本技术涉及天线,尤其涉及一种贴片天线及电子设备。
背景技术:
1、随着通信技术的发展,平板和笔记本电脑等智能终端通信设备所需求的天线数量越来越多,天线布局越来越紧凑,导致多天线之间的隔离度可能会比较差,对通信的性能影响比较大。此外,智能终端设备中的天线覆盖频段较多,因此有很多多频或者宽带天线的设计。
2、现有技术中,主要采用以下几种方法对天线进行解耦,例如中和线法、缺陷地法、寄生单元法、超材料加载等方法提高天线之间的隔离度。但是,现有解耦方法一般需要加入额外的解耦结构或者器件进行解耦,解耦结构占用空间较大,而智能终端设备中的器件布局非常紧凑,没有多余的空间加入额外的解耦结构进行解耦。
3、因此,如何实现天线在紧凑布局下的解耦,对智能终端设备具有重要的应用价值。
技术实现思路
1、本技术提供一种贴片天线及电子设备,该天线可以利用其自身的结构实现自解耦,无需增加额外的结构,即可实现天线的自解耦,使得整个天线的占用空间小。
2、第一方面,本技术提供一种贴片天线,该天线包括金属地板和辐射体,辐射体通过连接结构与金属地板接地连接,辐射体上设置有馈电接口。其中,辐射体包括第一辐射体、第二辐射体和第三辐射体,第一辐射体与第二辐射体之间具有第一间隙,第一辐射体与第三辐射体之间具有第二间隙。连接结构包括第一连接结构和第二连接结构,第一辐射体与第二辐射体之间通过第一连接结构连接,第一辐射体与第三辐射体之间通过第二连接结构连接。馈电接口包括第一馈电端和第二馈电端,第一馈电端和第二馈电端均设置在第一辐射体上。
3、在此基础上,本技术通过设置第一辐射体、第二辐射体和第三辐射体,将两侧的第二辐射体和第三辐射体进行接地,并且在第一辐射体上设置两个馈电端,从而在三个辐射体上形成两个子天线,两个子天线由于是共用辐射体,因此两个子天线的距离较近,有利于缩小整个天线的尺寸,有利于天线的小型化。相邻的两个辐射体之间保持间隙,并且将相邻的两个辐射体通过连接结构进行连接。通过对天线的自身结构进行改进,实现两个子天线的自解耦,无需增加额外的解耦结构,避免了增加解耦结构带来天线尺寸增大的问题,使得天线可以保持小型化,有利于天线应用在设备时的紧凑布局。
4、在第一方面的一种可能的设计方式中,第一馈电端与第一连接点的距离为第一长度,第一连接点与第二辐射体远离第一辐射体的顶点之间的距离为第二长度,第一长度与第二长度之和为0.4λ1至0.6λ1。其中,λ1为天线的第一自解耦频率所对应的第一波长,第一连接点为第一连接结构与第二辐射体的连接点。
5、在此基础上,通过设置天线中第一长度和第二长度的尺寸之和,有利于调节天线的自解耦频点处于天线的工作频带内,并且调节天线的其中一个自解耦频点在天线的工作频带内的位置。其中,天线的第一自解耦频率可以根据天线的s21参数曲线进行确定。也即,可以通过不断的优化第一长度和第二长度的尺寸,来优化天线的自解耦频点在天线的工作频带内的位置。
6、在第一方面的一种可能的设计方式中,第二馈电端与第二连接点的距离为第三长度,第二连接点与第三辐射体远离第一辐射体的顶点之间的距离为第四长度,第三长度与第四长度之和为0.4λ2至0.6λ2。其中,λ2为天线的第二自解耦频率所对应的第二波长,第二连接点为第二连接结构与第三辐射体的连接点。
7、在此基础上,通过设置天线中第三长度和第四长度的尺寸之和,有利于调节天线的自解耦频点处于天线的工作频带内,并且调节天线的其中一个自解耦频点在天线的工作频带内的位置。其中,天线的第二自解耦频率可以根据天线的s21参数曲线进行确定。也即,可以通过不断的优化第三长度和第四长度的尺寸,来优化天线的自解耦频点在天线的工作频带内的位置。
8、在第一方面的一种可能的设计方式中,第一馈电端到第二辐射体远离第一辐射体一侧的距离,为0.4λ3至0.6λ3。第二馈电端到第三辐射体远离第一辐射体一侧的距离,为0.4λ3至0.6λ3。其中,λ3为天线的第三自解耦频率所对应的第三波长。
9、在此基础上,通过设置第一馈电端到第二辐射体远离第一辐射体一侧的距离,以及设置第二馈电端到第三辐射体远离第一辐射体一侧的距离。来调节天线的其中一个自解耦频点在天线的工作频带内的位置。其中,第一馈电端到第二辐射体远离第一辐射体一侧的距离,与第二馈电端到第三辐射体远离第一辐射体一侧的距离可以设置为相等。
