本發(fā)明實(shí)施例涉及天線技術(shù)，尤其涉及一種縫隙天線和終端設(shè)備。

背景技術(shù)：

隨著移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展，目前的移動(dòng)通信技術(shù)已經(jīng)來(lái)到以長(zhǎng)期演進(jìn)(Long Term Evolution，LTE)為代表的第四代移動(dòng)通信(4th Generation，4G)時(shí)代。

在4G時(shí)代，手機(jī)、平板電腦等移動(dòng)終端設(shè)備的外觀追求簡(jiǎn)薄化的設(shè)計(jì)趨勢(shì)。由于移動(dòng)終端設(shè)備一般都具備蜂窩通信、無(wú)線保真(WIreless-Fidelity，Wifi)、藍(lán)牙等多種無(wú)線通信能力，因此移動(dòng)終端設(shè)備需要配置多根天線或者具備多個(gè)諧振頻率的天線，以覆蓋多種無(wú)線通信的頻段。但是在移動(dòng)終端設(shè)備簡(jiǎn)薄化的設(shè)計(jì)趨勢(shì)下，天線能夠使用的凈空間越來(lái)越有限，天線的工作環(huán)境越來(lái)越差。

移動(dòng)終端設(shè)備中常用的天線形式包括倒F天線(Inverted F Antenna，IFA)、單極天線(monopole)等，但移動(dòng)終端設(shè)備的外殼和背蓋常為金屬件，上述天線形式受金屬外殼屏蔽作用的影響，性能上已經(jīng)不能滿足空中下載(Over The Air，OTA)設(shè)計(jì)的要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明實(shí)施例提供一種縫隙天線和終端設(shè)備，對(duì)天線凈空間的要求不高，能夠滿足OTA設(shè)計(jì)的要求。

第一方面提供一種縫隙天線，設(shè)置于終端設(shè)備的天線基板上，所述縫隙天線包括：

所述天線基板上的第一縫隙和至少一個(gè)第二縫隙；

所述天線基板包括金屬層，所述金屬層接地，所述第一縫隙和所述至少一個(gè)第二縫隙分別由所述天線基板金屬層上的第一開(kāi)槽和至少一個(gè)第二開(kāi)槽形成，所述第一開(kāi)槽和所述至少一個(gè)第二開(kāi)槽分別不連通；

所述終端設(shè)備的印制電路板上的饋源通過(guò)饋線與所述第一縫隙直接連接，所述第一縫隙與所述饋線的連接點(diǎn)為所述第一縫隙的饋點(diǎn)，所述饋點(diǎn)直接饋電至所述第一縫隙，所述饋點(diǎn)與所述第一縫隙形成第一諧振回路；

所述第一縫隙耦合饋電至所述至少一個(gè)第二縫隙，所述饋點(diǎn)、所述第一縫隙和所述至少一個(gè)第二縫隙形成至少一個(gè)第二諧振回路。

結(jié)合第一方面，在第一方面第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，若所述第一開(kāi)槽或所述第二開(kāi)槽在所述天線基板金屬層上具有開(kāi)口，則所述第一縫隙或所述第二縫隙為開(kāi)環(huán)縫隙；

若所述第一開(kāi)槽或所述第二開(kāi)槽在所述天線基板金屬層上沒(méi)有開(kāi)口，則所述第一縫隙或所述第二縫隙為閉環(huán)縫隙；

所述第一縫隙為開(kāi)環(huán)縫隙或閉環(huán)縫隙；

所述第二縫隙為開(kāi)環(huán)縫隙或閉環(huán)縫隙。

結(jié)合第一方面第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第一方面第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述開(kāi)環(huán)縫隙的長(zhǎng)度為所述開(kāi)環(huán)縫隙形成的諧振回路的基模頻率工作波長(zhǎng)的四分之一；

所述閉環(huán)縫隙的長(zhǎng)度為所述閉環(huán)縫隙形成的諧振回路的基模頻率工作波長(zhǎng)的二分之一。

結(jié)合第一方面第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第一方面第三種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述開(kāi)環(huán)縫隙的長(zhǎng)度為所述開(kāi)環(huán)縫隙形成的諧振回路的基模頻率的N次倍頻工作波長(zhǎng)的四分之一；

所述閉環(huán)縫隙的長(zhǎng)度為所述閉環(huán)縫隙形成的諧振回路的基模頻率的N次倍頻工作波長(zhǎng)的的二分之一；

N大于等于1，且N為整數(shù)。

結(jié)合第一方面第一種至第三種可能的實(shí)現(xiàn)方式中任一種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第一方面第四種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述第一縫隙為開(kāi)環(huán)縫隙；

所述第一開(kāi)槽遠(yuǎn)離所述第一開(kāi)槽在所述天線基板金屬層上的開(kāi)口一側(cè)為所述第一縫隙的短路點(diǎn)，所述第一縫隙的短路點(diǎn)作為所述至少一個(gè)第二縫隙的耦合饋電點(diǎn)。

結(jié)合第一方面第一種至第三種可能的實(shí)現(xiàn)方式中任一種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第一方面第五種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述第一縫隙為閉環(huán)縫隙；

所述第一縫隙上電流最大點(diǎn)作為所述至少一個(gè)第二縫隙的耦合饋電點(diǎn)。

結(jié)合第一方面第一種至第五種可能的實(shí)現(xiàn)方式中任一種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第一方面第六種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述第一諧振回路為50歐姆匹配回路，所述第二諧振回路為50歐姆匹配回路。

