天线、低频辐射单元及辐射臂

技术领域

本发明涉及移动通信技术领域，特别是涉及一种天线、低频辐射单元及辐射臂。

背景技术

随着移动通信技术的高速发展，天线也进一步朝着小型化不断发展。为了减小天线的尺寸，可以将不同频段的辐射单元彼此靠近以减小天线的物理尺寸。如此，高频辐射单元在其工作状态下会在低频辐射单元中激发出感应电流，尤其是位于低频辐射单元辐射臂的感应电流因处于开放的电磁场边界中，会产生散射信号进而影响高频辐射单元的性能指标。传统的做法为在低频辐射单元的辐射臂中串接扼流结构来抑制其对高频辐射单元的散射作用，易恶化低频辐射单元的阻抗特性。

发明内容

基于此，有必要针对易恶化低频辐射单元的阻抗特性的问题，提供一种天线、低频辐射单元及辐射臂。

其技术方案如下：

一方面，提供了一种辐射臂，包括辐射本体，所述辐射本体设有馈电端、与所述馈电端相对间隔设置的末端、及设置于所述馈电端与所述末端之间的导体段，所述导体段的轮廓区域内设有散射抑制结构，所述散射抑制结构具有对应所述导体段设置的电流传输路径，且所述电流传输路径连续设置。

上述实施例的辐射臂，使用时，将辐射本体的馈电端与馈电片等馈电结构进行电性连接，使得电流能够从馈电端流通至末端，从而能够将相应的信号辐射出去。利用设置于导体段的轮廓区域内的散射抑制结构，从而能够抑制散射信号的产生，进而不会对高频辐射单元的性能指标造成影响；同时，基于电流在辐射本体的分布特性为外侧强而中间弱，由于散射抑制结构设置于导体段的轮廓区域内，并且散射抑制结构具有对应导体段设置的电流传输路径，且电流传输路径连续设置，从而使得辐射本体中电流较强的连通路径保持不变，进而使得散射抑制结构不仅能够抑制散射信号的强度，减小散射信号对高频辐射单元性能指标的影响，而且还能降低对低频辐射单元阻抗特性的影响，有助于使低频辐射单元保持良好的匹配特性。

下面进一步对技术方案进行说明：

在其中一个实施例中，所述散射抑制结构包括第一镂空槽、及设置于所述第一镂空槽内的导体枝节，所述第一镂空槽具有与所述导体段对应设置并连续设置的第一内壁轮廓，所述电流传输路径包括所述第一内壁轮廓，所述导体枝节沿所述辐射臂的长度方向设置，且所述导体枝节的一端与所述第一镂空槽的内壁电性连接，所述导体枝节的另一端与所述第一镂空槽的内壁间隔设置。

在其中一个实施例中，所述导体枝节至少为两个，至少两个所述导体枝节间隔设置于一个所述第一镂空槽内。

在其中一个实施例中，所述第一镂空槽具有相对间隔设置的第一内壁和第二内壁，至少两个所述导体枝节的一端均与所述第一内壁电性连接，至少两个所述导体枝节的另一端均与所述第二内壁间隔设置；或至少两个所述导体枝节的一端均与所述第二内壁电性连接，至少两个所述导体枝节的另一端均与所述第一内壁间隔设置；或至少一个所述导体枝节的一端与所述第一内壁电性连接且另一端与第二内壁间隔设置，至少一个所述导体枝节的一端与所述第二内壁电性连接且另一端与第一内壁间隔设置。

在其中一个实施例中，所述第一镂空槽贯穿所述末端或与所述末端间隔设置。

在其中一个实施例中，所述导体枝节的另一端还设有朝向所述导体枝节的一端设置的折弯枝节。

在其中一个实施例中，所述导体枝节的侧边还设有阻抗变化枝节。

在其中一个实施例中，沿所述辐射臂的长度方向，所述导体段的轮廓区域内设有至少两个间隔设置的所述第一镂空槽，每个所述第一镂空槽均设有所述导体枝节。

在其中一个实施例中，所述散射抑制结构还包括第二镂空槽，所述第二镂空槽具有与所述导体段对应设置并连续设置的第二内壁轮廓，所述电流传输路径包括所述第二内壁轮廓，且相邻的两个所述第一镂空槽之间设有所述第二镂空槽。

