本發(fā)明涉及通信天線領(lǐng)域，特別是涉及一種多頻段天線及通訊裝置。

背景技術(shù)：

由于電子產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，使得各種便攜式的無(wú)線通訊產(chǎn)品或移動(dòng)終端(手機(jī)、平板電腦、對(duì)講機(jī)或其他智能穿戴設(shè)備等)也不斷地進(jìn)步。因此，同一種終端往往集合了很多不同的功能或系統(tǒng)。

以目前而言，不同的訊通系統(tǒng)、通訊商或不同的國(guó)家地區(qū)往往采用不同的移動(dòng)通訊標(biāo)準(zhǔn)。以通訊系統(tǒng)為例，作為主要制式無(wú)線通訊系統(tǒng)的全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(globalsystemformobilecommunication，簡(jiǎn)稱gsm)和碼分多址接入通訊系統(tǒng)(codedivisionmultipleaccess，簡(jiǎn)稱cdma)所采用的頻段不同；以通訊商為例，中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)聯(lián)通或中國(guó)電信所采用的頻段不同；以國(guó)家地區(qū)為例，美國(guó)、歐洲或東南亞地區(qū)所采用的通訊頻段也均不相同。就同一通訊裝置而言，當(dāng)其在使用通話功能、收音機(jī)功能、定位功能、對(duì)講功能或分別采用2g、3g、4g或無(wú)線wifi功能上網(wǎng)時(shí)通過(guò)天線發(fā)射或接收的信號(hào)頻段也不相同。

但是，現(xiàn)有技術(shù)中的天線頻帶窄，因此針對(duì)不同頻段需要配備不同頻段的天線，無(wú)法很好的配合多頻段的通訊裝置。進(jìn)一步地，現(xiàn)有技術(shù)為了解決上述問(wèn)題，通過(guò)阻抗匹配的方法實(shí)現(xiàn)拓展天線帶寬的目標(biāo)，但是，這種方法是以犧牲天線的輻射效率為代價(jià)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明主要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種多頻段天線及通訊裝置，能夠通過(guò)一個(gè)天線裝置產(chǎn)生多個(gè)頻段的諧振信號(hào)，使天線的覆蓋頻段更 廣。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的一個(gè)技術(shù)方案是：提供一種多頻段天線，該多頻段天線包括：底座，包括第一導(dǎo)體；第一天線，第一天線的一端連接第一導(dǎo)體；第二天線，第二天線的一端靠近第一天線的另一端，第一天線與第二天線之間留有縫隙，以形成耦合饋電結(jié)構(gòu)。

其中，第一天線和第二天線為鞭狀天線。

其中，第一天線和第二天線的長(zhǎng)度不同。

其中，第一天線和第二天線的直徑不同。

其中，還包括一螺旋天線，底座還包括第二導(dǎo)體；螺旋天線的一端連接第二導(dǎo)體，螺旋天線的螺旋結(jié)構(gòu)包裹第一天線和第二天線。

其中，螺旋天線和第一天線的諧振頻段不同。

其中，第一天線的諧振頻段高于螺旋天線的調(diào)諧頻段，第二天線的調(diào)諧頻段界于第一天線和螺旋天線之間。

其中，底座為sma接頭，包括外導(dǎo)體、內(nèi)導(dǎo)體以及外導(dǎo)體和內(nèi)導(dǎo)體之間的絕緣膠；外導(dǎo)體連接螺旋天線，內(nèi)導(dǎo)體連接第一天線。

其中，螺旋天線包括連接的第一線圈和第二線圈，第一線圈和第二線圈的線圈直徑、長(zhǎng)度和線圈傾斜角度中，至少有一個(gè)不同。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的另一個(gè)技術(shù)方案是：提供一種通訊裝置，該通訊裝置包括天線，該天線是如上所述的天線。

本發(fā)明的有益效果是：區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)的情況，本發(fā)明提供的多頻段天線包括底座，包括第一導(dǎo)體；第一天線，第一天線的一端連接第一導(dǎo)體；第二天線，第二天線的一端靠近第一天線的另一端，第一天線與第二天線之間留有縫隙，以形成耦合饋電結(jié)構(gòu)。通過(guò)上述方式，能夠使第一天線對(duì)第二天線進(jìn)行耦合饋電，從而使第一天線和第二天線產(chǎn)生不同頻率的諧振，繼而擴(kuò)大天線裝置的帶寬。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明多頻段天線第一實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明多頻段天線第二實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明多頻段天線第二實(shí)施方式中的測(cè)試結(jié)果示意圖；

