专利名称：天线单元、具有它的天线和天线匹配装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种天线单元、具有该天线单元的天线和具有该天线单元的天线匹配装置。
背景技术：
目前移动终端天线的设计主要有外置天线和内置天线两种。其中，内置天线以平面倒F天线(Planar Inverted-F Antenna)和单极天线(Monopole)两种形式为主，外置天线以单极天线形式为主。平面倒F天线是现在移动终端中使用得最多的一种内置天线，其由倒F线天线演变而来，具有体积小，增益高，剖面低，带宽相对较宽的特点。平面倒F天线相当于大量IFA天线的并联，改变了电流的走向，进而增强了天线另一方向的极化，产生更多地模式。因此 不但产生了宽带谐振特性，并且缩小了尺寸。平面倒F天线通过调试馈电点和馈地点的位置、相对距离，走线长度，走线间距等参数来调节谐振频点及谐振宽度。单极天线通过调节天线长度，走线间距离，匹配元件的调节等手段达到调整谐振调节带宽的目的。随着移动终端的发展，其外观和实用性方面的要求进一步提高。外置天线以单级天线为主，外置天线暴露于机体外易于损坏，天线靠近人体时导致性能变坏，并且不易加诸如反射层和保护层等来减小天线对人体的辐射伤害，且尺寸较大，不便于携带。因此，目前的移动终端多采用内置天线，包括微带贴片天线、缝隙天线、IFA天线和倒L天线、PIFA、陶瓷天线等等。内置天线相比于外置天线能更好的满足便携的需求。并且，内置天线相比于拉杆天线在使用时更加方便。但是在总面积较小，相对带宽较高时，内置天线很难达到较好的电性能指标(如回波损耗 Return Loss 带宽)，尤其在 CMMB(China Mobile Multimedia Broadcasting,中国移动数字多媒体广播)等低频带段。
发明内容
本发明的目的旨在至少解决上述技术缺陷之一，本发明的第一个目的在于提出一种体积小、电性能指标佳的天线单元。本发明的第二个目的在提出一种具有上述天线单元的天线。本发明的第三个目的在于提出一种具有上述天线单元的天线匹配装置。为达到上述目的，本发明第一方面的实施例提出一种天线单元，包括第一梳状结构，所述第一梳状结构包括第一梳体和从所述第一梳体的一侧延伸出的多个第一梳齿，所述多个第一梳齿沿所述第一梳体的长度方向间隔开排列以限定出多个第一梳缝；第二梳状结构，所述第二梳状结构包括第二梳体和从所述第二梳体的一侧延伸出的多个第二梳齿，所述多个第二梳齿沿所述第二梳体的长度方向间隔开排列以限定出多个第二梳缝；第三梳状结构，所述第三梳状结构包括第三梳体和从所述第三梳体的一侧延伸出的多个第三梳齿，所述多个第三梳齿沿所述第三梳体的长度方向间隔开排列以限定出多个第三梳缝；和第四梳状结构，所述第四梳状结构包括第四梳体和从所述第四梳体的一侧延伸出的多个第四梳齿，所述多个第四梳齿沿所述第四梳体的长度方向间隔开排列以限定出多个第四梳缝，其中所述第一至第四梳状结构沿水平方向间隔开排列，所述多个第一梳齿分别插入到所述多个第二梳缝中且相邻的第一和第二梳齿间在竖直方向上彼此隔开，所述多个第三梳齿分别插入到所述多个第四梳缝中且相邻的第三和第四梳齿间在竖直方向上彼此隔开，其中所述第一梳体的下端与所述第三梳体的下端相连，所述第二梳体的上端与所述第四梳体的上端相连，所述第二梳体的下端与所述第三梳体的上端相连，及在所述第一至第四梳状结构的至少一个梳状结构上设有至少一个馈电点。根据本发明实施例的天线单元具有体积小的特点，从而可以满足目前体积不断缩小的移动终端对内置天线的体积要求，并且可以提高较高相对带宽内的电性能指标，在同体积的天线中可以达到更好的电性能指标，如回波损耗(Return Loss)带宽和福射效率等。在本发明的一个实施例中，所述馈电点以直接接触方式馈电或者耦合方式馈电。 在本发明的一个实施例中，所述天线单元包括一个或多个接地点,所述接地点设在所述第一至第四梳状结构中的至少一个梳状结构上。在本发明的一个实施例中，所述第一至第四梳齿的宽度相等且长度相等，所述第一至第四梳缝的宽度相等且长度相等。