在其中一个实施例中，所述散射抑制结构还包括设置于所述第二镂空槽内的传输枝节，所述传输枝节沿所述辐射臂的长度方向设置，且所述传输枝节的两端分别与所述第二镂空槽的两个相对的内壁电性连接。

在其中一个实施例中，所述传输枝节至少为两个，至少两个所述传输枝节间隔设置于一个所述第二镂空槽内。

在其中一个实施例中，所述辐射本体包括电路板、钣金件或金属压铸件中的一种。

另一方面，提供了一种低频辐射单元，包括所述的辐射臂。

上述实施例的低频辐射单元，利用辐射臂上的散射抑制结构，能够抑制散射信号的产生，进而不会对高频辐射单元的性能指标造成影响；并且，由于散射抑制结构设置于辐射臂的导体段的轮廓区域内，使得辐射臂中电流较强的连通路径保持不变，从而使得散射抑制结构抑制散射信号的同时不会对阻抗特性造成影响，有助于低频辐射单元保证良好的匹配特性。

在一个实施例中，所述辐射臂至少为两个，至少两个所述辐射臂相对间隔设置形成至少一对偶极子；或至少四个所述辐射臂围设成辐射环。

再一方面，提供了一种天线，包括所述的低频辐射单元。

上述实施例的天线，不仅能够抑制散射信号的产生，不会对高频辐射单元的性能指标造成影响，而且也不会对阻抗特性造成影响，有助于低频辐射单元保证良好的匹配特性。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，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为一个实施例的辐射臂的结构示意图；

图2为图1的辐射臂的散射抑制结构一个实施例的结构示意图；

图3为图2的辐射臂的散射抑制结构的等效电路图；

图4为图1的辐射臂的散射抑制结构包括一个导体枝节的结构示意图；

图5为图1的辐射臂的散射抑制结构包括两个导体枝节的结构示意图；

图6为图1的辐射臂的散射抑制结构包括三个第一镂空槽一个实施例的结构示意图；

图7为图1的辐射臂的散射抑制结构包括三个第一镂空槽另一个实施例的结构示意图；

图8为图1的辐射臂的散射抑制结构另一个实施例的结构示意图；

图9为图1的辐射臂的散射抑制结构再一个实施例的结构示意图；

图10为图9的辐射臂的散射抑制结构包括一个传输枝节的结构示意图；

图11为图9的辐射臂的散射抑制结构包括两个传输枝节的结构示意图；

图12为图1的辐射臂的散射抑制结构包括两个第一镂空槽和一个第二镂空槽的结构示意图；

图13为图12的辐射臂的散射抑制结构的等效电路图；

图14为图1的辐射臂的散射抑制结构的仿真结果；

图15为一个实施例的低频辐射单元的结构示意图；

图16为另一个实施例的低频辐射单元的结构示意图。

附图标记说明：

10、辐射臂，100、辐射本体，110、馈电端，120、末端，130、导体段，131、轮廓区域，140、散射抑制结构，141、电流传输路径，142、第一镂空槽，1421、第一内壁轮廓，1422、第一内壁，1423、第二内壁，143、导体枝节，144、折弯枝节，145、阻抗变化枝节，146、第二镂空槽，1461、第二内壁轮廓，147、传输枝节。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

如图1及图2所示，在一个实施例中，提供了一种辐射臂10，可以应用于天线的低频辐射单元中。辐射臂10包括辐射本体100，辐射本体100设有馈电端110、与馈电端110相对间隔设置的末端120、及设置于馈电端110与末端120之间的导体段130。导体段130的轮廓区域131内设有散射抑制结构140，散射抑制结构140具有对应导体段130设置的电流传输路径141，且电流传输路径141连续设置。

