CN104064866B - 应用于同时具有金属环和全金属后壳的手机天线结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了应用于同时具有金属环和全金属后壳的手机天线结构，包括全金属后壳，天线支架，天线支架上的天线图案和馈电点的连接端子以及作为天线环路的金属环和支架上的天线环路的连接。此金属环和全金属后壳手机一共包含3个天线，主天线MAIN，分集天线AUX和GPS/WLAN天线。所述主天线MAIN辐射片包括辐射片以及金属环。主天线馈电点设置在辐射片上，辐射片和金属环接触，把金属环分成左端和右端两部分。所述分集天线AUX和GPS/WLAN天线辐射片包括辐射片以及金属环。金属环接地点把金属环分成了两部分。结构简单，布局紧凑，能大大节省天线空间，并且可实现手机周圈的金属环以及金属后壳一体式的设计，满足外观上的特殊需求。
Description
技术领域
本发明涉及射频与无线通信，具体涉及的是应用于同时具有金属环和全金属后壳的手机天线结构。
背景技术
随着信息技术的蓬勃发展，人们对电子产品的需求越来越多样化，手机在人们的日常工作和生活中扮演着越来越重要的角色，金属质感一直以来都是各类数码产品流行的时尚元素，金属材质的手机如同穿上铠甲的手机，极具美感，彰显硬朗、高贵的气质，深得不少消费者喜欢。现在非常流行的苹果iphone手机以及HTC ONE手机，都采用了金属环或者金属后壳设计。而天线作为移动通信重要组成部分，手机中天线的好坏直接影响手机性能的优劣。为了满足消费者对于小形状无线设备的需求，制造商在不断地努力使用紧凑布置来实现例如天线的无线通信电路。因为导电组件可能影响射频性能，因此当把天线结合到包括导电结构的电子设备中时，对手机天线的设计增加了难度。由于天线对周围金属非常敏感，苹果iphone手机以及HTC ONE手机，它们的金属后壳只是部分覆盖或者金属后壳分成几段，这影响了手机外观的完整和美观。在同时具有全金属后壳和金属边框的手机上面设计高性能天线难度非常大，这里提出的方案很好的解决了这一问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供全金属后壳和金属环手机天线，能引入开关天线切换频段达到更宽的频带需求。
技术方案：本发明公开了一种应用于同时具有金属环和全金属后壳的手机天线结构，全金属后壳和金属环手机天线由以下部件组成：天线支架，天线支架上的天线图案和馈电点的连接端子，以及作为天线环路的金属环和支架上的天线环路的连接。
此金属环和全金属后壳手机一共包含3个天线，主天线MAIN，分集天线AUX和GPS/WLAN天线。所述主天线MAIN辐射片包括辐射片以及金属环。主天线馈电点设置在辐射片上，辐射片和金属环接触，把金属环分成左端和右端两部分，左端作为高频的一个枝节，右端作为低频的一个枝节，当然视馈点的位置在金属环上的变化，左端也可以作为天线的低频枝节，右端也可以是高频枝节。所述分集天线AUX和GPS/WLAN天线辐射片包括辐射片以及金属环。金属环接地点把金属环分成了两部分。辐射片和金属环相互耦合，共同组合成GPS/WLAN天线辐射单元。所述辐射片是AUX天线辐射片的一部分，馈点通过匹配电路直接加在辐射片和金属环上，枝节辐射片接地，辐射片与金属环相互耦合，共同组合成AUX天线辐射单元。
特别地金属环的宽度可以整个覆盖手机的侧面，全金属后壳几乎完全覆盖手机背面，金属环按天线设计需求开多个1mm宽度的缝隙。
特别地手机下端部分金属环作为主天线辐射片分支，主天线其他辐射片分支分布于天线支架上方，靠近屏幕那一面；手机侧面金属环对主天线有影响，选择恰当位置接地处理。
特别地分集天线和GPS/WLAN天线特征在于，它们共用手机上方金属环，上方金属环适当位置接地处理,上方金属环作为分集天线和GPS/WLAN天线辐射片的一部分，天线辐射片的其他部分分布于天线支架上方，靠近屏幕那一面。
