天线单元和电子设备制造技术

本申请涉及一种天线单元和电子设备，包括：介质基板、接地层、第一辐射臂、第二辐射臂、第一引向器、第二引向器及馈电结构。通过馈电结构对缝隙开口进行耦合馈电，接地层将馈电耦合获得的电磁波反射至第一辐射臂和第二辐射臂上，有利于进一步提高辐射的方向性，且通过第一辐射臂和第二辐射臂构成的具有渐变规律的辐射开口，可以实现超宽带的辐射特性且有利于反射曲线的平坦化；此外，通过第一引向器引导第一辐射臂收发电磁波信号的方向，第二引向器引导第二辐射臂收发电磁波信号的方向，可以提高天线单元辐射的方向性和增益，实现展宽波束的效果。束的效果。束的效果。

【技术实现步骤摘要】
天线单元和电子设备


[0001]本申请涉及天线
，特别是涉及一种天线单元和电子设备。

技术介绍

[0002]天线在无线电设备中主要起着发射或者接收电磁波的作用，是无线电技术设备中不可缺少的一部分。然而，目前天线单元仍存在的天线辐射增益较低和频段窄的问题，限制了天线的使用。

技术实现思路

[0003]本申请实施例提供一种天线单元和电子设备，可以实现宽频段覆盖，提高天线增益。
[0004]一种天线单元，包括：
[0005]介质基板，具有相背设置的第一侧和第二侧；
[0006]接地层，位于所述介质基板的所述第一侧，所述接地层的一侧边缘开设有缝隙开口；
[0007]第一辐射臂和第二辐射臂，分别位于所述介质基板的所述第一侧，且分别与位于所述缝隙开口两侧的所述接地层连接，所述第一辐射臂和所述第二辐射臂构成的辐射开口与所述缝隙开口连通，且所述辐射开口的开口尺寸在背离所述接地层的方向以预设渐变规律增大；
[0008]第一引向器和第二引向器，分别位于所述介质基板的所述第一侧，所述第一引向器与所述第一辐射臂连接且用于引导所述第一辐射臂收发电磁波信号的方向，所述第二引向器与所述第二辐射臂连接且用于引导所述第二辐射臂收发电磁波信号的方向；
[0009]馈电结构，位于所述介质基板的所述第二侧，用于向所述缝隙开口耦合馈电。
[0010]此外，还提供一种电子设备，包括：壳体及上述的天线单元，其中，所述天线单元收容在所述在壳体内。
[0011]上述天线单元和电子设备，包括：介质基板、接地层、第一辐射臂、第二辐射臂、第一引向器、第二引向器及馈电结构。接地层位于介质基板的第一侧，接地层的一侧边缘开设有缝隙开口；第一辐射臂和第二辐射臂第一辐射臂和第二辐射臂构成的辐射开口与缝隙开口连通，且辐射开口的开口尺寸在背离接地层的方向以预设渐变规律增大；第一引向器与第一辐射臂连接且用于引导第一辐射臂收发电磁波信号的方向，第二引向器与第二辐射臂连接且用于引导第二辐射臂收发电磁波信号的方向；馈电结构，位于介质基板的第二侧，用于向缝隙开口耦合馈电。其中，通过接地层将馈电结构馈电耦合获得的电磁波反射至第一辐射臂和第二辐射臂上，有利于进一步提高辐射的方向性，且通过第一辐射臂和第二辐射臂构成的具有渐变规律的辐射开口，可以实现超宽带的辐射特性且有利于反射曲线的平坦化；此外，通过第一引向器引导第一辐射臂收发电磁波信号的方向，第二引向器引导第二辐射臂收发电磁波信号的方向，可以提高天线单元辐射的方向性和增益，实现展宽波束的效
果。
附图说明
[0012]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，下面将对实施例或现有技术描述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。
[0013]图1为一个实施例中电子设备的立体图；
[0014]图2为一实施例中天线单元的结构示意图；
[0015]图3为一实施例中天线单元的结构示意图；
[0016]图4为一实施例中天线单元的结构示意图；
[0017]图5为一实施例中天线单元的结构示意图；
[0018]图6为一实施例中天线单元的结构示意图；
[0019]图7为一实施例中天线单元的结构示意图；
[0020]图8为一实施例中天线单元的结构示意图；
[0021]图9为一实施例中天线单元的结构示意图；
[0022]图10为一实施例中天线单元的结构尺寸标注图；
[0023]图11为一实施例中天线单元的结构尺寸标注图；
[0024]图12为一实施例中天线单元的端口散射参数随频率变化的曲线图；
[0025]图13为一实施例中的天线单元6.5GHz频点处E面和H面远场辐射方向图；
[0026]图14为一实施例中的天线单元8GHz频点处E面和H面远场辐射方向图；
[0027]图15为一实施例中天线单元的结构示意图；
[0028]图16为一实施例中天线单元的结构示意图；
[0029]图17为图1所示电子设备的壳体组件在另一实施例中的主视图。
具体实施方式
[0030]为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请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申请，并不用于限定本申请。
