WO2015109829A1 - 一种终端天线结构和终端 - Google Patents

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WO2015109829A1
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metal plate
cpw
feed
terminal
antenna structure
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姜林涛
范毅
兰尧
戚捷
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华为终端有限公司
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    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
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    • H01Q13/10—Resonant slot antennas
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    • H01Q5/00—Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
    • H01Q5/30—Arrangements for providing operation on different wavebands
    • H01Q5/307—Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way
    • H01Q5/342—Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way for different propagation modes
    • H01Q5/357—Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way for different propagation modes using a single feed point

Definitions

  • the present invention relates to the field of communications technologies, and in particular, to a terminal antenna structure and a terminal.
  • LTE Long Term Evolution
  • the bandwidth of the LTE band is much wider than the previous 2G and 3G bands (for example, 791 ⁇ 960MHz, 1400 ⁇ 1500MHz, 1710 ⁇ 2690MHz), it is difficult for conventional antennas to meet this bandwidth requirement.
  • LTE also requires that the efficiency of the antenna should not be too low (for example, at least 35% of the low frequency and at least 45% of the high frequency).
  • the embodiment of the invention provides a terminal antenna structure and a terminal, and the antenna structure can cover the whole
  • the LTE frequency band has high efficiency and meets the performance requirements of the LTE full frequency band.
  • a terminal antenna structure in a first aspect, includes: a dielectric plate, a metal plate, a coplanar waveguide CPW feed bar, and a feeding point;
  • the metal plate covers the dielectric plate
  • the medium plate is provided with a coplanar waveguide CPW feed bar and a feeding point; the feeding point is disposed at one end of the feeding bar, and the feeding point is connected with the metal plate for realizing a feed connection between the CPW feed strip and the metal plate;
  • Opening a hole in the metal plate the opening comprises a first portion and a second portion, wherein the second portion is disposed on a side of the first portion adjacent to a center of the metal plate or the first portion side;
  • the first portion is disposed on the metal plate corresponding to the position of the CPW feed strip and the feed point; the second portion extends along the one or both sides of the first portion to form at least two a gap.
  • the first portion has a size that is slightly larger than a size of the CPW feed strip and the feed point.
  • the slot is an M-edge, where M is an integer not less than 3.
  • the CPW feed strip is parallel or perpendicular to a long side of the dielectric board, Or set a certain angle with the long side.
  • the CPW feed strip is: a linear shape, a T shape, an L shape, and an F Shape, U shape, or E shape.
  • a terminal in a second aspect, includes a casing and an antenna structure, and the antenna structure is fixed in the casing, and the antenna structure includes: a dielectric plate, a metal plate, a coplanar waveguide CPW feed bar, and Feed point
  • the metal plate covers the dielectric plate;
  • the medium plate is provided with a coplanar waveguide CPW feed bar and a feeding point; the feeding point is disposed at one end of the feeding bar, and the feeding point is connected with the metal plate for realizing a feed connection between the CPW feed strip and the metal plate;
  • Opening a hole in the metal plate the opening comprises a first portion and a second portion, wherein the second portion is disposed on a side of the first portion adjacent to a center of the metal plate or the first portion side;
  • the first portion is disposed on the metal plate corresponding to the position of the CPW feed strip and the feed point; the second portion extends along the one or both sides of the first portion to form at least two a gap.
  • the first portion of the aperture is sized slightly larger than the size of the CPW feed strip and the feed point.
  • the slot is an M-edge, where M is an integer not less than 3.
  • the CPW feed strip is parallel or perpendicular to a long side of the dielectric board, Or set a certain angle with the long side.
  • the CPW feed strip is: a linear shape, a T shape, an L shape, and an F Shape, U shape, or E shape.
  • the terminal antenna structure of the embodiment of the present invention has an opening formed in the metal plate, and the second portion of the opening extends along one or both sides of the first portion to form at least two
  • the slits thus constitute two or more slit structures distributed on one side and/or both sides of the CPW feed strip.
  • the slot structure is distributed on one side or both sides of the CPW feed strip, and the metal plate is the main radiator of the antenna structure, so that the current is excited by the CPW feed strip metal plate, resulting in high
  • the CPW feed strip feeds the slot structures distributed on one or both sides thereof to generate low frequency resonance, thereby realizing broadband radiation, so that the slot antenna structure can cover the entire LTE frequency band;
  • the gap structure can improve the high and low frequency of the slot antenna structure by distributing the parameter loading.
  • the slot antenna structure has high efficiency and meets the performance requirements of the LTE full frequency band.
  • FIG. 1 is a structural diagram of a terminal antenna according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 2 is a structural diagram of a terminal antenna according to Embodiment 2 of the present invention.
  • Figure 3 is a graph showing the port reflection coefficient obtained by simulating the structure of the terminal antenna shown in Figure 1.
  • FIG. 4 is a structural diagram of a terminal antenna according to Embodiment 3 of the present invention.
  • FIG. 5 is a structural diagram of a terminal antenna according to Embodiment 4 of the present invention.
  • FIG. 6 is a structural diagram of a terminal antenna according to Embodiment 5 of the present invention.
  • FIG. 7 is a structural diagram of a terminal antenna according to Embodiment 6 of the present invention.
  • FIG. 8 is a structural diagram of a terminal antenna according to Embodiment 7 of the present invention.
  • Embodiment 9 is a structural diagram of a terminal antenna according to Embodiment 8 of the present invention.
  • DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The technical solutions in the embodiments of the present invention will be clearly and completely described in conjunction with the accompanying drawings in the embodiments of the present invention. The examples are only a part of the embodiments of the invention, and not all of the embodiments. All other embodiments obtained by a person of ordinary skill in the art based on the embodiments of the present invention without creative work are within the scope of the present invention.
  • the embodiment of the invention provides a terminal antenna structure and a terminal, which can cover the entire LTE frequency band and has high efficiency and meets the performance requirements of the LTE full frequency band.
  • the antenna structure includes: a dielectric plate 10 and a metal plate 20, a Cop lanar Waveguide (CPW) feed bar 01 and a feed point 102.
  • CPW Cop lanar Waveguide
  • the metal plate 20 is overlaid above the dielectric plate 10. Specifically, the metal plate 20 is placed above the dielectric plate 10 to cover the dielectric plate 110.
  • the dielectric board 10 is provided with a CPW feed strip 101 and a feed point 102; the feed point 102 is disposed at one end of the feed strip 101, and the feed point 102 is connected to the metal plate 20. And for implementing a feed connection between the CPW feed strip 101 and the metal plate 20.
  • the opening includes a first portion 201 and a second portion 202 on a side of the first portion 201 adjacent to a center of the metal plate 20 or both sides of the first portion 201.
  • the first portion 201 is disposed on the metal plate 20 at a position corresponding to the CPW feed bar 101 and the feed point 102; the second portion 202 is along the side of the first portion 201 or The two sides extend to form at least two slits.
  • the first portion 201 of the aperture is opposite the location of the CPW feed strip 101 and feed point 102.
  • the size of the first portion 201 of the opening is slightly larger than the size of the CPW feed strip 101 and the feed point 102 such that the CPW feed strip disposed on the dielectric panel 10 through the first portion 201 The 101 and the feeding point 102 are completely exposed through the metal plate 20.
  • the second portion 202 of the opening is located on a side of the first portion 201 near the center of the metal plate 20, thereby causing the The second portion 202 extends along the one side of the first portion 201 to form at least two slits.
  • the second portion 202 is configured to form at least two seams on one side or both sides of the CPW feed strip 101. It should be noted that the first portion 201 and the second portion 202 of the opening are in communication.
  • the second portion 202 of the opening is located at one side of the first portion 201.
  • the second portion 202 constitutes two rectangular notches, such as The areas labeled 1 and 2 in Figure 1 are shown.
  • the first portion 201 of the opening the CPW feed bar 101 and the feed point 102 disposed on the dielectric plate 10 are exposed through the metal plate 20.
  • the portions of the two notches mapped onto the dielectric plate 10 are also exposed, and at the same time, two are cut out.
  • two remaining gaps are formed between the remaining portion of the metal plate 20 and the CPW feed strip 101, as indicated by 1 and 2 in FIG.
  • the area marked with oblique lines in the figure is the exposed dielectric plate 10 and the CPW feed bar 101, and the remaining portion of the dielectric plate 10 is the metal plate 20. Occlusion, not shown in the figure.
  • the metal plate 20 is a conductor plane.
  • the conductor plane can be made of a conductor having good connectivity, such as copper, copper, or the like. Thereby, the conductor plane serves as a ground layer of the slot antenna, referred to as ground.
  • the second portion 202 of the opening may also be located on both sides of the first portion 201, thereby causing the second portion 202 to be along the first portion 201.
  • the two sides extend to form at least two slits.
  • the number of slits formed by the second portion 202 extending along the one side or both sides of the first portion 201 may be specifically set according to actual needs. For example, more than two slits may be formed, for example three, four, or even more.
  • FIG. 2 is a structural diagram of a terminal antenna according to Embodiment 2 of the present invention.
  • Fig. 1 an example is described in which three slits are formed on one side of the CPW feed strip 101 (as indicated by the area indicated by 123 in Fig. 1).
  • each slot structure corresponds to one wavelength, and the number of slots is increased.
  • the number of slots In order to increase the low frequency resonance point of the terminal antenna structure, in other words, the more the number of slots, the lower the resonance frequency of the terminal antenna structure, the wider the bandwidth that the terminal antenna structure can achieve.
  • the number of the slots cannot be increased indefinitely. Therefore, it is necessary to find a balance point in actual setting, and the number of required slots is appropriately set according to actual conditions.
  • the terminal antenna structure shown in FIG. 1 can be fixed in the housing of the terminal, receive the energy transmitted by the terminal, and transmit to the metal plate 20, and transmit energy to the CPW feed bar through the feeding point 102. 1 01, feeding the terminal antenna structure.
  • the terminal antenna structure uses a CPW feed form and a slot structure, first because the CPW feed form has broadband characteristics, and secondly, in the data card antenna layout, the CPW feed type terminal is used.
  • the antenna can effectively reduce the size of the antenna.
  • the slots are distributed on the same side of the CPW feed bar 01, mainly to improve the high and low frequency performance of the terminal antenna by means of distributed parameter loading.
  • the gap near the feed point 102 is mainly used to tune the high frequency performance of the terminal antenna
  • the gap near the end of the CPW feed strip 01 is mainly used to tune the low frequency performance of the terminal antenna.