在本发明的一个实施例中，所述第一至第四梳齿为矩形。在本发明的一个实施例中，所述第一至第四梳体的宽度相同。在本发明的一个实施例中，所述第四梳体的宽度、所述第一梳体的宽度、所述第三梳体的宽度和所述第二梳体的宽度依次减小。在本发明的一个实施例中，所述第一梳体的下端与所述第三梳体的下端通过第一条状连接部相连，所述第二梳体的上端与所述第四梳体的上端通过第二条状连接部相连，所述第二梳体的下端与所述第三梳体的上端通过第三条状连接部相连。在本发明的一个实施例中，所述第二条状连接部的宽度大于所述第一和第三条状连接部的宽度。在本发明的一个实施例中，所述第三条状连接部包括多个连接段，所述多个连接段依次相连，所述第二梳体的下端经所述依次相连的多个连接段与所述第三梳体的上端相连。在本发明的一个实施例中，所述第三条状连接部包括第一至第七连接段，其中所述第一连接段的左端与所述第二梳体的下端相连且沿水平方向向右延伸；所述第二连接段的下端与所述第一连接段的右端相连而所述第二连接段的上端沿竖直方向向上延伸，所述第三连接段的右端与所述第二连接段的上端相连而所述第三连接段的左端沿水平方向向左延伸，所述第四连接段的上端与所述第三连接段的左端相连而所述第四连接段的下端沿竖直方向向下延伸，所述第五连接段的右端与所述第四连接段的下端相连而所述第五连接段的左端沿水平方向向左延伸，所述第六连接段的下端与所述第五连接段的左端相连而所述第六连接段的上端沿竖直方向向上延伸，所述第七连接段的左端与所述第六连接段的上端相连而所述第七连接段的右端沿水平方向向右延伸并与所述第三梳体的上端相连。在本发明的一个实施例中，所述第一梳体的下端与所述第三梳体的下端通过第一条状连接部相连，所述第二梳体的上端与所述第四梳体的上端通过第二条状连接部相连，所述第二梳体的下端与所述第三梳体的上端相连。在本发明的一个实施例中，所述第一梳体的下端与所述第三梳体的下端通过第一条状连接部相连，所述第二梳体的上端与所述第四梳体的上端通过第二条状连接部相连，所述第二梳体与所述第三梳体共用一个梳体。在本发明的一个实施例中，所述第一梳体的下端与所述第三梳体的下端在水平方向上平齐且在竖直方向上向下延伸超过所述第二梳体的下端，所述第二梳体的上端与所述第四梳体的上端在水平方向上平齐且在竖直方向上向上延伸超过所述第三梳体的上端，所述第一梳体的上端在竖直方向上向上延伸超过所述第二梳体的上端，以及所述第四梳体的下端在竖直方向上向下延伸超过所述第一梳体的下端。在本发明的一个实施例中，进一步包括馈电条状部，所述馈电条状部的右端与所述第四梳体的下端相连且所述馈电条状部的左端沿水平方向延伸并与所述第一梳体的下端在竖直方向上平齐以用作馈电点。 本发明第二方面的实施例提出了一种天线，包括多个天线单元，所述多个天线单元中的至少一个为本发明第一方面实施例所述的天线单元，所述天线单元之间通过导线连接或耦合方式连接。根据本发明实施例提供的天线可以通过改变天线单元的数量，以及各个天线单元之间的连接方式，从而达到增加谐振点，提高带宽的目的。此外，本发明实施例提供的天线中的天线单元至少有一个为本发明第一方面实施例提供的天线单元，其他天线单元可以为现有的其他形式的天线单元，从而使得天线具有多种实现方式。本发明实施例提供的天线使用的频段不限，可以为移动终端常用的频带组合。具体而言，本发明实施例的天线可以在的总长度小于60毫米，总宽度小于10毫米，厚度不小于8毫米的空间内，在相对带宽大于50 %的工作频带内(470MHz-798MHz)实现多个谐振频率点，并且有源效率大于5 %，最高点效率可以达到40%以上。在本发明的一个实施例中，相邻的所述天线单元通过以下三种方式之一相连串联、并联或串并混合的混联。在本发明的一个实施例中，所述多个天线单元均为本发明第一方面的实施例所述的天线单元。由于天线中的各个天线单元均为本发明第一方面实施例所述的天线单元，且相邻天线单元公用梳体，从而使得天线具有较小的体积，满足了内置天线的体积要求。