CN219677568U - 一种天线装置和电子设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及天线领域,公开一种天线装置和电子设备。一种天线装置包括基板以及形成于基板的金属地和天线本体;金属地在基板上形成有净空区域,天线本体位于净空区域;天线本体包括馈电枝节、天线辐射体和接地枝节,馈电枝节的第一端与金属地馈电连接,第二端与天线辐射体通过第一调谐器连接;接地枝节的第一端与金属地通过第二调谐器连接,第二端与馈电枝节或者天线辐射体连接。通过优化接地位置,第一调谐器可以对天线的等效尺寸进行优化,从而优化天线的辐射特性,第二调谐器可以改变天线的谐振特性,从而调谐天线性能。天线的设计更灵活,可以满足不同环境和不同尺寸的设计要求。并且上述天线装置可以满足WiFi6E工作的高带宽要求。
Description
技术领域
本实用新型涉及天线技术领域,特别涉及一种天线装置和电子设备。
背景技术
随着大数据爆发式发展,智能家居的推广,全屋智能定制的开发,万物互联时代已经到来。天线技术作为万物互联的基础,其性能关乎系统的连接速度,传输速率,连接稳定性等多个指标。天线的高带宽、高效率为用户带来更好、更稳、更快、更广的用户体验。
无线传输能力增强,要求天线的带宽更宽,随着网络时代的发展,智能家居及其他移动终端的加入,导致WiFi5的频段已经十分拥堵,不能满足用户高效传输的要求,于是6GHz频段成为了新的关注领域。WiFi6E不仅满足WiFi5在2.4G以及5G的工作频段,同时也覆盖5.925GHz~7.125GHz的带宽。
相比于现在最流行的WiFi 5制式,WiFi6E的带宽更宽,速度更快、支持并发设备更多、时延更低、功耗更低。同时WiFi6E的抗干扰能力更强,WiFi信号可在同一信道同时传输数据而不互相干扰,降低干扰率30%。
天线设计的难点之一是兼容天线的辐射效率以及天线的带宽要求,由于WIFI6E天线的工作频段非常宽,因此一般的WIFI6E天线设计都采用外置天线的方式,但如果采用外置天线,天线价格高,占用的空间大,且外置天线的通用性较差。
实用新型内容
本实用新型公开了一种天线装置和电子设备,用于兼容天线的辐射效率以及宽带宽要求。
为达到上述目的,本实用新型提供以下技术方案:
第一方面,本实用新型提供一种天线装置,包括:基板以及形成于所述基板的金属地和天线本体;
所述金属地在所述基板上形成有净空区域,所述天线本体位于所述净空区域;
所述天线本体包括馈电枝节、天线辐射体和接地枝节,所述馈电枝节的第一端与所述金属地馈电连接,第二端与所述天线辐射体通过第一调谐器连接;所述接地枝节的第一端与所述金属地通过第二调谐器连接,第二端与所述馈电枝节或者所述天线辐射体连接。
上述天线装置通过接地枝节,将天线本体与金属地连接,天线本体与金属地之间形成LC谐振电路。根据传输线模型,接地点端的阻抗为0,天线本体的馈点处的阻抗呈感性,因此可以通过接地实现天线的辐射的并联电感特性,实现了天线的小型化设计。通过优化接地位置,同时在馈电枝节和天线辐射体之间增加第一调谐器,对天线的等效尺寸进行优化,从而优化天线的辐射特性,在接地枝节和金属地之间增加第二调谐器,可以改变天线的谐振特性,从而调谐天线性能。天线的设计更灵活,可以满足不同环境和不同尺寸的设计要求。并且上述天线装置的工作频段在2.3~2.6GHz及5.1~7.2GHz,满足WiFi6E工作的高带宽要求。
在一些实施例中,所述基板包括第一角部以及连接形成所述第一角部的第一板边和第二板边;所述净空区域包括第一侧边和第二侧边,且所述净空区域的开口朝向所述第一角部;所述第一侧边与所述第一板边平行,所述第二侧边与所述第二板边平行;
所述馈电枝节与所述第二侧边平行;
所述接地枝节位于所述馈电枝节朝向所述第二侧边一侧,且所述接地枝节与所述第一侧边之间具有第一缝隙。
在一些实施例中,所述天线辐射体包括:第一辐射体和第二辐射体;
所述第一辐射体与所述馈电枝节通过所述第一调谐器连接;
所述第二辐射体与所述馈电枝节连接,且位于所述馈电枝节背离所述第二侧边一侧;所述第二辐射体与所述第一侧边之间具有第二缝隙。
