一種采用耦合饋電的高隔離度載波聚合天線和電子設(shè)備的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種采用耦合饋電的高隔離度載波聚合天線和電子設(shè)備。金屬框架由底邊對(duì)稱設(shè)的第一縫隙和第二縫隙分成第一金屬框架段與第二金屬框架段，第一金屬框架段與接地板連接，底邊與接地板間為天線凈空區(qū)；天線組件包括第一耦合部、第二耦合部，都設(shè)于天線凈空區(qū)內(nèi)且與第二金屬框架段平行，第一耦合部與第二耦合部間設(shè)有第三縫隙，第二耦合部靠近第一縫隙的一端與第二金屬框架段相連，第一耦合部遠(yuǎn)離第一縫隙的一端連第一饋電部；接地導(dǎo)帶組件的第一接地導(dǎo)帶的一端連接第二金屬框架段的第二縫隙端，另一端連接地板，第二接地導(dǎo)帶的一端連第一金屬框架段的第二縫隙端，另一端連接接地板，饋電導(dǎo)帶的一端連第一金屬框架段，另一端連第二饋電部。
【專利說明】
一種采用耦合饋電的高隔離度載波聚合天線和電子設(shè)備
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及移動(dòng)通信天線技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種采用耦合饋電的高隔離度載波聚合天線和電子設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求呈爆炸式增長(zhǎng)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)容量和傳輸速率的要求越來越高。目前已有多種技術(shù)可以應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)，如海量MMO、載波聚合和異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)部署等，其中載波聚合(carrier aggregat1n)通過頻譜擴(kuò)展的方式提升網(wǎng)絡(luò)容量成為應(yīng)對(duì)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)爆炸式增長(zhǎng)最為有效的手段之一，載波聚合技術(shù)是LTE-Advanced標(biāo)準(zhǔn)中的代表性技術(shù)，通過將多個(gè)LTE成員載波聚合起來形成更大的帶寬，實(shí)現(xiàn)上下行峰值速率、上下行邊緣速率成倍的提高。載波聚合一般分為頻段內(nèi)連續(xù)載波聚合、頻段內(nèi)非連續(xù)載波聚合以及跨頻段非連續(xù)載波聚合技術(shù)。目前，主要的手機(jī)芯片廠商如高通等已開發(fā)出支持載波聚合技術(shù)的芯片，為載波聚合技術(shù)在手機(jī)上得到應(yīng)用提供了條件，亟需根據(jù)有關(guān)芯片的參數(shù)，針對(duì)跨頻段非連續(xù)載波聚合技術(shù)開發(fā)相應(yīng)天線，解決覆蓋頻段帶寬和雙饋端口隔離度等問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種采用耦合饋電的高隔離度載波聚合天線和電子設(shè)備。
[0004]根據(jù)本發(fā)明提供的一種采用耦合饋電的高隔離度載波聚合天線，包括:金屬框架、天線組件、接地導(dǎo)帶組件、饋電導(dǎo)帶、接地板、第一饋電部、第二饋電部；
[0005]所述金屬框架的底邊對(duì)稱開設(shè)有第一縫隙和第二縫隙，所述第一縫隙和第二縫隙將所述金屬框架分成第一金屬框架段與第二金屬框架段，所述第一金屬框架段與所述接地板連接，所述金屬框架的底邊與所述接地板之間形成天線凈空區(qū)；
