CN218242249U - 电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种电子设备，涉及天线技术领域。其中，电子设备包括：电路板，所述电路板上设置有微带天线，所述微带天线具有馈电部分；第一阻抗控制部，所述第一阻抗控制部与所述馈电部分形成分布式电容；在第一频段下，所述微带天线的馈电部分具有感性阻抗，所述分布式电容与具有感性阻抗的所述馈电部分作用。

Description

电子设备

技术领域

本申请涉及天线技术领域，尤其涉及一种电子设备。

背景技术

目前，随着5G技术在移动设备中的逐步应用，为了同时支持2/3/4GHz和5GHz频段、MIMO等通信技术，移动设备内所需天线数目逐渐增加。由于移动设备有限的空间限制，天线形式从带有净空的单极子类型也逐步过渡到没有净空、以手机中框或PCB板为背板的微带类型天线。但微带类型天线的一大特点是其馈电弹片或馈电金属柱引入的电感使其输入阻抗偏感性，从史密斯圆图上看，一个未经任何加载和匹配的微带天线的输入阻抗通常位于圆图的上半平面。

现有技术中，为了调节其阻抗位置、拓展其工作带宽，通常需要使用集总匹配元件，或者容性耦合馈电方式将带内阻抗位置调整至圆图中心区域。但以上这两种方式存在缺陷，如果采用集总元件，集总元件具有高Q值窄带宽的特点，匹配的加载会降低天线的工作带宽，集总元件的采用也会在一定程度上增加成本。而容性耦合馈电是一种比较有效的阻抗调节方法，但是由于空间和ID设计等方面的限制，无法在所有天线上实现。

因此，如何提供一种能够有效调整阻抗的方法成为亟待解决的问题。

实用新型内容

本申请实施例提供一种电子设备，包括：

电路板，所述电路板上设置有微带天线，所述微带天线具有馈电部分；

第一阻抗控制部，所述第一阻抗控制部与所述馈电部分形成分布式电容；

在第一频段下，所述微带天线的馈电部分具有感性阻抗，所述分布式电容与具有感性阻抗的所述馈电部分进行作用。

在该实施例中，所述电路板包括表层和夹层，所述馈电部分设置于所述表层；

所述第一阻抗控制部为铜片，所述铜片设置于所述夹层，以使所述铜片与所述馈电部分形成分布式电容。

在该实施例中，还包括：

第二阻抗控制部，所述第二阻抗控制部在不同的频段具有不同阻抗，所述第二阻抗控制部与所述第一阻抗控制部并联设置，以在不同的频段下与所述第一阻抗控制部共同调节所述微带天线的阻抗，使得所述微带天线即不偏容性也不偏感性。

在该实施例中，所述第二阻抗控制部为传输线，所述传输线一端与所述馈电部分连接，另一端接地。

在该实施例中，所述电路板在表层和夹层之间设置有过孔，所述传输线为设置在夹层的带状线，所述传输线的一端穿过所述过孔与所述馈电部分连接。

在该实施例中，在第二频段下，所述微带天线的馈电部分即不偏容性也不偏感性，所述传输线呈感性，所述传输线与所述第一阻抗控制部形成并联谐振，所述传输线与所述第一阻抗控制部共同呈现开路效果。

在该实施例中，在低频状态下，所述传输线的电长度小于波长的四分之一。

在该实施例中，在低频状态下，所述传输线呈感性，所述传输线和所述第一阻抗控制部形成并联阻抗，所述并联阻抗与所述馈电部分中和，使得所述微带天线即不偏容性也不偏感性。

在该实施例中，在高频状态下，所述传输线的电长度大于等于波长的四分之一。

在该实施例中，在高频状态下，所述传输线呈开路或容性，所述传输线与所述第一阻抗控制部形成并联阻抗，所述并联阻抗与所述馈电部分中和，使得所述微带天线即不偏容性也不偏感性。

上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。

附图说明

图1为现有技术提供的一种电子设备的结构示意图；

图2为本申请提供的一种电子设备夹层的结构示意图；

图3为本申请提供的一种高频状态下的电子设备中的电路图；

图4为本申请提供的一种低频状态下的电子设备中的电路图；

图5为本申请提供的一种带状线对高低频分别呈现不同电抗状态图；

图6为本申请提供的一种在丝密斯圆图中本申请与现有技术中的微带天线的对比图；

图7为本申请提供的一种本申请与现有技术中的带宽的对比图；

附图标号如下：

电子设备1，电路板11，表层111，夹层112，微带天线12，馈电部分13，第一阻抗控制部14，第二阻抗控制部15，过孔16。

具体实施方式

为更进一步阐述本申请为达成预定申请目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本申请提出的电子设备其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

