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一种天线结构和电子设备的制作方法

2022-02-22 22:50:36 来源:中国专利 TAG:


1.本技术涉及电子技术领域,尤其涉及一种天线结构和电子设备。


背景技术:

2.多输入多输出(multiple input multiple output,mimo)技术是指在系统中 的收发端分别使用多个天线,使无线信号通过发射端与接收端的多个天线进行 发射和接收,从而提高通信质量,极大地提高了频谱利用率。
3.随着通信设备的发展,通信设备日益往小型化、多功能化、智能化发展。 在mimo天线系统中,天线之间间距过小,会造成天线之间的互耦变强,通信 性能降低的问题。因此,提高天线之间的隔离度,降低天线之间的耦合,是亟 待解决的问题。


技术实现要素:

4.本技术实施例提供一种天线结构和电子设备。
5.本技术的技术方案是这样实现的:
6.本技术实施例提供一种天线结构,包括:基板,第一天线和第二天线;
7.所述第一天线包括第一馈电部件和设置于所述基板上的第一槽孔;所述第 二天线包括第二馈电部件,以及设置于所述基板上的第二槽孔和第三槽孔;
8.所述第二槽孔与所述第三槽孔以所述第一槽孔的对称轴对称设置;
9.所述第一馈电部件用于向所述第一槽孔馈电,以使所述第一天线的第一激 励电流在所述基板上以所述第一槽孔的对称轴正向对称;
10.所述第二馈电部件用于向所述第二槽孔和所述第三槽孔馈电,以使所述第 二天线的第二激励电流在所述基板上以所述第一槽孔的对称轴反向对称。
11.可选地,所述第一槽孔、所述第二槽孔、以及所述第三槽孔设置于所述基 板的内部。
12.可选地,所述第一槽孔的长度为第一频段内中心频点对应波长的二分之一; 所述第一频段为所述第一天线工作的频段;
13.所述第二槽孔和所述第三槽孔的长度均为第二频段内中心频点对应波长的 二分之一;所述第二频段为所述第二天线工作的频段。
14.可选地,所述第一天线为无线高保真(wireless fidelity,wifi)天线,所 述第二天线为蓝牙天线;
15.或者,
16.所述第一天线为蓝牙天线,所述第二天线为wifi天线。
17.可选地,所述第一馈电部件用于向所述第一槽孔的第一槽体部分馈入第一 信号,以及向所述第一槽孔的第二槽体部分馈入第二信号;所述第一信号与所 述第二信号的幅度和相位相同;
18.所述第一槽体部分与所述第二槽体部分以所述对称轴对称。
19.可选地,所述第一馈电部件包括第一馈电器和第一耦合馈电端;
20.所述第一耦合馈电端在所述对称轴处,与所述第一槽孔耦合连接;
21.所述第一馈电器通过所述第一耦合馈电端向所述第一槽体部分馈入所述第 一信号,向所述第二槽体部分馈入所述第二信号。
22.可选地,所述第一馈电部件包括第一馈电器和同相功分器;
23.所述第一馈电器与所述同相功分器的输入端电性连接;所述同相功分器的 第一输出端与所述第一槽孔的第一端电性连接;所述同相功分器的第二输出端 与所述第一槽孔的第二端电性连接;
24.所述第一馈电器通过所述同相功分器的所述第一输出端向所述第一槽体部 分馈入所述第一信号,所述第一馈电器通过所述同相功分器的所述第二输出端 向所述第二槽体部分馈入所述第二信号。
25.可选地,所述第二馈电部件用于向所述第二槽孔馈入第三信号,并向所述 第三槽孔馈入第四信号;
26.所述第三信号和所述第四信号的幅度相同且相位相反。
27.可选地,所述第二馈电部件包括第二馈电器、反相功分器、第二耦合馈电 端、以及第三耦合馈电端;
28.所述第二馈电器与所述反相功分器的输入端电性连接;所述反相功分器的 第一输出端与所述第二耦合馈电端电性连接,所述反相功分器的第二输出端与 所述第三耦合馈电端电性连接;
29.所述第二耦合馈电端在所述第二槽孔的对称轴处,与所述第二槽孔耦合连 接;
30.所述第三耦合馈电端在所述第三槽孔的对称轴处,与所述第三槽孔耦合连 接;
31.所述第二馈电器通过所述第二耦合馈电端向所述第二槽孔馈入所述第三信 号;所述第二馈电器通过所述第三耦合馈电端向所述第三槽孔馈入所述第四信 号。
32.可选地,所述第二馈电部件包括第二馈电器、反相功分器;
33.所述第二馈电器与所述反相功分器的输入端电性连接;所述反相功分器的 第一输出端与所述第二槽孔电性连接,所述反相功分器的第二输出端与所述第 三槽孔电性连接;
34.所述第二馈电器通过所述反相功分器的第一输出端向所述第二槽孔馈入所 述第三信号;
35.所述第二馈电器通过所述反相功分器的第二输出端向所述第三槽孔馈入所 述第四信号。