在一些实施例中,所述第二辐射体与所述馈电枝节通过第三调谐器连接。
在一些实施例中,所述第二辐射体包括第一天线枝节,所述第一天线枝节与所述第一侧边平行。
在一些实施例中,所述第一辐射体包括:第二天线枝节和第三天线枝节;
所述第二天线枝节的第一端与所述馈电枝节通过所述第一调谐器连接;
所述第三天线枝节的第一端与所述第二天线枝节的第二端通过第四调谐器连接。
在一些实施例中,所述第三天线枝节包括:第一天线子枝节、第二天线子枝节、第三天线子枝节和第四天线子枝节;
所述第一天线子枝节与所述第二天线枝节通过所述第四调谐器连接;
所述第二天线子枝节的第一端与所述第一天线子枝节连接,第二端与所述第三天线子枝节的第一端连接;
所述第三天线子枝节的第二端与所述第四天线子枝节的第一端连接;
所述第四天线子枝节的第二端与所述第二天线枝节之间具有第三缝隙。
在一些实施例中,所述第三天线枝节包括:第一天线子枝节、第二天线子枝节和第五天线子枝节;所述第一天线子枝节与所述第二天线枝节通过所述第四调谐器连接;所述第二天线子枝节和所述第五天线子枝节分别连接于所述第一天线子枝节相对的两端,且所述第五天线子枝节背离所述第一天线子枝节一端与所述第二侧边具有第四缝隙;或者,
所述第三天线枝节包括:第一天线子枝节和第五天线子枝节;所述第一天线子枝节与所述第二天线枝节通过所述第四调谐器连接;所述第五天线子枝节连接于所述第一天线子枝节朝向所述第二侧边一侧,且所述第五天线子枝节背离所述第一天线子枝节一端与所述第二侧边具有第四缝隙。
在一些实施例中,所述第三天线枝节包括:第一天线子枝节、第二天线子枝节和第三天线子枝节;所述第一天线子枝节与所述第二天线枝节通过所述第四调谐器连接;所述第二天线子枝节的第一端与所述第一天线子枝节连接,第二端与所述第三天线子枝节的第一端连接;
所述第二辐射体包括第四天线枝节,所述第四天线枝节的第一端与所述第一天线枝节的第二端连接,所述第四天线枝节的第二端与所述第三天线子枝节的第二端之间具有第五缝隙。
第二方面,本实用新型还提供一种电子设备,包括如第一方面中任一项所述的天线装置。
附图说明
图1-图5分别为本实用新型实施例提供的一种天线装置的结构示意图一至五;
图6为图5中天线装置的回波损耗波形图;
图7为天线装置在2.4GHz的电流分布图;
图8为天线装置在5GHz的电流分布图;
图9为天线装置在7GHz的电流分布图;
图10为本实用新型实施例提供的一种天线装置的结构示意图六;
图11为图10中天线装置的电流分布图;
图12和图13分别为本实用新型实施例提供的一种天线装置的结构示意图七和八;
图14为图12中天线装置的电流分布示意图;
图15和图16分别为本实用新型实施例提供的一种天线装置的结构示意图九和十;
图17和图18分别为本实用新型实施例提供的一种天线装置的结构示意图十一和十二;
图19为图17中天线装置的电流分布示意图;
图20和图21分别为本实用新型实施例提供的一种天线装置的结构示意图十三和十四;
图22和图23分别为本实用新型实施例提供的一种天线装置的结构示意图十五和十六;
图24为图22中天线装置的电流分布示意图;
图25和图26分别为本实用新型实施例提供的一种天线装置的结构示意图十七和十八。
图标:100-基板;101-第一板边;102-第二板边;200-金属地;201-净空区域;210-第一地枝节;211-第一侧边;220-第二地枝节;221-第二侧边;300-天线本体;310-馈电枝节;320-接地枝节;330-第一天线枝节;340-第二天线枝节;350-第三天线枝节;360-第四天线枝节;351-第一天线子枝节;352-第二天线子枝节;353-第三天线子枝节;354-第四天线子枝节;355-第五天线子枝节;400-第一调谐器;500-第二调谐器;600-第三调谐器;700-第四调谐器。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型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实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,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,都属于本实用新型保护的范围。
