CN220400900U - 一种天线单元以及通信设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例涉及无线通信技术领域，公开了一种天线单元以及通信设备,所述天线包括介质基板、接地板、第一辐射贴片和第一馈电结构，所述介质基板包括相对设置的第一表面和第二表面，所述接地板设置于所述第二表面，所述第一辐射贴片设置于所述第一表面，所述第一辐射贴片设有第一通槽，所述第一馈电结构位于所述第一通槽内，所述第一馈电结构的一端插入于所述第一通槽，并且所述第一馈电结构与所述第一辐射贴片连接。通过上述方式，本申请实施例能够达到天线单元的电尺寸更小，达到易于集成的目的。

Description

一种天线单元以及通信设备

技术领域

本申请实施例涉及无线通信技术领域，特别是涉及一种天线、天线阵列以及通信设备。

背景技术

随着现在无线技术的发展，无线室内定位技术也得到了飞速的发展，现在常用的室内无线定位技术就有很多种，包括了基于WiFi的定位、蓝牙定位、小基站定位、LED可见光定位、UWB超宽带定位、RFID、惯性导航、地磁定位、伪卫星等多种室内定位技术。其中的UWB(Ultra Wide Band超宽带技术)技术是一种特别适合于应用在室内的定位技术，超宽带定位技术具有定位精度高(1～15cm)、抗干扰能力强、分辨率高、低功耗等优点。

本申请实施例在实施过程中，发明人发现：UWB超宽带定位天线在高频与高速数据通信方面的需求正日益增加，UWB超宽定位天线因具有小尺寸、低加工成本等特点而被广泛应用于通信系统。传统UWB超宽定位天线带宽较窄，极大地限制了其在通信系统中的应用，目前常用的拓展天线带宽的方法主要为在天线中采用多层板引入寄生谐振器等，而在天线平面引入寄生贴片亦会大大增加天线电尺寸，难以集成。

实用新型内容

本申请实施例主要解决的技术问题是提供一种天线单元，通过在第一辐射贴片设置第一通槽，从而增加第一辐射贴片的电流路径，进而改变天线单元的回波损耗，增加了天线单元的带宽，所述第一馈电结构的一端插入所述第一通槽内，能够使接地板能对第一辐射贴片进行频率调谐,从而确保得到的天线单元具有较高的辐射效率和高隔离度，并且天线单元的电尺寸更小，达到易于集成的目的。

为解决上述技术问题，本申请实施例采用的一个技术方案是：提供一种天线单元，包括：介质基板、接地板、第一辐射贴片和第一馈电结构，所述介质基板包括相对设置的第一表面和第二表面，所述接地板设置于所述第二表面，所述第一辐射贴片设置于所述第一表面，所述第一辐射贴片设有第一通槽，所述第一馈电结构位于所述第一通槽内，所述第一馈电结构的一端插入于所述第一通槽，并且所述第一馈电结构与所述第一辐射贴片连接。

可选地，所述第一辐射贴片设置于所述第一表面的一端；所述天线单元还包括第二辐射贴片和第二馈电结构，所述第二辐射贴片设置于所述第一表面的另一端，并且所述第二辐射贴片和第一辐射贴片间隔设置，所述第二辐射贴片设有第二通槽，所述第二馈电结构位于所述第二通槽，并且所述第二馈电结构与所述第二辐射贴片电连接。

可选地，所述接地板设置有解耦结构；沿所述第一表面往第二表面的方向观察，所述解耦结构设置于所述第一辐射贴片和第二辐射贴片之间。

可选地，所述解耦结构包括第一解耦孔、第二解耦孔、第三解耦孔和延长孔，所述第二解耦孔和第三解耦孔连通于所述第一解耦孔的两侧，所述延长孔位于第二解耦孔和第三解耦孔之间，并且所述延长孔的一端与所述第一解耦孔连通，所述第二解耦孔、第三解耦孔和延长孔平行。

可选地，所述第一通槽包括第一槽段、第二槽段、第三槽段和第一延伸槽，所述第二槽段和第三槽段分别连接于所述第一槽段的两侧，所述第一槽段、第二槽段和第三槽段围成第一U型图案，所述第一延伸槽自所述第一辐射贴片的边缘延伸至第一U型图案的U槽内，所述第一馈电结构设置于所述第一延伸槽内。

可选地，所述第二通槽包括第四槽段、第五槽段、第六槽段和第二延伸槽，所述第五槽段和第六槽段分别连接于所述第四槽段的两侧，所述第四槽段、第五槽段和第六槽段围成第二U型图案，所述第二延伸槽自所述第二辐射贴片的边缘延伸至第二U型图案的U槽内，所述第二馈电结构设置于所述第二延伸槽内。