結(jié)合第一方面第一種至第六種可能的實(shí)現(xiàn)方式中任一種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第一方面第七種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述天線基板包括所述終端設(shè)備的金屬前殼、所述終端設(shè)備的金屬背蓋或所述終端設(shè)備的印制電路板。

第二方面提供一種終端設(shè)備，包括外殼、基帶處理電路、混頻電路、饋電射頻電路和縫隙天線，其中，所述基帶處理電路、所述混頻電路和所述饋電射頻電路位于所述外殼內(nèi)，所述基帶處理電路、所述混頻電路和所述饋電射頻電路設(shè)置于所述終端設(shè)備的印制電路板上，所述基帶處理電路、所述混頻電路和所述饋電射頻電路連接并組成饋源，所述縫隙天線設(shè)置于所述終端設(shè)備的天線基板上，所述縫隙天線包括：

所述天線基板上的第一縫隙和至少一個(gè)第二縫隙；

所述天線基板包括金屬層，所述金屬層接地，所述第一縫隙和所述至少一個(gè)第二縫隙分別由所述天線基板金屬層上的第一開(kāi)槽和至少一個(gè)第二開(kāi)槽形成，所述第一開(kāi)槽和所述至少一個(gè)第二開(kāi)槽分別不連通；

所述饋源通過(guò)饋線與所述第一縫隙直接連接，所述第一縫隙與所述饋線的連接點(diǎn)為所述第一縫隙的饋點(diǎn)，所述饋點(diǎn)直接饋電至所述第一縫隙，所述饋點(diǎn)與所述第一縫隙形成第一諧振回路；

所述第一縫隙耦合饋電至所述至少一個(gè)第二縫隙，所述饋點(diǎn)、所述第一縫隙和所述至少一個(gè)第二縫隙形成至少一個(gè)第二諧振回路。

結(jié)合第二方面，在第二方面第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，若所述第一開(kāi)槽或所述第二開(kāi)槽在所述天線基板金屬層上具有開(kāi)口，則所述第一縫隙或所述第二縫隙為開(kāi)環(huán)縫隙；

若所述第一開(kāi)槽或所述第二開(kāi)槽在所述天線基板金屬層上沒(méi)有開(kāi)口，則所述第一縫隙或所述第二縫隙為閉環(huán)縫隙；

所述第一縫隙為開(kāi)環(huán)縫隙或閉環(huán)縫隙；

所述第二縫隙為開(kāi)環(huán)縫隙或閉環(huán)縫隙。

結(jié)合第二方面第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第二方面第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述開(kāi)環(huán)縫隙的長(zhǎng)度為所述開(kāi)環(huán)縫隙形成的諧振回路的基模頻率工作波長(zhǎng)的四分之一；

所述閉環(huán)縫隙的長(zhǎng)度為所述閉環(huán)縫隙形成的諧振回路的基模頻率工作波長(zhǎng)的二分之一。

結(jié)合第二方面第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第二方面第三種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述開(kāi)環(huán)縫隙的長(zhǎng)度為所述開(kāi)環(huán)縫隙形成的諧振回路的基模頻率的N次倍頻工作波長(zhǎng)的四分之一；

所述閉環(huán)縫隙的長(zhǎng)度為所述閉環(huán)縫隙形成的諧振回路的基模頻率的N次倍頻工作波長(zhǎng)的的二分之一；

N大于等于1，且N為整數(shù)。

結(jié)合第二方面第一種至第三種可能的實(shí)現(xiàn)方式中任一種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第二方面第四種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述第一縫隙為開(kāi)環(huán)縫隙；

所述第一開(kāi)槽遠(yuǎn)離所述第一開(kāi)槽在所述天線基板金屬層上的開(kāi)口一側(cè)為所述第一縫隙的短路點(diǎn)，所述第一縫隙的短路點(diǎn)作為所述至少一個(gè)第二縫隙的耦合饋電點(diǎn)。

結(jié)合第二方面第一種至第三種可能的實(shí)現(xiàn)方式中任一種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第二方面第五種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述第一縫隙為閉環(huán)縫隙；

所述第一縫隙上電流最大點(diǎn)作為所述至少一個(gè)第二縫隙的耦合饋電點(diǎn)。

結(jié)合第二方面第一種至第五種可能的實(shí)現(xiàn)方式中任一種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第二方面第六種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述第一諧振回路為50歐姆匹配回路，所述第二諧振回路為50歐姆匹配回路。

結(jié)合第二方面第一種至第六種可能的實(shí)現(xiàn)方式中任一種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第二方面第七種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述天線基板包括所述終端設(shè)備的金屬前殼、所述終端設(shè)備的金屬背蓋或所述終端設(shè)備的印制電路板。

本實(shí)施例提供的縫隙天線和終端設(shè)備，通過(guò)在終端設(shè)備天線基板上的金屬層上設(shè)置一個(gè)第一開(kāi)槽和至少一個(gè)第二開(kāi)槽，形成一個(gè)第一縫隙和至少一個(gè)第二縫隙，使縫隙天線能夠提供至少兩個(gè)諧振頻率，由于縫隙天線是在終端的天線基板上通過(guò)開(kāi)槽形成的，因此本實(shí)施例提供的縫隙天線對(duì)終端設(shè)備中天線凈空間的要求不高，并且不會(huì)受到終端設(shè)備其他金屬器件的影響，能夠滿足OTA設(shè)計(jì)的要求。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作一簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的縫隙天線實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2A和圖2B為閉環(huán)縫隙結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3A為圖2A和圖2B所示閉環(huán)縫隙的反射系數(shù)示意圖；