[0006]所述天線組件包括第一耦合部和第二耦合部，所述第一耦合部、第二耦合部都設(shè)于所述天線凈空區(qū)內(nèi)且與所述第二金屬框架段平行，所述第一耦合部與所述第二耦合部之間設(shè)有第三縫隙，所述第二耦合部靠近所述第一縫隙的一端與所述第二金屬框架段相連，所述第一耦合部遠(yuǎn)離所述第一縫隙的一端連接所述第一饋電部；
[0007]所述接地導(dǎo)帶組件包括第一接地導(dǎo)帶、第二接地導(dǎo)帶；所述第一接地導(dǎo)帶的一端連接第二金屬框架段的第二縫隙端，另一端連接所述接地板，所述第二接地導(dǎo)帶的一端連接第一金屬框架段的第二縫隙端，另一端連接所述接地板；
[0008]所述饋電導(dǎo)帶的一端連接所述第一金屬框架段，另一端連接所述第二饋電部；
[0009]所述第一饋電部、第一親合部、第二親合部、第一金屬框架段、第二金屬框架段、第一縫隙、接地導(dǎo)帶組件形成第一諧振環(huán)路，
[0010]所述第二饋電部、饋電導(dǎo)帶、第一金屬框架段、第二金屬框架段、第二縫隙、接地導(dǎo)帶組件形成第二諧振環(huán)路。
[0011]作為一種優(yōu)化方案，在所述金屬框架段的底邊的長(zhǎng)度方向上，所述第一耦合部的長(zhǎng)度大于第二耦合部的長(zhǎng)度，且所述第二耦合部設(shè)于所述第一耦合部與所述第二金屬框架段之間。
[0012]作為一種優(yōu)化方案，所述第二耦合部與所述第二金屬框架段之間設(shè)有第四縫隙；所述第四縫隙的寬度大于所述第三縫隙的寬度。
[0013]作為一種優(yōu)化方案，所述第一接地導(dǎo)帶的數(shù)量大于所述第二接地導(dǎo)帶的數(shù)量。
[0014]作為一種優(yōu)化方案，所述第一饋電部以耦合饋電的方式使得所述第一諧振環(huán)路的諧振頻帶覆蓋820MHz-960MHz的低頻和1700MHz-2170MHz的中頻;所述第二饋電部以直接饋電的方式使得所述第二諧振環(huán)路的諧振頻段覆蓋2300MHz-2700MHz的高頻。
[0015]作為一種優(yōu)化方案，還包括USB組件，所述USB組件設(shè)置于所述天線凈空區(qū)內(nèi)并與所述接地板連接，部分所述USB組件位于所述天線組件在所述天線凈空區(qū)的投影覆蓋范圍內(nèi)。
[0016]作為一種優(yōu)化方案，所述第一耦合部遠(yuǎn)離所述第一縫隙的一端靠近所述USB組件設(shè)置。
[0017]作為一種優(yōu)化方案，還包括揚(yáng)聲器組件;所述揚(yáng)聲器組件與所述接地板相連，且所述揚(yáng)聲器組件的一部分位于所述接地板上，另一部分位于所述天線凈空區(qū)內(nèi)。
[0018]作為一種優(yōu)化方案，所述饋電導(dǎo)帶為“L”形金屬導(dǎo)帶，長(zhǎng)端與所述第二饋電部相連，短端與所述第一金屬框架段相連。
[0019]作為一種優(yōu)化方案，通過多點(diǎn)接地技術(shù)改善了所述第一諧振環(huán)路和第二諧振環(huán)路之間的隔離度，所述第一諧振環(huán)路和第二諧振環(huán)路之間的隔離度大于16.5dB。
[0020]基于同一發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明還提供了一種電子設(shè)備，包括所述的一種采用耦合饋電的高隔離度載波聚合天線。
[0021]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果:
[0022]本發(fā)明針對(duì)金屬邊框手機(jī)頂框開縫的形式，采用雙端口饋電模型，其中一個(gè)端口(第一饋電部)采用耦合饋電的方式，覆蓋低頻(820MHz-960MHz)和中頻( 1700MHz-2170MHz)，另一端口(第一饋電部)采用直接饋電方式，覆蓋高頻(2300MHz-2700MHz)，同時(shí)加入多個(gè)接地點(diǎn)，提高了這兩個(gè)端口之間的隔離度，頻帶內(nèi)隔離度大于16.5dB。
