一种天线结构和电子设备的制作方法

文档序号:38193342发布日期:2024-06-03 13:36阅读:19来源:国知局
一种天线结构和电子设备的制作方法

本技术涉及无线通信设备,尤其涉及到一种天线结构和电子设备。


背景技术:

1、由于人们对于数据传输速率要求的不断提升,加速了多输入多输出(multi inputmulti output,mimo)天线技术的快速发展。多输入多输出(mimo)天线能够提高传输信号的频谱效率,增加信道容量以及信号传输速率,并且,还可以提升无线通信系统的接收讯号可靠度。因此,多输入多输出(mimo)天线成为无线通信设备的重点发展技术之一。

2、两个或以上的mimo天线相邻放置于终端设备中时,由于天线与天线之间的距离过近,会产生相互耦合干扰的问题,除了mimo天线,数个天线相邻放置于终端设备有限空间内,其工作频段邻近或重合时,也会造成多天线间的隔离度变差,天线增益剧烈下降,而导致天线辐射特性衰减的情形发生。因此,多天线紧凑整合设计的同时,保证传输速率,为终端产品领域亟需解决的问题。


技术实现思路

1、本技术提供了一种天线结构和电子设备,天线结构包括至少两个天线,不同天线之间的隔离度较高,天线结构较为简单,占用空间较小。

2、第一方面,本技术提供了一种天线结构,该天线结构包括第一片状主辐射体、第二片状主辐射体、第一枝节和第二枝节。其中:第一片状主辐射体和第二片状主辐射体沿第一方向排列;第一片状主辐射体包括第一侧边,第一侧边具有第一中点;第二片状主辐射体包括第二侧边,第二侧边具有第二中点;第一侧边和第二侧边平行。第一枝节连接于第一片状主辐射体的第一侧边,第二枝节连接于第二片状主辐射体的第二侧边;第一枝节与第一片状主辐射体的连接处为第一连接点,第一连接点位于第一中点远离第二片状主辐射体的一侧;第二枝节与第二片状主辐射体的连接处为第二连接点,第二连接点位于第二中心远离第一片状主辐射体的一侧。具体的实施例中,上述第一枝节和第二枝节中的每一个包括第一枝节部和第二枝节部,所述第一枝节和所述第二枝节的第一枝节部分别与第一片状主辐射体和第二片状主辐射体连接,第二枝节部与第一枝节部呈角度连接。第一片状主辐射体具有第一馈电点,并通过第一馈电点与第一天线的馈电结构耦合;第二片状主辐射体具有第二馈电点,并通过第二馈电点与第二天线的馈电结构耦合。

3、该方案中,第一片状主辐射体可以形成第一天线的一部分,第二片状主辐射体可以形成第二天线的一部分。第一天线和第二天线由不同的馈电结构进行馈电。上述第一枝节与第一片状主辐射体的第一侧边连接,作为第一片状主辐射体的谐振结构。第二枝节与第二片状主辐射体的第二侧边连接,作为第二片状主辐射体的谐振结构。第一枝节和第二枝节相互远离的设置,从而可以减少第一片状主辐射体和第二片状主辐射体之间的电流耦合,实现两个片状主辐射体之间的解耦合,进而可以改善两个片状主辐射体之间的隔离度,提升双天线的效率性能。此外,该方案中的第一枝节和第二枝节的结构较为简单,占用的空间也较少。则天线结构的结构较为简单,占用的空间也较少。可以在多天线紧凑设计的同时,天线之间的隔离度较好,信号传输速率也可以得到提升。

4、具体设置上述第一天线和第二天线时,上述第一天线的馈电结构与第二天线的馈电结构为不同的馈电结构,且第一天线与第二天线为同频天线。具体的,第一天线的工作频段包括第一工作频段,第二天线的工作频段包括第二工作频段。上述同频天线指的是第一工作频段与第二工作频段相同,或者,第一工作频段与第二工作频段至少存在部分重合,或者,上述第一工作频段与第二工作频段相邻。

5、第一片状主辐射体的第一侧边和第二片状主辐射体的第二侧边位于两个片状主辐射体的同一侧。当第一枝节和第二枝节分别设置在两个片状辐射体的同一侧时,可以显著提高两个片状主辐射体分别作为两个天线工作时的隔离度。

