CN219371381U - 全向天线及终端 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种全向天线及终端，全向天线包括第一金属地、辐射体和隔离部。辐射体用于辐射信号。隔离部位于第一金属地和所述辐射体之间，使得第一金属地和辐射体间开设置。本申请解决了现有技术中全向天线在凹陷方向的信号强度衰减过大的问题。

Description

全向天线及终端

技术领域

本申请涉及天线，特别是涉及全向天线及终端。

背景技术

全向天线通常要求其能沿各个方向都能辐射信号，即全向天线辐射的信号所形成的三维或二维增益图上不能有明显的凹陷，以让信号辐射的方向尽量接近全向。具备全向辐射信号能力的全向天线，按其功能可以分为：Wi-Fi天线、蓝牙天线、GPS天线、UMTS天线、GSM天线或TX/RX蜂窝天线等。这些功能不同的全向天线集成在板端的时候，会和金属地直接连接。各个功能不同的全向天线和金属地连接后，会在金属地上产生地电流，地电流会让各个功能不同的全向天线互相影响，使得某一特定功能的全向天线(例如Wi-Fi天线)的凹陷点过深，即会使得某一特定功能的全向天线在凹陷方向的信号强度衰减过大。因此现有技术中存在各个功能的全向天线直接连接金属地导致某一功能的全向天线在凹陷方向的信号强度衰减过大的问题。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种减少凹陷方向辐射信号衰减的全向天线，包括：第一金属地、辐射体和隔离部。所述辐射体用于辐射信号。所述隔离部位于所述第一金属地和所述辐射体之间，使得所述第一金属地和所述辐射体间开设置。

优选地，所述隔离部为绝缘材料制成，所述隔离部连接所述辐射体及所述第一金属地。

优选地，所述隔离部的长度为所述辐射体的工作频段的四分之一波长。

优选地，所述全向天线还包括第二金属地，所述隔离部位于所述第二金属地其和所述第一金属地之间，使得所述第二金属地和所述第一金属地间开设置。

优选地，所述辐射体包括：辐射臂、接地点和馈电点。所述辐射臂用于辐射所述信号。所述接地点设置于所述辐射臂，所述接地点和所述第二金属地连接。所述馈电点设置于所述辐射臂，所述馈电点和所述接地点间开设置，所述馈电点位于所述辐射臂和所述第二金属地之间。

优选地，所述隔离部包括第一隔离部和第二隔离部，所述第一隔离部的一端和所述第二隔离部连接，所述第一隔离部的另一端外露于所述第一金属地的侧边，所述第一隔离部设置于所述第二金属地的短边侧和所述第一金属地之间，所述第二隔离部设置于所述第二金属地的长边侧和所述第一金属地之间。

优选地，所述第一隔离部的数量为两个，所述两个第一隔离部分别和所述第二隔离部的两端连接。

优选地，所述隔离部的长度为所述两个第一隔离部的长度和所述第二隔离部的长度之和。

优选地，所述第二隔离部的宽度为≥1mm且≤2mm。

本申请还提供了一种终端，包括所述全向天线。

本申请的有益效果在于：通过在辐射体和第一金属地之间设置隔离部，且让辐射体可以辐射信号。由于辐射体和第一金属地没有直接连接，第一金属地中的地电流(例如地电流为其他天线直接连接第一金属地上时产生)不会直接传导至辐射体，因而不会导致辐射体在凹陷方向(例如，凹陷方向可以为辐射体所辐射的信号形成的三维或二维增益图上的凹陷方向)的辐射的信号强度衰减过大。

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，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本申请较佳的实施例并配合附图对本申请进行详细说明。