【附圖說明】
[0023]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單的介紹，顯而易見，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。附圖中:
[0024]圖1是可選的一種采用耦合饋電的高隔離度載波聚合天線平面結(jié)構(gòu)圖；
[0025]圖2第一饋電部的和第二饋電部的之間隔離度；
[0026]圖3是第一饋電部的回波損耗圖；
[0027]圖4第二饋電部的回波損耗圖；
[0028]圖5、圖6為各頻點(diǎn)效率曲線圖。
[0029]圖中，1-第一金屬框架段，2-接地板，3-第一縫隙，4-第二縫隙，5-第二金屬框架段，6-USB組件，7-揚(yáng)聲器組件，8-第一饋電部，9-第一耦合部，10-第二耦合部，11-接地導(dǎo)帶組件，12-第二饋電部，13-饋電導(dǎo)帶，14-凈空區(qū)。
【具體實(shí)施方式】
[0030]下文結(jié)合附圖以具體實(shí)施例的方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。以下實(shí)施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是，還可以使用其他的實(shí)施例，或者對(duì)本文列舉的實(shí)施例進(jìn)行結(jié)構(gòu)和功能上的修改，而不會(huì)脫離本發(fā)明的范圍和實(shí)質(zhì)。
[0031]在本發(fā)明提供的一種采用耦合饋電的高隔離度載波聚合天線的實(shí)施例中，如圖1、2所示，包括:金屬框架、天線組件、接地導(dǎo)帶組件11、饋電導(dǎo)帶13、接地板2、第一饋電部8、第二饋電部12;
[0032]所述金屬框架的底邊對(duì)稱開設(shè)有第一縫隙3和第二縫隙4，所述第一縫隙3和第二縫隙4將所述金屬框架分成第一金屬框架段I與第二金屬框架段5，所述第一金屬框架段I與所述接地板2連接，所述金屬框架的底邊與所述接地板2之間形成天線凈空區(qū)；
[0033]所述天線組件包括第一耦合部9和第二耦合部10，所述第一耦合部9、第二耦合部10都設(shè)于所述天線凈空區(qū)內(nèi)且與所述第二金屬框架段5平行，所述第一耦合部9與所述第二耦合部10之間設(shè)有第三縫隙，所述第二耦合部10靠近所述第一縫隙3的一端與所述第二金屬框架段5相連，所述第一耦合部9遠(yuǎn)離所述第一縫隙3的一端連接所述第一饋電部8;
[0034]所述接地導(dǎo)帶組件11包括第一接地導(dǎo)帶、第二接地導(dǎo)帶;所述第一接地導(dǎo)帶的一端連接第二金屬框架段5的第二縫隙4端，另一端連接所述接地板2，所述第二接地導(dǎo)帶的一端連接第一金屬框架段I的第二縫隙4端，另一端連接所述接地板2，所述饋電導(dǎo)帶13的一端連接所述第一金屬框架段I，另一端連接所述第二饋電部12;
[0035]所述第一饋電部8、第一耦合部9、第二耦合部10、第一金屬框架段1、第二金屬框架段5、第一縫隙3、接地導(dǎo)帶組件11形成第一諧振環(huán)路，
[0036]所述第二饋電部12、饋電導(dǎo)帶13、第一金屬框架段1、第二金屬框架段5、第二縫隙
4、接地導(dǎo)帶組件11形成第二諧振環(huán)路。
[0037]本實(shí)施例中，所述金屬框架為長(zhǎng)方形，所述金屬框架的底板為長(zhǎng)方形的短邊。在實(shí)際制作中，該金屬框架可以是電子設(shè)備(如手機(jī))的外邊框。