可选地，所述天线单元还包括第三辐射贴片和第三馈电结构，所述第三辐射贴片设置于所述第一表面的一侧，所述第一辐射贴片设置于所述第一表面的一侧的一端，所述第二辐射贴片设置于所述第一表面的一侧的另一端，所述第三辐射贴片设有第三通槽，所述第三馈电结构位于所述第三通槽，所述第三馈电结构与所述第三辐射单元连接。

可选地，所述第三通槽包括第七槽段、第八槽段、第九槽段和第三延伸槽，所述第八槽段和第九槽段分别连接于所述第七槽段的两侧，所述第七槽段、第八槽段和第九槽段围成第三U型图案，所述第三延伸槽自所述第三辐射贴片的边缘延伸至第三U型图案的U槽内，所述第三馈电结构设置于所述第三延伸槽内。

可选地，所述介质基板的介电常数为4.4。

为解决上述技术问题，本申请实施例采用的另一个技术方案是：提供一种通信设备，包括上述任一项天线单元。

本申请实施例提供了一种天线单元，包括介质基板、接地板、第一辐射贴片和第一馈电结构，所述介质基板包括相对设置的第一表面和第二表面，所述接地板设置于所述第二表面，所述第一辐射贴片设置于所述第一表面，所述第一辐射贴片设有第一通槽，所述第一馈电结构位于所述第一通槽内，所述第一馈电结构的一端插入于所述第一通槽，并且所述第一馈电结构与所述第一辐射贴片连接，通过在第一辐射贴片设置第一通槽，从而增加第一辐射贴片的电流路径，进而改变天线的回波损耗，增加了天线的带宽，所述第一馈电结构的一端插入所述第一通槽内，能够使接地板能对第一辐射贴片进行频率调谐,从而确保得到的天线单元具有较高的辐射效率和高隔离度，并且天线的电尺寸更小，达到易于集成的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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是本申请实施例的天线单元结构示意图；

图2是本申请实施例的天线单元另一视角结构示意图；

图3是本申请实施例的天线单元的爆炸图；

图4是本申请实施例的天线单元解耦结构具体示意图；

图5是本申请实施例的天线单元的回损示意图；

图6为天线单元100的隔离度示意图；

图7为天线单元的工作效率示意图。

具体实施方式中的附图标号如下：100、天线单元；10、介质基板；101、第一表面；102、第二表面；20、接地板；30、第一辐射贴片；301、第一通槽；311、第一槽段；312、第二槽段；313、第三槽段；314、第一延伸槽；40、第一馈电结构；50、第二辐射贴片；501、第二通槽；511、第四槽段；512、第五槽段；513、第六槽段；514、第二延伸槽；60、第二馈电结构；70、解耦结构；701、第一解耦孔；702、第二解耦孔；703、第三解耦孔；704、延长孔；80、第三辐射贴片；801、第三通槽；811、第七槽段；812、第八槽段；813、第九槽段；814、第三延伸槽；90、第三馈电结构。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面结合附图和具体实施例，对本申请进行更详细的说明。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申请和简化描述，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申请的限制。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申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本申请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，不是用于限制本申请。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，下面所描述的本申请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至图3，所述天线单元100包括：介质基板10、接地板20、第一辐射贴片30和第一馈电结构40，所述第一辐射贴片30设有第一通槽301，所述第一馈电结构40位于所述第一通槽301内，所述第一馈电结构40的一端插入于所述第一通槽301，并且所述第一馈电结构40与所述第一辐射贴片30连接，通过设置第一通槽301，所述第一馈电结构40的一端插入所述第一通槽301，可以增加天线的谐振电流，进而增大天线的带宽，拓宽天线的工作频率，提高天线信号的传输能力，达到降低干扰，定位精度更高的目的。

在一些优选的实施例中，所述第一馈电结构40的长度可以根据天线单元100的工作频率进行相对应的调整，以使得天线单元100的信号传输性能更加良好。

在一些优选的实施例中，所述介质基板10使用FR4玻璃纤维环氧树脂材料，所述介质基板10的介电常数为4.4，将尺寸做到20x20mm，并且隔离度依旧能够保证在-12.09dB以上，具有体积小、重量轻、成本低的特点。

具体的，请参阅图3，所述第一通槽301包括第一槽段311、第二槽段312、第三槽段313和第一延伸槽314，所述第二槽段312和第三槽段313分别连接于所述第一槽段311的两侧，所述第一槽段311、第二槽段312和第三槽段313围成第一U型图案，所述第一延伸槽314自所述第一辐射贴片30的边缘延伸至第一U型图案的U槽内，所述第一馈电结构40设置于所述第一延伸槽314内，通过上述结构，可以使接地板20能对第一辐射贴片30进行频率调谐,从而确保得到的天线单元100具有较高的辐射效率和高隔离度。

