天线结构和终端设备

技术领域

本公开涉及通信技术领域，尤其涉及一种天线结构和终端设备。

背景技术

随着5G(5th Generation Mobile Communication Technology，第五代移动通信技术)的兴起，终端设备中天线的数量越来越多，天线布局空间越来越紧凑，尤其是终端设备均朝着全面屏、超薄的方向迭代，天线能够应用的有效空间更加紧凑。相关技术中，终端设备内具有相同频段的不同天线集成分布在同一紧凑区域内，各天线之间的间隔小、频段重叠，导致各天线之间的隔离度差，相互之间性能存在影响。

发明内容

为克服相关技术中存在的问题，本公开提供一种天线结构和使用该天线结构的终端设备。

根据本公开实施例的第一方面，提供一种天线结构，包括：

第一辐射体，设置于金属边框的第一边框上，用于覆盖第一工作频段；

第二辐射体，设置于与所述第一边框相邻的第二边框上，用于覆盖第二工作频段；以及

内置辐射体，用于覆盖第三工作频段，所述第三工作频段至少与所述第一工作频段和所述第二工作频段中的部分频段相同，所述内置辐射体包括第一枝节、连接至所述第一枝节的第二枝节和第三枝节，其中，所述第二枝节和所述第三枝节同向延伸，且沿与所述第二辐射体平行，与所述第一辐射体垂直的方向延伸。

可选地，所述第一枝节与所述第一辐射体间隔布置，且所述第一枝节的端部与所述第一辐射体之间保持间隔距离D1；

所述第三枝节与所述第二枝节平行布置，所述第三枝节靠近所述第二辐射体设置，且与所述第二辐射体之间保持间隔距离D2。

可选地，2mm＜D1＜4mm，2mm＜D2＜3mm。

可选地，所述内置辐射体包括第一馈电点和第一接地点，所述第一馈电点和第一接地点连接至所述第二枝节且沿所述第二枝节的长度方向间隔布置，且所述第一馈电点靠近所述第二枝节的端部设置。

可选地，所述第三枝节的长度H1大于所述第二枝节的长度，其中，15mm＜H1＜16mm。

可选地，所述第一馈电点与所述第二枝节端部的距离为H2，其中，6mm＜H2＜7mm。

可选地，所述第一枝节与所述第三枝节的延伸方向互成角度，且所述第一枝节在所述延伸方向上的高度为H3，其中，6mm＜H3＜8mm。

可选地，所述内置辐射体配置为LDS辐射体，且构造为单极天线形式。

可选地，所述第一辐射体上设置有第二馈电点和第三馈电点，以形成用于覆盖中高频段的第一天线和用于覆盖N78频段的第二天线，所述第一工作频段至少包括中高频段和N78频段；和/或

第二辐射体上设置有第四馈电点和第五馈电点，以形成用于覆盖中高频段的第三天线和用于覆盖N78频段的第四天线，所述第二工作频段至少包括中高频段和N78频段；其中，

所述内置辐射体为用于覆盖N78频段的第五天线，所述第三工作频段包括N78频段。

可选地，所述第一辐射体和所述第二辐射体相连接位置处设置有第二接地点。

可选地，所述天线结构还包括设置在所述第一边框上的第三辐射体，所述第三辐射体与所述第一辐射体之间设置有第一断缝，所述第三辐射体上设置有第五馈电点。

可选地，所述天线结构还包括设置在所述第二边框上的第四辐射体，所述第四辐射体与所述第二辐射体之间设置有第二断缝，所述第四辐射体上设置有第六馈电点和第三接地点。

根据本公开实施例的第二方面，提供一种终端设备，包括上述的天线结构。

本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：通过对内置辐射体的结构设计，例如通过调整三个枝节的长度、与第一辐射体和第二辐射体的相对位置，调整内置辐射体的谐振位置，使内置辐射体与附近多个天线在辐射场型上起到互补作用，从而使各同频天线之间、各相邻天线之间的隔离度变好，减弱各天线之间的性能影响。

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和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

图1是相关技术中一种天线结构的示意图。

图2是根据一示例性实施例示出的一种天线结构的结构示意图。

图3是根据一示例性实施例示出的一种天线结构中多个天线的电流路径示意图。

图4和图5是根据一示例性实施例示出的一种天线结构中内置辐射体的结构示意图。

图6是根据一示例性实施例示出的一种天线结构中内置辐射体安装位置的示意图。

图7至图9是根据一示例性实施例示出的一种天线结构中多个同频段天线的辐射场型图。

图10至图15根据一示例性实施例示出的一种天线结构中多个天线的谐振图。

附图标记说明

1-第一辐射体，11-第二馈电点，12-第三馈电点，2-第二辐射体，21-第四馈电点，22-第五馈电点，10-第二接地点，3-内置辐射体，31-第一枝节，32-第二枝节，33-第三枝节，34-第一接地点，35-第一馈电点，4-第三辐射体，41-第五馈电点，51-第一断缝，52-第二断缝，6-第四辐射体，61-第六馈电点，62-第三接地点，7-第五辐射体，8-支架，9-主板，101-第一天线，102-第二天线，103-第三天线，104-第四天线，105-第五天线。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

