本發(fā)明涉及通訊技術(shù)領(lǐng)域,尤其是一種移動通訊設(shè)備及其天線。
背景技術(shù):
隨著數(shù)據(jù)通信與多媒體業(yè)務(wù)需求的發(fā)展,適應(yīng)移動數(shù)據(jù)、移動計算及移動多媒體運作需要的第四代移動通信技術(shù)已獲得了較大范圍的普及。而使用第四代移動通信技術(shù)的4g移動通訊設(shè)備需要支持的頻段變得越來越多,移動通訊設(shè)備的天線需要覆蓋的帶寬也要求更寬。
另一方面,為了更方便攜帶,目前的移動通訊設(shè)備趨向于輕薄化,其內(nèi)部空間變得越來越小,使得可用于設(shè)置天線的空間也隨之減小,天線難以覆蓋更多的頻段和獲得更寬的帶寬。
由此,在進行移動通訊設(shè)備的天線設(shè)計時,如何在有限的天線空間內(nèi),設(shè)計的天線走線能使天線覆蓋更多頻段并使天線覆蓋的帶寬更寬,使天線獲得更高性能,以適應(yīng)目前產(chǎn)品的需求,已成為了天線設(shè)計的一個重要研究方向。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
有鑒于此,本發(fā)明的目的在于提供一種移動通訊設(shè)備的天線,所述天線的走線能使天線在移動通訊設(shè)備的有限空間內(nèi)實現(xiàn)覆蓋較多的頻段以及獲得較寬的帶寬,以此來解決上述問題。
為了實現(xiàn)上述的目的,本發(fā)明采用了如下的技術(shù)方案:
一種移動通訊設(shè)備的天線,所述移動通訊設(shè)備上設(shè)置有天線支架,所述天線設(shè)置在所述天線支架上,所述天線支架包括頂面和相鄰的第一側(cè)面和第二側(cè)面,所述天線包括主天線單元和寄生天線單元,所述主天線單元包括高頻走線區(qū)和低頻走線區(qū),其中,所述高頻走線區(qū)設(shè)置在所述頂面上,所述高頻走線區(qū)的首端位于所述頂面上且鄰近于所述第二側(cè)面,所述高頻走線區(qū)的末端位于所述頂面上且朝向遠離所述第二側(cè)面的方向延伸;所述低頻走線區(qū)設(shè)置于所述第一側(cè)面上并延伸至所述第二側(cè)面,所述低頻走線區(qū)的首端位于所述第一側(cè)面上,所述低頻走線區(qū)的末端位于所述第二側(cè)面上;所述高頻走線區(qū)的末端設(shè)置有朝向所述第一側(cè)面延伸以連接至所述低頻走線區(qū)的首端的連接部,所述低頻走線區(qū)的末端與所述高頻走線區(qū)的首端相互耦合;所述寄生天線單元設(shè)置在所述頂面上并間隔設(shè)置在所述高頻走線區(qū)和所述低頻走線區(qū)之間,所述寄生天線單元上設(shè)置有一個開關(guān)饋地點,用于控制所述寄生天線單元接地。
優(yōu)選地,所述低頻走線區(qū)的首端形成有迂回部,所述低頻走線區(qū)自其首端開始,先朝向遠離所述第二側(cè)面的方向延伸,再反向迂回朝向所述第二側(cè)面延伸。上述迂回部的兩側(cè)部分的天線能相互耦合,進而使所述天線能覆蓋更寬的頻段。
優(yōu)選地,所述天線支架的頂面上、位于所述高頻走線區(qū)的首端和所述低頻走線區(qū)的末端之間的位置設(shè)置有一接地金屬件。所述接地金屬件能提高所述高頻走線區(qū)的首端和所述低頻走線區(qū)的末端之間的耦合性能,進而使所述天線覆蓋更寬頻段。
優(yōu)選地,所述接地金屬件為用于緊固所述天線支架的金屬螺絲。利用了緊固天線支架的螺絲作為接地金屬件,無需額外設(shè)置接地金屬件,節(jié)省了空間和成本。
優(yōu)選地,所述高頻走線區(qū)的首端的邊緣與所述第二側(cè)面的距離為3~4mm;所述高頻走線區(qū)的鄰近所述第一側(cè)面邊緣與所述第一側(cè)面的距離為3~4mm。所述高頻走線區(qū)與所述低頻走線區(qū)之間需要保持合適的距離,以保證相互之間的耦合效果。
優(yōu)選地,所述主天線單元設(shè)置有第一饋地點和饋電點,所述第一饋地點和饋電點設(shè)置在所述高頻走線區(qū)上鄰近所述第一側(cè)面的邊緣,所述第一饋地點和饋電點之間設(shè)置有隔槽。所述隔槽用于匹配阻抗,提高所述天線的輻射性能。
優(yōu)選地,所述隔槽的寬度為0.35~0.45mm。隔槽的寬度設(shè)置在合適的范圍內(nèi),以提高所述隔槽產(chǎn)生的效果。
優(yōu)選地,所述隔槽朝向遠離所述第一側(cè)面的方向延伸,再朝向遠離所述第二側(cè)面的方向延伸。
優(yōu)選地,所述主天線單元還包括第二饋地點,所述第二饋地點、饋電點和第一饋地點位于同一直線上,依次兩兩間隔設(shè)置在所述高頻走線區(qū)鄰近所述第一側(cè)面的邊緣處。通過在合理的位置設(shè)置所述第二饋地點,能進一步提高所述天線的性能。
本發(fā)明還提供了一種移動通訊設(shè)備,包括天線支架以及設(shè)置在所述天線支架上的如上所述的天線。
