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Patent Searching and Data


Title:
WIRELESS COMMUNICATIONS DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2015/018339
Kind Code:
A1
Abstract:
Embodiments of the present invention provide a wireless communications device. The wireless communications device is provided with two antennas, namely, a first antenna and a second antenna. An electrical length of the first antenna is N times an electrical length of the second antenna, N being an integer greater than or equal to 1. In addition, a common ground connection of the first antenna and the second antenna is disposed on a printed circuit board, that is, the first antenna and the second antenna have a same grounding point, so as to reduce input resistance of the grounding point of the first antenna and the second antenna, so that energy fed from the antenna is evenly distributed on a horizontal direction and a perpendicular direction of the printed circuit board, thereby reducing SAR in the case of not reducing communication quality of the wireless communications device.

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Inventors:
LI YUANPENG (CN)
YU YAFANG (CN)
HOU MENG (CN)
Application Number:
PCT/CN2014/083788
Publication Date:
February 12, 2015
Filing Date:
August 06, 2014
Export Citation:
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Assignee:
HUAWEI DEVICE CO LTD (CN)
International Classes:
H04Q1/24; H04Q1/48; H04M1/02
Foreign References:
CN103441330A2013-12-11
CN102074786A2011-05-25
CN1582106A2005-02-16
JPS6414113A1989-01-18
JP2000068736A2000-03-03
Other References:
See also references of EP 2991363A4
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Claims:
权利要求

1、 一种无线通信设备, 其特征在于, 包括:

印制电路板;

第一天线和第二天线;

所述第一天线的电长度是所述第二天线的电长度的 N倍, 所述 N为大于等于 1的整 数;

所述第一天线与所述第二天线共地连接设置于所述印制电路板上。

2、根据权利要求 1所述的无线通信设备, 其特征在于, 所述第一天线与所述第二天 线在所述无线通信设备的水平方向上对称设置; 或者,

所述第一天线与所述第二天线在所述无线通信设备的垂直方向上对称设置。

3、 根据权利要求 1或 2所述的无线通信设备, 其特征在于, 还包括:

在所述第一天线的馈电端分离设置有第一寄生分支, 在所述第二天线的馈电端分离 设置有第二寄生分支。

4、根据权利要求 1-3任一项所述的无线通信设备, 其特征在于, 所述无线通信设备 为手机。

Description:
无线通信设备 技术领域 本发明实施例涉及通信技术, 尤其涉及一种无线通信设备。 背景技术 随着信息技术的发展, 大众在享受信息技术带来的便利的同时, 也在关注无线通信 设备的电磁辐射对人体的伤害, 其中, 电磁波吸收比率 (Specific Absorption Rate , 以下简称: SAR)值是衡量电磁辐射对人体伤害的一项重要 标, SAR值越高, 对人体的 伤害越大。

为了减小电磁辐射对人体的伤害, 现有技术中, 通过降低无线通信设备的发射功率 来降低 SAR值。

然而, 无线通信设备的发射功率与通信质量相关, 降低无线通信设备的发射功率, 同时, 也相当于降低了无线通信设备的通信质量。 换句话说, 也就是, 采用现有技术的 方法在降低 SAR的同时, 也降低了无线通信设备的通信质量。 发明内容 本发明实施例提供一种无线通信设备, 实现了在不降低无线通信设备的通信质量的 情况下, 降低 SAR。

本发明实施例第一方面提供一种无线通信设备 , 包括:

印制电路板;

第一天线和第二天线;

所述第一天线的电长度是所述第二天线的电长 度的 N倍, 所述 N为大于等于 1的整 数;

所述第一天线与所述第二天线共地连接设置于 所述印制电路板上。

结合第一方面, 在第一种可能的实现方式中, 所述第一天线与所述第二天线在所述 无线通信设备的水平方向上对称设置; 或者,

所述第一天线与所述第二天线在所述无线通信 设备的垂直方向上对称设置。

结合第一方面或第一种可能的实现方式, 在第二种可能的实现方式中, 所述无线通 信设备, 还包括:

在所述第一天线的馈电端分离设置有第一寄生 分支, 在所述第二天线的馈电端分离 设置有第二寄生分支。

结合第一方面或第一种可能的实现方式或第二 种可能的实现方式, 在第三种可能的 实现方式中, 所述无线通信设备为手机。

本发明实施例提供的无线通信设备, 其上设置两个天线, 即第一天线和第二天线, 其中, 第一天线的电长度是第二天线的电长度的 N倍, N为大于等于 1的整数, 并且第 一天线与第二天线共地连接设置于印制电路板 上, 也就是, 第一天线与第二天线的接地 点为同一点, 从而减小第一天线与第二天线的接地点的输入 阻抗, 使得从天线馈入的能 量, 在印制电路板的水平方向和垂直方向相对均匀 分布, 从而, 实现在不降低无线通信 设备的通信质量的情况下, 降低 SAR。 附图说明 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中 的技术方案, 下面将对实施例或现有 技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍 , 显而易见地, 下面描述中的附图是本发 明的一些实施例, 对于本领域普通技术人员来讲, 在不付出创造性劳动性的前提下, 还 可以根据这些附图获得其他的附图。

图 1为本发明无线通信设备实施例一的结构示意 ;

图 2为现有技术的无线通信设备的结构示意图;

图 3为本发明无线通信设备实施例二的结构示意 ;

图 4为本发明无线通信设备实施例三的结构示意 ;

图 5为本发明无线通信设备实施例四的结构示意 ;

图 6为本发明无线通信设备实施例五的结构示意 。 具体实施方式 为使本发明实施例的目的、 技术方案和优点更加清楚, 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 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 术人员在没有作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。 本发明实施例在无线通信设备上共地连接设置 两个天线, 并且这两个天线中的一个 天线的电长度是另外一个天线的电长度的 N倍, N为大于等于 1的整数, 从而减小两个 天线的接地点的输入阻抗, 使得从天线馈电点馈入的能量, 在印制电路板 (Printed Circuit Board, 以下简称: PCB) 的水平方向和垂直方向相对均匀分布, 从而, 实现在 不降低无线通信设备的通信质量的情况下, 降低 SAR。 其中, 所述水平方向与垂直方向 相互垂直, 且都在与 PCB的平面平行的同一平面上。

图 1为本发明无线通信设备实施例一的结构示意 , 本实施例的无线通信设备包括 手机、 笔记本、 平板电脑 (PAD) 等, 以手机为例, 如图 1所示, 本实施例提供的无线 通信设备包括: 第一天线 11、 第二天线 12, PCB板, 其中, 第一天线 11的电长度是第 二天线 12的电长度的 N倍, N为大于等于 1的整数, 并且, 第一天线 11与第二天线 12 共地连接设置于 PCB板上,共地连接设置是指第一天线的接地点 与第二天线的接地点为 同一接地点。 N的具体取值与无线通信设备的规格大小有关 手机可以取 N为 1, 也就 是第一天线的电长度与第二天线的电长度相同 。 当然, 第一天线和第二天线是相对的, 只要其中一个电线的电长度是另一个天线的电 长度的 N倍即可。

天线的电长度不同于物理长度, 它是指天线的传输线的长度与工作波长之比, 而天 线的传输线包括天线的辐射分支和地线分支( 后面会有详细的示例)。当两个电长度为 N 倍关系的天线公地连接设置时, 能够减小两个天线的接地点的输入阻抗的原理 如下, 假 设两个天线中一个是第一天线, 一个是第二天线, 第二天线的电长度是第一天线的电长 度的 N倍, 第一天线与第二天线公地连接设置于 PCB板上, 第二天线则相当于第一天线 并联的一个开路的微带线,从微波原理基本的 理论可知,微带线可以等效为电感或电容, 一端开路的微带线 (第二天线) 的末端 (与接地点相反的一端)输入阻抗无限大, 经过 N倍的第一天线的点长度后, 输入阻抗将变的很小, 因此, 相当于在第一天线的接地点 并联了一个小阻抗, 从基本电路理论可知, 并联阻抗主要取决于小阻抗的值, 因此, 公 地连接的输入阻抗会减小。