6、对于第一馈电点和第二馈电点的位置,可以认为上述第一片状主辐射体还包括第三侧边,第三侧边位于第一侧边的对侧,第一馈电点与第一片状主辐射体的第一侧边或第三侧边沿第二方向的距离s1,与第一片状主辐射体沿第二方向的长度l1满足:s1≤0.25l1;第二方向与第一方向垂直。第一馈电点位于第一片状主辐射体靠近辐射边的四分之一区域内,此时可以使得第一天线的极化方向具有较好的辐射效率。相类似的,上述第二片状主辐射体还包括第四侧边,第四侧边位于第二侧边的对侧,第二馈电点与第二片状主辐射体的第二侧边或第三侧边沿第二方向的距离s2,与第二片状主辐射体沿第二方向的长度l2满足:s2≤0.25l2。第二馈电点位于第二片状主辐射体靠近辐射边的四分之一区域内,此时可以使得第二天线的极化方向具有较好的辐射效率。

7、一种技术方案中,上述第一片状主辐射体还包括第三侧边,该第三侧边位于第一侧边的对侧,第一馈电点与第一侧边的距离小于第一馈电点与第三侧边的距离;第二片状主辐射体还包括第四侧边,第四侧边位于第二侧边的对侧,第二馈电点与第二侧边的距离小于第二馈电点与第四侧边的距离。该实施例中,第一枝节位于第一片状主辐射体与第一馈电点距离较近的侧边,第二枝节位于第二片状主辐射体与第二馈电点的距离较近的侧边,则第一片状主辐射体与第二片状主辐射体之间的隔离度可以较好。

8、或者,一种技术方案中,还可以使上述第一馈电点与第一侧边的距离大于第一馈电点与第三侧边的距离;第二馈电点与第二侧边的距离大于第二馈电点与第四侧边的距离。

9、或者,一种技术方案中,还可以使上述第一馈电点与第一侧边的距离小于第一馈电点与第三侧边的距离;第二馈电点与第二侧边的距离大于第二馈电点与第四侧边的距离。

10、再或者,一种技术方案中,天线结构还包括第三枝节,第三枝节连接于第三侧边;天线结构还包括第四枝节,第四枝节连接于第四侧边。也就是说,第一片状主辐射体的第一侧边连接有第一枝节,第三侧边连接有第三枝节。第二片状主辐射体的第二侧边连接有第二枝节,第四侧边连接有第四枝节。该方案也可以使得第一片状主辐射体和第二片状主辐射体之间的隔离度较好,且可以提升天线结构方向图的对称性,提升天线结构的效率。

11、具体形成上述第一枝节和第二枝节时,可以使上述第一枝节部与第二枝节部之间的夹角为80°~100°。具体可以使上述第一枝节部与第二枝节部垂直。该方案可以使第一枝节和第二枝节能够较好的对天线结构的信号进行谐振。

12、上述第一枝节和第二枝节除了包括第一枝节部和第二枝节部以外,可以包括延伸枝节部,延伸枝节部位于第二枝节部背离第一枝节部的一侧。本技术对于第一枝节和第二枝节的具体结构不做限制。

13、上述第一枝节的第二枝节部与第一片状主辐射体之间的距离a1满足:0.03λ1≤a1≤0.07λ1;第二枝节的第二枝节部与第二片状主辐射体之间的距离a2满足:0.03λ2≤a2≤0.07λ2;其中,λ1为第一天线工作的中心频率对应的自由空间的波长,λ2为第二天线工作的中心频率对应的自由空间的波长。

14、另一个角度上,上述第一枝节的第二枝节部与第一片状主辐射体之间的距离a1,与第一片状主辐射体沿第二方向的长度l1满足:0.13l1≤a1≤0.32l1;第二枝节的第二枝节部与第二片状主辐射体之间的距离a2,与第二片状主辐射体沿第二方向的长度l2满足:满足:0.13l2≤a1≤0.32l2。

15、第二枝节部与第一片状主辐射体和第二片状主辐射体之间的距离太小,第二枝节部与第一片状主辐射体和第二片状主辐射体之间可能会出现耦合,容易干扰片状主辐射体的信号,当上述第二枝节部与第一片状主辐射体和第二片状主辐射体之间的距离满足上述条件时,可以使得第二枝节部与片状主辐射体之间的串扰较小。此外,当上述第二枝节部与第一片状主辐射体和第二片状主辐射体之间的距离过大时,会导致天线结构的尺寸过大,不利于在较小的空间设置上述天线结构,因此,使得上述第一枝节的第二枝节部与片状主辐射体之间的距离满足上述条件。

16、对于第一枝节和第二枝节自身的尺寸,第一枝节的第二枝节部沿第一方向的长度b1、第一片状主辐射体沿第一方向的长度m1与第一片状主辐射体沿第二方向的长度l1满足:m1≥b1≥0.5l1;第二枝节的第二枝节部沿第一方向的长度b2、第一片状主辐射体沿第一方向的长度m2与第二片状主辐射体沿第二方向的长度l2满足:m2≥b2≥0.5l2。第二枝节部可以较好的提升第一片状主辐射体与第二片状主辐射体之间的隔离度。第一枝节的第二枝节部不会与第二片状主辐射体或者第二枝节产生耦合,第二枝节的第二枝节部不会与第一片状主辐射体或者第一枝节产生耦合,且可以防止因第二枝节部的尺寸过大,导致天线结构占用的面积过大。