本发明第三方面的实施例提出一种天线匹配装置，所述天线匹配装置位于负载电路和天线的馈点之间，用于对所述天线的输出阻抗与所述处理电路的输入阻抗进行匹配，所述天线匹配装置包括至少一个本发明第一方面的实施例所述的天线单元，其中所述天线单元之间通过导线连接或耦合方式连接。根据本发明实施例的天线匹配装置，可以通过改变天线单元的数量，以及各个天线单元之间的连接方式，从而调整天线匹配装置的匹配阻抗以对天线和后续的负载电路进行阻抗匹配，减少信号传输中的能量损失，提高信号传输的质量。在本发明的一个实施例中，所述天线单元之间通过以下三种方式相连串联、并联或串并混合的混联。在本发明的一个实施例中，所述多个天线单元均为根据本发明第一方面的实施例所述的天线单元。
在本发明的一个实施例中，所述天线匹配装置用于对本发明第一方面实施例所述的天线单元的输出阻抗与对应的负载电路的输入阻抗进行匹配，其中，所述天线匹配装置与所述天线单元通过以下三种方式相连串联、并联或串并混合的混联。在本发明的一个实施例中，所述天线匹配装置用于对本发明第二方面实施例所述的天线的输出阻抗与对应的负载电路的输入阻抗进行匹配，其中，所述天线匹配装置与所述天线通过以下三种方式相连串联、并联或串并混合的混联。本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中图I为根据本发明实施例的天线单元的结构示意图；图2为根据本发明实施例的天线的结构示意图；以及图3为图2中天线的等效电抗原理图。
具体实施例方式下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。下面参考图I描述根据本发明实施例的天线单元100。如图I所示，根据本发明实施例的天线单元100包括第一梳状结构110、第二梳状结构120、第三梳状结构130和第四梳状结构140。其中第一梳状结构110、第二梳状结构120、第三梳状结构130和第四梳状结构140沿水平方向(图I中的横向)间隔开排列。在本发明的一个实施例中，第一梳状结构110包括第一梳体111和从第一梳体111的一侧延伸出的多个第一梳齿112。多个第一梳齿112沿第一梳体111的长度方向间隔开排列，从而在与多个第一梳齿112的同侧限定出多个第一梳缝。第二梳状结构120包括第二梳体121和从第二梳体121的一侧延伸出的多个第二梳齿122。多个第二梳齿122沿第二梳体121的长度方向间隔开排列，从而在与多个第二梳齿122的同侧限定出多个第二梳缝。第三梳状结构130包括第三梳体131和从第三梳体131的一侧延伸出的多个第三梳齿132。多个第三梳齿132沿第三梳体131的长度方向间隔开排列，从而在与多个第三梳齿132的同侧限定出多个第三梳缝。第四梳状结构140包括第四梳体141和从第四梳体141的一侧延伸出的多个第四梳齿142。多个第四梳齿142沿第四梳体141的长度方向间隔开排列，从而在与多个第四梳齿142的同侧限定出多个第四梳缝。如图I所示，多个第一梳齿112分别插入到多个第二梳缝中。相应地，多个第二梳齿122分别插入到多个第一梳缝中，从而使得相邻的第一梳齿112和第二梳齿122间在竖直方向(图I中的竖向)上彼此隔开。多个第三梳齿132分别插入到多个第四梳缝中。相应地，多个第四梳齿142分别插入到多个第三梳缝中，从而使得相邻的第三梳齿132和第四梳齿142间在竖直方向上彼此隔开。第一梳齿112、第二梳齿122、第三梳齿132和第四梳齿142可以为任意形状，只要满足第一梳齿112、第二梳齿122、第三梳齿132和第四梳齿142可以分别同梳体形成梳状 结构，且第一梳齿112和第二梳齿122、第三梳齿132和第四梳齿142彼此隔开、交错排列即可。在本发明的一个实施例中，第一梳齿112、第二梳齿122、第三梳齿132和第四梳齿142可以为矩形。在本发明的一个实施例中，第一梳齿112、第二梳齿122、第三梳齿132和第四梳齿142的宽度相等且长度也相等。