一种天线及终端设备的制作方法

文档序号:18327634发布日期:2019-08-03 11:31阅读:161来源:国知局
一种天线及终端设备的制作方法

本申请涉及天线技术领域,涉及一种天线及终端设备。



背景技术:

随着通讯科技的发展,无线通讯技术在科技产品的应用上亦日益增加,使得相关的通讯产品日趋多样化,像是手机(cellphone)、具有无线上网的个人数字助理(personaldigitalassistant,pda)、全球定位系统(globalpositioningsystem,gps)等等,皆是无线通讯的范畴。而且近年来消费者对通讯产品的功能要求越来越高,所以许多具有不同设计和功能的通讯产品不断被提出,具有无线通讯的计算机网络产品更是近来的热门趋势。

就无线通讯产品而言,其设计上重要的关键即为天线的设计,因为天线设计质量的良好与否将影响通讯的质量。现有的内藏式的天线包含平面倒f型天线(planarinvertedfantenna,pifa)及微带型天线,其中平面倒f型天线更是被广泛应用于通讯产品。

但本申请的发明人在长期的研发过程中发现,随着天线技术的发展,越来越多的通讯产品采用patch型态的天线,以实现高增益,但patch天线的带宽较窄。



技术实现要素:

本申请主要解决的技术问题是提供一种天线及终端设备,以增加天线的带宽。

为解决上述技术问题,本申请采用的一个技术方案是:提供一种天线。该天线包括:辐射片,用于接收或发送射频信号;接地层,天线通过接地层接地;寄生组件,辐射片设置于接地层与寄生组件之间,寄生组件用于与辐射片耦合;其中,寄生组件、辐射片及接地层平行设置。

其中,辐射片至少包括:主干部;与主干部一体的第一分支及第二分支,其中,第一分支及第二分支设置在主干部的一端;主干部的另一端至第一分支的末端的长度大于主干部的另一端至第二分支的末端的长度。

其中,主干部的一端的宽度小于主干部的另一端的宽度;第一分支宽度与第二分支的宽度相同,第一分支的长度与第二分支长度相同。

其中,第一分支及第二分支均与主干部垂直。

其中,辐射片呈f型图案。

其中,辐射片呈“干”字型图案。

其中,辐射片采用ltcc材料制成。

其中,寄生组件为表面镀上金属的片状物。

其中,寄生组件呈矩形图案、圆形图案、或三角形图案。

为解决上述技术问题,本申请采用的另一个技术方案是:提供一种终端设备。该终端设备包括上述天线。

本申请实施例的有益效果是:区别于现有技术,本申请实施例天线包括辐射片、接地层及寄生组件,其中,辐射片用于接收或发送射频信号;天线通过接地层接地;辐射片设置于接地层与寄生组件之间,寄生组件用于与辐射片耦合;其中,寄生组件、辐射片及接地层平行设置。通过这种方式,本实施例天线在辐射片平行设置寄生组件,寄生组件与辐射片耦合,能够利用寄生效应影响辐射片的信号辐射,以使信号覆盖天线的频带之外的其它频段,因此,能够增加天线的带宽。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请天线第一实施例的结构示意图;

图2是图1实施例天线的沿a-a’方向的剖面示意图;

图3是图1实施例天线中辐射片的结构示意图;

图4是本申请天线中辐射片第二实施例的结构示意图;

图5是本申请天线中辐射片第三实施例的结构示意图;

图6是本申请天线与传统天线的仿真结果示意图;

图7是本申请终端设备一实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例,对本申请作进一步的详细描述。特别指出的是,以下实施例仅用于说明本申请,但不对本申请的范围进行限定。同样的,以下实施例仅为本申请的部分实施例而非全部实施例,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它实施例,都属于本申请保护的范围。

本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“内”、“外”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系,或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或者位置关系,仅是为了方便描述本申请合简化描述,而不是指示或者暗示所指的装置或者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申请的限制。

此外,本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象,而不必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,以便这里描述的本申请的实施例例如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,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。

本申请首先提出一种天线,如图1-图3所示,图1是本申请天线第一实施例的结构示意图;图2是图1实施例天线的沿a-a’方向的剖面示意图;图3是图1实施例天线中辐射片的结构示意图。本实施例天线101包括辐射片102、接地层103及寄生组件104,其中,辐射片102用于接收或发送射频信号,天线101通过接地层103接地,辐射片102设置于接地层103与寄生组件104之间,寄生组件104用于与辐射片102耦合;寄生组件104、辐射片102及接地层103平行设置。

本实施例的寄生组件104、辐射片102及接地层103平行设置,辐射片102是通过其边缘电磁辐射与接地层103进行信号传输,以实现接地;同样地,本实施例的寄生组件104通过其边缘电磁辐射与接地层103进行信号传输,以实现接地。因此,本实施例的寄生组件104、辐射片102及接地层103之间无需电连接。相对于pifa天线等,本实施例天线101无需设置馈地点与接地层连接。

本实施例天线101为patch形态天线,即贴片天线,其具有高增益、制造简单及尺寸小等优点。

但传统的patch天线的带宽较窄,且patch天线带宽由patch天线的高度决定,高度越高带宽越大,但随着patch天线的高度的增加,patch天线的增益会因为辐射效率及表面波的产生导致下降。

为解决上述问题,本实施例天线101在辐射片102平行设置寄生组件104,寄生组件104与辐射片102耦合,寄生组件104能够利用寄生效应影响辐射片104的信号辐射,以使信号覆盖天线101的频带之外的其它频段,因此,能够增加天线101的带宽。

