一种天线装置及电子设备
阅读说明：本技术 一种天线装置及电子设备 (Antenna device and electronic equipment ) 是由 郭湘荣 马晓娜 于 2021-08-30 设计创作，主要内容包括：本发明涉及PCB印制天线领域,公开一种天线装置及电子设备。一种天线装置包括：基板以及形成于基板上的多个天线本体,相邻两个天线本体之间设有第一阻隔缝隙；其中：基板上形成有接地金属层以及与每个天线本体对应的馈电点；天线本体包括第一天线分支和第二天线分支,第一天线分支的第一端与馈电点电连接,第二天线分支的第一端与馈电点电连接,第一天线分支的第二端与第二天线分支的第二端之间具有第一缝隙；接地金属层形成有用于与天线本体一一对应的地分支,地分支与第一天线分支之间具有第二缝隙,地分支与第二天线分支之间具有第三缝隙。本发明实现2.1GHz天线带宽的需求,且天线效率与隔离均达到使用的标准需求。(The invention relates to the field of Printed Circuit Board (PCB) antennas and discloses an antenna device and electronic equipment. An antenna device includes: the antenna comprises a substrate and a plurality of antenna bodies formed on the substrate, wherein a first blocking gap is formed between every two adjacent antenna bodies; wherein: a grounding metal layer and a feed point corresponding to each antenna body are formed on the substrate; the antenna body comprises a first antenna branch and a second antenna branch, wherein the first end of the first antenna branch is electrically connected with the feed point, the first end of the second antenna branch is electrically connected with the feed point, and a first gap is formed between the second end of the first antenna branch and the second end of the second antenna branch; the grounding metal layer is provided with grounding branches which are in one-to-one correspondence with the antenna body, a second gap is formed between the grounding branches and the first antenna branches, and a third gap is formed between the grounding branches and the second antenna branches. The invention realizes the requirement of 2.1GHz antenna bandwidth, and the antenna efficiency and isolation both meet the standard requirements of use.)
技术领域
本发明涉及PCB印制天线技术领域，特别涉及一种天线装置及电子设备。
背景技术
WIFI6E模块工作频段在5.1GHz～7.2GHz，工作频段有2.1GHz带宽，对于PCB(Printed Circuit Board，印制电路板)模块上的PCB印制天线来说，普通的天线设计难以满足这样的带宽要求。由于WIFI6E天线的工作频段非常宽，因此一般的WIFI6E天线设计都采用外置天线的方式，但如果采用外置天线，那么天线的成本会很高并且天线占用的空间也大。
发明内容
本发明公开了一种天线装置及电子设备，用于拉宽WIFI6E的频段带宽且天线效率与隔离均达到使用的标准需求。
为达到上述目的，本发明提供以下技术方案：
第一方面，本发明提供一种天线装置，包括：基板以及形成于所述基板上的多个天线本体，相邻两个天线本体之间设有第一阻隔缝隙；其中：
所述基板上形成有接地金属层以及与每个所述天线本体对应的馈电点；