图 2为现有技术的无线通信设备的结构示意图, 如图 2所示, 其中, 第一天线与第 二天线电长度没有 N倍关系和 /或非共地连接设置, 第一天线 21的接地点为接地点 1, 第二天线 22的接地点为接地点 2, 由于 SAR值的高低与从天线馈电点馈入的能量在 PCB 板上的分布有关, 当第一天线与第二天线非共地连接设置时, 第一接地点 1的输入阻抗 与第二接地点 2的输入阻抗都非常大, 从而导致从天线馈电点 1和天线馈电点 2馈入的 能量在在 PCB板上的水平方向与垂直方向分布不均匀,由 于能量在 PCB板上分布不均匀, 因此, 会存在能量比较集中的区域 (热点区域), 由于存在能量比较集中的区域, 因而 会造成无线通信设备的 SAR值高。 本发明实施例中, 如图 1所示, 通过在无线通信设备 上设置两个天线, 即第一天线 11与第二天线 12, 其中, 第一天线的电长度 11是第二天 线的电长度 12的 N倍, N为大于等于 1的整数, 并且将上述第一天线 11与第二天线 12 共地连接设置于 PCB板上, 第一天线的接地点与第二天线的接地点为同一 接地点, 通过 上述设置, 相较于图 2所示的第一天线与第二天线电长度没有 N倍关系和 /或非共地连 接设置, 能够减小第一天线的接地点 1与第二天线的接地点 2的输入阻抗, 使得从天线 馈入的能量, 在 PCB板的水平方向和垂直方向相对均匀分布, 从而, 实现在不降低无线 通信设备的通信质量的情况下, 降低 SAR。

在上述实施例中,第一天线与第二天线可以在 无线通信设备的水平方向上对称设置, 也可以在无线通信设备的垂直方向上对称设备 。 其中, 无线通信设备的水平方向与垂直 方向在与无线通信设备的 PCB板的平面平行的同一平面上,水平方向与垂 直方向相互垂 直, 本实施例的第一天线与第二天线可以在无线通 信设备的水平方向上对称设置, 是指 第一天线与第二天线的电长度相同,第一天线 的设置位置与第二天线的设置位置在水平 方向上对称, 并且第一天线的结构与第二天线的结构上也对 称; 本实施例的第一天线与 第二天线可以在无线通信设备的垂直方向上对 称设置, 是指第一天线与第二天线的电长 度相同, 第一天线的设置位置与第二天线的设置位置在 垂直方向上对称, 并且第一天线 的结构与第二天线的结构上也对称; 具体如何设置, 以无线通信设备的具体规格而定。

图 3为本发明无线通信设备实施例二的结构示意 , 如图 3所示, 第一天线与第二 天线结构上完全对称, 第一天线的设置位置与第二天线的设置位置在 水平方向上对称, 其中, 第一天线 31与第二天线 32具有相同的电长度, 也就是 N取值为 1时的情况, F1 为第一天线的馈电点, F2为第二天线的馈电点, 馈电点为天线馈入或馈出能量的点, 第 一天线与第二天线的共地点未示出。 在第一天线 31的馈电端分离设置有第一寄生分支 33, 在第二天线 32的馈电端分离设置有第二寄生分支 34, 馈电端是指天线的馈电点所 在的一端,第一寄生分支 33与第二寄生分支 34用于扩展无线通信设备的可用频带宽度。 本领域技术人员可以理解的是,本发明的无线 通信设备也可以不设置第一寄生分支和第 二寄生分支, 如图 4所示, 图 4为本发明无线通信设备实施例三的结构示意 , 图 4所 示的实施例中没有设置第一寄生分支与第二寄 生分支,第一寄生分支与第二寄生分支的 设置与不设置, 不影响本发明的无线通信设备的降 SAR性能。

