CN103050773A - 一种天线及具有该天线的电子设备 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种天线以及具有该天线的电子设备，涉及天线技术领域，为能够使天线的可调性比较好而发明。该天线及电子设备包括第一导体部、第二导体部、馈点部以及接地部，所述第一导体部包括围绕在在电子设备外周边上的多个导体单元，相邻所述导体单元之间形成间隔，所述第二导体部、所述馈点部以及所述接地部都固定在所述电子设备的内部；位于间隔一侧的第一导体部电连接于所述馈点部，位于间隔另一侧的第一导体部电连接于所述接地部；所述第一导体部通过所述第二导体部电连接于所述馈点部和/或所述接地部。本发明实施例主要使用于电子设备中。

Description

一种天线及具有该天线的电子设备
技术领域
本发明涉及天线技术领域，尤其涉及一种天线以及具有该天线的电子设备。
背景技术
随着移动通信事业的高速发展，电子设备普及率不断提高，人们越来越希望电子设备如手机、平板电脑等)具备多功能一体化，而电子设备内的天线是影响这方面需求的一个重要因素。如今，电子设备的GSM(Global Systemfor Mobile Communications)制式增加到包含3G(3rd-Generation)、4G(4rd-Generation)、WiFi(Wireless Fidelity)及GPS(Global Positioning System)等，因此天线的数量也随之增多，例如一部智能手机可能至少需要设计4-6个天线才能满足各种功能的需求。对于手机而言，人们对手机外观轻薄型化的需求一直在增加，制造商也一直致力于优化天线的设计，以适用于外观轻薄的手机。
有些手机厂商利用手机的金属边框作为手机天线，如果天线的带宽需要调整，则可能需要改动金属边框的部分结构或整个金属边框结构，而由于手机的外观通常已经定型，因此金属边框的形状、长度以及天线的带宽也基本定型，这样便可能造成天线的可调性比较差。
发明内容
为能够使天线的可调性比较好，本发明的实施例提供一种天线以及具有该天线的电子设备。
为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：
第一方面，提供了一种天线，包括开设有至少一个间隔的第一导体部、第二导体部、馈点部以及接地部，所述第一导体部围在电子设备的外周边上，所述第二导体部、所述馈点部以及所述接地部设在所述电子设备的内部；
位于每个所述间隔一侧的第一导体部电连接于所述馈点部、位于每个所述间隔另一侧的第一导体部电连接于所述接地部；
所述第一导体部与所述馈点部之间和/或所述第一导体部与所述接地部之间电连接所述第二导体部。
结合第一方面可能实现的方式，在第一种可能实现的方式中，所述第一导体部与所述馈点部之间电连接所述第二导体部；和所述第一导体部与所述接地部之间电连接所述第二导体部。
结合第一种可能实现的方式，在第二种可能实现的方式中，靠近所述馈点部的位置处设有寄生导体部，所述寄生导体部与所述第一导体部、所述第二导体部断开，且所述寄生导体部的一端电连接所述接地部。
结合第二种可能实现的方式，在第三种可能实现的方式中，所述第一导体部开设有第一间隔和第二间隔，位于所述第一间隔和所述第二间隔之间的第一导体部连接所述馈点部。
结合第三种可能实现的方式，在第四种可能实现的方式中，所述第一间隔和所述第二间隔设置在所述电子设备的底部。
结合第四种可能实现的方式，在第五种可能实现的方式中，所述第一间隔和所述第二间隔远离所述电子设备的侧边缘。
结合第五种可能实现的方式，在第六种可能实现的方式中，所述第一间隔和所述第二间隔相互对称。
结合第一方面的第三至第六种中任一种可能实现的方式，在第七种可能实现的方式中，所述第一导体部与所述接地部之间串联无源器件；或所述间隔的两端并联无源器件。
结合第六种可能实现的方式，在第八种可能实现的方式中，所述第二导体部形成于印刷电路板上，所述第二导体部通过金属弹片电连接于所述第一导体部。
结合第六种可能实现的方式，在第九种可能实现的方式中，所述第二导体部形成于所述塑胶支架上，所述第二导体部通过金属弹片电连接于所述第一导体部。
结合第八种可能实现的方式，在第十种可能实现的方式中，所述金属弹片固定在所述印刷电路板上，所述金属弹片接触所述第一导体部；