  • the slot structure is distributed on one side of the CPW feed bar 101, and the metal plate 20 is a main radiator of the terminal antenna, so that the CPW feed bar 101 is in a peripheral metal ( That is, the metal plate 20) excites a current to generate a high-frequency resonance; at the same time, the CPW feed bar 101 feeds each slit structure distributed on one side thereof to generate a low-frequency resonance, thereby realizing broadband radiation, thereby making the terminal
  • the antenna can cover the entire LTE frequency band; and the slot structure can improve the high and low frequency performance of the terminal antenna by using distributed parameter loading, so that the terminal antenna has high efficiency and meets the performance requirements of the LTE full frequency band.
  • FIG. 3 it is a graph of port reflection coefficient obtained by simulating the structure of the terminal antenna shown in FIG. 1.
  • the abscissa is the operating frequency band (in GHz) of the terminal antenna structure
  • its ordinate is The port reflection coefficient (in dBa) of the terminal antenna structure.
  • the terminal antenna structure is considered to meet the performance requirements in the working frequency band.
  • the structure of the terminal antenna according to the first embodiment of the present invention can meet the requirement that the port reflection coefficient is lower than -4dBa in the entire operating frequency range of LTE, thereby showing that the simulation is performed.
  • the LTE frequency band (791MHz - 2690MHz) has high efficiency and meets the performance requirements of the LTE full-band.
  • the second portion 202 is a rectangular notch, so as to form a rectangular slot as an example for description. In practical applications, it is not necessary to define the specific shape of the gap formed by the second portion 202, which may be specifically determined according to actual needs.
  • FIG. 4 is a structural diagram of a terminal antenna according to Embodiment 3 of the present invention.
  • the gap formed by the second portion 202 at a position close to the end of the CPW feed bar 101 is trapezoidal.
  • the slit may also be a triangle, a circle, a polygon, or the like.
  • the slit can be made M-shaped, wherein M is an integer not less than 3.
  • the CPW feed strip 101 is a microstrip line having a uniform width.
  • the width of the CPW feed strip 101 may be non-uniform.
  • the CPW feed strip 101 may include: a combination of at least one metal wire; wherein each of the metal wires may be an arbitrary N-sided shape, and N is an integer not less than 3.
  • the CPW feed bar 101 may include a rectangular metal wire and a hexagonal metal wire, and the CPW feed bar 101 is a combination of the rectangular metal wire and the hexagonal metal wire.
  • the CPW feed strip 101 may include: at least one metal wire is connected in sequence.
  • FIG. 5 is a structural diagram of a terminal antenna according to Embodiment 4 of the present invention.
  • the CPW feed strip 101 includes a first metal line 1011 and a second metal line 1012.
  • the first metal line 1011 and the second metal line 1012 are connected, and the widths of the first metal line 1011 and the second metal line 1012 are Not the same.
  • FIG. 5 is only an example.
  • the CPW feed strip 101 may be sequentially connected by at least two feed strips, and the width of the at least two feed strips is incomplete. The same or the shape is not exactly the same.
  • the second portion 202 is located at a side of the first portion 201 near the center of the metal plate 20, thereby forming two on one side of the CPW feed bar 101 or Multiple gap structures.
  • the second portion 202 may also be at a position on both sides of the first portion 201, so that a gap structure is formed on both sides of the CPW feed bar 101.
  • FIG. 6 is a structural diagram of a terminal antenna according to Embodiment 5 of the present invention. As shown in FIG. 6, the second portion 202 is located at two sides of the first portion 201 such that the second portion 202 extends along the two sides of the first portion 201 to form at least two slits.
  • a gap structure is formed on both sides of the CPW feed strip 101 through the second portion 202 (as indicated by the 123 mark area in FIG. 6).
  • the CPW feed strip 101 is formed on the side where the feed point 102 is disposed.
  • a gap structure may also be formed on the opposite side of the feed point 102 (i.e., on the side where the feed point 102 is not provided).
  • a gap structure may be formed on both sides of the CPW feed strip 101.
  • the number of slits formed on each side is not necessarily limited, and can be specifically set according to actual needs.
  • the position of the gap, that is, which side of the CPW feed bar 101 can be specifically set according to actual needs, is generally determined by the shape and outer shape of the terminal antenna structure.
  • the CPW feed strip 101 is a linear type, and in other embodiments of the present invention, the shape of the CPW feed 101 may be variously modified.
  • FIG. 7 is a structural diagram of a terminal antenna according to Embodiments 6 and 7 of the present invention.
  • the CPW feed strip 101 adds a tuning branch at the top end. Forms a bent (or L-shaped) structure.
  • the CPW feed bar 101 adds a tuning branch in the middle to form a T-shaped structure.
  • the electric strip 101 adds a tuning branch, which can effectively improve the intermediate frequency band of the terminal antenna structure and realize a wide frequency band of the terminal antenna structure.
  • the CPW feed bar 101 may have other deformations, such as F type. , E type and so on.
  • the embodiment of the present invention is not specifically limited herein.
  • FIG. 9 is a structural diagram of a terminal antenna according to Embodiment 8 of the present invention. As shown in FIG. 9, the feed strip 101 is disposed on the dielectric sheet 10 parallel to the long sides of the dielectric sheet 10. Of course, in practical applications, the feed bar 101 may also be disposed on the dielectric plate 10 at an angle to the long side of the dielectric plate 10. Electronic device (Personal Digital Assistant, PAD), home gateway, power outlet waiting interface.
  • PAD Personal Digital Assistant
  • the connector 30 can be a Universal Serial Bus (USB) connector, a metal dome, or other custom connector.
  • USB Universal Serial Bus
  • the embodiment of the present invention does not limit the specific implementation of the connector 30. Any connector that can be connected to the electronic device and implement energy transmission corresponds to the terminal antenna described in the foregoing embodiments.