附图说明

图1是本申请一实施例中，全向天线的立体图(辐射体的数量为一个)；

图2是本申请一实施例中，全向天线的分解图(包括局部放大图，辐射体的数量为一个)；

图3是本申请一实施例中，全向天线的立体图(包括局部剖视图及局部剖视图的放大图，辐射体的数量为一个)；

图4是本申请另一实施例中，全向天线的立体图(辐射体的数量为两个)；

图5是本申请另一实施例中，全向天线的立体图(辐射体的数量为三个)；

图6是本申请另一实施例中，全向天线的立体图(未包括隔离部，辐射体的数量为一个)；

图7是本申请一实施例中，全向天线的辐射3D增益图(未包括隔离部，辐射体的数量为一个)；

图8是本申请一实施例中，全向天线的辐射3D增益图(包括隔离部，辐射体的数量为一个)；

图9是本申请一实施例中，全向天线的辐射3D增益图中的Theta＝90的截面图(未包括隔离部，辐射体的数量为一个)；

图10是本申请一实施例中，全向天线的辐射3D增益图中的Theta＝90的截面图(包括隔离部，辐射体的数量为一个)；

图11是本申请一实施例中，全向天线的辐射3D增益图中的Phi＝90的截面图(未包括隔离部，辐射体的数量为一个)；

图12是本申请一实施例中，全向天线的辐射3D增益图中的Phi＝90的截面图(包括隔离部，辐射体的数量为一个)；

图13是本申请另一实施例中，终端的方框图。

其中，附图标记：

1全向天线

10辐射体

100辐射臂

101 第二金属地

102 馈电点

103 接地点

11 第一金属地

110 方形缺口

G 隔离部

G1 第一隔离部

G2 第二隔离部

L1 第一隔离部的长度

L2 第二隔离部的长度

d 第二隔离部的宽度

2 终端

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本申请的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所公开的内容轻易地了解本申请的其他优点及功效。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以互相组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，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，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于包覆不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。

需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电性连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

如图1所示，在一实施例中提供了一种全向天线1，包括辐射体10、第一金属地11和隔离部G。辐射体10用于辐射信号，例如，辐射体10可以在一球面的范围内360度无死角地辐射信号，球面应包覆辐射体10，例如，球面的球心可以是第一金属地11的中心，球面可以为实施例后续内容中的辐射信号形成的三维(3D)增益图中的立体球面。定义球面是为了说明辐射体10的辐射信号的全向性。隔离部G位于第一金属地11和辐射体10之间，使得第一金属地11和辐射体10间开设置。

通过在辐射体10和第一金属地11之间设置隔离部G，且辐射体10可以辐射信号。由于辐射体10和第一金属地11没有直接连接，第一金属地11中的地电流(例如地电流为其他天线直接连接第一金属地11上时产生的)不会直接传导至辐射体10，因而不会导致辐射体10在凹陷方向(例如，凹陷方向可以为辐射体10所辐射的信号形成的三维或二维增益图上的凹陷方向)的辐射信号强度衰减过大。

如图1所示，辐射体10辐射的信号可以是Wi-Fi 2.4GHz信号。第一金属地11可以呈长方体薄板状，第一金属地11可以是主板上的金属地(例如，第一金属地11可以是接地板)，也可以是主板下面的金属中框(如手机中的金属中框)。辐射体10、第一金属地11和隔离部G的厚度可以大致相同。辐射体10的上表面、第一金属地11的上表面和隔离部G的上表面可以共面设置，辐射体10的下表面、第一金属地11的下表面和隔离部G的下表面可以共面设置。其中，辐射体10的上下表面为辐射体10上面积最大的两个表面，第一金属地11的上下表面为第一金属地11上面积最大的两个表面。

如图1所示，其他天线(未图示)，例如蓝牙天线、GPS天线、UMTS天线、GSM天线或TX/RX蜂窝天线等可以直接和第一金属地11连接。隔离部G的走向可以是多个直线段相连，也可以是整段的弧线段。隔离部G的横截面可以是长方形。隔离部G为绝缘材料制成，例如可以由塑料、固态绝缘胶水或玻璃制成。隔离部G连接辐射体10及第一金属地11，例如，隔离部G可以胶接于辐射体10及第一金属地11，以便既能让辐射体10和第一金属地11之间绝缘，同时又可以将辐射体10固定于第一金属地11，可以在辐射体10和第一金属地11之间设置开槽，将胶水注入开槽中实现辐射体10及第一金属地11的胶接。

如图2所示，优选地，全向天线1(全向天线1请参考图1)还包括第二金属地101，隔离部G位于第二金属地101和第一金属地11之间，使得第二金属地101和第一金属地间11开设置。第二金属地101的数量和辐射体10的数量一一对应。

如图2所示，辐射体10包括：辐射臂100、馈电点102和接地点103。辐射臂100的横截面可以呈长方形。辐射臂100可以呈长方体薄板状。接地点103设置于辐射臂100，例如垂直于辐射臂100设置。接地点103垂直连接于第二金属地101。辐射臂100可以朝下。辐射臂100和第二金属地101可以互相平行设置，馈电点102可以垂直辐射臂100设置。辐射臂100的宽度和第二金属地101的宽度可以大致相同，辐射臂100的长度比第二金属地101的长度略短，辐射臂100的下端可以和第二金属地101的下端齐平设置。第二金属地101可以平行于第一金属地11的长度方向设置。第二金属地101、馈电点102和接地点103的形状均可以呈长方体形状。