结合第八种或第九种可能实现的方式，在第十一种可能实现的方式中，所述金属弹片固定在所述第一导体部上，所述金属弹片接触所述第二导体部。
结合第八种或第九种可能实现的方式，在第十二种可能实现的方式中，所述寄生导体部形成于所述印刷电路板上或所述塑胶支架上。
第二方面，还提供了一种电子设备，包括射频单元，所述射频单元包括上述任意一种可能实现方式中的天线。
本发明实施例提供的一种天线及电子设备，包括第一导体部、第二导体部、馈点部以及接地部，其中，第一导体部包括围绕在在电子设备外周边上的多个导体单元，而相邻所述导体单元之间形成间隔，位于间隔一侧的第一导体部电连接于所述馈点部、位于间隔另一侧的第一导体部电连接于所述接地部，且第一导体部通过所述第二导体部电连接于馈点部和/或接地部，这样天线的辐射部件可以包括第一导体部和第二导体部；由于该第一导体部围绕在电子设备的外周边上，且电子设备的外观通常已经定型，因此第一导体部的轮廓及长度也基本定型，而第二导体部设在电子设备的内部，改变第二导体部的长度也不会对第一导体部轮廓及长度产生影响，由于天线辐射的频率带宽与天线长度有关，因此这里可以通过调节该第二导体部的长度来调整天线的频率带宽，使得天线的可调性比较好。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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为本发明实施例中天线结构的示意图之一；
图2为本发明实施例中天线结构的示意图之二；
图3为本发明实施例中天线结构的示意图之三。
附图标记：
1-天线，2-第一导体部，20、21-导体单元，23-第一间隔，24-第二间隔，3-第二导体部，4-馈点部，5-接地部，50、51、52、53、54-接地点，6-寄生导体部，7-电子设备，70、71、72-电子部件
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作出创造性劳动的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。
图1和图2示出了根据本发明实施例提供的示例性的天线1。该天线1包括第一导体部2、第二导体部3、馈点部(参照图1中所示的馈点4)以及接地部5，该第一导体部包括围绕在在电子设备外周边上的多个导体单元(例如如为图1所示的导体单元20、21)，相邻导体单元之间形成间隔(例如可以是图中所示的间隔23、24)，第二导体部3、所述馈点部4以及所述接地部都固定在所述电子设备的内部；位于间隔一侧的第一导体部(例如图1中导体单元20)电连接于所述馈点部4，位于间隔另一侧的第一导体部(例如图1中导体单元21)电连接于所述接地部5；第一导体部2通过第二导体部3电连接于所述馈点部4和/或所述接地部5。
通过采用上述方案可以知道，天线的辐射部件可以包括第一导体部2和第二导体部3；由于该第一导体部2围绕在电子设备7的外周边上，且由于电子设备7的外观通常已经基本定型，因此第一导体部2的轮廓及长度也基本定型，而第二导体部3设在电子设备7的内部，改变第二导体部3的长度也不会对第一导体部2轮廓及长度产生影响，由于天线辐射的频率带宽与天线长度有关，因此这里可以通过调整该第二导体部3的长度来调节整天线的频率带宽，使天线的可调性比较好。
上述第一导体部2可以是不锈钢、铝或其它导电材料形成，而且在第一导体部2围在电子设备7的外周边上时，该第一导体部2可以形成用于将电子设备7中例如显示屏固定在电子设备7正面的边框，因此第一导体部2也可以称作电子设备7的边框，其中边框可以是弯曲状或类似于图1所示的笔直状。
需要说明的是，在本发明实施例中，馈点部4将信号传递至第一导体部2，或第一导体部2将信号传递至馈点部4时，对于低频信号(806MHz～960MHz)，可以利用第一导体部2自身的厚度和宽度来实现低频谐振；对于高频信号(1710MHz～2170MHz)，会通过间隔处的电场耦合产生高频谐振，这样当只有第一导体部2和馈点部4之间电连接第二导体部3时，或当只有第一导体部2和接地部5之间电连接第二导体部3时(图1在52和53表示第二导体部3连接接地部5后形成的接地点)，可以通过调节第二导体部3的长度来调节高频带宽(例如图2中左侧的第二导体部3通过增加折线来增加第二导体部3的长度)，因此上述提到的调整天线的频率带宽可以是指调节天线的高频带宽。
