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CN106935954A - 天线及移动终端 - Google Patents

天线及移动终端 Download PDF

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CN106935954A
CN106935954A CN201710043056.9A CN201710043056A CN106935954A CN 106935954 A CN106935954 A CN 106935954A CN 201710043056 A CN201710043056 A CN 201710043056A CN 106935954 A CN106935954 A CN 106935954A
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CN
China
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antenna
main part
parasitica
frequency range
branch
Prior art date
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Pending
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CN201710043056.9A
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English (en)
Inventor
路凯
何伟
苏蔚
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
AAC Technologies Pte Ltd
Original Assignee
AAC Technologies Pte Ltd
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/50—Structural association of antennas with earthing switches, lead-in devices or lightning protectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12—Supports; Mounting means
    • H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/24—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set
    • H01Q1/241—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM
    • H01Q1/242—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for hand-held use
    • H01Q1/243—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for hand-held use with built-in antennas
    • H—ELECTRICITY
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    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Support Of Aerials (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
  • Waveguide Aerials (AREA)

Abstract

本申请涉及射频技术领域，尤其涉及一种天线及移动终端，包括金属后壳和基板，金属后壳设有净空区；金属后壳包括第一侧部、顶部和第二侧部，第一侧部、顶部和第二侧部依次连接，形成天线单元，顶部设有两个断缝，将天线单元分为主体部和分别位于主体部两侧的第一寄生部和第二寄生部，第一寄生部远离主体部的一端、第二寄生部远离所述主体部的一端均连接于系统地；基板包括馈电点与接地点，馈电点与所述接地点分别连接于主体部，且接地点与所述系统地连接。本申请的断缝、馈电点与顶部的连接处将天线单元分割为四段，能够产生四个固有谐振频率，从而增加了天线设计的自由度。

