本申请属于电子设备技术领域,具体涉及一种天线结构和电子设备。
背景技术:
日常生活中,电子设备全球定位系统(globalpositioningsystem,gps)定位是人们所常用到的,市场上现有的多数手机产品均支持gps_l1/l5频段,双频gps系统较单频gps来说能有效的改善定位精度,提升用户体验。
在实现本申请过程中,发明人发现现有技术中至少存在如下问题:
随着智能手机快速发展,手机实现的功能越来越多,且随着5g频段的普及应用,在有限的手机结构空间内,需要设计的天线增多,手机天线设计的空间越来越紧凑。由于gps_l5频段工作频率比较低,相应的也就需要更大的辐射结构,在整机的天线设计上很难找到gps_l5频段天线的设计空间。
技术实现要素:
本申请实施例提供了一种天线结构和电子设备,能够解决电子设备中的天线设计空间较小,难以设置gps双频段天线的问题。
第一方面,本申请实施例提供了一种天线结构,包括:
金属边框,所述金属边框包括断口、位于所述断口相对两侧的第一天线辐射体和第二天线辐射体,所述第一天线辐射体上设置有第一馈电点,所述第二天线辐射体上设置有第二馈电点和第三馈电点;
其中,所述第一馈电点通过第一匹配电路与第一馈源电连接;
所述第二馈电点通过第二匹配电路与第二馈源电连接;
所述第三馈电点通过第三匹配电路与第三馈源电连接;
所述第一天线辐射体用于辐射第一定位频段的射频信号,所述第一天线辐射体的第一辐射部还用于辐射第一局域网通信频段的射频信号,所述第二天线辐射体用于传输第二定位频段的射频信号,所述第二天线辐射体的第二辐射部还用于辐射第二局域网通信频段的射频信号。
第二方面,本申请实施例提供了一种电子设备,包括如第一方面所述的天线结构。
在本申请实施例中,通过金属边框的断口将金属边框分为第一天线辐射体和第二天线辐射体,在第一天线辐射体上设置第一馈电点,在第二天线辐射体上设置第二馈电点和第三馈电点,并且第一馈电点通过第一匹配电路与第一馈源电连接,第二馈电点通过第二匹配电路与第二馈源电连接,第三馈电点通过第三匹配电路与第三馈源电连接,使得第一天线辐射体能够辐射第一定位频段的射频信号和第一局域网通信频段的射频信号,第二天线辐射体能够辐射第二定位频段的射频信号和第二局域网通信频段的射频信号,在有限的空间内实现了gps双频段以及局域网通信频段的覆盖。
附图说明
图1是本申请实施例的天线结构的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,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,都属于本申请保护的范围。
本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一,字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
如图1所示,本申请实施例提供了一种天线结构,包括:
金属边框10,所述金属边框10包括断口101、位于所述断口101相对两侧的第一天线辐射体102和第二天线辐射体103,所述第一天线辐射体102上设置有第一馈电点1021,所述第二天线辐射体103上设置有第二馈电点1031和第三馈电点1032;
其中,所述第一馈电点1021通过第一匹配电路104与第一馈源105电连接;
所述第二馈电点1031通过第二匹配电路106与第二馈源107电连接;
所述第三馈电点1032通过第三匹配电路108与第三馈源109电连接;
所述第一天线辐射体102辐射第一定位频段的射频信号,所述第一天线辐射体102的第一辐射部还用于辐射第一局域网通信频段的射频信号,所述第二天线辐射体103用于辐射第二定位频段的射频信号,所述第二天线辐射体103的第二辐射部还用于辐射第二局域网通信频段的射频信号。
所述第二局域网通信频段的频率大于所述第二定位频段的频率,所述第一局域网通信频段的频率大于第一定位频段的频率。上述第一定位频段可以是gps_l1频段,上述第一局域网通信频段可以是wifi_2.4g频段,上述第二定位频段可以是gps_l5频段,上述第二局域网通信频段可以是wifi_5g频段。
本申请实施例中,上述金属边框可以是电子设备的电池后盖的金属边框,上述第一天线辐射体为ac段的金属边框,上述第二天线辐射体为dg段的金属边框。
这里,通过金属边框的断口将金属边框分为第一天线辐射体和第二天线辐射体,且第一天线辐射体和第二天线辐射体远离端口的一端分别接地,并通过第一天线辐射体辐射第一定位频段的射频信号和第一局域网通信频段的射频信号,通过第二天线辐射体辐射第二定位频段的射频信号和第二局域网通信频段的射频信号,在有限的空间内实现了gps双频段以及局域网通信频段的覆盖。
