天线装置及电子设备的制作方法
未命名
09-13
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1.本技术涉及天线技术领域,尤其涉及一种天线装置及电子设备。
背景技术:
2.mimo(multiple-input multiple-output)技术指在发射端和接收端分别使用多个发射天线和接收天线,使信号通过发射端与接收端的多个天线传送和接收,从而改善通信质量。它能充分利用空间资源,通过多个天线实现多发多收,在不增加频谱资源和天线发射功率的情况下,可以成倍的提高系统信道容量。但是多个天线单元之间存在互相耦合的问题,该问题会导致各个天线单元的辐射性能和分集性能恶化。为解决互耦问题,现有技术中在天线中增加缝隙耦合短路(gcs)枝节,缝隙耦合短路枝节形成带通谐振结构,限制每个天线单元所激发的电流的影响范围,但需要额外增加结构,使得天线结构更加复杂,不易制作。
技术实现要素:
3.本技术提供了一种天线装置及电子设备,能够实现多个馈电端口之间自解耦效果。
4.本技术第一方面提供一种天线装置,天线装置包括地板和辐射体,地板包括至少三个馈电端口,辐射体通过馈电端口与地板相连,辐射体位于每两个馈电端口之间的区域形成第一电流路径和第二电流路径,第一电流路径的电长度为第二电流路径的电长度的一半,第一电流路径用于传递半波长的共模电流,第二电流路径用于传递一个波长的差模电流。
5.本技术的天线装置中任一馈电端口能够向辐射体传输电流,电流能够经过辐射体到达另一馈电端口。每两个馈电端口之间的辐射体所在区域存在两条电流路径,分别是第一电流路径和第二电流路径,第一电流路径的电长度为第二电流路径的电长度的一半。任一馈电端口的激励电流在数学上可以分解为一对共模电流和一对差模电流,当第一电流路径传递任一馈电端口所激发的半波长的共模电流时,以及当第二电流路径传递同一馈电端口所激发的一个波长的差模电流时,共模电流和差模电流能够在其它馈电端口等幅反相(相互抵消),即任一馈电端口激发出的电流没有流入其它馈电端口,使得每两个馈电端口之间相互自解耦,从而提高天线装置的辐射性能和电子设备的通讯质量。因此,相比现有技术中增加缝隙耦合短路(gcs)枝节实现解耦方案,本技术的自解耦方案中结构更加简单,更容易制作。
6.在一种可能的设计中,辐射体包括第一金属柱,辐射体通过第一金属柱与各个馈电端口相连。
7.每个馈电端口分别连接有一个第一金属柱,第一金属柱能够支撑辐射体,使辐射体与地板之间保持间隔,为辐射体留出一段干净的空间,即净空(clearance),保证辐射体不受地板上其它元器件干扰。同时,第一金属柱也作为第一电流路径和第二电流路径的一
部分,第一金属柱用于传递所连接的馈电端口的电流。
8.在一种可能的设计中,天线装置包括三个馈电端口,辐射体包括环形辐射体,三个馈电端口在环形辐射体的圆周方向上均匀分布。
9.天线装置的三个馈电端口分别通过一个第一金属柱连接至环形辐射体,在环形辐射体的圆周方向上,每两个馈电端口的分布位置之间相差120
°
。因此,每两个第一金属柱和二者之间的环形辐射体中三分之一部分组成第一电流路径,每两个第一金属柱和二者之间的环形辐射体中三分之二部分组成第二电流路径,使得第一电流路径的电长度能够近似等于第二电流路径的电长度的一半。当每两个馈电端口之间的第一电流路径传递半波长的共模电流时,以及当每两个馈电端口之间的第二电流路径传递一个波长的差模电流时,每两个馈电端口之间相互自解耦。本技术的环形辐射体可以作为每两个馈电端口之间共有的辐射体,无需在每两个馈电端口之间单独设置第一电流路径和第二电流路径,使得本技术的天线装置的结构简单且更加容易制作。
10.在一种可能的设计中,每个第一金属柱的长度l1为5mm,每个第一金属柱连接至环形辐射体的一端与环形辐射体的圆心o1的距离r0为26mm。
11.第一电流路径的长度(两个第一金属柱的长度l1与环形辐射体的三分之一部分的弧长之和)近似等于64mm,即近似2.4ghz频段信号的半个波长,第二电流路径的长度(两个第一金属柱的长度l1与环形辐射体的三分之二部分的弧长之和)近似等于119mm,即近似2.4ghz频段信号的一个波长。因此,本技术的天线装置能够在不发生互耦的情况下传输2.4ghz频段信号。