Description

天线及移动终端
技术领域
本申请涉及射频技术领域，尤其涉及一种天线及移动终端。
背景技术
现有的移动终端，如手机，包括金属外壳和基板，通常用金属外壳的一部分作为天线单元，这需要在金属外壳上加工断缝以及净空区(即天线“白带”)，天线单元沿净空区的延伸方向设置，且位于净空区内，一般地，天线单元呈U型结构，包括相互连接的第一次侧部、顶部和第二侧部，断缝分别设置在第一侧部与第二侧部远离顶部的一端；基板设有馈电点、第一接地点和第二接地点，馈电点和第一接地点分别连接于第二段，第二接地点连接于第三段。
上述这种天线，由于断缝设置于第一侧部与第二侧部远离顶部的一端，即断缝位于天线单元的末端，天线单元位于两个断缝之间的部分形成一个整体，馈电点与顶部的连接处将天线单元仅分割为两部分，因此，仅能产生两个固有谐振频率，造成天线设计的自由度低。
发明内容
本申请提供了一种天线及移动终端，能够解决上述问题。
本申请的第一方面提供了一种天线，包括金属后壳和基板，所述金属后壳设有净空区；
所述金属后壳包括第一侧部、顶部和第二侧部，所述第一侧部、所述顶部和所述第二侧部依次连接，形成天线单元，且在所述金属后壳的厚度方向上，所述天线单元的投影位于所述净空区内；
所述顶部设有两个断缝，将所述天线单元分为主体部和分别位于所述主体部两侧的第一寄生部和第二寄生部，所述第一寄生部远离所述主体部的一端、所述第二寄生部远离所述主体部的一端均连接于系统地；
所述基板包括馈电点与接地点，所述馈电点与所述接地点分别连接于所述主体部，且所述接地点与所述系统地连接，以形成第一天线、第二天线、第三天线和第四天线。
优选地，还包括调谐开关，所述接地点通过所述调谐开关与所述主体部连接，以通过所述调谐开关调节所述第一天线的频段。
优选地，还包括馈电匹配电路，所述馈电点通过所述馈电匹配电路与所述主体部连接。
优选地，所述主体部作为所述第一天线的主辐射体，所述第一天线的工作频段为720MHz～960MHz。
优选地，所述馈电点与所述主体部的连接处将所述主体部分割为靠近所述第一寄生部的第一分支和靠近所述第二寄生部的第二分支，所述第二分支作为所述第二天线的主辐射体，所述第二天线的工作频段为1710MHz～2170MHz。
优选地，所述馈电点将所述主体部分割为靠近所述第一寄生部的第一分支和靠近所述第二寄生部的第二分支，所述第一分支作为所述第三天线的主辐射体，所述第三天线的工作频段为2300MHz～2690MHz。
优选地，所述第一寄生部与所述第二寄生部作为所述第四天线的主辐射体，所述第四天线的工作频段为3300MHz～3600MHz。
优选地，所述主体部为条状结构，两个所述断缝关于中心线对称设置，所述中心线为所述主体部垂直于自身延伸方向的中心线。
优选地，所述净空区沿所述天线单元的周向布置，所述净空区的各段的宽度小于2mm。
本申请的第二方面提供了一种移动终端，其特征在于，包括如上任一项所述的天线。
本申请提供的技术方案可以达到以下有益效果：
本申请所提供的天线，将两个断缝均设置在顶部，且位于馈电点的两侧，这种天线结构，断缝、馈电点与顶部的连接处将天线单元分割为四段，能够产生四个固有谐振频率，从而增加了天线设计的自由度。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本申请。
附图说明
图1为本申请所提供的天线一种具体实施例的局部结构示意图；
图2为本申请所提供的天线一种具体实施例天线单元的结构示意图；
图3为本申请所提供的天线一种具体实施例的回波损耗图；
图4为本申请所提供的天线一种具体实施例的辐射效率图；
图5a、图5b、图5c、图5d分别为本申请所提供的天线一种具体实施例中第一天线、第二天线、第三天线以及第四天线的电场分布图；
图6a、图6b、图6c、图6d分别为本申请所提供的天线一种具体实施例中第一天线、第二天线、第三天线以及第四天线的电流分布图。
附图标记：
10-基板；11-馈电点；12-接地点；
20-金属后壳；21-净空区；22-天线单元；221-断缝；222-主体部；223-第一寄生部；224-第二寄生部；
30-馈电匹配电路；
40-调谐开关。
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。
具体实施方式
下面通过具体的实施例并结合附图对本申请做进一步的详细描述。
本申请实施例提供了一种移动终端，包括天线。如图1-2所示，天线包括金属后壳20和基板10，金属后壳20可以为三段式金属后壳，也可以为其它结构，但金属后壳20需设有净空区21，以使天线单元能够作为辐射体向外产生辐射。具体地，金属后壳20包括第一侧部、顶部和第二侧部，第一侧部、顶部和第二侧部呈条状，且三者依次连接，形成天线单元22，天线单元22可以呈U型结构，且在金属后壳20的厚度方向上，天线单元22的投影位于净空区21内。
如图2所示，顶部设有两个断缝221，将天线单元22分为主体部222和分别位于主体部222两侧的第一寄生部223和第二寄生部224，第一寄生部223远离主体部222的一端、第二寄生部224远离主体部222的一端均连接于系统地。
基板10包括馈电点11与接地点12，馈电点11与接地点12分别连接于主体部222，接地点12与系统地连接，且两个断缝221分别位于馈电点11的两侧，以形成第一天线、第二天线、第三天线和第四天线。
上述结构的天线，将两个断缝221均设置在顶部，且位于馈电点11的两侧，这种结构，断缝221、馈电点11与顶部的连接处，将天线单元分割为四段，能够产生四个固有谐振频率，从而增加了天线设计的自由度。
