CN113054426A - 天线结构以及无线通信装置 - Google Patents

Abstract

本申请实施例涉及天线技术领域，公开了一种天线结构以及无线通信装置。本申请应用于无线通信装置中，包括：接地单元和辐射单元；接地单元连接无线通信装置的主板的地平面，接地单元与辐射单元相对设置，辐射单元的连接主板的天线馈点，辐射单元靠近接地单元的部分设置有一段传输线；传输线设置有开路线。本申请通过在辐射单元的前端设置开路线，根据开路线的阻抗特性可知，开路线末端的阻抗为无穷大，从而使得杂散辐射到达开路线时，无穷大的阻抗可以抑制杂散辐射向后端发送，因此，本申请无需更改原本的电路板结构，在保持无线通信设备的电路板结构的情况下，使得天线单元传输的信号在无线通信设备的标准范围之内。

Description

天线结构以及无线通信装置

技术领域

本申请实施例涉及天线技术领域，特别涉及一种天线结构以及无线通信装置。

背景技术

目前，无线通信装置出现的辐射杂散现象是不可避免的。由于无线通信装置的内部元器件并非理想器件，存在或多或少的非线性，在发射无线信号的过程中，产生了很多非规定频率范围的信号，即发生了杂散辐射，从而对其他通信系统造成干扰。为了防止无线通信装置的杂散辐射对其他通信设备造成干扰，目前常用的做法是在无线通信装置的制作标准中规定不同带外频率范围的最大杂散辐射水平。但即使规定了最大杂散辐射水平，在对无线通信装置进行辐射杂散的测试时，也会出现杂散辐射超标的现象，因此，相关技术中，当出现杂散辐射超标的现象时，需要先在无线通信装置的电路板中定位出存在问题的电路，并在该问题电路上增加滤波器件，从而过滤掉非规定频率范围的信号即杂散辐射。

然而，此种做法会更改原本的无线通信装置中已制作好的电路板的结构，容易损坏原有的电路板结构，导致原有的电路板功能无法实现。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种天线结构以及无线通信装置，在保持无线通信设备的电路板结构的情况下，使得天线单元传输的信号在无线通信设备的标准范围之内。

为解决上述技术问题，本申请的实施例提供了一种天线结构，应用于无线通信装置中，包括：接地单元和辐射单元；所述接地单元连接所述无线通信装置的主板的地平面，所述辐射单元的连接所述主板的天线馈点，所述接地单元与所述辐射单元相对设置，所述辐射单元靠近所述接地单元的部分设置有一段传输线；所述传输线设置有开路线。

本申请的实施例还提供了一种无线通信装置，包括：上述的天线结构。

本申请实施例相对于相关技术而言，本申请通过在辐射单元的前端设置开路线，根据开路线的阻抗特性可知，开路线末端的阻抗为无穷大，从而使得杂散辐射到达开路线时，无穷大的阻抗可以抑制杂散辐射发送至后端；因此，本申请在辐射杂散的测试超标时，只需在天线结构的辐射单元增加带有开路线的传输线即可，无需更改原本的电路板结构，在保持无线通信设备的电路板结构的情况下，使得天线单元传输的信号在无线通信设备的标准范围之内。

另外，所述开路线的数量为多个，每个所述开路线分别连接至所述传输线。通过设置多个开路线，当第一个开路线未完全抑制杂散辐射时，后续其他的开路线可以持续抑制杂散辐射，可以达到更好地抑制无线通信装置超标的杂散辐射的效果。

另外，所述开路线的长度为N×λ/4，所述λ为超出所述无线通信设备的标准功率参数的杂散辐射的波长，所述N为大于0的奇数。该开路线的长度的设置减少了对接地单元、辐射单元之间工作的影响。

另外，每个所述开路线与所述传输线存在一连接点，相邻的两个所述连接点对应的所述开路线分别设置在所述传输线的不同侧。通过将相邻的连接点对应的开路线设置在传输线的不同侧，可以避免相近的两条开路线之间互相影响。

另外，相邻的两个所述连接点之间的距离为M×λ/4，所述λ为超出所述无线通信设备的标准功率参数的杂散辐射的波长，M为大于0的奇数。通过此种设置，减弱相邻的两个开路线的互相干扰，提升工作效率。

另外，在所述传输线的方向上，每两个相邻的所述连接点之间的距离相同。每两个相邻的连接点之间的距离相同，使得开路线的分布较为均匀，便于加工生产制造。

另外，所述开路线的数量为两个。通过设置两个开路线，既实现了超标的杂散辐射有效地抑制，也节省了设置开路线的数量，减小生产制造的成本。

另外，所述开路线沿平行于所述传输线的方向弯折。通过将开路线设置为弯折的，可以节省整个开路线的空间占用率，节省天线结构的空间。

另外，位于所述传输线同一侧的各个所述开路线的大小、形状相同，位于不同侧的所述开路线的形状是对称的。通过此种设置，可以使得每个开路线的大小、形状一致，便于生产加工同等规格的开路线，有利于节约生产制造的成本。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1是根据为本申请第一实施例的一种天线结构的结构示意图；