本申请实施例的天线结构,通过金属边框的断口将金属边框分为第一天线辐射体和第二天线辐射体,在第一天线辐射体上设置第一馈电点,在第二天线辐射体上设置第二馈电点和第三馈电点,并且第一馈电点通过第一匹配电路与第一馈源电连接,第二馈电点通过第二匹配电路与第二馈源电连接,第三馈电点通过第三匹配电路与第三馈源电连接,使得第一天线辐射体能够辐射第一定位频段的射频信号和第一局域网通信频段的射频信号,第二天线辐射体能够辐射第二定位频段的射频信号和第二局域网通信频段的射频信号,在有限的空间内实现了gps双频段以及局域网通信频段的覆盖。
可选的,本申请实施例的天线结构,所述第一天线辐射体102包括第一端部(a端)和第二端部(c端),所述第一馈电点1021位于所述第一端部和所述第二端部之间;
所述第一端部接地,所述第二端部为所述第一天线辐射体靠近所述断口的一端;
其中,所述第一辐射部为所述第一天线辐射体中位于所述第一馈电点和所述第二端部之间的部分。
也就是说,第一天线辐射体的ac段用于辐射gps_l1频段的射频信号,第一天线辐射体的bc段用于辐射wifi_2.4g频段的射频信号。
本申请实施例中,第一天线辐射体为天线1的辐射结构,第一馈电点为天线1的馈电点,所述第一馈电点1021通过第一匹配电路104与第一馈源105电连接。通过第一匹配电路的选频滤波特性,激励两种1/4波长的基模电流路径ac段和bc段,其中,ac段对应gps_l1频段,bc段对应wifi_2.4g频段。通过天线1(第一天线辐射体、第一馈电点、第一匹配电路和第一馈源)实现gps_l1频段和wifi_2.4g频段。
可选的,所述第二天线辐射体103包括第三端部(d端)和第四端部(g端),所述第三端部为所述第二天线辐射体靠近所述断口的一端,所述第四端部接地,例如,第四端部通过与金属盖板连接接地;
所述第二馈电点位于所述第三端部和所述第四端部之间;
所述第三馈电点位于所述第二馈电点和所述第四端部之间;
其中,所述第二辐射部为所述第二天线辐射体中位于所述第三端部和所述第三馈电点之间的部分。
也就是说,本申请实施例中,第二天线辐射体的dg段用于辐射gps_l5频段的射频信号,第二天线辐射体的df段用于辐射wifi_5g频段的射频信号。
本申请实施例中,第二天线辐射体(金属框架的dg段)为天线2和天线3的辐射结构,天线2包括金属框架的df段、第二馈电点、第二匹配电路和第二馈源,天线3包括金属框架的dg段、第三馈电点、第三匹配电路和第三馈源。通过在e处和f处馈电,分别激励两种1/4波长的基模电流路径df段和dg段,其中,df段对应wifi_5g频段,dg段对应gps_l5频段,即通过天线2实现wifi_5g频段,通过天线3实现gps_l5频段。
本申请实施例的天线结构,通过上述天线1实现gps_l1频段和wifi_2.4g频段的覆盖,通过天线2实现wifi_5g频段的覆盖,通过天线3实现gps_l5频段的覆盖,通过上述三个天线共存,便可实现gps_l1、gps_l1、wifi_2.4g和wifi_5g频段的覆盖。另外,三个天线的工作频段谐振都是在金属边框断口环境下的1/4波长基模模式辐射,辐射效率能够达到最优。
可选的,所述第一匹配电路为低通高阻滤波电路,所述第二匹配电路为低阻高通滤波电路,所述第三匹配电路为低通高阻滤波电路。
本申请实施例中,天线1和天线2,两天线共断口,要隔断各自天线激励的电流通过断口耦合到对方的馈源以解决隔离度问题。由于天线1实现gps_l1和wifi_2.4g频段,ant2实现wifi_5g频段,从频率上来看,两者间隔比较大,所以在天线1采用低通高阻滤波网络匹配和在天线2上采用低阻高通滤波匹配可以解决两天线发隔离度问题。
天线2和天线3共天线末端结构,天线2实现wifi_5g频段,天线3实现gps_l5频段,两者在频率上也相隔比较远,同样可以采用相应的低阻高通滤波和低通高阻滤波来解决隔离度。
可选的,所述低通高阻滤波电路包括:第一电感l1和第一电容c1;
所述第一电感l1的一端与所述第三馈源连接,所述第一电感l1的另一端与第三馈电点连接;
所述第一电容c1的一端与所述第三馈电点连接,所述第一电容c1的另一端接地。
可选的,所述低阻高通滤波电路包括:第二电容c2和第二电感l2;
所述第二电容c2的一端与所述第二馈源连接,所述第二电容c2的另一端与所述第二馈电点连接;
所述第二电感l2的第一端接地,所述第二电感l2的另一端与所述第二馈电点连接。
另外,所述第一匹配电路可与第三匹配电路的结构相同。
由于天线2工作频率高,需要较短的天线辐射结构,而天线3工作频率低,则需要较长的天线辐射结构。在天线3上通过并联大电容c1串联大电感l1调谐,对天线2来说并联大电容c1到地在高频等效直通,串联大电感l1在高频等效开路阻高频,即天线2通过天线3馈电处下地,那么天线2的辐射结构就限制在df段,能够很好的对应wifi_5g天线所需要的较短辐射结构,且和天线3保持很好的隔离度。天线2处并联电感l2调谐阻抗,串联小电容c2阻低频,既能和天线1在gps_l1和wifi_2.4g处隔离度较好,同样也能和天线3在l5处保持很好的隔离度。这样天线2对天线3呈高阻特性就不会影响到天线3激励出的分布在dg段上的电流分布,就能满足天线3低频谐振所需要的较长辐射结构的要求。