需要说明的是，本申请中所有获取信号、信息或数据的动作都是在遵照所在地国家相应的数据保护法规政策的前提下，并获得由相应装置所有者给予授权的情况下进行的。

在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上”、“下”、“左”、“右”是指相对于本公开提供的终端设备而言的，具体可参考图1所示的图面方向，“内”、“外”是指相应部件轮廓的内和外。此外，本公开中使用的术语“第一”、“第二”等是为了区别一个要素和另一个要素，不具有顺序性和重要性。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。

如图1所示，相关技术中，通常在终端设备的摄像头的一侧，即，在终端设备的一个拐角处集成布置多个天线，例如通过边框天线实现4G中高频的MIMO(Multiple-InputMultiple-Out-put，多输入多输出)天线和实现5G中N78频段的PRX及MIMO天线，并在终端设备的支架8上设置内置辐射体3，例如用于实现N78的MIMO天线。各天线之间工作频段相互重叠且在布局上比较紧凑，内置辐射体3与周围天线的距离很近，间隔小，各天线的隔离度较差，相互之间产生性能影响。

针对上述问题，如图2至图6所示，本公开提供一种天线结构，该天线结构包括第一辐射体1、第二辐射体2以及内置辐射体3，第一辐射体1设置于金属边框的第一边框上，用于覆盖第一工作频段；第二辐射体2设置于与第一边框相邻的第二边框上，用于覆盖第二工作频段；内置辐射体3用于覆盖第三工作频段，第三工作频段至少与第一工作频段和第二工作频段中的部分频段相同，内置辐射体3包括第一枝节31、连接至第一枝节31的第二枝节32和第三枝节33，其中，第二枝节32和第三枝节33同向延伸，且沿与第二辐射体2平行，与第一辐射体1垂直的方向延伸。这里，需要说明的是，第一边框可以为终端设备的上边框，第二边框可以为右边框，多个天线可以集成布置在终端设备的右上角位置处，当然也可以为任意适当一个拐角位置。内置辐射体3可以采用LDS(Laser Direct Structuring，激光直接成型)工艺加工在终端设备内的支架8上，可以根据支架8的形状进行随型设计，因此，对于第一枝节31、第二枝节32和第三枝节33的具体形状、尺寸等不做具体限定，可根据需要进行设计和加工。

通过上述技术方案，通过对内置辐射体3的结构设计，例如通过调整三个枝节的长度、与第一辐射体1和第二辐射体2的相对位置，调整内置辐射体3的谐振位置，使内置辐射体3与附近多个天线在辐射场型上起到互补作用，从而使各同频天线之间、各相邻天线之间的隔离度变好，减弱各天线之间的性能影响。

下面将以第一辐射体1和第二辐射体2设计为双馈边框天线为例，进行详细介绍。如图2所示，第一辐射体1上设置有第二馈电点11和第三馈电点12，以形成用于覆盖中高频段的第一天线101和用于覆盖N78频段的第二天线102，第一工作频段至少包括中高频段和N78频段；第二辐射体2上设置有第四馈电点21和第五馈电点22，以形成用于覆盖中高频段的第三天线103和用于覆盖N78频段的第四天线104，第二工作频段至少包括中高频段和N78频段；其中，内置辐射体3为用于覆盖N78频段的第五天线105，第三工作频段包括N78频段。当然，第一辐射体1和第二辐射体2也可以为用于覆盖其他频段的天线，这里不做具体限定。

第一辐射体1和第二辐射体2相连接位置处设置有第二接地点10，作为边框的回地位置，第一天线101、第二天线102、第三天线103、第四天线104和第二接地点10形成IFA天线形式。天线结构还包括设置在第一边框上的第三辐射体4，第三辐射体4与第一辐射体1之间设置有第一断缝51，第三辐射体4上设置有第五馈电点41。这样，在终端设备的一个拐角位置利用边框部分集成了中高频段和N78频段的双馈天线，在支架8上集成了覆盖N78频段的天线，在其他实施例中，可根据需要对馈点和天线的数量进行设计。

具体地，如图2和图3所示，在本公开提供的天线结构中，第一天线101的电流路径为由第二接地点10到边框末端的第一断缝51位置的四分之一波长激励产生；第二天线102的电流路径为由第三馈电点12到第五馈电点41之间的半波长激励产生；第三天线103的电流路径为由第二接地点10到第二辐射体末端的第二断缝52位置的四分之一波长本征模激励产生；第四天线104的电流路径为由第四馈电点21到第二断缝52位置的四分之一波长激励产生；第五天线105为第一馈电点35和第二枝节32、第三枝节33的四分之一波长激励产生。通过各天线的电流激励方式，使第五天线105与附近多个边框天线在辐射场型上起到互补作用，如图7至图9所示，分别为5G NR N78边框天线，即第二天线102(如图7所示)和第四天线104(如图8所示)与第五天线(如图9所示)在3.3g的辐射场型，从图中可以看出，三个同频天线之间的辐射场型是空间互补的，提高了各同频天线的隔离度，各天线之间的性能影响减弱。