上述实施例的辐射臂10，使用时，将辐射本体100的馈电端110与馈电片等馈电结构进行电性连接，使得电流能够从馈电端110流通至末端120，从而能够将相应的信号辐射出去。利用设置于导体段130的轮廓区域131内的散射抑制结构140，从而能够抑制散射信号的产生，进而不会对高频辐射单元的性能指标造成影响；同时，基于电流在辐射本体100的分布特性为外侧强而中间弱，由于散射抑制结构140设置于导体段130的轮廓区域131内，并且散射抑制结构140具有对应导体段130设置的电流传输路径141，且电流传输路径141连续设置，从而使得辐射本体100中电流较强的连通路径保持不变，进而使得散射抑制结构140不仅能够抑制散射信号的强度，减小散射信号对高频辐射单元性能指标的影响，而且还能降低对低频辐射单元阻抗特性的影响，有助于使低频辐射单元保持良好的匹配特性。

需要进行说明的是，导体段130的轮廓区域131是指导体段130的外部边缘线所围成的区域；电流传输路径141连续设置，是指散射抑制结构140用于传输电流的部位的边缘线是连续的直线或曲线，未出现局部的内凹或外凸。其中，优选为将散射抑制结构140设置于导体段130的中间区域，保证不会对电流传输路径造成影响，使得散射抑制结构140在其工作频段内具备辐射作用，同时还能在散射抑制结构140的谐振频率大致位于高频段时，能够起到抑制高频散射信号的效果。电流传输路径141对应导体段130设置，是指电流传输路径141在导体段130上的投影为直线。同时，也可以使得导体段130的外部边缘线是连续的直线或曲线，便于对辐射臂10进行加工。

散射抑制结构140可以是任意的设置于导体段130的轮廓区域131内并能够抑制散射信号的产生的结构。

如图4所示，在一个实施例中，散射抑制结构140包括第一镂空槽142、及设置于第一镂空槽142内的导体枝节143。第一镂空槽142具有与导体段130对应设置并连续设置的第一内壁轮廓1421，其中，电流传输路径141包括第一内壁轮廓1421。如此，第一镂空槽142具有连续设置的第一内壁轮廓1421，电流在流通过程中，使得电流较强的连通路径保持不变。导体枝节143沿辐射臂10的长度方向设置，且导体枝节143的一端与第一镂空槽142的内壁电性连接，从而与导体段130电性连接，导体枝节143的另一端与第一镂空槽142的内壁间隔设置。如图2及图3所示，如此，使得包括第一镂空槽142与导体枝节143的散射抑制结构140等效于RLC并联谐振电路，从而能够抑制散射信号的产生。其中，Rri是散射抑制结构140的辐射损耗和导体损耗，Lri是散射抑制结构140的电感，Cri是散射抑制结构140的电容，Rci表示“辐射臂10的导体段130”中的辐射损耗和导体损耗，下标r表示散射抑制结构140，下标c表示导体段130(表示导体段130仅具有传输连接的作用，而不具备散射抑制功能)，下标i表示序号，Z

如图5所示，进一步地，导体枝节143至少为两个，至少两个导体枝节143间隔设置于一个第一镂空槽142内。如此，当辐射臂10为适应较大的带宽而具有较宽的宽度时，将至少两个导体枝节143设置于一个第一镂空槽142内，相比只有一个导体枝节143设置于一个第一镂空槽142内的情形，因导体枝节143之间间隔设置，能够增大镂空面积，能够减小感应电流的产生，对产生散射的源场的干扰小，产生更好的散射抑制效果。其中，导体枝节143的数量可以根据实际的使用情况进行灵活的调整，例如可以是两个、三个或更多，只需满足导体枝节143之间间隔设置即可。

此外，导体枝节143在第一镂空槽142的布置形式可以自由的进行选择与设计，只需满足沿辐射臂10的长度方向设置，并且导体枝节143的一端与第一镂空槽142的内壁电性连接，导体枝节143的另一端与第一镂空槽142的内壁间隔设置即可。如图4至图6所示，例如，第一镂空槽142具有相对间隔设置的第一内壁1422和第二内壁1423。可以是至少两个导体枝节143的一端均与第一内壁1422电性连接，至少两个导体枝节143的另一端均与第二内壁1423间隔设置；还可以是至少两个导体枝节143的一端均与第二内壁1423电性连接，至少两个导体枝节143的另一端均与第一内壁1422间隔设置；也可以是至少一个导体枝节143的一端与第一内壁1422电性连接且另一端与第二内壁1423间隔设置，至少一个导体枝节143的一端与第二内壁1423电性连接且另一端与第一内壁1422间隔设置。如此，增加了设计和加工的自由度，节省设计和加工成本。其中，优选为导体枝节143的另一端靠近馈电端110设置(即导体枝节143与第一镂空槽142的侧壁的间隔部位靠近馈电端110设置)，对散射信号的抑制效果好。另外，第一镂空槽142还可以灵活的选择贯穿末端120(如图7所示)或与末端120间隔设置，能够增加设计或加工的自由度。