如图1至图4所示，本申请提供了一种电子设备1，包括：

电路板11，所述电路板11上设置有微带天线12，所述微带天线12具有馈电部分13；

第一阻抗控制部14，所述第一阻抗控制部14与所述馈电部分13形成分布式电容；

在第一频段下，所述微带天线12的馈电部分13具有感性阻抗，所述分布式电容在第一频段下与具有感性阻抗的所述馈电部分13进行作用，使得所述微带天线12即不偏容性也不偏感性。

在本申请提供的一种电子设备1中，电子设备1包括电路板11和第一阻抗控制器，电路板11上设置有微带天线12，微带天线12具有馈电部分13，在第一频段下，微带天线12的馈电部分13具有感性阻抗，第一阻抗控制部14与馈电部分13间隔设置，且相互平行，第一阻抗控制部14与馈电部分13形成分布式电容，从而具有容性，使得在第一频段下，具有容性的分布式电容能够与具有感性阻抗的馈电部分13进行中和，从而能够有效地对微带天线12的阻抗进行调整，实现了阻抗调节，如图6所示，使得微带天线12即不偏容性也不偏感性，在丝密斯圆图中，C线代表本申请，D线代表现有技术，明显本申请在丝密斯圆图中位于中心位置，从而微带天线12即不偏容性也不偏感性，且第一阻抗控制部14的设置易于实现，匹配损耗低，也不会占用过多空间，满足了微带天线12的需求，不会降低天线的工作带宽，如图7所示，C线代表本申请，D线代表现有技术，明显本申请相对于现有技术的带宽更宽，且成本也较低。从而本申请提供的电子设备1，通过与馈电部分13形成分布式电容的第一阻抗控制部14的设置，从而在减少成本，占用空间小的前提下，匹配损耗低，能够有效地对天线的阻抗进行调整，使得所述微带天线12即不偏容性也不偏感性。

如图1和图2所示，在本申请实施例中，所述电路板11包括表层111和夹层112，所述馈电部分13设置于所述表层111；

所述第一阻抗控制部14为铜片，所述铜片设置于所述夹层112，以使所述铜片与所述馈电部分13形成分布式电容。

在该实施例中，电路板11包括表层111和夹层112，馈电部分设置在电路板11的表层111，第一阻抗控制部14设置在电路板11的夹层112，从而设置在电路板11表层111的馈电部分与设置在电路板11夹层112的第一阻抗控制部14间隔设置，且相互平行，从而设置在电路板11表层111的馈电部分和设置在电路板11夹层112的第一阻抗控制部14形成分布式电容，分布式电容具有容性，在第一频段下，具有容性的分布式电容与具有感性阻抗的馈电部分13进行中和，从而能够有效地对微带天线12的阻抗进行调整，使得微带天线12即不偏容性也不偏感性，使得微带天线12在史密斯圆图上看位于中心。

可选地，第一阻抗控制部14由能够导电的材料制成。

优选地，第一阻抗控制部14为铜片。

如图1至图4所示，在本申请实施例中，还包括：

第二阻抗控制部15，所述第二阻抗控制部15在不同的频段具有不同阻抗，所述第二阻抗控制部15与所述第一阻抗控制部14并联设置，以在不同的频段下与所述第一阻抗控制部14共同调节所述微带天线12的阻抗，使得所述微带天线12即不偏容性也不偏感性。

在该实施例中，电子设备1还包括第二阻抗控制部15，第二阻抗控制部15也设置在电路板11的夹层112，第二阻抗控制部15与第一阻抗控制部14串联，与表层111的馈电部分并联，且第二阻抗控制部15在不同的频段具有不同的阻抗，从而第二阻抗控制部15能够与第一阻抗控制部14共同为微带天线12的具有感性阻抗的馈电部分进行阻抗中和，使得在不同的频段下，使得包括馈电部分的微带天线12都能够在第一阻抗控制部14和第二阻抗控制部15的作用下共同进行阻抗调节，使得微带天线12在不同的频率下均能够达到阻抗平衡，使得微带天线12不偏容性也不偏感性，进一步实现在不同频段下的阻抗调节，以及实现微带天线12的阻抗平衡。

在本申请实施例中，所述第二阻抗控制部15为传输线，所述传输线一端与所述馈电部分13连接，另一端接地。

在该实施例中，第二阻抗控制部15为传输线，传输线的一端与馈电部分连接，另一端接地，接地端可以视为短路，即接地端阻抗为零，从而作为第二阻抗控制部15的传输线从接地端至另一端阻抗越来越大，不同长度和/或宽度的第二阻抗控制部15也具有不同的阻抗，第二阻抗控制部15在不同的频段下具有不同的阻抗，从而根据在不同频段下所需的阻抗，将第二阻抗控制部15设置成不同的长度和/或宽度，以形成不同的阻抗，从而在不同的频段下，第二阻抗控制部15与第二阻抗控制部15共同为馈电部分13进行阻抗调节，使得具有馈电部分13的微带天线12形成阻抗平衡，使得微带天线12即不偏容性也不偏感性，实现在不同的频率下的阻抗平衡。