圖4是本發(fā)明多頻段天線第二實(shí)施方式中天線頻率為162mhz時(shí)的增益方向圖；

圖5是本發(fā)明多頻段天線第二實(shí)施方式中天線頻率為380mhz時(shí)的增益方向圖；

圖6是本發(fā)明多頻段天線第二實(shí)施方式中天線頻率為520mhz時(shí)的增益方向圖；

圖7是本發(fā)明多頻段天線第三實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8是本發(fā)明通信裝置一實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

參閱圖1，本發(fā)明多頻段天線第一實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖，該多頻段天線包括底座101、第一天線102和第二天線103。

其中，底座101包括第一導(dǎo)體1011，該第一導(dǎo)體1011連接第一天線102的一端。第二天線103的一端靠近第一天線102的另一端，第一天線102與第二天線103之間留有縫隙104，以形成耦合饋電結(jié)構(gòu)。

值得注意的是，圖1中示出的第二天線103沒(méi)有與其他任何結(jié)構(gòu)有直接連接，在具體的設(shè)備中，該天線固定于一塑膠殼體(圖未示)中，即第二天線103也固定與該塑膠殼體中，以使第二天線103與第一天線102之間的縫隙寬度保持固定，同時(shí)也對(duì)整個(gè)天線結(jié)構(gòu)起到固定作用。

具體地，底座101中包括第一導(dǎo)體1011，該底座101一般是絕緣的塑料底座，其主要是用于固定天線，對(duì)天線起到保護(hù)作用。在其他實(shí)施方式中，該底座101也可以是金屬底座，但金屬底座與底座101中的第一導(dǎo)體1011之間應(yīng)當(dāng)增加一層絕緣層，以使底座101不會(huì)影響天線的工作，僅對(duì)天線起到固定保護(hù)的作用。

在一種實(shí)施方式中，第一天線102和第二天線103為鞭狀天線，其長(zhǎng)度和直徑均相等。具體地，第一天線102和第二天線103并排間隔設(shè)置，第一天線102與第二天線103之間留有縫隙104(即保持一定的距離)，以形成耦合饋電結(jié)構(gòu)。其中，該縫隙104的寬度可以根據(jù)實(shí)際需 求的頻帶寬度、頻帶范圍或信號(hào)強(qiáng)度等參數(shù)任意設(shè)置。

耦合饋電是指不接觸但有一定的小的距離的兩個(gè)電路元件或電路網(wǎng)絡(luò)之間通過(guò)耦合的方式進(jìn)行電能量的傳導(dǎo)，使得其中的一個(gè)元件不與電能量傳導(dǎo)系統(tǒng)有直接接觸的情況下獲得能量。

一般的單極子鞭狀天線呈電感性，其產(chǎn)生諧振的帶寬較窄，在本實(shí)施方式中，采用兩節(jié)鞭狀天線的方式來(lái)增加帶寬，第一天線102和第二天線103之間的縫隙104即為耦合饋電結(jié)構(gòu)，該縫隙104相當(dāng)于串聯(lián)于第一天線102和第二天線103之間的電容，使第一天線102和第二天線耦合。通過(guò)上述方式，當(dāng)?shù)谝惶炀€102產(chǎn)生諧振時(shí)，第二天線103會(huì)在第一天線102的饋電下，產(chǎn)生諧振頻率低于第一天線102的諧振，即可以產(chǎn)生兩個(gè)頻帶的諧振，從而擴(kuò)大了頻帶寬度。

在天線工作中，第一導(dǎo)體1011作為饋電點(diǎn)，第一天線102通過(guò)饋電點(diǎn)與主機(jī)電連接，當(dāng)主機(jī)向第一天線102通入電流信號(hào)，第一天線102產(chǎn)生第一頻率諧振，并向周圍發(fā)出或接收第一頻率電波信號(hào)，由于耦合饋電結(jié)構(gòu)(即縫隙104)的饋電作用，第二天線產(chǎn)生第二頻率(低于第一頻率)諧振，并向周圍發(fā)出或接收第二頻率電波信號(hào)。因此，該天線結(jié)構(gòu)至少能發(fā)出或接收兩個(gè)頻段的信號(hào)。