如图8所示，在一个实施例中，导体枝节143的另一端还设有导体枝节143折弯枝节144。如此，当散射抑制结构140的长度超出低频辐射单元所需的谐振长度时，通过折弯枝节144增加了电容耦合面积，从而能够缩短导体枝节143的物理长度，进而能够缩短散射抑制结构140的长度，使得散射抑制结构140的长度满足低频辐射单元所需的谐振长度。其中，折弯枝节144可以朝向导体枝节143的一端设置，即折弯枝节144朝向导体枝节143与第一镂空槽142的内壁电性连接的部分延伸，从而增加了导体枝节143的另一端与第一镂空槽142的内壁之间的相对长度，从而能够增加电容C。折弯枝节144可以在导体枝节143的两侧分布。

如图8所示，在一个实施例中，导体枝节143的侧边还设有阻抗变化枝节145。如此，利用阻抗变化枝节145能够增加设计的自由度，便于设计和加工。其中，阻抗变化枝节145可以分布在导体枝节143的两侧。

当散射抑制结构140的频带宽度不满足需要时，还可以通过灵活的设置第一镂空槽142和导体枝节143以使得散射抑制结构140的频带宽度满足需要。

如图6及图7所示，在一个实施例中，可以沿辐射本体100的长度方向(如图6的A方向所示)，在导体段130的轮廓区域131内设有至少两个间隔设置的第一镂空槽142，并且，每个第一镂空槽142均设有至少一个导体枝节143，从而使得散射抑制结构140包括至少两个第一镂空槽142和至少两个导体枝节143，进而使得散射抑制结构140的频带宽度满足需要。其中，第一镂空槽142的数量和导体枝节143的数量可以根据实际情况进行灵活的调整和设计，例如，如图6及图7所示，可以是第一镂空槽142为三个，导体枝节143相应也为三个，每个第一镂空槽142内均对应设有一个导体枝节143；当然，当第一镂空槽142为三个时，导体枝节143还可以为四个，其中一个第一镂空槽142内可以设有两个间隔设置的导体枝节143，另外两个第一镂空槽142内均设有一个导体枝节143。如图6及图7所示，此外，当第一镂空槽142至少为两个时，每个第一镂空槽142内的导体枝节143可以灵活的选择与第一内壁1422电性连接而与第二内壁1423间隔设置，也可以灵活的选择与第二内壁1423电性连接而与第一内壁1422间隔设置。

如图9所示，进一步地，第一镂空槽142至少为两个，散射抑制结构140还包括第二镂空槽146。第二镂空槽146具有与导体段130对应设置并连续设置的第二内壁轮廓1461，电流传输路径141包括第二内壁轮廓1461。如此，第二镂空槽146具有连续设置的第二内壁轮廓1461，电流在流通过程中，使得电流较强的连通路径保持不变；结合连续设置的第一内壁轮廓1421，使得电缆在整个辐射臂10上的流通路径不会受到影响，能够降低对低频辐射单元阻抗特性的影响。并且，相邻的两个第一镂空槽142之间还设有第二镂空槽146。如此，通过进一步开设第二镂空槽146，不仅能够进一步增加散射抑制结构140的散射抑制带宽，也增加了设计的自由度，便于设计和加工。其中，第二内壁轮廓1461对应导体段130设置，是指第二内壁轮廓1461在导体段130上的投影为直线；第二内壁轮廓1461连续设置，是指用于传输电流的第二内壁轮廓1461是连续的直线或曲线，未出现局部的内凹或外凸。