圖3B為圖2A和圖2B所示閉環(huán)縫隙的阻抗幅值示意圖；

圖4A和圖4B為開(kāi)環(huán)縫隙結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5A為圖4A和圖4B所示開(kāi)環(huán)縫隙的反射系數(shù)示意圖；

圖5B為圖4A和圖4B所示開(kāi)環(huán)縫隙的阻抗幅值示意圖；

圖6為圖1所示縫隙的反射系數(shù)示意圖；

圖7為本發(fā)明實(shí)施例提供的縫隙天線實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為圖7所示縫隙的反射系數(shù)示意圖；

圖9為本發(fā)明實(shí)施例提供的縫隙天線實(shí)施例三的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10為圖9所示縫隙的反射系數(shù)示意圖；

圖11為本發(fā)明實(shí)施例提供的縫隙天線實(shí)施例四的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖12為圖11所示縫隙的反射系數(shù)示意圖；

圖13為本發(fā)明實(shí)施例提供的縫隙天線實(shí)施例五的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖14為圖11所示縫隙天線的側(cè)上視圖；

圖15為本發(fā)明實(shí)施例提供的終端設(shè)備實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

由于在移動(dòng)終端設(shè)備中使用IFA或monopole天線時(shí)，天線容易受到金屬外殼或附近的金屬件影響，而附近的金屬件對(duì)于縫隙天線的影響較小，因此目前還有使用縫隙天線作為移動(dòng)終端設(shè)備天線的方案?？p隙天線可以設(shè)置于移動(dòng)終端設(shè)備的印制電路板(Printed Circuit Board，PCB)上，還可以設(shè)置在移動(dòng)終端設(shè)備的金屬外殼(或金屬邊框)上。但是目前應(yīng)用于移動(dòng)終端設(shè)備的縫隙天線一般僅能提供一個(gè)諧振頻率，并不適用于需要覆蓋多個(gè)無(wú)線通信頻段的移動(dòng)終端設(shè)備中使用。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的縫隙天線實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，本實(shí)施例的縫隙天線設(shè)置于終端設(shè)備的天線基板11上，該縫隙天線包括：天線基板11上的第一縫隙12和第二縫隙13。本實(shí)施例以一個(gè)第二縫隙13為例對(duì)本發(fā)明實(shí)施例提供的縫隙天線進(jìn)行說(shuō)明，但本發(fā)明實(shí)施例提供的縫隙天線中第二縫隙13的數(shù)量不以本實(shí)施例為限。

天線基板11包括金屬層，所述金屬層接地(未示出)，天線基板11還可能包括非金屬層。也就是說(shuō)，天線基板11可能僅包括金屬層，也可能包括金屬層和非金屬層兩層。第一縫隙12和第二縫隙13分別由天線基板11金屬層上的第一開(kāi)槽15和第二開(kāi)槽16形成，第一開(kāi)槽15和第二開(kāi)槽16不連通。終端設(shè)備的印制電路板上的饋源通過(guò)饋線17與第一縫隙12直接連接(其中饋源未示出)。第一縫隙12與饋線17的連接點(diǎn)為第一縫隙12的饋點(diǎn)14，饋點(diǎn)14直接饋電至第一縫隙12，饋點(diǎn)14與第一縫隙12形成第一諧振回路。第一縫隙12耦合饋電至第二縫隙13，饋點(diǎn)14、第一縫隙12和第二縫隙13形成第二諧振回路。

天線基板11上接地的金屬層至少覆蓋一天線基板11的一片區(qū)域，位于天線基板11的金屬層上的第一開(kāi)槽15和第二開(kāi)槽16通過(guò)去除天線基板11的一部分金屬層形成，第一開(kāi)槽15和第二開(kāi)槽16一般為等寬度的條狀開(kāi)槽。第一開(kāi)槽15和第二開(kāi)槽16的長(zhǎng)度與第一諧振回路和第二諧振回路的諧振頻率相關(guān)，第一開(kāi)槽15和第二開(kāi)槽16的長(zhǎng)度越長(zhǎng)，第一諧振回路和第二諧振回路的諧振頻率越低。第一開(kāi)槽15和第二開(kāi)槽16的的寬度遠(yuǎn)小于其長(zhǎng)度。饋點(diǎn)14用于將饋源中的信號(hào)傳輸至頻縫隙天線中輻射出去，或者將縫隙天線接收的無(wú)線信號(hào)通過(guò)饋點(diǎn)14傳輸至饋源中。