如图1和图2所示，在本申请实施例中，所述电路板11在表层111和夹层112之间设置有过孔16，所述传输线为设置在夹层112的带状线，所述传输线的一端穿过所述过孔16与所述馈电部分13连接。

在该实施例中，电路板11包括表层111和夹层112，表层111上设置有馈电部分，夹层112上设置有第一阻抗控制部14和第二阻抗控制部15，第一阻挡控制部为铜片，第二阻抗控制部15为带状线，电路板11的表层111和夹层112之间具有过孔16，过孔16的一端连接电路板11表层111的馈电部分13，另一端连接电路板11夹层112的作为第二阻抗调节部分的带状线，从而用于将表层111的馈电部分13与夹层112的第一阻抗控制部14和第二阻抗控制部15连接，以实现第一阻抗控制部14和第二阻抗控制部15在不同频段下对馈电部分13的阻抗调节，作为第二阻抗控制部15的带状线一端接地，另一端与过孔16连接，带状线接地端相当于短路，从而在带状线上，越靠近过孔16端的位置其阻抗越大，过孔16处带状线的阻抗最大，从而可以根据需求来调整带状线的长度和宽度，从而调整带状线在阻抗，使得带状线以及铜片能够在不同频段下为馈电部分13进行阻抗调节，使得微带天线12即不偏容性也不偏感性，实现在不同的频率下的阻抗平衡。

在本申请实施例中，电路板11介电常数为3.58，带状线线长为13.2mm,带状线一端接地，处于短路状态，另一端与过孔16连接，具有阻抗，连接过孔16端的阻抗随频率变化曲线如图5所示，A点为过孔16端，B点为接地端，在0.6GHz～约2.95GHz频率范围内，带状线在过孔16端呈现的阻抗呈感性，2.95～4.5GHz范围内在过孔16端阻呈容性。

在本申请实施例中，在第二频段下，所述微带天线12的馈电部分13即不偏容性也不偏感性，所述传输线呈感性，所述传输线与所述第一阻抗控制部14形成并联谐振，所述传输线与所述第一阻抗控制部14共同呈现开路效果。

在该实施例中，在第二频段下，微带天线12的馈电部分即不偏容性也不偏感性，此时不需要其他结构为其进行阻抗调节，作为第一阻抗控制部14的铜片呈现容性，作为第二阻抗控制部15分的传输线呈现感性，此时传输线与铜片形成并联谐振，从而传输线与第一阻挡控制部共同呈现开路的效果，不会对馈电部分13的阻抗进行调节，从而不会干扰本身就呈现即不偏容性也不偏感性的馈电部分，使得微带天线12始终呈现即不偏容性也不偏感性，实现微带天线12在不同频段下的阻抗平衡。

如图4所示，在本申请实施例中，在低频状态下，所述传输线的电长度小于波长的四分之一。

在该实施例中，波长为相对介电常数与频率的比值，频率越低，波长越大，在低频状态下，传输线的电长度小于波长的四分之一，在低频状态下，传输线呈现感性，从而传输线能够在低频状态下降低与低频的影响。

如图4所示，在本申请实施例中，在低频状态下，所述传输线呈感性，所述传输线和所述第一阻抗控制部14形成并联阻抗，所述并联阻抗与所述馈电部分13中和，使得所述微带天线12即不偏容性也不偏感性。

在该实施例中，微带天线12的馈电部分具有感性阻抗，第一阻抗控制部14呈容性，在低频状态下，传输线呈感性，此时传输线与第一阻抗控制部14形成并联阻抗，传输线与第一阻抗控制部14形成的并联阻抗与电路板11上的馈电部分的感性阻抗进行中和，从而在低频情况下，第一阻抗控制部14与传输线的设置，能够对微带天线12馈电部分的阻抗进行中和，避免了在低频情况下阻抗对微带天线12的影响，使得微带天线12即不偏容性也不偏感性，实现在低频状态下的阻抗平衡。

如图3所示，在本申请实施例中，在高频状态下，所述传输线的电长度大于等于波长的四分之一。

在该实施例中，波长为光速与频率的比值，频率越高，波长越小，在高频状态下，例如5G频段，传输线的电长度大于等于波长的四分之一，此时传输线呈现容性。

如图3所示，在本申请实施例中，在高频状态下，所述传输线呈开路或容性，所述传输线与所述第一阻抗控制部14形成并联阻抗，所述并联阻抗与所述馈电部分13中和，使得所述微带天线12即不偏容性也不偏感性。

