CN215342995U - 天线结构及电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种天线结构及电子设备，所述天线结构包括：环状天线和第一圆环，其中：所述环状天线包括第一辐射体和有源振子，所述第一辐射体和所述有源振子的长度相同，所述第一辐射体和所述有源振子之间设置有缝隙，所述第一辐射体上设置有地点和馈点；所述第一圆环与所述环状天线相对间隔设置，所述第一圆环中的一部分为第二辐射体，所述第二辐射体与所述有源振子相对间隔设置。

Description

天线结构及电子设备

技术领域

本申请涉及终端设备领域，尤其涉及一种天线结构及电子设备。

背景技术

随着移动技术的发展，许多传统的电子产品也开始增加移动方面的功能，例如手表。现今的智能手表可以通过智能手机或家庭网络与互联网相连，显示来电信息、推特、新闻和天气信息等内容，其中，全球定位系统(Global Positioning System，GPS)天线定位对智能手表的功能实现具有重要作用，而GPS天线定位的强弱与GPS天线的方向性有很大关系。

智能手表的状态是灵活的，但是在相关技术中，GPS天线的方向性单一，从而会导致多个状态的GPS天线定位信号弱，进而影响用户体验。

实用新型内容

本申请公开一种天线结构及电子设备，解决了天线的方向性单一，从而会导致多个状态的天线定位信号弱，进而影响用户体验的问题。

为了解决上述问题，本申请采用下述技术方案：

第一方面，本申请实施例公开一种天线结构，包括：环状天线和第一圆环，其中：所述环状天线包括第一辐射体和有源振子，所述第一辐射体和所述有源振子的长度相同，所述第一辐射体和所述有源振子之间设置有缝隙，所述第一辐射体上设置有地点和馈点；所述第一圆环与所述环状天线相对间隔设置，所述第一圆环中的一部分为第二辐射体，所述第二辐射体与所述有源振子相对间隔设置。

第二方面，本申请实施例公开一种电子设备，包括上述第一方面所述的天线结构。

本申请采用的技术方案能够达到以下有益效果：

本申请实施例提供一种天线结构，包括环状天线和第一圆环，其中：环状天线包括第一辐射体和有源振子，第一辐射体和有源振子的长度相同，第一辐射体和有源振子之间设置有缝隙，第一辐射体上设置有地点和馈点；第一圆环与环状天线相对间隔设置，第一圆环中的一部分为第二辐射体，第二辐射体与有源振子相对间隔设置。本申请通过在环状天线上开缝，将环状天线分为长度相同的第一辐射体和有源振子，以及在环状天线的上方相对间隔设置第一圆环，且第一圆环中的第二辐射体与有源振子相对间隔设置，解决了环状天线的方向性单一，从而会导致多个状态的环状天线定位信号弱，进而影响用户体验的问题。

附图说明

图1为本申请实施例公开的一种天线结构的结构示意图；

图2为本申请实施例公开的一种第一辐射体上馈点和地点的位置示意图；

图3为本申请实施例公开的另一种第一辐射体上馈点和地点的位置示意图。

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。

本申请公开一种天线结构，图1为本申请实施例公开的一种天线结构的结构示意图。

如图1所示，本申请公开的天线结构，包括：环状天线110和第一圆环120，其中：

环状天线110包括第一辐射体111和有源振子112，第一辐射体111和有源振子112的长度相同，第一辐射体111和有源振子112之间设置有缝隙，第一辐射体111上设置有地点和馈点；第一圆环120与环状天线110相对间隔设置，第一圆环120中的一部分为第二辐射体，第二辐射体与有源振子112相对间隔设置。

在本申请实施例中，环状天线110可以为全球定位系统(Global PositioningSystem，GPS)天线，具体的，可以通过在环状天线110上开缝，将环状天线110分为第一辐射体111和有源振子112，且第一辐射体111和有源振子112的长度相同，在第一辐射体111上的地点和馈点设置于第一辐射体111的中间位置的情况下，根据天线辐射的边界条件可知，天线末端的电场强度最大，因此环状天线110的开缝处的辐射效率最高、上半球效率也最好，保证了第一辐射体111和有源振子112之间的两个缝隙处的方向性。