所述天线本体包括第一天线分支和第二天线分支，所述第一天线分支的第一端与所述馈电点电连接，所述第二天线分支的第一端与所述馈电点电连接，所述第一天线分支的第二端与所述第二天线分支的第二端之间具有第一缝隙；
所述接地金属层形成有用于与所述天线本体一一对应的地分支，所述地分支与所述第一天线分支之间具有第二缝隙，所述地分支与所述第二天线分支之间具有第三缝隙。
上述天线装置通过基板如PCB(Printed Circuit Board，印制电路板)上天线设计，实现2.1GHz天线带宽的需求，并且天线效率与隔离均达到使用的标准需求。本发明为双频段即2.4GHz～2.5GHz，5.1GHz～7.2GHz双天线设计。具体地，第一天线分支与馈电点相连接，第二天线分支与馈电点相连接，地分支与接地金属层相连接。第一天线分支与第二天线分支之间具有第一缝隙，构成不闭合回路，第一天线分支与地分支之间具有第二缝隙，多个回路产生5GHz以上的辐射，因而可以拉宽WIFI6E 5GHz的频段带宽。第二天线分支与地分支之间具有第三缝隙，构成2.4GHz的天线的辐射。
可选地，所述第一缝隙小于1mm；和/或，
所述第二缝隙小于1mm；和/或，
所述第三缝隙小于1mm。
可选地，所述第一天线分支与所述第二天线分支共用一个馈电点。
可选地，所述第二天线分支的第一端与所述第一天线分支的第一端电连接。
可选地，所述第一天线分支的横截面呈L形；或者，
所述第二天线分支的横截面呈L形。
可选地，所述第一天线分支的横截面以及所述第二天线分支的横截面均呈L形，且所述第一天线分支的横截面的L形开口与所述第一天线分支的横截面的L形开口相对。
可选地，所述地分支的横截面呈U形，且所述U形的开口朝向所述天线本体。
可选地，地分支包括用于与所述第一天线分支配合的第一地分支以及用于与所述第二天线分支配合的第二地分支，所述第一地分支的第一端与所述第二地分支的第一端电连接，所述第一地分支的第二端与所述第二地分支的第二端之间具有第二阻隔缝隙。
可选地，所述天线本体为两个，两个所述天线本体相对于所述第一阻隔缝隙对称。
第二方面，本发明还提供一种电子设备，包括如第一方面中任一项所述的天线装置。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种天线装置的结构示意图；
图2为图1中天线本体的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的一种天线装置的回波损耗示意图；
图4为本发明实施例提供的一种天线装置的2.45GHz天线辐射回路示意图；
图5为本发明实施例提供的一种天线装置的2.45GHz天线辐射回路仿真示意图；
图6为本发明实施例提供的一种天线装置的5.1GHz天线辐射回路示意图；
图7为本发明实施例提供的一种天线装置的5.1GHz天线辐射回路仿真示意图；
图8为本发明实施例提供的一种天线装置的6.5GHz天线辐射回路示意图；
图9为本发明实施例提供的一种天线装置的6.5GHz天线辐射回路仿真示意图；
图10为本发明实施例提供的一种天线装置的7GHz天线辐射回路示意图；
图11为本发明实施例提供的一种天线装置的7GHz天线辐射回路仿真示意图；
图12为本发明实施例提供的双天线之间的隔离度示意图。
图标：100-基板；110-接地金属层；120-馈电点；130-地分支；131-第一地分支；132-第二地分支；133-第二阻隔缝隙；200-天线本体；210-第一天线分支；220-第二天线分支；300-第一阻隔缝隙。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
第一方面，如图1至图2所示，本发明实施例提供了一种天线装置，包括：基板100以及形成于基板100上的多个天线本体200，相邻两个天线本体200之间设有第一阻隔缝隙300；其中：基板100上形成有接地金属层110以及与每个天线本体200对应的馈电点120；天线本体200包括第一天线分支210和第二天线分支220，第一天线分支210的第一端与馈电点120电连接，第二天线分支220的第一端与馈电点120电连接，第一天线分支210的第二端与第二天线分支220的第二端之间具有第一缝隙；接地金属层110形成有用于与天线本体200一一对应的地分支130，地分支130与第一天线分支210之间具有第二缝隙，地分支130与第二天线分支220之间具有第三缝隙。
上述天线装置通过基板100如PCB(Printed Circuit Board，印制电路板)上天线设计，实现2.1GHz天线带宽的需求，并且天线效率与隔离均达到使用的标准需求。本发明为双频段即2.4GHz～2.5GHz，5.1GHz～7.2GHz双天线设计。具体地，第一天线分支210与馈电点120相连接，第二天线分支220与馈电点120相连接，地分支130与接地金属层110相连接。第一天线分支210与第二天线分支220之间具有第一缝隙，构成不闭合回路，第一天线分支210与地分支130之间具有第二缝隙，多个回路产生5GHz以上的辐射，因而可以拉宽WIFI6E5GHz的频段带宽。第二天线分支220与地分支130之间具有第三缝隙，构成2.4GHz的天线的辐射。