第一方面,如图1和图2所示,本实用新型实施例提供了一种天线装置,包括:基板100以及形成于基板100的金属地200和天线本体300;金属地200在基板100上形成有净空区域201,天线本体300位于净空区域201;天线本体300包括馈电枝节310、天线辐射体和接地枝节320,馈电枝节310的第一端与金属地200馈电连接,第二端与天线辐射体通过第一调谐器400连接;接地枝节320的第一端与金属地200通过第二调谐器500连接,第二端与馈电枝节310或者天线辐射体连接。
上述天线装置通过接地枝节320,将天线本体300与金属地200连接,天线本体300与金属地200之间形成LC谐振电路。根据传输线模型,接地点端的阻抗为0,天线本体300的馈点处的阻抗呈感性,因此可以通过接地实现天线的辐射的并联电感特性,实现了天线的小型化设计。通过优化接地位置,同时在馈电枝节310和天线辐射体之间增加第一调谐器400,对天线的等效尺寸进行优化,从而优化天线的辐射特性,在接地枝节320和金属地200之间增加第二调谐器500,可以改变天线的谐振特性,从而调谐天线性能。天线的设计更灵活,可以满足不同环境和不同尺寸的设计要求。并且上述天线装置的工作频段在2.3~2.6GHz及5.1~7.2GHz,满足WiFi6E工作的高带宽要求。
需要说明的是,第一调谐器400可以采用0欧姆的电阻,直接导通馈电枝节310和天线辐射体,相当于无调谐;或者用电容或电感等器件进行调谐。故第一调谐器400具有调谐状态和无调谐状态,第一调谐器400可以对天线的阻抗特性进行优化,提高天线的辐射效率,同时可以对天线的等效尺寸进行优化,从而优化天线的辐射特性。
同样的,第二调谐器500可以采用0欧姆的电阻,直接导通接地枝节320和金属地200,相当于无调谐;或者用电容或电感等器件进行调谐。故第二调谐器500具有调谐状态和无调谐状态,通过优化第二调谐器500属性,可以改变天线的谐振特性。在等效的LC电路上,当在接地枝节320上增加一个电容,相当于并联了电容,电容值增大,其谐振会偏低频;当在接地枝节320上增加电感,相当于并联电感,电感值变小,谐振会偏高频。
在一些实施例中,基板100包括第一角部以及连接形成第一角部的第一板边101和第二板边102;净空区域201包括第一侧边211和第二侧边221,且净空区域201的开口朝向第一角部;第一侧边211与第一板边101平行,第二侧边221与第二板边102平行;馈电枝节310与第二侧边221平行;接地枝节320位于馈电枝节310朝向第二侧边221一侧,且接地枝节320与第一侧边211之间具有第一缝隙L1。
一种可能实现的方式中,如图1和图2所示,基板100具有第一板边101和第二板边102,第一板边101和第二板边102连接形成第一角部。金属地200包括第一地枝节210和第二地枝节220,第一地枝节210和第二地枝节220垂直连接,第一地枝节210与第一板边101平行,第二地枝节220与第二板边102平行,第一地枝节210和第二地枝节220形成第二角部。第一地枝节210和第二地枝节220在基板100靠近第一角部处形成净空区域201,净空区域201包括第二角部和连接形成第二角部的第一侧边211和第二侧边221,第一地枝节210朝向第一板边101一侧形成第一侧边211,第二地枝节220朝向第二板边102一侧形成第二侧边221,且第二角部与第一角部相对。示例性的,第一板边101与第二板边102垂直,第一侧边211与第二侧边221垂直,如图1,第一侧边211与第二板边102垂直连接,第二侧边221与第一板边101垂直连接。
需要说明的是,第一地枝节210与第一板边101平行可以理解为第一地枝节210的延伸方向与第一板边101平行,第一地枝节210的延伸方向可以理解为第一地枝节210的长度方向。同样,第二地枝节220与第二板边102平行可以理解为第二地枝节220的延伸方向与第二板边102平行,第二地枝节220的延伸方向可以理解为第二地枝节220的长度方向。