第一圆环120作为引向器，构建一个内置八木天线，在第一圆环120相对间隔设置在环状天线110的上方，第一圆环120中的一部分为第二辐射体，第二辐射体相对间隔设置在有源振子112的上方的情况下，可以提高环状天线110上方的增益，进而增强环状天线110上方的方向性。

在此种情况下，第一辐射体111和有源振子112之间的两个缝隙处的方向性和环状天线110上方的方向性均为强辐射方向，进而可以覆盖多个方向，实现环状天线110在使用方向上的全向性，而全向的环状天线110的定位会更加精确。

本申请实施例提供的一种天线结构，包括环状天线110和第一圆环120，其中：环状天线110包括第一辐射体111和有源振子112，第一辐射体111和有源振子112的长度相同，第一辐射体111和有源振子112之间设置有缝隙，第一辐射体111上设置有地点和馈点；第一圆环120与环状天线110相对间隔设置，第一圆环120中的一部分为第二辐射体，第二辐射体与有源振子112相对间隔设置。本申请通过在环状天线110上开缝，将环状天线110分为长度相同的第一辐射体111和有源振子112，以及在环状天线110的上方相对间隔设置第一圆环120，且第一圆环120中的第二辐射体与有源振子112相对间隔设置，解决了环状天线110的方向性单一，从而会导致多个状态的环状天线110定位信号弱，进而影响用户体验的问题。

在本申请实施例中，第二辐射体的长度小于有源振子112的长度，第二辐射体与有源振子112的长度的差值大于第一阈值且小于第二阈值。具体的，第二辐射体的长度小于有源振子112的长度，因此感应信号呈容性，电流超前电压90°，第一圆环120作为引向器感应的电磁波会向有源振子112辐射，辐射信号经过四分之一波长的路程使其滞后90°，滞后的90°恰好可以与感应电流呈容性引起的电流超前电压90°相抵消，由于两者的相位相同，从而信号叠加，得到加强，进而垂直于环状天线110的方向性加强。在本申请实施例中，第一阈值可以为2mm，第二阈值可以为3mm。

一种可选的方案中，第二辐射体为金属结构，第一圆环120中除第二辐射体之外的部分为非金属结构。也就是说，第一圆环120包括金属结构和非金属结构，第一圆环120中的第二辐射体为金属结构，第一圆环120中的其它部分为非金属结构。

另一种可选的方案中，第一圆环120为非金属结构，第二辐射体通过在非金属结构上做激光成型技术形成。也就是说，整个第一圆环120为非金属结构，通过在有源振子112上方位置的非金属结构上做激光成型技术(Laser Direct Structuring，LDS)形成第二辐射体。

在本申请实施例中，如图2所示，第一辐射体111上的地点和馈点设置于第一辐射体111的中间位置，且馈点与地点之间间隔第一距离。具体的，图2中的A为第一辐射体111上的的馈点，B为第一辐射体111上的地点，第一距离可以为2-3mm，将地点和馈点设置于第一辐射体111的中间位置，在激励第一辐射体111后，环状天线110开缝的两个缝隙处的电场强度相差不大，进而辐射效率也相差不大，达到环状天线110开缝的两个缝隙处的方向平衡。

另一种可选的方案中，如图3所示，第一辐射体111上馈点的数量为2，地点设置于第一辐射体111的中间位置，两个馈点分别设置于地点的两侧，其中一个馈点可以靠近第一辐射体111的一个端面，另一个馈点可以靠近第一辐射体111的另一个端面。具体的，图3中的C为第一辐射体111上的一个馈点，D为第一辐射体111上的地点，E为第一辐射体111上的另一个馈点，根据环状天线110所处的不同状态，C和D与第一辐射体111组成倒置F(Inverted FAntenna，IFA)天线，或D和E与第一辐射体111组成IFA天线。在进一步的技术方案中，两个馈点可以呈对称设置。

