CN104079313B - 包括利用导电边框的多频带天线的终端 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及包括利用导电边框的多频带天线的终端。公开了一种导电边框，其沿着一方向包围终端。一种移动终端包括：无线发送/接收电路，以输出用于移动终端的无线通信的信号；导电边框，形成移动终端的侧表面；接地元件，电连接至导电边框；第一天线元件，电连接至导电边框和无线发送/接收电路；以及第二天线元件，电连接至导电边框和接地元件。

Description

包括利用导电边框的多频带天线的终端
技术领域
本发明的示例性实施例涉及包括利用导电边框（border）的多频带天线的终端。
背景技术
随着多种电子装置的开发和用于日常生活中，需要不仅具有良好质量和功能而且具有迷人设计的新的终端。具体地说，一种用于在终端的外部上形成导电材料的金属壳体的方法用于保护终端免于外部撞击，并且使产品的迷人设计特征更加突出。
在相关领域中，一种施加作为壳体的外部的导电材料的方法可包括：利用镀、喷雾或印刷在壳体的边框表面上形成薄导电层；或者利用厚度等于或大于0.2mm的金属材料以连续形式形成导电层。
在壳体的边框表面上形成薄导电层的情况下，表面导电层可由于刮擦、外部撞击等或随时间通过长期或过度使用而剥离或分成碎片。
为了解决该问题，可使用在壳体中使用金属的方法。然而，流至天线的电流可诱导壳体中的电流，从而扰乱信号的发送/接收，并且这可导致天线的辐射效率变差。因此，可应用形成金属壳体的方法的结构受到限制，并且为了解决该问题，使用制造金属壳体以用作天线的方法。
具体地说，具有金属壳体的许多天线具有环形天线特征。频率特征可由等式“频率=波长/2”表达。因此，在天线利用金属壳体的情况下，频率特征是普通偶极子天线的频率特征（“频率=波长/4”）的两倍，因此为了实现相同频带，天线的长度应该是偶极子天线的长度的两倍。例如，如果意图实现900MHz的频带（低频带），则需要约15cm的电学长度，并且甚至考虑到时间常数匹配和天线连接结构，应该在所述结构中包括约10cm的导电边框，这对于辐射是有效的。
因此，如果意图在环形天线形式的普通移动终端中实现有效低频带天线，则应该使用终端的侧表面、上表面和下表面。天线的这种布置使得印刷电路板（PCB）上的非接地部分延伸，这不利于PCB上的组件安装。
作为一种解决这种限制的方法，4G采用了具有分离的结构而非连续环的金属壳体，这样通过分离的节段实现了不同的天线频带。然而，如果用户的手指或另一导电对象触碰金属壳体分离的部分，则信号发送/接收变差或停止，并且这可对终端的外观设计造成问题。
发明内容
根据本发明的各方面，可提供一种终端，其通过应用连续导电边框（例如，环形形状的金属框）确保耐久性和设计竞争能力，并提高天线性能。一种终端可包括利用导电边框的多频带天线，其中连接至天线的导电边框用作天线的一部分或形成谐振的路径。
导电边框可连接至天线，以形成天线的一部分，或用作发送/接收信号的路径。因此，可在终端的特定区域中提供有效多频带天线特征，而不改变连续导电边框情形下的终端的外表。此外，通过利用连续导电边框，可防止终端由于碰撞损坏或可减轻损坏，并且可确保设计竞争能力。
将在以下描述中阐述本发明的另外特征，并且一部分将从所述描述中变得清楚，或者可通过本发明的实施学习到。
本发明的示例性实施例提供了一种移动终端，该移动终端包括：无线发送/接收电路，其输出用于所述移动终端的无线通信的信号；导电边框，其包围所述移动终端的侧表面；接地元件，其电连接至所述导电边框；第一天线元件，其电连接至所述导电边框和所述无线发送/接收电路；以及第二天线元件，其电连接至所述导电边框和所述接地元件。
本发明的示例性实施例提供了一种移动终端，该移动终端包括：无线发送/接收电路，其用于输出用于所述移动终端的无线通信的信号；导电边框，其包围所述移动终端的侧表面；接地元件，其电连接至所述导电边框；第一天线元件，其电连接至所述导电边框和所述无线发送/接收电路的至少一个；以及连接器，其电连接所述导电边框和所述接地元件，并且电连接所述导电边框和所述无线发送/接收电路以形成另一天线。
本发明的示例性实施例提供了一种移动终端，包括：显示屏幕，设置在移动终端的前表面上；无线发送/接收电路，用于输出用于移动终端的无线通信的信号；导电边框，设置在移动终端的前表面的周边；接地元件，电连接至导电边框的第一位置；第一天线元件，电连接至导电边框的第二位置；和第二天线元件，电连接至导电边框的第三位置。
本发明的示例性实施例提供了一种用于提供利用导电边框的多频带天线的方法，包括：形成移动终端的壳体；在移动终端的外部上提供导电边框，导电边框具有连续导电环形形状；提供无线发送/接收电路，以输出用于移动终端的无线通信的信号，无线发送/接收电路设置在壳体中，并且电连接至导电边框的第一位置；以及在壳体中形成接地元件。
还应该理解，以上一般性描述和以下详细描述二者都是示例性和解释性的，并且旨在提供要求保护的本发明的进一步解释。其它特征和方面将从以下具体实施方式、附图和权利要求书中变得清楚。
附图说明
图1是示出根据本发明的示例性实施例的终端的前外部的透视图；
图2是示出根据本发明的示例性实施例的天线系统的构造的平面图；
图3是示出根据本发明的示例性实施例的用于形成在图2的第一天线中发生的低频带和高频带谐振的路径的概念图；