当然本领域技术人员可以理解的是，第一梳齿112、第二梳齿122、第三梳齿132和第四梳齿142的宽度可以不相等，并且长度也可以不相等，只要满足第一梳齿112、第二梳齿122、第三梳齿132和第四梳齿142可以分别同梳体形成梳状结构，且第一梳齿112和第二梳齿122、第三梳齿132和第四梳齿142彼此隔开、交错排列即可。在本发明的又一个实施例中，第一梳缝、第二梳缝、第三梳缝和第四梳缝的宽度相等且长度也相等。当然本领域技术人员可以理解的是，第一梳缝、第二梳缝、第三梳缝和第四梳缝的宽度可以不相等，并且长度也可以不相等。只要满足梳齿可以放置在对应的梳缝中即可。如图I所示，第四梳体141的宽度、第一梳体111的宽度、第三梳体131的宽度和第二梳体121的宽度依次减小。当然本领域技术人员可以理解的是，第四梳体141、第一梳体111、第三梳体131和第二梳体121的宽度不限于此。通过对各个梳体的设置不同的宽度，从而使得天线单元具有不同的谐振频率。在本发明的一个实施例中，第一梳体111、第二梳体121、第三梳体131和第四梳体141的宽度相同。在第一梳状结构110、第二梳状结构120、第三梳状结构130和第四梳状结构140的一个或多个上设置有至少一个馈电点。其中，馈电点可以以直接接触式馈电或者耦合方式馈电。其中，耦合方式馈电为非直接接触式馈电。例如，如图I所示，馈电点位于第四梳体141的下端(图I中的点B)。在本发明的一个实施例中，天线单元110还包括一个或多个接地点，其中接地点设置在第一梳状结构110、第二梳状结构120、第三梳状结构130和第四梳状结构140的至少一个梳状结构上。例如，如图I所示，接地点位于第一梳体111的上端(图I中的点A)。在本发明的一个实施例中，第一梳体111的下端与第三梳体131的下端通过第一条状连接部150相连，第二梳体121的上端与第四梳体141的上端通过第二条状连接部160相连，第二梳体121的下端与第三梳体131的上端通过第三条状连接部170相连。
如图I所示，第二条状连接部160的宽度大于第一条状连接部150的宽度以及第三条状连接部170的宽度。第三条状连接部170包括多个连接段，其中各个连接段依次相连。第二梳体121的下端经过依次相连的连接部与第三梳体131的上端相连。在本发明的一个实施例中，第三条状连接部170可以包括第三条状连接部170包括第一连接段、第二连接段、第三连接段、第四连接段、第五连接段、第六连接段和第七连接段。如图I所示，第一连接段的左端与第二梳体121的下端相连且沿水平方向向右延伸，第二连接段的下端与第一连接段的右端相连。第二连接段的上端沿竖直方向向上延伸，第三连接段的右端与第二连接段的上端相连。第三连接段的左端沿水平方向向左延伸，第四连接段的上端与第三连接段的左端相连。第四连接段的下端沿竖直方向向下延伸，第五连接段的右端与第四连接段的下端相连。第五连接段的左端沿水平方向向左延伸，第六连接段的下端与第五连接段的左端相连。第六连接段的上端沿竖直方向向上延伸，第七连接段的左端与第六连接段的上端相连。第七连接段的右端沿水平方向向右延伸并且与第三梳体131的上端相连。 在本发明的一个实施例中，第一梳体111的下端与第三梳体131的下端在水平方向上平齐且在竖直方向上向下延伸超过第二梳体121的下端，从而使得第一条状连接部150和第三条状连接部170的第一连接段之间留有第一缝隙，该第一缝隙与第一梳缝连通。第二梳体121的上端与第四梳体141的上端在水平方向上平齐且在树枝方向上向上延伸超过第三梳体131的上端，从而使得第二条状连接部160和第三条状连接部170的第七连接段之间留有第二缝隙，该第二缝隙与第四梳缝连通。在本发明的一个实施例中，第二梳体121可以与第三梳体131共用一个梳体，即第二梳体121和第三梳体131重合为一个梳体。此时，第三条状连接部170的长度为零。天线单元100进一步包括馈电条状部180，其中馈电条状部180的一端与第一梳状结构110、第二梳状结构120、第三梳状结构130或第四梳状结构140中的一个或多个相连，馈电条状部180的另一端作为馈电点。