一电感302，所述第四谐振电路包括第二电容303和第二电感304。此时，所述第一电容301的第一端与所述馈电点D电连接，所述第一电容301的第二端通过所述第一电感302接地，所述第一电容301的第二端通过所述第二电容303与所述馈源200电连接，所述第二电容303的第一端通过所述第二电感304接地，其中，所述第二电容303的第一端为所述第二电容303与所述馈源200电连接的一端，所述第三电感305的第一端与所述馈电点D电连接，所述第三电感305的第二端通过第一开关306接地，所述第二电感304通过第二开关307接地。

请参见图3-4，为了进一步说明本申请实施例中，通过设置两级谐振电路以拓宽天线辐射的效率带宽，请参见图3为设置一级谐振电路时的波形图，图4为设置两级谐振电路时的波形图，其中，横坐标为频率单位MHz，纵坐标为效率单位dB，此时，第一开关306断开，且所述第二开关307闭合，第一电容301选择1pF，第一电感302选择15nH、第二电容303选择2pF，第二电感304选择15nH。可见，当在天线中设置一级谐振电路时，波形图呈“V”形，而设置两级谐振电路时，波形图呈“W”形，即两级谐振电路的效率带宽高于一级谐振电路的效率带宽。

可选地，所述天线还包括第三电容308和第四电感309，所述第三电容308的第一端与所述馈电点D电连接，所述第三电容308的第二端通过第三开关310接地；

所述第四电感309的第一端通过所述第一电容301与所述馈电点D电连接，所述第四电感309的第二端通过第四开关311接地；

其中，在所述第一开关306和所述第二开关307断开，且所述第三开关310和所述第四开关311闭合的情况下，所述第三电容308和所述第四电感309用于对第三频段范围进行天线阻抗调谐。

上述第三电容308和第四电感309可的具体取值可以根据实际需要进行设置，例如，第三电容308可以采用1pF-2pF，上述第四电感309可以采用5nH-7nH。

具体地，应载波聚合(Carrier Aggregation，CA)系统需求，在天线需要同时工作的频段为1710MHz-2170MHz情况下，那么可以通过导通第三开关310和第四开关311，此时，第三电容308可以将高频调低至中频，而第四电感309可以将低频调高至中频，在第三电容308与第四电感309的共同作用下，即可在中频频段形成“W”波形覆盖，从而实现1710MHz-2170MHz频段有效辐射。

该实施方式中，通过第一开关306、第二开关307、第三开关310和第四开关311共同配合工作，即可实现天线的工作频率低频频段和中频频段，从而进一步拓宽了天线的辐射的效率带宽。

可选地，所述第四电感309的电感值小于所述第一电感302的电感值，所述第一电感302的电感值、所述第二电感304的电感值和第三电感305的电感值相同。

其中，在所述天线的工作频段为中频频段时，由第三电容308与第四电感309的共同配合对天线的工作频率进行调谐，此时，为避免其他除第三电感305之外的其他电感导通而影响第三电感305正常工作，可以将所述第三电感305的电感值设置为小于其他电感的电感值，例如，将所述第三电感305的电感值设为5.6nH，将第一电感302、第二电感304和第四电感309的电感值设为15nH，此时，即便除第三电感305之外的其他电感处于导通状态，也不会对第三电感305的工作过程形成干扰。

可选的，请参见图1，所述接地端B与所述悬空端A之间的距离为40mm～50mm。所述馈电点D与所述悬空端A之间的距离为10mm～20mm。在本申请一可选的实施例中，所述接地端B与所述悬空端A之间的距离为45mm，所述馈电点D与所述悬空端A之间的距离为15mm。

本申请实施例还提供了一种电子设备，包括天线，该天线的结构可以参照上述实施例的描述，在此不再赘述。由于本申请实施例提供的电子设备采用了上述实施例中天线的结构，因此，本申请实施例提供的电子设备可以实现上述实施例中天线的全部有益效果。

为了便于说明，可以将手机作为本申请中的电子设备的具体实例进行说明，本领域技术人员可以理解，除了手机作为电子设备之外，亦可适用于其它具备显示屏的终端设备，如平板电脑、电子书阅读器、MP3(动态影像专家压缩标准音频层面，Moving PictureExperts Group Audio Layer III)播放器、MP4(动态影像专家压缩标准音频层面，MovingPicture Experts Group Audio Layer IV)播放器、膝上型便携计算机、车载电脑、台式计算机、机顶盒、智能电视机、可穿戴设备等等均在本申请实施例的保护范围之内。

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。此外，需要指出的是，本申请实施方式中的方法和装置的范围不限按示出或讨论的顺序来执行功能，还可包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序来执行功能，例如，可以按不同于所描述的次序来执行所描述的方法，并且还可以添加、省去、或组合各种步骤。另外，参照某些示例所描述的特征可在其他示例中被组合。

上面结合附图对本申请的实施例进行了描述，但是本申请并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本申请的启示下，在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本申请的保护之内。

Claims (10)

1.一种天线，其特征在于，包括：天线谐振臂、馈源、第一谐振电路和第二谐振电路；

所述天线谐振臂包括接地端、悬空端、以及位于所述接地端和所述悬空端之间的馈电点；

所述第一谐振电路包括第一电容和第一电感，所述第一电容的第一端与所述馈电点电连接，所述第一电容的第二端通过所述第一电感接地；

所述第二谐振电路包括第二电容和第二电感，所述第一电容的第二端通过所述第二电容与所述馈源电连接；

所述第二电容的第一端通过所述第二电感接地；

其中，所述第二电容的第一端为所述第二电容与所述馈源电连接的一端；

所述第一谐振电路和第二谐振电路用于对第一频段范围进行天线阻抗调谐。

2.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述天线还包括第三电感，所述第三电感的第一端与所述馈电点电连接，所述第三电感的第二端通过第一开关接地；

所述第二电感通过第二开关接地；

在所述第一开关闭合，且所述第二开关断开的情况下，所述第一电容与所述第三电感形成第三谐振电路，所述第二电容与所述第一电感形成第四谐振电路；

其中，所述第三谐振电路和所述第四谐振电路用于针对第二频段范围进行天线阻抗调谐。

3.根据权利要求2所述的天线，其特征在于，所述天线还包括第三电容和第四电感，所述第三电容的第一端与所述馈电点电连接，所述第三电容的第二端通过第三开关接地；

所述第四电感的第一端通过所述第一电容与所述馈电点电连接，所述第四电感的第二端通过第四开关接地；

其中，在所述第一开关和所述第二开关断开，且所述第三开关和所述第四开关闭合的情况下，所述第三电容和所述第四电感用于对第三频段范围进行天线阻抗调谐。

4.根据权利要求3所述的天线，其特征在于，所述第四电感的电感值小于所述第一电感的电感值。

5.根据权利要求4所述的天线，其特征在于，所述第一电感的电感值为13nH～17nH，所述第四电感的电感值为5nH-7nH。

6.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述第一电感的电感值与所述第二电感的电感值相同。

7.根据权利要求2所述的天线，其特征在于，所述第一电感的电感值与所述第三电感的电感值相同。

8.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述接地端与所述悬空端之间的距离为40mm～50mm。

9.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述馈电点与所述悬空端之间的距离为10mm～20mm。

10.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求1至9中任一项所述的天线。

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