CN104505574B - 一种用于全金属结构通信终端设备的可调天线 - Google Patents

Abstract

本发明所提供的用于全金属结构通信终端设备的可调天线，通过在金属后壳上开出一条缝隙，并在缝隙的两侧间连接一可调电器件，在该天线上设置支架，支架上设置金属片并与金属后壳上的金属边框组成环形天线，实现了将该天线应用于全金属结构通信终端时可以有效地辐射或接收电磁波信号，并有效地扩展了该天线的高频段的带宽。可调电器件的设置可以调节天线的工作频段，从而有效地拓展了天线的带宽。这种天线结构简单，工作频段易于调整，非常适合用于全金属结构通信终端设备。

Description

一种用于全金属结构通信终端设备的可调天线

技术领域

本发明涉及一种天线，特别涉及一种用于全金属结构通信终端设备的可调天线。

背景技术

随着无线通信的快速发展，其对数据传输的速率和质量的要求越来越高。目前，无线通信有多种技术及标准。无线通信从2G到3G再到3.9G发展过程，是从移动的语音业务到高速数据业务发展的过程。其中，LTE（Long Term Evolution，长期演进）作为无线网络领域的下一代主要技术，可以提供更快速的传输速率和更高的传输质量。为了提供更丰富的无线通信功能，现在的笔记本电脑、平板电脑、手机等移动通信终端设备需要能满足包括LTE在内的多种无线通信标准的天线。为了满足这些无线通信标准，通信天线需要覆盖GSM/UMTS/CDMA/TD-SCDMA/CDMA200/LTE等工作频段，即700MHz~960MHz、1710MHz~2700MHz。

现在移动通信设备快速发展，移动通信终端设备日益多样化，而具有金属后壳的终端设备，如金属后壳的笔记本电脑，其外观更漂亮，手感更好，而且金属后壳相对于PC、ABS等塑料材质的后盖也更耐磨。然而目前的笔记本电脑上的天线，一般多采用IFA、PIFA、单极天线和环形天线等，这些天线都不适合用于金属后盖的笔记本电脑，因为有了金属后壳的存在，以上天线都不能有效地辐射或接收电磁波信号。

而对于金属后壳的笔记本天线，现有的做法是在缝隙上加支架，将金属后壳当做是天线的参考地，在天线支架上设置天线的主体结构，这种结构的天线带宽有限，且不利于信号的发送和接收。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于全金属结构通信终端设备的可调天线，以解决现有的天线应用于全金属结构通信终端时不能有效地辐射或接收电磁波信号的问题。

本发明的第二目的在于提供一种用于全金属结构通信终端设备的可调天线，以解决现有的天线应用于全金属结构通信终端时工作带宽不理想的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种用于全金属结构通信终端设备的可调天线，该天线用于全金属结构的通信终端设备，该通信终端设备包括一金属后壳，所述金属后壳设有金属边框、缝隙、可调电器件及支架；

所述可调电器件的两端分别连接所述缝隙两侧相对位置处的金属后壳；

所述支架覆于所述缝隙上并且与所述金属边框相邻接，所述支架上设有第一金属片及第二金属片，所述第一金属片的一端与所述金属边框电连接，另一端为第一接地点，所述第二金属片的一端与所述金属边框电连接，另一端作为馈电点；

第一金属片、第二金属片及金属边框构成环形的天线结构。

较佳地，所述缝隙的一端为开口结构，另一端为封闭结构。

较佳地，所述可调电器件位于所述缝隙的靠近开口结构所在端处。

较佳地，所述缝隙的两端均为封闭结构。

较佳地，所述第一金属片为长条形结构，所述第二金属片为L型结构。

较佳地，所述馈电点所在处支架下方的金属后壳的对应位置处设有第二接地点。

较佳地，所述可调电器件为可调电容、可调电容与电感的组合或开关与电感的组合。

较佳地，所述可调电器件为可调电容或可调电感。

较佳地，所述缝隙为直线型缝隙。

本发明所提供的用于全金属结构通信终端设备的可调天线，通过在金属后盖上开出一条缝隙，并在缝隙的两侧间连接一可调电器件，实现了将该天线应用于全金属结构通信终端时可以有效地辐射或接收电磁波信号。在该天线上设置支架，支架上设置金属片并通过金属片与金属后壳上的金属边框组成环形天线，本发明天线减小了金属结构的影响，可以实现有效地扩展该天线的工作带宽。本发明天线中的可调电器件的设置可以调节天线的工作频段，从而有效地拓展了天线的带宽。这种天线结构结构简单，变化多样，工作频段易于调整，非常适合用于全金属结构通信终端设备。