请继续参阅图1，所述天线单元100还包括第二辐射贴片50和第二馈电结构60，所述第一辐射贴片30设置于所述第一表面101的一端，所述第二辐射贴片50设置于所述第一表面101的另一端，并且所述第二辐射贴片50和第一辐射贴片30间隔设置，所述第二辐射贴片50设有第二通槽501，所述第二馈电结构60位于所述第二通槽501，并且所述第二馈电结构60与所述第二辐射贴片50电连接，通过设置第二辐射贴片50和第二馈电结构60，所述第二通槽501能够进一步的增加谐振电流的流通路径，进而增多天线单元100的覆盖频段，以此增大天线单元100的传输信号能力。

在一些优选的实施例中，所述第二馈电结构60的长度可以根据天线单元100的工作频率进行相对应的调整，以使得天线单元100的信号传输性能更加良好。

具体的，请继续参阅图3，所述第二通槽501包括第四槽段511、第五槽段512、第六槽段513和第二延伸槽514，所述第五槽段512和第六槽段513分别连接于所述第四槽段511的两侧，所述第四槽段511、第五槽段512和第六槽段513围成第二U型图案，所述第二延伸槽514自所述第二辐射贴片50的边缘延伸至第二U型图案的U槽内，所述第二馈电结构60设置于所述第二延伸槽514内，通过上述结构，可以使接地板20能对第二辐射贴片50进行频率调谐,从而确保得到的天线单元100具有较高的辐射效率和高隔离度。

请继续参阅图1、所述天线单元100还包括第三辐射贴片80和第三馈电结构90，所述第三辐射贴片80设置于所述第一表面101的一侧，所述第一辐射贴片30设置于所述第一表面101的一侧的一端，所述第二辐射贴片50设置于所述第一表面101的一侧的另一端，所述第三辐射贴片80设有第三通槽801，所述第三馈电结构90位于所述第三通槽801，所述第三馈电结构90与所述第三辐射单元连接，通过设置第三辐射贴片80和第三馈电结构90，所述第三通槽801能够进一步的增加谐振电流的流通路径，进而增多天线单元100的覆盖频段，以此增大天线单元100的传输信号能力。

在一些优选的实施例中，所述第三馈电结构90的长度可以根据天线单元100的工作频率进行相对应的调整，以使得天线单元100的信号传输性能更加良好。

具体的，请继续参阅图3，所述第三通槽801包括第七槽段811、第八槽段812、第九槽段813和第三延伸槽814，所述第八槽段812和第九槽段813分别连接于所述第七槽段811的两侧，所述第七槽段811、第八槽段812和第九槽段813围成第三U型图案，所述第三延伸槽814自所述第三辐射贴片80的边缘延伸至第三U型图案的U槽内，所述第三馈电结构设置于所述第三延伸槽814内，可以使接地板20能对第三辐射贴片80进行频率调谐,从而确保得到的天线单元100具有较高的辐射效率和高隔离度。

请参阅图2和图4，所述天线还包括解耦结构70，所述解耦结构70设置于所述接地板20，沿所述第一表面101往第二表面102的方向观察，所述解耦结构70设置于所述第一辐射贴片30和第二辐射贴片50之间，所述解耦结构70包括第一解耦孔701、第二解耦孔702、第三解耦孔703和延长孔704，所述第二解耦孔702和第三解耦孔703连通于所述第一解耦孔701的两侧，所述延长孔704位于第二解耦孔702和第三解耦孔703之间，并且所述延长孔704的一端与所述第一解耦孔701连通，所述第二解耦孔702、第三解耦孔703和延长孔704平行，通过上述结构，所述解耦结构70可以降低所述第一辐射贴片30和第二辐射贴片50之间的耦合，进而降低第一辐射贴片30和第二辐射贴片50之间的信号干扰，保证天线单元100的辐射和接收信号的质量。

请参阅图5至图7，所述天线单元100可以覆盖的UWB频段为CH5和CH9，所述图5为天线单元100的回损示意图，图6为天线单元100的隔离度示意图，并且隔离度依旧能够保证在-12.09db以上，图7为天线单元100的工作效率示意图，其中ANT1为第一辐射贴片30、ANT2为第二辐射贴片50、ANT3为第三辐射贴片80。