如图2所示，例如，可以在第一金属地11的左侧上端设置方形缺口110(方形缺口110可以贯穿第一金属地11的上下表面)，让第二金属地101的左侧面和第一金属地11的左侧面齐平，让第二金属地101的宽度比方形缺口110的宽度小，让第二金属地101的长度比方形缺口110的长度小，让隔离部G设置于方形缺口110和第二属地101之间。第二金属地101和第一金属地11互相独立设置且互不直接连接。馈电点102可以设置于辐射臂100的上端(即靠近接地点103)。馈电点102的长度比辐射臂100和第二金属地101之间的间距小。

如图2所示，馈电点102用于和馈线连接。辐射臂100、第二金属地101、馈电点102和接地点103可以一体成型设置。辐射臂100、馈电点102和接地点103可以一体成型形成平面倒F型天线(Planar Inverted F Antenna，PIFA)。辐射臂100用于辐射信号。第二金属地101和接地点103连接。馈电点102设置于辐射臂100，馈电点102位于辐射臂100和第二金属地101之间。馈电点102和接地点103可以间开设置，例如可以互相平行设置。

如图3所示，隔离部G包括第一隔离部G1和第二隔离部G2，第一隔离部G1的一端和第二隔离部G2连接，第一隔离部G1的另一端外露于第一金属地11的侧边，第一隔离部G1设置于第二金属地101的短边侧和第一金属地11之间，第二隔离部G2设置于第二金属地101的长边侧和第一金属地11之间。第一隔离部G1的另一端可以贯穿第一金属地11的侧边(例如，贯穿第一金属地11的左侧边)。第一隔离部G1可以垂直于第二隔离部G2设置，第二隔离部G2可以平行于第一金属地11的长度方向(例如长度方向为第一金属地11上最长的边所延伸的方向)设置。第一隔离部G1的长度小于第二隔离部G2的长度。第一隔离部G1的数量为两个，两个第一隔离部G1分别和第二隔离部G2的两端连接。例如，两个第一隔离部G1可以分别设置于第二隔离部G2的上端和下端，两个第一隔离部G1可以互相平行。位于第二隔离部G2上端的第一隔离部G1的长度，和位于第二隔离部G2下端的第一隔离部G1的长度大致相同。

如图3所示，优选地，隔离部G的长度为辐射体10的工作频段的四分之一波长。例如，隔离部G的长度可以为两个第一隔离部G1的长度加上一个第二隔离部G2的长度的和，即隔离部G的长度可以为L1+L2+L1，其中，L1为第一隔离部G1的长度，L2为第二隔离部G2的长度，L1+L2+L1可以约等于工作频段的波长的1/4，隔离部G的宽度d可以为大于等于1mm,且小于等于2mm。

如图4所示，优选地，在另一实施例中，辐射体10的数量可以为两个，两个辐射体10互相间开设置，每个辐射体10均与第一金属地11通过各自对应的隔离部G间开。两个辐射体10设置于第一金属地11的同一侧边。两个辐射体10的侧面(侧面可以为平面)可以齐平设置，例如，两个辐射体10的左侧面可以共面设置。两个辐射体10中的一个可以设置于第一金属地11左侧的上端，两个辐射体10中的另一个可以设置于第一金属地11左侧的下端。各个第一金属地11对应的隔离部G互相间开设置。

如图4所示，两个辐射体10可以分别用来辐射不同类型的信号，例如位于第一金属地11左侧上端的辐射体10可以用来辐射Wi-Fi 2.4G信号，位于第一金属地11左侧下端的辐射体10可以用来辐射蜂窝(2G/3G/4G/5G)信号。位于第一金属地11左侧的上端的辐射体10和第一金属地11通过对应的隔离部G间开。位于第一金属地11左侧的下端的辐射体10和第一金属地11通过对应的隔离部G间开。辐射体10的位置可以根据实际需要在第一金属地11的侧边上下移动。

如图5所示，在另一实施例中，辐射体10的数量为3个，3个辐射体10互相间开设置，每个辐射体10均与第一金属地11通过各自对应的隔离部G间开设置。3个辐射体10中的两个设置于第一金属地11的同一侧边，3个辐射体10中的剩余一个设置于第一金属地11的另一侧边。3个辐射体10中的两个可以如实施例中前述内容中那样分别设置于第一金属地11左侧的上端和下端。3个辐射体10中的剩余一个可以设置于第一金属地11的右侧的下端。3个辐射体10可以用来辐射不同类型的信号，位于第一金属地11左侧的两个辐射体10可以分别用来辐射Wi-Fi 2.4G信号和蜂窝(2G/3G/4G/5G)信号，位于第一金属地11右侧的辐射体10可以用来辐射蓝牙信号。辐射体10的数量还可以是3个以上，具体数量可以根据要辐射的信号的种类来确定。位于第一金属地11左端下方的辐射体10和位于第一金属地11右侧下端的辐射体10可以面对面设置。

