CN102593578B - 一种耦合馈入式手机天线装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种耦合馈入式手机天线装置，该天线装置包括设于手机内的主板，安装于手机正面的“回”型金属装饰件，安装于手机壳体上的天线载体以及设于天线载体上的天线分支一和天线分支二，所述天线分支二设有一缝隙，所述主板上设有射频馈源，所述射频馈源通过天线连接器与天线分支二连接，所述主板通过天线连接器与天线分支一以及金属装饰件连接，所述金属装饰件通过天线连接器与天线分支二连通。本发明巧妙地采用手机正面的金属装饰件作为天线的一部分，在造型上极大地增强了整机的金属质感，同时本发明采用了耦合馈入的方式，很好的解决了当人手紧握金属边框缝隙处时出现天线性能严重恶化的天线敏感问题。

Description

一种耦合馈入式手机天线装置
技术领域
本发明涉及一种手机天线装置，具体地说是一种耦合馈入式手机天线装置。
背景技术
无线通信技术的蓬勃发展使得同一终端系统上搭载的信息子模块越来越多，如当前的手机，特别是智能手机的系统普遍搭载多种子通信模块，这些信息子模块的增加必然会导致天线频带的扩充和天线结构复杂度的增加。同时为了在日益竞争激烈的消费电子市场博得更多消费者的青睐，手机等产品均向着薄型化和强金属质感的方向发展，而薄型化和强金属质感的手持终端设备无疑给天线的设计带来了巨大的挑战。
当前的无线终端内置天线普遍采用平面倒F天线（PIFA）和单极天线（Monopole）。平面倒F天线由于对面积和高度的要求较高，严重限制了整机的布局以及轻薄化，同时由于多天线布局所限，而且PIFA天线受其辐射机理所导致其性能较差，而没有被大量采用。就单极天线而言，临近区域大金属件的存在对其无线性能无疑是致命的打击，那么如何解决手机设备金属件对天线性能的影响一直以来是该行业内研究的热点。众所周之，某公司产品的出世，让全世界为之疯狂，其中该手机利用了手机的侧面金属中框做成天线的一部分，成功地完成了天线的设计，但是遗憾的是后来出现了天线敏感问题，即当消费者在使用此产品进行通话时，如果手接触到其金属中框的其中一个缝隙处，天线性能严重恶化而影响正常的通话状态。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种能很好解决大金属件与天线共存的问题，在造型上更好地保证手机整机的金属质感，同时很好的解决了当人手紧握金属边框缝隙处时出现天线性能严重恶化的天线敏感问题，具有宽带宽，高效率的手机天线装置，保证了手机优异的无线通信性能。
实现本发明的技术方案是：一种耦合馈入式手机天线装置，包括设于手机壳体上的天线载体，设于天线载体上的天线分支以及设于手机内的主板,所述的天线装置还包括金属装饰件以及天线连接器，所述的天线分支包括天线分支一、天线分支二；所述的天线分支二设有一缝隙，该天线分支二通过天线连接器与主板以及金属装饰件连接；所述的主板位于天线载体与金属装饰件之间，并通过天线连接器与天线分支一以及金属装饰件连接。
所述的金属装饰件设于手机显示屏所在的手机正面，该金属装饰件包括手机正面的左侧细长装饰件、右侧细长装饰件与手机正面的上端宽装饰件、下端宽装饰件。
所述的左侧细长装饰件、右侧细长装饰件与手机主板电路上的地连接，在所述的下端宽装饰件与左侧细长装饰件或右侧细长装饰件之间设有缝隙。
所述的天线分支二通过天线连接器与主板上的射频馈源连接，该天线分支二还通过天线连接器与金属装饰件的下端宽装饰件连接。
所述的天线分支一与主板上的地通过天线连接器连接，所述的金属装饰件的下端宽装饰件与主板上的地通过天线连接器连接。
进一步地，所述的天线分支二上设置的缝隙的开缝形状为直线型、折线型、斜线型或弧线型中的一种。
本发明采用手机正面的金属装饰件作为天线的一部分，在造型上更好地保证了整机的金属质感，极大地增强了手机的表现力；同时本发明采用了耦合馈入的方式，很好的解决了当人手紧握金属边框缝隙处时出现天线性能严重恶化的天线敏感问题，同时该天线装置具有宽带宽、高效率的特点，保证了手机优异的无线通信性能。
附图说明
附图1为本发明的金属装饰件安装手机壳体上的结构示意图；
附图2为本发明背面的结构示意图；
附图3为本发明的背面天线处的剖面结构示意图；
附图4为本发明的天线二的不同开缝形状的示意图；
附图5为本发明的金属装饰件的另一实施方式的结构示意图。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合附图对本发明作进一步的描述。
如附图1-3所示，一种耦合馈入式手机天线装置，包括设于手机壳体上的天线载体5，设于天线载体5上的天线分支以及设于手机内的主板4,所述的天线装置还包括金属装饰件以及天线连接器3，所述的天线分支包括天线分支一201、天线分支二202；所述的天线分支二202设有一缝隙202-1，该天线分支二通过天线连接器3与主板4以及金属装饰件连接；所述的主板4位于天线载体5与金属装饰件之间，并通过天线连接器3与天线分支一201以及金属装饰件连接。
所述的金属装饰件设于手机显示屏6所在的手机正面，如附图1所示，该金属装饰件包括手机正面的左侧细长装饰件103、右侧细长装饰件104以及手机正面的上端宽装饰件101、下端宽装饰件102，手机显示屏6位于金属装饰件所围成的“回”形区域内。其中，左侧细长装饰件103、右侧细长装饰件104与手机主板电路上的地连接，接地的位置与数量可根据具体的需要调整；右侧细长装饰件104与下端宽装饰件102之间开有一小缝隙105，该缝隙的大小可根据需要调整；上端宽装饰件101正面开有一缝隙10作为手机受话器的出声孔。所述的金属装饰件通过结构卡扣、镶嵌、粘贴等方式安装于手机塑胶件机壳之上，成为手机的外观面。