36.可选地,所述第一槽孔、所述第二槽孔和所述第三槽孔呈圆形排列。
37.本技术实施例还提供一种电子设备,该电子设备包括上述天线结构。
38.本技术实施例提供的天线结构,包括:基板,第一天线和第二天线;第一 天线包括第一馈电部件和设置于基板上的第一槽孔;第二天线包括第二馈电部 件,以及设置于基板上的第二槽孔和第三槽孔;第二槽孔与第三槽孔以第一槽 孔的对称轴对称设置;第一馈电部件用于向第一槽孔馈电,以使第一天线的第 一激励电流在基板上以第一槽孔的对称轴正向对称;第二馈电部件用于向第二 槽孔和第三槽孔馈电,以使第二天线的第二激励电流在基板上以第一槽孔的对 称轴反向对称。也就是说,本技术实施例提供的天线结构中,第
一激励电流相 对于第一槽孔的对称轴正向对称,第二激励电流相对于第一槽孔的对称轴反向 对称,这样,第一激励电流和第二激励电流在该对称轴两侧耦合的能量能够相 互抵消,以实现第一天线和第二天线的解耦,提高了第一天线和第二天线的隔 离度,如此,第一天线和第二天线可以同时工作且互不干扰。
附图说明
39.图1为本技术实施例提供的一种天线结构示意图一;
40.图2a为本技术实施例提供的一种第一激励电流的电流分布示意图;
41.图2b为本技术实施例提供的一种第二激励电流的电流分布示意图;
42.图3a为本技术实施例提供的一种差模天线示意图;
43.图3b为本技术实施例提供的一种和模天线示意图;
44.图3c为本技术实施例提供的一种和差模解耦示意图;
45.图4a为本技术实施例提供的一种天线结构示意图二;
46.图4b为本技术实施例提供的一种天线结构示意图三;
47.图5为本技术实施例提供的一种s参数仿真结果示意图;
48.图6a为本技术实施例提供的一种第一天线在方位面为90
°
时,俯仰面的 方向图曲线;
49.图6b为本技术实施例提供的一种第一天线在方向面为90
°
时,方向面的 方向图曲线;
50.图7a为本技术实施例提供的一种第二天线在方位面为90
°
时,俯仰面的 方向图曲线;
51.图7b为本技术实施例提供的一种第二天线在方向面为90
°
时,方向面的 方向图曲线。
具体实施方式
52.为了能够更加详尽地了解本技术实施例的特点与技术内容,下面结合附图 对本技术实施例的实现进行详细阐述,所附附图仅供参考说明之用,并非用来 限定本发明实施例。
53.需要说明的是,本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、
ꢀ“
第二”等是用于区别不同对象,而不是用于描述特定顺序。此外,术语“包 括”和“具有”以及它们任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了 一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤 或单元,而是可选地还包括没有列出的步骤或单元,或可选地还包括对于这些 过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。
54.无线mimo技术作为通信技术发展的关键技术之一,能够在不增加频带带 宽和发射总功率的前提下,采用天线分集技术,极大提升了频谱利用率。mimo 的天线结构中,需要在有限的空间内设置多个天线,无疑会增加天线之间的耦 合。相关技术中的mimo天线,同时增加缝隙结构来去耦合,耦合系数通常为
ꢀ‑
24.1db,仍然存在隔离度差的问题。并且,通过在电子设备的金属边缘增加缝 隙,还会影响电子设备的美观性。
55.基于此,本技术实施例提供一种天线结构,该天线结构包括:基板,第一 天线和第
二天线;第一天线包括第一馈电部件和设置于基板上的第一槽孔;第 二天线包括第二馈电部件,以及设置于基板上的第二槽孔和第三槽孔;第二槽 孔与第三槽孔以第一槽孔的对称轴对称设置;第一馈电部件用于向第一槽孔馈 电,以使第一天线的第一激励电流在基板上以第一槽孔的对称轴正向对称;第 二馈电部件用于向第二槽孔和第三槽孔馈电,以使第二天线的第二激励电流在 基板上以第一槽孔的对称轴反向对称。也就是说,本技术实施例提供的天线结 构中,第一激励电流相对于第一槽孔的对称轴正向对称,第二激励电流相对于 第一槽孔的对称轴反向对称,第一激励电流和第二激励电流在该对称轴两侧耦 合的能量能够相互抵消,以实现第一天线和第二天线的解耦,提高了第一天线 和第二天线的隔离度,如此,第一天线和第二天线可以同时工作且互不干扰。