  • the terminal includes a housing and an antenna structure, and the antenna structure is fixed in the housing.
  • the antenna structure includes: a dielectric plate and a metal plate, a coplanar waveguide CPW feed bar, and a feed point.
  • the metal plate covers the top of the dielectric plate.
  • the medium plate is provided with a coplanar waveguide CPW feed bar and a feeding point; the feeding point is disposed at one end of the feeding bar, and the feeding point is connected with the metal plate for realizing A feed connection between the CPW feed strip and the metal plate.
  • An opening is formed in the metal plate, the opening including a first portion and a second portion extending on a side of the first portion adjacent to a center of the metal plate or on both sides of the first portion.
  • the first portion is disposed on the metal plate corresponding to the CPW feed bar and the feed point Position: the second portion extends along the one or both sides of the first portion to form at least two slits.
  • the size of the first portion of the opening is slightly larger than the size of the CPW feed bar and the feed point.
  • the slit is an M-shape, wherein M is an integer not less than 3.
  • the CPW feed strip is parallel or perpendicular to the long side of the dielectric plate or is disposed at an angle to the long side.
  • the CPW feed strip is: linear, T-shaped, L-shaped, F-shaped, U-shaped, or E-shaped.

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  • Details Of Aerials (AREA)

Abstract

本发明实施例公开了一种终端天线结构，包括：金属板覆盖在介质板的上方；介质板上设置有共面波导CPW馈电条和馈电点；所述馈电点设置在馈电条的一端，馈电点与金属板相连接，用于实现CPW馈电条与金属板之间的馈电连接；在金属板上开设有开孔，所述开孔包括第一部分和在第一部分的靠近金属板中心一侧或两侧的第二部分；所述第一部分设置于金属板上对应于CPW馈电条和馈电点的位置；所述第二部分沿第一部分的一侧或两侧延伸形成至少两个缝隙。本发明实施例还提供一种终端。本发明实施例所述的天线结构能够覆盖整个LTE的频段，且具有较高的效率，满足LTE全频段的性能要求。

Description

一种终端天线结构和终端
本申请要求于 2014年 01月 26日提交中国专利局， 申请号为 CN 201410038405.4、 发明名称为 "一种终端天线结构和终端" 的中国专利申请， 其 全部内容通过引用结合在本申请中。 技术领域
本发明涉及通信技术领域， 特别是涉及一种终端天线结构和终端。
背景技术
随着移动通讯技术的迅猛发展， 终端产品的功能越来越多样化且复杂化， 对终端天线的要求也越来越苛刻和严格。 现今， 终端产品的集成度不断提高， 要求在同一款终端产品里同时实现第二代移动通讯技术（Second Generation, 2G )、 第三代移动通讯技术（Third Generation, 3G ) 以及第四代移动通讯技术 ( Fourth Generation, 4G ) 的长期演进 ( Long Term Evolution, LTE )等, 这就 使得对天线的带宽和性能的要求越来越高。 因此， 需要宽频带、 高效率的天线 来满足终端产品的需求。
目前， 4G LTE产品已经开始商用，一些终端产品也开始要求支持 LTE频段。 由于 LTE频段的带宽比以往的 2G和 3G的频段宽很多 （例如， 791~960MHz, 1400~1500MHz, 1710~2690MHz ), 使得常规天线很难满足这个带宽的要求。 同 时， LTE还要求天线的效率不能太低（例如， 低频至少要达到 35%以上， 高频 至少要达到 45%以上）。