可选地，本发明实施例中第一导体部2通过第二导体部3电连接于馈点部4之间，第一导体部2也可以通过第二导体部3电连接于接地部5，这样可以只调节其中一个第二导体部3的长度或者可以同时调节第二导体部3和馈点部4之间的第二导体部3，以及第二导体部3和接地部5之间的第二导体部3，从而在第一导体部2(即边框)的结构为不变的情况下，通过调节电子设备内部的第二导体部3的长度便可以实现对高频带宽的调整，使天线具有更强的可调性。
从图1和图2中可以看出，还可以通过调节第一导体部2与接地部5的连接位置(如图1或图2中第一导体部2与接地点50的连接位置和/或第一导体部2与接地点51的连接位置)，同样也可以保证在不使第一导体部2变动的情况下来调整天线的长度，达到调整天线的频率带宽的目的。
本发明实施例还可以在靠近馈点部4的位置处设有寄生导体部6，且寄生导体部6的一端电连接接地部5(图1中的54表示寄生导体部6连接接地部5后形成的接地点)，由于靠近馈点部4的位置处具有较强的磁场，因此可以利用磁场耦合使寄生导电部6产生寄生谐振，以进一步拓宽频率带宽；而且该寄生导电部6的长度也可以进行适当调节，以达到调整高频带宽的目的，例如图2中的寄生导电部6可以通过增加折线来增加该寄生导电部的长度。
这里的寄生导体部6可以在靠近馈点部4例如1mm～2mm的位置处布置，但这也仅是举例说明，该靠近距离的大小还要视情况而定。
在本发明实施例中，上述第一导体部2可以包括两个导体单元，如图2或图2所述的导体单元20和21，该导体单元20和21之间形成第一间隔23和第二间隔24，其中位于第一间隔23和第二间隔24之间的导体单元20连接馈点部4，当然，这里也仅为示例性地给出较为合理的数量，具体的数量还要根据实际情况而设定。
在本发明实施例中，由于第一导体部2(边框)作为天线的辐射部件，高低频谐振的电场最大点基本位于边框上(即边框的间隔处)，当手握时，比较容易恶化对天线的性能产生，尤其是在通话时，可能会导致信号中断而影响通话。为了避免这一现象发生，可以将第一导体部2的间隔布置在电子设备7的底部(该底部的位置例如在手机中是位于显示屏下端且垂直于显示屏的面)。
如果间隔位于电子设备7的底部且靠近电子设备7的侧边缘时，在手握时还可能使会触到该间隔处，为了进一步改善手摸的影响，可以使第一间隔23和第二间隔24远离电子设备7的侧边缘(该侧边缘的位置例如在手机中是位于显示屏左右两侧且垂直于显示屏的侧面)。
在前述中已经说明第一导体部2可以形成电子设备7(例如手机)的边框，形成电子设备7的外观修饰部件，因此为了使电子设备7的ID的美观性比较好，本发明实施例中将第一间隔23和第二间隔24对称设置，当然，对称设置仅为一种可选或优选的方案，因此该第一间隔23和第二间隔24的布置并不局限与此，其位置还可以根据实际情况而设定；同时，为了使电子设备7具有光滑不间断的外观，在第一间隔23处和第二间隔24处均可以填充固态类的电介质，例如塑料填充物。
结合上述内容，可以利用第一导体部2(边框)自身的厚度和宽度来达到低频谐振(即第一谐振)，通过第一间隔23和第二间隔24处的电场耦合来产生多个高频谐振，具体而言，可以选择第一导体部2连接到接地部5来使第一间隔23电场耦合产生一个高频谐振(第二谐振)；可以选择第一导体部2连接到第二导体部3来使第一间隔23调谐耦合产生一个高频谐振(第三谐振)；同理，可以选择第一导体部2连接到接地部5来使第二间隔24电场耦合产生一个高频谐振(第四谐振)；可以选择第一导体部2连接到第二导体部3来使第二间隔24调谐耦合产生一个高频谐振(第五谐振)；还可以通过寄生导电部且利用磁场耦合产生第六个高频谐振(第六谐振)。从上述可以看出，该天线可以通过相互耦合来产生多个高频谐振，是天线的高频带宽进一步拓宽。
耦合谐振的频率还可以通过第一间隔23和第二间隔24的开缝宽度以及第二导体部3、寄生导体部6的长度来进行调节，也可以通过增加无源器件的方式来进行调节，例如在第二导体部3与接地部5之间串联无源器件(如电容)；或在第一间隔23的两端和第二间隔24的两端均并联无源器件(如电感)，即电感的一端连接馈点部4、另一端连接接地部5。