饋點(diǎn)14與第一縫隙12直接連接，饋點(diǎn)14直接饋電至第一縫隙12，由于第一縫隙12被天線基板11上接地的金屬層包圍，當(dāng)饋點(diǎn)14將信號(hào)輸入至第一縫隙時(shí)，第一縫隙12周圍的電場(chǎng)變化將使第一縫隙12產(chǎn)生諧振，從而向外輻射無(wú)線信號(hào)。當(dāng)?shù)谝豢p隙12接收無(wú)線信號(hào)時(shí)，信號(hào)路徑與上述輻射時(shí)的信號(hào)路徑相反。因此，饋點(diǎn)14與第一縫隙12組成第一諧振回路。饋點(diǎn)14與第二縫隙13沒(méi)有直接連接，并且由于第一開(kāi)槽15和第二開(kāi)槽16不連通，因此第一縫隙12和第二縫隙13也沒(méi)有直接連接。第二縫隙13和第一縫隙12靠近，其距離小于一個(gè)預(yù)設(shè)的閾值，第一縫隙12周圍的電場(chǎng)將在第二縫隙13上激發(fā)出一個(gè)新的電場(chǎng)，從而使第二縫隙13產(chǎn)生諧振，從而使第二縫隙13向外輻射無(wú)線信號(hào)。當(dāng)?shù)诙p隙13接收無(wú)線信號(hào)時(shí)，也同樣如此。因此，饋點(diǎn)14、第一縫隙12與第二縫隙13組成第二諧振回路。

第一諧振回路和第二諧振回路的諧振頻率與第一縫隙12和第二縫隙13的長(zhǎng)度相關(guān)，當(dāng)?shù)谝恢C振回路和第二諧振回路的諧振頻率處于不同頻段時(shí)，則本實(shí)施例提供的縫隙天線可以提供兩個(gè)諧振頻率。當(dāng)?shù)谝恢C振回路和第二諧振回路的諧振頻率處于相同頻段時(shí)，可以增大該頻段的帶寬，從而使本實(shí)施例提供的縫隙天線成為寬帶天線。

第一開(kāi)槽15和第二開(kāi)槽16形成的第一縫隙12和第二縫隙13有兩種形式，分別為開(kāi)環(huán)縫隙和閉環(huán)縫隙。其中，若第一開(kāi)槽15或第二開(kāi)槽16在天線基板11金屬層上具有開(kāi)口，則第一縫隙12或第二縫隙13為開(kāi)環(huán)縫隙；若第一開(kāi)槽15或第二開(kāi)槽16在天線基板11金屬層上沒(méi)有開(kāi)口，則第一縫隙12或第二縫隙13為閉環(huán)縫隙。如圖1所示，第一開(kāi)槽15在天線基板11金屬層上具有開(kāi)口，因此第一縫隙12為開(kāi)環(huán)縫隙，而第二開(kāi)槽16在天線基板11金屬層上沒(méi)有開(kāi)口，因此第二縫隙13為閉環(huán)縫隙。

開(kāi)環(huán)縫隙的長(zhǎng)度為開(kāi)環(huán)縫隙形成的諧振回路的基模頻率工作波長(zhǎng)的四分之一，閉環(huán)縫隙的長(zhǎng)度為閉環(huán)縫隙形成的諧振回路的基模頻率工作波長(zhǎng)的二分之一。因此，當(dāng)確定了第一縫隙12和第二縫隙13為開(kāi)環(huán)縫隙或閉環(huán)縫隙后，再確定第一諧振回路和第二諧振回路所需工作的諧振頻率，即可通過(guò)調(diào)整第一縫隙12和第二縫隙13的長(zhǎng)度，使第一縫隙12和第二縫隙13形成的第一諧振回路和第二諧振回路都工作在基模頻率。

閉環(huán)縫隙形成的天線工作時(shí)，由邊界條件可知，縫隙中心電流最小，電壓最大，縫隙兩端電流最大，電壓最小。由于需要和50歐姆特征阻抗來(lái)匹配，所以閉環(huán)縫隙饋電的位置通常偏離中心。饋電位置由縫隙中心移向邊緣時(shí)，閉環(huán)縫隙的特性阻抗逐漸降低，當(dāng)和50歐姆接近時(shí)，反射系數(shù)最小。

開(kāi)環(huán)縫隙形成的天線工作時(shí)，邊界條件和閉環(huán)縫隙的一半很接近，是一種有效縮短天線尺寸的縫隙形式。由邊界條件可知，縫隙開(kāi)路處(即開(kāi)槽的開(kāi)口處)，電流最小，電壓最大，短路處(即開(kāi)槽遠(yuǎn)離開(kāi)口處的一側(cè))，電流最大，電壓最小。饋電點(diǎn)也需要靠近電流較大的地方，以匹配50歐姆，當(dāng)饋電位置移向短路點(diǎn)時(shí)，開(kāi)環(huán)縫隙的特性阻抗逐漸降低，當(dāng)和50歐姆接近時(shí)，反射系數(shù)最小。

圖2A和圖2B為閉環(huán)縫隙結(jié)構(gòu)示意圖，在圖2A和圖2B中，天線基板21上包括金屬層22，在金屬層22上設(shè)置開(kāi)槽23。開(kāi)槽23形成縫隙24，終端設(shè)備的印制電路板上的饋源通過(guò)饋線26與縫隙24直接連接(其中饋源未示出)?？p隙24與饋線26的連接點(diǎn)為縫隙24的饋點(diǎn)25。饋點(diǎn)25與縫隙24直接連接，對(duì)縫隙24直接饋電。開(kāi)槽23在金屬層22上沒(méi)有開(kāi)口，因此縫隙24為閉環(huán)縫隙。在圖2A中，饋點(diǎn)25靠近縫隙24的中心，在圖2B中，饋點(diǎn)25靠近縫隙24的一端。當(dāng)饋點(diǎn)25位置由中心移向邊緣時(shí)，縫隙24形成的天線的特性阻抗逐漸降低，當(dāng)和50歐姆接近時(shí)，其反射系數(shù)最小。