如图1所示,天线本体300包括馈电枝节310、天线辐射体和接地枝节320,馈电枝节310与第二侧边221平行,且馈电枝节310的第一端与第一地枝节210馈电连接,馈电枝节310的第二端与天线辐射体通过第一调谐器400连接;接地枝节320与第一侧边211平行,且接地枝节320的第一端与第二地枝节220通过第二调谐器500连接,第二端与天线辐射体连接。接地枝节320将天线本体300的天线辐射体与第二地枝节220连接,天线本体300与第二地枝节220之间形成LC谐振电路,激发天线的特征辐射模式一。
如图2所示,天线本体300包括馈电枝节310、天线辐射体和接地枝节320,馈电枝节310与第二侧边221平行,且馈电枝节310的第一端与第一地枝节210馈电连接,馈电枝节310的第二端与天线辐射体通过第一调谐器400连接;接地枝节320与第一侧边211平行,且接地枝节320的第一端与第二地枝节220通过第二调谐器500连接,第二端与馈电枝节310连接。接地枝节320将天线本体300的馈电枝节310与第二地枝节220连接,天线本体300与第二地枝节220之间形成LC谐振电路,激发天线的特征辐射模式一。
可以理解的,馈电枝节310与第二侧边221平行可以理解为馈电枝节310的延伸方向与第二侧边221平行,馈电枝节310的延伸方向可以理解为馈电枝节310的长度方向。接地枝节320与第一侧边211平行可以理解为接地枝节320的延伸方向与第一侧边211平行,接地枝节320的延伸方向可以理解为接地枝节320的长度方向。
继续参考图1和图2,并结合图3和图4,接地枝节320与第一侧边211之间具有第一缝隙L1,可以通过改变接地枝节320的位置调节第一缝隙L1的尺寸。当接地枝节320的位置发生变化时,形成的电流路径等效长度改变,同时,与金属地200之间的耦合强度变化。具体地,改变接地枝节320和第二地枝节220之间的距离即第一缝隙L1的尺寸,天线接地枝节320与第二地枝节220之间的电流耦合会改变,距离越近即第一缝隙L1尺寸越小,接地枝节320和第二地枝节220之间的耦合越强。通过调整接地位置可以调整天线在WiFi 6E低频的辐射特性,优化天线的辐射效率及带宽。
在一些实施例中,天线辐射体包括:第一辐射体和第二辐射体;第一辐射体与馈电枝节310通过第一调谐器400连接;第二辐射体与馈电枝节310连接,且位于馈电枝节310背离第二侧边221一侧;第二辐射体与第一侧边211之间具有第二缝隙L2。
一种可能实现的方式中,天线辐射体包括第一辐射体和第二辐射体,第一辐射体与馈电枝节310背离第二地枝节220一侧连接,第二辐射体与馈电枝节310靠近第二地枝节220一侧连接。需要说明的是,第一调谐器400可以设置于第一辐射体和馈电枝节310之间,也可以设置于第二辐射体和馈电枝节310之间。第二辐射体与第一侧边211之间具有第二缝隙L2,可以理解为第二辐射体与第一地枝节210之间形成容性耦合,同时由于天线本体300呈感性,满足LC电路的辐射特征,激发天线的特征辐射模式二。
需要说明的是,优化第二辐射体与第一地枝节210之间的距离即第二缝隙L2的尺寸,可以改变电容值,从而改变天线上的电流分布从而优化天线的谐振频率;同时第二缝隙L2的尺寸也影响天线与第一地枝节210之间的耦合强度,影响天线的辐射效率。通过对第二辐射体的优化,可以对WiFi6E的高频性能进行优化设计。
在一些实施例中,第二辐射体与馈电枝节310通过第三调谐器600连接。
一种可能实现的方式中,如图1和图2所示,第二辐射体与馈电枝节310通过第三调谐器600连接。可以根据设备的尺寸,通过第三调谐器600调谐优化第二辐射体的长度。
需要说明的是,第三调谐器600可以采用0欧姆的电阻,直接导通第二辐射体和馈电枝节310,相当于无调谐;或者用电容或电感等器件进行调谐。故第三调谐器600具有调谐状态和无调谐状态,第三调谐器600可以对天线的等效尺寸进行优化,从而优化天线的辐射特性。
在一些实施例中,第二辐射体包括第一天线枝节330,第一天线枝节330与第一侧边211平行。