从图3中可以清晰的看出，该图中只有在位于第一间隔23一侧的第一导体部2上连接第二导体部3，这是由于实际应用中，例如对于手机而言，由于手机的内部还要布置其它的电子部件(如图3中的电子部件70、71和72等)，在布置这些电子部件时，往往会占用部分空间，可能会导致第二间隔24处的第二导体部3件无法布置(上述的第五谐振也不存在)，但这也仅为实际的应用考虑，而并不与本发明实施例相冲突。
作为可选的，第二导体部3可以形成于印刷电路板(例如由刚性的印刷电路板或柔性电路板FPC)上，即在印刷电路板上制作导电轨迹线来形成该第二导体部3，该第二导体部3可以通过金属弹片(或其它导电介质)来电连接于第一导体部2。
作为另一种可选的，第二导体部3还可以形成于塑胶支架上，例如可以利用激光镭射技术(也称激光直接成型技术LDS)直接在塑胶支架上化镀形成金属天线，该金属天线形成本发明实施例的第二导体部3，同样地，该第二导体部3可以通过金属弹片电连接于第一导体部2。
为了实现第一导体部2(边框)与第二导体部3的电连接，从而可以形成天线的辐射部件，上述金属弹片可以通过例如热熔的方式固定在印刷电路板上，并使该金属弹片接触第一导体部2；
或者可以使金属弹片通过例如点焊的方式固定在第一导体部2上，并使该金属弹片接触第二导体部3(如上述的FPC上的导电轨迹线或塑胶支架上的技术天线)。
在第二导体部3形成于印刷电路板上时，寄生导体部6可以形成于印刷电路板上；在第二导体部3形成于塑料支架上时，寄生导体部6可以形成于塑胶支架上。
结合图1至图3，本发明还可以提供一种电子设备7，包括上述任意一种可能实现方式中的天线。该电子设备7可以是手机、平板电脑(PAD)等手持式的通信设备，在一般情况下运用在手机上的情况较为多见。
由于该电子设备7中的天线是上述任意一种可能实现方式中的天线，因此这也不再对其进行赘述。
以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (14)

1.一种电子设备的天线，其特征在于，包括第一导体部、第二导体部、馈点部以及接地部，所述第一导体部包括围绕在在电子设备外周边上的至少一个导体单元，相邻所述导体单元之间形成间隔，所述第二导体部、所述馈点部以及所述接地部都固定在所述电子设备的内部；
位于间隔一侧的第一导体部电连接于所述馈点部，位于间隔另一侧的第一导体部电连接于所述接地部；
所述第一导体部通过所述第二导体部电连接于所述馈点部和/或所述接地部。
2.根据权利要求1所述的电子设备的天线，其特征在于，所述第一导体部通过所述第二导体部电连接于所述馈点部；和所述第一导体部通过所述第二导体部电连接于所述接地部。
3.根据权利要求2所述的电子设备的天线，其特征在于，靠近所述馈点部的位置处设有寄生导体部，所述寄生导体部的一端电连接于所述接地部。
4.根据权利要求3所述的电子设备的天线，其特征在于，所述第一导体部包括两个导体单元，所述两个导体单元之间形成第一间隔和第二间隔，位于所述第一间隔和所述第二间隔之间的一个导体单元连接所述馈点部。
5.根据权利要求4所述的天线，其特征在于，所述第一间隔和所述第二间隔设置在所述电子设备的底部。
6.根据权利要求5所述的天线，其特征在于，所述第一间隔和所述第二间隔远离所述电子设备的侧边缘。
7.根据权利要求6所述的天线，其特征在于，所述第一间隔和所述第二间隔相互对称。
8.根据权利要求4-7任一项所述的天线，其特征在于，所述第一导体部与所述接地部之间串联无源器件；或所述第一间隔和所述第二间隔的两端均并联无源器件。
9.根据权利要求7所述的天线，其特征在于，所述第二导体部形成于印刷电路板上，所述第二导体部通过金属弹片电连接于所述第一导体部。
10.根据权利要求7所述的天线，其特征在于，所述第二导体部形成于所述塑胶支架上，所述第二导体部通过金属弹片电连接于所述第一导体部。
11.根据权利要求9所述的天线，其特征在于，所述金属弹片固定在所述印刷电路板上，所述金属弹片接触所述第一导体部。
12.根据权利要求9或10所述的天线，其特征在于，所述金属弹片固定在所述第一导体部上，所述金属弹片接触所述第二导体部。
13.根据权利要求9或10所述的天线，其特征在于，所述寄生导体部形成于所述印刷电路板上或所述塑胶支架上。
14.一种电子设备，其特征在于，包括射频单元，所述射频单元包括权利要求1-13所述的天线。
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