附图说明

图1为本发明优选实施例所提供的天线在通信终端设备上的位置示意图；

图2为本发明实施例一所提供的天线结构示意图；

图3为本发明实施例一所提供天线的性能测试结果图；

图4为本发明实施例二所提供天线的性能测试结果图。

标号说明：1-金属边框；2-缝隙；3-可调电容；4-支架；5-第一金属片；6-第二金属片； 21-第二接地点；51-第一接地点；61-馈电点。

具体实施方式

为更好地说明本发明，现配合附图并结合实施例对本发明作详细说明，具体如下：

如图1所示，该天线用于全金属结构的通信终端设备，该图中的通信终端设备以笔记本电脑为例，该通信终端设备包括一金属后壳，优选的，该天线结构设置于金属后壳的一角处，以便于对电磁波信号的有效发送及接收。

实施例一：

如图2所示，金属后壳各个边设有金属边框1，缝隙2，可调电容3及一支架4。其中，可调电容3的两端分别连接缝隙2的两侧相对位置处的金属后壳，缝隙2的第一端位于金属后壳的边缘处，且为开口结构，缝隙2的第二端位于金属后壳的壳体上且为封闭结构。可调电容3位于缝隙2的靠近第二端位置处。

支架4覆于缝隙2上并且与金属后壳的金属边框1相邻接，支架4上设有第一金属片5及第二金属片6，第一金属片5为长条形结构，其一端与金属边框1电连接，另一端作为第一接地点51，第二金属片6为L型结构，其一端与金属边框1电连接，另一端作为馈电点61。馈电点61所在处支架4下方的金属后盖后壳位置设有第二接地点21。

本实施例所提供的天线，通过改变可调电容可以改变该天线的工作频段，其第一金属片5、第二金属片6及金属边框1形成了环形的天线结构，可以有效地扩展高频段的带宽。其中，本实施例所提供的天线中，第一金属片5、第二金属片6及金属后壳的位于缝隙与边框之间的部分（即图中缝隙2上方的金属后壳）构成环形天线结构，可看做为天线本体，执行天线馈送信号的功能，而缝隙另外一侧的金属后壳（即图中缝隙2下方的金属后壳）构成了天线的参考地，可调电容位于天线本体与参考地之间，便于对天线带宽进行有效的调整。

如图3所示，仅以高频段的测试为例说明可调电容对天线的影响，图3为本实施例提供的可调电容在0.1~0.4pF时，天线的回波损耗测试结果图。从图中可以看出，随着加载的可调电容容值不断增大，天线的谐振频率会向低频方向移动，从而扩展了天线的工作带宽。

本实施例中的天线将缝隙上方的部分当做了天线主体结构的一部分，缝隙下方的部分当做参考地。参考地与天线主体结构之间设置可调器件来控制天线的工作频段。这种通过将缝隙上方的金属部分当做了天线主体结构的一部分，使天线周围环境得到了优化（即减少了金属结构对天线的影响），可以有效地增大天线的工作带宽。

实施例二：

本实施例中除将可调电容换成电感外其他部分均与实施例一相同。其中，本实施例中将可调电容换成若干个并联的电感，且每个电感与一开关串联，该天线工作时由相应的开关选择接通不同的电感，从而实现对天线的工作频率的调整。

如图4所示，仅以高频段的测试为例说明不同的电感值对天线的影响，图4为本实施例中接通不同电感时，天线的回波损耗测试结果图。从图中可以看出，随着加载的电感值不断增大，天线的谐振频率会向低频方向移动，从而扩展了天线的工作带宽。

上述实施例中，优选地，缝隙为直线型缝隙。其中，可调电容可置换为可调电容与电感的组合或电感与开关的组合，即可满足对馈送的电磁波信号进行调节的可调电器件均可设于此处。

当然，本发明不以上述实施例为限，上述实施例仅为单个频段的实施方式，在实际应用时，可根据需求增加金属片或其他结构，以覆盖多个频段。

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 (5)

1.一种用于全金属结构通信终端设备的可调天线，该天线适用的通信终端设备包括一金属后壳，其特征在于，所述金属后壳设有金属边框、缝隙、可调电器件及支架；

所述可调电器件的两端分别连接所述缝隙两侧相对位置处的金属后壳；

所述支架覆于所述缝隙上并且与所述金属边框相邻接，所述支架上设有第一金属片及第二金属片，所述第一金属片的一端与所述金属边框电连接，另一端为第一接地点，所述第二金属片的一端与所述金属边框电连接，另一端作为馈电点；

第一金属片、第二金属片及金属边框构成环形的天线结构；

所述缝隙的一端为开口结构，另一端为封闭结构；

所述可调电器件为可调电容、可调电容与电感的组合或开关与电感的组合。

2.根据权利要求1所述的用于全金属结构通信终端设备的可调天线，其特征在于，所述可调电器件位于所述缝隙的靠近开口结构所在端处。

3.根据权利要求1所述的用于全金属结构通信终端设备的可调天线，其特征在于，所述第一金属片为长条形结构，所述第二金属片为L型结构。

4.根据权利要求1所述的用于全金属结构通信终端设备的可调天线，其特征在于，在支架下方的金属后壳上设有第二接地点，所述第二接地点在馈电点所在处的对应位置处。

5.根据权利要求1至4任意一项所述的用于全金属结构通信终端设备的可调天线，其特征在于，所述缝隙为直线型缝隙。