因此， 如何实现一种能够覆盖整个 LTE的频段且效率又高的天线， 是本领 域技术人员急需解决的技术问题。
发明内容 本发明实施例提供了一种终端天线结构和终端， 该天线结构能够覆盖整个
LTE的频段， 且具有较高的效率， 满足 LTE全频段的性能要求。
第一方面， 提供一种终端天线结构， 所述天线结构包括： 介质板、 金属板、 共面波导 CPW馈电条及馈电点；
所述金属板覆盖在所述介质板上；
所述介质板上设置有共面波导 CPW馈电条和馈电点； 所述馈电点设置在所 述馈电条的一端， 所述馈电点与所述金属板相连接， 用于实现所述 CPW馈电条 与金属板之间的馈电连接；
在所述金属板上开设有开孔， 所述开孔包括第一部分和第二部分， 所述第 二部分设置于所述第一部分的靠近所述金属板中心一侧或所述第一部分的两 侧；
所述第一部分设置于所述金属板上对应于所述 CPW馈电条和所述馈电点的 位置； 所述第二部分沿所述第一部分的所述一侧或两侧延伸形成至少两个缝隙。
在第一方面的第一种可能的实现方式中， 所述第一部分的尺寸略大于所述 CPW馈电条和所述馈电点的尺寸。
结合第一方面和第一方面的第一种可能的实现方式， 在第一方面的第二种 可能的实现方式中， 所述缝隙为 M边形， 其中， M为不小于 3的整数。
结合第一方面和第一方面的上述任何一种可能的实现方式， 在第一方面的 第三种可能的实现方式中， 所述 CPW馈电条平行或垂直于所述介质板的长边， 或者与所述长边设置一定角度。
结合第一方面和第一方面的上述任何一种可能的实现方式， 在第一方面的 第四种可能的实现方式中， 所述 CPW馈电条为： 直线形、 T形、 L形、 F形、 U 形、 或 E形。
第二方面， 提供一种终端， 所述终端包括壳体和天线结构， 所述天线结构 固定于所述壳体内， 所述天线结构包括： 介质板、 金属板、 共面波导 CPW馈电 条及馈电点；
所述金属板覆盖在所述介质板上； 所述介质板上设置有共面波导 CPW馈电条和馈电点； 所述馈电点设置在所 述馈电条的一端， 所述馈电点与所述金属板相连接， 用于实现所述 CPW馈电条 与金属板之间的馈电连接；
在所述金属板上开设有开孔， 所述开孔包括第一部分和第二部分， 所述第 二部分设置于所述第一部分的靠近所述金属板中心一侧或所述第一部分的两 侧；
所述第一部分设置于所述金属板上对应于所述 CPW馈电条和所述馈电点的 位置； 所述第二部分沿所述第一部分的所述一侧或两侧延伸形成至少两个缝隙。
在第二方面的第一种可能的实现方式中， 所述开孔的第一部分的尺寸略大 于所述 CPW馈电条和所述馈电点的尺寸。
结合第二方面和第二方面的第一种可能的实现方式， 在第二方面的第二种 可能的实现方式中， 所述缝隙为 M边形， 其中， M为不小于 3的整数。
结合第二方面和第二方面的上述任何一种可能的实现方式， 在第二方面的 第三种可能的实现方式中， 所述 CPW馈电条平行或垂直于所述介质板的长边， 或者与所述长边设置一定角度。
结合第二方面和第二方面的上述任何一种可能的实现方式， 在第二方面的 第四种可能的实现方式中， 所述 CPW馈电条为： 直线形、 T形、 L形、 F形、 U 形、 或 E形。
与现有技术相比， 本发明实施例所述终端天线结构， 在所述金属板上开设 有开孔， 所述开孔的第二部分沿其第一部分的一侧或两侧延伸形成至少两个缝 隙， 由此构成了分布在 CPW馈电条一侧和 /或两侧的两块或两块以上的缝隙结 构。
本发明实施例中， 该缝隙结构分布在所述 CPW馈电条的一侧或两侧， 金属 板为所述天线结构的主辐射体， 使得 CPW馈电条金属板上激励起电流， 产生高 频谐振； 同时， CPW馈电条给分布在其一侧或两侧的各缝隙结构馈电， 产生低 频谐振， 由此实现宽带辐射， 使得该缝隙天线结构能够覆盖整个 LTE的频段； 并且， 所述缝隙结构能够通过分布参数加载来改善该缝隙天线结构的高低频性 , 使得该缝隙天线结构具有较高的效率， 满足 LTE全频段的性能要求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案， 下面将对实施 例中所需要使用的附图作简单地介绍， 显而易见地， 下面描述中的附图仅仅是 本发明的一些实施例， 对于本领域普通技术人员来讲， 在不付出创造性劳动的 前提下， 还可以根据这些附图获得其他的附图。
图 1为本发明实施例一的终端天线的结构图
图 2为本发明实施例二的终端天线的结构图
图 3为对图 1所示终端天线结构仿真得到的端口反射系数曲线图
图 4为本发明实施例三的终端天线的结构图
图 5为本发明实施例四的终端天线的结构图
图 6为本发明实施例五的终端天线的结构图
图 7为本发明实施例六的终端天线的结构图
图 8为本发明实施例七的终端天线的结构图
图 9为本发明实施例八的终端天线的结构图 具体实施方式 下面将结合本发明实施例中的附图， 对本发明实施例中的技术方案进行清 楚、 完整的描述， 显然， 所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例， 而不是 全部的实施例。 基于本发明中的实施例， 本领域普通技术人员在没有作出创造 性劳动前提下所获得的所有其他实施例， 都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供了一种终端天线结构和终端， 该天线结构能够覆盖整个 LTE的频段， 且具有较高的效率， 满足 LTE全频段的性能要求。
