CN219513338U - 一种天线及电子设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例涉及天线领域，公开了一种天线及电子设备,天线包括电路板、第一辐射臂和第二辐射臂，所述电路板设置有馈电脚和馈地脚，所述馈电脚和馈地脚分隔设置，所述馈地脚与所述电路板中的地线电连接；所述第一辐射臂的一端与所述馈电脚连接，所述第一辐射臂用于辐射第一GPS频段信号；所述第二辐射臂的一端与所述馈地脚连接，并且所述第一辐射臂和第二辐射臂之间产生耦合效应，以使所述第二辐射臂辐射第二GPS频段信号。通过上述方式，本实用新型实施例能辐射两个GPS频段信号，有利于提高GPS定位精度。

Description

一种天线及电子设备

技术领域

本实用新型实施例涉及天线技术领域，特别是涉及一种天线及电子设备。

背景技术

现今很多电子终端产品都具备GPS功能，因此，移动终端产品(例如手机)的天线也要具有辐射GPS信号的功能。

本实用新型实施例在实施过程中，发明人发现：目前很多天线装置只具有辐射一个GPS频段信号的功能，不利于天线辐射GPS信号。

实用新型内容

本实用新型实施例主要解决的技术问题是提供一种天线及电子设备，能够提高天线对GPS信号的辐射能力。

为解决上述技术问题，本实用新型实施例采用的一个技术方案是：提供一种天线，包括电路板、第一辐射臂和第二辐射臂，所述电路板设置有馈电脚和馈地脚，所述馈电脚和馈地脚分隔设置，所述馈地脚与所述电路板中的地线电连接；所述第一辐射臂的一端与所述馈电脚连接，所述第一辐射臂用于辐射第一GPS频段信号；所述第二辐射臂的一端与所述馈地脚连接，并且所述第一辐射臂和第二辐射臂之间产生耦合效应，以使所述第二辐射臂辐射第二GPS频段信号。

可选地，所述天线还包括连接臂，所述连接臂的一端与所述馈电脚连接，所述第一辐射臂的一端连接于所述连接臂的另一端。

可选地，所述第一辐射臂包括第一连接部和第一延伸部，所述第一连接部的一端与所述连接臂的另一端连接，所述第一延伸部的一端与所述第一连接部的另一端连接。

可选地，所述第一延伸部的另一端设置有匹配枝节。

可选地，所述第二辐射臂包括第二连接部、第三连接部、第四连接部、第五连接部和第六连接部，所述第二连接部、第三连接部、第四连接部、第五连接部和第六连接部依次首尾连接，并且所述第二连接部和第三连接部之间、第三连接部和第四连接部之间、第四连接部和第五连接部之间以及第五连接部和第六连接部之间均相互垂直，所述第六连接部与所述第一延伸部平行，并且所述第六连接部与所述第一延伸部之间产生耦合效应，以使所述第二辐射臂辐射所述第二GPS频段信号。

可选地，所述第二辐射臂还包括第二延伸部，所述第二延伸部的一端与所述第六连接部远离所述第五连接部的一端连接，并且所述第二延伸部垂直于所述第六连接部。

可选地，所述天线还包括第三辐射臂，所述第三辐射臂的一端与所述馈电脚连接，所述第三辐射臂用于辐射第一WiFi频段信号。

可选地，所述天线还包括天线枝节，所述天线枝节与所述第三辐射臂的另一端连接，所述第三辐射臂和天线枝节共同用于辐射第二WiFi频段信号。

可选地，所述天线还包括连接件，所述连接件的一端与所述第三辐射臂的另一端连接，所述连接件的另一端与所述天线枝节连接。

为解决上述技术问题，本实用新型实施例采用的另一个技术方案是：提供一种电子设备，包括上述的天线。

本实用新型实施例的有益效果是：区别于现有技术的情况，本实用新型实施例通过在电路板设置馈电脚和馈地脚，将第一辐射臂的一端与馈电脚连接，使得第一辐射臂可以辐射第一GPS频段信号，将第二辐射臂的一端与馈地脚连接，并且第一辐射臂和第二辐射臂之间产生耦合效应，使得第二辐射臂可以辐射第二GPS频段信号，进而使得所述天线可以辐射GPS双频信号，有利于提高天线辐射GPS信号的能力，从而提高GPS定位精度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施例或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1是本实用新型实施例的结构示意图；