图4A、图4B和图4C是示出根据本发明的示例性实施例的图2的第一天线的连接方法的示例的局部平面图；
图5是示出根据本发明的示例性实施例的图2的第一天线与连接线之间的触点的示例的局部平面图；
图6是示出根据本发明的示例性实施例的用于形成在图2的第二天线中发生的高频带谐振的路径的概念图；
图7A、图7B和图7C是示出根据本发明的示例性实施例的图2的第二天线的连接方法的示例的平面图；
图8是示出根据本发明的示例性实施例的图2的第二天线与连接线之间的触点的示例的平面图；
图9是示出根据本发明的示例性实施例的用于形成在图2的第三天线中发生的谐振的路径的概念图；
图10是示出根据本发明的示例性实施例的天线系统的构造的平面图；
图11是示出在第三天线根据本发明的示例性实施例构造的情况下的电压驻波比（VSWR）特征的曲线图；
图12是示出在典型天线按照采用导电边框的结构构造的情况下的VSWR特征的曲线图；
图13是示出在采用导电边框的结构中导电边框和天线彼此连接的情况下的VSWR特征的曲线图；
图14是示出根据本发明的示例性实施例的包括第一天线、第二天线和环形天线的天线系统的VSWR特征的曲线图；
图15是示出根据本发明的示例性实施例的包括第一天线、第二天线和环形天线的天线系统的天线增益的表；
图16A是示出根据本发明的示例性实施例的由环形形状的导电边框包围的移动终端壳体的示图；
图16B是示出根据本发明的示例性实施例的构造为设置在图16A的移动终端壳体上的基底的示图；
图16C是示出根据本发明的示例性实施例的构造为设置在图16A的移动终端壳体上的基底的局部透视图；
图16D是示出根据本发明的示例性实施例的构造为设置在图16B的基底上的内壳体的顶部平面图；
图16E是示出根据本发明的示例性实施例的构造为设置在图16B的基底上的内壳体的底部平面图。
具体实施方式
下文中，将参照附图更加彻底地描述本发明，附图中示出了本发明的实施例。然而，本发明可按照许多不同的形式实现，并且不应理解为限于本文阐述的实施例。而且，提供这些实施例以使得本公开是彻底的，并且将把本发明的范围传递给本领域技术人员。应该理解，针对本公开的目的，“X、Y和Z的至少一个”可理解为仅X、仅Y、仅Z或者X、Y和Z的两个或更多个项的任何组合（例如，XYZ、XZ、XYY、YZ、ZZ）。在整个附图和具体实施方式中，除非特别指出，否则相同附图标号应被理解为指代相同元件、特征和结构。为了清楚起见，这些元件的相对尺寸和描绘可夸大。
仅针对描述具体实施例的目的在本文中使用的术语不意图限制本公开。如本文所用，除非上下文中清楚指出，否则单数形式的表达“一个”也旨在包括复数形式。此外，使用术语“一个”等并不限定数量，而是指存在至少一个涉及的项。使用术语“第一”、“第二”等并不暗指任何特定次序，而是它们被包括以识别单独元件。而且，使用术语第一、第二等不意指任何次序或重要性，而是术语第一、第二等用于将一个元件与另一元件区分开。应该理解，当一个元件被称为“连接至”另一元件时，其可直接连接至所述另一元件，或者可存在中间元件。还应该理解，术语“包括”当用于本说明书中时，指明存在所列特征、区域、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或添加一个或多个其它特征、区域、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。虽然可参照单独示例性实施例描述一些特征，但是各方面不必限于此，而是来自一个或多个示例性实施例的特征可与来自一个或多个示例性实施例的其它特征组合。
下文中，将参照附图进一步详细描述根据本公开的示例性实施例的包括作为导电边框的多频带天线的终端。
图1是示出根据本发明的示例性实施例的终端的前外部的透视图。图2是示出根据本发明的示例性实施例的天线系统的构造的平面图。
参照图1和图2，终端10包括：显示器101，设置在终端10的一个表面上；和导电边框110，包围终端10的外部。导电边框110可为包围或形成终端10的侧表面的金属框，并且可被构造为支撑终端10的薄边框，或保护不带边框的终端10。终端10的侧表面在前表面和后表面之间延伸，前表面和后表面的至少一个包括终端10的显示器。此外，导电边框110可具有连续环形形状，并且可基本覆盖终端10的侧表面，以保护侧表面免受外部撞击。例如，可通过连续环形形状的金属框覆盖、包围或形成立方体形状的终端的侧表面，并且所述金属框可包围包括终端10的显示器101的前表面的周边。
终端10的类型可包括多种类型的移动通信装置，诸如智能电话、移动电话、平板计算机、膝上型计算机、上网本、个人数字助理（PDA）、便携式多媒体播放器（PMP）、掌上游戏机MP3播放器、电子书阅读器、用于导航的全球定位系统、智能相机、电子辞典、电子表等。
终端10可基于嵌入式操作系统（OS）执行多种应用程序，所述嵌入式操作系统包括可安装在移动通信装置中的操作系统，诸如AndroidTMOS、苹果公司的 移动OS、Bada OS、Symbian OS、OS等。
显示器101是显示区，并可包括液晶显示（LCD）面板、等离子体显示面板（PDP）、有机发光二极管（OLED）等。
此外，为了处理用户输入，可在显示器101中包括和/或可作为分离的触摸板装置提供触摸屏功能。此外，终端10可包括与显示器101分离设置以接收用户输入的输入装置（未示出），诸如键盘。