[0038]作為可選的一種實(shí)施例，在所述金屬框架段的底邊的長(zhǎng)度方向上，所述第一耦合部9的長(zhǎng)度大于第二耦合部10的長(zhǎng)度，且所述第二耦合部10設(shè)于所述第一耦合部9與所述第二金屬框架段5之間。如圖1、2所不，第一親合部9和第二親合部10為長(zhǎng)金屬條，且第一親合部9和第二耦合部10之間形成的所述第三縫隙在第一耦合部9和第二耦合部10長(zhǎng)度方向上寬度不變，為等距縫隙。
[0039]作為可選的一種實(shí)施例，所述第二耦合部10與所述第二金屬框架段5之間設(shè)有第四縫隙；所述第四縫隙的寬度大于所述第三縫隙的寬度。所述第二耦合部10與所述第二金屬框架段5相連的部分寬度可以與所述第二親合部10分的寬度相同。
[0040]作為可選的一種實(shí)施例，所述第一接地導(dǎo)帶的數(shù)量大于所述第二接地導(dǎo)帶的數(shù)量。如圖所示的實(shí)施例，第一接地導(dǎo)帶為3個(gè)，第二接地導(dǎo)帶為I個(gè)。另一種實(shí)施例中，也可以是兩個(gè)第一接地導(dǎo)帶和一個(gè)第二接地導(dǎo)帶。所述第一接地導(dǎo)帶都設(shè)置在所述第二金屬框架第二縫隙4端的附近。多個(gè)接地導(dǎo)帶的設(shè)計(jì)將天線高低頻回地的路徑分離開，能夠?qū)τ趦蓚€(gè)饋電部分之間的隔離度有效提高。作為可選的一種實(shí)施例，所述第一饋電部8以耦合饋電的方式使得所述第一諧振環(huán)路的諧振頻帶覆蓋820MHz-960MHz的低頻和1700MHz-2170MHz的中頻；所述第二饋電部12以直接饋電的方式使得所述第二諧振環(huán)路的諧振頻段覆蓋2300MHz-2700MHz 的高頻。
[0041]作為可選的一種實(shí)施例，還包括USB組件6，所述USB組件6設(shè)置于所述天線凈空區(qū)內(nèi)并與所述接地板2連接，部分所述USB組件6位于所述天線組件在所述天線凈空區(qū)的投影覆蓋范圍內(nèi)。所述第一耦合部9遠(yuǎn)離所述第一縫隙3的一端靠近所述USB組件6設(shè)置。
[0042]作為可選的一種實(shí)施例，還包括揚(yáng)聲器組件7;所述揚(yáng)聲器組件7與所述接地板2相連，且所述揚(yáng)聲器組件7的一部分位于所述接地板2上，另一部分位于所述天線凈空區(qū)內(nèi)。
[0043]所述饋電導(dǎo)帶13為“L”形金屬導(dǎo)帶，長(zhǎng)端與所述第二饋電部12相連，短端與所述第一金屬框架段I相連。所述饋電導(dǎo)帶13的“L”形結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)邊與所述金屬框架的底邊相平行，所述第二饋電部12分可以設(shè)置為與所述底邊垂直。如圖1所示，所述饋電導(dǎo)帶13和第二饋電部12分都設(shè)置在靠近所述第二縫隙4的凈空區(qū)。
[0044]整個(gè)金屬框架被第一縫隙3、第二縫隙4分割成第一金屬框架段I和第二金屬框架段5兩部分，其中第一金屬框架段I和接地板2緊密連接，也和饋電導(dǎo)帶13相連。第二金屬框架段5和耦合部件10連接，另外第一金屬框架段1、第二金屬框架段5和接地板2之間有凈空區(qū)14，凈空區(qū)14放置有揚(yáng)聲器組件7和USB組件6，接地導(dǎo)帶組件11由4個(gè)導(dǎo)帶組成，其中左邊3個(gè)位于第二縫隙4左側(cè)，一端與第二金屬框架段5相連，另一端與接地板2相連，第4個(gè)導(dǎo)帶位于第二縫隙4右側(cè)，一端與第一金屬框架段I相連，另一端與接地板2相連。本實(shí)施例中的載波聚合天線采用雙饋模型，其中一個(gè)端口(第一饋電部分)采用耦合饋電形式，拓寬覆蓋的帶寬，另一個(gè)端口(端第二饋電部分)采用直饋形式。其中，第一饋電部8、第一耦合部件9、第二耦合部件10、第一金屬框架段1、第二金屬框架段5、第一縫隙3和接地導(dǎo)帶組件11形成第一諧振環(huán)路，通過端接一個(gè)匹配網(wǎng)絡(luò)，使其諧振頻帶覆蓋低頻和中頻;第二饋電部12、饋電導(dǎo)帶13、第一金屬框架段1、第二金屬框架段5、第二縫隙4以及接地導(dǎo)帶組件11形成第二諧振環(huán)路，通過端接一個(gè)匹配網(wǎng)絡(luò)，可以覆蓋高頻。對(duì)于兩個(gè)饋電部分之間的隔離度，我們采用了如由多個(gè)導(dǎo)帶組成導(dǎo)帶11的多點(diǎn)接地技術(shù)，將高低頻回地的路徑分離開，提高了他們之間的隔離度。