另外，在其他實(shí)施方式中，第一天線102和第二天線103的長(zhǎng)度和直徑均可以不同，可以根據(jù)實(shí)際需要的帶寬范圍任意設(shè)置，這里不作限制。

區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)施方式提供的多頻段天線包括底座，包括第一導(dǎo)體；第一天線，第一天線的一端連接第一導(dǎo)體；第二天線，第二天線的一端靠近第一天線的另一端，第一天線與第二天線之間留有縫隙，以形成耦合饋電結(jié)構(gòu)。通過(guò)上述方式，能夠使第一天線對(duì)第二天線進(jìn)行耦合饋電，從而使第一天線和第二天線產(chǎn)生不同頻率的諧振，繼而擴(kuò)大天線裝置的帶寬。

參閱圖2，本發(fā)明多頻段天線第二實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖，該多頻段天線包括底座201、第一天線202、第二天線203及螺旋天線204。

其中，該底座201包括第一導(dǎo)體2011和第二導(dǎo)體2012。該第一導(dǎo) 體2011連接第一天線202的一端。第二天線203的一端靠近第一天線202的另一端，第一天線202與第二天線203之間留有縫隙205，以形成耦合饋電結(jié)構(gòu)。螺旋天線204的一端連接第二導(dǎo)體2012，螺旋天線2012的螺旋結(jié)構(gòu)包裹第一天線202和第二天線203。

值得注意的是，圖2中示出的第二天線203以及螺旋天線204的另一端沒(méi)有與其他任何結(jié)構(gòu)有直接連接，在具體的設(shè)備中，該天線固定于一塑膠殼體(圖未示)中，即第二天線203以及螺旋天線204的另一端也固定與該塑膠殼體中，以使第二天線203與第一天線202之間的縫隙寬度保持固定，同時(shí)也對(duì)整個(gè)天線結(jié)構(gòu)起到固定作用。

在一種實(shí)施方式中，該底座201為sma(sub-miniature-a)接頭，即超小型射頻同軸連接器，sma接頭包括內(nèi)針與螺紋外殼，即內(nèi)導(dǎo)體和外導(dǎo)體，對(duì)應(yīng)本實(shí)施方式中底座201的第一導(dǎo)體2011和第二導(dǎo)體2022，其中，內(nèi)導(dǎo)體和外導(dǎo)體之間有絕緣膠，外導(dǎo)體連接螺旋天線204，內(nèi)導(dǎo)體連接第一天線202。

在其他實(shí)施方式中，底座201也可以是tnc天線接口，即tnc反極性公頭(tncrpm)，也可以是其他類似接頭。

在天線工作中，在實(shí)施過(guò)程中，螺旋天線204和第一天線202的諧振頻段不同。其中，第一天線202的諧振頻段高于螺旋天線204的調(diào)諧頻段，第二天線203的調(diào)諧頻段界于第一天線202和螺旋天線204之間。

具體地，第一導(dǎo)體2011作為饋電點(diǎn)，第一天線202通過(guò)饋電點(diǎn)與主機(jī)電連接，當(dāng)主機(jī)向第一天線202通入電流信號(hào)，第一天線202產(chǎn)生高頻諧振信號(hào)，并向周圍發(fā)出高頻電波信號(hào)；第二導(dǎo)體2012接地，即螺旋天線204接地，由于大地作為輻射體，產(chǎn)生低頻諧振信號(hào)；又由于耦合饋電結(jié)構(gòu)(即縫隙205)的饋電作用，第二天線產(chǎn)生界于高頻和低頻之間的一諧振信號(hào)，并向周圍發(fā)出電波信號(hào)。因此，該天線結(jié)構(gòu)至少能發(fā)出或接收三個(gè)頻段的信號(hào)。