在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的， 而非旨 在限制本发明。 在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的 "一 种"、 "所述" 和 "该" 也旨在包括多数形式， 除非上下文清楚地表示其他含义。 还应当理解， 本文中使用的术语 "和 /或" 是指并包含一个或多个相关联的列出 项目的任何或所有可能组合。
参照图 1 , 为本发明实施例一的终端天线的结构图。 如图 1所示， 所述天线 结构包括： 介质板 1 0和金属板 20、 共面波导（Cop lanar Waveguide , CPW )馈 电条 1 01及馈电点 102。
所述金属板 20覆盖在所述介质板 10的上方。 具体的， 所述金属板 20放置 在所述介质板 1 0的上方， 覆盖所述介质板 1 0。
所述介质板 10上设置有 CPW馈电条 101和馈电点 102 ; 所述馈电点 102设 置在所述馈电条 101的一端， 所述馈电点 102与所述金属板 20相连接， 用于实 现所述 CPW馈电条 101与金属板 20之间的馈电连接。
在所述金属板 20上开设有开孔。 所述开孔包括第一部分 201和在所述第一 部分 201的靠近所述金属板 20中心一侧或所述第一部分 201的两侧的第二部分 202。
所述第一部分 201设置于所述金属板 20上对应于所述 CPW馈电条 101和所 述馈电点 102的位置； 所述第二部分 202沿所述第一部分 201的所述一侧或两 侧延伸形成至少两个缝隙。
结合图 1所示， 所述开孔的第一部分 201正对所述 CPW馈电条 101和馈电 点 102所在的位置处。 所述开孔的第一部分 201的尺寸略大于所述 CPW馈电条 101和所述馈电点 102 的尺寸， 使得通过所述第一部分 201 , 设置在介质板 10 上的所述 CPW馈电条 101和馈电点 1 02正好完全穿过所述金属板 20棵露出来。
如图 1 所示， 本发明实施例一所述天线结构中， 开孔的所述第二部分 202 位于所述第一部分 201的靠近所述金属板 20中心的一侧， 由此使得， 所述第二 部分 202沿所述第一部分 201 的所述一侧延伸形成至少两个缝隙。 具体的， 通 过所述第二部分 202 ,使得在所述 CPW馈电条 101的一侧或两侧构成至少两个缝 需要说明的是， 所述开孔的第一部分 201和第二部分 202相连通。
结合图 1所示， 在所述金属板 20上， 所述开孔的第二部分 202位于所述第 一部分 201 的一侧， 具体的， 所述第二部分 202构成两个矩形的缺口， 如图 1 中①和②标示区域所示。 通过所述开孔的第一部分 201 , 使得所述介质板 10上 设置的 CPW馈电条 101和馈电点 102穿过所述金属板 20棵露出来。 再通过设置 在所述第一部分 201 的一侧的第二部分 202构成的两个缺口， 使得所述两个缺 口映射到所述介质板 1 0上的部分也棵露出来， 同时， 挖去两个缺口后， 所述金 属板 20上剩余下的部分与所述 CPW馈电条 101之间形成两个缝隙， 分别如图 1 中①和②标注所示。
需要说明的是， 结合图 1 所示， 图中带有斜线标示的区域即为棵露出来的 介质板 10和 CPW馈电条 1 01 , 该介质板 10的其余部分被所述金属板 20遮挡， 图中未示出。
需要说明的是， 所述金属板 20为导体平面。 该导体平面可以釆用具有良好 连通性的导体制成， 例如铜皮、 铜箔等。 由此使得， 该导体平面作为所述缝隙 天线的接地层， 简称地。
需要说明的是， 在实际应用中， 开孔的所述第二部分 202还可以位于所述 第一部分 201的两侧， 由此使得， 所述第二部分 202沿所述第一部分 201的所 述两侧延伸形成至少两个缝隙。
进一步的， 所述第二部分 202沿所述第一部分 201 的所述一侧或两侧延伸 形成的缝隙的数目可以根据实际的需要具体设定。 例如， 可以形成两个以上的 缝隙， 例如三个、 四个、 甚至于更多。
参照图 2 , 为本发明实施例二所述的终端天线的结构图。 图 1 中以在所述 CPW馈电条 101的一侧形成三块缝隙为例（如图 1中①②③标示区域所示）进行 说明。
在实际应用中， 在所述 CPW馈电条 1 01 的一侧或两侧构成多少块缝隙可以 体的限定。 需要说明的是， 每个缝隙结构对应一个波长， 增加缝隙的数目， 可 以增加终端天线结构的低频谐振点， 换言之， 缝隙的数目越多， 该终端天线结 构的谐振频率越低， 则该终端天线结构能够实现的带宽越宽。 但是， 由于天线 的体积有限， 该缝隙的数目也不能无限增多， 因此需要在实际设定时找到平衡 点， 根据实际情况合理设定需要的缝隙的数目。
图 1 所示终端天线结构， 该天线结构可以固定在终端的壳体内， 接收终端 发送的能量， 并传输至金属板 20 , 通过所述馈电点 1 02将能量传输至所述 CPW 馈电条 1 01 , 实现给所述终端天线结构馈电。
本发明实施例中， 所述终端天线结构釆用 CPW馈电形式加缝隙结构， 首先 是因为 CPW馈电形式具有宽带特性， 其次是在数据卡天线的布局中， 釆用 CPW 馈电形式的终端天线可以有效的减小天线尺寸。
对于图 1所示的缝隙结构， 该类缝隙分布在 CPW馈电条 1 01的同侧， 主要 起到通过分布参数加载的方式改善该终端天线的高低频性能的作用。 其中， 靠 近所述馈电点 1 02 的缝隙主要用于调谐终端天线的高频性能， 而靠近所述 CPW 馈电条 1 01 末端的缝隙主要用来调谐终端天线的低频性能。 由此， 通过在所述 CPW馈电条 1 01的一侧开设缺口， 形成两个或多个缝隙来配合使用， 能够使得该 缝隙天线具有较宽的带宽。