图2是本实用新型实施例的S(Scatter，散射)参数图；

图3是本实用新型实施例的增益性能图；

图4是本实用新型实施例在θ＝90度的平面上第一GPS频段的方向图；

图5是本实用新型实施例在φ＝0度的平面上第一GPS频段的方向图；

图6是本实用新型实施例在θ＝90度的平面上第一GPS频段的方向图；

图7是本实用新型实施例在θ＝90度的平面上第二GPS频段的方向图；

图8是本实用新型实施例在φ＝0度的平面上第二GPS频段的方向图；

图9是本实用新型实施例在φ＝90度的平面上第二GPS频段的方向图；

图10是本实用新型实施例在θ＝90度的平面上第一WiFi频段的方向图；

图11是本实用新型实施例在φ＝0度的平面上第一WiFi频段的方向图；

图12是本实用新型实施例在φ＝90度的平面上第一WiFi频段的方向图；

图13是本实用新型实施例在θ＝90度的平面上第二WiFi频段的方向图；

图14是本实用新型实施例在φ＝90度的平面上第二WiFi频段的方向图；

图15是本实用新型实施例在φ＝0度的平面上第二WiFi频段的方向图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面结合附图和具体实施例，对本实用新型进行更详细的说明。需要说明的是，当元件被表述“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“上”、“下”、“内”、“外”、“垂直的”、“水平的”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本实用新型。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施例中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

请参阅图1，所述天线100包括：电路板1、第一辐射臂2、第二辐射臂3和连接臂4。所述连接臂4的一端与所述电路板1连接，所述第一辐射臂2的一端与所述第一连接臂4的一端连接，所述第一辐射臂2用于辐射第一GPS频段信号，所述第二辐射臂3的一端与所述电路板1连接，并且所述第一辐射臂2和第二辐射臂3之间产生耦合效应，以使得所述第二辐射臂3辐射第二GPS频段信号。通过使用第一辐射臂2来辐射第一GPS频段信号，通过第一辐射臂2与第二辐射臂3之间产生耦合效应使得第二辐射臂3可以辐射第一GPS频段信号，从而使得所述天线100可以辐射两个GPS频段信号，提高了天线100辐射GPS信号的能力，从而提高GPS定位精度，还有利于提高GPS信号的抗干扰能力。

所述电路板1设置有馈电脚11和馈地脚12，所述馈电脚11和馈地脚12之间分隔设置，并且所述馈地脚12与电路板1中的地线电连接。所述连接臂4的一端与所述馈电脚11连接，所述第二辐射臂3的一端与所述馈地脚12连接。

所述第一辐射臂2包括第一连接部21和第一延伸部22，所述第一连接部21的一端与所述连接臂4的另一端连接，所述第一延伸部22的一端与所述第一连接部21的另一端连接。所述第一连接部21和第二连接部31共同用于辐射第一GPS频道信号，其中，所述第一GPS频段信号的频率范围大于或者等于1.574GHz并且小于或者等于1.576GHz。

在一些实施例中，所述连接臂4呈直线延伸，所述第一连接部21垂直于所述连接臂4，所述第一延伸部22垂直于所述第一连接部21，这样使得所述第一辐射臂2整体呈L形，有利于在保证所述第一辐射臂2在具有足够的长度来辐射第一GPS频段信号的前提下，可以减小所述天线100的整体长度，有利于天线100的小型化发展。

在一些实施例中，所述第一延伸部22的另一端设置有匹配枝节221，所述匹配枝节221呈长条形，并且所述匹配枝节221与所述第一连接部21平行。通过设置匹配枝节221，可以有效扩宽所述第一GPS频段信号的频带宽度，有利于提高所述天线100对所述第一GPS频段信号的辐射能力。