导电边框110可形成为沿着终端10的一个表面（例如，侧表面）以环形形式连接，并且这些特征可提供耐久性以及迷人结构性设计。导电边框110可沿着终端10的每一侧设置，以暴露出终端10的前面和后面。此外，导电边框110可支撑显示器101和印刷电路板（PCB）130，并更有效地保护终端免受外部物理撞击。
导电边框110可采取无间断（连续）环或矩形环的形式。然而，各方面不限于此，导电边框110可形成为使得导电边框110的局部区域不连续。导电边框110的不连续区域可形成在除用于谐振形成的区域以外的区域中，并且设置在稍后描述的第一天线元件和第二天线元件之间。具体地说，其中至少第一天线、第二天线和第三（环形）天线被用于谐振形成的区域（例如，其中点连接至例如连接线210、220、230、240、250和260的对应连接器的部分）以连续形式连接。例如，与第一天线元件（例如，天线图案）一起形成用于无线通信频带的天线的导电边框110的第一部分可构造为连续导电形式，连接在第一天线元件与第二天线元件之间的导电边框110的第二部分可为连续的以使得第一天线元件和第二天线元件可通过导电边框110的第二部分电连接，和/或与第二天线元件一起形成用于无线通信频带的天线的导电边框110的第三部分可构造为连续导电形式。此外，连续边框的一般被用户抓握的区域（例如，在通话时主要被抓握的终端的下部区域）可以连续形式连接。
导电边框110可具有基本相同的厚度（或宽度）或可具有这样的至少一部分，其比另一部分更厚或更薄。此外，导电边框110可设置为整体包围或覆盖终端10的至少一个表面（例如，一个或多个侧表面）（可形成为具有与终端的侧表面的厚度或宽度相同的厚度或宽度），或者可设置为包围终端10的一个表面的局部区域（可形成为具有比终端的侧表面的厚度或宽度更小的厚度或宽度）。导电边框110的超过三个部分可电连接至地133或包括地133的印刷电路板（PCB）的其它部分。此外，为了固定连接器（例如，连接线210、220、250和260）的连接，一个或多个固定构件可设置在包括地133的PCB上，以使得固定构件在导电边框110和PCB之间固定连接器（例如，C形夹、连接线、L形夹、柔性印刷电路板（FPCB）、迹线、螺钉等）的连接。固定构件可为附着于PCB的绝缘的或非导电的材料，或者可为导电材料。
此外，导电边框110由诸如金属的具有电导性的材料制成，并且连接至第一天线元件150、第二天线元件170和第三天线190，以形成天线的一部分，或者用作发送/接收信号的路径。第一天线元件150可为第一内部天线图案，并且第二天线元件170可为第二内部天线图案。
因此，连接至第一天线元件150、第二天线元件170和第三天线190的导电边框110可通过提供多频带频率和/或构造导电边框110的一部分使其连接至第一天线元件150、第二天线元件170和第三天线190来提高天线的性能。将参照图3至图9详细描述导电边框110的示例性实施例。
在终端10的内部空间中，可设置印刷电路板130、第一天线元件150和第二天线元件170。在终端10的内部空间中，还可形成第三天线190。此外，终端10的天线系统可包括第一天线元件150、第二天线元件170和第三天线190的至少一个。
在印刷电路板130上，设置了输出用于终端10的通信的发送/接收信号的无线发送/接收电路和地133。每个天线可连接至地133，以将发送/接收信号接地。印刷电路板130可形成为单层或包括双层的多层。
为了提高与壳体的机械接合，导电边框110可通过连接器（例如，连接线或连接夹）210和220连接至地133。针对关于天线的性能，导电边框110可分别通过连接器230和240连接至第一天线元件150和第二天线元件170，并且可分别通过连接器250和260连接至无线发送/接收电路136和地133。
第一天线元件150可连接至导电边框110和无线发送/接收电路136。具体地说，第一天线元件150通过连接线250连接至无线发送/接收电路136，并且通过连接线230连接至导电边框110。
第二天线元件170可连接至导电边框110和地133。具体地说，第二天线元件170通过连接线260连接至地133，并且通过连接线240连接至导电边框110。
例如连接线210、220、230、240、250和260的连接器是导电构件并可包括迹线和FPCB，并且可包括诸如C形夹、L形夹、螺钉、连接线、FPCB、迹线等的机械接合构件的至少一个。
参照图2，第一天线元件150构造为连接至无线发送/接收电路136，并且第二天线元件170构造为连接至地133。然而，各方面不限于此，第一天线元件150可直接连接至地133，并且第二天线元件170可连接至无线发送/接收电路136。此外，除地133以外，可另外地提供直接连接至第一天线元件150的分离的地，或者除无线发送/接收电路136以外，可另外地提供直接连接至第二天线元件170的分离的无线发送/接收电路（未示出）。在这种情况下，各无线发送/接收电路可输出匹配由第一天线和第二天线支持的对应频带的发送/接收信号。如上所述，天线与其它元件的连接可根据通信方法或频带构造而改变。
下文中，参照图3至图5，将详细描述第一天线元件150。
图3是示出根据本发明的示例性实施例的用于形成在图2的第一天线中发生的低频带和高频带谐振的路径的概念图。图4A、图4B和图4C是示出根据本发明的示例性实施例的图2的第一天线的连接方法的示例的局部平面图。图5是示出根据本发明的示例性实施例的图2的第一天线与连接线之间的触点的示例的局部平面图。