本申请实施例提供了一种天线单元100，包括介质基板10、接地板20、第一辐射贴片30和第一馈电结构40，所述介质基板10包括相对设置的第一表面101和第二表面102，所述接地板20设置于所述第二表面102，所述第一辐射贴片30设置于所述第一表面101，所述第一辐射贴片30设有第一通槽301，所述第一馈电结构40位于所述第一通槽301内，所述第一馈电结构40的一端插入于所述第一通槽301，并且所述第一馈电结构40与所述第一辐射贴片30连接，通过在第一辐射贴片30设置第一通槽301，从而增加第一辐射贴片30的电流路径，进而改变天线100的回波损耗，增加了天线100的带宽，所述第一馈电结构40的一端插入所述第一通槽301内，能够使接地板20能对第一辐射贴片30进行频率调谐,从而确保得到的天线单元100具有较高的辐射效率和高隔离度，并且天线单元100的电尺寸更小，达到易于集成的目的。

本申请又提供通信设备实施例，所述通信设备包括上述的天线单元100，对于通信设备的具体结构和功能可参阅上述实施例，此处不再赘述。本申请又提供通信设备实施例，所述通信设备包括上述的天线单元，对于通信设备的具体结构和功能可参阅上述实施例，此处不再赘述。

以上所述仅为本申请的实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请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，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种天线单元，其特征在于，包括：

介质基板，包括相对设置的第一表面和第二表面；

接地板，设置于所述第二表面；

第一辐射贴片，设置于所述第一表面，所述第一辐射贴片设有第一通槽；

第一馈电结构，位于所述第一通槽内，所述第一馈电结构位于所述第一通槽，并且所述第一馈电结构与所述第一辐射贴片电连接。

2.根据权利要求1所述天线单元，其特征在于，

所述第一辐射贴片设置于所述第一表面的一端；

所述天线单元还包括第二辐射贴片和第二馈电结构，所述第二辐射贴片设置于所述第一表面的另一端，并且所述第二辐射贴片和第一辐射贴片间隔设置，所述第二辐射贴片设有第二通槽，所述第二馈电结构位于所述第二通槽，并且所述第二馈电结构与所述第二辐射贴片电连接。

3.根据权利要求1所述的天线单元，其特征在于，

所述接地板设置有解耦结构；

沿所述第一表面往第二表面的方向观察，所述解耦结构设置于所述第一辐射贴片和第二辐射贴片之间。

4.根据权利要求3所述的天线单元，其特征在于，

所述解耦结构包括第一解耦孔、第二解耦孔、第三解耦孔和延长孔，所述第二解耦孔和第三解耦孔连通于所述第一解耦孔的两侧，所述延长孔位于第二解耦孔和第三解耦孔之间，并且所述延长孔的一端与所述第一解耦孔连通，所述第二解耦孔、第三解耦孔和延长孔平行。

5.根据权利要求2所述的天线单元，其特征在于，

所述第一通槽包括第一槽段、第二槽段、第三槽段和第一延伸槽，所述第二槽段和第三槽段分别连接于所述第一槽段的两侧，所述第一槽段、第二槽段和第三槽段围成第一U型图案，所述第一延伸槽自所述第一辐射贴片的边缘延伸至第一U型图案的U槽内，所述第一馈电结构设置于所述第一延伸槽内。

6.根据权利要求2所述的天线单元，其特征在于，

所述第二通槽包括第四槽段、第五槽段、第六槽段和第二延伸槽，所述第五槽段和第六槽段分别连接于所述第四槽段的两侧，所述第四槽段、第五槽段和第六槽段围成第二U型图案，所述第二延伸槽自所述第二辐射贴片的边缘延伸至第二U型图案的U槽内，所述第二馈电结构设置于所述第二延伸槽内。

7.根据权利要求2所述的天线单元，其特征在于，

所述天线单元还包括第三辐射贴片和第三馈电结构，所述第三辐射贴片设置于所述第一表面的一侧，所述第一辐射贴片设置于所述第一表面的一侧的一端，所述第二辐射贴片设置于所述第一表面的一侧的另一端，所述第三辐射贴片设有第三通槽，所述第三馈电结构位于所述第三通槽，所述第三馈电结构与所述第三辐射贴片连接。

8.根据权利要求7所述的天线单元，其特征在于，

所述第三通槽包括第七槽段、第八槽段、第九槽段和第三延伸槽，所述第八槽段和第九槽段分别连接于所述第七槽段的两侧，所述第七槽段、第八槽段和第九槽段围成第三U型图案，所述第三延伸槽自所述第三辐射贴片的边缘延伸至第三U型图案的U槽内，所述第三馈电结构设置于所述第三延伸槽内。

9.根据权利要求1所述的天线单元，其特征在于，

所述介质基板的介电常数为4.4。

10.一种通信设备，其特征在于，包括如权利要求1-8任意一项所述的天线单元。