CN104377436A - 一种全金属笔记本电脑天线 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种全金属笔记本电脑天线，该天线包括支架、天线本体及阻抗匹配电路，通过在全金属笔记本的全金属基板上开出一条切缝，天线本体结构分为两部分覆于支架两侧，辅之以阻抗匹配电路，切缝上方所设的金属边框起到辐射低频信号的作用，天线本体起到构造高频谐振波的作用。该全金属笔记本电脑天线对天线的工作环境适应性更好，适于应用在天线约束环境相对较差的情况中，能够较好地满足全金属超薄笔记本电脑通信需求。该天线实现了缝隙式金属笔记本电脑天线的低回波损耗较及高工作效率，且有效地缩小了天线所占用的空间，为配备该天线结构的金属笔记本电脑的进一步小型化设计提供了有利条件。

Description

一种全金属笔记本电脑天线

技术领域

本发明涉及一种射频天线，特别涉及一种全金属笔记本电脑天线。

背景技术

随着社会的不断进步与科技的迅速发展，笔记本电脑已经成为人们办公生活必不可少的一部分，而上网是电脑使用者的主要内容，对于可便携式随身携带的笔记本电脑来说，无线信号的强弱是上网质量的关键，对笔记本电脑自身来说，无线信号的接收能力就显得尤为重要。

而目前的笔记本电脑逐步向轻薄化、时尚化方向发展，留给天线的空间越来越小，同时笔记本电脑从单纯的支持WIFI，蓝牙，开始逐渐支持3G、4G等通信协议以实现随时随地上网通话。此外，为了追求小、薄和抗压等设计需求，当前不少笔记本电脑开始尝试采用全金属外壳，以满足消费者对笔记本电脑外形的更高的要求，也带来更好的视觉效果。以上因素对笔记本天线的设计提出了越来越高的要求。

全金属笔记本电脑天线要实现宽频带，通常做法是在顶部或侧面开一道缝隙以实现天线辐射有效散出，否则天线辐射将会大部分被金属体吸收，导致天线信号很难辐射，无论是带宽还是效率都无法做到很好。但仅仅通过 在顶部或侧面开一道缝隙的方式，所制成的天线依旧存在回波损耗较高，天线工作效率较低的问题。  

发明内容

本发明的目的在于提供一种全金属笔记本电脑天线，以解决现有的缝隙式金属笔记本电脑天线所存在的回波损耗较高，工作效率低的问题。

本发明的第二目的在于提供一种全金属笔记本电脑天线，以解决现有的缝隙式金属笔记本电脑天线所存在的占用空间较大，不利于笔记本电脑整体的轻薄化设计。

本发明的第三目的在于提供一种全金属笔记本电脑天线，以实现一种结构简单、带宽较宽、匹配电路简单的全金属笔记本电脑天线。

为实现上述目的，本发明提供了一种全金属笔记本电脑天线，包括支架及天线本体，所述天线本体包括第一臂及第二臂，所述第一臂覆于所述支架的上表面，所述第二臂覆于所述支架的下表面，所述第一臂的第一端与所述第二臂的第一端电连接；

所述第一臂上设有馈电点、第一接地点及第二接地点，所述馈电点将所述第一臂分为第一长臂及第一短臂两个部分，其中，所述第一短臂位于所述第一臂的第一端，所述第一接地点位于所述第一短臂上，所述第二接地点位于所述第一长臂上；

所述第二臂上包括第三接地点，所述第三接地点位于所述第二臂的第二端的端点处，所述第二臂上还包括一连接结构，所述连接结构位于与所述馈电点对应的位置处，所述第二臂通过所述连接结构与所述第一臂的馈电点电连接；

其中，全金属笔记本电脑的全金属基板上设有一切缝，所述支架设于所述切缝的一侧，所述切缝上设有金属边框，所述馈电点、第一接地点、第二接地点及第三接地点的延长部分与该金属边框耦合但不直接接触。

较佳地，所述第一臂还包括第四接地点，所述第四接地点位于所述第二接地点与所述第一臂的第二端之间；所述第四接地点的延长部分与所述金属边框耦合但不直接接触。

较佳地，还包括一阻抗匹配电路，所述阻抗匹配电路包括一电容及一电感，所述电容的第一端与所述馈电点连接，所述电容的第二端与天线的外部信号设备相连，所述电感的一端与所述电容的第二端相连，另一端接地。

较佳地，所述第一臂为长方形的框架结构。

较佳地，所述第二臂为长条形结构。

较佳地，所述切缝为直线型的切缝，所述切缝的缝宽为1 mm~3 mm 。

本发明提供的全金属笔记本电脑天线通过在全金属笔记本的全金属基板上开出一条切缝，并采用覆于支架两侧的天线本体结构，辅之以阻抗匹配电路，使得该天线可实现824~960MHz，1710~2170MHz，2500MHz~2690MHz频段内回波损耗低于-5dB，效率大于30%，能够满足全金属超薄笔记本电脑通信需求。