使用上文所述天线结构的电子设备会分别对馈点在C点和E点时能搜索到的GPS卫星数目进行对比，当检测到馈点在C点搜索到的卫星数目要多于馈点在E点搜索到的卫星数目的情况下，将馈点切换至C点，当检测到馈点在E点搜索到的卫星数目要多于馈点在C点搜索到的卫星数目的情况下，将馈点切换至E点。因此，可以根据电子设备的使用状态对馈点进行切换，保证环状天线110的工作状态，进而提升用户体验。

在本申请实施例中，天线结构还可以包括第一射频通路和第二射频通路，其中，所述第一射频通路与两个所述馈点中的一个馈点电连接，所述第二射频通路与两个所述馈点中的另一个馈点电连接。具体的，两个馈点分别通过第一射频通路和第二射频通路进行切换，在两个馈电点中的一个能搜索到的卫星数目较多的情况下，通过与该馈点电连接的射频通路切换至该馈点。例如，第一射频通路与两个馈点中的第一馈点电连接，第二射频通路与两个馈点中的第二馈点电连接，在第一馈点能搜索到的卫星数目较多的情况下，通过第一射频通路切换至第一馈点。

在本申请实施例中，第一圆环120的半径与环状天线110的半径可以相同，第一圆环120作为引向器，可以提高环状天线110上方的增益，增强环状天线110上方的方向性。

一种可能实现的方式中，第一圆环120的半径与环状天线110的半径也可以不同，进而可以有效节约空间，提高设计的灵活性。

本申请实施例公开一种电子设备，包括上文实施例所述的天线结构，其中，环状天线110可以为电子设备的金属中框，通过在金属中框上开缝，将金属中框分为第一辐射体111和有源振子112。

本申请实施例公开的电子设备可以是智能手表、手机、平板电脑、电子书阅读器、游戏机、可穿戴设备等，本申请实施例不限制电子设备的具体种类。

本申请上文实施例中重点描述的是各个实施例之间的不同，各个实施例之间不同的优化特征只要不矛盾，均可以组合形成更优的实施例，考虑到行文简洁，在此则不再赘述。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种天线结构，其特征在于，包括：环状天线和第一圆环，其中：

所述环状天线包括第一辐射体和有源振子，所述第一辐射体和所述有源振子的长度相同，所述第一辐射体和所述有源振子之间设置有缝隙，所述第一辐射体上设置有地点和馈点；

所述第一圆环与所述环状天线相对间隔设置，所述第一圆环中的一部分为第二辐射体，所述第二辐射体与所述有源振子相对间隔设置。

2.根据权利要求1所述的天线结构，其特征在于，所述第二辐射体的长度小于所述有源振子的长度，所述第二辐射体与所述有源振子的长度的差值大于第一阈值且小于第二阈值。

3.根据权利要求1所述的天线结构，其特征在于，所述第二辐射体为金属结构，所述第一圆环中除所述第二辐射体之外的部分为非金属结构。

4.根据权利要求1所述的天线结构，其特征在于，所述第一圆环为非金属结构，所述第二辐射体通过在所述非金属结构上做激光成型技术形成。

5.根据权利要求1所述的天线结构，其特征在于，所述地点和所述馈点设置于所述第一辐射体的中间位置，且所述馈点与所述地点之间间隔第一距离。

6.根据权利要求1所述的天线结构，其特征在于，所述馈点的数量为2，所述地点设置于所述第一辐射体的中间位置，两个所述馈点分别设置于所述地点的两侧。

7.根据权利要求6所述的天线结构，其特征在于，两个所述馈点呈对称设置。

8.根据权利要求6所述的天线结构，其特征在于，所述天线结构还包括：第一射频通路和第二射频通路，其中，所述第一射频通路与两个所述馈点中的一个馈点电连接，所述第二射频通路与两个所述馈点中的另一个馈点电连接。

9.根据权利要求1至8任一项所述的天线结构，其特征在于，所述第一圆环的半径与所述环状天线的半径相同。

10.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求1至9任一项所述的天线结构，其中，所述环状天线为所述电子设备的金属中框。

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