双模手持天线及手持终端设备的制作方法

本发明涉及天线
技术领域：
，特别是涉及一种双模手持天线及手持终端设备。
背景技术：
：双模手持天线一般由三个频率的天线构成。传统的双模手持天线都是采用陶瓷材料的微带叠层天线，如1和图2所示。图1为传统的双模手持天线的俯视图；图2为传统的双模手持天线的侧视图。这种天线存在天线占用空间大、重量重的问题，导致手持终端设备的体积和重量也随之增大，从而不能满足手持终端设备向小型化及轻量化发展的需求。技术实现要素：基于此，有必要提供一种尺寸较小且重量较轻的双模手持天线，还提供一种手持终端设备。一种双模手持天线，包括基板以及设置在所述基板上且相互独立的第一四臂螺旋天线单元、第二四臂螺旋天线单元和第三四臂螺旋天线单元；所述第一四臂螺旋天线单元、所述第二四臂螺旋天线单元和所述第三四臂螺旋天线单元分别通过独立的馈线与馈电电路连接；所述第一四臂螺旋天线单元包括第一介质和间隔加载在所述第一介质侧面的四条第一螺旋辐射臂；所述第二四臂螺旋天线单元包括第二介质和间隔加载在所述第二介质侧面的四条第二螺旋辐射臂；所述第三四臂螺旋天线单元包括第三介质和间隔加载在所述第三介质侧面的四条第三螺旋辐射臂；所述第一螺旋辐射臂、所述第二螺旋辐射臂和所述第三螺旋辐射臂的结构各不相同，以使得所述第一四臂螺旋天线单元、所述第二四臂螺旋天线单元和所述第三四臂螺旋天线单元具有不同的工作频率。在其中一个实施例中，所述第一螺旋辐射臂、所述第二螺旋辐射臂和所述第三螺旋辐射臂的高度各不相同。在其中一个实施例中，所述第一螺旋辐射臂的馈电端、所述第二螺旋辐射臂的馈电端和所述第三螺旋辐射臂的馈电端均错位设置。在其中一个实施例中，所述第一螺旋辐射臂的馈电端、所述第二螺旋辐射臂的馈电端以及所述第三螺旋辐射臂的馈电端均设置阻抗匹配单元。在其中一个实施例中，所述阻抗匹配单元包括短路枝节。在其中一个实施例中，所述第一介质和所述第三介质均为方形介质；所述第一四臂螺旋天线单元中的四条第一螺旋辐射臂分别设置在所述第一介质的一个侧面上；所述第三四臂螺旋天线单元中的四条第三螺旋辐射臂分别设置在所述第三介质的一个侧面上；所述第一四臂螺旋天线单元和所述第三四臂螺旋天线单元的工作频率均低于所述第二四臂螺旋天线单元的工作频率。在其中一个实施例中，所述第二介质为圆柱体介质；所述第二四臂螺旋天线单元中的四条第二螺旋辐射臂等间距设置在所述第二介质的侧面。在其中一个实施例中，所述第一四臂螺旋天线单元、所述第二四臂螺旋天线单元和所述第三四臂螺旋天线单元依次沿所述基板的长度方向间隔设置。在其中一个实施例中，所述第二四臂螺旋天线单元的工作频率高于所述第一四臂螺旋天线单元的工作频率且高于所述第三四臂螺旋天线单元的工作频率。一种手持终端设备，包括本体以及设置在所述本体内的馈电电路，还包括如前述任一实施例所述的双模手持天线。上述双模手持天线及手持终端设备，通过采用三个相互独立的四臂螺旋天线单元代替传统的微带叠层天线，且每个四臂螺旋天线单元中的四条螺旋辐射臂均间隔加载在介质侧面，从而有利于减小天线尺寸，进而减轻天线重量。附图说明图1为传统的双模手持天线的俯视图；图2为传统的双模手持天线的侧视图；图3为一实施例中的双模手持天线的立体结构示意图；图4为图3中的第一四臂螺旋天线单元的方向图；图5为图3中的第二四臂螺旋天线单元的方向图；图6为图3中的第三四臂螺旋天线单元的方向图；图7为一实施例中的手持终端设备的结构示意图。具体实施方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。图3为一实施例中的双模手持天线10的结构示意图，该双模手持天线10包括相互独立设置的第一四臂螺旋天线单元100、第二四臂螺旋天线单元200以及第三四臂螺旋天线单元300，还包括基板400。其中，第一四臂螺旋天线单元100、第二四臂螺旋天线单元200以及第三四臂螺旋天线单元300分别通过独立的馈线410、420以及430与馈电电路连接。第一四臂螺旋天线单元100、第二四臂螺旋天线单元200以及第三四臂螺旋天线单元300依次沿基板400的长度方向设置。第一四臂螺旋天线单元100包括第一介质110和间隔加载在第一介质110侧面的四条第一螺旋辐射臂120。第二四臂螺旋天线单元200包括第二介质210和间隔加载在第二介质210侧面的四条第二螺旋辐射臂220。第三四臂螺旋天线单元300包括第三介质310和间隔加载在第三介质310侧面的四条第三螺旋辐射臂330。第一螺旋辐射臂120、第二螺旋辐射臂220和第三螺旋辐射臂320的结构各不相同，从而使得第一四臂螺旋天线单元100、第二四臂螺旋天线单元200以及第三四臂螺旋天线单元300具有不同的工作频率。在本实施例中，第二四臂辐射天线单元200的工作频率高于第一四臂辐射天线单元100且高于第三四臂辐射天线单元300。具体地，第一四臂螺旋天线单元100为低频天线单元，第二四臂螺旋天线单元200为高频天线单元，第三四臂螺旋天线单元300为中频天线单元。