表 1为采用图 3所示的无线通信设备与现有的无线通信终端 试的数据, 其中, 现 有技术, 是指具有电长度没有 N倍关系和 /或非共地连接设置两个天线的无线通信设备 的测试数据, 本发明, 是指具有电长度相同 (N取 1 ) 并且共地连接设置的两个天线的 无线通信设备的测试数据。 如表 1所示。

表 1为采用图 3所示的无线通信设备与现有的无线通信终端 试的数据

其中信道 1、 信道 2、 信道 3处于不同的频段。

从表 1可以看出, 采用本发明的无线通信设备终端, 在相同的总辐射功率 (Total Radiated Power, 以下简称: TRP) 下, 能够明显降低 SAR。

表 2为采用图 4所示的无线通信设备与现有的无线通信终端 试的数据, 如表 2所 不,

其中信道 1、 信道 2、 信道 3处于不同的频段。

从表 2可以看出, 采用本发明的无线通信设备终端, 在相同的总辐射功率 (Total Radiated Power, 以下简称: TRP) 下, 能够明显降低 SAR。

图 5为本发明无线通信设备实施例四的结构示意 , 如图 5所示, 第一天线的设置 位置与第二天线的设置位置在水平方向上对称 , 本实施例与图 3所示实施例不同的是, 本实施例中的第一天线与第二天线非结构上的 完全对称, 而是对其中的第二天线进行了 旋转处理, 但并不影响本发明的无线通信设备的降 SAR性能, 如图 5所示, 第一天线 51 与第二天线 52具有相同的电长度, F1为第一天线的馈电点, F2为第二天线的馈电点, 第一天线与第二天线的共地点未示出。 在第一天线 51的馈电端分离设置有第一寄生分 支 53, 在第二天线 52的馈电端设置分离有第二寄生分支 54, 第一寄生分支 51与第二 寄生分支 54用于扩展无线通信设备的可用频带宽度。 本领域技术人员可以理解的是, 本发明的无线通信设备也可以不设置第一寄生 分支与第二寄生分支,第一寄生分支与第 二寄生分支的设置与不设置, 不影响本发明的无线通信设备的降 SAR性能。 图 5所示无 线通信设备的降 SAR性能与表 1的相同, 此处不再赘述。

图 1、 图 3-图 5只是对本发明无线通信设备的天线设置结构 举例说明, 只要无线通信设备上共地连接设置两个天线, 并且两个天线中的一个天线的电长度 是另一个天线的电长度的 N倍, N为大于等于 1的整数, 都能够实现降 SAR的效果。

为了更清楚的描述上述各个实施例所述的电长 度, 本发明还提供了如图 6所示的本 发明无线通信设备实施例五的结构示意图,如 图 6所示, A点到 B点的长度 L1为第一天 线 61的辐射分支, 从点 B到点 C再到点 G, 为第一天线 61的地线分支, 其中点 G为第 一天线 61与第二天线 62的共地点, 也就是接地点, 点 D到点 E的长度 L4为第二天线 62的辐射分支, 从点 E到点 C再到点 G为第二天线 62的地线分支。 点 B到点 C的长度 为 L2, 从点 E到点 C的长度为 L3, 另外 C到 G点的长度为 L5。 点 F1为第一天线的馈电 点, 点 F2为第二天线的馈电点, 第一天线的电长度是第二天线的电长度的 N倍, 是指 第一天线的 (L1+L2+L5 ) / 等于第二天线的 (L3+L4+L5 ) / 的 N倍, 其中, 表示波 长。 当然, 第一天线和第二天线是相对的, 也可以第二电线 62的电长度是第一天线 61 的电长度的 N倍。 当 N为 1的时候, 电长度相同 (如图 6所示)。

最后应说明的是: 以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案, 而非对其限制; 尽 管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说 明, 本领域的普通技术人员应当理解: 其 依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进 行修改, 或者对其中部分或者全部技术特 征进行等同替换; 而这些修改或者替换, 并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施 例技术方案的范围。