其中，切缝上方的金属边框可以起到辐射低频信号的作用，天线本体起到构造高频谐振波的作用。第二臂上的第三接地点与馈电点之间（即第三接地点与连接结构之间）的天线臂用于调节低频段谐振波，该部分的天线臂设置的越长，天线的谐振频率越低，使得低频段向更低的频率范围延伸。第一接地点的设置，可使得天线在高频段形成双谐振，有效地拓宽了高频段的带宽。而第二接地点及第四接地点的设置，用于调节高频段的谐振波位置。具备第四接地点的天线相比于不具备第四接地点的天线，对天线的工作环境适应性更好，适于应用在天线约束环境相对较差的情况中。

本发明的阻抗匹配电路采用先在天线及信号设备之间串联电容，再并联电感至该电容处的结构，将天线低频段谐振波由单个分裂为双谐振波，可以更有效地拓展该天线的低频带宽。

本发明提供的全金属笔记本电脑天线实现了缝隙式金属笔记本电脑天线的低回波损耗较及高工作效率，且将通过将天线本体分为两个部分分别设置于支架的上表面和下表面，可以有效地减少所需支架的体积，进而有效地缩小了天线所占用的空间，为配备该天线结构的金属笔记本电脑的进一步小型化设计提供了有利条件。

附图说明

图1为本发明实施例一所提供的天线结构局部示意图；

图2为本发明实施例一所提供的天线本体结构示意图；

图3为本发明实施例二所提供的天线本体结构示意图；

图4为本发明所提供的阻抗匹配电路组成图；

图5为本发明实施例二所提供的天线回波损耗测试结果图；

图6为本发明实施例二所提供的天线效率测试结果图。

标号说明：100-天线本体；200-支架；300-阻抗匹配电路；400-全金属基板；110-第一臂；120-第二臂；111-馈电点； 112-第一接地点；113-第二接地点；114-第四接地点；121-第三接地点；122-连接结构；301-电容；302-电感；401-切缝。

具体实施方式

为更好地说明本发明，现结合附图对本发明的技术方案作详细说明，具体如下：

实施例一：

如图1所示，本发明提供的天线包括天线本体100、支架200及阻抗匹配电路300（图1中未示出），配备该天线的全金属笔记本电脑的全金属基板400上设有一条直线型的切缝401，该切缝401与全金属基板400的上边沿平行并靠近该上边沿，支架200位于切缝401的一侧，且与切缝401平行。其中，切缝缝宽为2mm。

如图2所示，天线本体100包括第一臂110及第二臂120，第一臂110覆盖于支架200的上表面上，第二臂120覆盖于支架200的下表面，第一臂110的第一端与第二臂120的第一端电连接。第一臂110上包括馈电点111、第一接地点112及第二接地点113，馈电点111将第一臂110分为第一长臂及第一短臂两个部分，其中，第一短臂位于第一臂110的第一端，第一接地点112位于所述第一短臂上，第二接地点113位于第一长臂上。第二臂120上包括第三接地点121，第三接地点121位于第二臂120的第二端的端点处，第二臂120上还包括一连接结构122，连接结构122位于与馈电点111对应的位置处，第二臂120通过连接结构122与第一臂110的馈电点111电连接。

如图4所示，阻抗匹配电路包括一电容301及一电感302，电容301的第一端与馈电点111连接，电容301的第二端与天线的外部信号设备相连，电感302的一端与电容301的第二端相连，电感302的另一端接地。本实施例中，电容301的电容值为2.2pF，电感302的电感值为5.6nH。这种先将电容与天线和信号设备串联，在并联一电感的阻抗匹配电路可将天线的低频段谐振波由单个分裂为双谐振波，可以有效地拓展低频带宽。

其中，天线主体100的馈电点111、第一接地点112、第二接地点113及第三接地点121的延长部分位于切缝401中。全金属基板的切缝401上具有金属边框，上述的延长部分与该金属边框耦合但不直接接触，该天线的低频信号通过该金属边框辐射出去，即通过耦合的作用将低频信号传递到切缝401上方的金属边框进而辐射到外部空间中。

天线主体100主要进行构造高频谐振波，其中，第三接地点121与馈电点111之间（即第三接地点121与连接结构122之间）的第二臂120部分用于调节低频段谐振波，该部分臂越长，谐振频率越低，用于天线信号的低频段向更低的频率范围扩展延伸；第一接地点112在高频段形成双谐振波，可以较好地拓宽天线的高频带宽，第二接地点113用于调节高频段谐振波的位置。