所述第二辐射臂3包括第二连接部31、第三连接部32、第四连接部33、第五连接部34、第六连接部35和第二延伸部36。所述第二连接部31的一端与所述馈地脚12连接，并且所述第二连接部31与所述连接臂4平行；所述第三连接部32的一端与所述第二连接部31的另一端连接，并且所述第三连接部32与所述第一连接部21平行；所述第四连接部33的一端与所述第三连接部32的另一端连接，并且所述第四连接部33与所述第一延伸部22平行；所述第五连接部34的一端与所述第四连接部33的另一端连接，所述第五连接部34的另一端朝所述第一延伸部22延伸，所述第五连接部34还与所述第三连接部32平行；所述第六连接部35的一端与所述第五连接部34的另一端连接，所述第六连接部35的另一端朝所述第三连接部32延伸，并且所述第六连接部35和第一延伸部22之间平行；所述第二延伸部36的一端与所述第六连接部35的另一端连接，所述第二延伸部36的另一端朝所述第四连接部33延伸，并且所述第二延伸部36与所述第三连接部32平行。所述第六连接部35和第一延伸部22之间产生耦合效应，同时结合所述第二连接部31、第三连接部32、第四连接部33、第五连接部34、第六连接部35和第二延伸部36所组成的第二辐射臂3，使得所述第二辐射臂3可以辐射第二GPS频段信号，其中，所述第二GPS频段信号的频率范围大于或者等于1.175GHz并且小于或者等于1.177GHz。

值得说明的是，所述第二连接部31和第三连接部32之间、第三连接部32和第四连接部33之间、第四连接部33和第五连接部34之间、第五连接部34和第六连接部35之间以及第六连接部35和第二延伸部36之间均相互垂直。由于所述第二GPS频段信号的频率较低，需要所述第二辐射臂3的长度也较长，因此，通过使所述第二连接部31和第三连接部32之间、第三连接部32和第四连接部33之间、第四连接部33和第五连接部34之间、第五连接部34和第六连接部35之间以及第六连接部35和第二延伸部36之间均相互垂直，从而使得所述第二辐射臂3整体上呈弯折设置的效果，进而大大缩小了所述天线100的尺寸，有利于天线100的小型化发展。

所述连接臂4、第一连接部21和第一延伸部22共同围合形成有凹槽6，所述天线100还包括第三辐射臂5，所述第三辐射臂5的一端与所述连接臂4连接，并且所述第三辐射臂5收容于所述凹槽6，所述第三辐射臂5用于辐射第一WiFi频段信号，其中，所述第一WiFi频段信号的频率范围大于或者等于5.15GHz并且小于或者等于5.85GHz。由于第一WiFi频段信号的频率和第一GPS频段信号的频率之间的差值较大，即使所述第三辐射臂5收容于所述凹槽6中，所述第三辐射臂5与第一辐射臂2之间也不会相互干扰，并且这样还有利于缩小所述天线100的尺寸。

所述天线100还包括连接件8和天线枝节7，所述连接件8和天线枝节7均收容于所述开口内，所述连接件8的一端与所述第三辐射臂5的另一端连接，所述连接件8的另一端与所述天线枝节7连接。所述第三辐射臂5、连接件8和天线枝节7共同用于辐射第二WiFi频段信号，其中，所述第二WiFi频段信号的频率范围大于或者等于2.4GHz并且小于或者等于2.5GHz。通过将连接件8和第三辐射臂5连接，天线枝节7与连接件8连接，使得天线100在只有一个馈电脚11的情况下实现了WiFi双频信号的辐射效果，不需要在第一WiFi频段信号和第二WiFi频段信号分别设置馈电脚11，简化了天线100的结构，有利于缩小天线100的小型化发展。

