CN103247850B - 一种适用于带有金属边框的手持移动通讯终端的天线 - Google Patents

一种适用于带有金属边框的手持移动通讯终端的天线 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种适用于带有金属边框的手持移动通讯终端的天线，包括PCB板、与PCB板的边缘相连的金属外框以及天线部分，金属外框在PCB板上设置的净空区底边的中间断开形成一缝隙。天线部分包括馈电部分和辐射片，馈电部分的一端与金属外框相连，另一端与馈源信号端相连；辐射片部分包括第一辐射片和第二辐射片，第一辐射片与金属外框的一端相连并产生高频谐振频率，第二辐射片与金属外框的另一端相连并产生低频谐振频率。本发明是利用金属外框作为辐射体的新的天线形式进行工作，最大限度的利用金属边框对天线性能带来的影响，提高设备性能，从而满足用户需求。此外，缝隙开设于净空区底边的中间处，具有美观效果。

Description

一种适用于带有金属边框的手持移动通讯终端的天线
技术领域
本发明涉及手机天线的设计技术领域，尤其涉及一种适用于带有金属边框的手持移动通讯终端的天线。
背景技术
在现有的手持通信终端中，小型化，多频带化的天线已经成为主流的发展方向。在现今已有的天线形式中，包括多频单极子天线(monopole antenna)，单环或双环天线(single loop and dual loop antenna)，倒置折叠天线(IFA),平面倒置折叠天线(PIFA)等等.以上的天线形式根据具体环境，已经应用于不同类型的手持通信终端。
常用的移动终端的无线通信系统主要包括GSM850/900,DCS，PCS，UMTS.其主要的工作频率范围分布在0.824GHz-0.894GHz/0.88GHz-0.96GHz，1.71GHz-2.17GHz。常规的移动终端设备，为提高天线辐射性能通常不采用导电的介质作为整个设备的外框。随着用户对设备外观需求的日益增长，一些厂商开始采用一些金属材质的外框以提升设备整体外观的用户体验。而新的金属材料的应用已经明显影响到原有设备天线的性能。突出的问题反映在天线的带宽变窄，性能下降，导致很难满足运营商的相关要求。天线带宽的变窄，导致设备无法满足上述频段。如图1所示，带有金属外框的手持通信终端的常规天线无法满足GSM850或者GSM900单一频段的覆盖要求，通常采用在金属外框上开设缝隙并与天线匹配工作达到所需覆盖的频段，但现有技术中缝隙一般设置于手机侧边上，不具美观效果。而将缝隙设置于金属外框底边中间位置这一形式，没有与之匹配工作的天线设计，成为手机天线设计过程中的难题。
发明内容
本发明为一种适用于带有金属边框的手持移动通讯终端的天线,其特征在于，包括：
PCB板，一端设置有净空区；
金属外框，设置于所述PCB板的边缘并与所述PCB板相连，所述金属外框在所述净空区的边缘上断开形成一缝隙，且所述缝隙位于所述净空区底边的中心位置处。
天线部分，位于所述净空区内，所述天线部分包括馈电部分和辐射片部分，所述馈电部分位于所述缝隙的一侧，且所述馈电部分的一端与所述金属外框相连，所述馈电部分的另一端与馈源信号端相连并连接到所述PCB板上；所述辐射片部分包括第一辐射片和第二辐射片，所述第一辐射片和第二辐射片分别与所述缝隙两侧的金属外框相连接，所述第一辐射片与所述金属外框的一端相连并产生高频谐振频率，所述第二辐射片与所述金属外框的另一端相连并产生低频谐振频率。
一些实施例中，所述缝隙一侧的金属外框为第一金属框辐射臂，所述缝隙另一侧的金属外框为第二金属框辐射臂，所述第一辐射片与所述第一金属框辐射臂相连，所述第二辐射片与所述第二金属框辐射臂相连。
本发明由于采用以上技术方案，使之与现有技术相比：本发明利用金属外框作为辐射体的新的天线形式，充分的利用现有的金属外框作为设备天线的一部分进行工作，以达到传统天线可以达到的性能要求，且所述缝隙开设与所述净空区底边的中间处，具有美观效果；此外，本发明最大限度的利用金属边框对天线性能带来的影响，提高设备性能，从而满足用户需求。
附图说明
结合附图，通过下文的述详细说明，可更清楚地理解本发明的上述及其他特征和优点，其中：
图1为现有技术中带有金属外框的手持通信终端的天线的频率响应图；
图2为本发明天线组装图；
图3本发明天线周边环境图；
图4本发明天线频率响应图；
图5本发明天线实测效率图。
符号说明：
100-PCB板
200-天线部分
300-净空区
400-金属外框
210-缝隙
201-第一辐射片
202-第二辐射片
203-馈电部分
205-第二金属框辐射臂
206-第一金属框辐射臂
具体实施方式
参见示出本发明实施例的附图，下文将更详细地描述本发明。然而，本发明可以以许多不同形式实现，并且不应解释为受在此提出之实施例的限制。相反，提出这些实施例是为了达成充分及完整公开，并且使本技术领域的技术人员完全了解本发明的范围。这些附图中，为清楚起见，可能放大了层及区域的尺寸及相对尺寸。
参考图2-5，本发明提供的一种适用于带有金属边框的手持移动通讯终端的天线，其包括PCB板100、金属外框400以及天线部分200。
在本实施例中，PCB板100的一端设置有净空区300，金属外框设置于PCB板100的边缘上并与PCB板100相连形成一整体，且金属外框400在净空区300的底边断开形成一缝隙210，该缝隙210位于净空区300的底边的中间处，使得天线运用于手机等通讯设备时更加具有美观效果。缝隙210一侧的金属外框为第一金属框辐射臂206，缝隙210另一侧的金属外框为第二金属框辐射臂205；缝隙210用于调节第一金属框辐射臂206和第二金属框辐射臂205的耦合系数，缝隙210的宽度可根据具体而定，缝隙210越宽，对天线的辐射性能越有利。
在本实施例中，天线部分200位于净空区300内且与PCB板相连。天线部分包括馈电部分203和辐射片，其中辐射片包括第一辐射片201和第二辐射片202。第一辐射片201与第一金属框辐射臂206的一端相连接，第一辐射片201和第一金属框辐射臂206产生高频谐振频率，且第一辐射片201的长度可以根据具体情况进行调节，其长度的调节用以调节高频谐振频率；当然，第一辐射片201的长度以及形状不一定如图3所示，此处只是一种实施例，可根据具体情况而定。第二辐射片202与第二金属框辐射臂205的一端相连接，第二辐射片202和第二金属框辐射臂205产生低频谐振频率，且第二辐射片202的长度可以根据具体情况进行调节，其长度的调节用以调节低频谐振频率；当然第二辐射片202的长度以及形状不一定如图3所示，此处只是一种实施例，可根据具体情况而定。
在本实施例中，馈电部分203的一端连接到第一金属框辐射臂206上，馈电部分203的另一端与馈源信号端相连且同时连接到PCB板100上。馈电部分203位于缝隙210的一侧，馈电部分203与第一金属框辐射臂206的连接位置可根据具体情况进行调节，其位置的调节用以调节高频谐振频率。当然，馈电部分203也可连接到第二金属框辐射臂205上，此处不做限制，馈电部分203分别与金属外框和PCB板的连接位置度可根据具体情况而定。
参考图4，为本发明在具体实施过程中的回波损耗图，图中两组数据分别为调节第二辐射片202的长度产生，从图中可以看到，按用户需求调节第二辐射片202的长度，能够分别满足低频GSM850或者GSM900的性能需求。
参考图5，为本发明具体实施过程中实测的天线效率图，图中两组数据分别为调节第二辐射片202长度所产生的实测效率值。GSM 850状态下，低频(f0)0.824GHz到0.894GHz全频段均可达到-4dB,最高值达-2.4dB。GSM 900状态下，低频(f0)0.88GHz到0.96GHz全频段均可达到-4dB,最高值达-2.3dB。上述两个状态下，高频(f1)均可达到-2.5dB以上。
综上所述，本发明提供了一种适用于带有金属边框的手持移动通讯终端的天线，其包括手持终端的PCB板、与PCB板的边缘相连的金属外框以及天线部分，其中PCB板的一端上设置有净空区，金属外框在净空区底边的中间断开形成一缝隙。天线部分包括馈电部分和辐射片，馈电部分的一端与金属外框相连，另一端与馈源信号端相连；辐射片部分包括第一辐射片和第二辐射片，第一辐射片与金属外框的一端相连并产生高频谐振频率，第二辐射片与金属外框的另一端相连并产生低频谐振频率。本发明利用金属外框作为辐射体的新的天线形式，充分的利用现有的金属外框作为设备天线的一部分进行工作，以达到传统天线可以达到的性能要求，且缝隙开设于净空区底边的中间处，具有美观效果；此外，本发明最大限度的利用金属边框对天线性能带来的影响，提高设备性能，从而满足用户需求。
本技术领域的技术人员应理解，本发明可以以许多其他具体形式实现而不脱离本发明的精神或范围。尽管也已描述了本发明的实施例，应理解本发明不应限制为这些实施例，本技术领域的技术人员可如所附权利要求书界定的本发明精神和范围之内作出变化和修改。