12.在一种可能的设计中,环形辐射体的外半径r1为27mm,环形辐射体的内半径r2为25mm。
13.该尺寸的环形辐射体能够满足传输2.4ghz频段信号基本性能。
14.在一种可能的设计中,天线装置还包括第一等效电容,辐射体还包括第二金属柱,第二金属柱通过第一等效电容连接至地板。
15.利用第一等效电容对本技术的天线装置的解耦频率进行调谐,从而满足传输不同频段信号的需求。
16.在一种可能的设计中,第二金属柱位于每两个馈电端口之间区域的中间位置。
17.由于相邻两个馈电端口之间区域(每两个馈电端口之间的环形辐射体)的中间位置为电场最大点,在该位置连接第二金属柱,第二金属柱再通过第一等效电容连接至地板,对天线装置的解耦频率进行调谐的效果最佳。
18.在一种可能的设计中,天线装置还包括介质基板,环形辐射体贴附于介质基板,第一金属柱穿过介质基板。
19.介质基板用于支撑环形辐射体,并保持环形辐射体结构稳定。其中,介质基板可以采用耐燃材料(fr-4)介质板,也可以采用罗杰斯(rogers)介质板,也可以采用rogers和fr-4的混合介质板,等等。这里,fr-4是一种耐燃材料等级的代号,rogers介质板是一种高频板。
20.在一种可能的设计中,天线装置包括三个馈电端口,每个馈电端口分别连接有一个第一金属柱,辐射体为直径d1为0.75λ的圆形辐射体,沿圆形辐射体的圆周方向,每个第一金属柱的远离馈电端口的一端均匀分布地连接于圆形辐射体。
21.天线装置的三个馈电端口分别通过一个第一金属柱连接至圆形辐射体,在圆形辐射体的圆周方向上,每两个馈电端口的分布位置之间相差120
°
。经过测试,当辐射体的直径d1为0.75λ(λ为所要传输信号的波长)时,在每两个馈电端口之间的圆形辐射体的近似三分之一的区域等效形成电长度为半波长的第一电流路径,能够传递半波长的共模电流,在每两个馈电端口之间的圆形辐射体的近似三分之二的区域等效形成电长度为一个波长的第二电流路径,能够传递一个波长的差模电流,使得任一个馈电端口的电流不会流入其它馈电端口,使得每两个馈电端口之间相互解耦,继而提高天线装置的辐射性能和电子设备的通讯质量。
22.在一种可能的设计中,圆形辐射体的直径d1为81.8mm,第一金属柱连接至圆形辐射体的一端与圆形辐射体的圆心o2之间的距离r3大于或等于15mm。
23.该尺寸的天线装置能够在不发生互耦的情况下传输2.4ghz频段信号。
24.在一种可能的设计中,距离r3为25mm。
25.当距离r3为25mm时,每两个馈电端口2之间的解耦效果最佳。
26.在一种可能的设计中,第一金属柱的长度为2mm。
27.本技术的天线装置中,圆形辐射体与地板之间的间隔为2mm,相比现有技术中,本技术的天线装置更加轻薄化,且三个馈电端口之间的隔离度不会变差。
28.在一种可能的设计中,每个第一金属柱的远离圆形辐射体的一端连接有第二等效电容,第二等效电容连接至馈电端口。
29.利用第二等效电容进行阻抗匹配,从而提高信号传输质量。
30.在一种可能的设计中,天线装置还包括介质基板,圆形辐射体贴附于介质基板,第一金属柱穿过介质基板。
31.介质基板能够支撑圆形辐射体,并保持圆形辐射体结构稳定。
32.本技术第二方面提供一种电子设备,该电子设备包括上述内容的天线装置,具有上述的效果。
33.应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的,并不能限制本技术。
附图说明
34.图1为本技术所提供的天线装置在第一种具体实施例中的结构示意图;
35.图2为图1中天线装置沿a方向的侧视图;
36.图3为图1中第一馈电端口流向第二馈电端口的第一电流路径和第二电流路径的示意图;
37.图4为图3中第一馈电端口激发的电流分布图;
38.图5为图1中第一馈电端口流向第三馈电端口的第一电流路径和第二电流路径的示意图;
39.图6为图1中第二馈电端口流向第一馈电端口的第一电流路径和第二电流路径的示意图;
40.图7为图1中第二馈电端口流向第三馈电端口的第一电流路径和第二电流路径的示意图;
41.图8为图1中第三馈电端口流向第一馈电端口的第一电流路径和第二电流路径的示意图;