在本发明的一个实施例中，馈电条状部180的右端与第四梳体141的下端相连，且馈电条状部180的左端沿水平方向延伸并与第一梳体111的下端在竖直方向上平齐以用作馈电点(图I中的点B)。第一梳体111的上端在竖直方向上向上延伸超过第二梳体121的上端，用作接地点(图I中的点A)。第四梳体141的下端在竖直方向上向下延伸超过第一梳体111的下端，从而使得第一条状连接部150和馈电条状部180间隔开。在本发明的一个实施例中，天线单元100通过在基材上采用金属走线(如图I中的第一条状连接部150、第二条状连接部160、第三条状连接部170和馈电条状部180等)和金属梳齿结构形成。其中，基材可以为聚四氟乙烯FR-4PCB板(FR-4PCB)、陶瓷、ABS (Acrylonitrile Butadiene Styrene,丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物)、PC (Polycarbonate,聚碳酸酯)等。当然本领域技术人员可以理解的是,基材不限于此,还可以采用其他材料制成。在本发明实施例的天线单元100中，通过调节金属走线长度、宽度、以及梳齿的间距、大小等尺寸参数可以改变谐振频点以及回波损耗带宽。并且通过调节接地点(图I中的点A)的位置，改变谐振带宽。根据本发明实施例的天线单元具有体积小的特点，从而可以满足目前体积不断缩小的移动终端对内置天线的体积要求，并且可以提高较高相对带宽内的电性能指标，在同体积的天线中可以达到更好的电性能指标，如回波损耗(Return Loss)带宽和福射效率等。下面参考图2和图3描述根据本发明实施例的天线1000。根据本发明实施例的天线1000包括多个天线单元，其中多个天线单元中的至少一个为本发明第一方面实施例中提供的天线单元100。其中，天线单元100之间可以通过导线连接或耦合方式连接。其中，导线连接为直接接触式连接，耦合方式连接为非直接接触式连接。
在本发明的一个实施例中，天线单元之间可以通过以下三种方式相连串联、并联或串并混合的混联。本发明实施例的天线1000通过金属化方式制成。在本发明的一个实施例中，天线1000可以通过柔性印刷电路板(Flexible Printed Circuit, FPC)制成,贴附在由可注塑材料制成的支架上。天线1000还可以通过钢板制成。但是需要说明的是，上述的柔性印刷电路板和钢板只是出于示例的目的，而不是为了限制本发明的保护范围。可以理解的是，本发明实施例提供的天线1000可以通过任意金属化方式制成。在本发明的一个实施例中，天线1000中的多个天线单元可以均为本发明第一个实施例中提供的天线单元100。其中，相邻的天线单元100可以公用一个梳体。由上可知，本发明实施例的天线1000中的包括的至少一个如本发明第一个实施例中的天线单元100，既可以与具有与该天线单元100相同结构的其他天线单元进行组合形成天线1000，也可以与具有与该天线单元100不同结构的其他天线单元进行组合形成天线 1000。在本发明的一个实施例中，天线1000可以为CMMB(China Mobile MultimediaBroadcasting，中国移动数字多媒体广播)(频段位于470ΜΗζ_798ΜΗζ)移动终端天线。对于470ΜΗζ-798ΜΗζ频段，天线1000包括两个天线单元，其中每个天线单元均为本发明第一方面实施例中提供的天线单元100。其中，相邻的天线单元公用一个梳体。如图2所示，天线1000的多个天线单元在水平方向上连接。其中，第一个天线单元的第四梳体和相邻的第二个天线单元的第一梳体为同一个梳体。由于采用上述形式的天线1000中的各个天线单元均为本发明第一方面实施例中提供的天线单元100，且相邻天线单元公用梳体，从而使得天线1000具有较小的体积，满足了内置天线的体积要求。结合图I所示，通过增加第三条状连接部170的第三连接段和第七连接段在水平方向上的长度，可以使得天线1000的谐振频率点降低。对于射频信号，天线1000中各个天线单元的梳状结构之间的走线可以等效为电感，梳齿可以等效为电容。图3示出了图2中天线1000的等效电抗原理图。