同時(shí)參閱圖3，本發(fā)明多頻段天線第二實(shí)施方式中的測(cè)試結(jié)果示意圖。

其中，圖3波形中從左至右依次用“△”標(biāo)記的8個(gè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù) 分別是：

1、100.0000mhz，-0.7856db；

2、136.0000mhz，-11.306db；

3、174.0000mhz，-1.9692db；

4、380.0000mhz，-7.5406db；

5、520.0000mhz，-4.2686db；

6、780.0000mhz，-3.7776db；

7、870.0000mhz，-9.1851db；

8、2.7116313ghz，-10.979db。

結(jié)合圖3以及上述數(shù)據(jù)可以看出，本實(shí)施方式的多頻段天線的帶寬，至少可以覆蓋136-174mhz，380-520mhz，780-870mhz，1700-2700mhz，大大的提高了天線的帶寬覆蓋范圍。

另外，請(qǐng)分別參閱圖4、圖5以及圖6，從圖中也可以看出，當(dāng)天線的頻率分別為162mhz、380mhz、520mhz時(shí)，天線在各個(gè)方向的輻射均勻，增益較好。

值得注意的是，上述數(shù)據(jù)的測(cè)試是在一種實(shí)施方式中的數(shù)據(jù)，僅為舉例，通過(guò)改變鞭狀天線的直徑、長(zhǎng)度、縫隙寬度，或改變螺旋天線的傾斜角度、形狀等均在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)，因此，本實(shí)施方式的多頻段天線所覆蓋的頻帶寬度不限于上述測(cè)試的數(shù)據(jù)。

區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)施方式通過(guò)第一天線和第二天線形成耦合饋電結(jié)構(gòu)，同時(shí)增加環(huán)形的螺旋天線，其中，第一天線產(chǎn)生高頻諧振，螺旋天線產(chǎn)生低頻諧振，第二天線產(chǎn)生界于高低頻之間的諧振，使該多頻段天線至少能夠產(chǎn)生3個(gè)頻段的諧振信號(hào)，繼而擴(kuò)大天線裝置的帶寬。

參閱圖7，本發(fā)明多頻段天線第三實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖，該多頻段天線包括底座701、第一天線702、第二天線703以及螺旋天線704。

底座701包括內(nèi)導(dǎo)體7011，其連接第一天線，外導(dǎo)體7012，其連接螺旋天線704。

其中，第一天線702和第二天線703間隔設(shè)置，中間留有縫隙705，以形成耦合饋電結(jié)構(gòu)。

螺旋天線704包括連接的第一線圈7041和第二線圈7042，第一線圈7041和第二線圈7042的線圈直徑、長(zhǎng)度和線圈傾斜角度中，至少有一個(gè)不同。

具體地，在本實(shí)施方式中，第二天線703的長(zhǎng)度大于第一天線702的長(zhǎng)度。

另外，本實(shí)施方式中，螺旋天線704包括連接的第一線圈7041和第二線圈7042，以分別對(duì)應(yīng)第一天線702和第二天線703，因此，第二線圈7042的長(zhǎng)度也大于第一線圈7041的長(zhǎng)度。同時(shí)，第二線圈7042的直徑也大于第一線圈7041的直徑。

區(qū)別于第二實(shí)施方式，本實(shí)施方式通過(guò)改變第二天線703的長(zhǎng)度以及部分螺旋線圈的直徑和長(zhǎng)度，使得該天線產(chǎn)生的頻率范圍是可調(diào)多樣化的，并不限于第二實(shí)施方式。

參閱圖8，本發(fā)明通信裝置一實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖，該通訊裝置包括外殼801以及固定于該外殼801中的天線802，該天線802包括底座8021、第一天線8022、第二天線8023以及螺旋天線8024。

其中，底座8021包括內(nèi)導(dǎo)體和外導(dǎo)體，內(nèi)導(dǎo)體連接第一天線8022，外導(dǎo)體連接螺旋天線8024。其中，內(nèi)導(dǎo)體連接通信裝置中發(fā)出信號(hào)的裝置，外導(dǎo)體接地。

本實(shí)施方式中的天線802是如上述各個(gè)實(shí)施方式中的天線，其實(shí)施方式類似，這里不再贅述。

以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施方式，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說(shuō)明書(shū)及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。