42.图9为图1中第三馈电端口流向第二馈电端口的第一电流路径和第二电流路径的示意图;
43.图10为图1中天线装置的回波损耗-频率关系图;
44.图11为图1中天线装置的结构示意图,其中,天线装置包括第一等效电容;
45.图12为图11中天线装置沿b方向的剖视图;
46.图13为图11中天线装置的回波损耗-频率关系图;
47.图14为本技术所提供的天线装置在第二种具体实施例中的结构示意图;
48.图15为图14中天线装置沿c方向的侧视图;
49.图16为图14中第一馈电端口流向第二馈电端口的第一电流路径和第二电流路径的示意图;
50.图17为图14中第一馈电端口激发的电流分布图;
51.图18为图14中天线装置中每两个馈电端口的回波损耗-频率关系图;
52.图19为图14中天线装置中馈电端口在不同位置的回波损耗-频率关系图。
53.附图标记:
54.1-地板;
55.2-馈电端口;
56.21-第一馈电端口;
57.22-第二馈电端口;
58.23-第三馈电端口;
59.3-辐射体;
60.31-环形辐射体;
61.32-第一金属柱;
62.33-第二金属柱;
63.34-圆形辐射体;
64.4-第一等效电容;
65.5-介质基板;
66.p1-第一电流路径;
67.p2-第二电流路径。
68.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本技术的实施例,并与说明书一起用于解释本技术的原理。
具体实施方式
69.为了更好的理解本技术的技术方案,下面结合附图对本技术实施例进行详细描述。
70.在本技术的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性;除非另有规定或说明,术语“多个”是指两个或两个以上;术语“连接”、“固定”等均应做广义理解,例如,“连接”可以是固定连接,也可以
是可拆卸连接,或一体地连接,或电连接;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在本技术中的具体含义。
71.以上所述仅为本技术的优选实施例而已,并不用于限制本技术,对于本领域的技术人员来说,本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本技术的保护范围之内。
72.本技术提供一种电子设备,本技术实施例提供的技术方案适用于采用以下一种或多种通信技术的电子设备:蓝牙(blue-tooth,bt)通信技术、全球定位系统(global positioning system,gps)通信技术、无线保真(wireless fidelity,wifi)通信技术、全球移动通讯系统(global system for mobile communications,gsm)通信技术、宽频码分多址(wideband code division multiple access,wcdma)通信技术、长期演进(longterm evolution,lte)通信技术、5g通信技术以及未来其他通信技术等。本技术实施例中的电子设备可以是手机、平板电脑、笔记本电脑、智能家居、智能手环、智能手表、智能头盔、智能眼镜等。电子设备还可以是具有无线通信功能的手持设备、计算设备或连接到无线调制解调器的其它处理设备、车载设备,5g网络中的电子设备或者未来演进的公用陆地移动通信网络(public land mobile network,plmn)中的电子设备等,本技术实施例对此并不限定。
73.本技术的电子设备包括天线装置,请参照图1-图3所示,天线装置包括地板1和辐射体3,地板1包括至少三个馈电端口2,辐射体3通过馈电端口2与地板1相连,辐射体3位于每两个馈电端口2之间的区域形成第一电流路径p1和第二电流路径p2,第一电流路径p1的电长度为第二电流路径p2的电长度的一半,第一电流路径p1用于传递半波长的共模电流,第二电流路径p2用于传递一个波长的差模电流。