参照图3，第一天线元件150通过连接器230电连接至导电边框110的第一部分，并且导电边框110的该第一部分通过连接器250电连接至无线发送/接收电路136。第一天线元件150和导电边框110彼此连接的接触部分定义为第一触点151。
第一天线元件150连接至导电边框110，并且通过与第一天线元件150的一端相关联的第一路径P1和第二路径P2形成谐振。
第一路径P1是这样一种路径，其始于第一天线元件150的一端并沿着第一方向D1通过第一触点151、连接线230和导电边框110而到达地133。第一路径P1可在通过导电边框110和连接线260之后到达地133。
第二路径P2是这样一种路径，其始于第一天线元件150的一端并沿着第二方向D2通过第一触点151、连接线230和导电边框110而到达地。第二方向D2可与第一方向D1相反。在图3中，第二路径P2可不通过连接线连接至地。然而，如果地与导电边框110的一部分彼此靠近并且施加交流电（AC），则其效果与当导电边框110的所述部分接地时导致的效果基本相似。地可包括导电材料的接地元件，并且导电材料的一部分可设为靠近导电边框110的一部分以形成电容器。当通过导电边框110施加高频AC电流时，电容器可类似于短路，并且导电边框110的所述部分可不需要物理接触地以产生相似的天线属性。
结果，第一路径P1和第二路径P2的每个形成为其中第一天线元件150的一端通过导电边框110电连接至地的路径。
通过与第一天线元件150联合的第一路径P1和第二路径P2产生谐振频率。第一天线元件150可形成为具有比第二天线元件170相对更长的长度，并且在这种情况下，与第二天线元件170相比，第一天线元件150可产生相对低频带谐振。第一天线可为由包括第一天线元件150和导电边框110的一部分的元件形成的天线，并且可基于路径P1和P2确定天线属性。
此外，通过具有不同长度的所述两个路径P1和P2，不仅可通过长路径形成低频带谐振，而且可通过短路径形成高频带谐振。更具体地说，第一天线元件150可沿着连接至导电边框110的一条路径产生低频带谐振，并且可沿着另一路径形成高频带谐振。例如，低频带频率可等于或低于约900MHz，并且高频带频率可等于或高于约1700MHz。
如上所述，由于第一天线元件150产生低频带谐振和高频带谐振二者，因此其可用作终端10的天线系统中的主天线。因此，如果第一天线元件150用作主天线，则其可影响终端10的整体天线性能，并且因此无线发送/接收电路136可连接至第一天线元件150。如图3所示，无线发送/接收电路136可在不用其它中间元件（诸如导电边框110和第二天线元件170）的情况下通过连接器（例如，C形夹、连接线、L形夹、FPCB、迹线、螺钉等）直接连接至第一天线元件150。
可根据第一天线元件150的长度和图案形状以及导电边框110与无线发送/接收电路136之间的连接类型来调节第一天线元件150的谐振频率的带宽和大小。因此，图3中示出的第一天线元件150是示例性的，并且可按照不同结构设计。
参照图4A至图4C，第一天线元件150、导电边框110和无线发送/接收电路136可按照多种方式彼此连接。
如图4A所示，连接线251可连接无线发送/接收电路136和导电边框110，并且连接线231可连接导电边框110和第一天线元件150。连接线231和第一天线元件150可通过第一触点152彼此连接。
在这种情况下，从无线发送/接收电路136输出的发送/接收信号首先沿着路径P11到达导电边框110，然后通过导电边框110输入至第一天线元件150。
作为另一示例，如图4B所示，在连接线252连接无线发送/接收电路136和第一天线元件150之前连接线252可分支出连接线232，并且连接线252和232可将第一天线元件150和导电边框110连接至无线发送/接收电路136。连接线252和第一天线元件150可通过第一触点153彼此连接。
在这种情况下，从无线发送/接收电路136输出的发送/接收信号通过路径P13被输入至第一天线元件150，并且沿着从路径P13分支的路径P14输入至导电边框110。
作为另一示例，如图4C所示，连接线253可连接无线发送/接收电路136和第一天线元件150，并且连接线234可连接导电边框110和第一天线元件150。连接线253和第一天线元件150可通过触点154彼此连接，并且连接线234和第一天线元件150可通过触点155彼此连接。
在这种情况下，从无线发送/接收电路136输出的发送/接收信号沿着路径P15被输入至第一天线元件150，并且随后通过第一天线元件150被输入至导电边框110。
如图4A至图4C所示的无线发送/接收电路136、导电边框110和第一天线元件150的连接是示例性的，并且可按照不同结构设计。
此外，如图5所示，可提供用于连接连接线和第一天线元件150的两个或更多个第一触点156和157，并且可按照多种形式设计以增大带宽。
下文中，参照图6至图8，将详细描述通过第二天线元件170形成的第二天线。
图6是示出根据本发明的示例性实施例的用于形成在图2的第二天线中发生的高频带谐振的路径的概念图。图7A至图7C是示出根据本发明的示例性实施例的图2的第二天线的连接方法的示例的局部平面图。图8是示出根据本发明的示例性实施例的图2的第二天线和连接线之间的触点的示例的局部平面图。