以下以辐射体10和隔离部G的数量均为一个为例，说明辐射体10和第一金属地11直接连接(其结构图可以参考图6)且第一金属地11上还直接连接有其他天线(未图示)时，与辐射体10和第一金属地11被隔离部G间开设置(其结构图可以参考图1)且第一金属地11上还直接连接有其他天线(未图示)时，辐射体10在辐射信号的3D增益图中所显示的改善效果。辐射体10所辐射的信号以Wi-Fi 2.4Ghz为例。辐射体10和第一金属地11直接连接时的3D增益图如图7所示，辐射体10和第一金属地11被隔离部G间开设置时3D增益图如图8所示。通过对比图7和图8，可以看出图8中的凹陷明显变浅。在图7中凹陷点方向性的最大值和最小值约为3.8dBi和-26dBi。在图8中凹陷点方向性的最大值和最小值分别约为3.5dBi和-18dBi,图8中的凹陷点方向改善明显，即辐射体10和第一金属地11被隔离部G间开设置时，辐射体10辐射的信号在凹陷方向的衰减程度得到了改善。

取辐射体10辐射信号的3D增益图的水平面(即角度Theta＝90°时所在平面，辐射体10的上下表面和第一金属地11的上下表面均平行于水平面)和竖直面(即角度Phi＝90°时所在平面)进行对比可以进行更加直观的观察凹陷点的改善情况。图9为辐射体10和第一金属地11直接连接时且Theta＝90°的二维增益图，图10为辐射体10和第一金属地11被隔离部G间开设置时且Theta＝90°的二维增益图，如图9及图10中Mark点(即凹陷点，下同)所示，凹陷点从图9中的-26.8dBi变化为图10中的-18.4dBi，改善了7.6dBi。图11为辐射体10和第一金属地11直接连接时且Phi＝90°的二维增益图，图12为辐射体10和第一金属地11被隔离部G间开设置时且Phi＝90°的二维增益图，如图11及图12中Mark点所示，凹陷点从图11中的-6.7dBi变化为图12中的-4.1dBi，改善了2.5dBi。

如图13所示，在另一实施例中提供了一种终端2，包括：全向天线1。终端2可以是手机、耳机、蜂窝电话、无绳电话、个人数字处理(Personal Digital Assistant，PDA)、具有无线通信功能的手持设备、计算设备或连接到无线调制解调器的其它处理设备、车载设备、可穿戴设备(例如手表和手环)、便携式医疗设备以及数码相机等。

以上对本申请实施例所提供的全向天线及终端进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本申请实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有所改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制，凡依据本申请的精神与技术思想所做的一切等效修饰或改变，仍应由本申请的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种全向天线，其特征在于，包括：

第一金属地；

辐射体，其用于辐射信号；以及

隔离部，其位于所述第一金属地和所述辐射体之间，使得所述第一金属地和所述辐射体间开设置。

2.根据权利要求1所述的全向天线，其特征在于，所述隔离部为绝缘材料制成，所述隔离部连接所述辐射体及所述第一金属地。

3.根据权利要求1所述的全向天线，其特征在于，所述隔离部的长度为所述辐射体的工作频段的四分之一波长。

4.根据权利要求3所述的全向天线，其特征在于，还包括第二金属地，所述隔离部位于所述第二金属地其和所述第一金属地之间，使得所述第二金属地和所述第一金属地间开设置。

5.根据权利要求4所述的全向天线，其特征在于，所述辐射体包括：

辐射臂，其用于辐射所述信号；

接地点，其设置于所述辐射臂，所述接地点和所述第二金属地连接；以及

馈电点，其设置于所述辐射臂，所述馈电点和所述接地点间开设置，所述馈电点位于所述辐射臂和所述第二金属地之间。

6.根据权利要求5所述的全向天线，其特征在于，所述隔离部包括第一隔离部和第二隔离部，所述第一隔离部的一端和所述第二隔离部连接，所述第一隔离部的另一端外露于所述第一金属地的侧边，所述第一隔离部设置于所述第二金属地的短边侧和所述第一金属地之间，所述第二隔离部设置于所述第二金属地的长边侧和所述第一金属地之间。

7.根据权利要求6所述的全向天线，其特征在于，所述第一隔离部的数量为两个，所述两个第一隔离部分别和所述第二隔离部的两端连接。

8.根据权利要求7所述的全向天线，其特征在于，所述隔离部的长度为所述两个第一隔离部的长度和所述第二隔离部的长度之和。

9.根据权利要求6所述的全向天线，其特征在于，所述第二隔离部的宽度为≥1mm且≤2mm。

10.一种终端，其特征在于，包括：根据权利要求1-9任一项所述的全向天线。