56.在一些实施例中,本技术实施例提供的天线结构可以应用于本技术实施 例提供的电子设备中,本技术实施例提供的电子设备,可以是无线通信设备, 这里的无线通信设备可以是指向用户提供语音和/或数据连通性的设备,具 有无线连接功能的手持式设备、或连接到无线调制解调器的其他处理设备。 无线通信设备可以经无线接入网(例如,ran,radio access network)与 一个或多个核心网进行通信,无线通信设备可以是移动终端,如移动电话(或 称为“蜂窝”电话)或具有移动终端的计算机,例如,可以是便携式、袖珍 式、手持式、计算机内置的或者车载的移动装置,它们与无线接入网交换语 言和/或数据。例如,个人通信业务(pcs,personal communication service) 电话、无绳电话、会话发起协议(sip)话机、无线本地环路(wll,wirelesslocal loop)站、个人数字助理(pda,personal digital assistant)等设备。 无线通信设备也可以称为系统、订户单元(subscriber unit)、订户站 (subscriber station),移动站(mobile station)、移动台(mobile)、远 程站(remote station)、接入点(access point)、远程终端(remote terminal)、 接入终端(access terminal)、用户终端(user terminal)、用户代理(useragent)、用户设备(user device)、或用户装备(user equipment)。
57.在一些实施例中,电子设备还可以是智能手表、智能眼镜等可穿戴无线 通信设备。
58.图1示出了本技术实施例提供的天线结构示意图一,如图1所示,本技术 实施例通过的天线结构可以包括:基板11,第一天线12和第二天线13。
59.这里,基板可以是以玻璃纤维板、陶瓷板做为基材的印刷电路板,或软性 电路板,本技术实施例对此不做限定。
60.应理解,本技术实施例提供的天线结构可以为mimo天线结构,包括两个 独立的天线单元,分别为第一天线12和第二天线13。
61.本技术实施例中,第一天线12和第二天线13可以为槽孔天线。
62.其中,第一天线12可以包括第一馈电部件121和设置于基板11上的第一 槽孔122。第二天线13包括第二馈电部件131,以及设置于基板上的第二槽孔 132和第三槽孔133。
63.在本技术实施例中,第二槽孔132与第三槽孔133以第一槽孔122的对称 轴对称设置。
64.应理解,第一槽孔122为一对称结构,第一槽孔122可以相对于一对称轴 对称。示例性的,第一槽孔122可以为矩形槽孔,对应的第一对称轴可以为该 矩形槽孔长边的中轴线;第一槽孔122还可以为扇环槽孔,对应的第一对称轴 可以为该扇对应的环圆心角平分
线所在的直线,申请实施例对第一槽孔的形状 不做限定。
65.为了便于表述,本技术接下来将第一槽孔的对称轴称为第一对称轴。
66.在本技术实施例中,第二槽孔132和第三槽孔133可以分别设置于第一对 称轴的两侧,并且第二槽孔132和第三槽孔133相对于第一对称轴对称。
67.可以理解的是,第一槽孔122的中心点,与第二槽孔132的中心点和第三 槽孔133的中心点呈等腰三角形分布。其中,第一槽孔122的中心点为该等腰 三角形的两条腰相交的点,第二槽孔132的中心点和第三槽孔133的中心点分 别为该等腰三角形中腰与底边相交的点。
68.在本技术提供的实施例中,第一馈电部件121用于向第一槽孔122馈电, 以使第一天线12的第一激励电流在基板11上以第一对称轴正向对称;第二馈 电部件131用于向第二槽孔132和第三槽孔133馈电,以使第二天线13的第二 激励电流在基板11上以第一对称轴反向对称。
69.这里,第一槽孔122可以作为辐射体,第一馈电部件121可以通过耦合或 者直馈的方式为第一槽孔122进行馈电。具体地,第一馈电部件121可以向第 一槽孔122馈入激励信号,通过第一槽孔122激发出第一激励电流,从而辐射 第一天线12对应的无线信号。
70.本技术实施例中,第一激励电流的电流分布在基板11上以第一对称轴正向 对称。其中,正向对称是指,在第一对称轴的两侧的第一激励电流大小相同, 且电流流向相同。
71.参考图2a所示的第一激励电流的电流分布示意图,第一天线12的第一激 励电流在第一对称轴两侧电流大小相同且电流流向也相同。
72.另外,第二槽孔132和第三槽孔133可以作为辐射体,第二馈电部件131 可以通过耦合或者直馈的方式为第二槽孔132和第三槽孔133进行馈电。具体 地,第二馈电部件131可以向第二槽孔132和第三槽孔133分别馈入激励信号, 通过第二槽孔132和第三槽孔133激发出第二激励电流,从而辐射第二天线13 对应的无线信号。