参照图6，第二天线元件170分别通过连接线240和260电连接至导电边框110和地133。其中第二天线元件170与连接线240彼此连接的部分定义为第二触点171。第二天线通过包括第二天线元件170和导电边框110的一部分的元件形成。
第二天线元件170连接至导电边框110，并且通过经过导电边框110的路径P3形成谐振。路径P3是这样一种路径，其始于第二天线元件170的一端并通过第二触点171、连接线240、导电边框110和连接线260到达地133。除非存在始于导电边框110并到达地133的较短路径，否则在第二天线元件170中通过路径P3形成谐振。
第二天线元件170的长度比第一天线元件150的长度相对更短，并且因此与第一天线相比，第二天线可产生高频带谐振。因此，第二天线可另外地产生与在第一天线中出现的高频带不同的高频带频率。这样，第二天线可用作支持第一天线的辅助天线，并且可形成多频带和宽频带频率。
可根据第二天线元件170的长度和图案形状以及导电边框110和地133之间的连接类型调节第二天线元件170的谐振频率的带宽和大小。因此，图6所示的第二天线元件170是示例性的，并且可按照不同结构设计。
参照图7A至图7C，第二天线元件170、导电边框110和地133可按照多种方式彼此连接。如图6所示，如果第二天线元件170不直接连接至无线发送/接收电路136，则从无线发送/接收电路136输出的发送/接收信号通过连接线250和导电边框110被输入至第二天线元件170。
如图7A所示，连接线241可连接导电边框110和第二天线元件170，并且连接线261可连接导电边框110和地133。第二天线元件170和连接线241可通过第二触点172彼此连接。
从无线发送/接收电路136输出的发送/接收信号沿着路径P22被从导电边框110输入至第二天线元件170，并且沿着分离的路径P23被从导电边框110输入至地133。
作为另一示例，如图7B所示，在连接线262连接第二天线元件170和地133之前，连接线262可分支出连接线242，并且连接线242和262可将导电边框110连接至第二天线元件170和地133。连接线262和第二天线元件170可通过第二触点173彼此连接。
从无线发送/接收电路136输出的发送/接收信号沿着路径P24被从导电边框110输入至第二天线元件170，并且其沿着从路径P24分支的路径P25被从路径P24输入至地133。
作为另一示例，如图7C所示，连接线243可连接导电边框110和第二天线元件170，并且连接线263可连接第二天线元件170和地133。连接线243和第二天线元件170可通过触点174彼此连接，并且连接线263和第二天线元件170可通过触点175彼此连接。
从无线发送/接收电路136输出的发送/接收信号沿着路径P26被从导电边框110输入至第二天线元件170，并且通过第二天线元件170输入至地133。
如图7A至图7C所示的地133、导电边框110和第二天线元件170的连接是示例性的，并且可按照不同结构设计。
此外，如图8所示，可提供用于连接连接线和第二天线元件170的两个或更多个触点176和177，并且它们可按照多种形式设计以增大带宽。更具体地说，触点176可电连接第二天线元件170的第一部分和导电边框110的第一部分。触点177可电连接第二天线元件170的第二部分和导电边框110的第二部分。
下文中，参照图9，将详细描述第三天线190。
图9是示出根据本发明的示例性实施例的用于形成在图2的第三天线中发生的谐振的路径的概念图。
参照图9，终端10的天线系统可包括两个或更多个天线，它们包括通过第一天线元件150和第二天线元件170形成的天线，并且天线系统可还包括由导电边框和连接器构造的第三天线190。
第三天线190可通过分别通过连接线250和260连接的无线发送/接收电路136、导电边框110和地133形成，并可采取环形天线的形式。
第三天线190通过经导电边框110的路径P4产生谐振。路径P4是这样一种路径，通过路径P4，从无线发送/接收电路136输出的发送/接收信号经连接线250传送至导电边框110，并经连接线260到达地133。
第三天线190可形成高频带或低频带谐振，并可形成与通过第一天线元件150和第二天线元件170产生的高频带或低频带不同的频带频率。因此，第三天线190可扩展由第一天线元件150和第二天线170提供的带宽，并且提高终端10的天线系统的性能。
可根据第三天线190的长度和图案形状以及导电边框110和地133之间的连接类型调节第三天线190的谐振频率的带宽和大小。图9所示的第三天线190是示例性的，并可按照不同结构设计。
图10是示出根据本发明的示例性实施例的天线系统的构造的平面图。
参照图10，终端20具有导电边框111，导电边框111包围终端20的相对于前部和后部的外侧，并且印刷电路板131和一个或多个天线区域100、200、300和400设置在终端20的内部空间中。
例如，图2所示的第一天线元件150和第二天线元件170可设置在第一天线区域100中，以提供多频带天线，并且可在第二天线区域200、第三天线区域300和第四天线区域400中提供不同的频带频率，以支持用于不同频带的不同通信方法。
作为一个示例，第二天线区域200可设为用于MIMO（多输入多输出）通信的天线，并且第三天线区域300和第四天线区域400可分别设为用于全球定位系统（GPS）通信和Wi-Fi通信的天线。
作为另一示例，可利用图2所示的第一天线、第二天线和第三天线190的一部分或全部部分构造天线区域100、200、300和400，并且可另外地提供第四天线。