在wlan802.11ad应用中,由于天线的中心频率为60ghz,采用传统的patch天线(带宽约中心频率的5%~10%),实现的带宽只有约3ghz~6ghz。而采用本实施例天线101,带宽可增至中心频率的16%,即10ghz。

其中,本实施例天线101可以进一步包括设置在辐射片102与接地层103之间的介电层(图未示)。

区别于现有技术,本实施例天线101辐射片平行设置寄生组件104,寄生组件104与辐射片102耦合,寄生组件104能够利用寄生效应影响辐射片104的信号辐射,以是信号覆盖天线101的带宽之外的频段,因此,能够增加天线101的带宽。

本实施例天线101由将平行于接地层103的寄生组件104配置于接地层104上,即可使天线101所产生的辐射场集中朝上,即使天线101辐射的信号一致地朝向寄生组件104,从而能够扩展天线101的带宽。

可选地,本实施例的辐射片102至少包括:主干部301、第一分支302及第二分支303;其中,第一分支302及第二分支303与主干部301一体成型;第一分支302及第二分支303设置在主干部301的一端;主干部301的另一端至第一分支302的末端的长度大于主干部301的另一端至第二分支303的末端的长度。

具体地,本实施例的射频信号至少包括第一频段信号及第二频段信号;主干部301的另一端至第一分支302的末端的长度l1为第一频段信号的波长的四分之一,主干部301的另一端至第二分支的末端的长度l2为第二频段信号的波长的四分之一。

当然,在其它实施例中,长度l1还可以是第一频段信号的波长的四分之一的其它倍数,长度l2还可以是第二频段信号的波长的四分之一的其它倍数。

从图3中可以看出,本实施例的第一分支302及第二分支303是从主干部301的不同位置延伸的,因此,长度l1与长度l2不同,射频号在第一分支302及第二分支303的路径长度不同,因此,能够使射频信号产生多共振模态,从而增加天线101的带宽。

可选地,本实施例的第一分支302及第二分支303均与主干部301垂直,即第一分支302与第二分支303平行设置。

可选地,本实施例的主干部301的一端的宽度小于主干部301的另一端的宽度;且第一分支302的宽度与第二分支303的宽度相同,第一分支302的长度与第二分支303长度相同。

本实施的第一分支302的中心位置设置在主干部301上,第一分支302的朝主干部301的两侧延伸;第二分支303的中心位置设置在主干部301上,第二分支303的朝主干部301的两侧延伸,以使辐射片102呈“干”字型图案。

当然,在另一实施例中,如图4所示,图4是本申请天线中辐射片第二实施例的结构示意图。本实施例辐射片401与上述辐射片102的不同之处在于:本实施例的第一分支402的一端设置在主干部403上,另一端沿主干部403的一侧延伸;第二分支404的一端设置在主干部403上,另一端的沿主干部403的该侧延伸,以使辐射片呈“f”型图案。

在又一实施例中,如图5所示,图5是本申请天线中辐射片第三实施例的结构示意图。本实施例辐射片501与上述辐射片401的不同之处在于:本辐射片501的第一分支502沿主干部503的一侧延伸,而第二分支504沿主干部503的另一侧延伸。

当然,在其它实施例中,第一分支及第二分支可以从主干部的同一位置延伸,且第一分支的长度与第二分支的长度不同。

当然,在其它实施例中,不限定辐射片上分支的数量;且第一分支、第二分支及主干部还可以是其它形状、其它尺寸及其它相对位置关系,这里不做限定。

可选地,本实施例的辐射片102采用低温共烧陶瓷(low-temperaturecofiredceramics,ltcc)等材料制成。ltcc具有高介质系数、优异的制程公差、稳定的制程参数等优点。对毫米波通讯设备来说,ltcc是量产性极佳的材料。

可选地,本实施例的寄生组件104为表面镀上金属的片状物。本实施例的寄生组件104呈矩形图案。在其它实施例中,寄生组件还可以成圆形图案或三角形图案等。

如图6所示,本申请天线相对于传统天线,能够实现射频信号的多模态,因此能够增加天线的带宽。

本申请进一步提出一种终端设备,如图7所示,图7是本申请终端设备一实施例的结构示意图。本实施例终端设备701至少包括天线702及与天线702耦接的处理芯片703,天线702用于接收第一射频信号,并将第一射频信号传输给处理芯片703,天线702该用于将处理芯片703处理的第二射频信号发射出去。

具体地,天线702的馈电点(与处理芯片703信号传输点)可以设置在天线702中辐射片的主干部远离第一分支及第二分支的一端,且通过线缆等信号线与处理芯片703连接。

本实施例的天线702为上述实施例天线,这里不赘述。

其中,本申请终端设备可以是毫米波设备等。

区别于现有技术,区别于现有技术,本申请实施例天线包括辐射片、接地层及寄生组件,其中,辐射片用于接收或发送射频信号;天线通过接地层接地;辐射片设置于接地层与寄生组件之间,寄生组件用于与辐射片耦合;其中,寄生组件、辐射片及接地层平行设置。通过这种方式,本实施例天线在辐射片平行设置寄生组件,寄生组件与辐射片耦合,寄生组件能够利用寄生效应影响辐射片的信号辐射,以使信号覆盖天线的带宽之外的频段,因此,能够增加天线的带宽。

以上所述仅为本申请的实施方式,并非因此限制本申请的专利范围,凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本申请的专利保护范围内。

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