74.本实施例中,任一馈电端口2能够向辐射体3传输电流,电流能够经过辐射体3到达另一馈电端口2。每两个馈电端口2之间的辐射体3所在区域存在两条电流路径,分别是第一电流路径p1和第二电流路径p2,第一电流路径p1的电长度为第二电流路径p2的电长度的一半。请参照图4所示,任一馈电端口2的激励电流在数学上可以分解为一对共模电流和一对差模电流,当第一电流路径p1传递任一馈电端口2所激发的半波长的共模电流时,以及当第二电流路径p2传递同一馈电端口2所激发的一个波长的差模电流时,共模电流和差模电流能够在其它馈电端口2等幅反相(相互抵消),即任一馈电端口2激发出的电流没有流入其它馈电端口2,使得每两个馈电端口2之间相互自解耦,从而提高天线装置的辐射性能和电子设备的通讯质量。因此,相比现有技术中增加缝隙耦合短路(gcs)枝节实现解耦方案,本技术的自解耦方案中结构更加简单,更容易制作。
75.其中,第一电流路径p1和第二电流路径p2可以是直线型、弧线形或折线型等其它形状。
76.地板1,可泛指电子设备(比如手机)内任何接地层、或接地板、或接地金属层等的至少一部分,或者上述任何接地层、或接地板、或接地部件等的任意组合的至少一部分,“地/地板”可用于电子设备内元器件的接地。一个实施例中,“地/地板”可以是电子设备的电路板的接地层,也可以是电子设备中框形成的接地板或屏幕下方的金属薄膜形成的接地金属层。一个实施例中,电路板可以是印刷电路板(printed circuit board,pcb),例如具有8、10、12、13或14层导电材料的8层、10层或12至14层板,或者通过诸如玻璃纤维、聚合物
等之类的介电层或绝缘层隔开和电绝缘的元件。一个实施例中,电路板包括介质基板、接地层和走线层,走线层和接地层通过过孔进行电连接。一个实施例中,诸如显示器、触摸屏、输入按钮、发射器、处理器、存储器、电池、充电电路、片上系统(system on chip,soc)结构等部件可以安装在电路板上或连接到电路板;或者电连接到电路板中的走线层和/或接地层。例如,射频源设置于走线层。
77.上述任何接地层、或接地板、或接地金属层由导电材料制得。一个实施例中,该导电材料可以采用以下材料中的任一者:铜、铝、不锈钢、黄铜和它们的合金、绝缘基片上的铜箔、绝缘基片上的铝箔、绝缘基片上的金箔、镀银的铜、绝缘基片上的镀银铜箔、绝缘基片上的银箔和镀锡的铜、浸渍石墨粉的布、涂覆石墨的基片、镀铜的基片、镀黄铜的基片和镀铝的基片。本领域技术人员可以理解,接地层/接地板/接地金属层也可由其它导电材料制得。
78.本技术的天线装置包括两种实施例,首先介绍第一种实施例。
79.具体地,请参照图1-图3所示,辐射体3包括第一金属柱32,辐射体3通过第一金属柱32与各个馈电端口2相连。
80.本实施例中,每个馈电端口2分别连接有一个第一金属柱32,第一金属柱32能够支撑辐射体3,使辐射体3与地板1之间保持间隔,为辐射体3留出一段干净的空间,即净空(clearance),保证辐射体3不受地板1上其它元器件干扰。同时,第一金属柱32也作为第一电流路径p1和第二电流路径p2的一部分,第一金属柱32用于传递所连接的馈电端口2的电流。
81.其中,在图1中第一金属柱32与馈电端口2的位置相同
82.更具体地,请参照图1-图3所示,天线装置包括三个馈电端口2,辐射体3包括环形辐射体31,三个馈电端口2在环形辐射体31的圆周方向上均匀分布。
83.本实施例中,天线装置的三个馈电端口2分别通过一个第一金属柱32连接至环形辐射体31,在环形辐射体31的圆周方向上,每两个馈电端口2的分布位置之间相差120
°
。因此,每两个第一金属柱32和二者之间的环形辐射体31中三分之一部分组成第一电流路径p1,每两个第一金属柱32和二者之间的环形辐射体31中三分之二部分组成第二电流路径p2,使得第一电流路径p1的电长度能够近似等于第二电流路径p2的电长度的一半。当每两个馈电端口2之间的第一电流路径p1传递半波长的共模电流时,以及当每两个馈电端口2之间的第二电流路径p2传递一个波长的差模电流时,每两个馈电端口2之间相互自解耦。本技术的环形辐射体31可以作为每两个馈电端口之间共有的辐射体3,无需在每两个馈电端口2之间单独设置第一电流路径p1和第二电流路径p2的结构,使得本技术的天线装置的简单且更加容易制作。