此外，不仅在第一天线区域100中构造的天线可连接至导电边框111，而且在第二至第四天线区域200、300和400中构造的天线也可连接至导电边框111。
下文中，参照图11至图15，将描述根据本公开的天线结构在形成多频带谐振时的VSWR特征和有益效果。在构造中，终端使用在约800MHz至900MHz范围内的低频带频率，并使用在约1700MHz至2200MHz范围内的高频带频率。
图11是示出在根据本发明的示例性实施例构造第三天线的情况下的VSWR特征的曲线图。图12是示出在采用导电边框的结构中构造典型天线的情况下的VSWR特征的曲线图。图13是示出在导电边框和天线在采用导电边框的结构中彼此连接的情况下的VSWR特征的曲线图。
参照图11，其示出了在典型终端结构中仅包括图2的第三天线190的情况下的VSWR特征。如图11所示，由于终端的尺寸和发送/接收信号通过其流动的路径的长度而不形成低频带的谐振，而是形成天线增益差的高频带的谐振。
参照图12，示出了将典型天线结构应用于采用导电边框的结构的VSWR特征。在其中仅提供了图2的导电边框110和第一天线元件150的结构中，导电边框110和第一天线元件150彼此不连接，并且无线发送/接收电路136仅连接至第一天线元件150。在这种情况下，导电边框110用作延伸的地，并且不形成低频带谐振。
参照图13，其示出了在提供了导电边框的结构中在天线连接至导电边框的情况下的VSWR特征。这些特征对应于形成图2的导电边框110、第一天线元件150和第三天线190而没有第二天线170的情况。在这种情况下，形成低频带谐振，但是在高频带中未确保宽带宽。
图14是示出根据本发明的示例性实施例的包括第一天线、第二天线和环形天线的天线系统的VSWR特征的曲线图。图15是示出根据本发明的示例性实施例的包括第一天线、第二天线和环形天线的天线系统的天线增益的表。
参照图14和图15，其示出了根据本发明的示例性实施例的天线结构中的VSWR特征。可通过利用图2的第一天线形成低频带谐振并且利用第二天线和第三天线190形成高频带谐振来确保多频带性能。
更具体地说，在高频带中，可通过形成“W”形式的多个谐振支持多频带和宽频带，并且可通过VSWR特征的改进提高天线性能。
在本公开中，解释了在第一天线支持低频带和高频带的状态下第二天线或第三天线扩展高频带。然而，还可通过第二天线或第三天线的构造扩展低频带。
如果两个或更多个连接器连接至第一天线元件150和导电边框110（例如，如图5所示），则连接器（例如，连接至触点156的连接器和连接至触点157的连接器）的位置、连接器的数量和/或连接器之间的距离可确定不同的无线通信频带特征。此外，连接器210与连接器230或250之间的距离或者连接器220与连接器240或260之间的距离也可确定无线通信频带特征。连接器250和连接器260之间的距离可确定环形天线特征。
此外，一些连接器可电连接至导电边框110、无线发送/接收电路136和第一天线元件150的全部或每个，并且其它连接器可仅连接至导电边框110、无线发送/接收电路136和第一天线元件150中的一个或两个。一些连接器可电连接至导电边框110、接地元件133和第二天线元件170的全部或每个，并且其它连接器可仅连接至导电边框110、接地元件133和第二天线元件170中的一个或两个。一些连接器可不通过中间导电元件或通过中间导电元件电连接导电边框110和接地元件。连接器的不同的连接构造改变无线通信频带特征。
例如，连接器210或其它连接器可包括导电螺钉，其可物理地连接导电边框110和其侧表面被导电边框110包围的壳体。连接器210可电连接导电边框110的第一位置和形成在壳体上的地133。
诸如连接器230和250的一些连接器可包括导电螺钉、L形连接器、C形夹和形成在印刷电路板（PCB）上的迹线的至少一个。连接器可包括导电螺钉，通过导电螺钉物理地连接导电边框110和L形导电连接器（例如，图16A所示的L形连接器1616和1617或L形夹）。连接器可包括C形夹，其接触L形导电连接器以及第一天线元件150、第二天线元件170、地133和无线发送/接收电路136的至少一个。因此，连接器可将导电边框110电连接至第一天线元件150、第二天线元件170、地133和无线发送/接收电路136的至少一个。然而，各方面不限定于此。
此外，第一天线元件150和第二天线元件170可形成在内支架或内壳体上。例如，第一天线元件150和第二天线元件170可形成在涂布有金或其它导电材料的塑料内壳体上。天线元件150和170可连接至诸如C形夹、L形夹、连接线等的导电连接器。此外，天线元件150和170可从一表面通过例如通孔等延伸至相反的表面。
图16A是示出根据本发明的示例性实施例的由环形形状的导电边框包围的移动终端壳体的示图。
图16B是示出根据本发明的示例性实施例的构造为设置在图16A的移动终端壳体上的基底的示图。
图16C是示出根据本发明的示例性实施例的构造为设置在图16A的移动终端壳体上的基底的局部透视图。
图16D是示出根据本发明的示例性实施例的构造为设置在图16B的基底上的内壳体的顶部平面图。
图16E是示出根据本发明的示例性实施例的构造为设置在图16B的基底上的内壳体的底部平面图。