10、天线的第三自解耦频率可以根据天线的s21参数曲线进行确定。其中,可以选取s21参数曲线中最大解耦频点作为第三自解耦频率。在进行天线的尺寸设计时,一般可以先确定第一馈电端到第二辐射体远离第一辐射体一侧的距离,以及第二馈电端到第三辐射体远离第一辐射体一侧的距离,再对其它尺寸进行优化。
11、在第一方面的一种可能的设计方式中,第二辐射体远离第一辐射体的一侧设置有第一区域,第一区域与金属地板接地,第一区域的长度与第二辐射体的长度相等。第三辐射体远离第一辐射体的一侧设置有第二区域,第二区域与金属地板接地,第二区域的长度与第三辐射体的长度相等。
12、在此基础上,通过设置第一区域和第二区域进行接地,并设置第一区域的长度与第二辐射体的长度相等,第二区域的长度与第三辐射体的长度相等。使得电磁波在第二辐射体和第三辐射体上传播时,在遇到第二辐射体远离第一辐射体的一侧时均会产生反射,以及在遇到第三辐射体远离第一辐射体的一侧时均会产生反射,从而有利于根据前述的条件对天线进行尺寸设计。若设置第一区域的长度与第二辐射体的长度不相等,第二区域的长度与第三辐射体的长度不相等,则电磁波在第二辐射体和第三辐射体上传播时,其反射规律难以确定,不利于对天线的尺寸进行设计。
13、在第一方面的一种可能的设计方式中,第一区域通过金属柱、金属弹片或者金属连接片与金属地板接地,第二区域通过金属柱、金属弹片或者金属连接片与金属地板接地。
14、在第一方面的一种可能的设计方式中,第一连接结构的长度与第二连接结构的长度不相等。
15、在此基础上,通过设置第一连接结构的长度与第二连接结构的长度不相等,有利于实现第一长度与第二长度之和,与第三长度和第四长度之和不相等,从而实现天线可以在不同的解耦频点处进行自解耦。
16、在第一方面的一种可能的设计方式中,第一辐射体上设置有第一环形通槽和第二环形通槽,第一环形通槽环绕第一馈电端设置,第二环形通槽环绕第二馈电端设置。
17、在此基础上,通过设置第一环形通槽和第二环形通槽,有利于实现天线与射频电路的阻抗匹配。
18、在第一方面的一种可能的设计方式中,第一环形通槽为圆环形的通槽或者正方形的环形通槽;第二环形通槽为圆环形的通槽或者正方形的环形通槽。
19、在第一方面的一种可能的设计方式中,第一辐射体上设置有第三区域和第四区域,第三区域和第四区域均通过金属柱、金属弹片或者金属连接片与金属地板接地,第三区域与第四区域之间具有间隙。
20、在第一方面的一种可能的设计方式中,辐射体还包括第四辐射体,连接结构还包括第三连接结构,馈电接口还包括第三馈电端;第四辐射体与第一辐射体之间具有第三间隙,第四辐射体通过第三连接结构与第一辐射体连接,第三馈电端设置在第一辐射体上。
21、该设计方式给出了天线包括三个子天线的一种具体的连接形式。
22、在第一方面的一种可能的设计方式中,第一连接结构、第二连接结构和第三连接结构的长度均不相等。
23、在此基础上,通过设置第一连接结构、第二连接结构和第三连接结构的长度均不相等,有利于实现其中两个子天线在不同的解耦频点处进行自解耦。
24、在第一方面的一种可能的设计方式中,辐射体还包括第五辐射体,连接结构还包括第四连接结构,馈电接口还包括第四馈电端。第五辐射体与第一辐射体之间具有第四间隙,第五辐射体通过第四连接结构与第一辐射体连接,第四馈电端设置在第一辐射体上。第二辐射体、第三辐射体、第四辐射体和第五辐射体分别位于第一辐射体的四个方向上。
25、该设计方式给出了天线包括四个子天线的一种具体的连接形式。
26、在第一方面的一种可能的设计方式中,天线还包括介质基板,介质基板设置在金属地板上,辐射体设置在介质基板远离金属地板的一侧。
27、第二方面,本技术提供一种电子设备,包括外壳以及第一方面及其任一种可能的设计方式中的天线,外壳内设置有电路板,天线设置在电路板上。
28、可以理解地,上述提供的第二方面所提供的电子设备所能达到的有益效果,可参考如第一方面及其任一种可能的设计方式中的有益效果,此处不再赘述。