84.其中,请参照图3-图4所示,三个馈电端口2分别为第一馈电端口21、第二馈电端口22和第三馈电端口23。第一馈电端口21可通过第一电流路径p1向第二馈电端口22传递半波长的共模电流,第一馈电端口21还可以通过第二电流路径p2向第二馈电端口22传递一个波长的差模电流,第一馈电端口21激发的共模电流和差模电流在第二馈电端口22相互抵消,从而实现解耦。
85.同理,如图5所示,第一馈电端口21激发的共模电流和差模电流在第三馈电端口23相互抵消。如图6所示,第二馈电端口22激发的共模电流和差模电流在第一馈电端口21相互抵消。如图7所示,第二馈电端口22激发的共模电流和差模电流在第三馈电端口23相互抵
消。如图8所示,第三馈电端口23激发的共模电流和差模电流在第一馈电端口21相互抵消。如图9所示,第三馈电端口23激发的共模电流和差模电流在第二馈电端口22相互抵消。因此,第一馈电端口21、第二馈电端口22和第三馈电端口23形成三个同频天线,可以同时工作或切换使用。
86.如图10所示,本实施例的天线装置传输2.4ghz、2.44ghz和2.48ghz信号的隔离度的绝对值均大于10db,天线装置的辐射性能较好。
87.天线隔离度是用来衡量天线互耦程度大小的物理量。假定两个天线构成一个双端口网络,那么两个天线之间的隔离度就是天线之间的s21、s12。天线隔离度可以用s21、s12参数表示。s21、s12参数通常为负数。s21、s12参数越小,表示天线之间的隔离度越大,天线互耦程度越小;s21、s12参数越大,表示天线之间的隔离度越小,天线互耦程度越大。
88.请参照图1-图2所示,每个第一金属柱32的长度l为5mm,每个第一金属柱32连接至环形辐射体31的一端与环形辐射体31的圆心o1的距离r0为26mm。
89.本实施例中,第一电流路径p1的长度(两个第一金属柱32的长度l1与环形辐射体31的三分之一部分的弧长之和)近似等于64mm,即近似2.4ghz频段信号的半个波长,第二电流路径p2的长度(两个第一金属柱32的长度与环形辐射体31的三分之二部分的弧长之和)近似等于119mm,即近似2.4ghz频段信号的一个波长。因此,本实施例的天线装置能够在不发生互耦的情况下传输2.4ghz频段信号。
90.当然,根据传输不同频段信号的需要,可以改变本技术的天线装置中第一电流路径p1的电长度和第二电流路径p2的电长度,使二者的电长度分别等于所要传输信号的半波长和一个波长。
91.不仅如此,在传输同一个频段信号的条件下,可以使环形辐射体31的半径r0增加或减小,相应地使第一金属柱32的长度l1减小或增加,以使本技术的天线装置的尺寸可以灵活地改变,满足不同电子设备的装配需求。
92.请参照图1所示,环形辐射体31的外半径r1可以为27mm,环形辐射体31的内半径r2可以为25mm,该尺寸的环形辐射体能够满足传输2.4ghz频段信号基本性能。
93.请参照图11-图12所示,天线装置还包括第一等效电容4,辐射体3还包括第二金属柱33,第二金属柱33通过第一等效电容4连接至地板1,利用第一等效电容4对本技术的天线装置的解耦频率进行调谐,从而满足传输不同频段信号的需求。
94.其中,请参照图11所示,第二金属柱33与第一等效电容4的位置相同,为便于理解,图11中仅显示第一等效电容4。
95.由于上述实施例中,馈电端口2的数量为三个,因此,本实施例中的第一等效电容4包括三个,分别位于每两个馈电端口2之间的区域。
96.另外,第一等效电容4可以是一个电容、至少两个串联的电容、至少两个并联的电容或至少三个并联和串联组合的电容。
97.请参照图11所示,第二金属柱33位于每两个馈电端口2之间区域的中间位置(图11中第一等效电容4的位置)。
98.本实施例中,由于相邻两个馈电端口2之间区域(每两个馈电端口2之间的环形辐射体31)的中间位置为电场最大点,在该位置连接第二金属柱33,第二金属柱33再通过第一等效电容4连接至地板1,对天线装置的解耦频率进行调谐的效果最佳。
99.请参照图13所示,本技术的天线装置在接入不同电容值大小的第一等效电容4后,在测试第二馈电端口22向第一馈电端口21激发电流的情况下,不同解耦频率下的隔离度大小的绝对值均大于35db,能够满足用户使用需求。