73.本技术实施例中,第二激励电流的电流分布在基板11上以第一对称轴反向 对称。其中,反向对称是指,在第一对称轴的两侧的第二激励电流大小相同, 但电流流向相反。
74.参考图2b所示的第二激励电流的电流分布示意图,第二天线13的第二激 励电流在第一对称轴两侧电流大小相同,电流流向相反。
75.在本技术实施例中,由于第一激励电流相对于第一对称轴正向对称,第二 激励电流相对于第一对称轴反向对称,利用和差模解耦原理,第一激励电流和 第二激励电流在第一对称轴两侧耦合的能量可以相互抵消,从而实现解耦的效 果。
76.以下详细介绍和差模解耦原理。
77.参考图3a所示的差模天线结构,以及图3b所示的和模天线结构。这里, 差模天线与和模天线均为对称双线馈电的偶极子。
78.其中,对图3a中的差模天线结构进行馈电,使得图3a中两个对称的导线 中激励的电流大小相等和方向相反。也就是说,图3a中左侧导线的电流1,与 右侧导线的电流2电流大小相等,电流流向相反。
79.另外,对图3b中的和模天线结构进行馈电,使得图3b中两个对称的导线 中激励的电流大小和方向均相等,也就是说,图3b中左侧导线的电流3,与右 侧导线的电流4电流大小相等,电流流向也相等。
80.进一步地,将图3a中的差模馈电天线结构与图3b中的和模馈电天线结构 对称放置,可以得到图3c所示的天线结构。具体地,由于图3b中和模天线的 电流3和电流4沿y轴方向的电流同向,因此可以将电流3和电流4合并为图 3c所示的电流5。
81.实际应用中,参考图3c所示,差模天线耦合到和模天线的能量,可以由 电流1耦合到电流5的能量和电流2耦合到电流5的能量组成。由于对称性, 电流1耦合到电流5的能量和电流2耦合到电流5的能量幅度相同。并且,由 于电流1的电流方向与电流5相反,因此电流1耦合到电流5的电磁能量相位 差为-180
°
;由于电流2的电流方向与电流5相同,因此电流2耦合到电流5 的电磁能量相位为0
°
。这样,电流1耦合到电流5的能量与电流2耦合到电 流5的能量等幅反相,因此相互抵消,最终差模天线结构与和模天线结构之间 无能量耦合,二者隔离度较高。
82.也就是说,差模天线结构满足电流分布相对于对称轴反向对称(指对称轴 两侧电流大小相同,但电流流向相反),和模天线结构满足电流分布相对于对称 轴正向对称(指对称轴两侧的电流大小相同,且电流流向相同),将和差模天线 对称放置可得高隔离度的天线对。
83.由此可见,本技术实施例中,将第二槽孔和第三槽孔对称设置在第一槽孔 第一对称轴的两侧。这样,第一天线可以作为和模天线,通过第一槽孔产生的 第一激励电流相对于第一对称轴正向对称,而第二天线可以作为差模天线,通 过第二槽孔和第三槽孔产生的第二激励电流相对于第一对称轴反向对称。如此, 第一激励电流和第二激励电流在第一对称轴两侧耦合的能量等幅相反,能量互 相抵消,得到高隔离度的第一天线和第二天线。
84.本技术一实施例中,第一槽孔122、第二槽孔132、以及第三槽孔133设置 于基板11的内部。这里,基板11的内部可以是远离基板11边缘,未与外界接 触的区域。
85.可以理解的是,将第一槽孔122、第二槽孔132、以及第三槽孔133设置于 基板11的内部,可以避免在基板11的边缘开设缝隙,如此提高电子设备的美 观性。
86.需要说明的是,本技术实施例提供第一槽孔122、第二槽孔132或第三槽 孔133,其可以贯穿基板11也可以未贯穿基板11,本技术实施例对此不做限定。
87.本技术一实施例中,第一槽孔122的长度为第一频段内中心频点波长的二 分之一;第一频段为第一天线12工作的频段。
88.另外,第二槽孔132和第三槽孔133的长度均为第二频段内中心频点波长 的二分之一;第二频段为第二天线13工作的频段。
89.可以理解的是,本技术实施例中的每个槽孔均工作在二分之一波长模式。 实际应用中,可以根据天线工作的无线信号的频段,设置每个槽孔的长度。具 体地,若第一天线12工作在第一频段,则设置第一槽孔122的长度为该第一频 段的中心频点对应波长的二分之一。若第二天线13工作在第二频段,则设置第 二槽孔132和第三槽孔133的长度为第二频段的中心频点对应波长的二分之一。
90.在一些实施例中,第一频段可以与第二频段相同,第一频段也可以与第二 频段不同,本技术实施例对此不做限定。
91.在一些实施例中,第一天线12和第二天线13工作的频段可以均为 2.4-2.5ghz。例如,第一天线12可以是wifi天线,第二天线13可以是蓝牙天 线。或者,第一天线12为蓝牙天线,第二天线13为wifi天线。本技术实施例 对第一天线12和第二天线13的类型不做限定。