特别地主天线实现频段824-960MHz，1710-2170 MHz；分集天线880-960 MHz，1880-2170 MHz；GPS/WLAN天线实现频段1565-1585MHz，2400-2500MHz，SAR值符合标准。
有益效果：本发明制备得到的结构简单，布局紧凑，能大大节省天线空间，并且可实现手机周圈的金属环以及金属后壳一体式的设计，满足外观上的特殊需求。
附图说明
图1为本发明的全视图。
图2为本发明的侧面剖析图。
图3为本发明的内部壳体结构和导电外围壳体构件之间形成电连接的示例性结构的示意图。
图4为本发明的金属环与主板以及全金属后壳的接地方式和位置示意图。
图中标号说明：1、金属后壳，2、金属环，3、夹杂在屏幕15和金属后壳1中的所有东西（包括主板、电池、各种元器件等），5、金属环，5a、高频的一个枝节，5b、低频的一个枝节，6、7和8、辐射片，9、10和11、辐射片，12、金属环，13和14、金属环，15、屏幕显示器，A1和A2、天线的支架，S0、金属后壳和金属环之间的缝隙，S1和S2、在金属环上开的两个缝隙，S3和S4、在金属环上开的两个缝隙，S5和S6、在金属环上开的两个缝隙，g1～g8、金属环接地点。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明。
参照图1、图2、图3、图4所示，全金属后壳和金属环手机天线，包括3个天线，主天线MAIN，分集天线AUX和GPS/WLAN天线。所述主天线MAIN辐射片包括辐射片6、7、8以及金属环5。主天线馈电点设置在辐射片7上，辐射片7和金属环5接触，把金属环5分成左端5a和右端5b两部分，左端5a作为高频的一个枝节，右端5b作为低频的一个枝节，当然视馈点的位置在金属环5上的变化，5a也可以作为天线的低频枝节，5b也可以是高频枝节。所述分集天线AUX和GPS/WLAN天线辐射片包括辐射片9、10、11以及金属环12。金属环接地点g7和g8把金属环12分成了两部分12a和12b。所述12a是GPS/WLAN天线辐射片的一部分，所述12b是AUX天线辐射片的一部分。所述辐射片9是GPS/WLAN天线辐射片的一部分，辐射片9和金属环12a相互耦合，共同组合成GPS/WLAN天线辐射单元。所述辐射片10是AUX天线辐射片的一部分，馈点通过匹配电路直接加在辐射片10和金属环12b上，枝节辐射片11接地，辐射片10、11与金属环12b相互耦合，共同组合成AUX天线辐射单元。
进一步的S1和S2是在金属环上开的两个缝隙，缝隙的宽度和缝隙的位置视天线调试的具体情况而作出变化，缝隙可以沿着设备P的侧面金属环上下变化，也可以在设备P的下端金属环左右变化。缝隙S5和S6是侧面金属环与3以及图4中接地点g1和g2而构成的缝隙，缝隙的宽度可以根据天线性能和结构的需求，来改变3和侧面金属环的距离而获得，缝隙的长度也可以根据天线性能和结构的需求，改变接地点g1和g2的位置来获得。
进一步的辐射片6和辐射片5a相互耦合可以产生一个谐振，辐射片8和辐射片5b相互耦合也能产生一个谐振。辐射片6和辐射片8走线的长度和宽度可以视实际情况进行调整，他们可以直接接地，也可以视实际情况通过并联或者串联电容电感等元器件接地。辐射片7的馈点处可以根据实际情况设计天线MAIN的匹配电路，来更好的发挥出主天线MAIN的性能。
进一步的g7和g8的接地点降低了AUX和GPS/WLAN天线隔离度，减弱了两者的相互影响。g7和g8的接地点可以沿着金属环12变动，甚至可以重合唯一个接地点或者两者之间全部来接地处理。S3和S4是金属环上开的两个缝隙，缝隙的宽度和缝隙的位置视天线调试的具体情况而作出变化，缝隙可以沿着设备P的侧面金属环上下变化，也可以在设备P的上端金属环左右变化。缝隙S5和S6是侧面金属环与3以及接地点g3和g4而构成的缝隙，缝隙的宽度可以根据天线性能和结构的需求，来改变3和侧面金属环的距离而获得，缝隙的长度也可以根据天线性能和结构的需求，改变接地点g3和g4的位置来获得。