一种可能实现的方式中,参照图2和图4,第二辐射体包括第一天线枝节330,第一天线枝节330与第一侧边211平行。可以理解的,第一天线枝节330与第一侧边211平行可以理解为第一天线枝节330的延伸方向与第一侧边211平行,第一天线枝节330的延伸方向可以理解为第一天线枝节330的长度方向。第一天线枝节330的第一端与馈电枝节310通过第三调谐器600连接。第一天线枝节330的延伸(长度)方向与第一地枝节210的延伸(长度)方向相同,也就是说,第一天线枝节330与第一地枝节210平行设计。第一天线枝节330呈感性,同时与第一地枝节210之间形成容性耦合,满足LC电路的辐射特征,激发天线在WiFi6E的5G频段的特征模式。同时,在第一天线枝节330与馈电枝节310之间设置第三调谐器600,可以调谐优化第一天线枝节330的长度。
同时,优化第一天线枝节330与第一地枝节210之间的距离即第二缝隙L2,可以改变电容值,从而改变天线上的电流分布从而优化天线的谐振频率;第二缝隙L2的尺寸也影响天线与第一地枝节210之间的耦合强度,影响天线的辐射效率。通过对第一天线枝节330的优化,可以对WiFi6E的高频性能进行优化设计。
在一些实施例中,第一辐射体包括:第二天线枝节340和第三天线枝节350;第二天线枝节340的第一端与馈电枝节310通过第一调谐器400连接;第三天线枝节350的第一端与第二天线枝节340的第二端通过第四调谐器700连接。
一种可能实现的方式中,第一辐射体包括第二天线枝节340和第三天线枝节350,第二天线枝节340和馈电枝节310通过第一调谐器400连接,第三天线枝节350与第二天线枝节340通过第四调谐器700连接。第一调谐器400和第四调谐器700可以对天线的等效尺寸进行优化,从而优化天线的辐射特性。
需要说明的是,第四调谐器700可以采用0欧姆的电阻,直接导通第二天线枝节340和第三天线枝节350,相当于无调谐;或者用电容或电感等器件进行调谐。故第四调谐器700具有调谐状态和无调谐状态,第四调谐器700可以对天线的阻抗特性进行优化,提高天线的辐射效率,同时可以优化枝节尺寸,从而优化天线的辐射特性。
在一些实施例中,第三天线枝节350包括:第一天线子枝节351、第二天线子枝节352、第三天线子枝节353和第四天线子枝节354;第一天线子枝节351与第二天线枝节340通过第四调谐器700连接;第二天线子枝节352的第一端与第一天线子枝节351连接,第二端与第三天线子枝节353的第一端连接;第三天线子枝节353的第二端与第四天线子枝节354的第一端连接;第四天线子枝节354的第二端与第二天线枝节340之间具有第三缝隙L3。
一种可能实现的方式中,参照图2和图4,天线本体300包括:与第一地枝节210馈电连接的馈电枝节310、连接馈电枝节310和第二地枝节220的接地枝节320、与馈电枝节310连接的第一天线枝节330以及依次连接的第二天线枝节340、第一天线子枝节351、第二天线子枝节352、第三天线子枝节353和第四天线子枝节354。其中馈电枝节310与第二天线枝节340之间设置有第一调谐器400,接地枝节320与第二地枝节220之间设置有第二调谐器500,第一天线枝节330与馈电枝节310之间设置有第三调谐器600,第二天线枝节340与第一天线子枝节351之间设置有第四调谐器700。馈电枝节310、第二天线枝节340和第一天线子枝节351均与第二侧边221平行且与第二地枝节220的距离均相等。第二天线子枝节352、第四天线子枝节354和第一天线枝节330均与第一侧边211平行且均位于馈电枝节310背离第二地枝节220一侧。第三天线子枝节353与第二侧边221平行,且第二天线子枝节352和第四天线子枝节354均连接于第三天线子枝节353朝向第二地枝节220一侧。
参照图4,接地枝节320与第一地枝节210之间具有第一缝隙L1,第一天线枝节330与第一地枝节210之间具有第二缝隙L2,第四天线子枝节354与第二天线枝节340之间具有第三缝隙L3。
通过对图5中天线装置进行仿真模拟,优化天线性能。图6为图5中天线装置的回波损耗波形图,可知在结构尺寸不变的情况下,通过优化天线的枝节位置和尺寸,天线的工作频段在2.3~2.6GHz及5.1~7.2GHz,满足WiFi6E的工作的高带宽要求。