本发明中的第一臂110为长方形框架式结构，框架式结构的各个部分宽窄可变，其臂长决定高频段1710~2700MHz谐振信号的谐振频率，根据信号的回波损耗及天线的工作效率进行实测调整其宽窄。第二臂120为长条形结构，位于110下方位置，其长度影响低频段824~960MHz谐振信号的谐振频率，臂长越长，谐振频率越靠近低频。

实施例二

本实施例中除以下所述内容与实施例一有所不同之外，其余的技术特征均与实施例一相同，此处不做赘述，仅对不同之处进行说明如下：

本实施例中，第一臂110还包括第四接地点114，第四接地点114位于第二接地点113与第一臂110的第二端的端点之间。

第四接地点114可使得本发明的天线在高频段1710~2170MHz内形成双谐振波，用于拓宽高频段带宽，通过左右调节接地点114的位置，可改变双谐振波的谐振频率大小，使其回波损耗和效率完全覆盖1710~2170MHz。实施例二所提供的天线本体，适于天线约束环境相对实施例一较差的环境中，可以提高本发明天线在不同环境中应用的适应性。

如图5所示，本发明实施例二所提供的天线的回波损耗测试数据图，由图中可看出，该天线的回波损耗在824~960MHz，1710~2170MHz以及2500~2700MHz频段范围内均小于-5dB，满足天线性能对其回波损耗的指标要求。

如图6所示，本发明实施例二所提供的天线的工作效率测试数据图，由图中可看出，该天线的工作效率在824~960MHz，1710~2170MHz以及2500~2700MHz频段范围内均大于-5dB(换算为百分比为30%)，满足天线性能对其工作效率的指标要求。

本发明通过在全金属壳上开出一条切缝，该切缝缝宽可在1mm~3mm范围内变化。本发明采用图2、图3所示的复杂天线结构，并辅之以图4所示的阻抗匹配电路，实测表明可实现824~960MHz，1710~2170MHz，2500MHz~2690MHz频段内回波损耗低于-5dB，效率大于30%，能够较好地满足全金属超薄笔记本电脑的通信需求。

在无特别说明的情况下，本发明中所提到的连接均为电连接，本发明在具体实施时，天线本体的各部分尺寸及阻抗匹配电路的各元器件的参数不受上述实施例的限制，在不脱离本发明方案思想的情况下，本领域人员可对各部分参数进行相应的变形及修改，但均包含在本发明范围之内。

以上所述，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，任何本领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，对本发明所做的变形或替换，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所述的权利要求的保护范围为准。 

Claims (6)

1.一种全金属笔记本电脑天线，其特征在于，包括支架及天线本体，所述天线本体包括第一臂及第二臂，所述第一臂覆于所述支架的上表面，所述第二臂覆于所述支架的下表面，所述第一臂的第一端与所述第二臂的第一端电连接；

所述第一臂上设有馈电点、第一接地点及第二接地点，所述馈电点将所述第一臂分为第一长臂及第一短臂两个部分，其中，所述第一短臂位于所述第一臂的第一端，所述第一接地点位于所述第一短臂上，所述第二接地点位于所述第一长臂上；

所述第二臂上包括第三接地点，所述第三接地点位于所述第二臂的第二端的端点处，所述第二臂上还包括一连接结构，所述连接结构位于与所述馈电点对应的位置处，所述第二臂通过所述连接结构与所述第一臂的馈电点电连接；

其中，全金属笔记本电脑的全金属基板上设有一切缝，所述支架设于所述切缝的一侧，所述切缝上设有金属边框，所述馈电点、第一接地点、第二接地点及第三接地点的延长部分与该金属边框耦合但不直接接触。

2.根据权利要求1所述的全金属笔记本电脑天线，其特征在于，所述第一臂还包括第四接地点，所述第四接地点位于所述第二接地点与所述第一臂的第二端之间；所述第四接地点的延长部分与所述金属边框耦合但不直接接触。

3.根据权利要求1或2所述的全金属笔记本电脑天线，其特征在于，还包括一阻抗匹配电路，所述阻抗匹配电路包括一电容及一电感，所述电容的第一端与所述馈电点连接，所述电容的第二端与天线的外部信号设备相连，所述电感的一端与所述电容的第二端相连，另一端接地。

4.根据权利要求1所述的全金属笔记本电脑天线，其特征在于，所述第一臂为长方形的框架结构。

5.根据权利要求1所述的全金属笔记本电脑天线，其特征在于，所述第二臂为长条形结构。

6.根据权利要求1所述的全金属笔记本电脑天线，其特征在于，所述切缝为直线型的切缝，所述切缝的缝宽为1 mm~3 mm。