图2为开路线AB上的每个点与末端端点B沿开路线AB方向的距离与对应的阻抗的波形图；

图3是根据为本申请第二实施例的一种天线结构的结构示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请的各实施例进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本申请各实施例中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施例的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。以下各个实施例的划分是为了描述方便，不应对本申请的具体实现方式构成任何限定，各个实施例在不矛盾的前提下可以相互结合相互引用。

本申请的第一实施例涉及一种天线结构，如图1所示，为本实施例的天线结构的结构示意图，本实施例的天线结构包括：接地单元101、辐射单元102；接地单元101连接无线通信装置的主板的地平面，辐射单元102的连接主板的天线馈点，接地单元101与辐射单元102相对设置，辐射单元102靠近接地单元101的部分设置有一段传输线103；传输线103设置有开路线AB。

在实际应用中，天线结构设置在无线通信装置中，接地单元101与辐射单元102分立设置，也就是说，接地单元101、辐射单元102之间并不会接触，即，接地单元101与传输线103、接地单元101与开路线AB之间也不会接触。

具体地说，开路线AB与传输线103存在连接点A，开路线AB上的每个点的阻抗均不相同，根据图2所示，为开路线AB的每个点到末端端点B沿开路线AB方向的距离与对应的阻抗波形图，横坐标从右往左看，为开路线AB上的点延开路线AB到末端B的长度l，纵坐标为阻抗Z，可以看出，开路线AB末端B处的阻抗为无穷大，因此，当杂散辐射到达该开路线AB时，无穷大的阻抗可以抑制杂散辐射通过天线结构发送到后端。也就是说，本申请在辐射杂散的测试超标时，只需在天线结构的辐射单元102增加带有开路线AB的传输线103即可，无需更改原本的电路板结构，在保持无线通信设备的电路板结构的情况下，使得天线单元传输的信号在无线通信设备的标准规格范围之内。

在一个例子中，开路线AB的长度为N×λ/4，λ为超出无线通信设备的标准功率参数的杂散辐射的波长，N为大于0的奇数，例如N为1、3、5等。当开路线的长度为λ/4的奇数倍时，根据图2可知，开路线AB远离传输线103的一端B的阻抗值为无穷大，而A、B两点之间的线段长度为λ/4的奇数倍，开路线AB与传输线103的连接点A的阻抗为0，此时，不会影响接地单元101与辐射单元102原来的工作；因此，该开路线AB长度的设置可以减少了对接地单元101、辐射单元102之间工作的影响。

具体地说，本实施例中，开路线AB垂直于传输线103，也就是说，开路线AB与传输线103之间的夹角为90°，在其他实施例中，开路线AB与传输线103之间的夹角为任意角度，例如85°、95°等。

本申请的第二实施例涉及一种天线结构。第二实施例与第一实施例大致相同，主要区别之处在于：在本申请第二实施例中，开路线的数量为多个。需要说明的是，本实施例与第一实施例相同或相应的部分，为避免重复，在此不再赘述。

如图3所示，为本实施例的天线结构的结构示意图，本实施例的天线结构包括：接地单元201、辐射单元202；辐射单元202靠近接地单元201的一端设置有一段传输线203，传输线上设置有多个开路线AB，多个开路线AB分别连接至传输线203。

本实施例中，通过设置多个开路线AB，当第一个开路线AB未完全抑制杂散辐射时，后续其他的开路线AB可以持续抑制杂散辐射，可以达到更好地抑制无线通信装置超标的杂散辐射的效果，使得无线通信装置的杂散辐射在标准的范围之内。

需要说明的是，无线通信装置设置有一个制作标准即标准功率参数，其规定了无线通信装置在不同带外频率范围的最大杂散辐射水平，规定的形式一般都是在一个频率范围内单位带宽最大允许的杂散辐射是多少dBm；当无线通信装置传输的杂散辐射在最大杂散辐射水平范围内时，表示该无线通信装置达标，当无线通信装置的杂散辐射不在最大杂散辐射水平范围内时，表示该无线通信装置不达标，需要将其天线结构更改为本申请的天线结构。同时，本申请仅需增加传输线与开路线，相比相关技术中更改无线通信装置的电路板结构而言，工艺流程简单，且风险较小。

在实际应用中，多个开路线AB的总长也可以是相同的，也可以是不同的，只要满足每个开路线的总长满足N×λ/4即可。

在一个例子中，每个开路线与传输线103存在一连接点A，相邻的两个连接点A对应的开路线AB分别设置在传输线203的不同侧。通过将相邻的连接点A对应的开路线AB设置在传输线203的不同侧，可以避免相近的两条开路线AB之间互相影响。例如，图3中显示的开路线AB的个数为四个，相邻的连接点A对应的开路线AB分别设置在传输线203的不同侧，从而使得开路线AB交错设置，避免相近的两条开路线AB之间互相影响。然，在实际应用中，可以适当的增加或减少开路线AB的数量，只要满足相邻的连接点A对应的开路线AB分别设置在传输线203的不同侧即可。