将第一调谐器400、第二调谐器500、第三调谐器600和第四调谐器700调整至无调谐状态,对图5中结构进行仿真,图7为天线装置在2.4GHz的电流分布图,可知天线的电流路径主要是通过接地枝节320与天线本体300的各枝节连接,形成回流路径,同时调整第三天线子枝节353和第四天线子枝节354的尺寸,优化等效电流长度,也可以调整低频的谐振位置。图8为天线装置在5GHz的电流分布图,可知天线的电流路径主要通过第一天线枝节330与第一地枝节210之间的耦合,激发天线的特征模式二,通过优化第三调谐器600的属性以及第一天线枝节330的长度,第一天线枝节330与第一地枝节210之间的距离即第二缝隙L2的尺寸,可以优化5G的辐射特性。图9为天线装置在7GHz的电流分布图,可知天线的电流路径主要与馈电枝节310及第一天线枝节330相关,其等效尺寸长度为11mm,符合高频的四分之一波长属性。
与图5中结构不同的是,图10中接地枝节320与馈电枝节310连接。图11为图10中天线装置的电流分布图。
在一些实施例中,第三天线枝节350包括:第一天线子枝节351、第二天线子枝节352和第五天线子枝节355;第一天线子枝节351与第二天线枝节340通过第四调谐器700连接;第二天线子枝节352和第五天线子枝节355分别连接于第一天线子枝节351相对的两端,且第五天线子枝节355背离第一天线子枝节351一端与第二侧边221具有第四缝隙L4。
一种可能实现的方式中,如图12和图13所示,天线本体300包括:馈电枝节310、接地枝节320、第一天线枝节330、第二天线枝节340、第一天线子枝节351、第二天线子枝节352和第五天线子枝节355,其中,馈电枝节310与第一地枝节210馈电连接,接地枝节320连接第二天线枝节340和第二地枝节220,第一天线子枝节351与馈电枝节310远离第一地枝节210一端连接,第二天线子枝节352连接于第一天线子枝节351背离第二地枝节220一侧,第五天线子枝节355连接于第一天线子枝节351朝向第二地枝节220一侧,且第五天线子枝节355与第二地枝节220之间具有第四缝隙L4。其中馈电枝节310与第二天线枝节340之间设置有第一调谐器400,接地枝节320与第二地枝节220之间设置有第二调谐器500,第一天线枝节330与馈电枝节310之间设置有第三调谐器600,第二天线枝节340与第一天线子枝节351之间设置有第四调谐器700。馈电枝节310、第二天线枝节340和第一天线子枝节351均与第二侧边221平行且与第二地枝节220的距离均相等。第二天线子枝节352、第五天线子枝节355和第一天线枝节330均与第一侧边211平行。该天线装置的电流分布示意图如图14所示。
一种可能实现的方式中,如图15和图16所示,与图12中结构不同的是,接地枝节320连接于馈电枝节310与第二地枝节220。
需要说明的是,通过改变天线枝节的位置,可以优化天线的辐射性能。第五天线子枝节355垂直于第一天线子枝节351,并与第二天线子枝节352反向。第五天线子枝节355与第二地枝节220之间形成缝隙耦合,可以通过优化第五天线子枝节355的长度,优化低频的等效电流长度,同时优化与金属地200的耦合强度,优化辐射效率。
在一些实施例中,第三天线枝节350包括:第一天线子枝节351和第五天线子枝节355;第一天线子枝节351与第二天线枝节340通过第四调谐器700连接;第五天线子枝节355连接于第一天线子枝节351朝向第二侧边221一侧,且第五天线子枝节355背离第一天线子枝节351一端与第二侧边221具有第四缝隙L4。