92.以下详细介绍向第一天线12进行馈电的方式。
93.在本技术实施例中,第一馈电部件121可以对第一槽孔122进行正向对称 的馈电。
94.具体地,第一馈电部件121用于向第一槽孔122的第一槽体部分馈入第一 信号,以及向第一槽孔122的第二槽体部分馈入第二信号;第一信号与第二信 号的幅度和相位均相同;其中,第一槽体部分与第二槽体部分以第一对称轴对 称。
95.这里,第一信号和第二信号为幅度与相位均相同的电磁波信号。
96.应理解,为了实现第一天线12产生的第一激励电流以第一对称轴正向对 称,本技术实施例中可以设置第一槽孔122为对称结构,第一槽孔121的槽体 能够以第一对称轴对称。示例性的,可以将第一槽孔122中位于第一对称轴左 侧的部分称为第一槽体部分,将第一槽孔122中位于第一对称轴右侧的部分称 为第二槽体部分。
97.本技术实施例中,第一馈电部件121在第一槽孔122的第一对称轴位置处, 向位于第一对称轴两侧的第一槽体部分和第二槽体部分分别馈入幅度和相位均 相等的电磁波信号。如此,实现第一天线12产生的第一激励电流在基板11上 以第一对称轴正向对称。
98.在一种可能的实现方式中,第一馈电部件121可以通过耦合的方式向第一 槽孔122进行馈电。
99.示例性的,参考图4a所示的天线结构示意图二,在本技术实施例中,第 一馈电部件121可以包括第一馈电器1211和第一耦合馈电端1212;
100.其中,第一耦合馈电端1212在第一对称轴处与第一槽孔122耦合连接;第 一馈电器1211通过第一耦合馈电端1212向第一槽体部分馈入第一信号,向第 二槽体部分馈入第二信号。
101.应理解,第一馈电部件121可以通过耦合的方式向第一槽孔122进行馈电, 也就是说,第一馈电部件121可以与第一槽孔122不直接接触,利用耦合的方 式,通过第一耦合馈电端1212向第一槽孔122的第一对称轴两侧分别馈入幅度 与相位均相同的电磁波信号。
102.在另一种可能的实现方式中,第一馈电部件122可以通过直馈的方式向第 一槽孔122进行馈电。
103.示例性的,参考图4b所示的天线结构示意图三,在本技术实施例中,第 一馈电部件121可以包括第一馈电器1211和同相功分器1213;
104.第一馈电器1211与同相功分器1213的输入端电性连接;同相功分器1213 的第一输出端与第一槽孔122的第一端电性连接;同相功分器1213的第二输出 端与第一槽孔122的第二端电性连接。
105.其中,第一馈电器1211通过同相功分器1213的第一输出端向第一槽体部 分馈入第一信号,第一馈电器1211通过同相功分器1213的第二输出端向第二 槽体部分馈入第二信号。
106.这里,第一端和第二端分别为第一槽孔122的两个短路端。示例性的,参 考图4b所示,第一端可以位于第一槽孔122最左侧,第二端可以位于第一槽 孔122的最右侧。
107.本技术实施例中,第一馈电器1211可以通过一个一分二的同相功分器,将 馈入的电磁波信号分为幅度和相位相同的两个电磁波信号(即第一信号和第二 信号)。进一步地,通过同相功分器将两个电磁波信号馈入第一槽孔122的两端, 从而使得第一槽孔122激励出来的第一激励电流能够在第一对称轴的两侧正向 对称。
108.需要说明的是,第一馈电器1211和同相功分器1213可以设置于第一对称 轴上,即第一馈电器1211和同相功分器1213距离第一槽孔122的第一端和第 二端的距离相同。另外,同相功分器1213的第一输出端可以跨过第一槽体部分 的空隙处于第一槽孔122的第一端电性连接,同样,同相功分器1213的第二输 出端可以跨过第二槽体部分的空隙处与第一槽孔122的第二端电性连接,以向 第一槽孔122的第一端和第二端分别馈入幅度和相位均相同的电磁波信号。如 此,保证激励出的第一激励电流不受外部其他部件的电流的干扰。
109.以下详细介绍向第二天线进行馈电的方式。
110.在本技术实施例中,第二馈电部件131可以对第二槽孔132和第三槽孔133 进行反向对称的馈电。
111.具体地,第二馈电部件131可以向第二槽孔132馈入第三信号,并向第三 槽孔133馈入第四信号;其中,第三信号和第四信号的幅度相同且相位相反。
112.这里,第三信号和第四信号为幅度相同且相位相反的电磁波信号。
113.应理解,为了实现第二天线13产生的第二激励电流以第一对称轴反向对 称,本技术实施例可以设置第二天线13中的第二槽孔132和第三槽孔133相对 于第一对称轴对称。