如图10、图12及图13所示，更进一步地，散射抑制结构140还包括设置于第二镂空槽146内的传输枝节147，传输枝节147沿辐射臂10的长度方向设置，且传输枝节147的两端分别与第二镂空槽146的两个相对的内壁电性连接。如此，能够更进一步地增加散射抑制结构140的散射抑制带宽；如图14所示，当谐振频率大致位于高频段时，也使得散射抑制结构140整体产生与滤波器类似的作用，从而能够达到抑制高频散射信号的目的。

此外，传输枝节147的数量也可以根据实际的使用需要进行灵活的设计与调整。如图11所示，在一个实施例中，传输枝节147至少为两个，至少两个传输枝节147间隔设置于一个第二镂空槽146内。如此，当辐射臂10为适应较大的带宽而具有较宽的宽度时，将至少两个传输枝节147设置于一个第二镂空槽146内，相比只有一个传输枝节147设置于一个第二镂空槽146内的情形，因传输枝节147之间间隔设置，能够增大镂空面积，能够减小感应电流的产生，对产生散射的源场的干扰小，实现较好的散射抑制效果。其中，传输枝节147的数量可以根据实际的使用情况进行灵活的调整，例如可以是两个、三个或更多，只需满足传输枝节147之间间隔设置即可。当然，在其他实施例中，当第二镂空槽146至少为两个时，每个第二镂空槽146内的传输枝节147的数量可以均相同，也可以均不同，还可以部分相同而部分不相同，能够根据实际的情况进行灵活的设计与调整。

在上述任一实施例的基础上，辐射本体100包括电路板、钣金件或金属压铸件中的一种。如此，可以根据实际的使用需要灵活的选择辐射本体100的材质。同时，由于辐射抑制结构包括第一镂空槽142、导体枝节143、第二镂空槽146、传输枝节147，从而使得辐射本体100可以通过钣金方式或金属压铸等工艺加工成型，相比于采用电路板制作而成的方式，结构更加简单，加工难度低，便于加工，成本也更低。

如图15及图16所示，在一个实施例中，还提供了一种低频辐射单元，包括上述任一实施例的辐射臂10。

上述实施例的低频辐射单元，利用辐射臂10上的散射抑制结构140，能够抑制散射信号的产生，进而不会对高频辐射单元的性能指标造成影响；并且，由于散射抑制结构140设置于辐射臂10的导体段130的轮廓区域131内，使得辐射臂10中电流较强的连通路径保持不变，从而使得散射抑制结构140抑制散射信号的同时不会对阻抗特性造成影响，有助于低频辐射单元保证良好的匹配特性。

其中，辐射臂10的数量根据使用情况可以灵活的选择，辐射臂10在低频辐射单元中还可以灵活的进行布置。例如，当辐射臂10至少为两个时，至少两个辐射臂10可以相对间隔设置形成至少一对偶极子，两对极化正交的偶极子即可组成一个低频辐射单元，如图15所示；还可以是至少四个辐射臂10围设成辐射环，四个辐射环也可以组成双极化的低频辐射单元，如图16所示。另外，设有散射抑制结构140的辐射臂10还可以与未设有散射抑制结构140的辐射臂10组合，只需满足能够装配成一个低频辐射单元即可。并且，各个辐射臂10中，辐射抑制结构140的尺寸可以相同，也可以不同；例如，各个第一镂空槽142内的导体枝节143的物理长度可以相同，也可以不同；各个第二镂空槽146内的传输枝节147的物理长度可以相同，也可以不同。

在一个实施例中，还提供了一种天线，包括上述任一实施例的低频辐射单元。

上述实施例的天线，不仅能够抑制散射信号的产生，不会对高频辐射单元的性能指标造成影响，而且也不会对阻抗特性造成影响，有助于低频辐射单元保证良好的匹配特性。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或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发明的限制。本发明中使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，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。在本发明的描述中，“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。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。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发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“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。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

还应当理解的是，在解释元件的连接关系或位置关系时，尽管没有明确描述，但连接关系和位置关系解释为包括误差范围，该误差范围应当由本领域技术人员所确定的特定值可接受的偏差范围内。例如，“大约”、“近似”或“基本上”可以意味着一个或多个标准偏差内，在此不作限定。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。