具体的， 本发明实施例中， 在所述金属板 20上， 通过在金属板 20上开设 开孔， 该开孔的第二部分构成分布在所述 CPW馈电条 1 01—侧的两块或两块以 上的缝隙结构。 本发明实施例一中， 该缝隙结构分布在所述 CPW馈电条 1 01 的 一侧， 所述金属板 20为所述终端天线的主辐射体， 使得 CPW馈电条 1 01在周边 金属 （即为金属板 20 )上激励起电流， 产生高频谐振； 同时， CPW馈电条 1 01 给分布在其一侧的各缝隙结构馈电， 产生低频谐振， 由此实现宽带辐射， 使得 该终端天线能够覆盖整个 LTE 的频段； 并且， 所述缝隙结构能够通过分布参数 加载来改善该终端天线的高低频性能， 使得该终端天线具有较高的效率， 满足 LTE全频段的性能要求。
参照图 3 , 为对图 1所示终端天线结构仿真得到的端口反射系数曲线图。如 图 3所示， 其横坐标为该终端天线结构的工作频段（单位为 GHz ), 其纵坐标为 该终端天线结构的端口反射系数（单位为 dBa )。 在实际应用中， 一般情况下， 如果终端天线结构在特定的工作频段内其端口反射系数低于 - 4dBa , 则认为该 终端天线结构满足该工作频段内的性能要求。
结合图 3所示， 可见， 本发明实施例一所述终端天线结构， 能够在整个 LTE 的工作频段范围内满足端口反射系数低于 - 4dBa 的要求， 由此可见， 通过仿真
LTE的频段（791MHz—2690MHz ), 且具有较高的效率， 满足 LTE全频段的性能要 求。
进一步的， 前述实施例一和实施例二均是以所述第二部分 202为矩形缺口， 从而形成矩形缝隙为例进行说明。 在实际应用中， 并不需要对第二部分 202 构 成的缝隙的具体形状进行限定， 可以根据实际的需要具体确定。
如图 4所示， 为本发明实施例三所述的终端天线的结构图。 图 4所示中， 所述第二部分 202在靠近所述 CPW馈电条 1 01末端的位置处构成的缝隙呈梯形。 当然在本发明其他实施例中， 所述缝隙还可以为三角形、 圓形或多边形等。 具 体的， 通过对所述第二部分 202的形状的设定， 可以使得所述缝隙呈 M边形， 其中， M为不小于 3的整数。
进一步的， 前述实施例中， 所述 CPW馈电条 101为宽度均匀的微带线， 在 本发明其他实施例中， 所述 CPW馈电条 101的宽度可以不均匀。
具体的， 所述 CPW馈电条 101可以包括： 至少一个金属线的组合； 其中， 每个所述金属线可以为任意的 N边形， N为不小于 3的整数。
例如， 所述 CPW馈电条 101可以包括一个矩形金属线和一个六边形金属线， 所述 CPW馈电条 101由所述矩形金属线和六边形金属线组合而成。
需要说明的是， 所述 CPW馈电条 101 可以包括： 至少一个金属线顺次连接 构成。
参照图 5 , 为本发明实施例四所述的终端天线的结构图。 如图 5所示， 所述 CPW馈电条 101包括第一金属线 1011和第二金属线 1012。所述第一金属线 1011 和第二金属线 1012相连接， 且所述第一金属线 1011和第二金属线 1012的宽度 不相同。
当然， 图 5仅仅是一个示例， 在本发明其他实施例中， 所述 CPW馈电条 101 可以由至少两个馈电条顺次连接构成， 且所述至少两个馈电条的宽度不完全相 同或者是形状不完全相同。 通过改变所述 CPW馈电条 101 的宽度能够调节终端 天线的阻抗特性， 进而调节终端天线的工作频率。
进一步的， 前述实施例中， 所述第二部分 202均是在所述第一部分 201 的 靠近所述金属板 20中心的一侧位置处， 从而在 CPW馈电条 101的一侧形成两个 或多个缝隙结构。 在实际应用中， 也可以所述第二部分 202还可以在所述第一 部分 201的两侧位置处， 从而在所述 CPW馈电条 1 01的两侧均形成缝隙结构。
参照图 6 , 为本发明实施例五所述的终端天线的结构图。 如图 6所示， 所述 第二部分 202位于所述第一部分 201的两侧位置处， 使得所述第二部分 202沿 所述第一部分 201的所述两侧延伸形成至少两个缝隙。
具体的， 如图 6所示， 通过所述第二部分 202 , 在所述 CPW馈电条 101的两 侧均形成缝隙结构 （如图 6中①②③标示区域所示）。
需要说明的是， 图 1所示实施例一中， 对于所述 CPW馈电条 101 , 是在设置 有馈电点 102 的一侧构成缝隙结构的。 在本发明其他实施例中， 对于所述 CPW 馈电条 101 , 还可以在所述馈电点 102的对侧 (即为未设置所述馈电点 102的一 侧）构成缝隙结构。 当然， 在其他实施例中， 还可以在所述 CPW馈电条 101 的 两侧均构成缝隙结构。 而且， 在每侧构成缝隙的数目也不需要限定， 可以根据 实际需要具体设定。 而缝隙所在的位置， 即为在 CPW馈电条 101 的哪一侧可以 根据实际的需要具体设定， 一般由所述终端天线结构的形状和外形尺寸来决定。
进一步的， 前述实施例中， 所述 CPW馈电条 101为直线型， 在本发明其他 实施例中， 所述 CPW馈电 101的形状可以有多种变形。
参照图 7和图 8 , 分别为本发明实施例六和七所述的终端天线的结构图， 如 图 7所示， 实施例六中， 所述 CPW馈电条 101在顶端增加了调谐枝节， 构成弯 折型 （或者说是 L型）结构。 如图 8所示， 实施例七中， 所述 CPW馈电条 101 在中间增加了调谐枝节， 构成 T型结构。 实施例六和七中， 通过对所述 CPW馈 电条 101 增加调谐枝节， 可以有效的改善该终端天线结构的中间频段， 实现终 端天线结构的宽频带。