圖3A為圖2A和圖2B所示閉環(huán)縫隙的反射系數(shù)示意圖，圖3B為圖2A和圖2B所示閉環(huán)縫隙的阻抗幅值示意圖。其中，縫隙24形成的天線工作在5.3GHz附近，曲線31為圖2A所示閉環(huán)縫隙的反射系數(shù)曲線，曲線32為圖2B所示閉環(huán)縫隙的反射系數(shù)示意圖，曲線33為圖2A所示閉環(huán)曲線的阻抗幅值曲線，曲線34為圖2B所示閉環(huán)曲線的阻抗幅值曲線。從圖3A中可以看出，當(dāng)饋點(diǎn)25靠近縫隙24邊緣時(shí)，縫隙24形成的天線的反射系數(shù)比饋點(diǎn)25靠近縫隙24中心時(shí)小。從圖3B中可以看出當(dāng)饋點(diǎn)25從縫隙24中心向邊緣移動(dòng)時(shí)，縫隙24形成的天線的特性阻抗逐漸降低，向50歐姆靠近。

圖4A和圖4B為開(kāi)環(huán)縫隙結(jié)構(gòu)示意圖，在圖4A和圖4B中，天線基板41上包括金屬層42，在金屬層42上設(shè)置開(kāi)槽43，開(kāi)槽43形成縫隙44，終端設(shè)備的印制電路板上的饋源通過(guò)饋線46與縫隙44直接連接(其中饋源未示出)?？p隙44與饋線46的連接點(diǎn)為縫隙44的饋點(diǎn)45。饋點(diǎn)45與縫隙44直接連接，對(duì)縫隙44直接饋電。開(kāi)槽43在金屬層42上具有開(kāi)口46，因此縫隙44為開(kāi)環(huán)縫隙。在圖4A中，饋點(diǎn)45靠近縫隙44的開(kāi)口46，即靠近縫隙44的開(kāi)路端，在圖4B中，饋點(diǎn)45靠近縫隙44的短路端。當(dāng)饋點(diǎn)45位置由開(kāi)路端移向短路端時(shí)，縫隙44形成的天線的特性阻抗逐漸降低，當(dāng)和50歐姆接近時(shí)，其反射系數(shù)最小。

圖5A為圖4A和圖4B所示開(kāi)環(huán)縫隙的反射系數(shù)示意圖，圖5B為圖4A和圖4B所示開(kāi)環(huán)縫隙的阻抗幅值示意圖。其中，縫隙44形成的天線工作在4.9GHz附近，曲線51為圖4A所示開(kāi)環(huán)縫隙的反射系數(shù)曲線，曲線52為圖4B所示開(kāi)環(huán)縫隙的反射系數(shù)示意圖，曲線53為圖4A所示開(kāi)環(huán)曲線的阻抗幅值曲線，曲線54為圖4B所示開(kāi)環(huán)曲線的阻抗幅值曲線。從圖5A中可以看出，當(dāng)饋點(diǎn)45靠近縫隙44短路端時(shí)，縫隙44形成的天線的反射系數(shù)比饋點(diǎn)45靠近縫隙44開(kāi)路端時(shí)小。從圖5B中可以看出當(dāng)饋點(diǎn)45從縫隙44開(kāi)路端向短路端移動(dòng)時(shí)，縫隙44形成的天線的特性阻抗逐漸降低，向50歐姆靠近。

本實(shí)施例提供的縫隙天線中，第一縫隙12和第二縫隙13均可以為開(kāi)環(huán)縫隙或閉環(huán)縫隙。圖1所示縫隙天線中，第一縫隙12為開(kāi)環(huán)縫隙，第二縫隙13為閉環(huán)縫隙，饋點(diǎn)14直接饋入第一縫隙12，靠近第一縫隙12的短路點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)與50歐姆匹配。與此同時(shí)，第一縫隙12的短路點(diǎn)作為第二縫隙13的耦合激勵(lì)源，而多產(chǎn)生一個(gè)第二縫隙13的諧振。這個(gè)激勵(lì)源的位置產(chǎn)生的效果和對(duì)第二縫隙13直接饋電的效果基本一致，偏離第二縫隙13中心時(shí)，才能較好匹配50歐姆。當(dāng)?shù)谝豢p隙12和第二縫隙13諧振接近時(shí)，可以形成諧振拓展帶寬，可以對(duì)單頻天線做較好的頻段覆蓋，或者調(diào)整第一縫隙12和第二縫隙13長(zhǎng)度作為雙頻天線使用。這里饋點(diǎn)14也可以直接第二縫隙13，使第一縫隙12被耦合激勵(lì)，效果相同。

圖6為圖1所示縫隙的反射系數(shù)示意圖，其中，以第一縫隙12的長(zhǎng)度為15.3毫米，第一縫隙12形成的第一諧振回路工作在4.9GHz附近，第二縫隙13的長(zhǎng)度為26.8毫米，第二縫隙13形成的第二諧振回路工作在5.6GHz附近為例進(jìn)行示意性說(shuō)明。曲線61為圖1所示縫隙天線的反射系數(shù)曲線。從圖6中可以看出，第一縫隙12形成的第一諧振回路和第二縫隙13形成的第二諧振回路都具有較小的反射系數(shù)。