参照图16A至图16E，移动终端部件1610包括壳体1611，其包括包围壳体1611的每个侧表面的至少一部分的导电边框1612。更具体地说，导电边框1612可形成壳体1611的整个或部分侧表面。导电边框1612的第一位置1613可通过导电连接器1614电连接至地1615。导电连接器1614可为C形夹、L形夹、导电螺钉等。地1615可形成在或设置在图16B中所示的壳体1611或基底1620上。基底1620可为其上设置有各种电路和芯片的印刷电路板、柔性印刷电路板等。壳体1611可包括将导电边框1612的一部分连接至例如导电C形夹连接器1621和1622的一个或多个连接器的L形导电连接器1616和/或1617。导电螺钉1618可连接L形导电连接器1616和导电边框1612。基底1620可设置在壳体1611上，以使得导电C形夹连接器1621和1622接触L形导电连接器1616。导电C形夹连接器1621和1622的至少一个可接触图16E所示的第一天线元件1631的一部分，从而第一天线元件1631可电连接至导电边框1612和/或无线发送/接收电路1624。根据其它方面，导电边框1612可具有L形部分，并且不通过诸如L形导电连接器1616和导电螺钉1618的中间连接器直接接触C形夹连接器1621和1622。类似地，导电边框1612的一部分可电连接至接地元件1625和/或图16E所示的第二天线元件1632的一部分。
如图16B所示，基底1620可包括无线发送/接收电路1624、接地元件1625和其它电路。无线发送/接收电路1624和接地元件1625可分别为上述的无线发送/接收电路136和接地元件133。然而，各方面并不限于此。此外，基底1620可包括电连接至少两个特定元件（例如，接地元件1615或1625、第一天线元件1631、第二天线元件1632、导电边框1612的一部分、无线发送/接收电路1624，等）的导电连接器1621、1622、1623、1626、1627和1628。例如，导电连接器1621、1622和1623可通过基底1620上的迹线1623、内壳体上的通孔1633等电连接无线发送/接收电路1624、第一天线元件1631、导电边框1612的至少两个。导电连接器1621和1622可设置在不同位置，并且可根据不同的无线通信频带特征确定导电连接器1621和1622之间的距离。通过确定连接器1621和1622的数量和位置，频带特征可变化。类似地，诸如连接器1626、1627和1628的导电连接器可电连接导电边框1612、第二天线元件1632和接地元件1625的至少两个。
参照图16D，内壳体1630可设置在基底1620上以覆盖基底1620的至少一部分，并将天线元件1631和1632电连接至形成在基底1620上的例如连接器1621、1622、1626和1627的连接器。天线元件1631和1632可通过在内壳体1630的前表面和后表面的至少一个上涂布导电材料形成在内壳体1630的前表面和后表面的至少一个上。通孔1633和1634可形成在内壳体1630上，以使得形成在内壳体1630的前表面上的天线元件1631和1632通过通孔1633和1634电延伸至内壳体1630的后表面。例如，当内壳体1630设置在基底1620上时，天线元件1631和1632可分别连接至诸如连接器1621和1622以及连接器1626和1627的连接器。
如图16B和图16D所示，用于相对较窄的频带的天线可设置在内壳体的与天线元件1631和1632相对的一部分上。例如，如果用于天线元件1635、1636和1637的频带不明显重叠，则GPS、Wi-Fi和例如天线元件1635、1636和1637的其它较窄频带的天线可相对彼此靠近地形成。天线元件1635、1636和1637的每一个可连接至导电边框1612的不同部分，并使用导电边框1612的对应部分作为部分天线元件。导电边框1612的每个对应部分可通过连接至接地元件的导电连接器进行区分。用于天线元件1635、1636和1637的连接器和天线电路可设置在基底1620的对应部分1635’、1636’和1637’上。所述构造可与图10的构造相似，并且因此将省略更详细的描述。
如图16C所示，一个或多个连接器可直接接触天线元件1631和1632、无线发送/接收电路1624、接地元件1625和导电边框1612的至少一个，而其它连接器不直接接触天线元件1631和1632、无线发送/接收电路1624、接地元件1625和导电边框1612的至少一个。例如，C形夹连接器1622的上突起可接触第一天线元件1631。迹线1623可连接C形夹连接器1621和无线发送/接收电路1624。C形夹连接器1621的下突起可直接接触或通过L形导电连接器1616接触导电边框1612的一部分。另一C形夹连接器可不包括上突起、下突起或连接至那里的迹线，从而导电边框1612、第一天线元件1631和无线发送/接收电路1624的至少一个可不直接连接至其它C形夹连接器。类似地，设置在基底上的连接器（例如，连接器1627和1628）可基于频带构造具有或可不具有下部部分、上部部分和/或连接至那里的迹线。然而，不直接接触天线元件1631和1632、无线发送/接收电路1624或接地元件1625的一些C形夹连接器可通过接触C形夹连接器的其它导电元件电连接到那里。可根据包括用于多频带的频带特征需求（诸如宽带码分多址（WCDMA）、长期演进（LTE）和其它移动通信频带、Wi-Fi、蓝牙GPS频带等）的多种需求确定所述构造。通过改变连接器的数量、连接器之间的距离、连接器的突起形状，多频带天线特征可变化。