在一些实施例中，所述天线枝节7的形状呈L形。

为使读者更容易理解本实用新型的构思，以下进行实验验证：

1)针对第一GPS频段，通过在电路板1上设置馈电脚11，将所述第一连接部21的一端与所述连接臂4的另一端连接，所述第一延伸部22的一端与所述第一连接部21的另一端连接，使得所述天线100可以辐射第一GPS频段信号。请参阅图2和图3，图2为所述天线100的参数图，其中，横坐标表示频率，纵坐标表示回波损耗，实用新型人经过论证发现当天线100的回波损耗小于-5时，天线100具有良好的辐射信号的能力，从图2中可以看出所述天线100在1.574GHz～1.576GHz频率范围内具有良好的辐射性能。图3为所述天线100的辐射增益图，图中横坐标表示频率，纵坐标表示辐射增益，从图3中可以看出天线100在1.574GHz～1.576GHz频率范围内的辐射增益均大于1。请结合参考图4至图6，图4是所述天线100在θ＝90度的平面上第一GPS频段的方向图，θ＝90度的平面与电路板1垂直，从图4可以看出在左侧的115度至0度以及在右侧的180度至0度范围内，所述天线100对第一GPS频段信号具有良好的辐射效果。图5是在φ＝0度的平面上第一GPS频段的方向图，φ＝0度的平面垂直于电路板1，从图5可以看出在左侧的0度至55度、左侧的115度至180度、右侧的0度至65度以及右侧的140度至180度范围内，所述天线100对第一GPS频段信号具有良好的辐射效果。图6是φ＝90度的平面上第一GPS频段的方向图，图6可以看出左侧的0度至180度、右侧的0度至55度以及右侧的130度至180度范围内，所述天线100对第一GPS频段信号具有良好的辐射效果。需要说明的是，本申请中的θ和φ所代表的含义与天线领域内的技术人员所理解的θ和φ含义相同，即θ表示天线的方位面的角度，φ表示俯仰面内的角度。

2)针对第二GPS频段，通过在电路板1上设置馈地脚12，将所述第二辐射臂3的一端与所述馈地脚12连接，所述第一辐射臂2与第二辐射臂3之间耦合，使得所述天线100可以辐射第二GPS频段信号。请参阅图2和图3，从图2中可以看出所述天线100在1.175GHz～1.177GHz频率范围内具有良好的辐射性能。从图3中可以看出天线100在1.175GHz至1.177GHz频率范围内的辐射增益均大于1。请结合参考图7至图9，图7是所述天线100在θ＝90度的平面上第二GPS频段的方向图，从图7可以看出在左侧的118度至0度以及在右侧的200度至0度范围内，所述天线100对第二GPS频段信号具有良好的辐射效果。图8是在φ＝0度的平面上第二GPS频段的方向图，从图8可以看出在左侧的0度至90度、右侧的0度至30度以及右侧的135度至180度范围内，所述天线100对第二GPS频段信号具有良好的辐射效果。图9是在φ＝90度的平面上第二GPS频段的方向图，图9可以看出左侧的0度至180度、右侧的0度至72度以及右侧的152度至180度范围内，所述天线100对第二GPS频段信号具有良好的辐射效果。

3)针对第一WiFi频段，通过将所述第三辐射臂5的一端与所述馈电脚11连接，使得所述天线100可以辐射第一WiFi频段信号。请参阅图2和图3，从图2中可以看出所述天线100在5.15GHz～5.85GHz频率范围内具有良好的辐射性能。从图3中可以看出天线100在5.15GHz至5.85GHz频率范围内的辐射增益均大于1。请结合参考图10至图12，图10是所述天线100在θ＝90度的平面上第一WiFi频段的方向图，从图10可以看出在左侧的65度至105度、左侧的120度至150度以及在右侧的240度至210度范围内，所述天线100对第一WiFi频段信号具有良好的辐射效果。图11是在φ＝0度的平面上第一WiFi频段的方向图，从图11可以看出在右侧的5度至72度范围内，所述天线100对第一WiFi频段信号具有良好的辐射效果。图12是在φ＝90度的平面上第一WiFi频段的方向图，图12可以看出左侧的32度至110度以及右侧的62度至122度范围内，所述天线100对第一WiFi频段信号具有良好的辐射效果。