本發(fā)明實施例提供的一種移動通訊設(shè)備及其天線,能在可供設(shè)置天線走線的有限空間內(nèi),以分布更為合理以及更高效的走線方式,使天線能覆蓋較多的頻段以及獲得較寬的帶寬,提高了天線的性能。
附圖說明
圖1是本發(fā)明實施例提供的移動通訊設(shè)備的結(jié)構(gòu)框圖;
圖2是本發(fā)明實施例提供的天線支架以及設(shè)置在所述天線支架上的天線的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3是本發(fā)明實施例提供的天線的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4是本發(fā)明實施例提供的寄生天線單元的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5是本發(fā)明實施例提供的高頻走線區(qū)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖6是本發(fā)明實施例提供的低頻走線區(qū)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚,下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式進行詳細說明。這些優(yōu)選實施方式的示例在附圖中進行了例示。附圖中所示和根據(jù)附圖描述的本發(fā)明的實施方式僅僅是示例性的,并且本發(fā)明并不限于這些實施方式。
在此,還需要說明的是,為了避免因不必要的細節(jié)而模糊了本發(fā)明,在附圖中僅僅示出了與根據(jù)本發(fā)明的方案密切相關(guān)的結(jié)構(gòu)和/或處理步驟,而省略了關(guān)系不大的其他細節(jié)。
參考圖1-圖6所示,本發(fā)明實施例提供了一種移動通訊設(shè)備的天線,所述移動通訊設(shè)備上設(shè)置有天線支架500,所述天線設(shè)置在所述天線支架500上。
具體地,如圖1-3所示,所述天線支架500包括頂面503和相鄰的第一側(cè)面501和第二側(cè)面502,所述天線包括主天線單元1和寄生天線單元2。
所述主天線單元1包括高頻走線區(qū)11和低頻走線區(qū)12,其中,所述高頻走線區(qū)11設(shè)置在所述頂面503上,所述高頻走線區(qū)11的首端111位于所述頂面503上且鄰近于所述第二側(cè)面502,所述高頻走線區(qū)11的末端112位于所述頂面503上且朝向遠離所述第二側(cè)面502的方向延伸。所述低頻走線區(qū)12設(shè)置于所述第一側(cè)面501上并延伸至所述第二側(cè)面502,所述低頻走線區(qū)12的首端121位于所述第一側(cè)面501上,所述低頻走線區(qū)12的末端122位于所述第二側(cè)面502上。所述高頻走線區(qū)11的末端112設(shè)置有朝向所述第一側(cè)面501延伸以連接至所述低頻走線區(qū)12的首端121的連接部113,所述低頻走線區(qū)12的末端122與所述高頻走線區(qū)11的首端111相互耦合。
結(jié)合圖2和圖4所示,所述寄生天線單元2設(shè)置在所述頂面503上并間隔設(shè)置在所述高頻走線區(qū)11和所述低頻走線區(qū)12之間,所述寄生天線單元2上設(shè)置有一個開關(guān)饋地點21,用于控制所述寄生天線單元2接地。
所述開關(guān)饋地點21用于控制所述寄生天線單元12接地,使所述寄生天線12與所述低頻走線區(qū)12耦合,改變主天線單元1的諧振頻率。當所述主天線單元1需要在較低的頻段進行工作,而當前的主天線單元1無法覆蓋該頻段,可閉合所述寄生天線單元2上的開關(guān)饋地點21,所述寄生天線單元2與所述低頻走線區(qū)12耦合,使所述主天線單元1的諧振頻率降低,從而使所述天線能在更低的頻段上工作。
進一步地,結(jié)合圖2和圖3所示,所述低頻走線區(qū)12的首端121形成有迂回部123,所述低頻走線區(qū)12自其首端121開始,先朝向遠離所述第二側(cè)面502的方向延伸,再反向迂回朝向所述第二側(cè)面502延伸。上述迂回部123的兩側(cè)部分的天線能相互耦合,進而使所述天線能覆蓋更寬的頻段。
在本實施例中,所述高頻走線區(qū)11與所述低頻走線區(qū)12之間需要保持合適的距離,以保證相互之間的耦合效果,具體地,所述高頻走線區(qū)11的首端111的邊緣與所述第二側(cè)面502的距離為3~4mm;所述高頻走線區(qū)11的鄰近所述第一側(cè)面501邊緣與所述第一側(cè)面501的距離為3~4mm。