114.这样,第一馈电部件131向第二槽孔132和第三槽孔133分别馈入幅度相 同但相位相反的电磁波信号,从而实现第二天线13产生的第二激励电流在基板 上以第一对称轴反向对称。
115.在一种可能的实现方式中,第二馈电部件131可以通过耦合的方式向第二 槽孔132和第三槽孔133进行馈电。
116.示例性的,参考图4a所示的天线结构示意图二,第二馈电部件131包括 第二馈电器1311、反相功分器1312、第二耦合馈电端1313、以及第三耦合馈 电端1314。
117.其中,第二馈电器1311与反相功分器1312的输入端电性连接;反相功分 器1312的第一输出端与第二耦合馈电端1313电性连接,反相功分器1312的第 二输出端与第三耦合馈电端1314电性连接;
118.进一步地,第二耦合馈电端1313在第二槽孔132的对称轴处,与第二槽孔 132耦合连接;第三耦合馈电端1313在第三槽孔132的对称轴处,与第三槽孔 132耦合连接。
119.本技术实施例中,第二馈电器1311通过第二耦合馈电端1313向第二槽孔 132馈入第三信号;第二馈电器1311通过第三耦合馈电端1314向第三槽孔133 馈入第四信号。
120.本技术实施例中,第二馈电器1311可以通过一个一分二的反向功分器 1312,将第二馈电器1311馈入的电磁波信号分为幅度相同,但相位相反的两个 电磁波信号(即第三信号和第四信号)。进一步地,通过反相功分器1312将两 个电磁波信号传输至第二耦合馈电端1313和第三耦合馈电端1314。
121.在一些实施例中,第二槽孔132和第三槽孔133也可以为对称结构。这样, 第二耦合馈电端1313可以位于第二槽孔132的中心,即第二槽孔132的对称轴 处,通过耦合的方式,将反相功分器1312传输的第三信号馈入第二槽孔132。 另外,第三耦合馈电端1314可以位于第三槽孔133的中心,即第三槽孔133 的对称轴处,通过耦合的方式,将反相功分器1312传输的第四信号馈入第三槽 孔133。通过向第二槽孔132和第三槽孔133分别馈入幅度相同且相位相反的 信号,可以使第二槽孔132和第三槽孔133激励出来的第二激励电流能够在第 一对称轴的两侧反相对称。
122.在另一种可能的实现方式中,第二馈电部件131还可以通过直馈的方式向 第二槽孔132和第三槽孔133进行馈电。
123.示例性的,参考图4b所示的天线结构示意图三,第二馈电部件131包括 第二馈电器1311、反相功分器1312。
124.其中,第二馈电器1311与反相功分器1312的输入端电性连接;反相功分 器1312的第一输出端与第二槽孔132电性连接,反相功分器1312的第二输出 端与第三槽孔133连接;
125.第二馈电器1311通过反相功分器1312的第一输出端向第二槽孔132馈入 第三信号;第二馈电器1311通过反相功分器的第二输出端向第三槽孔133馈入 第四信号。
126.本技术实施例中,第二馈电器1311可以通过一个一分二的反向功分器 1312,将第二馈电器1311馈入的电磁波信号分为幅度相同,但相位相反的两个 电磁波信号(即第三信号和第四信号)。
127.本技术实施例中,反相功分器1312的第一输出端可以通过金属导线与第二 槽孔132的两端直接连接,反相功分器1312的第二输出端可以通过金属导线与 第三槽孔133的两端直接连接。
128.这样,第二馈电器1311通过反相功分器1312将两个电磁波信号通过直馈 的方式分别馈入第二槽孔132和第三槽孔133。由于第二槽孔132和第三槽孔 133以第一对称轴对称,通过馈入幅度相同但相位相反的第三信号和第四信号, 可以实现第二激励电流在第一对称轴两侧反向对称。
129.需要说明的是,本技术实施例提供的天线结构中,第一馈电部件121和第 二馈电部件131可以同时使用耦合的方式向第一槽孔122、第二槽孔132和第 三槽孔133馈电,第一馈电部件121和第二馈电部件131也可以同时使用直馈 的方式向第一槽孔122、第二槽孔132和第三槽孔133馈电。另外,本技术实 施例中,第一馈电部件121可以使用耦合的方式向第一槽孔122馈电,第二馈 电部件131可以使用直馈的方式向第二槽孔132和第三槽孔133馈电;或者, 第一馈电部件121使用直馈的方式向第一槽孔122馈电,第二馈电部件131可 以使用耦合的方式向第二槽孔132和第三槽孔133馈电。本技术实施例对馈电 三个槽孔的馈电方式不做限定。
130.在一些实施例中,第一槽孔122、第二槽孔132和第三槽孔133形成圆形 排列。