通过将作为高频天线单元的第二四臂螺旋天线单元200设置在非高频天线单元(也即第一四臂螺旋天线单元100(低频天线单元)和第三四臂螺旋天线单元300(高频天线单元)之间)，可以有利于降低各天线单元之间的相互影响，提高天线性能。各四臂螺旋天线单元的工作频率可以通过调整螺旋辐射臂的尺寸和结构实现。因此，各四臂螺旋天线单元中的螺旋辐射臂的结构并不限于图3中的折叠结构，还可以进行相应的调整变形。上述双模手持天线10，通过采用三个相互独立的四臂螺旋天线单元代替传统的微带叠层天线，且每个四臂螺旋天线单元中的四条螺旋辐射臂均间隔加载在介质侧面，从而有利于减小天线尺寸，进而减轻天线重量。并且，各四臂螺旋天线单元之间相互独立设置，并通过独立的馈线与馈电电路连接，从而可以降低天线之间的相互影响，提高天线性能。在本实施例中，作为低频天线单元的第一四臂螺旋天线单元100的第一介质110采用方形介质。因此，第一四臂螺旋天线单元100中的四条第一螺旋辐射臂120分别设置在第一介质110的一个侧面上。并且，为降低天线之间的相互影响，各第一螺旋辐射臂120的辐射端122均错位设置。例如，各辐射端122可以分别位于一个顶角处。通过将单条螺旋辐射臂120设置在单独的面上，可以减小螺旋辐射臂之间的影响，有利于天线调试。同理，作为中频天线单元的第三四臂螺旋天线单元300的第三介质310也采用方形介质。第三四臂螺旋天线单元300中的四条第三螺旋辐射臂320分别设置在第三介质310的一个侧面上，从而可以降低螺旋辐射臂之间的相互影响。同样的，四条第三螺旋辐射臂320的辐射端322均错位设置，以进一步降低螺旋辐射臂之间的相互影响。作为高频天线单元的第二四臂螺旋天线单元200的第二介质210采用圆柱体介质，第二四臂螺旋天线单元200的四条第二螺旋辐射臂220则等间距间隔设置在呈圆柱体的第二介质210的侧壁上。由于对于高频天线单元而言，采用方形的介质并不能降低各辐射臂之间的相互影响，因此，第二介质210采用圆柱体，从而可以兼顾天线单元的整体性能。在本实施例中，第一四臂螺旋天线单元100、第二四臂螺旋天线单元200以及第三四臂螺旋天线单元300两两相对面上的馈电端均错位设置，以降低天线之间的相互影响，提高天线性能。在本实施例中，第一螺旋辐射臂120、第二螺旋辐射臂220以及第三螺旋辐射臂320的高度各不相同，从而使得各螺旋辐射臂中的电流最强位置在结构上相互错开，以减小天线之间的相互影响，提高天线性能。具体地，第一螺旋辐射臂120、第二螺旋辐射臂220以及第三螺旋辐射臂320的高度依次增加。在一实施例中，第一介质110、第二介质210以及第三介质310均采用轻质材料组成，从而可以进一步减轻整个双模手持天线10的重量。上述双模手持天线10中的各螺旋辐射臂的馈电端还设置有阻抗匹配单元，以调整天线阻抗，实现与馈电电路的阻抗匹配。在本实施例中，阻抗匹配单元为短路枝节500。短路枝节500设置在每条螺旋辐射臂的馈电端位置处。通过调整短路枝节500的长度和宽度，可以对感抗进行调整，从而实现阻抗匹配。短路枝节500的具体尺寸需要根据实际匹配需要进行设定。上述双模手持天线10，不仅具有体积小、重量轻的优点，而且其天线的低仰角增益高。图4为第一四臂螺旋天线单元100的方向图，图5为第二四臂螺旋天线单元200的方向图，图6为第三四臂螺旋天线单元300的方向图。图4～图6中，L2线表示仰角50°增益，L1线表示仰角20°增益。Phi即希腊字母表示直角坐标系中的方位角；Ang为angle，表示直角坐标系中的俯仰角；Mag为magnitude，表示增益值。第一四臂螺旋天线单元100(低频天线)、第二四臂螺旋天线单元200(高频天线)以及第三四臂螺旋天线单元300(中频天线)的仰角增益如下表1所示。表1：低频天线高频天线中频天线仰角20°增益/dBi≥-0.34≥-0.54≥-0.08仰角50°增益/dBi≥2.76≥2.32≥2.77从表1可以看出，各四臂螺旋天线单元均具有较好的低仰角增益性能，从而使得整个双模手持天线10具有较好的低仰角增益性能。表2为本实施例中的双模手持天线10与传统的双模手持天线(图1和图2)的尺寸和重量的对比表。表2双模手持天线10传统双模手持天线尺寸/mm3≤70*25*16≥57*45*15重量/g≤10≥70从表2中可以看出，虽然本实施例中的双模手持天线10的长度增长了，但宽度下降了近一半，正好符合现在手持终端设备扁平化发展的趋势，同时重量大大降低，有利于手持终端设备的轻量化发展。上述双模手持天线10尤其适用于导航通信领域中的手持终端设备中。本发明还提供一种手持终端设备，如图7所示。该手持终端设备包括本体710还包括设置在本体710上的上述任一实施例中的双模手持天线10。由于双模手持天线10具有较小的宽度以及较小的重量，从而有利于实现手持终端设备的扁平化以及轻量化发展。同时上述双模手持天线10的低仰角增益较高，从而可以满足导航通信的需求。以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。当前第1页1 2 3