对于本领域技术人员而言将明显的是，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可对本发明进行各种修改和变化。因此，本发明意在覆盖本发明的这些修改和变化，只要其落入所附权利要求书及其等同物的范围内。
本申请要求于2013年3月29日提交的韩国专利申请No.10-2013-0034406的优先权和利益，该申请针对所有目的以引用方式全文并入本文中，如同其在此被完全阐述。

Claims (20)

1.一种包括利用导电边框的多频带天线的移动终端，该移动终端包括：
所述导电边框，其包围所述移动终端的侧表面，并且所述导电边框具有连续环形形状；
无线发送/接收电路，其输出用于所述移动终端的无线通信的信号，其中，所述无线发送/接收电路通过第一连接器连接到所述导电边框；
接地元件，其通过第二连接器电连接至所述导电边框；
第一天线元件，其电连接至所述导电边框和所述无线发送/接收电路；
第二天线元件，其电连接至所述导电边框和所述接地元件；以及
第三天线，其包括所述第一连接器、所述第二连接器和所述导电边框，并且所述第三天线为环形天线。
2.根据权利要求1所述的移动终端，其中，所述导电边框具有沿着所述移动终端的侧部的连续环形形状，所述侧部对应于所述移动终端的前表面的周边，所述前表面包括显示屏幕。
3.根据权利要求1所述的移动终端，其中，所述导电边框包括第一导电部分和第二导电部分，所述第一导电部分和所述第二导电部分连接至所述第一天线元件。
4.根据权利要求3所述的移动终端，其中，所述第一导电部分和所述第二导电部分的至少一个连接至所述无线发送/接收电路。
5.根据权利要求3所述的移动终端，其中，所述第一导电部分和所述第一天线元件提供第一无线电频带，并且所述第二导电部分和所述第一天线元件提供第二无线电频带。
6.根据权利要求3所述的移动终端，其中，所述第一导电部分和所述第二导电部分通过连接器电连接至所述接地元件。
7.根据权利要求1所述的移动终端，所述移动终端还包括：
第四天线，其连接至所述导电边框的第三导电部分。
8.根据权利要求1所述的移动终端，其中，所述导电边框的三个或更多个部分电连接至所述接地元件。
9.根据权利要求1所述的移动终端，其中，所述第一天线元件或所述第二天线元件通过连接器电连接至所述导电边框的两个或更多个部分。
10.根据权利要求1所述的移动终端，其中，所述无线发送/接收电路和所述接地元件安装在被布置在所述移动终端中的印刷电路板上。
11.根据权利要求1所述的移动终端，其中，所述导电边框由导电金属制成。
12.根据权利要求1所述的移动终端，其中，所述第一天线元件比所述第二天线元件相对更长。
13.一种包括利用导电边框的多频带天线的移动终端，该移动终端包括：
所述导电边框，其包围所述移动终端的侧表面，并且所述导电边框具有连续环形形状；
无线发送/接收电路，其用于输出用于所述移动终端的无线通信的信号，其中，所述无线发送/接收电路通过第一连接器连接到所述导电边框；
接地元件，其通过第二连接器电连接至所述导电边框；
第一天线元件，其通过第三连接器电连接至所述导电边框；以及
第三天线，其包括所述第一连接器、所述第二连接器和所述导电边框，并且所述第三天线为环形天线。
14.根据权利要求13所述的移动终端，其中，所述导电边框具有沿着所述移动终端的侧部的连续环形形状，所述侧部对应于所述移动终端的前表面的周边，所述前表面包括显示屏幕。
15.一种用于提供利用导电边框的多频带天线的方法，该方法包括以下步骤：
形成移动终端的壳体；
在所述移动终端的外部上提供所述导电边框，所述导电边框包括连续环形形状的导电材料；
提供无线发送/接收电路，以输出用于所述移动终端的无线通信的信号，所述无线发送/接收电路设置在所述壳体中，并且通过第一连接器电连接至所述导电边框的第一位置；以及
在所述壳体中形成接地元件，其中，所述接地元件通过第二连接器电连接至所述导电边框的第二位置；
其中，第一天线元件电连接至所述导电边框的所述第一位置；并且
其中，通过所述第一连接器、所述第二连接器和在所述第一位置和所述第二位置之间的导电边框来形成第三天线，所述第三天线为环形天线。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述第一天线元件设置在所述壳体中，并具有天线图案，以使得所述第一天线元件和所述导电边框的一部分形成第一天线，以提供无线通信频带。
17.根据权利要求15所述的方法，其中，所述第一连接器和所述第二连接器设置在所述壳体中，以电连接所述导电边框和所述无线发送/接收电路，或者电连接所述导电边框和设置在所述壳体中的第一天线元件。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述第一连接器和所述第二连接器分离地设置在所述壳体中，并且根据无线通信频带确定在所述第一连接器和所述第二连接器之间的距离。
19.根据权利要求15所述的方法，其中，基于无线通信频带确定所述导电边框的在所述导电边框的所述第一位置和所述第二位置之间的长度。
20.根据权利要求15所述的方法，其中，所述接地元件包括靠近所述导电边框的第二位置的导电部分，以使得所述导电部分和所述导电边框的所述第二位置形成电容器。
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