通过引入电容，从而可以平衡电抗，增加有效电长度，使得信号能够更好地辐射，从而提高带宽。根据本发明实施例提供的天线1000可以通过改变天线单元的数量，以及各个天线单元之间的连接方式，从而达到增加谐振点，提高带宽的目的，从而天线谐振频点可以方便的调谐。此外，本发明实施例提供的天线中的天线单元至少有一个为本发明第一方面实施例提供的天线单元，其他天线单元可以为现有的其他形式的天线单元，从而使得天线具有多种实现方式。本发明实施例提供的天线1000使用的频段不限，可以为移动终端常用的频带组合。具体而言，本发明实施例的天线1000可以在的总长度小于60毫米，总宽度小于10毫米，厚度不小于8毫米的空间内，在相对带宽大于50%的工作频带内(470MHZ-798MHZ)实现多个谐振频率点，并且有源效率大于5%，最高点效率可以达到40%以上。但是需要说明的是，上述的天线1000的频段位于470MHz-798MHz频段只是出于示例的目的，而不是为了限制本发明的保护范围。可以理解的是，本发明实施例提供的天线1000可以适用于多种通信频段。本发明实施例还提供了一种天线匹配装置，该天线匹配装置位于负载电路和天线的馈点之间，用于对天线的输出阻抗和负载电路的输入阻抗进行匹配，其中负载电路可以在来自天线的信号能量的激励下执行通信或控制等动作。天线匹配装置包括至少一个天线单元，其中天线单元为本发明第一方面的实施例中提供的天线单元，天线单元之间通过导线连接或耦合方式连接。其中，导线连接为直接接触式连接，耦合方式连接为非直接接触式连接。在本发明的一个实施例中，天线单元之间可以通过以下三种方式相连串联、并联或串并混合的混联。本发明实施例的天线匹配装置通过金属化方式制成。在本发明的一个实施例中，天线匹配装置可以通过柔性印刷电路板(Flexible Printed Circuit,FPC)制成,贴附在由·可注塑材料制成的支架上。但是需要说明的是，上述的柔性印刷电路板只是出于示例的目的，而不是为了限制本发明的保护范围。可以理解的是，本发明实施例提供的天线匹配装置可以通过任意金属化方式制成。在本发明的一个实施例中，天线匹配装置中的多个天线单元可以均为本发明第一个实施例中提供的天线单元100。其中，相邻的天线单元100可以公用一个梳体。由上可知，本发明实施例的天线匹配装置中的包括的至少一个如本发明第一个实施例中的天线单元100，既可以与具有与该天线单元100相同结构的其他天线单元进行组合形成天线匹配装置，也可以与具有与该天线单元100不同结构的其他天线单元进行组合形成天线匹配装置。在本发明的一个实施例中，本发明实施例提供的天线匹配装置用于对本发明第一方面实施例提供的天线单元100的输出阻抗与对应的负载电路的输入阻抗进行匹配。天线匹配装置位于天线单元100和与天线单元100对应的负载电路和之间。天线匹配装置可以通过以下三种方式与天线单元100相连串联、并联或串并混合的混联。在本发明的又一个实施例中，本发明实施例提供的天线匹配装置用于对本发明第二方面实施例提供的天线1000的输出阻抗与对应的负载电路的输入阻抗进行匹配。天线匹配装置位于天线1000和与天线1000对应的负载电路之间。天线匹配装置可以通过以下三种方式与天下1000相连串联、并联或串并混合的混联。本发明实施例提供的天线匹配装置可以对本发明上述实施例提供的天线单元100或天线1000进行阻抗匹配以减小天线单元100或天线1000的反射，提高天线单元100或天线1000的福射性能。本发明实施例提供的天线匹配装置可以用于多种通信频段上。下面以移动终端(例如手机)为例，对本发明实施例的天线匹配装置在谐振点效率的提升方面的功能进行描述。以GSM900频段为例，该频段上工作的移动终端不采用本发明实施例的天线匹配装置时，天线谐振点回波损耗RL = -5. 2dB，谐振点效率为60%。相比较而言，该频段上工作的移动终端采用本发明实施例的天线匹配装置时，天线谐振点回波损耗为RL = -IldB,回波损耗(RL)具有5dB以上的提升，谐振点效率提升I. 