通常，天线还包括馈电匹配电路30，馈电点11通过馈电匹配电路30与主体部222连接，以进一步提高天线的性能。
其中，馈电点11与主体部222的连接处将主体部222分割为靠近第一寄生部223的第一分支和靠近第二寄生部224的第二分支，且将接地点12与主体部222的连接处设置于第二分支上，使主体部222作为第一天线的主辐射体，即第一天线的有效辐射路径为主体部222，其工作频段为720MHz～960MHz；第二分支作为第二天线的主辐射体，即第二天线的有效辐射路径为第二分支，其工作频段为1710MHz～2170MHz；第一分支作为第三天线的主辐射体，即第三天线的有效辐射路径为第一分支，其工作频段为2300MHz～2690MHz；第一寄生部223与第二寄生部224作为第四天线的主辐射体，即第四天线的有效辐射路径为第一寄生部223与第二寄生部224，其工作频段为3300MHz～3600MHz。通过上述设置，第一天线、第二天线以及第三天线能够兼容2G、3G、4G的LTE天线，且第四天线能够满足下一代5G天线的通讯要求，因此，这种天线，能够同时覆盖低频、中频、高频和超高频的频段，以适应多频带的发展趋势。
上述结构，通过测试，得到第一天线、第二天线、第三天线以及第四天线的电场、电流的分布图，如图5a-6d所示，清晰地显示了各天线的分布情况。
为了使金属后壳20的强度均匀，以及满足天线的性能要求，两个断缝221关于中心线对称设置，其中，中心线指主体部222垂直于自身延伸方向的中心线。同时，为了进一步提升天线的性能，两个断缝221中，靠近第一寄生部223的一个较另一个，靠近馈电点11与主体部222的连接处。
为了增加天线的频段，天线还包括调谐开关40，调谐开关40可以为电容调谐开关或者电感调谐开关，接地点12通过调谐开关40与主体部222连接，以通过调谐开关40调整天线的频段，尤其是第一天线的频段，采用这种设置，在调谐开关40处于各个档位时，能够仅调整第一天线的频段，而第二天线、第三天线、第四天线的频段调整量很小，基本保持在相同频段，因此，这种结构能够适应宽频带的发展趋势。
在天线单元22呈U型结构时，净空区21沿天线单元22的周向布置，基本也呈U型结构，且为了进一步提高金属后壳的强度，净空区21的各段的宽度小于2mm，如1mm、1.5mm、1.8mm、2mm。其中，宽度指净空区21在垂直于天线单元22的周向的尺寸。
采用上述结构的天线，天线的回波损耗图和天线效率图如图3-4所示，各图中的四条曲线分别示出了调谐开关40在不同档位的状态，由图可以看出，调谐开关40处于不同档位时，仅改变了低频段(即第一天线)的频段，中频段(即第二天线)、高频段(即第三天线)、超高频段(即第四天线)的频段基本处于同一频段，因此，这种天线实现了多频段、宽频带的天线。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种天线，其特征在于，包括金属后壳和基板，所述金属后壳设有净空区；
所述金属后壳包括第一侧部、顶部和第二侧部，所述第一侧部、所述顶部和所述第二侧部依次连接，形成天线单元，且在所述金属后壳的厚度方向上，所述天线单元的投影位于所述净空区内；
所述顶部设有两个断缝，将所述天线单元分为主体部和分别位于所述主体部两侧的第一寄生部和第二寄生部，所述第一寄生部远离所述主体部的一端、所述第二寄生部远离所述主体部的一端均连接于系统地；
所述基板包括馈电点与接地点，所述馈电点与所述接地点分别连接于所述主体部，且所述接地点与所述系统地连接，以形成第一天线、第二天线、第三天线和第四天线。
2.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，还包括调谐开关，所述接地点通过所述调谐开关与所述主体部连接，以通过所述调谐开关调节所述第一天线的频段。
3.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，还包括馈电匹配电路，所述馈电点通过所述馈电匹配电路与所述主体部连接。
4.根据权利要求1-3任一项所述的天线，其特征在于，所述主体部作为所述第一天线的主辐射体，所述第一天线的工作频段为720MHz～960MHz。
5.根据权利要求1-3任一项所述的天线，其特征在于，所述馈电点与所述主体部的连接处将所述主体部分割为靠近所述第一寄生部的第一分支和靠近所述第二寄生部的第二分支，所述第二分支作为所述第二天线的主辐射体，所述第二天线的工作频段为1710MHz～2170MHz。
6.根据权利要求1-3任一项所述的天线，其特征在于，所述馈电点将所述主体部分割为靠近所述第一寄生部的第一分支和靠近所述第二寄生部的第二分支，所述第一分支作为所述第三天线的主辐射体，所述第三天线的工作频段为2300MHz～2690MHz。
7.根据权利要求1-3任一项所述的天线，其特征在于，所述第一寄生部与所述第二寄生部作为所述第四天线的主辐射体，所述第四天线的工作频段为3300MHz～3600MHz。
8.根据权利要求1-3任一项所述的天线，其特征在于，所述主体部为条状结构，两个所述断缝关于中心线对称设置，所述中心线为所述主体部垂直于自身延伸方向的中心线。
9.根据权利要求1-3任一项所述的天线，其特征在于，所述净空区沿所述天线单元的周向布置，所述净空区的各段的宽度小于2mm。
10.一种移动终端，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的天线。
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