在一个例子中，相邻的两个连接点A的距离为M×λ/4，所述λ为超出所述无线通信设备的标准功率参数的杂散辐射的波长，M为大于0的奇数，例如M为1、3、5等。

具体地说，参考图2，例如，杂散辐射从右往左的方向传输，当杂散辐射到达第一个开路线AB时，开路线AB末端B点的阻抗为无穷大，由于开路线AB的总长为N×λ/4，A点的阻抗为0，在不影响原本接地单元101、辐射单元102之间的工作情况下，实现对杂散辐射的抑制；同时由于相邻的两个开路线AB之间沿传输线203方向的距离为λ/4的奇数倍，与上述的第一个开路线AB相邻的第二个开路线AB的A点经过λ/4波长变化之后，第二个开路线AB的A点的阻抗为无穷大，也就是说，在同一时刻，相邻的两个开路线AB的A点的阻抗状态是相反的，减弱相邻的两个开路线AB的互相干扰，提升工作效率。

在一个例子中，每两个相邻的连接点A之间的距离相同。本实施例中，每两个相邻的连接点A之间的距离相同，使得开路线AB的分布较为均匀，便于加工生产制造。

在一个例子中，开路线AB沿平行于传输线203的方向弯折。通过将开路线AB设置为弯折的，可以节省整个开路线AB的空间占用率，节省天线结构的空间。然，在实际应用中，可以根据实际需要设置开路线AB的弯折点，本实施例不作具体限定，且多个开路线AB的弯折方向可以为不同的。在其他例子中，弯折角度可以根据实际需要设置，例如85°、95°、100°等。

如图3所示，位于传输线203两侧的开路线AB均往左弯折，在实际应用中，开路线AB也可以均往右弯折，本实施例不做具体限制。

在一个例子中，位于传输线203同一侧各个开路线AB的大小、形状相同，位于不同侧的开路线AB的形状是对称的。也就是说，位于同一侧的开路线AB的总长均相同，每个开路线AB的弯折点到连接点A点的距离均相同，且每个开路线AB的弯折方向和角度均相同；位于不同侧的开路线AB的总长也是相同的，且不同侧的开路线AB的弯折点到A点的距离均相同，不同侧的每个开路线AB的弯折方向和角度也是相同。通过此种设置，可以使得每个开路线AB的大小、形状一致，便于生产加工同等规格的开路线AB，有利于节约生产制造的成本。

在一个例子中，开路线AB的数量为两个。具体地说，两个开路线AB分别设置在传输线203的不同侧，从而避免两个开路线AB之间相互影响。本实施例中，通过设置两个开路线AB，既实现了超标的杂散辐射有效地抑制，也节省了设置开路线AB的数量，减小生产制造的成本。

上面各种部件的划分，只是为了描述清楚，实现时可以合并为一个部件或者对某些部件进行拆分，只要包括相同的逻辑关系，都在本专利的保护范围内。

本申请第三实施例涉及一种无线通信装置，包括上述第一实施例或第二实施例的天线结构。

本实施例通过在无线通信装置的天线结构的辐射单元的前端设置开路线，在本申请的无线通信装置进行辐射杂散的测试超标时，只需在天线结构的辐射单元增加带有开路线的传输线即可，无需更改原本的电路板结构，在保持无线通信设备的电路板结构的情况下，使得天线单元传输的信号在无线通信设备的标准范围之内。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施例是实现本申请的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本申请的精神和范围。

Claims (10)

1.一种天线结构，应用于无线通信装置中，其特征在于，包括：接地单元和辐射单元；

所述接地单元连接所述无线通信装置的主板的地平面，所述辐射单元的连接所述主板的天线馈点，所述接地单元与所述辐射单元相对设置，所述辐射单元靠近所述接地单元的部分设置有一段传输线；所述传输线设置有开路线。

2.根据权利要求1所述的天线结构，其特征在于，所述开路线的数量为多个，每个所述开路线分别连接至所述传输线。

3.根据权利要求1所述的天线结构，其特征在于，所述开路线的长度为N×λ/4，所述λ为超出所述无线通信设备的标准功率参数的杂散辐射的波长，所述N为大于0的奇数。

4.根据权利要求2中所述的天线结构，其特征在于，每个所述开路线与所述传输线存在一连接点，相邻的两个所述连接点对应的所述开路线分别设置在所述传输线的不同侧。

5.根据权利要求2所述的天线结构，其特征在于，相邻的两个所述连接点之间的距离为M×λ/4，所述λ为超出所述无线通信设备的标准功率参数的杂散辐射的波长，M为大于0的奇数。

6.根据权利要求5所述的天线结构，其特征在于，每两个相邻的所述连接点之间的距离相同。

7.根据权利要求2所述的天线结构，其特征在于，所述开路线的数量为两个。

8.根据权利要求1所述的天线结构，其特征在于，所述开路线沿平行于所述传输线的方向弯折。

9.根据权利要求4所述的天线结构，其特征在于，位于所述传输线同一侧的各个所述开路线的大小、形状相同，位于所述传输线不同侧的所述开路线的形状是对称的。

10.一种无线通信装置，其特征在于，包括：权利要求1至9任一项所述的天线结构。

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