一种可能实现的方式中,如图17和图18所示,天线本体300包括:馈电枝节310、接地枝节320、第一天线枝节330、第二天线枝节340、第一天线子枝节351和第五天线子枝节355,其中,馈电枝节310与第一地枝节210馈电连接,接地枝节320连接第二天线枝节340和第二地枝节220,第一天线子枝节351与馈电枝节310远离第一地枝节210一端连接,第五天线子枝节355连接于第一天线子枝节351朝向第二地枝节220一侧,且第五天线子枝节355与第二地枝节220之间具有第四缝隙L4。其中馈电枝节310与第二天线枝节340之间设置有第一调谐器400,接地枝节320与第二地枝节220之间设置有第二调谐器500,第一天线枝节330与馈电枝节310之间设置有第三调谐器600,第二天线枝节340与第一天线子枝节351之间设置有第四调谐器700。馈电枝节310、第二天线枝节340和第一天线子枝节351均与第二侧边221平行且与第二地枝节220的距离均相等。第五天线子枝节355和第一天线枝节330均与第一侧边211平行。该天线装置的电流分布示意图如图19所示。
一种可能实现的方式中,如图20和图21所示,与图17中结构不同的是,接地枝节320连接于馈电枝节310与第二地枝节220。
需要说明的是,第五天线子枝节355与第一天线子枝节351垂直,且与第二地枝节220形成缝隙耦合,可以通过优化第五天线子枝节355的长度、第四缝隙L4的尺寸以及各个调谐器的特性,优化天线的工作频段。
在一些实施例中,第三天线枝节350包括:第一天线子枝节351、第二天线子枝节352和第三天线子枝节353;第一天线子枝节351与第二天线枝节340通过第四调谐器700连接;第二天线子枝节352的第一端与第一天线子枝节351连接,第二端与第三天线子枝节353的第一端连接;第二辐射体包括第四天线枝节360,第四天线枝节360的第一端与第一天线枝节330的第二端连接,第四天线枝节360的第二端与第三天线子枝节353的第二端之间具有第五缝隙L5。
一种可能实现的方式中,如图22和图23所示,天线本体300包括:馈电枝节310、接地枝节320、第一天线枝节330、第二天线枝节340、第一天线子枝节351、第二天线子枝节352、第三天线子枝节353和第四天线枝节360,其中,馈电枝节310与第一地枝节210馈电连接,接地枝节320连接第二天线枝节340和第二地枝节220,第一天线子枝节351与馈电枝节310远离第一地枝节210一端连接,第二天线子枝节352和第三天线子枝节353连接于第一天线子枝节351背离第二地枝节220一侧,第四天线枝节360连接于第一天线枝节330背离第一地枝节210一侧,且第四天线枝节360与第三天线子枝节353之间具有第五缝隙L5。其中馈电枝节310与第二天线枝节340之间设置有第一调谐器400,接地枝节320与第二地枝节220之间设置有第二调谐器500,第一天线枝节330与馈电枝节310之间设置有第三调谐器600,第二天线枝节340与第一天线子枝节351之间设置有第四调谐器700。馈电枝节310、第二天线枝节340和第一天线子枝节351均与第二侧边221平行且与第二地枝节220的距离均相等。第二天线子枝节352和第一天线枝节330均与第一侧边211平行。第三天线子枝节353和第四天线枝节360均与第二侧边221平行且与第二地枝节220的距离均相等。该天线装置的电流分布示意图如图24所示。
一种可能实现的方式中,如图25和图26所示,与图22中结构不同的是,接地枝节320连接于馈电枝节310与第二地枝节220。
需要说明的是,第四天线枝节360与第三天线子枝节353形成耦合特性,末端天线的强电流强度,不仅可以调节高频特性,对低频的辐射效率也有提升。
本实用新型提供的天线装置采用PCB设计的小型化WiFi6E天线,根据天线的辐射特性,设计天线的接地方式以及匹配器件如调谐器形式,天线的辐射带宽宽,抗干扰能力强,天线频率可以同时满足WiFi6E的2.4G/5G以及6G的带宽要求,天线尺寸小,设计灵活,同时PCB天线价格低,易加工,兼容性高,效率高,可以应用在电视、音箱、空调、洗衣机等物联网产品,也可以应用在手机、平板等终端设备中,提高了产品的无线覆盖频率及使用场景。
第二方面,本实用新型的实施例还提供一种电子设备,包括如第一方面实施例中任一种天线装置。