本實施例提供的上述天線,其主天線單元1和寄生天線單元2的走線區(qū)合理地利用了天線支架500上的頂面503、第一側(cè)面501以及第二側(cè)面502的空間,使得所述天線能在移動通訊設(shè)備供給天線設(shè)置的有限空間內(nèi),具有較好的輻射性能,覆蓋較多的頻段以及獲得較寬的帶寬,使具有所述天線的移動通訊設(shè)備能較好地適應(yīng)4g移動通訊技術(shù)的發(fā)展以及移動通訊設(shè)備的輕薄化趨勢。
參考圖2和圖3所示,進一步地,所述天線支架500的頂面503上、位于所述高頻走線區(qū)11的首端111和所述低頻走線區(qū)12的末端122之間的位置設(shè)置有一接地金屬件6。通過設(shè)置所述接地金屬件6在相互耦合的所述高頻走線區(qū)11的首端111和所述低頻走線區(qū)12的末端122之間,能有效地提高所述高頻走線區(qū)11以及所述低頻走線區(qū)12之間的耦合性能,使得所述天線能覆蓋更寬的頻段。
更進一步地,所述接地金屬件6為用于緊固所述天線支架500的金屬螺絲。由此,無需額外增設(shè)其他金屬件,所述金屬螺絲既滿足了提高所述高頻走線區(qū)11以及所述低頻走線區(qū)12之間的耦合性能的效果,又能用于緊固所述天線支架500,節(jié)省了一定的生產(chǎn)成本及空間。
示例性地,為提高所述天線的泛用性,適應(yīng)當前業(yè)內(nèi)常用的移動通訊設(shè)備,所述天線支架500優(yōu)選為所述移動通訊設(shè)備的后殼的一部分。為了配合所述后殼的結(jié)構(gòu),提高所述天線的走線的空間利用率,上述天線的走線區(qū)不是完全規(guī)則的形狀,而是根據(jù)實際上所述后殼的其他部件以及所述后殼的形狀輪廓,在走線寬度等方面對所述天線的走線進行相應(yīng)的調(diào)整,由此使本實施例提供的天線走線更加切合實際的移動通訊設(shè)備提供給天線的走線空間。
結(jié)合圖2和5所示,所述天線設(shè)置有第一饋地點141和饋電點13,所述第一饋地點141和饋電點13設(shè)置在所述高頻走線區(qū)11上鄰近所述第一側(cè)面501的邊緣,所述第一饋地點141和饋電點13之間設(shè)置有隔槽7。所述隔槽7主要用于調(diào)整阻抗匹配,優(yōu)化所述天線的輻射性能。
為了保證所述隔槽7產(chǎn)生的效果,應(yīng)通過調(diào)試,將隔槽7的寬度設(shè)置在合適的范圍內(nèi)。在本實施例中,所述隔槽7的寬度優(yōu)選為0.35~0.45mm。
其中,所述隔槽7朝向遠離所述第一側(cè)面501的方向延伸,再朝向遠離所述第二側(cè)面502的方向延伸。
進一步地,所述天線還包括第二饋地點142,所述第二饋地點142、饋電點13和第一饋地點141位于同一直線上,依次兩兩間隔設(shè)置在所述高頻走線區(qū)11鄰近所述第一側(cè)面501的邊緣處。通過在合理的位置設(shè)置所述第二饋地點142,能進一步提高所述天線的性能。
在本實施例中,通過上述走線設(shè)計,所述天線能覆蓋700mhz-960mhz、1710mhz-2170mhz以及2500mhz-2700mhz頻段,滿足當前4g移動通訊技術(shù)的常規(guī)需求。
另外,所述高頻走線區(qū)11的面積大小需要根據(jù)所述天線在移動通訊設(shè)備中所處環(huán)境以及需要達到的諧振頻率進行調(diào)整。為使所述天線能獲得較好的輻射性能,示例性地,在本實施例中所述高頻走線區(qū)11的面積優(yōu)選為140平方毫米左右。
本發(fā)明還提供了一種移動通訊設(shè)備,包括上述的天線支架500以及設(shè)置在所述天線支架500上的如上所述的天線。
綜上所述,本發(fā)明實施例提供的一種移動通訊設(shè)備及其天線,在可供設(shè)置天線走線的有限空間內(nèi),通過更為分布合理以及更高效的走線方式,使天線能覆蓋較多的頻段以及獲得較寬的帶寬,提高了天線的性能。
需要說明的是,在本文中,諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區(qū)分開來,而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關(guān)系或者順序。而且,術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含,從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素,而且還包括沒有明確列出的其他要素,或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下,由語句“包括一個……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。
以上所述僅是本申請的具體實施方式,應(yīng)當指出,對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本申請原理的前提下,還可以做出若干改進和潤飾,這些改進和潤飾也應(yīng)視為本申請的保護范圍。