[0031]可以理解，本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
[0032]需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
[0033]本申请一实施例的天线单元应用于电子设备，在一个实施例中，电子设备可以为包括手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、移动互联网设备(Mobile Internet Device，
MID)、可穿戴设备(例如智能手表、智能手环、计步器等)或其他可设置天线单元的通信模块。可选地，天线单元可以是UWB标签天线，从而电子设备具有标签定位功能。
[0034]在本申请实施例中，如图1所示，电子设备10可包括显示屏组件110、壳体组件120和控制器。显示屏组件110固定于壳体组件120上，与壳体组件120一起形成电子设备的外部结构。壳体组件120可以包括中框和后盖。中框可以为具有通孔的框体结构。其中，中框可以收容在显示屏组件与后盖形成的收容空间中。后盖用于形成电子设备的外部轮廓。后盖可以一体成型。在后盖的成型过程中，可以在后盖上形成后置摄像头孔、指纹识别模组、天线单元安装孔等结构。其中，后盖可以为非金属后盖，例如，后盖可以为塑胶后盖、陶瓷后盖、3D玻璃后盖等。控制器能够控制电子设备的运行等。显示屏组件可用来显示画面或字体，并能够为用户提供操作界面。
[0035]在一些实施例中，壳体组件120内集成有天线单元，天线单元能够透过壳体组件120发射和接收电磁波。
[0036]如图2所示，本申请实施例提供一种天线单元200，天线单元200包括介质基板210、接地层220、第一辐射臂230、第二辐射臂240、第一引向器、第二引向器及馈电结构(图2中仅示出一种实施例的介质基板210、接地层220、第一辐射臂230和第二辐射臂240)。
[0037]在本实施例中，介质基板210具有相背设置的第一侧和第二侧。第一侧可用于设置接地层220、第一辐射臂230和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种天线单元，其特征在于，包括：介质基板，具有相背设置的第一侧和第二侧；接地层，位于所述介质基板的所述第一侧，所述接地层的一侧边缘开设有缝隙开口；第一辐射臂和第二辐射臂，分别位于所述介质基板的所述第一侧，且分别与位于所述缝隙开口两侧的所述接地层连接，所述第一辐射臂和所述第二辐射臂构成的辐射开口与所述缝隙开口连通，且所述辐射开口的开口尺寸在背离所述接地层的方向以预设渐变规律增大；第一引向器和第二引向器，分别位于所述介质基板的所述第一侧，所述第一引向器与所述第一辐射臂连接且用于引导所述第一辐射臂收发电磁波信号的方向，所述第二引向器与所述第二辐射臂连接且用于引导所述第二辐射臂收发电磁波信号的方向；馈电结构，位于所述介质基板的所述第二侧，用于向所述缝隙开口耦合馈电。2.根据权利要求1所述的天线单元，其特征在于，所述第一辐射臂包括多个第一连接段且多个所述第一连接段向背离所述第二辐射臂且靠近所述接地层的方向逐渐倾斜，所述第二辐射臂包括多个第二连接段且多个所述第二连接段分别向背离所述第一辐射臂且靠近所述接地层的方向逐渐倾斜。3.根据权利要求2所述的天线单元，其特征在于，所述预设渐变规律为所述开口尺寸呈分段式增大的渐变规律。4.根据权利要求1所述的天线单元，其特征在于，所述第一辐射臂向背离所述第二辐射臂且靠近所述接地层的方向逐渐弯曲，所述第二辐射臂向背离所述第一辐射臂且靠近所述接地层的方向逐渐弯曲。5.根据权利要求4所述的天线单元，其特征在于，所述预设渐变规律为所述开口尺寸呈指数曲线型增大的渐变规律。6.根据权利要求1所述的天线单元，其特征在于，所述缝隙开口和所述辐射开口分别关于所述接地层的中心线对称，所述第一辐射臂与所述第二辐射臂关于所述中心线对称。7.根据权利要求1所述的天线单元，其特征在于，所述第一引向器包括：第一引向臂，所述第一引向臂的端部与所述第一辐射臂的自由端连接且与所述第一辐射臂在朝向所述接地层的方向的夹角为小于180
°
的钝角；所述第二引向器包括：第二引向臂，所述第二引向臂的端部与所述第二辐射臂的自由端连接且与所述第二辐射臂在朝向所述接地层的方向的夹角为小于180
°
的钝角。8.根据权利要求7所述的天线单元，其特征在于，所述第一引向器和所述第二引向器关于所述接地层的中心线对称，所述第一引向臂和所述第二引向臂分别垂直于所述中心线。9.根据权利要求1或7所述的天线单元，其特征在于，所述第一引向器还包括：第三引向臂，位于所述第一辐射臂靠近所述第二辐射臂的一侧上且沿背离所述接地层的方向延伸；所述第二引向器还包括：第四引向臂，位于所述第二辐射臂靠近所述第一辐射臂的一侧...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭富祥，雍征东，魏路松，林溥靖，皇甫江涛，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：