显然,本领域的技术人员可以对本实用新型实施例进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样,倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内,则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种天线装置,其特征在于,包括:基板以及形成于所述基板的金属地和天线本体;
所述金属地在所述基板上形成有净空区域,所述天线本体位于所述净空区域;
所述天线本体包括馈电枝节、天线辐射体和接地枝节,所述馈电枝节的第一端与所述金属地馈电连接,第二端与所述天线辐射体通过第一调谐器连接;所述接地枝节的第一端与所述金属地通过第二调谐器连接,第二端与所述馈电枝节或者所述天线辐射体连接。
2.根据权利要求1所述的天线装置,其特征在于,所述基板包括第一角部以及连接形成所述第一角部的第一板边和第二板边;所述净空区域包括第一侧边和第二侧边,且所述净空区域的开口朝向所述第一角部;所述第一侧边与所述第一板边平行,所述第二侧边与所述第二板边平行;
所述馈电枝节与所述第二侧边平行;
所述接地枝节位于所述馈电枝节朝向所述第二侧边一侧,且所述接地枝节与所述第一侧边之间具有第一缝隙。
3.根据权利要求2所述的天线装置,其特征在于,所述天线辐射体包括:第一辐射体和第二辐射体;
所述第一辐射体与所述馈电枝节通过所述第一调谐器连接;
所述第二辐射体与所述馈电枝节连接,且位于所述馈电枝节背离所述第二侧边一侧;所述第二辐射体与所述第一侧边之间具有第二缝隙。
4.根据权利要求3所述的天线装置,其特征在于,所述第二辐射体与所述馈电枝节通过第三调谐器连接。
5.根据权利要求4所述的天线装置,其特征在于,所述第二辐射体包括第一天线枝节,所述第一天线枝节与所述第一侧边平行。
6.根据权利要求5所述的天线装置,其特征在于,所述第一辐射体包括:第二天线枝节和第三天线枝节;
所述第二天线枝节的第一端与所述馈电枝节通过所述第一调谐器连接;
所述第三天线枝节的第一端与所述第二天线枝节的第二端通过第四调谐器连接。
7.根据权利要求6所述的天线装置,其特征在于,所述第三天线枝节包括:第一天线子枝节、第二天线子枝节、第三天线子枝节和第四天线子枝节;
所述第一天线子枝节与所述第二天线枝节通过所述第四调谐器连接;
所述第二天线子枝节的第一端与所述第一天线子枝节连接,第二端与所述第三天线子枝节的第一端连接;
所述第三天线子枝节的第二端与所述第四天线子枝节的第一端连接;
所述第四天线子枝节的第二端与所述第二天线枝节之间具有第三缝隙。
8.根据权利要求6所述的天线装置,其特征在于,所述第三天线枝节包括:第一天线子枝节、第二天线子枝节和第五天线子枝节;所述第一天线子枝节与所述第二天线枝节通过所述第四调谐器连接;所述第二天线子枝节和所述第五天线子枝节分别连接于所述第一天线子枝节相对的两端,且所述第五天线子枝节背离所述第一天线子枝节一端与所述第二侧边具有第四缝隙;或者,
所述第三天线枝节包括:第一天线子枝节和第五天线子枝节;所述第一天线子枝节与所述第二天线枝节通过所述第四调谐器连接;所述第五天线子枝节连接于所述第一天线子枝节朝向所述第二侧边一侧,且所述第五天线子枝节背离所述第一天线子枝节一端与所述第二侧边具有第四缝隙。
9.根据权利要求6所述的天线装置,其特征在于,所述第三天线枝节包括:第一天线子枝节、第二天线子枝节和第三天线子枝节;所述第一天线子枝节与所述第二天线枝节通过所述第四调谐器连接;所述第二天线子枝节的第一端与所述第一天线子枝节连接,第二端与所述第三天线子枝节的第一端连接;
所述第二辐射体包括第四天线枝节,所述第四天线枝节的第一端与所述第一天线枝节的第二端连接,所述第四天线枝节的第二端与所述第三天线子枝节的第二端之间具有第五缝隙。
10.一种电子设备,其特征在于,包括如权利要求1-9中任一项所述的天线装置。
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Family Applications (1)
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2022
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