Claims (2)

1.一种适用于带有金属边框的手持移动通讯终端的天线，其特征在于，包括：
PCB板，一端设置有净空区；
金属外框，设置于所述PCB板的边缘并与所述PCB板相连，所述金属外框在所述净空区的边缘上断开形成一缝隙，且所述缝隙位于所述净空区底边的中心位置处；
天线部分，位于所述净空区内，所述天线部分包括馈电部分和辐射片部分，所述馈电部分位于所述缝隙的一侧，且所述馈电部分的一端与所述金属外框相连，所述馈电部分的另一端与一馈源信号端相连并连接到所述PCB板上；所述辐射片部分包括第一辐射片和第二辐射片，所述第一辐射片和第二辐射片分别与所述缝隙两侧的金属外框相连接，所述第一辐射片与所述金属外框的一端相连并产生高频谐振频率，所述第二辐射片与所述金属外框的另一端相连并产生低频谐振频率，所述金属外框的一端与金属外框的另一端之间形成所述缝隙。
2.根据权利要求1所述的适用于带有金属边框的手持移动通讯终端的天线，其特征在于，所述缝隙一侧的金属外框为第一金属框辐射臂，所述缝隙另一侧的金属外框为第二金属框辐射臂，所述第一辐射片与所述第一金属框辐射臂相连，所述第二辐射片与所述第二金属框辐射臂相连。
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