需要說(shuō)明的是，當(dāng)?shù)诙p隙13的數(shù)量多于一個(gè)時(shí)，多個(gè)第二縫隙13也分別是由天線基板11金屬層上的第二開(kāi)槽16形成的，各第二縫隙13不連通。第二縫隙13與饋點(diǎn)14均沒(méi)有直接連接，第一縫隙12耦合饋電至各第二縫隙13，饋點(diǎn)14、第一縫隙12和每個(gè)第二縫隙13分別形成一個(gè)第二諧振回路。每個(gè)第二諧振回路的諧振頻率根據(jù)其對(duì)應(yīng)的第二縫隙13的長(zhǎng)度確定。

另外，饋點(diǎn)14和第一縫隙12之間，還可以有電感、電容等用于調(diào)諧天線匹配的器件。本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠通過(guò)理論計(jì)算或者實(shí)驗(yàn)的方法，在饋點(diǎn)14和第一縫隙12之間設(shè)置上述用于調(diào)諧的器件，此處不再贅述。

本實(shí)施例提供的縫隙天線，通過(guò)在終端設(shè)備天線基板上的金屬層上設(shè)置一個(gè)第一開(kāi)槽和至少一個(gè)第二開(kāi)槽，形成一個(gè)第一縫隙和至少一個(gè)第二縫隙，使縫隙天線能夠提供至少兩個(gè)諧振頻率，由于縫隙天線是在終端的天線基板上通過(guò)開(kāi)槽形成的，因此本實(shí)施例提供的縫隙天線對(duì)終端設(shè)備中天線凈空間的要求不高，并且不會(huì)受到終端設(shè)備其他金屬器件的影響，能夠滿足OTA設(shè)計(jì)的要求。

本發(fā)明實(shí)施例提供的縫隙天線的形式不以圖1所示縫隙天線為限，下面將列舉本發(fā)明實(shí)施例提供的縫隙天線的另外幾種形式。

圖7為本發(fā)明實(shí)施例提供的縫隙天線實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖7所示，本實(shí)施例的縫隙天線與圖1的區(qū)別在于，本實(shí)施例中，第一縫隙12和第二縫隙13均為開(kāi)環(huán)縫隙。

在天線基板11的金屬層上設(shè)置第一開(kāi)槽15和第二開(kāi)槽16，第一開(kāi)槽15和第二開(kāi)槽16在天線基板金屬層上均具有開(kāi)口，因此第一開(kāi)槽15形成的第一縫隙12和第二開(kāi)槽16形成的第二開(kāi)槽16均為開(kāi)環(huán)縫隙。終端設(shè)備的印制電路板上的饋源通過(guò)饋線17與第一縫隙12直接連接(其中饋源未示出)。第一縫隙12與饋線17的連接點(diǎn)為第一縫隙12的饋點(diǎn)14，饋點(diǎn)14與第一縫隙12直接連接，饋點(diǎn)14直接饋電至第一縫隙12；饋點(diǎn)14與第二縫隙13沒(méi)有直接連接，第一縫隙12耦合饋電至第二縫隙13。同樣地，若饋點(diǎn)14與第二縫隙13直接連接，饋點(diǎn)14直接饋電至第二縫隙13；饋點(diǎn)14與第一縫隙12沒(méi)有直接連接，第二縫隙13耦合饋電至第一縫隙12也是可以實(shí)現(xiàn)的。

圖8為圖7所示縫隙的反射系數(shù)示意圖，其中，以第一縫隙12的長(zhǎng)度為16毫米，第一縫隙12形成的第一諧振回路工作在4.7GHz附近，第二縫隙13的長(zhǎng)度為15.3毫米，第二縫隙13形成的第二諧振回路工作在4.9GHz附近進(jìn)行示意性說(shuō)明。曲線81為圖7所示縫隙天線的反射系數(shù)曲線。從圖8中可以看出，第一縫隙12形成的第一諧振回路和第二縫隙13形成的第二諧振回路都具有較小的反射系數(shù)。

圖9為本發(fā)明實(shí)施例提供的縫隙天線實(shí)施例三的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖9所示，本實(shí)施例的縫隙天線與圖1的區(qū)別在于，本實(shí)施例中，第一縫隙12和第二縫隙13均為閉環(huán)縫隙。

在天線基板11的金屬層上設(shè)置第一開(kāi)槽15和第二開(kāi)槽16，第一開(kāi)槽15和第二開(kāi)槽16在天線基板金屬層上均沒(méi)有開(kāi)口，因此第一開(kāi)槽15形成的第一縫隙12和第二開(kāi)槽16形成的第二開(kāi)槽16均為閉環(huán)縫隙。終端設(shè)備的印制電路板上的饋源通過(guò)饋線17與第一縫隙12直接連接(其中饋源未示出)。第一縫隙12與饋線17的連接點(diǎn)為第一縫隙12的饋點(diǎn)14，饋點(diǎn)14與第一縫隙12直接連接，饋點(diǎn)14直接饋電至第一縫隙12；饋點(diǎn)14與第二縫隙13沒(méi)有直接連接，第一縫隙12耦合饋電至第二縫隙13。