进一步的辐射片9它的长度和宽度，位置，上面馈点处的位置和上面的接地位置都按照实际情况来调节，而且馈点处可以加匹配电路来获取更好的性能。金属环接地点g1～g8代表是金属环接地，这些接地点位置并不固定，要根据实际情况调节，当然g1和g3之间，g4和g6之间，g7和g8之间可以整块接地，接地方式可以选择，比如用导电布，金属片，导电泡棉，铜箔，弹片等。
进一步的主天线MAIN可以很容易覆盖五个频段，例如（850MHz、900MHz、1800MHz、1900MHz和2100MHz)中的发送和接收子频带。可以通过引入开关切换或者使用可变电容拓宽通信频带的覆盖范围，达到覆盖LTE的频带需求。分集天线AUX可以覆盖900MHz、1900MHz和2100MHz，加入开关切换或者使用可变电容也可以拓宽通信频带的覆盖范围，达到覆盖LTE的频带需求。GPS/WLAN天线覆盖了1565M-1585GHz，以及2.4G-2.5GHz。
Claims (4)
1.应用于同时具有金属环和全金属后壳的手机天线结构，其特征在于由以下部件组成：天线支架，天线支架上的天线图案和馈电点的连接端子，以及作为天线环路的金属环和支架上的天线环路的连接；此金属环和全金属后壳手机一共包含3个天线，主天线MAIN，分集天线AUX和GPS/WLAN天线；所述金属环中手机下端部分金属环作为所述主天线的辐射片分支，所述分集天线AUX和GPS/WLAN天线共用手机上方金属环；所述主天线MAIN包括辐射片以及金属环；主天线馈电点设置在辐射片上，辐射片和金属环接触，把金属环分成左端和右端两部分，左端作为高频的一个枝节，右端作为低频的一个枝节，当然视馈点的位置在金属环上的变化，左端也可以作为天线的低频枝节，右端也可以是高频枝节；所述分集天线AUX和GPS/WLAN天线包括辐射片以及金属环；金属环接地点把金属环分成了两部分，g7和g8的接地点沿着金属环(12)变动；辐射片和金属环相互耦合，共同组合成GPS/WLAN天线辐射单元；所述辐射片是AUX天线辐射片的一部分，馈点通过匹配电路直接加在辐射片和金属环上，枝节辐射片接地，辐射片与金属环相互耦合，共同组合成AUX天线辐射单元；
所述手机天线结构加入切换开关或使用可变电容；
所述主天线实现频段应用在824-960MHz,1710-2170MHz；所述分集天线应用在880-960MHz，1880-217MHz；所述GPS/WLAN天线实现频段应用在1565-1585MHz，2400-2500MHz。
2.根据权利要求1所述应用于同时具有金属环和全金属后壳的手机天线结构，其特征在于所述金属环的宽度整个覆盖手机的侧面，全金属后壳几乎完全覆盖手机背面，金属环按天线设计需求开多个1mm宽度的缝隙。
3.根据权利要求1所述应用于同时具有金属环和全金属后壳的手机天线结构，其特征在于所述金属环中手机下端部分金属环作为主天线辐射片分支，主天线其他辐射片分支分布于天线支架上方，靠近屏幕那一面；手机侧面金属环对主天线有影响，选择恰当位置接地处理。
4.根据权利要求1所述应用于同时具有金属环和全金属后壳的手机天线结构，其特征在于所述分集天线和GPS/WLAN天线特征在于，它们共用手机上方金属环，上方金属环适当位置接地处理；上方金属环作为分集天线和GPS/WLAN天线辐射片的一部分，天线辐射片的其他部分分布于天线支架上方，靠近屏幕那一面。
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