131.参考图1、图4a和图4b所示,第一槽孔122、第二槽孔132和第三槽孔 133可以为扇环槽孔,即第一槽孔122、第二槽孔132和第三槽孔133的槽孔形 状为扇环形状。其中,第一槽孔122、第二槽孔132和第三槽孔133对应的圆 心角相同,并且第一槽孔122对应的圆心,与第二槽孔132和第三槽孔133对 应的圆心为同一点。
132.这样,第一槽孔122、第二槽孔132和第三槽孔133可以呈圆形排列,当 电子设备为智能手表时,该天线结构可以方便智能手表的设计。
133.本技术实施例中,通过将第二槽孔132和第三槽孔133设置在第一槽孔122 对称轴的两侧,可以使第一天线12激励的第一激励电流在第一对称轴两侧正向 对称,并使第二天线13激励的第二激励电流在第一对称轴两侧反向对称。这样, 利用和差模解耦原理,可以实现第一天线和第二天线之间较高的隔离度,如此, 第一天线和第二天线可以同时工作且互不干扰。
134.参考图5所示的s参数仿真结果示意图,曲线s
1,1
表征第一天线12的反射 系数,s
2,2
表征第二天线13的反射系数,s
1,2
和s
2,1
表征第一天线12和第二天 线13之间的耦合系数。从图5可以看出,当第一天线12和第二天线13工作在 2.4-2.5ghz时,二者的耦合系数在-30db以下,耦合系数小于其他频段的耦合 系数。说明第一天线12和第二天线13工作在2.4-2.5ghz时,二者的隔离度高 于相关技术中其他天线的隔离度。
135.另外,图6a还示出了第一天线在方位面为90
°
(即phi=90
°
)时,俯仰 面的方向图曲线,图6a中的曲线表征第一天线12在俯仰面(也称为竖直面, 即theta)各个角度的辐射能力。图6b示出了第一天线在方向面为90
°
(即 phi=90
°
)时,方向面的方向图曲线,图6b中的曲线表征第一天线12在方向 面各个角度的辐射能力。
136.从图6a和图6b可以看出,第一天线12的辐射能力最大的方向为俯仰面, 则第一天线12的主极化为gain(theta),并且第一天线12的交叉极化比为 40db。
137.另外,图7a还示出了第二天线在方位面为90
°
(即phi=90
°
)时,俯仰 面的方向图曲线,图7a中的曲线表征第二天线13在俯仰面(也称为竖直面, 即theta)各个角度的辐射能力。图7b示出了第二天线在方向面为90
°
(即 phi=90
°
)时,方向面的方向图曲线,图7b中的曲线表征第二天线13在方向 面各个角度的辐射能力。从图7a和图7b可以看出,第二天线13的最大辐射 方向为方向面,则第一天线12的主极化为gain(phi),并且第二天线13的交 叉极化比为49db。
138.从上述仿真结构中可以看出,本技术实施提供的天线结构中,第一天线和 第二天线的主极化方向不同,能够实现较纯的两个线极化辐射天线。
139.由此可见,本技术实施例提供的天线结构,不仅可以获得高隔离度的第一 天线和第二天线,还可以实现较纯的两个线极化辐射天线。
140.基于前述实施例,本技术实施例还可以提供一种电子设备,该电子设备可 以包括上述实施例中的天线结构。其中,该天线结构可以包括:基板,第一天 线和第二天线;
141.所述第一天线包括第一馈电部件和设置于所述基板上的第一槽孔;所述第 二天线包括第二馈电部件,以及设置于所述基板上的第二槽孔和第三槽孔;
142.所述第二槽孔与所述第三槽孔以所述第一槽孔的对称轴对称设置;
143.所述第一馈电部件用于向所述第一槽孔馈电,以使所述第一天线的第一激 励电流在所述基板上以所述第一槽孔的对称轴正向对称;
144.所述第二馈电部件用于向所述第二槽孔和所述第三槽孔馈电,以使所述第 二天线的第二激励电流在所述基板上以所述第一槽孔的对称轴反向对称。
145.在一些实施例中,所述第一槽孔、所述第二槽孔、以及所述第三槽孔设置 于所述基板的内部。
146.在一些实施例中,所述第一槽孔的长度为第一频段内中心频点对应波长的 二分之一;所述第一频段为所述第一天线工作的频段;
147.所述第二槽孔和所述第三槽孔的长度均为第二频段内中心频点对应波长的 二分之一;所述第二频段为所述第二天线工作的频段。
148.在一些实施例中,所述第一频段与所述第二频段相同。
149.在一些实施例中,所述第一天线为wifi天线,所述第二天线为蓝牙天线;
150.或者,
151.所述第一天线为蓝牙天线,所述第二天线为wifi天线。
access network)与一个或多个核心 网进行通信,无线通信设备可以是移动终端,如移动电话(或称为“蜂窝
”ꢀ