当然， 实施例六和七中， 只是给出了 CPW馈电条 101 的两种具体的变形结 构， 在本发明其他实施例中， 该 CPW馈电条 101还可以有其他的变形， 例如 F 型， E型等。 在此本发明实施例不做具体限定。
进一步的， 前述各实施例中， 所述馈电条 101均是垂直于所述介质板 10的 长边设置在所述介质板 10上， 在本发明其他实施例中， 所述馈电条 101的位置 和设置方向不定。 参照如 9, 为本发明实施例八所述的终端天线的结构图。 如图 9所示， 所述馈电条 101平行于所述介质板 10的长边设置在所述介质板 10上。 当然， 在实际应用中， 所述馈电条 101还可以与所述介质板 10的长边成一定角 度设置在所述介质板 10上。 上电脑 （Personal Digital Assistant, PAD )、 家庭网关、 电源插座等待接口 的电子设备。 所述连接器 30可以为通用串行总线（Universal Serial Bus, USB) 连接头、 金属弹片、 或其他自定义的连接器等。 本发明实施例中并不对连接器 30 的具体实现进行限制， 任何能够与电子设备对接且实现能量传输的连接器均 对应于前述各实施例所述的终端天线， 本发明实施例还提供一种终端， 所 述终端包括壳体和天线结构， 所述天线结构固定于所述壳体内。 所述天线结构 包括： 介质板和金属板、 共面波导 CPW馈电条及馈电点。 所述金属板覆盖在所 述介质板的上方。
所述介质板上设置有共面波导 CPW馈电条和馈电点； 所述馈电点设置在所 述馈电条的一端， 所述馈电点与所述金属板相连接， 用于实现所述 CPW馈电条 与金属板之间的馈电连接。
在所述金属板上开设有开孔， 所述开孔包括第一部分和在所述第一部分的 靠近所述金属板中心一侧或在所述第一部分的两侧延伸的第二部分。
所述第一部分设置于所述金属板上对应于所述 CPW馈电条和所述馈电点的 位置； 所述第二部分沿所述第一部分的所述一侧或两侧延伸形成至少两个缝隙。 优选的， 所述开孔的第一部分的尺寸略大于所述 CPW馈电条和所述馈电点 的尺寸。
优选的， 所述缝隙为 M边形， 其中， M为不小于 3的整数。
优选的， 所述 CPW馈电条平行或垂直于所述介质板的长边， 或者与所述长 边设置一定角度。
优选的， 所述 CPW馈电条为： 直线形、 T形、 L形、 F形、 U形、 或 E形。 以上所述， 仅为本发明的具体实施方式， 但本发明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发明揭露的技术范围内， 可轻易想到 变化或替换， 都应涵盖在本发明的保护范围之内。 因此， 本发明的保护范围应 所述以权利要求的保护范围为准。

Claims

权利 要求 书
1、 一种终端天线结构， 其特征在于， 所述天线结构包括： 介质板、 金属板、 共面波导 CPW馈电条及馈电点；
所述金属板设置于所述介质板上；
所述 CPW馈电条和馈电点设置于所述介质板上；所述馈电点一端与所述 CPW 馈电条的一端连接， 另一端与所述金属板相连接， 用于实现所述 CPW馈电条与 金属板之间的馈电连接；
在所述金属板上开设有开孔， 所述开孔包括第一部分和第二部分， 所述第 二部分设置于所述第一部分的靠近所述金属板中心一侧或所述第一部分的两 侧；
所述第一部分设置于所述金属板上对应于所述 CPW馈电条和所述馈电点的 位置； 所述第二部分沿所述第一部分的所述一侧或两侧延伸形成至少两个缝隙。
2、 根据权利要求 1所述的终端天线结构， 其特征在于， 所述第一部分的尺 寸略大于所述 CPW馈电条和所述馈电点的尺寸。
3、 根据权利要求 1或 2所述的终端天线结构， 其特征在于， 所述缝隙为 M 边形， 其中， M为不小于 3的整数。
4、根据权利要求 1至 3任一项所述的终端天线结构，其特征在于，所述 CPW 馈电条平行或垂直于所述介质板的长边， 或者与所述长边设置一定角度。
5、根据权利要求 1至 4任一项所述的终端天线结构，其特征在于，所述 CPW 馈电条为： 直线形、 T形、 L形、 F形、 U形、 或 E形。
6、 一种终端， 其特征在于， 所述终端包括壳体和天线结构， 所述天线结构 固定于所述壳体内， 所述天线结构包括： 介质板、 金属板、 共面波导 CPW馈电 条及馈电点；
所述金属板设置于所述介质板上；
所述 CPW馈电条和馈电点设置于所述介质板上；所述馈电点一端与所述 CPW 馈电条的一端连接， 另一端与所述金属板相连接， 用于实现所述 CPW馈电条与 金属板之间的馈电连接；
在所述金属板上开设有开孔， 所述开孔包括第一部分和第二部分， 所述第 二部分设置于所述第一部分的靠近所述金属板中心一侧或所述第一部分的两 侧；
所述第一部分设置于所述金属板上对应于所述 CPW馈电条和所述馈电点的 位置； 所述第二部分沿所述第一部分的所述一侧或两侧延伸形成至少两个缝隙。
7、 根据权利要求 6所述的终端， 其特征在于， 所述开孔的第一部分的尺寸 略大于所述 CPW馈电条和所述馈电点的尺寸。
8、 根据权利要求 6或 7所述的终端， 其特征在于， 所述缝隙为 M边形， 其 中， M为不小于 3的整数。
9、 根据权利要求 6至 8任一项所述的终端， 其特征在于， 所述 CPW馈电条 平行或垂直于所述介质板的长边， 或者与所述长边设置一定角度。
10、 根据权利要求 6至 9任一项所述的终端， 其特征在于， 所述 CPW馈电 条为： 直线形、 T形、 L形、 F形、 U形、 或 E形。
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