在该实施例中，微带天线12的馈电部分具有感性阻抗，第一阻抗控制部14呈容性，在高频状态下，传输线呈容性，此时传输线与第一阻抗控制部14形成并联阻抗，传输线与第一阻抗控制部14形成的并联阻抗与电路板11上的馈电部分的感性阻抗进行中和，从而在低频情况下，第一阻抗控制部14与传输线的设置，能够对微带天线12馈电部分的阻抗进行中和，避免了在高频情况下阻抗对微带天线12的影响，使得微带天线12即不偏容性也不偏感性，实现在高频状态下的阻抗平衡。

在本申请提供的一种电子设备中，电子设备包括电路板和第一阻抗控制器，电路板上设置有微带天线，微带天线具有馈电部分，在第一频段下，微带天线的馈电部分具有感性阻抗，第一阻抗控制部与馈电部分间隔设置，且相互平行，第一阻抗控制部与馈电部分形成分布式电容，从而具有容性，使得在第一频段下，具有容性的分布式电容能够与具有感性阻抗的馈电部分进行中和，从而能够有效地对微带天线的阻抗进行调整，实现了阻抗调节，如图6所示，使得微带天线即不偏容性也不偏感性，在丝密斯圆图中，C线代表本申请，D线代表现有技术，明显本申请在丝密斯圆图中位于中心位置，从而微带天线即不偏容性也不偏感性，且第一阻抗控制部的设置易于实现，匹配损耗低，也不会占用过多空间，满足了微带天线的需求，不会降低天线的工作带宽，如图7所示，C线代表本申请，D线代表现有技术，明显本申请相对于现有技术的带宽更宽，且成本也较低。从而本申请提供的电子设备，通过与馈电部分形成分布式电容的第一阻抗控制部的设置，从而在减少成本，占用空间小的前提下，匹配损耗低，能够有效地对天线的阻抗进行调整，使得所述微带天线即不偏容性也不偏感性。

以上所述，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所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种电子设备，其特征在于，包括：

电路板，所述电路板上设置有微带天线，所述微带天线具有馈电部分；

第一阻抗控制部，所述第一阻抗控制部与所述馈电部分形成分布式电容；

在第一频段下，所述微带天线的馈电部分具有感性阻抗，所述分布式电容在第一频段下与具有感性阻抗的所述馈电部分作用。

2.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，

所述电路板包括表层和夹层，所述馈电部分设置于所述表层；

所述第一阻抗控制部为铜片，所述铜片设置于所述夹层，以使所述铜片与所述馈电部分形成分布式电容。

3.根据权利要求2所述的电子设备，其特征在于，还包括：

第二阻抗控制部，所述第二阻抗控制部在不同的频段具有不同阻抗，所述第二阻抗控制部与所述第一阻抗控制部并联设置，以在不同的频段下与所述第一阻抗控制部共同调节所述微带天线的阻抗，使得所述微带天线即不偏容性也不偏感性。

4.根据权利要求3所述的电子设备，其特征在于，

所述第二阻抗控制部为传输线，所述传输线一端与所述馈电部分连接，另一端接地。

5.根据权利要求4所述的电子设备，其特征在于，

所述电路板在表层和夹层之间设置有过孔，所述传输线为设置在夹层的带状线，所述传输线的一端穿过所述过孔与所述馈电部分连接。

6.根据权利要求4所述的电子设备，其特征在于，

在第二频段下，所述微带天线的馈电部分即不偏容性也不偏感性，所述传输线呈感性，所述传输线与所述第一阻抗控制部形成并联谐振，所述传输线与所述第一阻抗控制部共同呈现开路效果。

7.根据权利要求4所述的电子设备，其特征在于，

在低频状态下，所述传输线的电长度小于波长的四分之一。

8.根据权利要求7所述的电子设备，其特征在于，

在低频状态下，所述传输线呈感性，所述传输线和所述第一阻抗控制部形成并联阻抗，所述并联阻抗与所述馈电部分中和，使得所述微带天线即不偏容性也不偏感性。

9.根据权利要求4所述的电子设备，其特征在于，

在高频状态下，所述传输线的电长度大于等于波长的四分之一。

10.根据权利要求9所述的电子设备，其特征在于，

在高频状态下，所述传输线呈开路或容性，所述传输线与所述第一阻抗控制部形成并联阻抗，所述并联阻抗与所述馈电部分中和，使得所述微带天线即不偏容性也不偏感性。

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