电话)或具有移动终端的计算机,例如,可以是便携式、袖珍式、手持式、 计算机内置的或者车载的移动装置,它们与无线接入网交换语言和/或数据。 例如,个人通信业务(pcs,personal communication service)电话、无绳 电话、会话发起协议(sip)话机、无线本地环路(wll,wireless local loop) 站、个人数字助理(pda,personal digital assistant)等设备。无线通信设 备也可以称为系统、订户单元(subscriber unit)、订户站(subscriber station), 移动站(mobile station)、移动台(mobile)、远程站(remote station)、 接入点(access point)、远程终端(remote terminal)、接入终端(accessterminal)、用户终端(user terminal)、用户代理(user agent)、用户设 备(user device)、或用户装备(user equipment)。
173.在一些实施例中,电子设备还可以是智能手表、智能眼镜等可穿戴无线 通信设备。
174.在本技术所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的设备和方法,可 以通过其它的方式实现。以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的,例如,所 述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式, 如:多个单元或组件可以结合,或可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽 略,或不执行。另外,所显示或讨论的各组成部分相互之间的耦合、或直接耦 合、或通信连接可以是通过一些接口,设备或单元的间接耦合或通信连接,可 以是电性的、机械的或其它形式的。
175.上述作为分离部件说明的单元可以是、或也可以不是物理上分开的,作为 单元显示的部件可以是、或也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,也可 以分布到多个网络单元上;可以根据实际的需要选择其中的部分或全部单元来 实现本实施例方案的目的。
176.另外,在本技术各实施例中的各功能单元可以全部集成在一个处理单元中, 也可以是各单元分别单独作为一个单元,也可以至少两个单元集成在一个单元 中;上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用硬件加软件功能 单元的形式实现。
177.本领域普通技术人员可以理解:实现上述方法实施例的全部或部分步骤可 以通过程序指令相关的硬件来完成,前述的程序可以存储于一计算机可读取存 储介质中,该程序在执行时,执行包括上述方法实施例的步骤;而前述的存储 介质包括:移动存储设备、rom、ram、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代 码的介质。
178.或者,本技术上述集成的单元如果以软件功能模块的形式实现并作为独立 的产品销售或使用时,也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样 的理解,本技术实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可 以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包 括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机、服务器、或者网络 设备等)执行本技术各个实施例所述方法的全部或部分。而前述的存储介质包 括:移动存储设备、rom、ram、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介 质。
179.需要说明的是:本技术实施例所记载的技术方案之间,在不冲突的情况下, 可以任意组合。
180.以上所述,仅为本技术的具体实施方式,但本技术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技术揭露的技术范围内,可轻易想到 变化或替换,都应
涵盖在本技术的保护范围之内。因此,本技术的保护范围应 以所述权利要求的保护范围为准。
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