[0045]作為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施案例，本發(fā)明設(shè)計(jì)了雙端饋電的載波聚合天線，并進(jìn)行了測(cè)試。圖3為第一饋電部分的回波損耗，以-5dB的回波損耗為參考點(diǎn)，低頻覆蓋820MHz-960MHz，中頻覆蓋1700MHz-2170MHz。圖4為第二饋電部分回波損耗，以-5dB的回波損耗為參考點(diǎn)，高頻覆蓋2300MHz-2900MHz。通過多點(diǎn)接地技術(shù)改善了所述第一諧振環(huán)路和第二諧振環(huán)路之間的隔離度，所述第一諧振環(huán)路和第二諧振環(huán)路之間的隔離度大于16.5dB。圖2為兩個(gè)饋電部分之間的隔離度，隔離度最差大于16.5dB。圖5、圖6分別為低中頻和高頻的效率曲線，各頻點(diǎn)效率都大于40%。
[0046]基于同一發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明還提供了一種電子設(shè)備，包括所述的一種采用耦合饋電的高隔離度載波聚合天線。所述電子設(shè)備可以是手機(jī)，或平板電腦，或收音機(jī)，或PSP等移動(dòng)終端，也可以是無線傳感器等其他無線收發(fā)設(shè)備。
[0047]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員知悉，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以對(duì)這些特征和實(shí)施例進(jìn)行各種改變或等同替換。另外，在本發(fā)明的教導(dǎo)下，可以對(duì)這些特征和實(shí)施例進(jìn)行修改以適應(yīng)具體的情況及材料而不會(huì)脫離本發(fā)明的精神和范圍。因此，本發(fā)明不受此處所公開的具體實(shí)施例的限制，所有落入本申請(qǐng)的權(quán)利要求范圍內(nèi)的實(shí)施例都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種采用耦合饋電的高隔離度載波聚合天線，其特征在于，包括:金屬框架、天線組件、接地導(dǎo)帶組件、饋電導(dǎo)帶、接地板、第一饋電部、第二饋電部； 所述金屬框架的底邊對(duì)稱開設(shè)有第一縫隙和第二縫隙，所述第一縫隙和第二縫隙將所述金屬框架分成第一金屬框架段與第二金屬框架段，所述第一金屬框架段與所述接地板連接，所述金屬框架的底邊與所述接地板之間形成天線凈空區(qū)； 所述天線組件包括第一耦合部和第二耦合部，所述第一耦合部、第二耦合部都設(shè)于所述天線凈空區(qū)內(nèi)且與所述第二金屬框架段平行，所述第一耦合部與所述第二耦合部之間設(shè)有第三縫隙，所述第二耦合部靠近所述第一縫隙的一端與所述第二金屬框架段相連，所述第一耦合部遠(yuǎn)離所述第一縫隙的一端連接所述第一饋電部； 所述接地導(dǎo)帶組件包括第一接地導(dǎo)帶、第二接地導(dǎo)帶;所述第一接地導(dǎo)帶的一端連接第二金屬框架段的第二縫隙端，另一端連接所述接地板，所述第二接地導(dǎo)帶的一端連接第一金屬框架段的第二縫隙端，另一端連接所述接地板； 所述饋電導(dǎo)帶的一端連接所述第一金屬框架段，另一端連接所述第二饋電部； 所述第一饋電部、第一耦合部、第二耦合部、第一金屬框架段、第二金屬框架段、第一縫隙、接地導(dǎo)帶組件形成第一諧振環(huán)路， 所述第二饋電部、饋電導(dǎo)帶、第一金屬框架段、第二金屬框架段、第二縫隙、接地導(dǎo)帶組件形成第二諧振環(huán)路。