一种天线结构及电子设备制造技术

一种天线结构与电子设备，涉及终端领域与天线领域。天线结构包括第一介质基板、第二介质基板、金属面、金属地板、馈电探针组和调节探针组；金属面位于第一介质基板的上表面，金属面的中心处包括通槽；金属地板位于第二介质基板的上表面；馈电探针组中的每个探针连接金属面，并依次穿过第一介质基板、金属地板和第二介质基板后连接第二介质基板的下表面；调节探针组中的每个探针连接金属面，并穿过第一介质板连接金属地板；调节探针组对天线结构的至少一个工作频段进行调节，以使天线结构工作在第一目标频段和第二目标频段，以及对第一目标频段和第二目标频段分别进行了进行去耦合。该方案能降低信号发射时同频带间的耦合，提升了发射效率。射效率。射效率。

【技术实现步骤摘要】
一种天线结构及电子设备


[0001]本申请涉及天线
，尤其涉及一种天线结构及电子设备。

技术介绍

[0002]随着电子设备的集成度的提升以及各种无线服务的快速增长，高的通信速率是无线通信中追求的一个目标。多输入多输出(multi
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input multi
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output，MIMO)技术可以利用多个天线各自独立发送信号，同时利用多个天线接收并恢复原信息，因其提高通信容量和增强通信稳定性的能力而受到广泛的关注和应用。
[0003]目前电子设备上应用的MIMO技术，工作于相同频带的多个天线会放置于一定的空间内，使得天线间将发生互相耦合的情况，例如天线1和天线2工作在相同频带，在发射信号时，天线1发出的能量会被天线2吸收，天线2发出的能量也会被天线1吸收，导致出现同频带之间的信号串扰，也称为同频带之间的相互耦合，会降低天线系统的性能，进而影响电子设备的通信能力。