100.在上述实施例中,环形辐射体31可以为环形贴片天线。
101.请参照图1-图3所示,天线装置还包括介质基板5,环形辐射体31贴附于介质基板5,第一金属柱32穿过介质基板5,介质基板5用于支撑环形辐射体31,并保持环形辐射体31结构稳定。其中,介质基板5可以采用耐燃材料(fr-4)介质板,也可以采用罗杰斯(rogers)介质板,也可以采用rogers和fr-4的混合介质板,等等。这里,fr-4是一种耐燃材料等级的代号,rogers介质板是一种高频板。
102.在上述第一种实施例中,请参照图14所示,介质基板5的边长w1为64mm,地板1的半径r4为75mm,介质基板5的厚度h1为0.4mm,第一金属柱32的直径为0.6mm。
103.在第二种实施例中,请参照图14-图17所示,天线装置包括三个馈电端口2,每个馈电端口2分别连接有一个第一金属柱32,辐射体3为直径d1为0.75λ(λ为所要传输信号的波长)的圆形辐射体34,沿圆形辐射体34的圆周方向,每个第一金属柱32的远离馈电端口2的一端均匀分布地连接于圆形辐射体34。其中,在图14、图16和图17中,第一金属柱32和馈电端口2的位置相同,为便于理解,仅显示馈电端口2。
104.本实施例中,天线装置的三个馈电端口2分别通过一个第一金属柱32连接至圆形辐射体34,在圆形辐射体34的圆周方向上,每两个馈电端口2的分布位置之间相差120
°
。请参照图16-图17所示,经过测试,当辐射体3的直径d1为0.75λ(λ为所要传输信号的波长)时,在每两个馈电端口2之间的圆形辐射体34的近似三分之一的区域等效形成电长度为半波长的第一电流路径p1,在每两个馈电端口2之间的圆形辐射体34的近似三分之二的区域等效形成电长度为一个波长的第二电流路径p2,任一馈电端口2的激励电流在数学上可以分解为一对共模电流和一对差模电流,第一电流路径p1能够传递半波长的共模电流,第二电流路径p2能够传递一个波长的差模电流,其中任一个馈电端口2的共模电流和差模电流能够在其它馈电端口2等幅反相(相互抵消),使得任一个馈电端口2的电流不会流入其它馈电端口2,使得每两个馈电端口2之间相互解耦,继而提高天线装置的辐射性能和电子设备的通讯质量。
105.其中,图16和图17以第一馈电端口21和第二馈电端口22为例进行描述,此处不再赘述其它馈电端口2的内容。
106.具体地,请参照图14所示,圆形辐射体34的直径d1为81.8mm,第一金属柱32连接至圆形辐射体34的一端(馈电端口2的位置)与圆形辐射体34的圆心o2之间的距离r3大于或等于15mm,本实施例的天线装置能够在不发生互耦的情况下传输2.4ghz频段信号。
107.请参照图18所示,测试本技术的天线装置在传输2.4ghz频段信号时,隔离大于15db,具有较好的解耦效果。
108.请参照图19所示,以第二馈电端口22向第一馈电端口21激发电流为例,当距离r3分别5mm、10mm、15mm、20mm、30mm和40mm时,测试两个馈电端口2之间的隔离度。
109.经测试,当距离r3为25mm时,每两个馈电端口2之间的解耦效果最佳。
110.请参照图15所示,第一金属柱32的长度为2mm,即圆形辐射体34与地板1之间的间隔为2mm,相比现有技术中,本技术的天线装置更加轻薄化,且三个馈电端口2之间的隔离度
不会变差。
111.由于第一金属柱32的高度降低,阻抗大小发生变化。因此,每个第一金属柱32的远离圆形辐射体34的一端连接有第二等效电容(图中未示出),第二等效电容连接至馈电端口2,从而进行阻抗匹配,从而提高信号传输质量。
112.其中,第二等效电容可以是一个电容、至少两个电容串联、至少两个电容并联或至少三个电容的并联和串联组合。
113.在上述实施例中,圆形辐射体34可以为圆形贴片天线。
114.请参照图14-图15所示,天线装置还包括介质基板5,圆形辐射体34贴附于介质基板5,第一金属柱32穿过介质基板5。
115.介质基板5能够支撑圆形辐射体34,并保持圆形辐射体34结构稳定。
116.其中,介质基板5可以采用耐燃材料(fr-4)介质板,也可以采用罗杰斯(rogers)介质板,也可以采用rogers和fr-4的混合介质板,等等。这里,fr-4是一种耐燃材料等级的代号,rogers介质板是一种高频板。