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用耦合饋電的高隔離度載波聚合天線，其特征在于，在所述金屬框架段的底邊的長(zhǎng)度方向上，所述第一耦合部的長(zhǎng)度大于第二耦合部的長(zhǎng)度，且所述第二耦合部設(shè)于所述第一耦合部與所述第二金屬框架段之間。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種采用耦合饋電的高隔離度載波聚合天線，其特征在于，所述第二耦合部與所述第二金屬框架段之間設(shè)有第四縫隙;所述第四縫隙的寬度大于所述第三縫隙的寬度。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用耦合饋電的高隔離度載波聚合天線，其特征在于，所述第一接地導(dǎo)帶的數(shù)量大于所述第二接地導(dǎo)帶的數(shù)量。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用耦合饋電的高隔離度載波聚合天線，其特征在于，所述第一饋電部以親合饋電的方式使得所述第一諧振環(huán)路的諧振頻帶覆蓋820MHz-960MHz的低頻和1700MHZ-2170MHz的中頻;所述第二饋電部以直接饋電的方式使得所述第二諧振環(huán)路的諧振頻段覆蓋2300MHz-2700MHz的高頻。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用耦合饋電的高隔離度載波聚合天線，其特征在于，還包括USB組件，所述USB組件設(shè)置于所述天線凈空區(qū)內(nèi)并與所述接地板連接，部分所述USB組件位于所述天線組件在所述天線凈空區(qū)的投影覆蓋范圍內(nèi)。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種采用耦合饋電的高隔離度載波聚合天線，其特征在于，所述第一耦合部遠(yuǎn)離所述第一縫隙的一端靠近所述USB組件設(shè)置。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用耦合饋電的高隔離度載波聚合天線，其特征在于，還包括揚(yáng)聲器組件;所述揚(yáng)聲器組件與所述接地板相連，且所述揚(yáng)聲器組件的一部分位于所述接地板上，另一部分位于所述天線凈空區(qū)內(nèi)。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用耦合饋電的高隔離度載波聚合天線，其特征在于，所述饋電導(dǎo)帶為“L”形金屬導(dǎo)帶，長(zhǎng)端與所述第二饋電部相連，短端與所述第一金屬框架段相連。10.根據(jù)權(quán)利要求1-9任一所述的一種采用耦合饋電的高隔離度載波聚合天線，其特征在于，通過多點(diǎn)接地技術(shù)改善了所述第一諧振環(huán)路和第二諧振環(huán)路之間的隔離度，所述第一諧振環(huán)路和第二諧振環(huán)路之間的隔離度大于16.5dB。11.一種電子設(shè)備，其特征在于，包括如權(quán)利要求1-9任一所述的一種采用耦合饋電的高隔離度載波聚合天線。
【文檔編號(hào)】H01Q1/50GK105870593SQ201610220785
【公開日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年4月11日
【發(fā)明人】徐利軍, 胡瀝
【申請(qǐng)人】上海安費(fèi)諾永億通訊電子有限公司