技术实现思路

[0004]为了解决上述问题，本申请提供了一种天线结构和电子设备，能够支持两个工作频段并用作MIMO天线，并且能够降低信号发射时频带间的耦合，提升了天线的性能。
[0005]第一方面，本申请提供了一种天线结构，天线结构包括：第一介质基板、第二介质基板、金属面、金属地板、馈电探针组和调节探针组；金属面位于第一介质基板的上表面，金属面的中心处包括通槽；金属地板位于第二介质基板的上表面；馈电探针组中的每个探针连接金属面，并依次穿过第一介质基板、金属地板和第二介质基板后连接第二介质基板的下表面；调节探针组中的每个探针连接金属面，并穿过第一介质板连接金属地板；调节探针组用于对天线结构的至少一个工作频段进行调节，以使天线结构工作在第一目标频段和第二目标频段，以及用于对第一目标频段和第二目标频段进行去耦合。
[0006]该天线结构通过馈电探针组连接金属面和第二介质基板的下表面，能够激励起TM
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模式和TM
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模式，两个模式分别对应一个工作频段，使得天线结构实现了双频工作。通过在金属面中间设置通槽增加了TM
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模式的辐射能力。进一步的，通过增加调节探针组，实现了对于频段调节，使得天线结构能够工作在第一目标频段和第二目标频段，并且还针对两个目标工作频段分别进行了去耦合，以降低信号串扰。综上所述，该天线结构可以用作双频MIMO天线，能够降低进行信号发射时的耦合，提升天线的发射效率，并且天线结构简单紧凑，不需要复杂的去耦合结构和优化过程。
[0007]在一种可能的实现方式中，调节探针组具体用于增大所述至少一个工作频段。例如天线结构工作的第一目标频段和第二目标频段分别为Wi
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Fi 2.4GHz频段以及Wi
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Fi 5GHz频段时，调节探针组可以用于对天线结构的一个较低的工作频段进行调节，该较低的工作频段小于Wi
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Fi 2.4GHz频段，结果调节探针组的调节作用，能够将该较低的工作频段增大至Wi
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Fi 2.4GHz频段。
[0008]在一种可能的实现方式中，围绕所述通槽的金属面依次为第一宽部、第一窄部、第二宽部和第二窄部；所述第一宽部与所述第二宽部关于所述通槽对称，所述第一窄部与所述第二窄部关于所述通槽对称。
[0009]在一种可能的实现方式中，馈电探针组包括第一组探针，所述第一组探针包括第一探针和第二探针；所述第一探针位于所述第一宽部，所述第二探针位于所述第二宽部，所述第一探针和所述第二探针的位置关于所述通槽对称。
[0010]在一种可能的实现方式中，调节探针组包括第二组探针和第三组探针，第二组探针包括第三探针和第四探针，第三探针位于第一宽部，第四探针位于第二宽部，第三探针和第四探针的位置关于通槽对称。第二组探针主要是利用TM
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模式和TM
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模式的电场分布差异，实现对天线结构的工作频率的调节。
[0011]第三组探针包括第五探针和第六探针；第五探针位于第一窄部，第六探针位于第二窄部，第五探针和第六探针的位置关于通槽对称。第三组探针用于改变两个频段下的差模阻抗，进而使得共模阻抗和差模阻抗更加接近，使得天线结构在第一目标频段和第二目标频段的隔离度增加，进而实现去耦合。
[0012]在一种可能的实现方式中，第三探针和所述第四探针位于所述天线结构激励的TM
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模式的电场零点位置。通过在TM
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模式两侧的零点处加载探针，将金属面和金属地板短路，进而实现对于TM
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模式谐振频率的单独调节，对于TM
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模式的谐振频率几乎没有影响。
[0013]在一种可能的实现方式中，第二组探针包括第七探针和第八探针。所述第七探针位于所述第一宽部，所述第八探针位于所述第二宽部，所述第七探针和所述第八探针的位置关于所述通槽对称，所述第七探针和所述第八探针位于所述天线结构激励的TM
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模式的非电场零点位置。也即此时能够调节TM
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模式的谐振频率。
[0014]在一种可能的实现方式中，天线结构还包括：第一组金属导体和第二组金属导体。所述第一组金属导体和所述第二组金属导体位于所述第一介质基板的下表面。所述第一组金属导体的第一端通过所述第一介质基板连接所述第一宽部，所述第一组金属导体的第二端通过所述第一介质基板连接所述第二宽部。所述第二组金属导体的第一端通过所述第一介质基板连接所述第一宽部，所述第二组金属导体的第二端通过所述第一介质基板连接所述第二宽部。所述第一组金属导体和所述第二组金属导体平行且关于所述馈电探针组对称。
[0015]设置第一组金属导体和第二组金属导体可以通过单独调节天线结构的差模阻抗，使得差模阻抗和共模阻抗接近，进而提升天线结构的隔离度。
[0016]在一种可能的实现方式中，第一组金属导体包括第一金属导体，所述第二组金属导体包括第二金属导体，所述第一金属导体和所述第二金属导体为条状金属导体。在一种可能的实现方式中，天线结构还包括：电偶极子结构；所述电偶极子结构位于所述第一介质基板的上表面，且位于所述通槽的区域内；所述电偶极子结构包括第一电偶极子单元和第二电偶极子单元；所述第一电偶极子单元和第二电偶极子单元的两侧均与所述通槽的边沿存在间隙；所述第一电偶极子单元和所述第二电偶极子单元平行，且关于所述馈电探针组对称。
[0017]利用电偶极子结构在差模情况下被激励出的电偶极子模式来实现对于差模阻抗的调节，进而实现对高频的去耦合。
[0018]在一种可能的实现方式中，第一目标频段小于第二目标频段；第二目标频段下，第一介质基板中的工作波长为第一波长；第二目标频段下，自由空间中的工作波长为第二波长。第一电偶极子单元和第二电偶极子单元的长度相同，长度均大于第一波长的二分之一，且小于第二波长的二分之一。
[0019]在一种可能的实现方式中，第一目标频段为Wi
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种天线结构，其特征在于，所述天线结构包括：第一介质基板、第二介质基板、金属面、金属地板、馈电探针组和调节探针组；所述金属面位于第一介质基板的上表面，所述金属面的中心处包括通槽；所述金属地板位于所述第二介质基板的上表面；所述馈电探针组中的每个探针连接所述金属面，并依次穿过所述第一介质基板、所述金属地板和所述第二介质基板后连接所述第二介质基板的下表面；所述调节探针组中的每个探针连接所述金属面，并穿过所述第一介质板连接所述金属地板；所述调节探针组，用于对所述天线结构的至少一个工作频段进行调节，以使所述天线结构工作在第一目标频段和第二目标频段，以及用于对所述第一目标频段和所述第二目标频段进行去耦合。2.根据权利要求1所述的天线结构，其特征在于，所述调节探针组，具体用于增大所述至少一个工作频段。3.根据权利要求2所述的天线结构，其特征在于，围绕所述通槽的金属面依次为第一宽部、第一窄部、第二宽部和第二窄部；所述第一宽部与所述第二宽部关于所述通槽对称，所述第一窄部与所述第二窄部关于所述通槽对称。4.根据权利要求3所述的天线结构，其特征在于，所述馈电探针组包括第一组探针，所述第一组探针包括第一探针和第二探针；所述第一探针位于所述第一宽部，所述第二探针位于所述第二宽部，所述第一探针和所述第二探针的位置关于所述通槽对称。5.根据权利要求3所述的天线结构，其特征在于，所述调节探针组包括第二组探针和第三组探针；所述第二组探针包括第三探针和第四探针；所述第三探针位于所述第一宽部，所述第四探针位于所述第二宽部，所述第三探针和所述第四探针的位置关于所述通槽对称；所述第三组探针包括第五探针和第六探针；所述第五探针位于所述第一宽部，所述第六探针位于所述第二窄部，所述第五探针和所述第六探针的位置关于所述通槽对称。6.根据权利要求5所述的天线结构，其特征在于，所述第三探针和所述第四探针位于所述天线结构激励的TM
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模式的电场零点位置。7.根据权利要求5所述的天线结构，其特征在于，所述第二组探针包括第七探针和第八探针；所述第七探针位于所述第一宽部，所述第八探针位于所述第二宽部，所述第七探针和所述第八探针的位置关于所述通槽对称，所述第七探针和所述第八探针位于所述天线结构激励的TM
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模式的非电场零点位置。8.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：张伟泉，张志军，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：