饋點(diǎn)14直接饋入第一縫隙12，靠近第一縫隙12的短路點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)與50歐姆匹配。與此同時(shí)，第一縫隙12電流最大點(diǎn)作為第二縫隙13的耦合激勵(lì)源，多產(chǎn)生一個(gè)第二縫隙13的諧振。這個(gè)激勵(lì)源位置產(chǎn)生的效果和對(duì)第二縫隙13直接饋電的效果基本一致，偏離第二縫隙13中心時(shí)，才能較好匹配50歐姆。當(dāng)?shù)谝豢p隙12和第二縫隙13諧振接近時(shí)，可以形成雙諧振拓展帶寬，可以對(duì)單頻做較好的頻段覆蓋，或者調(diào)整第一縫隙12和第二縫隙13長(zhǎng)度作為雙頻天線使用。這里饋點(diǎn)14也可以直接饋入第二縫隙13，使第一縫隙12被耦合激勵(lì)，效果相同。

圖10為圖9所示縫隙的反射系數(shù)示意圖，其中，以第一縫隙12的長(zhǎng)度為34.9毫米，第一縫隙12形成的第一諧振回路工作在4.3GHz附近，第二縫隙13的長(zhǎng)度為30毫米，第二縫隙13形成的第二諧振回路工作在5GHz附近進(jìn)行示意性說(shuō)明。曲線101為圖9所示縫隙天線的反射系數(shù)曲線。從圖10中可以看出，第一縫隙12形成的第一諧振回路和第二縫隙13形成的第二諧振回路都具有較小的反射系數(shù)。

總之，若第一縫隙12為開(kāi)環(huán)縫隙，則第一開(kāi)槽15遠(yuǎn)離第一開(kāi)槽15在天線基板11金屬層上的開(kāi)口一側(cè)為第一縫隙12的短路點(diǎn)，第一縫隙12的短路點(diǎn)作為第二縫隙13的耦合饋電點(diǎn)。若第一縫隙12為閉環(huán)縫隙；則第一縫隙12上電流最大點(diǎn)作為第二縫隙13的耦合饋電點(diǎn)。另外，設(shè)置饋點(diǎn)14的位置時(shí)，要保證第一諧振回路為50歐姆匹配回路，第二諧振回路為50歐姆匹配回路。

圖1、圖7、圖9所示的縫隙天線僅示出了第一縫隙12和第二縫隙13分別工作在基模頻率時(shí)的情況。但本發(fā)明實(shí)施例提供的縫隙天線不限于此，還可以加長(zhǎng)第一縫隙12和第二縫隙13的長(zhǎng)度，使第一諧振回路和第二諧振回路的基模頻率降低，這樣可以使第一諧振回路和第二諧振回路的基模頻率的倍頻進(jìn)入工作頻段，從而達(dá)到擴(kuò)展縫隙天線覆蓋頻段的目的。這里的倍頻可以是一次倍頻、二次倍頻等，若使第一縫隙12和第二縫隙13的一次倍頻都進(jìn)入工作頻段，則縫隙天線即可最多產(chǎn)生4個(gè)不同的諧振頻率。

圖11為本發(fā)明實(shí)施例提供的縫隙天線實(shí)施例四的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖11所示，本實(shí)施例的縫隙天線與圖1的區(qū)別在于，本實(shí)施例中，第一縫隙12和第二縫隙13的長(zhǎng)度均加長(zhǎng)，使第一諧振回路和第二諧振回路的基模頻率降低。

第一縫隙12為開(kāi)環(huán)縫隙，開(kāi)環(huán)縫隙的長(zhǎng)度為開(kāi)環(huán)縫隙形成的諧振回路的基模頻率的N次倍頻工作波長(zhǎng)的四分之一；第二縫隙13為閉環(huán)縫隙，閉環(huán)縫隙的長(zhǎng)度為閉環(huán)縫隙形成的諧振回路的基模頻率的N次倍頻工作波長(zhǎng)的二分之一，N大于等于1，且N為整數(shù)。

圖12為圖11所示縫隙的反射系數(shù)示意圖，其中，以第一縫隙12的長(zhǎng)度為35.7毫米，第一縫隙12形成的第一諧振回路的基模工作在2.1GHz附近，第二縫隙13的長(zhǎng)度為41.7毫米，第二縫隙13形成的第二諧振回路的基模工作在3.6GHz附近進(jìn)行示意性說(shuō)明。曲線121為圖11所示縫隙天線的反射系數(shù)曲線。從圖12中可以看出，除了第一諧振回路的基模和第二諧振回路的基模以外，在第一諧振回路的一次倍頻6.3GHz處和第二諧振回路的一次倍頻7.2GHz處，另外激發(fā)了兩個(gè)諧振頻率。

上述各實(shí)施例僅以一個(gè)第一縫隙和一個(gè)第二縫隙為例，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例提供的縫隙天線進(jìn)行了說(shuō)明，圖13為本發(fā)明實(shí)施例提供的縫隙天線實(shí)施例五的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖13所示，本實(shí)施例的縫隙天線與圖1的區(qū)別在于，本實(shí)施例中，包括第一縫隙12、第二縫隙13和第二縫隙18。