2dB，谐振点效率提升为91%。由上可知，采用本发明实施例提供的天线匹配装置可以有效地减小天线的反射，提高天线的福射性能。但是需要说明的是，上述的GSM900频段下天线匹配装置对谐振点效率的提升的实施例只是出于示例的目的，而不是为了限制本发明的保护范围。可以理解的是，本发明实施例提供的天线匹配装置不限于上述频段，可以适用于多种通信频段的天线上。根据本发明实施例的天线匹配装置，通过改变天线单元的数量、各个天线单元之间的连接方式，从而调整天线匹配装置的匹配阻抗以对天线的输出阻抗和负载电路的输入阻抗进行匹配，从而减少信号传输中的能量损失，提高信号传输的质量。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示 例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。
权利要求
1.一种天线单元，其特征在于，包括 第一梳状结构，所述第一梳状结构包括第一梳体和从所述第一梳体的一侧延伸出的多个第一梳齿，所述多个第一梳齿沿所述第一梳体的长度方向间隔开排列以限定出多个第一梳缝； 第二梳状结构，所述第二梳状结构包括第二梳体和从所述第二梳体的一侧延伸出的多个第二梳齿，所述多个第二梳齿沿所述第二梳体的长度方向间隔开排列以限定出多个第二梳缝； 第三梳状结构，所述第三梳状结构包括第三梳体和从所述第三梳体的一侧延伸出的多个第三梳齿，所述多个第三梳齿沿所述第三梳体的长度方向间隔开排列以限定出多个第三梳缝；和 第四梳状结构，所述第四梳状结构包括第四梳体和从所述第四梳体的一侧延伸出的多个第四梳齿，所述多个第四梳齿沿所述第四梳体的长度方向间隔开排列以限定出多个第四梳缝， 其中所述第一至第四梳状结构沿水平方向间隔开排列，所述多个第一梳齿分别插入到所述多个第二梳缝中且相邻的第一和第二梳齿间在竖直方向上彼此隔开，所述多个第三梳齿分别插入到所述多个第四梳缝中且相邻的第三和第四梳齿间在竖直方向上彼此隔开， 其中所述第一梳体的下端与所述第三梳体的下端相连，所述第二梳体的上端与所述第四梳体的上端相连，所述第二梳体的下端与所述第三梳体的上端相连，及 在所述第一至第四梳状结构的至少一个梳状结构上设有至少一个馈电点。
2.如权利要求I所述的天线单元，其特征在于，所述馈电点以直接接触方式馈电或者耦合方式馈电。
3.如权利要求I所述的天线单元，其特征在于，所述天线单元包括一个或多个接地点，所述接地点设在所述第一至第四梳状结构中的至少一个梳状结构上。
4.如权利要求I所述的天线单元，其特征在于，所述第一至第四梳齿的宽度相等且长度相等，所述第一至第四梳缝的宽度相等且长度相等。
5.如权利要求4所述的天线单元，其特征在于，所述第一至第四梳齿为矩形。
6.如权利要求I所述的天线单元，其特征在于，所述第一至第四梳体的宽度相同。
7.如权利要求I所述的天线单元，其特征在于，所述第四梳体的宽度、所述第一梳体的宽度、所述第三梳体的宽度和所述第二梳体的宽度依次减小。
8.如权利要求I所述的天线单元，其特征在于，所述第一梳体的下端与所述第三梳体的下端通过第一条状连接部相连，所述第二梳体的上端与所述第四梳体的上端通过第二条状连接部相连，所述第二梳体的下端与所述第三梳体的上端通过第三条状连接部相连。
9.如权利要求8所述的天线单元，其特征在于，所述第二条状连接部的宽度大于所述第一和第三条状连接部的宽度。
10.如权利要求8所述的天线单元，其特征在于，所述第三条状连接部包括多个连接段，所述多个连接段依次相连，所述第二梳体的下端经所述依次相连的多个连接段与所述第三梳体的上端相连。