内置辐射体3可以配置为LDS辐射体，且构造为monopole的形式，即单极天线形式实现。在本公开提供的天线结构中，内置辐射体3采用只有馈电激励的monopole天线形式，由于走线区域更小，可以增加与边框天线的距离，提高隔离度。同时边框天线采用IFA天线实现，通过将各天线的方向图在空间互补，提高各天线的隔离度，使相互之间的性能影响减小。

关于内置辐射体3的尺寸设计、与第一辐射体1和第二辐射体2的相对位置关系可根据需要进行设计。在本公开中，如图2和图3所示，第一枝节31与第一辐射体1间隔布置，且第一枝节31的端部与第一辐射体1之间保持间隔距离D1；第三枝节33与第二枝节32平行布置，第三枝节33靠近第二辐射体2设置，且与第二辐射体2之间保持间隔距离D2。通过对间隔距离D1和间隔距离D2进行设计，使内置辐射体3与第一辐射体1的间隔、内置辐射体3与第二辐射体2的间隔满足隔离度要求。具体的，在本实施方式中，2mm＜D1＜4mm，优选地，第一枝节31与上边框天线的最近距离为3mm，2mm＜D2＜3mm，优选地，第三枝节33与侧边框天线的最近距离为2.8mm。

内置辐射体3包括第一馈电点35和第一接地点34，第一馈电点35和第一接地点34连接至第二枝节32且沿第二枝节32的长度方向间隔布置，且第一馈电点35靠近第二枝节32的端部设置。在第五天线105中，第一枝节31和第三枝节33的路径长度决定了内置辐射体3的第一个谐振位置，第二枝节32的长度决定了内置辐射体3更高频率的第二谐振位置，通过对第一枝节31、第二枝节32和第三枝节33的长度进行设计，可以任意调整内置辐射体3的两个谐振位置点，如图4和图5所示，第三枝节33的长度H1大于第二枝节32的长度，其中，15mm＜H1＜16mm，优选地，H1为15.7mm。第一馈电点35与第二枝节32端部的距离为H2，其中，6mm＜H2＜7mm，优选地，H2为6.6mm。第一枝节31与第三枝节33的延伸方向互成角度，且第一枝节31在延伸方向上的高度为H3，其中，6mm＜H3＜8mm，优选地，H3为7mm。

进一步地，在本公开中，天线结构还包括设置在第二边框上的第四辐射体6，第四辐射体6与第二辐射体2之间设置有第二断缝52，第四辐射体6上设置有第六馈电点61和第三接地点62，以形成用于覆盖低频的第六天线，可根据需要对第一边框和第二边框上天线的数量进行增加或减少。

通过上述设计，如图10所示，第五天线105和第三天线103的隔离度为-25.3dB，如图11所示，第三天线103和第六天线的隔离度为-13.1dB，如图12所示，第五天线105和第一天线101的隔离度为-19.3dB，如图13所示，第五天线105和第二天线102的隔离度为-15.2dB，如图14所示，第五天线105和第四天线104的隔离度为-24.1dB，如图15所示，第五天线105和第六天线的隔离度为-22dB，即，第五天线105与周围边框天线的隔离度最低达到了-15.2dB，同时各天线之间的相互性能影响减小到最大为0.5dB，各同频天线和相近天线之间的隔离度表现都变好，各天线之间的性能影响减弱。

另外，在本公开中，该天线结构还包括位于终端设备内的第五辐射体7，第五辐射体7作为一种内置辐射体，可以与内置辐射体3采用相同的设计构思，即采用LDS天线的monopole的形式实现，同样能够保证与侧边框天线的隔离度，这里不再展开详细介绍。

根据本公开实施例的第二方面，提供一种终端设备，包括上文介绍的天线结构。该终端设备可以为手机、电脑、平板等，终端设备具有上述天线结构的所有有益效果，此处不做过多赘述。另外，本公开提供的天线结构可以仅占用终端设备一个拐角的位置，例如手机的右上角，实现多频段天线的集成设计，同时还能够保证提高同频天线之间的隔离度，减弱各天线之间的性能影响。如图6所示，该终端设备还包括位于金属边框内部的主板9和支架8，内置辐射体3和第五辐射体7可以采用LDS工艺直接加工在支架8上，且根据支架8进行随型设计，走线区域更小，能够保证与边框天线的间隔距离满足要求。

本领域技术人员在考虑说明书及实践本公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。