17、第一枝节的第二枝节部沿第一方向的长度b1与第一片状主辐射体沿第二方向的长度l1满足:0.25λ1≤b1+l1≤0.5λ1;其中,λ1为第一天线工作的中心频率对应的自由空间的波长;第二枝节的第二枝节部沿第一方向的长度b2与第二片状主辐射体沿第二方向的长度l2满足:0.25λ2≤b2+l2≤0.5λ2;其中,λ2为第二天线工作的中心频率对应的自由空间的波长。可以使得第一片状主辐射体与第二片状主辐射体之间具有较好的隔离度。

18、第一枝节的第一枝节部沿第一方向的宽度w1满足:12mm≥w1≥5mm;第二枝节的第一枝节部沿第一方向的宽度w2满足:12mm≥w2≥5mm。

19、此外,第一枝节的第一枝节部沿第一方向的宽度w1,与第一片状主辐射体沿第二方向的长度l1满足:满足:0.25l1≤w1≤0.5l1;第二枝节的第一枝节部沿第一方向的宽度w2,与第二片状主辐射体沿第二方向的长度l2满足:满足:0.25l2≤w2≤0.5l2。

20、上述方案使得第一枝节的第一枝节部处的宽度较大,可以容许较多的电流通过上述第一枝节部进行传输,有利于提升天线结构的带宽。此外也不至于过大,可以保持第一枝节和第二枝节的谐振效果。

21、上述第一枝节和第二枝节可以为对称结构,也可以为非对称结构,本技术对此不作限制。例如,上述第一枝节为对称结构,第一枝节的对称轴沿第二方向延伸;第二枝节为对称结构,第二枝节的对称轴沿第二方向延伸。

22、或者,上述第一枝节和第二枝节为非对称结构,第二枝节部位于第一枝节部一侧的长度b,与位于第一枝节部另一侧的长度b0满足:b≠b0。第一枝节和第二枝节中的至少一个还包括延伸枝节部,所述延伸枝节部位于所述第二枝节部背离所述第一枝节部的一侧。所述延伸枝节部可以是t形或十字形结构。所述第一枝节和所述第二枝节也可以是t形或十字形结构。包含延伸枝节部的第一枝节或第二枝节可以是土字形或士字型结构。

23、上述天线结构还包括地板,第一片状主辐射体和第二片状主辐射体与地板连接,以实现第一片状主辐射体和第二片状主辐射体的回地,上述第一片状主辐射体与地板之间的距离大于或者等于0.3mm;第二片状主辐射体与地板之间的距离大于或者等于0.3mm。

24、上述天线结构中的第一片状主辐射体与第二片状主辐射体为一体结构。该方案可以进一步的简化天线结构的结构,且对隔离度的影响不大。

25、上述第一片状主辐射体与第二片状主辐射体之间具有缝隙,缝隙沿第一方向的宽度m满足:m≤5mm。

26、当上述第一片状主辐射体与第二片状主辐射体之间具有缝隙,缝隙沿第一方向的宽度m满足:0.03λ≤m≤0.21λ,其中,λ为第一天线或第二天线工作的中心频率对应的自由空间的波长λ。

27、由于第一片状主辐射体与第二片状主辐射体之间隔离度较高,因此,该缝隙可以制备的较小,则有利于减小天线结构占用的面积。

28、对于第一片状主辐射体和第二片状主辐射体的尺寸,第一片状主辐射体背离第二片状主辐射体的一侧的侧边,与第二片状主辐射体背离第一片状主辐射体的一侧的侧边沿第一方向的距离n满足:0.67λ≤n≤0.77λ,其中,λ为第一天线或第二天线工作的中心频率对应的自由空间的波长λ。该方案可以使得第一片状主辐射体和第二片状主辐射体具有较好的辐射强度。

29、以上述第一片状主辐射体和第二片状主辐射体为片状主辐射体组合,天线结构包括两个片状主辐射体组合,两个片状主辐射体组合沿第二方向排列。或者,两个片状主辐射体组合沿第一方向排列。该方案可以使得天线结构具有较多的片状主辐射体,从而辐射较多的信号,扩大天线结构的信号的覆盖面积,以丰富天线结构的使用场景。

30、第二方面,本技术还提供了一种电子设备。该电子设备包括壳体和上述第一方面的天线结构,该天线结构设置于壳体内。天线结构的不同天线之间的隔离度较好,天线结构传输信号的效率较高,且天线结构的尺寸较小,有利于减小天线结构占用的电子设备的空间,减小电子设备的体积。

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