附图5为本发明的金属装饰件的另一实施方式的结构示意图，如图所示，在金属装饰件的左侧细长装饰件103与下端宽装饰件102连接处，又开有一缝隙106，其余的结构与对附图1所述的相同，在此不再赘述。
如附图2所示，手机背面设置有天线载体5，天线分支一201、天线二分支202设置于天线载体5上。天线分支二202、天线分支一201通过FPC、金属片材料或者LDS等工艺安装于天线载体5上。其中，天线分支二202上开有一缝隙202-1。天线载体5附近设有手机扬声器7、马达8和电池9，其位置和尺寸可以根据需要调整。
如附图3所示，主板4设于天线分支一201、天线分支二202与手机正面的金属装饰件的下端宽装饰件102之间，天线分支一201、天线分支二202，主板4以及金属装饰件的下端宽装饰件102三者形成“三明治”结构；主板4上的射频馈源401通过天线连接器301与天线分支二202连接，天线连接器302、304将主板4上的地与天线分支一201连接；天线连接器303将天线分支二202与金属装饰件的下端宽装饰件102连接；天线连接器305将主板4的地与金属装饰件1的下端宽装饰件102连接。其中天线连接器301、302、303、304、305的形状和位置可以根据实际需要进行调整。
本手机天线装置的主要谐振机理为：1）由天线连接器301，天线分支二202，天线连接器303，金属装饰件的下端宽装饰件102以及天线连接器305依次连接形成一回路，主板4上的射频馈源401通过天线连接器301馈入，形成一Loop天线，由Loop天线的谐振原理可知：该回路二分之一波长谐振于手机的850/900MHz频段，同时该回路的一个波长谐振于手机的DCS频段，PCS部分频段； 2）由天线连接器302，天线分支一201以及天线连接器304依次连接，形成该天线装置的高频寄生分支，主要产生PCS,UMTS部分高频段的谐振，其中天线连接器302、304可以根据调试需要去掉其中任意一个。
特别值得注意的是，天线分支二202上开有一缝隙202-1，该缝隙的形状不限，可根据调试需要进行设计，该缝隙的形状主要包括有：直线型(如附图4中的202-1)、折线型(如附图4中的202-2)、斜线型(如附图4中的202-3)，弧线型(如附图4中的202-4)等。该缝隙的存在，使得射频馈源401从直接馈入的方式变成了耦合式，从而改变了Loop回路上的电流分布，使得金属装饰件上的缝隙105不再成为该天线装置的“敏感点”，从而解决了当人手紧握金属边框缝隙处时出现天线性能严重恶化的天线敏感问题。
本发明可用于各种手持移动终端，与现有技术比较具有以下优点：（1）巧妙的利用手机外观金属装饰件作为手机天线的一部分，不仅解决了大金属件与天线共存的问题，同时极大地增强了手机的外观表现力；（2）通过耦合馈入代替直接馈入的方式，很好地解决了当人手紧握金属边框缝隙处时出现天线性能严重恶化的天线敏感问题；（3）该天线采用Loop天线的形式，具有宽频带，高效率的特点，保证了手机优异的无线通信性能。
上述实施例中提到的内容并非是对本发明的限定，在不脱离本发明构思的前提下，任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1. 一种耦合馈入式手机天线装置，包括设于手机壳体上的天线载体（5），设于天线载体（5）上的天线分支以及设于手机内的主板（4），其特征在于：所述的天线装置还包括金属装饰件以及天线连接器（3），所述的天线分支包括天线分支一（201）、天线分支二（202）；
所述的天线分支二（202）设有一缝隙（202-1），该天线分支二（202）通过天线连接器（3）与主板（4）以及金属装饰件连接；
所述的主板（4）位于天线载体（5）与金属装饰件之间，并通过天线连接器（3）与天线分支一（201）以及金属装饰件连接；
所述的金属装饰件设于手机显示屏（6）所在的手机正面，该金属装饰件包括手机正面的左侧细长装饰件（103）、右侧细长装饰件（104）与手机正面的上端宽装饰件（101）、下端宽装饰件（102）；
所述的左侧细长装饰件（103）、右侧细长装饰件（104）与手机主板电路上的地连接，在所述的下端宽装饰件（102）与左侧细长装饰件（103）或右侧细长装饰件（104）之间设有缝隙。
2. 根据权利要求1所述的耦合馈入式手机天线装置，其特征在于：所述的天线分支二（202）通过天线连接器（3）与主板（4）上的射频馈源（401）连接，该天线分支二（202）还通过天线连接器（3）与金属装饰件的下端宽装饰件（102）连接。
3. 根据权利要求2所述的耦合馈入式手机天线装置，其特征在于：所述的天线分支一（201）与主板（4）上的地通过天线连接器（3）连接，所述的金属装饰件的下端宽装饰件（102）与主板（4）上的地通过天线连接器（3）连接。
4. 根据权利要求1-3中任意一项所述的耦合馈入式手机天线装置，其特征在于：所述的天线分支二（202）上设置的缝隙的开缝形状为直线型、折线型、斜线型或弧线型中的一种。
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