同时,由于天线3激励的gps_l1&wifi_2.4g频率的电流被天线2的低阻滤波网络阻断,而天线1激励的gps_l5段电流被天线2的低阻滤波网络阻断,所以天线1和天线3也能保持很好的隔离度。本申请实施例的天线结构,三个天线之间的隔离度能够保持在-14db以下,从而使得三个天线具有较高的系统效率。
本申请实施例,在有限的空间内集成了三根天线,且通过合理的对三根天线进行分布并结合匹配电路能够很好地解决天线间的隔离度问题。
另外,本申请实施例中,通过加长dg长度能有效提升天线3的性能,在dg长度接近本身谐振对应的1/4波长时,性能达到极限。由于天线匹配加载及整机结构环境的耦合影响,dg段在18mm以上,天线3的性能能达到最佳,dg长度减短导致辐射结构减小,天线3性能会下降,但由于其天线环境很好,性能同比其他方案也会具有较大的优势。
本申请实施例的天线结构,通过金属边框的断口将金属边框分为第一天线辐射体和第二天线辐射体,并通过第一天线辐射体传输第一定位频段信号和第一局域网通信频段信号,通过第二天线辐射体传输第二定位频段信号和第二局域网通信频段信号,在有限的空间内实现了gps双频段以及局域网通信频段的覆盖,而且不存在天线共存问题,天线具有较好的性能。
本申请实施例还提供了一种电子设备,包括如上所述的天线结构。
需要说明的是,本申请实施例的电子设备能够实现上述天线结构实施例中的所有实现方式,此处不再赘述。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
尽管已描述了本申请实施例的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请实施例范围的所有变更和修改。
最后,还需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。
上面结合附图对本申请的实施例进行了描述,但是本申请并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,而不是限制性的,本领域的普通技术人员在本申请的启示下,在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下,还可做出很多形式,均属于本申请的保护之内。
1.一种天线结构,其特征在于,包括:
金属边框,所述金属边框包括断口、位于所述断口相对两侧的第一天线辐射体和第二天线辐射体,所述第一天线辐射体上设置有第一馈电点,所述第二天线辐射体上设置有第二馈电点和第三馈电点;
其中,所述第一馈电点通过第一匹配电路与第一馈源电连接;
所述第二馈电点通过第二匹配电路与第二馈源电连接;
所述第三馈电点通过第三匹配电路与第三馈源电连接;
所述第一天线辐射体用于辐射第一定位频段的射频信号,所述第一天线辐射体的第一辐射部还用于辐射第一局域网通信频段的射频信号,所述第二天线辐射体用于辐射第二定位频段的射频信号,所述第二天线辐射体的第二辐射部还用于辐射第二局域网通信频段的射频信号。
2.根据权利要求1所述的天线结构,其特征在于,所述第一天线辐射体包括第一端部和第二端部,所述第一馈电点位于所述第一端部和所述第二端部之间;
所述第一端部接地,所述第二端部为所述第一天线辐射体靠近所述断口的一端;
其中,所述第一辐射部为所述第一天线辐射体中位于所述第一馈电点和所述第二端部之间的部分。
3.根据权利要求1所述的天线结构,其特征在于,所述第二天线辐射体包括第三端部和第四端部,所述第三端部为所述第二天线辐射体靠近所述断口的一端,所述第四端部接地;
所述第二馈电点位于所述第三端部和所述第四端部之间;
所述第三馈电点位于所述第二馈电点和所述第四端部之间;
其中,所述第二辐射部为所述第二天线辐射体中位于所述第三端部和所述第三馈电点之间的部分。
4.根据权利要求2所述的天线结构,其特征在于,所述第一局域网通信频段信号的频率大于第一定位频段信号的频率。
5.根据权利要求3所述的天线结构,其特征在于,所述第二局域网通信频段信号的频率大于所述第二定位频段信号的频率。
6.根据权利要求1所述的天线结构,其特征在于,所述第一匹配电路为低通高阻滤波电路。
7.根据权利要求1所述的天线结构,其特征在于,所述第二匹配电路为低阻高通滤波电路,所述第三匹配电路为低通高阻滤波电路。
8.根据权利要求7所述的天线结构,其特征在于,所述低通高阻滤波电路包括:第一电感和第一电容;
所述第一电感的一端与所述第三馈源连接,所述第一电感的另一端与第三馈电点连接;
所述第一电容的一端与所述第三馈电点连接,所述第一电容的另一端接地。
9.根据权利要求7所述的天线结构,其特征在于,所述低通高阻滤波电路包括:第二电容和第二电感;
所述第二电容的一端与所述第二馈源连接,所述第二电容的另一端与所述第二馈电点连接;
所述第二电感的第一端接地,所述第二电感的另一端与所述第二馈电点连接。
10.一种电子设备,其特征在于,包括如权利要求1至9任一项所述的天线结构。
技术总结