11.如权利要求10所述的天线单元，其特征在于，所述第三条状连接部包括第一连接段至第七连接段，其中所述第一连接段的左端与所述第二梳体的下端相连且沿水平方向向右延伸；所述第二连接段的下端与所述第一连接段的右端相连而所述第二连接段的上端沿竖直方向向上延伸，所述第三段第三连接段的右端与所述第二段第二连接段的上端相连而所述第三段第三连接段的左端沿水平方向向左延伸，所述第四段第四连接段的上端与所述第三段第三连接段的左端相连而所述第四段第四连接段的下端沿竖直方向向下延伸，所述第五段第五连接段的右端与所述第四段第四连接段的下端相连而所述第五段第五连接段的左端沿水平方向向左延伸，所述第六段第六连接段的下端与所述第五段第五连接段的左端相连而所述第六段第六连接段的上端沿竖直方向向上延伸，所述第七段第七连接段的左端与所述第六段第六连接段的上端相连而所述第七段第七连接段的右端沿水平方向向右延伸并与所述第三梳体的上端相连。
12.如权利要求I所述的天线单元，其特征在于，所述第一梳体的下端与所述第三梳体的下端通过第一条状连接部相连，所述第二梳体的上端与所述第四梳体的上端通过第二条状连接部相连，所述第二梳体与所述第三梳体共用一个梳体。
13.如权利要求I所述的天线单元，其特征在于，所述第一梳体的下端与所述第三梳体的下端在水平方向上平齐且在竖直方向上向下延伸超过所述第二梳体的下端，所述第二梳体的上端与所述第四梳体的上端在水平方向上平齐且在竖直方向上向上延伸超过所述第三梳体的上端，所述第一梳体的上端在竖直方向上向上延伸超过所述第二梳体的上端，以及所述第四梳体的下端在竖直方向上向下延伸超过所述第一梳体的下端。
14.如权利要求13所述的天线单元，其特征在于，进一步包括馈电条状部，所述馈电条状部的右端与所述第四梳体的下端相连且所述馈电条状部的左端沿水平方向延伸并与所述第一梳体的下端在竖直方向上平齐以用作馈电点。
15.一种天线，其特征在于，所述天线包括多个天线单元，所述多个天线单元中的至少一个为权利要求1-14中任一项所述的天线单元，其中，所述天线单元之间通过导线连接或耦合方式连接。
16.如权利要求15所述的天线，其特征在于，所述天线单元之间通过以下三种方式相连串联、并联或串并混合的混联。
17.如权利要求15所述的天线，其特征在于，所述多个天线单元均为根据权利要求1-14中任一项所述的天线单元。
18.—种天线匹配装置，其特征在于，所述天线匹配装置位于负载电路和天线的馈点之间，用于对所述天线的输出阻抗与所述负载电路的输入阻抗进行匹配， 所述天线匹配装置包括至少一个权利要求1-14中任一项所述的天线单元，其中所述天线单元之间通过导线连接或稱合方式连接。
19.如权利要求18所述的天线匹配装置，其特征在于，所述天线单元之间通过以下三种方式相连串联、并联或串并混合的混联。
20.如权利要求18所述的天线匹配装置，其特征在于，所述多个天线单元均为根据权利要求1-14中任一项所述的天线单元。
21.如权利要求18所述的天线匹配装置，其特征在于，所述天线匹配装置用于对权利要求1-14中任一项所述的天线单元的输出阻抗与对应的负载电路的输入阻抗进行匹配，其中，所述天线匹配装置与所述天线单元通过以下三种方式相连串联、并联或串并混合的混联。
22.如权利要求18所述的天线匹配装置，其特征在于，所述天线匹配装置用于对权利要求15-17中任一项所述的天线的输出阻抗与对应的负载电路的输入阻抗进行匹配，其中，所述天线匹配装置与所述天线通过以下三种方式相连串联、并联或串并混合的混联。
全文摘要
本发明公开一种天线单元，包括第一至第四梳状结构，其中第一至四梳状结构沿水平方向间隔开排列，多个第一梳齿分别插入到多个第二梳缝中且相邻的第一和第二梳齿间在竖直方向上彼此隔开，多个第三梳齿分别插入到多个第四梳缝中且相邻的第三和第四梳齿间在竖直方向上彼此隔开，第一梳体的下端与第三梳体的下端相连，第二梳体的上端与第四梳体的上端相连，第二梳体的下端与第三梳体的上端相连，及在第一至第四梳状结构的至少一个梳状结构上设有至少一个馈电点。本发明的天线单元具有体积小的特点，可以满足目前体积不断缩小的移动终端对内置天线的体积要求，并且可以提高较高相对带宽内的电性能指标。本发明还公开一种天线和天线匹配装置。
文档编号H01Q1/36GK102891352SQ20111020408
公开日2013年1月23日 申请日期2011年7月19日 优先权日2011年7月19日
发明者周仲蓉, 毕晔海 申请人:深圳市信维通信股份有限公司