4)针对第二WiFi频段，通过将所述第三辐射臂5的一端与所述馈电脚11连接，使得所述天线100可以辐射第二WiFi频段信号。请参阅图2和图3，从图2中可以看出所述天线100在2.4GHz～2.5GHz频率范围内具有良好的辐射性能。从图3中可以看出天线100在2.4GHz至2.5GHz频率范围内的辐射增益均大于1。请结合参考图13至图15，图13是所述天线100在θ＝90度的平面上第二WiFi频段的方向图，从图13可以看出在左侧的80度至135度以及在右侧的190度至270度范围内，所述天线100对第二WiFi频段信号具有良好的辐射效果。图14是在φ＝90度的平面上第二WiFi频段的方向图，从图14可以看出在左侧的0度至85度、左侧的110度至180度以及右侧的0度至15度范围内，所述天线100对第二WiFi频段信号具有良好的辐射效果。图15是在φ＝0度的平面上第二WiFi频段的方向图，图15可以看出左侧的0度至98度、右侧的0度至58度以及右侧的95度至180度范围内，所述天线100对第二WiFi频段信号具有良好的辐射效果。

在本实用新型实施例中，通过在电路板1设置馈电脚11和馈地脚12，将第一辐射臂2的一端与馈电脚11连接，使得第一辐射臂2可以辐射第一GPS频段信号，将第二辐射臂3的一端与馈地脚12连接，并且第一辐射臂2和第二辐射臂3之间产生耦合效应，使得第二辐射臂3可以辐射第二GPS频段信号，进而使得所述天线100可以辐射GPS双频信号，有利于提高天线100辐射GPS信号的能力。

本实用新型又提供电子设备实施例，所述电子设备包括上述的天线100，对于天线100的具体结构和功能可参阅上述实施例，此处不再一一赘述。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种天线，其特征在于，包括：

电路板，设置有馈电脚和馈地脚，所述馈电脚和馈地脚分隔设置，所述馈地脚与所述电路板中的地线电连接；

第一辐射臂，其一端与所述馈电脚连接，所述第一辐射臂用于辐射第一GPS频段信号；

第二辐射臂，其一端与所述馈地脚连接，并且所述第一辐射臂和第二辐射臂之间产生耦合效应，以使所述第二辐射臂辐射第二GPS频段信号。

2.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，

所述天线还包括连接臂，所述连接臂的一端与所述馈电脚连接，所述第一辐射臂的一端连接于所述连接臂的另一端。

3.根据权利要求2所述的天线，其特征在于，

所述第一辐射臂包括第一连接部和第一延伸部，所述第一连接部的一端与所述连接臂的另一端连接，所述第一延伸部的一端与所述第一连接部的另一端连接。

4.根据权利要求3所述的天线，其特征在于，

所述第一延伸部的另一端设置有匹配枝节。

5.根据权利要求3所述的天线，其特征在于，

所述第二辐射臂包括第二连接部、第三连接部、第四连接部、第五连接部和第六连接部，所述第二连接部、第三连接部、第四连接部、第五连接部和第六连接部依次首尾连接，并且所述第二连接部和第三连接部之间、第三连接部和第四连接部之间、第四连接部和第五连接部之间以及第五连接部和第六连接部之间均相互垂直，所述第六连接部与所述第一延伸部平行，并且所述第六连接部与所述第一延伸部之间产生耦合效应，以使所述第二辐射臂辐射所述第二GPS频段信号。

6.根据权利要求5所述的天线，其特征在于，

所述第二辐射臂还包括第二延伸部，所述第二延伸部的一端与所述第六连接部远离所述第五连接部的一端连接，并且所述第二延伸部垂直于所述第六连接部。

7.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辐射臂，所述第三辐射臂的一端与所述馈电脚连接，所述第三辐射臂用于辐射第一WiFi频段信号。

8.根据权利要求7所述的天线，其特征在于，

所述天线还包括天线枝节，所述天线枝节与所述第三辐射臂的另一端连接，所述第三辐射臂和天线枝节共同用于辐射第二WiFi频段信号。

9.根据权利要求8所述的天线，其特征在于，

所述天线还包括连接件，所述连接件的一端与所述第三辐射臂的另一端连接，所述连接件的另一端与所述天线枝节连接。

10.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1-9中任意一项所述的天线。