可选地，第一缝隙小于1mm；和/或，第二缝隙小于1mm；和/或，第三缝隙小于1mm。
一种可能实现的方式中，参照图2，第一天线分支210位于第二天线分支220与地分支130之间，第一天线分支210的第二端与第二天线分支220的第二端之间具有第一缝隙L1，且L1＜1mm，具体可以为0.9mm、0.8mm、0.7mm、0.6mm、0.5mm、0.4mm、0.3mm、0.2mm或者0.1mm；第一天线分支210与地分支130之间具有第二缝隙L2，且L2＜1mm，具体可以为0.9mm、0.8mm、0.7mm、0.6mm、0.5mm、0.4mm、0.3mm、0.2mm或者0.1mm；第二天线分支220与地分支130之间靠近，第二天线分支220与地分支130之间具有第三缝隙L3，且L3＜1mm，具体可以为0.9mm、0.8mm、0.7mm、0.6mm、0.5mm、0.4mm、0.3mm、0.2mm或者0.1mm。第一天线分支210与第二天线分支220的末端相临近，构成不闭合的回路，第一天线分支210末端与地分支130的末端相临近，多个回路产生5GHz以上的辐射，因而可以拉宽WIFI6E 5GHz的频段带宽。第二天线分支220与地分支130靠近构成2.4GHz的天线的辐射。因此，本发明实施例提供的WIFI6E双频段即2.4GHz～2.5GHz，5.1GHz～7.2GHz双天线设计。
可选地，第一天线分支210与第二天线分支220共用一个馈电点120。
一种可能实现的方式中，第一天线分支210与第二天线分支220共用一个馈电点120，节省了馈电点120的设计，节约了天线的占用面积。
可选地，第二天线分支220的第一端与第一天线分支210的第一端电连接。
一种可能实现的方式中，参照图1和图2，第一天线分支210与第二天线分支220共用一个馈电点120，且第二天线分支220的第一端与第一天线分支210的第一端相连接，第一天线分支210的第一端与基板100上的馈电点120相连接。
以下对天线本体200的具体结构(截面形状)进行详细说明：
结构一，第一天线分支210的横截面呈L形，第二天线分支220的横截面形状不限；
结构二，第二天线分支220的横截面呈L形，第一天线分支210的横截面形状不限；
结构三，第一天线分支210的横截面以及第二天线分支220的横截面均呈L形，且第一天线分支210的横截面的L形开口与第一天线分支210的横截面的L形开口相对，节省了天线本体200的占用面积。
可选地，地分支130的横截面呈U形，且U形的开口朝向天线本体200。
可选地，地分支130包括用于与第一天线分支210配合的第一地分支131以及用于与第二天线分支220配合的第二地分支132，第一地分支131的第一端与第二地分支132的第一端电连接，第一地分支131的第二端与第二地分支132的第二端之间具有第二阻隔缝隙133。
可选地，天线本体200为两个，两个天线本体200相对于第一阻隔缝隙300对称。
需要说明的是，参照图1，两个天线本体200左右对称，但并不局限于对称，也不局限于双天线设计即两个天线本体200，可以为两天线以上的多天线设计即多个天线本体200，但相邻两个天线本体200之间均设有第一阻隔缝隙300。
天线的回波损耗如图3所示，其中，横轴坐标表示频率，单位为GHz，纵轴表示S参数，单位为dB。可以看出天线在2.4GHz～2.5GHz及5.1GHz～7.2GHz有谐振，并且在5.1GHz～7.2GHz频段天线满足2.1GHz的带宽，并且超过了这个带宽的要求。
如图4和图5所示，第二天线分支220与地分支130之间形成了2.45GHz即2.4GHz～2.5GHz之间的天线辐射回路。如图6-图11所示，本发明实施例在5GHz以上形成多个天线辐射回路，因而拉宽了天线带宽。具体地，图6和图7为5.1GHz的天线辐射回路，图8和图9为6.5GHz的天线辐射回路，图10和图11为7GHz的天线辐射回路。
如图12所示为双天线之间的隔离，其中，横轴坐标表示频率，单位为GHz，纵轴表示隔离度，单位为dB。同时可见两天线也有较好的隔离度，隔离度小于-20dB，其性能不低于外置天线的性能。
因此，本发明实施例通过PCB上印制天线设计，设计成本低，设计所需空间小，实现2.1GHz天线带宽的需求，并且天线效率与隔离均达到使用的标准需求。
第二方面，基于同样的发明构思，本发明实施例还提供一种电子设备，包括如第一方面实施例中任一种天线装置。
显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
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