117.在上述第二种实施例中,请参照图14所示,介质基板5的半径为50mm,地板1的半径r6为75mm,介质基板5的厚度h1为0.4mm,第一金属柱32的直径为0.6mm。
118.以上所述仅为本技术的优选实施例而已,并不用于限制本技术,对于本领域的技术人员来说,本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本技术的保护范围之内。
技术特征:
1.一种天线装置,其特征在于,所述天线装置包括:地板和辐射体;所述地板包括至少三个馈电端口,所述辐射体通过所述馈电端口与所述地板相连;所述辐射体位于每两个所述馈电端口之间的区域形成第一电流路径和第二电流路径,所述第一电流路径的电长度为所述第二电流路径的电长度的一半;所述第一电流路径用于传递半波长的共模电流,所述第二电流路径用于传递一个波长的差模电流。2.根据权利要求1所述的天线装置,其特征在于,所述辐射体包括第一金属柱,所述辐射体通过所述第一金属柱与各个所述馈电端口相连。3.根据权利要求2所述的天线装置,其特征在于,所述天线装置包括三个所述馈电端口;所述辐射体包括环形辐射体,三个所述馈电端口在所述环形辐射体的圆周方向上均匀分布。4.根据权利要求3所述的天线装置,其特征在于,每个所述第一金属柱的长度l1为5mm,每个所述第一金属柱连接至所述环形辐射体的一端与所述环形辐射体的圆心o1的距离r0为26mm。5.根据权利要求4所述的天线装置,其特征在于,所述环形辐射体的外半径r1为27mm,所述环形辐射体的内半径r2为25mm。6.根据权利要求3~5中任一项所述的天线装置,其特征在于,所述天线装置还包括第一等效电容,所述辐射体还包括第二金属柱,所述第二金属柱通过所述第一等效电容连接至所述地板。7.根据权利要求6所述的天线装置,其特征在于,所述第二金属柱位于每两个所述馈电端口之间区域的中间位置。8.根据权利要求3~6中任一项所述的天线装置,其特征在于,所述天线装置还包括介质基板,所述环形辐射体贴附于所述介质基板,所述第一金属柱穿过所述介质基板。9.根据权利要求1所述的天线装置,其特征在于,所述天线装置包括三个所述馈电端口;每个所述馈电端口分别连接有一个第一金属柱;所述辐射体为直径d1为0.75λ的圆形辐射体,沿所述圆形辐射体的圆周方向,每个所述第一金属柱的远离所述馈电端口的一端均匀分布地连接于所述圆形辐射体。10.根据权利要求9所述的天线装置,其特征在于,所述圆形辐射体的直径d1为81.8mm,所述第一金属柱连接至所述圆形辐射体的一端与所述圆形辐射体的圆心o2之间的距离r3大于或等于15mm。11.根据权利要求10所述的天线装置,其特征在于,所述距离r3为25mm。12.根据权利要求9~11中任一项所述的天线装置,其特征在于,所述第一金属柱的长度为2mm。13.根据权利要求9~11中任一项所述的天线装置,其特征在于,每个所述第一金属柱的远离所述圆形辐射体的一端连接有第二等效电容,所述第二等效电容连接至所述馈电端口。14.根据权利要求9~11中任一项所述的天线装置,其特征在于,所述天线装置还包括
介质基板,所述圆形辐射体贴附于所述介质基板,所述第一金属柱穿过所述介质基板。15.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括权利要求1~14中任一项所述的天线装置。
技术总结
本申请涉及一种天线装置及电子设备,该天线装置包括地板和辐射体,地板包括至少三个馈电端口,辐射体通过馈电端口与地板相连,辐射体位于每两个馈电端口之间的区域形成第一电流路径和第二电流路径,第一电流路径的电长度为第二电流路径的电长度的一半,第一电流路径用于传递半波长的共模电流,第二电流路径用于传递一个波长的差模电流,能够实现多个馈电端口之间自解耦效果。口之间自解耦效果。口之间自解耦效果。
技术研发人员:张俊宏
受保护的技术使用者:华为技术有限公司
技术研发日:2022.03.03
技术公布日:2023/9/12
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