在天線基板11的金屬層上設(shè)置第一開(kāi)槽15、第二開(kāi)槽16和第二開(kāi)槽19第一開(kāi)槽15在天線基板11金屬層上具有開(kāi)口，因此第一縫隙12為開(kāi)環(huán)縫隙，第二開(kāi)槽16和第二開(kāi)槽19在天線基板11金屬層上沒(méi)有開(kāi)口，因此第二縫隙13和第二縫隙18為閉環(huán)縫隙。終端設(shè)備的印制電路板上的饋源通過(guò)饋線17與第一縫隙12直接連接(其中饋源未示出)。第一縫隙12與饋線17的連接點(diǎn)為第一縫隙12的饋點(diǎn)14，饋點(diǎn)14與第一縫隙12直接連接，饋點(diǎn)14直接饋電至第一縫隙12；饋點(diǎn)14與第二縫隙13和第二縫隙18沒(méi)有直接連接，第一縫隙12耦合饋電至第二縫隙13和第二縫隙18。

饋點(diǎn)14與第一縫隙12組成第一諧振回路。饋點(diǎn)14、第一縫隙12與第二縫隙13組成第二諧振回路。饋點(diǎn)14、第一縫隙12與第二縫隙18也組成一個(gè)第二諧振回路。若通過(guò)調(diào)整第一縫隙12、第二縫隙13和第二縫隙18的長(zhǎng)度，使第一諧振回路和兩個(gè)第二諧振回路的諧振頻率均不同，那么本實(shí)施例提供的縫隙天線可以提供三個(gè)諧振頻率。

圖14為圖11所示縫隙天線的側(cè)上視圖，在圖14中，天線基板11為終端設(shè)備的金屬前殼，在金屬前殼后面還包括終端設(shè)備的印制電路板10。從圖13中可以看出，上述各實(shí)施例所示的縫隙天線都是以天線基板為終端設(shè)備的金屬前殼為例進(jìn)行的說(shuō)明，通過(guò)在終端設(shè)備的金屬前殼上設(shè)置第一開(kāi)槽15和第二開(kāi)槽16形成第一縫隙12和第二縫隙13。印制電路板10通過(guò)饋線17與第一縫隙12連接，連接點(diǎn)為饋點(diǎn)14。

需要說(shuō)明的是，上述各實(shí)施例所示的縫隙天線中，設(shè)置第一縫隙12和第二縫隙13的天線基板11都是為終端設(shè)備的金屬前殼為例進(jìn)行的說(shuō)明。但天線基板11還可以是終端設(shè)備的金屬背蓋或終端設(shè)備的印制電路板。當(dāng)天線基板11為終端設(shè)備的金屬前殼時(shí)，由于終端設(shè)備的金屬前殼為金屬材質(zhì)，因此第一開(kāi)槽15和第二開(kāi)槽16需要挖透終端設(shè)備的金屬前殼，從而才能形成第一縫隙12和第二縫隙13。當(dāng)天線基板11為終端設(shè)備的金屬背蓋時(shí)，由于終端設(shè)備的金屬背蓋為金屬材質(zhì)，因此第一開(kāi)槽15和第二開(kāi)槽16需要挖透終端設(shè)備的金屬背蓋，從而才能形成第一縫隙12和第二縫隙13，而為了保證終端設(shè)備的外觀美觀以及防塵，需要在挖透的金屬背蓋區(qū)域設(shè)置額外的非金屬填充。當(dāng)天線基板11為終端設(shè)備的印制電路板時(shí)，由于終端設(shè)備的印制電路板為非金屬的基板上設(shè)置覆銅，因此第一開(kāi)槽15和第二開(kāi)槽16僅需通過(guò)移除印制電路板上的覆銅，即可形成第一縫隙12和第二縫隙13，當(dāng)然第一開(kāi)槽15和第二開(kāi)槽16也可以通過(guò)挖透印制電路板形成。

圖15為本發(fā)明實(shí)施例提供的終端設(shè)備實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖15所示，本實(shí)施例的終端設(shè)備包括：外殼151、基帶處理電路152、混頻電路153、饋電射頻電路154和縫隙天線155，其中，基帶處理電路152、混頻電路153和饋電射頻電路154位于外殼151內(nèi)，基帶處理電路152、混頻電路153和饋電射頻電路154設(shè)置于終端設(shè)備的印制電路板156上并組成饋源。外殼151內(nèi)還可以有其他器件157。

其中，饋電射頻電路154用于處理縫隙天線155接收的射頻信號(hào)并將處理后的信號(hào)發(fā)送給混頻電路153進(jìn)行下變頻處理，混頻電路153經(jīng)下變頻得到的中頻信號(hào)發(fā)送給基帶處理電路152中進(jìn)行處理，或者基帶處理電路152將基帶信號(hào)發(fā)送給混頻電路153進(jìn)行上變頻得到射頻信號(hào)，然后混頻電路153將射頻信號(hào)發(fā)送給饋電射頻電路154并通過(guò)縫隙天線155發(fā)射出去。

本實(shí)施例所示的終端設(shè)備可以為手機(jī)、平板電腦等任一種需要進(jìn)行無(wú)線通信的便攜式終端設(shè)備。其中縫隙天線155可以為圖1、圖7、圖9、圖11或圖13所示實(shí)施例中的任一種縫隙天線，在本實(shí)施例中，以天線基板為印制電路板為例?？p隙天線155的具體結(jié)構(gòu)和實(shí)現(xiàn)原理可參見(jiàn)圖1、圖7、圖9、圖11或圖13所示實(shí)施例的縫隙天線，此處不再贅述。

最后應(yīng)說(shuō)明的是：以上各實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以權(quán)利要求書(shū)的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。